【手続補正書】
【提出日】平成17年10月6日(2005.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に回転自在に連結され、対象物と第６のアーム体との回転軸線と、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する３軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算方法であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力工程と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、３軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求める３軸交点演算工程と、
第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求める第１〜第３角度演算工程と、
これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度、および第６のアーム体に対する対象物の回転角度である第６角度を求める第４〜第６角度演算工程を含むことを特徴とする位置決め演算方法。
【請求項２】  直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に固定され、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する２軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算方法であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力工程と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、２軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求める２軸交点演算工程と、
第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求める第１〜第３角度演算工程と、
これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、および第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度を求める第４〜第５角度演算工程を含むことを特徴とする位置決め演算方法。
【請求項３】  直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に回転自在に連結され、対象物と第６のアーム体との回転軸線と、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する３軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算装置であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力手段と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、３軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求め、第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求め、これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度、および第６のアーム体に対する対象物の回転角度である第６角度を求める演算手段と、
演算手段が演算した演算結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする位置決め演算装置。
【請求項４】  直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に固定され、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する２軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算装置であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力手段と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、２軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求め、第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求め、これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、および第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度を求める演算手段と、
演算手段が演算した演算結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする位置決め演算装置。
【請求項５】  直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、予め定められる対象物と第６のアーム体とは、第６のアーム体の軸線まわりに回転自在に連結され、第６のアーム体と第５のアーム体とは、傾斜関節部によって連結され、第５のアーム体と第４のアーム体とは、同軸関節部によって連結され、第４のアーム体と第３のアーム体とは、傾斜関節部によって連結され、第３のアーム体と第２のアーム体とは、同軸関節部によって連結され、第２のアーム体と第１のアーム体とは、傾斜関節部によって連結されることを特徴とする多関節マニピュレータ。
【請求項６】  直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、予め定められる対象物と第６のアーム体とが固定され、第６のアーム体と第５のアーム体とは、傾斜関節部によって連結され、第５のアーム体と第４のアーム体とは、同軸関節部によって連結され、第４のアーム体と第３のアーム体とは、傾斜関節部によって連結され、第３のアーム体と第２のアーム体とは、同軸関節部によって連結され、第２のアーム体と第１のアーム体とは、傾斜関節部によって連結されることを特徴とする多関節マニピュレータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に回転自在に連結され、対象物と第６のアーム体との回転軸線と、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する３軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算方法であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力工程と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、３軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求める３軸交点演算工程と、
第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求める第１〜第３角度演算工程と、
これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度、および第６のアーム体に対する対象物の回転角度である第６角度を求める第４〜第６角度演算工程を含むことを特徴とする位置決め演算方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
したがって対象物の位置および姿勢を入力すると、３軸交点のｘ座標，ｙ座標およびｚ座標を求めることができる。また３軸交点のｘ座標，ｙ座標およびｚ座標と、第１〜第３角度を変数とする、３軸交点のｘ座標式、ｙ座標式およびｚ座標式とを用いることで、第１〜第３角度を解析的に求めることができる。また第１〜第３角度演算工程によって、第１〜第３角度が求められると、第４〜第６角度演算工程によって、第４〜第６角度の解析解を求めることができる。たとえば３軸交点のｘ座標を表わすｘ座標式と、３軸交点のｙ座標に３軸交点のｚ座標を加算した加算値を表わすｙｚ加算座標式と、３軸交点のｙ座標から３軸交点のｚ座標を減算した減算値を表わすｙｚ減算座標式とを含む座標式に基づくことで、第１〜第３の角度を求めることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また本発明は、直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に固定され、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する２軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算方法であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力工程と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、２軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求める２軸交点演算工程と、
第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求める第１〜第３角度演算工程と、
これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、および第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度を求める第４〜第５角度演算工程を含むことを特徴とする位置決め演算方法である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
したがって対象物の位置および姿勢を入力すると、２軸交点のｘ座標，ｙ座標およびｚ座標を求めることができる。また２軸交点のｘ座標，ｙ座標およびｚ座標と、第１〜第３角度を変数とする、２軸交点のｘ座標式、ｙ座標式およびｚ座標式とを用いることで、第１〜第３角度を解析的に求めることができる。また第１〜第３角度演算工程によって、第１〜第３角度が求められると、第４〜第５角度演算工程によって、第４〜第５角度の解析解を求めることができる。たとえば２軸交点のｘ座標を表わすｘ座標式と、２軸交点のｙ座標に２軸交点のｚ座標を加算した加算値を表わすｙｚ加算座標式と、２軸交点のｙ座標から２軸交点のｚ座標を減算した減算値を表わすｙｚ減算座標式とを含む座標式を解く。このようにｙｚ加算座標式およびｙｚ減算座標式を用いることによって、各座標式に含まれる第１〜第３の角度を求めることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また本発明は、直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に回転自在に連結され、対象物と第６のアーム体との回転軸線と、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する３軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算装置であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力手段と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、３軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求め、第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求め、これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度、および第６のアーム体に対する対象物の回転角度である第６角度を求める演算手段と、
演算手段が演算した演算結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする位置決め演算装置である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
したがって入力手段によって、対象物の位置および姿勢を入力すると、演算手段によって、３軸交点のｘ座標，ｙ座標およびｚ座標を求めることができる。また演算手段が、３軸交点のｘ座標，ｙ座標およびｚ座標と、第１〜第３角度を変数とする、３軸交点のｘ座標式、ｙ座標式およびｚ座標式とを用いることで、第１〜第３角度を解析的に求めることができる。また第１〜第３角度を求めると、次に第１〜第３角度に基づいて、第４〜第６角度の解析解を求めることができる。演算手段は、求められた第１〜第６角度を出力手段に与え、出力手段は、演算結果を外部に出力する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また本発明は、直列に順に並んで設けられる第１〜第６のアーム体と、隣接する２つのアーム体を各アーム体の軸線と同軸の回転軸線まわりに回転自在に連結する同軸関節部と、隣接する２つのアーム体をこれら２つのアーム体の軸線に対して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結する傾斜関節部とを有し、第６のアーム体は、予め定められる対象物に固定され、第６のアーム体と第５のアーム体との回転軸線と、第５のアーム体と第４のアーム体との回転軸線とが交差する２軸交点を有する多関節マニピュレータの各アーム体の相対回転角度を求める演算装置であって、
第１のアーム体に対して固定的に、相互に直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有する演算座標系における対象物の位置および姿勢を入力する入力手段と、
入力される対象物の位置および姿勢に基づいて、２軸交点の演算座標系におけるｘ座標、ｙ座標およびｚ座標を求め、第１のアーム体に対する第２のアーム体の回転角度である第１角度、第２のアーム体に対する第３のアーム体の回転角度である第２角度、第３のアーム体に対する第４のアーム体の回転角度である第３角度を求め、これら第１〜第３角度と、対象物の姿勢とに基づいて、第４のアーム体に対する第５のアーム体の回転角度である第４角度、および第５のアーム体に対する第６のアーム体の回転角度である第５角度を求める演算手段と、
演算手段が演算した演算結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする位置決め演算装置である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
したがって入力手段によって、対象物の位置および姿勢を入力すると、演算手段によって、２軸交点のｘ座標，ｙ座標およびｚ座標と、第１〜第３角度を変数とする、２軸交点のｘ座標式、ｙ座標式およびｚ座標式とを用いることで、第１〜第３角度を解析的に求めることができる。また第１〜第３角度を求めると、次に第１〜第３角度に基づいて、第４〜第５角度の解析解を求めることができる。演算手段は、求められた第１〜第５角度を出力手段に与え、出力手段は、演算結果を外部に出力する。