[robot]_algo.json ファイル属性

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[robot]_algo.json はロボット設定ファイルであり、ロボットのプロパティの情報が記載されており、ロボットの種類や各リンクの DH パラメータ、各関節の運動の上・下限、各関節の初期位置、各関節の回転方向などを決めます。

以下は [robot]_algo.json ファイルのコードの一部です。

{
	"algo_type": "SphericalWrist_SixAxis",
	#DH parameters [meter]
	"dh": [ A, B, C, D, E, F ],
	"dhPassive": [ A1X, A1Z, B0X, B0Z, B2X, B2Z ],
	#joint limits [degree]
	"min_limits": [ J1 min, J2 min, J3 min, J4 min, J5 min, J6 min ],
	"max_limits": [ J1 max, J2 max, J3 max, J4 max, J5 max, J6 max ],
	"link3_dynamic_limits": [Min, Max],
	#joint positions at standard pose [degree]
	"mastering_joints": [ J1, J2, J3, J4, J5, J6 ],
	#joint orientations [0/1]
	"axis_flip": "J1J2J3J4J5J6",
	#robot base location [meter,meter,meter,degree,degree,degree]. If robot has not been moved, robot base frame equals to World frame.
	"robot_frame_in_robot_base_frame": [ x, y, z, rx, ry, rz ],
	#robot flange frame orientation [x/y/z]
	"flange_frame_orientation": "z"
}

[robot]_algo.json ファイルの中身

ロボット構造

パラメータ

algo_type

"algo_type": "SphericalWrist_SixAxis"

説明

ロボット構造。
Mech-Viz 1.8.0 では、ロボットは 15 類に分類されている。各タイプの詳細情報は ロボット構造 にアクセスしてください。

ロボット DH パラメータ

パラメータ

dh

"dh": [ 0.465, 0.2, 0.88, 0.21, 1.100, 0.225 ]

説明

ロボットの能動関節の DH パラメータ。
定義と計算の方法はロボット構造をお読みください。

パラメータ

dhPassive

説明

ロボット受動関節の DH パラメータ。定義と計算の方法はロボット構造をお読みください。
dhPassive はロボット構造のによって分類するわけではなく、[ A1X, A1Z, B0X, B0Z, B2X, B2Z ]の形式で表示する。空白部分はゼロ埋めされる。

ロボット関節運動範囲

パラメータ

minlimits

"min_limits": [ -160, -65, -77, -360, -125, -360 ]

説明

ロボット各軸の最小運動範囲を定義する。

パラメータ

maxlimits

"max_limits": [ 160, 120, 90 , 360, 125, 360 ]

説明

ロボット各軸の最大運動範囲を定義する。

  • ほとんどのロボットは、取扱説明書に各軸の運動範囲が記載されているが、Nachi、Hyundai などのロボットは、説明書に記載されている数値は実際とは異なるところがあるため使用できません。

  • このパラメータは、各関節に作用し、上・下限で表します。Axis_flip と連動します。必要に応じて 1つの関節の上・下限数値の正負を反転して位置を交換します。例えば、"axis_flip": "101010" 、 "link3_dynamic_limits": [-204,80] 。 "axis_flip""100010" の場合: "link3_dynamic_limits": [-80,240]。

パラメータ

link3_dynamic_limits

"link3_dynamic_limits": [-204,80]

説明

動的リミットのパラメータ

パラメータ

link4_dynamic_limits

説明

動的リミットのパラメータ

ロボットの各軸が 0°になっている時の位置姿勢

パラメータ

mastering_joints

"mastering_joints": [ -90, 0, 0, 0, 0, 90 ]

説明

ロボットの各軸が 0°になっている時の位置姿勢を定義する。
各パラメータが 0 となると、ロボット各軸の 0°位置は、モデル作成時の姿勢と一致する。

KUKA などのロボットは、J2、J3 が 0 になった姿勢は Mech-Viz ではデフォルト姿勢ではないので、それぞれ J2、J3 mastering_joints パラメータを調整する必要があります。

ロボットの各関節の回転方向

パラメータ

axis_flip

"axis_flip": "101010"

説明

ロボット各軸の回転方向を定義する。

  • ロボットモデル作成後、Mech-Viz とロボットシミュレーションソフトウエアまたはロボット実機と合わせて各軸の回転方向が一致するかを確認します。

  • このパラメータは、ロボット関節の運動上・下限 minlimits、maxlimits、動的制限 link3_dynamic_limits、link4_dynamic_limits のパラメータに影響を与えます。

ロボット座標系パラメータ

パラメータ

robot_frame_in_robot_base_frame

説明

ロボット座標系がロボットベースに対する位置を定義する。

  • FANUC、YASKAWA などのロボットは、ロボット座標系がベースより dh1 高いので、パラメータ値を[ 0, 0, dh1, 0, 0, 0 ]にしてください。このようにしてロボット座標系がベース座標系の +Z 方向の dh1 位置になります。

  • +Y 方向に向くKAWASAKI ロボットに対して、[ 0, 0, 0, 0, 0, -90]にしてください。このようにしてロボット座標系がベース座標系 Z 方向を中心に反時計回り 90°回転します。

  • ロボット座標系が特別な YASKAWA MPL3500 Wall 壁取付けロボットに対し、実際に応じて[ 0, 0, 0.8, 0, -90 , 90 ]にしてください。するとロボット座標系がベース座標系に対して dh1 高くなり、かつベース座標系の Y 軸と Z 軸を中心に回転します。

ロボットフランジ座標系の各軸の向き

パラメータ

"robot_flange_orientation": "x/y/z"

"robot_flange_orientation": "x"

説明

TURIN などのロボットは、フランジ座標系は特別で、Z 軸が外向きではなく、X 軸が外向きになっている。以下のように設定:"robot_flange_orientation": "x"。手動でフランジ座標系の向きを X 軸に修正する。このパラメータを編集しないと、フランジ座標系は Z 軸が外向きになる。


新しく作成したロボットモデルを使用する時の注意事項

新しく作成したロボットモデルを使用するとき、ロボット実機で以下のパラメータを確認します。

  • axis_flip

    Mech-Viz とロボット実機を照合して、各軸の回転方向が一致するかを確認します。

  • dh

    以下の 2つの方法で Mech-Viz の仮想ロボットとロボット実機の位置姿勢データが一致するかを確認します。

    • 関節角度を同期してロボットハンドの位置姿勢を照合する。

    • ロボットハンドの位置姿勢を同期して関節角度を照合する。

      ロボット実機の DH パラメータがパラメータファイルにある理論値に近ければ近いほど、ロボットの精度は高くなります。普通、1mm 以下の誤差は許容されます。

  • mastering_joints

    Mech-Viz の仮想ロボットとロボット実機の位置姿勢データが一致するかを確認します。

    とくに、1、4、6 軸に注意深くチェックします。

  • min_limits/max_limit

    Mech-Viz の仮想ロボットとロボット実機の位置姿勢データが一致するかを確認します。

    ソフトリミットがロボット実機のハードリミットを超えないようにしてください。

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