JIS B 8432:1999 産業用マニピュレーティングロボット―性能項目及び試験方法 | ページ 3

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B 8432 : 1999 (ISO 9283 : 1998)
6.8.6.1  試験経路の位置 6.8.2で述べた立方体を用いる。
  試験経路は,図5に示す四つの平面のうちの一つに設定する。6軸ロボットの場合,製造業者による指
定が特になければ平面1を用いる。6軸未満のロボットでは製造業者が指定した平面を用いる。
  経路特性の測定中,手首基準点を選定平面上に置く(図3参照)。メカニカルインタフェースの方向は選
定平面に対して一定に保つことが望ましい。
                                  図5 試験経路を設定する平面
6.8.6.2  試験経路の形状と大きさ 図6に,一例として試験平面1上の直線経路,長方形経路及び円経路
の位置を示す。
  試験経路の形状は,コーナリング特性を除いて,直線又は円であることが望ましい(8.5及び図22参照)。
他の形状の経路を用いる場合は,製造業者の指定したものとし,それを試験報告書に記載する。
  立方体の対角線に沿った直線経路の場合,経路長さは,対角線の長さの80%でなければならない。図6
のP2−P4間の距離がその一例である。
  別の直線経路P6−P9は8.4の姿勢変動経路試験に用いることができる。
  円経路試験は,二つの異なる円について行うことが望ましい。
  大円の直径は,立方体のりょう(稜)の長さの80%とする。円の中心はP1とする。
  小円の直径は,大円の10%であることが望ましい。円の中心はP1とする。
  指令ポーズの数はできるだけ少なくする。指令ポーズの数及び位置並びにプログラミング方法(教示プ
ログラミング,数値データの手動入力,又はオフラインプログラミング)を試験報告書に記載する。
  長方形経路の場合,E1,E2,E3及びE4で示される角は,面の対角線上の四隅から対角線長の (10±2) %
の距離のところにとる。一例を図6に示す。この例では,点E1,E2,E3及びE4は,それぞれ点P2,P3,
P4及びP5に一致している。

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                                    図6 長方形経路の設定例
6.9   繰返し回数
  各特性を試験する際の繰返し回数を表5に示す。
                                        表5 繰返し回数
                                   試験特性              繰返し回数
                         ポーズ精度及びポーズ繰返し精度      30
                         多方向ポーズ戻り精度                30
                         距離精度及び距離繰返し精度          30
                         位置安定化時間                       3
                         位置行過ぎ量                         3
                         ポーズ特性のドリフト          8時間連続繰返し
                         交換精度                            30
                         経路精度及び経路繰返し精度          10
                         姿勢変動経路精度                    10
                         コーナリング特性                     3
                         経路速度特性                        10
                         最短移動時間                         3
                         ウィービング特性                     3
6.10 試験手順 試験の順序は,結果に影響を及ぼさないが,測定遅れを知るために,ポーズ繰返し精度
よりも先に位置安定化時間の試験を行うことが望ましい。位置行過ぎ量,ポーズ精度及びポーズ繰返し精
度の試験は,同時に行ってもよい。ポーズ特性のドリフトの試験は単独に行う。
  ポーズ特性はPTP又はCP制御で試験し,経路特性はCP制御で試験する。
  経路精度及び経路繰返し精度の測定は,測定機器がある場合には経路速度の測定と並行して行うことが
できる。
  速度試験は経路精度の測定の前に行い,しかも同一の経路パラメータを用いることが望ましい。それに
よって,経路特性を決定する際に,的確な基準値を用いることができる。
  一定の経路速度をプログラミングする場合には,速度オーバライドの制御を100%に設定し,ロボット
側の何らかの制限によって自動的に減速してしまうことがないように注意する。同時に試験することので

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B 8432 : 1999 (ISO 9283 : 1998)
きる項目は,次のとおりである。
− 経路精度/経路繰返し精度,及び経路速度特性
− コーナ行過ぎ量及びコーナ丸み誤差
  ポーズ特性のドリフトを除き,一組の条件下における一つの特性のデータは,できるだけ短時間に収集
しなければならない。
  予想される測定上の遅れ,すなわち測定遅れ及び測定時間を試験報告書に記載する。
6.11 用途別の試験すべき性能項目 この規格で規定した試験は,ロボットの形式及び仕様(用途)によ
ってその全部又は一部が適用される。代表的な用途ごとに,重要な試験項目の選択の指針を附属書B(参
考)に記述する。
7. ポーズ特性
7.1   一般 指令ポーズ(図7参照) : 教示プログラミング,数値データの手動入力,又はオフラインプロ
グラミングによって指令するポーズ。
  教示プログラムロボット(プレイバックロボット)の場合の指令ポーズは,教示の際にロボットを動か
して立方体内にとった点 (P1, P2,···) にできる限り近づけたときのロボットの測定点の位置である。すなわ
ち,測定装置内に記録されたこの座標は,引き続いて測定される実現ポーズから精度を計算するときの“指
令ポーズ”として用いる。
    実現ポーズ(図7参照) : 指令ポーズに応答して,ロボットが自動モードで実際にとるポーズ。
                              図7 指令ポーズと実現ポーズとの関係
  ポーズ精度,ポーズ繰返し精度,及び多方向ポーズ戻り精度は,実現ポーズの指令ポーズからの偏り及
び指令ポーズに近づける一連の繰返し動作における実現ポーズ間のばらつきを定量的に表すものである。

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  これらの誤差は以下の要因によって生じる。
− 制御方式
− 座標変換誤差
− 関節構造の各部寸法とロボット制御システム中のモデルの寸法との差
− すきま,ヒステリシス,摩擦などの機械的要因
− 温度などの外的影響
  指令ポーズのデータ入力方式はロボットの制御装置によって決まり,これは精度特性に大きく影響する。
  用いた入力方式を試験報告書のデータシートに明確に記載する。
  指令ポーズを数値データで入力する場合には,異なる指令ポーズの間の関係(すなわち間隔及び方向)
は既知(又は算出可能)であり,それが距離特性を表示・測定する際に必要になる(7.3参照)。
  数値データ入力でポーズ精度を測定する場合,測定機器の位置はベース座標系に関して既知でなければ
ならない。
7.2   ポーズ精度,ポーズ繰返し精度,及び多方向ポーズ戻り精度
7.2.1  ポーズ精度 (AP)  ポーズ精度は,指令ポーズに同じ方向及び同じ向きから近づけたときの指令ポ
ーズと平均実現ポーズとの差を表す。
  ポーズ精度は,次のように分けられる。
a) 位置精度 : 実現位置群の重心と指令位置との差(図8参照)。
b) 姿勢精度 : 実現姿勢の平均値と指令姿勢との差(図9参照)。
                              図8 指令ポーズと実現ポーズとの関係
                                (位置精度及び位置繰返し精度)

――――― [JIS B 8432 pdf 14] ―――――

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B 8432 : 1999 (ISO 9283 : 1998)
                              図9 指令ポーズと実現ポーズとの関係
                                (姿勢精度及び姿勢繰返し精度)
  ポーズ精度は,次の式で計算する。
  位置精度
                       APp= (x  xc) 2(y  yc) 2 (z zc2)
  又はベース座標成分表示で,
                        APx= x  cx
                        APy= y  cy
                        APz= z cz
                      ここに,
                                      n           n           n
                                    1           1           1
                                 x=    xj , y=    yj , z=    zj
                                    nj 1        nj 1        nj 1
                                 x,y,及びzは,同じ指令ポーズについてn回繰り返した実現位
                                置群の重心の座標。
                                xc,yc、及びzcは,指令ポーズの位置の座標。
                                xj,yj及びzjは,j回目の実現位置の座標。
  姿勢精度
  姿勢精度はベース座標系の各座標軸回り単独に表示する。
                       APa=a−ac
                       APb=b−bc
                       APc=c−cc
                     ここに,
                                     n           n           n
                                   1           1           1
                                a=    aj ,b=     bj ,c=     cj (同じ指令ポーズについてn
                                   nj 1        nj 1        nj 1
                               回繰り返した実現姿勢の平均値。)
                               ac,bc及びccは,指令ポーズの姿勢。
                               aj,bj及びcjは,j回目の実現姿勢。
  表6に,ポーズ精度の試験条件の一覧を示す。

――――― [JIS B 8432 pdf 15] ―――――

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