CN104875209A - 具有无线传感器的机械系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有无线传感器的机械系统,具备:传感器部,其周期地检测可动部件的前端部的加速度;数据取得部,其取得与经由无线信号路径接收到的传感器信号对应的可动部件的前端部的加速度的第一时序系列数据;数据运算部,其根据电动机的驱动指令,来运算与第一时序系列数据对应的第二时序系列数据;延迟时间运算部,其根据第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间;以及修正部,其根据运算出的延迟时间来修正第一时序系列数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有无线传感器的机械系统。
背景技术
近年来,在机床或工业用机器人中,为了提高生产效率要求动作的高速化。但机床或机器人高速动作时,与此相应地,在机床或机器人的前端部发生振动。为了抑制这样的振动,已知有在机器人的机械臂前端部安装无线化了的加速度传感器,根据从加速度传感器通过无线传送的传感器信号,来抑制机械臂前端部的振动的装置。例如在日本特开2011-161562(JP2011-161562A)号公报中记载了这样的装置。
但是,在无线通信中,有时在信号传送中产生延迟。然而,在JP2011-161562A记载的装置中,不考虑这样的无线传送的延迟,在来自加速度传感器的传感器信号的传送中产生延迟时,很难高精度地抑制机械臂前端部的振动。
发明内容
本发明的一个方式提供一种机械系统,其具备:具有通过电动机驱动的可动部件的机械装置;和控制机械装置的控制装置,该机械系统的特征在于,具备:传感器部,其被设置在可动部件的前端部上,周期地检测前端部的位置、速度或加速度;无线信号路径,其将表示由传感器部检测出的位置、速度或加速度的传感器信号,通过无线从机械装置发送给控制装置;数据取得部,其取得与经由无线信号路径接收到的传感器信号对应的可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第一时序系列数据;数据运算部,其根据电动机的驱动指令,来运算与第一时序系列数据对应的可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第二时序系列数据;延迟时间运算部,其根据由数据取得部取得的第一时序系列数据与由数据运算部运算出的第二时序系列数据的相关程度,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间;以及修正部,其根据由延迟时间运算部运算出的延迟时间,来修正第一时序系列数据。
此外,本发明的其他方式提供一种机械系统,其具备:具有通过电动机驱动的可动部件的机械装置;和控制机械装置的控制装置,该机械系统的特征在于,具备:旋转量检测部,其检测电动机的旋转量;传感器部,其被设置在可动部件的前端部上,周期地检测前端部的位置、速度或加速度;无线信号路径,其将表示由传感器部检测出的位置、速度或加速度的传感器信号,通过无线从机械装置发送给控制装置;数据取得部,其取得与经由无线信号路径接收到的传感器信号对应的可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第一时序系列数据;数据运算部,其根据由旋转量检测部得到的检测值,来运算与第一时序系列数据对应的可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第二时序系列数据;延迟时间运算部,其根据由数据取得部取得的第一时序系列数据与由数据运算部运算出的第二时序系列数据的相关程度,来运算针对第二时序系列数据的第一时序系列数据的延迟时间;以及修正部,其根据由延迟时间运算部运算出的延迟时间,来修正第一时序系列数据。
附图说明
通过与附图关联的以下的实施方式的说明,使本发明的目的、特征以及优点更加明确。在所述附图中,
图1是概要性地表示本发明的实施方式的机械系统的结构的图。
图2是表示应用了本发明的机械装置的一例的工业用机器人的结构的图。
图3是表示通过本发明的第一实施方式的机械系统的控制器执行的处理的一例的流程图。
图4A是表示在图3的步骤S1的处理中取得的第一时序系列数据的特性的图。
图4B是表示在图3的步骤S1的处理中取得的第一时序系列数据的特性与在步骤S2的处理中取得的第二时序系列数据的特性的关系的图。
图4C是表示将图4B的第一时序系列数据的特性进行了移位的状态的图。
图5是表示图3的变形例的流程图。
图6A是表示机器人的动作速度较快时的第一时序系列数据和第二时序系列数据的各特性的图。
图6B是表示机器人的动作速度较慢时的第一时序系列数据和第二时序系列数据的各特性的图。
图7是表示通过本发明的第二实施方式的机械系统的控制器执行的处理的一例的流程图。
图8是表示在图7的处理中求出的第一时序系列数据的动作开始时刻的图。
图9是表示在图7的处理中求出的第二时序系列数据的动作开始时刻的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照图1~图6B,对本发明的第一实施方式进行说明。图1是概要地表示本发明的第一实施方式的机械系统1的结构的图。如图1所示,机械系统1具有:机械装置10和用于控制机械装置10的控制装置20。另外,机械装置10由机床或工业用机器人等构成,但以下以工业用机器人作为机械装置10来说明。
图2是表示本发明的实施方式的多关节型工业用机器人10的结构的图。如图2所示,工业用机器人10具有可旋转的机械臂11,在机械臂11的前端部安装有刀具12(在图中为点焊枪)。机械臂11通过设置在各关节部11a(各轴)上的伺服电动机来旋转驱动。另外,在图2中示出了刀具12从第一位置P1(实线)向第二位置P2(虚线)移动的状态。
如图1所示,机器人10具有用于驱动机械臂11的伺服电动机13和设置在机械臂11的前端部上的无线传感器14。伺服电动机(以下,也简称为电动机)13内置旋转编码器等位置检测器131,通过位置检测器131检测电动机13的旋转量。无线传感器14是周期地检测机械臂前端部的加速度a1的加速度传感器,包括将检测出的加速度a1的信号(传感器信号)通过无线发送给控制装置20的发送部141。
控制装置20具有无线数据存储部21和控制器22。无线数据存储部21包括用于接收从机器人10发送的传感器信号的接收部211。机器人10的发送部141与控制装置20的接收部211构成无线信号路径3。无线数据存储部21存储与由接收部211接收到的传感器信号对应的数据,即机械臂前端部的加速度a1的时序系列数据(第一时序系列数据)。
控制器22包括具有CPU、ROM、RAM以及其他周边电路等的运算处理装置,作为功能性结构,具有:电动机控制部23、数据运算部24、延迟时间运算部25以及修正部26。
电动机控制部23按照预先决定的动作程序,向电动机13输出控制信号(驱动指令)。此时,电动机控制部23读入来自位置检测器131的信号,根据来自位置检测器131的信号对电动机13进行反馈控制,使电动机13的旋转与指令值一致。
数据运算部24根据电动机13的驱动指令,来运算在无线传感器14的安装位置即在机械臂前端部产生的加速度a2的时序系列数据(第二时序系列数据)。此时,首先,通过对各轴的电动机13的指令值进行正变换来运算机械臂前端部的坐标位置的时序系列数据,接着,将该坐标位置数据通过时间进行二阶微分,来运算加速度a2的时序系列数据。
延迟时间运算部25运算对存储在无线数据存储部21中的加速度a1的第一时序系列数据与由数据运算部24运算出的加速度a2的第二时序系列数据的相关关系进行数值化后的相关值C,并根据该相关值C,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间ta。例如可以通过最小二乘法求出相关值C。即,对相互在同一时刻的第一时序系列数据与第二时序系列数据的差(例如,图4B的特性f1与特性f2的差Δa)进行平方运算,将对该平方而得值在整个预定的时间范围内进行相加而得的平方和设成相关值C。
此时,第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关性越强,基于最小二乘法的运算值,即相关值C越小。因此,判定相关值C与预先决定的基准值Ca的大小,当相关值C大于基准值Ca时,使第一时序系列数据向延迟的相反侧(图4B的箭头A方向)逐次移位预定时间Δt,直到相关值C成为基准值Ca以下为止,将相关值C成为基准值Ca以下时的第一时序系列数据的总移位时间ta设成延迟时间。另外,基准值Ca相当于例如假设在第一时序系列数据中没有产生延迟时的第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关值C,能够通过实验或解析等来求出。
修正部26根据由延迟时间运算部25运算出的延迟时间ta来修正第一时序系列数据。例如,从第一时序系列数据的时间值减去延迟时间ta。由此,使第一时序系列数据的特性f1向图4B的箭头A方向偏离,从而能够使由无线传感器14得到的数据的时间轴与机器人1的动作指令的时间轴一致,从而能够消除经由无线信号路径3发送的数据的延迟的影响。因此,可以使用来自无线传感器14(加速度传感器)的数据来进行良好的振动抑制控制。
图3是表示通过本发明的第一实施方式的机械系统1的控制器22执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如通过接通控制器22的电源来开始,以预定周期重复执行。在步骤S1中,读入存储在无线数据存储部21中的加速度a1的第一时序系列数据和从电动机控制部23向电动机13输出的驱动指令(电动机指令值)。图4A是表示使机械臂前端部从图1的第一位置P1向第二位置P2移动时的、在步骤S1中取得的第一时序系列数据的特性f1的图。
在步骤S2中,通过数据运算部24中的处理,根据在步骤S1中取得的电动机指令值来运算无线传感器14的安装部的加速度a2的第二时序系列数据。图4B是表示在步骤S1中取得的第一时序系列数据的特性f1与在步骤S2中运算出的第二时序系列数据的特性f2的关系的图。第一时序系列数据与第二时序系列数据分别表示机械臂前端部的相互相同位置的加速度a1、a2,如图4B所示,特性f1与特性f2的波形模式(pattern)(波峰与波谷的发生模式)相互大致相同。然而,在经由无线信号路径3发送的传感器信号中存在延迟,特性f1相对特性f2,沿着时间轴向延迟侧偏离。
在步骤S3中,通过延迟时间运算部25中的处理,来运算在步骤S1中取得的第一时序系列数据与在步骤S2中运算出的第二时序系列数据的相关值C。例如通过最小二乘法来求出相关值C,在步骤S3中如图4B所示,算出将对第一时序系列数据与第二时序系列数据的差Δa进行了平方而得的值,沿着时间轴相加而得的平方和。
在步骤S4中,通过延迟时间运算部25中的处理,来判定在步骤S3中运算出的相关值C是否在预先决定的基准值Ca以下,即判定第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度是否在一定等级以上。当步骤S4为否定时向步骤S5前进。
在步骤S5中,使第一时序系列数据的时间轴向延迟的相反侧即图4B的箭头A方向仅移动预定时间Δt。接着,在步骤S3中运算仅移动了预定时间Δt的第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关值C。重复步骤S3~步骤S5的处理直到相关值C成为基准值Ca以下为止。当相关值C成为基准值Ca以下时,当步骤S4为肯定后向步骤S6前进。
图4C是表示在相关值C成为基准值Ca以下的状态下的特性f1与特性f2的关系的图。在图4C中,第一时序系列数据从图4A的状态向延迟侧仅移位时间ta。因此,特性f1的波形与特性f2的波形的时间轴大致一致,能够得到第一时序系列数据与第二时序系列数据的良好的相关性。通过这样的步骤S3~步骤S5的处理,延迟时间运算部25能够算出直到相关值C成为基准值Ca以下为止的第一时序系列数据的移位时间(图4C的时间ta),即延迟时间ta。
在步骤S6中,通过修正部26中的处理,使用延迟时间ta来修正第一时序系列数据。例如,从第一时序系列数据的时间值减去延迟时间ta,并将其设成第一时序系列数据的修正值。控制器22内的未图示的振动抑制控制部使用该修正值来进行振动抑制处理。由此,通过无线传感器14得到的数据与机器人10的动作无延迟地对应,从而能够进行良好的振动控制抑制。
根据本发明的第一实施方式,能够得到如下的作用效果。
(1)机械系统1具备:无线传感器14,其被设置在机械臂11的前端部,周期地检测机械臂前端部的加速度a1;无线信号路径3,其将表示由无线传感器14检测出的加速度a1的传感器信号,通过无线从机器人10发送给控制装置20;无线数据存储部21,其取得与经由无线信号路径3接收到的传感器信号对应的机械臂前端部的加速度a1的第一时序系列数据;数据运算部24,其根据电动机13的驱动指令,来运算机械臂前端部的加速度a2的第二时序系列数据;延迟时间运算部25,其根据由无线数据存储部21取得的第一时序系列数据与由数据运算部24运算出的第二时序系列数据的相关程度,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间ta;以及修正部26,其根据运算出的延迟时间ta,来修正第一时序系列数据。由此,能够修正经由无线信号路径3发送的传感器信号的延迟,能够高精度地进行机械臂前端部的振动抑制控制等。
(2)延迟时间运算部25运算将第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关关系进行数值化后的相关值C,在该相关值C成为基准值Ca以内之前,使第一时序系列数据仅移位预定时间Δt的同时,重复相关值C的运算(步骤S3~步骤S5),算出相关值C成为基准值Ca以内时的从第一时序系列数据的初始状态开始的移位时间ta。这样将第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关关系进行数值化后判定与基准值Ca的大小关系,从而能够容易且高精度地运算用于使第一时序系列数据的时间轴与第二时序系列数据的时间轴一致的延迟时间ta。可以使用最小二乘法来容易地算出相关值C。
另外,也可以不使用最小二乘法,而是使用相关系数来运算表示第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度的相关值C。在-1~+1的范围内求出相关系数,但第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关性越强,相关系数越大(接近于1)。因此,当使用相关系数来运算相关值C时,判定相关值C与预先决定的基准值Cb的大小关系,当相关值C小于基准值Cb时,在相关值C成为基准值Cb以上之前,使第一时序系列数据向延迟的相反侧逐次移位预定时间Δt,将相关值C成为基准值Cb以上时的第一时序系列数据的移位时间设成延迟时间ta即可。另外,基准值Cb相当于例如假设在第一时序系列数据中没有产生延迟时的相关值C,可以通过实验或解析等来求出。
在上述第一实施方式中,根据电动机13的驱动指令来运算第二时序系列数据,但也可以根据来自位置检测器131的信号(反馈信息)来运算第二时序系列数据。图5是表示通过该情况下的控制器22执行的处理的一例的流程图,对进行与图3相同的处理的部分赋予相同的符号。
在图5的步骤S12中,通过数据运算部24中的处理,根据由位置检测器131检测出的电动机13的反馈信息,来运算无线传感器14的安装部的加速度a2的第二时序系列数据。之后,使用该第二时序系列数据来运算延迟时间ta。这样通过使用电动机13的旋转量的实测值,使第一时序系列数据的波形与第二时序系列数据的波形更良好地对应。其结果,将第一时序系列数据向消除延迟的方向仅偏离延迟时间ta时,第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度变强,可高精度地运算延迟时间ta。
在上述第一实施方式中,运算将第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关关系数值化后的相关值C,在该相关值C达到基准值Ca、Cb之前,使第一时序系列数据仅移位预定时间Δt的同时重复相关值C的运算,将相关值C达到基准值Ca、Cb时的第一时序系列数据的移位时间ta设成延迟时间。即,判定相关值C与基准值Ca、Cb的大小关系来求出延迟时间ta,但不使用基准值Ca、Cb也可以算出延迟时间ta。
例如,当使用最小二乘法来算出相关值C时,可以使第一时序系列数据仅移位预定时间Δt的同时重复相关值C的运算,将相关值C成为最小时的第一时序系列数据的移位时间ta设成延迟时间。另一方面,当使用相关系数来算出相关值C时,也可以使第一时序系列数据仅移位预定时间Δt的同时重复相关值C的运算,将相关值C成为最大时的第一时序系列数据的移位时间ta设成延迟时间。
这样,也可以使第一时序系列数据仅移位预定时间Δt的同时重复相关值C的运算,将相关值C成为最大或最小时的第一时序系列数据的时间ta设成延迟时间。由此,可以节省设定基准值Ca、Cb的时间,并且可以更高精度地修正第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的时间轴的偏离。
在上述第一实施方式中,不是将预定时间Δt设定为恒定值,而是优选根据相关值C与基准值Ca、Cb的差来进行设定。例如,随着相关值C与基准值Ca、Cb的差变大,增大预定时间Δt。由此,当相关值C较大时,较大地预定时间Δt,从而可以缩短相关值C达到基准值Ca、Cb为止的计算时间。
图6A是表示机器人10的动作速度较快时的第一时序系列数据与第二时序系列数据的特性f1、f2的图,图6B是表示动作速度较慢时的第一时序系列数据与第二时序系列数据的特性f1、f2的图。如图6A所示,当动作速度较快时,振动变大,因此通过无线传感器14检测出的加速度a1变大。其结果,第一时序系列数据从第二时序系列数据较大地背离。另一方面,如图6B所示,当动作速度较慢时,振动变小,因此通过无线传感器14检测出的加速度a1变小。其结果,第一时序系列数据与第二时序系列数据的差比图6A的小。
考虑这一点,优选根据由数据运算部24运算出的机械臂前端部的加速度a2来设定基准值Ca、Cb。例如,加速度a2越大越增大基准值Ca、Cb。由此,并不局限于振动的大小,而可以正确地判断第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度。
(第二实施方式)
参照图7~图9对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式与第一实施方式的不同点在于延迟时间运算部25的处理。即,在第一实施方式中,通过使第一时序系列数据逐次仅移位预定时间Δt来运算出延迟时间ta,但在第二实施方式中,通过分别判定第一时序系列数据以及第二时序系列数据的动作开始时刻来运算延迟时间ta。另外,以下,主要针对与第一实施方式的不同点进行说明。
图7是表示通过本发明的第二实施方式的机械系统1的控制器22执行的处理的一例的流程图。在步骤S21中,与图3的步骤S1同样,读入存储在无线数据存储部21中的加速度a1的第一时序系列数据和从电动机控制部23向电动机13输出的电动机指令值。在步骤S22中,与步骤S2同样,根据在步骤S21中取得的电动机指令值,来运算无线传感器14的安装部的加速度a2的第二时序系列数据。
在步骤S23中,判定在步骤S21中取得的第一时序系列数据的动作开始时刻t1(第一动作开始时刻)。图8是表示第一时序系列数据的特性f1和将第一时序系列数据进行了时间微分的特性f11的图。如特性f1所示,当机器人10停止时,通过无线传感器14(加速度传感器)检测出的加速度a1的数据大致恒定(0)。当在时刻t1机器人10开始动作时,加速度数据变化。因此,在步骤S23中,判定该加速度数据变化的时刻(第一动作开始时刻t1)。此时,延迟时间判定部25为了使第一动作开始时刻t1的判定变得容易,如图8的特性f11所示,运算将加速度数据进行了时间微分而得的加加速度a11的时序系列数据。然后,求出特性f11的变换点产生的时刻t1,更具体而言,求出加加速度a11超过阈值的时刻,将该时刻t1设成第一动作开始时刻。
在步骤S24中,判定在步骤S22中运算出的第二时序系列数据的动作开始时刻t2(第二动作开始时刻)。图9是表示第二时序系列数据的特性f2和将第二时序系列数据进行了时间微分的特性f21的图。如图9的特性f2所示,当机器人10停止时,根据电动机指令值运算出的加速度a2的数据大致恒定(0)。当在时刻t2机器人10开始动作时,加速度数据变化。因此,在步骤S24中,判定该加速度数据变化的时刻(第二动作开始时刻t2)。此时,如图9的特性f21所示,运算将加速度数据进行了时间微分而得的加加速度a21的时序系列数据。然后,求出特性f21的变化点产生的时刻t2,即求出加加速度a21超过阈值时刻,将该时刻t2设成第二动作开始时刻。
在步骤S25中,算出在步骤S23中求出的第一动作开始时刻t1与在步骤S24中求出的第二动作开始时刻t2的差(t1-t2),将其设成延迟时间ta。在步骤S26中,与图3的步骤6同样,使用延迟时间ta来修正第一时序系列数据。另外,在步骤S23、步骤S24的处理中,可以根据加速度的特性f1、f2直接判定第一动作开始时刻t1以及第二动作开始时刻t2。
如上所述,在第二实施方式中,根据第一时序系列数据求出机器人10的第一动作开始时刻t1,并且根据第二时序系列数据求出机器人10的第二动作开始点t2,将两者的差(t1-t2)设成延迟时间ta。由此,不需要使第一时序系列数据沿着时间轴重复移位,与第一实施方式相比,能够在短时间内运算出延迟时间ta。
另外,在第二实施方式中,考虑第一时序系列数据与第二时序系列数据除了时间轴的偏离外具有良好的对应关系这一点,算出了第一时序系列数据与第二时序系列数据对应的点,即算出了第一动作开始时刻t1与第二动作开始时刻t2的差。如果使第一时序系列数据仅移位该差的量,则第一时序系列数据与第二时序系列数据具有良好的相关性。换言之,求出第一动作开始时刻t1与第二动作开始时刻t2的差相当于运算与第一时序系列数据和第二时序系列数据的相关程度对应的延迟时间ta。
在上述第二实施方式中,使用电动机指令值来运算第二时序系列数据(步骤S22),但与图5的步骤S12同样,也可以使用基于位置检测器131的检测值来运算第二时序系列数据。动作开始时刻t1、t2是时序系列数据变化的点(变化点),但也可以使用与动作开始时刻不同的、相互对应的其他变化点,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间ta。
在上述实施方式中,将无线传感器14设置在机械臂前端部上,通过无线传感器14检测出机械臂前端部的加速度a1。即,将无线传感器14构成为无线加速度传感器,但传感器部的结构并不局限于此。例如,也可以用无线陀螺仪传感器、无线视觉传感器以及无线惯性传感器等来构成传感器部。
不是通过传感器部来检测出加速度,而是检测出伴随机器人10的动作变化的位置或速度为较佳。具体而言,可以使用检测出机械臂前端部的位置的位置传感器或检测出速度的速度传感器作为传感器部。因此,作为数据取得部的无线数据存储部21也可以取得与经由无线信号路径3接收到的传感器信号对应的机械臂前端部的位置或速度的第一时序系列数据。如果将来自无线传感器14的传感器信号通过无线发送给控制装置20,则无线信号路径3的结构也并不局限于上述的结构。
在上述第一实施方式中,数据运算部24根据电动机13的驱动指令(图3),或根据来自作为旋转量检测部的位置检测器131的信号(图5),运算加速度a2的第二时序系列数据。对此,当无线传感器14是检测出位置或速度的传感器时,数据运算部24运算机械臂前端部的位置或速度即可。即,如果运算与第一时序系列数据对应的位置、速度或加速度,则数据运算部24的结构并不局限于上述的结构。例如,在上述第一实施方式中,可以不根据加速度a2设定基准值Ca、Cb,而是根据速度设定基准值Ca、Cb。即,速度越快越增大基准值Ca、Cb。另外,当与第一时序系列数据对应的第二时序系列数据是位置数据时,数据运算部24将该位置数据进行时间微分来运算速度数据,根据速度数据设定基准值Ca、Cb即可。
在上述第一实施方式中,使用相关值C来运算延迟时间ta,在上述第二实施方式中,使用动作开始时刻t1、t2来运算延迟时间ta,但如果根据第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间,则延迟时间运算部25的结构可以采用任何形式的结构。
以上,将工业用机器人作为机械装置10进行了说明,但本发明同样可以应用于机床等其他机械装置中。因此,通过电动机驱动的可动部件并不局限于机械臂11。
可以任意地组合上述实施方式与变形例的一个或多个。
根据本发明,根据经由无线信号路径发送的传感器信号所对应的第一时序系列数据与根据电动机驱动指令或电动机旋转量运算出的第二时序系列数据的相关程度,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间,使用延迟时间来修正第一时序系列数据。由此,可以修正传感器信号的延迟,可以高精度地进行机械的振动抑制控制等。
以上,将本发明与其适当的实施方式关联起来进行了说明,但本领域的技术人员应当理解在不脱离权利要求的范围所公开范围的情况下可以进行各种修正以及变更。
Claims (8)
1.一种机械系统,具备:具有通过电动机驱动的可动部件的机械装置;和控制所述机械装置的控制装置,该机械系统的特征在于,具备:
传感器部,其被设置在所述可动部件的前端部上,周期性地检测该前端部的位置、速度或加速度;
无线信号路径,其将表示由所述传感器部检测出的位置、速度或加速度的传感器信号,通过无线从所述机械装置发送给所述控制装置;
数据取得部,其取得与经由所述无线信号路径接收到的所述传感器信号对应的所述可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第一时序系列数据;
数据运算部,其根据所述电动机的驱动指令,来运算与所述第一时序系列数据对应的所述可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第二时序系列数据;
延迟时间运算部,其根据由所述数据取得部取得的所述第一时序系列数据与由所述数据运算部运算出的所述第二时序系列数据的相关程度,来运算所述第一时序系列数据相对于所述第二时序系列数据的的延迟时间;以及
修正部,其根据由所述延迟时间运算部运算出的延迟时间,来修正所述第一时序系列数据。
2.一种机械系统,具备:具有通过电动机驱动的可动部件的机械装置;和控制所述机械装置的控制装置,该机械系统的特征在于,具备:
旋转量检测部,其检测出所述电动机的旋转量;
传感器部,其被设置在所述可动部件的前端部上,周期地检测该前端部的位置、速度或加速度;
无线信号路径,其将表示由所述传感器部检测出的位置、速度或加速度的传感器信号,通过无线从所述机械装置发送给所述控制装置;
数据取得部,其取得与经由所述无线信号路径接收到的所述传感器信号对应的所述可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第一时序系列数据;
数据运算部,其根据由所述旋转量检测部得到的检测值,来运算与所述第一时序系列数据对应的所述可动部件的前端部的位置、速度或加速度的第二时序系列数据;
延迟时间运算部,其根据由所述数据取得部取得的所述第一时序系列数据与由所述数据运算部运算出的所述第二时序系列数据的相关程度,来运算所述第一时序系列数据相对于所述第二时序系列数据的延迟时间;以及
修正部,其根据由所述延迟时间运算部运算出的延迟时间,来修正所述第一时序系列数据。
3.根据权利要求1或2所述的机械系统,其特征在于,
所述延迟时间运算部运算将所述第一时序系列数据与所述第二时序系列数据的相关关系进行数值化后的相关值,在该相关值达到基准值之前,使所述第一时序系列数据仅移位预定时间的同时重复所述相关值的运算,将所述相关值达到所述基准值时的所述第一时序系列数据的移位时间作为所述延迟时间。
4.根据权利要求1或2所述的机械系统,其特征在于,
所述延迟时间运算部运算将所述第一时序系列数据与所述第二时序系列数据的相关关系进行数值化后的相关值,使所述第一时序系列数据仅移位预定时间的同时重复所述相关值的运算,将所述相关值成为最大或最小时的所述第一时序系列数据的移位时间作为所述延迟时间。
5.根据权利要求3或4所述的机械系统,其特征在于,
根据所述相关值与所述基准值的差来设定所述预定时间。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的机械系统,其特征在于,
当所述第二时序系列数据为位置数据时,所述数据运算部还运算所述可动部件的前端部的速度或加速度,
根据由所述数据运算部运算出的所述可动部件的前端部的速度或加速度来设定所述基准值。
7.根据权利要求1或2所述的机械系统,其特征在于,
所述延迟时间运算部根据由所述数据取得部取得的所述第一时序系列数据,来判定所述机械装置的第一动作开始时刻,并且根据由所述数据运算部运算出的所述第二时序系列数据,来判定所述机械装置的第二动作开始时刻,根据所述第一动作开始时刻与所述第二动作开始时刻的差来运算所述延迟时间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机械系统,其特征在于,
所述传感器部具有无线陀螺仪传感器、无线加速度传感器、无线视觉传感器以及无线惯性传感器中的至少一个。
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