DE69608758T2

DE69608758T2 - Folgesteuerungsverfahren und -gerät

Info

Publication number: DE69608758T2
Application number: DE69608758T
Authority: DE
Inventors: Hisanori Nakamura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: EP0766159B1; US5952807A; EP0766159A1; DE69608758D1; JPH0997112A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Folgesteuerungsverfahren und ein Gerät zum Veranlassen, dass ein Bewegungspunkt, der dieselbe Bewegung wie die eines Ortskurvenindikators durchführt, genau eine Objektortskurve abfährt. Das Verfahren und Gerät kann angewandt werden auf Werkzeugmaschinen und Roboter etc. Der Bewegungspunkt führt dieselbe Bewegung wie ein Werkzeug durch, wenn das Verfahren und Gerät auf die Werkzeugmaschine angewandt wird, und die einer Roboterhand, wenn das Verfahren und Gerät auf Roboter angewandt wird.
Fig. 9 bis 11 stellen ein herkömmliches Folgesteuerungsverfahren und eine typische Struktur dar bei Verwendung eines Modells zum Abfahren einer Ortskurve C: y = f(x), die auf einer zweidimensionalen Ebene als ein Beispiel zum Vereinfachen der Erläuterung gezeichnet wird. In Fig. 9 wird ein Indikator in Richtungen x und y jeweils durch Motoren Mx und My über Kugelschrauben etc. bewegt. In Fig. 10 zeigt eine Position (x&sub1;, y&sub1;) eine momentane Position des Indikators, und eine Position (x&sub1; + Δx, y&sub1; + Δy) ist eine Position, wenn erforderlich ist, dass sich der Indikator nach der Zeitperiode Δt bewegt.
Bei dem herkömmlichen Steuerungsverfahren, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, wird das Positionselement (y&sub1; + Δy) beim Schritt 302 berechnet durch die folgende Gleichung:
y&sub1; + Δy = f(x&sub1; + Δx)
und eine Differenz von der momentanen Position wird berechnet als (Δx, Δy).
Dann werden jeweils die erforderlichen
Antriebsgeschwindigkeiten Δx/Δt und Δy/Δt in den x- und y- Richtungen berechnet beim Schritt 303, und die Berechnungsergebnisse werden in Antriebsmotoren Mx und My eingespeißt. Dann werden die Antriebsmotoren Mx und My synchron angetrieben, jeweils mit den Geschwindigkeiten Δx/Δt und Δy/Δt, so dass die Ortskurve C durch den Indikator a gezeichnet werden kann.
Die herkömmlichen Steuerungsverfahren und Geräte haben jedoch die folgenden Probleme.
Zunächst weicht der Ortskurvenindikator bei einem Betrieb mit hoher Geschwindigkeit und hoher Last (bspw. ein Zustand während der Bearbeitung bei einer Werkzeugmaschine) von einer Zielortskurve C ab, und der Indikator kann die Ortskurve C nicht abfahren.
Zweitens müssen bei einem zweidimensionalen und dreidimensionalen Betrieb zwei und drei Faktoren jeweils gesteuert werden, das durch einen Kostenanstieg begleitet ist.
Die Gründe für die Erzeugung der vorstehend beschriebenen Probleme sind folgendermaßen:
Bezüglich dem ersten Problem kann bei dem herkömmlichen Steuerungsverfahren die Ortskurve C nicht genau abgefahren werden, wenn eine aus der x-Achsenantriebsgeschwindigkeit Δx/Δt oder der y-Achsenantriebsgeschwindigkeit Δy/Δt sich unsynchron ändert. Bei einem Betrieb mit hoher Geschwindigkeit und hoher Last ist der Widerstand groß, der auf den Indikator wirkt, was wahrscheinlich Änderungen der Antriebsgeschwindigkeiten erzeugt.
Bezüglich dem zweiten Problem sind bei den herkömmlichen Steuerungsfaktoren die zu steuernden Faktoren bei einem zweidimensionalen Betrieb Δx/Δt und Δy/Δt und die Anzahl der Faktoren ist gleich zwei, und die Faktoren, die bei einem dreidimensionalen Betrieb zu steuern sind, sind Δx/Δt, Δy/Δt und Δz/Δt, und die Anzahl der Faktoren ist drei. Deshalb muss dieselbe Anzahl von Faktoren wie die der Abmessungen gesteuert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Folgeverfahrens und Geräts, die verursachen können, dass ein Bewegungspunkt (der dieselbe Bewegung wie die eines Indikators durchführt) eine Zielortskurve genau abfährt und außerdem die Anzahl der Faktoren vermindern kann, die zu steuern sind im Vergleich mit der Anzahl der Faktoren, die bei dem herkömmlichen Steuerungsverfahren zu steuern sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren und erfindungsgemäßes Gerät sind folgendermaßen:
Ein Folgesteuerungsverfahren zum Verursachen, dass ein Bewegungspunkt eine Zielortskurve genau abfährt umfasst erfindungsgemäß Wiederholen eines Zykluses einschließlich der folgenden Schritte: (a) Steuern einer Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts in eine Tangentialrichtung der Zielortskurve bei einer vorliegenden Position des Bewegungspunkts auf der Zielortskurve, und (b) Bewegen des Bewegungspunkts in der Bewegungsrichtung mit einer nicht-gesteuerten Geschwindigkeit um eine vorgegebene Strecke.
Ein Folgesteuerungsgerät zum Veranlassen, dass ein Bewegungspunkt eine Zielortskurve abfährt, umfaßt erfindungsgemäß (a) ein erstes Stellglied zum Steuern einer Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts, (b) ein zweites Stellglied zum Bewegen des Bewegungspunkts (P) in die Bewegungsrichtung mit einer nicht-gesteuerten Geschwindigkeit um eine vorgegebene Strecke, und (c) einen Richtungssteuerungscomputer zum Ermitteln bei jedem der Punkte auf der Ortskurve, die in der vorgegebenen Strecke beabstandet sind, einer Tangentialrichtung der Zielortskurve bei einer vorliegenden Position des Bewegungspunkts Einspeisen eines Werts der Tangentialrichtung in das erste Stellglied, so dass die Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts bei der vorliegenden Position gesteuert wird in die Tangentialrichtung durch das erste Stellglied.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren und erfindungsgemäßen Gerät muss nur die Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts gesteuert werden und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Bewegungspunkts und die Synchronisation beim Betrieb zwischen dem ersten Stellglied und dem zweiten Stellglied ist nicht notwendig. Deshalb ist es unabhängig von einem Betrag der Geschwindigkeit und der Last des Betriebs möglich, zu verursachen, dass der Bewegungspunkt genau die Zielortskurve abfährt nur durch Steuern der Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts. Da des weiteren die Bewegungsrichtung bestimmt ist durch die Anzahl der Faktoren, die um eins weniger sind als die Anzahl der Freiheitsgrade des Bewegungspunkts, ist die Anzahl der zu steuernden Parameter geringer um eins als die Anzahl der zu steuernden Parameter bei dem herkömmlichen Verfahren. Infolgedessen sind die Anzahl der Stellglieder und Steuerungsvorrichtungen vermindert und eine Kostenabnahme wird erzielt.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich und werden leicht anerkannt aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer dreidimensionalen Zielortskurve zeigt, die verwendet wird zum Erläutern eines Folgesteuerungsverfahrens und eines Geräts gemäß jedem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Schemaansicht eines Folgesteuerungsgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Folgesteuerungsverfahrens gemäß jedem aus dem ersten Ausführungsbeispiel und einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Folgesteuerungsgeräts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht eines Rads des Geräts von Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm des Folgesteuerungsverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Folgesteuerungsgeräts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Seitenansicht einer Spule und der Abschnitte in der Nachbarschaft der Spule des Geräts von Fig. 7 zeigt;
Fig. 9 eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Folgesteuerungsgeräts zeigt;
Fig. 10 einen Verlauf eines Abschnitts einer Ortskurve zeigt, die durch das herkömmliche Gerät von Fig. 9 gezogen ist; und
Fig. 11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines herkömmlichen Folgesteuerungsverfahrens.
Fig. 1 stellt einen bei einem erfindungsgemäßen Folgesteuerungsverfahren und Gerät dargestellten Grundsatz dar;
Fig. 2 bis 6 stellen ein Folgesteuerungsverfahren und ein Gerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar; und Fig. 7 und 8 stellen ein Folgesteuerungsverfahren und ein Gerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Gemeinsame Abschnitte des ersten Ausführungsbeispiels und des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung sind mit denselben Bezugszeichen oder Buchstaben bezeichnet bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Zunächst wird ein Grundsatz, der bei dem erfindungsgemäßen Folgesteuerungsverfahren und Gerät verwendet wird, unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert.
In Fig. 1 ist eine Tangentialrichtung einer Ortskurve, die abgefahren werden soll (nachfolgend Zielortskurve) C: z = f(x,y) bei der vorliegenden oder momentanen Position eines Bewegungspunkts P gleich
(δz/δx, δz/δy, δz/δz) = (θ&sub1;, θ&sub2;, 1)
Mit der Kurve C gilt die folgende Differentialbeziehung.
dz = (δz/δx) · dx + (δz/δy) · dy = θ&sub1; · dx + θ&sub2; · dy
so dass
z = θ&sub1; dx + θ&sub2; dy
Wenn θ&sub1; und θ&sub2; gegeben sind, ist die Kurve C: z = 11 (x, y) ohne eine Bedingung gegeben. Deshalb kann ein Bewegungspunkt P die Kurve C abfahren nur durch Bewegen in der Richtung (θ&sub1;, θ&sub2;, 1) ohne Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit des Punkts P.
Bei diesem Beispiel sind die zu steuernden Faktoren nur θ&sub1; und θ&sub2; und somit ist die Anzahl der Faktoren gleich 2. Diese Anzahl (zwei) ist um Eins geringer als die Anzahl (drei) der Steuerfaktoren (Δx/Δt, Δy/Δt, Δz/Δt), die bei dem herkömmlichen Folgesteuerungsverfahren gesteuert werden.
Gemeinsame Abschnitte eines Verfahrens und Geräts des ersten Ausführungsbeispiels und des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung werden nun erläutert unter Bezugnahme auf bspw. Fig. 2 und 3.
In Fig. 2 ist der Bewegungspunkt P, der dieselbe Bewegung wie eine Bewegung eines Indikators 10 (ein Werkzeug bei einer Werkzeugmaschine oder eine Roboterhand bei einem Roboter) durchführt, ein Punkt auf einem Rad mit einem Radius r. Eine Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts P wird gesteuert durch ein Stellglied 2 für eine Bewegungsrichtungssteuerung (ein erstes Stellglied), das bspw. ein Elektromotor Mθ ist. Der Bewegungspunkt P wird in der Bewegungsrichtung bewegt durch ein Antriebsstellglied 3 (ein zweites Stellglied), das bspw. ein Elektromotor Mω ist. Ein Richtungssteuerungscomputer 4 bestimmt durch eine Berechnung bei jedem Punkt auf der Zielortskurve, die beabstandet sind bei vorgegebenen Abstandsintervallen, eine Tangentialrichtung der Zielortskurve bei einer vorliegenden Position des Bewegungspunkts P und speist einen Wert der Tangentialrichtung in das Stellglied 2 für die Bewegungsrichtungssteuerung ein. Wenn ein Winkel θ um eine z-Achse des Rads 1 mit einem Radius r herum sich mit einer Winkelgeschwindigkeit ω auf einer x,y-Ebene dreht, bewegt sich der Indikator 10, der sich auf einer Achse des Rads 1 befindet, wie der Bewegungspunkt P in der Richtung θ bei einer Geschwindigkeit von v = r · ω auf der x,y-Ebene, so dass der Indikator und der Bewegungspunkt P genau die Zielortskurve C abfahren.
Fig. 3 stellt ein Ablaufdiagramm dar, gemäß diesem ein erfindungsgemäßes Folgesteuerungsverfahren durchgeführt wird. Das Ablaufdiagramm ist als ein Programm in dem Richtungssteuerungscomputer 4 gespeichert.
Die vorliegende Position des Bewegungspunkts P auf der Zielortskurve C ist gleich (x&sub1;, y&sub1;). Da der Punkt sich auf einer Kurve C befindet, gibt es die folgende Beziehung zwischen x&sub1; und y&sub1;:
y&sub1; = f(x&sub1;)
Dies ist in dem Schritt 101 von Fig. 3 gezeigt. Dann wird eine Richtung θ&sub1; einer Tangente der Zielortskurve C bei dem Punkt (x&sub1;, y&sub1;) aus folgender Gleichung bestimmt
θ&sub1; = (df/dx)x = x&sub1;
Dies ist beim Schritt 102 von Fig. 3 gezeigt. Dann wird der Wert θ&sub1; in das Stellglied 2 für eine Richtungssteuerung (Motor Mθ) eingespeist, so dass das Stellglied 2 die Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts P (Rad 1) auf θ&sub1; steuert (siehe Schritt 103 von Fig. 3). Bei diesem Zustand wird das Antriebsstellglied 3 (Motor Mω) betrieben, um zu veranlassen, dass der Bewegungspunkt P die Ortskurve C abfährt. Bei diesem Beispiel wird die Geschwindigkeit des Motors Mω nicht gesteuert.
Die Schritte 102 und 103 können durch Schritte 104 und 105 ersetzt werden. Wenn dabei ein Punkt, bei dem der Bewegungspunkt P positioniert werden soll nach einer Zeitperiode Δt, gleich (x&sub1; + Δx, y&sub1; + Δy) ist, wird eine Tangentialrichtung (θ&sub1; + Δθ) der Ziellinie bei diesem Punkt bestimmt durch
θ&sub1; + Δθ = (df/dx) x = x&sub2;
wobei x&sub2; = x&sub1; + Δx gilt
wie in dem Schritt 104 von Fig. 3 gezeigt ist. Durch Einspeisen des Werts in das Stellglied 2 für die Richtungssteuerung nur (Schritt 105) kann der Bewegungspunkt P die Zielortskurve C ohne Steuern des Antriebsstellglieds 3 (Motor Mω) abfahren.
Jedenfalls ist der zu steuernde Faktor ein Faktor, der nur in den Motor Mθ einzuspeißen ist. Nur dem Motor Mω ist die Antriebskraft zuzuführen und eine Geschwindigkeitssteuerung des Motors Mω ist nicht notwendig.
Unterschiedliche Abschnitte von jedem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden nun erläutert.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt ist, erteilt der Antriebsmotor Mω ein Drehmoment an das Rad 1 (in Übereinstimmung mit dem Bewegungspunkt P) über eine Lagerung oder eine Welle b. Der Richtungssteuerungsmotor Mθ erteilt eine Lenkungskraft an das Rad 1 über eine Lagerung d. Der Motor Mω ist starr gekoppelt mit der Lagerung d und der Motor Mθ ist stark gekoppelt mit der Oberflächenplatte B. Die Oberflächenplatte B ist beweglich relativ zu einer Oberflächenplatte C&sub0; in einer y-Richtung, geführt durch eine Führung Y mit einer linearen Skala. Die Oberflächenplatte C&sub0; ist beweglich relativ zu einer Oberflächenplatte A in einer x- Richtung, geführt durch eine Führung X mit einer linearen Skala. Das Rad 1 bewegt sich auf der Oberflächenplatte A in der Richtung θ, gesteuert durch den Motor Mθ und angetrieben mit einer beliebigen Winkelgeschwindigkeit ω durch den Motor Mω. Somit bewegt sich das Rad 1 in der Richtung θ mit einer beliebigen (nicht gesteuerten) Geschwindigkeit v = r · ω (wobei r ein Radius des Rads ist) auf der Oberflächenplatte A.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist das Rad 1 mit Magneten m versehen, die an einer Außenoberfläche des Rads 1 montiert sind, und ein Schlupfverhinderungsring (Gummiring) o ist zwischen den Magneten zum Verhindern des Schlupfs des Rads relativ zu der Oberflächenplatte A angeordnet. Das Rad 1 befindet sich in Kontakt mit der Oberflächenplatte A über den Gummiring o. Wenn die Magnete m zu der Oberflächenplatte A angezogen werden, wird der Gummiring o verformt, so dass eine Reibungskraft proportional zu der Anziehungskraft erzeugt wird zwischen dem Gummiring o und der Oberflächenplatte A, wodurch ein Schlupf des Rads 1 relativ zu der Oberflächenplatte A verhindert wird.
Ein Steuerungsverfahren von Fig. 6 wird durchgeführt bei der vorstehend beschriebenen Struktur. Die Steuerroutine ist gespeichert in dem Richtungssteuerungscomputer 4. Zuerst werden die vorliegenden Positionen (x&sub1;, y&sub1;) der Führungen x und y beim Schritt 201 eingegeben, die durch die linearen Skalen erfasst werden. Dann wird eine Tangente θ&sub1; zur Zielortskurve C (y = f(x)) bei dem Punkt (x&sub1;, y&sub1;) beim Schritt 202 ermittelt. Dann wird ein elektrischer Strom proportional zu θ&sub1; in dem Richtungssteuerungsmotor Mθ beim Schritt 203 eingespeist. Beim Halten dieses Zustands wird der Antriebsmotor Mω betrieben, um den Bewegungspunkt P um eine kleine Strecke zu bewegen. Dann kehrt die Routine zum Schritt 201 zurück und der vorstehend beschriebene Zyklus wird wiederholt, so dass der Bewegungspunkt P die Zielortskurve P abfährt. Wenn der Bewegungspunkt P die Ortskurve C abfährt, fährt der Indikator 10 die Ortskurve C ab, der dieselbe Bewegung wie der Bewegungspunkt P durchführt.
Wenn die Antriebsgeschwindigkeit hoch ist und es gewünscht wird, die Position des Bewegungspunkts zu ermitteln nach einer Zeitperiode Δt im Voraus, wird die Steuerung gemäß den Schritten 104 und 105 durchgeführt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, ist das Rad 1 von Fig. 4 durch eine bewegliche Spule Mv des linearen Induktionsmotors (eine Sekundärspule) ersetzt. Eine Primärwicklung (eine Primärspule) A1 ist an der Oberflächenplatte A angebracht. Die Spule Mv erhält einen Lenkungswinkel θ von dem Richtungssteuerungsmotor Mθ proportional zu einer Bewegung in der Lenkungsrichtung.
Die Spule Mv erhält eine Beschleunigungskraft (Beschleunigung) über einem Spalt zwischen der Primärwicklung A1 und der Spule Mv. Insbesondere erhält die Spule Mv eine Beschleunigung in der θ-Richtung und wird mit einer Geschwindigkeit von v = v&sub1; dt bewegt (t wird integriert von 0 bis t&sub1;, wobei t&sub1; eine Beschleunigungszeitperiode ist).
Deshalb können gemäß demselben Steuerungsverfahren wie in Fig. 6 dieselben Wirkungen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Da außerdem keine Reibungskraft zwischen dem Rad 1 und der Oberflächenplatte A wirkt, ist eine mechanische Lebensdauer des Geräts verlängert.
Erfindungsgemäß werden die folgenden Vorteile erhalten:
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, da der Bewegungspunkt in der Tangentialrichtung der Zielortskurve von der vorliegenden Position des Bewegungspunkts bewegt wird, ist es möglich, den Bewegungspunkt zu veranlassen, die Zielortskurve abzufahren unabhängig von einer Bewegungsgeschwindigkeit des Bewegungspunkts und es ist des weiteren möglich, die Anzahl der Faktoren, die zu steuern sind, um Eins zu vermindern im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren.
Gemäß dem Gerät der vorliegenden Erfindung, da das Richtungssteuerungsstellglied und der Richtungssteuerungscomputer vorgesehen sind, ist es möglich, zu veranlassen, dass sich der Bewegungspunkt in der Richtung der Zielortskurve von der vorliegenden Position des Bewegungspunkts bewegt. Infolgedessen ist es möglich, den Bewegungspunkt zu veranlassen, die Zielortskurve abzufahren unabhängig von einer Bewegungsgeschwindigkeit des Bewegungspunkts, und des weiteren ist es möglich, die Anzahl der zu steuernden Faktoren um Eins zu vermindern im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren.
Ein Folgesteuerungsverfahren umfasst die Schritte
(a) Steuern einer Bewegungsrichtung eines Bewegungspunkts (p) in eine Tangentialrichtung einer Zielortskurve (C) bei einer vorliegenden Position des Bewegungspunkts (P), und
(b) Bewegen des Bewegungspunkts (P) in der Bewegungsrichtung mit einer nicht-gesteuerten Geschwindigkeit. Ein Folgesteuerungsgerät umfasst
(a) ein Richtungssteuerungsstellglied (2) zum Steuern einer Bewegungsrichtung eines Bewegungspunkts (P), und
(b) ein Antriebsstellglied (3) zum Antreiben des Bewegungspunkts (P) mit einer nicht-gesteuerten Geschwindigkeit.

Claims

1. Folgesteuerungsverfahren zum Veranlassen, dass ein Bewegungspunkt (P) eine Zielortskurve (C) abfährt mit Wiederholen eines Zykluses einschließlich der folgenden Schritte:

mittels eines Stellglieds unabhängig von anderen Stellgliedern Steuern einer Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts (P) in eine Tangentialrichtung der Zielortskurve (C) bei einer vorliegenden Position des Bewegungspunkts (P) auf der Zielortskurve (C); und

Bewegen des Bewegungspunkts (P) in der Bewegungsrichtung mit einer nicht-gesteuerten Geschwindigkeit um eine vorgegebene Strecke.

2. Folgesteuerungsgerät zum Veranlassen, dass ein Bewegungspunkt eine Zielortskurve abfährt, mit:

einem ersten Stellglied (2) zum Steuern einer Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts (P) unabhängig von anderen Stellgliedern;

einem zweiten Stellglied (3) zum Bewegen des Bewegungspunkts (P) in die Bewegungsrichtung mit einer nichtgesteuerten Geschwindigkeit um ein vorgegebenes Streckenintervall; und

einem Richtungssteuerungscomputer (4) zum Ermitteln bei jedem der Punkte auf der Ortskurve (C), die in den vorgegebenen Streckenintervallen beabstandet sind, einer Tangentialrichtung der Zielortskurve (C) bei einer vorliegenden Position des Bewegungspunkts (P), wobei der Computer (4) aufgebaut und angeordnet ist, um einen Wert der Tangentialrichtung in das erste Stellglied (2) einzuspeisen, so dass die Bewegungsrichtung des Bewegungspunkts (P) bei der vorliegenden Position gesteuert wird in die Tangentialrichtung durch das erste Stellglied (2).

3. Gerät nach Anspruch 2, das des weiteren eine erste, zweite und dritte Oberflächenplatte (B, C&sub0;, A) aufweist, wobei das erste Stellglied (2) gekoppelt ist mit der ersten Oberflächenplatte (B), wobei die erste Oberflächenplatte (B) beweglich ist relativ zu der zweiten Oberflächenplatte (C&sub0;) durch eine erste Führung (Y) mit einer Skala in einer ersten Richtung, wobei die zweite Oberflächenplatte (C&sub0;) beweglich ist relativ zu der dritten Oberflächenplatte (A) durch eine zweite Führung (X) mit einer Skala in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung.

4. Gerät nach Anspruch 2, wobei der Bewegungspunkt (P) ein Punkt auf einem Rad (1) ist, wobei das zweite Stellglied (3) ein Elektromotor (Mω) ist zum Drehen des Rads (1), und wobei das erste Stellglied (2) ein Elektromotor (Mθ) zum Lenken des Rads (1) ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, wobei ein Magnet (m) und ein Schlupfverhinderungsring (0) montiert sind an der äußeren Oberfläche des Rads (1).

6. Gerät nach Anspruch 2, wobei der Bewegungspunkt (P) eine bewegliche Spule (Mv) eines linearen Induktionsmotors ist, und wobei eine Primärwicklung (A1) angebracht ist an einer Oberflächenplatte (A), auf der die Zielortskurve (C) abgefahren wird.