FR2543703A1 - Computer-based control apparatus for a robot - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un appareillage de commande informatisée pour un robot. The present invention relates to a computerized control apparatus for a robot.
La commande informatisée d'un robot est habituellement assurée à l'aide d'un appareillage qui comporte une unité centrale de commande qui est reliée à autant de lignes d'as- servissement qu'il existe de degrés de liberté,chaque
ligne d'asservissement comprenant un capteur de position, linéaire ou angulaire et un moyen moteur ou bien un actionneur tel qu'une servo-valve dans le cas par exemple de vérins, ou bien un transistor de commande d'un moteur électrique.The computerized control of a robot is usually carried out using an apparatus which comprises a central control unit which is connected to as many servo lines as there are degrees of freedom, each
control line comprising a position sensor, linear or angular and a motor means or else an actuator such as a servo-valve in the case for example of jacks, or else a control transistor of an electric motor.
L'unité centrale est également reliée à use urememoire de program- me non volatilesqui peut être complétée par des disquettes, des bandes magnétiques, des mémoires à bulles etc,et à une mémoire de consignesnces consignes résultant de la transformation par l'unité centrale des données de programme en valeurs exploitables par les lignes d'asservissement. Des valeurs nouvelles de consignes peuvent hêtre introduites soit par changement des disquettes, bandes etc., ou bien à l'aide d'un organe d'entrée commandé par un opérateur agissant sur un clavier ou sur des leviers de commande,soit à partir des mouvements du robot commandé par un syntaxeur ou autrement.
The central unit is also connected to a non-volatile program memory which can be supplemented by floppy disks, magnetic tapes, bubble memories, etc., and to a memory for instructions, instructions resulting from the transformation by the central unit of program data in values usable by the control lines. New setpoint values can be introduced either by changing floppy disks, tapes etc., or using an input device controlled by an operator acting on a keyboard or on control levers, or from robot movements controlled by a syntaxor or otherwise.
La disposition classique présente l'inconvénient que l'unité centrale est un organe complexe qui doit effectuer tous les calculs y compris ceux qui sont afférents aux consignes en temps réel et par conséquent coûteux
Le but de l'invention est de réaliser un appareillage qui puisse etre construit à l'aide d'éléments simples et de prix de revient peu élevé permettant ainsi un allégement apprécable du cout de la partie électronique de robot.The conventional arrangement has the disadvantage that the central unit is a complex organ which must carry out all the calculations, including those relating to the instructions in real time and therefore costly.
The object of the invention is to provide an apparatus which can be constructed using simple elements and of low cost price thus allowing appreciable reduction in the cost of the electronic part of the robot.
La présente invention fournit donc un appareillae commande informatisée pour un robot, comprenant une unité centrale de commandeides moyens d'acquisition de données de consignesune mémoire ,au moins une ligne d'asservissement comprenant un moyen moteur ou actionneur du robot et un capteur de position d'un organe du robot, qui présente la particularité qu'il est en deux parties, a savoir un système robot comprenant une unité centrale de commande du robot reliée à au moins une mémoire et à au moins une ligne d' asservissement,un système micro comprenant une unité centrale de micro reliée à au moins une mémoire et à des moyens d'acquisition de données de consigne,et une liaison entre ces deux systèmes
De préférence,ladite liaison est du type série.The present invention therefore provides a computerized control apparatus for a robot, comprising a central control unit, means for acquiring setpoint data, a memory, at least one control line comprising a motor or actuator means of the robot and a position sensor d a robot organ, which has the particularity that it is in two parts, namely a robot system comprising a central robot control unit connected to at least one memory and to at least one servo line, a micro system comprising a central microphone unit connected to at least one memory and to setpoint data acquisition means, and a link between these two systems
Preferably, said link is of the serial type.
De préférence aussi, la ou les lignes d'asservissement sont équipées de capteurs du type incrémental
Le fait que les capteurs sont du type incrémental a pour résultat qu'on peut stocicer les consignes dans la mémoire sous forme de tableaux de consignes incrémentales, qui sont directement utilisables par le système robot.Preferably also, the control line or lines are fitted with sensors of the incremental type.
The fact that the sensors are of the incremental type results in that the instructions can be stored in the memory in the form of tables of incremental instructions, which are directly usable by the robot system.
Avantageusement,l'unité centrale de commande du système micro est capable de transformer des données relatives à une trajectoire géométrique fournies sous forme d'une succession de points élémentaires définis par leurs coordonnées en une trajectoire temporelle définie sous forme d'une succession de points à atteindre dans des intervalles de temps constants, cette transformation étant faite en tenant compte des possi- bilités des organes du robot en ce qui concerne les vitesses et les accélératlons,ces possibilités ayant été au préalable introduites dans une mémoire du système micro et dans ce cas il est naturellement préférable que la trajectoire temporelle soit constituée par un tableau d'incréments correspondant à ceux des capteurs. Advantageously, the central control unit of the micro system is capable of transforming data relating to a geometric trajectory supplied in the form of a succession of elementary points defined by their coordinates into a temporal trajectory defined in the form of a succession of points to reach in constant time intervals, this transformation being made taking into account the possibilities of the robot organs with regard to speeds and accelerations, these possibilities having been previously introduced into a memory of the micro system and in this case it is naturally preferable that the time trajectory be constituted by an array of increments corresponding to those of the sensors.
L'invention va maintenant être exposée plus en détail en s'aidant d'un exemple pratique,non limitatif de réalisation selon l'invention ? illustré à la figure unique,qui est un schéma d'ensemble. The invention will now be explained in more detail with the aid of a practical, nonlimiting embodiment of the invention? illustrated in the single figure, which is an overall diagram.
La réalisation illustrée à la figure comprend un robot 1 équipé d'un bras articulé 2.,chaque articulation étant équipée d'un moyen moteur constitué ici par un vérin 3 équipé d'une servsOvalve 4,et d'un capteur angulaire 5. The embodiment illustrated in the figure comprises a robot 1 equipped with an articulated arm 2., each articulation being equipped with a motor means constituted here by a jack 3 equipped with a servsOvalve 4, and with an angular sensor 5.
Sur la figure on a représenté un seul vérin avee sa servo-valve et un seul capteur,il est évident que toutes les articulations sont équipées de façon analogue. De même le robot peut comporter plusieurs bras,eg l'équipement peut comprendre aussi des capteurs exteroceptifs,c'est-àdire sensibles à des paramètres extérieurs au robot et relatifs à son environnement. In the figure there is shown a single cylinder with its servo valve and a single sensor, it is obvious that all the joints are equipped in a similar manner. Likewise, the robot can comprise several arms, eg the equipment can also include exteroceptive sensors, that is to say sensitive to parameters external to the robot and relating to its environment.
Le "système robots 6 comprend une unité centrale de commande 7 reliée à une mémoire de programme 8 et à une mémoire de consignes 9. Un système de commutation 10 permet la saisie des variables relatives aux articulations du robot à un moment donné,par mise en mémoire des valeurs instantannées des capteurs incrémentaux. Ces~valeurs définissent une position dans 11 espace. Le système de commutation 10 constitue aussi une interface pour un syntaxeur ll
L'unité centrale 7 est également reliée,par l'intermédiaire d'un ensemble de liaison 12 formé d'interfaces,à une série de "cartes d'axes " 13, en nombre égal à celui des degrés de libertés (articulations) du robot.Chacune des cartes d'axes,repères I, Il, III,etc. . fait partie de laligne d'asservissement du degré de liberté (articulation) correspondant,et est donc reliée au moyen d'actionnement (ici l'électrovanne 4)et au capteur 5 correspondants.The "robot system 6 comprises a central control unit 7 connected to a program memory 8 and to a setpoint memory 9. A switching system 10 allows the input of the variables relating to the articulations of the robot at a given time, by setting memory of the instantaneous values of the incremental sensors. These ~ values define a position in space 11. The switching system 10 also constitutes an interface for a syntax ll
The central unit 7 is also connected, by means of a connection assembly 12 formed of interfaces, to a series of "axis maps" 13, in a number equal to that of the degrees of freedom (joints) of the robot. Each of the axis maps, marks I, II, III, etc. . is part of the control line of the corresponding degree of freedom (articulation), and is therefore connected to the actuating means (here the solenoid valve 4) and to the corresponding sensor 5.
L'unité centrale est également reliée à une unité 14 de gestion et connexion d'une ligne de liaison série 15 qui relie le système robot 6 au "système micro" 17 qu'on va décrire plus loin. The central unit is also connected to a management unit 14 and connection of a serial link line 15 which connects the robot system 6 to the "micro system" 17 which will be described later.
L'unité centrale 7 est encore reliée à une horloge 16, qui fournit des signaux à intervalles de temps T constantes (quelques millisecondes). Les capteurs 5 sont du type incrémer tal,c'est-à-dire qu'ils fournissent une impulsion à chaque incrément de déplacement.La totalisation des incréments pendant chaque intervalle de temps T permet à la fois la détermination de la position par sommation et elle fournit directement la valeur de la vitesse0 Les consignes qui sont stockées dans la mémoire 9 sont sous forme de valeurs d'incréments,et l'unité centrale contrôle les mouvements par comparaison,pour chaque intervalle de temps T de I'increment de consigne avec l'incrément fourni par le capteur. The central processing unit 7 is also connected to a clock 16, which supplies signals at constant time intervals T (a few milliseconds). The sensors 5 are of the increment tal type, that is to say that they supply a pulse for each displacement increment. The totalization of the increments during each time interval T allows both the determination of the position by summation and it directly supplies the speed value 0 The setpoints which are stored in memory 9 are in the form of increment values, and the central unit controls the movements by comparison, for each time interval T of the setpoint increment with the increment provided by the sensor.
Le "système micro" 17(abréviation pour système à microordinateur) comprend lui aussi une unité centrale 18 reliée à une mémoire programme 19,qui peut être chargée par une disquette,une bande magnétique ou une mémoire à bulles,et à une mémoire consignes 20. The "micro system" 17 (abbreviation for microcomputer system) also includes a central unit 18 connected to a program memory 19, which can be loaded by a floppy disk, a magnetic tape or a bubble memory, and to a setpoint memory 20 .
L'unité centrale 18 du système micro est également reliée, par l'intermédiaire d'un ensemble de liaisons 21 à un organe d'entrée-sortie 22,qui est équipé ici d'un clavier et d'un écran de visualisation. The central unit 18 of the micro system is also connected, by means of a set of links 21 to an input-output member 22, which is here equipped with a keyboard and a display screen.
L'unité centrale 18 est encore reliée, à une unité 23 de gestion et connexion à la ligne de liaison série 15. The central unit 18 is also connected to a management unit 23 and connection to the serial link line 15.
L'unité centrale 18 reçoit les données de programme soit de la mémoire programme 19 soit de l'organe d'entrée 22. The central unit 18 receives the program data either from the program memory 19 or from the input device 22.
Par exemple,elle reçoit une trajectoire formée à partir de "points élémentaires" constituant les points de passage obligatoire,et définis par leurs coordonnées établies à l'aide du clavier de l'organe d'entrée 22,ou introduit à l'aide d'une disquette ou d'une bande magnétique de la mémoire programme.For example, it receives a trajectory formed from "elementary points" constituting the compulsory passage points, and defined by their coordinates established using the keyboard of the input member 22, or introduced using 'a floppy disk or magnetic tape from program memory.
On peut également amener le robot dans des positrons définies successives à l'aide du syntaxeur 1. Pour chacune de ces positions,l'état des capteurs 5 c'estuà dire la somme des incréments qui correspond à la valeur absolue de la position de chaque articulation est transmis,par la ligne 15,au système micro qui transforme ces données en coordonnées. We can also bring the robot into successive definite positrons using the syntaxer 1. For each of these positions, the state of the sensors 5 ie the sum of the increments which corresponds to the absolute value of the position of each articulation is transmitted, via line 15, to the micro system which transforms this data into coordinates.
L'unité centrale 18 est disposée pour transformer la trajectoire géométrique ainsi définie en une trajectoire temporelle constituée par la succession des points à atteindre à la fin de chacun des intervalles de temps constants T. The central unit 18 is arranged to transform the geometrical trajectory thus defined into a temporal trajectory constituted by the succession of the points to be reached at the end of each of the constant time intervals T.
Cette transformation est faite à partir des vitesses et des accélérations compatibles avec les caractéristiques du robot et de ses moyens moteurs,caraetéristiques qui sont également stockées dans la mémoire programmée.This transformation is made from the speeds and accelerations compatible with the characteristics of the robot and its motor means, characteristics which are also stored in the programmed memory.
Cette trajectoire temporelle se trouve finalement sous la forme d'un tableau d'incréments à réaliser pour chaque ligne d'asservissement à chaque intervalle de temps T. This time trajectory is ultimately in the form of an array of increments to be made for each servo line at each time interval T.
Ce tableau est stocké dans la mémoire consignes 20,puis il est transféré,par la ligne 15,vers la mémoire consignes 8 du système robot. This table is stored in the setpoint memory 20, then it is transferred, via line 15, to the setpoint memory 8 of the robot system.
On notera que la ligne 15 peut être constituée par une liaison série du type normalise sous la référence "RS 232 C" ou "422 C" ou bien elle peut être constituée par une liaison téléphonique ou une liaison radio moyennant une adaptation convenable des unités de gestion et connexion 14 et 23. It will be noted that line 15 can be constituted by a serial link of the standard type under the reference "RS 232 C" or "422 C" or else it can be constituted by a telephone link or a radio link by means of a suitable adaptation of the communication units. management and connection 14 and 23.
Le système robot,dont on a vu la grande simplicité,peut etre monté sur le robot 1 lui-même,ou à proximité,alors que le système micro peut être installé dans un poste de commande ou dans un local de programmation. The robot system, of which we have seen the great simplicity, can be mounted on the robot 1 itself, or nearby, while the micro system can be installed in a control station or in a programming room.
Le système micro peut être donc installé à une distance importante de l'endroit où opère le robot,et il est même possible d'utiliser un système micro unique pour plusieurs ensembles (robot + système robot)indépendants,d'où une réduction supplémentaire des investissements nécessaires. The micro system can therefore be installed at a considerable distance from the place where the robot operates, and it is even possible to use a single micro system for several independent assemblies (robot + robot system), resulting in an additional reduction in necessary investments.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8305291A FR2543703A1 (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | Computer-based control apparatus for a robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8305291A FR2543703A1 (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | Computer-based control apparatus for a robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2543703A1 true FR2543703A1 (en) | 1984-10-05 |
Family
ID=9287409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8305291A Withdrawn FR2543703A1 (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | Computer-based control apparatus for a robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2543703A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4205308A (en) * | 1977-11-21 | 1980-05-27 | Fmc Corporation | Programmable alarm system for marine loading arms |
| EP0070654A2 (en) * | 1981-07-10 | 1983-01-26 | Gould Inc. | Motion controller |
| EP0075325A2 (en) * | 1981-09-22 | 1983-03-30 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Control apparatus and method for industrial robot |
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1983
- 1983-03-30 FR FR8305291A patent/FR2543703A1/en not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |