JP2000047723A - デジタルコンボル―ションを用いた入力シェ―プフィルタリング方法及びその装置 - Google Patents
デジタルコンボル―ションを用いた入力シェ―プフィルタリング方法及びその装置Info
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- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 デジタルコンボルーションを用いた入力シェ
ープフィルタリング方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 （ａ）ロボットの動作が行われる前にロ
ボットの移動における加減速区間のデータを設定してシ
ステムに入力する段階と（ｂ）入力されたデータに基づ
いてロボットの加減速区間におけるコンボルーションパ
ターンを生成する段階と（ｃ）上記コンボルーションパ
ターンを用いて入力シェープフィルタリングを行う段階
と（ｄ）システムに速度命令が入力されると、入力シェ
ープフィルタリングが行われたコンボルーションパター
ンを用いて順次にデジタルコンボルーションを行う段階
と（ｅ）デジタルコンボルーションが行われた速度値を
位置値に変換してサーボドライブに入力する段階と
（ｆ）加速区間が過ぎた後、減速区間に対して前記段階
（ｂ）〜（ｅ）を行う段階とを含む。
ープフィルタリング方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 （ａ）ロボットの動作が行われる前にロ
ボットの移動における加減速区間のデータを設定してシ
ステムに入力する段階と（ｂ）入力されたデータに基づ
いてロボットの加減速区間におけるコンボルーションパ
ターンを生成する段階と（ｃ）上記コンボルーションパ
ターンを用いて入力シェープフィルタリングを行う段階
と（ｄ）システムに速度命令が入力されると、入力シェ
ープフィルタリングが行われたコンボルーションパター
ンを用いて順次にデジタルコンボルーションを行う段階
と（ｅ）デジタルコンボルーションが行われた速度値を
位置値に変換してサーボドライブに入力する段階と
（ｆ）加速区間が過ぎた後、減速区間に対して前記段階
（ｂ）〜（ｅ）を行う段階とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はロボット制御システ
ム等に採用される入力シェープフィルタリング（input
shape filtering）方法及びその装置に係り、特にロボ
ットの移動における残留振動及び時間遅延を取除くこと
のできるデジタルコンボルーション（digital convolut
ion）を用いた入力シェープフィルタリング方法及びそ
の装置に関する。
ム等に採用される入力シェープフィルタリング（input
shape filtering）方法及びその装置に係り、特にロボ
ットの移動における残留振動及び時間遅延を取除くこと
のできるデジタルコンボルーション（digital convolut
ion）を用いた入力シェープフィルタリング方法及びそ
の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、小重量のロボットを制御する時
より大重量のロボットを制御する時に、ロボットの可動
部の加減速時の残留振動による影響が大きく現われる。
このような残留振動はロボットが次の動作のために待機
する時間を延ばし、それによりロボットの全体的な動作
時間が延びる。
より大重量のロボットを制御する時に、ロボットの可動
部の加減速時の残留振動による影響が大きく現われる。
このような残留振動はロボットが次の動作のために待機
する時間を延ばし、それによりロボットの全体的な動作
時間が延びる。
【０００３】このような残留振動に対処するための一つ
の方法が米国特許第５,６３８,２６７号に開示されてい
る。この方法は、まず対象システムの固有振動数（natu
ralfrequency）と減衰定数（damping ratio）を求め、
その値から共振周波数（resonant frequency）を求め
る。それから、対象システムに入力信号（例えば、サー
ボドライブに供給される命令）を印加した後、その共振
周波数の周期の中半以後の時間に同一な入力信号を印加
することによってシステムから発生された振動を減衰し
うる他の振動を人為的に作る。これと関連して図１に基
づきさらに詳しく説明する。
の方法が米国特許第５,６３８,２６７号に開示されてい
る。この方法は、まず対象システムの固有振動数（natu
ralfrequency）と減衰定数（damping ratio）を求め、
その値から共振周波数（resonant frequency）を求め
る。それから、対象システムに入力信号（例えば、サー
ボドライブに供給される命令）を印加した後、その共振
周波数の周期の中半以後の時間に同一な入力信号を印加
することによってシステムから発生された振動を減衰し
うる他の振動を人為的に作る。これと関連して図１に基
づきさらに詳しく説明する。
【０００４】図１は従来の入力シェーピングフィルター
システムを概略的に示すブロック図である。図１を参照
すれば、従来の入力シェーピングフィルターシステムは
経路設計（path plan）が終わった後、サーボ制御のた
めの入力信号１０１とフィードバック入力信号を演算す
る演算器１０２と、演算器１０２の演算結果を入力さ
れ、それを与えられた共振周波数だけ周期を遅らせてイ
ンパルストレイン（impulse train）とコンボルーショ
ンを行い、その結果を対象プラント（plant）１０４に
入力するシェーパ（shaper）１０３と、対象プラント１
０４からの出力信号１０５をフィードバック入力されて
共振周波数に該当する遅延の適否を判別して、適合しな
い場合、拒否される周波数帯域を調整するインバースシ
ェーパ１０６と、そのインバースシェーパ１０６の周波
数帯域を拡張させるコントローラ１０７とから構成され
ている。
システムを概略的に示すブロック図である。図１を参照
すれば、従来の入力シェーピングフィルターシステムは
経路設計（path plan）が終わった後、サーボ制御のた
めの入力信号１０１とフィードバック入力信号を演算す
る演算器１０２と、演算器１０２の演算結果を入力さ
れ、それを与えられた共振周波数だけ周期を遅らせてイ
ンパルストレイン（impulse train）とコンボルーショ
ンを行い、その結果を対象プラント（plant）１０４に
入力するシェーパ（shaper）１０３と、対象プラント１
０４からの出力信号１０５をフィードバック入力されて
共振周波数に該当する遅延の適否を判別して、適合しな
い場合、拒否される周波数帯域を調整するインバースシ
ェーパ１０６と、そのインバースシェーパ１０６の周波
数帯域を拡張させるコントローラ１０７とから構成され
ている。
【０００５】このような構成の従来の入力シェーピング
フィルターシステムにおいて、入力信号１０１として図
２に示されたような波形を有する速度命令が演算器１０
２を経てシェーパ１０３に提供されると、シェーパ１０
３は図３に示されたようにコンボルーションを行い、図
４に示されたような波形を有する命令を作る。このよう
な一連の過程は位置命令上、ＩＳＦの役割がよく分か
る。即ち、前記図２のような波形の速度命令を直ちにプ
ラント１０４に入力すると、図５のような位置応答特性
が生じる。
フィルターシステムにおいて、入力信号１０１として図
２に示されたような波形を有する速度命令が演算器１０
２を経てシェーパ１０３に提供されると、シェーパ１０
３は図３に示されたようにコンボルーションを行い、図
４に示されたような波形を有する命令を作る。このよう
な一連の過程は位置命令上、ＩＳＦの役割がよく分か
る。即ち、前記図２のような波形の速度命令を直ちにプ
ラント１０４に入力すると、図５のような位置応答特性
が生じる。
【０００６】この際、図６のように振動周波数の半周期
以後に同一な速度命令をプラント１０４に入力すると、
図７のような位置応答特性を示す。この図７の応答特性
を通じて残留振動が２回目に入力される速度命令により
拒否されることが分かる。これを数学的に解くと、速度
命令をｖ（ｔ）とし、コンボルーションパターンをｐ
（ｔ）とする際、コンボルーションの出力はｆ（ｔ）＝
ｖ（ｔ）＊ｐ（ｔ）のような式で表される。これをフー
リエ（ｆouriｅr）変換して周波数領域で見れば、前記
関数式はＦ（ω）＝Ｖ（ω）Ｐ（ω）で表され、このＦ
（ω）値、即ちコンボルーション出力の全体で振動周波
数を減衰させるという意味となる。
以後に同一な速度命令をプラント１０４に入力すると、
図７のような位置応答特性を示す。この図７の応答特性
を通じて残留振動が２回目に入力される速度命令により
拒否されることが分かる。これを数学的に解くと、速度
命令をｖ（ｔ）とし、コンボルーションパターンをｐ
（ｔ）とする際、コンボルーションの出力はｆ（ｔ）＝
ｖ（ｔ）＊ｐ（ｔ）のような式で表される。これをフー
リエ（ｆouriｅr）変換して周波数領域で見れば、前記
関数式はＦ（ω）＝Ｖ（ω）Ｐ（ω）で表され、このＦ
（ω）値、即ちコンボルーション出力の全体で振動周波
数を減衰させるという意味となる。
【０００７】ところが、前述したような従来のＩＳＦを
用いた振動除去方法は振動を除去するには効果がある
が、図４から分かるように、入力側から振動周波数の半
（１/２）周期に該当する時間だけ遅延が発生されるこ
とが分かる。そして、入力（速度命令）を予め計算して
おき、所望の時間以後に入力させるべきなので、中間に
動作条件が変化された場合には対応できなくなる問題点
がある。この際、時間遅延を考慮して加減速区間を調整
しても複雑な演算過程を経て加減速区間を調整すべきで
あり、加減速時相異なる振動周波数に応じる入力シェー
プフィルタリングが出来ないという問題点がある。
用いた振動除去方法は振動を除去するには効果がある
が、図４から分かるように、入力側から振動周波数の半
（１/２）周期に該当する時間だけ遅延が発生されるこ
とが分かる。そして、入力（速度命令）を予め計算して
おき、所望の時間以後に入力させるべきなので、中間に
動作条件が変化された場合には対応できなくなる問題点
がある。この際、時間遅延を考慮して加減速区間を調整
しても複雑な演算過程を経て加減速区間を調整すべきで
あり、加減速時相異なる振動周波数に応じる入力シェー
プフィルタリングが出来ないという問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
改善するために創出されたものであって、振動を除去す
ると同時に、それと関連した時間遅延も除去しうるデジ
タルコンボルーションを用いた入力シェープフィルタリ
ング方法及びその装置を提供することにその目的があ
る。
改善するために創出されたものであって、振動を除去す
ると同時に、それと関連した時間遅延も除去しうるデジ
タルコンボルーションを用いた入力シェープフィルタリ
ング方法及びその装置を提供することにその目的があ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係るデジタルコンボルーションを用いた入力
シェープフィルタリング方法は、（ａ）ロボットの動作
が行われる前に、ロボットの移動における加減速区間
数、加減速区間における振動周波数及び加減速区間で使
われるコンボルーションパターンを生成するためのデー
タを設定してシステムに入力する段階と、（ｂ）入力さ
れたデータに基づいてロボットの加減速区間において使
われるコンボルーションパターンを生成する段階と、
（ｃ）生成された加減速区間用コンボルーションパター
ンを用いて入力シェープフィルタリングを行う段階と、
（ｄ）システムに速度命令が入力されると、入力シェー
プフィルタリングが行われたコンボルーションパターン
を用いて順次にデジタルコンボルーションを行う段階
と、（ｅ）デジタルコンボルーションが行われた速度値
を位置値に変換してサーボ（モータ）ドライブに入力す
る段階と、（ｆ）加速区間が過ぎた後、減速区間に対し
て前記段階（ｂ）〜（ｅ）を行う段階とを含むことを特
徴とする。
に本発明に係るデジタルコンボルーションを用いた入力
シェープフィルタリング方法は、（ａ）ロボットの動作
が行われる前に、ロボットの移動における加減速区間
数、加減速区間における振動周波数及び加減速区間で使
われるコンボルーションパターンを生成するためのデー
タを設定してシステムに入力する段階と、（ｂ）入力さ
れたデータに基づいてロボットの加減速区間において使
われるコンボルーションパターンを生成する段階と、
（ｃ）生成された加減速区間用コンボルーションパター
ンを用いて入力シェープフィルタリングを行う段階と、
（ｄ）システムに速度命令が入力されると、入力シェー
プフィルタリングが行われたコンボルーションパターン
を用いて順次にデジタルコンボルーションを行う段階
と、（ｅ）デジタルコンボルーションが行われた速度値
を位置値に変換してサーボ（モータ）ドライブに入力す
る段階と、（ｆ）加速区間が過ぎた後、減速区間に対し
て前記段階（ｂ）〜（ｅ）を行う段階とを含むことを特
徴とする。
【００１０】また、前記目的を達成するために本発明に
係るデジタルコンボルーションを用いた入力シェープフ
ィルタリング装置は、システムを全体的に制御し、モー
タの加減速区間数、振動周波数及びコンボルーションパ
ターンを生成するためのデータを提供する主制御部と、
前記主制御部から提供されたデータに基づいてコンボル
ーションパターンを生成するコンボルーションパターン
生成部と、モータのサーボに提供される速度命令を生成
するプランナと、前記コンボルーションパターン生成部
及びプランナからの出力を入力されてコンボルーション
を行い、速度命令を位置命令に変換して前記サーボに提
供するコンボルーション部とを含むことを特徴とする。
ここで、望ましくは前記コンボルーションパターン生成
部内には入力シェープフィルタリングを行わせるための
命令を生成する入力シェープフィルタリング命令生成部
が備えられる。
係るデジタルコンボルーションを用いた入力シェープフ
ィルタリング装置は、システムを全体的に制御し、モー
タの加減速区間数、振動周波数及びコンボルーションパ
ターンを生成するためのデータを提供する主制御部と、
前記主制御部から提供されたデータに基づいてコンボル
ーションパターンを生成するコンボルーションパターン
生成部と、モータのサーボに提供される速度命令を生成
するプランナと、前記コンボルーションパターン生成部
及びプランナからの出力を入力されてコンボルーション
を行い、速度命令を位置命令に変換して前記サーボに提
供するコンボルーション部とを含むことを特徴とする。
ここで、望ましくは前記コンボルーションパターン生成
部内には入力シェープフィルタリングを行わせるための
命令を生成する入力シェープフィルタリング命令生成部
が備えられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明を詳しく説明する。図８を参照すれば、本発明に係る
デジタルコンボルーションを用いた入力シェープフィル
タリング装置はシステムを全体的に制御し、使用者によ
って予め設定され入力されたモータの加減速区間数、そ
の加減速区間における振動周波数及び加減速区間におい
て使われるコンボルーションパターンデータなどを他の
装置要素に提供する主制御部８０１と、その主制御部８
０１から提供されたデータに基づいてコンボルーション
パターンを生成するコンボルーションパターン生成部８
０２と、モータのサーボ８０６に提供される速度命令を
生成するプランナ８０３及び前記コンボルーションパタ
ーン生成部８０２及びプランナ８０３からの出力を入力
されてコンボルーションを行い、速度命令を位置命令に
変換して前記サーボ８０６に提供するコンボルーション
部８０５とを具備する。図８において８０４は加算器を
示す。
明を詳しく説明する。図８を参照すれば、本発明に係る
デジタルコンボルーションを用いた入力シェープフィル
タリング装置はシステムを全体的に制御し、使用者によ
って予め設定され入力されたモータの加減速区間数、そ
の加減速区間における振動周波数及び加減速区間におい
て使われるコンボルーションパターンデータなどを他の
装置要素に提供する主制御部８０１と、その主制御部８
０１から提供されたデータに基づいてコンボルーション
パターンを生成するコンボルーションパターン生成部８
０２と、モータのサーボ８０６に提供される速度命令を
生成するプランナ８０３及び前記コンボルーションパタ
ーン生成部８０２及びプランナ８０３からの出力を入力
されてコンボルーションを行い、速度命令を位置命令に
変換して前記サーボ８０６に提供するコンボルーション
部８０５とを具備する。図８において８０４は加算器を
示す。
【００１２】ここで、望ましくは前記主制御部８０１内
には使用者により設定されたモータの加減速区間数、そ
の加減速区間における振動周波数及び加減速区間におい
て使われるコンボルーションパターンなどのデータを貯
蔵するためのメモリと、モータの加減速区間数をカウン
トするためのカウンターが備えられる。そして、前記コ
ンボルーションパターン生成部８０２内にはＩＳＦを行
わせるためのＩＳＦ命令生成部が備えられる。以下、前
述したような構成を有する本発明に係るデジタルコンボ
ルーションを用いた入力シェープフィルタリング装置の
動作及びそれにより入力シェープフィルタリングが行わ
れる過程について図８及び図９に基づいて説明する。
には使用者により設定されたモータの加減速区間数、そ
の加減速区間における振動周波数及び加減速区間におい
て使われるコンボルーションパターンなどのデータを貯
蔵するためのメモリと、モータの加減速区間数をカウン
トするためのカウンターが備えられる。そして、前記コ
ンボルーションパターン生成部８０２内にはＩＳＦを行
わせるためのＩＳＦ命令生成部が備えられる。以下、前
述したような構成を有する本発明に係るデジタルコンボ
ルーションを用いた入力シェープフィルタリング装置の
動作及びそれにより入力シェープフィルタリングが行わ
れる過程について図８及び図９に基づいて説明する。
【００１３】図８及び図９を参照すれば、本発明に係る
デジタルコンボルーションを用いた入力シェープフィル
タリング方法により、まずロボットの動作が行われる前
にロボットの移動における加減速区間数、加減速区間に
おける振動周波数及び加減速区間において使われるコン
ボルーションパターンを生成するためのデータを設定し
てシステムに入力させる（段階９０１）。即ち、使用者
はロボット駆動用モータ（図示せず）の加減速区間数と
その加減速区間における振動周波数及び加減速区間にお
いて使われるコンボルーションパターンを生成するため
のデータを予め設定して主制御部８０１のメモリ（図示
せず）に貯蔵させる。そうすると、主制御部８０１はロ
ボット駆動用モータのサーボ８０６の駆動によるモータ
の動作前に、モータの加減速区間数とその加減速区間に
おける振動区間数と、その加減速区間において使われる
コンボルーションパターンデータをコンボルーションパ
ターン生成部８０２に知らせる。
デジタルコンボルーションを用いた入力シェープフィル
タリング方法により、まずロボットの動作が行われる前
にロボットの移動における加減速区間数、加減速区間に
おける振動周波数及び加減速区間において使われるコン
ボルーションパターンを生成するためのデータを設定し
てシステムに入力させる（段階９０１）。即ち、使用者
はロボット駆動用モータ（図示せず）の加減速区間数と
その加減速区間における振動周波数及び加減速区間にお
いて使われるコンボルーションパターンを生成するため
のデータを予め設定して主制御部８０１のメモリ（図示
せず）に貯蔵させる。そうすると、主制御部８０１はロ
ボット駆動用モータのサーボ８０６の駆動によるモータ
の動作前に、モータの加減速区間数とその加減速区間に
おける振動区間数と、その加減速区間において使われる
コンボルーションパターンデータをコンボルーションパ
ターン生成部８０２に知らせる。
【００１４】そうすると、コンボルーションパターン生
成部８０２は入力されたデータに基づいてロボットの加
減速区間において使われるコンボルーションパターンを
生成する（段階９０２）。即ち、コンボルーションパタ
ーン生成部８０２は加速区間数から振動区間数を引いた
値に基づいてコンボルーションパターンを生成し、コン
ボルーションパターン生成部８０２内のＩＳＦ命令生成
部はＩＳＦを行わせるための命令を生成して出力する。
この際、コンボルーションパターン生成部８０２から出
力されるコンボルーションパターンは前述した図３のコ
ンボルーション波形と類似した波形を有することにな
る。こうして加速区間用コンボルーションパターンが生
成されると、その加速区間用コンボルーションパターン
を用いてＩＳＦを行う（段階９０３）。
成部８０２は入力されたデータに基づいてロボットの加
減速区間において使われるコンボルーションパターンを
生成する（段階９０２）。即ち、コンボルーションパタ
ーン生成部８０２は加速区間数から振動区間数を引いた
値に基づいてコンボルーションパターンを生成し、コン
ボルーションパターン生成部８０２内のＩＳＦ命令生成
部はＩＳＦを行わせるための命令を生成して出力する。
この際、コンボルーションパターン生成部８０２から出
力されるコンボルーションパターンは前述した図３のコ
ンボルーション波形と類似した波形を有することにな
る。こうして加速区間用コンボルーションパターンが生
成されると、その加速区間用コンボルーションパターン
を用いてＩＳＦを行う（段階９０３）。
【００１５】一方、プランナ８０３はモータのサーボド
ライブ８０６に提供される、与えられた条件に合う速度
命令を生成して出力し、加算器８０４はその速度命令と
前記コンボルーションパターン生成部８０２から出力さ
れたコンボルーションパターンを入力されて加算し、そ
の結果を出力する。加算器８０４からの出力を入力され
たコンボルーション部８０５はISｆが行われたコンボル
ーションパターンを有しているから、速度命令が入力さ
れるとそれを用いて順次にデジタルコンボルーションを
行うことになる（段階９０４）。そして、デジタルコン
ボルーションが行われた速度値を位置値に変換してサー
ボ８０６に入力させる（段階９０５）。そうすると、サ
ーボ８０６は入力された位置命令に相応して駆動し、そ
れによりモータが動作する。
ライブ８０６に提供される、与えられた条件に合う速度
命令を生成して出力し、加算器８０４はその速度命令と
前記コンボルーションパターン生成部８０２から出力さ
れたコンボルーションパターンを入力されて加算し、そ
の結果を出力する。加算器８０４からの出力を入力され
たコンボルーション部８０５はISｆが行われたコンボル
ーションパターンを有しているから、速度命令が入力さ
れるとそれを用いて順次にデジタルコンボルーションを
行うことになる（段階９０４）。そして、デジタルコン
ボルーションが行われた速度値を位置値に変換してサー
ボ８０６に入力させる（段階９０５）。そうすると、サ
ーボ８０６は入力された位置命令に相応して駆動し、そ
れによりモータが動作する。
【００１６】一定時間が経過した後、主制御部８０１は
加速区間が過ぎたかを判別する（段階９０６）。即ち、
主制御部８０１は内部に備えられているカウンター（図
示せず）を用いて予め設定され入力された加速区間数を
カウントして加速区間が過ぎたかを判別する。この判別
から、加速区間を過ぎていなければ、前記段階９０２に
プログラムを進行する。そして、加速区間を過ぎたな
ら、減速区間における前記段階９０２から９０５までの
過程を行う（段階９０７）。即ち、主制御部８０１はモ
ータの減速区間の数とその減速区間における振動区間数
と、その減速区間において使われるコンボルーションパ
ターンデータをコンボルーションパターン生成部８０２
に知らせる。そうすると、コンボルーションパターン生
成部８０２は入力されたデータに基づいてロボットの減
速区間において使われるコンボルーションパターンを生
成する（段階９０２）。そして、以降は前述したような
過程が繰返される。
加速区間が過ぎたかを判別する（段階９０６）。即ち、
主制御部８０１は内部に備えられているカウンター（図
示せず）を用いて予め設定され入力された加速区間数を
カウントして加速区間が過ぎたかを判別する。この判別
から、加速区間を過ぎていなければ、前記段階９０２に
プログラムを進行する。そして、加速区間を過ぎたな
ら、減速区間における前記段階９０２から９０５までの
過程を行う（段階９０７）。即ち、主制御部８０１はモ
ータの減速区間の数とその減速区間における振動区間数
と、その減速区間において使われるコンボルーションパ
ターンデータをコンボルーションパターン生成部８０２
に知らせる。そうすると、コンボルーションパターン生
成部８０２は入力されたデータに基づいてロボットの減
速区間において使われるコンボルーションパターンを生
成する（段階９０２）。そして、以降は前述したような
過程が繰返される。
【００１７】一方、このような減速区間における動作の
実行において、前記段階９０４から速度命令が入力され
ず、'減速しろ'との命令が入力されると、コンボルーシ
ョン部８０５は減速区間用コンボルーションパターンを
以って速度命令を生成し、その速度命令を位置命令に変
換してサーボ８０６に入力させる。前述したように従来
のシステムでは周波数領域において考慮したフーリエ変
換されたコンボルーションの出力、即ちＦ（ω）＝Ｖ
（ω）Ｐ（ω）において、Ｆ（ω）（全体値）で振動周
波数成分を減らすのに対し、本発明のシステムではＰ
（ω）、即ちコンボルーションパターンでのみ振動周波
数成分を減らす。
実行において、前記段階９０４から速度命令が入力され
ず、'減速しろ'との命令が入力されると、コンボルーシ
ョン部８０５は減速区間用コンボルーションパターンを
以って速度命令を生成し、その速度命令を位置命令に変
換してサーボ８０６に入力させる。前述したように従来
のシステムでは周波数領域において考慮したフーリエ変
換されたコンボルーションの出力、即ちＦ（ω）＝Ｖ
（ω）Ｐ（ω）において、Ｆ（ω）（全体値）で振動周
波数成分を減らすのに対し、本発明のシステムではＰ
（ω）、即ちコンボルーションパターンでのみ振動周波
数成分を減らす。
【００１８】
【発明の効果】前述したように本発明に係るデジタルコ
ンボルーションを用いた入力シェープフィルタリング方
法はコンボルーション出力においてコンボルーションパ
ターンでのみ振動周波数成分を減衰させるため、短時間
で簡単に従来のコンボルーション出力の全体でＩＳＦを
行った場合と同一な効果が得られ、振動周波数の相異な
る加減速区間でもＩＳＦが行えるため、振動周波数を効
率よく除去しうる。また、速度命令を入力されてから再
び計算しなくてもＩＳＦが行えるので、従来のような時
間遅延を防止しうる。
ンボルーションを用いた入力シェープフィルタリング方
法はコンボルーション出力においてコンボルーションパ
ターンでのみ振動周波数成分を減衰させるため、短時間
で簡単に従来のコンボルーション出力の全体でＩＳＦを
行った場合と同一な効果が得られ、振動周波数の相異な
る加減速区間でもＩＳＦが行えるため、振動周波数を効
率よく除去しうる。また、速度命令を入力されてから再
び計算しなくてもＩＳＦが行えるので、従来のような時
間遅延を防止しうる。
【図１】 従来の入力シェーピングフィルターシステム
を概略的に示すブロック構成図である。
を概略的に示すブロック構成図である。
【図２】 図１のシステムに入力される入力（速度命
令）波形図である。
令）波形図である。
【図３】 図１のシステムのシェーパにより速度命令に
対するコンボルーションを行ったことを示すコンボルー
ション波形図である。
対するコンボルーションを行ったことを示すコンボルー
ション波形図である。
【図４】 図１のシステムのシェーパによりコンボルー
ションを行った後、シェーパから出力される最終信号に
対する波形図である。
ションを行った後、シェーパから出力される最終信号に
対する波形図である。
【図５】 図２の入力（速度命令）波形を図１のシステ
ムのプラントに入力した時の位置応答特性波形図であ
る。
ムのプラントに入力した時の位置応答特性波形図であ
る。
【図６】 図５の位置応答特性波形において周波数の半
周期以後に同一な入力（速度命令）をプラントに入力し
たことを示す位置応答特性波形図である。
周期以後に同一な入力（速度命令）をプラントに入力し
たことを示す位置応答特性波形図である。
【図７】 図６の結果２次に入力された速度命令により
残留振動が拒否されることを示す位置応答特性波形図で
ある。
残留振動が拒否されることを示す位置応答特性波形図で
ある。
【図８】 本発明に係るデジタルコンボルーションを用
いた入力シェープフィルタリング装置を概略的に示すブ
ロック構成図である。
いた入力シェープフィルタリング装置を概略的に示すブ
ロック構成図である。
【図９】 本発明に係るデジタルコンボルーションを用
いた入力シェープフィルタリング方法の実行過程を示す
フローチャートである。
いた入力シェープフィルタリング方法の実行過程を示す
フローチャートである。
８０１…主制御部 ８０２…コンボルーションパターン生成部 ８０３…プランナ ８０４…加算器 ８０５…コンボルーション部 ８０６…サーボ
Claims (5)
- 【請求項１】 （ａ） ロボットの動作が行われる前
に、ロボットの移動における加減速区間数、加減速区間
における振動周波数及び加減速区間で使われるコンボル
ーションパターンを生成するためのデータを設定してシ
ステムに入力する段階と、 （ｂ） 入力されたデータに基づいてロボットの加減速
区間において使われるコンボルーションパターンを生成
する段階と、 （ｃ） 生成された加減速区間用コンボルーションパタ
ーンを用いて入力シェープフィルタリングを行う段階
と、 （ｄ） システムに速度命令が入力されると、入力シェ
ープフィルタリングが行われたコンボルーションパター
ンを用いて順次、デジタルコンボルーションを行う段階
と、 （ｅ） デジタルコンボルーションが行われた速度値を
位置値に変換してサーボ（モータ）ドライブに入力する
段階と、 （ｆ） 加速区間が過ぎた後、減速区間に対して前記段
階（ｂ）〜（ｅ）を行う段階とを含むことを特徴とする
デジタルコンボルーションを用いた入力シェープフィル
タリング方法。 - 【請求項２】 前記段階（ｄ）において速度命令でなく
減速の命令が入力されると、減速区間用コンボルーショ
ンパターンを用いて速度命令を生成することを特徴とす
る請求項１に記載のデジタルコンボルーションを用いた
入力シェープフィルタリング方法。 - 【請求項３】 システムを全体的に制御し、モータの加
減速区間数、振動周波数及びコンボルーションパターン
を生成するためのデータを提供する主制御部と、 前記主制御部から提供されたデータに基づいてコンボル
ーションパターンを生成するコンボルーションパターン
生成部と、 モータのサーボに提供される速度命令を生成するプラン
ナと、 前記コンボルーションパターン生成部及びプランナから
の出力を入力されてコンボルーションを行い、速度命令
を位置命令に変換して前記サーボに提供するコンボルー
ション部とを含むことを特徴とするデジタルコンボルー
ションを用いた入力シェープフィルタリング装置。 - 【請求項４】 前記主制御部内には使用者により設定さ
れたモータの加減速区間数、その加減速区間における振
動周波数及び加減速区間において使われるコンボルーシ
ョンパターンなどのデータを貯蔵するためのメモリと、
モータの加減速区間数をカウントするためのカウンター
が備えられていることを特徴とする請求項３に記載のデ
ジタルコンボルーションを用いた入力シェープフィルタ
リング装置。 - 【請求項５】 前記コンボルーションパターン生成部内
には入力シェープフィルタリングを行わせるための命令
を生成する入力シェープフィルタリング命令生成部が備
えられていることを特徴とする請求項３に記載のデジタ
ルコンボルーションを用いた入力シェープフィルタリン
グ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980026973A KR100292354B1 (ko) | 1998-07-04 | 1998-07-04 | 디지털콘벌루션을이용한입력쉐이핑필터링방법및그장치 |
| KR199826973 | 1998-07-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000047723A true JP2000047723A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=19543116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11189587A Pending JP2000047723A (ja) | 1998-07-04 | 1999-07-02 | デジタルコンボル―ションを用いた入力シェ―プフィルタリング方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000047723A (ja) |
| KR (1) | KR100292354B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014076498A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Sinfonia Technology Co Ltd | 多関節ロボット及び半導体ウェハ搬送装置 |
| JP2014076497A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Sinfonia Technology Co Ltd | 多関節ロボット及び半導体ウェハ搬送装置 |
| CN108267959A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-10 | 珞石（北京）科技有限公司 | 基于迭代学习控制和输入整形技术的联合抑制振动的方法 |
| CN112589794A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-02 | 法奥意威(苏州)机器人系统有限公司 | 一种机器人震动抑制的方法 |
| WO2023013168A1 (ja) * | 2021-08-02 | 2023-02-09 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御方法およびプログラム |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3778424B2 (ja) * | 2001-09-06 | 2006-05-24 | ソニー株式会社 | 位置決め装置及び位置決め方法 |
| KR101051714B1 (ko) * | 2011-02-11 | 2011-07-26 | 삼성탈레스 주식회사 | 성형 필터링 장치 |
| CN103885338B (zh) * | 2014-03-21 | 2016-08-17 | 北京工业大学 | 一种基于粒子群优化算法的输入整形器参数自整定控制方法 |
| CN107738273B (zh) * | 2017-10-16 | 2021-05-14 | 华南理工大学 | 一种基于输入整形器的机器人关节末端残余振动抑制方法 |
| CN109344882B (zh) * | 2018-09-12 | 2021-05-25 | 浙江科技学院 | 基于卷积神经网络的机器人控制目标位姿识别方法 |
-
1998
- 1998-07-04 KR KR1019980026973A patent/KR100292354B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11189587A patent/JP2000047723A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014076498A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Sinfonia Technology Co Ltd | 多関節ロボット及び半導体ウェハ搬送装置 |
| JP2014076497A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Sinfonia Technology Co Ltd | 多関節ロボット及び半導体ウェハ搬送装置 |
| CN108267959A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-10 | 珞石（北京）科技有限公司 | 基于迭代学习控制和输入整形技术的联合抑制振动的方法 |
| CN108267959B (zh) * | 2018-01-31 | 2021-06-08 | 珞石（北京）科技有限公司 | 基于迭代学习控制和输入整形技术的联合抑制振动的方法 |
| CN112589794A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-02 | 法奥意威(苏州)机器人系统有限公司 | 一种机器人震动抑制的方法 |
| WO2023013168A1 (ja) * | 2021-08-02 | 2023-02-09 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御方法およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000007568A (ko) | 2000-02-07 |
| KR100292354B1 (ko) | 2001-06-01 |
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