JP2000271885A - Position controller for robot - Google Patents

Position controller for robot

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Publication number
JP2000271885A
JP2000271885A JP11083760A JP8376099A JP2000271885A JP 2000271885 A JP2000271885 A JP 2000271885A JP 11083760 A JP11083760 A JP 11083760A JP 8376099 A JP8376099 A JP 8376099A JP 2000271885 A JP2000271885 A JP 2000271885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
robot
value
drive amount
command
Prior art date
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Pending
Application number
JP11083760A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kato
健二 加藤
Toshihiko Nakane
俊彦 中根
Masahiro Watanabe
昌裕 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP11083760A priority Critical patent/JP2000271885A/en
Publication of JP2000271885A publication Critical patent/JP2000271885A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position controller for industrial robot, capable of being manufactured at a relatively low cost with high potential precision. SOLUTION: When the spatial position coordinate of a robot is controlled, a microprocessor 2 computes the command value (command position) of the spatial position coordinate of the robot using a control program called from a memory 4, converts the command position into the drive amounts of respective actuators (target drive amount), and computes a correction value corresponding to the value of the target drive amount using a correcting expression called from a memory 6. The correction value is added to the value of the target drive amount, and the command value of the drive amount is determined and given to the respective actuators 1, thereby controlling the drive amounts of the respective actuators 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットの
位置制御システムに係り、特に、その位置精度の向上に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position control system for an industrial robot, and more particularly to an improvement in the position accuracy of the industrial robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に、従来の一般的なロボット制御シ
ステムにおける位置決め機構の概要を、図5に、各アク
チュエータに対する制御ブロック図を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an outline of a positioning mechanism in a conventional general robot control system, and FIG. 5 shows a control block diagram for each actuator.

【0003】図4において、1はアクチュエータ(例え
ば電動機等)、2は制御プログラムに基づいてアクチュ
エータを制御するマイクロプロセッサ、3は制御プログ
ラムを解釈実行するためのシステムプログラムを格納す
るメモリ、4は制御プログラム(ユーザプログラム)を
格納するメモリ、5はデータや演算結果を格納するワー
クメモリを表す。
In FIG. 4, 1 is an actuator (for example, an electric motor), 2 is a microprocessor for controlling the actuator based on a control program, 3 is a memory for storing a system program for interpreting and executing the control program, and 4 is a control. A memory 5 stores a program (user program) and a work memory 5 stores data and calculation results.

【0004】オペレータは、予め、ロボットの空間位置
座標の移動の手順を指示する制御プログラムを作成し、
これをメモリ4に入力しておく。ロボットが実際の作業
を行う際、マイクロプロセッサ2は、メモリ4から制御
プログラムを呼び出し、制御プログラムを用いてロボッ
トの空間位置座標についての指令値(指令位置)を算出
する。更に、マイクロプロセッサ2は、図5に示す様
に、この指令位置を各アクチュエータ1a、1bの駆動
量に変換し、これらの駆動量を指令値として各アクチュ
エータ1に与える。各アクチュエータ1は与えられた指
令値によって制御される。
[0004] An operator creates a control program for instructing the procedure of moving the spatial position coordinates of the robot in advance,
This is input to the memory 4. When the robot performs an actual operation, the microprocessor 2 calls a control program from the memory 4 and calculates a command value (command position) for the spatial position coordinates of the robot using the control program. Further, as shown in FIG. 5, the microprocessor 2 converts the command position into the drive amounts of the actuators 1a and 1b, and gives these drive amounts to the actuators 1 as command values. Each actuator 1 is controlled by a given command value.

【0005】従来、産業用ロボットにおいてその位置精
度の向上を図る場合には、構成部品の加工精度及び組立
て精度を引き上げることによって、絶対位置精度を向上
させていた。この様な方法は、必然的に製造コストの増
加を伴うので、高い位置精度を備えたロボットを低価格
で実現することは困難であった。更に、加工精度等の改
善のみによる位置精度の向上にも限界があった。
Conventionally, in order to improve the position accuracy of an industrial robot, the absolute position accuracy has been improved by increasing the processing accuracy and assembly accuracy of the components. Since such a method inevitably involves an increase in manufacturing cost, it has been difficult to realize a robot having high positional accuracy at a low price. Further, there is a limit to the improvement of the positional accuracy only by improving the processing accuracy and the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来の産業用ロボットの位置精度の改善についての問題
点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、高い位置精
度を備えながら、比較的低コストで製作すること可能な
産業用ロボット用の位置制御装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of improving the positional accuracy of the conventional industrial robot, and an object of the present invention is to provide a high-precision industrial robot. It is another object of the present invention to provide a position control device for an industrial robot that can be manufactured at a relatively low cost.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のロボットの位置
制御装置は、ロボットの各軸毎に設けられたアクチュエ
ータと、ロボットの空間位置座標についての指令位置を
指示する制御プログラムが貯えられる第一メモリ装置
と、この制御プログラムを用いてロボットの空間位置座
標についての指令位置を算出し、次いで、この指令位置
を各アクチュエータの目標駆動量に変換する第一演算手
段と、各アクチュエータを制御する第二演算手段と、各
アクチュエータの駆動量について、指令値と当該指令値
を与えた場合の各アクチュエータの駆動量の実績値との
間の誤差を取り除くために、指令値に加えるべき補正値
を各アクチュエータ毎に算出する補正式が貯えられる第
二メモリ装置とを備え、前記第二演算手段は、前記第一
演算手段から送られた各アクチュエータの目標駆動量
に、当該目標駆動量に対応して前記補正式を用いて算出
された補正値を加えた値を求め、この値を指令値として
各アクチュエータに与えて各アクチュエータを制御する
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a position control device for a robot, wherein an actuator provided for each axis of the robot and a control program for designating a command position for a spatial position coordinate of the robot are stored. A memory device, a command position for a spatial position coordinate of the robot is calculated using the control program, and then the first calculation means for converting the command position to a target drive amount of each actuator; (Ii) calculating means and, for the drive amount of each actuator, a correction value to be added to the command value in order to remove an error between the command value and the actual value of the drive amount of each actuator when the command value is given. A second memory device in which a correction formula to be calculated for each actuator is stored, wherein the second arithmetic unit is sent from the first arithmetic unit. A value is obtained by adding a correction value calculated by using the correction formula corresponding to the target drive amount to the target drive amount of each actuator, and this value is given to each actuator as a command value to control each actuator. It is characterized by the following.

【0008】本発明のロボットの位置制御装置によれ
ば、予め、各アクチュエータの駆動量について、各アク
チュエータに与えた指令値と実際の駆動量(実績値)と
の間の誤差についてのデータを採取し、そのデータに基
づいて、上記の誤差を取り除くために上記の指令値に加
えるべき補正値を求め、更に、この補正値を算出するた
めの補正式を各アクチュエータ毎に作成しておく。
According to the robot position control device of the present invention, data on an error between a command value given to each actuator and an actual drive amount (actual value) is previously collected for the drive amount of each actuator. Then, based on the data, a correction value to be added to the command value in order to eliminate the error is obtained, and a correction formula for calculating the correction value is created for each actuator.

【0009】実作業において、各アクチュエータの駆動
量を制御する際には、先ず、第一演算手段が、制御プロ
グラムを用いてロボットの空間位置座標についての指令
位置を算出し、更に、この指令位置を各アクチュエータ
の目標駆動量に変換し、この目標駆動量を第二演算手段
へ送る。第二演算手段は、上記の目標駆動量に対応する
補正値を上記の補正式を用いて算出し、この補正値を上
記の目標駆動量の値に加えた値を指令値として各アクチ
ュエータに与えて各アクチュエータを制御する。
In the actual operation, when controlling the drive amount of each actuator, first, the first calculating means calculates a command position for the spatial position coordinates of the robot using a control program, and further calculates the command position. Is converted into a target drive amount of each actuator, and the target drive amount is sent to the second calculating means. The second calculating means calculates a correction value corresponding to the target drive amount by using the correction formula, and gives a value obtained by adding the correction value to the value of the target drive amount to each actuator as a command value. To control each actuator.

【0010】本発明のロボットの位置制御装置によれ
ば、ロボットの構成部品の加工精度及び組立て精度につ
いて高度な仕様が要求されないので、高い位置精度を備
えたロボットを低価格で実現することができる。
According to the robot position control device of the present invention, a high specification is not required for the machining accuracy and the assembly accuracy of the components of the robot, so that a robot having high position accuracy can be realized at a low price. .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1に、本発明に基づくロボット
の位置制御装置の概略構成を示す。図1において、1は
アクチュエータ(例えば電動機等)、2は制御プログラ
ム等に基づいてアクチュエータを制御するマイクロプロ
セッサ(第一演算手段兼第二演算手段)、3は制御プロ
グラム等を解釈実行するためのシステムプログラムを格
納するメモリ、4は制御プログラム(ユーザプログラ
ム)を格納するメモリ(第一メモリ)、5はデータや演
算結果を格納するワークメモリ、6は補正式及び補正テ
ーブルを格納するメモリ(第二メモリ)を表す。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a robot position control device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an actuator (for example, an electric motor), 2 is a microprocessor (first operation means and second operation means) for controlling the actuator based on a control program or the like, and 3 is a computer for interpreting and executing the control program or the like. A memory for storing a system program, 4 is a memory (first memory) for storing a control program (user program), 5 is a work memory for storing data and calculation results, 6 is a memory for storing a correction formula and a correction table (first memory). Two memories).

【0012】図2に、ロボットの空間位置座標と、各軸
毎に設けられたアクチュエータの駆動量との関係を示
す。ロボットの空間位置座標は、各アクチュエータの駆
動量の組み合わせによって決定される。なお、上記のロ
ボットの空間位置座標にはロボットの姿勢も含まれる。
FIG. 2 shows the relationship between the spatial position coordinates of the robot and the driving amounts of the actuators provided for each axis. The spatial position coordinates of the robot are determined by a combination of the drive amounts of the actuators. Note that the robot spatial position coordinates include the robot posture.

【0013】図3に、アクチュエータに対する制御ブロ
ック図を示す。
FIG. 3 shows a control block diagram for the actuator.

【0014】制御プログラムを用いて算出されたロボッ
トの指令位置は、各アクチュエータ毎の駆動量(目標駆
動量)に変換される。この各アクチュエータの目標駆動
量に対応する補正値を補正式に基づいて算出し、算出さ
れた補正値を上記の目標駆動量の値に加えて各アクチュ
エータの駆動量についての指令値とする。各アクチュエ
ータは、この様にして求められた指令値によって制御さ
れる。
The command position of the robot calculated using the control program is converted into a drive amount (a target drive amount) for each actuator. A correction value corresponding to the target drive amount of each actuator is calculated based on a correction formula, and the calculated correction value is added to the value of the target drive amount to obtain a command value for the drive amount of each actuator. Each actuator is controlled by the command value thus obtained.

【0015】なお、上記の補正式は、予め、以下の手順
で作成し、メモリ6(図1)に入力しておく。即ち、各
アクチュエータの駆動量について、各アクチュエータに
与えた指令値と実際の駆動量(実績値)との間の誤差に
ついてのデータを採取する。そのデータに基づいて、各
アクチュエータ毎に上記の誤差を取り除くために上記の
指令値に加えるべき補正値を、補正テーブルの形にまと
める。更に、この補正テーブルに基づいて、指令値から
補正値を算出するための補正式を作成する。これらの補
正テーブル及び補正式は、メモリ6(図1)に貯えられ
る。
The above-described correction formula is created in advance in the following procedure and is input to the memory 6 (FIG. 1). That is, for the drive amount of each actuator, data on an error between the command value given to each actuator and the actual drive amount (actual value) is collected. On the basis of the data, correction values to be added to the above-mentioned command values for eliminating the above-mentioned errors for each actuator are summarized in the form of a correction table. Further, a correction formula for calculating a correction value from the command value is created based on the correction table. These correction tables and correction formulas are stored in the memory 6 (FIG. 1).

【0016】図1に示した位置制御装置の動作について
説明する。
The operation of the position control device shown in FIG. 1 will be described.

【0017】ロボットを用いて実作業を行う前に、その
作業内容に応じて、オペレータが、ロボットの空間位置
座標を指示する制御プログラム(ユーザプログラム)を
作成し、これをメモリ4に入力しておく。
Before the actual work is performed using the robot, an operator creates a control program (user program) for designating the spatial position coordinates of the robot according to the work content, and inputs the control program to the memory 4. deep.

【0018】実作業においてロボットの空間位置座標を
制御する際、先ず、マイクロプロセッサ2は、メモリ4
から呼び出された制御プログラムを用いてロボットの空
間位置座標についての指令値(指令位置)を算出し、次
いで、この指令位置を各アクチュエータの駆動量(目標
駆動量)に変換する。
When controlling the spatial position coordinates of the robot in actual work, first, the microprocessor 2
Calculates a command value (command position) for the spatial position coordinates of the robot using the control program called from, and then converts the command position into a drive amount (target drive amount) of each actuator.

【0019】次いで、マイクロプロセッサ2は、上記の
目標駆動量の値に対応する補正値を、メモリ6から呼び
出された補正式を用いて算出する。この補正値を上記の
目標駆動量の値に加えて駆動量についての指令値を求
め、この指令値を各アクチュエータ1に与えて各アクチ
ュエータ1の駆動量を制御する。
Next, the microprocessor 2 calculates a correction value corresponding to the value of the target drive amount by using the correction formula called from the memory 6. The correction value is added to the value of the target drive amount to obtain a command value for the drive amount, and the command value is given to each actuator 1 to control the drive amount of each actuator 1.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のロボットの位置制御装置によれ
ば、ロボットの各軸毎に設けられたアクチュエータにつ
いて、その駆動量の指令値を予め準備された補正式に従
って補正することにより、各アクチュエータの駆動量の
目標値に対する精度を高めることができる。
According to the position control device for a robot of the present invention, each actuator provided for each axis of the robot is corrected by a command value of the drive amount in accordance with a correction formula prepared in advance, whereby each actuator is controlled. Of the drive amount with respect to the target value can be improved.

【0021】本発明のロボットの位置制御装置によれ
ば、ロボットの構成部品の加工精度及び組立て精度につ
いて高度な仕様が要求されないので、高い位置精度を備
えたロボットを低価格で実現することができる。
According to the robot position control device of the present invention, a high specification is not required for the processing accuracy and the assembly accuracy of the components of the robot, so that a robot having high position accuracy can be realized at a low price. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づくロボットの位置制御装置の概略
構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a robot position control device according to the present invention.

【図2】ロボットの空間位置座標と、各軸毎に設けられ
たアクチュエータの駆動量との関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between spatial position coordinates of a robot and a driving amount of an actuator provided for each axis.

【図3】本発明に基づくロボットの位置制御装置におけ
る各アクチュエータに対する制御ブロック図。
FIG. 3 is a control block diagram for each actuator in the robot position control device according to the present invention.

【図4】従来のロボット制御システムにおける位置決め
機構の概要を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a positioning mechanism in a conventional robot control system.

【図5】従来のロボット制御システムにおける各アクチ
ュエータに対する制御ブロック図。
FIG. 5 is a control block diagram for each actuator in a conventional robot control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・アクチュエータ、 2・・・マイクロプロセッサ(第一演算手段兼第二演算
手段)、 3・・・メモリ、 4・・・メモリ(第一メモリ)、 5・・・ワークメモリ、 6・・・メモリ(第二メモリ)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Actuator 2 ... Microprocessor (1st calculating means and 2nd calculating means) 3 ... Memory 4 ... Memory (1st memory) 5 ... Work memory 6 ... ..Memory (second memory).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 昌裕 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 Fターム(参考) 3F059 DA08 FB15 5H269 AB33 BB03 EE05 EE11 FF06 GG08 NN02 5H303 AA10 BB03 BB08 CC01 DD01 EE03 EE07 FF03 HH04 HH07 MM05 9A001 BZ03 BZ04 HH34 JJ49 KK32 KK54  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro Watanabe 2068-3 Ooka, Numazu-shi, Shizuoka Prefecture F-term in Numazu Works (reference) 3F059 DA08 FB15 5H269 AB33 BB03 EE05 EE11 FF06 GG08 NN02 5H303 AA10 BB03 BB08 CC01 DD01 EE03 EE07 FF03 HH04 HH07 MM05 9A001 BZ03 BZ04 HH34 JJ49 KK32 KK54

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボットの各軸毎に設けられたアクチュ
エータと、 ロボットの空間位置座標についての指令位置を指示する
制御プログラムが貯えられる第一メモリ装置と、 この制御プログラムを用いてロボットの空間位置座標に
ついての指令位置を算出し、次いで、この指令位置を各
アクチュエータの目標駆動量に変換する第一演算手段
と、 各アクチュエータを制御する第二演算手段と、 各アクチュエータの駆動量について、指令値と当該指令
値を与えた場合の各アクチュエータの駆動量の実績値と
の間の誤差を取り除くために、指令値に加えるべき補正
値を各アクチュエータ毎に算出する補正式が貯えられる
第二メモリ装置とを備え、 前記第二演算手段は、前記第一演算手段から送られた各
アクチュエータの目標駆動量に、当該目標駆動量に対応
して前記補正式を用いて算出された補正値を加えた値を
求め、この値を指令値として各アクチュエータに与えて
各アクチュエータを制御することを特徴とするロボット
の位置制御装置。
An actuator provided for each axis of a robot, a first memory device storing a control program for instructing a command position for spatial position coordinates of the robot, and a spatial position of the robot using the control program Calculating a command position for the coordinates, and then converting the command position into a target drive amount of each actuator; a second calculation means for controlling each actuator; and a command value for the drive amount of each actuator. And a second memory device for storing a correction formula for calculating a correction value to be added to the command value for each actuator in order to remove an error between the actual value of the drive amount of each actuator when the command value is given. The second operation means, the target drive amount of each actuator sent from the first operation means, the target drive The calculated values obtained by adding the calculated correction value using the correction equation, the position control device of the robot and controls each actuator by applying to each actuator this value as a command value in response to.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109557852A (en) * 2018-12-06 2019-04-02 楚天科技股份有限公司 It is driven the control device of executing agency

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109557852A (en) * 2018-12-06 2019-04-02 楚天科技股份有限公司 It is driven the control device of executing agency

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