JP2001147706A - Actuator drive control system, multiaxial machine device and drive controller for actuator - Google Patents

Actuator drive control system, multiaxial machine device and drive controller for actuator

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JP2001147706A
JP2001147706A JP33084199A JP33084199A JP2001147706A JP 2001147706 A JP2001147706 A JP 2001147706A JP 33084199 A JP33084199 A JP 33084199A JP 33084199 A JP33084199 A JP 33084199A JP 2001147706 A JP2001147706 A JP 2001147706A
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JP
Japan
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drive control
instruction data
actuator
data
drive
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Application number
JP33084199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Ishii
眞二 石井
Original Assignee
Sony Corp
ソニー株式会社
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To synchronously drive plural actuators by short-time serial communication. SOLUTION: Each drive system has a data input part for one set and a data output part for one set and one daisy chain connection constitution is formed between adjacent driving systems, by connecting one data output part to the other data output part. The tip of the daisy chain is connected to a data output part of a central controller and the rear end is looped back to the central controller. Instruction data to respective driving systems are transferred by a bucket relay system. Respective drive systems temporarily stand by after receiving instruction data, and at inputting of a synchronizing control clock signal from the central controller, they synchronize respective control states and synchronously execute processing of the instruction data.

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、ロボット、汎用組
立機器、ロボット・ハンド機器、その他の多軸制御装置
などのような複数のアクチュエータで構成される機械装
置に対して適用されるアクチュエータ駆動制御方式に係
り、特に、複数のアクチュエータを同期協調的に駆動す
ることができるアクチュエータ駆動制御方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator drive control applied to a mechanical device including a plurality of actuators such as a robot, a general-purpose assembly device, a robot hand device, and other multi-axis control devices. More particularly, the present invention relates to an actuator drive control method that can drive a plurality of actuators in a synchronous and cooperative manner.
【0002】更に詳しくは、本発明は、シリアル通信を
用いることで、少ない配線数によって複数のアクチュエ
ータを同期協調的に駆動することができるアクチュエー
タ駆動制御方式に係り、特に、短時間のシリアル通信に
よって、複数のアクチュエータを同期協調的に駆動する
ことができるアクチュエータ駆動制御方式に関する。
More specifically, the present invention relates to an actuator drive control system capable of driving a plurality of actuators synchronously and cooperatively with a small number of wires by using serial communication. The present invention relates to an actuator drive control method capable of driving a plurality of actuators synchronously and cooperatively.
【0003】[0003]
【従来の技術】電気的若しくは磁気的な作用を用いて人
間の動作に似せた運動を行う機械装置のことを「ロボッ
ト」という。ロボットの語源は、スラブ語のROBOT
A(奴隷機械)に由来すると言われている。わが国で
は、ロボットが普及し始めたのは1960年代末からで
あるが、その多くは、工場における生産作業の自動化・
無人化などを目的としたマニピュレータや搬送ロボット
などの産業用ロボット(industrial rob
ot)である。
2. Description of the Related Art A mechanical device that performs a motion similar to a human motion by using an electric or magnetic action is called a "robot". The origin of the robot is ROBOT in Slavic language
It is said to be derived from A (slave machine). In Japan, robots began to spread in the late 1960's, but most of them were based on automation of production work in factories.
Industrial robots such as manipulators and transfer robots for the purpose of unmanned operation
ot).
【0004】ロボットは、一般には、関節自由度を表現
するための複数のアクチュエータからなる機械装置であ
る。関節部の各自由度には、アクチュエータと、アクチ
ュエータの変位を測定するエンコーダと、エンコーダの
検出信号をフィードバックしながら指示値通りにアクチ
ュエータの駆動を適応的に制御する駆動制御回路とから
なる駆動系とが配備されて、ロボットの駆動系を構成し
ている。さらに、中央コントローラが、ロボットが所定
の動作パターンを実行するように、ロボット全体の駆動
系を統括的に制御するようになっている。
[0004] A robot is generally a mechanical device including a plurality of actuators for expressing degrees of freedom of joints. For each degree of freedom of the joint, a drive system including an actuator, an encoder for measuring the displacement of the actuator, and a drive control circuit for adaptively controlling the drive of the actuator according to the indicated value while feeding back the detection signal of the encoder. Are arranged to constitute the drive system of the robot. Further, the central controller controls the driving system of the entire robot in a comprehensive manner so that the robot executes a predetermined operation pattern.
【0005】多軸すなわち多数の駆動系を持つロボット
の場合、全体構造の簡素化のため、小型且つ軽量である
ことが好ましい。特に、人間型ロボットやペット・ロボ
ットのような、膨大数の関節自由度を持つロボットの場
合、ロール、ピッチ、ヨーなど2以上の自由度を含むよ
うな集積度の高い関節を多く含むため、アクチュエータ
が大きいと各関節部部は肥大化してしまい不恰好とな
る。また、関節部周辺の配線も混雑してしまう。また、
アクチュエータが重量物であると、ロボット全体の重量
も当然増大するので、移動作業に要する負荷も過大とな
ってしまう。
In the case of a robot having multiple axes, that is, a large number of drive systems, it is preferable that the robot be small and light in order to simplify the entire structure. In particular, a robot with an enormous number of degrees of freedom, such as a humanoid robot or a pet robot, has many highly integrated joints that include two or more degrees of freedom such as roll, pitch, and yaw. If the actuator is large, each joint becomes bloated and unnatural. In addition, the wiring around the joint is also crowded. Also,
If the actuator is heavy, the weight of the entire robot naturally increases, so that the load required for the moving operation becomes excessive.
【0006】例えば、本出願人に既に譲渡されている特
願平11−33386号明細書には、ギア直結型で且つ
サーボ制御系をワンチップ化してモータ・ユニットに内
蔵したタイプの小型ACサーボ・アクチュエータについ
て開示されている。該ACサーボ・アクチュエータは、
ロボットの関節に好適に適用することができる。
For example, Japanese Patent Application No. 11-33386, which has already been assigned to the present applicant, discloses a small AC servo of a type directly connected to a gear and having a servo control system integrated into a motor unit with a single chip. -An actuator is disclosed. The AC servo actuator is
It can be suitably applied to a joint of a robot.
【0007】また、ロボットのような多軸駆動系の機械
装置においては、各軸の同期をとなりがら協調的に動作
する必要がある。例えば、人間型ロボットのような2足
直立型の脚式移動ロボットにおいては、四肢が所定の協
調動作を行わなければ、ロボットは姿勢の安定度を失う
結果として、歩行不能若しくは転倒という事態を招来す
る。転倒によりロボットが壊滅的な破損を被る可能性が
あるし、転倒によって衝突する相手側にも相当の被害が
及ぶであろう。
Further, in a mechanical device of a multi-axis drive system such as a robot, it is necessary to operate cooperatively while synchronizing each axis. For example, in a bipedal legged mobile robot such as a humanoid robot, if the limbs do not perform a predetermined cooperative operation, the robot loses its posture stability, and as a result, it becomes impossible to walk or fall. I do. A fall could cause catastrophic damage to the robot, and a fall would cause considerable damage to the opponent.
【0008】多軸ロボットが、上述したように複数の駆
動系と1つの中央コントローラとで構成されるような場
合、中央コントローラにおいて同期をとりながら各駆動
系に対して動作指示を送ることによって、比較的容易に
全身の協調的動作を実現することができる。例えば、中
央コントローラのローカルに、全ての駆動系を並列的に
接続させておけば、中央コントローラが各駆動系に対し
て同時に動作指示を発行することによって、容易に同期
がとられ、各アクチュエータによる全身協調的な動作を
実現することができる。
When the multi-axis robot is composed of a plurality of drive systems and one central controller as described above, the central controller sends operation instructions to each drive system while synchronizing with each other. A cooperative movement of the whole body can be realized relatively easily. For example, if all the drive systems are connected in parallel to the local controller, the central controller issues an operation instruction to each drive system at the same time, so that synchronization is easily achieved, and Whole body cooperative operation can be realized.
【0009】しかしながら、中央コントローラに全ての
駆動系を並列的に接続させたのでは、中央コントローラ
周辺における配線密度が高まり、ロボットの設計や組立
が複雑になる。また、中央コントローラは、駆動系の個
数に応じて入出力ポートを用意しなければならず、中央
コントローラ自体の設計も困難になりコスト増大を招い
てしまう。また、自由度の増大は、中央コントローラの
ポート数の増加を伴うので設計者の負担やコストが過大
となる。
However, if all the drive systems are connected in parallel to the central controller, the wiring density around the central controller increases, and the design and assembly of the robot becomes complicated. In addition, the central controller must prepare input / output ports in accordance with the number of drive systems, which makes the design of the central controller itself difficult and causes an increase in cost. In addition, an increase in the degree of freedom involves an increase in the number of ports of the central controller, so that the burden and cost of the designer become excessive.
【0010】中央コントローラにおける配線の混雑を解
消する容易な方法は、各駆動系の並列的な接続をやめ
て、直列的シリアル・インターフェースを用いて各駆動
系をデイジー・チェーン方式で連結していくことであろ
う。
An easy way to eliminate the congestion of wiring in the central controller is to stop parallel connection of each drive system and connect each drive system in a daisy chain system using a serial serial interface. Will.
【0011】シリアル通信には、RS(Recomme
nded Standard)−232Cのような調歩
同期式シリアル通信方式と、同期式シリアル通信方式と
がある。
For serial communication, RS (Recommend)
There are a start-stop synchronous serial communication system such as nd Standard (232C) and a synchronous serial communication system.
【0012】前者の調歩同期とは、スタート・ビットで
始まりストップ・ビットで終わるという所定長のビット
列でデータを送信し、受信側ではこれらスタート及びス
トップ・ビットを検出して受信データを識別する方式で
あり、予め決められたサンプリング周波数でビット列を
検出してデータを認識することができる。しかしなが
ら、この調歩同期方式は、転送速度が遅く、また、送信
データはASCII(American Standa
rd Code for Information I
nterchange)コードに従うためにデータ長が
長くなってしまう。このため、複数の駆動系を調歩同期
方式でデイジー・チェーン接続すると、各駆動系が受信
データを同期して実行するという保証がない。また、駆
動系の接続数に比例して遅延時間が増大してしまう。
In the former start-stop synchronization, data is transmitted in a bit string of a predetermined length that starts with a start bit and ends with a stop bit, and the receiving side detects the start and stop bits to identify the received data. Thus, data can be recognized by detecting a bit string at a predetermined sampling frequency. However, this start-stop synchronization method has a low transfer rate, and transmission data is ASCII (American Standard).
rd Code for Information I
The data length becomes long in order to follow the non-change code. For this reason, if a plurality of drive systems are daisy-chain connected by the start-stop synchronization method, there is no guarantee that each drive system executes reception data in synchronization. Further, the delay time increases in proportion to the number of connections of the drive system.
【0013】他方、USB(Universal Se
rial Bus)に代表されるような同期シリアル通
信方式の場合、同期制御は担保されるが、駆動系の接続
数に比例して配線が増大してしまう。したがって、多軸
系の機械装置に採用すると配線が混雑し、設計が困難と
なる。
On the other hand, a USB (Universal Se)
In the case of a synchronous serial communication system typified by a real bus, synchronous control is ensured, but the number of wirings increases in proportion to the number of connected drive systems. Therefore, when employed in a multi-axis mechanical device, wiring becomes congested, and design becomes difficult.
【0014】また、上記のいずれのシリアル通信方式で
あっても、複数の駆動系を制御する場合には、同期協調
した動作は保証されない。
Further, in any of the above serial communication systems, when controlling a plurality of drive systems, synchronously coordinated operation is not guaranteed.
【0015】同期を保証するためには、中央コントロー
ラは、通信制御処理とアクチュエータの駆動制御処理と
いう両方のオーバーヘッドを生じてしまう。この結果、
複数の中央コントローラを装備する、すなわちマルチ・
プロセッサ構成を余儀なくされる。この結果、経路規模
が拡大してしまい、コスト・パフォーマンスが劣ってし
まう。
In order to guarantee synchronization, the central controller incurs both overhead of communication control processing and actuator drive control processing. As a result,
Equipped with multiple central controllers, ie multi-
Forces processor configuration. As a result, the route scale increases, and the cost performance deteriorates.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ロボ
ット、汎用組立機器、ロボット・ハンド機器、その他の
多軸制御装置などのような複数のアクチュエータで構成
される機械装置に対して適用することができる、優れた
アクチュエータ駆動制御方式を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is applied to a mechanical device including a plurality of actuators such as a robot, a general-purpose assembly device, a robot hand device, and other multi-axis control devices. And to provide an excellent actuator drive control method.
【0017】本発明の更なる目的は、複数のアクチュエ
ータを同期協調的に駆動することができる、優れたアク
チュエータ駆動制御方式を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide an excellent actuator drive control system capable of driving a plurality of actuators in a synchronous and cooperative manner.
【0018】本発明の更なる目的は、シリアル通信を用
いることで、少ない配線数によって複数のアクチュエー
タを同期協調的に駆動することができる、優れたアクチ
ュエータ駆動制御方式を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide an excellent actuator drive control system that can drive a plurality of actuators synchronously and cooperatively with a small number of wires by using serial communication.
【0019】本発明の更なる目的は、短時間のシリアル
通信によって、複数のアクチュエータを同期協調的に駆
動することができる、優れたアクチュエータ駆動制御方
式を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide an excellent actuator drive control system which can drive a plurality of actuators synchronously and cooperatively by short-time serial communication.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を参
酌してなされたものであり、その第1の側面は、複数の
アクチュエータからなる多軸機械装置の駆動を制御する
ためのアクチュエータ駆動制御方式であって、各アクチ
ュエータに対する指示データを発行する中央コントロー
ラと、指示データに従ってアクチュエータの駆動を制御
する、各アクチュエータ毎に設けられた駆動制御部とで
構成され、前記駆動制御部の各々は指示データを受信す
るデータ入力手段と指示データを送信するデータ出力手
段を含み、駆動制御部同士は一方のデータ出力手段が他
方のデータ入力手段に接続されてデイジー・チェーンを
形成し、前記中央コントローラは、前記デイジー・チェ
ーンの先頭に指示データを送出する、ことを特徴とする
アクチュエータ駆動制御方式である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and a first aspect of the present invention is an actuator drive for controlling the drive of a multi-axis mechanical device including a plurality of actuators. A control method, comprising a central controller that issues instruction data to each actuator, and a drive control unit provided for each actuator that controls the drive of the actuator according to the instruction data, and each of the drive control units is A data input means for receiving the instruction data and a data output means for transmitting the instruction data, wherein the drive control units form a daisy chain with one data output means connected to the other data input means; Transmits instruction data to the head of the daisy chain. It is a control system.
【0021】本発明の第1の側面に係るアクチュエータ
駆動制御方式では、USB(Universal Se
rial Bus)に代表されるような同期シリアル通
信、又は、RS−232Cに代表されるような調歩同期
シリアル通信などのシリアル・インターフェースによっ
て指示データの転送を行うことができる。シリアル・イ
ンターフェースを用いて各駆動制御部の間をデイジー・
チェーン接続することにより、配線数を増大させること
なく指示データを転送することができる。
In the actuator drive control system according to the first aspect of the present invention, a USB (Universal Se
The instruction data can be transferred by a serial interface such as synchronous serial communication represented by real bus) or asynchronous serial communication represented by RS-232C. Use a serial interface to daisy
By chain connection, instruction data can be transferred without increasing the number of wirings.
【0022】また、さらに前記中央コントローラ及び駆
動制御部の各々に対して共通のクロック信号を供給する
クロック供給手段を含み、前記中央コントローラは該ク
ロック信号によって規定される制御周期毎に指示データ
を発行するとともに、前記駆動制御部の各々は制御周期
に同期して受信した指示データの処理を実行するように
してもよい。
In addition, the apparatus further includes clock supply means for supplying a common clock signal to each of the central controller and the drive control unit, and the central controller issues instruction data every control cycle defined by the clock signal. In addition, each of the drive control units may execute processing of the received instruction data in synchronization with a control cycle.
【0023】指示データをシリアル転送することによ
り、各駆動制御部が指示データを受信する時刻は区々と
なるが、制御周期に同期して一斉に指示データの処理を
実行することにより、各アクチュエータの同時的且つ協
調的な動作を実現することが可能となる。
By serially transferring the instruction data, the time at which each drive control unit receives the instruction data varies, but by simultaneously executing the processing of the instruction data in synchronization with the control cycle, each actuator is controlled. Can be realized simultaneously and cooperatively.
【0024】また、本発明の第2の側面は、複数のアク
チュエータからなる多軸機械装置であって、各アクチュ
エータに対する指示データを発行する中央コントローラ
と、指示データに従ってアクチュエータの駆動を制御す
る、各アクチュエータ毎に設けられた駆動制御部と、前
記駆動制御部の各々をデイジー・チェーン接続する接続
手段とを具備し、前記接続手段の先頭は前記中央コント
ローラの指示データ出力部に連結されるとともに、前記
接続手段の最後尾は前記中央コントローラの指示データ
入力部に連結される、ことを特徴とする多軸機械装置で
ある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a multi-axis mechanical device including a plurality of actuators, a central controller for issuing instruction data for each actuator, and a controller for controlling driving of the actuators in accordance with the instruction data. A drive control unit provided for each actuator, and connection means for daisy-chain connection of each of the drive control units, the head of the connection means being connected to an instruction data output unit of the central controller, The multi-axis mechanical device, wherein the last part of the connection means is connected to an instruction data input section of the central controller.
【0025】本発明の第2の側面に係る多軸機械装置に
おいて、前記接続手段は、USB(Universal
Serial Bus)に代表されるような同期シリ
アル通信、又は、RS−232Cに代表されるような調
歩同期シリアル通信などのシリアル・インターフェース
によって指示データの転送を行うことができる。シリア
ル・インターフェースを用いて各駆動制御部間をデイジ
ー・チェーン接続することにより、配線数を増大させる
ことなく指示データを転送することができる。
In the multi-axis mechanical device according to the second aspect of the present invention, the connecting means may be a USB (Universal).
Instruction data can be transferred by a serial interface such as synchronous serial communication represented by Serial Bus) or start-stop synchronous serial communication represented by RS-232C. By daisy-chaining the drive control units using the serial interface, the instruction data can be transferred without increasing the number of wirings.
【0026】また、さらに前記中央コントローラ及び駆
動制御部の各々に対して共通のクロック信号を供給する
クロック供給手段を含み、前記中央コントローラは該ク
ロック信号によって規定される制御周期毎に指示データ
を発行するとともに、前記駆動制御部の各々は制御周期
に同期して受信した指示データの処理を実行するように
してもよい。
Further, the apparatus further includes clock supply means for supplying a common clock signal to each of the central controller and the drive control unit, wherein the central controller issues instruction data at every control cycle defined by the clock signal. In addition, each of the drive control units may execute processing of the received instruction data in synchronization with a control cycle.
【0027】指示データをシリアル転送することによ
り、各駆動制御部が指示データを受信する時刻は区々と
なるが、制御周期に同期して一斉に指示データの処理を
実行することにより、各アクチュエータを同時に駆動さ
せることができ、多軸機械装置全体として協調的な動作
を実現することが可能となる。
By serially transferring the instruction data, the time at which each drive control unit receives the instruction data varies, but by simultaneously executing the processing of the instruction data in synchronization with the control cycle, each actuator is controlled. Can be simultaneously driven, and a cooperative operation can be realized as a whole multi-axis mechanical device.
【0028】また、本発明の第3の側面は、アクチュエ
ータの駆動を制御するための駆動制御装置であって、指
示データを入力するデータ入力手段と、指示データを出
力するデータ出力手段と、クロック信号を入力するクロ
ック入力手段と、指示データに従ってアクチュエータの
駆動を制御する処理部とを具備し、前記処理部は入力し
たクロックによって規定される制御周期に同期して受信
した指示データの処理を実行する、ことを特徴とするア
クチュエータのための駆動制御装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a drive control device for controlling driving of an actuator, comprising: data input means for inputting instruction data; data output means for outputting instruction data; A clock input unit that inputs a signal; and a processing unit that controls driving of the actuator in accordance with the instruction data, wherein the processing unit executes processing of the received instruction data in synchronization with a control cycle defined by the input clock. A drive control device for an actuator.
【0029】かかる構成の駆動制御装置によれば、一方
の装置のデータ入力手段と他方の装置のデータ出力手段
との接続を繰り返すことによって、総配線数を増大させ
ることなく、複数の駆動制御装置をデイジー・チェーン
接続することかできる。
According to the drive control device having such a configuration, by repeatedly connecting the data input means of one device and the data output means of the other device, a plurality of drive control devices can be provided without increasing the total number of wirings. Can be daisy chained.
【0030】デイジー・チェーン接続された各駆動制御
装置の間では、指示データを受信する時刻は区々とな
る。しかしながら、各装置が共通のクロック信号を用い
ることにより、制御周期に同期して一斉に指示データの
処理を実行することができる。この結果、各アクチュエ
ータによる同時的且つ協調的な動作を実現することが可
能となる。
The time at which the instruction data is received varies among the daisy-chain-connected drive control devices. However, by using a common clock signal for each device, it is possible to simultaneously execute the processing of the instruction data in synchronization with the control cycle. As a result, simultaneous and cooperative operations by each actuator can be realized.
【0031】本発明の第3の側面に係る駆動制御装置に
おいて、前記データ入力手段及びデータ出力手段は、U
SB(Universal Serial Bus)に
代表されるような同期シリアル通信、又は、RS−23
2Cに代表されるような調歩同期シリアル通信などのシ
リアル・インターフェースにより指示データの交換を行
うようにしてもよい。シリアル・インターフェースを用
いて各駆動制御装置間をデイジー・チェーン接続するこ
とにより、配線数を増大させることなく指示データを転
送することができる。
[0031] In the drive control device according to the third aspect of the present invention, the data input means and the data output means may include:
Synchronous serial communication represented by SB (Universal Serial Bus) or RS-23
Instruction data may be exchanged by a serial interface such as asynchronous serial communication represented by 2C. By daisy-chaining the drive control devices using the serial interface, the instruction data can be transferred without increasing the number of wires.
【0032】[0032]
【作用】本発明に係るアクチュエータ駆動制御方式は、
多軸機械装置を中央コントローラと複数の駆動系とで構
成する場合に、好適に適用される。
The actuator drive control system according to the present invention comprises:
The present invention is suitably applied to a case where the multi-axis mechanical device includes a central controller and a plurality of drive systems.
【0033】各駆動系は1セットのデータ入力部と1セ
ットのデータ出力部とを有する。さらに、隣接する駆動
系の間は、一方のデータ出力部と他方のデータ入力部と
が連結することで、駆動系全体では1本のデイジー・チ
ェーン接続構成となる。各データ入出力は、シリアル・
インターフェースを用いて構成される。
Each drive system has one set of data input part and one set of data output part. Further, one data output unit and the other data input unit are connected between adjacent drive systems, so that the entire drive system has a single daisy chain connection configuration. Each data input / output is serial
It is configured using an interface.
【0034】駆動系におけるデイジー・チェーンの先端
は、中央コントローラのデータ出力部に連結され、ま
た、デイジー・チェーンの後端は、中央コントローラに
ループ・バックされている。
The leading end of the daisy chain in the drive train is connected to the data output of the central controller, and the trailing end of the daisy chain is looped back to the central controller.
【0035】このようなデイジー・チェーン構成におい
ては、各駆動系に対する指示データは所謂バケツ・リレ
ー方式で転送される。同期制御を実現するためには、各
駆動系は、指示データを受信後は一旦待機して、中央コ
ントローラからの同期用制御クロック信号を入力するこ
とで各々の制御同期を同一にし、指示データの処理を同
期的に実行することができる。この結果、各駆動系は協
調的に動作することができる。
In such a daisy chain configuration, instruction data for each drive system is transferred by a so-called bucket brigade method. In order to realize the synchronization control, each drive system temporarily waits after receiving the instruction data, and inputs the synchronization control clock signal from the central controller to make the respective control synchronizations the same, so that the instruction data is transmitted. Processing can be performed synchronously. As a result, each drive system can operate cooperatively.
【0036】本発明によれば、駆動系の個数によらず、
データ通信のための配線は一定である。例えば、人間型
ロボットのように膨大な自由度構成の機械装置を開発す
る場合であっても、設計者は配線の混雑という問題から
は解放される。また、配線数が変わらないことから、設
計変更によって駆動系の個数を自由に増やすことができ
る。
According to the present invention, regardless of the number of drive systems,
Wiring for data communication is constant. For example, even when developing a mechanical device having an enormous degree of freedom such as a humanoid robot, the designer is free from the problem of wiring congestion. In addition, since the number of wirings does not change, the number of drive systems can be freely increased by changing the design.
【0037】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。
Still other objects, features and advantages of the present invention are:
It will become apparent from the following more detailed description based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings.
【0038】[0038]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を詳解する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0039】図1には、多軸ロボット100のハードウ
ェア構成を模式的に示している。同図に示すように、多
軸ロボット100は、中央コントローラ10と、中央コ
ントローラに対してデイジー・チェーン形式に接続され
た複数の駆動系20−1,20−2…で構成される。同
図に示す例では、駆動系の個数は4個であるがその数は
特に限定されない。以下、各部について説明する。
FIG. 1 schematically shows a hardware configuration of the multi-axis robot 100. As shown in FIG. 1, the multi-axis robot 100 includes a central controller 10 and a plurality of drive systems 20-1, 20-2,... Connected to the central controller in a daisy chain format. In the example shown in the figure, the number of drive systems is four, but the number is not particularly limited. Hereinafter, each unit will be described.
【0040】各駆動系20−1…は、駆動制御部21−
1…と、アクチュエータ22−1…と、エンコーダ23
−1…とのセットで構成される。駆動制御部21−1…
は、中央コントローラ10から発行された指示データを
処理して、アクチュエータ22−1…に対して駆動信号
を供給する。また、エンコーダ23−1…は、アクチュ
エータ22−1…の駆動量を検出して駆動制御部21−
1…にフィードバックし、駆動制御部21−1…はこの
検出信号を基にしてアクチュエータ22−1…に対する
適応的な制御を実現することができる。
Each drive system 20-1...
, Actuator 22-1 and encoder 23
-1... Drive control unit 21-1 ...
Processes the instruction data issued from the central controller 10 and supplies drive signals to the actuators 22-1. The encoders 23-1... Detect the drive amount of the actuators 22-1.
, And the drive control units 21-1... Can implement adaptive control on the actuators 22-1.
【0041】各駆動制御部21−1,21−2…は、指
示データ入力用のシリアル・ポートと、指示データ出力
用のシリアル・ポートを各1つずつ有している。図示の
ように、隣接する駆動制御部どうしは、一方の出力用シ
リアル・ポートが他方の入力用シリアル・ポートにシリ
アル・ケーブルによって接続されており、駆動系全体と
しては1本のデイジー・チェーン接続構成となる。シリ
アル・ポートを介したデータ転送方式(通信プロトコ
ル)の詳細については後述に譲る。
Each of the drive controllers 21-1, 21-2,... Has one serial port for inputting instruction data and one serial port for outputting instruction data. As shown in the figure, adjacent drive control units have one output serial port connected to the other input serial port by a serial cable, and the entire drive system has a single daisy chain connection. Configuration. The details of the data transfer method (communication protocol) via the serial port will be described later.
【0042】シリアル・ケーブルによって連結されたデ
イジー・チェーンにおける先頭のシリアル・ポート、す
なわち駆動制御部21−1の入力用シリアル・ポート
は、中央コントローラ10の指示データ出力用のシリア
ル・ポートに接続されている。また、該デイジー・チェ
ーンにおける最後尾のシリアル・ポート、すなわち駆動
制御部21−4の出力用シリアル・ポートは、中央コン
トローラ10の入力用シリアル・ポートに接続されてい
る。このようなデイジー・チェーン接続構成において
は、各駆動系20−1,20−2…に対する指示データ
を所謂バケツ・リレー方式で転送することができる。
The first serial port in the daisy chain connected by the serial cable, that is, the input serial port of the drive control unit 21-1 is connected to the serial port for outputting the instruction data of the central controller 10. ing. The last serial port in the daisy chain, that is, the output serial port of the drive control unit 21-4 is connected to the input serial port of the central controller 10. In such a daisy-chain connection configuration, instruction data for each drive system 20-1, 20-2,... Can be transferred by a so-called bucket brigade method.
【0043】中央コントローラ10は、1MHzの同期
通信用クロック信号と20MHzのモータ制御演算用周
期信号とを生成する。これらの同期クロック信号は、各
駆動制御部21−1…に対して、共通の同期制御のクロ
ック信号として供給されている。
The central controller 10 generates a 1 MHz synchronous communication clock signal and a 20 MHz motor control operation periodic signal. These synchronous clock signals are supplied to the drive control units 21-1... As common synchronous control clock signals.
【0044】各駆動制御部21−1…は、モータ制御演
算用の周期信号をさらに分周して、1kHzのソフトウ
ェア・サーボ周期を生成する。したがって、駆動制御部
21−1…に接続されている各アクチュエータ22−1
…は全て、同期的に制御される。この代替として、中央
コントローラ10は、1MHzの同期通信用クロックの
みを各駆動制御部21−1…に供給して、各駆動制御部
21−1…において20KHzのモータ制御演算用周期
信号と1kHzのソフトウェア・サーボ信号の双方を生
成することも可能である。
Each of the drive control units 21-1... Further divides a periodic signal for motor control calculation to generate a software servo cycle of 1 kHz. Therefore, each of the actuators 22-1 connected to the drive control units 21-1.
... are all controlled synchronously. As an alternative to this, the central controller 10 supplies only the 1 MHz synchronous communication clock to each of the drive control units 21-1, and in each of the drive control units 21-1, the 20 KHz motor control calculation period signal and the 1 kHz It is also possible to generate both software servo signals.
【0045】このように、1kHzというソフトウェア
・サーボ周期により、1msec以内に指示データの転
送が完了するので、全てのアクチュエータ22−1,2
2−2…を同期的に制御することができる。
As described above, since the transfer of the instruction data is completed within 1 msec by the software servo cycle of 1 kHz, all of the actuators 22-1 and 22-2 are completed.
2-2... Can be controlled synchronously.
【0046】同期制御を実現するためには、各駆動系
は、中央コントローラからの同期用制御クロック信号を
入力することで各々の制御同期を同一にすることができ
る。すなち、各駆動系の駆動制御部21−1…は、指示
データを受信した後は一旦待機して、クロック信号で規
定される制御周期を用いて指示データの処理を同期的に
実行することができる。この結果、各駆動系全体は協調
的に動作することができる。
In order to realize synchronous control, each drive system can make each control synchronous by inputting a synchronous control clock signal from the central controller. That is, the drive control units 21-1... Of each drive system temporarily wait after receiving the instruction data, and synchronously execute the processing of the instruction data using the control cycle specified by the clock signal. be able to. As a result, the entire drive systems can operate cooperatively.
【0047】次いで、駆動制御部21が行う処理につい
て説明する。各駆動制御部21は、1msec毎に発生
するサーボ割り込み信号毎に、制御演算及びシリアル転
送制御を行う。
Next, the processing performed by the drive control unit 21 will be described. Each drive control unit 21 performs control calculation and serial transfer control for each servo interrupt signal generated every 1 msec.
【0048】(1)制御演算 駆動制御部21は、制御方式として位置制御動作、速度
制御動作、トルク制御動作を行うことができる。
(1) Control Calculation The drive control unit 21 can perform a position control operation, a speed control operation, and a torque control operation as a control method.
【0049】位置制御動作を行う場合、駆動制御部21
は、エンコーダ23から送られてくる位置データP
mと、シリアル・ポート経由で送られてくる回転位置の
指示データPrefとを読み込んで、これらのデータ値か
ら、下式に示す演算を行い、アクチュエータ22の回転
トルクTrefを算出する。
When performing the position control operation, the drive control unit 21
Is the position data P sent from the encoder 23.
m and the rotational position instruction data P ref sent via the serial port are read, and from these data values, the operation shown in the following equation is performed to calculate the rotational torque T ref of the actuator 22.
【0050】[0050]
【数1】Vref=(Pref−Pm)×G1 Vm=Pm・s (注:sはラプラス演算子) Tref={(Vref−Vm)×(1+G2/s)}×G3[Number 1] V ref = (P ref -P m ) × G1 V m = P m · s ( Note: s is Laplace operator) T ref = {(V ref -V m) × (1 + G2 / s)} × G3
【0051】但し、G1、G2、及びG3は、ホストす
なわち中央コントローラ10からシリアル通信によって
設定される制御ゲイン・パラメータである。駆動制御部
21は、G1、G2、及びG3を変化させることによっ
て、指示データPrefに対するアクチュエータ22の応
答を切り替えることができる。
Here, G1, G2 and G3 are control gain parameters set by serial communication from the host, that is, the central controller 10. The drive control unit 21 can switch the response of the actuator 22 to the instruction data Pref by changing G1, G2, and G3.
【0052】また、速度制御動作を行う場合、駆動制御
部21は、エンコーダ23から送られてくる位置データ
mと、シリアル・ポート経由で送られてくる回転位置
の指示データPrefとを読み込んで、これらのデータ値
から、下式に示す演算を行い、アクチュエータ22の回
転トルクTrefを算出する。
[0052] When the speed control operation, the drive controller 21 reads the position data P m transmitted from the encoder 23, the instruction data P ref rotational position sent via the serial port Then, from these data values, the calculation shown in the following equation is performed to calculate the rotation torque Tref of the actuator 22.
【0053】[0053]
【数2】 Vm=Pm・s (注:sはラプラス演算子) Tref={(Vref−Vm)×(1+G2/s)}×G3V m = P m · s (Note: s is a Laplace operator) T ref = {(V ref −V m ) × (1 + G2 / s)} × G3
【0054】また、トルク制御動作を行う場合には、駆
動制御部21は、ホストすなわち中央コントローラ10
からシリアル通信によって送られてくる回転トルクの指
示データTrefを読み込んで、このデータを基に、アク
チュエータ回転トルクTrefを生成するような電流をア
クチュエータ22に供給せしめる。
When the torque control operation is performed, the drive control unit 21 controls the host, that is, the central controller 10.
The controller 22 reads the rotational torque instruction data T ref sent from the controller 22 via serial communication, and supplies an electric current for generating the actuator rotational torque T ref to the actuator 22 based on this data.
【0055】(2)シリアル通信制御 既に上述したように、駆動制御部21は、アクチュエー
タ22のパラメータ変更、内部信号のモニタなどの信号
をホストすなわち中央コントローラ10との間で通信す
る方法として、シリアル通信を用いる。但し、本実施例
では、シリアル通信方式として、同期シリアル通信、又
は、調歩同期シリアル通信のいずれを採用することも可
能である。いずれの方式を採用しても、中央コントロー
ラ10に端を発した制御命令を、各駆動制御部21−1
…はデイジー・チェーンのダウンストリームに従って受
信して、命令の実行を行うことに変わりはない。
(2) Serial Communication Control As described above, the drive control unit 21 uses a serial communication method to communicate signals such as parameter changes of the actuator 22 and monitoring of internal signals with the host, that is, the central controller 10. Use communication. However, in this embodiment, any of synchronous serial communication and start-stop synchronous serial communication can be adopted as the serial communication method. Whichever method is adopted, a control command originating from the central controller 10 is transmitted to each drive control unit 21-1.
... are still received downstream according to the daisy chain to execute the instruction.
【0056】同期シリアル通信方式を採用した場合、複
数の駆動制御部21−1,21−2…どうしを直列的に
接続することによって、少ない配線でシステム100を
構成することができる。また、同期シリアル通信方式に
よれば、高速且つ同期した制御信号をシリアル信号経由
で送信することができるので、複数のアクチュエータ2
2−1,22−2…の同期駆動制御を実現することがで
きる。
When the synchronous serial communication system is adopted, the system 100 can be configured with a small number of wirings by connecting a plurality of drive control units 21-1, 21-2,... In series. Further, according to the synchronous serial communication method, a high-speed and synchronized control signal can be transmitted via a serial signal.
2-1, 22-2... Can be realized.
【0057】ホストとしての中央コントローラ10は、
アクチュエータ22−1…の制御周期TSVとしての1
msec毎に指定した1つのアクチュエータ22の駆動
制御部21に対する指示データを発行して、シリアル・
ポートから送出する。この指示データは、図1に示すよ
うなデイジー・チェーン接続された順番に従って、各駆
動制御部21−1…によって順次受信される。
The central controller 10 as a host
1 as a control cycle TSV of the actuators 22-1.
The instruction data to the drive control unit 21 of one actuator 22 designated every msec is issued, and the serial
Send from port. The instruction data is sequentially received by each of the drive control units 21-1 in accordance with the order of daisy chain connection as shown in FIG.
【0058】指示データが各駆動制御部21−1…を順
次シリアル転送される間、指定されたアクチュエータ2
2に関する駆動制御部21以外は、単に指示データをデ
イジー・チェーンの下方に転送するだけで自らはデータ
を取り込まない。これに対して、指定されたアクチュエ
ータ22の駆動制御部21は、指示データを受信する
と、これを取り込んでから下方に転送する。そして、指
示データ受信に応答して、これを処理してアクチュエー
タ制御用のデータに変換する。
While the instruction data is serially transferred to each of the drive control units 21-1... Sequentially, the designated actuator 2
Except for the drive control unit 21 relating to 2, the instruction data is merely transferred to the lower part of the daisy chain and does not take in the data itself. On the other hand, when receiving the instruction data, the drive control unit 21 of the designated actuator 22 takes in the instruction data and transfers it downward. Then, in response to receiving the instruction data, this is processed and converted into data for actuator control.
【0059】このようにして、中央コントローラ10が
発行した指示データは、デイジー・チェーンの上位から
下位へと一巡した後、再び中央コントローラ10に戻さ
れる。したがって、N個の駆動系20−1,20−2,
…,20−Nが連結されている場合には、N×TSV[m
sec]の制御周期を以って駆動系全体を同期的に制御
し、システム100の協調動作を実現することができ
る。
In this way, the instruction data issued by the central controller 10 is returned to the central controller 10 again after making a round from the upper part to the lower part of the daisy chain. Therefore, N drive systems 20-1, 20-2,
.., 20-N are connected, N × T SV [m
[sec], the entire driving system is controlled synchronously with the control cycle of [sec], and the cooperative operation of the system 100 can be realized.
【0060】図2には、中央コントローラ10及び4個
の駆動制御部21−1,21−2…の間で行われるデー
タ転送方式を図解しておくので参照されたい。但し、中
央コントローラ10における制御周期を1msecと
し、また、各アクチュエータの制御周期TSVを1mse
cとした。
FIG. 2 illustrates a data transfer method performed between the central controller 10 and the four drive control units 21-1, 21-2,. However, the control cycle of the central controller 10 is 1 msec, and the control cycle T SV of each actuator is 1 msec.
c.
【0061】図2に示すように、1msecの制御周期
が開始することに応答して、中央コントローラ10は次
の指示データをシリアル・ポート上に送出する一方、各
駆動制御部21−1,21−2…は受信した指示データ
を処理してアクチュエータ22−1,22−2…の駆動
を制御する。言い換えれば、制御周期の開始に同期して
一斉に各アクチュエータ22−1,22−2…を協調動
作せしめることができる。
As shown in FIG. 2, in response to the start of the control cycle of 1 msec, the central controller 10 sends the next instruction data to the serial port while the respective drive control units 21-1 and 21 are controlled. .-2 process the received instruction data to control the driving of the actuators 22-1, 22-2,. In other words, the actuators 22-1, 22-2,... Can be simultaneously operated in synchronism with the start of the control cycle.
【0062】また、1msecの制御周期の先頭でアク
チュエータの協調駆動制御が終了した後は、次の指示デ
ータのバケツリレーが同一の制御周期が満了するまでの
間に行われる。
After the cooperative drive control of the actuator is completed at the beginning of the 1 msec control cycle, the bucket relay of the next instruction data is performed until the same control cycle expires.
【0063】本実施例に係る駆動制御方式では、指示デ
ータをシリアル転送するので、各駆動制御部が指示デー
タを受信する時刻は区々となる。しかしながら、図2に
示すように、各駆動制御部22は制御周期に同期して一
斉に指示データの処理を実行することにより、各アクチ
ュエータの同時的且つ協調的な動作を実現することが可
能となる、という点を充分理解されたい。
In the drive control method according to the present embodiment, since the instruction data is serially transferred, the time at which each drive control unit receives the instruction data varies. However, as shown in FIG. 2, each drive control unit 22 can simultaneously and cooperatively operate each actuator by executing the processing of the instruction data simultaneously in synchronization with the control cycle. Please understand that it is.
【0064】図3には、デイジー・チェーン上をシリア
ル転送される指示データのデータ・フォーマット例を図
解しているので参照されたい。同図に示す例では、1フ
レームは、先頭の同期キャラクタ・データと、1バイト
(8ビット)から数バイト長の転送データ本体と、最後
尾の同期キャラクタとで構成される。同図において、同
期キャラクタ1は必須であり、同期キャラクタ2は任意
である。
FIG. 3 illustrates an example of the data format of the instruction data serially transferred on the daisy chain. In the example shown in the figure, one frame is composed of the first synchronization character data, the transfer data body of 1 byte (8 bits) to several bytes in length, and the last synchronization character. In the figure, the synchronization character 1 is essential, and the synchronization character 2 is optional.
【0065】本実施例に係るシステム100の構成によ
れば、中央コントローラ10と各駆動系20−1…とを
連結するデータ・ストリームを、シリアル・データ送信
信号、シリアル・データ受信信号、及び同期クロック信
号という3種類の信号線だけで構成することができる。
したがって、多軸ロボットのような複雑な構造を有する
機構部における配線設計を簡素化することができる。
According to the configuration of the system 100 according to the present embodiment, the data stream connecting the central controller 10 and each drive system 20-1... Is converted into a serial data transmission signal, a serial data reception signal, and a synchronization signal. It can be composed of only three types of signal lines, that is, clock signals.
Therefore, it is possible to simplify the wiring design in a mechanism having a complicated structure such as a multi-axis robot.
【0066】また、通信伝達とアクチュエータ駆動制御
の周期が同期しているので、シリアル信号によるアクチ
ュエータへの指示が高速化する。したがって、多軸ロボ
ットのようなシステムにおいて運動制御する場合、複数
のアクチュエータ出力軸の合成からなる位置、速度、及
び加速度を同期的に制御することが可能であり、全身協
調型の動作を実現することができる。
Further, since the cycle of the communication transmission and the cycle of the actuator drive control are synchronized, the instruction to the actuator by the serial signal is sped up. Therefore, when performing motion control in a system such as a multi-axis robot, it is possible to synchronously control the position, velocity, and acceleration composed of a plurality of actuator output axes, and realize a whole-body cooperative operation. be able to.
【0067】[追補]以上、特定の実施例を参照しなが
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示とい
う形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈
されるべきではない。本発明の要旨を判断するために
は、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきで
ある。
[Supplement] The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the present invention has been disclosed by way of example, and should not be construed as limiting. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.
【0068】[0068]
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
ロボット、汎用組立機器、ロボット・ハンド機器、その
他の多軸制御装置などのような複数のアクチュエータで
構成される機械装置に対して適用することができる、優
れたアクチュエータ駆動制御方式を提供することができ
る。
As described above in detail, according to the present invention,
To provide an excellent actuator drive control method applicable to a mechanical device composed of a plurality of actuators such as a robot, a general-purpose assembly device, a robot hand device, and other multi-axis control devices. it can.
【0069】また、本発明によれば、複数のアクチュエ
ータを同期協調的に駆動することができる、優れたアク
チュエータ駆動制御方式を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an excellent actuator drive control system capable of synchronously driving a plurality of actuators.
【0070】また、本発明によれば、シリアル通信を用
いることで、少ない配線数によって複数のアクチュエー
タを同期協調的に駆動することができる、優れたアクチ
ュエータ駆動制御方式を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an excellent actuator drive control system capable of synchronously driving a plurality of actuators with a small number of wires by using serial communication.
【0071】また、本発明によれば、短時間のシリアル
通信によって、複数のアクチュエータを同期協調的に駆
動することができる、優れたアクチュエータ駆動制御方
式を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an excellent actuator drive control system capable of synchronously driving a plurality of actuators by serial communication for a short time.
【0072】本発明によれば、駆動系の個数によらず、
データ通信のための配線は一定である。例えば、人間型
ロボットのように膨大な自由度構成の機械装置を設計・
開発する場合であっても、設計者は配線の問題からは解
放される。また、設計変更によって配線数は変わらない
ので、駆動系の個数を自由に増やすことができる。
According to the present invention, regardless of the number of drive systems,
Wiring for data communication is constant. For example, designing and designing machinery with enormous degrees of freedom, such as humanoid robots
Even in the case of development, designers are free from wiring problems. Further, since the number of wirings does not change due to the design change, the number of drive systems can be increased freely.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明を実現するのに適した多軸ロボット10
0のハードウェア構成を模式的に示した図である。
FIG. 1 shows a multi-axis robot 10 suitable for realizing the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a hardware configuration of the H.0.
【図2】中央コントローラ10及び各駆動制御部21−
1,21−2…の間で行われるデータ転送方式を図解し
たチャートである。
FIG. 2 shows a central controller 10 and each drive control unit 21-
4 is a chart illustrating a data transfer method performed between 1,21-2.
【図3】指示データのデータ・フォーマット例を示した
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a data format example of instruction data.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
10…中央コントローラ 20…駆動系 21…駆動制御部 22…アクチュエータ 23…エンコーダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Central controller 20 ... Drive system 21 ... Drive control part 22 ... Actuator 23 ... Encoder
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // G05D 3/00 H04L 13/00 309Z Fターム(参考) 3F059 AA03 AA06 BC06 FA03 FC03 FC14 5H269 AB33 CC09 EE10 GG02 JJ02 KK05 5H303 AA01 AA04 AA10 BB03 BB09 BB20 DD01 EE03 EE07 LL03 5K033 AA01 AA02 AA09 BA08 CB01 CC01 DA01 DA11 DB11 DB16 5K034 AA01 CC01 CC06 CC07 DD02 KK04 KK05 KK13 PP01 PP02 PP03 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) // G05D 3/00 H04L 13/00 309Z F term (reference) 3F059 AA03 AA06 BC06 FA03 FC03 FC14 5H269 AB33 CC09 EE10 GG02 JJ02 KK05 5H303 AA01 AA04 AA10 BB03 BB09 BB20 DD01 EE03 EE07 LL03 5K033 AA01 AA02 AA09 BA08 CB01 CC01 DA01 DA11 DB11 DB16 5K034 AA01 CC01 CC06 CC07 DD02 KK04 KK05 KK13 PP01 PP02 PP03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】複数のアクチュエータからなる多軸機械装
    置の駆動を制御するためのアクチュエータ駆動制御方式
    であって、 各アクチュエータに対する指示データを発行する中央コ
    ントローラと、 指示データに従ってアクチュエータの駆動を制御する、
    各アクチュエータ毎に設けられた駆動制御部とで構成さ
    れ、 前記駆動制御部の各々は指示データを受信するデータ入
    力手段と指示データを送信するデータ出力手段を含むと
    ともに、一方の駆動制御部のデータ出力手段は他方の駆
    動制御部のデータ入力手段に接続される相互接続構成を
    有し、 前記中央コントローラは、前記相互接続構成の先頭に相
    当する駆動制御部のデータ入力手段に指示データを送出
    する、ことを特徴とするアクチュエータ駆動制御方式。
    An actuator drive control system for controlling the drive of a multi-axis mechanical device comprising a plurality of actuators, wherein the central controller issues instruction data to each actuator, and controls the drive of the actuators according to the instruction data. ,
    And a drive control unit provided for each actuator. Each of the drive control units includes a data input unit that receives the instruction data and a data output unit that transmits the instruction data. The output unit has an interconnection configuration connected to the data input unit of the other drive control unit, and the central controller sends instruction data to the data input unit of the drive control unit corresponding to the head of the interconnection configuration. And an actuator drive control method.
  2. 【請求項2】同期シリアル通信又は調歩同期シリアル通
    信により指示データの転送を行う特徴とする請求項1に
    記載のアクチュエータ駆動制御方式。
    2. The actuator drive control method according to claim 1, wherein the instruction data is transferred by synchronous serial communication or start-stop synchronous serial communication.
  3. 【請求項3】さらに前記中央コントローラ及び駆動制御
    部の各々に対して共通のクロック信号を供給するクロッ
    ク供給手段を含み、 前記中央コントローラは該クロック信号によって規定さ
    れる制御周期毎に指示データを発行するとともに、前記
    駆動制御部の各々は制御周期に同期して受信した指示デ
    ータの処理を実行する、ことを特徴とする請求項1に記
    載のアクチュエータ駆動制御方式。
    3. The apparatus further includes clock supply means for supplying a common clock signal to each of the central controller and the drive control unit, wherein the central controller issues instruction data every control cycle defined by the clock signal. 2. The actuator drive control system according to claim 1, wherein each of the drive control units executes processing of the received instruction data in synchronization with a control cycle. 3.
  4. 【請求項4】複数のアクチュエータからなる多軸機械装
    置であって、 各アクチュエータに対する指示データを発行する中央コ
    ントローラと、 指示データに従ってアクチュエータの駆動を制御する、
    各アクチュエータ毎に設けられた駆動制御部と、 前記駆動制御部の各々を順次的に接続する接続手段とを
    具備し、 前記接続手段の先頭は前記中央コントローラの指示デー
    タ出力部に連結されるとともに、前記接続手段の最後尾
    は前記中央コントローラの指示データ入力部に連結され
    る、ことを特徴とする多軸機械装置。
    4. A multi-axis mechanical device comprising a plurality of actuators, a central controller for issuing instruction data for each actuator, and controlling driving of the actuators according to the instruction data.
    A drive control unit provided for each actuator; and connection means for sequentially connecting each of the drive control units. The head of the connection means is connected to an instruction data output unit of the central controller. And a rear end of the connecting means is connected to an instruction data input section of the central controller.
  5. 【請求項5】前記接続手段は、同期シリアル通信又は調
    歩同期シリアル通信により指示データの転送を行う特徴
    とする請求項4に記載の多軸機械装置。
    5. The multi-axis mechanical device according to claim 4, wherein said connection means transfers the instruction data by synchronous serial communication or start-stop synchronous serial communication.
  6. 【請求項6】さらに前記中央コントローラ及び駆動制御
    部の各々に対して共通のクロック信号を供給するクロッ
    ク供給手段を含み、 前記中央コントローラは該クロック信号によって規定さ
    れる制御周期毎に指示データを発行するとともに、前記
    駆動制御部の各々は制御周期に同期して受信した指示デ
    ータの処理を実行する、ことを特徴とする請求項4に記
    載の多軸機械装置。
    6. A clock supply unit for supplying a common clock signal to each of the central controller and the drive control unit, wherein the central controller issues instruction data at every control cycle defined by the clock signal. The multi-axis mechanical device according to claim 4, wherein each of the drive control units executes processing of the received instruction data in synchronization with a control cycle.
  7. 【請求項7】アクチュエータの駆動を制御するための駆
    動制御装置であって、 指示データを入力するデータ入力手段と、 指示データを出力するデータ出力手段と、 クロック信号を入力するクロック入力手段と、 指示データに従ってアクチュエータの駆動を制御する処
    理部とを具備し、 前記処理部は入力したクロックによって規定される制御
    周期に同期して受信した指示データの処理を実行する、
    ことを特徴とするアクチュエータのための駆動制御装
    置。
    7. A drive control device for controlling driving of an actuator, comprising: data input means for inputting instruction data; data output means for outputting instruction data; clock input means for inputting a clock signal; A processing unit that controls driving of the actuator according to the instruction data, wherein the processing unit executes processing of the received instruction data in synchronization with a control cycle defined by the input clock;
    A drive control device for an actuator, comprising:
  8. 【請求項8】前記データ入力手段及びデータ出力手段
    は、同期シリアル通信又は調歩同期シリアル通信により
    指示データの交換を行う特徴とする請求項7に記載のア
    クチュエータのための駆動制御装置。
    8. The drive control device for an actuator according to claim 7, wherein said data input means and said data output means exchange instruction data by synchronous serial communication or start-stop synchronous serial communication.
  9. 【請求項9】前記データ入力手段は他の駆動制御装置の
    データ出力手段に接続可能であるとともに、前記データ
    出力手段は他の駆動制御装置のデータ入力手段に接続可
    能であることを特徴とする請求項7に記載のアクチュエ
    ータのための駆動制御装置。
    9. The data input means can be connected to data output means of another drive control device, and the data output means can be connected to data input means of another drive control device. A drive control device for the actuator according to claim 7.
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