JP2002059382A - 多関節ロボットの制御方法 - Google Patents
多関節ロボットの制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の軸が高速で同時に動作する場合や急激
な加減速を行う場合など、他の軸の動作から受ける反力
を無視できないような動作態様においても、軸の回転方
向以外の発生モーメントが過大になることなく、回転軸
を支えている軸受の破損及び寿命低下を防止することが
できるような多関節ロボットの制御方法を提供する。 【解決手段】 まず軸受の回転方向のモーメントが軸受
の許容モーメントを超えないように考慮した許容最大加
速度、許容最大減速度、及び許容最大速度を算出し、次
いで軸受の回転方向以外のモーメントが軸受の許容モー
メントよりも大きい場合にのみ回転方向以外のモーメン
トが加味された低減率を算出し、最後にこの低減率に基
づいて前述の許容最大加速度、許容最大減速度、及び許
容最大速度を補正する。
な加減速を行う場合など、他の軸の動作から受ける反力
を無視できないような動作態様においても、軸の回転方
向以外の発生モーメントが過大になることなく、回転軸
を支えている軸受の破損及び寿命低下を防止することが
できるような多関節ロボットの制御方法を提供する。 【解決手段】 まず軸受の回転方向のモーメントが軸受
の許容モーメントを超えないように考慮した許容最大加
速度、許容最大減速度、及び許容最大速度を算出し、次
いで軸受の回転方向以外のモーメントが軸受の許容モー
メントよりも大きい場合にのみ回転方向以外のモーメン
トが加味された低減率を算出し、最後にこの低減率に基
づいて前述の許容最大加速度、許容最大減速度、及び許
容最大速度を補正する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】複数の駆動軸を有する多関節
ロボットの制御方法に関し、特に、動作中の多関節ロボ
ットの各軸の軸受に加わるモーメントが他の軸の動作の
影響により許容値を超えるような構造を有する多関節ロ
ボットの制御方法に関する。
ロボットの制御方法に関し、特に、動作中の多関節ロボ
ットの各軸の軸受に加わるモーメントが他の軸の動作の
影響により許容値を超えるような構造を有する多関節ロ
ボットの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の駆動軸を有する多関節ロボットに
おいては、動作中の多関節ロボットの各軸の軸受に加わ
るモーメントが、他の軸の動作の影響により、許容値を
超えるような状況が発生する。図を参照して説明する
と、図３に見られるような複数の駆動軸を有する多関節
ロボットにおいて、例えば第２関節が動作Ａのように動
いた場合、その動作による反力が第２関節を支えている
第１関節に加わり、これによって第１関節に生じた反力
により第１関節を支えている軸受に対してモーメントが
加わるという状況になる。そして、このモーメント（以
下「反力によるモーメント」と記す）の大きさが軸受の
許容モーメントを超えると、軸受の寿命が短くなった
り、最悪の場合は軸受の破損を招くことになる。そのた
め、多関節ロボットにおける指令値軌跡の生成において
は、反力によるモーメントが軸受の許容モーメントを超
えないように注意する必要がある。
おいては、動作中の多関節ロボットの各軸の軸受に加わ
るモーメントが、他の軸の動作の影響により、許容値を
超えるような状況が発生する。図を参照して説明する
と、図３に見られるような複数の駆動軸を有する多関節
ロボットにおいて、例えば第２関節が動作Ａのように動
いた場合、その動作による反力が第２関節を支えている
第１関節に加わり、これによって第１関節に生じた反力
により第１関節を支えている軸受に対してモーメントが
加わるという状況になる。そして、このモーメント（以
下「反力によるモーメント」と記す）の大きさが軸受の
許容モーメントを超えると、軸受の寿命が短くなった
り、最悪の場合は軸受の破損を招くことになる。そのた
め、多関節ロボットにおける指令値軌跡の生成において
は、反力によるモーメントが軸受の許容モーメントを超
えないように注意する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の反力によるモー
メントについて、これは軸受の回転方向のモーメントと
回転方向以外のモーメントの２つの成分を含んでいる
が、このうち軸受の回転方向のモーメントが軸受の許容
モーメントを超えないようにする技術については、既に
幾つかの文献で開示されている。しかし、軸受の回転方
向以外のモーメントについても考慮した技術については
開示されておらず、よって、前述の動作Ａにより軸受の
回転方向以外のモーメントが大きくなるような場合は、
反力によるモーメントとしては軸受の許容モーメントを
超えることも考えられる。
メントについて、これは軸受の回転方向のモーメントと
回転方向以外のモーメントの２つの成分を含んでいる
が、このうち軸受の回転方向のモーメントが軸受の許容
モーメントを超えないようにする技術については、既に
幾つかの文献で開示されている。しかし、軸受の回転方
向以外のモーメントについても考慮した技術については
開示されておらず、よって、前述の動作Ａにより軸受の
回転方向以外のモーメントが大きくなるような場合は、
反力によるモーメントとしては軸受の許容モーメントを
超えることも考えられる。
【０００４】本発明は、前述の従来技術の問題点を解決
するためになされたものであり、複数の軸が高速で同時
に動作する場合や急激な加減速を行う場合など、他の軸
の動作から受ける反力を無視できないような動作態様に
おいても、軸の回転方向以外の発生モーメントが過大に
なることなく、回転軸を支えている軸受の破損及び寿命
低下を防止することができるような多関節ロボットの制
御方法を提供することを目的とする。
するためになされたものであり、複数の軸が高速で同時
に動作する場合や急激な加減速を行う場合など、他の軸
の動作から受ける反力を無視できないような動作態様に
おいても、軸の回転方向以外の発生モーメントが過大に
なることなく、回転軸を支えている軸受の破損及び寿命
低下を防止することができるような多関節ロボットの制
御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明では、以下の方法により多関節ロボットを
制御するようにした。
めに、本発明では、以下の方法により多関節ロボットを
制御するようにした。
【０００６】まず、多関節ロボットの各軸の回転方向の
許容トルク及び質点モデルに基づいて許容最大加速度α
imax0 、許容最大減速度ｄimax0 、及び許容最大速度ｖ
imax 0 を各軸それぞれについて算出する。そして、これ
ら許容最大加速度αimax0 、許容最大減速度ｄimax0 、
及び許容最大速度ｖimax0 に基づいて、動作開始教示点
θistart、動作終了教示点θiend、及びその中間位置θ
ihalf のそれぞれについて、多関節ロボットの各軸の軸
受に加わる、他の軸の動作により生ずる回転方向以外の
モーメントＮistart、Ｎiend、及びＮihalf を算出し、
さらに多関節ロボットの各軸の軸受に加わる、重力加速
度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメントＮ
ｇistart、Ｎｇiend、及びＮｇihalf を算出する。
許容トルク及び質点モデルに基づいて許容最大加速度α
imax0 、許容最大減速度ｄimax0 、及び許容最大速度ｖ
imax 0 を各軸それぞれについて算出する。そして、これ
ら許容最大加速度αimax0 、許容最大減速度ｄimax0 、
及び許容最大速度ｖimax0 に基づいて、動作開始教示点
θistart、動作終了教示点θiend、及びその中間位置θ
ihalf のそれぞれについて、多関節ロボットの各軸の軸
受に加わる、他の軸の動作により生ずる回転方向以外の
モーメントＮistart、Ｎiend、及びＮihalf を算出し、
さらに多関節ロボットの各軸の軸受に加わる、重力加速
度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメントＮ
ｇistart、Ｎｇiend、及びＮｇihalf を算出する。
【０００７】次いで、前記動作開始教示点θistartにお
ける回転方向以外のモーメントＮis tartが軸受の許容モ
ーメントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメン
トＮ imax、前記他の軸の動作により生ずる回転方向以外
のモーメントＮistart、及び前記重力加速度ｇにより生
ずる回転方向以外のモーメントＮｇistartより、許容加
速度低減率ξistartを算出し、この許容加速度低減率ξ
istartを前記許容最大加速度αimax0 に乗じることによ
り補正された許容最大加速度αimax1 を算出する。
ける回転方向以外のモーメントＮis tartが軸受の許容モ
ーメントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメン
トＮ imax、前記他の軸の動作により生ずる回転方向以外
のモーメントＮistart、及び前記重力加速度ｇにより生
ずる回転方向以外のモーメントＮｇistartより、許容加
速度低減率ξistartを算出し、この許容加速度低減率ξ
istartを前記許容最大加速度αimax0 に乗じることによ
り補正された許容最大加速度αimax1 を算出する。
【０００８】また、前記動作終了教示点θiendにおける
回転方向以外のモーメントＮiendが軸受の許容モーメン
トＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、前記他の軸の動作により生ずる回転方向以外のモ
ーメントＮiend、及び前記重力加速度ｇにより生ずる回
転方向以外のモーメントＮｇiendより、許容減速度低減
率ξiendを算出し、この許容減速度低減率ξiendを前記
許容最大減速度ｄimax0に乗じることにより補正された
許容最大減速度ｄimax1 を算出する。
回転方向以外のモーメントＮiendが軸受の許容モーメン
トＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、前記他の軸の動作により生ずる回転方向以外のモ
ーメントＮiend、及び前記重力加速度ｇにより生ずる回
転方向以外のモーメントＮｇiendより、許容減速度低減
率ξiendを算出し、この許容減速度低減率ξiendを前記
許容最大減速度ｄimax0に乗じることにより補正された
許容最大減速度ｄimax1 を算出する。
【０００９】さらに、前記中間位置θihalf における回
転方向以外のモーメントＮihalf が軸受の許容モーメン
トＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、前記他の軸の動作により生ずる回転方向以外のモ
ーメントＮihalf 、及び前記重力加速度ｇにより生ずる
回転方向以外のモーメントＮｇihalf より、許容速度低
減率ξihalf を算出し、この許容速度低減率ξihalf の
平方根を前記許容最大速度ｖimax0 に乗じることにより
補正された許容最大速度ｖimax1 を算出する。
転方向以外のモーメントＮihalf が軸受の許容モーメン
トＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、前記他の軸の動作により生ずる回転方向以外のモ
ーメントＮihalf 、及び前記重力加速度ｇにより生ずる
回転方向以外のモーメントＮｇihalf より、許容速度低
減率ξihalf を算出し、この許容速度低減率ξihalf の
平方根を前記許容最大速度ｖimax0 に乗じることにより
補正された許容最大速度ｖimax1 を算出する。
【００１０】最後に、以上の処理により求められた許容
最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許
容最大速度ｖimax1 に基づいて多関節ロボットの各軸の
指令値軌跡を生成する。
最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許
容最大速度ｖimax1 に基づいて多関節ロボットの各軸の
指令値軌跡を生成する。
【００１１】以下、上記の構成の補足説明を行う。前述
したように、反力によるモーメントは、軸受の回転方向
のモーメントと回転方向以外のモーメントの２つの成分
を含んでいる。本発明では、まず軸受の回転方向のモー
メントが軸受の許容モーメントを超えないように考慮し
た許容最大加速度、許容最大減速度、及び許容最大速度
を算出し、次いで軸受の回転方向以外のモーメントが軸
受の許容モーメントよりも大きい場合にのみ回転方向以
外のモーメントが加味された低減率を算出し、最後にこ
の低減率に基づいて許容最大加速度、許容最大減速度、
及び許容最大速度を補正するようにしている。よって、
軸受の回転方向以外のモーメントが軸受の許容モーメン
トよりも小さい場合には、許容最大加速度、許容最大減
速度、及び許容最大速度は補正されない。
したように、反力によるモーメントは、軸受の回転方向
のモーメントと回転方向以外のモーメントの２つの成分
を含んでいる。本発明では、まず軸受の回転方向のモー
メントが軸受の許容モーメントを超えないように考慮し
た許容最大加速度、許容最大減速度、及び許容最大速度
を算出し、次いで軸受の回転方向以外のモーメントが軸
受の許容モーメントよりも大きい場合にのみ回転方向以
外のモーメントが加味された低減率を算出し、最後にこ
の低減率に基づいて許容最大加速度、許容最大減速度、
及び許容最大速度を補正するようにしている。よって、
軸受の回転方向以外のモーメントが軸受の許容モーメン
トよりも小さい場合には、許容最大加速度、許容最大減
速度、及び許容最大速度は補正されない。
【００１２】係る構成としたことにより、補正された許
容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び
許容最大速度ｖimax1 のそれぞれは、軸受の回転方向以
外のモーメントから算出された低減率ξistart、
ξiend、及びξihalf を利用して求められたことにな
る。そして、これら補正された許容最大加速度
αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許容最大速度
ｖimax1 を多関節ロボットの各軸の指令値軌跡を生成す
る際に利用することにより、各軸受はその回転方向以外
のモーメントが許容値以下に抑制されることになる。
容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び
許容最大速度ｖimax1 のそれぞれは、軸受の回転方向以
外のモーメントから算出された低減率ξistart、
ξiend、及びξihalf を利用して求められたことにな
る。そして、これら補正された許容最大加速度
αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許容最大速度
ｖimax1 を多関節ロボットの各軸の指令値軌跡を生成す
る際に利用することにより、各軸受はその回転方向以外
のモーメントが許容値以下に抑制されることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図２は、本発明における
多関節ロボットの制御方法を実施するためのシステムの
一例を示すブロック図である。図中、１はロボット本
体、２はサーボアンプ、３は指令位置発生装置、４は目
標位置発生装置、５は許容値の計算装置である。目標位
置発生装置４は、メモリーに記録された位置または計算
により求められた位置を、ロボットが到達すべき目標位
置として指令位置発生装置３へ出力する。指令位置発生
装置３は、目標位置、指定速度、現在位置、及び許容値
の計算装置５で算出された許容最大加速度αimax1 、許
容最大減速度ｄimax1 、及び許容最大速度ｖimax1など
から、ロボットが適正に動作するための時々刻々の各軸
の指令位置θi を算出し、これをサーボアンプ２へ出力
する。
て、図面を参照して説明する。図２は、本発明における
多関節ロボットの制御方法を実施するためのシステムの
一例を示すブロック図である。図中、１はロボット本
体、２はサーボアンプ、３は指令位置発生装置、４は目
標位置発生装置、５は許容値の計算装置である。目標位
置発生装置４は、メモリーに記録された位置または計算
により求められた位置を、ロボットが到達すべき目標位
置として指令位置発生装置３へ出力する。指令位置発生
装置３は、目標位置、指定速度、現在位置、及び許容値
の計算装置５で算出された許容最大加速度αimax1 、許
容最大減速度ｄimax1 、及び許容最大速度ｖimax1など
から、ロボットが適正に動作するための時々刻々の各軸
の指令位置θi を算出し、これをサーボアンプ２へ出力
する。
【００１４】許容値の計算装置５は、本発明において算
出される許容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄ
imax1 、及び許容最大速度ｖimax1 の計算装置である。
指令位置発生装置３の出力である指令位置θi 、各軸の
角速度ωi 、減速機の許容トルクＴg 、駆動軸モータの
発生トルク限界Ｔm 、及び支持軸受の回転方向以外の許
容モーメントＮimaxを入力し、それらから許容最大加速
度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許容最大速
度ｖimax1 を算出し、指令位置発生装置３へ出力する。
サーボアンプ２は、指令位置発生装置３からの指令位置
θi の入力を受け、ロボット本体１を動作させるための
動作指令を出力する。ロボット本体１には図示しない駆
動軸モータ、エンコーダ、減速機等が取り付けられてお
り、これらはサーボル−プを構成している。
出される許容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄ
imax1 、及び許容最大速度ｖimax1 の計算装置である。
指令位置発生装置３の出力である指令位置θi 、各軸の
角速度ωi 、減速機の許容トルクＴg 、駆動軸モータの
発生トルク限界Ｔm 、及び支持軸受の回転方向以外の許
容モーメントＮimaxを入力し、それらから許容最大加速
度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許容最大速
度ｖimax1 を算出し、指令位置発生装置３へ出力する。
サーボアンプ２は、指令位置発生装置３からの指令位置
θi の入力を受け、ロボット本体１を動作させるための
動作指令を出力する。ロボット本体１には図示しない駆
動軸モータ、エンコーダ、減速機等が取り付けられてお
り、これらはサーボル−プを構成している。
【００１５】図１は、前述の許容値の計算装置５におい
て行われる、許容最大加速度αimax 1 、許容最大減速度
ｄimax1 、及び許容最大速度ｖimax1 の算出処理の流れ
を示すフローチャートである。まず、許容値の計算装置
５は指令位置発生装置３からロボットが適正に動作する
ための各軸の指令位置θi を受け取る（ステップ１
１）。この指令位置θi から、軸受の回転方向のモーメ
ントが軸受の許容モーメントを超えないように考慮した
許容最大加速度αimax0 、許容最大減速度ｄimax0、及
び許容最大速度ｖimax0 を算出する（ステップ１２）。
て行われる、許容最大加速度αimax 1 、許容最大減速度
ｄimax1 、及び許容最大速度ｖimax1 の算出処理の流れ
を示すフローチャートである。まず、許容値の計算装置
５は指令位置発生装置３からロボットが適正に動作する
ための各軸の指令位置θi を受け取る（ステップ１
１）。この指令位置θi から、軸受の回転方向のモーメ
ントが軸受の許容モーメントを超えないように考慮した
許容最大加速度αimax0 、許容最大減速度ｄimax0、及
び許容最大速度ｖimax0 を算出する（ステップ１２）。
【００１６】そして、このステップ１２において算出さ
れた許容最大加速度αimax0 、許容最大減速度
ｄimax0 、及び許容最大速度ｖimax0 に基づいて、動作
開始教示点θ istart、動作終了教示点θiend、及びその
中間位置θihalf のそれぞれについて、多関節ロボット
の各軸の軸受に加わる、他の軸の動作により生ずる回転
方向以外のモーメントＮistart、Ｎiend、及びＮihalf
を算出し、さらに多関節ロボットの各軸の軸受に加わ
る、重力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメン
トＮｇistart、Ｎｇiend、及びＮｇihalf を算出する
（ステップ１３〜１５）。なお、これらのモーメントに
ついては、ニュートン−オイラー法などの公知の算出方
法を用いてロボット各軸の発生トルクを計算することに
より容易に求めることができるが、その詳細な内容は本
発明の要旨ではないので、その説明は省略する。
れた許容最大加速度αimax0 、許容最大減速度
ｄimax0 、及び許容最大速度ｖimax0 に基づいて、動作
開始教示点θ istart、動作終了教示点θiend、及びその
中間位置θihalf のそれぞれについて、多関節ロボット
の各軸の軸受に加わる、他の軸の動作により生ずる回転
方向以外のモーメントＮistart、Ｎiend、及びＮihalf
を算出し、さらに多関節ロボットの各軸の軸受に加わ
る、重力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメン
トＮｇistart、Ｎｇiend、及びＮｇihalf を算出する
（ステップ１３〜１５）。なお、これらのモーメントに
ついては、ニュートン−オイラー法などの公知の算出方
法を用いてロボット各軸の発生トルクを計算することに
より容易に求めることができるが、その詳細な内容は本
発明の要旨ではないので、その説明は省略する。
【００１７】次に、前述の動作開始教示点θistartにお
ける回転方向以外のモーメントＮis tartが軸受の許容モ
ーメントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメン
トＮ imax、ステップ１３において求められた他の軸の動
作により生ずる回転方向以外のモーメントＮistart、及
び重力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメント
Ｎｇistartより、式（１）に基づいて許容加速度低減率
ξistartを算出する（ステップ１６）。
ける回転方向以外のモーメントＮis tartが軸受の許容モ
ーメントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメン
トＮ imax、ステップ１３において求められた他の軸の動
作により生ずる回転方向以外のモーメントＮistart、及
び重力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメント
Ｎｇistartより、式（１）に基づいて許容加速度低減率
ξistartを算出する（ステップ１６）。
【００１８】
【数１】
【００１９】この式（１）により求められた許容加速度
低減率ξistartをステップ１２において求められた許容
最大加速度αimax0 に乗じることにより、補正された許
容最大加速度αimax1 を算出する（ステップ１９）。
低減率ξistartをステップ１２において求められた許容
最大加速度αimax0 に乗じることにより、補正された許
容最大加速度αimax1 を算出する（ステップ１９）。
【００２０】また、前述の動作終了教示点θiendにおけ
る回転方向以外のモーメントＮiendが軸受の許容モーメ
ントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、ステップ１４において求められた他の軸の動作に
より生ずる回転方向以外のモーメントＮiend、及び重力
加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメントＮｇ
iendより、式（２）に基づいて許容減速度低減率ξiend
を算出する（ステップ１７）。
る回転方向以外のモーメントＮiendが軸受の許容モーメ
ントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、ステップ１４において求められた他の軸の動作に
より生ずる回転方向以外のモーメントＮiend、及び重力
加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメントＮｇ
iendより、式（２）に基づいて許容減速度低減率ξiend
を算出する（ステップ１７）。
【００２１】
【数２】
【００２２】この式（２）により求められた許容減速度
低減率ξiendをステップ１２において求められた許容最
大減速度ｄimax0 に乗じることにより、補正された許容
最大減速度ｄimax1 を算出する（ステップ２０）。
低減率ξiendをステップ１２において求められた許容最
大減速度ｄimax0 に乗じることにより、補正された許容
最大減速度ｄimax1 を算出する（ステップ２０）。
【００２３】さらに、前述の中間位置θihalf における
回転方向以外のモーメントＮihalfが軸受の許容モーメ
ントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、ステップ１５において求められた他の軸の動作に
より生ずる回転方向以外のモーメントＮihalf 、及び重
力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメントＮｇ
ihalf より、式（３）に基づいて許容速度低減率ξ
ihalf を算出する（ステップ１８）。
回転方向以外のモーメントＮihalfが軸受の許容モーメ
ントＮimaxよりも大きい場合は、この許容モーメントＮ
imax、ステップ１５において求められた他の軸の動作に
より生ずる回転方向以外のモーメントＮihalf 、及び重
力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメントＮｇ
ihalf より、式（３）に基づいて許容速度低減率ξ
ihalf を算出する（ステップ１８）。
【００２４】
【数３】
【００２５】この式（３）により求められた許容速度低
減率ξihalf の平方根をステップ１２において求められ
た許容最大速度ｖimax0 に乗じることにより、補正され
た許容最大速度ｖimax1 を算出する（ステップ２１）。
減率ξihalf の平方根をステップ１２において求められ
た許容最大速度ｖimax0 に乗じることにより、補正され
た許容最大速度ｖimax1 を算出する（ステップ２１）。
【００２６】最後に、ステップ１９〜２１において求め
られた許容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄ
imax1 、及び許容最大速度ｖimax1 に基づいて、多関節
ロボットの各軸の指令値軌跡を生成する（ステップ２
２）。具体的には、この許容値の計算装置５において算
出された許容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄ
imax1、及び許容最大速度ｖimax1 の各値を、指令位置
発生装置３へ出力することになる。
られた許容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄ
imax1 、及び許容最大速度ｖimax1 に基づいて、多関節
ロボットの各軸の指令値軌跡を生成する（ステップ２
２）。具体的には、この許容値の計算装置５において算
出された許容最大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄ
imax1、及び許容最大速度ｖimax1 の各値を、指令位置
発生装置３へ出力することになる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、補正された許容最大加
速度、許容最大減速度、及び許容最大速度のそれぞれ
は、軸受の回転方向以外のモーメントから算出された低
減率を利用して求められているので、これら補正された
許容最大加速度、許容最大減速度、及び許容最大速度を
多関節ロボットの各軸の指令値軌跡を生成する際に利用
することにより、各軸受はその回転方向以外のモーメン
トが許容値以下に抑制されることとなった。そのため、
複数の軸が高速で同時に動作する場合や急激な加減速を
行う場合など、他の軸の動作から受ける反力を無視でき
ないような動作態様においても、軸の回転方向以外の発
生モーメントが過大になることなく、回転軸を支えてい
る軸受の破損及び寿命低下を防止することができるもの
となった。また、本発明は、従来の制御方法、すなわち
軸受の回転方向のモーメントが軸受の許容モーメントを
超えないように制御する方法に適用されていた制御装置
をそのまま利用できるので、従来の制御装置への追加や
改造が容易に行えるという利点もある。
速度、許容最大減速度、及び許容最大速度のそれぞれ
は、軸受の回転方向以外のモーメントから算出された低
減率を利用して求められているので、これら補正された
許容最大加速度、許容最大減速度、及び許容最大速度を
多関節ロボットの各軸の指令値軌跡を生成する際に利用
することにより、各軸受はその回転方向以外のモーメン
トが許容値以下に抑制されることとなった。そのため、
複数の軸が高速で同時に動作する場合や急激な加減速を
行う場合など、他の軸の動作から受ける反力を無視でき
ないような動作態様においても、軸の回転方向以外の発
生モーメントが過大になることなく、回転軸を支えてい
る軸受の破損及び寿命低下を防止することができるもの
となった。また、本発明は、従来の制御方法、すなわち
軸受の回転方向のモーメントが軸受の許容モーメントを
超えないように制御する方法に適用されていた制御装置
をそのまま利用できるので、従来の制御装置への追加や
改造が容易に行えるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】許容値の計算装置５内において行われる許容最
大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許容
最大速度ｖimax1 の算出処理の流れを示すフローチャー
トである。
大加速度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許容
最大速度ｖimax1 の算出処理の流れを示すフローチャー
トである。
【図２】本発明における多関節ロボットの制御方法が適
用されるシステムの一例を示すブロック図である。
用されるシステムの一例を示すブロック図である。
【図３】複数の駆動軸を有する多関節ロボットにおけ
る、他の軸より受ける反力について模式的に示した図で
ある。
る、他の軸より受ける反力について模式的に示した図で
ある。
１ ロボット本体 ２ サーボアンプ ３ 指令位置発生装置 ４ 目標位置発生装置 ５ 許容値の計算装置
Claims (1)
- 【請求項１】動作中の多関節ロボットの各軸が他の軸の
動作から受ける力すなわち反力の影響を受けるように構
成されている多関節ロボットにおいて、 多関節ロボットの各軸の回転方向の許容トルク及び質点
モデルに基づいて許容最大加速度αimax0 、許容最大減
速度ｄimax0 、及び許容最大速度ｖimax0 を各軸それぞ
れについて算出し、 該許容最大加速度αimax0 、許容最大減速度ｄimax0 、
及び許容最大速度ｖim ax0 に基づいて、動作開始教示点
θistart、動作終了教示点θiend、及びその中間位置θ
ihalf のそれぞれについて、多関節ロボットの各軸の軸
受に加わる、他の軸の動作により生ずる回転方向以外の
モーメントＮistart、Ｎiend、及びＮih alf を算出し、
さらに多関節ロボットの各軸の軸受に加わる、重力加速
度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメントＮ
ｇistart、Ｎｇiend、及びＮｇihalf を算出し、 前記動作開始教示点θistartにおける回転方向以外のモ
ーメントＮistartが軸受の許容モーメントＮimaxよりも
大きい場合は、該許容モーメントＮimax、前記他の軸の
動作により生ずる回転方向以外のモーメントＮistart、
及び前記重力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモー
メントＮｇistartより、許容加速度低減率ξistartを算
出し、該許容加速度低減率ξistartを前記許容最大加速
度αimax 0 に乗じることにより補正された許容最大加速
度αimax1 を算出し、 前記動作終了教示点θiendにおける回転方向以外のモー
メントＮiendが軸受の許容モーメントＮimaxよりも大き
い場合は、該許容モーメントＮimax、前記他の軸の動作
により生ずる回転方向以外のモーメントＮiend、及び前
記重力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメント
Ｎｇiendより、許容減速度低減率ξiendを算出し、該許
容減速度低減率ξiendを前記許容最大減速度ｄimax0 に
乗じることにより補正された許容最大減速度ｄimax1 を
算出し、 前記中間位置θihalf における回転方向以外のモーメン
トＮihalf が軸受の許容モーメントＮimaxよりも大きい
場合は、該許容モーメントＮimax、前記他の軸の動作に
より生ずる回転方向以外のモーメントＮihalf 、及び前
記重力加速度ｇにより生ずる回転方向以外のモーメント
Ｎｇihalf より、許容速度低減率ξihal f を算出し、該
許容速度低減率ξihalf の平方根を前記許容最大速度ｖ
imax0 に乗じることにより補正された許容最大速度ｖ
imax1 を算出し、 以上の処理により求められた前記補正された許容最大加
速度αimax1 、許容最大減速度ｄimax1 、及び許容最大
速度ｖimax1 に基づいて多関節ロボットの各軸の指令値
軌跡を生成するようにしたことを特徴とする多関節ロボ
ットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000248787A JP2002059382A (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | 多関節ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000248787A JP2002059382A (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | 多関節ロボットの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002059382A true JP2002059382A (ja) | 2002-02-26 |
Family
ID=18738630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000248787A Pending JP2002059382A (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | 多関節ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002059382A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014524359A (ja) * | 2011-08-24 | 2014-09-22 | デュール システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ロボット制御方法 |
| JP2021058950A (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-15 | 株式会社ダイヘン | ロボット制御装置 |
| JP2021058953A (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-15 | 株式会社ダイヘン | ロボット制御装置 |
-
2000
- 2000-08-18 JP JP2000248787A patent/JP2002059382A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014524359A (ja) * | 2011-08-24 | 2014-09-22 | デュール システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ロボット制御方法 |
| JP2021058950A (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-15 | 株式会社ダイヘン | ロボット制御装置 |
| JP2021058953A (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-15 | 株式会社ダイヘン | ロボット制御装置 |
| JP7282648B2 (ja) | 2019-10-04 | 2023-05-29 | 株式会社ダイヘン | ロボット制御装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040818 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040831 |
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| A02 | Decision of refusal |
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