JP2002082721A - Driving controller for robot - Google Patents

Driving controller for robot

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JP2002082721A
JP2002082721A JP2000269566A JP2000269566A JP2002082721A JP 2002082721 A JP2002082721 A JP 2002082721A JP 2000269566 A JP2000269566 A JP 2000269566A JP 2000269566 A JP2000269566 A JP 2000269566A JP 2002082721 A JP2002082721 A JP 2002082721A
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JP
Japan
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current
movable part
ideal
motor
robot
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Application number
JP2000269566A
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Japanese (ja)
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Masanori Negoro
正憲 根来
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot driving controller which suppresses abrupt variation of current, when an actuator is started or stopped, by performing current control based upon an ideal current for placing a movable position of a robot in desired operation as a control target, and which can be manufactured at low cost. SOLUTION: The robot driving controller 1 comprises a potentiometer 2 which detects position information on a movable part, a current sensor 3 which detects the actual current flowing to a stepping motor 7, an ideal current determination part 4 which determines the ideal current for making the movable part to operate as desired, a hold torque determination part 5 which determines hold torque needed to make the movable part stationary, and a motor current control part 6 which corrects the actual current according to the hold torque and ideal current and determines a motor command value for making the movable part move to an operation target position as desired.

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、ロボットの可動部
位を動作させるためのロボット用駆動制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a robot for operating a movable part of the robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、産業用ロボットや玩具用ロボット
などのうち可動部位を有するロボットは、その可動部位
を動作させる制御に可動部位の動作状態などを逐一検出
し、その検出結果が目標としている動作に一致するよう
にアクチュエータへの印加電圧を適宜変更するフィード
バック制御を用いていた。特に、ペット型ロボットや人
型ロボットなどのように生き物を模倣したロボットの場
合は、例えば制御対象が人型ロボットのとき、可動部位
を人間らしく動作させるためには制御が複雑となるため
高性能なフィードバック制御が必要であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a robot having a movable part among industrial robots and toy robots, etc., detects the operating state of the movable part one by one in control for operating the movable part, and the detection result is a target. The feedback control for appropriately changing the voltage applied to the actuator so as to match the operation has been used. In particular, in the case of a robot that imitates a creature such as a pet-type robot or a human-type robot, for example, when the control target is a human-type robot, the control becomes complicated in order to move the movable part like a human, so high performance is required. Feedback control was required.

【0003】しかし、高性能なフィードバック制御を実
行する装置は非常に高価なものであり、玩具用ロボット
などのように低コストで製造する必要があるロボットの
場合には不適当なものであった。そのため、別の制御方
法として可動部位が所望の動作をするようなアクチュエ
ータの理想電圧を設定して、その値を制御目標に実電圧
を修正する電圧制御を行うことで可動部位に所望の動作
をさせるものがある。この制御方法であれば、上記のよ
うな高性能なフィードバック制御とは異なり、可動部位
の現在位置を検出して動作目標位置及び現在位置に対応
する理想電圧値を一意に決定するフィードフォワード制
御となるので低コストで実現できる。
[0003] However, a device that performs high-performance feedback control is very expensive, and is unsuitable for a robot that needs to be manufactured at low cost, such as a toy robot. . Therefore, as another control method, an ideal voltage of the actuator is set such that the movable part performs a desired operation, and a voltage control for correcting an actual voltage with the value as a control target is performed to perform a desired operation on the movable part. There is something to make. With this control method, unlike the above-described high-performance feedback control, there is feed-forward control that detects the current position of the movable part and uniquely determines an ideal voltage value corresponding to the operation target position and the current position. Therefore, it can be realized at low cost.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電圧制御においては、特にアクチュエータの動作
開始時及び停止時に急激な電流変化が生じて、開始時に
は可動部位が一瞬だけ急激な動作をし、停止時には急峻
な振動が生じるといった解決するべき課題がある。
However, in the above-described voltage control, a sudden current change occurs particularly at the start and stop of the operation of the actuator, and at the start, the movable part performs a sudden operation for a moment. There is a problem to be solved such that a steep vibration occurs at the time of stop.

【0005】そこで、本発明は、このような従来の技術
の有する未解決の課題に着目してなされたものであっ
て、可動部位に所望の動作をさせる理想電流を制御目標
として電流制御を行うことでアクチュエータの始動時及
び停止時の電流の急激な変化を抑えるとともに、可動部
位に所望の動作をさせることが可能であり、且つ低コス
トで製造可能なロボット用駆動制御装置を提供すること
を目的としている。
Therefore, the present invention has been made in view of such an unsolved problem of the conventional technology, and performs current control using an ideal current for causing a movable part to perform a desired operation as a control target. Accordingly, it is possible to provide a drive control device for a robot which can suppress a sudden change in current at the time of starting and stopping of an actuator, perform a desired operation on a movable part, and can be manufactured at low cost. The purpose is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項1記載のロボット用駆動制御装
置は、ロボットの可動部位を動作させるロボット用駆動
制御装置であって、前記可動部位の現在位置を検出する
可動部位現在位置検出手段と、前記可動部位を動作させ
るアクチュエータに流れている実電流を検出するアクチ
ュエータ電流検出手段と、前記可動部位の前記現在位置
及び動作目標位置に基づいて前記可動部位を所望通りに
動作させる前記電流の理想値を決定する理想電流決定手
段と、前記理想値に基づいて前記実電流を修正して前記
アクチュエータの駆動トルクを調節するアクチュエータ
電流制御手段と、を備えた。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive control device for a robot for operating a movable portion of a robot, wherein A movable part current position detecting means for detecting a current position of the movable part, an actuator current detecting means for detecting an actual current flowing in an actuator for operating the movable part, and Ideal current determining means for determining an ideal value of the current for operating the movable part as desired based on the current value; and actuator current control means for adjusting the driving torque of the actuator by correcting the actual current based on the ideal value. And with.

【0007】このような構成であれば、ロボットの種類
毎に可動部位が所望通りに動作するように可動部位の現
在位置及び動作目標位置に対応した電流の理想値を求め
る関数やデータベースなどを設定しておき、可動部位を
動作させるときには、まず動作目標位置が入力される
と、可動部位現在位置検出手段が可動部位の現在位置を
検出する。次に、理想電流決定手段が、検出された現在
位置及び入力された動作目標位置に基づいて対応する電
流の理想値を、予め設定されたデータベースや関数など
から決定して、アクチュエータ電流制御手段が、アクチ
ュエータ電流検出手段によって検出された実電流を理想
値に近づくように修正をする。このように、現在位置を
検出して理想値を決定し実電流を修正することを所定周
期で繰り返し行うことで、アクチュエータの駆動トルク
を適切な大きさに制御し可動部位を所望通りに動作目標
位置まで動作させることが可能となる。このとき、フィ
ードバックされる情報は可動部位の現在位置及びアクチ
ュエータを流れる実電流のみであり、理想値の決定は入
力された目標位置及び検出された現在位置に対して一意
に決定するフィードフォワード制御により行うため、高
性能なフィードバック制御を必要とせず、安価な構成で
実現が可能である。
With such a configuration, a function, a database, and the like for obtaining an ideal value of a current corresponding to the current position and the operation target position of the movable part are set so that the movable part operates as desired for each type of robot. When the movable part is operated, first, when the operation target position is input, the movable part current position detecting means detects the current position of the movable part. Next, the ideal current determining means determines an ideal value of the corresponding current from a preset database or function based on the detected current position and the input operation target position, and the actuator current control means Then, the actual current detected by the actuator current detecting means is corrected so as to approach the ideal value. As described above, by repeatedly performing the detection of the current position, the determination of the ideal value, and the correction of the actual current at predetermined intervals, the drive torque of the actuator is controlled to an appropriate magnitude, and the movable portion is operated as desired. It is possible to operate up to the position. At this time, the information fed back is only the current position of the movable part and the actual current flowing through the actuator, and the ideal value is determined by feedforward control that uniquely determines the input target position and the detected current position. Therefore, high-performance feedback control is not required, and realization can be achieved with an inexpensive configuration.

【0008】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
記載のロボット用駆動制御装置において、前記理想電流
決定手段は、前記動作目標位置と前記現在位置との差が
大きいときの方が小さいときよりも前記駆動トルクが大
きくなる傾向で前記理想値を決定する。つまり、理想値
が現在位置及び動作目標位置との差分によってその大き
さが決定されているもので、例えば、差分が大きいとき
は理想値を大きくし、差分が小さくなるに従って理想値
も段々小さくなるように設定している。例えば、アクチ
ュエータがモータであった場合は、可動部位の現在位置
と動作目標位置との距離が遠い時にモータに流れる電流
を多くすることで回転軸に大きなトルクを発生させてモ
ータの回転速度を高め、目標位置との距離が近いときに
はモータに流れる電流を少なくすることで回転軸のトル
クを小さくしてモータの回転速度を落とす。このように
理想値を設定することで、人型ロボットやペット型ロボ
ットなどの生物を模倣したロボットにおいて、可動部位
である腕部などの動作速度に緩急をつけることが可能と
なり、より生物らしい動きを実現することが可能とな
る。なお、可動部位の現在位置と動作目標位置との距離
に対する理想値はその距離に応じて直線や曲線によって
設定したり、または階段状に変化するように設定するな
ど制御対象の種類に応じて適したものを設定する。
According to a second aspect of the present invention, in the drive control device for a robot according to the first aspect, the ideal current determining means is provided when the difference between the operation target position and the current position is large. The ideal value is determined in such a manner that the driving torque tends to be larger than when the driving torque is small. In other words, the magnitude of the ideal value is determined by the difference between the current position and the operation target position. For example, when the difference is large, the ideal value is increased, and as the difference is reduced, the ideal value is gradually reduced. Is set as follows. For example, if the actuator is a motor, increasing the current flowing through the motor when the distance between the current position of the movable part and the operation target position is long, generates a large torque on the rotating shaft to increase the rotation speed of the motor. When the distance from the target position is short, the torque of the rotating shaft is reduced by reducing the current flowing through the motor to reduce the rotation speed of the motor. By setting the ideal value in this way, it is possible for a robot that imitates a living thing, such as a humanoid robot or a pet-shaped robot, to make the operating speed of the arm, which is a movable part, more or less slow, and to make the movement more like a living thing Can be realized. The ideal value for the distance between the current position of the movable part and the movement target position is set according to the distance by a straight line or a curve, or is set so as to change in a stepwise manner. Set

【0009】また、請求項3に係る発明は、請求項1に
記載のロボット用駆動制御装置において、前記現在位置
に基づいて前記可動部位を静止状態に保持するためのト
ルクを決定する保持トルク決定手段を備え、前記アクチ
ュエータ電流制御手段は、前記理想値に対応した駆動ト
ルクと、前記保持トルクとを加算したトルクが生じるよ
うに前記実電流を修正する。
According to a third aspect of the present invention, in the drive control device for a robot according to the first aspect, a holding torque determination for determining a torque for holding the movable portion in a stationary state based on the current position. Means, wherein the actuator current control means corrects the actual current so as to generate a torque obtained by adding the driving torque corresponding to the ideal value and the holding torque.

【0010】つまり、可動部位を動作させるアクチュエ
ータの電流を可動部位を所定の位置で静止させるために
必要な保持トルクを考慮して制御するもので、可動部位
を動作目標位置へと動作させるときに、保持トルク決定
手段が検出された現在位置の情報からその位置の保持ト
ルク(厳密には保持トルクを発生させる電流)を決定し
て、アクチュエータ電流制御手段においてこの保持トル
ク用の電流と理想値とを加算した電流を制御目標値とし
て実電流を修正する。このように電流を制御すること
で、可動部位の重量が大きい場合に、重力に逆らう方向
に動作させたときと重力に従う方向に動作させたときの
動作速度の変化を理想値によって制御することが可能と
なる。従って、このロボット用駆動制御装置を例えば人
型ロボットに適用したときに、ロボットの腕部を重力に
逆らう方向に動作(腕部を上昇)させてから重力に従う
方向、つまり元の位置に戻す動作(腕部を下降)をさせ
たときに、検出される現在位置から保持トルクが決定さ
れ、この保持トルク用の電流に理想値を加算するので腕
部の重量分は保持トルクによって打ち消され、両動作は
理想値のみに委ねられることになる。例えば、同一の理
想値によって制御することで腕部を理想値に従った同一
の速度変化で上昇又は下降させることが可能であり、可
動部位の重量を考慮しない場合の上昇時及び下降時の速
度の不一致による不自然な動作に比べて、人間らしい動
作をさせることが可能となる。なお、理想値は重力に従
う方向に可動部位を動作させる場合はその数値をマイナ
スとし、重力に逆らう方向に動作させる場合はプラスと
するといったように制御対象の条件に応じて予め設定し
ておく必要がある。
In other words, the current of the actuator for operating the movable part is controlled in consideration of the holding torque required for stopping the movable part at a predetermined position. The holding torque determining means determines the holding torque at that position (strictly, a current for generating the holding torque) from the detected information of the current position, and the actuator current controlling means determines the holding torque current and the ideal value. Is corrected as the control target value. By controlling the current in this way, when the weight of the movable part is large, it is possible to control the change in the operating speed when operating in the direction against gravity and when operating in the direction following gravity by the ideal value. It becomes possible. Accordingly, when this robot drive control device is applied to, for example, a humanoid robot, an operation is performed in which the arm of the robot is moved in a direction against gravity (the arm is lifted) and then returned to the original position in accordance with the gravity, that is, the original position. When the arm is lowered, the holding torque is determined from the detected current position, and the ideal value is added to the current for the holding torque, so that the weight of the arm is canceled by the holding torque, The operation is left only to the ideal value. For example, by controlling with the same ideal value, it is possible to raise or lower the arm with the same speed change according to the ideal value, and the speed at the time of ascent and descent without considering the weight of the movable part Makes it possible to perform a human-like operation as compared with an unnatural operation due to the mismatch between the two. It should be noted that the ideal value should be set in advance according to the conditions of the control target such that the numerical value is negative when the movable part is operated in the direction following gravity, and positive when the movable part is operated in the direction against gravity. There is.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1ないし図6は、本発明に係る
ロボット用駆動制御装置の実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係るロボット用駆動制御装置の構成を図
1及び図2に基づいて説明する。図1は、本発明に係る
ロボット用駆動制御装置の構成を示すブロック図であ
り、図2は、かかるロボット用駆動制御装置を搭載した
人型ロボットの可動部位(左腕部)に配設されたステッ
ピングモータ、ポテンショメータ及び電流センサの位置
を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 are views showing an embodiment of a drive control device for a robot according to the present invention.
First, the configuration of a drive control device for a robot according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a drive control device for a robot according to the present invention. FIG. 2 is provided on a movable part (left arm) of a humanoid robot equipped with such a drive control device for a robot. FIG. 3 is a diagram illustrating positions of a stepping motor, a potentiometer, and a current sensor.

【0012】ロボット用駆動制御装置1は、可動部位の
位置情報を検出するポテンショメータ2と、ステッピン
グモータ7に流れる実電流を検出する電流センサ3と、
可動部位を所望通りに動作させるための理想電流を決定
する理想電流決定部4と、可動部位を静止するために必
要な保持トルクを決定する保持トルク決定部5と、保持
トルク及び理想電流に基づいて実電流を修正して可動部
位を動作目標位置まで所望通りに動作させるモータ指令
値を決定するモータ電流制御部6とから構成されてい
る。
The robot drive control device 1 comprises a potentiometer 2 for detecting position information of a movable part, a current sensor 3 for detecting an actual current flowing through a stepping motor 7,
An ideal current determining unit 4 for determining an ideal current for operating the movable part as desired, a holding torque determining unit 5 for determining a holding torque necessary for stopping the movable part, and based on the holding torque and the ideal current. And a motor current controller 6 for determining a motor command value for correcting the actual current to move the movable part to the operation target position as desired.

【0013】ステッピングモータ7は配設位置の異なる
第1、第2のステッピングモータ7a、7bとから構成
されていて、図2に示すように、ロボット8の左腕部9
を前後方向及び横方向の2軸方向に動作するようにそれ
ぞれ配置されている。ポテンショメータ2は、第1、第
2のポテンショメータ2a、2bとから構成され、それ
ぞれが、第1、第2のステッピングモータ7a,7bと
連動して抵抗値が変化するように設置され、ステッピン
グモータ7が動作して可動部位が位置を変えると、位置
情報として可動部位の位置に応じた抵抗値を電圧値に変
換して出力する。この位置情報は理想電流決定部4及び
保持トルク決定部5へとそれぞれ伝送される。
The stepping motor 7 is composed of first and second stepping motors 7a and 7b at different positions, and as shown in FIG.
Are arranged so as to operate in two axial directions of the front-rear direction and the lateral direction. The potentiometer 2 includes first and second potentiometers 2a and 2b, each of which is installed so that the resistance value changes in conjunction with the first and second stepping motors 7a and 7b. Operates to change the position of the movable part, and converts the resistance value corresponding to the position of the movable part into a voltage value and outputs it as position information. This position information is transmitted to the ideal current determining unit 4 and the holding torque determining unit 5, respectively.

【0014】電流センサ3は、第1、第2の電流センサ
3a、3bとから構成され、ステッピングモータ7a、
7bに流れる実電流を検出するために各モータにそれぞ
れ接続されている。検出された電流値はモータ電流制御
部6へと伝送される。理想電流決定部4は、検出された
位置情報及び入力された動作目標位置に基づいて可動部
位を所望通りに動作させる電流の理想値を、予め設定し
ておいた理想値の決定方法に従って決定する。ここで理
想値の決定方法とは、検出された現在位置及び入力され
た動作目標位置から理想値を求める関数、又は同位置情
報に一対一に対応する理想値のデータベースなど、理想
値そのものの決定方法を示す以外にも、可動部位の移動
方向に対して重力に逆らう方向をプラス、重力に従う方
向をマイナスにするといった理想値の符号の設定方法も
示す。また、ここでは現在位置と動作目標位置との関係
からモータの回転方向も決定する。決定された理想値及
びモータの回転方向はモータ電流制御部6へと伝送され
る。
The current sensor 3 comprises first and second current sensors 3a and 3b, and a stepping motor 7a,
7b is connected to each motor to detect the actual current flowing through the motor 7b. The detected current value is transmitted to the motor current control unit 6. The ideal current determination unit 4 determines an ideal value of a current for operating the movable part as desired based on the detected position information and the input operation target position in accordance with a preset ideal value determination method. . Here, the method of determining the ideal value is a function of determining the ideal value from the detected current position and the input operation target position, or the determination of the ideal value itself, such as a database of ideal values corresponding one-to-one to the position information. In addition to the method, a method of setting the sign of an ideal value, such as making the direction opposite to gravity plus the moving direction of the movable part and making the direction following gravity negative, is also shown. Here, the rotation direction of the motor is also determined from the relationship between the current position and the operation target position. The determined ideal value and the rotation direction of the motor are transmitted to the motor current control unit 6.

【0015】保持トルク決定部5は、検出された位置情
報に基づいて理想電流決定部4と同様に関数やデータベ
ースなどによって保持トルクを決定するもので、決定さ
れた保持トルクはモータ電流制御部6へと伝送される。
モータ電流制御部6は、保持トルク分の電流値に理想値
を加算して最終的な目標電流値を決定し、実電流をその
目標値になるようにモータへの指令値を決定してステッ
ピングモータ7へとその指令値を伝送する。なお、指令
値にはモータの回転方向の情報も含む。そして、入力さ
れた指令値に従ってステッピングモータ7が駆動する。
The holding torque determining unit 5 determines the holding torque based on the detected position information by using a function or a database in the same manner as the ideal current determining unit 4. The determined holding torque is determined by the motor current control unit 6. Transmitted to.
The motor current control unit 6 determines the final target current value by adding the ideal value to the current value for the holding torque, determines the command value to the motor so that the actual current becomes the target value, and performs stepping. The command value is transmitted to the motor 7. The command value includes information on the rotation direction of the motor. Then, the stepping motor 7 is driven according to the input command value.

【0016】なお、ロボット8の左腕部9以外の可動部
位である頭部、右腕部、左脚部、右脚部に関しても左腕
部9同様に動作するが、ここでは詳細を図示しない。ま
た、ロボット用駆動制御装置1は、各検出結果及び算出
結果を記憶するRAMと、理想電流決定部4、保持トル
ク決定部5及びモータ電流制御部6を制御するプログラ
ムを記憶するためのROMと、プログラムを実行するた
めの中央処理装置(CPU)とを備えている。
The head, right arm, left leg, and right leg, which are movable parts other than the left arm 9 of the robot 8, operate in the same manner as the left arm 9, but details are not shown here. The drive control device 1 for a robot includes a RAM for storing each detection result and a calculation result, and a ROM for storing a program for controlling the ideal current determination unit 4, the holding torque determination unit 5, and the motor current control unit 6. And a central processing unit (CPU) for executing the program.

【0017】図3は、本発明に係るロボット用駆動制御
装置1の動作処理を示すフローチャートである。以下、
図3に基づいてフローを説明する。図3に示すように、
まず、理想電流決定部4に可動部位の動作目標位置が入
力されステップS302に移行する。ステップS302
では、この時点で、モータ電流制御部6に理想電流及び
実電流が入力されていないので、何も処理を行わずにス
テップS304に移行する。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation process of the robot drive control device 1 according to the present invention. Less than,
The flow will be described based on FIG. As shown in FIG.
First, the operation target position of the movable part is input to the ideal current determination unit 4, and the process proceeds to step S302. Step S302
At this point, since the ideal current and the actual current have not been input to the motor current controller 6, the process proceeds to step S304 without performing any processing.

【0018】ステップS304では、ステッピングモー
タ7にモータ指令値が入力されていないのでモータはそ
のままの状態でステップS306に移行する。ステップ
S306に移行すると、ポテンショメータ2によって可
動部位の現在位置を検出し、また、電流センサ3によっ
てステッピングモータ7に流れる実電流を検出する。そ
して、現在位置を理想電流決定部4及び保持トルク決定
部5にそれぞれ伝送し、実電流をモータ電流制御部6へ
と伝送して、ステップS308に移行する。
In step S304, since the motor command value has not been input to the stepping motor 7, the process proceeds to step S306 with the motor kept as it is. In step S306, the current position of the movable part is detected by the potentiometer 2, and the actual current flowing through the stepping motor 7 is detected by the current sensor 3. Then, the current position is transmitted to the ideal current determination unit 4 and the holding torque determination unit 5, respectively, and the actual current is transmitted to the motor current control unit 6, and the process proceeds to step S308.

【0019】ステップS308に移行すると、理想電流
決定部4によって、予め設定されている決定方法に従い
可動部位を動作目標位置まで所望通りに動作させる電流
の理想値を決定する。また、現在位置及び動作目標位置
からモータの回転方向の決定を行い、モータ電流制御部
6に決定した理想値及びモータの回転方向を伝送してス
テップS310に移行する。なお、理想値の符号は、動
作させる可動部位の条件などから予め設定した符号付け
方法に従って決定する。
In step S308, the ideal current deciding unit 4 decides an ideal value of a current for moving the movable part to the operation target position as desired according to a preset deciding method. Further, the rotation direction of the motor is determined from the current position and the operation target position, the determined ideal value and the rotation direction of the motor are transmitted to the motor current control unit 6, and the process proceeds to step S310. The sign of the ideal value is determined in accordance with a preset signing method based on conditions of the movable part to be operated.

【0020】ステップS310に移行すると、入力され
た現在位置情報に基づいて、理想値の決定と同様に関数
又はデータベースによって保持トルクを決定し、決定し
た保持トルクをモータ電流制御部6に伝送してステップ
S302に移行する。ステップS302に移行すると、
今度は、理想値及び保持トルクが決定されていて、且つ
モータ電流制御部6に入力されているので、この理想値
と保持トルク分の電流値とを加算して目標電流値を決定
する。そして、検出された実電流をこの目標電流値にな
るようにし、また、決定されたモータの回転方向で動作
するようにモータ指令値を決定してステッピングモータ
7に伝送し、ステップS304に移行する。
At step S310, based on the input current position information, the holding torque is determined by a function or a database in the same manner as the determination of the ideal value, and the determined holding torque is transmitted to the motor current control unit 6. Move to step S302. Moving to step S302,
This time, since the ideal value and the holding torque have been determined and input to the motor current control unit 6, the target value is determined by adding the ideal value and the current value for the holding torque. Then, the detected actual current is set to this target current value, and a motor command value is determined so as to operate in the determined rotation direction of the motor and transmitted to the stepping motor 7, and the process proceeds to step S304. .

【0021】ステップS304では、モータ指令値に従
ってステッピングモータ7を駆動して可動部位を動作目
標位置方向に動作させてステップS306に移行する。
ステップS306では、再び可動部位の位置情報を検出
し、且つステッピングモータ7に流れる実電流を検出し
て位置情報を理想電流決定部4及び保持トルク決定部5
にそれぞれ伝送し、検出電流をモータ電流制御部6に伝
送してステップS308に移行する。
In step S304, the stepping motor 7 is driven in accordance with the motor command value to move the movable part in the direction of the operation target position, and the flow advances to step S306.
In step S306, the position information of the movable part is detected again, and the actual current flowing through the stepping motor 7 is detected, and the position information is used as the ideal current determination unit 4 and the holding torque determination unit 5.
, And the detected current is transmitted to the motor current controller 6, and the process proceeds to step S308.

【0022】つまり、ステップS300で可動部位の動
作目標位置が入力されると、ステップS302〜ステッ
プS310の処理を繰り返し行うことで、可動部位を動
作目標位置まで動作させる。なお、動作目標位置まで到
達した可動部位は、電流の理想値が0となるように関数
又はデータベースが設定されていて、その結果、動作目
標位置においては、その位置の保持トルクのみによって
モータが駆動されるため静止するようになっている。
That is, when the operation target position of the movable part is input in step S300, the processing of steps S302 to S310 is repeated to move the movable part to the operation target position. The function or database is set so that the ideal value of the current becomes 0 for the movable part that has reached the operation target position. As a result, at the operation target position, the motor is driven only by the holding torque at that position. To be stationary.

【0023】次に、本発明に係るロボット用駆動制御装
置1の実際の動作を、図4〜図6に基づいて説明する。
図4は、ロボット8の左腕部9の横方向のみの動作を示
す図であり、図5は、電流の理想値を決定する関数を、
現在位置と動作目標位置との差分及びトルクの大きさを
軸にしてグラフにしたものであり、図6は位置情報に対
する保持トルクの関係をグラフにしたものである。な
お、図4に示す「RU」方向に左腕部9を動作させる場
合のモータの回転方向を「左回転」、「RD」方向を
「右回転」とし、また、重力に逆らう方向に動作させる
ときの電流の理想値の符号をプラス、重力に従う方向の
符号をマイナスとする。
Next, the actual operation of the drive control device 1 for a robot according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a diagram showing an operation of the left arm 9 of the robot 8 only in the lateral direction. FIG. 5 shows a function for determining an ideal current value.
FIG. 6 is a graph plotting the difference between the current position and the operation target position and the magnitude of the torque as axes, and FIG. 6 is a graph illustrating the relationship between the position information and the holding torque. Note that when the left arm 9 is operated in the “RU” direction shown in FIG. 4, the rotation direction of the motor is “left rotation”, the “RD” direction is “right rotation”, and the motor is operated in a direction against gravity. The sign of the ideal value of the current is plus, and the sign of the direction according to gravity is minus.

【0024】左腕部9が図4におけるA位置にあるとき
に、動作目標位置が同図C位置として理想電流決定部4
に入力されたとすると(ステップS300)、ステップ
S302〜ステップS304の各処理は、この時点にお
いて情報が動作目標位置のみであるため何も行わずに素
通りをする。そして、ステップS306に移行すると、
第2のポテンショメータ2bによって左腕部9の現在位
置が検出される。この場合は、図4におけるA位置に相
当する角度「0°」が検出されることになる。更に、電
流センサ3bによってステッピングモータ7bに流れて
いる実電流が検出されるが、ここでは具体的な数値を示
さない。そして、検出された現在位置は理想電流決定部
4及び保持トルク決定部5にそれぞれ伝送され、実電流
はモータ電流制御部6に伝送される。
When the left arm 9 is at the position A in FIG. 4, the operation target position is the position C in FIG.
(Step S300), the processing in steps S302 to S304 is skipped without performing anything because the information is only the operation target position at this point. Then, when the process proceeds to step S306,
The current position of the left arm 9 is detected by the second potentiometer 2b. In this case, an angle “0 °” corresponding to the position A in FIG. 4 is detected. Further, the actual current flowing in the stepping motor 7b is detected by the current sensor 3b, but no specific numerical value is shown here. Then, the detected current position is transmitted to the ideal current determination unit 4 and the holding torque determination unit 5, respectively, and the actual current is transmitted to the motor current control unit 6.

【0025】ステップS308に移行すると、理想電流
決定部4によって、入力された現在位置及び動作目標位
置に基づいてステッピングモータ7bを駆動する電流の
理想値を決定する。本実施の形態では、電流の理想値を
決定するにあたって現在位置及び動作目標位置の距離の
差分に対して、差分が大きいときの方が小さいときより
も電流の理想値が大きくなる傾向で変化する関数を設定
する。図5に示すグラフが、差分及び電流の理想値を軸
として前記関数を示したものであるが、ある傾きを有す
る直線になっている。この直線の関数から現在位置に対
する動作目標位置に左腕部9を移動するための電流の理
想値が算出される。なお、直線の傾きは任意の値を設定
することで電流の変化の度合いを変えることが可能であ
るので、ロボットの種類や動作内容などによって傾きを
適宜変更する。説明のために、例えば傾きを「1」と
(図5とは異なる)すると、関数は以下のようになる。
In step S308, the ideal current determining unit 4 determines the ideal value of the current for driving the stepping motor 7b based on the input current position and target operation position. In the present embodiment, when determining the ideal value of the current, the ideal value of the current tends to be larger when the difference is larger than when the difference is smaller than the distance between the current position and the operation target position. Set the function. The graph shown in FIG. 5 shows the function with the difference and the ideal value of the current as axes, but is a straight line having a certain slope. The ideal value of the current for moving the left arm 9 to the operation target position with respect to the current position is calculated from the function of this straight line. Note that the degree of change in current can be changed by setting an arbitrary value for the slope of the straight line. Therefore, the slope is appropriately changed according to the type of robot, the operation content, and the like. For the sake of explanation, for example, when the inclination is set to “1” (different from FIG. 5), the function is as follows.

【0026】I=1*D ・・・・・・・・・・・・(1) つまり、現在位置及び動作目標位置の差分がDであり、
直線の傾き「1」を差分Dに掛けた積が電流の理想値I
[mA]となる。ここでは、現在位置が「0°」で動作
目標位置がC位置となっているので位置情報は「90
°」ということになり、電流の理想値Iは「1」に差分
Dである「90°−0°=90°」を掛けた積「90
[mA]」になる。算出された理想値は、モータ電流制
御部6へと伝送される。
I = 1 * D (1) That is, the difference between the current position and the operation target position is D,
The product of multiplying the difference D by the slope “1” of the straight line is the ideal value I of the current.
[MA]. Here, since the current position is “0 °” and the operation target position is the position C, the position information is “90”.
°, and the ideal value I of the current is the product “90” obtained by multiplying “1” by the difference D “90 ° −0 ° = 90 °”.
[MA] ". The calculated ideal value is transmitted to the motor current control unit 6.

【0027】また、理想電流制御部4では、左腕部9を
動作目標位置まで動作させるために、モータの回転方向
の決定を行う。この場合は、左腕部9を図4に示す「R
U」方向に動作させるので回転方向は「左回転」とな
る。さらに、算出した理想値の符号は重力に逆らう方向
への動作となるので「プラス」となる。ステップS31
0に移行すると、保持トルク決定部5によって、入力さ
れた現在位置情報に対して図6のグラフの関係で保持ト
ルクを記憶している保持トルクデータベースから、この
位置情報に対応する保持トルク「0」が決定される。
The ideal current control section 4 determines the rotation direction of the motor in order to move the left arm section 9 to the operation target position. In this case, the left arm 9 is set to “R” shown in FIG.
Since the operation is performed in the “U” direction, the rotation direction is “left rotation”. Further, the sign of the calculated ideal value is “plus” because the operation is in the direction against gravity. Step S31
When the state is shifted to 0, the holding torque determining unit 5 determines from the holding torque database that stores the holding torque in the relationship of the graph of FIG. 6 with respect to the input current position information, the holding torque “0” corresponding to the position information. Is determined.

【0028】そして、再びステップS302に移行し
て、モータ電流制御部6によって、入力された理想値
と、保持トルクを発生させる電流値とを加算する。この
加算した電流値が最終的な目標電流となり、電流センサ
3bによって検出された実電流を目標電流となるように
修正し、且つ決定されたモータの回転方向である「左回
転」でステッピングモータ7bを駆動するようにモータ
指令値を決定し、この指令値をステッピングモータ7b
へと伝送する。
Then, the process returns to step S302, and the motor current control unit 6 adds the input ideal value and the current value for generating the holding torque. The added current value becomes the final target current, and the actual current detected by the current sensor 3b is corrected so as to become the target current, and the stepping motor 7b is rotated in the determined rotation direction "left rotation". A motor command value is determined so as to drive the stepping motor 7b.
Transmit to.

【0029】ステップS304では、今度はステッピン
グモータ7bにモータ指令値が入力されるので、その指
令値に従ってモータを駆動させ、左腕部9を動作目標位
置方向に動作させる。ステップS306では、再び動作
中の左腕部9の位置情報を検出し、また、そのときのス
テッピングモータ7bに流れる実電流を検出して、上記
同様に位置情報を理想電流決定部4及び保持トルク決定
部5にそれぞれ伝送し、実電流をモータ電流制御部6へ
と伝送する。ここで、検出した左腕部9の現在位置情報
が図4に示すB位置とすると、現在位置は「45°」と
なる。
In step S304, since a motor command value is input to the stepping motor 7b, the motor is driven in accordance with the command value, and the left arm 9 is operated in the direction of the operation target position. In step S306, the position information of the left arm 9 in operation is detected again, and the actual current flowing through the stepping motor 7b at that time is detected. The current is transmitted to the motor 5 and the actual current is transmitted to the motor current controller 6. Here, if the detected current position information of the left arm 9 is the position B shown in FIG. 4, the current position is “45 °”.

【0030】ステップS308では、前記(1)式によ
って、この検出した現在位置「45°」と動作目標位置
「90°」との差分である「45°」に「1」を掛けた
積である「45[mA]」を電流の理想値Iとして算出
する。また、重力に逆らう方向へ左腕部9を移動させる
ので理想値の符合をプラスとし、モータの回転方向も
「RU」方向に動作させるので「左回転」として、モー
タ電流制御部6にこれらの情報を伝送する。
In step S308, the product of "45", which is the difference between the detected current position "45" and the operation target position "90", is multiplied by "1" according to the above equation (1). “45 [mA]” is calculated as the ideal value I of the current. In addition, since the left arm 9 is moved in a direction against gravity, the sign of the ideal value is set to plus, and the rotation direction of the motor is also operated in the “RU” direction. Is transmitted.

【0031】ステップS310では、現在位置情報「4
5°」から上記同様に図6より、保持トルク「20」が
決定される。そしてステップS302に移行してモータ
指令値を決定し、ステップS304で指令値に従ってモ
ータを駆動する。そして、左腕部9が動作目標位置であ
る「C位置」まで動作すると、現在位置はC位置である
「90°」となるので目標位置との差分は「0°」とな
り電流の理想値は、前記(1)式より「0[mA]」と
なる。よって、モータ電流制御部6ではC位置の保持ト
ルクである「40」を発生させる電流でモータを駆動す
るようにモータ指令値を決定し、左腕部9はこの保持ト
ルク「40」で目標位置であるC位置で静止する。
In step S310, the current position information "4
From 5 °, the holding torque “20” is determined from FIG. 6 in the same manner as described above. Then, the process proceeds to step S302 to determine a motor command value, and the motor is driven according to the command value in step S304. When the left arm 9 moves to the operation target position “C position”, the current position becomes the C position “90 °”, the difference from the target position becomes “0 °”, and the ideal value of the current is From the above equation (1), it is “0 [mA]”. Therefore, the motor current control unit 6 determines the motor command value so as to drive the motor with the current that generates the holding torque “40” at the C position, and the left arm unit 9 uses the holding torque “40” at the target position. It stops at a certain C position.

【0032】また、左腕部9がC位置において静止して
いるときに、動作目標位置としてA位置が入力されたと
すると(ステップS300)、ステップS302〜ステ
ップS304の処理を素通りして、まず、ステップS3
06において現在位置「90°」が検出される。この場
合、A位置である「0°」との差分は「90°」とな
り、ステップS308において前記(1)式より電流の
理想値が「90[mA]」、モータの回転方向が上記A
位置〜C位置への動作とは逆に、今度は図4に示す「R
D」方向となるので「右回転」、重力に従う方向へ動作
するので理想値の符号はマイナスと決定して、これらの
情報をモータ電流制御部6へと伝送する。
If the position A is input as the operation target position when the left arm 9 is stationary at the position C (step S300), the processing of steps S302 to S304 is skipped. S3
At 06, the current position “90 °” is detected. In this case, the difference from the A position “0 °” is “90 °”, and in step S308, the ideal value of the current is “90 [mA]” from the equation (1), and the rotation direction of the motor is A
Contrary to the operation from the position to the C position, this time, “R” shown in FIG.
Since the operation is in the “D” direction, the operation is performed in the “right-turn” direction, and the operation follows the direction of gravity.

【0033】ステップS310でC位置の保持トルク
「40」を決定して、再びステップS302に移行する
と、この保持トルク「40」に理想値を加算して(この
場合は理想値の符号がマイナスであるので減算となる)
目標電流値を算出し、実電流をこの目標電流値になるよ
うに修正し、且つ「右回転」でステッピングモータ7b
を駆動するようにモータ指令値を出力する。
In step S310, the holding torque "40" at the C position is determined, and when the process returns to step S302, an ideal value is added to the holding torque "40" (in this case, the sign of the ideal value is minus. Subtraction because there is)
The target current value is calculated, the actual current is corrected to become the target current value, and the stepping motor 7b
Output a motor command value to drive the motor.

【0034】つまり、左腕部9をC位置〜A位置まで動
作させる場合は、上記したA位置〜C位置への動作とは
逆に、保持トルク分の電流から電流の理想値を減算した
ものが最終的な電流の目標値となっている。そして、上
記したA位置〜C位置への動作と同様にステップS30
2〜ステップS310の処理を所定周期で繰り返し行う
ことで、左腕部9を動作目標位置であるA位置へと動作
させ、且つその位置で静止させる。
That is, when the left arm 9 is operated from the position C to the position A, the current obtained by subtracting the ideal value of the current from the current for the holding torque is opposite to the operation from the position A to the position C described above. This is the final current target value. Then, similarly to the above-described operation from the position A to the position C, step S30 is performed.
2 to S310 are repeatedly performed at a predetermined cycle, whereby the left arm 9 is moved to the target position A, which is the operation target position, and is stopped at that position.

【0035】以上、本発明に係るロボット用駆動制御装
置1の動作を説明したが、A位置〜C位置、又は、C位
置〜A位置における左腕部9の動作は、上記ステップS
302〜ステップS310の処理が左腕部9の動作速度
に比べて極めて高速であるため、実際は、左腕部9が動
作目標位置に到達するまでの間に何度も繰り返し処理が
行われている。つまり、左腕部9が動作可能な「0〜1
80°」の範囲に対して5°刻みに電流の理想値及び保
持トルクを設定した場合は、前記所定周期を、開始位置
から動作目標位置までに設定されている全ての理想値及
び保持トルクに対してステップS302〜ステップS3
10の処理を行うのに十分な周期となるように設定し
て、左腕部9の5°刻みの位置変化に対してモータ指令
値を適切なものに更新していくことで左腕部9を動作目
標位置まで動作させる。
The operation of the robot drive control device 1 according to the present invention has been described above. The operation of the left arm 9 at the position A to the position C or the position C to the position A is described in step S
Since the processing from step 302 to step S310 is extremely faster than the operation speed of the left arm 9, the processing is actually repeated many times before the left arm 9 reaches the operation target position. That is, “0 to 1” in which the left arm 9 can operate.
When the ideal value and the holding torque of the current are set at 5 ° intervals in the range of “80 °”, the predetermined cycle is set to all the ideal values and the holding torque set from the start position to the operation target position. Steps S302 to S3
The left arm 9 is operated by updating the motor command value to an appropriate value with respect to a change in the position of the left arm 9 in increments of 5 ° by setting the period to be a period sufficient to perform the processing of Step 10. Operate to the target position.

【0036】このようにして、本発明に係るロボット用
駆動制御装置1は、可動部位を所望通りに動作させるた
めに、理想値と保持トルク分の電流とを加算することで
目標電流値を決定し、その目標電流値になるようにモー
タに流れる電流を制御して駆動トルクを調節しているの
で、モータに流れる電流を直接制御していることにより
電圧制御時に発生するモータ始動時と停止時の急激な電
流の変化を抑えることが可能であり、また、保持トルク
に理想値を加算しているので、可動部位の重量が大きい
場合でも、その重量分を担う保持トルクをベースにして
目標電流値を決定しているので、可動部位の動作を理想
値によって制御することが可能となる。
As described above, the drive control device 1 for a robot according to the present invention determines the target current value by adding the ideal value and the current for the holding torque in order to operate the movable part as desired. Since the drive current is adjusted by controlling the current flowing through the motor so as to reach the target current value, the motor flowing directly through the motor is directly controlled so that the motor starts and stops at the time of voltage control. And the ideal value is added to the holding torque, so that even if the weight of the movable part is large, the target current is calculated based on the holding torque that bears the weight. Since the value is determined, the operation of the movable part can be controlled by the ideal value.

【0037】また、理想値の決定を、開始位置と動作目
標位置との差分が大きいときの方が小さいときよりも理
想値が大きくなる傾向で変化する関数で行っているた
め、ロボット8の左腕部9に生き物らしい緩急のついた
動作をさせることが可能である。そして、制御は単純な
一次関数の計算や加減算のみで行われるので、高性能な
CPUを必要とせず、コストを低減することが可能とな
る。
Further, since the ideal value is determined by a function that changes when the difference between the start position and the operation target position is large is larger than when the difference is small, the left arm of the robot 8 It is possible to cause the unit 9 to perform an operation with a speed like a creature. Since the control is performed only by a simple linear function calculation or addition / subtraction, a high-performance CPU is not required, and the cost can be reduced.

【0038】ここで、ポテンショメータ2は、請求項1
〜3に記載の現在位置検出手段に対応し、電流センサ3
は請求項1〜3に記載のアクチュエータ電流検出手段に
対応し、理想電流決定部4は、請求項1〜3に記載の理
想電流決定手段に対応し、モータ電流制御部6は、請求
項1〜3に記載のアクチュエータ電流制御手段に対応
し、保持トルク決定部5は請求項3に記載の保持トルク
決定手段に対応している。
Here, the potentiometer 2 is defined in claim 1
And current sensor 3 corresponding to the current position detecting means described in
Corresponds to the actuator current detecting means of the first to third aspects, the ideal current determining section 4 corresponds to the ideal current determining means of the first to third aspects, and the motor current control section 6 corresponds to the first aspect. 3 corresponds to the actuator current control means, and the holding torque determination unit 5 corresponds to the holding torque determination means according to claim 3.

【0039】なお、上記実施の形態では、左腕部9が動
作目標位置に静止するまで処理を繰り返し行うとしてい
るが、動作目標位置で静止後もステップS302〜S3
10の処理を繰り返し行い、ロボットのボディが傾くな
どして可動部位の位置情報が変化したときに、変化前の
保持トルクを変化後の位置における保持トルクになるよ
うに修正してロボットの姿勢を崩さないように制御させ
ても良い。
In the above-described embodiment, the processing is repeated until the left arm 9 stops at the operation target position. However, even after stopping at the operation target position, steps S302 to S3 are performed.
When the position information of the movable part changes due to, for example, tilting of the body of the robot, the processing of step 10 is repeated to correct the holding torque before the change to the holding torque at the position after the change, thereby changing the posture of the robot. You may make it control so that it may not collapse.

【0040】また、上記実施の形態では、理想値の決定
に動作開始位置と動作目標位置の距離の差分に対して差
分が大きいときの方が小さいときよりも電流の理想値が
大きくなる傾向の関数を設定して用いているが、これに
限らず、距離に関係なく所望の変化をする関数や、ま
た、関数に限らず所望の変化をするデータベース等を設
定して用いても良い。
In the above embodiment, when determining the ideal value, the ideal value of the current tends to be larger when the difference between the operation start position and the operation target position is large than when the difference is large. Although the function is set and used, the present invention is not limited to this, and a function that makes a desired change regardless of the distance, a database that makes a desired change without being limited to the function, and the like may be set and used.

【0041】また、上記実施の形態では、電流の理想値
の決定に、直線的に変化する1次の関数を用いている
が、これに限らず、処理が重くならない程度に高次の曲
線的に変化する関数を用いたり、直線的であっても、階
段状に理想値が変化するような関数あるいは、データベ
ース等を設定して用いても良い。また、上記実施の形態
では、可動部位のアクチュエータとしてステッピングモ
ータを用いているが、これに限らず、DCモータ、AC
モ−タなどの他のモータや、モータ以外にもソレノイド
や電磁ブレーキなど本発明の主旨を逸脱するものでない
限りはどんなものを用いても良い。
In the above-described embodiment, a linear function that changes linearly is used to determine the ideal value of the current. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, a function that changes the ideal value linearly or stepwise, or a database or the like may be set and used. In the above embodiment, the stepping motor is used as the actuator of the movable part.
Any other motor such as a motor, or any other motor, such as a solenoid or an electromagnetic brake, may be used as long as it does not deviate from the gist of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項1記載のロボット用駆動制御装置によれば、可動部位
の動作をアクチュエータに流れる実電流を直接制御する
ことによって行っているので、電圧制御をした場合に生
じる可動部位の動作開始時と停止時における電流の急激
な変化を抑えることが可能となる。また、電流の目標値
の決定を単純な計算によって決定しているので高性能な
CPUを必要とせず、CPUにかかるコストを低減させ
ることが可能である。
As described above, according to the drive control device for a robot according to the first aspect of the present invention, the operation of the movable part is performed by directly controlling the actual current flowing through the actuator. It is possible to suppress a sudden change in current at the time of starting and stopping the operation of the movable part, which occurs when voltage control is performed. In addition, since the determination of the current target value is determined by a simple calculation, a high-performance CPU is not required, and the cost of the CPU can be reduced.

【0043】また、本発明に係る請求項2に記載のロボ
ット用駆動制御装置によれば、請求項1の前記効果に加
えて、電流の理想値を動作開始位置と動作目標位置との
差分に対して差分が大きいときの方が小さいときよりも
理想値が大きくなる傾向で変化するように決定するの
で、ロボットの可動部位を生き物らしく動作させること
が可能となる。
According to the drive control device for a robot according to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the ideal value of the current is calculated as the difference between the operation start position and the operation target position. On the other hand, when the difference is larger, the ideal value is determined to change with a tendency to be larger than when the difference is smaller, so that the movable part of the robot can be operated like a living thing.

【0044】また、本発明に係る請求項3に記載のロボ
ット用駆動制御装置によれば、請求項1又は2の前記効
果に加えて、電流の制御目標値を、可動部位の静止に必
要な保持トルク分の電流に電流の理想値を加算すること
で決定しているので、可動部位が大きな重量を持ってい
ても、保持トルク分がその重量によって動作に生じる影
響を打ち消すので、可動部位の動作変化を電流の理想値
のみで決定することが可能となる。
According to the drive control device for a robot according to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the first or second aspect, the control target value of the electric current is required for stopping the movable part. Since the determination is made by adding the ideal value of the current to the current for the holding torque, even if the movable part has a large weight, the effect of the holding torque for the operation due to the weight is negated. The operation change can be determined only by the ideal value of the current.

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

【図1】ロボット用駆動制御装置の構成を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a drive control device for a robot.

【図2】ロボット用駆動制御装置を搭載した人型ロボッ
トの可動部位(左腕部)に配設されたステッピングモー
タ、ポテンショメータ及び電流センサの配置を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of a stepping motor, a potentiometer, and a current sensor provided on a movable part (left arm) of a humanoid robot equipped with a drive control device for a robot.

【図3】ロボット用駆動制御装置1の動作処理を示すフ
ローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation process of the robot drive control device 1;

【図4】ロボット8の左腕部9の横方向のみの動作を示
す図。
FIG. 4 is a diagram showing an operation of the left arm 9 of the robot 8 only in a lateral direction.

【図5】位置情報に対する電流の理想値の関係を示すグ
ラフ。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between position information and an ideal current value.

【図6】位置情報に対する保持トルクの関係を示すグラ
フ。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between holding torque and position information.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット用駆動制御装置 2 ポテンショメータ 3 電流センサ 4 理想電流決定部 5 保持トルク決定部 6 モータ電流制御部 7 ステッピングモータ 8 ロボット 9 左腕部 10 ボディ REFERENCE SIGNS LIST 1 Drive control device for robot 2 Potentiometer 3 Current sensor 4 Ideal current determination unit 5 Holding torque determination unit 6 Motor current control unit 7 Stepping motor 8 Robot 9 Left arm unit 10 Body

───────────────────────────────────────────────────── 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) H02P 8/30 H02P 8/00 302A Fターム(参考) 2C150 CA01 CA02 DA04 DA05 DA24 DA26 DA27 DA28 EB01 EF03 EF11 EF16 EF23 3F059 AA00 BA00 BB06 DA08 DC00 FB29 FC03 FC11 5H269 AB33 BB01 CC09 EE13 GG06 5H303 AA10 BB15 CC08 DD03 FF03 JJ09 KK02 KK22 KK24 KK29 KK33 MM05 5H580 AA03 BB02 FA02 FA04 FD14 GG08 HH22 HH23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02P 8/30 H02P 8/00 302A F-term (Reference) 2C150 CA01 CA02 DA04 DA05 DA24 DA26 DA27 DA28 EB01 EF03 EF11 EF16 EF23 3F059 AA00 BA00 BB06 DA08 DC00 FB29 FC03 FC11 5H269 AB33 BB01 CC09 EE13 GG06 5H303 AA10 BB15 CC08 DD03 FF03 JJ09 KK02 KK22 KK24 KK29 KK33 MM05 5H580 AA03 BB02 FA02 FA04 FD14GG

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボットの可動部位を動作させるロボッ
ト用駆動制御装置であって、前記可動部位の現在位置を
検出する可動部位現在位置検出手段と、前記可動部位を
動作させるアクチュエータに流れている実電流を検出す
るアクチュエータ電流検出手段と、前記可動部位の前記
現在位置及び動作目標位置に基づいて前記可動部位を動
作させる前記電流の理想値を決定する理想電流決定手段
と、前記理想値に基づいて前記実電流を修正して前記ア
クチュエータの駆動トルクを調節するアクチュエータ電
流制御手段と、を備えたことを特徴とするロボット用駆
動制御装置。
1. A drive control device for a robot for operating a movable part of a robot, wherein the actual part flows to a movable part current position detecting means for detecting a current position of the movable part and an actuator for operating the movable part. Actuator current detecting means for detecting a current, ideal current determining means for determining an ideal value of the current for operating the movable part based on the current position and the operation target position of the movable part, and based on the ideal value An actuator current control means for adjusting the drive torque of the actuator by correcting the actual current.
【請求項2】 前記理想電流決定手段は、前記動作目標
位置と前記現在位置との差が大きいときの方が小さいと
きよりも前記駆動トルクが大きくなる傾向で前記理想値
を決定することを特徴とする請求項1に記載のロボット
用駆動制御装置。
2. The ideal current determining means determines the ideal value in such a manner that the drive torque tends to be larger when the difference between the operation target position and the current position is large than when the difference is small. The drive control device for a robot according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記現在位置に基づいて前記可動部位を
静止状態に保持するためのトルクを決定する保持トルク
決定手段を備え、前記アクチュエータ電流制御手段は、
前記理想値に対応した駆動トルクと、前記保持トルクと
を加算したトルクが生じるように前記実電流を修正する
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット用駆動制御
装置。
3. A control device according to claim 2, further comprising: a holding torque determining unit configured to determine a torque for holding the movable part in a stationary state based on the current position.
2. The drive control device for a robot according to claim 1, wherein the actual current is corrected so as to generate a torque obtained by adding a drive torque corresponding to the ideal value and the holding torque. 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016190141A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 ライフロボティクス株式会社 Robot device and stepping motor control device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016190141A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 ライフロボティクス株式会社 Robot device and stepping motor control device
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