JP2002171781A - モータの制御方法、それに用いる中継演算処理装置およびモータ - Google Patents
モータの制御方法、それに用いる中継演算処理装置およびモータInfo
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- JP2002171781A JP2002171781A JP2000370118A JP2000370118A JP2002171781A JP 2002171781 A JP2002171781 A JP 2002171781A JP 2000370118 A JP2000370118 A JP 2000370118A JP 2000370118 A JP2000370118 A JP 2000370118A JP 2002171781 A JP2002171781 A JP 2002171781A
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Abstract
信号伝達系をコンパクト化して簡便な取り扱いを可能と
することができるとともに、複数モータを同時に制御可
能とすることができるモータの制御方法およびそれに用
いる中継演算処理装置を提供する。 【解決手段】 パソコンPと中継演算処理装置Aとを用
い、パソコンPによりモータMの操作指令を生成すると
ともに、その操作指令をシリアル信号に変換して中継演
算処理装置Aに高速送信し、前記中継演算処理装置Aに
おいてその操作指令に対応した制御信号を生成し、その
制御信号によりモータMの制御をなすものである。
Description
およびモータに関する。さらに詳しくは、いわゆるパー
ソナルコンピュータなどの電子計算機によりモータを制
御するために各種信号を中継するとともに、モータ制御
の一部を実行するようされた中継演算処理装置、および
そのような中継演算処理装置を内蔵してなるモータに関
する。
してのいわゆるパーソナルコンピュータ(以下、パソコ
ンという)の処理能力の飛躍的向上に伴い、各種分野で
パソコンが応用されるようになってきている。すなわ
ち、パソコンを使って各種加工機械の制御を行ったり、
医療機器・福祉関連機器を制御したり、測定制御を行う
などである。
A(Factory automation)などのメカトロニクス分野に
おけるパソコンの応用も急ピッチで進んでおり、サーボ
モータおよびステッピングモータなどの各種モータの制
御にパソコンが利用されることも多くなってきている。
いしはロボットなどの制御を行う場合、パソコンとモー
タとを接続するインタフェースが必要となり、このよう
なインタフェースは、いわゆるインタフェースボードと
して構成されるのが通常である。すなわち、カウンタボ
ード、DA・AD変換ボードおよびPIO(ParallelIn
put/Output interface)ボードなどの各種インタフェー
スボードをパソコンの拡張スロットに挿入するようにし
て、パソコンとモータとを接続する方法が一般的であ
る。
ボードを使用してパソコンとモータとを接続する方式
は、パソコンの拡張スロット数による制約を受けたり、
各ボードの設置・交換が煩雑であったり、配線の引き回
しが複雑になるなどのために、簡便な取り扱いが困難で
あるという問題がある。
術の課題に鑑みなされたものであって、電子計算機を利
用してモータ制御を行う際の信号伝達系をコンパクト化
して簡便な取り扱いを可能とすることができるととも
に、複数モータを同時に制御可能とすることができるモ
ータの制御方法およびそれに用いる中継演算処理装置を
提供することを目的としている。
続されかつ制御可能とされるとともに、さらには電子計
算機からインプットされる操作指令・操作プログラムを
記憶して、自律的に動作することができるモータを提供
することも目的としている。
子計算機と中継演算処理装置とを用いたモータの制御方
法であって、電子計算機によりモータの操作指令を生成
するとともに、その操作指令をシリアル信号に変換して
中継演算処理装置に高速送信し、前記中継演算処理装置
においてその操作指令に対応した制御信号を生成し、そ
の制御信号によりモータの制御をなすことを特徴とす
る。
理装置により複数のモータの制御がなされてもよい。
量信号および/または動作量信号に基づいて中継演算処
理装置によりフィードバック制御がなされてもよい。
子計算機から中継演算処理装置に操作プログラムが送信
され、前記中継演算処理装置が前記操作プログラムに基
づいて制御信号を生成し、その制御信号によりモータの
制御をなしてもよい。
子計算機から中継演算処理装置への送信が終了した後、
前記電子計算機と前記中継演算処理装置とを接続してい
る通信ケーブルの接続を解除してもよい。
機によりモータを制御するための中継演算処理装置であ
って、電子計算機からシリアル信号により入力される操
作指令に基づいてモータを制御するための制御信号を生
成する制御信号生成手段と、前記制御信号をモータのド
ライバに出力する制御信号出力手段とを備えてなること
を特徴とする。
機によりモータを制御するための中継演算処理装置であ
って、電子計算機からシリアル信号により入力される操
作指令に基づいてモータを制御するための制御信号を生
成する制御信号生成手段と、前記制御信号をモータのド
ライバに出力する制御信号出力手段と、モータの制御量
を検出する制御量検出手段からの制御量を入力する制御
量入力手段とを備えてなることを特徴とする。
機によりモータを制御するための中継演算処理装置であ
って、電子計算機からシリアル信号により入力される操
作指令に基づいてモータを制御するための制御信号を生
成する制御信号生成手段と、前記制御信号をモータのド
ライバに出力する制御信号出力手段と、モータの制御量
を検出する制御量検出手段からの制御量を入力する制御
量入力手段と、制御対象機械の動作量を検出する動作量
検出手段により検出された動作量を入力する動作量入力
手段とを備えてなることを特徴とする。
理装置に電子計算機から送信される操作プログラムが格
納される記憶手段を備えてなるようにされてもよく、ま
たUSBインターフェースを備えてなるようにされても
よい。
置を備えてなることを特徴とするモータとされる。この
場合、中継演算処理装置がモータに内蔵されてなるのが
好ましい。
機でなすとともに、比較的簡単な演算処理を中継演算処
理装置によりなすようにしているので、モータの制御速
度の向上が図られる。
子計算機から操作プログラムを中継演算処理装置に送信
して中継演算処理装置によりその操作プログラムに基づ
いて制御信号を生成するようにしているので、中継演算
処理装置を電子計算機から分離することが可能となる。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
られる中継演算処理装置の実施形態1の概略構成をブロ
ック図で示し、この中継演算処理装置Aは、USBイン
タフェースなどの高速のシリアルインタフェースを介し
て汎用電子計算機としてのパーソナルコンピュータ(以
下、パソコンという)Pと接続され、パソコンPにより
1または複数のモータMを制御するように、パソコンP
とモータM、もしくはモータMにより構成されるロボッ
トなどの制御対象機械Rとを接続するものとされる。
Mの回転角度位置、回転数、回転方向および加速度(モ
ータMがリニアモータであれば、スライダの位置、速
度、移動方向および加速度)などのモータの制御量に関
する情報を示す信号(以下、単に制御量信号という)を
入力する制御量信号入力手段10と、モータMの動作に
より調整される動作量を検出するセンサなどの各種動作
量検出手段の出力信号(以下、動作量信号という)を入
力する動作量信号入力手段20と、パソコンPからの操
作指令を入力するとともに、制御量信号入力手段10に
より入力される制御量信号および動作量信号入力手段2
0により入力される動作量信号をパソコンPと通信する
ためのシリアルインタフェース30と、パソコンPから
の操作指令にしたがってモータMを制御するための制御
信号を生成する生成機能、すなわちモーションコントロ
ールなどの比較的単純な制御を行うための制御機能、制
御量信号入力手段10からの制御量信号を処理する機
能、動作量信号入力手段20からの動作量信号を処理す
る機能、フィードバック制御機能およびシーケンス制御
機能を有する制御部40と、制御部40により処理され
たデータを一時的に保管するバッファ機能を有するとと
もに、パソコンPからの操作指令を記憶・保管するRA
Mとしての機能およびパソコンPで作成されダウンロー
ドされた操作プログラム・制御プログラムを格納するフ
ラッシュROMとしての機能を有する記憶部50と、複
数のモータMを接続し、かつ制御できるように複数(本
実施例では6個)のチャンネル61を有し、制御部40
により生成された制御信号を各モータMに出力するモー
タ接続部(制御信号出力手段)60とを備えてなるもの
とされる。
転角度位置、回転数、回転方向および回転角加速度など
を示す制御量信号を入力するものとされる。制御量信号
入力手段10により入力される信号は、実施形態1では
モータMに付設されるエンコーダEの出力信号とされ
る。
FETフォトカプラから構成され、各モータMにより調
整される動作量の検出信号、例えば各モータMにより駆
動されるロボットのアームおよびハンドにおける負荷
(圧力)、接触およびすべりなどの状態量を検出するた
めの各種センサの出力信号を入力するものとされる。動
作量信号入力手段20は、入力された信号がアナログ信
号である場合、入力された信号をディジタル化して出力
するAD変換器21を有してなるものとされる。
モータMを1つの中継演算処理装置Aで接続可能なよう
に、実施形態1ではデータ転送速度の大きいUSB(Un
iversal Serial Bus)インターフェースから構成される
ものとされる。USBインタフェースの他、高速インタ
ーフェースとしてIEEE1394の規格によるものを
用いてもよい。
de Modulation)および割り込みなどの各種制御機能を
有するマイクロプロセッサ(例えば、RISC型CP
U、不図示である)から構成され、パソコンPから与え
られる操作指令、すなわち各モータMの回転位置や回転
数を示す制御用パラメータにしたがって、モータを制御
するための制御信号を生成するとともに、制御量信号入
力手段10からの制御量信号および動作量信号入力手段
20からの動作量信号を処理するものとされる。この場
合、制御部40は、制御量信号や動作量信号に基づいて
フィードバック制御をなすようにされてもよい。
プログラムSは、パソコンP上でVisual Bas
icやC言語などのプログラム言語を用いて作成される
ものとされる。この場合、パソコンPにインストールさ
れる中継演算処理装置Aのドライバソフト41に操作プ
ログラム作成の補助機能を備えさせるようにすることに
よって、プログラミングの省力化およびプログラミング
期間の短縮を図ることが可能となる。また、パソコンP
上で作成された操作プログラムSを記憶部50にダウン
ロードし、この操作プログラムSにしたがって制御部4
0により各モータMを制御するものとしてもよい。
たデータを一時的に保管するバッファ部(不図示であ
る)、パソコンPからの操作指令を記憶・保管するRA
M、パソコンPで作成された操作プログラムSを格納す
るためのEPROM(Erasableand Programmable ROM)
とから構成される。
成された制御信号を必要に応じてアナログ信号に変換す
るD/A変換器61を有し、制御部40からの制御信号
をモータMに出力する。モータ接続部60から出力され
る制御信号は例えばモータドライバDに入力される。
Aにおいては、制御量信号入力手段10および動作量信
号入力手段20により入力される信号は全て、制御部4
0およびシリアルインターフェース30を介してパソコ
ンPと通信されるものとされ、パソコンPからの操作指
令も全てシリアルインターフェース30および制御部4
0を介して通信されるものとされるので、パソコンPと
モータMとを接続するためのインタフェースをコンパク
ト化することができる。また、全てのインタフェース機
能が1つの中継演算処理装置Aに集約されているので、
簡便な取り扱いが可能となる。
はパソコンPで行わせるようにし、制御部40ではパソ
コンPからの操作指令を受けた単純な制御のみを実行さ
せるようにして、制御部40の構成を単純化すること
で、パソコンPを含む制御系統全体のハードウェアをロ
ーコストに構成することも可能となる。
の処理能力を有するものを用いるようにして、モータ制
御を実行するための制御プログラムおよび制御用データ
をパソコンPから中継演算処理装置Aにダウンロード
し、記憶部50に記憶・保持させるようにすることによ
って、中継演算処理装置Aにより直接的に制御対象機械
Rを制御することも可能となる。
タの概略構成を示し、このモータM1は、通常存在する
各種モータのカバー内部の空きスペースを利用して、モ
ータをインテリジェント化するようにしたものとされ
る。なお、以下の説明において実施形態1と同一の構成
要素は同一の符号を用いて説明する。
ロータ72とを有し、カバー73内部の回転軸74反対
側空きスペース75に、エンコーダEとモータドライバ
(不図示である)が形成されたモータ制御用の中継演算
処理装置A1とを組み込んでなるものとされる。
手段10と、動作量信号入力手段20と、シリアルイン
タフェース30と、制御部40と、記憶部50とを備
え、さらに制御部40と接続されるモータドライバが基
板80上に形成されてなるものとされる。
73内部の空きスペース75に組み込んでなる構成のモ
ータM1においては、パソコンPとシリアルインタフェ
ース30を介して直接的に接続し、かつ制御することが
可能となる。なお、中継演算処理装置A1はモータのケ
ーシング外部に装着されてもよい。
またはパソコンPで作成された操作プログラムをシリア
ルインタフェース30を介してダウンロードし、記憶部
50に記憶させこれに基づいて制御部40によりモータ
M1を制御させるものとすることによって、シリアルイ
ンタフェース30による接続を解除した状態で、つまり
通信ケーブルの接続を解除した状態でモータM1を自律
的に動作させることも可能となる。
モータ、特にエンコーダ付モータに通常存在するカバー
内部の空きスペースにモータ制御用の中継演算処理装置
A1を組み込んでインテリジェント化するものとされる
ので、通常の外形寸法のモータをパソコンPと直接的に
接続され、かつ制御されるインテリジェント機能を備え
たモータとして用いることが可能となる。
ラムおよび制御用パラメータなどの各種情報をパソコン
Pからダウンロードし、自律的に動作させるようにする
ことによって、電力を与えるだけで所定の作業を自律的
に行うような自動機械を簡易に構成することも可能とな
る。
てきたが、本発明はかかる実施形態のにみ限定されるも
のではなく種々改変が可能である。例えば、本実施形態
では計算機としてパソコンなどの汎用計算機を例に採り
説明されているが、利用できる計算機はパソコンなどの
汎用計算機に限定されるものではなく、USBインタフ
ェースなどの高速インターフェースを有する各種計算機
とすることができる。
次のような優れた効果が得られる。
計算機により生成された操作指令を中継演算処理装置に
高速送信してその中継演算処理装置によりモータの制御
信号を生成するようにしているので、モータの制御速度
の向上が図られる。
計算機からの操作指令をシリアル信号の形式により入力
されるようにされているので、電子計算機と中継演算処
理装置との配線が簡素化されて、設備コストの低減が図
られる。
置が備えられているので、モータの制御系の構成が簡素
化される。
算処理装置の実施形態1の概略構成を示すブロック図で
ある。
ータの概略構成を示す模式図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 電子計算機と中継演算処理装置とを用い
たモータの制御方法であって、 電子計算機によりモータの操作指令を生成するととも
に、その操作指令をシリアル信号に変換して中継演算処
理装置に高速送信し、前記中継演算処理装置においてそ
の操作指令に対応した制御信号を生成し、その制御信号
によりモータの制御をなすことを特徴とするモータの制
御方法。 - 【請求項2】 中継演算処理装置により複数のモータの
制御がなされることを特徴とする請求項1記載のモータ
の制御方法。 - 【請求項3】 制御量信号および/または動作量信号に
基づいて中継演算処理装置によりフィードバック制御が
なされることを特徴とする請求項1記載のモータの制御
方法。 - 【請求項4】 電子計算機から中継演算処理装置に操作
プログラムが送信され、前記中継演算処理装置が前記操
作プログラムに基づいて制御信号を生成し、その制御信
号によりモータの制御をなすことを特徴とする請求項1
記載のモータの制御方法。 - 【請求項5】 電子計算機と中継演算処理装置との通信
がUSBインターフェースによりなされることを特徴と
する請求項1、2、3または4記載のモータの制御方
法。 - 【請求項6】 電子計算機から中継演算処理装置への送
信が終了した後、前記電子計算機と前記中継演算処理装
置とを接続している通信ケーブルの接続を解除すること
を特徴とする請求項1ないし請求項5に記載のモータの
制御方法。 - 【請求項7】 電子計算機によりモータを制御するため
の中継演算処理装置であって、 電子計算機からシリアル信号により入力される操作指令
に基づいてモータを制御するための制御信号を生成する
制御信号生成手段と、 前記制御信号をモータのドライバに出力する制御信号出
力手段とを備えてなることを特徴とする中継演算処理装
置。 - 【請求項8】 電子計算機によりモータを制御するため
の中継演算処理装置であって、 電子計算機からシリアル信号により入力される操作指令
に基づいてモータを制御するための制御信号を生成する
制御信号生成手段と、 前記制御信号をモータのドライバに出力する制御信号出
力手段と、 モータの制御量を検出する制御量検出手段からの制御量
を入力する制御量入力手段とを備えてなることを特徴と
する中継演算処理装置。 - 【請求項9】 電子計算機によりモータを制御するため
の中継演算処理装置であって、 電子計算機からシリアル信号により入力される操作指令
に基づいてモータを制御するための制御信号を生成する
制御信号生成手段と、 前記制御信号をモータのドライバに出力する制御信号出
力手段と、 モータの制御量を検出する制御量検出手段からの制御量
を入力する制御量入力手段と、 制御対象機械の動作量を検出する動作量検出手段により
検出された動作量を入力する動作量入力手段とを備えて
なることを特徴とする中継演算処理装置。 - 【請求項10】 電子計算機から送信される操作プログ
ラムが格納される記憶手段を備えてなることを特徴とす
る請求項7、8または9記載の中継演算処理装置。 - 【請求項11】 USBインターフェースを備えてなる
ことを特徴とする請求項7ないし請求項10に記載の中
継演算処理装置。 - 【請求項12】 請求項7ないし請求項11記載の中継
演算処理装置を備えてなることを特徴とするモータ。 - 【請求項13】 中継演算処理装置が内蔵されてなるこ
とを特徴とする請求項12記載のモータ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000370118A JP2002171781A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | モータの制御方法、それに用いる中継演算処理装置およびモータ |
CA002350037A CA2350037A1 (en) | 2000-12-05 | 2001-06-11 | Motor control method and relay operation processing device used therein and motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000370118A JP2002171781A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | モータの制御方法、それに用いる中継演算処理装置およびモータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002171781A true JP2002171781A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18840052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000370118A Pending JP2002171781A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | モータの制御方法、それに用いる中継演算処理装置およびモータ |
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---|---|
JP (1) | JP2002171781A (ja) |
CA (1) | CA2350037A1 (ja) |
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2000
- 2000-12-05 JP JP2000370118A patent/JP2002171781A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-11 CA CA002350037A patent/CA2350037A1/en not_active Abandoned
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---|---|
CA2350037A1 (en) | 2002-06-05 |
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