JP2010221322A - Positioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ロボットにより半導体部品などの微小部品や精密部品を実装する作業において、それらの部品を精密に位置決めするための位置決め装置に関する。 The present invention relates to a positioning apparatus for precisely positioning a component such as a semiconductor component or the like mounted by a robot, for example.
半導体部品やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術によって製造される精密部品を組み立てる作業時には、部品にあわせて精密な位置決めが必要であるとともに、部品の接触を正確に検知して、接触力が過大にならないように位置決めを制御することが必要である。 When assembling semiconductor parts and precision parts manufactured by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, precise positioning is required according to the parts, and contact between parts is detected accurately, resulting in excessive contact force. It is necessary to control the positioning so that it does not become.
このような高精度の制御を行う装置の一例として、半導体素子を基板に実装するときに加圧するアームを、平行板ばねで構成した弾性案内に取り付け、ボイスコイルモータで加圧力を与えるように構成し、ボイスコイルモータのコイルに流す電流を電流調節器で調節することによって加圧力を制御するようにしたものが知られている(下記特許文献1)。
As an example of a device that performs such high-precision control, an arm that pressurizes a semiconductor element when mounted on a substrate is attached to an elastic guide constituted by a parallel leaf spring, and a pressure is applied by a voice coil motor. In addition, there is known one in which the pressure applied is controlled by adjusting the current flowing through the coil of the voice coil motor with a current regulator (
また、ロボットの手首に取り付けた力センサからの信号をサーボ制御系にフィードバックするものが知られている(下記特許文献2)。これは、ロボットの作業中、力をモニタリングすることによって部品位置の認識と作業の成否確認を行う一方、力情報を制御系にフィードバックすることによってコンプライアンス制御を実現し、作業の信頼性を向上させるようにしたものである。
Further, there is known one that feeds back a signal from a force sensor attached to a wrist of a robot to a servo control system (
しかしながら、従来の位置決め制御の技術には、次のような問題があった。 However, the conventional positioning control technique has the following problems.
上記特許文献1の技術では、静止時には精密は加圧力を加えることができるが、部品搬送時の振動を抑えることや押し付けながら移動する作業で接触力を精密に制御することは難しい。また、接触を検知するためには、別に接触センサを付加する必要がある。
With the technique of the above-mentioned
上記特許文献2の技術では、アームの質量や減速器の摩擦力の影響により、微小な接触力を維持しながら作業を行うことは難しい。
With the technique of the above-mentioned
また、特許文献1、2のいずれの技術においても、ロボットの先のハンドや冶具の質量の影響により、位置が変化したり接触力が過大になったりする。そのような過大な質量による衝突を回避するためには、作業速度を遅くして作業を慎重に行わなければならず、それだけ作業時間が増大してしまう。
Also, in any of the techniques of
更に、特許文献1、2のいずれの技術も、単一軸の構造であるため、例えば、軸挿入作業やすみ肉半田付けなどの複雑な組立作業を行うには、複雑な調整作業が必要となり、安定した制御を行うことは難しい。
Furthermore, since both the techniques of
具体的には、単一軸の構造で軸挿入作業を制御するためには、X−Y軸方向の並進とX−Y軸周りの回転方向の調整が必要とされる。また、単一軸構造で、すみ肉半田付けを制御するには、稜線と直交する2つの並進方向の制御が必要とされる。単一軸構造で、このような制御を安定して行うことは難しい。 Specifically, in order to control the shaft insertion operation with a single-axis structure, translation in the XY axis direction and adjustment in the rotation direction around the XY axis are required. In addition, to control fillet soldering with a single-axis structure, it is necessary to control two translational directions orthogonal to the ridgeline. It is difficult to perform such control stably with a single shaft structure.
本発明は、上記の問題を解決するものとして、精密又は微小な部品を多軸構造で位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる位置決め装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention can adjust the contact force and position / posture of a robot that performs assembly work while positioning precision or minute parts with a multi-axis structure in accordance with the assembly work. An object is to provide a positioning device.
本発明は、部品を精密に位置決めするための位置決め装置であって、複数の駆動軸を駆動するアクチュエータと、前記複数の駆動軸に連結されて前記アクチュエータにより駆動されるリンク機構と、前記リンク機構を介して駆動されて前記部品の位置決めを行う部品操作部と、前記部品操作部の変位を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された変位と該変位から算出した速度及び加速度と前記アクチュエータ及び前記リンク機構を含む機械系のインピーダンスとに基づいて、前記アクチュエータの駆動力を演算し、演算した駆動力に応じてアクチュエータを駆動する出力を生成するコントローラとを備えたことを特徴とする。 The present invention is a positioning apparatus for precisely positioning a component, and includes an actuator that drives a plurality of drive shafts, a link mechanism that is connected to the plurality of drive shafts and is driven by the actuators, and the link mechanism A component operating unit that is driven via a positioning unit to position the component, a measuring unit that measures a displacement of the component operating unit, a displacement measured by the measuring unit, a speed and an acceleration calculated from the displacement, and the actuator And a controller for calculating the driving force of the actuator based on the impedance of the mechanical system including the link mechanism and generating an output for driving the actuator in accordance with the calculated driving force.
本発明の位置決め装置において、コントローラは、複数の駆動軸に連結されてアクチュエータにより駆動されるリンク機構を介して駆動される部品操作部の変位と、この変位から算出した速度及び加速度と、アクチュエータ及びリンク機構を含む機械系のインピーダンスとに基づいて、アクチュエータの駆動力を演算し、演算した駆動力に応じてアクチュエータを駆動する出力を生成する。 In the positioning device of the present invention, the controller includes a displacement of the component operation unit that is connected to a plurality of drive shafts and driven by an actuator, a speed and acceleration calculated from the displacement, an actuator, Based on the impedance of the mechanical system including the link mechanism, the driving force of the actuator is calculated, and an output for driving the actuator is generated according to the calculated driving force.
この出力に応じて、アクチュエータは、複数の駆動軸を駆動し、各駆動軸を介してリンク機構を駆動するため、リンク機構は複数の自由度を有する。部品操作部は、このリンク機構によって駆動される。これにより、単一の駆動軸で部品操作部を駆動する場合と比較して、部品操作部の位置をきめ細かく調整することが可能となる。 In response to this output, the actuator drives a plurality of drive shafts and drives the link mechanism via each drive shaft, so the link mechanism has a plurality of degrees of freedom. The component operation unit is driven by this link mechanism. This makes it possible to finely adjust the position of the component operation unit as compared with the case where the component operation unit is driven by a single drive shaft.
また、コントローラは、部品操作部の位置、速度及び加速度から機械系のインピーダンスを制御することができる。このため、微小な接触力を維持しながら位置決めを実行することが可能となる。 The controller can control the impedance of the mechanical system from the position, speed, and acceleration of the component operation unit. For this reason, positioning can be executed while maintaining a minute contact force.
従って、本発明の位置決め装置によれば、精密又は微小な部品を位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる。 Therefore, according to the positioning device of the present invention, it is possible to adjust the contact force, position, and posture of the robot that performs the assembly operation while positioning a precise or minute part in accordance with the assembly operation.
上記の発明において、前記計測手段は、前記複数の駆動軸にそれぞれ取り付けられ、各駆動軸の変位を計測する変位センサと、前記変位センサが計測した各駆動軸の変位から、前記部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度を算出する位置座標変換演算手段とを備え、前記コントローラは、前記位置座標変換演算手段によって算出された部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度と、前記複数のアクチュエータを含む機械系のインピーダンスに基づいて、接触位置における駆動力を算出する多自由度インピーダンス制御演算手段と、前記多自由度インピーダンス制御演算手段によって算出された部品操作部における駆動力から、前記アクチュエータの駆動軸毎の駆動力を算出する駆動力座標変換演算手段と、前記駆動力座標変換演算手段が算出した駆動軸毎の駆動力に応じた駆動電流を生成し、生成した駆動電流によって、当該アクチュエータを駆動してリンク機構を動作させる駆動電流生成手段とを備えることが好ましい。 In the above invention, the measurement means is attached to each of the plurality of drive shafts, and a displacement sensor that measures the displacement of each drive shaft, and the displacement of each drive shaft measured by the displacement sensor, A position coordinate conversion calculation means for calculating a position, a speed of the component operation section, and an acceleration of the component operation section, and the controller includes a position of the component operation section calculated by the position coordinate conversion calculation means, A multi-degree-of-freedom impedance control calculation unit that calculates a driving force at a contact position based on the speed, the acceleration of the component operation unit, and the impedance of a mechanical system including the plurality of actuators, and the multi-degree-of-freedom impedance control calculation unit Based on the calculated driving force in the component operation unit, a driving force coordinate conversion operation for calculating the driving force for each driving shaft of the actuator is performed. And a drive current generation unit that generates a drive current corresponding to the drive force for each drive axis calculated by the drive force coordinate conversion calculation unit, and drives the actuator by the generated drive current to operate the link mechanism. It is preferable to provide.
この態様によれば、変位センサが、各駆動軸の変位を計測し、位置座標変換演算手段が、変位センサが計測した各駆動軸の変位から、部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度を算出する。多自由度インピーダンス制御演算手段が、位置座標変換演算手段が算出した部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度と、複数のリニアアクチュエータを含む機械系のインピーダンスに基づいて、部品操作部における駆動力を算出する。駆動力座標変換演算手段が、多自由度インピーダンス制御演算手段が算出した部品操作部における駆動力から、リニアアクチュエータの駆動軸毎の駆動力を算出する。駆動電流生成手段が、駆動力座標変換演算手段が算出した駆動軸毎の駆動力に応じた駆動電流を生成し、生成した駆動電流によって当該リニアアクチュエータを駆動してリンク機構を動作させる。 According to this aspect, the displacement sensor measures the displacement of each drive shaft, and the position coordinate conversion calculation means calculates the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit from the displacement of each drive shaft measured by the displacement sensor, And the acceleration of the component operation unit is calculated. The multi-degree-of-freedom impedance control calculation means is based on the position of the component operation unit calculated by the position coordinate conversion calculation means, the speed of the component operation unit, the acceleration of the component operation unit, and the impedance of the mechanical system including a plurality of linear actuators. The driving force in the component operation unit is calculated. The driving force coordinate conversion calculating means calculates the driving force for each driving axis of the linear actuator from the driving force in the component operation unit calculated by the multi-degree-of-freedom impedance control calculating means. The drive current generation unit generates a drive current corresponding to the drive force for each drive axis calculated by the drive force coordinate conversion calculation unit, and drives the linear actuator with the generated drive current to operate the link mechanism.
これにより、部品操作部の位置を直接計測できない場合でも、複数の駆動軸の位置から部品操作部の位置を算出して部品操作部における駆動力を算出することが可能となり、多軸の位置決め制御装置において、精密又は微小な部品を位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる。 As a result, even when the position of the component operation unit cannot be directly measured, the position of the component operation unit can be calculated from the positions of a plurality of drive axes, and the driving force in the component operation unit can be calculated. In the apparatus, it is possible to adjust the contact force, position, and posture of a robot that performs assembling work while positioning precision or minute parts in accordance with the assembling work.
上記の発明において、前記多自由度インピーダンス制御演算手段は、前記インピーダンスを表す部品操作部の位置、部品操作部の速度、部品操作部の加速度の各フィードバックゲインに前記部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度を乗算して得られる値と、任意に設定した外力の値とから部品操作部における駆動力を算出することが好ましい。 In the above invention, the multi-degree-of-freedom impedance control calculation means includes the position of the component operation unit, the position of the component operation unit, the position of the component operation unit representing the impedance, the speed of the component operation unit, and the acceleration of the component operation unit. It is preferable to calculate the driving force in the component operation unit from the value obtained by multiplying the speed of the component and the acceleration of the component operation unit and the value of the external force set arbitrarily.
この態様によれば、多自由度インピーダンス制御演算手段は、インピーダンスを表す部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度の各フィードバックゲインに部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度を乗算して得られる値と、任意に設定した外力の値とから部品操作部における駆動力を算出するようにしている。 According to this aspect, the multi-degree-of-freedom impedance control calculation means includes the position of the component operation unit, the position of the component operation unit representing the impedance, the speed of the component operation unit, and the acceleration of the component operation unit. The driving force in the component operation unit is calculated from the value obtained by multiplying the speed of the component and the acceleration of the component operation unit, and the value of the external force set arbitrarily.
これにより、多軸の位置決め装置においても、精密又は微小な部品を位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる。 As a result, even in a multi-axis positioning apparatus, the contact force, position, and posture of a robot that performs assembly work while positioning precision or minute parts can be adjusted according to the assembly work.
上記の発明において、請求項3記載の位置決め装置において、前記多自由度インピーダンス制御演算手段は、前記リンク機構及びアクチュエータの剛性、粘性、及び慣性を装置の先端の直交座標で表した剛性行列、粘性行列、及び慣性行列を、前記インピーダンスを表す部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度の各フィードバックゲインとして用いることが好ましい。
In the above-mentioned invention, in the positioning device according to
この態様によれば、多自由度インピーダンス制御演算手段は、リンク機構及びリニアアクチュエータの剛性、粘性、及び慣性を部品操作部の直交座標で表した剛性行列、粘性行列、及び慣性行列を、インピーダンスを表す部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度の各フィードバックゲインとして用いる。 According to this aspect, the multi-degree-of-freedom impedance control calculation means calculates the impedance of the stiffness matrix, the viscosity matrix, and the inertia matrix that represent the rigidity, viscosity, and inertia of the link mechanism and the linear actuator by the orthogonal coordinates of the component operation unit. It is used as each feedback gain of the position of the component operation unit to be represented, the speed of the component operation unit, and the acceleration of the component operation unit.
これにより、部品操作部の変位を直接計測できない場合でも、複数の駆動軸の変位から部品操作部の位置を算出して部品操作部における駆動力を算出することが可能となり、多軸の位置決め装置においても、精密又は微小な部品を位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる。 As a result, even when the displacement of the component operation unit cannot be directly measured, the position of the component operation unit can be calculated from the displacement of a plurality of drive shafts, and the driving force in the component operation unit can be calculated. In this case, it is possible to adjust the contact force, position, and posture of a robot that performs assembly work while positioning precision or minute parts in accordance with the assembly work.
上記の発明において、前記コントローラは、前記部品操作部の位置、部品操作部の速度、部品操作部の加速度、及び部品操作部の駆動力と、自装置の剛性行列、粘性行列、及び慣性行列の推定値とから、外力の推定値を算出して外部に通知する外力推定演算手段を更に備えることが好ましい。 In the above invention, the controller includes the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit, the acceleration of the component operation unit, the driving force of the component operation unit, the stiffness matrix, the viscosity matrix, and the inertia matrix of the device itself. It is preferable to further include an external force estimation calculation means for calculating an external force estimated value from the estimated value and notifying the outside.
この態様によれば、外力推定演算手段が、部品操作部の位置、部品操作部の速度、部品操作部の加速度、及び部品操作部の駆動力と、自装置の剛性行列、粘性行列、及び慣性行列の推定値とから、外力の推定値を算出して外部に通知するようにしている。 According to this aspect, the external force estimation calculation means includes the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit, the acceleration of the component operation unit, the driving force of the component operation unit, the stiffness matrix, the viscosity matrix, and the inertia of the own device. The estimated value of the external force is calculated from the estimated value of the matrix and notified to the outside.
これにより、位置決め装置の上位コントローラが、外力の推定値から、部品操作部から部品への重力や接触力を認識可能となり、作業状態に応じた制御を行うことが可能となる。 As a result, the host controller of the positioning device can recognize the gravity and contact force from the component operation unit to the component from the estimated value of the external force, and can perform control according to the work state.
本発明によれば、複数の駆動軸を駆動するアクチュエータと、前記複数の駆動軸に連結されて前記アクチュエータにより駆動されるリンク機構と、前記リンク機構を介して駆動されて前記部品の位置決めを行う部品操作部とを有し、前記アクチュエータを駆動して部品を精密に位置決めする位置決め装置の制御方法であって、前記部品操作部の変位を計測する計測ステップと、前記計測手段で計測された変位と、該変位から算出した速度及び加速度と、前記アクチュエータ及び前記リンク機構を含む機械系のインピーダンスとに基づいて、前記アクチュエータの駆動力を演算し、演算した駆動力に応じてアクチュエータを駆動する出力を生成する制御ステップとを含むことを特徴とする。 According to the present invention, an actuator that drives a plurality of drive shafts, a link mechanism that is coupled to the plurality of drive shafts and is driven by the actuator, and is driven via the link mechanism to position the component. A positioning device control method for precisely positioning a component by driving the actuator and measuring a displacement of the component operating unit; and a displacement measured by the measuring unit And the speed and acceleration calculated from the displacement, and the impedance of the mechanical system including the actuator and the link mechanism, the driving force of the actuator is calculated, and the actuator is driven according to the calculated driving force. And a control step for generating.
本発明によれば、複数の駆動軸に連結されてアクチュエータによって駆動されるリンク機構を介して駆動される部品操作部の変位と、この変位から算出した部品操作部の速度及び加速度と、アクチュエータ及びリンク機構を含む機械系のインピーダンスとに基づいて、アクチュエータの駆動力を演算し、演算した駆動力に応じて各アクチュエータを駆動する出力を生成するようにしている。 According to the present invention, the displacement of the component operation unit driven by the link mechanism connected to the plurality of drive shafts and driven by the actuator, the speed and acceleration of the component operation unit calculated from the displacement, the actuator, The driving force of the actuator is calculated based on the impedance of the mechanical system including the link mechanism, and an output for driving each actuator is generated according to the calculated driving force.
これにより、多軸の位置決め装置において、精密又は微小な部品を位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる。 Thereby, in the multi-axis positioning apparatus, the contact force, position, and posture of the robot that performs the assembly operation while positioning a precise or minute part can be adjusted according to the assembly operation.
図1に示すように、本発明の実施形態の位置決め装置は、ロボット1のアーム2の先端に取り付けられる位置決め機構4と部品を把持するハンド3とを備えて構成される。ハンド3は、本発明における部品操作部に相当する。位置決め機構4は、ハンド3にコンプライアンスを与える。
As shown in FIG. 1, the positioning device according to the embodiment of the present invention includes a positioning mechanism 4 attached to the tip of an
位置決め機構4は、図2に示すように、ロボット1のアーム2に取り付けられるn(nは2以上の自然数で、本実施形態ではn=2)個のリニアアクチュエータ42(以下、2つのアクチュエータを42−1,42−2で示す)と、ハンド3に取り付けられ、リニアアクチュエータ42によって駆動されるリンク機構43と、リニアアクチュエータ42の作動を制御するコントローラ41(図4)とを備えている。
As shown in FIG. 2, the positioning mechanism 4 includes n (n is a natural number of 2 or more, n = 2 in the present embodiment) linear actuators 42 (hereinafter, two actuators) attached to the
リニアアクチュエータ42は、例えば、サーボモータ、ボイスコイルモータ(VCM)或いはシリンダ機構などで構成される。リンク機構43は、複数の自由度を有し、2つの駆動軸44(以下、2つの駆動軸を44−1,44−2で示す)によってリニアアクチュエータ42と接続される。
The linear actuator 42 is configured by, for example, a servo motor, a voice coil motor (VCM), or a cylinder mechanism. The
図2において、リンク機構43は、連結点aにてリンク431の一端とリンク434の一端が接続され、連結点bにてリンク431の他端とリンク432の一端が接続され、連結点cにてリンク432の他端とリンク433の一端が接続され、連結点dにてリンク433の他端とリンク434の他端が接続されてなる平行リンクと、この平行リンクと連結点dにて接続されるリンク435とを備えている。
In FIG. 2, the
平行リンクは、連結点aにおいて第1リニアアクチュエータ42−1によって駆動される第1駆動軸44−1と接続される。また、連結点dにおいて一端が平行リンクと接続されたリンク435の他端は、点eにおいて、第2リニアアクチュエータ42−2によって駆動される第2駆動軸44−2に接続される。また、平行リンクのリンク433がハンド3と接続される。従って、リンク機構43は、X−Z軸に対して2自由度を有し、2個のリニアアクチュエータ42−1,42−2で駆動される。
The parallel link is connected to the first drive shaft 44-1 driven by the first linear actuator 42-1 at the connection point a. The other end of the
位置決め装置の制御系の動作は、下記の力学モデルに基づくコントローラ41での演算処理によって実行されるものであり、以下これについて説明する。
The operation of the control system of the positioning device is executed by arithmetic processing in the
図3において、位置決め装置のハンド3の位置を表す座標xの右方向を正(+)とすると、位置決め装置の運動方程式は、下記の式(1)のように表される。
In FIG. 3, when the right direction of the coordinate x representing the position of the
fa+fd=Max”+Dax’+Kax …(1)
但し、x’、x”は位置決め装置の速度、加速度を表す。
fa + fd = Max "+ Dax '+ Kax (1)
However, x ′ and x ″ represent the speed and acceleration of the positioning device.
Ma:位置決め装置の慣性行列(n×n)
Da:位置決め装置の粘性行列(n×n)
Ka:位置決め装置の剛性行列(n×n)
n:リンク機構43の自由度
fa:位置決め装置が発生する駆動力
fd:外力(重力、接触力など)
なお、上記慣性行列、粘性行列及び剛性行列は、リンク機構43及びリニアアクチュエータ42の慣性、粘性及び剛性を、位置決め装置の先端部位(ハンド3の位置)の直交座標で表したものである。
Ma: Inertia matrix of the positioning device (n × n)
Da: Viscosity matrix of the positioning device (n × n)
Ka: Stiffness matrix of the positioning device (n × n)
n: degree of freedom of the
The inertia matrix, the viscosity matrix, and the stiffness matrix represent the inertia, viscosity, and rigidity of the
上記駆動力faは、次式で表される。 The driving force fa is expressed by the following equation.
fa=−Mcx”−Dcx’−Kcx+fc …(2)
ここで、fcは重力相殺や作業のために必要な力、Mc、Dc、Kcは加速度、速度、位置の各フィードバックゲインであり、それぞれ任意に決められるパラメータである。
fa = -Mcx "-Dcx'-Kcx + fc (2)
Here, fc is a force necessary for gravity cancellation and work, Mc, Dc, and Kc are feedback gains of acceleration, speed, and position, and are parameters that are arbitrarily determined.
以下、位置決め装置の先端の位置x、速度x’、加速度x”をそれぞれ装置位置、装置速度、装置加速度と呼ぶことがある。 Hereinafter, the position x, velocity x ′, and acceleration x ″ of the tip of the positioning device may be referred to as device position, device speed, and device acceleration, respectively.
上式(1)及び(2)から、
fd=Mvx”+Dvx’+Kvx−fc …(3)
が導かれる。但し、Mv、Dv、Kvは、下記の式(4)〜(6)で表される力学モデルのインピーダンスである。
From the above formulas (1) and (2),
fd = Mvx ″ + Dvx ′ + Kvx−fc (3)
Is guided. However, Mv, Dv, and Kv are the impedances of the dynamic model represented by the following formulas (4) to (6).
Mv=Ma+Mc …(4)
Dv=Da+Dc …(5)
Kv=Ka+Kc …(6)
従って、パラメータMc、Dc、Kcをそれぞれ適当に設定することにより、外力に対する機械系の応答を決めるインピーダンス(Mv、Dv、Kv)を定めることができる。すなわち、コントローラ41により、機械系のインピーダンスを制御することができる。
Mv = Ma + Mc (4)
Dv = Da + Dc (5)
Kv = Ka + Kc (6)
Accordingly, by appropriately setting the parameters Mc, Dc, and Kc, impedances (Mv, Dv, Kv) that determine the response of the mechanical system to the external force can be determined. That is, the
なお、駆動力faは、式(2)において加速度フィードバック(−Mcx”)や速度フィードバック(Dcx’)の項を省略し、次式のようにしてもよい。 The driving force fa may be expressed by the following equation without the terms of acceleration feedback (−Mcx ″) and velocity feedback (Dcx ′) in equation (2).
fa=−Kcx+fc …(7)
上式(7)の場合は、機械系が本来持っている慣性及び粘性での応答となる。
fa = -Kcx + fc (7)
In the case of the above formula (7), the response is the inertia and viscosity inherent in the mechanical system.
また、リンク機構43では、位置決め装置の先端部(この場合、ハンド3)にセンサを取り付けることが困難な場合があり、装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”を直接計測できないことがある。そのような場合は、各軸のリニアアクチュエータの先端にそれぞれセンサを取り付けて、リニアアクチュエータの位置(角度)から、装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”を求めるようにしてもよい。
In the
一般に、装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”は、軸位置qを用いて、下記の式(8)〜式(10)で表される。 In general, the device position x, the device speed x ′, and the device acceleration x ″ are expressed by the following equations (8) to (10) using the axial position q.
x=T(q) …(8)
x’=Jq’ …(9)
x”=J’q’+Jq” …(10)
但し、
T:位置変換式
q:各軸の位置(角度)
q’:各軸の速度
q”:各軸の加速度
J:ヤコビ行列
J’:Jの時間微分。
x = T (q) (8)
x ′ = Jq ′ (9)
x ″ = J′q ′ + Jq ″ (10)
However,
T: Position conversion formula q: Position (angle) of each axis
q ′: speed of each axis q ″: acceleration of each axis J: Jacobian matrix J ′: time derivative of J.
図4は、図2に示した位置決め機構4の制御装置(コントローラ)を含む機能ブロック図である。 FIG. 4 is a functional block diagram including a control device (controller) of the positioning mechanism 4 shown in FIG.
本実施形態の制御系は、X−Z軸に対してn=2自由度を有するリンク機構43と、多自由度インピーダンス制御演算部411、駆動力座標変換演算部412、駆動電流生成部413、位置座標変換演算部414及び外力推定演算部415を有するコントローラ41と、コントローラ41によって制御されてリンク機構43を駆動する2つのリニアアクチュエータ42−1,42−2と、各リニアアクチュエータに取り付けられて各リニアアクチュエータの位置(変位)を計測する変位センサ45−1,45−2とを含んでいる。変位センサ45としては、例えば、接近センサ、ひずみケージ、リニアエンコーダなどが用いられる。
The control system of the present embodiment includes a
なお、変位センサ45と位置座標変換演算部414とで、本発明における計測手段を構成している。
Note that the displacement sensor 45 and the position coordinate
前述したように、実施形態は、自由度n=2の位置決め装置であるため、2個のリニアアクチュエータ42−1,42−1を備え、各リニアアクチュエータが各々連結した駆動軸44−1,44−2を介してリンク機構43を駆動する。n=3の場合は、リニアアクチュエータ、変位センサ及び駆動軸の組は3つとなる。すなわち、位置決め装置は、少なくとも自由度nに相当する個数のリニアアクチュエータ及び駆動軸を有するものとなる。
As described above, since the embodiment is a positioning device with n = 2 degrees of freedom, the linear actuators 42-1 and 42-1 are provided and the drive shafts 44-1 and 44 connected to each linear actuator. The
変位センサ45は、リニアアクチュエータ42に取り付けられ、当該リニアアクチュエータ42の先端の位置(角度)qを計測する。図示の例では、2つの変位センサ45−1,45−2が、リニアアクチュエータ42−1,42−2に取り付けられている。以下、変位センサ45が計測するリニアアクチュエータ42の先端の位置を、駆動軸の位置ということがある。 The displacement sensor 45 is attached to the linear actuator 42 and measures the position (angle) q of the tip of the linear actuator 42. In the illustrated example, two displacement sensors 45-1 and 45-2 are attached to the linear actuators 42-1 and 42-2. Hereinafter, the position of the tip of the linear actuator 42 measured by the displacement sensor 45 may be referred to as the position of the drive shaft.
位置座標変換演算部414は、上式(8)〜(10)を用いて、変位センサ45が計測した各軸のリニアアクチュエータ42の位置(各駆動軸の位置)qから装置位置x、装置速度x’、及び装置加速度x”を算出する。
The position coordinate
多自由度インピーダンス制御演算部411は、上記位置座標変換演算部414によって算出された装置位置x、装置速度x’、装置加速度x”と、上位コントローラ(この場合、ロボット1のコントローラ)から入力されるパラメータ情報に基づいて、位置決め装置が発生すべき駆動力を求める。ここで、パラメータ情報とは、上式(1)〜(6)による演算に必要な情報であり、重力相殺や作業のために必要な力fcと、フィードバックゲインを表すパラメータMc、Dc、Kcである。
The multi-degree-of-freedom impedance
駆動力座標変換演算部412は、上記多自由度インピーダンス制御演算部411によって求められた駆動力を、リニアアクチュエータ42の駆動力に変換する。多自由度インピーダンス制御演算部411が求める駆動力は、位置決め装置が発生すべき駆動力、すなわち作業座標(装置位置xの座標)における駆動力である。
The driving force coordinate
従って、駆動力座標変換演算部412は、作業座標の駆動力を、リニアアクチュエータ42毎の駆動力に変換する。更に、駆動力座標変換演算部412は、リニアアクチュエータ42毎の駆動力を、それぞれ当該リニアアクチュエータ42を駆動する電流の値を示す電流指示値に変換する。
Therefore, the driving force coordinate
リニアアクチュエータ毎の駆動力は、次式によって表される。 The driving force for each linear actuator is expressed by the following equation.
τ=JTfa …(11)
但し、
τ:各駆動軸の駆動力
J:ヤコビ行列(x’=Jq’)
JT:Jの転置行列
q:各駆動軸の位置(角度)。
τ = J T fa (11)
However,
τ: Driving force of each driving shaft J: Jacobian matrix (x ′ = Jq ′)
J T : J transposition matrix q: Position (angle) of each drive shaft.
駆動力座標変換演算部412は、上式(10)を用いてリニアアクチュエータ毎の駆動力を求め、求めた駆動力を電流指示値に変換する。
The driving force coordinate
駆動電流生成部413は、駆動力座標変換演算部412によって変換されたリニアアクチュエータ毎の電流指示値に応じた駆動電流をそれぞれ生成し、この駆動電流を当該リニアアクチュエータに供給してリニアアクチュエータを駆動する。これにより、リニアアクチュエータ42がリンク機構43を動作させて位置決めが行われる。
The drive current generation unit 413 generates a drive current corresponding to the current instruction value for each linear actuator converted by the drive force coordinate
外力推定演算部415は、上記多自由度インピーダンス制御演算部411によって求められた駆動力と、位置座標変換演算部414によって算出された装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”に基づいて、外力を推定する。
The external force
外力は、上式(1)より
fd=Max”+Dax’+Kax−fa …(12)
で表される。
The external force is obtained from the above equation (1). Fd = Max ″ + Dax ′ + Kax−fa (12)
It is represented by
しかし、実際上、位置決め装置の慣性行列Ma、粘性行列Da及び剛性行列Kaの真の値はわからないので、上式(12)において慣性行列Ma、粘性行列Da及び剛性行列Kaの値には推定値を用いる。 However, since the true values of the inertia matrix Ma, the viscosity matrix Da, and the stiffness matrix Ka of the positioning device are not known in practice, the values of the inertia matrix Ma, the viscosity matrix Da, and the stiffness matrix Ka in the above equation (12) are estimated values. Is used.
これにより、外力の推定値<fd>は、次式(13)で表される。 Thereby, the estimated value <fd> of the external force is expressed by the following equation (13).
<fd>=<Ma>x”+<Da>x’+<Ka>x−fa …(13)
但し、
<Ma>:慣性行列の推定値
<Da>:粘性行列の推定値
<Ka>:剛性行列の推定値
外力推定演算部415は、上式(13)を用いて外力推定値を求める。
<fd> = <Ma> x ″ + <Da> x ′ + <Ka> x−fa (13)
However,
<Ma>: Inertial matrix estimate
<Da>: Estimated viscosity matrix
<Ka>: Estimated value of stiffness matrix The external force
次に、本実施形態の制御系の動作を説明する。 Next, the operation of the control system of this embodiment will be described.
まず、変位センサ45によりリニアアクチュエータ42の位置が計測される。変位センサ45は、計測したリニアアクチュエータ42の位置を位置座標変換演算部414に通知する。
First, the position of the linear actuator 42 is measured by the displacement sensor 45. The displacement sensor 45 notifies the position coordinate
位置座標変換演算部414は、変位センサ45が計測した各軸のリニアアクチュエータ42の位置と上式(8)〜(10)を用いて、装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”を算出する。位置座標変換演算部414は、算出した装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”を、多自由度インピーダンス制御演算部411及び外力推定演算部415に通知する。
The position coordinate
多自由度インピーダンス制御演算部411は、通知された装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”と、上位コントローラから入力されるパラメータ情報(重力相殺や作業のために必要な力fc、及びパラメータMc、Dc、Kc)とを用いて、上式(2)に基づき位置決め装置が発生すべき駆動力fa(n次元ベクトル)を算出する。そして、算出した駆動力を駆動力座標変換演算部412及び外力推定演算部415に通知する。
The multi-degree-of-freedom impedance
駆動力座標変換演算部412は、通知された駆動力fa、装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”を用いて、上式(11)により、各リニアアクチュエータの駆動力τ(軸駆動力ベクトル)を算出する。そして、算出した各リニアアクチュエータの駆動力τを、当該リニアアクチュエータを駆動する電流の値を示す電流指示値に変換する。駆動力座標変換演算部412は、電流指示値を当該リニアアクチュエータ42に通知する。
The driving force coordinate
なお、駆動力τから電流指示値への変換は、予め定められた式に基づいて行ってもよく、或いは、予め駆動力と電流指示値とを対応付けた変換テーブルを作成しておき、この変換テーブルを用いるようにしてもよい。 The conversion from the driving force τ to the current instruction value may be performed based on a predetermined formula, or a conversion table in which the driving force and the current instruction value are associated in advance is created. A conversion table may be used.
駆動電流生成部413は、通知された電流指示値に応じた駆動電流を生成し、当該リニアアクチュエータ42に出力(供給)する。これにより、リニアアクチュエータ42は、駆動力座標変換演算部412によって算出された駆動力に応じてリンク機構43を動作させ、ハンド3の位置決めを行う。
The drive current generation unit 413 generates a drive current corresponding to the notified current instruction value, and outputs (supplies) to the linear actuator 42. As a result, the linear actuator 42 operates the
一方、外力推定演算部415は、通知された駆動力fa、装置位置x、装置速度x’、装置加速度x”、慣性行列の推定値<Ma>、粘性行列の推定値<Da>、及び剛性行列の推定値<Ka>を用いて、上式(13)に基づき、外力推定値<fd>を算出する。
On the other hand, the external force
なお、慣性行列、粘性行列、剛性行列の各推定値<Ma>、<Da>、<Ka>は、コンプライアンスの設計値である。コントローラ41は、上位コントローラからの指令により、動作モードやコンプライアンスの設定値を決定する。外力推定演算部415は、これらの推定値<Ma>、<Da>、<Ka>として、コントローラ41が決定したコンプライアンスの設定値を用いる。
The estimated values <Ma>, <Da>, <Ka> of the inertia matrix, viscosity matrix, and stiffness matrix are compliance design values. The
外力推定演算部415は、算出した外力推定値<fd>を上位コントローラに通知する。上位コントローラは、外力推定演算部415から通知された外力推定値により作業状態を検出して作業結果を確認するとともに、ロボット1の動作を決定する。
The external force
以上のように、本実施形態においては、コントローラ41は、リニアアクチュエータ42により駆動軸44及びリンク機構43を介して駆動されるハンド3の変位と、この変位から算出した部品操作部の速度及び加速度と、リニアアクチュエータ42及びリンク機構43を含む機械系のインピーダンスとに基づいて、リニアアクチュエータ42の駆動力を演算し、得られた駆動力に応じて各リニアアクチュエータを駆動する出力を生成する。
As described above, in this embodiment, the
従って、実施形態の位置決め装置は、駆動軸44を駆動するリニアアクチュエータ42とリンク機構43とが駆動軸44によって連結され、リニアアクチュエータ42が駆動軸44を駆動することでリンク機構43が駆動されて、部品操作部としてのハンド3による部品の位置決めを行うものである。
Therefore, in the positioning device of the embodiment, the linear actuator 42 that drives the drive shaft 44 and the
ここで、変位センサ45が、リニアアクチュエータ42とリンクとを連結する各駆動軸44の変位を計測し、位置座標変換演算部414が、変位センサ33が計測した各駆動軸44の変位から、ハンド3の位置で表される装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”を算出する。
Here, the displacement sensor 45 measures the displacement of each drive shaft 44 that connects the linear actuator 42 and the link, and the position coordinate
多自由度インピーダンス制御演算部411は、駆動力座標変換演算部412が算出した装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”と、複数のリニアアクチュエータ42を含む機械系のインピーダンスに基づいて、ハンド3の位置における駆動力faを算出する。
The multi-degree-of-freedom impedance
駆動力座標変換演算部412は、多自由度インピーダンス制御演算部411が算出したハンド3の位置における駆動力から、リニアアクチュエータの駆動軸44毎の駆動力を算出する。
The driving force coordinate
駆動電流生成部413は、駆動力座標変換演算部412が算出した駆動軸44毎の駆動力に応じた駆動電流を生成し、生成した駆動電流によって当該リニアアクチュエータ42を駆動してリンク機構43を動作させてハンド3の位置を決める。
The drive current generation unit 413 generates a drive current corresponding to the drive force for each drive shaft 44 calculated by the drive force coordinate
上記のように、リニアアクチュエータ42は、当該駆動軸44を駆動し、各駆動軸44を介してリンク機構43を駆動するため、リンク機構43は複数の自由度を有する。ハンド3は、このリンク機構43によって駆動される。そのため、単一の駆動軸でハンド3を駆動する場合と比較して、ハンド3の位置をきめ細かに調整することが可能となる。
As described above, since the linear actuator 42 drives the drive shaft 44 and drives the
また、多自由度インピーダンス制御演算部411は、ハンド3の位置、速度及び加速度からインピーダンスを制御できる。そのため、微小な接触力を維持しながら位置決めを実行することが可能となる。
Further, the multi-degree-of-freedom impedance
また、位置座標変換演算部414は、変位センサ45が計測した各駆動軸44の位置から、ハンド3の位置、速度、及び加速度を算出するため、ハンド3の位置を直接計測できない場合でも、ハンド3の位置、速度及び加速度を求めることが可能となる。
Further, since the position coordinate
これにより、ハンド3の位置を直接計測できない場合でも、複数の駆動軸44の位置からハンド3の位置を算出してハンド3における駆動力を算出することが可能となり、多軸の位置決め装置において、精密又は微小な部品を位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる。
Thereby, even when the position of the
また、多自由度インピーダンス制御演算部411は、装置位置x、装置速度x’、装置加速度x”の各フィードバックゲインMc、Dc、Kcに装置位置x、装置速度x’、装置加速度x”を乗算して得られる値と、任意に設定した外力の値とから、ハンド3の位置における駆動力を算出する。
Further, the multi-degree-of-freedom impedance
すなわち、多自由度インピーダンス制御演算部411は、リンク機構43とリニアアクチュエータ42の剛性、粘性及び慣性を装置の先端の直交座標で表した剛性行列、粘性行列及び慣性行列を、装置位置x、装置速度x’及び装置加速度x”の各フィードバックゲインとして用いる。
That is, the multi-degree-of-freedom impedance
これにより、ハンド3の位置を直接計測できない場合でも、複数の駆動軸44の位置からハンド3の位置を算出してハンド3における駆動力を算出することが可能となり、多軸の位置決め装置においても、精密又は微小な部品を位置決めしながら組立作業を行うロボットの接触力や位置・姿勢を、組立作業に応じて調整することができる。
As a result, even when the position of the
また、本実施形態においては、外力推定演算部415が、装置位置x、装置速度x’、装置加速度x”及びハンド3の駆動力と、装置の剛性行列、粘性行列及び慣性行列の推定値とから、外力の推定値を算出して上位コントローラに通知する。
Further, in the present embodiment, the external force
これにより、上位コントローラが、外力の推定値から、位置決め装置によって制御されるリンク機構43に取り付けられたハンド3から部品に作用する重力や接触力を認識することができ、作業状態に応じた制御を行うことが可能となる。
Thereby, the host controller can recognize the gravity and contact force acting on the parts from the
以上のとおり実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Although the embodiment has been described as described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施形態においては、駆動軸を駆動するアクチュエータをリニアアクチュエータとし、リニアアクチュエータと駆動軸とを1対1で接続しているが、駆動軸を駆動するアクチュエータはリニアアクチュエータに限らず、複数の駆動軸を駆動できるものであればよい。 For example, in the above embodiment, the actuator that drives the drive shaft is a linear actuator, and the linear actuator and the drive shaft are connected in a one-to-one relationship. However, the actuator that drives the drive shaft is not limited to a linear actuator. Any drive shaft can be used.
また、アクチュエータと駆動軸との接続は、1対1のみならず、1つのアクチュエータで複数の駆動軸を駆動するようにしてもよい。 Further, the connection between the actuator and the drive shaft is not limited to one-to-one, and a plurality of drive shafts may be driven by one actuator.
1…ロボット、2…アーム、3…ハンド、4…位置決め機構、41…コントローラ、42−1,42−2…リニアアクチュエータ、43…リンク機構、44−1,44−2…駆動軸、45−1,45−2…変位センサ、411…多自由度インピーダンス制御演算部、412…駆動力座標変換演算部、413…駆動電流生成部、414…位置座標変換演算部、415…外力推定演算部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の駆動軸を駆動するアクチュエータと、
前記複数の駆動軸に連結されて前記アクチュエータにより駆動されるリンク機構と、
前記リンク機構を介して駆動されて前記部品の位置決めを行う部品操作部と、
前記部品操作部の変位を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測された変位と該変位から算出した速度及び加速度と前記アクチュエータ及び前記リンク機構を含む機械系のインピーダンスとに基づいて、前記アクチュエータの駆動力を演算し、演算した駆動力に応じてアクチュエータを駆動する出力を生成するコントローラとを備えたことを特徴とする位置決め装置。 A positioning device for precisely positioning a component,
An actuator for driving a plurality of drive shafts;
A link mechanism coupled to the plurality of drive shafts and driven by the actuator;
A component operation unit that is driven via the link mechanism to position the component;
Measuring means for measuring the displacement of the component operation unit;
Based on the displacement measured by the measuring means, the speed and acceleration calculated from the displacement, and the impedance of the mechanical system including the actuator and the link mechanism, the driving force of the actuator is calculated, and according to the calculated driving force And a controller for generating an output for driving the actuator.
前記計測手段は、
前記複数の駆動軸にそれぞれ取り付けられ、各駆動軸の変位を計測する変位センサと、
前記変位センサが計測した各駆動軸の変位から、前記部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度を算出する位置座標変換演算手段とを備え、
前記コントローラは、
前記位置座標変換演算手段によって算出された部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度と、前記複数のアクチュエータを含む機械系のインピーダンスに基づいて、接触位置における駆動力を算出する多自由度インピーダンス制御演算手段と、
前記多自由度インピーダンス制御演算手段によって算出された部品操作部における駆動力から、前記アクチュエータの駆動軸毎の駆動力を算出する駆動力座標変換演算手段と、
前記駆動力座標変換演算手段が算出した駆動軸毎の駆動力に応じた駆動電流を生成し、生成した駆動電流によって、当該アクチュエータを駆動してリンク機構を動作させる駆動電流生成手段とを備えることを特徴とする位置決め装置。 The positioning device according to claim 1,
The measuring means includes
A displacement sensor attached to each of the plurality of drive shafts for measuring the displacement of each drive shaft;
Position coordinate conversion calculation means for calculating the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit, and the acceleration of the component operation unit from the displacement of each drive shaft measured by the displacement sensor,
The controller is
The driving force at the contact position is calculated based on the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit, the acceleration of the component operation unit, and the impedance of the mechanical system including the plurality of actuators calculated by the position coordinate conversion calculation unit. A multi-degree-of-freedom impedance control calculating means for calculating;
A driving force coordinate conversion calculating means for calculating a driving force for each driving axis of the actuator from a driving force in the component operation unit calculated by the multi-degree-of-freedom impedance control calculating means;
Drive current generation means for generating a drive current corresponding to the drive force for each drive axis calculated by the drive force coordinate conversion calculation means, and driving the actuator by the generated drive current to operate the link mechanism. A positioning device.
前記多自由度インピーダンス制御演算手段は、
前記インピーダンスを表す部品操作部の位置、部品操作部の速度、部品操作部の加速度の各フィードバックゲインに前記部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度を乗算して得られる値と、任意に設定した外力の値とから部品操作部における駆動力を算出することを特徴とする位置決め装置。 The positioning device according to claim 2, wherein
The multi-degree-of-freedom impedance control calculation means includes:
Obtained by multiplying the feedback gains of the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit, and the acceleration of the component operation unit representing the impedance by the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit, and the acceleration of the component operation unit. A positioning device that calculates a driving force in a component operation unit from a value obtained and an arbitrarily set external force value.
前記多自由度インピーダンス制御演算手段は、
前記リンク機構及びアクチュエータの剛性、粘性、及び慣性を装置の先端の直交座標で表した剛性行列、粘性行列、及び慣性行列を、前記インピーダンスを表す部品操作部の位置、部品操作部の速度、及び部品操作部の加速度の各フィードバックゲインとして用いることを特徴とする位置決め装置。 The positioning device according to claim 3, wherein
The multi-degree-of-freedom impedance control calculation means includes:
The rigidity matrix, the viscosity matrix, and the inertia matrix representing the rigidity, viscosity, and inertia of the link mechanism and the actuator by the orthogonal coordinates of the tip of the apparatus, the position of the component operation unit representing the impedance, the speed of the component operation unit, and A positioning apparatus characterized by being used as each feedback gain of acceleration of a component operation unit.
前記コントローラは、
前記部品操作部の位置、部品操作部の速度、部品操作部の加速度、及び部品操作部の駆動力と、自装置の剛性行列、粘性行列、及び慣性行列の推定値とから、外力の推定値を算出して外部に通知する外力推定演算手段を更に備えることを特徴とする位置決め装置。 In the positioning device according to any one of claims 1 to 4,
The controller is
From the position of the component operation unit, the speed of the component operation unit, the acceleration of the component operation unit, the driving force of the component operation unit, and the estimated values of the stiffness matrix, the viscosity matrix, and the inertia matrix of the own device, the estimated value of the external force A positioning apparatus further comprising external force estimation calculation means for calculating and notifying the outside.
前記複数の駆動軸に連結されて前記アクチュエータにより駆動されるリンク機構と、
前記リンク機構を介して駆動されて前記部品の位置決めを行う部品操作部とを有し、前記アクチュエータを駆動して部品を精密に位置決めする位置決め装置の制御方法であって、
前記部品操作部の変位を計測する計測ステップと、
前記計測手段で計測された変位と、該変位から算出した速度及び加速度と前記アクチュエータ及び前記リンク機構を含む機械系のインピーダンスとに基づいて、前記アクチュエータの駆動力を演算し、演算した駆動力に応じてアクチュエータを駆動する出力を生成する制御ステップとを含むことを特徴とする位置決め装置の制御方法。 An actuator for driving a plurality of drive shafts;
A link mechanism coupled to the plurality of drive shafts and driven by the actuator;
And a component operation unit that is driven via the link mechanism to position the component, and is a control method of a positioning device that precisely positions the component by driving the actuator,
A measurement step for measuring the displacement of the component operation unit;
Based on the displacement measured by the measuring means, the speed and acceleration calculated from the displacement, and the impedance of the mechanical system including the actuator and the link mechanism, the driving force of the actuator is calculated, and the calculated driving force is calculated. And a control step of generating an output for driving the actuator according to the control method.
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WO2019102820A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-31 | アズビル株式会社 | Positioning device |
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