JP2011224694A

JP2011224694A - Method for generating speed command profile of multi-joint robot

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Publication number: JP2011224694A
Application number: JP2010095679A
Authority: JP
Inventors: Fumi Kataoka; 史片岡; Hiroyuki Nakada; 広之中田; Atsusane Hashimoto; 敦実橋本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: JP5499865B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve characteristics of adjustable speed having the same deceleration time as when a low-pass filter having a low cut-off frequency is applied, and to generate a speed command profile having a long deceleration time in which halt vibration hardly occurs, in order to reduce the halt vibration when a low-pass filter having a high cut-off frequency is applied.SOLUTION: Characteristics of adjustable speed is obtained so that a deceleration time when the low-pass filter having the low cut-off frequency is applied to a speed command profile generated by a method for making acceleration always constant without depending on an operation speed prescribed by a program is as same as a deceleration time when the low-pass filter having a higher cut-off frequency than the low-pass filter is applied to the speed command profile. A speed command profile is obtained when the low-pass filter having a high cut-off frequency is applied to a speed command profile generated using the characteristics of adjustable speed.

Description

本発明は多関節型ロボットの速度指令プロファイルの生成方法に関するものである。 The present invention relates to a method for generating a speed command profile for an articulated robot.

多関節型ロボットに対するユーザニーズとして、作業時間の短縮が重要視されている。これに対して、振動の少ない動作が実現できるような加減速制御方式、マニピュレータ、およびサーボ制御部等の開発が進められている。 As a user need for an articulated robot, reduction of working time is regarded as important. On the other hand, development of an acceleration / deceleration control system, a manipulator, a servo control unit, and the like that can realize an operation with less vibration is being advanced.

多関節型ロボットは、回転軸を有するアームごとに減速機のばね成分等に起因する共振が存在する。可搬重量が５ｋｇ〜１０ｋｇである中型の多関節型ロボットの場合、軸によってはその共振周波数が１０Ｈｚ前後になる。振動の少ない動作を実現するためには、ロボットを共振周波数近傍で動作させないようにすることが重要となる。 In the articulated robot, there is a resonance caused by the spring component of the speed reducer for each arm having a rotation axis. In the case of a medium-sized articulated robot having a loadable weight of 5 kg to 10 kg, the resonance frequency is about 10 Hz depending on the axis. In order to realize an operation with little vibration, it is important not to operate the robot near the resonance frequency.

通常、作業時間を短縮するためには、モータの最大トルクが飽和しない範囲内で加速度をできるだけ大きな値に設定する等の方法がとられる。これはつまり、速度指令波形である速度指令プロファイルの加減速時間（加速時間と減速時間）をできるだけ短くし、加減速のカーブを急峻にすることを意味する。なお、加速時については、この方針に従っても特に問題とはならない。しかしながら、減速時については、停止精度に問題が出ることとなる。 Usually, in order to shorten the working time, a method of setting the acceleration as large as possible within a range in which the maximum torque of the motor is not saturated is taken. This means that the acceleration / deceleration time (acceleration time and deceleration time) of the speed command profile that is the speed command waveform is made as short as possible, and the acceleration / deceleration curve is made steep. It should be noted that acceleration is not a problem even if this policy is followed. However, when decelerating, there will be a problem with stopping accuracy.

加減速時間を短くすると、速度指令プロファイルに含まれる高周波数成分（１０Ｈｚ前後）が増大する。このようなとき、中型の多関節型ロボットなどでは、ロボットを共振周波数近傍（１０Ｈｚ前後）で動作させてしまうこととなり、振動を発生させてしまう。加速時の振動は、ロボットの動作に対してそれほど影響を与えることはない。しかしながら、減速時の振動は、停止振動となって停止精度に大きく悪影響を及ぼす。すなわち、減速時において、モータの最大トルクのみに注視していると、停止精度を損なうこととなる。 When the acceleration / deceleration time is shortened, the high frequency component (around 10 Hz) included in the speed command profile increases. In such a case, a medium-sized articulated robot or the like causes the robot to operate in the vicinity of the resonance frequency (around 10 Hz), thereby generating vibration. The vibration at the time of acceleration does not affect the operation of the robot so much. However, the vibration at the time of deceleration becomes a stop vibration and has a great adverse effect on the stop accuracy. In other words, if only the maximum torque of the motor is watched during deceleration, the stop accuracy is impaired.

この対策としては、速度指令プロファイルを生成する段階で、停止振動の原因となり得る高周波数成分を予め低減しておくことが考えられる。高周波数成分の多寡は、プログラムで指定される動作速度に応じて決定される加速度と加減速時間により決定される。加速度を低くするほど、また、加減速時間を長くするほど、高周波数成分を低減することができる。どの動作速度においても、停止振動の少ない動作を実現するためには、動作速度と加減速時間の関係（例えば、比例関係。以下、動作速度と加減速時間の関係を加減速特性という。）を適切に決定する必要がある。 As a countermeasure, it is conceivable to reduce in advance high-frequency components that may cause stop vibration at the stage of generating the speed command profile. The amount of high frequency components is determined by the acceleration and acceleration / deceleration time determined according to the operation speed specified by the program. Higher frequency components can be reduced as the acceleration is decreased and the acceleration / deceleration time is increased. In order to realize an operation with less stop vibration at any operation speed, the relationship between the operation speed and the acceleration / deceleration time (for example, a proportional relationship; hereinafter, the relationship between the operation speed and the acceleration / deceleration time is referred to as acceleration / deceleration characteristics). It is necessary to decide appropriately.

加減速特性の決定については、例えば、以下の２つの手法が用いられている。 For the determination of the acceleration / deceleration characteristics, for example, the following two methods are used.

１つ目の手法は、多関節ロボットを動作させるためのプログラムで指定された動作速度によらず、加減速時間が常に一定となる等加速時間方式である（例えば、特許文献１参照）。この手法は、図１０における直線２９で示される。図１０の直線２９は、動作速度が増加しても加減速時間は一定であることを示している。また、図１１の上段は、等加速時間方式により生成された速度指令プロファイルの例として、最大動作速度が異なる速度指令プロファイル３１と速度指令プロファイル３２を示している。図１１に示すように、速度指令プロファイル３１と速度指令プロファイル３２は最大動作速度が異なるが、ゼロから最大動作速度になるまでの時間および最大動作速度からゼロになるまでの時間、すなわち、加減速時間は同じである。このように、動作速度によらず加減速時間が常に一定となるので、動作速度を低くすることで加速度が低くなり、高周波数成分を低減することができる。この等加速時間方式は、停止振動の低減を動作速度の低下のみで実現できるので、停止精度の問題への対処が比較的容易であり、一般に広く用いられている。 The first method is an equal acceleration time method in which the acceleration / deceleration time is always constant regardless of the operation speed specified by the program for operating the articulated robot (see, for example, Patent Document 1). This technique is indicated by the straight line 29 in FIG. A straight line 29 in FIG. 10 indicates that the acceleration / deceleration time is constant even when the operation speed increases. The upper part of FIG. 11 shows a speed command profile 31 and a speed command profile 32 having different maximum operating speeds as examples of speed command profiles generated by the equal acceleration time method. As shown in FIG. 11, the speed command profile 31 and the speed command profile 32 have different maximum operating speeds, but the time from zero to the maximum operating speed and the time from the maximum operating speed to zero, that is, acceleration / deceleration The time is the same. Thus, since the acceleration / deceleration time is always constant regardless of the operation speed, the acceleration can be reduced and the high frequency component can be reduced by reducing the operation speed. This equal acceleration time method can realize reduction of stop vibration only by lowering the operation speed, so that it is relatively easy to deal with the problem of stop accuracy and is widely used.

２つ目の手法は、プログラムで指定された動作速度によらず、加速度が常に一定となる等加速度方式である（例えば、特許文献２参照）。この手法は、図１０における直線３０に示されるように、加減速時間が動作速度により変化する。図１０の下段は等加速度方式により生成された速度指令プロファイルの例として、最大動作速度が異なる速度指令プロファイル３３と速度指令プロファイル３４を示している。図１１に示すように、速度指令プロファイル３３と速度指令プロファイル３４は最大動作速度が異なるが、加速度は同じである。このように、動作速度によらず加速度が常に一定となるため、動作速度を低くすることで加減速時間が短くなり、動作速度によらず短い作業時間の動作が可能となる。このことは、どの動作速度でもモータの利用率を高く維持できることを意味している。 The second method is a constant acceleration method in which the acceleration is always constant regardless of the operation speed specified by the program (see, for example, Patent Document 2). In this method, as shown by a straight line 30 in FIG. 10, the acceleration / deceleration time varies depending on the operation speed. The lower part of FIG. 10 shows a speed command profile 33 and a speed command profile 34 having different maximum operating speeds as examples of speed command profiles generated by the uniform acceleration method. As shown in FIG. 11, the speed command profile 33 and the speed command profile 34 have different maximum operating speeds but the same acceleration. Thus, since the acceleration is always constant regardless of the operating speed, the acceleration / deceleration time is shortened by reducing the operating speed, and an operation with a short work time is possible regardless of the operating speed. This means that the motor utilization rate can be kept high at any operating speed.

ただし、これら２つの手法には、それぞれ以下のような課題がある。 However, these two methods have the following problems, respectively.

１つ目の等加速時間方式では、ロボットだけでなく付帯機器やワークの停止振動を低減しようとするときに課題を有する。このようなとき、ロボットに対して、停止位置の少し手前で動作速度を低下させるといった動作をとらせることが一般的である。しかしながら、等加速時間方式では、動作速度を下げても加減速時間は一定であるため、２つ目の等加速度方式と比較すると、モータの利用率や作業時間の面で劣ることになる。この劣る場合の例を挙げれば、動作速度の設定を最大速度の５０％から２５％に低下させる場合、等加速時間方式は、動作速度を半分に低下しても加減速時間は変化しない。一方、等加速度方式は、動作速度が低下した分だけ加減速時間も同倍率で短くなる。 The first equal acceleration time method has a problem when trying to reduce stop vibrations of not only robots but also incidental devices and workpieces. In such a case, it is common to cause the robot to take an action of reducing the operating speed slightly before the stop position. However, in the constant acceleration time method, the acceleration / deceleration time is constant even if the operation speed is lowered, so that compared to the second constant acceleration method, the motor utilization rate and work time are inferior. As an example of this inferior case, when the operating speed setting is reduced from 50% to 25% of the maximum speed, the constant acceleration time method does not change the acceleration / deceleration time even if the operating speed is reduced by half. On the other hand, in the uniform acceleration method, the acceleration / deceleration time is shortened at the same magnification as the operation speed is reduced.

図１２に、動作速度の設定を最大速度の５０％から２５％に低下させる場合における等加速時間方式により生成された速度指令プロファイル３５と、等加速度方式により生成された速度指令プロファイル３６と、さらに、速度指令プロファイル３５と速度指令プロファイル３６の作業時間の差である時間差３７を示す。 FIG. 12 shows a speed command profile 35 generated by the uniform acceleration time method when the operating speed setting is reduced from 50% to 25% of the maximum speed, a speed command profile 36 generated by the uniform acceleration method, and A time difference 37 which is a difference in work time between the speed command profile 35 and the speed command profile 36 is shown.

図１２より、下段に示す等加速度方式の方が、上段に示す等加速時間方式よりも、作業時間の面で大きく優れることがわかる。このことは同時に、等加速度方式の方がより効率よくモータを利用していることを意味している。これらの結果は、等加速時間方式の性質上不可避なものである。従って、等加速時間方式は、モータの利用率と作業時間の短縮において大きな課題を有しているといえる。 From FIG. 12, it can be seen that the constant acceleration method shown in the lower part is greatly superior in terms of working time than the constant acceleration time method shown in the upper part. This also means that the constant acceleration method uses the motor more efficiently. These results are inevitable due to the nature of the uniform acceleration time method. Therefore, it can be said that the equal acceleration time method has a great problem in reducing the motor utilization rate and working time.

一方、２つ目の等加速度方式は、動作速度を低下させたときの停止精度に課題を有している。等加速度方式では、動作速度が低下しても加速度が一定のままであり、加減速時間が短くなる。そのため、動作速度の低下に伴って速度指令プロファイルの高周波数成分は増大することになる。故に、１つ目の等加速時間方式と比較すると、特に低速動作での停止振動が大きくなってしまう。ただし、この課題については、フィルタを用いて速度指令プロファイルから共振周波数近傍の高周波数成分を除去し、停止振動が発生する周波数による動作を避けることで対応することができる。なお、ロボットの共振周波数は、その姿勢により流動的に変化するが、広範囲の周波数帯をカバーできるローパスフィルタを使用すれば問題はない。 On the other hand, the second uniform acceleration method has a problem in stopping accuracy when the operation speed is lowered. In the uniform acceleration method, the acceleration remains constant even when the operation speed is reduced, and the acceleration / deceleration time is shortened. Therefore, the high frequency component of the speed command profile increases as the operating speed decreases. Therefore, compared with the first equal acceleration time method, the stop vibration particularly at low speed operation becomes large. However, this problem can be dealt with by removing a high-frequency component near the resonance frequency from the speed command profile using a filter and avoiding an operation due to a frequency at which stop vibration occurs. Although the resonance frequency of the robot changes in a fluid manner depending on its posture, there is no problem if a low-pass filter capable of covering a wide frequency band is used.

なお、加減速特性は、ロボットに取り付ける負荷やロボットの軸ごとに、例えば、振動が所定値よりも抑制されることを条件に実験的に予め求めておくものである。 The acceleration / deceleration characteristics are experimentally obtained in advance for each load attached to the robot and each robot axis, for example, on condition that vibration is suppressed below a predetermined value.

特開昭５９−０９０１０７号公報JP 59-090107 A 特開平１−１６４２８０号公報JP-A-1-164280

以上のことから、等加速度方式とローパスフィルタの併用を基本とし、作業時間をできるだけ短くすることができ、低速時に停止振動が発生しないような速度指令プロファイルを生成することが、多関節型ロボットに対するユーザニーズに応えるための適切な手段の１つであると考えられる。 From the above, based on the combined use of the constant acceleration method and the low-pass filter, it is possible to reduce the working time as much as possible, and to generate a speed command profile that does not generate stop vibration at low speed. This is considered to be one of appropriate means for meeting user needs.

図１３に、ローパスフィルタを適用したときの速度指令プロファイルの例を示す。指令速度や指令角度や加減速特性に基づいて決定された速度指令プロファイル３８に、ローパスフィルタを適用すると、速度指令プロファイル３９のように加減速時間が延長される。このことにより、速度指令プロファイルの高周波数成分が低減される。この効果は動作速度によらず常に発揮される。 FIG. 13 shows an example of a speed command profile when a low-pass filter is applied. When a low-pass filter is applied to the speed command profile 38 determined based on the command speed, command angle, and acceleration / deceleration characteristics, the acceleration / deceleration time is extended like the speed command profile 39. This reduces the high frequency component of the speed command profile. This effect is always exhibited regardless of the operating speed.

ただし、このような停止振動が発生し難い長い加減速時間を実現するためには、ローパスフィルタのカットオフ周波数を低くし、高周波数成分をより多く低減する必要がある。しかしながら、カットオフ周波数の低いローパスフィルタを用いる場合、図１３に示すように、減速時間だけではなく、加速時間までも大きく延長させてしまう。このように加速時間も長くなると、多関節ロボットの作業時間も長くなることとなる。 However, in order to realize a long acceleration / deceleration time in which such stop vibration is unlikely to occur, it is necessary to lower the cutoff frequency of the low-pass filter and reduce the high-frequency component more. However, when using a low-pass filter with a low cut-off frequency, as shown in FIG. 13, not only the deceleration time but also the acceleration time is greatly extended. As the acceleration time becomes longer as described above, the work time of the articulated robot becomes longer.

この課題については、ローパスフィルタのカットオフ周波数を高くすることで解決できる。しかしながら、カットオフ周波数の高いローパスフィルタでは、停止振動が発生し難い長い加減速時間を実現することができない、といったカットオフ周波数の低いローパスフィルタと正反対の問題が発生する。 This problem can be solved by increasing the cutoff frequency of the low-pass filter. However, a low-pass filter with a high cut-off frequency has a problem opposite to that of a low-pass filter with a low cut-off frequency, such as a long acceleration / deceleration time in which stop vibration is difficult to occur.

これら両方の課題を解決するためには、加速時には短い加速時間を持ち、減速時には停止振動の発生し難い長い減速時間を持った速度指令プロファイルが生成することが必要となる。この実現には、カットオフ周波数の高いローパスフィルタを適用した速度指令プロファイルに、カットオフ周波数の低いローパスフィルタを適用したときと同等の減速時間を持たせることができる適切な加減速特性を求めることが必要となる。 In order to solve both of these problems, it is necessary to generate a speed command profile having a short acceleration time during acceleration and a long deceleration time during which deceleration is difficult to generate stop vibration. In order to achieve this, an appropriate acceleration / deceleration characteristic that can have the same deceleration time as when a low-pass filter with a low cutoff frequency is applied to a speed command profile to which a low-pass filter with a high cutoff frequency is applied is required. Is required.

本発明は、上記のような加減速特性を求めて、多関節型ロボットの速度指令プロファイルを生成する方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for obtaining a speed command profile of an articulated robot by obtaining the acceleration / deceleration characteristics as described above.

上記課題を解決するために、本発明の速度指令プロファイルの生成方法は、モータによって駆動する複数の回転軸を有する回転アームを備え、予め教示されたプログラムに従って動作する多関節型ロボットの速度指令プロファイルの生成方法であって、プログラムで指定された動作速度によらず加速度が一定となるように第１の速度指令プロファイルを生成する第１のステップと、前記第１のステップで生成した前記第１の速度指令プロファイルに第１のローパスフィルタを適用したときの減速時間を求める第２のステップと、前記第１のステップで生成した前記第１の速度指令プロファイルに前記第１のローパスフィルタよりもカットオフ周波数が高い第２のローパスフィルタを適用したときの減速時間を求める第３のステップと、前記第２のステップの減速時間と前記第３のステップの減速時間が同等になるように動作速度と加減速時間の関係を表す加減速特性を求めて第２の速度指令プロファイルを生成する第４のステップと、前記第４のステップで生成した前記第２の速度指令プロファイルに前記第２のローパスフィルタを適用したときの第３の速度指令プロファイルを求める第５のステップを備えたものである。 In order to solve the above-described problem, a speed command profile generation method according to the present invention includes a rotary arm having a plurality of rotary shafts driven by a motor, and a speed command profile of an articulated robot that operates according to a program taught in advance. The first step of generating the first speed command profile so that the acceleration is constant regardless of the operation speed specified by the program, and the first step generated in the first step. A second step for obtaining a deceleration time when the first low-pass filter is applied to the speed command profile, and the first speed command profile generated in the first step is cut more than the first low-pass filter. A third step of obtaining a deceleration time when a second low-pass filter having a high off-frequency is applied; A fourth step of generating a second speed command profile by obtaining an acceleration / deceleration characteristic representing the relationship between the operating speed and the acceleration / deceleration time so that the deceleration time of step 3 is equal to the deceleration time of the third step; A fifth step of obtaining a third speed command profile when the second low-pass filter is applied to the second speed command profile generated in the fourth step is provided.

また、本発明の速度指令プロファイルの生成方法は、上記に加えて、第５のステップにおける加速時の加速特性は、第１のステップで生成された第１の速度指令プロファイルの加速特性に第２のローパスフィルタを適用した特性とし、前記第５のステップにおける減速時の減速特性は、第４のステップで生成された第３の速度指令プロファイルの減速特性に前記第２のローパスフィルタを適用した特性としたものである。 In addition to the above, the speed command profile generation method of the present invention has the second acceleration characteristic at the time of acceleration in the fifth step set to the acceleration characteristic of the first speed command profile generated in the first step. The deceleration characteristic at the time of deceleration in the fifth step is a characteristic obtained by applying the second low-pass filter to the deceleration characteristic of the third speed command profile generated in the fourth step. It is what.

また、本発明の速度指令プロファイルの生成方法は、上記に加えて、第１のステップで生成した第１の速度指令プロファイルにおける減速特性の減速時間を変更することで減速特性を変更し、この変更した減速特性に第２のローパスフィルタを適用して減速時間を算出し、この減速時間が第２のステップで求めた減速時間と同じになるまで前記減速特性の変更を行うものである。 In addition to the above, the speed command profile generation method of the present invention changes the deceleration characteristic by changing the deceleration time of the deceleration characteristic in the first speed command profile generated in the first step. A deceleration time is calculated by applying a second low-pass filter to the deceleration characteristics, and the deceleration characteristics are changed until the deceleration time is the same as the deceleration time obtained in the second step.

以上のように、本発明の速度指令プロファイルの生成方法によれば、カットオフ周波数の高いローパスフィルタを適用した速度指令プロファイルに、カットオフ周波数の低いローパスフィルタを適用したときと同等の減速時間を持たせることができる。 As described above, according to the speed command profile generation method of the present invention, a deceleration time equivalent to that when a low-pass filter with a low cutoff frequency is applied to a speed command profile to which a low-pass filter with a high cutoff frequency is applied. You can have it.

本発明の実施の形態１における加減速特性を決定する手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure which determines the acceleration / deceleration characteristic in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるフローチャートのステップＳ１からＳ２にて生成される速度指令プロファイルを示す図The figure which shows the speed command profile produced | generated in step S1 to S2 of the flowchart in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるフローチャートのステップＳ３にて生成される速度指令プロファイルとその加減速時間Ｔ_Lを示す図The figure which shows the speed command profile produced | generated in step S3 of the flowchart in Embodiment 1 of this invention, and its acceleration / deceleration time _TL . 本発明の実施の形態１におけるフローチャートのステップＳ４にて生成される速度指令プロファイルとその加減速時間Ｔ_Hを示す図FIG speed command profile generated in the flowchart of step S4 in the first embodiment of the present invention and shows the deceleration time T _H 本発明の実施の形態１におけるフローチャートのステップＳ４からＳ６を繰り返すことで生成される速度指令プロファイルとステップＳ７で記録される加減速時間Ｔ_Rを示す図It shows the deceleration time T _R to be recorded at a speed command profile and the step S7 is generated by repeating to S6 step S4 of the flowchart in the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態１におけるフローチャートのステップＳ９で行われる操作を示す図The figure which shows operation performed by step S9 of the flowchart in Embodiment 1 of this invention. 等加速度方式による加減速特性と、停止振動の発生し難い長い加減速時間を実現する加減速特性と、本発明による加減速特性を示す図The figure which shows the acceleration / deceleration characteristic by the constant acceleration method, the acceleration / deceleration characteristic realizing the long acceleration / deceleration time in which the stop vibration hardly occurs, and the acceleration / deceleration characteristic of the present invention 本発明の実施の形態２における速度指令プロファイルを生成する演算部分から制御対象となるモータまでの概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure from the calculation part which produces | generates the speed command profile in Embodiment 2 of this invention to the motor used as a control object. 従来の等加速度方式により生成した速度指令プロファイルと本発明の実施の形態２により生成した速度指令プロファイルの比較を示す図The figure which shows the comparison of the speed command profile produced | generated by the conventional uniform acceleration system, and the speed command profile produced | generated by Embodiment 2 of this invention. 従来の等加速時間方式および等加速度方式による加減速特性を示す図Diagram showing acceleration / deceleration characteristics by conventional constant acceleration time method and constant acceleration method 従来の等加速時間方式および等加速度方式により生成した高速時および低速時の速度指令プロファイルを示す図The figure which shows the speed command profile at the time of the high speed and the low speed generated by the conventional constant acceleration time method and the constant acceleration method 従来の最大速度の５０％から２５％に減速したときの等加速時間方式および等加速度方式により生成した速度指令プロファイルを示す図The figure which shows the speed command profile produced | generated by the equal acceleration time system and the constant acceleration system when decelerating from 50% of the conventional maximum speed to 25%. 従来のローパスフィルタによる速度指令プロファイルの平滑化を示す図Diagram showing smoothing of speed command profile by conventional low-pass filter

以下、本発明を実施するための形態について図１から図９を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.

（実施の形態１）
図１に、本実施の形態における動作速度と加減速時間の関係である加減速特性を決定するフローチャートを示す。この加減速特性は、以下のステップにより決定する。なお、以下のステップは、例えば、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）等の演算機器を用いて行う。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows a flowchart for determining an acceleration / deceleration characteristic which is a relationship between an operation speed and an acceleration / deceleration time in the present embodiment. This acceleration / deceleration characteristic is determined by the following steps. The following steps are performed using a computing device such as a personal computer (hereinafter, PC).

なお、下記において、加減速特性とは、加速部分と減速部分のみの速度指令のことであり、速度指令プロファイルとは、加速部分と、定速部分と、減速部分の全てを含む速度指令のことである。 In the following, the acceleration / deceleration characteristics are speed commands for only the acceleration portion and the deceleration portion, and the speed command profile is a speed command including all of the acceleration portion, the constant speed portion, and the deceleration portion. It is.

まず、動作速度を多関節ロボットで実行可能な最大速度に設定した状態でステップを開始する。最初に、ステップＳ１に従い、動作速度を最大速度の１００％に設定する。次に、ステップＳ２に従い、等加速度方式に従って速度指令と角度指令に基づいて決定された加減速特性を用いて、速度指令と加減速特性に基づいて速度指令プロファイルを生成する。ステップＳ１からＳ２にて生成される速度指令プロファイル１を図２に示す。 First, the step is started with the operation speed set to the maximum speed that can be executed by the articulated robot. First, according to step S1, the operation speed is set to 100% of the maximum speed. Next, according to step S2, a speed command profile is generated based on the speed command and the acceleration / deceleration characteristic using the acceleration / deceleration characteristic determined based on the speed command and the angle command according to the uniform acceleration method. The speed command profile 1 generated in steps S1 to S2 is shown in FIG.

次に、ステップＳ３に従い、ステップＳ２で生成した速度指令プロファイルにカットオフ周波数の低いローパスフィルタである第１のローパスフィルタを適用し、そのときの加減速時間Ｔ_Lを求める。なお、第１のローパスフィルタの適用は、ＰＣ等により行われる。そして、加減速時間Ｔ_Lは、加速時間と減速時間であり、これら加速時間と減速時間は同じ値である。ステップＳ３にて生成される速度指令プロファイル２とその加減速時間Ｔ_Lを図３に示す。 Next, according to step S3, the first low-pass filter, which is a low-pass filter having a low cut-off frequency, is applied to the speed command profile generated in step S2, and the acceleration / deceleration time _{TL at} that time is obtained. Note that the first low-pass filter is applied by a PC or the like. The acceleration / deceleration time _TL is an acceleration time and a deceleration time, and the acceleration time and the deceleration time have the same value. FIG. 3 shows the speed command profile 2 generated in step S3 and its acceleration / deceleration time _TL .

次に、ステップＳ４に従い、前記ステップＳ２で生成した速度指令プロファイルに第１のローパスフィルタよりもカットオフ周波数の高いローパスフィルタである第２のローパスフィルタを適用し、そのときの加減速時間Ｔ_Hを求める。ステップＳ４にて生成される速度指令プロファイル３とその加減速時間Ｔ_Hを図４に示している。 Next, according to step S4, a second low-pass filter that is a low-pass filter having a higher cutoff frequency than the first low-pass filter is applied to the speed command profile generated in step S2, and the acceleration / deceleration time T _{H at} that time is applied. Ask for. A speed command profile 3 that is generated in step S4 the deceleration time T _H is shown in FIG.

次に、ステップＳ５に従い、加減速時間Ｔ_Lと加減速時間Ｔ_Hとを比較し、両者が同値になるまで前記ステップＳ４からＳ６を繰り返し、加減速時間を調整する。ステップＳ４からＳ６を繰り返して調整する際の具体例としては、ローパスフィルタを適用する前の減速特性において減速時間を短くし、それに第２のローパスフィルタを適用して加減速時間Ｔ_H求め、これを加減速時間Ｔ_Lと比較し、同じになるまで加減速特性の減速時間の変更および変更した減速時間への第２のローパスフィルタの適用を繰り返す。 Next, according to step S5, the acceleration / deceleration time T _L is compared with the acceleration / deceleration time T _H, and the steps S4 to S6 are repeated until both of them become the same value to adjust the acceleration / deceleration time. Specific examples of when adjusting from step S4 to repeat the S6, the deceleration time was shorter in the deceleration characteristic before applying the low-pass filter, acceleration determined time T _H thereto by applying a second low-pass filter, which Is compared with the acceleration / deceleration time _TL, and the change of the acceleration / deceleration characteristic deceleration time and the application of the second low-pass filter to the changed deceleration time are repeated until they become the same.

次に、ステップＳ７に従い、第１のローパスフィルタおよび第２のローパスフィルタが適用されていない前記ステップＳ４からＳ６により求められた速度指令プロファイルの加減速時間Ｔ_Rを記録する。ステップＳ４からＳ６を繰り返すことで生成される速度指令プロファイル４と上記ステップＳ７で記録される加減速時間Ｔ_Rを図５に示している。 Next, according to step S7, recording the acceleration and deceleration time T _R of the velocity command profile obtained by to S6 step S4 in which the first low-pass filter and a second low-pass filter is not applied. The acceleration and deceleration time T _R to be recorded at a speed command profile 4 and the step S7 from step S4 is generated by repeating the S6 is shown in Fig.

次に、ステップＳ８、Ｓ９に従い、例えば動作速度が最大速度の１０％になるまで、動作速度を例えば１０％ずつ低下させながら前記ステップＳ２からＳ７を繰り返す。これにより、加減速特性を求めるために必要な複数の点を得ることができる。図６に、ステップＳ９にて行われる操作を示している。 Next, according to steps S8 and S9, steps S2 to S7 are repeated while decreasing the operation speed by 10%, for example, until the operation speed becomes 10% of the maximum speed. Thereby, a plurality of points necessary for obtaining the acceleration / deceleration characteristics can be obtained. FIG. 6 shows the operation performed in step S9.

上記により決定された各動作速度の加減速時間を用いて、所望の加減速特性を実現する。 A desired acceleration / deceleration characteristic is realized using the acceleration / deceleration time of each operation speed determined as described above.

図７に、等加速度方式によりステップＳ１に基づいて決定された加減速特性５と、この加減速特性５に第１のローパスフィルタを適用した停止振動の発生し難い長い加減速時間を実現する加減速特性６と、加減速特性５にカットオフ周波数の高いローパスフィルタである第２のローパスフィルタを適用することで前記加減速特性６を実現する加減速特性７の３つの加減速特性を示している。なお、加減速特性７は、第２のローパスフィルタを適用する前の特性であり、この加減速特性７に第２のローパスフィルタを適用することで加減特性６と同じ直線となる。 FIG. 7 shows acceleration / deceleration characteristics 5 determined based on step S1 by the uniform acceleration method, and acceleration / deceleration characteristics 5 in which a first low-pass filter is applied to the acceleration / deceleration characteristics 5 to realize a long acceleration / deceleration time that hardly causes stop vibration. Three acceleration / deceleration characteristics are shown, which are realized by applying the second low-pass filter, which is a low-pass filter having a high cut-off frequency, to the deceleration characteristic 6 and the acceleration / deceleration characteristic 5. Yes. The acceleration / deceleration characteristic 7 is a characteristic before the second low-pass filter is applied. By applying the second low-pass filter to the acceleration / deceleration characteristic 7, the acceleration / deceleration characteristic 7 becomes the same straight line as the acceleration / deceleration characteristic 6.

さらに、図７に、動作速度が最大速度の１００％時における等加速度方式での加減速時間８と、同条件における停止振動の発生し難い長い加減速時間９と、同条件における本発明での加減速時間１０を示している。さらに、動作速度が最大速度の５０％時における等加速度方式での加減速時間１１と、同条件における停止振動の発生し難い長い加減速時間１２と、同条件における本発明での加減速時間１３を示している。さらに、動作速度が最大速度の１０％時における等加速度方式での加減速時間１４と、同条件における停止振動の発生し難い長い加減速時間１５と、同条件における本発明での加減速時間１６を示している。 Further, FIG. 7 shows an acceleration / deceleration time 8 in the constant acceleration method when the operation speed is 100% of the maximum speed, a long acceleration / deceleration time 9 in which the stop vibration hardly occurs under the same conditions, and the present invention under the same conditions. The acceleration / deceleration time 10 is shown. Furthermore, the acceleration / deceleration time 11 in the constant acceleration method when the operation speed is 50% of the maximum speed, the long acceleration / deceleration time 12 in which the stop vibration hardly occurs under the same condition, and the acceleration / deceleration time 13 in the present invention under the same condition. Is shown. Furthermore, the acceleration / deceleration time 14 in the uniform acceleration method when the operation speed is 10% of the maximum speed, the long acceleration / deceleration time 15 in which the stop vibration hardly occurs under the same condition, and the acceleration / deceleration time 16 in the present invention under the same condition. Is shown.

なお、加減速特性７が、本実施の形態により求められるべき加減速特性であり、第２のローパスフィルタを適用する前のものである。 The acceleration / deceleration characteristic 7 is an acceleration / deceleration characteristic that should be obtained by the present embodiment, and is the one before applying the second low-pass filter.

動作速度が最大速度の１００％のとき、加減速特性５にカットオフ周波数の低いローパスフィルタである第１のローパスフィルタを適用することで、その加減速時間は加減速時間８から加減速時間９に延長される。また、加減速特性７に、前記カットオフ周波数の低いローパスフィルタである第１のローパスフィルタよりもカットオフ周波数が高いローパスフィルタである第２のローパスフィルタを適用することで、その加減速時間は加減速時間１０から加減速時間９に延長される。 When the operating speed is 100% of the maximum speed, the acceleration / deceleration time is changed from the acceleration / deceleration time 8 to the acceleration / deceleration time 9 by applying the first low-pass filter, which is a low-pass filter having a low cutoff frequency, to the acceleration / deceleration characteristics 5. To be extended. Further, by applying to the acceleration / deceleration characteristic 7 a second low-pass filter that is a low-pass filter having a higher cutoff frequency than the first low-pass filter that is a low-pass filter having a low cutoff frequency, the acceleration / deceleration time is The acceleration / deceleration time 10 is extended to the acceleration / deceleration time 9.

同様に、動作速度が最大速度の５０％のとき、加減速特性５に第１のローパスフィルタを適用することで、その加減速時間は加減速時間１１から加減速時間１２に延長される。また、加減速特性７に第２のローパスフィルタを適用することで、その加減速時間は加減速時間１３から加減速時間１２に延長される。 Similarly, when the operating speed is 50% of the maximum speed, the acceleration / deceleration time is extended from the acceleration / deceleration time 11 to the acceleration / deceleration time 12 by applying the first low-pass filter to the acceleration / deceleration characteristic 5. Further, by applying the second low-pass filter to the acceleration / deceleration characteristic 7, the acceleration / deceleration time is extended from the acceleration / deceleration time 13 to the acceleration / deceleration time 12.

同様に、動作速度が最大速度の１０％のとき、加減速特性５に第１のローパスフィルタを適用することで、その加減速時間は加減速時間１４から加減速時間１５に延長される。また、加減速特性７に第２のローパスフィルタを適用することで、その加減速時間は加減速時間１６から加減速時間１５に延長される。 Similarly, when the operating speed is 10% of the maximum speed, the acceleration / deceleration time is extended from the acceleration / deceleration time 14 to the acceleration / deceleration time 15 by applying the first low-pass filter to the acceleration / deceleration characteristic 5. Further, by applying the second low-pass filter to the acceleration / deceleration characteristic 7, the acceleration / deceleration time is extended from the acceleration / deceleration time 16 to the acceleration / deceleration time 15.

以上のように、本実施の形態における加減速特性を求めて速度指令プロファイルを生成する方法によれば、カットオフ周波数の高いローパスフィルタである第２のローパスフルタを適用したときに、カットオフ周波数の低いローパスフィルタである第１のローパスフィルタを適用したときと同等の減速時間を持った停止振動の発生し難い速度指令プロファイルを生成できる。 As described above, according to the method of obtaining the acceleration / deceleration characteristics in the present embodiment and generating the speed command profile, when the second low-pass filter that is a low-pass filter having a high cut-off frequency is applied, the cut-off frequency It is possible to generate a speed command profile having a deceleration time equivalent to that when the first low-pass filter, which is a low-pass filter with a low level, is applied, and in which a stop vibration hardly occurs.

なお、本実施の形態においては、多関節型ロボット以外の加減速制御を必要とするサーボ機器にも適用が可能である。 Note that the present embodiment can also be applied to servo devices that require acceleration / deceleration control other than articulated robots.

（実施の形態２）
図８を用いて、本実施の形態における制御装置について説明する。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様の箇所については同様の名称を使用して詳細な説明は省略する。 (Embodiment 2)
The control device in the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same names, and detailed description thereof is omitted.

図８に、多関節ロボットの制御装置の構成の一例を示す。制御装置は、加速時における加速特性を指令速度に基づいて決定する加速特性決定部１７と、減速時における減速特性を指令速度に基づいて決定する減速特性決定部１８と、加速特性決定部１７と減速特性決定部１８の結果を用いて速度指定プロファイルを生成する速度指令プロファイル生成部１９と、速度指令プロファイル生成部１９が出力した速度指令プロファイルの高周波数成分を低減するためのカットオフ周波数の高いローパスフィルタである第２のローパスフィルタ２０と、第２のローパスフィルタ２０の出力に基づいて多関節型ロボットに搭載されたモータ２２を制御するサーボ制御部２１を備えている。 FIG. 8 shows an example of the configuration of the controller for the articulated robot. The control device includes an acceleration characteristic determination unit 17 that determines acceleration characteristics during acceleration based on the command speed, a deceleration characteristic determination unit 18 that determines deceleration characteristics during deceleration based on the command speed, and an acceleration characteristic determination unit 17. A speed command profile generation unit 19 that generates a speed designation profile using the result of the deceleration characteristic determination unit 18 and a high cut-off frequency for reducing high frequency components of the speed command profile output by the speed command profile generation unit 19 A second low-pass filter 20 that is a low-pass filter, and a servo control unit 21 that controls a motor 22 mounted on the articulated robot based on the output of the second low-pass filter 20 are provided.

なお、加速特性決定部１７には、指令速度とこれに対応付けられた加速特性が、テーブルとして複数記憶されている。この加速特性決定部１７に記憶されている情報は、ロボットに取り付ける負荷やロボットの軸ごとに、例えば、振動が所定値よりも抑制されることを条件に実験的に予め求めておくものである。 The acceleration characteristic determination unit 17 stores a plurality of command speeds and acceleration characteristics associated therewith as a table. The information stored in the acceleration characteristic determination unit 17 is experimentally obtained in advance for each load to be attached to the robot and the robot axis, for example, on condition that vibration is suppressed below a predetermined value. .

また、減速特性決定部１８には、指令速度とこれに対応付けられた実施の形態１に示した方法で求めた減速特性が、テーブルとして複数記憶されている。 In addition, the deceleration characteristic determination unit 18 stores a plurality of command speeds and deceleration characteristics obtained by the method described in the first embodiment associated therewith as a table.

以上のように構成された制御装置について、その動作を説明する。まず、加速特性決定部１７において、加速時における加速特性を、等加速度方式として速度指令に基づいて決定する。次に、減速特性決定部１８において、減速時における減速特性を、速度指令に基づいて決定する。なお、速度指令は、ロボットを動作させるための動作プログラム等に含まれているものである。次に、速度指令プロファイル生成部１９において、加速特性決定部１７で決定された加速特性と減速特性決定部１８で決定された減速特性を用いて、速度指令プロファイルを生成する。次に、速度指令プロファイル生成部１９で生成された速度指令プロファイルに第２のローパスフィルタ２０を適用することで速度指令プロファイルの高周波数成分を低減する。次に、サーボ制御部２１において、第２のローパスフィルタ２０を適用した速度指令プロファイルに基づいてモータ２２の制御を行う。 The operation of the control device configured as described above will be described. First, the acceleration characteristic determination unit 17 determines an acceleration characteristic during acceleration based on a speed command as a uniform acceleration method. Next, the deceleration characteristic determination unit 18 determines the deceleration characteristic during deceleration based on the speed command. The speed command is included in an operation program for operating the robot. Next, the speed command profile generation unit 19 generates a speed command profile using the acceleration characteristic determined by the acceleration characteristic determination unit 17 and the deceleration characteristic determined by the deceleration characteristic determination unit 18. Next, the high frequency component of the speed command profile is reduced by applying the second low-pass filter 20 to the speed command profile generated by the speed command profile generation unit 19. Next, the servo control unit 21 controls the motor 22 based on the speed command profile to which the second low-pass filter 20 is applied.

図９に、加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速度方式を用いて生成した速度指令プロファイル２３と、速度指令プロファイル２３にカットオフ周波数の低いローパスフィルタである第１のローパスフィルタを適用したときの速度指令プロファイル２４と、そのときの減速時間２５を示す。さらに、加速時の加速特性の決定に等加速度方式を用い、減速時の減速特性の決定に実施の形態１で示した方法を用い、これらの加速特性と減速特性を用いて生成した速度指令プロファイル２６と、速度指令プロファイル２６に第１のローパスフィルタよりもカットオフ周波数の高い第２のローパスフィルタ２０を適用したときの速度指令プロファイル２７と、そのときの減速時間２８を示す。 FIG. 9 shows a speed command profile 23 generated by using the constant acceleration method for determining acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration, and a first low-pass filter that is a low-pass filter with a low cut-off frequency. A speed command profile 24 when applied and a deceleration time 25 at that time are shown. Further, the constant acceleration method is used to determine acceleration characteristics during acceleration, and the speed command profile generated using these acceleration characteristics and deceleration characteristics using the method described in the first embodiment for determining deceleration characteristics during deceleration. 26, the speed command profile 27 when the second low-pass filter 20 having a higher cutoff frequency than the first low-pass filter is applied to the speed command profile 26, and the deceleration time 28 at that time.

図９より、制御装置において、加速時には、カットオフ周波数の高い第２のローパスフィルタ２０を適用するので、加速時間が大きく延長されることがなく、カットオフ周波数の低い第１のローパスフィルタを適用したときよりも作業時間を短縮することができる。また、減速時には、実施の形態１で示した方法で減速特性を決定することにより、カットオフ周波数の低い第１のローパスフィルタを適用したときと同等の減速時間が得られる。そのため、カットオフ周波数の高い第２のローパスフィルタ２０による加速時間が長くならないといった効果と合わせ、減速時に高周波数成分を大きく低減することができ、停止振動が発生し難くなる。 As shown in FIG. 9, in the control device, the second low-pass filter 20 having a high cut-off frequency is applied at the time of acceleration. Therefore, the first low-pass filter having a low cut-off frequency is applied without greatly accelerating the acceleration time. The work time can be shortened compared to when doing so. Further, at the time of deceleration, the deceleration characteristic is determined by the method shown in the first embodiment, so that a deceleration time equivalent to that when the first low-pass filter having a low cutoff frequency is applied can be obtained. Therefore, in combination with the effect that the acceleration time by the second low-pass filter 20 having a high cut-off frequency does not become long, the high-frequency component can be greatly reduced during deceleration, and stop vibration is less likely to occur.

以上のように、本実施の形態の速度指令プロファイルの生成方法を用いた多関節ロボットの制御装置によれば、等加速度方式単独の状態よりも停止精度を向上させることができ、カットオフ周波数の低い第１のローパスフィルタを適用したときよりも作業時間を短縮することができる。 As described above, according to the articulated robot control device using the speed command profile generation method of the present embodiment, the stop accuracy can be improved as compared with the state of the uniform acceleration method alone, and the cutoff frequency The working time can be shortened compared with the case where the low first low-pass filter is applied.

なお、本実施の形態は、多関節型ロボット以外の加減速制御を必要とするサーボ機器にも適用が可能である。 Note that this embodiment can also be applied to servo devices that require acceleration / deceleration control other than articulated robots.

本発明の速度指令プロファイルの生成方法は、カットオフ周波数が高いローパスフィルタを適用したときに、カットオフ周波数の低いローパスフィルタを適用したときと同等の停止振動の発生し難い長い減速時間を持った速度指令プロファイルを生成でき、多関節型ロボットの速度指令プロファイルの生成などに有用である。 The speed command profile generation method of the present invention has a long deceleration time in which a stop vibration is hardly generated when a low-pass filter with a high cut-off frequency is applied and when a low-pass filter with a low cut-off frequency is applied. A speed command profile can be generated, which is useful for generating a speed command profile of an articulated robot.

１速度指令プロファイル（ステップＳ１からＳ２にて生成）
２速度指令プロファイル（ステップＳ３にて生成）
３速度指令プロファイル（ステップＳ４にて生成）
４速度指令プロファイル（ステップＳ４からＳ６を繰り返すことで生成）
５加減速特性（等加速度方式に従って決定）
６加減速特性（停止振動の発生し難い長い加減速時間を実現）
７加減速特性（本発明により求められる）
８加減速時間（動作速度が最大速度の１００％時における等加速度方式での時間）
９加減速時間（動作速度が最大速度の１００％時における停止振動の発生し難い長い時間）
１０加減速時間（動作速度が最大速度の１００％時における本発明による時間）
１１加減速時間（動作速度が最大速度の５０％時における等加速度方式での時間）
１２加減速時間（動作速度が最大速度の５０％時における停止振動の発生し難い長い時間）
１３加減速時間（動作速度が最大速度の５０％時における本発明による時間）
１４加減速時間（動作速度が最大速度の１０％時における等加速度方式での時間）
１５加減速時間（動作速度が最大速度の１０％時における停止振動の発生し難い長い時間）
１６加減速時間（動作速度が最大速度の１０％時における本発明での時間）
１７加速特性決定部
１８減速特性決定部
１９速度指令プロファイル生成部
２０第２のローパスフィルタ
２１サーボ制御部
２２モータ
２３速度指令プロファイル（加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速度方式を用いて生成）
２４速度指令プロファイル（速度指令プロファイル２３にカットオフ周波数の低いローパスフィルタを適用したもの）
２５減速時間
２６速度指令プロファイル（加速時の加減速特性の決定に等速度方式を、減速時の加減速特性の決定に本発明をそれぞれ用いて生成）
２７速度指令プロファイル（速度指令プロファイル２６にカットオフ周波数の高いローパスフィルタを適用）
２８減速時間
２９加減速特性（等加速時間方式にて決定）
３０加減速特性（等加速度方式にて決定）
３１速度指令プロファイル（加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速時間方式を用いて生成（高速））
３２速度指令プロファイル（加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速時間方式を用いて生成（低速））
３３速度指令プロファイル（加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速度方式を用いて生成（高速））
３４速度指令プロファイル（加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速度方式を用いて生成（低速））
３５速度指令プロファイル（加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速時間方式を用いて生成（停止位置手前にて最大速度の５０％から２５％に減速））
３６速度指令プロファイル（加速時および減速時の加減速特性の決定に等加速度方式を用いて生成（停止位置手前にて最大速度の５０％から２５％に減速））
３７時間差（速度指令プロファイル３５と速度指令プロファイル３６の作業時間の差）
３８速度指令プロファイル
３９速度指令プロファイル（ローパスフィルタにより平滑化） 1 Speed command profile (generated in steps S1 to S2)
2 Speed command profile (generated at step S3)
3 Speed command profile (generated in step S4)
4 Speed command profile (generated by repeating steps S4 to S6)
5 Acceleration / deceleration characteristics (determined according to the constant acceleration method)
6 Acceleration / deceleration characteristics (A long acceleration / deceleration time in which stop vibration is difficult to occur)
7 Acceleration / deceleration characteristics (required by the present invention)
8 Acceleration / deceleration time (Time in the constant acceleration method when the operation speed is 100% of the maximum speed)
9 Acceleration / deceleration time (long time when stop vibration hardly occurs when the operation speed is 100% of the maximum speed)
10 Acceleration / deceleration time (time according to the present invention when the operation speed is 100% of the maximum speed)
11 Acceleration / deceleration time (Time in the constant acceleration method when the operation speed is 50% of the maximum speed)
12 Acceleration / deceleration time (long time when stop vibration is difficult to occur when the operation speed is 50% of the maximum speed)
13 Acceleration / deceleration time (time according to the present invention when the operation speed is 50% of the maximum speed)
14 Acceleration / deceleration time (Time in the constant acceleration method when the operation speed is 10% of the maximum speed)
15 Acceleration / deceleration time (long time when stop vibration is difficult to occur when the operating speed is 10% of the maximum speed)
16 Acceleration / deceleration time (time in the present invention when the operation speed is 10% of the maximum speed)
17 Acceleration characteristic determination unit 18 Deceleration characteristic determination unit 19 Speed command profile generation unit 20 Second low-pass filter 21 Servo control unit 22 Motor 23 Speed command profile (Equal acceleration method is used to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration) Generated)
24 Speed command profile (Applying low-pass filter with low cut-off frequency to speed command profile 23)
25 Deceleration time 26 Speed command profile (generated using the constant velocity method to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and the present invention to determine acceleration / deceleration characteristics during deceleration)
27 Speed command profile (Applying low-pass filter with high cutoff frequency to speed command profile 26)
28 Deceleration time 29 Acceleration / deceleration characteristics (determined by the constant acceleration time method)
30 Acceleration / deceleration characteristics (determined by the constant acceleration method)
31 Speed command profile (generated using the constant acceleration time method (high speed) to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration)
32 Speed command profile (generated using the constant acceleration time method (low speed) to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration)
33 Speed command profile (generated using the constant acceleration method to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration (high speed))
34 Speed command profile (generated using the constant acceleration method to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration (low speed))
35 Speed command profile (generated using the constant acceleration time method to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration (decelerate from 50% to 25% of maximum speed before the stop position))
36 Speed command profile (Generated using constant acceleration method to determine acceleration / deceleration characteristics during acceleration and deceleration (decelerate from 50% to 25% of maximum speed before stop position))
37 time difference (difference in working time between speed command profile 35 and speed command profile 36)
38 Speed command profile 39 Speed command profile (smoothed by low-pass filter)

Claims

A method for generating a speed command profile of an articulated robot having a rotary arm having a plurality of rotary axes driven by a motor and operating according to a program taught in advance,
A first step of generating a first speed command profile so that the acceleration is constant regardless of the operation speed specified by the program;
A second step of obtaining a deceleration time when a first low-pass filter is applied to the first speed command profile generated in the first step;
A third step of obtaining a deceleration time when a second low-pass filter having a higher cutoff frequency than the first low-pass filter is applied to the first speed command profile generated in the first step;
A fourth speed command profile is generated by obtaining an acceleration / deceleration characteristic representing the relationship between the operating speed and the acceleration / deceleration time so that the deceleration time of the second step is equal to the deceleration time of the third step. And the steps
A speed command profile of an articulated robot comprising a fifth step for obtaining a third speed command profile when the second low-pass filter is applied to the second speed command profile generated in the fourth step. Generation method.

The acceleration characteristic at the time of acceleration in the fifth step is a characteristic obtained by applying the second low-pass filter to the acceleration characteristic of the first speed command profile generated in the first step, and at the time of deceleration in the fifth step. The method for generating a speed command profile for an articulated robot according to claim 1, wherein the deceleration characteristic is a characteristic obtained by applying the second low-pass filter to the deceleration characteristic of the third speed command profile generated in the fourth step. .

The deceleration characteristic is changed by changing the deceleration time of the deceleration characteristic in the first speed command profile generated in the first step, and the deceleration time is calculated by applying a second low-pass filter to the changed deceleration characteristic. 3. The method for generating a speed command profile for an articulated robot according to claim 1, wherein the deceleration characteristic is changed until the deceleration time becomes equal to the deceleration time obtained in the second step.