JP2012016817A - Robot, carrier device, and control method using inertial sensor - Google Patents

Robot, carrier device, and control method using inertial sensor Download PDF

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot that prevents correct control from being impaired by an output error of an inertial sensor which causes a control device to falsely recognize information, and to provide a carrier device and a control method using an inertial sensor.SOLUTION: The carrier device includes: a movable unit; a drive source of the movable unit; a position sensor for outputting the position information of the drive source; the inertial sensor for outputting the information on an inertia force exerted in moving the movable unit; and a control command generator for outputting a control command defining the motion of the movable unit. The carrier device further includes: a control switching determiner for determining whether applying the inertia force information when controlling the motion operation of the movable unit; and an operation control part for performing first control according to the control command, the position information and the inertia force information when the control switching determiner determines to apply the inertia force information, and performing second control different from the first control according to the control command and the position information when the control switching determiner determines not to apply the inertia force information.

Description

本発明は、アームの先端に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させるロボット、移動部材に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させる搬送装置、及びこれらの装置を制御する慣性センサーを用いた制御方法に関する。   The present invention provides a robot that moves a terminal device attached to the tip of an arm to a desired position, a transport device that moves the terminal device attached to a moving member to a desired position, and an inertial sensor that controls these devices. It relates to the control method used.

従来から、アームを回動などさせることによってアームの先端に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させて、当該位置において、端末装置を稼動させるロボットなどの装置が知られている。例えば、把持端末を備え、加工装置に対して被加工部材を給除材する給除材装置や、塗装端末を備えた塗装ロボットや、溶接端末を備えた溶接ロボットなどが知られている。
ロボットを駆動させる際には、ロボットのアームを駆動するモーターなどの駆動源の回転角度を測定し、測定した角度情報に基づいてアームの先端位置などを制御する制御方法が用いられている。しかし、駆動源からアームに駆動力を伝達する伝達機構やアームは剛体ではないことに起因して、伝達機構やアームが変形するために、角度情報に基づいて位置制御されたアームの先端側の位置が必ずしも実際の位置と一致しない場合があった。また、動作時に伝達機構やアームが変形することによって、振動を生ずるという問題があった。これらの問題に対し、アーム先端に慣性センサーを取り付けて先端の動きを測定し、得られた慣性センサーによる角速度情報を制御に用いる方法が考案されている。特許文献1には、慣性センサーの出力信号によってアームの動作を制御することによって、剛性が低い場合でも高精度の位置決めができると共に、振れによる精度低下を防止することができる多関節ロボットの制御方法及び多関節ロボットが開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a device such as a robot that moves a terminal device attached to the tip of an arm to a desired position by rotating the arm and operates the terminal device at the position is known. For example, a feeding / unloading material apparatus that includes a gripping terminal and feeds / unprocesses a workpiece with respect to a processing apparatus, a painting robot that includes a painting terminal, a welding robot that includes a welding terminal, and the like are known.
When driving a robot, a control method is used in which the rotation angle of a drive source such as a motor driving a robot arm is measured, and the tip position of the arm is controlled based on the measured angle information. However, because the transmission mechanism and the arm that transmit the driving force from the drive source to the arm are not rigid, the transmission mechanism and the arm are deformed. In some cases, the position does not necessarily match the actual position. In addition, there is a problem that vibration is generated by the deformation of the transmission mechanism and the arm during operation. To solve these problems, a method has been devised in which an inertial sensor is attached to the tip of an arm to measure the movement of the tip, and the obtained angular velocity information from the inertial sensor is used for control. Patent Document 1 discloses a method for controlling an articulated robot that can perform high-precision positioning even when rigidity is low by controlling an arm operation based on an output signal of an inertial sensor, and can prevent a reduction in accuracy due to vibration. And an articulated robot.

しかし、慣性センサーの出力からアームの回動角度を求めるためには、慣性センサーの出力を積分する必要があり、積分を繰り返すと慣性センサーの基準電位のドリフトの影響を受けやすくなり、制御装置が情報を誤認識する可能性が高くなるという課題があった。特許文献2には、角度センサーの出力の低周波成分を用いて、角速度センサーの出力は出力の積分値の高周波成分のみを制御に用いることによって、基準電位のドリフトなどの低周波で変動する誤差要因を排除したロボット制御装置およびロボットの制御方法が開示されている。   However, in order to obtain the arm rotation angle from the output of the inertial sensor, it is necessary to integrate the output of the inertial sensor. Repeating the integration makes it more susceptible to the drift of the reference potential of the inertial sensor, and the control device There was a problem that the possibility of misrecognizing information increased. Patent Document 2 discloses an error that varies at a low frequency such as a drift of a reference potential by using a low frequency component of an output of an angle sensor and an output of an angular velocity sensor using only a high frequency component of an integrated value of an output for control. A robot control apparatus and a robot control method in which factors are eliminated are disclosed.

特開平7−9374号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-9374 特開2005−242794号公報JP 2005-242794 A

しかしながら、慣性センサーの出力には、ノイズの影響や、信号伝達の遅延の影響などによる誤差が含まれる可能性があり、これらの誤差によって制御装置が情報を誤認識する可能性が高くなるという課題があった。慣性センサーのノイズの影響や、信号伝達の遅延の影響などは高周波でも起こる現象であり、特許文献2に開示された制御装置や制御方法では対応できない課題である。   However, there is a possibility that the output of the inertial sensor may include errors due to the effects of noise or the delay of signal transmission, and the possibility that the control device may erroneously recognize information due to these errors increases. was there. The influence of noise of the inertial sensor and the influence of signal transmission delay are phenomena that occur even at high frequencies, and are problems that cannot be dealt with by the control device and control method disclosed in Patent Document 2.

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例にかかるロボットは、一端を回動自在に支持されたアームと、前記アームを回動させるための駆動源と、前記駆動源の回動角度を検出し、前記駆動源の回動角度情報を出力する角度センサーと、前記アームに取り付けられており、前記アームが回動する角速度を検出して前記アームの角速度情報を出力する慣性センサーと、前記アームの回動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備えるロボットであって、制御切替決定部と、アーム動作制御部と、を備え、前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記アームの動作を制御する際に、前記角速度情報を用いるか否かを決定し、前記アーム動作制御部は、前記制御切替決定部が、前記角速度情報を用いることを決定した場合には、前記制御指令、前記回動角度情報、及び前記角速度情報に拠って第一の制御を実施することで前記駆動源を制御して前記アームの動作を制御し、前記制御切替決定部が、前記角速度情報を用いないことを決定した場合には、前記制御指令、及び前記回動角度情報に拠って前記第一の制御とは異なる第二の制御を実施することで、前記駆動源を制御して前記アームの動作を制御することを特徴とする。   Application Example 1 A robot according to this application example detects an arm having one end rotatably supported, a drive source for rotating the arm, a rotation angle of the drive source, and the drive. An angle sensor that outputs rotation angle information of the source, an inertia sensor that is attached to the arm, detects an angular velocity at which the arm rotates, and outputs angular velocity information of the arm, and a rotation operation of the arm A control command generation unit that outputs a control command that defines a control command, comprising a control switching determination unit and an arm operation control unit, wherein the control switching determination unit controls the drive source To determine whether to use the angular velocity information when controlling the movement of the arm, and when the control switching determination unit determines to use the angular velocity information, in front The first control is performed based on the control command, the rotation angle information, and the angular velocity information to control the drive source to control the operation of the arm, and the control switching determination unit is configured to control the angular velocity information. If it is decided not to use the second control different from the first control based on the control command and the rotation angle information, the drive source is controlled and the second control is performed. The operation of the arm is controlled.

本適用例にかかるロボットによれば、制御切替決定部が、アームの動作を制御する際に、角速度情報を用いるか否かを決定し、アーム動作制御部は、制御切替決定部の決定に従って、制御指令、回動角度情報、及び角速度情報に拠って第一の制御を、又は制御指令及び回動角度情報、に拠って第二の制御を実施する。これにより、適切な制御を実施するために、角速度情報を用いることによる効果が大きい場合と効果が小さい場合とで、又は角速度情報の誤差が比較的大きい場合と小さい場合とで、角速度情報を適切に使用した又は使用しない制御を選択して実施することができる。また、角速度情報を用いることが効果的な制御方法を選択して実施することができる。
第一の制御は、制御指令、回動角度情報、及び角速度情報を用いることで、振動などを抑制できる制御方法であって、例えば状態フィードバック制御と呼ばれる制御方法である。第二の制御は、制御指令及び回動角度情報を用いて安定して目的の位置に到達させることができる制御方法であって、例えば角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID(Proportional Integral Differential)制御などである。
According to the robot according to this application example, the control switching determination unit determines whether to use the angular velocity information when controlling the operation of the arm, and the arm operation control unit follows the determination of the control switching determination unit. The first control is performed based on the control command, the rotation angle information, and the angular velocity information, or the second control is performed based on the control command and the rotation angle information. Thus, in order to carry out appropriate control, the angular velocity information is appropriately used when the effect by using the angular velocity information is large and when the effect is small, or when the error of the angular velocity information is relatively large and small. Controls that are used or not used can be selected and implemented. Further, it is possible to select and implement a control method that is effective using the angular velocity information.
The first control is a control method that can suppress vibration and the like by using a control command, rotation angle information, and angular velocity information, and is a control method called, for example, state feedback control. The second control is a control method that can stably reach the target position using the control command and the rotation angle information. For example, the PID based on the angle of the angle sensor and the angular velocity of the differential value thereof. (Proportional Integral Differential) control.

[適用例2]本適用例にかかるロボットは、一端を回動自在に支持されたアームと、前記アームを回動させるための駆動源と、前記駆動源の回動角度を検出することによって、前記駆動源の回動角度情報を出力する角度センサーと、前記アームに取り付けられており、前記アームが回動する角速度を検出して前記アームの角速度情報を出力する慣性センサーと、前記アームの回動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備えるロボットであって、制御切替決定部と、アーム動作制御部と、を備え、前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記アームの動作を制御する際の、前記角速度情報の重み付け定数を決定し、前記アーム動作制御部は、前記制御指令、前記回動角度情報、及び前記制御切替決定部が決定した前記重み付け定数を乗じた前記角速度情報に拠って、前記駆動源を制御することによって前記アームの動作を制御することを特徴とする。   Application Example 2 A robot according to this application example detects an arm whose one end is rotatably supported, a drive source for rotating the arm, and a rotation angle of the drive source, An angle sensor that outputs rotation angle information of the drive source, an inertia sensor that is attached to the arm, detects an angular velocity at which the arm rotates, and outputs angular velocity information of the arm, and a rotation of the arm A control command generation unit that outputs a control command that defines a dynamic motion, and includes a control switching determination unit and an arm operation control unit, wherein the control switching determination unit controls the drive source To determine a weighting constant of the angular velocity information when controlling the operation of the arm, and the arm operation control unit includes the control command, the rotation angle information, and the control switching determination unit. Depending on the angular velocity information obtained by multiplying the boss was the weighted constant, and controls the operation of the arm by controlling the drive source.

本適用例にかかるロボットによれば、制御切替決定部が、角速度情報の重み付け定数を決定し、アーム動作制御部は、制御指令、回動角度情報、及び制御切替決定部が決定した重み付け定数を乗じた角速度情報を用いてアームの動作を制御する。これにより、適切な制御を実施することに対して、角速度情報を用いることによる効果及び角速度情報の誤差が及ぼす影響を総合的に考慮して重み付け定数を決定することで、総合的に角速度情報を用いることによる効果が大きくなり、角速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、アームの動作の制御を実施することができる。   According to the robot according to this application example, the control switching determination unit determines the weighting constant of the angular velocity information, and the arm operation control unit determines the control command, the rotation angle information, and the weighting constant determined by the control switching determination unit. The arm motion is controlled using the multiplied angular velocity information. This makes it possible to determine the weighting constant in a comprehensive manner by determining the weighting constant by comprehensively considering the effect of using the angular velocity information and the effect of the error in the angular velocity information when performing appropriate control. It is possible to control the operation of the arm so that the effect of the use is increased and the influence of the error of the angular velocity information is reduced.

[適用例3]上記適用例にかかるロボットは、前記角速度情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記角速度情報を当該閾値と比較して、前記角速度情報を用いるか否かを、又は前記角速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 3 The robot according to the application example previously sets a threshold value in the angular velocity information, and the control switching determination unit compares the angular velocity information with the threshold value to determine whether to use the angular velocity information. Alternatively, it is preferable to determine a weighting constant for the angular velocity information.

このロボットによれば、角速度情報を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かが、又は角速度情報の重み付け定数が決定される。角速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、角速度が小さくなると、角速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる角速度情報の誤差の影響を受け、角度情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。角速度情報を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かを、又は角速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に角速度情報を用いることによる効果が大きくなり、角速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、アームの動作の制御を実施することができる。   According to this robot, the angular velocity information is compared with a threshold value, and whether to use the angular velocity information or a weighting constant of the angular velocity information is determined. By using the angular velocity information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, when the angular velocity is reduced, the effect of using the angular velocity information is reduced, and the accuracy is lower than when only the angular information is used due to the influence of errors in the angular velocity information due to noise or the like. By comparing the angular velocity information with a threshold and determining whether or not to use the angular velocity information, or by determining the weighting constant of the angular velocity information, the effect of using the angular velocity information comprehensively increases and an error in angular velocity information is exerted. It is possible to control the operation of the arm with less influence.

[適用例4]上記適用例にかかるロボットは、前記回動角度情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記回動角度情報を当該閾値と比較して、前記角速度情報を用いるか否かを、又は前記角速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 4 The robot according to the application example previously sets a threshold value for the rotation angle information, and the control switching determination unit uses the angular velocity information by comparing the rotation angle information with the threshold value. It is preferable to determine whether or not or the weighting constant of the angular velocity information.

このロボットによれば、回動角度情報を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かが、又は角速度情報の重み付け定数が決定される。角速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、回動角度が大きくなって目的の角度に近づいた状態では、角速度が小さくなり、角速度が小さくなると、角速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる角速度情報の誤差の影響を受け、角度情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。回動角度情報を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かを、又は角速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に角速度情報を用いることによる効果が大きくなり、角速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、アームの動作の制御を実施することができる。   According to this robot, the rotation angle information is compared with a threshold value, and whether to use the angular velocity information or the weighting constant of the angular velocity information is determined. By using the angular velocity information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, in a state where the rotation angle becomes large and approaches the target angle, the angular velocity becomes small, and when the angular velocity becomes small, the effect of using the angular velocity information is reduced, and the influence of the angular velocity information error due to noise, etc. The accuracy is lower than when only angle information is used. By comparing the rotation angle information with a threshold and determining whether or not to use angular velocity information, or by determining the weighting constant of the angular velocity information, the effect of using the angular velocity information comprehensively increases, resulting in an error in angular velocity information. It is possible to control the operation of the arm so as to reduce the influence of.

[適用例5]上記適用例にかかるロボットは、前記角速度情報の一回以上の積分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記角速度情報の一回以上の積分値を当該閾値と比較して、前記角速度情報を用いるか否かを、又は前記角速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 5 The robot according to the application example previously sets a threshold value for one or more integral values of the angular velocity information, and the control switching determination unit sets the one or more integral values of the angular velocity information to the threshold values. It is preferable to determine whether to use the angular velocity information or to determine a weighting constant for the angular velocity information.

このロボットによれば、角速度情報の一回以上の積分値を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かが、又は角速度情報の重み付け定数が決定される。角速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、角速度が小さくなると、角速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる角速度情報の誤差の影響を受け、角度情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。角速度情報の一回以上の積分値を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かを、又は角速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に角速度情報を用いることによる効果が大きくなり、角速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、アームの動作の制御を実施することができる。角速度情報の一回以上の積分値を閾値と比較することは、角速度情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。角速度情報の一回以上の積分値を扱うことで、回動角度情報などと単位を共通にして扱いやすくすることができる。   According to this robot, one or more integral values of angular velocity information are compared with a threshold value, and whether to use angular velocity information or a weighting constant of angular velocity information is determined. By using the angular velocity information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, when the angular velocity is reduced, the effect of using the angular velocity information is reduced, and the accuracy is lower than when only the angular information is used due to the influence of errors in the angular velocity information due to noise or the like. Comparing one or more integral values of angular velocity information with a threshold value and determining whether to use angular velocity information or determining a weighting constant for angular velocity information increases the effect of using angular velocity information comprehensively. The effect of the error of the angular velocity information is reduced, and the arm operation can be controlled. Comparing one or more integral values of angular velocity information with a threshold value can be the same criterion as when comparing angular velocity information with a threshold value. By handling one or more integral values of angular velocity information, the unit can be handled in common with the rotation angle information and the like.

[適用例6]上記適用例にかかるロボットは、前記回動角度情報の一回以上の微分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記回動角度情報の一回以上の微分値を当該閾値と比較して、前記角速度情報を用いるか否かを、又は前記角速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 6 The robot according to the application example previously sets a threshold value for one or more differential values of the rotation angle information, and the control switching determination unit performs one or more differentiations of the rotation angle information. It is preferable to compare the value with the threshold value to determine whether to use the angular velocity information or to determine a weighting constant for the angular velocity information.

このロボットによれば、回動角度情報の一回以上の微分値を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かが、又は角速度情報の重み付け定数が決定される。角速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、回動角度が大きくなって目的の角度に近づいた状態では、角速度が小さくなり、角速度が小さくなると、角速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる角速度情報の誤差の影響を受け、角度情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。角度情報の一回以上の微分値を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かを、又は角速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に角速度情報を用いることによる効果が大きくなり、角速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、アームの動作の制御を実施することができる。回動角度情報の一回以上の微分値を閾値と比較することは、回動角度情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。回動角度情報の一回以上の微分値を扱うことで、角速度情報などと単位を共通にして扱いやすくすることができる。   According to this robot, one or more differential values of the rotation angle information are compared with a threshold value, and whether to use the angular velocity information or a weighting constant of the angular velocity information is determined. By using the angular velocity information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, in a state where the rotation angle becomes large and approaches the target angle, the angular velocity becomes small, and when the angular velocity becomes small, the effect of using the angular velocity information is reduced, and the influence of the angular velocity information error due to noise, etc. The accuracy is lower than when only angle information is used. By comparing one or more differential values of angle information with a threshold and determining whether or not to use angular velocity information, or by determining a weighting constant for angular velocity information, the effect of using angular velocity information comprehensively increases. The effect of the error of the angular velocity information is reduced, and the arm operation can be controlled. Comparing one or more differential values of the rotation angle information with the threshold value can be the same criterion as when comparing the rotation angle information with the threshold value. By handling one or more differential values of the rotation angle information, the unit can be handled in common with the angular velocity information and the like.

[適用例7]上記適用例にかかるロボットは、前記制御指令の特徴点をもとに時間軸における閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記特徴点からの経過時間を当該閾値と比較して、前記角速度情報を用いるか否かを、又は前記角速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 7 The robot according to the application example previously sets a threshold on the time axis based on the feature point of the control command, and the control switching determination unit uses the elapsed time from the feature point as the threshold value. In comparison, it is preferable to determine whether to use the angular velocity information or to determine a weighting constant for the angular velocity information.

このロボットによれば、制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かが、又は角速度情報の重み付け定数が決定される。角速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、角速度が小さくなると、角速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる角速度情報の誤差の影響が大きくなる。制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かを、又は角速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に角速度情報を用いることによる効果が大きくなり、角速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、アームの動作の制御を実施することができる。
例えば移動する目的の位置のような制御指令の特徴点から一定以上の時間が経過すると、角速度情報の値は、制御指令において規定された特徴点における角速度の値となる。制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較することで、角速度情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。経過時間を基準とすることで、角速度情報などを閾値と比較する場合にくらべて、制御を簡単にすることができる。
According to this robot, the elapsed time from the feature point of the control command is compared with a threshold value, and whether or not the angular velocity information is used or the weighting constant of the angular velocity information is determined. By using the angular velocity information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, as the angular velocity decreases, the effect of using the angular velocity information decreases and the influence of errors in angular velocity information due to noise or the like increases. By comparing the elapsed time from the feature point of the control command with a threshold and determining whether or not to use angular velocity information, or by determining a weighting constant for angular velocity information, the effect of using angular velocity information comprehensively increases. The effect of the error of the angular velocity information is reduced, and the arm operation can be controlled.
For example, when a certain time or more has elapsed from the feature point of the control command such as the target position of movement, the value of the angular velocity information becomes the value of the angular velocity at the feature point defined in the control command. By comparing the elapsed time from the feature point of the control command with the threshold value, it is possible to use the same judgment standard as when comparing the angular velocity information with the threshold value. By using the elapsed time as a reference, the control can be simplified as compared with the case where angular velocity information or the like is compared with a threshold value.

[適用例8]上記適用例にかかるロボットは、前記角速度情報に影響を与えるノイズに閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記角速度情報に影響を与えるノイズを当該閾値と比較して、前記角速度情報を用いるか否かを、又は前記角速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 8 The robot according to the application example previously sets a threshold value for the noise that affects the angular velocity information, and the control switching determination unit compares the noise that affects the angular velocity information with the threshold value. It is preferable to determine whether to use the angular velocity information or a weighting constant of the angular velocity information.

このロボットによれば、角速度情報に影響を与えるノイズを閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かが、又は角速度情報の重み付け定数が決定される。角速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、角速度情報に影響を与えるノイズが大きくなると、ノイズなどによる角速度情報の誤差の影響が大きくなるため、角速度情報を用いる効果が減少する。角速度情報に影響を与えるノイズを閾値と比較して、角速度情報を用いるか否かを、又は角速度情報の重み付け定数を決定することで、角速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、アームの動作の制御を実施することができる。   According to this robot, the noise affecting the angular velocity information is compared with a threshold value, and whether or not the angular velocity information is used or the weighting constant of the angular velocity information is determined. By using the angular velocity information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, if the noise that affects the angular velocity information increases, the effect of the angular velocity information decreases because the influence of the error in the angular velocity information due to noise or the like increases. By comparing the noise that affects the angular velocity information with a threshold value and determining whether to use the angular velocity information, or by determining the weighting constant of the angular velocity information, the influence of the error in the angular velocity information is reduced. Control can be implemented.

[適用例9]本適用例にかかる搬送装置は、摺動自在に支持された移動部と、前記移動部を移動させるための駆動源と、前記駆動源による駆動量を検出し、前記駆動源の位置情報を出力する位置センサーと、前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する加速度の加速度情報を出力する慣性センサーと、前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備える搬送装置であって、制御切替決定部と、動作制御部と、を備え、前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際に、前記加速度情報を用いるか否かを決定し、前記動作制御部は、前記制御切替決定部が、前記加速度情報を用いることを決定した場合には、前記制御指令、前記位置情報、及び前記加速度情報に拠って第一の制御を実施することで前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御し、前記制御切替決定部が、前記加速度情報を用いないことを決定した場合には、前記制御指令、及び前記位置情報に拠って前記第一の制御とは異なる第二の制御を実施することで、前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御することを特徴とする。   Application Example 9 A conveying apparatus according to this application example detects a moving unit supported slidably, a driving source for moving the moving unit, a driving amount by the driving source, and the driving source. A position sensor that outputs position information of the motor, an inertia sensor that is attached to the moving unit and outputs acceleration information of acceleration acting on the moving unit when the moving unit is moved, and movement of the moving unit A control command generation unit that outputs a control command that defines an operation, and includes a control switching determination unit and an operation control unit, wherein the control switching determination unit controls the drive source Thus, when controlling the moving operation of the moving unit, it is determined whether to use the acceleration information, and the operation control unit determines that the control switching determining unit determines to use the acceleration information. The control The first control is performed based on the command, the position information, and the acceleration information to control the driving source to control the moving operation of the moving unit, and the control switching determining unit determines the acceleration information. If it is decided not to use, the second control different from the first control is performed based on the control command and the position information, thereby controlling the drive source and It is characterized by controlling the moving operation.

本適用例にかかる搬送装置によれば、制御切替決定部が、移動部の移動動作を制御する際に、加速度情報を用いるか否かを決定し、動作制御部は、制御切替決定部の決定に従って、制御指令、位置情報、及び加速度情報に拠って第一の制御を、又は制御指令及び位置情報、に拠って第二の制御を実施する。これにより、適切な制御を実施するために、加速度情報を用いることによる効果が大きい場合と効果が小さい場合とで、又は加速度情報の誤差が比較的大きい場合と小さい場合とで、加速度情報を適切に使用した又は使用しない制御を選択して実施することができる。また、加速度情報を用いることが効果的な制御方法を選択して実施することができる。
第一の制御は、制御指令、位置情報、及び加速度情報を用いることで、振動などを抑制できる制御方法であって、例えば状態フィードバック制御と呼ばれる制御方法である。第二の制御は、制御指令及び位置情報を用いて安定して目的の位置に到達させることができる制御方法であって、例えば角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID制御などである。
According to the transport apparatus according to this application example, the control switching determination unit determines whether to use acceleration information when controlling the moving operation of the moving unit, and the operation control unit determines the control switching determination unit. Accordingly, the first control is performed based on the control command, the position information, and the acceleration information, or the second control is performed based on the control command and the position information. Thus, in order to carry out appropriate control, the acceleration information is appropriately used when the effect by using the acceleration information is large and when the effect is small, or when the error of the acceleration information is relatively large and small. Controls that are used or not used can be selected and implemented. Further, it is possible to select and implement a control method that is effective to use acceleration information.
The first control is a control method that can suppress vibration and the like by using the control command, position information, and acceleration information, and is a control method called state feedback control, for example. The second control is a control method capable of stably reaching a target position using a control command and position information, for example, PID control based on an angle of an angle sensor or an angular velocity of a differential value thereof. It is.

[適用例10]本適用例にかかる搬送装置は、摺動自在に支持された移動部と、前記移動部を移動させるための駆動源と、前記駆動源による駆動量を検出し、前記駆動源の位置情報を出力する位置センサーと、前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する加速度の加速度情報を出力する慣性センサーと、前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備える搬送装置であって、制御切替決定部と、動作制御部と、を備え、前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際の、前記加速度情報の重み付け定数を決定し、前記動作制御部は、前記制御指令、前記位置情報、及び前記制御切替決定部が決定した前記重み付け定数を乗じた前記加速度情報に拠って、前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御することを特徴とする。   Application Example 10 A transport apparatus according to this application example detects a moving unit supported slidably, a driving source for moving the moving unit, a driving amount by the driving source, and the driving source. A position sensor that outputs position information of the motor, an inertia sensor that is attached to the moving unit and outputs acceleration information of acceleration acting on the moving unit when the moving unit is moved, and movement of the moving unit A control command generation unit that outputs a control command that defines an operation, and includes a control switching determination unit and an operation control unit, wherein the control switching determination unit controls the drive source Thus, a weighting constant of the acceleration information when controlling the moving operation of the moving unit is determined, and the operation control unit is configured to determine the weighting constant determined by the control command, the position information, and the control switching determination unit. Depending on the said acceleration information multiplied by, and controls the movement of the moving part by controlling the driving source.

本適用例にかかる搬送装置によれば、制御切替決定部が、加速度情報の重み付け定数を決定し、動作制御部は、制御指令、位置情報、及び制御切替決定部が決定した重み付け定数を乗じた加速度情報を用いて移動部の移動動作を制御する。これにより、適切な制御を実施することに対して、加速度情報を用いることによる効果及び加速度情報の誤差が及ぼす影響を総合的に考慮して重み付け定数を決定することで、総合的に加速度情報を用いることによる効果が大きくなり、加速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to the transport apparatus according to this application example, the control switching determination unit determines the weighting constant of the acceleration information, and the operation control unit multiplies the control command, the position information, and the weighting constant determined by the control switching determination unit. The moving operation of the moving unit is controlled using the acceleration information. Thus, the acceleration information is comprehensively determined by determining the weighting constant in consideration of the effect of using the acceleration information and the influence of the error of the acceleration information in comprehensively for performing appropriate control. It is possible to control the movement operation of the moving unit, in which the effect of the use is increased and the influence of the error of the acceleration information is reduced.

[適用例11]上記適用例にかかる搬送装置は、前記加速度情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部が、前記加速度情報を当該閾値と比較して、前記加速度情報を用いるか否かを、又は前記加速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 11 The transport apparatus according to the application example described above sets a threshold value in advance in the acceleration information, and whether or not the control switching determination unit uses the acceleration information by comparing the acceleration information with the threshold value. Or a weighting constant of the acceleration information is preferably determined.

この搬送装置によれば、加速度情報を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かが、又は加速度情報の重み付け定数が決定される。加速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、加速度が小さくなると、加速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる加速度情報の誤差の影響を受け、位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。加速度情報を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かを、又は加速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に加速度情報を用いることによる効果が大きくなり、加速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to this transport apparatus, the acceleration information is compared with a threshold value, and whether to use the acceleration information or the weighting constant of the acceleration information is determined. By using acceleration information, it is possible to carry out more suitable control than when it is not used, but when the acceleration is reduced, the effect of using the acceleration information is reduced and the influence of the error of the acceleration information due to noise or the like is reduced. The accuracy is lower than when only the position information is used. By comparing the acceleration information with a threshold value and determining whether to use the acceleration information, or by determining the weighting constant of the acceleration information, the effect of using the acceleration information comprehensively increases, resulting in an error in the acceleration information. It is possible to control the movement operation of the moving unit with less influence.

[適用例12]上記適用例にかかる搬送装置は、前記位置情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部が、前記位置情報を当該閾値と比較して、前記加速度情報を用いるか否かを、又は前記加速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   Application Example 12 In the transfer device according to the application example described above, whether a threshold value is set in advance in the position information, and whether the control switching determination unit uses the acceleration information by comparing the position information with the threshold value. Or a weighting constant of the acceleration information is preferably determined.

この搬送装置によれば、位置情報を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かが、又は加速度情報の重み付け定数が決定される。加速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、移動量が一定の量より大きくなって等速で移動する位置において移動している状態や、目的の位置に近づいて移動速度が小さくなった状態では、加速度が小さくなる。加速度が小さくなると、加速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる加速度情報の誤差の影響を受け、位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。位置情報を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かを、又は加速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に加速度情報を用いることによる効果が大きくなり、加速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to this transport device, position information is compared with a threshold value, and whether to use acceleration information or a weighting constant for acceleration information is determined. By using the acceleration information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, in a state where the movement amount is larger than a certain amount and the movement is performed at a position where the movement is performed at a constant speed, or in a state where the movement speed is reduced due to approaching the target position, the acceleration is reduced. When the acceleration is reduced, the effect of using the acceleration information is reduced, and the accuracy is lower than when only the position information is used due to the influence of an error in the acceleration information due to noise or the like. By comparing the position information with a threshold value and determining whether or not to use acceleration information, or by determining a weighting constant for acceleration information, the effect of using the acceleration information comprehensively increases, resulting in an error in acceleration information. It is possible to control the movement operation of the moving unit with less influence.

[適用例13]上記適用例にかかる搬送装置は、前記加速度情報の一回以上の積分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部が、前記加速度情報の一回以上の積分値を当該閾値と比較して、前記加速度情報を用いるか否かを、又は前記加速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   [Application Example 13] In the transfer device according to the application example, a threshold value is set in advance for one or more integral values of the acceleration information, and the control switching determination unit sets the one or more integral values of the acceleration information. It is preferable to determine whether to use the acceleration information or to determine a weighting constant for the acceleration information in comparison with a threshold value.

この搬送装置によれば、加速度情報の一回以上の積分値を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かが、又は加速度情報の重み付け定数が決定される。加速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、加速度が小さくなると、加速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる加速度情報の誤差の影響を受け位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。加速度情報の一回以上の積分値を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かを、又は加速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に加速度情報を用いることによる効果が大きくなり、加速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。加速度情報の一回以上の積分値を閾値と比較することは、加速度情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。加速度情報の一回以上の積分値を扱うことで、位置情報などと単位を共通にして扱いやすくすることができる。   According to this transport apparatus, one or more integral values of acceleration information are compared with a threshold value, and whether to use acceleration information or a weighting constant for acceleration information is determined. By using acceleration information, it is possible to carry out more suitable control than when it is not used, but when the acceleration is reduced, the effect of using the acceleration information is reduced and the influence of the error of the acceleration information due to noise or the like is reduced. The accuracy is lower than when only the receiving position information is used. Comparing one or more integral values of acceleration information with a threshold value and determining whether or not to use acceleration information or determining a weighting constant for acceleration information increases the effect of using acceleration information comprehensively. Therefore, it is possible to control the movement operation of the moving unit, which is less affected by the error in the acceleration information. Comparing one or more integral values of acceleration information with a threshold value can be the same criterion as when comparing acceleration information with a threshold value. By handling one or more integral values of acceleration information, the unit can be handled in common with position information and the like.

[適用例14]上記適用例にかかる搬送装置は、前記位置情報の一回以上の微分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部が、前記位置情報の一回以上の微分値を当該閾値と比較して、前記加速度情報を用いるか否かを、又は前記加速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   [Application Example 14] In the transfer device according to the application example, a threshold value is set in advance for one or more differential values of the position information, and the control switching determination unit sets the one or more differential values of the position information. It is preferable to determine whether to use the acceleration information or to determine a weighting constant for the acceleration information in comparison with a threshold value.

この搬送装置によれば、位置情報の一回以上の微分値を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かが、又は加速度情報の重み付け定数が決定される。加速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、移動量が一定の量より大きくなって等速で移動する位置において移動している状態や、目的の位置に近づいて移動速度が小さくなった状態では、加速度が小さくなり、加速度が小さくなると、加速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる加速度情報の誤差の影響を受け、位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。位置情報の一回以上の微分値を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かを、又は加速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に加速度情報を用いることによる効果が大きくなり、加速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。位置情報の一回以上の微分値を閾値と比較することは、位置情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。位置情報の一回以上の微分値を扱うことで、加速度情報などと単位を共通にして扱いやすくすることができる。   According to this transport apparatus, one or more differential values of position information are compared with a threshold value, and whether or not to use acceleration information or a weighting constant for acceleration information is determined. By using the acceleration information, it is possible to perform more suitable control than when not using it. However, in a state where the moving amount is larger than a certain amount and moving at a position where it moves at a constant speed, or in a state where the moving speed decreases as it approaches the target position, the acceleration decreases, and the acceleration decreases. The effect of using acceleration information is reduced, and the accuracy is lower than when only position information is used due to the influence of errors in acceleration information due to noise or the like. Comparing one or more differential values of position information with a threshold value and determining whether to use acceleration information or determining a weighting constant for acceleration information will increase the effect of using acceleration information comprehensively. Therefore, it is possible to control the movement operation of the moving unit, which is less affected by the error in the acceleration information. Comparing one or more differential values of position information with a threshold value can be the same criterion as when comparing position information with a threshold value. By handling one or more differential values of the position information, the unit can be easily handled in common with the acceleration information.

[適用例15]上記適用例にかかる搬送装置は、前記制御指令の特徴点をもとに時間軸における閾値を予め設定し、前記制御切替決定部が、前記特徴点からの経過時間を当該閾値と比較して、前記加速度情報を用いるか否かを、又は前記加速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   [Application Example 15] The transport apparatus according to the application example previously sets a threshold on the time axis based on the feature point of the control command, and the control switching determination unit sets the elapsed time from the feature point to the threshold value. It is preferable to determine whether to use the acceleration information or a weighting constant of the acceleration information.

この搬送装置によれば、制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かが、又は加速度情報の重み付け定数が決定される。加速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、加速度が小さくなると、加速度情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる加速度情報の誤差の影響を受け位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かを、又は加速度情報の重み付け定数を決定することで、総合的に加速度情報を用いることによる効果が大きくなり、加速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。
例えば移動する目的の位置のような制御指令の特徴点から一定以上の時間が経過すると、加速度情報の値は、制御指令において規定された特徴点における加速度の値となる。制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較することで、加速度情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。経過時間を基準とすることで、加速度情報などを閾値と比較する場合にくらべて、制御を簡単にすることができる。
According to this transport device, the elapsed time from the feature point of the control command is compared with a threshold value, and whether to use acceleration information or a weighting constant of acceleration information is determined. By using acceleration information, it is possible to carry out more suitable control than when it is not used, but when the acceleration is reduced, the effect of using the acceleration information is reduced and the influence of the error of the acceleration information due to noise or the like is reduced. The accuracy is lower than when only the receiving position information is used. Comparing the elapsed time from the feature point of the control command with a threshold value and determining whether to use acceleration information or determining a weighting constant for acceleration information, the effect of using acceleration information comprehensively increases. Therefore, it is possible to control the movement operation of the moving unit, which is less affected by the error in the acceleration information.
For example, when a certain time or more has elapsed from the feature point of the control command such as the target position to move, the value of the acceleration information becomes the value of the acceleration at the feature point defined in the control command. By comparing the elapsed time from the feature point of the control command with the threshold value, it is possible to use the same determination criterion as when the acceleration information is compared with the threshold value. By using the elapsed time as a reference, the control can be simplified as compared with a case where acceleration information or the like is compared with a threshold value.

[適用例16]上記適用例にかかる搬送装置は、前記加速度情報に影響を与えるノイズに閾値を予め設定し、前記制御切替決定部が、前記加速度情報に影響を与えるノイズを当該閾値と比較して、前記加速度情報を用いるか否かを、又は前記加速度情報の重み付け定数を決定することが好ましい。   [Application Example 16] In the transfer device according to the application example, a threshold value is set in advance for noise that affects the acceleration information, and the control switching determination unit compares the noise that affects the acceleration information with the threshold value. It is preferable to determine whether to use the acceleration information or to determine a weighting constant for the acceleration information.

この搬送装置によれば、加速度情報に影響を与えるノイズを閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かが、又は加速度情報の重み付け定数が決定される。加速度情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、加速度情報に影響を与えるノイズが大きくなると、ノイズなどによる加速度情報の誤差の影響が大きくなるため、加速度情報を用いる効果が減少する。加速度情報に影響を与えるノイズを閾値と比較して、加速度情報を用いるか否かを、又は加速度情報の重み付け定数を決定することで、加速度情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to this transport device, the noise that affects the acceleration information is compared with a threshold value, and whether to use the acceleration information or the weighting constant of the acceleration information is determined. By using the acceleration information, it is possible to perform more suitable control than when not using it, but if the noise that affects the acceleration information increases, the influence of the error of the acceleration information due to the noise increases, The effect of using acceleration information is reduced. Noise that affects acceleration information is compared with a threshold value to determine whether or not to use acceleration information or to determine the weighting constant of acceleration information, thereby reducing the effect of acceleration information errors. Operation control can be implemented.

[適用例17]本適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、回動又は摺動自在に支持された移動部を、前記移動部を回動又は摺動させるための駆動源を、前記移動部に配設された慣性センサーの出力を用いて制御する慣性センサーを用いた制御方法であって、前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生工程と、前記駆動源の位置情報を検出する位置情報検出工程と、前記慣性センサーによって、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する慣性力情報を検出する慣性力情報検出工程と、前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際に、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する制御切替決定工程と、前記制御切替決定工程において、前記慣性力情報を用いることが決定された場合には、前記位置情報及び前記慣性力情報に拠って第一の制御を実施することで、前記制御指令に従って前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御し、前記制御切替決定工程において、前記慣性力情報を用いないことが決定された場合には、前記位置情報に拠って前記第一の制御とは異なる第二の制御を実施することで、前記制御指令に従って前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御する駆動制御工程と、を有することを特徴とする。   [Application Example 17] A control method using an inertial sensor according to this application example includes a moving source supported to be rotatable or slidable, a drive source for rotating or sliding the moving part, A control method using an inertial sensor for controlling using an output of an inertial sensor disposed in a moving unit, wherein a control command generating step for outputting a control command for defining a moving operation of the moving unit, and the drive source A position information detecting step of detecting position information of the motor, an inertial force information detecting step of detecting inertial force information acting on the moving unit when the moving unit is moved by the inertial sensor, and controlling the driving source. Thus, when controlling the moving operation of the moving unit, it is determined to use the inertial force information in the control switching determination step for determining whether to use the inertial force information and the control switching determination step. In such a case, by performing the first control based on the position information and the inertial force information, the drive source is controlled according to the control command to control the movement operation of the moving unit, and the control switching In the determination step, when it is determined not to use the inertial force information, the second control different from the first control is performed based on the position information, and the drive is performed according to the control command. And a drive control step of controlling a moving operation of the moving unit by controlling a source.

本適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法によれば、制御切替決定工程において、移動部の移動動作を制御する際に、慣性力情報を用いるか否かを決定し、駆動制御工程において、制御切替決定工程における決定に従って、制御指令、位置情報、及び慣性力情報に拠って第一の制御を、又は制御指令及び位置情報、に拠って第二の制御を実施する。これにより、適切な制御を実施するために、慣性力情報を用いることによる効果が大きい場合と効果が小さい場合とで、又は慣性力情報の誤差が比較的大きい場合と小さい場合とで、慣性力情報を適切に使用した又は使用しない制御を選択して実施することができる。また、慣性力情報を用いることが効果的な制御方法を選択して実施することができる。
第一の制御は、制御指令、位置情報、及び慣性力情報を用いることで、振動などを抑制できる制御方法であって、例えば状態フィードバック制御と呼ばれる制御方法である。第二の制御は、制御指令及び位置情報を用いて安定して目的の位置に到達させることができる制御方法であって、例えば角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID制御などである。
According to the control method using the inertial sensor according to this application example, when controlling the movement operation of the moving unit in the control switching determination step, it is determined whether to use the inertia force information, and in the drive control step, According to the determination in the control switching determination step, the first control is performed based on the control command, position information, and inertial force information, or the second control is performed based on the control command and position information. Thereby, in order to perform appropriate control, inertial force information is used when the effect of using inertial force information is large and when the effect is small, or when the error of inertial force information is relatively large and small. Controls that use or do not use information appropriately can be selected and implemented. Further, it is possible to select and implement a control method in which it is effective to use inertial force information.
The first control is a control method that can suppress vibration and the like by using control commands, position information, and inertial force information, and is a control method called, for example, state feedback control. The second control is a control method capable of stably reaching a target position using a control command and position information, for example, PID control based on an angle of an angle sensor or an angular velocity of a differential value thereof. It is.

[適用例18]本適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、回動又は摺動自在に支持された移動部を、前記移動部を回動又は摺動させるための駆動源を、前記移動部に配設された慣性センサーの出力を用いて制御する慣性センサーを用いた制御方法であって、前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生工程と、前記駆動源による駆動量を検出することによって、前記駆動源の位置情報を検出する位置情報検出工程と、前記慣性センサーによって、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する慣性力情報を検出する慣性力情報検出工程と、前記慣性力情報を用いて前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際の、前記慣性力情報の重み付け定数を決定する定数決定工程と、前記制御指令と、前記位置情報と、前記定数決定工程において決定された前記重み付け定数を乗じた前記慣性力情報と、を用いて前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する駆動制御工程と、を有することを特徴とする。   Application Example 18 In the control method using the inertial sensor according to this application example, the moving unit supported to be rotatable or slidable is provided with a drive source for rotating or sliding the moving unit. A control method using an inertial sensor for controlling using an output of an inertial sensor disposed in a moving unit, wherein a control command generating step for outputting a control command for defining a moving operation of the moving unit, and the drive source By detecting the driving amount by the position information detecting step for detecting the position information of the driving source and the inertial sensor detects the inertial force information acting on the moving unit when the moving unit is moved by the inertial sensor. An inertial force information detecting step; and a constant determining step for determining a weighting constant of the inertial force information when controlling the moving operation of the moving unit by controlling the drive source using the inertial force information; The moving operation of the moving unit is controlled by controlling the drive source using the control command, the position information, and the inertial force information multiplied by the weighting constant determined in the constant determining step. And a drive control step.

本適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法によれば、定数決定工程において、慣性力情報の重み付け定数を決定し、駆動制御工程において、制御指令、位置情報、及び制御切替決定部が決定した重み付け定数を乗じた慣性力情報を用いて移動部の移動動作を制御する。これにより、適切な制御を実施することに対して、慣性力情報を用いることによる効果及び慣性力情報の誤差が及ぼす影響を総合的に考慮して重み付け定数を決定することで、総合的に慣性力情報を用いることによる効果が大きくなり、慣性力情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to the control method using the inertial sensor according to this application example, the weighting constant of the inertia force information is determined in the constant determination step, and the control command, the position information, and the control switching determination unit are determined in the drive control step. The moving operation of the moving unit is controlled using the inertial force information multiplied by the weighting constant. As a result, when appropriate control is performed, the weighting constant is determined by comprehensively considering the effect of using inertial force information and the effect of errors in the inertial force information. The effect of using the force information is increased, and the influence of the error of the inertial force information is reduced, and the moving operation of the moving unit can be controlled.

[適用例19]上記適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程が、前記慣性力情報を、前記慣性力情報について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることが好ましい。   Application Example 19 In the control method using the inertial sensor according to the application example, the control switching determination step or the constant determination step compares the inertial force information with a threshold value set in advance for the inertial force information. Then, it is preferable to be a step of determining whether to use the inertial force information or a step of determining a weighting constant of the inertial force information.

この慣性センサーを用いた制御方法によれば、制御切替決定工程又は定数決定工程において、慣性力情報を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かが、又は慣性力情報の重み付け定数が決定される。慣性力情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、慣性力が小さくなると、慣性力情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる慣性力情報の誤差の影響を受け、位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。慣性力情報を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かを、又は慣性力情報の重み付け定数を決定することで、総合的に慣性力情報を用いることによる効果が大きくなり、慣性力情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to the control method using the inertial sensor, in the control switching determination step or the constant determination step, the inertial force information is compared with a threshold value to determine whether to use the inertial force information or the weighting constant of the inertial force information is It is determined. By using inertial force information, it is possible to perform more suitable control than when it is not used.However, as inertial force decreases, the effect of using inertial force information decreases and inertial force information due to noise or the like is reduced. Under the influence of errors, the accuracy is lower than when only position information is used. By comparing the inertial force information with the threshold value and determining whether to use the inertial force information, or by determining the weighting constant of the inertial force information, the effect of using the inertial force information is increased, and the inertial force It is possible to control the movement operation of the moving unit, which is less affected by information errors.

[適用例20]上記適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程が、前記位置情報を、前記位置情報について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることが好ましい。   Application Example 20 In the control method using the inertial sensor according to the application example, the control switching determination step or the constant determination step compares the position information with a threshold value set in advance for the position information. Preferably, it is a step of determining whether to use the inertial force information or a step of determining a weighting constant of the inertial force information.

この慣性センサーを用いた制御方法によれば、制御切替決定工程又は定数決定工程において、位置情報を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かが、又は慣性力情報の重み付け定数が決定される。慣性力情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、移動量が一定の量より大きくなって等速で移動する位置において移動している状態や、目的の位置に近づいて移動速度が小さくなった状態では、慣性力が小さくなり、慣性力が小さくなると、慣性力情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる慣性力情報の誤差の影響を受け、位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。位置情報を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かを、又は慣性力情報の重み付け定数を決定することで、総合的に慣性力情報を用いることによる効果が大きくなり、慣性力情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to the control method using the inertial sensor, the position information is compared with the threshold value in the control switching determination step or the constant determination step, and whether to use the inertia force information or the weighting constant of the inertia force information is determined. Is done. By using the inertial force information, more suitable control can be performed as compared with the case where it is not used. However, in a state where the moving amount is larger than a certain amount and moving at a position where it moves at a constant speed, or in a state where the moving speed decreases as it approaches the target position, the inertial force becomes small and the inertial force is reduced. When it becomes smaller, the effect of using the inertial force information is reduced, and the accuracy is lower than when only the position information is used due to the influence of an error of the inertial force information due to noise or the like. By comparing the position information with the threshold and determining whether to use inertial force information, or by determining the weighting constant of the inertial force information, the effect of using the inertial force information is increased, and the inertial force information It is possible to control the movement operation of the moving unit so that the influence of the error is small.

[適用例21]上記適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程が、前記慣性力情報の一回以上の積分値を、前記慣性力情報の一回以上の積分値について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることが好ましい。   [Application Example 21] In the control method using the inertial sensor according to the application example described above, the control switching determination step or the constant determination step is configured to calculate one or more integral values of the inertial force information with respect to the inertial force information. It is preferable that the step is a step of determining whether to use the inertial force information by comparing with a preset threshold value for one or more integral values, or a step of determining a weighting constant of the inertial force information.

この慣性センサーを用いた制御方法によれば、制御切替決定工程又は定数決定工程において、慣性力情報の一回以上の積分値を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かが、又は慣性力情報の重み付け定数が決定される。慣性力情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、慣性力が小さくなると、慣性力情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる慣性力情報の誤差の影響を受け位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。慣性力情報の一回以上の積分値を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かを、又は慣性力情報の重み付け定数を決定することで、総合的に慣性力情報を用いることによる効果が大きくなり、慣性力情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。慣性力情報の一回以上の積分値を閾値と比較することは、慣性力情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。慣性力情報の一回以上の積分値を扱うことで、位置情報などと単位を共通にして扱いやすくすることができる。   According to the control method using the inertial sensor, in the control switching determination step or the constant determination step, whether or not the inertial force information is used by comparing one or more integral values of the inertial force information with a threshold value, or A weighting constant for inertial force information is determined. By using inertial force information, it is possible to perform more suitable control than when it is not used.However, as inertial force decreases, the effect of using inertial force information decreases and inertial force information due to noise or the like is reduced. The accuracy is lower than when only position information is used due to the influence of errors. By using inertial force information comprehensively by comparing one or more integral values of inertial force information with a threshold and determining whether to use inertial force information, or by determining a weighting constant for inertial force information It is possible to control the moving operation of the moving unit, which increases the effect and reduces the influence of the error of the inertial force information. Comparing one or more integral values of inertial force information with a threshold value can be the same criterion as when comparing inertial force information with a threshold value. By handling one or more integral values of the inertial force information, the unit can be easily handled in common with the position information and the like.

[適用例22]上記適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程が、前記位置情報の一回以上の微分値を、前記位置情報の一回以上の微分値について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることが好ましい。   [Application Example 22] In the control method using the inertial sensor according to the application example described above, the control switching determination step or the constant determination step may calculate one or more differential values of the position information once. The differential value is preferably compared with a threshold value set in advance to determine whether to use the inertial force information or to determine a weighting constant for the inertial force information.

この慣性センサーを用いた制御方法によれば、制御切替決定工程又は定数決定工程において、位置情報の一回以上の微分値を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かが、又は慣性力情報の重み付け定数が決定される。慣性力情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができる。しかし、移動量が一定の量より大きくなって等速で移動する位置において移動している状態や、目的の位置に近づいて移動速度が小さくなった状態では、慣性力が小さくなり、慣性力が小さくなると、慣性力情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる慣性力情報の誤差の影響を受け位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。位置情報の一回以上の微分値を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かを、又は慣性力情報の重み付け定数を決定することで、総合的に慣性力情報を用いることによる効果が大きくなり、慣性力情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。位置情報の一回以上の微分値を閾値と比較することは、位置情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。位置情報の一回以上の微分値を扱うことで、慣性力情報などと単位を共通にして扱いやすくすることができる。   According to the control method using the inertial sensor, in the control switching determination step or the constant determination step, whether or not the inertial force information is used by comparing one or more differential values of the position information with a threshold value, or inertial A weighting constant for force information is determined. By using the inertial force information, more suitable control can be performed as compared with the case where it is not used. However, in a state where the moving amount is larger than a certain amount and moving at a position where it moves at a constant speed, or in a state where the moving speed decreases as it approaches the target position, the inertial force becomes small and the inertial force is reduced. If it becomes smaller, the effect of using the inertial force information is reduced, and the accuracy is lower than when only the position information is used due to the influence of the error of the inertial force information due to noise or the like. Effects of using inertial force information comprehensively by comparing whether or not inertial force information is used by comparing one or more differential values of position information with a threshold, or by determining a weighting constant for inertial force information. And the influence of the error of the inertial force information is reduced, and the movement operation of the moving unit can be controlled. Comparing one or more differential values of position information with a threshold value can be the same criterion as when comparing position information with a threshold value. By handling one or more differential values of position information, the unit can be easily handled in common with inertial force information and the like.

[適用例23]上記適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程が、前記制御指令の特徴点からの経過時間を、予め設定された前記制御指令の特徴点を基点にした時間軸における閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることが好ましい。   [Application Example 23] In the control method using the inertial sensor according to the application example, the control switching determination step or the constant determination step is configured so that an elapsed time from a feature point of the control command is set in advance. It is preferable that it is a step of determining whether or not to use the inertial force information, or a step of determining a weighting constant of the inertial force information by comparing with a threshold value on a time axis based on the feature point of the command.

この慣性センサーを用いた制御方法によれば、制御切替決定工程又は定数決定工程において、制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かが、又は慣性力情報の重み付け定数が決定される。慣性力情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、慣性力が小さくなると、慣性力情報を用いる効果が減少すると共に、ノイズなどによる慣性力情報の誤差の影響を受け位置情報のみを使用した場合よりも精度が落ちる。制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かを、又は慣性力情報の重み付け定数を決定することで、総合的に慣性力情報を用いることによる効果が大きくなり、慣性力情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。
例えば移動する目的の位置のような制御指令の特徴点から一定以上の時間が経過すると、慣性力情報の値は、制御指令において規定された特徴点における慣性力の値となる。制御指令の特徴点からの経過時間を閾値と比較することで、慣性力情報を閾値と比較する場合と同様の判断基準とすることができる。経過時間を基準とすることで、慣性力情報などを閾値と比較する場合にくらべて、制御を簡単にすることができる。
According to the control method using the inertial sensor, in the control switching determination step or the constant determination step, whether the inertial force information is used by comparing the elapsed time from the feature point of the control command with a threshold value, or inertial A weighting constant for force information is determined. By using inertial force information, it is possible to perform more suitable control than when it is not used.However, as inertial force decreases, the effect of using inertial force information decreases and inertial force information due to noise or the like is reduced. The accuracy is lower than when only position information is used due to the influence of errors. Effects of using inertial force information comprehensively by comparing the elapsed time from the feature point of the control command with a threshold value and determining whether to use inertial force information or by determining the weighting constant of inertial force information And the influence of the error of the inertial force information is reduced, and the movement operation of the moving unit can be controlled.
For example, when a certain time or more has elapsed from the feature point of the control command such as the target position to move, the value of the inertia force information becomes the value of the inertia force at the feature point defined in the control command. By comparing the elapsed time from the feature point of the control command with the threshold value, it is possible to use the same determination criterion as when the inertial force information is compared with the threshold value. By using the elapsed time as a reference, the control can be simplified as compared with the case where inertia force information or the like is compared with a threshold value.

[適用例24]上記適用例にかかる慣性センサーを用いた制御方法は、前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程が、前記慣性力情報に影響を与えるノイズを、予め設定された前記ノイズの閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることが好ましい。   [Application Example 24] In the control method using the inertial sensor according to the application example described above, the control switching determination step or the constant determination step determines noise that affects the inertial force information as the noise that has been set in advance. It is preferable that it is a step of determining whether or not to use the inertial force information as compared with a threshold value, or a step of determining a weighting constant of the inertial force information.

この慣性センサーを用いた制御方法によれば、制御切替決定工程又は定数決定工程において、慣性力情報に影響を与えるノイズを閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かが、又は慣性力情報の重み付け定数が決定される。慣性力情報を用いることで、用いない場合に比べてより好適な制御を実施することができるが、慣性力情報に影響を与えるノイズが大きくなると、ノイズなどによる慣性力情報の誤差の影響が大きくなるため、慣性力情報を用いる効果が減少する。慣性力情報に影響を与えるノイズを閾値と比較して、慣性力情報を用いるか否かを、又は慣性力情報の重み付け定数を決定することで、慣性力情報の誤差が及ぼす影響が小さくなる、移動部の移動動作の制御を実施することができる。   According to the control method using the inertial sensor, in the control switching determination step or the constant determination step, noise that affects the inertial force information is compared with a threshold value to determine whether the inertial force information is used or whether the inertial force information is used. A weighting constant for the information is determined. By using inertial force information, it is possible to perform more suitable control than when it is not used, but if the noise that affects the inertial force information becomes large, the influence of the inertial force information error due to noise or the like becomes large. Therefore, the effect of using inertial force information is reduced. By comparing the noise that affects the inertial force information with a threshold and determining whether to use the inertial force information, or by determining the weighting constant of the inertial force information, the effect of the inertial force information error is reduced, It is possible to control the movement operation of the moving unit.

給除材装置の概略構成を示す外観斜視図。The external appearance perspective view which shows schematic structure of a feeding / dispensing material apparatus. ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図。The functional structure block diagram which shows the functional structure which drives a robot mechanism. アーム駆動モーターの駆動を制御することによって給除材アームを回動させる工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of rotating a feeding / dispensing material arm by controlling the drive of an arm drive motor. (a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と角速度の関係及び角速度の閾値の例を示す説明図。(b)は、給除材アームが停止する間際の時間経過と角速度の関係及び角速度の閾値の例を示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows the example of the threshold value of the relationship between time progress and angular velocity during rotating a feeding / dispensing material arm, and angular velocity. (B) is explanatory drawing which shows the example of the threshold value of the relationship between time progress and angular velocity before stopping, and the angular velocity threshold. ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図。The functional structure block diagram which shows the functional structure which drives a robot mechanism. アーム駆動モーターの駆動を制御することによって給除材アームを回動させる工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of rotating a feeding / dispensing material arm by controlling the drive of an arm drive motor. (a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と角速度の関係及び角速度の閾値の例を示す説明図。(b)は、角速度情報の例を示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows the example of the threshold value of the relationship between time progress and angular velocity during rotating a feeding / dispensing material arm, and angular velocity. (B) is explanatory drawing which shows the example of angular velocity information. (a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と回動角度の関係及び角度の閾値の例を示す説明図。(b)は、給除材アームが停止する間際の時間経過と角度の関係及び角度の閾値の例を示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows the example of the threshold value of the relationship between the passage of time during rotation of the feeding / dispensing material arm and the rotation angle. (B) is explanatory drawing which shows the example of the relationship between the time passage and angle just before a material supply arm stops, and an angle threshold. (a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と角速度の関係、及び制御指令値の特徴点である目的の停止位置に対して時間軸において規定された閾値の例を示す説明図。(b)は、制御指令値の特徴点である目的の停止位置近傍の時間経過と角速度の関係、及び制御指令値の特徴点である目的の停止位置に対して時間軸において規定された閾値の例を示す説明図。(A) is an explanation showing an example of a threshold value defined on the time axis with respect to a target stop position, which is a feature point of a control command value, and a relationship between time lapse and angular velocity during rotation of the feeding / dispensing material arm. Figure. (B) shows the relationship between the time lapse near the target stop position, which is a feature point of the control command value, and the angular velocity, and the threshold value defined on the time axis with respect to the target stop position, which is a feature point of the control command value. Explanatory drawing which shows an example. 給除材装置の概略構成を示す外観斜視図。The external appearance perspective view which shows schematic structure of a feeding / dispensing material apparatus. 搬送装置の概略構成を示す外観斜視図。The external appearance perspective view which shows schematic structure of a conveying apparatus. レーザープリンターの要部の概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows schematic structure of the principal part of a laser printer.

以下、ロボット、搬送装置、及び慣性センサーを用いた制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、構成部材をわかり易く表示するために、部材又は部分の縦横の縮尺や部分ごとの縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。   Hereinafter, an embodiment of a control method using a robot, a transfer device, and an inertial sensor will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the vertical and horizontal scales of members or parts and the scales of each part may be shown differently from actual ones in order to display the constituent members in an easy-to-understand manner.

(第一の実施形態)
ロボット、搬送装置、及び慣性センサーを用いた制御方法の一実施形態である第一の実施形態について、説明する。本実施形態は、搬送装置の一例である、給除材装置を例にして説明する。本実施形態の給除材装置は、例えば、半導体装置の製造工程において、半導体装置を構成する複数の半導体チップが区画形成されたウェハーを取扱う給除材装置である。
(First embodiment)
A first embodiment which is an embodiment of a control method using a robot, a transfer device, and an inertial sensor will be described. The present embodiment will be described with reference to an example of a feeding / dispensing device that is an example of a transport device. The supply / discharge material apparatus according to the present embodiment is, for example, a supply / discharge material apparatus that handles a wafer in which a plurality of semiconductor chips constituting a semiconductor device are partitioned in a semiconductor device manufacturing process.

<給除材装置>
最初に、給除材装置10の機械的構成について、図1を参照して説明する。図1は、給除材装置の概略構成を示す外観斜視図である。
図1に示すように、給除材装置10は、保持ハンド12と、ロボット機構20と、給除材装置制御部30と、角速度センサー32と、角度センサー34(図2参照)と、を備えている。
<Feeding material equipment>
First, the mechanical configuration of the supply / discharge material apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external perspective view showing a schematic configuration of the supply / discharge material apparatus.
As shown in FIG. 1, the supply / discharge material apparatus 10 includes a holding hand 12, a robot mechanism 20, a supply / discharge material apparatus control unit 30, an angular velocity sensor 32, and an angle sensor 34 (see FIG. 2). ing.

ロボット機構20は、ハンド保持機構24と、給除材アーム21と、アーム軸部26と、機台28と、を備えている。機台28は、内蔵する軸受機構(図示省略)を介して、アーム軸部26をアーム軸部26の回動軸回りに回動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持している。アーム軸部26は、機台28に内蔵されたアーム駆動モーター22(図2参照)と、アーム駆動機構23(図2参照)を介して接続されており、アーム駆動モーター22によって回動させられる。アーム駆動モーター22には角度センサー34が接続されており、角度センサー34によってアーム駆動モーター22の回動角度が測定される。
アーム軸部26の機台28に支持された側と反対側の端には、給除材アーム21の一端が固定されている。給除材アーム21は、アーム駆動モーター22によって、アーム軸部26の回動軸を中心に回動させられる。給除材アーム21の回動角度は、角度センサー34によってアーム駆動モーター22の回動角度を測定することによって近似的に測定される。
The robot mechanism 20 includes a hand holding mechanism 24, a supply / discharge material arm 21, an arm shaft portion 26, and a machine base 28. The machine base 28 supports the arm shaft portion 26 so as to be rotatable around the rotation axis of the arm shaft portion 26 and precisely positioned and fixed via a built-in bearing mechanism (not shown). The arm shaft portion 26 is connected to an arm drive motor 22 (see FIG. 2) built in the machine base 28 via an arm drive mechanism 23 (see FIG. 2), and is rotated by the arm drive motor 22. . An angle sensor 34 is connected to the arm drive motor 22, and the rotation angle of the arm drive motor 22 is measured by the angle sensor 34.
One end of the supply / discharge material arm 21 is fixed to the end of the arm shaft portion 26 opposite to the side supported by the machine base 28. The feed / release material arm 21 is rotated about the rotation axis of the arm shaft portion 26 by the arm drive motor 22. The rotation angle of the supply / discharge material arm 21 is approximately measured by measuring the rotation angle of the arm drive motor 22 by the angle sensor 34.

給除材アーム21のアーム軸部26に固定された反対側の端には、ハンド保持機構24が固定されている。ハンド保持機構24は、給除材アーム21に固定された保持軸受24aと、保持軸受24aに摺動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持された保持機構軸24bとを備えている。保持機構軸24bは、図示省略した上下駆動源によって、保持軸受24aに対して保持機構軸24bの軸方向に摺動可能である。保持機構軸24bの軸方向は、アーム軸部26の軸方向と略平行である。
保持機構軸24bの自由端には、保持ハンド12が取り付けられている。給除材アーム21を回動させることによって、保持ハンド12を搬送対象物に臨む位置に位置させる。保持軸受24aに対して保持機構軸24bを摺動させることによって、保持ハンド12を搬送対象物に離接させると共に、保持ハンド12によって保持した搬送対象物を、載置場所から持ち上げたり、載置場所に接近させたりする。
保持ハンド12が取り付けられているハンド保持機構24には、保持ハンド12と反対側に角速度センサー32が固定されている。すなわち、角速度センサー32は、給除材アーム21の先端に固定されており、給除材アーム21が回動させられる角速度を測定可能である。
給除材装置制御部30は、情報入出力装置(図示省略)を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、給除材装置10の各部の動作を統括制御する。
A hand holding mechanism 24 is fixed to the opposite end of the supply / discharge material arm 21 fixed to the arm shaft portion 26. The hand holding mechanism 24 includes a holding bearing 24a fixed to the supply / discharge material arm 21, and a holding mechanism shaft 24b supported by the holding bearing 24a so as to be slidable and capable of being precisely positioned and fixed. The holding mechanism shaft 24b can be slid in the axial direction of the holding mechanism shaft 24b with respect to the holding bearing 24a by a vertical drive source (not shown). The axial direction of the holding mechanism shaft 24 b is substantially parallel to the axial direction of the arm shaft portion 26.
The holding hand 12 is attached to the free end of the holding mechanism shaft 24b. By rotating the feeding / dispensing material arm 21, the holding hand 12 is positioned at a position facing the conveyance object. By sliding the holding mechanism shaft 24b with respect to the holding bearing 24a, the holding hand 12 is brought into and out of contact with the object to be conveyed, and the object to be conveyed held by the holding hand 12 is lifted from the placement place or placed. Or approach the place.
An angular velocity sensor 32 is fixed to the hand holding mechanism 24 to which the holding hand 12 is attached on the side opposite to the holding hand 12. That is, the angular velocity sensor 32 is fixed to the distal end of the supply / discharge material arm 21 and can measure the angular velocity at which the supply / discharge material arm 21 is rotated.
The material supply / control device controller 30 performs overall control of the operation of each part of the material supply / discharge material device 10 based on a control program input in advance via an information input / output device (not shown).

<ロボット機構駆動の機能的構成>
次に、ロボット機構20を駆動させる機能的構成について、図2を参照して説明する。図2は、ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図である。
上述したように、給除材アーム21を回動させるために、給除材装置10は、アーム駆動モーター22と、アーム駆動機構23と、角速度センサー32と、角度センサー34と、給除材装置制御部30とを備えている。
角速度センサー32としては、例えばジャイロセンサーを用いることができる。角度センサー34としては、例えばエンコーダーを用いることができる。給除材アーム21がアームに相当し、ロボット機構20がロボットに相当し、アーム駆動モーター22が駆動源に相当し、角速度センサー32が慣性センサーに相当する。
<Functional configuration of robot mechanism drive>
Next, a functional configuration for driving the robot mechanism 20 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a functional configuration block diagram showing a functional configuration for driving the robot mechanism.
As described above, in order to rotate the feed / release material arm 21, the feed / release material device 10 includes an arm drive motor 22, an arm drive mechanism 23, an angular velocity sensor 32, an angle sensor 34, and a feed / release material device. And a control unit 30.
As the angular velocity sensor 32, for example, a gyro sensor can be used. For example, an encoder can be used as the angle sensor 34. The feed / release material arm 21 corresponds to an arm, the robot mechanism 20 corresponds to a robot, the arm drive motor 22 corresponds to a drive source, and the angular velocity sensor 32 corresponds to an inertial sensor.

図2に示すように、給除材装置制御部30は、アーム駆動モーター22を制御するためのロボット制御部31を備えている。ロボット制御部31は、制御指令発生部36と、制御切替決定部37と、アーム動作制御部38と、モータードライバー39とを備えている。
制御指令発生部36は、給材又は除材の稼動指令に基づくロボット機構20の動作指令を実行するための給除材アーム21の動作指令を出力する。稼動指令は、図示省略した入力装置から給除材装置10に入力される。稼動指令に基づくロボット機構20の動作指令は、給除材装置制御部30が備える統括制御部(図示省略)から制御指令発生部36に出力される。制御指令発生部36が出力する給除材アーム21の動作指令は、例えば、給除材アーム21の先端の軌道が、時間ごとの給除材アーム21の角度として指令される。
As shown in FIG. 2, the material supply / control device control unit 30 includes a robot control unit 31 for controlling the arm drive motor 22. The robot control unit 31 includes a control command generation unit 36, a control switching determination unit 37, an arm operation control unit 38, and a motor driver 39.
The control command generation unit 36 outputs an operation command for the supply / removal material arm 21 for executing an operation command for the robot mechanism 20 based on an operation command for material supply or material removal. The operation command is input to the material supply / discharge material device 10 from an input device (not shown). An operation command of the robot mechanism 20 based on the operation command is output from the overall control unit (not shown) included in the supply / discharge material apparatus control unit 30 to the control command generation unit 36. For example, the operation command of the supply / discharge material arm 21 output by the control command generation unit 36 is instructed as a trajectory at the tip of the supply / discharge material arm 21 as an angle of the supply / discharge material arm 21 for each time.

アーム動作制御部38は、制御指令発生部36が出力する給除材アーム21の動作指令を実行するためのアーム駆動モーター22の制御信号を出力する。アーム動作制御部38は、角度情報使用制御部38aと、角度情報及び角速度情報使用制御部38bと、を有している。角度情報使用制御部38aは、給除材アーム21の動作指令を実行するために最適なアーム駆動モーター22の制御信号を、角度センサー34からの角度情報に拠って、生成して出力する。角度情報及び角速度情報使用制御部38bは、給除材アーム21の動作指令を実行するために最適なアーム駆動モーター22の制御信号を、角度センサー34からの角度情報、及び角速度センサー32からの角速度情報に拠って、生成して出力する。角度情報使用制御部38aと角度情報及び角速度情報使用制御部38bとの切替は、制御切替決定部37によって決定される。角度情報使用制御部38aと角度情報及び角速度情報使用制御部38bとは、それぞれ専用のハードウェアを設けても良いし、単一のハードウェアを制御プログラムによって、角度情報使用制御部38a又は角度情報及び角速度情報使用制御部38bとして機能させてもよい。アーム動作制御部38又はアーム動作制御部38が有する角度情報使用制御部38a及び角度情報及び角速度情報使用制御部38bが、アーム動作制御部に相当する。   The arm operation control unit 38 outputs a control signal of the arm drive motor 22 for executing the operation command of the supply / discharge material arm 21 output by the control command generating unit 36. The arm operation control unit 38 includes an angle information use control unit 38a and an angle information and angular velocity information use control unit 38b. The angle information use control unit 38a generates and outputs an optimal control signal for the arm drive motor 22 for executing the operation command for the material supply / discharge material arm 21 based on the angle information from the angle sensor 34. The angle information and angular velocity information use control unit 38b outputs an optimal control signal for the arm drive motor 22 to execute an operation command for the supply / discharge material arm 21, angle information from the angle sensor 34, and angular velocity from the angular velocity sensor 32. Generate and output based on information. Switching between the angle information use control unit 38 a and the angle information and angular velocity information use control unit 38 b is determined by the control switch determination unit 37. The angle information use control unit 38a and the angle information / angular velocity information use control unit 38b may each be provided with dedicated hardware, or the single hardware may be provided with the angle information use control unit 38a or the angle information by a control program. Also, it may function as the angular velocity information use control unit 38b. The angle information use control unit 38a and the angle information and angular velocity information use control unit 38b included in the arm operation control unit 38 or the arm operation control unit 38 correspond to the arm operation control unit.

制御切替決定部37は、角度情報使用制御部38a、又は角度情報及び角速度情報使用制御部38bを用いることを選択して決定する。制御切替決定部37は、角度センサー34からの角度情報、角速度センサー32からの角速度情報、又は制御指令発生部36からの給除材アーム21の動作指令などに拠って、角度情報使用制御部38a、又は角度情報及び角速度情報使用制御部38bを用いることを選択して決定する。   The control switching determination unit 37 selects and determines to use the angle information use control unit 38a or the angle information and angular velocity information use control unit 38b. The control switching determination unit 37 is based on the angle information from the angle sensor 34, the angular velocity information from the angular velocity sensor 32, or the operation command of the supply / discharge material arm 21 from the control command generation unit 36, etc. Alternatively, the use of the angle information and angular velocity information use control unit 38b is selected and determined.

<給除材アーム21の回動>
次に、アーム駆動モーター22の駆動を制御することによって給除材アーム21を回動させて、給除材アーム21の先端に配設された保持ハンド12を所定の位置に位置させる工程について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、アーム駆動モーターの駆動を制御することによって給除材アームを回動させる工程を示すフローチャートである。図4は、制御を切替える基準とする角速度の閾値の例を示す説明図である。図4(a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と角速度の関係及び角速度の閾値の例を示す説明図であり、図4(b)は、給除材アームが停止する間際の時間経過と角速度の関係及び角速度の閾値の例を示す説明図である。
<Rotation of feeding / discharging material arm 21>
Next, the step of rotating the supply / discharge material arm 21 by controlling the drive of the arm drive motor 22 to position the holding hand 12 disposed at the tip of the supply / discharge material arm 21 at a predetermined position. This will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a process of rotating the supply / discharge material arm by controlling the drive of the arm drive motor. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of an angular velocity threshold value used as a reference for switching control. FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the passage of time and the angular velocity during rotation of the feed / release material arm and the threshold value of the angular velocity, and FIG. 4B shows that the feed / release material arm stops. It is explanatory drawing which shows the example of the relationship between time progress just before and angular velocity, and the threshold value of angular velocity.

最初に、図3のステップS21では、「モーター停止指令」の有無を判定する。モーター停止指令は、アーム駆動モーター22を停止させ、制御を終了する指令である。
モーター停止指令があった場合(ステップS21でYES)には、アーム駆動モーター22の駆動を制御することによって給除材アーム21を回動させて給除材アーム21の先端に配設された保持ハンド12を所定の位置に位置させる工程を終了する。
モーター停止指令がない場合(ステップS21でNO)には、ステップS22に進む。
First, in step S21 of FIG. 3, it is determined whether or not there is a “motor stop command”. The motor stop command is a command for stopping the arm drive motor 22 and terminating the control.
When there is a motor stop command (YES in step S21), the supply / discharge material arm 21 is rotated by controlling the drive of the arm drive motor 22 to be held at the tip of the supply / discharge material arm 21. The step of positioning the hand 12 at a predetermined position is completed.
If there is no motor stop command (NO in step S21), the process proceeds to step S22.

次に、ステップS22では、制御指令値、角度情報、及び角速度情報を取得する。詳細には、制御指令発生部36が出力してアーム動作制御部38に入力された制御指令値が、制御切替決定部37に入力される。アーム駆動モーター22に接続された角度センサー34によって測定されたアーム駆動モーター22の回動角度から求められる給除材アーム21の回動角度の角度情報が、制御切替決定部37及びアーム動作制御部38に入力される。給除材アーム21の先端近くに固定された角速度センサー32によって測定された給除材アーム21の角速度の角速度情報が、制御切替決定部37及びアーム動作制御部38に入力される。   Next, in step S22, a control command value, angle information, and angular velocity information are acquired. Specifically, the control command value output from the control command generation unit 36 and input to the arm operation control unit 38 is input to the control switching determination unit 37. The angle information of the rotation angle of the supply / discharge material arm 21 obtained from the rotation angle of the arm drive motor 22 measured by the angle sensor 34 connected to the arm drive motor 22 is the control switching determination unit 37 and the arm operation control unit. 38. Angular velocity information of the angular velocity of the feeding / discharging material arm 21 measured by the angular velocity sensor 32 fixed near the tip of the feeding / discharging material arm 21 is input to the control switching determination unit 37 and the arm operation control unit 38.

次に、ステップS23では、制御切替決定部37が、角速度センサー32から出力された角速度情報から給除材アーム21の角速度が所定の閾値を超えたか否かを判定する。所定の閾値を閾値Sと表記する。   Next, in step S <b> 23, the control switching determination unit 37 determines whether or not the angular velocity of the supply / discharge material arm 21 exceeds a predetermined threshold from the angular velocity information output from the angular velocity sensor 32. The predetermined threshold is denoted as threshold S.

給除材アーム21の角速度が所定の閾値Sを超えた(ステップS23でYES)場合には、制御切替決定部37は、角度情報及び角速度情報使用制御部38bを用いることを決定し、ステップS24に進む。
ステップS24では、角度情報及び角速度情報使用制御部38bが、制御指令値、角度情報、及び角速度情報から、トルク指令値を演算する。
When the angular velocity of the material supply / release material arm 21 exceeds the predetermined threshold S (YES in step S23), the control switching determination unit 37 determines to use the angle information and angular velocity information use control unit 38b, and step S24 is performed. Proceed to
In step S24, the angle information and angular velocity information use control unit 38b calculates a torque command value from the control command value, the angle information, and the angular velocity information.

給除材アーム21の角速度が所定の閾値Sより小さい(ステップS23でNO)場合には、制御切替決定部37は、角度情報使用制御部38aを用いることを決定し、ステップS25に進む。
ステップS25では、角度情報使用制御部38aが、制御指令値、及び角度情報から、トルク指令値を演算する。
If the angular velocity of the feed / release material arm 21 is smaller than the predetermined threshold S (NO in step S23), the control switching determination unit 37 determines to use the angle information use control unit 38a, and proceeds to step S25.
In step S25, the angle information use control unit 38a calculates a torque command value from the control command value and the angle information.

図4(a)に示すように、給除材アーム21が回動を始めて、角速度が閾値S以下の段階と、目的位置に近づいて、角速度が閾値Sより小さくなった段階では、角速度情報を用いることなく、制御指令値、及び角度情報を用いた制御を実施する。当該制御は、例えば、角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID(Proportional Integral Differential)制御を用いる。この場合のPID制御などが、第二の制御に相当する。
回動動作の中間において角速度が閾値Sより大きい段階では、角速度情報、制御指令値、及び角度情報を用いた制御を実施する。当該制御は、例えば、いわゆる状態フィードバック制御と呼ばれる制御方法を用いる。この場合の状態フィードバック制御などが、第一の制御に相当する。
図4に二点鎖線で示した角速度は、制御指令値として経過時間ごとに指定された角速度である。図4に破線で示した角速度は、制御指令値及び角度情報を用いた角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID制御を実施した場合の経過時間ごとの角速度の例である。図4に実線で示した角速度は、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いて、状態フィードバック制御などを実施した場合の経過時間ごとの角速度の例である。
なお、図4では、PID制御を実施した場合の角速度を示す破線と、状態フィードバック制御などを実施した場合の角速度を示す実線と、を互いに分離して明示するために、状態フィードバック制御などを実施した場合の角速度を示す実線を時間的に遅いほうにずらして示している。
As shown in FIG. 4 (a), the angular velocity information is obtained at the stage where the feeding / dispensing material arm 21 starts rotating and the angular velocity is equal to or less than the threshold value S and when the angular velocity approaches the target position and becomes smaller than the threshold value S. Control using the control command value and the angle information is performed without using it. The control uses, for example, PID (Proportional Integral Differential) control based on the angle of the angle sensor and the angular velocity of its differential value. The PID control in this case corresponds to the second control.
At a stage where the angular velocity is greater than the threshold value S in the middle of the rotation operation, control using the angular velocity information, the control command value, and the angle information is performed. For the control, for example, a control method called so-called state feedback control is used. The state feedback control in this case corresponds to the first control.
The angular velocity indicated by a two-dot chain line in FIG. 4 is an angular velocity designated for each elapsed time as a control command value. The angular velocities indicated by the broken lines in FIG. 4 are examples of angular velocities for each elapsed time when PID control is performed based on the angle of the angle sensor using the control command value and angle information and the angular velocity of the differential value. The angular velocity shown by the solid line in FIG. 4 is an example of the angular velocity for each elapsed time when the state feedback control or the like is performed using the control command value, the angular velocity information, and the angle information.
In FIG. 4, state feedback control or the like is performed in order to clearly indicate a broken line indicating the angular velocity when the PID control is performed and a solid line indicating the angular velocity when the state feedback control is performed. In this case, the solid line indicating the angular velocity is shifted toward the slower time.

ステップS24又はステップS25の次に、ステップS26では、角度情報使用制御部38a又は角度情報及び角速度情報使用制御部38bによって演算されて求められたトルク指令値を、モータードライバー39に入力する。   After step S24 or step S25, in step S26, the torque command value calculated by the angle information use control unit 38a or the angle information and angular velocity information use control unit 38b is input to the motor driver 39.

次に、ステップS27では、モータードライバー39によってトルク指令値に対応する電力がアーム駆動モーター22に供給される。アーム駆動モーター22は、供給された電力に対応するトルクを発生する。
次に、ステップS28では、アーム駆動モーター22が発生したトルクによって、アーム駆動モーター22に接続されたアーム駆動機構23が作動して、アーム駆動モーター22にアーム駆動機構23を介して接続された給除材アーム21の角速度が、アーム駆動モーター22が発生したトルクによって加速又は減速される。
Next, in step S <b> 27, electric power corresponding to the torque command value is supplied to the arm drive motor 22 by the motor driver 39. The arm drive motor 22 generates a torque corresponding to the supplied power.
Next, in step S28, the arm drive mechanism 23 connected to the arm drive motor 22 is actuated by the torque generated by the arm drive motor 22, and the feed connected to the arm drive motor 22 via the arm drive mechanism 23 is performed. The angular speed of the material removal arm 21 is accelerated or decelerated by the torque generated by the arm drive motor 22.

ステップS28の次に、ステップS21に戻り、ステップS21においてモーター停止指令があった場合(ステップS21でYES)に、アーム駆動モーター22の駆動を制御することによって給除材アーム21を回動させて給除材アーム21の先端に配設された保持ハンド12を所定の位置に位置させる工程を終了する。   After step S28, the process returns to step S21, and if there is a motor stop command in step S21 (YES in step S21), the feed / release material arm 21 is rotated by controlling the drive of the arm drive motor 22. The process of positioning the holding hand 12 disposed at the tip of the supply / discharge material arm 21 at a predetermined position is completed.

図4(b)に示すように、制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合には、目的の位置を通り過ぎた保持ハンド12を戻すように給除材アーム21を回動させることによる残留振動が発生する可能性がある。当該残留振動の発生により、給除材アーム21が目的の位置にほぼ到達してから停止するまでに、当該残留振動が納まるまでの時間が必要である。
制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた制御を実施した場合には、振動をほとんど生じないため、給除材アーム21が目的の位置にほぼ到達してから停止するまでに、ほとんど時間を要しない。角速度情報にノイズが載った場合には、当該ノイズによって振動が生ずるため、精度が悪くなる。制御を切替える角速度の閾値をノイズによる振動の角速度より大きくすることで、ノイズによる影響を排除することができる。制御指令値と角度情報を用いた制御に切替えても、ノイズを含む角速度情報を用いる場合に比べて、大きな振動が生ずることを抑制することができる。
また、制御を切替える角速度の閾値を、制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合の残留振動の最大角速度より小さくすることで、制御を切替える時点より前は、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた制御を実施することで振動が生じることを抑制できる。このため、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた制御を実施することなく制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合にくらべて、残留振動の最大角速度を小さくして、該残留振動が納まるまでの時間を低減することができる。
As shown in FIG. 4B, when the control using the control command value and the angle information is performed, the feeding / discharging material arm 21 is rotated so as to return the holding hand 12 that has passed the target position. There is a possibility of residual vibration due to. Due to the occurrence of the residual vibration, a time is required until the residual vibration is settled until the supply / discharge material arm 21 substantially reaches the target position and then stops.
When the control using the control command value, the angular velocity information, and the angle information is performed, vibration hardly occurs. Therefore, it takes almost time to stop after the supply / discharge material arm 21 almost reaches the target position. I don't need it. When noise is included in the angular velocity information, vibration is generated by the noise, and accuracy is deteriorated. By making the threshold of the angular velocity for switching control larger than the angular velocity of vibration due to noise, the influence of noise can be eliminated. Even if the control is switched to the control using the control command value and the angle information, it is possible to suppress the occurrence of large vibration compared to the case of using the angular velocity information including noise.
Also, by setting the threshold of angular velocity for switching control to be smaller than the maximum angular velocity of residual vibration when control using the control command value and angle information is performed, the control command value and angular velocity information are obtained before the time of switching control. And it can suppress that a vibration arises by implementing control using angle information. For this reason, the maximum angular velocity of the residual vibration is reduced compared to the case where control using the control command value and angle information is performed without performing control using the control command value, angular velocity information, and angle information. The time until the residual vibration is settled can be reduced.

(第二の実施形態)
次に、ロボット、搬送装置、及び慣性センサーを用いた制御方法の一実施形態である第二の実施形態について、説明する。本実施形態における搬送装置の一例である給除材装置210は、第一の実施形態で図1を参照して説明した給除材装置10と、実質的に同様の機械的構成を備えている。給除材装置10と一部が異なるロボット機構駆動の機能的構成、及び給除材アーム21を回動させる工程について説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment, which is an embodiment of a control method using a robot, a transfer device, and an inertial sensor, will be described. The feed / dispensing material device 210, which is an example of the transport device in the present embodiment, has a mechanical configuration substantially similar to that of the feed / control material device 10 described with reference to FIG. 1 in the first embodiment. . A functional configuration of a robot mechanism drive that is partially different from the supply / discharge material apparatus 10 and a process of rotating the supply / discharge material arm 21 will be described.

<ロボット機構駆動の機能的構成>
最初に、本実施形態の給除材装置210におけるロボット機構20を駆動させる機能的構成について、図5を参照して説明する。図5は、ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図である。
給除材装置10と同様に、給除材装置210は、給除材アーム21を回動させるために、アーム駆動モーター22と、アーム駆動機構23と、角速度センサー32と、角度センサー34と、給除材装置制御部230とを備えている。
<Functional configuration of robot mechanism drive>
First, a functional configuration for driving the robot mechanism 20 in the supply / discharge material apparatus 210 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a functional configuration block diagram showing a functional configuration for driving the robot mechanism.
As with the material supply / discharge material device 10, the material supply / discharge material device 210 includes an arm drive motor 22, an arm drive mechanism 23, an angular velocity sensor 32, an angle sensor 34, And a material supply / control device controller 230.

図5に示すように、給除材装置制御部230は、アーム駆動モーター22を制御するためのロボット制御部231を備えている。ロボット制御部231は、制御指令発生部36と、制御切替決定部237と、アーム動作制御部238と、ゲイン調整部235と、モータードライバー39とを備えている。
制御指令発生部36は、給材又は除材の稼動指令に基づくロボット機構20の動作指令を実行するための給除材アーム21の動作指令を出力する。稼動指令は、図示省略した入力装置から給除材装置210に入力される。稼動指令に基づくロボット機構20の動作指令は、給除材装置制御部230が備える統括制御部(図示省略)から制御指令発生部36に出力される。制御指令発生部36が出力する給除材アーム21の動作指令は、例えば、給除材アーム21の先端の軌道が、時間ごとの給除材アーム21の角度として指令される。
As shown in FIG. 5, the supply / discharge material apparatus control unit 230 includes a robot control unit 231 for controlling the arm drive motor 22. The robot control unit 231 includes a control command generation unit 36, a control switching determination unit 237, an arm operation control unit 238, a gain adjustment unit 235, and a motor driver 39.
The control command generation unit 36 outputs an operation command for the supply / removal material arm 21 for executing an operation command for the robot mechanism 20 based on an operation command for material supply or material removal. The operation command is input to the feed / dispensing material device 210 from an input device (not shown). An operation command of the robot mechanism 20 based on the operation command is output from the overall control unit (not shown) included in the material supply / discharge material device control unit 230 to the control command generation unit 36. For example, the operation command of the supply / discharge material arm 21 output by the control command generation unit 36 is instructed as a trajectory at the tip of the supply / discharge material arm 21 as an angle of the supply / discharge material arm 21 for each time.

アーム動作制御部238は、制御指令発生部36が出力する給除材アーム21の動作指令を実行するためのアーム駆動モーター22の制御信号を出力する。アーム動作制御部238は、角度情報及び角速度情報使用制御部238bを有している。角度情報及び角速度情報使用制御部238bは、給除材アーム21の動作指令を実行するために最適なアーム駆動モーター22の制御信号を、角度センサー34からの角度情報、及び角速度センサー32からの角速度情報に拠って、生成して出力する。ゲイン調整部235は、角度情報及び角速度情報使用制御部238bが角度情報及び角速度情報に拠ってアーム駆動モーター22の制御信号を生成する際の、角速度情報のゲインを調整して、出力する。角速度情報のゲインの切替は、制御切替決定部237によって決定される。この場合は、ゲイン調整部235と制御切替決定部237とが、制御切替決定部に相当する。
角速度情報のゲインが、慣性力情報の重み付け定数に相当する。アーム動作制御部238又はアーム動作制御部238が有する角度情報及び角速度情報使用制御部238bが、アーム動作制御部に相当する。
The arm operation control unit 238 outputs a control signal of the arm drive motor 22 for executing the operation command of the supply / discharge material arm 21 output by the control command generation unit 36. The arm operation control unit 238 includes angle information and angular velocity information use control unit 238b. The angle information and angular velocity information use control unit 238 b receives an optimal control signal for the arm drive motor 22 for executing an operation command for the material supply / discharge material arm 21, angle information from the angle sensor 34, and angular velocity from the angular velocity sensor 32. Generate and output based on information. The gain adjusting unit 235 adjusts and outputs the gain of the angular velocity information when the angle information and angular velocity information use control unit 238b generates a control signal for the arm drive motor 22 based on the angular information and the angular velocity information. Switching of the gain of the angular velocity information is determined by the control switching determination unit 237. In this case, the gain adjustment unit 235 and the control switching determination unit 237 correspond to the control switching determination unit.
The gain of the angular velocity information corresponds to the weighting constant of the inertia force information. The angle information and angular velocity information use control unit 238b included in the arm operation control unit 238 or the arm operation control unit 238 corresponds to the arm operation control unit.

制御切替決定部237は、角度センサー34からの角度情報、角速度センサー32からの角速度情報、又は制御指令発生部36からの給除材アーム21の動作指令などに拠って、角速度情報のゲインの切替を決定する。   The control switching determination unit 237 switches the gain of the angular velocity information based on the angle information from the angle sensor 34, the angular velocity information from the angular velocity sensor 32, or the operation command of the feed / release material arm 21 from the control command generator 36. To decide.

<給除材アーム21の回動>
次に、給除材装置210において、アーム駆動モーター22の駆動を制御することによって給除材アーム21を回動させて、給除材アーム21の先端に配設された保持ハンド12を所定の位置に位置させる工程について、図6を参照して説明する。図6は、アーム駆動モーターの駆動を制御することによって給除材アームを回動させる工程を示すフローチャートである。
<Rotation of feeding / discharging material arm 21>
Next, in the supply / discharge material device 210, the supply / discharge material arm 21 is rotated by controlling the drive of the arm drive motor 22, and the holding hand 12 disposed at the tip of the supply / discharge material arm 21 is moved to a predetermined position. The step of positioning at a position will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a step of rotating the supply / discharge material arm by controlling the drive of the arm drive motor.

最初に、図6のステップS41では、「モーター停止指令」の有無を判定する。モーター停止指令は、アーム駆動モーター22を停止させ、制御を終了する指令である。
モーター停止指令があった場合(ステップS41でYES)には、アーム駆動モーター22の駆動を制御することによって給除材アーム21を回動させて給除材アーム21の先端に配設された保持ハンド12を所定の位置に位置させる工程を終了する。
モーター停止指令がない場合(ステップS41でNO)には、ステップS42に進む。
First, in step S41 of FIG. 6, it is determined whether or not there is a “motor stop command”. The motor stop command is a command for stopping the arm drive motor 22 and terminating the control.
When there is a motor stop command (YES in step S41), the supply / discharge material arm 21 is rotated by controlling the drive of the arm drive motor 22 to be held at the tip of the supply / discharge material arm 21. The step of positioning the hand 12 at a predetermined position is completed.
If there is no motor stop command (NO in step S41), the process proceeds to step S42.

次に、ステップS42では、制御指令値、角度情報、及び角速度情報を取得する。詳細には、制御指令発生部36が出力してアーム動作制御部238に入力された制御指令値が、制御切替決定部237にも入力される。アーム駆動モーター22に接続された角度センサー34によって測定されたアーム駆動モーター22の回動角度から求められる給除材アーム21の回動角度の角度情報が、制御切替決定部237及びアーム動作制御部238に入力される。給除材アーム21の先端近くに固定された角速度センサー32によって測定された給除材アーム21の角速度の角速度情報が、制御切替決定部237及びアーム動作制御部238に入力される。   Next, in step S42, a control command value, angle information, and angular velocity information are acquired. Specifically, the control command value output from the control command generation unit 36 and input to the arm operation control unit 238 is also input to the control switching determination unit 237. The angle information of the rotation angle of the supply / discharge material arm 21 obtained from the rotation angle of the arm drive motor 22 measured by the angle sensor 34 connected to the arm drive motor 22 is the control switching determination unit 237 and the arm operation control unit. 238 is input. Angular velocity information of the angular velocity of the feeding / discharging material arm 21 measured by the angular velocity sensor 32 fixed near the tip of the feeding / discharging material arm 21 is input to the control switching determination unit 237 and the arm operation control unit 238.

次に、ステップS43では、制御切替決定部237が、角速度センサー32から出力された角速度情報から給除材アーム21の角速度が所定の閾値を超えたか否かを判定する。所定の閾値を閾値Sと表記する。   Next, in step S43, the control switching determination unit 237 determines from the angular velocity information output from the angular velocity sensor 32 whether or not the angular velocity of the supply / discharge material arm 21 exceeds a predetermined threshold value. The predetermined threshold is denoted as threshold S.

給除材アーム21の角速度が所定の閾値Sを超えた(ステップS43でYES)場合には、制御切替決定部37は、角速度情報のゲインを1に決定し、ステップS45に進む。   When the angular velocity of the material supply / release material arm 21 exceeds the predetermined threshold S (YES in Step S43), the control switching determination unit 37 determines the gain of the angular velocity information as 1, and proceeds to Step S45.

給除材アーム21の角速度が所定の閾値Sより小さい(ステップS43でNO)場合には、制御切替決定部237は、角速度情報のゲインを変更することを決定し、ステップS44に進む。
ステップS44では、ゲイン調整部235が、角度情報及び角速度情報使用制御部238bが角度情報及び角速度情報に拠ってアーム駆動モーター22の制御信号を生成する際の、角速度情報のゲインを1より小さい値に決定して、角度情報及び角速度情報使用制御部238bに出力する。ステップS44の次に、ステップS45に進む。
If the angular velocity of the material supply / release material arm 21 is smaller than the predetermined threshold S (NO in step S43), the control switching determination unit 237 determines to change the gain of the angular velocity information, and proceeds to step S44.
In step S44, the gain adjustment unit 235 sets the angular velocity information gain to a value smaller than 1 when the angular information and angular velocity information use control unit 238b generates a control signal for the arm drive motor 22 based on the angular information and angular velocity information. And output to the angle information and angular velocity information use control unit 238b. Following step S44, the process proceeds to step S45.

ステップS43又はステップS44の次に、ステップS45では、角度情報及び角速度情報使用制御部238bが、制御指令値、角度情報、角速度情報、及び角速度情報のゲインから、トルク指令値を演算する。   After step S43 or step S44, in step S45, the angle information and angular velocity information use control unit 238b calculates a torque command value from the gains of the control command value, angle information, angular velocity information, and angular velocity information.

次に、ステップS46では、角度情報及び角速度情報使用制御部238bによって演算されて求められたトルク指令値を、モータードライバー39に入力する。   Next, in step S46, the torque command value calculated by the angle information and angular velocity information use control unit 238b is input to the motor driver 39.

次に、ステップS47では、モータードライバー39によってトルク指令値に対応する電力がアーム駆動モーター22に供給される。アーム駆動モーター22は、供給された電力に対応するトルクを発生する。
次に、ステップS48では、アーム駆動モーター22が発生したトルクによって、アーム駆動モーター22に接続されたアーム駆動機構23が作動して、アーム駆動モーター22にアーム駆動機構23を介して接続された給除材アーム21の角速度が、アーム駆動モーター22が発生したトルクによって加速又は減速される。
Next, in step S <b> 47, electric power corresponding to the torque command value is supplied to the arm drive motor 22 by the motor driver 39. The arm drive motor 22 generates a torque corresponding to the supplied power.
Next, in step S48, the arm drive mechanism 23 connected to the arm drive motor 22 is actuated by the torque generated by the arm drive motor 22, and the feed connected to the arm drive motor 22 via the arm drive mechanism 23 is performed. The angular speed of the material removal arm 21 is accelerated or decelerated by the torque generated by the arm drive motor 22.

ステップS48の次に、ステップS41に戻り、ステップS41においてモーター停止指令があった場合(ステップS41でYES)に、アーム駆動モーター22の駆動を制御することによって給除材アーム21を回動させて給除材アーム21の先端に配設された保持ハンド12を所定の位置に位置させる工程を終了する。   After step S48, the process returns to step S41, and when there is a motor stop command in step S41 (YES in step S41), the feeding / discharging material arm 21 is rotated by controlling the drive of the arm drive motor 22. The process of positioning the holding hand 12 disposed at the tip of the supply / discharge material arm 21 at a predetermined position is completed.

(第三の実施形態)
次に、第一の実施形態及び第二の実施形態の変形例としての第三の実施形態について、説明する。本実施形態では、第一の実施形態又は第二の実施形態においてトルク指定値を演算する際に、角速度情報の使用又は不使用を決定する、又はゲインの値を決定する基準とする閾値について、上述した例の他の例について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment as a modification of the first embodiment and the second embodiment will be described. In this embodiment, when calculating the torque designation value in the first embodiment or the second embodiment, the threshold used as a reference for determining use or non-use of angular velocity information or determining a gain value is as follows. Another example described above will be described.

<閾値例1>
最初に、角速度情報に対して閾値を規定する他の例について、図7を参照して説明する。図7は、制御を切替える基準とする角速度の閾値の例を示す説明図である。図7(a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と角速度の関係及び角速度の閾値の例を示す説明図であり、図7(b)は、角速度情報の例を示す説明図である。
図7(a)に二点鎖線で示した角速度は、制御指令値として経過時間ごとに指定された角速度であり、実線で示した角速度は、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた状態フィードバック制御などを実施した場合の経過時間ごとの角速度の例である。図7(b)に実線で示した角速度は、ダイナミックレンジが大きい角速度センサーを用いて測定した角速度であり、破線で示した角速度は、ダイナミックレンジが比較的小さい角速度センサーを用いて測定した角速度である。
<Threshold example 1>
First, another example of defining a threshold for angular velocity information will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of an angular velocity threshold value used as a reference for switching control. FIG. 7A is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the elapsed time and the angular velocity during the rotation of the feeding / dispensing material arm and the threshold value of the angular velocity, and FIG. 7B is an explanatory diagram showing an example of angular velocity information. FIG.
The angular velocity indicated by the two-dot chain line in FIG. 7A is the angular velocity designated for each elapsed time as the control command value, and the angular velocity indicated by the solid line is a state using the control command value, the angular velocity information, and the angle information. It is an example of the angular velocity for every elapsed time at the time of implementing feedback control etc. The angular velocity indicated by a solid line in FIG. 7B is an angular velocity measured using an angular velocity sensor having a large dynamic range, and the angular velocity indicated by a broken line is an angular velocity measured using an angular velocity sensor having a relatively small dynamic range. is there.

一般的に、角速度センサーの出力は例えば電圧として出力され、出力できる電圧は有限である。このため、分解能を高くするとダイナミックレンジが小さくならざるを得ない。図7(b)に示したダイナミックレンジが比較的小さい角速度センサーのダイナミックレンジは概ね300dpsであり、図7(b)に示したように、測定対象の角速度がダイナミックレンジを超えると、角速度の出力は一定値となる。このため、測定対象の角速度がダイナミックレンジを超えた場合に角速度情報を用いてロボットの制御を実施すると、誤った制御を実施する可能性が高い。ダイナミックレンジを小さくすることで、分解能を高くすることが可能となり、角速度の小さな変動も検知可能となるため、緻密な制御が可能となる。
本閾値例では、図7(a)に示したように、角速度が閾値S2を超えた場合には、角速度情報を使用しない、又は角速度情報のゲインを1未満とする制御を実施する。
In general, the output of the angular velocity sensor is output as a voltage, for example, and the voltage that can be output is finite. For this reason, if the resolution is increased, the dynamic range must be reduced. The dynamic range of the angular velocity sensor having a relatively small dynamic range shown in FIG. 7B is approximately 300 dps. When the angular velocity of the measurement target exceeds the dynamic range as shown in FIG. Is a constant value. For this reason, if the control of the robot is performed using the angular velocity information when the angular velocity of the measurement target exceeds the dynamic range, there is a high possibility that erroneous control will be performed. By reducing the dynamic range, it becomes possible to increase the resolution and to detect small fluctuations in the angular velocity, thus enabling precise control.
In this threshold value example, as shown in FIG. 7A, when the angular velocity exceeds the threshold value S2, control is performed so that the angular velocity information is not used or the gain of the angular velocity information is less than 1.

<閾値例2>
次に、角度情報に対して閾値を規定する例について、図8を参照して説明する。図8は、制御を切替える基準とする角度の閾値の例を示す説明図である。図8(a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と回動角度の関係及び角度の閾値の例を示す説明図であり、図8(b)は、給除材アームが停止する間際の時間経過と角度の関係及び角度の閾値の例を示す説明図である。
図8(a)に示すように、給除材アーム21が回動して、回動した角度が閾値S3を超えた段階では、角速度情報を用いることなく、制御指令値及び角度情報を用いた、例えば角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID制御、又は制御指令値と角度情報とゲインを1未満に設定した角速度情報とを用いた例えば状態フィードバック制御を実施する。回動動作を開始して回動角度が閾値S3より小さい段階では、角速度情報、制御指令値、及び角度情報を用いた制御を実施する。当該制御は、例えば、状態フィードバック制御を用いる。
図8に二点鎖線で示した回動角度は、制御指令値として経過時間ごとに指定された角度であり、破線で示した角度は、制御指令値及び角度情報を用いた角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID制御を実施した場合の経過時間ごとの角度の例であり、実線で示した角度は、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた状態フィードバック制御などを実施した場合の経過時間ごとの角度の例である。
なお、図8では、PID制御を実施した場合の角度を示す破線と、状態フィードバック制御などを実施した場合の角度を示す実線と、を互いに分離して明示するために、状態フィードバック制御などを実施した場合の角度を示す実線を時間的に遅いほうにずらして示している。
<Threshold example 2>
Next, an example of defining a threshold value for angle information will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of an angle threshold value used as a reference for switching control. FIG. 8A is an explanatory view showing an example of the relationship between the passage of time and the rotation angle during rotation of the supply / discharge material arm and the threshold value of the angle, and FIG. It is explanatory drawing which shows the example of the relationship between time progress and the angle just before stopping, and the threshold value of an angle.
As shown in FIG. 8 (a), when the supply / discharge material arm 21 is rotated and the rotated angle exceeds the threshold value S3, the control command value and the angle information are used without using the angular velocity information. For example, PID control based on the angle of the angle sensor or the angular velocity of the differential value thereof, or state feedback control using the control command value, the angle information, and the angular velocity information with the gain set to less than 1, for example, is performed. At the stage where the rotation operation is started and the rotation angle is smaller than the threshold value S3, control using the angular velocity information, the control command value, and the angle information is performed. The control uses, for example, state feedback control.
The rotation angle indicated by the two-dot chain line in FIG. 8 is an angle designated for each elapsed time as the control command value, and the angle indicated by the broken line represents the angle of the angle sensor using the control command value and the angle information, It is an example of an angle for every elapsed time when PID control based on the angular velocity of the differential value is performed, and the angle shown by a solid line is a state feedback control using a control command value, angular velocity information, and angle information. It is an example of the angle for every elapsed time at the time of implementing.
In FIG. 8, state feedback control or the like is performed in order to separate and clearly show a broken line indicating an angle when performing PID control and a solid line indicating an angle when performing state feedback control or the like. The solid line indicating the angle in this case is shifted toward the later time.

図8(b)に示すように、制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合には、目的の位置を通り過ぎた保持ハンド12を戻すように給除材アーム21を回動させることによる残留振動が発生する可能性がある。当該残留振動の発生により、給除材アーム21が目的の位置にほぼ到達してから停止するまでに、当該残留振動が納まるまでの時間が必要である。
制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた制御を実施した場合には、振動をほとんど生じないため、給除材アーム21が目的の位置にほぼ到達してから停止するまでに、ほとんど時間を要しない。
As shown in FIG. 8B, when the control using the control command value and the angle information is performed, the feeding / discharging material arm 21 is rotated so as to return the holding hand 12 that has passed the target position. There is a possibility of residual vibration due to. Due to the occurrence of the residual vibration, a time is required until the residual vibration is settled until the supply / discharge material arm 21 substantially reaches the target position and then stops.
When the control using the control command value, the angular velocity information, and the angle information is performed, vibration hardly occurs. Therefore, it takes almost time to stop after the supply / discharge material arm 21 almost reaches the target position. I don't need it.

角速度情報にノイズが載った場合には、当該ノイズによって振動が生ずるため、精度が悪化する。制御を切替える角度の閾値を、目的の停止位置に対して、角速度情報のノイズによる振動の角度より離れた値にすることで、ノイズによる影響を排除することができる。制御指令値と角度情報を用いた制御に切替えても、ノイズを含む角速度情報を用いる場合に比べて、大きな振動が生ずることを抑制することができる。
また、制御を切替える角度の閾値を、目的の停止位置に対して、制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合の残留振動の最大振れ角度より近い位置の角度とすることで、制御を切替える時点より前は、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた制御を実施することで振動が生じることを抑制できる。制御を切替える時点での給除材アーム21の回動位置(角度)は、目的の停止位置に対して制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合の残留振動の最大振れ角度より近くにあることが推定できる。制御指令値及び角度情報を用いた制御であっても、制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合の残留振動の最大振れ角度を超える振動を生ずることなく、給除材アーム21を目的の停止位置に位置させることができる可能性が高い。このため、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた制御を実施することなく制御指令値と角度情報を用いた制御を実施した場合にくらべて、残留振動の最大振れ角度を小さくして、該残留振動が納まるまでの時間を低減することができる。
When noise is included in the angular velocity information, vibration is generated by the noise, and the accuracy is deteriorated. By setting the threshold value of the angle for switching control to a value farther from the vibration angle due to the noise of the angular velocity information with respect to the target stop position, the influence of noise can be eliminated. Even if the control is switched to the control using the control command value and the angle information, it is possible to suppress the occurrence of large vibration compared to the case of using the angular velocity information including noise.
In addition, control is performed by setting the angle threshold for switching control to an angle closer to the maximum vibration angle of the residual vibration when control using the control command value and angle information is performed for the target stop position. Prior to the point of switching, it is possible to suppress vibrations by performing control using the control command value, angular velocity information, and angle information. The turning position (angle) of the material supply / discharge material arm 21 at the time of switching the control is closer to the maximum deflection angle of the residual vibration when the control command value and the angle information are controlled with respect to the target stop position. Can be estimated. Even in the control using the control command value and the angle information, the feed material arm 21 can be moved without causing the vibration exceeding the maximum swing angle of the residual vibration when the control using the control command value and the angle information is performed. There is a high possibility that the target stop position can be reached. For this reason, compared with the case where control using the control command value and angle information is performed without performing control using the control command value and angular velocity information and angle information, the maximum deflection angle of the residual vibration is reduced, The time until the residual vibration is settled can be reduced.

<閾値例3>
次に、制御指令値の特徴点に対して時間軸において閾値を規定する例について、図9を参照して説明する。図9は、制御を切替える基準とする、制御指令値の特徴点に対して時間軸において規定された閾値の例を示す説明図である。図9(a)は、給除材アームを回動させる間の時間経過と角速度の関係、及び制御指令値の特徴点である目的の停止位置に対して時間軸において規定された閾値の例を示す説明図である。図9(b)は、制御指令値の特徴点である目的の停止位置近傍の時間経過と角速度の関係、及び制御指令値の特徴点である目的の停止位置に対して時間軸において規定された閾値の例を示す説明図である。
<Threshold example 3>
Next, an example in which a threshold value is defined on the time axis for the feature point of the control command value will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of threshold values defined on the time axis with respect to the feature points of the control command value as a reference for switching control. FIG. 9A shows an example of the threshold value defined on the time axis with respect to the target stop position, which is a characteristic point of the control command value, and the relationship between the passage of time and the angular velocity during the rotation of the feeding / dispensing material arm. It is explanatory drawing shown. FIG. 9B is defined on the time axis with respect to the relationship between the elapsed time and the angular velocity near the target stop position, which is a feature point of the control command value, and the target stop position, which is a feature point of the control command value. It is explanatory drawing which shows the example of a threshold value.

図9に二点鎖線で示した角速度は、制御指令値として経過時間ごとに指定された角速度であり、実線で示した角度は、制御指令値と角速度情報及び角度情報を用いた状態フィードバック制御などを実施した場合の経過時間ごとの角速度の例である。
図9(a)及び(b)に示すように、制御指令値において、角速度が0になって、目的の停止位置に到達した時点から閾値である時間T1だけ経過した後は、角速度情報を用いることなく、制御指令値及び角度情報を用いた、例えば角度センサーの角度やその微分値の角速度を基にしたPID制御、又は制御指令値と角度情報とゲインを1未満に設定した角速度情報とを用いた例えば状態フィードバック制御を実施する。回動動作を開始してから、制御指令値において、角速度が0になるまでの間、及び角速度が0になった時点から時間T1の間は、角速度情報、制御指令値、及び角度情報を用いた制御を実施する。当該制御は、例えば、状態フィードバック制御を用いる。
The angular velocity indicated by the two-dot chain line in FIG. 9 is the angular velocity designated as the control command value for each elapsed time, and the angle indicated by the solid line is the state feedback control using the control command value, the angular velocity information, and the angle information. It is an example of the angular velocity for every elapsed time at the time of implementing.
As shown in FIGS. 9A and 9B, the angular velocity information is used after the time T1 that is a threshold value has elapsed from the time when the angular velocity becomes zero and reaches the target stop position in the control command value. Without using the control command value and the angle information, for example, PID control based on the angle of the angle sensor or the angular velocity of the differential value, or the control command value, the angle information, and the angular velocity information with the gain set to less than 1. For example, the state feedback control used is performed. In the control command value, the angular velocity information, the control command value, and the angle information are used in the control command value until the angular velocity becomes zero and from the time when the angular velocity becomes zero to the time T1. Implement the controls that were present. The control uses, for example, state feedback control.

図9(b)に示すように、制御指令値の角速度が0になった時点から一定の時間T1が経過すると、一般的に、給除材アーム21の角速度は0になる。給除材アーム21の角速度が0にならず、さらにアーム駆動モーター22を駆動させるようなトルク指令値が出力されるような状態は、制御系に異常が発生した可能性が高い状態である。制御系の異常とは、例えば、角速度センサー32が故障した状態や、ノイズなどに起因して角速度情報が正しくない状態などである。制御指令値及び角度情報を用いた制御、又は制御指令値と角度情報とゲインを1未満に設定した角速度情報とを用いた制御を実施することで、これらの異常要因を排除することができる。
制御指令値の角速度が0になった時点から一定の時間T1が経過すると、給除材アーム21の回動位置(角度)は、目的の停止位置の近くにあることが推定できる。このため、制御指令値及び角度情報を用いた制御であっても、ほとんど振動を生ずることなく、給除材アーム21を目的の停止位置に位置させることができる可能性が高い。
As shown in FIG. 9B, when a certain time T1 elapses from the time when the angular velocity of the control command value becomes zero, generally, the angular velocity of the supply / removal material arm 21 becomes zero. A state in which the torque command value that drives the arm driving motor 22 is output without the angular velocity of the supply / discharge material arm 21 being zero is a state in which there is a high possibility that an abnormality has occurred in the control system. The abnormality of the control system is, for example, a state where the angular velocity sensor 32 has failed or a state where angular velocity information is incorrect due to noise or the like. By performing control using the control command value and the angle information, or control using the control command value, the angle information, and the angular velocity information in which the gain is set to less than 1, these abnormal factors can be eliminated.
When a certain time T1 has elapsed from the time when the angular velocity of the control command value becomes zero, it can be estimated that the rotation position (angle) of the supply / discharge material arm 21 is close to the target stop position. For this reason, even in the control using the control command value and the angle information, there is a high possibility that the supply / discharge material arm 21 can be positioned at the target stop position with almost no vibration.

(第四の実施形態)
次に、ロボット、搬送装置、及び慣性センサーを用いた制御方法の一実施形態である第四の実施形態について、説明する。本実施形態では、第一の実施形態又は第二の実施形態で説明した給除材装置とは異なるロボット又は搬送装置の例について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment which is an embodiment of a control method using a robot, a transfer device, and an inertial sensor will be described. In this embodiment, an example of a robot or a transfer device that is different from the feeding / dispensing material device described in the first embodiment or the second embodiment will be described.

<給除材装置>
ロボット、搬送装置、及び慣性センサーを用いた制御方法の一実施形態である給除材装置であって、第一の実施形態又は第二の実施形態で説明した給除材装置10又は給除材装置210とは異なる、給除材装置310について、図10を参照して説明する。図10は、給除材装置の概略構成を示す外観斜視図である。
図10に示すように、給除材装置310は、保持ハンド12と、ロボット機構320と、給除材装置制御部330と、角速度センサー332aと、角速度センサー332bと、2個の角度センサー(図示省略)と、を備えている。
<Feeding material equipment>
A feeding / discharging material apparatus which is an embodiment of a control method using a robot, a transfer device, and an inertial sensor, and is the feeding / discharging material apparatus 10 or the feeding / discharging material described in the first embodiment or the second embodiment. A feed / dispensing material device 310 different from the device 210 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an external perspective view showing a schematic configuration of the supply / discharge material apparatus.
As shown in FIG. 10, the feeding / dispensing material device 310 includes a holding hand 12, a robot mechanism 320, a feeding / dispensing material device control unit 330, an angular velocity sensor 332a, an angular velocity sensor 332b, and two angle sensors (illustrated). (Omitted).

ロボット機構320は、ハンド保持機構24と、給除材アーム321と、アーム軸部326と、機台328と、を備えている。機台328は、内蔵する軸受機構(図示省略)を介して、アーム軸部326をアーム軸部326の回動軸回りに回動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持している。アーム軸部326は、機台328に内蔵されたアーム駆動モーター(図示省略)と、アーム駆動機構(図示省略)を介して接続されており、アーム駆動モーターによって回動させられる。アーム駆動モーターには角度センサーが接続されており、角度センサーによってアーム駆動モーターの回動角度が測定される。   The robot mechanism 320 includes a hand holding mechanism 24, a supply / discharge material arm 321, an arm shaft portion 326, and a machine base 328. The machine base 328 supports the arm shaft portion 326 through a built-in bearing mechanism (not shown) so that the arm shaft portion 326 can rotate around the rotation shaft of the arm shaft portion 326 and can be positioned and fixed precisely. The arm shaft portion 326 is connected to an arm drive motor (not shown) built in the machine base 328 via an arm drive mechanism (not shown), and is rotated by the arm drive motor. An angle sensor is connected to the arm drive motor, and the rotation angle of the arm drive motor is measured by the angle sensor.

アーム軸部326の機台328に支持された側と反対側の端には、給除材アーム321の一端が固定されている。給除材アーム321は、アーム部321aと、アーム部321bと、アーム関節部323とを備えている。アーム部321aの一端とアーム部321bの一端とは、アーム関節部323で接続されている。アーム部321bのアーム関節部323に接続された一端の反対側の一端が、アーム軸部326に固定されている。アーム軸部326は、機台328に対してアーム軸部326の回動軸回りに回動自在であるため、アーム軸部326に一端を固定されたアーム部321bは、機台328に対してアーム軸部326の回動軸回りに回動自在である。
アーム部321bは、アーム部321aを、アーム関節部323を介して、アーム関節部323の回動軸を中心に回動可能に支持している。アーム関節部323のアーム部321aが固定された部分は、アーム部321bに内蔵されたアーム部駆動モーター(図示省略)と、アーム部駆動機構(図示省略)を介して接続されており、アーム部駆動モーターによって回動させられる。アーム部321aとアーム部321bとは、アーム関節部323において互いのなす角度を調整可能である。即ち、給除材アーム321は、アーム関節部323において屈伸可能である。アーム部駆動モーターにはアーム角度センサーが接続されており、アーム角度センサーによってアーム部駆動モーターの回動角度が測定される。アーム部駆動モーターの回動角度を測定することで、アーム部321bに対するアーム部321aの回動角度を測定することができる。
アーム軸部326の回動軸の軸方向と、アーム関節部323の回動軸の軸方向とは、互いに略平行である。
One end of the supply / discharge material arm 321 is fixed to the end of the arm shaft portion 326 opposite to the side supported by the machine base 328. The feeding / dispensing material arm 321 includes an arm part 321a, an arm part 321b, and an arm joint part 323. One end of the arm part 321 a and one end of the arm part 321 b are connected by an arm joint part 323. One end of the arm portion 321 b opposite to the one end connected to the arm joint portion 323 is fixed to the arm shaft portion 326. Since the arm shaft portion 326 is rotatable about the rotation axis of the arm shaft portion 326 with respect to the machine base 328, the arm portion 321 b whose one end is fixed to the arm shaft portion 326 is relative to the machine base 328. The arm shaft portion 326 can freely rotate around the rotation axis.
The arm portion 321b supports the arm portion 321a so as to be rotatable about the rotation axis of the arm joint portion 323 via the arm joint portion 323. The portion of the arm joint portion 323 where the arm portion 321a is fixed is connected to an arm portion drive motor (not shown) built in the arm portion 321b via an arm portion drive mechanism (not shown). It is rotated by a drive motor. The arm part 321a and the arm part 321b can adjust the angle formed between each other in the arm joint part 323. That is, the feeding / discharging material arm 321 can bend and stretch at the arm joint portion 323. An arm angle sensor is connected to the arm drive motor, and the rotation angle of the arm drive motor is measured by the arm angle sensor. By measuring the rotation angle of the arm unit drive motor, the rotation angle of the arm unit 321a with respect to the arm unit 321b can be measured.
The axial direction of the rotation shaft of the arm shaft portion 326 and the axial direction of the rotation shaft of the arm joint portion 323 are substantially parallel to each other.

アーム部321aのアーム関節部323に固定された反対側の端には、ハンド保持機構24が固定されている。ハンド保持機構24は、アーム部321aに固定された保持軸受24aと、保持軸受24aに摺動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持された保持機構軸24bとを備えている。保持機構軸24bは、図示省略した上下駆動源によって、保持軸受24aに対して保持機構軸24bの軸方向に摺動可能である。保持機構軸24bの軸方向は、アーム軸部326の回動軸の軸方向及びアーム関節部323の回動軸の軸方向と略平行である。
保持機構軸24bの自由端には、保持ハンド12が取り付けられている。給除材アーム321を回動及び屈伸させることによって、保持ハンド12を搬送対象物に臨む位置に位置させる。保持軸受24aに対して保持機構軸24bを摺動させることによって、保持ハンド12を搬送対象物に離接させると共に、保持ハンド12によって保持した搬送対象物を、載置場所から持ち上げたり、載置場所に接近させたりする。
The hand holding mechanism 24 is fixed to the opposite end of the arm portion 321a fixed to the arm joint portion 323. The hand holding mechanism 24 includes a holding bearing 24a fixed to the arm portion 321a, and a holding mechanism shaft 24b supported by the holding bearing 24a so as to be slidable and capable of being accurately positioned and fixed. The holding mechanism shaft 24b can be slid in the axial direction of the holding mechanism shaft 24b with respect to the holding bearing 24a by a vertical drive source (not shown). The axial direction of the holding mechanism shaft 24 b is substantially parallel to the axial direction of the rotation shaft of the arm shaft portion 326 and the axial direction of the rotation shaft of the arm joint portion 323.
The holding hand 12 is attached to the free end of the holding mechanism shaft 24b. The holding hand 12 is positioned at a position facing the object to be transported by turning and bending the supply / discharge material arm 321. By sliding the holding mechanism shaft 24b with respect to the holding bearing 24a, the holding hand 12 is brought into and out of contact with the object to be conveyed, and the object to be conveyed held by the holding hand 12 is lifted from the placement place or placed. Or approach the place.

保持ハンド12が取り付けられているハンド保持機構24には、保持ハンド12と反対側に角速度センサー332aが固定されている。すなわち、角速度センサー332aは、アーム部321aの先端に固定されており、アーム部321aが回動させられる角速度を測定可能である。
アーム部321bのアーム関節部323に接続された一端の側面には、角速度センサー332bが固定されている。したがって、角速度センサー332bは、アーム部321bの先端に固定されており、アーム部321bが回動させられる角速度を測定可能である。
給除材装置制御部330は、情報入出力装置(図示省略)を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、給除材装置310の各部の動作を統括制御する。給除材装置制御部330は、角速度センサー332bによる角速度情報と機台328に内蔵された角度センサーによる角度情報とによって、アーム部321bの動作を制御可能である。同時に、角速度センサー332aによる角速度情報とアーム部321bに内蔵されたアーム角度センサーによる角度情報とによって、アーム部321aのアーム部321bに対する相対動作を制御可能である。すなわち、アーム部321aの動作とアーム部321bを統括した給除材アーム321の動作を、上述した実施形態と同様に、角速度情報と角度情報とを用いて制御することができる。
An angular velocity sensor 332 a is fixed to the hand holding mechanism 24 to which the holding hand 12 is attached on the side opposite to the holding hand 12. That is, the angular velocity sensor 332a is fixed to the tip of the arm portion 321a, and can measure the angular velocity at which the arm portion 321a is rotated.
An angular velocity sensor 332b is fixed to a side surface of one end connected to the arm joint portion 323 of the arm portion 321b. Therefore, the angular velocity sensor 332b is fixed to the tip of the arm portion 321b, and can measure the angular velocity at which the arm portion 321b is rotated.
The material supply / control device controller 330 performs overall control of the operation of each part of the material supply / discharge material device 310 based on a control program input in advance via an information input / output device (not shown). The material supply / control device controller 330 can control the operation of the arm unit 321b based on the angular velocity information obtained by the angular velocity sensor 332b and the angle information obtained by the angle sensor built in the machine base 328. At the same time, the relative movement of the arm part 321a with respect to the arm part 321b can be controlled by the angular speed information by the angular speed sensor 332a and the angle information by the arm angle sensor incorporated in the arm part 321b. That is, the operation of the arm portion 321a and the operation of the supply / discharge material arm 321 that controls the arm portion 321b can be controlled using the angular velocity information and the angle information as in the above-described embodiment.

<搬送装置>
次に、搬送対象物を保持する保持装置などが直交座標系に沿って平行移動する構成を備える搬送装置について、図11を参照して説明する。図11は、搬送装置の概略構成を示す外観斜視図である。図11(a)は、天吊搬送装置の概略構成を示す外観斜視図であり、図11(b)は、印刷装置におけるヘッド搬送装置の概略構成を示す外観斜視図である。
<Conveyor>
Next, a transport device having a configuration in which a holding device or the like that holds a transport object moves in parallel along an orthogonal coordinate system will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an external perspective view showing a schematic configuration of the transport apparatus. FIG. 11A is an external perspective view illustrating a schematic configuration of the ceiling-suspended conveyance device, and FIG. 11B is an external perspective view illustrating a schematic configuration of the head conveyance device in the printing apparatus.

<天吊搬送装置>
図11(a)に示すように、天吊搬送装置410は、主走査方向移動機構402と、副走査方向移動機構403と、昇降移動機構404と、保持機構412と、距離センサーと、加速度センサー432と、搬送装置制御部(図示省略)と、を備えている。
<Ceiling suspension transfer device>
As shown in FIG. 11A, the ceiling-suspended transfer device 410 includes a main scanning direction moving mechanism 402, a sub-scanning direction moving mechanism 403, an elevating / lowering mechanism 404, a holding mechanism 412, a distance sensor, and an acceleration sensor. 432 and a transfer device controller (not shown).

主走査方向移動機構402は、主走査方向に延在する一対の主走査ガイドレール421,421と、主走査ガイドレール421に形成された主走査リニアモーターと、走査プレート422に形成された主走査スライダーとを備えている。走査プレート422は、一対の主走査ガイドレール421,421の間に架け渡されて、主走査方向と略直交する副走査方向に延在している。走査プレート422は、主走査リニアモーターと主走査スライダーとによって、主走査方向に自在に移動させられる。一対の主走査ガイドレール421,421は、例えば天井などに懸吊されて固定されている。
副走査方向移動機構403は、走査プレート422に形成された副走査リニアモーターと、副走査枠423に形成された副走査スライダーとを備えている。副走査枠423は、副走査リニアモーターと副走査スライダーとによって、副走査方向に自在に移動させられる。
昇降移動機構404は、副走査枠423に配設されたボール軸受と、ボール軸受駆動モーターと、昇降軸424に固定されたボールねじとを備えている。昇降軸424は、ボール軸受とボール軸受駆動モーターとボールねじとによって、昇降させられる。
昇降軸424のボールねじと反対側に固定された保持機構412を、主走査方向移動機構402と、副走査方向移動機構403と、によって主走査方向及び副走査方向の任意の位置に移動し、昇降移動機構404によって、搬送対象物に対して離接させることができる。
搬送装置制御部は、情報入出力装置(図示省略)を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、天吊搬送装置410の各部の動作を統括制御する。
The main scanning direction moving mechanism 402 includes a pair of main scanning guide rails 421 and 421 extending in the main scanning direction, a main scanning linear motor formed on the main scanning guide rail 421, and a main scanning formed on the scanning plate 422. And a slider. The scanning plate 422 is spanned between the pair of main scanning guide rails 421 and 421 and extends in the sub scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction. The scanning plate 422 is freely moved in the main scanning direction by a main scanning linear motor and a main scanning slider. The pair of main scanning guide rails 421 and 421 are fixed by being suspended from, for example, a ceiling.
The sub scanning direction moving mechanism 403 includes a sub scanning linear motor formed on the scanning plate 422 and a sub scanning slider formed on the sub scanning frame 423. The sub scanning frame 423 is freely moved in the sub scanning direction by a sub scanning linear motor and a sub scanning slider.
The elevating / lowering mechanism 404 includes a ball bearing disposed in the sub-scanning frame 423, a ball bearing drive motor, and a ball screw fixed to the elevating shaft 424. The elevating shaft 424 is moved up and down by a ball bearing, a ball bearing drive motor, and a ball screw.
The holding mechanism 412 fixed to the side opposite to the ball screw of the lifting shaft 424 is moved to an arbitrary position in the main scanning direction and the sub scanning direction by the main scanning direction moving mechanism 402 and the sub scanning direction moving mechanism 403, The lifting / lowering moving mechanism 404 can be brought into contact with the object to be conveyed.
The transport device control unit controls the operation of each unit of the suspended transport device 410 based on a control program input in advance via an information input / output device (not shown).

主走査リニアモーターと、副走査リニアモーターと、ボール軸受駆動モーターとには、それぞれによる駆動距離を測定する距離センサーが接続されている。
副走査枠423又は保持機構412には、加速度センサー432a、加速度センサー432b、又は加速度センサー432cが固定されている。加速度センサー432a、加速度センサー432b、及び加速度センサー432cは、主走査方向、副走査方向、又は昇降方向の加速度を測定可能である。
主走査リニアモーター、副走査リニアモーター、又はボール軸受駆動モーターに接続された距離センサーによる、それぞれの方向における移動距離情報と、加速度センサー432a、加速度センサー432b、又は加速度センサー432cによる、それぞれの方向における加速度情報と、によって、保持機構412の移動を制御することができる。距離センサーとしては、例えばリニアエンコーダーを用いることができる。距離センサーが、位置センサーに相当する。
The main scanning linear motor, the sub-scanning linear motor, and the ball bearing driving motor are connected to a distance sensor that measures the driving distance of each.
An acceleration sensor 432a, an acceleration sensor 432b, or an acceleration sensor 432c is fixed to the sub-scanning frame 423 or the holding mechanism 412. The acceleration sensor 432a, the acceleration sensor 432b, and the acceleration sensor 432c can measure acceleration in the main scanning direction, the sub-scanning direction, or the up-down direction.
Movement distance information in each direction by a distance sensor connected to a main scanning linear motor, a sub-scanning linear motor, or a ball bearing drive motor, and in each direction by an acceleration sensor 432a, an acceleration sensor 432b, or an acceleration sensor 432c The movement of the holding mechanism 412 can be controlled by the acceleration information. As the distance sensor, for example, a linear encoder can be used. The distance sensor corresponds to the position sensor.

移動距離情報及び加速度情報を用いて保持機構412の移動の制御を実行する際は、移動距離情報又は加速度情報などに閾値を予め設定し、搬送装置制御部の制御切替決定部が、移動距離情報又は加速度情報などを当該閾値と比較して、制御に加速度情報を使用するか否か、又は加速度情報に乗ずる定数を決定する。搬送装置制御部の動作制御部が、制御切替決定部の決定に従って、制御指令値と移動距離情報とを用いた制御、制御指令値と移動距離情報と加速度情報とを用いた制御、又は制御指令値と移動距離情報と加速度情報のゲインを乗じた加速度情報とを用いた制御を実施する。当該制御を実施することによって、主走査方向移動機構402、副走査方向移動機構403、及び昇降移動機構404の動作を制御して、保持機構412を任意の位置に移動し、位置決めする。   When the movement control of the holding mechanism 412 is executed using the movement distance information and the acceleration information, a threshold value is set in advance in the movement distance information or the acceleration information, and the control switching determination unit of the transport device control unit moves the movement distance information. Alternatively, acceleration information or the like is compared with the threshold value, and whether to use acceleration information for control or a constant to be multiplied by the acceleration information is determined. The operation control unit of the transport device control unit performs control using the control command value and the movement distance information, control using the control command value, the movement distance information, and acceleration information, or the control command according to the determination of the control switching determination unit. Control using the value, the moving distance information, and the acceleration information multiplied by the gain of the acceleration information is performed. By performing the control, the operations of the main scanning direction moving mechanism 402, the sub scanning direction moving mechanism 403, and the lifting / lowering moving mechanism 404 are controlled, and the holding mechanism 412 is moved to an arbitrary position and positioned.

<ヘッド搬送装置>
図11(b)に示すように、ヘッド搬送装置460は、印刷装置の吐出ヘッド462を移動させるものであり、ヘッドキャリッジ476と、キャリッジ軸474と、駆動ベルト473と、駆動プーリー472と、駆動モーター471と、加速度センサー482と、エンコーダー484と、を備えている。印刷装置は、印刷装置の各部の動作を統括制御する印刷装置制御部(図示省略)を備えている。
<Head transfer device>
As shown in FIG. 11B, the head transport device 460 moves the ejection head 462 of the printing device, and includes a head carriage 476, a carriage shaft 474, a drive belt 473, a drive pulley 472, and a drive. A motor 471, an acceleration sensor 482, and an encoder 484 are provided. The printing apparatus includes a printing apparatus control unit (not shown) that performs overall control of the operation of each unit of the printing apparatus.

駆動モーター471は図示省略した装置枠に固定されており、駆動軸の一端に駆動プーリー472が固定されている。駆動プーリー472と図示省略した従動プーリーとに、駆動ベルト473が張渡されており、駆動ベルト473は、駆動モーター471によって駆動される。キャリッジ軸474は、駆動ベルト473の延在方向と平行に配設されている。キャリッジ軸474には、ヘッドキャリッジ476がキャリッジ軸474の軸方向に摺動自在に嵌合して支持されている。ヘッドキャリッジ476は、駆動ベルト473と固定されており、駆動ベルト473が駆動されることによって、キャリッジ軸474に沿って移動させられる。ヘッドキャリッジ476に保持された吐出ヘッド462は、キャリッジ軸474の軸方向に移動させられ、任意の位置に保持される。
印刷装置制御部は、情報入出力装置(図示省略)を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、印刷装置の各部の動作を統括制御する。
The drive motor 471 is fixed to a device frame (not shown), and a drive pulley 472 is fixed to one end of the drive shaft. A drive belt 473 is stretched between the drive pulley 472 and a driven pulley (not shown), and the drive belt 473 is driven by a drive motor 471. The carriage shaft 474 is disposed in parallel with the extending direction of the drive belt 473. A head carriage 476 is supported on the carriage shaft 474 by being slidably fitted in the axial direction of the carriage shaft 474. The head carriage 476 is fixed to the drive belt 473, and is moved along the carriage shaft 474 by driving the drive belt 473. The ejection head 462 held by the head carriage 476 is moved in the axial direction of the carriage shaft 474 and is held at an arbitrary position.
The printing apparatus control unit controls the operation of each unit of the printing apparatus based on a control program input in advance via an information input / output apparatus (not shown).

エンコーダー484は、駆動モーター471の駆動軸に接続されており、駆動モーター471の回動角度を測定することによって、吐出ヘッド462の移動距離を測定することができる。当該移動距離に対応する吐出ヘッド462の位置に対応する駆動モーター471の回動角度情報を、駆動モーター471の位置情報と表記する。加速度センサー482はヘッドキャリッジ476に固定されており、ヘッドキャリッジ476が駆動されることによってヘッドキャリッジ476に作用する加速度を測定可能である。エンコーダー484による位置情報と、加速度センサー482による加速度情報と、によって、ヘッドキャリッジ476に保持された吐出ヘッド462の移動を制御することができる。エンコーダー484が、位置センサーに相当する。   The encoder 484 is connected to the drive shaft of the drive motor 471, and can measure the moving distance of the ejection head 462 by measuring the rotation angle of the drive motor 471. The rotation angle information of the drive motor 471 corresponding to the position of the ejection head 462 corresponding to the moving distance is referred to as position information of the drive motor 471. The acceleration sensor 482 is fixed to the head carriage 476, and the acceleration acting on the head carriage 476 can be measured by driving the head carriage 476. The movement of the ejection head 462 held by the head carriage 476 can be controlled by the position information by the encoder 484 and the acceleration information by the acceleration sensor 482. The encoder 484 corresponds to a position sensor.

位置情報及び加速度情報を用いて吐出ヘッド462の移動の制御を実行する際は、位置情報又は加速度情報などに閾値を設定し、印刷装置制御部の制御切替決定部が、位置情報又は加速度情報などを当該閾値と比較して、制御に加速度情報を使用するか否か、又は加速度情報に乗ずる重み付け定数を決定する。印刷装置制御部の動作制御部が、制御切替決定部の決定に従って、制御指令値と位置情報とを用いた制御、制御指令値と位置情報と加速度情報とを用いた制御、又は制御指令値と位置情報と重み付け定数を乗じた加速度情報とを用いた制御を実施する。当該制御を実施することによって、駆動モーター471の動作を制御して、ヘッドキャリッジ476に保持された吐出ヘッド462を任意の位置に移動し、位置決めする。   When controlling the movement of the ejection head 462 using the position information and the acceleration information, a threshold value is set for the position information or the acceleration information, and the control switching determination unit of the printing apparatus control unit determines the position information or the acceleration information. Is compared with the threshold value to determine whether or not to use acceleration information for control, or to determine a weighting constant to multiply the acceleration information. The operation control unit of the printing apparatus control unit performs control using the control command value and the position information, control using the control command value, the position information, and acceleration information, or the control command value according to the determination of the control switching determination unit. Control using position information and acceleration information multiplied by a weighting constant is performed. By performing the control, the operation of the drive motor 471 is controlled, and the ejection head 462 held by the head carriage 476 is moved to an arbitrary position and positioned.

<レーザープリンター>
次に、ドラム状の部材の回動を制御する例として、レーザープリンター510について図12を参照して説明する。図12は、レーザープリンターの要部の概略構成を示す説明図である。
図12に示すように、レーザープリンター510は、感光体ドラム524と、ドラム駆動モーター522と、エンコーダー534と、駆動伝達機構523と、チャージ装置541と、レーザー発振装置542と、トナー供給装置543と、転写ローラー544と、定着ローラー546及び定着ローラー547と、トナー回収装置548と、角速度センサー532と、プリンター制御部(図示省略)と、を備えている。
<Laser printer>
Next, as an example of controlling the rotation of the drum-shaped member, a laser printer 510 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a main part of the laser printer.
As shown in FIG. 12, the laser printer 510 includes a photosensitive drum 524, a drum driving motor 522, an encoder 534, a drive transmission mechanism 523, a charging device 541, a laser oscillation device 542, and a toner supply device 543. A transfer roller 544, a fixing roller 546 and a fixing roller 547, a toner recovery device 548, an angular velocity sensor 532, and a printer control unit (not shown).

感光体ドラム524は、駆動伝達機構523を介してドラム駆動モーター522に接続されており、ドラム駆動モーター522によって回動軸回りに回動させられる。感光体ドラム524の表面は、チャージ装置541によってマイナスに帯電させられ、レーザー発振装置542によって、帯電部分が印刷物の形状に残されることで印刷物の形状が描かれ、トナー供給装置543によって供給されたトナーが、帯電した印刷物の形状に付着する。用紙549が転写ローラー544によって感光体ドラム524に圧着されて、トナーが用紙549に転写される。用紙549に転写されたトナーは、定着ローラー546及び定着ローラー547によって圧力と熱を加えて定着させる。トナーを転写した感光体ドラム524の表面は、トナー回収装置548によって不要なトナーが回収されて、再び上記工程が繰り返される。
プリンター制御部は、情報入出力装置(図示省略)を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、レーザープリンター510の各部の動作を統括制御する。
The photosensitive drum 524 is connected to a drum drive motor 522 via a drive transmission mechanism 523, and is rotated about a rotation axis by the drum drive motor 522. The surface of the photosensitive drum 524 is negatively charged by the charging device 541, and the shape of the printed material is drawn by the laser oscillation device 542 leaving the charged portion in the shape of the printed material, and is supplied by the toner supply device 543. Toner adheres to the shape of the charged print. The sheet 549 is pressed against the photosensitive drum 524 by the transfer roller 544, and the toner is transferred to the sheet 549. The toner transferred to the paper 549 is fixed by applying pressure and heat by the fixing roller 546 and the fixing roller 547. Unnecessary toner is collected by the toner collecting device 548 on the surface of the photosensitive drum 524 to which the toner has been transferred, and the above steps are repeated again.
The printer control unit controls the operation of each unit of the laser printer 510 based on a control program input in advance via an information input / output device (not shown).

ドラム駆動モーター522の駆動軸には、エンコーダー534が接続されており、エンコーダー534によってドラム駆動モーター522の回動角度を測定することによって、感光体ドラム524の回動角度情報を取得することができる。角速度センサー532は感光体ドラム524に固定されており、角速度センサー532によって感光体ドラム524が回動する角速度の情報を取得することができる。エンコーダー534によるドラム駆動モーター522の回動角度情報と、角速度センサー532による角速度情報と、によって、感光体ドラム524の回動を制御することができる。   An encoder 534 is connected to the drive shaft of the drum drive motor 522, and the rotation angle information of the photosensitive drum 524 can be acquired by measuring the rotation angle of the drum drive motor 522 by the encoder 534. . The angular velocity sensor 532 is fixed to the photosensitive drum 524, and information on the angular velocity at which the photosensitive drum 524 rotates can be acquired by the angular velocity sensor 532. The rotation of the photosensitive drum 524 can be controlled by the rotation angle information of the drum drive motor 522 by the encoder 534 and the angular velocity information by the angular velocity sensor 532.

回動角度情報及び角速度情報を用いて感光体ドラム524の回動の制御を実行する際は、回動角度情報又は角速度情報などに閾値を設定し、プリンター制御部の制御切替決定部が、回動角度情報又は角速度情報などを当該閾値と比較して、制御に角速度情報を使用するか否か、又は角速度情報に乗ずる重み付け定数を決定する。プリンター装置制御部の動作制御部が、制御切替決定部の決定に従って、制御指令値と回動角度情報とを用いた制御、制御指令値と回動角度情報と角速度情報とを用いた制御、又は制御指令値と回動角度情報と重み付け定数を乗じた角速度情報とを用いた制御を実施する。当該制御を実施することによって、ドラム駆動モーター522の動作を制御して、感光体ドラム524を任意の角度、回動させる。   When the rotation control of the photosensitive drum 524 is executed using the rotation angle information and the angular velocity information, a threshold value is set for the rotation angle information or the angular velocity information, and the control switching determination unit of the printer control unit performs the rotation. The moving angle information or the angular velocity information is compared with the threshold value to determine whether or not to use the angular velocity information for control, or a weighting constant to be multiplied by the angular velocity information. The operation control unit of the printer device control unit performs control using the control command value and the rotation angle information, control using the control command value, rotation angle information, and angular velocity information according to the determination of the control switching determination unit, or Control is performed using the control command value, the rotation angle information, and the angular velocity information multiplied by the weighting constant. By performing the control, the operation of the drum drive motor 522 is controlled to rotate the photosensitive drum 524 by an arbitrary angle.

以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。   As mentioned above, although preferred embodiment was described referring an accompanying drawing, suitable embodiment is not restricted to the said embodiment. The embodiment can of course be modified in various ways without departing from the scope, and can also be implemented as follows.

(変形例1)前記実施形態においては、回動角度情報や角速度情報や移動距離情報や加速度情報や位置情報などについて閾値を規定する例や、制御指令値の特徴点に対して時間軸において閾値を規定する例について説明したが、閾値を規定する対象はこれらに限らない。角速度情報や加速度情報の値に影響を及ぼすノイズに閾値を設定して、当該ノイズのレベルによって、角速度情報や加速度情報の使用又は不使用の決定、又は角速度情報や加速度情報の影響を調整するために角速度情報や加速度情報に乗ずる定数の決定を実施してもよい。角速度情報や加速度情報の値に影響を及ぼすノイズとしては、装置自身の機械振動や、周囲に存在する装置などの振動や、装置に供給される電力の振れや、周囲の電磁ノイズなどが挙げられる。   (Modification 1) In the above embodiment, an example in which threshold values are defined for rotation angle information, angular velocity information, movement distance information, acceleration information, position information, and the like, and threshold values on the time axis with respect to feature points of control command values. Although the example which prescribes | regulates was demonstrated, the object which prescribes | regulates a threshold value is not restricted to these. To set a threshold for noise that affects the values of angular velocity information and acceleration information, and to determine whether to use or not use angular velocity information and acceleration information, or to adjust the influence of angular velocity information and acceleration information, depending on the level of the noise Alternatively, a constant for multiplying the angular velocity information or the acceleration information may be determined. Noise that affects the values of angular velocity information and acceleration information includes mechanical vibrations of the device itself, vibrations of devices existing in the surroundings, fluctuations in power supplied to the device, ambient electromagnetic noise, and the like. .

(変形例2)前記実施形態においては、角速度センサー32による角速度情報や、加速度センサー432による加速度情報について閾値を規定する例について説明したが、閾値を規定する対象はこれらに限らない。閾値は、角速度情報や加速度情報の一回以上の積分値について規定してもよい。加速度情報の積分値は速度情報であって、速度情報は、角速度情報と同様に取り扱うことができる。加速度情報の二回積分値及び角速度情報の積分値は移動距離の情報であって、移動距離の情報は、角度情報や位置情報と同様に取り扱うことができる。   (Modification 2) In the above-described embodiment, the example in which the threshold value is defined for the angular velocity information by the angular velocity sensor 32 and the acceleration information by the acceleration sensor 432 has been described, but the target for defining the threshold value is not limited thereto. The threshold value may be defined for one or more integral values of angular velocity information or acceleration information. The integral value of the acceleration information is speed information, and the speed information can be handled in the same manner as the angular velocity information. The twice integrated value of acceleration information and the integrated value of angular velocity information are information on the movement distance, and the information on the movement distance can be handled in the same manner as the angle information and the position information.

(変形例3)前記実施形態においては、角度センサー34による角度情報や、距離センサーによる移動距離情報について閾値を規定する例について説明したが、閾値を規定する対象はこれらに限らない。閾値は、角度情報や移動距離情報の一回以上の微分値について規定してもよい。角度情報又は移動距離情報の微分値は、角速度又は移動速度であって、上述した角速度情報と同様に取り扱うことができる。角度情報又は移動距離情報の二回微分値は、角加速度又は加速度であって、上述した加速度情報と同様に取り扱うことができる。   (Modification 3) In the above-described embodiment, the example in which the threshold value is defined for the angle information by the angle sensor 34 and the movement distance information by the distance sensor has been described, but the target for defining the threshold value is not limited thereto. The threshold value may be defined for one or more differential values of angle information and movement distance information. The differential value of the angle information or the movement distance information is an angular velocity or a movement velocity, and can be handled in the same manner as the angular velocity information described above. The double differential value of the angle information or the movement distance information is angular acceleration or acceleration, and can be handled in the same manner as the acceleration information described above.

(変形例4)前記実施形態においては、回動角度情報や角速度情報や移動距離情報や加速度情報や位置情報などについて閾値を規定する例や、制御指令値の特徴点に対して時間軸において閾値を規定する例について説明した。これらの閾値を規定した対象は、制御を実行する際は、それぞれ単独で用いられていたが、閾値を規定した複数の対象を用いて制御を実行してもよい。例えば、回動角度情報及び角速度情報が共に閾値を超えた場合のみ、角速度情報を用いない制御を実行し、回動角度情報又は角速度情報の少なくとも一方が閾値を超えていない場合には、回動角度情報及び角速度情報を用いる制御を実行してもよい。また、回動角度情報や角速度情報や移動距離情報や加速度情報や位置情報などや、制御指令値の特徴点に対する時間軸などと、変形例1で説明した角速度情報や加速度情報の値に影響を及ぼすノイズレベルとを組み合わせてもよい。この場合、例えば、回動角度情報や角速度情報や移動距離情報や加速度情報や位置情報などや、制御指令値の特徴点に対する時間軸などと、ノイズレベルとの両方が共に閾値を超えた場合のみ、角速度情報などを用いない制御を実行し、少なくとも一方が閾値を超えていない場合には、回動角度情報など及び角速度情報などを用いる制御を実行する。これにより、角速度情報などのノイズレベルが低レベルに保たれているにも関わらず、ノイズによる悪影響を回避するために、角速度情報などを使用しない制御を実施するというような状態を回避することができる。   (Modification 4) In the above-described embodiment, an example in which threshold values are defined for rotation angle information, angular velocity information, movement distance information, acceleration information, position information, and the like, and threshold values on the time axis with respect to feature points of control command values. The example which prescribes | regulates was demonstrated. The targets for which these threshold values are defined are used independently when executing the control, but the control may be performed using a plurality of targets for which the threshold values are defined. For example, the control without using the angular velocity information is executed only when both the rotation angle information and the angular velocity information exceed the threshold value, and the rotation is performed when at least one of the rotation angle information and the angular velocity information does not exceed the threshold value. Control using angle information and angular velocity information may be executed. Further, the rotation angle information, the angular velocity information, the movement distance information, the acceleration information, the position information, etc., the time axis with respect to the feature point of the control command value, and the values of the angular velocity information and the acceleration information described in the first modification are affected. You may combine with the noise level to exert. In this case, for example, only when both the rotation angle information, angular velocity information, movement distance information, acceleration information, position information, the time axis for the feature point of the control command value, and the noise level both exceed the threshold Then, control without using angular velocity information or the like is executed, and when at least one does not exceed the threshold value, control using rotational angle information or angular velocity information or the like is executed. As a result, it is possible to avoid a state in which control without using angular velocity information or the like is performed in order to avoid adverse effects due to noise even though the noise level of angular velocity information or the like is kept at a low level. it can.

(変形例5)前記実施形態においては、ロボット及び搬送装置の例として、ロボット機構20を備える給除材装置10、ロボット機構320を備える給除材装置310、天吊搬送装置410、印刷装置が備えるヘッド搬送装置460、レーザープリンター510が備えるドラム駆動装置、などを例に説明した。しかし、上述した慣性センサーを用いた制御方法を用いて好適に制御できるロボット及び搬送装置は、これらの例示した装置に限らない。上述した慣性センサーを用いた制御方法を用いることで、移動体を所定の目的位置まで速やかに移動させると共に、当該位置に精度良く速やかに停止させることが好ましい装置を好適に制御することができる。   (Modification 5) In the embodiment, as examples of the robot and the transfer device, the supply / discharge material device 10 including the robot mechanism 20, the supply / discharge material device 310 including the robot mechanism 320, the ceiling transfer device 410, and the printing device. The head conveyance device 460 provided, the drum drive device provided in the laser printer 510, and the like have been described as examples. However, the robot and the transfer device that can be suitably controlled using the control method using the inertial sensor described above are not limited to these exemplified devices. By using the above-described control method using the inertial sensor, it is possible to suitably control an apparatus that preferably moves the moving body to a predetermined target position quickly and stops the moving body accurately and quickly.

10,210…給除材装置、20…ロボット機構、21…給除材アーム、22…アーム駆動モーター、30,230…給除材装置制御部、31,231…ロボット制御部、32…角速度センサー、34…角度センサー、36…制御指令発生部、37,237…制御切替決定部、38,238…アーム動作制御部、235…ゲイン調整部、310…給除材装置、320…ロボット機構、321…給除材アーム、321a,321b…アーム部、323…アーム関節部、330…給除材装置制御部、332a,332b…角速度センサー、402…主走査方向移動機構、403…副走査方向移動機構、404…昇降移動機構、410…天吊搬送装置、432,432a,432b,432c…慣性センサー、460…ヘッド搬送装置、462…吐出ヘッド、471…駆動モーター、476…ヘッドキャリッジ、482…加速度センサー、484…エンコーダー、510…レーザープリンター、522…ドラム駆動モーター、524…感光体ドラム、532…角速度センサー、534…エンコーダー。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,210 ... Feed / discharge material apparatus, 20 ... Robot mechanism, 21 ... Feed / release material arm, 22 ... Arm drive motor, 30, 230 ... Feed / feed material apparatus control part, 31,231 ... Robot control part, 32 ... Angular velocity sensor , 34 ... Angle sensor, 36 ... Control command generation unit, 37, 237 ... Control switching determination unit, 38, 238 ... Arm operation control unit, 235 ... Gain adjustment unit, 310 ... Feeding and unloading device, 320 ... Robot mechanism, 321 ... Material supply arm, 321a, 321b ... Arm part, 323 ... Arm joint part, 330 ... Feed / discharge material device control part, 332a, 332b ... Angular velocity sensor, 402 ... Main scanning direction moving mechanism, 403 ... Sub scanning direction moving mechanism 404 ... Elevating / lowering mechanism, 410 ... Ceiling-carrying conveying device, 432, 432a, 432b, 432c ... Inertial sensor, 460 ... Head conveying device, 462 ... Discharge Head, 471 ... driving motor, 476 ... head carriage, 482 ... acceleration sensor, 484 ... encoder, 510 ... laser printer, 522 ... drum driving motor, 524 ... photoconductor drum, 532 ... angular velocity sensor, 534 ... encoder.

Claims (24)

一端を回動自在に支持されたアームと、前記アームを回動させるための駆動源と、前記駆動源の回動角度を検出し、前記駆動源の回動角度情報を出力する角度センサーと、前記アームに取り付けられており、前記アームに作用する慣性力の慣性力情報を出力する慣性センサーと、前記アームの回動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備えるロボットであって、
制御切替決定部と、
アーム動作制御部と、を備え、
前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記アームの動作を制御する際に、前記慣性力情報を用いるか否かを決定し、
前記アーム動作制御部は、前記制御切替決定部が、前記慣性力情報を用いることを決定した場合には、前記制御指令、前記回動角度情報、及び前記慣性力情報に拠って第一の制御を実施することで前記駆動源を制御して前記アームの動作を制御し、
前記制御切替決定部が、前記慣性力情報を用いないことを決定した場合には、前記制御指令、及び前記回動角度情報に拠って前記第一の制御とは異なる第二の制御を実施することで、前記駆動源を制御して前記アームの動作を制御することを特徴とするロボット。
An arm that is rotatably supported at one end; a drive source for rotating the arm; an angle sensor that detects a rotation angle of the drive source and outputs rotation angle information of the drive source; A robot that is attached to the arm and includes an inertial sensor that outputs inertial force information of an inertial force that acts on the arm, and a control command generation unit that outputs a control command that defines a turning operation of the arm. There,
A control switching determination unit;
An arm operation control unit,
The control switching determination unit determines whether to use the inertial force information when controlling the operation of the arm by controlling the drive source,
When the control switching determination unit determines to use the inertial force information, the arm operation control unit performs first control based on the control command, the rotation angle information, and the inertial force information. To control the drive source to control the operation of the arm,
When the control switching determination unit determines not to use the inertial force information, a second control different from the first control is performed based on the control command and the rotation angle information. Thus, the robot is characterized in that the operation of the arm is controlled by controlling the drive source.
一端を回動自在に支持されたアームと、前記アームを回動させるための駆動源と、前記駆動源の回動角度を検出し、前記駆動源の回動角度情報を出力する角度センサーと、前記アームに取り付けられており、前記アームに作用する慣性力の慣性力情報を出力する慣性センサーと、前記アームの回動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備えるロボットであって、
制御切替決定部と、
アーム動作制御部と、を備え、
前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記アームの動作を制御する際の、前記慣性力情報の重み付け定数を決定し、
前記アーム動作制御部は、前記制御指令、前記回動角度情報、及び前記制御切替決定部が決定した前記重み付け定数を乗じた前記慣性力情報に拠って、前記駆動源を制御することによって前記アームの動作を制御することを特徴とするロボット。
An arm that is rotatably supported at one end; a drive source for rotating the arm; an angle sensor that detects a rotation angle of the drive source and outputs rotation angle information of the drive source; A robot that is attached to the arm and includes an inertial sensor that outputs inertial force information of an inertial force that acts on the arm, and a control command generation unit that outputs a control command that defines a turning operation of the arm. There,
A control switching determination unit;
An arm operation control unit,
The control switching determination unit determines a weighting constant of the inertial force information when controlling the operation of the arm by controlling the drive source;
The arm operation control unit controls the drive source based on the inertial force information multiplied by the control command, the rotation angle information, and the weighting constant determined by the control switching determination unit. A robot characterized by controlling the operation of the robot.
前記慣性力情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記慣性力情報を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項1又は2に記載のロボット。   A threshold is set in advance in the inertial force information, and the control switching determination unit compares the inertial force information with the threshold to determine whether to use the inertial force information or a weighting constant for the inertial force information. The robot according to claim 1, wherein the robot is determined. 前記回動角度情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記回動角度情報を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項1又は2に記載のロボット。   A threshold value is set in advance in the rotation angle information, and the control switching determination unit compares the rotation angle information with the threshold value to determine whether to use the inertial force information or weight the inertial force information. The robot according to claim 1 or 2, wherein a constant is determined. 前記慣性力情報の一回以上の積分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記慣性力情報の一回以上の積分値を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項1又は2に記載のロボット。   A threshold is preset for one or more integral values of the inertial force information, and the control switching determination unit compares the one or more integral values of the inertial force information with the threshold and uses the inertial force information. 3. The robot according to claim 1, wherein whether or not or a weighting constant of the inertial force information is determined. 4. 前記回動角度情報の一回以上の微分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記回動角度情報の一回以上の微分値を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項1又は2に記載のロボット。   A threshold value is set in advance for one or more differential values of the rotation angle information, and the control switching determination unit compares the one or more differential values of the rotation angle information with the threshold value to determine the inertial force information. 3. The robot according to claim 1, wherein whether or not to use or a weighting constant of the inertial force information is determined. 前記制御指令の特徴点をもとに時間軸における閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記特徴点からの経過時間を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項1又は2に記載のロボット。   A threshold on the time axis is set in advance based on the feature point of the control command, and the control switching determination unit compares the elapsed time from the feature point with the threshold to determine whether to use the inertial force information. Or a weighting constant of the inertial force information is determined. The robot according to claim 1 or 2, wherein: 前記慣性力情報に影響を与えるノイズに閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記慣性力情報に影響を与えるノイズを当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項1又は2に記載のロボット。   A threshold value is set in advance for noise that affects the inertial force information, and the control switching determination unit compares the noise that affects the inertial force information with the threshold value to determine whether to use the inertial force information. The robot according to claim 1, wherein a weighting constant of the inertial force information is determined. 摺動自在に支持された移動部と、前記移動部を移動させるための駆動源と、前記駆動源による駆動量を検出し、前記駆動源の位置情報を出力する位置センサーと、前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する慣性力の慣性力情報を出力する慣性センサーと、前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備える搬送装置であって、
制御切替決定部と、
動作制御部と、を備え、
前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際に、前記慣性力情報を用いるか否かを決定し、
前記動作制御部は、前記制御切替決定部が、前記慣性力情報を用いることを決定した場合には、前記制御指令、前記位置情報、及び前記慣性力情報に拠って第一の制御を実施することで前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御し、
前記制御切替決定部が、前記慣性力情報を用いないことを決定した場合には、前記制御指令、及び前記位置情報に拠って前記第一の制御とは異なる第二の制御を実施することで、前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御することを特徴とする搬送装置。
A moving unit supported slidably, a driving source for moving the moving unit, a position sensor that detects a driving amount by the driving source and outputs position information of the driving source, and a moving unit An inertial sensor that is attached and outputs inertial force information of an inertial force that acts on the moving part when the moving part is moved, and a control command that outputs a control command that defines the moving operation of the moving part A conveying device comprising:
A control switching determination unit;
An operation control unit,
The control switching determination unit determines whether to use the inertial force information when controlling the moving operation of the moving unit by controlling the drive source,
The operation control unit performs the first control based on the control command, the position information, and the inertial force information when the control switching determination unit determines to use the inertial force information. To control the movement of the moving unit by controlling the drive source,
When the control switching determination unit determines not to use the inertial force information, the second control different from the first control is performed based on the control command and the position information. A transport apparatus that controls the driving source to control the moving operation of the moving unit.
摺動自在に支持された移動部と、前記移動部を移動させるための駆動源と、前記駆動源による駆動量を検出し、前記駆動源の位置情報を出力する位置センサーと、前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する慣性力の慣性力情報を出力する慣性センサーと、前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生部と、を備える搬送装置であって、
制御切替決定部と、
動作制御部と、を備え、
前記制御切替決定部は、前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際の、前記慣性力情報の重み付け定数を決定し、
前記動作制御部は、前記制御指令、前記位置情報、及び前記制御切替決定部が決定した前記重み付け定数を乗じた前記慣性力情報に拠って、前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御することを特徴とする搬送装置。
A moving unit supported slidably, a driving source for moving the moving unit, a position sensor that detects a driving amount by the driving source and outputs position information of the driving source, and a moving unit An inertial sensor that is attached and outputs inertial force information of an inertial force that acts on the moving part when the moving part is moved, and a control command that outputs a control command that defines the moving operation of the moving part A conveying device comprising:
A control switching determination unit;
An operation control unit,
The control switching determining unit determines a weighting constant of the inertial force information when controlling the moving operation of the moving unit by controlling the drive source;
The movement control unit moves the moving unit by controlling the drive source based on the inertial force information multiplied by the control command, the position information, and the weighting constant determined by the control switching determination unit. A conveying device that controls operation.
前記慣性力情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記慣性力情報を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項9又は10に記載の搬送装置。   A threshold is set in advance in the inertial force information, and the control switching determination unit compares the inertial force information with the threshold to determine whether to use the inertial force information or a weighting constant for the inertial force information. The transport device according to claim 9 or 10, wherein the transport device is determined. 前記位置情報に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記位置情報を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項9又は10に記載の搬送装置。   A threshold value is set in advance in the position information, and the control switching determination unit compares the position information with the threshold value and determines whether to use the inertial force information or a weighting constant of the inertial force information. The conveyance device according to claim 9 or 10, wherein 前記慣性力情報の一回以上の積分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記慣性力情報の一回以上の積分値を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項9又は10に記載の搬送装置。   A threshold is preset for one or more integral values of the inertial force information, and the control switching determination unit compares the one or more integral values of the inertial force information with the threshold and uses the inertial force information. 11. The transport device according to claim 9, wherein whether or not or a weighting constant of the inertial force information is determined. 前記位置情報の一回以上の微分値に閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記位置情報の一回以上の微分値を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項9又は10に記載の搬送装置。   A threshold value is preset for one or more differential values of the position information, and the control switching determination unit compares the one or more differential values of the position information with the threshold value to determine whether to use the inertial force information. Or a weighting constant of the inertial force information is determined. 前記制御指令の特徴点をもとに時間軸における閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記特徴点からの経過時間を当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項9又は10に記載の搬送装置。   A threshold on the time axis is set in advance based on the feature point of the control command, and the control switching determination unit compares the elapsed time from the feature point with the threshold to determine whether to use the inertial force information. Or the weighting constant of the inertial force information is determined. 前記慣性力情報に影響を与えるノイズに閾値を予め設定し、前記制御切替決定部は、前記慣性力情報に影響を与えるノイズを当該閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定することを特徴とする、請求項9又は10に記載の搬送装置。   A threshold value is set in advance for noise that affects the inertial force information, and the control switching determination unit compares the noise that affects the inertial force information with the threshold value to determine whether to use the inertial force information. Or the weighting constant of the inertial force information is determined. 回動又は摺動自在に支持された移動部を、前記移動部を回動又は摺動させるための駆動源を、前記移動部に配設された慣性センサーの出力を用いて制御する慣性センサーを用いた制御方法であって、
前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生工程と、
前記駆動源による駆動量を検出し、前記駆動源の位置情報を検出する位置情報検出工程と、
前記慣性センサーによって、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する慣性力情報を検出する慣性力情報検出工程と、
前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際に、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する制御切替決定工程と、
前記制御切替決定工程において、前記慣性力情報を用いることが決定された場合には、前記位置情報及び前記慣性力情報に拠って第一の制御を実施することで、前記制御指令に従って前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御し、前記制御切替決定工程において、前記慣性力情報を用いないことが決定された場合には、前記位置情報に拠って前記第一の制御とは異なる第二の制御を実施することで、前記制御指令に従って前記駆動源を制御して前記移動部の移動動作を制御する駆動制御工程と、を有することを特徴とする慣性センサーを用いた制御方法。
An inertial sensor for controlling a driving source for rotating or sliding the moving unit supported so as to be rotatable or slidable by using an output of an inertial sensor disposed in the moving unit; A control method used,
A control command generating step for outputting a control command for defining the moving operation of the moving unit;
A position information detection step of detecting a drive amount by the drive source and detecting position information of the drive source;
An inertial force information detecting step of detecting inertial force information acting on the moving unit when the moving unit is moved by the inertial sensor;
A control switching determination step for determining whether to use the inertial force information when controlling the moving operation of the moving unit by controlling the drive source;
In the control switching determination step, when it is determined to use the inertial force information, the first control is performed based on the position information and the inertial force information, so that the drive source according to the control command And controlling the moving operation of the moving unit, and in the control switching determination step, when it is determined not to use the inertial force information, the first control is based on the position information. A control method using an inertial sensor, comprising: a drive control step of controlling the drive operation of the moving unit by controlling the drive source according to the control command by performing different second control .
回動又は摺動自在に支持された移動部を、前記移動部を回動又は摺動させるための駆動源を、前記移動部に配設された慣性センサーの出力を用いて制御する慣性センサーを用いた制御方法であって、
前記移動部の移動動作を規定する制御指令を出力する制御指令発生工程と、
前記駆動源による駆動量を検出することによって、前記駆動源の位置情報を検出する位置情報検出工程と、
前記慣性センサーによって、前記移動部が移動させられる際に前記移動部に作用する慣性力情報を検出する慣性力情報検出工程と、
前記慣性力情報を用いて前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する際の、前記慣性力情報の重み付け定数を決定する定数決定工程と、
前記制御指令と、前記位置情報と、前記定数決定工程において決定された前記重み付け定数を乗じた前記慣性力情報と、を用いて前記駆動源を制御することによって前記移動部の移動動作を制御する駆動制御工程と、を有することを特徴とする慣性センサーを用いた制御方法。
An inertial sensor for controlling a driving source for rotating or sliding the moving unit supported so as to be rotatable or slidable by using an output of an inertial sensor disposed in the moving unit; A control method used,
A control command generating step for outputting a control command for defining the moving operation of the moving unit;
A position information detecting step of detecting position information of the driving source by detecting a driving amount by the driving source;
An inertial force information detecting step of detecting inertial force information acting on the moving unit when the moving unit is moved by the inertial sensor;
A constant determining step of determining a weighting constant of the inertial force information when controlling the movement operation of the moving unit by controlling the drive source using the inertial force information;
The moving operation of the moving unit is controlled by controlling the drive source using the control command, the position information, and the inertial force information multiplied by the weighting constant determined in the constant determining step. A control method using an inertial sensor.
前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程は、前記慣性力情報を、前記慣性力情報について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることを特徴とする、請求項17又は18に記載の慣性センサーを用いた制御方法。   The control switching determination step or the constant determination step is a step of comparing the inertial force information with a threshold value set in advance for the inertial force information to determine whether to use the inertial force information, or 19. The control method using an inertial sensor according to claim 17 or 18, wherein the control is a step of determining a weighting constant of inertial force information. 前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程は、前記位置情報を、前記位置情報について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることを特徴とする、請求項17又は18に記載の慣性センサーを用いた制御方法。   The control switching determination step or the constant determination step is a step of comparing the position information with a threshold value set in advance for the position information and determining whether to use the inertial force information, or the inertial force The control method using an inertial sensor according to claim 17 or 18, characterized in that it is a step of determining a weighting constant of information. 前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程は、前記慣性力情報の一回以上の積分値を、前記慣性力情報の一回以上の積分値について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることを特徴とする、請求項17又は18に記載の慣性センサーを用いた制御方法。   The control switching determination step or the constant determination step compares the inertial force information one or more integral values with a threshold value set in advance for the inertial force information one or more integral values. The control method using an inertial sensor according to claim 17 or 18, wherein the control method is a step of determining whether or not to use force information, or a step of determining a weighting constant of the inertial force information. 前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程は、前記位置情報の一回以上の微分値を、前記位置情報の一回以上の微分値について予め設定された閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることを特徴とする、請求項17又は18に記載の慣性センサーを用いた制御方法。   The control switching determination step or the constant determination step compares the inertial force information by comparing one or more differential values of the position information with a threshold set in advance for the one or more differential values of the position information. The control method using the inertial sensor according to claim 17 or 18, wherein the control method is a step of determining whether or not to use or a step of determining a weighting constant of the inertial force information. 前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程は、前記制御指令の特徴点からの経過時間を、予め設定された前記制御指令の特徴点を基点にした時間軸における閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることを特徴とする、請求項17又は18に記載の慣性センサーを用いた制御方法。   The control switching determination step or the constant determination step compares the elapsed time from the feature point of the control command with a threshold value on a time axis based on the preset feature point of the control command, and the inertia The control method using an inertial sensor according to claim 17 or 18, wherein the control method is a step of determining whether or not to use force information, or a step of determining a weighting constant of the inertial force information. 前記制御切替決定工程、又は前記定数決定工程は、前記慣性力情報に影響を与えるノイズを、予め設定された前記ノイズの閾値と比較して、前記慣性力情報を用いるか否かを決定する工程、又は前記慣性力情報の重み付け定数を決定する工程であることを特徴とする、請求項17又は18に記載の慣性センサーを用いた制御方法。   The control switching determination step or the constant determination step is a step of determining whether to use the inertial force information by comparing noise that affects the inertial force information with a preset threshold value of the noise. 19. The control method using an inertial sensor according to claim 17 or 18, wherein the control is a step of determining a weighting constant of the inertial force information.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010284770A (en) * 2009-06-15 2010-12-24 Seiko Epson Corp Robot, carrying device and control method using inertia sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014144491A (en) * 2013-01-28 2014-08-14 Seiko Epson Corp Robot and robot control device

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