JP2012096338A - ロボット制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボット制御装置200は、共有メモリ203と、共有メモリ203にアクセス可能に接続された第1の処理部201及び第2の処理部202と、を備えている。第1の処理部201は、多関節ロボット本体を目標位置姿勢に動作させるコマンドから各アーム用モータに出力する指令値の連なりを示す動作指令データBを計算し、計算結果である動作指令データBを共有メモリ203に格納する軌道計算処理を行う。第2の処理部202は、共有メモリ203に格納された動作指令データBを取得して、指令値を各アーム用モータに一定の時間間隔で同期して出力する同期処理を行う。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す説明図である。ロボット装置50は、多関節ロボット本体100と、多関節ロボット本体100を制御するロボット制御装置200と、を備えている。
次に、本発明の第2実施形態に係るロボット制御装置について説明する。図7は、ロボット制御装置200Aの動作の流れを示す説明図であり、図8は、共有メモリに格納される各命令の構成を示す説明図である。なお、本第2実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係るロボット制御装置について説明する。図9はロボット制御装置の第1の処理部の各部の動作の流れを示す説明図である。図10はロボット制御装置の第2の処理部の各部の動作の流れを示す説明図である。なお、上記第1,第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。ここで、上記第1,第2実施形態では、多関節ロボット本体100が1台の場合について説明したが、2台以上であっても制御動作は同じである。本第3実施形態では、2台の多関節ロボット本体100a,100bを対象としているが、制御動作は多関節ロボット本体が1台であっても、3台以上であっても変わらない。
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次に、本発明の第4実施形態に係るロボット制御装置について説明する。なお、ロボット制御装置の構成は、上記第1〜第3実施形態と同様である。図11は、ロボット制御装置により生成される動作指令データの例を示す図である。なお、多関節ロボット本体は、多軸であるので、各関節のモータに出力される複数本の指令値列があるが、説明のために1本の指令値列についてのみ図示している。多関節ロボット本体が同じ動作を繰り返す場合、第1回目の動作指令データと第2回目の動作指令データとが同じとなるので、第2回目以降は、動作指令データの計算を省略することが可能である。
次に、本発明の第5実施形態に係るロボット制御装置について説明する。上記第4実施形態では、図11に示すように、連続する2つの動作指令データのうち、一方の動作指令データの終端値と、他方の動作指令データの始端値とが一致する場合について説明した。ところが、図12に示すように、連続する2つの動作指令データのうち、一方の動作指令データの終端値と、他方の動作指令データの始端値とが一致せず、差分Δfずれている場合もある。これが一致していないと2回目の動作指令データに基づく多関節ロボット本体の動作が滑らかとはならない。そこで、本第5実施形態では、オフセット値を加算する処理を行う。
Claims (8)
- 多関節ロボット本体の各関節を駆動する複数の駆動部の各々に関節角度の指令値を出力して前記各駆動部の駆動動作を制御するロボット制御装置において、
共有メモリと、前記共有メモリにアクセス可能に接続された第1の処理部及び第2の処理部と、を備え、
前記第1の処理部は、前記多関節ロボット本体を目標位置姿勢に動作させるコマンドから前記各駆動部に出力する指令値の連なりを示す動作指令データを計算し、計算結果である動作指令データを前記共有メモリに格納する軌道計算処理を行い、
前記第2の処理部は、前記共有メモリに格納された動作指令データを取得して、指令値を前記各駆動部に一定の時間間隔で同期して出力する同期処理を行うことを特徴とするロボット制御装置。 - 前記共有メモリには、
前記多関節ロボット本体を目標位置姿勢に動作させるコマンドが記述された動作記述部と、
前記動作記述部に記述されたコマンドから動作指令データを計算する計算開始条件が記述された計算開始条件記述部と、
前記各駆動部を動作させる動作開始条件が記述された動作開始条件記述部と、を含む命令が予め複数格納され、
前記第1の処理部は、
前記共有メモリに格納された各命令の計算開始条件記述部を参照して、計算開始条件を満たしている命令の動作記述部に記述されているコマンドを前記共有メモリから取得する計算開始条件判定部と、
前記計算開始条件判定部により取得されたコマンドから動作指令データを計算し、この動作指令データを前記共有メモリに格納する計算部と、を有し、
前記第2の処理部は、
前記共有メモリに格納された各命令の動作開始条件記述部を参照して、前記共有メモリに格納された動作指令データのうち、動作開始条件を満たしている命令に対応する動作指令データを前記共有メモリから取得する動作開始条件判定部と、
前記動作開始条件判定部により取得された動作指令データから前記各駆動部に対応する指令値を取得して、指令値を前記各駆動部に一定の時間間隔で同期して出力する送信部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のロボット制御装置。 - 前記共有メモリには、
前記多関節ロボット本体を目標位置姿勢に動作させるコマンドが記述された動作記述部と、
前記動作記述部に記述されたコマンドから動作指令データを計算する計算開始条件が記述された計算開始条件記述部と、
前記各駆動部を動作させる動作開始条件が記述された動作開始条件記述部と、
少なくとも計算開始待ち状態、計算中状態、計算完了状態及び動作中状態のうちのいずれかの状態となる状態変数と、を含む命令が予め複数格納され、
前記第1の処理部は、
前記共有メモリに格納された各命令の計算開始条件記述部を参照して、計算開始条件を満たし、且つ状態変数が計算開始待ち状態である命令の動作記述部に記述されているコマンドを前記共有メモリから取得する計算開始条件判定部と、
前記共有メモリに格納された命令のうち、前記計算開始条件判定部によりコマンドが取得された命令の状態変数を計算中状態に変更する第1の状態変数変更部と、
前記計算開始条件判定部により取得されたコマンドから動作指令データを計算し、この動作指令データを前記共有メモリに格納する計算部と、
前記共有メモリに格納された命令のうち、前記計算部による計算が完了した動作指令データに対応する命令の状態変数を計算完了状態に変更する第2の状態変数変更部と、を有し、
前記第2の処理部は、
前記共有メモリに格納された各命令の動作開始条件記述部を参照して、前記共有メモリに格納された動作指令データのうち、動作開始条件を満たし、且つ状態変数が計算完了状態である命令に対応する動作指令データを前記共有メモリから取得する動作開始条件判定部と、
前記共有メモリに格納された命令のうち、前記動作開始条件判定部により取得された動作指令データに対応する命令の状態変数を動作中状態に変更する第3の状態変数変更部と、
前記動作開始条件判定部により取得された動作指令データから前記各駆動部に対応する指令値を取得して、指令値を前記各駆動部に一定の時間間隔で同期して出力する送信部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のロボット制御装置。 - 前記第2の処理部は、
前記各駆動部に対応した数のトラックを有するバッファ部と、
前記動作開始条件判定部により取得された動作指令データの指令値を、前記各駆動部に対応するトラックに時系列順に連続して書き込むバッファ書き込み部と、
同時刻に出力する指令値を前記バッファ部の各トラックから読み出すバッファ読み出し部と、を有することを特徴とする請求項2又は3に記載のロボット制御装置。 - 前記計算部は、前記計算開始条件判定部が取得したコマンドから計算される動作指令データが、前記共有メモリに格納されている動作指令データと一致すると判断した場合は、計算を省略することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 前記動作開始条件判定部は、前回、前記共有メモリから取得した動作指令データ中の最後の指令値と、今回、前記共有メモリから取得した動作指令データ中の最初の指令値との差分を計算し、前記差分を初期値としてゼロまで漸次減少するオフセット値を、今回、前記共有メモリから取得した動作指令データ中の最初の指令値から時系列順に指令値に加算する補正を行うことを特徴とする請求項5に記載のロボット制御装置。
- 前記第2の処理部は、前記多関節ロボット本体の姿勢を監視するロボット状態監視部を有し、
前記計算部は、逆運動学モデルを用いて動作指令データを計算し、
前記ロボット状態監視部は、順運動学モデルを用いて前記多関節ロボット本体の位置姿勢を計算することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載のロボット制御装置。 - 前記多関節ロボット本体の状態を検知するセンサを備え、
前記第2の処理部は、
前記センサの検知結果を用いて前記動作開始条件判定部により取得された動作指令データの指令値を補正する指令値補正部を有することを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
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