JP2020011361A - 制御装置、水平多関節ロボットおよびロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットシステムの全体構成を示す図である。図2は、図1に示すロボットの構成を示す図である。図3および、図4は、図1に示す制御装置の、慣性センサー情報を電流指令にフィードバックする制御ブロック図である。図8は、図1に示す制御装置の振動を低減する効果を示すグラフである。
図5および、図6は、本発明の第2実施形態に係る図1に示す制御装置の、慣性センサー情報を速度制御部の比例制御にフィードバックする制御ブロック図である。
図7は、本発明の第3実施形態に係る図1に示す制御装置3において、慣性センサー情報を速度指令にフィードバックする制御ブロック図である。
本発明の第4実施形態に係る制御装置3は、角速度フィードバックゲインKgpを、第2アーム24の角度θ2に基づいて調整する。
本発明の第5実施形態に係る制御装置3は、角速度フィードバックゲインKgpを、ワークの質量Wに基づいて調整する。
本発明の第6実施形態に係る制御装置3は、角速度フィードバックゲインKgpを、シャフトの位置Zに基づいて調整する。
本実施形態によれば、シャフトの直動の位置に合わせて、慣性センサーの出力のフィードバックゲインを調整し、シャフト支持部の鉛直方向の振動を抑制する制御の不安定化を防止することができる。
本発明の第7実施形態に係る制御装置3は、LPFカットオフ周波数Flpfを、第2アーム24の角度θ2に基づいて調整する。
図13は、本発明の第8実施形態に係る制御装置3は、LPFカットオフ周波数Flpfを、ワークの質量Wに基づいて調整する。
本発明の第9実施形態に係る制御装置3は、LPFカットオフ周波数Flpfを、シャフトの位置Zに基づいて調整する。
Claims (18)
- 基台と、前記基台に設けられ前記基台に対して第1軸を中心に回動する第1アームと、前記第1アームに設けられ、前記第1アームに対して第2軸を中心に回動する第2アームと、前記第2アームに設けられ、第3軸の方向に直動するシャフトと、前記シャフトの直動を駆動するモーターと、前記モーターの位置を検出する位置検出器と、前記第2アームに設けられた慣性センサーと、を備える水平多関節ロボットを制御する制御装置であって、
前記慣性センサーの出力を、前記モーターの制御にフィードバックして前記モーターを駆動する制御部を備える、
制御装置。 - 前記制御部は、位置指令を生成する位置指令生成部と、前記位置指令に基づいて速度指令を生成する位置制御部と、前記速度指令に基づいて電流指令を生成する速度制御部と、前記モーターを駆動する電流を制御する電流制御部と、を有し、前記慣性センサーの出力を、前記電流指令にフィードバックすることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記制御部は、位置指令を生成する位置指令生成部と、前記位置指令に基づいて速度指令を生成する位置制御部と、前記速度指令に基づいて電流指令を生成する速度制御部と、前記モーターを駆動する電流を制御する電流制御部と、を有し、前記慣性センサーの出力を、前記速度制御部の比例制御にフィードバックすることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記制御部は、位置指令を生成する位置指令生成部と、前記位置指令に基づいて速度指令を生成する位置制御部と、前記速度指令に基づいて電流指令を生成する速度制御部と、前記モーターを駆動する電流を制御する電流制御部と、を有し、前記慣性センサーの出力を、前記速度指令にフィードバックすることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記慣性センサーの出力に含まれるノイズを、ローパスフィルターで除去することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記ローパスフィルターは、カットオフ周波数が20Hz以上200Hz以下である請求項5に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記慣性センサーの出力に含まれる離調ノイズを、バンドエリミネーションフィルターで除去することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記慣性センサーの出力に含まれるオフセット成分を移動平均により求め、前記オフセット成分を前記慣性センサーの出力から除去することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記慣性センサーの出力に含まれるオフセット成分をハイパスフィルターで除去することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記慣性センサーの出力を、前記モーターの制御にフィードバックするゲインを、前記第2アームの角度に基づいて調整することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記慣性センサーの出力を、前記モーターの制御にフィードバックするゲインを、前記シャフトに付加されるワークの質量に基づいて調整することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記慣性センサーの出力を、前記モーターの制御にフィードバックするゲインを、前記直動の位置に基づいて調整することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記ローパスフィルターのカットオフ周波数を、前記第2アームの角度に基づいて調整することを特徴とする請求項5または6に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記ローパスフィルターのカットオフ周波数を、前記シャフトに付加されるワークの質量に基づいて調整することを特徴とする請求項5または6に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記ローパスフィルターのカットオフ周波数を、前記直動の位置に基づいて調整することを特徴とする請求項5または6に記載の制御装置。
- 前記慣性センサーは、前記第2軸と前記第3軸を含む平面に対して直交する角速度検出軸周りの角速度を検出する角速度センサーである、請求項1から15のいずれか一項に記載の制御装置。
- 請求項1から16のいずれか一項に記載の制御装置によって制御される、
水平多関節ロボット。 - 請求項1から16のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記制御装置によって制御される水平多関節ロボットと、を備える、
ロボットシステム。
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