JP2643683B2 - ロボットの制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ロボットの制御方法
に関し、さらに詳しくは、速度指令を算出するための計
算を簡略化しうるロボットの制御方法に関する。
に関し、さらに詳しくは、速度指令を算出するための計
算を簡略化しうるロボットの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のロボットの制御装置の一例を図６
に示す。図において、１はユーザが構成したプログラム
と教示またはマニュアルデータ入力によって生成された
位置変数データとを格納するプログラム記憶部、２はプ
ログラム記憶部１から読み出したプログラムの命令を解
読する命令解読部、３は解読された命令が移動動作に関
する命令である場合に、その目的位置を表わす位置変数
θidを生成する目的位置発生部である。なお、ｉはロボ
ットＲの各軸を表わし、例えば６軸ロボットならｉ＝
１，２，３，４，５，６である。
に示す。図において、１はユーザが構成したプログラム
と教示またはマニュアルデータ入力によって生成された
位置変数データとを格納するプログラム記憶部、２はプ
ログラム記憶部１から読み出したプログラムの命令を解
読する命令解読部、３は解読された命令が移動動作に関
する命令である場合に、その目的位置を表わす位置変数
θidを生成する目的位置発生部である。なお、ｉはロボ
ットＲの各軸を表わし、例えば６軸ロボットならｉ＝
１，２，３，４，５，６である。
【０００３】５４は位置制御手段であり、各軸許容移動
速度ωiを発生する各軸許容移動速度発生部５５と、△
ｔ時間毎における各軸の速度指令dθｉを生成する速度
指令発生部５６と、その速度指令dθｉに基づき△ｔ時
間毎における位置指令θｉを生成する位置指令発生部７
とからなる。８は位置制御手段５４が生成した位置指令
θｉをロボットＲの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変
換する座標変換部、９は駆動モータパルス数Ｊiに基づ
いてロボットＲの各軸の位置決めを行なう位置決め制御
部である。なお、１０は減算器である。
速度ωiを発生する各軸許容移動速度発生部５５と、△
ｔ時間毎における各軸の速度指令dθｉを生成する速度
指令発生部５６と、その速度指令dθｉに基づき△ｔ時
間毎における位置指令θｉを生成する位置指令発生部７
とからなる。８は位置制御手段５４が生成した位置指令
θｉをロボットＲの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変
換する座標変換部、９は駆動モータパルス数Ｊiに基づ
いてロボットＲの各軸の位置決めを行なう位置決め制御
部である。なお、１０は減算器である。
【０００４】次に動作について説明する。プログラム記
憶装置１に格納された複数個のプログラムのうちのある
プログラムが実行すべきものとして選択されると、命令
解読部２は、そのプログラム中の命令の解読を開始す
る。命令の解読により得た情報がロボットＲの移動動作
に関する命令である場合には、命令解読部２は目的位置
発生部３に対して目的位置θidを発生するように指令す
る。この指令により、目的位置発生部３は目的位置θid
を発生する。
憶装置１に格納された複数個のプログラムのうちのある
プログラムが実行すべきものとして選択されると、命令
解読部２は、そのプログラム中の命令の解読を開始す
る。命令の解読により得た情報がロボットＲの移動動作
に関する命令である場合には、命令解読部２は目的位置
発生部３に対して目的位置θidを発生するように指令す
る。この指令により、目的位置発生部３は目的位置θid
を発生する。
【０００５】位置制御手段５４の各軸許容移動速度発生
部５５は、各軸の駆動モータから規定される各軸許容最
高角速度ωimと、移動動作における指定速度（許容最高
角速度に対する比にて指定）Ｏvとにより各軸許容移動
速度、ωiを算出する。 ωi＝ＯV・ωｉｍ …（１） 位置制御手段５４の速度指令発生部５６は、前記目的位
置θidと各軸許容移動速度ωｉとに基づいてロボットの
移動動作に関する速度制御ならびに軌跡制御を行なう。
部５５は、各軸の駆動モータから規定される各軸許容最
高角速度ωimと、移動動作における指定速度（許容最高
角速度に対する比にて指定）Ｏvとにより各軸許容移動
速度、ωiを算出する。 ωi＝ＯV・ωｉｍ …（１） 位置制御手段５４の速度指令発生部５６は、前記目的位
置θidと各軸許容移動速度ωｉとに基づいてロボットの
移動動作に関する速度制御ならびに軌跡制御を行なう。
【０００６】速度制御ならびに軌跡制御は、サンプリン
グ制御で行われる。すなわち、ある一定の時間△ｔ毎に
以下の処理を行い、速度指令dθiを生成する。まず、目
的位置θidと、前回の位置指令θi（説明の都合上、こ
れをθicと表わす）から、各軸の移動量△θiを算出す
る。 △θｉ＝θid−θic …（２） 次に、各軸の移動量△θｉと、各軸許容移動速度ωｉと
により、各軸の移動時間ｔｉを算出する。 ｔｉ＝△θｉ／ωｉ …（３）
グ制御で行われる。すなわち、ある一定の時間△ｔ毎に
以下の処理を行い、速度指令dθiを生成する。まず、目
的位置θidと、前回の位置指令θi（説明の都合上、こ
れをθicと表わす）から、各軸の移動量△θiを算出す
る。 △θｉ＝θid−θic …（２） 次に、各軸の移動量△θｉと、各軸許容移動速度ωｉと
により、各軸の移動時間ｔｉを算出する。 ｔｉ＝△θｉ／ωｉ …（３）
【０００７】ところで、各軸同時に移動を開始し、同時
に移動を終了するには、移動時間ｔiの最大値で全ての
軸が各々の移動量△θiを移動すればよいから、次のよ
うに各軸の各軸許容移動速度ωiを補正して、各軸補間
時最高速度Ｖiを算出する。 ｔm＝ｍａｘ｛ｔi｝ …（４） Ｖi＝ωi・ｔi／ｔm …（５）
に移動を終了するには、移動時間ｔiの最大値で全ての
軸が各々の移動量△θiを移動すればよいから、次のよ
うに各軸の各軸許容移動速度ωiを補正して、各軸補間
時最高速度Ｖiを算出する。 ｔm＝ｍａｘ｛ｔi｝ …（４） Ｖi＝ωi・ｔi／ｔm …（５）
【０００８】次に、与えられた各軸の加速度ａiおよび
減速度ｄiと、各軸補間時最高速度Ｖiとから、次の△ｔ
時間における速度指令dθiを算出する。すなわち、各軸
の速度を図７の加減速制御の説明図に示すように制御す
るものとすると、前回の速度指令dθicと残りの移動量
から判断して、次の速度指令dθiの領域が増速域の場合
は、 dθi＝dθic＋ａi …（６） （初期値を０とする。） 定速域の場合は、 dθi＝Ｖi …（７） 減速域の場合は、 dθi＝dθic＋ｄi …（８） このようにして、速度指令dθiを生成する。
減速度ｄiと、各軸補間時最高速度Ｖiとから、次の△ｔ
時間における速度指令dθiを算出する。すなわち、各軸
の速度を図７の加減速制御の説明図に示すように制御す
るものとすると、前回の速度指令dθicと残りの移動量
から判断して、次の速度指令dθiの領域が増速域の場合
は、 dθi＝dθic＋ａi …（６） （初期値を０とする。） 定速域の場合は、 dθi＝Ｖi …（７） 減速域の場合は、 dθi＝dθic＋ｄi …（８） このようにして、速度指令dθiを生成する。
【０００９】位置制御手段５４の位置指令発生部７は速
度指令dθiにより、次の△ｔ時間における各軸の位置指
令θiを生成する。 θi＝θic＋dθi …（９）
度指令dθiにより、次の△ｔ時間における各軸の位置指
令θiを生成する。 θi＝θic＋dθi …（９）
【００１０】座標変換部８は前記位置指令θiをロボッ
トＲの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変換し、位置決
め制御部９に渡す。位置決め制御部９は各軸の駆動モー
タパルス数Ｊiを内蔵しているＤ／Ａ変換器を介してロ
ボットＲの各軸のモータに出力する。これにより、ロボ
ットＲは位置指令θiの位置に移動する。
トＲの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変換し、位置決
め制御部９に渡す。位置決め制御部９は各軸の駆動モー
タパルス数Ｊiを内蔵しているＤ／Ａ変換器を介してロ
ボットＲの各軸のモータに出力する。これにより、ロボ
ットＲは位置指令θiの位置に移動する。
【００１１】上記（１）〜（９）式のうち、（４）式以
外は全てベクトル計算である。すなわち、各サンプリン
グ毎に合計８回のベクトル計算を行っている。このた
め、従来のロボットの制御装置では、関節軸の多いロボ
ットになるほど計算量が増え、処理時間がかかる。さら
に、目標位置発生部３から各軸の目的位置θidを発生す
る（関節系における補間）のではなく、直交座標系によ
り表わした３次元空間の目的位置を発生する場合や円筒
座標系により表わした３次元空間の目的位置を発生する
ような場合（３次元空間系における補間）は、各々の座
標系における補間での速度の概念が異なるため、統一的
に制御することができない。さらに、軸干渉のある関節
機構では、制御が煩雑になる。
外は全てベクトル計算である。すなわち、各サンプリン
グ毎に合計８回のベクトル計算を行っている。このた
め、従来のロボットの制御装置では、関節軸の多いロボ
ットになるほど計算量が増え、処理時間がかかる。さら
に、目標位置発生部３から各軸の目的位置θidを発生す
る（関節系における補間）のではなく、直交座標系によ
り表わした３次元空間の目的位置を発生する場合や円筒
座標系により表わした３次元空間の目的位置を発生する
ような場合（３次元空間系における補間）は、各々の座
標系における補間での速度の概念が異なるため、統一的
に制御することができない。さらに、軸干渉のある関節
機構では、制御が煩雑になる。
【００１２】他の関連する従来技術としては、特開昭６
０−２６２２１２号に開示のロボットの制御方法があ
る。これは、ロボットの移動経路でのコーナー角により
速度係数を計算し、この速度係数と許容最大速度を乗ず
ることにより、速度を決定する制御方法である。しか
し、特開昭６０−２６２２１２号に開示のロボットの制
御方法は、コーナーでの移動動作を対象とするものであ
り、一般の移動動作の制御に適したものではなかった。
０−２６２２１２号に開示のロボットの制御方法があ
る。これは、ロボットの移動経路でのコーナー角により
速度係数を計算し、この速度係数と許容最大速度を乗ず
ることにより、速度を決定する制御方法である。しか
し、特開昭６０−２６２２１２号に開示のロボットの制
御方法は、コーナーでの移動動作を対象とするものであ
り、一般の移動動作の制御に適したものではなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来のロボットの制御
装置は以上のように構成されていたので、関節軸の多い
ロボットの場合、速度及び位置制御のための計算量が増
え、処理時間がかかるという問題点があった。さらに、
ロボット本体のみならずロボット本体外の軸（付加軸）
を１台の制御装置で制御する場合、計算量が増えるだけ
でなくロボット本体と付加軸の移動における同期をとる
必要があるなどの問題点があった。
装置は以上のように構成されていたので、関節軸の多い
ロボットの場合、速度及び位置制御のための計算量が増
え、処理時間がかかるという問題点があった。さらに、
ロボット本体のみならずロボット本体外の軸（付加軸）
を１台の制御装置で制御する場合、計算量が増えるだけ
でなくロボット本体と付加軸の移動における同期をとる
必要があるなどの問題点があった。
【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、計算が簡略化でき、速度及び位
置制御の容易なロボットの制御装置を得ることを目的と
する。又、付加軸を有する場合においても、上記付加軸
もロボット本体と同様に計算が簡略化でき、速度及び位
置制御の容易なロボットの制御装置を得ることを目的と
するものである。
ためになされたもので、計算が簡略化でき、速度及び位
置制御の容易なロボットの制御装置を得ることを目的と
する。又、付加軸を有する場合においても、上記付加軸
もロボット本体と同様に計算が簡略化でき、速度及び位
置制御の容易なロボットの制御装置を得ることを目的と
するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明に係るロボット
の制御方法は、各軸の許容速度から負荷係数ベクトルを
求める第１のステップと、負荷係数ベクトルと目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じる第２のステップ
と、上記のベクトルの要素のなかから、絶対値最大の要
素を代表移動距離として選定する第３のステップと、代
表移動距離に対してスカラ量の補間演算をおこなう第４
のステップと、補間演算からサンプリング時間における
速度指標を演算する第５のステップと、上記の速度指標
から各軸のサンプリング時間における移動速度を算出す
る第６のステップと、各軸のサンプリング時間における
移動速度に基づいてモーターを駆動する第７のステップ
と、上記、第２のステップから第７のステップを目標位
置に到達するまで繰り返すようにしたものである。
の制御方法は、各軸の許容速度から負荷係数ベクトルを
求める第１のステップと、負荷係数ベクトルと目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じる第２のステップ
と、上記のベクトルの要素のなかから、絶対値最大の要
素を代表移動距離として選定する第３のステップと、代
表移動距離に対してスカラ量の補間演算をおこなう第４
のステップと、補間演算からサンプリング時間における
速度指標を演算する第５のステップと、上記の速度指標
から各軸のサンプリング時間における移動速度を算出す
る第６のステップと、各軸のサンプリング時間における
移動速度に基づいてモーターを駆動する第７のステップ
と、上記、第２のステップから第７のステップを目標位
置に到達するまで繰り返すようにしたものである。
【００１６】また、負荷係数ベクトルを変更する手段を
備えるようにしたものである。
備えるようにしたものである。
【００１７】また、負荷係数に軸相互の干渉係数を乗じ
て総和した値を要素とするベクトルの各要素を目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じる第２のステップを
有するようにしたものである。
て総和した値を要素とするベクトルの各要素を目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じる第２のステップを
有するようにしたものである。
【００１８】
【作用】この発明におけるロボットの制御方法は、各軸
の許容速度から負荷係数ベクトルを求め、負荷係数ベク
トルと目標位置までの移動ベクトルの各要素を乗じ、上
記のベクトルの要素のなかから、絶対値最大の要素を代
表移動距離として選定し、代表移動距離に対してスカラ
量の補間演算をおこない、補間演算からサンプリング時
間における速度指標を演算し、上記の速度指標から各軸
のサンプリング時間における移動速度を算出し、各軸の
サンプリング時間における移動速度に基づいてモーター
を駆動するという動作を目標位置に到達するまで繰り返
す。
の許容速度から負荷係数ベクトルを求め、負荷係数ベク
トルと目標位置までの移動ベクトルの各要素を乗じ、上
記のベクトルの要素のなかから、絶対値最大の要素を代
表移動距離として選定し、代表移動距離に対してスカラ
量の補間演算をおこない、補間演算からサンプリング時
間における速度指標を演算し、上記の速度指標から各軸
のサンプリング時間における移動速度を算出し、各軸の
サンプリング時間における移動速度に基づいてモーター
を駆動するという動作を目標位置に到達するまで繰り返
す。
【００１９】また、負荷係数ベクトルを変更する手段を
有する。
有する。
【００２０】また、負荷係数に軸相互の干渉係数を乗じ
て総和した値を要素とするベクトルの各要素を目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じる。
て総和した値を要素とするベクトルの各要素を目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じる。
【００２１】
【実施例】実施例１． この発明の一実施例を図１により説明する。図中、従来
例と同じ符号で示されたものは従来例のそれと同一もし
くは同等なものを示す。
例と同じ符号で示されたものは従来例のそれと同一もし
くは同等なものを示す。
【００２２】図１はロボットの制御装置の構成を示すブ
ロック図である。図１において、４は位置制御手段であ
り、最高速度指標Ｓを発生する最高速度指標発生部１１
と各軸負荷係数ｎiを発生する各軸負荷係数算出手段と
しての各軸負荷係数発生部１２と、補間許容移動速度Ｕ
を発生する補間許容移動速度算出手段としての補間許容
移動速度発生部１３と、△ｔ時間毎における各軸の速度
指令dθiを生成する速度指令算出手段としての速度指令
発生部６と、その速度指令dθiに基づき△ｔ時間毎にお
ける位置指令θiを生成する伝達指令算出手段としての
位置指令発生部７とからなる。なお、１０は目的位置発
生部３が発生する各軸の目的位置情報（以下、目的位置
と記す）θidから、位置指令発生部７が出力する各軸の
位置指令θiの差を該当サンプリング同期における各軸
の移動量△θiとして出力する移動量算出手段としての
減算器である。
ロック図である。図１において、４は位置制御手段であ
り、最高速度指標Ｓを発生する最高速度指標発生部１１
と各軸負荷係数ｎiを発生する各軸負荷係数算出手段と
しての各軸負荷係数発生部１２と、補間許容移動速度Ｕ
を発生する補間許容移動速度算出手段としての補間許容
移動速度発生部１３と、△ｔ時間毎における各軸の速度
指令dθiを生成する速度指令算出手段としての速度指令
発生部６と、その速度指令dθiに基づき△ｔ時間毎にお
ける位置指令θiを生成する伝達指令算出手段としての
位置指令発生部７とからなる。なお、１０は目的位置発
生部３が発生する各軸の目的位置情報（以下、目的位置
と記す）θidから、位置指令発生部７が出力する各軸の
位置指令θiの差を該当サンプリング同期における各軸
の移動量△θiとして出力する移動量算出手段としての
減算器である。
【００２３】次に動作について説明する。プログラム記
憶装置１に格納された複数個のプログラムのうちのある
プログラムが実行すべきものとして選択されると、命令
解読部２はそのプログラム中の命令の解読を開始する。
命令の解読により得た情報がロボットＲの移動動作に関
する命令である場合には、命令解読部２は目的位置発生
部３に対して目的位置θidを発生するように指令する。
この指令により、目的位置発生部３は、各軸の目的位置
情報としての目的位置θidを発生する。
憶装置１に格納された複数個のプログラムのうちのある
プログラムが実行すべきものとして選択されると、命令
解読部２はそのプログラム中の命令の解読を開始する。
命令の解読により得た情報がロボットＲの移動動作に関
する命令である場合には、命令解読部２は目的位置発生
部３に対して目的位置θidを発生するように指令する。
この指令により、目的位置発生部３は、各軸の目的位置
情報としての目的位置θidを発生する。
【００２４】位置制御手段４の最高速度指標発生部１１
は、各軸の駆動モータから規定される各軸許容最高角速
度ωｉｍの最大値より最高速度指標Ｓを得る。 Ｓ＝ｍａｘ｛ωｉｍ｝ …（１０）
は、各軸の駆動モータから規定される各軸許容最高角速
度ωｉｍの最大値より最高速度指標Ｓを得る。 Ｓ＝ｍａｘ｛ωｉｍ｝ …（１０）
【００２５】位置制御手段４の各軸負荷係数発生部１２
は、各軸許容最高角速度ωｉｍと最高速度指標Ｓとより
各軸負荷係数ｎiを算出する。 ｎi＝Ｓ／ωｉｍ …（１１） 各軸負荷係数ｎiは無次元量であり、各軸の移動に際し
ての移動の負荷（動きにくさ）を表わしている。
は、各軸許容最高角速度ωｉｍと最高速度指標Ｓとより
各軸負荷係数ｎiを算出する。 ｎi＝Ｓ／ωｉｍ …（１１） 各軸負荷係数ｎiは無次元量であり、各軸の移動に際し
ての移動の負荷（動きにくさ）を表わしている。
【００２６】位置制御手段４の補間許容移動速度発生部
１３は、最高速度指標Ｓと指定速度ＯＶとにより、補間
許容移動速度Ｕを算出する。 Ｕ＝ＯV・Ｓ …（１２） 位置制御手段４の速度指令発生部６は、目的位置θidと
各軸負荷係数ｎiと補間許容移動速度Ｕとに基づいて、
ロボットの移動動作に関する速度制御ならびに軌跡制御
を行なう。
１３は、最高速度指標Ｓと指定速度ＯＶとにより、補間
許容移動速度Ｕを算出する。 Ｕ＝ＯV・Ｓ …（１２） 位置制御手段４の速度指令発生部６は、目的位置θidと
各軸負荷係数ｎiと補間許容移動速度Ｕとに基づいて、
ロボットの移動動作に関する速度制御ならびに軌跡制御
を行なう。
【００２７】速度制御ならびに軌跡制御は、サンプリン
グ制御で行われる。すなわち、ある一定の時間△ｔ毎に
以下の処理を行い、速度指令dθiを生成する。まず、目
的位置θidと前回の位置指令θicから各軸の移動量△θ
iを算出する。 △θi＝θid−θic …（１３）
グ制御で行われる。すなわち、ある一定の時間△ｔ毎に
以下の処理を行い、速度指令dθiを生成する。まず、目
的位置θidと前回の位置指令θicから各軸の移動量△θ
iを算出する。 △θi＝θid−θic …（１３）
【００２８】次に、各軸の移動量△θiに前記各軸負荷
係数ｎiを乗じて各軸移動距離Ｌiを算出する。 Ｌi＝ｎi・△θi …（１４） 各軸移動距離Ｌiは、移動量△θiが同じなら、移動の負
荷（動きにくさ）の大きい軸ほど、大きな値になる。次
に、代表移動距離Ｌmを発生する。即ち、各軸の移動距
離Ｌiのうち最大値のものを代表移動距離Ｌmとする。 Ｌm＝ｍａｘ｛Ｌi｝ …（１５）
係数ｎiを乗じて各軸移動距離Ｌiを算出する。 Ｌi＝ｎi・△θi …（１４） 各軸移動距離Ｌiは、移動量△θiが同じなら、移動の負
荷（動きにくさ）の大きい軸ほど、大きな値になる。次
に、代表移動距離Ｌmを発生する。即ち、各軸の移動距
離Ｌiのうち最大値のものを代表移動距離Ｌmとする。 Ｌm＝ｍａｘ｛Ｌi｝ …（１５）
【００２９】次に、与えられた各軸共通の加速度Ａおよ
び減速度Ｄと前記補間許容移動速度Ｕとから、次の△ｔ
時間の移動速度指標dＶを算出する。すなわち、毎△ｔ
時間に計算される代表移動距離Ｌmと、補間許容移動速
度Ｕと加速度Ａと減速度Ｄとに基づいて増速域、定速
域、減速域を判断し、増速度の場合は、 dＶ＝dＶc＋Ａ …（１６） （初期値を０とする。） 定速域の場合は、 dＶ＝Ｕ …（１７） 減速域の場合は、 dＶ＝dＶc−Ｄ …（１８） とする。
び減速度Ｄと前記補間許容移動速度Ｕとから、次の△ｔ
時間の移動速度指標dＶを算出する。すなわち、毎△ｔ
時間に計算される代表移動距離Ｌmと、補間許容移動速
度Ｕと加速度Ａと減速度Ｄとに基づいて増速域、定速
域、減速域を判断し、増速度の場合は、 dＶ＝dＶc＋Ａ …（１６） （初期値を０とする。） 定速域の場合は、 dＶ＝Ｕ …（１７） 減速域の場合は、 dＶ＝dＶc−Ｄ …（１８） とする。
【００３０】次に、上記各軸共通の速度指標dＶから、
次の△ｔ時間における各軸の速度指令dθiを算出する。 dθi＝dＶ・△θi／Ｌm …（１９） 位置制御手段４の位置指令発生部７は、速度指令dθiに
より次の△ｔ時間における各軸の位置指令θiを生成す
る。 θi＝θic＋dθi …（２０）
次の△ｔ時間における各軸の速度指令dθiを算出する。 dθi＝dＶ・△θi／Ｌm …（１９） 位置制御手段４の位置指令発生部７は、速度指令dθiに
より次の△ｔ時間における各軸の位置指令θiを生成す
る。 θi＝θic＋dθi …（２０）
【００３１】座標変換部８は前記位置指令θiをロボッ
トＲの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変換し、位置決
め制御部９に渡す。位置決め制御部９は各軸の駆動モー
タパルス数Ｊiを内蔵しているＤ／Ａ変換器を介してロ
ボットＲの各軸のモータに出力する。
トＲの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変換し、位置決
め制御部９に渡す。位置決め制御部９は各軸の駆動モー
タパルス数Ｊiを内蔵しているＤ／Ａ変換器を介してロ
ボットＲの各軸のモータに出力する。
【００３２】以上の動作を目的位置に到達するまで繰り
返すことによって、ロボットＲは目的位置への移動を完
了する。
返すことによって、ロボットＲは目的位置への移動を完
了する。
【００３３】上記（１０）〜（２０）式のうち、（１
１）（１３）（１４）（１９）（２０）式がベクトル計
算である。すなわち、サンプリング周期ごとに各軸あた
り５回のベクトル計算でよいことになる。このため図６
に示した従来例の場合に比較し、計算量が減り、関節軸
の多いロボットでも、より短い処理時間で足るようにな
る。
１）（１３）（１４）（１９）（２０）式がベクトル計
算である。すなわち、サンプリング周期ごとに各軸あた
り５回のベクトル計算でよいことになる。このため図６
に示した従来例の場合に比較し、計算量が減り、関節軸
の多いロボットでも、より短い処理時間で足るようにな
る。
【００３４】さらに、目標位置発生部３から直交座標系
により表わした３次元空間の目的位置を発生する場合や
円筒座標系により表わした３次元空間の目的位置を発生
するような場合（３次元空間系における補間）でも、統
一的に制御することが出来るようになる。
により表わした３次元空間の目的位置を発生する場合や
円筒座標系により表わした３次元空間の目的位置を発生
するような場合（３次元空間系における補間）でも、統
一的に制御することが出来るようになる。
【００３５】実施例２． 以下、この発明の他の実施例を図２により説明する。こ
の実施例はロボット本体の本体軸以外に付加軸が存在
し、上記本体軸及び付加軸を同期制御するものである。
の実施例はロボット本体の本体軸以外に付加軸が存在
し、上記本体軸及び付加軸を同期制御するものである。
【００３６】図２はこの実施例の構成を示す。図におい
て、３Ａは解読された命令が移動動作に関する命令であ
る場合において、付加軸の目的位置である位置変数θai
dを生成する付加軸目的位置発生部である。なお、添え
字ａは付加軸に関する変数や値を示し、ｉはロボット本
体および付加軸の各軸を表わし、例えば本体６軸で付加
軸が２軸ある場合は、θidのｉ＝１，２，３，４，５，
６であり、θaidのｉ＝１，２である。
て、３Ａは解読された命令が移動動作に関する命令であ
る場合において、付加軸の目的位置である位置変数θai
dを生成する付加軸目的位置発生部である。なお、添え
字ａは付加軸に関する変数や値を示し、ｉはロボット本
体および付加軸の各軸を表わし、例えば本体６軸で付加
軸が２軸ある場合は、θidのｉ＝１，２，３，４，５，
６であり、θaidのｉ＝１，２である。
【００３７】４Ａは位置制御手段であり、最高速度指標
Ｓを発生する最高速度指標発生部１１Ａと、本体の各軸
負荷係数ｎiおよび付加軸の各軸負荷係数ｎaiを発生す
る各軸負荷係数発生部１２Ａと、補間許容移動速度Ｕを
発生する補間許容移動速度発生部１３と、△ｔ時間毎本
体各軸の速度指令dθi、付加軸各軸の速度指令dθaiを
生成する速度指令発生部６Ａと、その速度指令dθiに基
づき△ｔ時間毎における位置指令θiを生成する位置指
令発生部７と、速度指令dθaiに基づき△ｔ時間毎にお
ける付加軸位置位置指令θaiを生成する付加軸位置指令
発生部７Ａとからなる。なお、位置指令算出手段は位置
指令発生部７と付加軸位置指令発生部７Ａとから構成さ
れる。
Ｓを発生する最高速度指標発生部１１Ａと、本体の各軸
負荷係数ｎiおよび付加軸の各軸負荷係数ｎaiを発生す
る各軸負荷係数発生部１２Ａと、補間許容移動速度Ｕを
発生する補間許容移動速度発生部１３と、△ｔ時間毎本
体各軸の速度指令dθi、付加軸各軸の速度指令dθaiを
生成する速度指令発生部６Ａと、その速度指令dθiに基
づき△ｔ時間毎における位置指令θiを生成する位置指
令発生部７と、速度指令dθaiに基づき△ｔ時間毎にお
ける付加軸位置位置指令θaiを生成する付加軸位置指令
発生部７Ａとからなる。なお、位置指令算出手段は位置
指令発生部７と付加軸位置指令発生部７Ａとから構成さ
れる。
【００３８】８Ａは位置制御手段４が生成した付加軸位
置指令θaiを付加軸の各軸の駆動モータパルス数Ｊaiに
変換する付加軸座標変換部である。９Ａは駆動モータパ
ルス数Ｊaiに基づいて付加軸の各軸の位置決めを行う付
加軸位置決め制御部である。
置指令θaiを付加軸の各軸の駆動モータパルス数Ｊaiに
変換する付加軸座標変換部である。９Ａは駆動モータパ
ルス数Ｊaiに基づいて付加軸の各軸の位置決めを行う付
加軸位置決め制御部である。
【００３９】次に動作について説明する。図において、
プログラム記憶装置１に格納された複数個のプログラム
のうちのあるプログラムが実行すべきものとして選択さ
れると、命令解読部２はそのプログラム中の命令の解読
を開始する。命令の解読により得た情報のうちロボット
の移動動作に関する命令であるとき、命令解読部２は目
的位置発生部３および付加軸目的位置発生部３Ａに対し
て、目的位置θid，θaidを発生するように指令する。
この指令により、目的位置発生部３および付加軸目的位
置発生部３Ａは、それぞれ目的位置θid，θaidを発生
する。
プログラム記憶装置１に格納された複数個のプログラム
のうちのあるプログラムが実行すべきものとして選択さ
れると、命令解読部２はそのプログラム中の命令の解読
を開始する。命令の解読により得た情報のうちロボット
の移動動作に関する命令であるとき、命令解読部２は目
的位置発生部３および付加軸目的位置発生部３Ａに対し
て、目的位置θid，θaidを発生するように指令する。
この指令により、目的位置発生部３および付加軸目的位
置発生部３Ａは、それぞれ目的位置θid，θaidを発生
する。
【００４０】位置制御手段４Ａの最高速度指標発生部１
１Ａは、ロボット本体の各軸の駆動モータから規定され
る各軸許容最高角速度ωｉｍ、付加軸の各軸の駆動モー
タから規定される付加軸許容最高角速度ωａｉｍの最大
値より、最高速度指標Ｓを得る。 Ｓ＝ｍａｘ｛ωｉｍ，ωａｉｍ｝ …（２１）
１Ａは、ロボット本体の各軸の駆動モータから規定され
る各軸許容最高角速度ωｉｍ、付加軸の各軸の駆動モー
タから規定される付加軸許容最高角速度ωａｉｍの最大
値より、最高速度指標Ｓを得る。 Ｓ＝ｍａｘ｛ωｉｍ，ωａｉｍ｝ …（２１）
【００４１】位置制御手段４Ａの各軸負荷係数発生部１
２は、各軸許容最高角速度ωｉｍと付加軸許容最高角速
度ωａｉｍと最高速度指標Ｓとより、本体軸負荷係数ｎ
i、付加軸負荷係数ｎaiを算出する。 ｎi＝Ｓ／ωｉｍ …（２２） ｎai＝Ｓ／ωaｉｍ …（２３） 各軸負荷係数ｎi、ｎaiはそれぞれ無次元量であり、各
軸の移動に際して移動の負荷（動きにくさ）を表わして
いる。
２は、各軸許容最高角速度ωｉｍと付加軸許容最高角速
度ωａｉｍと最高速度指標Ｓとより、本体軸負荷係数ｎ
i、付加軸負荷係数ｎaiを算出する。 ｎi＝Ｓ／ωｉｍ …（２２） ｎai＝Ｓ／ωaｉｍ …（２３） 各軸負荷係数ｎi、ｎaiはそれぞれ無次元量であり、各
軸の移動に際して移動の負荷（動きにくさ）を表わして
いる。
【００４２】位置制御手段４Ａの補間許容移動速度発生
部１３は、最高速度指標Ｓと指定速度ＯVとにより、補
間許容移動速度Ｕを算出する。 Ｕ＝ＯV・Ｓ …（２４）
部１３は、最高速度指標Ｓと指定速度ＯVとにより、補
間許容移動速度Ｕを算出する。 Ｕ＝ＯV・Ｓ …（２４）
【００４３】位置制御手段４Ａの速度指令発生部６Ａは
目的位置θidとθaid、各軸負荷係数ｎi、ｎai、補間許
容移動速度Ｕとに基づいて、ロボットの移動動作に関す
る速度制御ならびに軌跡制御を行う。速度制御及び軌跡
制御はサンプリング制御で行う。即ち、ある一定の時間
△ｔ毎に以下の処理を行い、速度dθi、dθaiを生成す
る。
目的位置θidとθaid、各軸負荷係数ｎi、ｎai、補間許
容移動速度Ｕとに基づいて、ロボットの移動動作に関す
る速度制御ならびに軌跡制御を行う。速度制御及び軌跡
制御はサンプリング制御で行う。即ち、ある一定の時間
△ｔ毎に以下の処理を行い、速度dθi、dθaiを生成す
る。
【００４４】まず、目的位置θidと、前回の位置指令θ
icから、本体軸の移動量△θiを算出する。 △θｉ＝θid−θic …（２５） 付加軸側も同様にして算出する。 △θaｉ＝θaid−θaic …（２６）
icから、本体軸の移動量△θiを算出する。 △θｉ＝θid−θic …（２５） 付加軸側も同様にして算出する。 △θaｉ＝θaid−θaic …（２６）
【００４５】次に各軸の移動量△θｉ、△θaｉに、各
軸負荷係数ｎi、ｎaiを乗じて、各軸移動距離Ｌi，Ｌai
を算出する。 Ｌi＝ｎi・△θｉ …（２７） Ｌai＝ｎai・△θaｉ …（２８）
軸負荷係数ｎi、ｎaiを乗じて、各軸移動距離Ｌi，Ｌai
を算出する。 Ｌi＝ｎi・△θｉ …（２７） Ｌai＝ｎai・△θaｉ …（２８）
【００４６】各軸移動距離Ｌi，Ｌaiは、移動量△θｉ
あるいは△θaｉが同じなら、移動の負荷（動きにく
さ）の大きい軸ほど、大きな値になる。次に、代表移動
距離Ｌmを発生する。 Ｌm＝ｍａｘ｛Ｌi，Ｌai｝ …（２９）
あるいは△θaｉが同じなら、移動の負荷（動きにく
さ）の大きい軸ほど、大きな値になる。次に、代表移動
距離Ｌmを発生する。 Ｌm＝ｍａｘ｛Ｌi，Ｌai｝ …（２９）
【００４７】次に、与えられた各軸共通の加速度Ａおよ
び減速度Ｄと、前記補間許容移動速度Ｕとから、次の△
ｔ時間の速度指標dＶを算出する。すなわち、毎△ｔ時
間に計算される代表移動距離Ｌmと、補間許容移動速度
Ｕと、加速度Ａと、減速度Ｄとに基づいて増速域、定速
域、減速域を判断し、増速域の場合は、 dＶ＝dＶc＋ａ …（３０） （初期値を０とする） 定速域の場合は、 dＶ＝Ｕ …（３１） 減速式の場合は、 dＶ＝dＶc−Ｄ …（３２） とする。
び減速度Ｄと、前記補間許容移動速度Ｕとから、次の△
ｔ時間の速度指標dＶを算出する。すなわち、毎△ｔ時
間に計算される代表移動距離Ｌmと、補間許容移動速度
Ｕと、加速度Ａと、減速度Ｄとに基づいて増速域、定速
域、減速域を判断し、増速域の場合は、 dＶ＝dＶc＋ａ …（３０） （初期値を０とする） 定速域の場合は、 dＶ＝Ｕ …（３１） 減速式の場合は、 dＶ＝dＶc−Ｄ …（３２） とする。
【００４８】次に、上記各軸共通の速度指標dＶから、
次の△ｔ時間における各軸の移動速度dθiおよび付加軸
の移動速度dθaiを算出する。 dθi＝dＶ・△θi／Ｌm …（３３） dθai＝dＶ・△θai／Ｌm …（３４）
次の△ｔ時間における各軸の移動速度dθiおよび付加軸
の移動速度dθaiを算出する。 dθi＝dＶ・△θi／Ｌm …（３３） dθai＝dＶ・△θai／Ｌm …（３４）
【００４９】位置制御手段４の位置指令発生部７は、速
度指令dθiにより次の△ｔ時間における各軸の位置指令
θiを生成する。 θi＝θic＋dθi …（３５） 同様に付加軸位置指令発生部１６は、付加軸速度指令d
θaiにより次の△ｔ時間における付加軸の位置指令θai
を生成する。 θai＝θaic＋dθai …（３６）
度指令dθiにより次の△ｔ時間における各軸の位置指令
θiを生成する。 θi＝θic＋dθi …（３５） 同様に付加軸位置指令発生部１６は、付加軸速度指令d
θaiにより次の△ｔ時間における付加軸の位置指令θai
を生成する。 θai＝θaic＋dθai …（３６）
【００５０】座標変換部８は、前記位置指令θiをロボ
ットの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変換し、位置決
め制御部９に渡す。位置決め制御部９は各軸の駆動モー
タパルス数Ｊiを、内蔵しているＤ／Ａ変換器を介して
ロボットの各軸に出力する。
ットの各軸の駆動モータパルス数Ｊiに変換し、位置決
め制御部９に渡す。位置決め制御部９は各軸の駆動モー
タパルス数Ｊiを、内蔵しているＤ／Ａ変換器を介して
ロボットの各軸に出力する。
【００５１】付加軸側も同様に、付加軸座標変換部１７
は、前記付加軸位置指令θaiを付加軸の駆動モータパル
ス数Ｊaiに変換し、付加軸位置決め制御部１８に渡す。
付加軸位置決め制御部１８は付加軸の駆動モータパルス
数Ｊaiを、内蔵しているＤ／Ａ変換器を介して付加軸の
各軸に出力する。
は、前記付加軸位置指令θaiを付加軸の駆動モータパル
ス数Ｊaiに変換し、付加軸位置決め制御部１８に渡す。
付加軸位置決め制御部１８は付加軸の駆動モータパルス
数Ｊaiを、内蔵しているＤ／Ａ変換器を介して付加軸の
各軸に出力する。
【００５２】以上の動作を目的位置に到達するまで繰り
返すことによって、ロボットおよび付加軸は目的位置へ
の移動を完了する。
返すことによって、ロボットおよび付加軸は目的位置へ
の移動を完了する。
【００５３】以上のように、この実施例では速度制御を
行なうための最高速度指標を持ち、この最高速度指標に
もとづいて算出される各動作軸の負荷係数ベクトルを備
えたので、代表移動距離Ｄmaxと移動速度ｖを計算し、
これをもとに速度補間を行うことができ、処理が簡単に
なり処理時間の短縮になると共に、付加軸も同時に制御
する場合において、ロボット本体との同期制御が容易に
できる。
行なうための最高速度指標を持ち、この最高速度指標に
もとづいて算出される各動作軸の負荷係数ベクトルを備
えたので、代表移動距離Ｄmaxと移動速度ｖを計算し、
これをもとに速度補間を行うことができ、処理が簡単に
なり処理時間の短縮になると共に、付加軸も同時に制御
する場合において、ロボット本体との同期制御が容易に
できる。
【００５４】実施例３． この発明のさらに他の実施例について図３〜図５により
説明する。この実施例は、図１に示した実施例１のロボ
ットの制御装置において、各軸負荷係数変更部を備え、
軸干渉情報に基づき各軸負荷係数を変更し、ロボット本
体の複数軸における軸干渉に対応する制御を可能とする
ものである。
説明する。この実施例は、図１に示した実施例１のロボ
ットの制御装置において、各軸負荷係数変更部を備え、
軸干渉情報に基づき各軸負荷係数を変更し、ロボット本
体の複数軸における軸干渉に対応する制御を可能とする
ものである。
【００５５】図３は、実施例３のロボットの制御装置の
構成を示すブロック図である。図１に示したロボットの
制御装置とは、位置制御手段４Ｂの各軸負荷係数発生部
１２Ｂで発生する各軸負荷係数ｎiが各軸負荷係数変更
手段としての各軸負荷係数変更部１４により変更される
点が異なっている。各軸負荷係数変更部１４には、軸干
渉情報が入力されている。
構成を示すブロック図である。図１に示したロボットの
制御装置とは、位置制御手段４Ｂの各軸負荷係数発生部
１２Ｂで発生する各軸負荷係数ｎiが各軸負荷係数変更
手段としての各軸負荷係数変更部１４により変更される
点が異なっている。各軸負荷係数変更部１４には、軸干
渉情報が入力されている。
【００５６】軸干渉は、図４に軸干渉の機構模式図で示
すような機構を持つ関節で発生する。図４において、２
０はｕ軸、２１はｕ軸駆動モータ、３０はｖ軸、３１は
ｖ軸駆動モータ、３２、３３はｖ軸駆動モータ３１の回
転をｖ軸３０に伝達するためのかさ歯車である。
すような機構を持つ関節で発生する。図４において、２
０はｕ軸、２１はｕ軸駆動モータ、３０はｖ軸、３１は
ｖ軸駆動モータ、３２、３３はｖ軸駆動モータ３１の回
転をｖ軸３０に伝達するためのかさ歯車である。
【００５７】この関節機構で、ｕ軸を矢印２２の方向に
回転すると、ｖ軸駆動モータ３１を停止させておいて
も、ｖ軸３０は矢印３４の方向に回転してしまう。つま
り、ｕ軸２０の矢印２２の方向の回転が、ｖ軸３０の矢
印３４の方向の回転として加わる。このため、ｖ軸駆動
モータ３１によりｖ軸３０を回転させる許容速度は、ｕ
軸２０の速度によって上下し、図５の軸速度関係図に示
すようになる。
回転すると、ｖ軸駆動モータ３１を停止させておいて
も、ｖ軸３０は矢印３４の方向に回転してしまう。つま
り、ｕ軸２０の矢印２２の方向の回転が、ｖ軸３０の矢
印３４の方向の回転として加わる。このため、ｖ軸駆動
モータ３１によりｖ軸３０を回転させる許容速度は、ｕ
軸２０の速度によって上下し、図５の軸速度関係図に示
すようになる。
【００５８】即ち、ｖ軸の許容速度ｖは、矢印２２、３
４の方向を＋方向とすると、 ｖ＝ｐ・ｕ±ｖｏ …（３７） （ｐは干渉係数。ｕはｕ軸速度。ｖｏはｕ軸速度が０の
ときのｖ軸の許容速度。）となる。この（３７）式にお
けるｐ，ｖｏが軸干渉情報である。なお、ｕ軸２０の許
容速度をｕｏとすると、速度（ｕ，ｖ）は、図４の平行
四辺形の領域内になくてはならない。
４の方向を＋方向とすると、 ｖ＝ｐ・ｕ±ｖｏ …（３７） （ｐは干渉係数。ｕはｕ軸速度。ｖｏはｕ軸速度が０の
ときのｖ軸の許容速度。）となる。この（３７）式にお
けるｐ，ｖｏが軸干渉情報である。なお、ｕ軸２０の許
容速度をｕｏとすると、速度（ｕ，ｖ）は、図４の平行
四辺形の領域内になくてはならない。
【００５９】各軸負荷係数変更部１４は、 △θi＝θid−θic …（１３） Ｌm＝ｍａｘ｛Ｌi｝ …（１５） により、△θi，Ｌmを算出する。さらに、干渉のある軸
のｉをα，βとすると、 ｕ＝Ｓ・△θα／Ｌm …（３８） ｖ＝Ｓ・△θβ／Ｌm …（３９） により干渉のある軸α、βの速度指令ｕ，ｖを算出す
る。
のｉをα，βとすると、 ｕ＝Ｓ・△θα／Ｌm …（３８） ｖ＝Ｓ・△θβ／Ｌm …（３９） により干渉のある軸α、βの速度指令ｕ，ｖを算出す
る。
【００６０】そして、算出した速度指令ｕ，ｖが図４に
示す平行四辺形の領域内にあるか否かをチェックする。
平行四辺形の領域内にあれば、各軸負荷係数ｎiの変更
は行わない。平行四辺形の領域内になければ、平行四辺
形の領域内になるような速度指令ｕ’，ｖ’を求める。
示す平行四辺形の領域内にあるか否かをチェックする。
平行四辺形の領域内にあれば、各軸負荷係数ｎiの変更
は行わない。平行四辺形の領域内になければ、平行四辺
形の領域内になるような速度指令ｕ’，ｖ’を求める。
【００６１】その方法は、例えば、図４に（ｕ，ｖ）で
示すような移動速度であった場合、原点（０，０）へ向
けて（ｕ，ｖ）を小さくし、平行四辺形の領域内となっ
た速度（ｕ’，ｖ’）を採用する。あるいは（ｕ，ｖ）
から平行四辺形の辺へ垂線を下ろし、その辺上の足の速
度（ｕ’，ｖ’）を採用する。
示すような移動速度であった場合、原点（０，０）へ向
けて（ｕ，ｖ）を小さくし、平行四辺形の領域内となっ
た速度（ｕ’，ｖ’）を採用する。あるいは（ｕ，ｖ）
から平行四辺形の辺へ垂線を下ろし、その辺上の足の速
度（ｕ’，ｖ’）を採用する。
【００６２】次に、干渉のある軸α，βの負荷係数をｎ
α，ｎβとすると、 ｎα’＝｜ｕ／ｕ’｜・ｎα …（４０） ｎβ’＝｜ｖ／ｖ’｜・ｎβ …（４１） により、ｎα’，ｎβ’を算出する。そして、干渉のあ
る軸α，βの負荷係数ｎα，ｎβをｎα’，ｎβ’に変
更するように、各軸負荷係数発生部１２に指令する。
α，ｎβとすると、 ｎα’＝｜ｕ／ｕ’｜・ｎα …（４０） ｎβ’＝｜ｖ／ｖ’｜・ｎβ …（４１） により、ｎα’，ｎβ’を算出する。そして、干渉のあ
る軸α，βの負荷係数ｎα，ｎβをｎα’，ｎβ’に変
更するように、各軸負荷係数発生部１２に指令する。
【００６３】変更後の各軸負荷係数ｎiを用いれば、自
動的に平行四辺形の領域内となる速度指令dθiが発生さ
れ、干渉のある軸を含む場合でも、簡単にスムーズな速
度制御を行えるようになる。
動的に平行四辺形の領域内となる速度指令dθiが発生さ
れ、干渉のある軸を含む場合でも、簡単にスムーズな速
度制御を行えるようになる。
【００６４】以上の説明は、図１に示したロボットの制
御装置に各軸負荷係数変更部１４を追加し、ロボット本
体Ｒの複数軸における各軸負荷係数ｎiを、各軸負荷係
数変更部１４にて変更し、軸干渉に対応するものであっ
たが、図２に示したロボット本体軸以外の付加軸を有す
る場合についても、付加軸用の各軸負荷係数変更部を追
加し、同様な制御を行ない、同様な効果を得ることがで
きる。
御装置に各軸負荷係数変更部１４を追加し、ロボット本
体Ｒの複数軸における各軸負荷係数ｎiを、各軸負荷係
数変更部１４にて変更し、軸干渉に対応するものであっ
たが、図２に示したロボット本体軸以外の付加軸を有す
る場合についても、付加軸用の各軸負荷係数変更部を追
加し、同様な制御を行ない、同様な効果を得ることがで
きる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各軸の許
容速度から負荷係数ベクトルを求め、負荷係数ベクトル
と目標位置までの移動ベクトルの各要素を乗じ、上記の
ベクトルの要素のなかから、絶対値最大の要素を代表移
動距離として選定し、代表移動距離に対してスカラ量の
補間演算をおこない、補間演算からサンプリング時間に
おける速度指標を演算し、上記の速度指標から各軸のサ
ンプリング時間における移動速度を算出し、各軸のサン
プリング時間における移動速度に基づいてモーターを駆
動するという動作を目標位置に到達するまで繰り返すの
で、ロボット本体の各軸の目的位置情報の入力による上
記各軸の位置決め演算が簡略化され、関節軸の多いロボ
ットでも速度及び位置制御が容易にできる効果がある。
容速度から負荷係数ベクトルを求め、負荷係数ベクトル
と目標位置までの移動ベクトルの各要素を乗じ、上記の
ベクトルの要素のなかから、絶対値最大の要素を代表移
動距離として選定し、代表移動距離に対してスカラ量の
補間演算をおこない、補間演算からサンプリング時間に
おける速度指標を演算し、上記の速度指標から各軸のサ
ンプリング時間における移動速度を算出し、各軸のサン
プリング時間における移動速度に基づいてモーターを駆
動するという動作を目標位置に到達するまで繰り返すの
で、ロボット本体の各軸の目的位置情報の入力による上
記各軸の位置決め演算が簡略化され、関節軸の多いロボ
ットでも速度及び位置制御が容易にできる効果がある。
【００６６】また、負荷係数ベクトルを変更する手段を
有するので、軸干渉のある関節機構でも、速度過大を未
然に防ぎ速度及び位置制御が容易にできる効果がある。
有するので、軸干渉のある関節機構でも、速度過大を未
然に防ぎ速度及び位置制御が容易にできる効果がある。
【００６７】また、負荷係数に軸相互の干渉係数を乗じ
て総和した値を要素とするベクトルの各要素を目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じるので、軸干渉のあ
る関節機構でも、速度過大を未然に防ぎ速度及び位置制
御の容易なものが得られる効果がある。
て総和した値を要素とするベクトルの各要素を目標位置
までの移動ベクトルの各要素を乗じるので、軸干渉のあ
る関節機構でも、速度過大を未然に防ぎ速度及び位置制
御の容易なものが得られる効果がある。
【図１】この発明の実施例１によるロボットの制御装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】この発明の実施例２によるロボットの制御装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】この発明の実施例３によるロボットの制御装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図４】２軸における軸干渉の機構模式図である。
【図５】軸干渉がある場合の軸速度関係図である。
【図６】従来のロボットの制御装置のブロック図であ
る。
る。
【図７】図６に示したロボットの制御装置の加減速制御
の説明図である。
の説明図である。
１ プログラム記憶部 ２ 命令解読部 ３ 目的位置発生部 ３Ａ 付加軸目的位置発生部 ４、４Ａ、４Ｂ 位置制御手段 ６、６Ａ 速度指令発生部 ７ 位置指令発生部 ７Ａ 付加軸位置指令発生部 ８ 座標変換部 ８Ａ 付加軸座標変換部 ９ 位置決め制御部 ９Ａ 付加軸位置決め制御部 １２、１２Ａ、１２Ｂ 各軸負荷係数発生部 １３ 補間許容移動速度発生部 １４ 各軸負荷係数変更部
Claims (3)
- 【請求項１】 各軸の許容速度から負荷係数ベクトルを
求める第１のステップと、 負荷係数ベクトルと目標位置までの移動ベクトルの各要
素を乗じる第２のステップと、 上記のベクトルの要素のなかから、絶対値最大の要素を
代表移動距離として選定する第３のステップと、 代表移動距離に対してスカラ量の補間演算をおこなう第
４のステップと、 補間演算からサンプリング時間における速度指標を演算
する第５のステップと、 上記の速度指標から各軸のサンプリング時間における移
動速度を算出する第６のステップと、 各軸のサンプリング時間における移動速度に基づいてモ
ーターを駆動する第７のステップと、 上記、第２のステップから第７のステップを目標位置に
到達するまで繰り返す事を特徴とするロボットの制御方
法。 - 【請求項２】 負荷係数ベクトルを変更する手段を備え
た事を特徴とする請求項１に記載のロボットの制御方
法。 - 【請求項３】 請求項２に記載のロボットの制御方法に
おいて、負荷係数に軸相互の干渉係数を乗じて総和した
値を要素とするベクトルの各要素を目標位置までの移動
ベクトルの各要素を乗じる第２のステップを有すること
を特徴とするロボットの制御方法。
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