JP2814764B2 - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
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- JP2814764B2 JP2814764B2 JP3079721A JP7972191A JP2814764B2 JP 2814764 B2 JP2814764 B2 JP 2814764B2 JP 3079721 A JP3079721 A JP 3079721A JP 7972191 A JP7972191 A JP 7972191A JP 2814764 B2 JP2814764 B2 JP 2814764B2
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ティーチングプレイバ
ック方式のロボットの制御装置に関する。
ック方式のロボットの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ロボットの制御装置は一定速度で
動作したり急激に加減速するサーボモータの速度を、位
置制御装置から与えられる速度指令値通りに安定制御す
るために比例積分制御法を用いている。
動作したり急激に加減速するサーボモータの速度を、位
置制御装置から与えられる速度指令値通りに安定制御す
るために比例積分制御法を用いている。
【０００３】従来この種のロボットの制御装置は図３に
示すような構成が一般的であった。図に示すように、位
置制御装置１で作成した速度指令値２が速度制御装置３
へ入力し、速度制御装置３では速度指令値２と速度生成
部４から出力する動作速度５の差をとり速度偏差６とす
る。速度偏差６に速度比例ゲイン７を掛けたものと速度
偏差６に速度積分ゲイン８を掛け時間累積９したものの
和をとり、電流指令値１０としている。この電流指令値
１０が電流制御部１１，電力回路１２を通り、サーボモ
ータ１３を駆動し、減速機１４を経てロボットアーム１
５を動作させる。１６はサーボモータ１３から信号を入
力して動作位置を検出する位置検出器である。
示すような構成が一般的であった。図に示すように、位
置制御装置１で作成した速度指令値２が速度制御装置３
へ入力し、速度制御装置３では速度指令値２と速度生成
部４から出力する動作速度５の差をとり速度偏差６とす
る。速度偏差６に速度比例ゲイン７を掛けたものと速度
偏差６に速度積分ゲイン８を掛け時間累積９したものの
和をとり、電流指令値１０としている。この電流指令値
１０が電流制御部１１，電力回路１２を通り、サーボモ
ータ１３を駆動し、減速機１４を経てロボットアーム１
５を動作させる。１６はサーボモータ１３から信号を入
力して動作位置を検出する位置検出器である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、速度比例ゲイン７および速度積分ゲイン８
を固定値としていたので、速度比例ゲイン７を大きく設
定すると、急激な指令変化に対応し易いが、一定速度動
作時に小さな動作速度検出誤差などで速度変動が発生
し、また速度積分ゲイン８を大きく設定すると、時間累
積されるために小さな動作速度検出誤差などに影響され
ないが、急激な速度指令値２に対して時間遅れを生じる
ため、比較的剛性の低い減速機１４を用いている多関節
ロボットにおいては残留振動を発生しやすいという問題
があった。
の構成では、速度比例ゲイン７および速度積分ゲイン８
を固定値としていたので、速度比例ゲイン７を大きく設
定すると、急激な指令変化に対応し易いが、一定速度動
作時に小さな動作速度検出誤差などで速度変動が発生
し、また速度積分ゲイン８を大きく設定すると、時間累
積されるために小さな動作速度検出誤差などに影響され
ないが、急激な速度指令値２に対して時間遅れを生じる
ため、比較的剛性の低い減速機１４を用いている多関節
ロボットにおいては残留振動を発生しやすいという問題
があった。
【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、一定速度時の安定性の向上と、急加減速時に残留振
動の発生が低減できるロボットの制御装置を提供するこ
とを目的とする。
で、一定速度時の安定性の向上と、急加減速時に残留振
動の発生が低減できるロボットの制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ロボットアームに結合されたサーボモータ
と、このサーボモータの速度を比例積分制御法により制
御を行う速度制御装置と、この速度制御装置へ速度指令
値を与え前記サーボモータの位置を制御する位置制御装
置とを備え、前記ロボットがプレイバック動作中に前記
位置制御装置が速度指令値の時間微分値の増加に応じて
前記速度制御装置の比例積分制御部における速度比例ゲ
インを増加させると共に速度積分ゲインを減少させる適
応制御を行う構成としたものである。
するために、ロボットアームに結合されたサーボモータ
と、このサーボモータの速度を比例積分制御法により制
御を行う速度制御装置と、この速度制御装置へ速度指令
値を与え前記サーボモータの位置を制御する位置制御装
置とを備え、前記ロボットがプレイバック動作中に前記
位置制御装置が速度指令値の時間微分値の増加に応じて
前記速度制御装置の比例積分制御部における速度比例ゲ
インを増加させると共に速度積分ゲインを減少させる適
応制御を行う構成としたものである。
【０００７】
【作用】上記した構成において、ロボットアームの動作
加速度の増加に応じて速度比例ゲインを増加させると共
に速度積分ゲインを減少させる。各々の増減は、データ
マップに基づいて行う。
加速度の増加に応じて速度比例ゲインを増加させると共
に速度積分ゲインを減少させる。各々の増減は、データ
マップに基づいて行う。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１および
図２を参照しながら説明する。なお、本実施例におい
て、前述の従来例に示したものと同一構成部品には同じ
符号を付し、その説明は省略する。
図２を参照しながら説明する。なお、本実施例におい
て、前述の従来例に示したものと同一構成部品には同じ
符号を付し、その説明は省略する。
【０００９】図に示すように、位置制御装置２０にはマ
イクロプロセッサを使用し、１個で多関節ロボットの６
軸を制御している。また多関節ロボットの２軸の速度制
御装置２１と電流制御部２２にデジタルシグナルプロセ
ッサ１個を用いている。多関節ロボットを６軸制御する
ために３個用いている。このデジタルシグナルプロセッ
サと位置制御装置２０のマイクロプロセッサとの間に共
有メモリを設けて、速度指令値２やその他パラメータな
どを通信している。
イクロプロセッサを使用し、１個で多関節ロボットの６
軸を制御している。また多関節ロボットの２軸の速度制
御装置２１と電流制御部２２にデジタルシグナルプロセ
ッサ１個を用いている。多関節ロボットを６軸制御する
ために３個用いている。このデジタルシグナルプロセッ
サと位置制御装置２０のマイクロプロセッサとの間に共
有メモリを設けて、速度指令値２やその他パラメータな
どを通信している。
【００１０】多関節ロボットが動作中に、位置制御装置
２０において速度指令値２を位置制御時間間隔（約３m
s）ごとに作成し、速度指令値２を作成するたびに前回
（約３ms前）の速度指令値２との差を演算し加速度とす
る。また、位置制御装置２０のメモリ内に図２に示すよ
うな加速度・速度比例ゲインと加速度・速度積分ゲイン
の関係を示すデータマップを作成しておく。これは一定
速度時や急激速度変化時の動作から実験的に求めた。位
置制御装置２０は演算した加速度と上記のデータマップ
から上記位置制御時間間隔ごとに速度比例ゲイン２３と
速度積分ゲイン２４を算出し、速度指令値と共に上記共
有メモリに書き込む。速度制御装置２１は速度制御時間
間隔（約０．８ms）ごとに位置制御装置２０により共有
メモリに書かれた速度指令値２と速度比例ゲイン２３と
速度積分ゲイン２４を読み込み、また位置検出器１６で
検出した動作位置１７から動作速度５を速度生成部４で
作成し、比例積分制御法を用いて電流指令値１０を演算
する。そして、電流指令値１０以降は従来例と同じ制御
法でロボットアーム１５を駆動する。
２０において速度指令値２を位置制御時間間隔（約３m
s）ごとに作成し、速度指令値２を作成するたびに前回
（約３ms前）の速度指令値２との差を演算し加速度とす
る。また、位置制御装置２０のメモリ内に図２に示すよ
うな加速度・速度比例ゲインと加速度・速度積分ゲイン
の関係を示すデータマップを作成しておく。これは一定
速度時や急激速度変化時の動作から実験的に求めた。位
置制御装置２０は演算した加速度と上記のデータマップ
から上記位置制御時間間隔ごとに速度比例ゲイン２３と
速度積分ゲイン２４を算出し、速度指令値と共に上記共
有メモリに書き込む。速度制御装置２１は速度制御時間
間隔（約０．８ms）ごとに位置制御装置２０により共有
メモリに書かれた速度指令値２と速度比例ゲイン２３と
速度積分ゲイン２４を読み込み、また位置検出器１６で
検出した動作位置１７から動作速度５を速度生成部４で
作成し、比例積分制御法を用いて電流指令値１０を演算
する。そして、電流指令値１０以降は従来例と同じ制御
法でロボットアーム１５を駆動する。
【００１１】このように、ロボットアーム１５の動作加
速度に応じて速度比例ゲイン２３と速度積分ゲイン２４
を変更する適応制御を行うことにより、速度制御装置２
１をデジタル化することができ、データの授受が容易と
なる。
速度に応じて速度比例ゲイン２３と速度積分ゲイン２４
を変更する適応制御を行うことにより、速度制御装置２
１をデジタル化することができ、データの授受が容易と
なる。
【００１２】
【発明の効果】上記実施例の説明から明らかなように本
発明のロボットの制御装置は、ロボットアームに結合さ
れたサーボモータと、このサーボモータの速度を比例積
分制御法により制御を行う速度制御装置と、この速度制
御装置へ速度指令値を与え前記サーボモータの位置を制
御する位置制御装置とを備え、前記ロボットがプレイバ
ック動作中に前記位置制御装置が速度指令値の時間微分
値の増加に応じて前記速度制御装置の比例積分制御部に
おける速度比例ゲインを増加させると共に速度積分ゲイ
ンを減少させる適応制御を行うものであり、この構成と
することにより、速度指令値が急激に変化したときは指
令通りにサーボモータを回転させ、一定指令値のときは
速度変動なく一定速度で動作させることができ、一定速
度時の速度安定性が向上し、かつ急加減速時に残留振動
の発生を低減できる。
発明のロボットの制御装置は、ロボットアームに結合さ
れたサーボモータと、このサーボモータの速度を比例積
分制御法により制御を行う速度制御装置と、この速度制
御装置へ速度指令値を与え前記サーボモータの位置を制
御する位置制御装置とを備え、前記ロボットがプレイバ
ック動作中に前記位置制御装置が速度指令値の時間微分
値の増加に応じて前記速度制御装置の比例積分制御部に
おける速度比例ゲインを増加させると共に速度積分ゲイ
ンを減少させる適応制御を行うものであり、この構成と
することにより、速度指令値が急激に変化したときは指
令通りにサーボモータを回転させ、一定指令値のときは
速度変動なく一定速度で動作させることができ、一定速
度時の速度安定性が向上し、かつ急加減速時に残留振動
の発生を低減できる。
【図１】本発明のロボットの制御装置のブロック図
【図２】（ａ） 同制御装置の加速度・速度比例ゲイ
ンのデータマップ （ｂ） 同制御装置の加速度・速度積分ゲインのデー
タマップ
ンのデータマップ （ｂ） 同制御装置の加速度・速度積分ゲインのデー
タマップ
【図３】従来のロボットの制御装置のブロック図
２ 速度指令値 １３ サーボモータ １５ ロボットアーム ２０ 位置制御装置 ２１ 速度制御装置 ２３ 速度比例ゲイン ２４ 速度積分ゲイン
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−11077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−198177（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−16968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−5306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−60108（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−150409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−67604（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−148089（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−228701（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−187597（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 5/00 B25J 13/00 G05D 3/00 - 3/20 G05D 13/62
Claims (1)
- 【請求項１】 ロボットアームに結合されたサーボモー
タと、このサーボモータの速度を比例積分制御法により
制御を行う速度制御装置と、この速度制御装置へ速度指
令値を与え前記サーボモータの位置を制御する位置制御
装置とを備え、前記ロボットがプレイバック動作中に前
記位置制御装置が速度指令値の時間微分値の増加に応じ
て前記速度制御装置の比例積分制御部における速度比例
ゲインを増加させると共に速度積分ゲインを減少させる
適応制御を行うことを特徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079721A JP2814764B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079721A JP2814764B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | ロボットの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314108A JPH04314108A (ja) | 1992-11-05 |
| JP2814764B2 true JP2814764B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=13698066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3079721A Expired - Fee Related JP2814764B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814764B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015033213A (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-16 | パナソニック株式会社 | サーボアンプ |
| JP6429530B2 (ja) * | 2014-08-19 | 2018-11-28 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | レール圧制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 |
| CN107193294B (zh) * | 2017-07-14 | 2019-08-23 | 灵动科技（北京）有限公司 | 轮式机器人驱动电机的控制方法、装置及轮式机器人 |
| JP7211396B2 (ja) * | 2020-04-28 | 2023-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58198177A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-18 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機の速度制御装置 |
| JPS6311077A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-18 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | モ−タの回転制御方法 |
| JPS63187597U (ja) * | 1987-05-20 | 1988-12-01 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3079721A patent/JP2814764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04314108A (ja) | 1992-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |