JP3783545B2 - Robot control apparatus and robot control method - Google Patents

Robot control apparatus and robot control method Download PDF

Info

Publication number
JP3783545B2
JP3783545B2 JP2000294908A JP2000294908A JP3783545B2 JP 3783545 B2 JP3783545 B2 JP 3783545B2 JP 2000294908 A JP2000294908 A JP 2000294908A JP 2000294908 A JP2000294908 A JP 2000294908A JP 3783545 B2 JP3783545 B2 JP 3783545B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
horizontal
ascending
descending
descent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000294908A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002103256A (en
Inventor
裕行 牧田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000294908A priority Critical patent/JP3783545B2/en
Publication of JP2002103256A publication Critical patent/JP2002103256A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3783545B2 publication Critical patent/JP3783545B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロボット制御装置とその制御装置によるロボット制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7は、例えば特開平1−108604号公報に示された従来のロボット制御装置による門型動作を示す図である。ロボットは位置Aから位置Bまで距離L1だけ鉛直に直線上昇させ、また、位置Hに向かって位置Gからの一定距離L2だけ鉛直に直線下降させることを条件として指定された速度及び加減速パターンに従い、位置Aから位置Hまで動作する。
次に動作について説明する。まず、位置Aから距離L1の上昇時間tAB(図示せず)と、位置Fから位置Hの距離L2上方の位置Gまでの下降時間tFG(図示せず)と、水平移動時間tCF(図示せず)を求める。位置Aからの上昇サーボ指令をロボットに出し、それからtAB時間後に水平移動開始のサーボ指令を出し、さらにtCF−tFG時間後に下降サーボ指令を出す。
図8は、従来の門型動作の速度波形を示す図である。時刻tAに上昇動作を開始し、時刻tBに水平動作を開始する。上昇動作は時刻tIまで、等速度で動作を続け、その後あらかじめ指定された減速度で時刻tCに上昇動作を完了する。時刻tFにはあらかじめしてされた加速度により下降動作を開始し、時刻tJには最高速に達し、時刻tGには最高速を保ったまま位置Gを通過すると同時に水平動作を完了し、時刻tHに下降動作を完了する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロボット制御装置及びロボット制御方法は、指定された固定の加減速時間に従って、上昇動作時には時刻tIから急激に減速し、下降時には時刻tFから時刻tJまで急激に加速するため、ロボットに振動が発生しやすいという問題があった。また、上昇と水平、水平と下降動作を重複して行う際に、時刻tBから時刻tI、時刻tJからtGは上昇、下降動作を最高速で行うため、急激な方向の変化が発生し、ロボットに振動が発生したり、ロボットで把持している対象物に大きな遠心力がかかり、ロボットからはずれるという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、高速に振動のない滑らかなロボットの動作を実現するロボット制御装置及びロボット制御方法を得ることを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明の第1の構成によるロボット制御装置は、上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御装置において、水平動作の動作時間を求める水平動作時間計算手段と、水平動作と重複して動作している上昇動作、下降動作の動作時間の和を求める重複動作時間計算手段と、水平動作時間が重複動作時間より長いか否かを判定する手段と、判定の結果、水平動作時間が重複動作時間より長い場合には、上昇動作の減速時間と下降動作の加速時間を変更する垂直動作加減速時間調整手段とを備えたものである。
【0005】
また、この発明の第2の構成によるロボット制御装置は、上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御装置において、水平動作の動作時間を求める水平動作時間計算手段と、あらかじめ指定された垂直上昇距離を通過し、垂直上昇量を通過した後にはすぐに減速を開始し、上昇動作目的位置に到達する動作パターンを生成する上昇動作パターン生成手段と、下降動作においてあらかじめ指定された垂直下降距離を減速しながら通過し目的位置に到達できるように下降動作開始位置から垂直下降量上端までに加速を完了した後、等速動作、減速動作して目的位置まで到達する下降動作パターン生成手段と、前記上昇動作パターン生成手段において生成した上昇動作と水平動作との重複動作時間と、前記下降動作パターン生成手段において生成した下降動作と水平動作との重複時間の和が前記水平動作時間と等しくなるように上昇動作目的位置及び下降動作開始位置を求める上昇動作目的位置及び下降動作開始位置計算手段を備えるものである。
【0006】
また、この発明の第3の構成によるロボット制御装置は、上昇動作目的位置及び下降動作開始位置計算手段において上昇動作目的位置と下降動作開始位置の高さが等しくなるように求める構成にしたものである。
【0007】
また、この発明の第4の構成によるロボット制御方法は、上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御方法において、水動作に対応する水平動作時間を求め、水平動作と重複して動作している上昇動作、下降動作の動作時間の和である重複動作時間を求め、水平動作時間が重複動作時間より長いか否かを判定し、判定の結果、水平動作時間が重複動作時間より長い場合には、上昇動作の減速時間と下降動作の加速時間を変更するように構成したものである。
【0008】
また、この発明の第5の構成によるロボット制御方法は、上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御方法において、水平動作に対応する水平動作時間を求め、あらかじめ指定された垂直上昇距離を通過し、垂直上昇量を通過した後にはすぐに減速を開始して上昇動作目的位置に到達する上昇動作パターンを生成し、下降動作においてあらかじめ指定された垂直下降距離を減速しながら通過し目的位置に到達できるように下降動作開始位置から垂直下降量上端までに加速を完了した後、等速動作、減速動作して目的位置まで到達する下降動作パターンを生成し、上昇動作パターンで生成された上昇動作と水平動作との重複動作時間と、下降動作パターンで生成された下降動作と水平動作との重複時間の和が水平動作時間と等しくなるように上昇動作目的位置及び下降動作開始位置を求めるように構成したものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施例の形態1によるロボット制御装置を説明するための図である。
図1において、1はロボット制御装置、101はロボットプログラムの実行やロボットの指令値の計算を行う演算装置、102はロボットプログラムや演算結果を記憶しておく記憶装置、103は外部の機器と通信する入出力装置、104は101の演算装置で計算した指令値を元にロボットを駆動するサーボ制御部である。2はロボット制御装置1により制御されるロボットである。
【0010】
図2は本発明によるロボット2の動作を示す説明図である。動作の開始位置P1、目的位置P8、開始位置P1から垂直に上昇しなければならない垂直上昇量1、目的位置P8まで垂直に下降しなければならない垂直下降距離2、上昇時の高さの上限である上昇高さh1、下降時の高さの上限である下降高さh2があらかじめ与えられる。ロボット2は開始位置P1から上昇高さh1分高い位置P3へ向けて上昇動作を開始する。垂直上昇距離1上昇した位置P2に達したところで位置P3から位置P6への水平動作を開始する。そして、位置P4(P4')で上昇動作を終了する。次に位置P6から位置P8の下降動作において位置P8から垂直下降距離2高い位置P7に位置P6から動作開始してから達するまでの時間T57を求め、水平動作が位置P6に達するまでの残り時間がT57になる位置P5(P5')に水平動作が達すると、下降動作を開始する。水平動作は位置P7で終了し、位置P7から位置P8までロボットは垂直に下降する。
【0011】
図3にこの発明の実施の形態1によるロボット2の動作時の速度波形、図4に上昇動作の減速時間、下降動作の加速時間を求めるためのフローチャートを示す。
図3においてt1からt8は、それぞれロボットが位置P1からP8を通過する時の時刻を表す。時刻t1にロボットは上昇動作を開始し、時刻t2から水平動作も開始する。時刻t3=t4またはt3’=t4’において上昇動作は終了する。時刻t5またはt5’から下降動作を開始し、水平動作は時刻t6=t7に終了する。そして、時刻t8に下降動作も終了し、全動作が完了する。
図4のステップST1ではまず、水平動作時間Th=t6−t2を求める。ステップST2では上昇動作と水平動作の重複動作時間T23=t3−t2と、水平動作と下降動作の重複動作時間T57=t7−t5を求める。このとき、上昇動作の減速時間と下降動作の加速時間はあらかじめ与えられた加減速時間を用いる。ステップST3では、上下動作と重複しない水平単独で動作する時間T45=t5−t4=Th−T23−T57を求める。ステップST4では水平単独動作時間T45が正か負かを判定する。正の場合は水平単独動作が存在するので、ステップST5に進む。負の場合は水平単独動作が存在しないので、加減速時間を変更せず終了する。
【0012】
ステップST5では上昇動作の重複動作時間T23と上昇動作の減速時間を比較し、減速時間のほうが短い場合はステップST6に進む。減速時間のほうが長い場合は、減速時間を長くすると全動作時間が長くなるため、修正不可となり、ステップST7で上昇動作における減速延長可能時間Tu1=0とする。
ステップST6では、上昇動作における減速動作が位置P2に到達する前に開始されないという条件を満たす減速延長可能時間Tu1=t3’−t3を求める。あらかじめ与えられた減速時間をTu0とすると、Tu0+Tu1が修正後の最大減速時間となる。
【0013】
ステップST8では下降動作の重複動作時間T57と下降動作の加速時間を比較し、加速時間の方が短い場合はステップST9に進む。加速時間の方が長い場合は、加速時間を長くすると全動作時間が長くなるため、修正不可となり、ステップST10で下降動作における加速延長可能時間Td1=0とする。
ステップST9では、下降動作における加速動作が位置P7に達する前に終了するという条件を満たす加速延長可能時間Td1=t5’−t5を求める。あらかじめ設定された加速時間をTd0とすると、Td0+Td1が最大加速時間となる。
【0014】
ステップST11では、水平単独動作時間T45、上昇動作の減速延長可能時間Tu1、下降動作の加速延長可能時間Td1から最適な上昇動作の減速時間Tu2、下降動作の加速時間Td2を求める。Tu1+Td1≦T45の場合、減速時間、加速時間をそれぞれTu1、Td1延長しても、上下動作が重複することはないので、Tu2=Tu0+Tu1、Td2=Td0+Td1とする。Tu1+Td1>T45の場合、最大限に加減速時間を延長すると上下動作が重複してしまうので、Tu1’+Td1’=T45となるTu1’、Td1’を求め、Tu2=Tu0+Tu1’、Td2=Td0+Td1’とする。Td1’、Td2’は次式で求めることが可能である。
Tu1’=Tu1×T45/(Td1+Tu1)
Td1’=Td1×T45/(Td1+Tu1)
上記のように求めた上昇動作の減速時間Tu2、下降動作の加速時間Td2に加減速時間を変更することにより、図2における位置P4、P5は位置P4’、P5’に変更され、全動作時間を長くすることなく、P1−>P2−>P4’−>P5’−>P7−>P8と言う滑らかな動作が実現可能となる。また、図3に示すように、上昇動作が位置P3に到達する時刻がt3からt3’に、下降動作の開始時刻がt5からt5’に変更されることにより、上下動作の加減速がゆるやかになり、振動が発生し難くなる。
【0015】
実施の形態2.
図5は、門型動作における速度波形を表す波形図である。図5においてt1からt8は、それぞれロボットが位置P1からP8を通過する時の時刻を表す。時刻t1にロボットは上昇動作を開始し、時刻t2から水平動作も開始する。時刻t3=t4またはt3’=t4’で上昇動作は終了する。時刻t5またはt5’から下降動作を開始し、水平動作は時刻t6=t7に終了する。そして、時刻t8に下降動作も終了し、全動作が完了する。
【0016】
図6は、門型動作において開始位置、目的位置、垂直上昇距離、垂直下降距離があらかじめ指定され、上昇動作の上昇高さ、下降動作の下降高さは指定されないかまたは上限を表すだけで指定された高さより低ければどのような軌道を通ってもよい場合の最適な高さを求める方法を説明するフローチャートである。図6において位置P1からP8は図2に示した位置である。
ステップST20ではまず水平動作時間Th=t6−t2を求める。位置P1から位置P8へ垂直上昇距離1と垂直下降距離L2を指定されて動作する場合に、最短時間でかつ最も動作時の高さが低くなる位置P3、P6は、位置P2を通過直後に減速して到達する位置を位置P3、下降動作時に位置P7を通過するまでに加速を完了する動作開始位置を位置P6とする事により求められる。このようにして求めた位置P3を目的位置として上昇動作を行うと図5における時刻t3に上昇動作を終了する。また、位置P6から下降動作を開始すると、図5の時刻t5から動作を開始し、時刻t8に動作を終了する。ステップST21では、このようにして求めた位置P3、P6を使って動作させた場合の、上昇動作と水平動作の重複動作時間T23、水平動作と下降動作の重複動作時間T57を求める。
【0017】
ステップST22では上記の重複動作時間T23、T57と水平動作時間Thと比較し、T23+T57<Thの場合ステップST23に進む。T23+T57≧Thの場合、ステップST25に進む。ステップST25では、Tu0+Td0≧Thの場合、上昇動作時にP2を通過してから減速し、下降動作時にP7までに加速を完了するように動作すると、上昇動作と下降動作が重複してしまうので、重複しないように位置P3及び位置P6を決定し、終了する。
ステップST23では、最適な上昇動作の減速時間Tu3、下降動作の加速時間Td3を、Tu3+Td3=Thを満たすように次式により求める。
Tu3=T23×Th/(T23+T57)
Td3=T57×Th/(T23+T57)
また、上記の式によって求める代わりに、Tu3+Td3=Thを満たし、P3とP6の高さの差ができるだけ少なくなるようにTu3、Td3を求めてもよい。
【0018】
ステップST24では、ステップST23で求めたTu3、Td3で上下動作の加減速を行った場合の位置P3、P6を求め、これらを最適な上昇動作の目的位置と下降動作の開始位置として終了する。このようにして位置P3、P6を求めた場合の上昇動作の終了時刻がt3’、下降動作の開始時刻がt5’になる。上記の通り、位置P3、位置P6を求めることにより、最短時間で位置P1から位置P8に動作するとともに、全動作時間を変更することなく上昇、下降動作の加減速時間を長くすることにより、振動の少ない滑らかな動作が可能となる。また、動作の高さを低くすることにより、狭い空間での動作が可能となる。
さらに、位置P3と位置P6を同じ高さになるように求めることにより、水平動作と垂直動作が独立に制御可能なロボットでは、水平動作と上昇、下降動作が独立となり、高速に動作が可能となる。
【0019】
なお、上記実施の形態1、2では、動作の速度波形として台形の場合について説明したが、これを滑らかにするために速度フィルタに通す場合は、フィルタの遅れ分を考慮して同様に求めればよい。
【0020】
また、上記実施の形態1、2では、上昇高さと下降高さを別に指定するようにしたが、高さを1つだけ指定し、両方を同じ高さとしても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【0021】
また、実施の形態1、2ではあらかじめ指定された垂直上昇距離を最短時間で通過し、あらかじめ指定された垂直下降距離を最短時間で減速しながら通過する場合について説明したが、最短時間で通過する場合以外もこの発明の範囲に含まれる。
【0022】
【発明の効果】
この発明の第1の構成であるロボット制御装置によれば、門型動作において、全動作時間が長くならない範囲で上昇動作の減速時間と下降動作の加速時間を長く設定することにより、上昇、下降動作における加減速動作がゆるやかになり、滑らかな動作を実現するので、振動を起こさずに高速な動作が可能となるという効果がある。
【0023】
また、この発明の第2の構成であるロボット制御装置によれば、門型動作において、上昇動作と下降動作の高さをできるだけ低く設定することにより、上昇、下降動作における加減速動作がゆるやかになり、滑らかな動作を実現するので、振動を起こさずに高速な動作が可能となるという効果がある。
【0024】
また、この発明の第3の構成であるロボット制御装置によれば、上昇動作の高さと下降動作の高さを同じ高さになるように決定するので、高速に動作が可能になるという効果がある。
【0025】
また、この発明の第4の構成によるロボット制御方法によれば、門型動作において、全動作時間が長くならない範囲で上昇動作の減速時間と下降動作の加速時間を長く設定することにより、上昇、下降動作における加減速動作がゆるやかになり、滑らかな動作を実現するので、振動を起こさずに高速な動作が可能となるという効果がある。
【0026】
また、この発明の第5の構成によるロボット制御方法によれば、門型動作において、上昇動作と下降動作の高さをできるだけ低く設定することにより、上昇、下降動作における加減速動作がゆるやかになり、滑らかな動作を実現するので、振動を起こさずに高速な動作が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1、2のロボット制御装置及びロボット制御方法を説明するための構成図である。
【図2】 実施の形態1、2の門型動作を説明するための説明図である。
【図3】 実施の形態1における門型動作の速度波形を説明するための波形図である。
【図4】 実施の形態1におけるの処理の流れを説明するためのフロー図である。
【図5】 実施の形態2における門型動作の速度波形を説明するための波形図である。
【図6】 実施の形態2における処理の流れを説明するためのフロー図である。
【図7】 従来の門型動作を説明するための説明図である。
【図8】 従来の門型動作の速度波形を説明するための波形図である。
【符号の説明】
1 ロボット制御装置、 2 ロボット、 ST1 水平動作計算手段、 ST2 重複動作時間計算手段、 ST4〜11 垂直動作加減速時間調整手段、ST20 水平動作時間計算手段、 ST21 上昇動作パターン生成手段、下降動作パターン生成手段、 ST22〜25 上昇動作目的位置及び下降動作開始位置計算手段。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a robot control device and a robot control method using the control device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a diagram illustrating a gate-type operation by a conventional robot control device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-108604. The robot follows a speed and acceleration / deceleration pattern specified on the condition that the robot linearly rises vertically from the position A to the position B by the distance L1 and descends vertically to the position H by a certain distance L2 from the position G. , From position A to position H.
Next, the operation will be described. First, the rising time tAB (not shown) from the position A to the distance L1, the falling time tFG (not shown) from the position F to the position G above the distance L2 from the position H, and the horizontal movement time tCF (not shown). ) An upward servo command from position A is issued to the robot, then a servo command for starting horizontal movement is issued after time tAB, and a downward servo command is issued after time tCF-tFG.
FIG. 8 is a diagram showing a velocity waveform of a conventional portal type operation. The ascending operation is started at time tA, and the horizontal operation is started at time tB. The ascending operation continues at a constant speed until time tI, and then completes the ascending operation at time tC with a deceleration specified in advance. At time tF, a descent operation is started by a predetermined acceleration. At time tJ, the highest speed is reached. At time tG, the horizontal movement is completed at the same time as passing through the position G while maintaining the highest speed. The descent operation is completed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional robot control apparatus and robot control method, according to the specified fixed acceleration / deceleration time, the robot suddenly decelerates from time tI during the ascending operation, and accelerates rapidly from time tF to time tJ during the descending operation. There was a problem that it was likely to occur. Further, when the ascending and horizontal operations and the horizontal and descending operations are performed in duplicate, the time tB to time tI and the time tJ to tG perform the ascending and descending operations at the highest speed. There is a problem that vibration occurs in the robot, and a large centrifugal force is applied to the object held by the robot, causing it to come off the robot.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a robot control device and a robot control method for realizing a smooth robot operation without vibration at high speed. is there.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a robot control device for a horizontal operation time calculating means for obtaining an operation time of a horizontal operation in a robot control device for performing a gate-type composite operation that partially performs ascending, horizontal and descending operations. An overlapping operation time calculating means for calculating the sum of the operation time of the ascending operation and the descending operation operating overlapping with the horizontal operation, a means for determining whether or not the horizontal operation time is longer than the overlapping operation time, As a result, when the horizontal operation time is longer than the overlapping operation time, a vertical operation acceleration / deceleration time adjusting means for changing the ascending operation deceleration time and the descending operation acceleration time is provided.
[0005]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a robot control apparatus for controlling a horizontal operation time in a robot control apparatus that performs a gate-type complex operation in which a part of the ascending, horizontal, and descending actions is overlapped. calculation means, passed through the vertical elevating distance specified in advance, and upward movement pattern generating means starts deceleration immediately after passing through the vertical rise amount, generates an operation pattern that reaches the upward movement target position, after completing the accelerated to the vertical descent amount from the upper end downward movement start position to a pre-specified vertical descending distance can reach the target position through while Hayashi reduction in downward movement, object constant speed operation, and deceleration A descending motion pattern generating means that reaches a position, an overlapping motion time of the ascending motion and the horizontal motion generated by the ascending motion pattern generating means, and the descending motion Ascending operation target position and descending operation start position calculating means for obtaining the ascending operation target position and the descending operation start position so that the sum of overlapping times of the descending action and the horizontal action generated in the turn generating means is equal to the horizontal operation time. It is to be prepared.
[0006]
Further, the robot control apparatus according to the third configuration of the present invention is configured such that the ascending motion target position and the descending motion start position calculating means determine that the height of the ascending motion target position and the descending motion start position are equal. is there.
[0007]
The robot control method according to the fourth configuration of this invention, elevated, horizontal, method of controlling a robot to perform a portal combined operation performed by partially overlapping the downward movement, the horizontal operation time corresponding to the horizontal operation Obtain the overlap operation time that is the sum of the operation time of the ascending operation and the descending operation that overlaps with the horizontal operation, determine whether the horizontal operation time is longer than the overlap operation time, and as a result of the determination, When the horizontal operation time is longer than the overlapping operation time, the deceleration time for the ascending operation and the acceleration time for the descending operation are changed .
[0008]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a robot control method for obtaining a horizontal operation time corresponding to a horizontal operation in the control method for a robot performing a gate-type composite operation in which the ascending, horizontal and descending operations are partially overlapped. , filtered through a vertical elevating distance specified in advance, generates upward movement pattern to reach a raised operation target position to start deceleration immediately after passing through the vertical rise amount, pre specified in downward movement perpendicular after the downward movement start position to reach the target position through while Hayashi reduced the descending stroke has completed accelerated by vertical descent amount upper, constant speed operation, the lowering operation pattern by deceleration reaches to the target position The sum of the overlapping operation time of the rising operation and horizontal operation generated by the rising operation pattern and the overlapping time of the descending operation and horizontal operation generated by the descending operation pattern is Is obtained by configured to determine the operating time becomes equal to such increase operation target position and lowering operation start position.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram for explaining a robot control apparatus according to Embodiment 1 of an embodiment for carrying out the present invention.
In FIG. 1, 1 is a robot control device, 101 is an arithmetic device for executing a robot program and calculating a robot command value, 102 is a storage device for storing the robot program and calculation results, and 103 is for communication with an external device. An input / output device 104 is a servo control unit for driving the robot based on the command value calculated by the arithmetic unit 101. Reference numeral 2 denotes a robot controlled by the robot control device 1.
[0010]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of the robot 2 according to the present invention. The movement start position P1, the target position P8, the vertical lift amount L1 that must rise vertically from the start position P1, the vertical drop distance L2 that must fall vertically to the target position P8, and the height at the time of lift Ascending height h1 that is the upper limit and descending height h2 that is the upper limit of the height when descending are given in advance. The robot 2 starts the ascending operation from the start position P1 toward the position P3 that is higher by the ascent height h1. The vertical movement from the position P3 to the position P6 is started when reaching the position P2 where the vertical ascent distance L1 has risen. Then, the ascending operation is terminated at the position P4 (P4 ′). Next, in the descending operation from the position P6 to the position P8, a time T57 from the start of the operation from the position P6 to the position P7 which is higher by the vertical descending distance L2 from the position P8 is obtained, and the remaining time until the horizontal operation reaches the position P6. When the horizontal movement reaches the position P5 (P5 ′) at which T becomes T57, the lowering movement is started. The horizontal movement ends at position P7, and the robot descends vertically from position P7 to position P8.
[0011]
FIG. 3 shows a velocity waveform during the operation of the robot 2 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a flowchart for obtaining the deceleration time of the ascending operation and the acceleration time of the descending operation.
In FIG. 3, t1 to t8 represent times when the robot passes positions P1 to P8, respectively. At time t1, the robot starts an ascending operation and also starts a horizontal operation from time t2. The rising operation ends at time t3 = t4 or t3 ′ = t4 ′. The descending operation is started from time t5 or t5 ′, and the horizontal operation is ended at time t6 = t7. Then, the descent operation is also completed at time t8, and all the operations are completed.
In step ST1 of FIG. 4, first, the horizontal operation time Th = t6-t2 is obtained. In step ST2, the overlapping operation time T23 = t3-t2 of the ascending operation and the horizontal operation and the overlapping operation time T57 = t7-t5 of the horizontal operation and the descending operation are obtained. At this time, the acceleration / deceleration time given in advance is used as the deceleration time for the ascending operation and the acceleration time for the descending operation. In step ST3, a time T45 = t5−t4 = Th−T23−T57 in which the horizontal independent operation that does not overlap with the vertical operation is obtained. In step ST4, it is determined whether the horizontal single operation time T45 is positive or negative. If it is positive, there is a horizontal single operation, so the process proceeds to step ST5. If negative, there is no horizontal single operation, and the process ends without changing the acceleration / deceleration time.
[0012]
In step ST5, the overlapping operation time T23 of the ascending operation is compared with the deceleration time of the ascending operation. If the deceleration time is shorter, the process proceeds to step ST6. If the deceleration time is longer, the total operation time becomes longer if the deceleration time is lengthened, and therefore cannot be corrected. In step ST7, the deceleration extension possible time Tu1 = 0 in the ascending operation.
In step ST6, a decelerable extension time Tu1 = t3′−t3 that satisfies the condition that the decelerating operation in the ascending operation is not started before reaching the position P2 is obtained. If the deceleration time given in advance is Tu0, Tu0 + Tu1 is the corrected maximum deceleration time.
[0013]
In step ST8, the overlapping operation time T57 of the descending operation is compared with the acceleration time of the descending operation. If the acceleration time is shorter, the process proceeds to step ST9. If the acceleration time is longer, the total operation time becomes longer if the acceleration time is lengthened, so that the correction cannot be made. In step ST10, the acceleration extension possible time Td1 = 0 is set in the descending operation.
In step ST9, an acceleration extension possible time Td1 = t5′−t5 that satisfies the condition that the acceleration operation in the descending operation ends before reaching the position P7 is obtained. Assuming that the preset acceleration time is Td0, Td0 + Td1 is the maximum acceleration time.
[0014]
In step ST11, the optimum ascending operation deceleration time Tu2 and descending operation acceleration time Td2 are obtained from the horizontal single operation time T45, the ascending operation deceleration extendable time Tu1, and the descending operation acceleration extendable time Td1. In the case of Tu1 + Td1 ≦ T45, even if the deceleration time and acceleration time are extended by Tu1 and Td1, respectively, the up and down movements do not overlap, so that Tu2 = Tu0 + Tu1 and Td2 = Td0 + Td1. In the case of Tu1 + Td1> T45, if the acceleration / deceleration time is extended to the maximum, the vertical motion overlaps. Therefore, Tu1 ′ and Td1 ′ satisfying Tu1 ′ + Td1 ′ = T45 are obtained, and Tu2 = Tu0 + Tu1 ′, Td2 = Td0 + Td1 ′. To do. Td1 ′ and Td2 ′ can be obtained by the following equations.
Tu1 ′ = Tu1 × T45 / (Td1 + Tu1)
Td1 ′ = Td1 × T45 / (Td1 + Tu1)
By changing the acceleration / deceleration time to the ascending operation deceleration time Tu2 and the descending operation acceleration time Td2 obtained as described above, the positions P4 and P5 in FIG. 2 are changed to positions P4 ′ and P5 ′, and the total operation time is reached. It is possible to realize a smooth operation of P1->P2-> P4 '->P5'->P7-> P8 without increasing the length. In addition, as shown in FIG. 3, the acceleration / deceleration of the up / down motion is moderated by changing the time at which the ascent operation reaches the position P3 from t3 to t3 ′ and the start time of the descending operation from t5 to t5 ′. This makes it difficult for vibration to occur.
[0015]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a waveform diagram showing a velocity waveform in the portal operation. In FIG. 5, t1 to t8 represent times when the robot passes positions P1 to P8, respectively. At time t1, the robot starts an ascending operation and also starts a horizontal operation from time t2. The ascending operation ends at time t3 = t4 or t3 ′ = t4 ′. The descending operation is started from time t5 or t5 ′, and the horizontal operation is ended at time t6 = t7. Then, the descent operation is also completed at time t8, and all the operations are completed.
[0016]
In FIG. 6, the start position, the target position, the vertical ascent distance, and the vertical descend distance are specified in advance in the portal operation, and the ascending height and descending descending height are not specified or are simply specified to represent the upper limit. It is a flowchart explaining the method of calculating | requiring the optimal height in the case where it may pass what kind of track | orbit if it is lower than the made height. In FIG. 6, positions P1 to P8 are the positions shown in FIG.
In step ST20, first, a horizontal operation time Th = t6-t2 is obtained. When operating the specified vertical elevating distance L 1 between the vertical downward distance L 2 from the position P1 to the position P8, position P3, P6 which the shortest time and most Operation height becomes low, passes through the position P2 The position after decelerating immediately after reaching the position P3 and the operation start position for completing the acceleration before passing the position P7 during the descending operation are obtained as the position P6. When the ascending operation is performed with the position P3 thus obtained as the target position, the ascending operation is terminated at time t3 in FIG. Further, when the descent operation is started from the position P6, the operation is started from the time t5 in FIG. 5, and the operation is ended at the time t8. In step ST21, the overlapping operation time T23 of the ascending operation and the horizontal operation and the overlapping operation time T57 of the horizontal operation and the descending operation when the operation is performed using the positions P3 and P6 thus determined are obtained.
[0017]
In step ST22, the overlapping operation times T23 and T57 are compared with the horizontal operation time Th. If T23 + T57 <Th, the process proceeds to step ST23. If T23 + T57 ≧ Th, the process proceeds to step ST25. In step ST25, when Tu0 + Td0 ≧ Th, if the operation is performed so as to decelerate after passing P2 during the ascending operation and the acceleration is completed by P7 during the descending operation, the ascending operation and the descending operation overlap. The position P3 and the position P6 are determined so as not to end, and the process ends.
In step ST23, optimum deceleration time Tu3 for the ascending operation and acceleration time Td3 for the descending operation are obtained by the following equations so as to satisfy Tu3 + Td3 = Th.
Tu3 = T23 × Th / (T23 + T57)
Td3 = T57 × Th / (T23 + T57)
Instead of using the above formula, Tu3 and Td3 may be obtained so that Tu3 + Td3 = Th is satisfied and the height difference between P3 and P6 is minimized.
[0018]
In step ST24, the positions P3 and P6 when the acceleration / deceleration of the up and down motion is performed in Tu3 and Td3 obtained in step ST23 are obtained, and these are ended with the optimum position for the ascending motion and the starting position for the descending motion. When the positions P3 and P6 are obtained in this way, the end time of the ascending operation is t3 ′, and the start time of the descending operation is t5 ′. As described above, by obtaining the position P3 and the position P6, the operation is performed from the position P1 to the position P8 in the shortest time, and the acceleration / deceleration time of the ascending / descending operations is increased without changing the total operation time, thereby vibrating. Smooth operation with a small amount of movement becomes possible. Further, by reducing the height of the operation, it is possible to operate in a narrow space.
Further, by obtaining the position P3 and the position P6 so as to be the same height, the robot capable of independently controlling the horizontal movement and the vertical movement can operate at a high speed because the horizontal movement and the rising / lowering movement are independent. Become.
[0019]
In the first and second embodiments, the case of the trapezoidal shape has been described as the speed waveform of the operation. However, when passing through a speed filter in order to make this smooth, it can be obtained in the same manner in consideration of the delay of the filter. Good.
[0020]
In Embodiments 1 and 2, the rising height and the falling height are specified separately. However, if only one height is specified and both are set to the same height, the same effect can be obtained. Needless to say.
[0021]
In the first and second embodiments, the case has been described in which the predetermined vertical ascent distance is passed in the shortest time and the predetermined vertical descent distance is decelerated in the shortest time while passing in the shortest time. Cases other than the case are included in the scope of the present invention.
[0022]
【The invention's effect】
According to the robot control device of the first configuration of the present invention, in the portal operation, the ascending / descending operation is performed by setting the deceleration time of the ascending operation and the acceleration time of the descending operation long in a range where the total operation time does not become long. The acceleration / deceleration operation in the operation is gradual, and the smooth operation is realized. Therefore, there is an effect that high-speed operation can be performed without causing vibration.
[0023]
Further, according to the robot control device of the second configuration of the present invention, in the portal operation, the acceleration / deceleration operation in the ascending / descending operations is gently performed by setting the height of the ascending / descending operations as low as possible. Therefore, since smooth operation is realized, there is an effect that high-speed operation is possible without causing vibration.
[0024]
Further, according to the robot control apparatus of the third configuration of the present invention, the height of the ascending motion and the height of the descending motion are determined to be the same height, so that the effect of enabling high speed operation is achieved. is there.
[0025]
Further, according to the robot control method of the fourth configuration of the present invention, in the gate type operation, by setting the deceleration time of the ascending operation and the acceleration time of the descending operation long in a range where the total operation time does not become long, Since the acceleration / deceleration operation in the descending operation is gradual and smooth operation is realized, there is an effect that high-speed operation is possible without causing vibration.
[0026]
Further, according to the robot control method of the fifth configuration of the present invention, the acceleration / deceleration operation in the ascending / descending operations is moderated by setting the height of the ascending / descending operations as low as possible in the portal operation. Since smooth operation is realized, there is an effect that high-speed operation is possible without causing vibration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a robot control device and a robot control method according to first and second embodiments;
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a gate-type operation of the first and second embodiments.
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining a velocity waveform of a gate-type operation in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart for explaining a process flow in the first embodiment;
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining a velocity waveform of a portal operation in the second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart for explaining a process flow in the second embodiment;
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a conventional gate-type operation.
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining a velocity waveform of a conventional portal type operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot controller, 2 Robot, ST1 Horizontal motion calculation means, ST2 Overlapping motion time calculation means, ST4-11 Vertical motion acceleration / deceleration time adjustment means, ST20 Horizontal motion time calculation means, ST21 Ascending motion pattern generation means, descending motion pattern generation Means, ST22-25 Ascending operation target position and descending operation start position calculating means.

Claims (5)

上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御装置において、水平動作の動作時間を求める水平動作時間計算手段と、水平動作と重複して動作している上昇動作、下降動作の動作時間の和を求める重複動作時間計算手段と、水平動作時間が重複動作時間より長いか否かを判定する手段と、判定の結果、水平動作時間が重複動作時間より長い場合には、上昇動作の減速時間と下降動作の加速時間を変更する垂直動作加減速時間調整手段とを備えたことを特徴とするロボット制御装置。  In a robot control device that performs a gate-type compound operation that partially performs ascending, horizontal, and descending operations, a horizontal operation time calculating means for obtaining an operation time of the horizontal operation, and an ascending operation that overlaps the horizontal operation When the overlap operation time calculation means for calculating the sum of the operation time of the operation and the descent action, the means for determining whether or not the horizontal operation time is longer than the overlap operation time, and as a result of the determination, the horizontal operation time is longer than the overlap operation time Includes a vertical operation acceleration / deceleration time adjusting means for changing the ascending operation deceleration time and the descending operation acceleration time. 上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御装置において、水平動作の動作時間を求める水平動作時間計算手段と、あらかじめ指定された垂直上昇距離を通過し、垂直上昇量を通過した後にはすぐに減速を開始し、上昇動作目的位置に到達する動作パターンを生成する上昇動作パターン生成手段と、下降動作においてあらかじめ指定された垂直下降距離を減速しながら通過し目的位置に到達できるように下降動作開始位置から垂直下降量上端までに加速を完了した後、等速動作、減速動作して目的位置まで到達する下降動作パターン生成手段と、前記上昇動作パターン生成手段において生成した上昇動作と水平動作との重複動作時間と、前記下降動作パターン生成手段において生成した下降動作と水平動作との重複時間の和が前記水平動作時間と等しくなるように上昇動作目的位置及び下降動作開始位置を求める上昇動作目的位置及び下降動作開始位置計算手段を備えることを特徴とするロボット制御装置。Rise, horizontal, in the control apparatus for a robot which performs gantry combined operation performed partially overlapping the lowering operation, passed through the horizontal operating time calculation means for calculating the operating time of the horizontal motion, a vertical elevating distance previously designated , starts to decelerate immediately after passing through the vertical rise amount, and the lifting movement pattern generating means for generating an operation pattern that reaches the upward movement target position, while Hayashi reduced vertical downward distance specified in advance in the lowering operation A descent operation pattern generating means for completing the acceleration from the descent operation start position to the upper end of the vertical descent amount so that it can pass and reach the target position, and then reaches the target position by performing a constant speed operation and a decelerating operation; and the ascending operation pattern An overlapping operation time of the ascending motion and the horizontal motion generated by the generating means, a descending motion and a horizontal motion generated by the descending motion pattern generating means, Robot controller sum of overlapping time is characterized in that it comprises a lifting operation target position and lowering operation start position calculating means obtains the lifting operation target position and lowering operation start position so as to be equal to the horizontal operating time. 上昇動作目的位置及び下降動作開始位置計算手段において上昇動作目的位置と下降動作開始位置の高さが等しくなるように求めることを特徴とする請求項2記載のロボット制御装置。  3. The robot control apparatus according to claim 2, wherein the ascending motion target position and the descending motion start position calculating means determine that the heights of the ascending motion target position and the descending motion start position are equal. 上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御方法において、水動作に対応する水平動作時間を求め、水平動作と重複して動作している上昇動作、下降動作の動作時間の和である重複動作時間を求め、水平動作時間が重複動作時間より長いか否かを判定し、判定の結果、水平動作時間が重複動作時間より長い場合には、上昇動作の減速時間と下降動作の加速時間を変更するように構成したことを特徴とするロボット制御方法。Rise, horizontal, method of controlling a robot to perform a portal combined operation performed by partially overlapping the lowering operation, obtains the horizontal operation time corresponding to the horizontal operation, the upward movement operating overlaps the horizontal operation, The overlap operation time that is the sum of the operation time of the descent operation is obtained, and it is determined whether or not the horizontal operation time is longer than the overlap operation time. The robot control method is characterized in that it is configured to change the deceleration time and the acceleration time of the descending motion. 上昇、水平、下降動作を一部重複して行う門型複合動作を行うロボットの制御方法において、水平動作に対応する水平動作時間を求め、あらかじめ指定された垂直上昇距離を通過し、垂直上昇量を通過した後にはすぐに減速を開始して上昇動作目的位置に到達する上昇動作パターンを生成し、下降動作においてあらかじめ指定された垂直下降距離を減速しながら通過し目的位置に到達できるように下降動作開始位置から垂直下降量上端までに加速を完了した後、等速動作、減速動作して目的位置まで到達する下降動作パターンを生成し、上昇動作パターンで生成された上昇動作と水平動作との重複動作時間と、下降動作パターンで生成された下降動作と水平動作との重複時間の和が水平動作時間と等しくなるように上昇動作目的位置及び下降動作開始位置を求めるように構成したことを特徴とするロボット制御方法。Rise, horizontal, method of controlling a robot for performing duplicate portal combined operation performed by partially lowering operation, obtains the horizontal operation time corresponding to the horizontal motion, passed through the vertical elevating distance specified in advance, the vertical rise the amount to generate the upward movement pattern to reach a raised operation target position to start deceleration immediately after passing through the pass through while Hayashi reduced vertical downward distance specified in advance in the downward movement so that it can reach the target position After completing the acceleration from the descent start position to the upper end of the vertical descent amount, generate a descent action pattern that reaches the target position by constant speed operation and deceleration operation, and the ascending action and horizontal action generated by the ascending action pattern Ascending operation target position and descending so that the sum of overlapping operation time of descent operation generated by descent operation pattern and descent operation generated by descent operation pattern and horizontal operation is equal to horizontal operation time Robot control method characterized by being configured to determine the work starting position.
JP2000294908A 2000-09-27 2000-09-27 Robot control apparatus and robot control method Expired - Lifetime JP3783545B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000294908A JP3783545B2 (en) 2000-09-27 2000-09-27 Robot control apparatus and robot control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000294908A JP3783545B2 (en) 2000-09-27 2000-09-27 Robot control apparatus and robot control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002103256A JP2002103256A (en) 2002-04-09
JP3783545B2 true JP3783545B2 (en) 2006-06-07

Family

ID=18777421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000294908A Expired - Lifetime JP3783545B2 (en) 2000-09-27 2000-09-27 Robot control apparatus and robot control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3783545B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6363642B2 (en) 2016-02-29 2018-07-25 ファナック株式会社 Numerical controller with corner path optimization function in tangential continuous corners
JP7260797B2 (en) * 2020-12-04 2023-04-19 ダイキン工業株式会社 Work transfer device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002103256A (en) 2002-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105892402A (en) Point-to-point motion control method for mechanical arm
JP3329623B2 (en) Wire bonding apparatus and wire bonding method
JP3783545B2 (en) Robot control apparatus and robot control method
CA1216686A (en) Controller for elevator
EP1097896B1 (en) Double-deck elevator car
KR100230857B1 (en) Method for connecting wire to the pre-determined form
JP4542668B2 (en) Pulse oscillation IC and motor positioning control method and apparatus using the IC
EP2733554B1 (en) Actuator control method and actuator control device
JP3124653B2 (en) Wire bonding method
JP7020092B2 (en) Crane operation control device
JPS58180036A (en) Wire bonding device for semiconductor
JP5967741B1 (en) Conveying device and vibration suppression control method thereof
CN113478132B (en) Vibration suppression method for gantry wire bonding machine
JP2001320891A (en) Door controller and method for adjusting door controller
KR100479919B1 (en) Wire loop generating method of wire bonding head
JPH0431831B2 (en)
JPS6142417B2 (en)
JPH05326605A (en) Wire bonder and bonding method
JPH0661294A (en) Motor control circuit for wire bonder
JP2839223B2 (en) Wire bonding equipment
CN117438326A (en) Welding head cooperative bonding method of wire bonding machine and wire bonding machine
JP3971273B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPS6347144B2 (en)
JP3289861B2 (en) Cycle time adjustment method for machining system
JPH05211791A (en) Method and device for controlling motor

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040707

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060306

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3783545

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130324

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130324

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140324

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250