JP6336204B2 - ロボット制御装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかるロボット制御装置の一構成例と、このロボット制御装置からの制御指令が入力されるアクチュエータとを示すブロック図である。図1に示すロボット制御装置は、ロボットの関節を駆動するアクチュエータ2を制御するロボット制御装置であって、記憶された振動周波数を出力する振動周波数記憶部6と、この振動周波数を入力とし、振動信号を出力する振動信号生成部7と、位置指令にこの振動信号が加算された補正後位置指令を入力とし、アクチュエータ2の位置を制御する制御指令、この関節の角度である関節角度及びアクチュエータ2の駆動トルクである実駆動トルクを出力する位置制御部1と、この関節角度を入力とし、アクチュエータ2を駆動するのに必要な駆動トルク推定値を出力する駆動トルク推定部3と、駆動トルク推定値と実駆動トルクとを入力とし、駆動トルク推定値と実駆動トルクとの差を第1の外乱トルク推定値として出力する外乱トルク演算部4と、第1の外乱トルク推定値を入力とし、第1の外乱トルク推定値から振動周波数の周波数成分が除去された第2の外乱トルク推定値を出力する振動成分除去部5とを備える。
図7は、本発明の実施の形態2にかかるロボット制御装置の一構成例と、このロボット制御装置からの制御指令が入力されるアクチュエータとを示すブロック図である。図7において、図1に示すロボット制御装置と同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図7に示すロボット制御装置は、振動信号生成部7に代えて振動信号生成部7aを備える点が図1に示すロボット制御装置と異なる。
図9は、本発明の実施の形態3にかかるロボット制御装置の一構成例と、このロボット制御装置からの制御指令が入力されるアクチュエータとを示すブロック図である。図9において、図1,7に示すロボット制御装置と同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図9に示すロボット制御装置は、位置指令生成部9に代えて位置指令生成部9aを備える点が図7に示すロボット制御装置と異なる。図9に示す位置指令生成部9aは、第2の外乱トルク推定値及び関節角度を入力とし、位置指令を出力する。
図11は、本発明の実施の形態4にかかるロボット制御装置の一構成例と、このロボット制御装置からの制御指令が入力されるアクチュエータとを示すブロック図である。図11において、図1,7に示すロボット制御装置と同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図11に示すロボット制御装置には、スレーブトルク制御部10が追加され、スレーブロボットが追加されたマスタースレーブ構成としている。
減算部、903 モデル慣性記憶部、904 除算部、905 速度積分器、906 摩擦力演算部、907 位置積分器、911 X軸並進インピーダンスモデル、912 Y軸並進インピーダンスモデル、913 Z軸並進インピーダンスモデル、914 X軸回転インピーダンスモデル、915 Y軸回転インピーダンスモデル、916 Z軸回転インピーダンスモデル、917 デマルチプレクサ、918 マルチプレクサ、919 ヤコビ行列演算部、920 外乱力演算部、921 逆運動学演算部。
Claims (4)
- ロボットの関節を駆動するアクチュエータを制御するロボット制御装置であって、
記憶された振動周波数を出力する振動周波数記憶部と、
前記関節の角度である関節角度及び前記振動周波数を入力とし、前記関節角度から算出した関節角速度の絶対値と予め設定された関節角速度しきい値との比較に基づき振動信号を出力する振動信号生成部と、
位置指令に前記振動信号を加算した補正後位置指令を出力する加算部と、
前記補正後位置指令を入力とし、前記アクチュエータの位置を制御する制御指令、前記関節角度及び前記アクチュエータの駆動トルクである実駆動トルクを出力する位置制御部と、
前記関節角度を入力とし、前記アクチュエータを駆動するのに必要な駆動トルク推定値を出力する駆動トルク推定部と、
前記駆動トルク推定値と前記実駆動トルクとを入力とし、前記駆動トルク推定値と前記実駆動トルクとの差を第1の外乱トルク推定値として出力する外乱トルク演算部と、
前記第1の外乱トルク推定値を入力とし、前記第1の外乱トルク推定値から前記振動周波数の周波数成分が除去された第2の外乱トルク推定値を出力する振動成分除去部とを備えることを特徴とするロボット制御装置。 - 前記第2の外乱トルク推定値を入力とし、予め定められた慣性及び摩擦特性に基づくインピーダンス制御によって前記位置指令を生成して出力する位置指令生成部を備え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。
- 前記振動成分除去部は、
前記振動信号の振動周波数に対するノッチフィルタと、
前記振動信号の振動周波数の高調波に対するノッチフィルタとを備え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の外乱トルク推定値を入力とし、前記ロボットとは異なる関節を駆動するスレーブロボットのアクチュエータへのスレーブ制御指令を出力し、
前記スレーブロボットのアクチュエータの関節角度を前記位置指令として出力するスレーブトルク制御部を備え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。
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