JP7047370B2 - Motor control device, motor control method and program - Google Patents
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Description
本発明は、モータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a motor control device, a motor control method and a program.
関節部にそれぞれサーボモータを設けることで、何らかの生体等を模して動作するロボットにおいては、ロボット全体で使用するサーボモータの数が多くなるために、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)等のシリアル通信インタフェイスを用いて、同一の信号線上に複数のサーボモータを接続する構成を採ることがある。 In a robot that operates by imitating some kind of living body by providing servomotors at each joint, the number of servomotors used by the entire robot increases, so serials such as UART (Universal Signal Receiver / Transmitter) are used. A configuration may be adopted in which a plurality of servomotors are connected on the same signal line by using a communication interface.
この場合、すべてのサーボモータを統括して制御するコントローラからの信号は、同一信号線上の各サーボモータに同じ信号として配信される。各サーボモータは、内部のメモリに固有のID情報を記憶しており、配信される信号に付加されているID情報により、自分宛に送信してきた信号であるか否かを判断することができる。 In this case, the signal from the controller that controls all the servomotors collectively is delivered as the same signal to each servomotor on the same signal line. Each servomotor stores ID information unique to the internal memory, and can determine whether or not the signal is transmitted to itself based on the ID information added to the distributed signal. ..
サーボモータは、初期状態では同じID情報が割り振られているため、コントローラは信号線に1つのサーボモータのみを信号線上に接続し、コントローラから認識できるモータが1つのみである1対1の状態で、ID情報を当該サーボモータに書換えさせる、という作業を、使用するサーボモータの数だけ繰返して実行する必要があり、とても煩雑な作業が必要となる。 Since the same ID information is assigned to the servo motor in the initial state, the controller connects only one servo motor to the signal line on the signal line, and the controller can recognize only one motor in a one-to-one state. Therefore, it is necessary to repeatedly perform the work of rewriting the ID information to the servomotor as many as the number of servomotors to be used, which requires a very complicated work.
図3は、上記サーボモータへのID情報の設定動作を例示するブロック図である。同図において、11がコントローラ、12が上記コントローラ11に接続されたUARTによるシリアル信号線、131~13nが上記シリアル信号線12に複数接続されたサーボモータ(サーボ)である。同図では、2番目のサーボモータ132のみをシリアル信号線12に接続して、コントローラ11がサーボモータ132のみを認識できる状態で、このサーボモータ132に対するID情報の書込みをコントローラ11が実行している状態を例示している。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an operation of setting ID information to the servomotor. In the figure, 11 is a controller, 12 is a UART serial signal line connected to the
数値制御装置の分野においても、同様の煩雑な作業を避けるべく、装置の立ち上げ時に発生するパラメータ設定を極力自動化し、ユーザが設定しなければならない場合でも誤設定を防止し、かつ短時間で目的の制御を実現させるための技術が提案されている。(例えば、特許文献1) In the field of numerical control devices as well, in order to avoid similar complicated work, parameter settings that occur when the device is started up are automated as much as possible to prevent erroneous settings even when the user has to set them, and in a short time. Techniques for achieving the desired control have been proposed. (For example, Patent Document 1)
しかしながら、上記特許文献1においても、上述した各サーボモータに固有のID情報を書込む際の煩雑な作業が発生するという課題がある。
However, also in
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、共通の信号線を介して接続される複数のサーボモータの初期設定を効率的に実施することが可能なモータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to be able to efficiently perform initial setting of a plurality of servomotors connected via a common signal line. To provide a motor control device, a motor control method and a program.
本発明の一態様は、共通の信号線に接続された、各モータを識別するための識別情報を記憶するメモリを有する複数のサーボモータと、コントローラと、表示部と、を備え、上記コントローラは、上記サーボモータに記憶させた識別情報と、上記複数のサーボモータを配設した制御対象での部位に対応する対応情報と、を関連付けて管理し、上記表示部に部位を示す情報を表示させた状態で、上記識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信し、上記複数のサーボモータは、上記コントローラが上記コマンドを上記信号線に発信している状態において回転操作された場合に、識別情報を上記メモリに記憶させることを特徴とする。 One aspect of the present invention includes a plurality of servomotors connected to a common signal line and having a memory for storing identification information for identifying each motor, a controller, and a display unit, and the controller is the same. , The identification information stored in the servomotor and the corresponding information corresponding to the part of the controlled object in which the plurality of servomotors are arranged are managed in association with each other, and the information indicating the part is displayed on the display unit. In this state, a command for storing the identification information in the memory is transmitted to the signal line, and the plurality of servomotors are rotated while the controller is transmitting the command to the signal line. It is characterized in that the identification information is stored in the above memory.
本発明によれば、共通の信号線を介して接続される複数のサーボモータの初期設定を効率的に実施することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to efficiently perform the initial setting of a plurality of servomotors connected via a common signal line.
以下、本発明をペットロボット用のモータ制御装置に適用した場合の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、複数のサーボモータ(サーボ)231~23nに対する初期設定環境の構成を抽出して示すブロック図である。同図において、上記サーボモータ231~23nは、UART規格のシリアル信号線22により共通接続され、このシリアル信号線22を介して、コントローラ21から与えられる制御信号に基づいて動作する。
Hereinafter, an embodiment when the present invention is applied to a motor control device for a pet robot will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an extraction of the configuration of the initial setting environment for a plurality of servo motors (servos) 231 to 23n. In the figure, the
コントローラ21は、当該ペットロボットを統括して制御するもので、プロセッサと、そのプロセッサで実行する動作プログラムや固定データ等を記憶したプログラムメモリ、及びプロセッサのワークメモリ等を含んで構成される。
The
上記サーボモータ231~23nは、上記ペットロボットの関節部に回転軸毎に1つずつ配設される、例えばステッピングモータで構成される。個々のサーボモータ231(~23n)は、各モータ固有のIDコードを識別情報として記憶するメモリと、コントローラ21からの制御信号に基づいて動作した結果を検出してコントローラ21にフィードバック応答する、検出器としての例えばロータリエンコーダ等のレゾルバとを有している。
The
表示部24は、例えば、当該ペットロボットの顔面の両眼部に相当する位置に装備される、2つの共に円形のカラー液晶パネルと、そのドライバ及びバックライト機構で構成され、実際のペットロボットとしての運用時においては表情等を演出するべく、コントローラ121の制御により両眼に各種画像を表示する。
The
一方で、後述する上記サーボモータ231~23nの初期設定時には、表示部24は、サーボモータ231~23nに対する、ペットロボットにおける関節軸の対応部位を示す対応情報を、コントローラ21の制御により、例えば予め設定されている順序で表示する。
On the other hand, at the time of initial setting of the above-mentioned
次に上記実施形態の動作について説明する。
図2は、初期設定時に、シリアル信号線22に接続されたサーボモータ231~23nを個別にIDコード登録する際の処理内容を示すフローチャートである。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents when individually registering the ID code of the
図4は、各サーボモータ231~23nが、ペットロボットにおける関節軸のどの部位に対応するかを示す対応情報と、設定されるIDコードの関係を示すモータ/IDコードテーブルである。
FIG. 4 is a motor / ID code table showing the relationship between the correspondence information indicating which portion of the joint axis in the pet robot each
今、例えば、ペットロボットの右手の関節軸にはサーボモータ231が、左手の関節軸にはサーボモータ232が、右足の関節軸にはサーボモータ23n-1が、左足の関節軸にはサーボモータ23nが、対応付けられている。
Now, for example, a
シリアル信号線22にすべてのサーボモータ231~23nが接続されている状態において、初期状態では、すべてのサーボモータ231~23nには、初期値としての同一のIDコード、例えば「ID00」が割り振られている。
In the state where all the
コントローラ21は、予め定めた順序に従って、未設定である関節軸の対応部位を特定するための対応情報、例えば「左手」を1つ選択する(ステップS102)。
The
コントローラ21は、当該選択を行なうことができたか否かにより、すべての関節軸の登録設定を終了したかどうかを判断する(ステップS103)。
The
未設定である関節軸の対応部位を特定するための対応情報、例えば「左手」を1つ選択できた場合(ステップS103のYes)、コントローラ21はその選択した対応情報、例えば「左手」を表示部24において表示し、「左手」に対応するIDコード「ID02」をサーボモータの内部メモリに書換えるコマンドをシリアル信号線22に発信する(ステップS104)。
When one correspondence information for specifying the corresponding part of the joint axis which has not been set, for example, "left hand" can be selected (Yes in step S103), the
この状態において、シリアル信号線22に接続されているサーボモータ231~23nは、初期設定を行なう作業員により回動操作されるのを待機する(ステップS105)。
In this state, the
上記図1においては、「左手」に対応するサーボモータ232が、矢印Mで示すようにこの初期設定を行なう作業員により回動操作されている状態を例示している。
In FIG. 1 above, a state in which the
シリアル信号線22にIDコード「ID02」をサーボモータの内部メモリに書換えるコマンドが発信されている状態において、サーボモータ232が作業員により回動操作されると、サーボモータ232は、内部メモリに初期値として割り振られているIDコード「ID00」を「ID02」に書換え、応答信号をシリアル信号線22に発信する(ステップS106)。
When the
一方、コントローラ21は、書換えコマンド発信後、サーボモータ23xから、応答信号が発信されるのを待機する(ステップS107)。
On the other hand, after the rewriting command is transmitted, the
このようにサーボモータ231~23nのいずれか1つが操作された場合に、その書換え応答信号がフィードバック応答としてコントローラ21に入力されると、コントローラ21は当該サーボモータのIDコードが書換えられたと判断し(ステップS107のYes)、他の部位に関しても同様の処理を続行するべく、再び上記ステップS102からの処理に戻る。
When any one of the
こうしてステップS102~107の処理を繰返し実行することで、未設定である関節軸の対応部位に関するサーボモータ231~23nへのIDコードの設定を順次行なう。
By repeatedly executing the processes of steps S102 to 107 in this way, the ID code is sequentially set in the
そして、すべての関節軸に対するサーボモータ231~23nへのIDコードの設定とコントローラ21での登録処理とを終えた時点で、未設定である関節軸の対応部位を特定するためのシリアル番号を選択することができず、上記ステップS103において、すべての関節軸の登録設定を終了したと判断すると(ステップS103のNo)、以上でコントローラ21は上記図2による初期設定時のサーボモータ231~23nを個別にIDコード登録する処理を完了する。
Then, when the setting of the ID code for the
なお上記実施形態では、表示部24が、ペットロボットの両眼部に相当する位置に装備された液晶表示パネルであるものとして説明したが、液晶表示パネルに代えて、表示部24を例えば多色発光可能な2つのLED(発光ダイオード)で構成するものとしても良い。その場合、両眼部を構成する各LEDの発光色と点灯/点滅/消灯の状態の組み合わせのパターンを予め設定しておくことにより、ペットロボットにおける関節軸の対応部位を示す対応情報を上記作業者に対して提示させることができる。
In the above embodiment, the
以上詳述した如く本実施形態によれば、共通の信号線を介して接続される複数のサーボモータ231~23nの初期設定を効率的に実施することが可能となる。
As described in detail above, according to the present embodiment, it is possible to efficiently carry out the initial setting of the plurality of
特に上記実施形態においては、サーボモータ231~23nに記憶させたIDコードを、それらサーボモータ231~23nを配設したペットロボットでの関節軸を示す部位の対応情報と関連付けてコントローラ21で管理することにより、初期設定後の実際の動作を開始することができる。
In particular, in the above embodiment, the ID code stored in the
なお実際の動作時においては、コントローラ21が上記対応情報に基づいて、動作に必要なサーボモータを示すIDコードと、回転方向及び回転量を含んだ制御量とを含む信号をシリアル信号線22を介してサーボモータ231~23nへ送信する。
In the actual operation, the
これを受けたサーボモータ231~23nにおいてはそれぞれ、コントローラ21から送信されてきた信号中のIDコードを、内部のメモリに記憶しているIDコードと比較し、比較結果が一致する際には自分宛に送られてきた信号であるものと認識して、共に受信した制御量に基づいて回転する。回転によるフィードバック応答の検出信号は当該モータ23xのIDコードを付加してコントローラ21へ送信されるため、コントローラ21側では必要な動作が実行されたことを確認できる。
In the
また上記実施形態では説明しなかったが、コントローラ21がシリアル信号線22に対して、ヘッダ情報とIDコード、制御量、及びチェックサムを含む一連のデータをパケットデータとして送信するコマンド方式のサーボ制御を実現することで、シリアル信号線22上でのデータの伝送効率を向上して、複数のサーボモータへのデータ伝送を多重化できる。
Further, although not described in the above embodiment, a command-type servo control in which the
さらに上記実施形態では、ペットロボットにおける複数のサーボモータ231~23nの対応部位の順序を予め定めておけば、表示部24なしでも、当該モータへのIDコードの設定とコントローラ21側での登録処理を実行することはできるものの、その都度部位を示す情報を表示部24に表示することで、初期設定を行なう作業者の負担を軽減しながら確実に初期設定を実行させることができる。
Further, in the above embodiment, if the order of the corresponding parts of the plurality of
加えて上記実施形態は、例えば犬型のペットロボットで、サーボモータを用いる回転軸部が20を超えるなど、特に使用されるサーボモータの数が多くなるロボットにおいて、初期設定を効率的に実施することが可能となる。 In addition, in the above embodiment, for example, in a dog-shaped pet robot, the initial setting is efficiently performed in a robot in which the number of servomotors used is particularly large, such as when the number of rotation shafts using servomotors exceeds 20. It becomes possible.
なお上記実施形態では、表示部24がペットロボットの両眼部に相当する位置に設けられるものとして説明したが、本発明は表示部の位置を限定するものではない。
In the above embodiment, the
その他、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent elements are deleted can be extracted as an invention.
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[請求項1]
共通の信号線に接続された、各モータを識別するための識別情報を記憶するメモリを有する複数のサーボモータと、コントローラと、を備え、
上記コントローラは、識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信し、
上記複数のサーボモータは、上記コントローラが上記コマンドを上記信号線に発信している状態において回転操作された場合に、識別情報を上記メモリに記憶させる、
モータ制御装置。
[請求項2]
上記コントローラは、上記サーボモータに記憶させた識別情報と、上記複数のサーボモータを配設した制御対象での部位に対応する対応情報と、を関連付けて管理する、請求項1記載のモータ制御装置。
[請求項3]
上記コントローラは、上記対応情報に基づいて、動作させるサーボモータを示す識別情報と制御量とを含む信号を上記信号線を介して上記複数のサーボモータに発信する、請求項2記載のモータ制御装置。
[請求項4]
上記複数のサーボモータはそれぞれ、上記コントローラから発信された信号中の識別情報を上記メモリに記憶した識別情報と比較し、比較結果が一致する際に識別信号と共に受信した制御量に基づいて回転する、請求項3記載のモータ制御装置。
[請求項5]
上記コントローラは、上記対応情報に基づいて、動作させるサーボモータを示す識別情報と制御量とを含む信号をパケットデータ化し、上記複数のサーボモータに発信する、請求項3または4記載のモータ制御装置。
[請求項6]
上記制御対象での部位を示す情報を表示する表示部をさらに備え、
上記コントローラは、上記表示部において部位を示す情報を表示した状態で、識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信する、請求項2乃至5いずれか記載のモータ制御装置。
[請求項7]
上記制御対象は、上記複数のサーボモータをそれぞれ関節部に配設したロボットであり、
上記コントローラは、上記ロボットの動作制御内容に基づいて、動作させるサーボモータを示す識別情報と制御量とを含む信号を上記信号線を介して上記複数のサーボモータに発信する、
請求項3乃至6いずれか記載のモータ制御装置。
[請求項8]
共通の信号線に接続された、各モータを識別するための識別情報を記憶するメモリを有する複数のサーボモータと、コントローラと、を備える装置でのモータ制御方法であって、
上記コントローラは、識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信し、
上記複数のサーボモータは、上記コントローラが上記コマンドを上記信号線に発信している状態において回転操作された場合に、識別情報を上記メモリに記憶させる、
モータ制御方法。
[請求項9]
共通の信号線に接続された、各モータを識別するための識別情報を記憶するメモリを有する複数のサーボモータを備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信させ、
上記コマンドが上記信号線に発信されている状態において、上記複数のサーボモータ中の1つが回転操作された場合に、識別情報を当該サーボモータの上記メモリに記憶させる、
プログラム。
The inventions described in the original claims of the present application are described below.
[Claim 1]
It comprises a plurality of servomotors connected to a common signal line and having a memory for storing identification information for identifying each motor, and a controller.
The controller sends a command to store the identification information in the memory to the signal line.
The plurality of servomotors store identification information in the memory when the controller is rotated while transmitting the command to the signal line.
Motor control device.
[Claim 2]
The motor control device according to
[Claim 3]
The motor control device according to claim 2, wherein the controller transmits a signal including identification information indicating an operating servomotor and a control amount to the plurality of servomotors via the signal line based on the corresponding information. ..
[Claim 4]
Each of the plurality of servomotors compares the identification information in the signal transmitted from the controller with the identification information stored in the memory, and rotates based on the control amount received together with the identification signal when the comparison results match. , The motor control device according to claim 3.
[Claim 5]
The motor control device according to claim 3 or 4, wherein the controller converts a signal including identification information indicating an operating servomotor and a control amount into packet data based on the corresponding information and transmits the signal to the plurality of servomotors. ..
[Claim 6]
It also has a display unit that displays information indicating the part of the control target.
The motor control device according to any one of claims 2 to 5, wherein the controller transmits a command for storing identification information in the memory while displaying information indicating a portion on the display unit.
[Claim 7]
The control target is a robot in which the plurality of servomotors are arranged at joints.
Based on the operation control content of the robot, the controller transmits a signal including identification information indicating the servomotor to be operated and a control amount to the plurality of servomotors via the signal line.
The motor control device according to any one of claims 3 to 6.
[Claim 8]
A motor control method in a device including a plurality of servomotors connected to a common signal line and having a memory for storing identification information for identifying each motor, a controller, and the like.
The controller sends a command to store the identification information in the memory to the signal line.
The plurality of servomotors store identification information in the memory when the controller is rotated while transmitting the command to the signal line.
Motor control method.
[Claim 9]
A program executed by a computer built in a device having a plurality of servomotors connected to a common signal line and having a memory for storing identification information for identifying each motor.
Send a command to store the identification information in the memory to the signal line,
When one of the plurality of servomotors is rotated while the command is transmitted to the signal line, the identification information is stored in the memory of the servomotor.
program.
11…コントローラ
12…シリアル信号線
131~13n…サーボモータ
21…コントローラ
22…シリアル信号線
231~23n…サーボモータ
24…表示部
11 ...
Claims (7)
上記コントローラは、上記サーボモータに記憶させた識別情報と、上記複数のサーボモータを配設した制御対象での部位に対応する対応情報と、を関連付けて管理し、
上記表示部に部位を示す情報を表示させた状態で、上記識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信し、
上記複数のサーボモータは、上記コントローラが上記コマンドを上記信号線に発信している状態において回転操作された場合に、識別情報を上記メモリに記憶させる
ことを特徴とするモータ制御装置。 It comprises a plurality of servomotors connected to a common signal line and having a memory for storing identification information for identifying each motor, a controller, and a display unit .
The controller manages the identification information stored in the servomotor in association with the corresponding information corresponding to the part of the controlled object in which the plurality of servomotors are arranged.
With the information indicating the part displayed on the display unit, a command to store the identification information in the memory is transmitted to the signal line.
The plurality of servomotors store identification information in the memory when the controller is rotated while transmitting the command to the signal line.
A motor control device characterized by that .
上記コントローラは、上記ロボットの動作制御内容に基づいて、動作させるサーボモータを示す識別情報と制御量とを含む信号を上記信号線を介して上記複数のサーボモータに発信することを特徴とする請求項2乃至4いずれか記載のモータ制御装置。 The control target is a robot in which the plurality of servomotors are arranged at joints.
The controller is characterized in that a signal including identification information indicating an operating servomotor and a control amount is transmitted to the plurality of servomotors via the signal line based on the operation control content of the robot. Item 6. The motor control device according to any one of Items 2 to 4 .
上記サーボモータに記憶させた識別情報と、上記複数のサーボモータを配設した制御対象での部位に対応する対応情報と、を関連付けて管理し、The identification information stored in the servomotor and the corresponding information corresponding to the part of the controlled object in which the plurality of servomotors are arranged are associated and managed.
上記表示部において部位を示す情報を表示させた状態で、上記識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信する発信ステップを含み、Including a transmission step of transmitting a command for storing the identification information in the memory to the signal line while displaying the information indicating the part on the display unit.
上記複数のサーボモータは、上記コントローラが前記発信ステップにて上記コマンドを上記信号線に発信している状態において回転操作された場合に、識別情報を上記メモリに記憶させることを特徴とするモータ制御方法。The plurality of servomotors are motor controls, characterized in that identification information is stored in the memory when the controller is rotated while transmitting the command to the signal line in the transmission step. Method.
上記サーボモータに記憶させた識別情報と、上記複数のサーボモータを配設した制御対象での部位に対応する対応情報と、を関連付けて管理する管理手段、A management means for associating and managing the identification information stored in the servomotor and the corresponding information corresponding to the part of the controlled object in which the plurality of servomotors are arranged.
上記表示部において部位を示す情報を表示させた状態で、上記識別情報を上記メモリに記憶させるコマンドを上記信号線に発信する発信手段、A transmission means for transmitting a command for storing the identification information in the memory to the signal line while displaying information indicating a part on the display unit.
上記コマンドが上記信号線に発信されている状態において、上記複数のサーボモータ中の1つが回転操作された場合に、識別情報を当該サーボモータの上記メモリに記憶させる記憶制御手段、A storage control means for storing identification information in the memory of the servomotor when one of the plurality of servomotors is rotated while the command is transmitted to the signal line.
として機能させるプログラム。A program that functions as.
Priority Applications (1)
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JP2017244006A JP7047370B2 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Motor control device, motor control method and program |
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