JPH01142808A - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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JPH01142808A
JPH01142808A JP29999487A JP29999487A JPH01142808A JP H01142808 A JPH01142808 A JP H01142808A JP 29999487 A JP29999487 A JP 29999487A JP 29999487 A JP29999487 A JP 29999487A JP H01142808 A JPH01142808 A JP H01142808A
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control unit
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JP29999487A
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Takashi Mitomi
三富 隆
Kazuyoshi Sato
佐藤 和克
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、複数の腕の先端のハンドで把持した1つの
物体を移動する動作を行うことが可能であるような、複
数の腕を有する産業用ロボットの制御装置に関するもの
である。
従来の技術 複数の腕の先端のハンドで1つの物体を把持して移動を
行う場合の、従来の制御装置の構成と動作は次のような
ものであった。
即ち、制御装置は、1本の腕に対して1個の演算制御ユ
ニットを有し、中央制御ユニットの指令によって演算制
御ユニットは対応する腕の制御を行うように構成されて
いた。
第6図と第7図は従来の動作における中央制御ユニット
および演算制御ユニットの処理のフローチャートである
。まず、物体の位置と姿勢を表わすためのデータとして
物体上の代表点を選び、その物体の参照点とする。中央
制御ユニットは、物体を把持した各駒の先端のハンド位
置姿勢の、物体の参照点に対する相対位置を求める。次
に中央制御ユニットは、物体の所望移動経路にしたがっ
て、その物体の参照点の移動経路の補間計算を行い、補
間制御のために時間的に細分割された各時刻の参照点の
目標位置を計算し、参照点の目標位置から前に求めた相
対位置の位置を各駒の先端のハンドの目標位置として算
出し、これを各時刻に各駒に対応する演算制御ユニット
に指令目標位置として送る。演算制御ユニットは、対応
する腕の先端のハンドの目標位置を中央制御ユニットよ
り受け、これを・もとに逆変換演算を行い各関節の目標
角度を算出し、各関節を駆動するモータの回転角度の目
標値に変換して、各モータの制御ユニットに送る。各制
御ユニットは対応するモータを与えられた目標値に従っ
て駆動制御することにより、各駒の関節が駆動され、複
数の腕が協調動作して1つの物体を移動させることがで
きるというものであった。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記構成では、中央制御ユニットにおける
計算処理の負荷が大きく、腕の数が例えば2本から3本
に増すと、中央制御ユニットにおける計算量が増し、こ
のための計算時間だけ、各駒に対応する演算制御ユニッ
トに目標位置を送る時間間隔を大きくしなければならな
い。すなわち、腕の本数により制御単位時間が異なるも
のになるという問題点がある。
第8図(a)、(b)に腕が2本の場合と3本の場合の
中央制御ユニットおよび演算制御ユニットの処理の時間
に関する説明図を示す。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、同時に動作すべき
腕の本数が変わっても異なる制御単位時間を設定する必
要のない制御装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明では、中央制御ユニッ
トは目標参照点のデータと参照点がら各腕先端の目標ハ
ンド位置姿勢までの相対位置のデータを演算制御ユニッ
トに送る手段を有し、演算制御ユニットは目標参照点の
データと相対位置のデータを受けて対応する腕の先端の
目標ハンド位置姿勢を算出する手段を有している。
作   用 中央制御ユニットは、物体の所望移動経路にもとづいて
参照点についての補間計算を行い、補間制御のために時
間的に細分割された各時刻の物体の目標位置に対する参
照点データを計算し、各駒に対応する演算制御ユニット
に参照点データおよび相対位置データを指令目標位置と
して送る。各演算制御ユニットは、中央制御ユニットが
ら受けた指令目標位置の参照点データと相対位置データ
から腕先端の目標ハンド位置姿勢を算出し、これをもと
に逆変換演算を行い各関節の目標角度を算出して各関節
を駆動するモータの回転角度に変換し、モータの制御ユ
ニットに指令目標値として送る。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
本実施例における腕は、第3図のような軸構成で7自由
度の動作が可能な7関節を有するマニピュレータである
。このマニピュレータでは先端のハンドの位置姿勢およ
び肘回転角を指定するとこれに対応する各関節角度を求
めることかで・き、各関節を駆動するモータを制御して
前記各関節角度に動作させることにより、所望の位置姿
勢に先端のハンドを移動することができる。
第4図において各関節を駆動するモータ61〜6n、7
1〜7nは、制御装置のモータの制御ユニット41〜4
n、51〜5nにより制御される。各モータの制御ユニ
ット41〜4n、51〜5nは演算制御ユニット2.3
からの指令により、モータの現在位置読み出しおよび目
標位置までの動作制御を行う。
演算制御ユニット2.3は、プログラムされたマイクロ
コンピュータを内蔵し、2ボ一トRAMを介した中央制
御ユニット1との通信と各種演算および−I10ユニッ
トを介したモータの制御ユニット41〜4n、51〜5
nとの通信を行うことができ、各モータ61〜6n、7
1〜7nの現在位置をモータの制御ユニット41〜4.
.51〜5nから受けて正変換演算を行って現在位置に
おける腕の先端のハンドの位置姿勢を算出する機能や、
目標ハンド位置姿勢を中央制御ユニット1から受けて逆
変換演算を行って各関節を駆動するモータ6I〜6n、
71〜7nの目標位置を算出してモータの制御ユニット
4皿〜4n、5目〜5nに指令を出してハンドを所望の
位置姿勢に移動させる機能を有している。ハンド等の位
置姿勢のデータは、次のような4×4行列で表される。
0AP 0 0 0  l ただし N、O,Aはそれぞれハンド等の向きを表わす
ために仮想的にハンド等に固定した直交座標系のx、y
、z方向の単位ベクトル(3次元)であり、Pはハンド
等の位置を表わすベクトル(3次元)である。
以下、2本の腕で1つの物体を移動する場合について説
明する。第1図と第2図にそれぞれ中央制御ユニット1
と演算制御ユニット2.3の処理のフローチャートを示
す。
まず、物体の位置姿勢を表わすためのデータとして物体
上に仮想的に固定した座標系を設け、これを参照点とす
る。参照点のデータは、上記ハンドの位置姿勢と同様に
4×4行列で表わされる。
中央制御ユニット1は、物体を把持した各駒の先端のハ
ンド位置姿勢の、物体の参照点に対する相対位置を求め
る。参照点データの4×4行列をRef、ハンド位置姿
勢のデータの4×4行列をHとすると、相対位置のデー
タRは、ハンドの位置姿勢と同様に4×4行列で表わさ
れ、次の計算により算出される。
R−Ref−1・H 中央制御ユニット1は、物体の移動開始位置の参照点か
ら移動最終位置の参照点までを補関し、−定時間毎の参
照点の目標位置を求める。参照点と第i番目の腕の先端
のハンド位置姿勢の、相対位置 Riと、時刻tの参照
点の目標位置Ref(1)を、中央制御ユニット1は第
i番目の演算制御ユニットに送る。演算制御ユニット2
.3は相対位置Riと参照点の目標位置Ref(t)を
受けて、時刻tの腕の先端の目標ハンド位置姿勢Hi(
t)を次のように算出する。
Hi (t)  =Ref (t) ・Ri演算制御ユ
ニット2.3はHi(t)をもとに逆変換演算を行い、
各関節の目標角度を算出し、各関節を駆動するモータ6
1〜6n、71〜7oの回転角度の目標値に変換して、
各モータの制御ユニット4+〜4□、51〜5nに送る
第5図(a)、(b)に腕が2本の場合と3本の場合の
本発明における中央制御ユニットおよび演算制御ユニッ
トの処理時間の説明図を示す。参照点データと相対位置
データから腕先端の目標ハンド位置姿勢を算出する処理
が各演算制御ユニットで行われるようになっているため
、腕の本数が変わってもほぼ一定時間で補間制御が行え
る。
以上のように、物体を把持している腕すべてに対して、
移動最終位置の参照点まで上記の補間以降の処理を繰り
返すことにより、複数の腕で1つの物体をスムーズに移
動することができる。
発明の効果 以上のように本発明では、中央制御ユニットは目標参照
点のデータと各腕先端の目標ハンド位置姿勢までの相対
位置のデータを各演算制御ユニットに送るようにし、各
演算制御ユニットで目標参照点と相対位置から目標ハン
ド位置姿勢を算出するようにしているため、中央制御ユ
ニットの計算処理の負荷が小さ(なり、腕の本数が変化
しても補間制御の時間間隔をほとんど変える必要がない
。このことは、腕1本毎の制御装置のモジュール化が容
易となるというメリットでもある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における複腕動作における中
央制御ユニットの処理のフローチャート、第2図は同複
腕動作における演算制御ユニットの処理のフローチャー
ト、第3図は本発明の−実施例におけるマニピュレータ
の軸構成の説明図、第4図は制御装置の構成図、第5図
(a)、(b)は本発明の複腕動作における各ユニット
の処理時間に関する説明図、第6図は従来の複腕動作に
おける中央制御ユニットの処理のフローチャート、第7
図は従来の複腕動作における演算制御ユニットの処理の
フローチャート、第8図(a)、(b)は従来の複腕動
作における各ユニットの処理時間に関する説明図である
。 1・・・・・・中央制御ユニット、2.3・・・・・・
演算制御ユニット、4!+  42.・・・・・・4 
I’ll  5+、  52+ ・・・・・・5o・・
・・・・モータの制御ユニット、611621・・・・
・・61’l+ 7++ 72+・・・7n・・・・・
・モータ。 特許出願人  工業技術院長  飯 塚 幸 三乗1図 第2図 第 5 図           、2.ア。勢町、槽
イ立!Tヨ(a )b  アl 磯q ”1c−ffa
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ユニットの郊(1手間  時”第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の腕の動作を制御する制御装置であって、中央制御
    ユニットと、前記腕に対応する複数の演算制御ユニット
    と、前記演算制御ユニットに接続されて腕の各関節を駆
    動するモータの制御ユニットとから構成され、前記中央
    制御ユニットは、複数の腕の先端のハンドで把持された
    物体の位置姿勢を代表する参照点の移動経路を補間する
    手段と、補間により得られた目標参照点のデータと参照
    点から各腕先端の目標ハンド位置姿勢までの相対位置の
    データを演算制御ユニットに送る手段とを有し、前記演
    算制御ユニットは、目標参照点のデータと相対位置のデ
    ータを受けて対応する腕の先端の目標ハンド位置姿勢を
    算出する手段と、前記目標ハンド位置姿勢から腕の各関
    節角度目標値を算出し各関節を駆動するモータの目標位
    置に変換してモータの制御ユニットに送る手段とを有し
    ていることを特徴とする制御装置。
JP62299994A 1987-11-30 1987-11-30 制御装置 Expired - Lifetime JPH0760339B2 (ja)

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JPH0760339B2 JPH0760339B2 (ja) 1995-06-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106737671A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 西安科技大学 七自由度仿人机械臂的双层拟人运动规划方法
JP2020170356A (ja) * 2019-04-03 2020-10-15 ファナック株式会社 加工制御システム及び加工システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58117005A (ja) * 1981-12-30 1983-07-12 Fujitsu Ltd 多軸制御システム
JPS6085885A (ja) * 1983-10-17 1985-05-15 株式会社日立製作所 多関節機構の制御装置
JPS62139006A (ja) * 1985-12-13 1987-06-22 Toyoda Mach Works Ltd ロボツト制御装置
JPS62212805A (ja) * 1986-03-14 1987-09-18 Fanuc Ltd ロボツトア−ムの制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58117005A (ja) * 1981-12-30 1983-07-12 Fujitsu Ltd 多軸制御システム
JPS6085885A (ja) * 1983-10-17 1985-05-15 株式会社日立製作所 多関節機構の制御装置
JPS62139006A (ja) * 1985-12-13 1987-06-22 Toyoda Mach Works Ltd ロボツト制御装置
JPS62212805A (ja) * 1986-03-14 1987-09-18 Fanuc Ltd ロボツトア−ムの制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106737671A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 西安科技大学 七自由度仿人机械臂的双层拟人运动规划方法
JP2020170356A (ja) * 2019-04-03 2020-10-15 ファナック株式会社 加工制御システム及び加工システム
US11565414B2 (en) 2019-04-03 2023-01-31 Fanuc Corporation Machining control system and machining system

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JPH0760339B2 (ja) 1995-06-28

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