JPH01310889A - Controller for industrial robot - Google Patents

Controller for industrial robot

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JPH01310889A
JPH01310889A JP14177688A JP14177688A JPH01310889A JP H01310889 A JPH01310889 A JP H01310889A JP 14177688 A JP14177688 A JP 14177688A JP 14177688 A JP14177688 A JP 14177688A JP H01310889 A JPH01310889 A JP H01310889A
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JP
Japan
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torque
robot
motor
allowable
command
Prior art date
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Application number
JP14177688A
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Japanese (ja)
Inventor
Shin Murakami
伸 村上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To suppress the destruction of a work by detecting the collision of the work with the external field with high precision by installing a means for outputting a signal for stopping the operation of a robot on the basis of the result of the comparison of the allowable torque which is set by an allowable torque setting means which restricts the output torque of a motor within an allowable torque and the output torque of the motor in drive. CONSTITUTION:The necessary torque of a motor 3 for driving joints is obtained by a calculating means 6 from the holding torque of a joint in the case when a robot is held at a prescribed position and the state of the aimed operation of the robot. The allowable torque is set arbitrarily on the basis of the necessary torque value, and the output torque of the motor is restrained within the pertinent allowable torque by a setting means 7. Then, the allowable torque set by the setting means 7 and the output torque of the motor 3 in drive are compared by a comparison calculation means 10, and a robot stop signal is outputted from a robot stop signal generating means 11 to the robot according to the result of the comparison. Therefore, the destruction due to the collision with the external field of a work, tool, or the robot can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は安全性の向上を図った産業用ロホ・ントの制御
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a control device for an industrial locomotive with improved safety.

(従来の技術) 産業用ロボット(以下ロボットという。)で組立や搬送
をするとき、ロボットは予め作られたプログラムに従っ
て教示経路をたどり、教示点への位置決め動作を繰返す
。ところが、もしロボットで搬送しているワークの大き
さや形か違っていたり、教示位置と実物の作業位置とが
ロボットの周辺機器の不具合等でずれると、ワークにツ
ールか当ったり、こじりが発生する。すると、ロボツ1
〜の目標動作に対する位置偏差や速度面差が駆動用モー
タのザーポルーブ内て増え、その結果モータの出力トル
クが増える。さらに、トルクと時間との積である仕事も
増える。
(Prior Art) When an industrial robot (hereinafter referred to as a robot) performs assembly or transportation, the robot follows a taught path according to a pre-made program and repeats positioning operations to taught points. However, if the size or shape of the workpiece being transported by the robot is different, or if the teaching position and the actual working position deviate due to a malfunction in the robot's peripheral equipment, etc., the workpiece may be hit by a tool or prying may occur. . Then, robots 1
The positional deviation and speed difference with respect to the target operation of ~ will increase within the zarpo-lube of the drive motor, and as a result, the output torque of the motor will increase. Furthermore, work, which is the product of torque and time, also increases.

そこて一般に、上記位置偏差やモータの仕事には上限が
設定されており、ロボット動作中に衝突やこじりが起き
ると、この上限になる状態が検出されて動作を停めるよ
うになっている6まな、ロポッI−のツールの取付部に
力やトルクのセンサを設けてハンドの衝突を検出する方
法もある。
Therefore, upper limits are generally set for the above-mentioned positional deviation and motor work, and if a collision or prying occurs during robot operation, this upper limit condition is detected and the operation is stopped. There is also a method of detecting a collision of the hand by installing a force or torque sensor in the attachment part of the tool of the robot I-.

ところで、ロポッl−の正常な動作においては、所定の
荷重を取付けてロボットを所定の最大加速度、最大速度
で動作させても、上述の位置偏差やモータの仕事は状現
値に至らない。また、低加速度や低速度で動作している
時には、アームやモータを加速するトルクが少ないため
、所要トルクは少なくなり、相対的に上述の上限値まで
の余裕が大きくなっている。従って、低加速度や低速度
で動作している時に、衝突やこじりが発生してモータの
トルクか増えると、過大なトルクがアームに伝達される
。さらに、上述の位置偏差やモータの仕事の限界値に至
るまての時間も長くなるため、限界値となったことを検
出してロボッ)〜の動作を停めても、ワークやツール、
又はロポッI〜が破損する。そして、ワークやツールの
強度が低いと衝突の検出もできないで破損する。また、
ロホッ1〜のツールの組付部に力や1へルタのセンサを
設けるのは経済的でないたげでなく、センサからの信号
の処理や制御か複雑となり、ツールの機構や配線も要る
By the way, in normal operation of the robot, even if a predetermined load is attached and the robot is operated at a predetermined maximum acceleration and maximum speed, the above-mentioned positional deviation and motor work do not reach their current values. Further, when operating at low acceleration or low speed, there is less torque to accelerate the arm or motor, so the required torque is less, and the margin up to the above-mentioned upper limit is relatively large. Therefore, when the motor is operating at low acceleration or speed, if a collision or twist occurs and the motor torque increases, excessive torque will be transmitted to the arm. Furthermore, the time it takes for the position deviation and motor work to reach the limit values described above becomes longer, so even if the robot detects that the limit value has been reached and stops its operation, the workpiece, tool, etc.
Or the robot I~ is damaged. If the strength of the workpiece or tool is low, collisions cannot be detected and the tool will be damaged. Also,
It is not only uneconomical to provide a force or one-force sensor in the assembly section of a tool, but also requires complicated processing and control of signals from the sensor, and also requires the mechanism and wiring of the tool.

(発明か解決しようとする課題) このように従来は、四ポンドが搬送しているワークやツ
ールが外界と衝突やこじりを起こるとロボッl−の関節
に衝突後過大な駆動力が発生し、ワーク、ツールやロボ
ットの機構が破損する。
(Problem to be solved by the invention) In this way, in the past, when a workpiece or tool being transported by a four-pounder collides with the outside world or is twisted, an excessive driving force is generated in the robot's joints after the collision. The workpiece, tool or robot mechanism will be damaged.

本発明の目的は、搬送しているワークやツールが外界と
衝突やこじりを起こすと、感度よく検出し、関節におけ
る衝突後の過大な駆動力の発生を防いでワークやツール
、ロポッl−の機構の破損を減らすことができる産業用
ロボットの制御装置を得ることである。
The purpose of the present invention is to detect with high sensitivity when a workpiece or tool being transported collides with the outside world or is twisted, prevents the generation of excessive driving force after the collision at the joint, and prevents the workpiece, tool, or robot from colliding with the outside. The object of the present invention is to obtain an industrial robot control device that can reduce mechanism damage.

[発明の構成] (課Uを解決するための手段〉 本発明の産業用ロボットの制御装置は、ロボットを所定
の位置に保持している時の関節の駆動用モータのトルク
を記憶する保持トルク記憶手段と、この記憶した保持j
・ルタと、ロボットの目標動作の状態とから関節駆動用
のモータの所要トルクを演算する所要1〜ルク演算手段
と、この所要トルク演算手段で求められた所要トルクの
値に基づいて任意に許容1〜ルクを設定してモータの出
力トルクを当該許容トルク内に拘束する許容トルク設定
手段と、この許容トルク設定手段で設定された許容トル
クと駆動時のモータの出力トルクとを比べるトルク比較
演算手段と、このトルク比較演算手段での比較結果でロ
ボットの動作を停める信号を出力するロホッ1へ停止信
号発生手段とを備えたことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving Task U) The industrial robot control device of the present invention has a holding torque that stores the torque of the joint drive motor when the robot is held at a predetermined position. Storage means and this memorized retention j
・Required torque calculation means for calculating the required torque of the joint drive motor from the robot's target motion state and the required torque calculation means, and arbitrarily permissible torque calculation means based on the required torque value calculated by the required torque calculation means. A torque comparison calculation that compares the allowable torque set by the allowable torque setting means and the output torque of the motor during driving. and stop signal generating means for outputting a signal to stop the operation of the robot based on the comparison result of the torque comparison calculating means.

(作用) この産業用ロポッ)への制御装置は、ロボットを所定の
位置に保持している時の関節の傑持l〜ルクとロポッl
−の目標動作の状態すなわちアームの速度、加速度等と
からロボットの所定の動作での関節駆動用モータにおけ
る所要1〜ルクか求められ、この所要トルクと所定の関
数関係になるような許容1〜ルクを設定することで、モ
ータの出力トルクか当該許容トルク内に拘束され、四ボ
ッ)・の実際の動作時のトルクか許容トルクと等しくな
るように拘束される状態が所定時間継続しているか否か
か検出され、その比較結果に応じてロボット停止信号が
ロボットに与えられるので、許容)−ルクを精度よく、
かつ簡単に設定できるとともに、ロボットか搬送してい
るワーク等が外界と衝突した後の関節の過大な駆動力の
発生を防止できる。
(Function) The control device for this industrial robot controls the movement of the joints when holding the robot in a predetermined position.
- The required torque of the joint drive motor for a predetermined motion of the robot is calculated from the state of the target motion, that is, the speed, acceleration, etc. of the arm, and the allowable torque of 1 to By setting the torque, the output torque of the motor is constrained within the permissible torque, and whether the state of being constrained to be equal to the actual operating torque or the allowable torque continues for a predetermined period of time. A robot stop signal is given to the robot according to the comparison result, so that the permissible torque can be accurately controlled.
In addition to being easy to set, it is possible to prevent excessive driving force from being generated in the joints after a workpiece being transported by the robot collides with the outside world.

(実施例) 以下、本発明の一実施例の一実施例を図面を参照して説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明による産業用ロボットの制御装置の構
成例を示すブロック図である。位置制御手段1は、ロボ
ットアーl\2が目標動作を行なうために図示しない上
位コントローラから入力される目標位置入力と、ロボy
l〜の関節駆動用のサーボモータ3からの位置フィード
バック信号とに基づいて速度指令を出力するものである
。速度制御手段4は、位置制御手段1がらの速度指令と
サーボモータ3がらの速度フィードパyり信号とに基づ
いてトルク指令を演算して出方するものである。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an industrial robot control device according to the present invention. The position control means 1 receives a target position input from a higher-level controller (not shown) and a robot
The speed command is output based on the position feedback signal from the servo motor 3 for driving the joints 1 to 1. The speed control means 4 calculates and outputs a torque command based on the speed command from the position control means 1 and the speed feed signal from the servo motor 3.

保持トルク記憶手段5は、ロボットを所定の位置に保持
している時の上記トルク指令を図示しない上位コンl−
ローラの図示しない記憶装置に書き込むものである。所
要トルク演算手段6は、保持トルク記憶手段5に記憶し
た保持トルクと四ボッ)〜の目標動作の状態とから、サ
ーボモータ3の所要トルクを演算するものである。許容
1〜ルク設定手段7は、所要トルク演算手段6て求めな
所要トルクの値と、外部から任意に入力さり、る設定入
力とに基ついて許容トルクを設定して、サーボモータ3
の出力トルクを当該許容トルクの範囲内に拘束するもの
である。リミッタ8は、許容トルク設定手段7からの許
容1〜ルクによるサーボモータ3のトルクの拘束を示す
ものである。電流制御手段9は、速度制御手段4からの
トルク指令と許容トルク設定手段7からの許容トルクの
設定値に基づいてサーボモータ3のトルク(すなわち電
流)を制御するものである。トルク比較演算手段10は
、許容トルク設定手段7からの許容トルクの設定値と、
駆動時のサーボモータ3の出力トルクを示す速度制御手
段4からのトルク指令入力を比べるものである。ロボッ
ト停止信号発生手段11は、トルク比較演算手段10の
比較結果でロボットの動作(すなわちサーボモータ3の
回転)を停める信号を出力するものである。減速機12
は、サーボモータ3の出力トルクを増幅するものである
The holding torque storage means 5 stores the above-mentioned torque command when holding the robot in a predetermined position by storing it in a host controller (not shown).
The information is written to a storage device (not shown) of the roller. The required torque calculation means 6 calculates the required torque of the servo motor 3 from the holding torque stored in the holding torque storage means 5 and the state of the target operation. The allowable torque setting means 7 sets the allowable torque based on the required torque value determined by the required torque calculating means 6 and a setting input arbitrarily inputted from the outside, and sets the allowable torque to the servo motor 3.
The output torque of the motor is constrained within the permissible torque range. The limiter 8 restricts the torque of the servo motor 3 based on the allowable torque from the allowable torque setting means 7 . The current control means 9 controls the torque (that is, current) of the servo motor 3 based on the torque command from the speed control means 4 and the allowable torque setting value from the allowable torque setting means 7. The torque comparison calculation means 10 receives the allowable torque setting value from the allowable torque setting means 7, and
The torque command input from the speed control means 4 indicating the output torque of the servo motor 3 during driving is compared. The robot stop signal generation means 11 outputs a signal for stopping the operation of the robot (ie, the rotation of the servo motor 3) based on the comparison result of the torque comparison calculation means 10. Reducer 12
is for amplifying the output torque of the servo motor 3.

以下、このような構成のロボットの制御装置の動作につ
いて述べる。ロホッI〜でティーチンクプレイバックを
するときには、あらがじめロボットアーム2の動作の教
示の際に、ロボットアーム2を教示点に保持している時
のトルク指令を保持トルク記憶手段5で図示しない上位
コントローラの図示しない記憶装置に書き込んでおく。
The operation of the robot control device having such a configuration will be described below. When performing teaching playback with Loch I~, when teaching the movement of the robot arm 2, the torque command for holding the robot arm 2 at the teaching point is shown in the holding torque storage means 5 in advance. It is written in the storage device (not shown) of the upper controller that will not be used.

グレイバック時には、ロボットアーム2がプログラムさ
れた所望の目標動作を行なうための目標位置入力か、位
置制御手段1に入力される。
At the time of grayback, a target position input for the robot arm 2 to perform a programmed desired target operation is input to the position control means 1.

次に所要トルク演算手段6の作用について説明する。一
般にロボットの自由度をnとすると、ロポッI−の1番
目のサーボモータ3の所要トルクで旧は、次の式がち求
められる。
Next, the operation of the required torque calculating means 6 will be explained. Generally, if the degree of freedom of the robot is n, then the required torque of the first servo motor 3 of the robot I- can be determined by the following formula.

τmi” Jmiら、+D□1b□i+τji/Ni・
・・・・・ (1) 但し、J□1は高速回転部(モータ)慣性モーメント、
δmi、”Biはモータ回転角速度、角加速度、i /
 N iは減速71!12の減速比、D ・は高速回転
部(モータおよび伝達機構など)の粘性摩擦係数、τ濁
、は関節駆動トルクである。
τmi” Jmi et al., +D□1b□i+τji/Ni・
... (1) However, J□1 is the moment of inertia of the high-speed rotating part (motor),
δmi, "Bi is motor rotational angular velocity, angular acceleration, i/
N i is the reduction ratio of 71!12, D is the viscous friction coefficient of the high speed rotating part (motor, transmission mechanism, etc.), and τ is the joint drive torque.

ここでτ11はロボットの関節の駆動トルクベクトルτ
fJ <n次元)の第i成分で、τjは以下の式で表わ
される。
Here, τ11 is the driving torque vector τ of the joints of the robot.
In the i-th component of fJ <n dimension), τj is expressed by the following formula.

十c <ej、)        −=−−−−(2)
但し、のj ” ffl 、’jはロボットの関節のロ
転角、角速度、角加速度のベクトル(n次元)、M (
e、 )は慣性行列、H(e、、m、>は遠心力、コリ
オリカ、摩擦力、G l、 )は重力、その面外力であ
る。
10c <ej,) −=−−−−(2)
However, j ” ffl , 'j is the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration vector (n-dimensional) of the robot's joints, M (
e, ) is the inertia matrix, H(e,, m, > is the centrifugal force, Coriolis, frictional force, and G l, ) is the gravity and its out-of-plane force.

ところで、(2)式の係数行列はロボットの機械で決ま
るもので、同定によって得られるものである。同定は複
雑な計算や測定が要り、しがもがなりの誤差を含みやす
い6特にG(o、Iりは、機械の摩擦力の影響を受ける
たけでなく、ばねなどの機械的な重力補償機構が使われ
ているときなどははね定数のばらつきや、非線形要因で
誤差は大きくなる。本実施例では、サーボモータ3の所
要トルクτ′、:を次のように求める。
By the way, the coefficient matrix in equation (2) is determined by the robot machine and is obtained through identification. Identification requires complex calculations and measurements, and tends to include errors.6 In particular, G (o and I) are not only affected by mechanical friction force, but also mechanical gravity compensation such as springs. When the mechanism is used, the error increases due to variations in the repulsion constant and nonlinear factors.In this embodiment, the required torque τ' of the servo motor 3 is determined as follows.

” mi”” miθmi+Dmi”nli+7:M 
d  i+τ′Jl i/ N i     ・・・・
・・ (3)但し、τhjdiは上記の記憶された保持
トルクでロボットの位置が教示点と他の教示点との間に
ある場合には、それぞれの教示点の保持!・ルクから図
示しない補間手段で補間して求めたものとなる。ここで
τ′p1は次式のように表わされるロボットの駆動トル
クベクトルc1の第i成分である。
"mi""miθmi+Dmi"nli+7:M
d i + τ′Jl i/ N i ・・・・
... (3) However, if τhjdi is the above-mentioned memorized holding torque and the robot position is between the teaching point and another teaching point, each teaching point is held!・It is obtained by interpolating from the clock using an interpolation means (not shown). Here, τ'p1 is the i-th component of the robot drive torque vector c1 expressed as the following equation.

・・・・・・ (4) 次に、以上のようにして演算された所要トルクτ ・と
設定人力τ。lとを、許容トルク設定手段7Il+ で次のように加算することで許容トルクτp□1を設定
し、サーボモータ3の出力トルクがこの許容トルクτΩ
l1liの上下限内に拘束される。
...... (4) Next, the required torque τ and the set human power τ calculated as above. The allowable torque τp□1 is set by adding the allowable torque setting means 7Il+ as follows, and the output torque of the servo motor 3 is equal to this allowable torque τΩ.
It is constrained within the upper and lower limits of l1li.

τ、QIIli−τ′1Ili+τoi(上限)τ′ 
−τ (下限)  ・・・・・・(5)l′lll  
   01 さらに、ロボットの実際の動作時のトルクが上記許容ト
ルクの上下服と等しくなるように拘束される状態が所定
の時間続いているか否かをトルク比較演算手段10で検
出し、続いているときには衝突やこじり等でロボットに
外力か加わっていると判定し、ロボット停止信号発生手
段11で停廿信号を電流制御手段つと図示しない上位コ
ントローラに出してロボットを停める。
τ, QIIli−τ′1Ili+τoi (upper limit) τ′
−τ (lower limit) ・・・・・・(5)l′llll
01 Furthermore, the torque comparison calculation means 10 detects whether or not the state in which the robot is restrained such that the torque during actual operation is equal to the upper and lower clothes of the above-mentioned allowable torque continues for a predetermined time, and if It is determined that an external force is being applied to the robot due to a collision, a wrenching, etc., and the robot stop signal generating means 11 outputs a stop signal to the current control means and a host controller (not shown) to stop the robot.

一方、ティーチング時の動作について説明する。On the other hand, the operation during teaching will be explained.

ティーチング時には、ロボットを所定の位置に保持して
いる時の保持トルクは、保持トルク記憶手段5で記憶さ
れると同時に、次の保持1〜ルクが記憶されるまでの間
は所要トルク演算手段6にそのまま入力される。所要ト
ルク演算手段6におGフる作用は以上に述べたものと同
じである。
During teaching, the holding torque for holding the robot at a predetermined position is stored in the holding torque storage means 5, and at the same time, the required torque calculation means 6 is used until the next holding torque is stored. is input as is. The effect of G on the required torque calculating means 6 is the same as that described above.

第2図は、以上述べたモータの所要1〜ルクと許容トル
クとの関係の一例を示し、aは目標動作の位置入力、b
は所要トルク演算手段6で演算されたサーボモータ3の
所要トルク、Cは許容トルク設定手段7で設定された許
容トルク、dは実際のサーボモータ3の駆動l・ルクを
示す。すなわち、第2図中Pの時点でロボッ1〜か外界
と衝突すると、駆動トルクはd′のように増大してQの
時点で許容トルクの上限に達し、許容トルクCと等しく
なるように拘束された状態になり、所定の時間経過後の
Rの時点でロボット停止信号が出される。
FIG. 2 shows an example of the relationship between the required torque of the motor and the allowable torque described above, where a is the position input of the target operation, and b
is the required torque of the servo motor 3 calculated by the required torque calculation means 6, C is the allowable torque set by the allowable torque setting means 7, and d is the actual driving l·rook of the servo motor 3. That is, when robot 1~ collides with the outside world at point P in Figure 2, the driving torque increases as d', reaches the upper limit of allowable torque at point Q, and is constrained to be equal to allowable torque C. After a predetermined period of time has elapsed, a robot stop signal is issued at point R.

この結果、本実施例の産業用ロポッ1〜の制御装置は次
のような作用効果か得られる。
As a result, the control device for industrial robots 1 to 1 of this embodiment provides the following effects.

(a)ロボットを所定の位置に保持している時の保持ト
ルクを保持トルク記憶手段5で記憶し、これを用いてロ
ボットの動作中の所要トルクを演算するので、所要トル
クを精度よくかつ簡単に求めることができる。
(a) The holding torque when holding the robot in a predetermined position is stored in the holding torque storage means 5, and this is used to calculate the required torque while the robot is operating, so the required torque can be calculated accurately and easily. can be asked for.

(b)上記所要トルクに基づいて、許容トルを設定でき
るので、駆動トルクか小さい時にロボットが外界と衝突
しても、特別なセンサを使うことなく感度よく検出して
ロボットの関節に過大なトルクを発生するのを防ぐこと
ができ、ロボットの機構やワークの破損を減らすことが
できる。
(b) The allowable torque can be set based on the above required torque, so even if the robot collides with the outside world when the drive torque is small, it can be detected with high sensitivity without using a special sensor, and excessive torque can be applied to the robot's joints. This can prevent damage to the robot mechanism and workpiece.

(C)駆動トルクが許容トルクの上限に所定の時間達し
た時にロボットの動作を停めるのて、衝突状態から速く
復帰てき、ロボットやワークの破損を減らすことかでき
る。
(C) By stopping the operation of the robot when the drive torque reaches the upper limit of the allowable torque for a predetermined time, it is possible to quickly recover from a collision state and reduce damage to the robot and workpiece.

(d)許容トルクの設定が任意に外部から行なえる構成
とじんので、任意の動作に対して任意の許容トルクを設
定することができる。
(d) Since the allowable torque can be arbitrarily set from the outside, any allowable torque can be set for any operation.

尚、上記実施例では、所要トルクを演算する時に関節の
駆動トルクベクトルτ′、((4)式)を演算したか、
衝突を検出しようとするロボットの動作か比較的低速、
低加速度のときには、遠心力やコリオリカは小さくなり
、ロホ・yトの関節角の加速で生じる慣性力も小さくな
ることから、(3)式の中の関節駆動トルクで1、の中
の遠心力やコリオリカ、他の関節の駆動による慣性力等
を簡略化して演算すれば許容トルク設定のための演算か
簡単になる。
In addition, in the above embodiment, when calculating the required torque, whether the joint drive torque vector τ' (Equation (4)) is calculated or
The movement of the robot to detect a collision is relatively slow,
When the acceleration is low, the centrifugal force and Coriolis are small, and the inertial force generated by the acceleration of the joint angles of lojo and yto is also small, so the centrifugal force in 1 and the joint drive torque in equation (3) are If the inertia force caused by driving Coriolis and other joints is simplified and calculated, the calculation for setting the allowable torque becomes easier.

また上記実施例では、許容トルクτ、QIIiを(5)
式のように設定したか、これは他の任意の関数としても
同じ効果がある。例えば、所要トルクの演算値の絶対値
かある値以下のときには、許容トルクを一定値としても
許容トルク設定のための演算が簡単になる。
Furthermore, in the above embodiment, the allowable torque τ, QIIi is (5)
It has the same effect as an expression or any other function. For example, when the absolute value of the calculated value of the required torque is less than a certain value, the calculation for setting the allowable torque becomes easier even if the allowable torque is set to a constant value.

[発明の効果] 本発明によれは、ロボットを所定の位置に保持している
時の関節の駆動用モータの保持トルクと、ロボットの目
標動作の状態とから関節駆動用モータにおける所要トル
クを演算し、この所要トルクの値に基づいて任意に許容
トルクを設定してモータの出力トルクを当該許容トルク
内に拘束し、この許容1〜ルクと駆動時のモータの出力
トルクとを比較し、この比較結果に基づいてロボットの
動作を停める信号をロボットに与えるようにしだのので
、許容トルクを精度よく、かつ簡単に設定できると共に
、ロボットか搬送しているワークやツールか外界と衝突
したときに、感度よく検出してロボットの関節の衝突後
の過大な駆動力の発生を防き′、ワークやツール、ロボ
ットの破損を減らすことがてきる産業用ロボットの制御
装置を得ることかできる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the required torque of the joint drive motor is calculated from the holding torque of the joint drive motor when the robot is held at a predetermined position and the target motion state of the robot. Then, arbitrarily set an allowable torque based on this required torque value to constrain the motor's output torque within the permissible torque, and compare this allowable 1 to torque with the motor's output torque during driving. Since a signal is given to the robot to stop its operation based on the comparison result, the allowable torque can be set accurately and easily, and it can also be used to prevent collisions between the robot, the workpiece or tool being transported, or the outside world. Therefore, it is possible to obtain a control device for an industrial robot that can detect with high sensitivity, prevent the generation of excessive driving force after a collision of robot joints, and reduce damage to workpieces, tools, and robots.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の産業用ロボットの制御装置の一実施例
を示すブロック図、第2図は同実施例の所要トルクと許
容トルクとの関係を示す説明図である。 1・・・位置制御手段、3・・・サーボモータ、4・・
・速度制御手段、5・・・保持トルク記憶手段、6・・
・所要トルク演算手段、7・・・許容トルク設定手段、
9・・・電流制御手段、10・・・トルク比較演算手段
、11・・・ロボッl〜停止信号発生手段、a・・・目
標動作の位買入力、b・・・モータの所要トルク、C・
・・許容I・ルク、d、d′・・・駆動トルク。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an industrial robot control device of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between required torque and allowable torque of the embodiment. 1...Position control means, 3...Servo motor, 4...
・Speed control means, 5...Holding torque storage means, 6...
- Required torque calculation means, 7... Allowable torque setting means,
9... Current control means, 10... Torque comparison calculation means, 11... Robot l~stop signal generation means, a... Target operation input, b... Required torque of motor, C・
...Allowable I-lux, d, d'...Driving torque.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ロボットアームが目標動作を行なうために与えられる目
標位置入力と、ロボットの関節駆動用のモータからの位
置フィードバック信号とに基づいて速度指令を得、この
速度指令と前記モータからの速度フィードバック信号と
に基づいてトルク指令を得、さらにこのトルク指令に基
づいて前記モータの電流を制御する構成の産業用ロボッ
トの制御装置において、前記ロボットを所定の位置に保
持している時の関節の駆動用モータの保持トルクを記憶
する保持トルク記憶手段と、この記憶した保持トルクと
、ロボットの目標動作の状態とから前記関節駆動用のモ
ータにおける所要トルクを演算する所要トルク演算手段
と、この所要トルク演算手段で求められた所要トルクに
基づいて任意に許容トルクを設定してモータの出力トル
クを当該許容トルク内に拘束する許容トルク設定手段と
、この許容トルク設定手段で設定された許容トルクと駆
動時のモータの出力トルクとを比較するトルク比較演算
手段と、このトルク比較演算手段での比較結果に基づい
てロボットの動作を停める信号を出力するロボット停止
信号発生手段とを備えたことを特徴とする産業用ロボッ
トの制御装置。
A speed command is obtained based on a target position input given to the robot arm to perform a target motion and a position feedback signal from a motor for driving joints of the robot, and this speed command and the speed feedback signal from the motor are used to obtain a speed command. In the control device for an industrial robot configured to obtain a torque command based on the torque command and further control the current of the motor based on the torque command, the control device for the industrial robot is configured to obtain a torque command based on the torque command, and to control the current of the motor based on the torque command. a holding torque storage means for storing a holding torque; a required torque calculating means for calculating a required torque in the joint driving motor from the stored holding torque and a target motion state of the robot; an allowable torque setting means for arbitrarily setting an allowable torque based on the obtained required torque and constraining the output torque of the motor within the permissible torque; and an allowable torque set by the allowable torque setting means and the motor during driving. An industrial robot characterized by comprising: a torque comparison calculation means for comparing the output torque with the output torque of the robot; and a robot stop signal generation means for outputting a signal to stop the operation of the robot based on the comparison result of the torque comparison calculation means. Robot control device.
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