JPH02148111A - ロボットの制御方法及びその装置 - Google Patents
ロボットの制御方法及びその装置Info
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- JPH02148111A JPH02148111A JP30074188A JP30074188A JPH02148111A JP H02148111 A JPH02148111 A JP H02148111A JP 30074188 A JP30074188 A JP 30074188A JP 30074188 A JP30074188 A JP 30074188A JP H02148111 A JPH02148111 A JP H02148111A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
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、特にサーボ制御演算で用いる速度目標値およ
び位置目標値を滑らかに補間するようにしたロボットの
制御方法及びその装置に関する。
び位置目標値を滑らかに補間するようにしたロボットの
制御方法及びその装置に関する。
(従来の技術)
サーボ系がソフトウェアを介して構成されているロボッ
トの制御装置において、従来では与えられた位置指令に
従って一定の計算周期△T毎に各関節軸の目標軌道を求
め、その軌道から上記周期△Tに係る区間毎の位置目標
値あるいは速度目標値を算出して、これら目標値に基く
サーボ演算を行い算出した指令値でモータ制御を行って
いた。
トの制御装置において、従来では与えられた位置指令に
従って一定の計算周期△T毎に各関節軸の目標軌道を求
め、その軌道から上記周期△Tに係る区間毎の位置目標
値あるいは速度目標値を算出して、これら目標値に基く
サーボ演算を行い算出した指令値でモータ制御を行って
いた。
(発明が解決しようとする課題)
このため、ロボットが高速で動作するような場合、上記
周期△T区間前後での速度目標値の変化量が大きくなり
、目標値への追従応答性が悪化するという問題点があっ
た。
周期△T区間前後での速度目標値の変化量が大きくなり
、目標値への追従応答性が悪化するという問題点があっ
た。
そこで、本発明は、追従応答性が良好でロボット手先を
滑らかに動作させることができるロボットの制御方法及
びその装置を提供することを目的とする。
滑らかに動作させることができるロボットの制御方法及
びその装置を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記課題を解決する本発明のロボットの制御方法は、ソ
フトウェアサーボ制御系を備えロボット手先を指定され
た目標軌道上の任意の位置に位置決め可能なロボットの
制御方法において、フィードバック系のサンプリング周
期△tで定まるサーボ制御周期△tより十分大きな計算
周期△Tで前記目標軌道より各軸毎の位置目標値を演算
し、次いで各軸毎に算出された速度目標値から前記サー
ボ制御周期△tでの速度目標値及び位置目標値を補間し
て求め、これら補間値によってサーボ制御周期△tでの
サーボ演算を行うことによりロボットを制御することを
特徴とする。
フトウェアサーボ制御系を備えロボット手先を指定され
た目標軌道上の任意の位置に位置決め可能なロボットの
制御方法において、フィードバック系のサンプリング周
期△tで定まるサーボ制御周期△tより十分大きな計算
周期△Tで前記目標軌道より各軸毎の位置目標値を演算
し、次いで各軸毎に算出された速度目標値から前記サー
ボ制御周期△tでの速度目標値及び位置目標値を補間し
て求め、これら補間値によってサーボ制御周期△tでの
サーボ演算を行うことによりロボットを制御することを
特徴とする。
又、本発明のロボットの制御装置は、ソフトウェアサー
ボ制御系を備えロボット手先を指定された目標軌道上の
任意の位置に位置決め可能なロボットの制御装置におい
て、フィードバック系のサンプリング周期△tで定まる
サーボ制御周期△Lより十分大きな4等周期△Tで前記
11標軌道より各軸毎の位置目標値を演算する第1演算
部と、該演算部の演算結果に基いて前記サーボ制御周期
△tでの速度目標値及び位置目標値の補間値を演算して
、これら補間値に基きサーボ制御系を行う第2演算部と
、該演算部の演算結果に基いてロボット手先をサーボ制
御するドライバを備えたことを特徴とする。
ボ制御系を備えロボット手先を指定された目標軌道上の
任意の位置に位置決め可能なロボットの制御装置におい
て、フィードバック系のサンプリング周期△tで定まる
サーボ制御周期△Lより十分大きな4等周期△Tで前記
11標軌道より各軸毎の位置目標値を演算する第1演算
部と、該演算部の演算結果に基いて前記サーボ制御周期
△tでの速度目標値及び位置目標値の補間値を演算して
、これら補間値に基きサーボ制御系を行う第2演算部と
、該演算部の演算結果に基いてロボット手先をサーボ制
御するドライバを備えたことを特徴とする。
(作用)
本発明のロボットの制御方法及びその装置ては、一定間
隔△T毎に算出される位置目標値およびその速度目標値
を、サーボ制御周期△tで補間し、その補間した値をサ
ーボ計算に適用するのでロボットが高速動作する場合な
と△T区間毎の目標値の変化量が大きくなるときにも、
追従応答性か十分で滑らかにロボットを動作させること
ができる。
隔△T毎に算出される位置目標値およびその速度目標値
を、サーボ制御周期△tで補間し、その補間した値をサ
ーボ計算に適用するのでロボットが高速動作する場合な
と△T区間毎の目標値の変化量が大きくなるときにも、
追従応答性か十分で滑らかにロボットを動作させること
ができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第1図は、本発明の1実施例に係るサーボ制御系のブロ
ック図である。同図において第1演算装置1は、周期△
T毎に求めたロボットの目標軌道から適宜座標変換を含
めて逆行列を解くなどの手段により計算周期△Tで定ま
る区間毎の位置目標値およびそれに基づいた速度目標値
を計算する。
ック図である。同図において第1演算装置1は、周期△
T毎に求めたロボットの目標軌道から適宜座標変換を含
めて逆行列を解くなどの手段により計算周期△Tで定ま
る区間毎の位置目標値およびそれに基づいた速度目標値
を計算する。
各軸毎に設けられた第2演算装置2では、周期ΔTで位
置目標値と速度目標値を人力し、またサンプリング間隔
が△Tに比べて十分速い△tである検出装置3で検出し
たモータの現在位置を示すパルスカウンタ値θ、及びそ
の微分値θ(速度)をフィードバックして、周期△[毎
にサーホ旧算を行い、モータへの指令値を算出した後D
/A変換して出力し、ドライバ4を介してロボットアー
ムを駆動させる。この際に演算装置2では、計算周期△
Tで入力した位置目標値と速度[1標値をそれぞれサー
ボ制御周期△tて補間した値を用いてサーボ計算を行う
。
置目標値と速度目標値を人力し、またサンプリング間隔
が△Tに比べて十分速い△tである検出装置3で検出し
たモータの現在位置を示すパルスカウンタ値θ、及びそ
の微分値θ(速度)をフィードバックして、周期△[毎
にサーホ旧算を行い、モータへの指令値を算出した後D
/A変換して出力し、ドライバ4を介してロボットアー
ムを駆動させる。この際に演算装置2では、計算周期△
Tで入力した位置目標値と速度[1標値をそれぞれサー
ボ制御周期△tて補間した値を用いてサーボ計算を行う
。
第2図は、周期△Tで算出した位置目標値と速度目標値
を周期△を毎に補間する1算方法を示したものである。
を周期△を毎に補間する1算方法を示したものである。
ここで、△Tを第1図の演算装置1の計算周期、△tを
演算装置2のサーボ制御周期(サーボ51算周期)とし
、△Tは△tの2n倍の周期(△T−2n ・△t :
nは整数)であるものとする。
演算装置2のサーボ制御周期(サーボ51算周期)とし
、△Tは△tの2n倍の周期(△T−2n ・△t :
nは整数)であるものとする。
R(k)、m(k)は、それぞれ周期△Tで計算された
位置目標値、速度目標値であり、Re(k、 i )
、 me(k、 i )は、それぞれ△L毎に補間され
た第に区間内の第1番r−7(f −0〜2n−1)の
位置目標値、速度l」標値を表わす。
位置目標値、速度目標値であり、Re(k、 i )
、 me(k、 i )は、それぞれ△L毎に補間され
た第に区間内の第1番r−7(f −0〜2n−1)の
位置目標値、速度l」標値を表わす。
まず、周期Δτ毎の位置目標値R(k)が求まると、周
期△Tでの速度目標値m(k)は次式で計算される。
期△Tでの速度目標値m(k)は次式で計算される。
m (k)=(R(k)−R(k−1))/(2n
・△t )・・・(1) そこで、第に区間につき(k−1)区間に対する速度ト
1標値の変化量の総和の半分の大きさdR(k)を求め
ると、 d R(k) −(m(k)−m(k −1))・(n
・△t)・・・(2) である。このd R(k )の値を第(k−1)区間の
第n番目から第に区間の第n−1番目までの間で次のよ
うに配分することによって、速度目標値をサーボ制御周
期△を毎に補間することができる。
・△t )・・・(1) そこで、第に区間につき(k−1)区間に対する速度ト
1標値の変化量の総和の半分の大きさdR(k)を求め
ると、 d R(k) −(m(k)−m(k −1))・(n
・△t)・・・(2) である。このd R(k )の値を第(k−1)区間の
第n番目から第に区間の第n−1番目までの間で次のよ
うに配分することによって、速度目標値をサーボ制御周
期△を毎に補間することができる。
今あらためて、サーボ制御周期△tを単位として(△t
−1) 、第に区間の第n番目から第に千1区間の第
(n−1)番目までの補間値をme(k。
−1) 、第に区間の第n番目から第に千1区間の第
(n−1)番目までの補間値をme(k。
j)、Rc (k、j)(j−0〜20−1)とおき
、j−0から2n−1までの総和をpとすると、てあり
、このpでd R(k )を割ったときの商をak、余
りをbkとすると、 a R(k)/p −(m(k)−m(k −1))/ (2n −1)−
akあまりbk ・・・(4)
bk:0≦bk<2n −1の整数 となる。したがってこのak、 bkの値を求め、αを
j<bkのときα−1,j≧bkのときα−〇とし、第
に区間での位置補正用の値「kを、 rk= (α) + (akin) + (2ak+α
) +・・・・・・+((n −1,) akin)−
n Cn −1) −akin ―a
・−(5))とすれば、例えば第に区間の第j番目の速
度目標値me(k、j)および位置目標値Re(k、j
)はそれぞれ次式のようにして順次求める。
、j−0から2n−1までの総和をpとすると、てあり
、このpでd R(k )を割ったときの商をak、余
りをbkとすると、 a R(k)/p −(m(k)−m(k −1))/ (2n −1)−
akあまりbk ・・・(4)
bk:0≦bk<2n −1の整数 となる。したがってこのak、 bkの値を求め、αを
j<bkのときα−1,j≧bkのときα−〇とし、第
に区間での位置補正用の値「kを、 rk= (α) + (akin) + (2ak+α
) +・・・・・・+((n −1,) akin)−
n Cn −1) −akin ―a
・−(5))とすれば、例えば第に区間の第j番目の速
度目標値me(k、j)および位置目標値Re(k、j
)はそれぞれ次式のようにして順次求める。
く最初のn個につき〉
j−0のとき
mc(k、o)=m(k)+ (a )Re(k、0)
−1?e(k−1,2n−1)+mc(k、0)j−1
のとき me(k、l)=m(k)+(ak+ a)Re(k
、1)−Re(k、O)+mc(k、1)j−2のとき me(k、2) −m(k)+(2ak+a )Re(
k、2)−Re(k、1)+mc(k、2)j−n−1
のとき me(k、n−1)n−1)−+((n−1)ak+α
)Re(k、 n−1)−Re(k、 n−2)+mc
(k、 n−1)く次のn個につき〉 j−nのとき mc (k、n)=m(k)+(nak+a )Re(
k、n)=(R(k)+rk)+mc(k、n)j −
2n−1のとき me(k、2n−1)−m(k)+(2n−1)aki
n )Re(k、2n−1)=Rc(k、2n−2)+
ll1c(k、2n−1)第3図は、上記の計算手順を
示したフローチャートである。
−1?e(k−1,2n−1)+mc(k、0)j−1
のとき me(k、l)=m(k)+(ak+ a)Re(k
、1)−Re(k、O)+mc(k、1)j−2のとき me(k、2) −m(k)+(2ak+a )Re(
k、2)−Re(k、1)+mc(k、2)j−n−1
のとき me(k、n−1)n−1)−+((n−1)ak+α
)Re(k、 n−1)−Re(k、 n−2)+mc
(k、 n−1)く次のn個につき〉 j−nのとき mc (k、n)=m(k)+(nak+a )Re(
k、n)=(R(k)+rk)+mc(k、n)j −
2n−1のとき me(k、2n−1)−m(k)+(2n−1)aki
n )Re(k、2n−1)=Rc(k、2n−2)+
ll1c(k、2n−1)第3図は、上記の計算手順を
示したフローチャートである。
すなわち、ステップ301でj−0を判断し、ステップ
302で(4)式を解き、ステップ303でメモリSk
、rkをクリアする。
302で(4)式を解き、ステップ303でメモリSk
、rkをクリアする。
ステップ304では余りの処理のためjの値に応じてα
の値を設定し、ステップ305で速度目標値の補間値m
e(k、j)を、 mc(k 、 j ) −m (k ) +Sk +
a −(6)により求める。
の値を設定し、ステップ305で速度目標値の補間値m
e(k、j)を、 mc(k 、 j ) −m (k ) +Sk +
a −(6)により求める。
ステップ307では、j≠nのとき、位置目標値の補間
値Re(k、j)を、 Re (k、j)−Re (k、j−1)+mc(
k、j) ・・・(7) で求め、j−nのとき、ステップ308で、位置目標値
の補間値Re(k、j)を、 Re (k、j)−R(k)+rk+mc(k、j)
・・・(8) で求める。
値Re(k、j)を、 Re (k、j)−Re (k、j−1)+mc(
k、j) ・・・(7) で求め、j−nのとき、ステップ308で、位置目標値
の補間値Re(k、j)を、 Re (k、j)−R(k)+rk+mc(k、j)
・・・(8) で求める。
ステップ309では位置補正用の値「kをrk −rk
+ S k + a −(9)
で積算し、ステップ310でメモリSkの値を累積する
。
+ S k + a −(9)
で積算し、ステップ310でメモリSkの値を累積する
。
次いでステップ311ではj−j+1とし、ステップ3
12でj −2n−1の単位区間の終了を判断するまで
、ステップ301〜312を繰り返す。
12でj −2n−1の単位区間の終了を判断するまで
、ステップ301〜312を繰り返す。
以上の処理で区間あたり必要となる計算は、割り算1回
と数回の足し算の繰返しであり、本手順によって容易に
補間値が求まる。第1図の第2演算装置2では、サーボ
制御時間△を毎にこのプログラムに従って求めた位置目
標値と速度目標値の補間値を用いて予定の位置に予定の
速度で移動するようモータ指令値を出力する。
と数回の足し算の繰返しであり、本手順によって容易に
補間値が求まる。第1図の第2演算装置2では、サーボ
制御時間△を毎にこのプログラムに従って求めた位置目
標値と速度目標値の補間値を用いて予定の位置に予定の
速度で移動するようモータ指令値を出力する。
本例では、特に計算周期△Tで定まる区間毎に速度目標
値の補間値が位置目標値の補間値の第1階差数列であり
かつ等差数列の関係にあるよう求め、除算の余りもいち
ょうに配分して、また位置目標値の計算切りすて誤差を
△T毎に補償して、それぞれ補間値を算出するので、容
易な補間演算で適切な補間値を求めることができる。
値の補間値が位置目標値の補間値の第1階差数列であり
かつ等差数列の関係にあるよう求め、除算の余りもいち
ょうに配分して、また位置目標値の計算切りすて誤差を
△T毎に補償して、それぞれ補間値を算出するので、容
易な補間演算で適切な補間値を求めることができる。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、適宜の態様で実施し得
るものである。
の設計的変更を行うことにより、適宜の態様で実施し得
るものである。
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、周期△Tで算出した位置
目標値から簡単な計算方法でサーボ制御周期△を毎の速
度目標値、位置[1標値の補間値を求めることができ、
この補間目標値でサーボ計算を行うことにより追従性よ
くロボットを滑らかに動作させることができる。
目標値から簡単な計算方法でサーボ制御周期△を毎の速
度目標値、位置[1標値の補間値を求めることができ、
この補間目標値でサーボ計算を行うことにより追従性よ
くロボットを滑らかに動作させることができる。
第1図は本発明の実施例に係るロボット制御装置のブロ
ック図、第2図は補間計算方法の説明図、第3図は補間
計算手順を示すフローチャートである。 1・・・第1演算装置 2・・・第2eL算装
置3・・・モータの現在位置検出器
ック図、第2図は補間計算方法の説明図、第3図は補間
計算手順を示すフローチャートである。 1・・・第1演算装置 2・・・第2eL算装
置3・・・モータの現在位置検出器
Claims (2)
- (1)ソフトウェアサーボ制御系を備えロボット手先を
指定された目標軌道上の任意の位置に位置決め可能なロ
ボットの制御方法において、フィードバック系のサンプ
リング周期△tで定まるサーボ制御周期△tより十分大
きな計算周期△Tで前記目標軌道より各軸毎の位置目標
値を演算し、次いで各軸毎に算出された速度目標値から
前記サーボ制御周期△tでの速度目標値及び位置目標値
を補間して求め、これら補間値によってサーボ制御周期
△tでのサーボ演算を行うことによりロボットを制御す
ることを特徴とするロボットの制御方法。 - (2)ソフトウェアサーボ制御系を備えロボット手先を
指定された目標軌道上の任意の位置に位置決め可能なロ
ボットの制御装置において、フィードバック系のサンプ
リング周期△tで定まるサーボ制御周期△tより十分大
きな計算周期△Tで前記目標軌道より各軸毎の位置目標
値を演算する第1演算部と、該演算部の演算結果に基い
て前記サーボ制御周期△tでの速度目標値及び位置目標
値の補間値を演算して、これら補間値に基きサーボ演算
を行う第2演算部と、該演算部の演算結果に基いてロボ
ット手先をサーボ制御するドライバを備えたことを特徴
とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30074188A JPH02148111A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | ロボットの制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30074188A JPH02148111A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | ロボットの制御方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02148111A true JPH02148111A (ja) | 1990-06-07 |
Family
ID=17888544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30074188A Pending JPH02148111A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | ロボットの制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02148111A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2008142787A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Nidec Sankyo Corp | ロボットシステム及び補間方法 |
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WO2016151668A1 (ja) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | 富士機械製造株式会社 | ティーチング装置及び制御情報の生成方法 |
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JPS583002A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-08 | Fujitsu Ltd | ロボツトの制御方式 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP30074188A patent/JPH02148111A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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JPS583002A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-08 | Fujitsu Ltd | ロボツトの制御方式 |
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