JPH0224078A - マニピュレータ制御装置 - Google Patents

マニピュレータ制御装置

Info

Publication number
JPH0224078A
JPH0224078A JP17192788A JP17192788A JPH0224078A JP H0224078 A JPH0224078 A JP H0224078A JP 17192788 A JP17192788 A JP 17192788A JP 17192788 A JP17192788 A JP 17192788A JP H0224078 A JPH0224078 A JP H0224078A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
torque
current
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17192788A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuji Sakino
崎野 悦司
Hiroaki Shigemitsu
重光 裕昭
Masaaki Aokage
青景 正明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP17192788A priority Critical patent/JPH0224078A/ja
Publication of JPH0224078A publication Critical patent/JPH0224078A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

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〉 本発明は、ロボット装置、特に電動式多関節マニピュレ
ータ制御装置の改良に関するものである。
〈従来の技術〉 従来のロボット、マニピュレータにおけろ1軸分の制御
装置を第3図に示す。第3図において、位置設定信号P
Dとアームの現在位置θを位置検出器6により検出され
た現在位置信号PAとを比較器9で比較し、この比較(
位置偏差)信号ΔPを偏差増巾器1で増巾し、この増巾
された偏差増巾!!#1の出力信号を速度設定信号VD
とする。
この速度設定信号VDと、モータ4の回転数を速度検出
器7で検出された速度信号VAとを比較器10で比較し
、この比較(速度偏差)信号ΔVを速度制御器2で制御
演算、増巾を行なう。この速度制御器2の出力信号を電
流設定信号CDとする。
この電流設定信号CDとモータ4の駆動電流を電流検出
器8で検出された電流信号CAとを比較器11で比較し
、この比較(電流偏差)信号ΔCを電流#姉語3で制御
演算、増巾を行ない、電流制御器3の出力信号でモータ
4の回転数を制御する。
モータ4の回転に伴なう回転数の変化は、速度検出器7
にて速度信号VAとして検出されるとともに、モータ4
に直結された減速機5を介してマニピュレータのアーム
角度θを変化させろ。このアーム角度(アームの現在位
N)θは、位置検出器6にて現在位置信号PAとして検
出されているため、位置偏差信号ΔP=0、即ち、位置
設定信号PDとアーム現在位置信号PAが等しくなるよ
うに偏差増巾器1、速度制t!!lI@s2、電流制御
器3を介してモータ4を制御する。
〈発明が解決しようとするam> ところで、電動式多関節マニピュレータにおいては、ア
ームの姿勢変化によって関節にかかる負荷が変化するた
め、アーム角度θを滑らかに動作させ、かつ位置制御精
度(PDとPAとの差)を向上させることが困難である
く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構成は、減速機5の出力軸
(アーム)にトルク検出N12を設け、このトルク検出
M12の出力信号であるトルク信号TAを処理するトル
クフィードバック回路13を設け、このトルクフィード
バック回路13の出力信号TFを電流偏差(CD−CA
)に加算した結果を電流偏差信号ΔCとして電流制御M
3に伝達するようにしてマニピュレータの制御性能を向
上させたことを特徴とする。
く作   用〉 トルク信号TAの微小変化を重視するデッドバンド回路
14と、このデッドバンド回路14の出力信号に応答す
る第1のゲイン調整@15と微分回路16と、この微分
回路16の出力信号を調整する第2のゲインtJR整器
17及び第1.第2のゲインigi整@15,17の出
力信号を加算する加算器18より構成されるトルクフィ
ードバック回路13を設け、このトルクフィードバック
回路13の出力信号TFを加算器11に伝達して、電流
偏差信号ΔC=CD−CA+TFをもとに電流制御器3
を介してモータ4の駆動電流を制御することにより、ア
ームの姿勢変化に伴なう負荷変化時やアームの等速動作
時の挙動を滑らかにするとともに、位置制御精度を向上
させる。
〈実 施 例〉 第1図は本発明による電動式多関節マニピ二レータ制御
装置の一関節分を示すブロック図である。第1図におい
て、位置設定信号PDを変化させろと、アームの現在位
H(角度)θに相当する現在位置信号PAより、比較器
9の出力信号、即ち位置偏差信号ΔPは、ΔP=pD−
PAとなる。この位置設定信号ΔPを偏差増巾器1にて
増巾し、出力信号とじて速度設定信号VDを比較器10
に伝達する。
比較器10では速度設定信号VDと速度検出器7で検出
されるモータ4の回転数、即ち速度信号VAとを比較し
、速度偏差信号△V−VD−VAを速度制tIIJ器2
に伝達する。速度制御器2では速度偏差信号ΔVに制御
演算、増巾を行い、出力信号として電流設定信号CDを
比較器11に伝達する。比較器11では、電流設定信号
CDと電流検出器8で検出されたモータ4の駆動電流、
即ち電流信号CA及びトルク検出器12で検出されるア
ームの出力軸トルク、即ちトルク信号TAをトルクフィ
ードバック回路13を介して伝達されるトルクフィード
バック信号TFとを比較して、出力信号として電流偏差
信号ΔC=CD−CA+TFを電流制御器3に伝達する
。電流制御器3は、この電流偏差信号ΔCを制御演算増
巾し、モータ4への駆動電流を変化させ、モータ4の回
転数を制御する。モータ4の回転に伴なう回転数の変化
は、速度検出器7で速度信号VAとして検出され、さら
にモータ4に直結された減速機5を介して変化するアー
ムの現在位置θは位置検出器6により現在位置信号PA
として検出される。また、アームの現在位置θの変化に
伴なうアームの出力軸トルクであるトルク信号TAは、
トルク検出器12により検出される。
このトルク信号TAは、第2図に示すトルクフィードバ
ック回転13を介して比較器11にトルクフィトバック
信号TFとして伝達される。
トルクフィードバック回路13は、第2図において、ト
ルク信号TAを入力とするデッドバンド回路14と、デ
ッド7<ンド回路14の出力信号を入力信号とする第1
のゲイン調整M15と微分回路16と、微分回路16の
出力信号を入力信号とする第2のゲイン調整器17と、
第1のゲイン調整器15の出力信号と第2のゲイン調!
11@17の出力信号とを加算!s18より構成され、
加算器18の出力信号トルクフィードバック信号TFと
なる。
これらより構成されるトルクフィードバック回路13の
動作は、アームにかかる負荷トルクをトルク検出器12
で検出したトルク信号TAを入力信号とし、デッドバン
ド回路14で微小トルク変化を除去したのち、即ち、デ
ッドバンド巾をδを第1のゲイン調整@15と微分回路
16に伝達する。第1のゲイン調lid@15は増巾度
をKt、とすると、出力信号としてに□(TA−δ)を
加算器18に伝達する。一方、微分回路16では、デッ
ドバンド回路14の出力信号TA−δを微分し、第2の
ゲインa11n器17を介して加算器18の一方に伝達
する。ここで演算子S=d/dt。
ゲイン調整l#17の増巾度に12とすると、微分回路
16.ゲイン調整器17を介して加算器18に伝達され
る信号は、Kf2・5(TA−δ)となる。これより、
加算@s18の出力信号、即ちトルクフィードバック@
$13の出力信号であるトルクフィードバック信号TF
は、TF= (K、、+に、2S)  ・ (TA−δ
)となる。
ここで、ゲイン調整器15の増巾度に1.は、アームの
姿勢、即ちアームの位置θによって変化する自重分を補
償したものであり、微分回路16とゲイン調整器17の
係数に、、Sはアームの姿勢変化に伴なう慣性を補償す
るものである。
このような回路構成にすることにより、電流制御器3.
モータ4.電流検出M8よりなる電流ループの安定性と
遠志性が改善され、これに伴ない速度制taa冊2と位
置制御器1の増幅度を大きくとることができる。この結
果、アームの滑らかな動作と位置制御精度が向上する。
〈発明の効果〉 第2図に示すトルクフィードバック回路を使用し、第1
図に示す1軸分のマニピュレータ制御系を構成すること
により、アーム姿勢変化やアームの先端に保持する負荷
の影響をトルク (電流)変化として処理することによ
り、制癲系のループゲインが大きくとれ、結果としてア
ームの滑らかな動作が実現できると共に、位置制御精度
の向上が図れる。トルクフィードバック回路は第2図に
示すように回路は非常に簡単であり、その実用的価値は
大きい。またトルク検出器としては\実願昭60−41
437のものが用いられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての電動式多関節マニピ
ュレータ制御装置の一関節分を示す制御ブロック図、第
2図はトルクフィードバック回路のブロック図、第3図
は従来例を示すブロック図である。 図面中、 1・・偏差増巾器 2・速度制御器 3・・・電流制御器 4・・・モータ 5・・減速機 6・・・位置検出器 7・・速度検出器 8・・電流検出器 9〜11,18・・比較譬 12・・・トルク検出語 13・・・トルクフィードバック回路 14・・・デッドバンド回路 15.17・・ゲイン調!!器 16・微分回路 PD・・・位置設定信号 PA・・位置信号 ΔP・・・位置偏差信号 VD・・・速度設定信号 VA・・速度信号 ΔV・・・速度偏差信号 CD・・・電流設定信号 CA・・・電流信号 ΔC・・電流偏差信号 TA・・・トルク信号 TF・・・トルクフィードバック信号 θ・・ アームの位置 (角度) 信号 特許出願 三菱重工業 代    理

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 位置信号偏差を増巾する偏差増巾器と、速度信号偏差に
    制御演算を行なう速度制御器と、電流信号偏差に制御演
    算を行なう電流制御器と、モータと、減速機と、位置、
    速度、電流信号の検出器を有する電動式多関節マニピュ
    レータにおいて、減速機の出力軸にトルク検出器を設け
    、該トルク検出器の出力信号をデッドバンド回路を介し
    て第1のゲイン調整器と微分回路に伝達し、該微分回路
    の出力信号を第2のゲイン調整器に伝達して、これら第
    1、第2のゲイン調整器の出力信号を加算する加算器よ
    り構成されるトルクフィードバック回路を設け、該トル
    クフィードバック回路の出力信号を電流信号偏差に加算
    するようにしたことを特徴とするマニピュレータ制御装
    置。
JP17192788A 1988-07-12 1988-07-12 マニピュレータ制御装置 Pending JPH0224078A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17192788A JPH0224078A (ja) 1988-07-12 1988-07-12 マニピュレータ制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17192788A JPH0224078A (ja) 1988-07-12 1988-07-12 マニピュレータ制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0224078A true JPH0224078A (ja) 1990-01-26

Family

ID=15932420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17192788A Pending JPH0224078A (ja) 1988-07-12 1988-07-12 マニピュレータ制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0224078A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08286705A (ja) * 1994-07-25 1996-11-01 Consorzio Per La Ric Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno 位置決めおよび機械的振動の迅速な減衰のためのファジー制御プロセスおよびその装置、ならびにファジー制御位置決め装置
WO1999023379A1 (de) * 1997-11-03 1999-05-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung der antriebseinheit eines fahrzeugs
JP2006018791A (ja) * 2004-06-04 2006-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 弾性体アクチュエータ駆動型可動機構の制御装置及び制御方法
JP2010153019A (ja) * 2008-12-23 2010-07-08 General Electric Co <Ge> 多層光データ記憶のためのピックアップ・ヘッドの縦続接続制御
JP2016105686A (ja) * 2014-11-21 2016-06-09 キヤノン株式会社 モータ駆動装置の制御装置、複軸モータ駆動装置の制御装置、及びモータ駆動装置の制御方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08286705A (ja) * 1994-07-25 1996-11-01 Consorzio Per La Ric Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno 位置決めおよび機械的振動の迅速な減衰のためのファジー制御プロセスおよびその装置、ならびにファジー制御位置決め装置
WO1999023379A1 (de) * 1997-11-03 1999-05-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung der antriebseinheit eines fahrzeugs
US6285946B1 (en) 1997-11-03 2001-09-04 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling a drive unit of a vehicle
JP2006018791A (ja) * 2004-06-04 2006-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 弾性体アクチュエータ駆動型可動機構の制御装置及び制御方法
JP2010153019A (ja) * 2008-12-23 2010-07-08 General Electric Co <Ge> 多層光データ記憶のためのピックアップ・ヘッドの縦続接続制御
JP2016105686A (ja) * 2014-11-21 2016-06-09 キヤノン株式会社 モータ駆動装置の制御装置、複軸モータ駆動装置の制御装置、及びモータ駆動装置の制御方法
US11148282B2 (en) 2014-11-21 2021-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Control device for motor drive device, control device for multi-axial motor, and control method for motor drive device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10309684A (ja) マニピュレータのコンプライアンス制御方式
JPH10128688A (ja) ロボットの非干渉化制御方法
JPH0224078A (ja) マニピュレータ制御装置
JPH09212203A (ja) ロボット制御装置
JPH08278821A (ja) サーボ制御系の制振方法
JPH07185817A (ja) 多軸ロボットのウィービング制御方法
JP3355420B2 (ja) 産業用ロボットの制御方法
JP4513071B2 (ja) ロボットの制御装置
JPH0475113A (ja) 制御装置
JP2798217B2 (ja) 高速位置決め制御方法
JP2001051722A (ja) 制御装置
JPS63201705A (ja) マニピユレ−タの防振制御装置
JP2515549B2 (ja) 多軸サ−ボ機構の円弧軌跡制御装置
JPH0239805B2 (ja)
JPH0378643B2 (ja)
JP3870028B2 (ja) フルクローズド位置制御装置
JPH06104307B2 (ja) 多関節マニピユレ−タの制御装置
JPH0231407B2 (ja) Ichigimekikonoseigyohoshiki
JPH0556527B2 (ja)
JPH117303A (ja) サーボ系の駆動制御装置
JP3269198B2 (ja) 位置制御装置
JPH082725Y2 (ja) ロボットの機能縮退装置
JP2770978B2 (ja) 位置制御方法およびその位置決め装置
JPH03213286A (ja) ロボットの力制御方式
JPS5858886A (ja) 直流電動機の加速度制御装置