JPH0375888B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0375888B2 JPH0375888B2 JP56101852A JP10185281A JPH0375888B2 JP H0375888 B2 JPH0375888 B2 JP H0375888B2 JP 56101852 A JP56101852 A JP 56101852A JP 10185281 A JP10185281 A JP 10185281A JP H0375888 B2 JPH0375888 B2 JP H0375888B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- position command
- drive means
- joint drive
- joint
- interpolation
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロボツトの制御方式に関し、特にロボ
ツトのアームやマニピユレータの各関節を回転制
御する場合、これを精度よく滑らかに回転制御で
きるようにしたロボツトの制御方式に関する。
ツトのアームやマニピユレータの各関節を回転制
御する場合、これを精度よく滑らかに回転制御で
きるようにしたロボツトの制御方式に関する。
従来、ロボツトのアームやマニピユレータの制
御方式としては、関節角を指示値として与える位
置制御方式や角速度を指示値として与える速度制
御方式が多く採用されている。関節角や角速度
は、通常直交座標や円筒座標等の空間座標上の位
置や速度を変換して求められる。
御方式としては、関節角を指示値として与える位
置制御方式や角速度を指示値として与える速度制
御方式が多く採用されている。関節角や角速度
は、通常直交座標や円筒座標等の空間座標上の位
置や速度を変換して求められる。
例えば第１図において演算処理装置１に対し、
直交座標上で始点X0（x0、y0、z0、α0、β0、γ0）
と終点XN（xN、yN、zN、αN、βN、γN）（ここでα、
β、γはオイラー角）が指示されたとき、演算処
理装置１は上記データから、各ｘ、ｙ、ｚ軸の方
向の移動が同時に終了するよう、第２図イに示す
如き速度曲線を作成し、それにもとづき、第２図
ロに示す如きX0からXNへの推移曲線を作成する。
そして演算処理装置１はこれにもとづき、第２図
ハに示す如く各関節毎のアーム移動量である関節
角θのサンプリングタイムｋ毎に演算して、この
サンプリングタイム毎の関節角θkを速度指示値発
生部２に伝達する。速度指示値発生部２は、この
演算処理装置１から演算された関節角θkとエンコ
ーダ位置カウンタ８から得られる現在値θ′kとに
より回転速度指示値θ〓′k＝θk−θ′k／△ｔを生成
し、この 指示値を速度関数発生部３に伝達し、これにより
速度関数発生部３は内蔵しているカウンタのカウ
ント数と前記指示値θ〓′kを比較し、指示値θ〓′kが
大
きいときにこれに応じた出力を生じ、Ｖ／Ｆコン
バータ５に伝達する。Ｖ／Ｆコンバータ５は速度
関数発生部３からのアナログ信号をデイジタル信
号に変換し、比較位置カウンタ５に出力する。一
方速度関数発生部３より出力したアナログ信号
は、微分器４を経由して加速度としてモータ７に
伝達される。比較カウンタ６はＶ／Ｆコンバータ
５からのデイジタル信号をカウントしこれを積算
してその結果を関節角θkとして出力する。エンコ
ーダ位置カウンタ８はモータ７の現在位置を知ら
せるパルスθ′kを、速度指示値発生部２及び位置
制御部１０に接続されたＤ／Ａコンバータ９に出
力する。そして関節角θkの情報と、エンコーダ位
置カウンタ８からの現在位置を示す関節角θ′kと
の差分はＤ／Ａコンバータ９を経て位置制御部１
０に入力される。そして位置制御部１０では関節
角θkとθ′kとの位置偏差が零になるようにモータ
７を駆動制御する。
直交座標上で始点X0（x0、y0、z0、α0、β0、γ0）
と終点XN（xN、yN、zN、αN、βN、γN）（ここでα、
β、γはオイラー角）が指示されたとき、演算処
理装置１は上記データから、各ｘ、ｙ、ｚ軸の方
向の移動が同時に終了するよう、第２図イに示す
如き速度曲線を作成し、それにもとづき、第２図
ロに示す如きX0からXNへの推移曲線を作成する。
そして演算処理装置１はこれにもとづき、第２図
ハに示す如く各関節毎のアーム移動量である関節
角θのサンプリングタイムｋ毎に演算して、この
サンプリングタイム毎の関節角θkを速度指示値発
生部２に伝達する。速度指示値発生部２は、この
演算処理装置１から演算された関節角θkとエンコ
ーダ位置カウンタ８から得られる現在値θ′kとに
より回転速度指示値θ〓′k＝θk−θ′k／△ｔを生成
し、この 指示値を速度関数発生部３に伝達し、これにより
速度関数発生部３は内蔵しているカウンタのカウ
ント数と前記指示値θ〓′kを比較し、指示値θ〓′kが
大
きいときにこれに応じた出力を生じ、Ｖ／Ｆコン
バータ５に伝達する。Ｖ／Ｆコンバータ５は速度
関数発生部３からのアナログ信号をデイジタル信
号に変換し、比較位置カウンタ５に出力する。一
方速度関数発生部３より出力したアナログ信号
は、微分器４を経由して加速度としてモータ７に
伝達される。比較カウンタ６はＶ／Ｆコンバータ
５からのデイジタル信号をカウントしこれを積算
してその結果を関節角θkとして出力する。エンコ
ーダ位置カウンタ８はモータ７の現在位置を知ら
せるパルスθ′kを、速度指示値発生部２及び位置
制御部１０に接続されたＤ／Ａコンバータ９に出
力する。そして関節角θkの情報と、エンコーダ位
置カウンタ８からの現在位置を示す関節角θ′kと
の差分はＤ／Ａコンバータ９を経て位置制御部１
０に入力される。そして位置制御部１０では関節
角θkとθ′kとの位置偏差が零になるようにモータ
７を駆動制御する。
しかしながらこのような制御方式によればサー
ボ制御が不充分のため本出願人は特願昭55−
187887号「ロボツトの制御方式」として、第３図
に示す如く、サンプリングタイムｋ時点では演算
処理装置１からの次のサンプリングタイムｋ＋１
時点での関節角θk+1を出力し、これと現時点での
関節角θ′kとを比較しその位置偏差により制御を
行なうことを提案した。これによれば精度が非常
に向上するもののなおかつ次のような問題が存在
する。
ボ制御が不充分のため本出願人は特願昭55−
187887号「ロボツトの制御方式」として、第３図
に示す如く、サンプリングタイムｋ時点では演算
処理装置１からの次のサンプリングタイムｋ＋１
時点での関節角θk+1を出力し、これと現時点での
関節角θ′kとを比較しその位置偏差により制御を
行なうことを提案した。これによれば精度が非常
に向上するもののなおかつ次のような問題が存在
する。
すなわち、一般に関節角と空間座標上の位置と
は非線形の関係があるので変換に長い時間を要す
る。それ故、現在値を読出してそれにもとづき計
算する場合には細かいサンプリング周期で関節角
や角速度を指示することができず、各サンプリン
グ時点での関節角や角速度の指示値の不連続性が
大きくなりアームを滑らかに動かすことができな
かつた。また各サンプリング点の間ではアームの
位置が指示軌跡からずれ、移動経路を重視するよ
うな作業では大きな問題となつている。
は非線形の関係があるので変換に長い時間を要す
る。それ故、現在値を読出してそれにもとづき計
算する場合には細かいサンプリング周期で関節角
や角速度を指示することができず、各サンプリン
グ時点での関節角や角速度の指示値の不連続性が
大きくなりアームを滑らかに動かすことができな
かつた。また各サンプリング点の間ではアームの
位置が指示軌跡からずれ、移動経路を重視するよ
うな作業では大きな問題となつている。
したがつて本発明の目的は、このような問題を
改善するために、被制御体を指示軌跡に偏差なく
追従させるために、サプリングされた数個の関節
角や角速度に対してその間を補間することによ
り、より小さなサンプル周期で指示値を生成する
ことができ、被制御体が各サンプリング点を滑ら
かに精度よく移動制御できるようにしたロボツト
の制御方式を提供することにある。
改善するために、被制御体を指示軌跡に偏差なく
追従させるために、サプリングされた数個の関節
角や角速度に対してその間を補間することによ
り、より小さなサンプル周期で指示値を生成する
ことができ、被制御体が各サンプリング点を滑ら
かに精度よく移動制御できるようにしたロボツト
の制御方式を提供することにある。
そしてこの目的を達成させるために、本発明で
は、複数の関節を有するロボツトの先端が所望の
軌跡上を通過するように、所定のサンプリング周
期で、前記軌跡上のサンプリング位置の位置情報
を与える先端位置指令部と、各関節駆動手段毎に
設けられ、サーボ制御すべき関節駆動手段に与え
られる位置情報を受けて、当該位置指令値と当該
関節駆動手段の現在位置との偏差を求め、当該偏
差が零となるように当該関節駆動手段をサーボ制
御する複数の制御部を有するロボツトの制御方式
において、前記サンプリング周期毎に与えられる
位置情報に基づいて、前記各関節を夫々駆動する
関節駆動手段の位置指令値に変換する座標変換手
段と、前記位置指令値が与えられる毎に、既に与
えられた位置指令値とに基づいて位置指令値の間
を準エルミート補間又はスプライン補間を使用し
て補間し補間位置指令値を各関節駆動手段毎に演
算し、該補間位置指令値を含む位置指令値を前記
位置情報として出力する軌跡補間手段を設け、前
記座標変換手段と軌跡補間手段とで並行処理を行
い、前記補間位置指令値を演算することを特徴と
する。
は、複数の関節を有するロボツトの先端が所望の
軌跡上を通過するように、所定のサンプリング周
期で、前記軌跡上のサンプリング位置の位置情報
を与える先端位置指令部と、各関節駆動手段毎に
設けられ、サーボ制御すべき関節駆動手段に与え
られる位置情報を受けて、当該位置指令値と当該
関節駆動手段の現在位置との偏差を求め、当該偏
差が零となるように当該関節駆動手段をサーボ制
御する複数の制御部を有するロボツトの制御方式
において、前記サンプリング周期毎に与えられる
位置情報に基づいて、前記各関節を夫々駆動する
関節駆動手段の位置指令値に変換する座標変換手
段と、前記位置指令値が与えられる毎に、既に与
えられた位置指令値とに基づいて位置指令値の間
を準エルミート補間又はスプライン補間を使用し
て補間し補間位置指令値を各関節駆動手段毎に演
算し、該補間位置指令値を含む位置指令値を前記
位置情報として出力する軌跡補間手段を設け、前
記座標変換手段と軌跡補間手段とで並行処理を行
い、前記補間位置指令値を演算することを特徴と
する。
以下本発明の一実施例を第４図ないし第６図に
もとづき説明する。第４図は本発明の一実施例構
成図であり、第５図および第６図はその動作状態
説明図である。
もとづき説明する。第４図は本発明の一実施例構
成図であり、第５図および第６図はその動作状態
説明図である。
図中、他図と同符号部は同一部分を示し、１′
は演算処理装置であつて、第１図における演算処
理装置１に対応し、１１は座標変換部、１２は軌
跡補間部である。
は演算処理装置であつて、第１図における演算処
理装置１に対応し、１１は座標変換部、１２は軌
跡補間部である。
演算処理装置１′は始点X0（x0、y0、z0、α0、
β0、γ0）と終点XN（xN、yN、zN、αN、βN、γN）
（ただしα、β、γはオイラー角）が与えられた
とき、これらのデータから各ｘ、ｙ、ｚ、α、
β、γ軸方向の移動が同時に終了するような、第
５図イで示す速度曲線を作成し、それにもとづき
始点X0から終点XNへの移動曲線上の点をサンプ
ル周期△Ｔごとに計算する。そしてｍ時点（ｍ
３）だけ、先読みしたサンプリング位置Xk+nを
座標変換部１１に出力するものである。この例で
はサンプリング時点ｋのとき、ｍ＝４のｋ＋４時
点の位置を先読みし、座標変換部１１に出力す
る。
β0、γ0）と終点XN（xN、yN、zN、αN、βN、γN）
（ただしα、β、γはオイラー角）が与えられた
とき、これらのデータから各ｘ、ｙ、ｚ、α、
β、γ軸方向の移動が同時に終了するような、第
５図イで示す速度曲線を作成し、それにもとづき
始点X0から終点XNへの移動曲線上の点をサンプ
ル周期△Ｔごとに計算する。そしてｍ時点（ｍ
３）だけ、先読みしたサンプリング位置Xk+nを
座標変換部１１に出力するものである。この例で
はサンプリング時点ｋのとき、ｍ＝４のｋ＋４時
点の位置を先読みし、座標変換部１１に出力す
る。
座標変換部１１は、演算処理装置１′から出力
されたサンプリング位置Xk+nに応じて各関節角
θk+n（ロボツトが６関節型アームのときにはθ1 k+n、
θ2 k+n…θ〓k+n）に変換し、軌跡補間部１２に出力す
る。
されたサンプリング位置Xk+nに応じて各関節角
θk+n（ロボツトが６関節型アームのときにはθ1 k+n、
θ2 k+n…θ〓k+n）に変換し、軌跡補間部１２に出力す
る。
軌跡補間部１２は、第５図ハの×印に示す如
く、各サンプル時点の中間部分における各関節角
の値θk
く、各サンプル時点の中間部分における各関節角
の値θk
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の関節を有するロボツトの先端が所望の
軌跡上を通過するように、所定のサンプリング周
期で、前記軌跡上のサンプリング位置の位置情報
を与える先端位置指令部と、 各関節駆動手段毎に設けられ、サーボ制御すべ
き関節駆動手段に与えられる位置情報を受けて、
当該位置指令値と当該関節駆動手段の現在位置と
の偏差を求め、当該偏差が零となるように当該関
節駆動手段をサーボ制御する複数の制御部を有す
るロボツトの制御方式において、 前記サンプリング周期毎に与えられる位置情報
に基づいて、前記各関節を夫々駆動する関節駆動
手段の位置指令値に変換する座標変換手段と、 前記位置指令値が与えられる毎に、既に与えら
れた位置指令値とに基づいて位置指令値の間を準
エルミート補間又はスプライン補間を使用して補
間し補間位置指令値を各関節駆動手段毎に演算
し、該補間位置指令値を含む位置指令値を前記位
置情報として出力する軌跡補間手段を設け、 前記座標変換手段と軌跡補間手段とで並行処理
を行い、前記補間位置指令値を演算することを特
徴とするロボツトの制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10185281A JPS583002A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ロボツトの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10185281A JPS583002A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ロボツトの制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583002A JPS583002A (ja) | 1983-01-08 |
| JPH0375888B2 true JPH0375888B2 (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=14311566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10185281A Granted JPS583002A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ロボツトの制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583002A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0799486B2 (ja) * | 1984-04-27 | 1995-10-25 | 松下電器産業株式会社 | 角加速度制御方法 |
| JP2506760B2 (ja) * | 1986-05-12 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | ロボットの制御装置 |
| JPH0656565B2 (ja) * | 1986-11-10 | 1994-07-27 | 横河電機株式会社 | マニピユレ−タ制御装置 |
| JPH0830974B2 (ja) * | 1987-04-28 | 1996-03-27 | フアナツク株式会社 | 精密位置制御方式 |
| JPS6410804U (ja) * | 1987-07-08 | 1989-01-20 | ||
| JPH02148111A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-07 | Toshiba Corp | ロボットの制御方法及びその装置 |
| CN107263543B (zh) * | 2017-06-27 | 2021-05-28 | 深圳儒博智能科技有限公司 | 一种机器人关节的校准方法和计算装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138112A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-28 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Tertiary interpolation system |
| JPS57173484A (en) * | 1981-04-11 | 1982-10-25 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Multi-articulated robot |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10185281A patent/JPS583002A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138112A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-28 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Tertiary interpolation system |
| JPS57173484A (en) * | 1981-04-11 | 1982-10-25 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Multi-articulated robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583002A (ja) | 1983-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4529921A (en) | Tracking control system of multijoint robot | |
| EP0086950B1 (en) | Method of controlling an industrial robot | |
| US4904152A (en) | Industrial robot | |
| EP0334613A2 (en) | Robot control system having adaptive feedforward torque control for improved accuracy | |
| JPS5824906A (ja) | ロボツトア−ムのプログラムされた位置を自動的に調整するための装置 | |
| JPS59157715A (ja) | ロボツトの直接教示方法 | |
| WO1989008878A1 (en) | Method of controlling tool attitude of a robot | |
| GB2226425A (en) | Method of correcting and playing back positional instruction data in a robot | |
| JPH0375888B2 (ja) | ||
| WO1991010945A1 (en) | Method of controlling articulated robot | |
| JPH0413726B2 (ja) | ||
| JPS58177287A (ja) | ロボットの制御方法 | |
| JPS59163614A (ja) | ロボツト動力学的運動になじまぬ座標系での産業用ロボツト駆動方法 | |
| JPH05197419A (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JPS6246003B2 (ja) | ||
| JPS59229609A (ja) | 産業用ロボツトの制御装置 | |
| WO1982003706A1 (en) | Robot controlling device | |
| JPH0256681B2 (ja) | ||
| JPS59187484A (ja) | 産業用ロボツトのア−ム駆動装置 | |
| JP3078884B2 (ja) | 倣い制御装置 | |
| JPS60220408A (ja) | 関節形ロボツト用制御装置 | |
| Huynh et al. | Optimal velocity based control of a parallel manipulator with fixed linear actuators | |
| JPS5870315A (ja) | ロボツトの制御装置 | |
| JP2740691B2 (ja) | 制御方法 | |
| JPS62192807A (ja) | ロボツト制御方式 |