JPH04294990A - Control method for robot - Google Patents

Control method for robot

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JPH04294990A
JPH04294990A JP3057215A JP5721591A JPH04294990A JP H04294990 A JPH04294990 A JP H04294990A JP 3057215 A JP3057215 A JP 3057215A JP 5721591 A JP5721591 A JP 5721591A JP H04294990 A JPH04294990 A JP H04294990A
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JP
Japan
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inertia
load
robot
angular acceleration
axis
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Application number
JP3057215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Komoriya
均 小森谷
Yasuyuki Nakada
康之 中田
Yasuki Yamamoto
山本 泰機
Koichi Oikawa
浩一 及川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To operate a robot arm at the optimum maximum angular acceleration interfaced with a detection weight by operating the maximum angle acceleration of the robot arm with the inertia at the load time being operated based on the inertia of no load time and the detection weight of a force sensing sensor. CONSTITUTION:The maximum angle acceleration at the no-load time when there is no object held by a hand 5 and the hand 5 is measured, and the inertia at no load time is operated from the measured maximum angle acceleration and the maximum torque of the motors 1, 2, 3 which drive a robot arm 12. And, the inertia at the load time is operated based on the detection mass of a force sensing sensor 4, the maximum angle acceleration of the robot arm 12 corresponding to the mass of the loading time is operated based on the inertia at the load time, and the arm axis of the robot arm 12 is controlled with its driving based on this maximum angle acceleration. Consequently, the whole work time can be shortened in the case of replacing various hands with the use of a tool changer.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はスカラ型ロボットの動作
を制御するロボットの制御方法に関し、特に負荷時の作
業動作を負荷の重量に適合して動作制御を行なうロボッ
トの制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot control method for controlling the operation of a SCARA type robot, and more particularly to a robot control method for controlling work operations under load in accordance with the weight of the load.

【0002】0002

【従来の技術】従来、この種のスカラ型ロボットとして
図3、図7に示すものがあり、工場等の組立作業では稼
動範囲が広く比較的安価であることから広く用いられて
いる。前記図3に示すスカラ型ロボットはロボット先端
に6軸方向に対する付勢力を検知する力覚センサ4が設
けられ、この力覚センサ4の検知結果に基づいて衝突時
にロボット先端に加わる過大な力を検出すると共にロボ
ットの動作を停止させている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are SCARA type robots of this type as shown in FIGS. 3 and 7, which are widely used in assembly work in factories and the like because they have a wide range of motion and are relatively inexpensive. The SCARA type robot shown in FIG. 3 is equipped with a force sensor 4 at the tip of the robot that detects urging forces in six axial directions. Based on the detection results of the force sensor 4, it is possible to prevent excessive force from being applied to the tip of the robot in the event of a collision. At the same time as detection, the robot's movements are stopped.

【0003】また、図7に示すスカラ型ロボットは、前
記力覚センサを設けない簡略な構成のものがある。前記
各スカラ型ロボットにおいては、ハンド5とこのハンド
5の把持物6の重量により1軸、2軸、Z軸等のモータ
軸11,21、31に対するイナーシャが変化し、イナ
ーシャと角加速度の間には、       T=(d2 θ/dt2 )・I    
                         
   …(1)T:モータの最大トルク、(d2 θ/
dt2 ):最大角加速度、I:イナーシャの関係があ
る。(1)式においてモータ1,2,3のトルクTは一
定でありイナーシャと角加速度は反比例の関係がある。 一方、今までのロボットは最大角加速度が各軸に対して
最もイナーシャが大きい場合に相当した値に設定してい
る事が一般的であった。その理由は指示加速度がロボッ
トの可能な加速度より大きい場合はロボットが目標値に
追従できずにダウンしてしまうからである。例として、
ハンド5と把持物6の重量の合計が最大可搬重量に等し
い時の角加速度に設定している事が多かった。
[0003] Furthermore, the SCARA type robot shown in FIG. 7 has a simple structure in which the force sensor is not provided. In each SCARA type robot, the inertia with respect to the motor axes 11, 21, 31 such as the 1st axis, 2nd axis, and Z axis changes depending on the weight of the hand 5 and the object 6 held by the hand 5, and the difference between the inertia and the angular acceleration changes. For, T=(d2 θ/dt2)・I

...(1) T: Maximum torque of the motor, (d2 θ/
dt2): maximum angular acceleration, I: inertia. In equation (1), the torques T of the motors 1, 2, and 3 are constant, and the inertia and angular acceleration have an inversely proportional relationship. On the other hand, in conventional robots, the maximum angular acceleration has generally been set to a value corresponding to the largest inertia for each axis. The reason for this is that if the instructed acceleration is greater than the robot's possible acceleration, the robot will not be able to follow the target value and will go down. As an example,
The angular acceleration is often set to the value when the total weight of the hand 5 and the object 6 is equal to the maximum payable weight.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】従来の各スカラ型ロボ
ットの制御方法は以上のように構成されていたことから
、重量が小さくイナーシャが最大値より小さい場合にお
いても予め設定された大きなイナーシャに対応する小さ
な角加速度で制御しなければならないという課題を有し
ていた。また、1軸のモータ1に対しては2軸の角度θ
2 により負荷時のイナーシャの値が大きく変化して、
制御可能な角加速度を指示していない場合が多かった。
[Problem to be Solved by the Invention] Since the conventional control method for each SCARA type robot is configured as described above, it is compatible with a preset large inertia even when the weight is small and the inertia is smaller than the maximum value. The problem was that it had to be controlled with a small angular acceleration. Also, for the motor 1 with one axis, the angle θ of the two axes is
2, the value of inertia under load changes greatly,
In many cases, controllable angular acceleration was not specified.

【0005】一方、工場の作業では1つの製品当たりの
製造コストを下げるためロボットの組立作業時間を短縮
したいとの要求がある。また、ロボット先端の空間移動
動作は加速時・一定速度時・減速時の3つで構成されて
おり、組立作業でよく用いられる距離の短い空間移動で
は、3つの区分の内で加速時・減速時の割合が大きい。 そのため角加速度を大きくすることは作業時間の短縮に
対し効果が有るが、角加速度が一定でありイナーシャに
あった最大値をとれないと作業時間を短縮出来ないとの
悪影響があった。
On the other hand, in factory operations, there is a demand for shortening the assembly time of robots in order to reduce the manufacturing cost per product. In addition, the spatial movement motion of the robot tip consists of three periods: acceleration, constant speed, and deceleration.In short spatial movement often used in assembly work, acceleration and deceleration are the three categories. A large proportion of the time. Therefore, increasing the angular acceleration has the effect of shortening the working time, but it has the negative effect that the working time cannot be shortened unless the angular acceleration is constant and reaches a maximum value that matches the inertia.

【0006】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、負荷時における各種重量に最適な角加速度で
制御することができるロボットの制御方法を提案するこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to propose a method of controlling a robot that can control the robot with an optimal angular acceleration for various weights under load.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図を示す。同図において本発明に係るロボット制御方法
は、ロボットアームの先端とハンドとの間に力覚センサ
を備えるスカラ型ロボットの動作を制御するロボットの
制御方法において、前記ハンド及び当該ハンドで把持さ
れた対象物が無い無負荷時における最大角加速度を測定
し、当該測定された最大角加速度と前記ロボットアーム
を駆動するモータの最大トルクとから無負荷時における
イナーシャを演算する無負荷イナーシャ演算工程と、前
記力覚センサの検出質量に基づいて負荷時におけるイナ
ーシャを演算する負荷イナーシャ演算工程と、前記負荷
時のイナーシャに基づいて負荷時の質量に対応する前記
ロボットアームの最大角加速度を演算する最大角加速度
演算工程とを備え、前記最大角加速度に基づいてロボッ
トアームのアーム軸を駆動制御するものである。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 shows a diagram illustrating the principle of the present invention. In the figure, the robot control method according to the present invention is a robot control method for controlling the operation of a SCARA type robot that includes a force sensor between the tip of the robot arm and the hand, and includes a no-load inertia calculation step of measuring the maximum angular acceleration when there is no target object and calculating the inertia during no-load from the measured maximum angular acceleration and the maximum torque of the motor that drives the robot arm; a load inertia calculation step of calculating the inertia under load based on the detected mass of the force sensor; and a maximum angle calculating the maximum angular acceleration of the robot arm corresponding to the mass under load based on the inertia under load. and an acceleration calculation step, and drives and controls the arm axis of the robot arm based on the maximum angular acceleration.

【0008】図2は他の本発明の原理説明図を示す。同
図において他の本発明に係るロボット制御方法は、ロボ
ットアームの先端に設けられるZ軸アームを備えるスカ
ラ型ロボットであって、前記Z軸アームをZ軸方向に動
作させるモータを比例・積分・微分制御のサーボ制御系
に基づいて制御するロボット制御方法において、前記Z
軸アーム先端に設けられたハンド及び当該ハンドで把持
された対象物が無い無負荷時における最大角加速度を測
定し、当該測定された最大角加速度と前記ロボットアー
ムを駆動するモータの最大トルクとから無負荷時におけ
るイナーシャを演算する無負荷イナーシャ演算工程と、
前記Z軸アームを比例・微分制御のサーボ制御系で目標
位置へ動作させ、当該動作後の位置と目標位置との位置
偏差から前記ハンドに把持された対象物の質量を推定す
る質量推定工程と、前記質量推定工程の推定質量に基づ
いて負荷時におけるイナーシャを演算する負荷イナーシ
ャ演算工程と、前記負荷時のイナーシャに基づいて負荷
時の質量に対応する前記ロボットアームの最大角加速度
を演算する最大角加速度演算工程とを備え、前記最大角
加速度に基づいてロボットアームのアーム軸を駆動制御
するものである。
FIG. 2 shows another diagram illustrating the principle of the present invention. In the figure, another robot control method according to the present invention is a SCARA type robot equipped with a Z-axis arm provided at the tip of the robot arm, and a motor that operates the Z-axis arm in the Z-axis direction is controlled by proportional, integral, In the robot control method based on a differential control servo control system, the Z
Measure the maximum angular acceleration when there is no load on the hand provided at the tip of the axis arm and no object gripped by the hand, and calculate from the measured maximum angular acceleration and the maximum torque of the motor that drives the robot arm. a no-load inertia calculation step for calculating inertia under no-load;
a mass estimation step of moving the Z-axis arm to a target position using a servo control system of proportional/differential control, and estimating the mass of the object held by the hand from the positional deviation between the position after the movement and the target position; , a load inertia calculation step of calculating the inertia under load based on the estimated mass in the mass estimation step; and a maximum angular acceleration of the robot arm corresponding to the mass under load based on the inertia under load. and an angular acceleration calculation step, and drives and controls the arm axis of the robot arm based on the maximum angular acceleration.

【0009】[0009]

【作用】本発明においては、無負荷時のイナーシャ及び
力覚センサの検出重量に基づく負荷時のイナーシャを演
算し、この負荷時のイナーシャに基づいて負荷時におけ
るロボットアームの最大角加速度を演算することにより
、力覚センサの検出重量に適合した最適な最大角加速度
でロボットアーム又はZ軸アームを動作できることとな
り、ロボットの空間移動時間を最短にする。特に、ツー
ルチェンジャを用いて種々のハンドを取替える場合、又
はハンドの把持物が種々異なる重量の場合には全体の作
業時間を短縮する。
[Operation] In the present invention, the inertia under no load and the inertia under load are calculated based on the weight detected by the force sensor, and the maximum angular acceleration of the robot arm under load is calculated based on the inertia under load. As a result, the robot arm or Z-axis arm can be operated with the optimal maximum angular acceleration that matches the weight detected by the force sensor, thereby minimizing the spatial movement time of the robot. Particularly, when using a tool changer to replace various hands, or when the objects held by the hands have different weights, the overall working time is shortened.

【0010】また、他の本発明においては、積分制御の
フィードバック定数を零として比例・微分制御でZ軸ア
ームを動作させ、この現在位置と目標位置との位置偏差
からZ軸アームの先端に設けられたハンドで把持された
対象物の質量を推定し、この推定質量に基づいて負荷時
のイナーシャを演算し、この負荷時のイナーシャから負
荷時における各種負荷に適合する最大角加速度を演算す
る。この最大角加速度に基づいてロボットアームのアー
ム軸を駆動制御することにより、高価格な力覚センサを
設けることなくロボットの空間移動時間を短縮化する。 また、Z軸アーム先端に力覚センサを設ける必要がなく
なり、スカラ型ロボットの構成、特にZ軸アームの構成
を簡略化すると共にアーム自体の重量を軽量化する。
Further, in another aspect of the present invention, the Z-axis arm is operated by proportional/differential control with the feedback constant of the integral control being zero, and based on the positional deviation between the current position and the target position, a The mass of the object gripped by the hand is estimated, the inertia under load is calculated based on this estimated mass, and the maximum angular acceleration suitable for various loads during load is calculated from the inertia under load. By controlling the drive of the arm axis of the robot arm based on this maximum angular acceleration, the spatial movement time of the robot can be shortened without providing an expensive force sensor. Furthermore, there is no need to provide a force sensor at the tip of the Z-axis arm, which simplifies the configuration of the SCARA robot, particularly the configuration of the Z-axis arm, and reduces the weight of the arm itself.

【0011】[0011]

【実施例】(a)本発明の第1の実施例以下、本実施例
に係るロボットの制御方法を図3〜図7に基づいて1軸
、2軸及びZ軸に分けて説明する。この図3は本実施例
方法が適用されるスカラ型ロボットの概略構成図、図4
はロボットアームの支点と重心とのイナーシャ説明図、
図5は各ロボットアームのイナーシャ説明図である。
Embodiments (a) First Embodiment of the Invention The method of controlling a robot according to this embodiment will be explained below by dividing it into one-axis, two-axis and Z-axis based on FIGS. 3 to 7. 3 is a schematic configuration diagram of a SCARA type robot to which the method of this embodiment is applied, and FIG. 4
is an explanatory diagram of inertia between the fulcrum and center of gravity of the robot arm,
FIG. 5 is an explanatory diagram of inertia of each robot arm.

【0012】前記各図において1軸、2軸、Z軸から見
た各イナーシャを、(a)ロボットアームの支点・重心
におけるイナーシャ(b)2軸の角加速度調整(c)Z
軸の加速度調整(d)1軸の角加速度調整に分けて分説
する。 (a)ロボットアームの支点・重心におけるイナーシャ
前記図4に示すようにロボットアーム12(又は22)
が1軸11(又は2軸21)により支持される支点Aか
らみたイナーシャIは、物体の重心をBとしたときに次
式のようになる。
In each of the above figures, the inertia seen from the 1st axis, 2nd axis, and Z axis is (a) inertia at the fulcrum/center of gravity of the robot arm, (b) angular acceleration adjustment of the 2nd axis, and (c) Z axis.
Axis Acceleration Adjustment (d) This will be divided into 1-axis angular acceleration adjustment. (a) Inertia at the fulcrum/center of gravity of the robot arm As shown in FIG. 4, the robot arm 12 (or 22)
The inertia I seen from a fulcrum A supported by one shaft 11 (or two shafts 21) is expressed by the following equation, where B is the center of gravity of the object.

【0013】     I=I1 +R2 ・M          
                         
       …(2)ここで、I1 は重心B回りの
イナーシャ、Rは支点Aと重心Bとの距離、Mは質量で
ある。 (b)2軸の角加速度調整 前記(2)式を基本として2軸21のモータ2に減速器
(図示を省略)が設けられている場合に2軸のモータ2
から見たイナーシャI2 は、     I2 =I′2 +(1/D2 )2 {(R
2 )2 ・M2 +(R3 )2         
  ・(M3 +MS +ML )+A′2 +(A′
3 +A′S +A′L )}           
                         
                         
   …(3)となる。ここで、I′2 は2軸のモー
タ軸のイナーシャ、A′2は2軸の重心回りのイナーシ
ャ、A′3 はZ軸の重心回りのイナーシャ、A′S 
は力覚センサ4の重心回りのイナーシャ、A′Lはハン
ド5と把持物6との重心回りのイナーシャ、D2 は2
軸の減速比、M2 は2軸21の質量、M3 はZ軸3
1の質量、MS は力覚センサ4の質量、ML はハン
ド5と把持物6との質量、R2 は2軸21のモータ軸
から2軸21の重心までの距離、R3 は2軸21のモ
ータ軸からZ軸31の重心までの距離である。
[0013] I=I1 +R2 ・M

...(2) Here, I1 is the inertia around the center of gravity B, R is the distance between the fulcrum A and the center of gravity B, and M is the mass. (b) Adjustment of angular acceleration of two axes Based on equation (2) above, when the motor 2 of the two axes 21 is provided with a decelerator (not shown), the motor 2 of the two axes 21
The inertia I2 seen from is I2 = I'2 + (1/D2 )2 {(R
2 )2 ・M2 + (R3 )2
・(M3 +MS +ML)+A'2 +(A'
3 +A'S +A'L)}


...(3). Here, I'2 is the inertia of the two motor shafts, A'2 is the inertia around the center of gravity of the two axes, A'3 is the inertia around the center of gravity of the Z axis, and A'S
is the inertia around the center of gravity of the force sensor 4, A'L is the inertia around the center of gravity of the hand 5 and the object 6, and D2 is 2
The reduction ratio of the shaft, M2 is the mass of the two shafts 21, M3 is the Z-axis 3
1, MS is the mass of the force sensor 4, ML is the mass of the hand 5 and the object 6, R2 is the distance from the motor axis of the 2-axis 21 to the center of gravity of the 2-axis 21, and R3 is the motor of the 2-axis 21. This is the distance from the axis to the center of gravity of the Z-axis 31.

【0014】この(3)式において、ロボットの形状が
一定の場合に変化する項はA′L ,ML であり、ロ
ボットが大きく(R3 )2 ・(M3 +MS +M
L )の値に対しA′L の変化が無視できる場合には
ML だけがイナーシャに影響がある。このML はロ
ボット先端の力覚センサ4により測定することが可能で
ある。以上の関係を用いて、負荷時における負荷イナー
シャにあわせた最大角加速度を制御コントローラ9(図
6を参照)が求める手順を図1の原理説明図に基づいて
説明する。
In equation (3), the terms that change when the shape of the robot is constant are A'L and ML.
When the change in A'L can be ignored with respect to the value of L), only ML affects the inertia. This ML can be measured by the force sensor 4 at the tip of the robot. A procedure in which the controller 9 (see FIG. 6) determines the maximum angular acceleration in accordance with the load inertia during loading using the above relationship will be explained based on the principle explanatory diagram of FIG. 1.

【0015】まず、ハンド5・把持物6の無い状態(M
L =0)でその軸の最大角加速度を測定する(ステッ
プ11)。このステップ11の値と定格で特定されるモ
ータの最大トルクとから無負荷時のイナーシャを求める
(ステップ12)。前記(3)式においてAL ′=0
と仮定し、ロボットのハンド5が取付け対象物である把
持物6を把持した状態で力覚センサ4によりハンド5と
把持物6の合計重量MS を測定し(ステップ13)、
前記ステップ12の無負荷時のイナーシャの値とともに
(3)式に代入して負荷時におけるイナーシャを求める
(ステップ14)。この負荷時のイナーシャの値から負
荷のある時の最大角加速度をもとめ(ステップ15)、
その値を制御回路10(図6を参照)に指示する。
First, a state in which there is no hand 5 and no gripped object 6 (M
L = 0) and measure the maximum angular acceleration of that axis (step 11). The inertia at no load is determined from the value obtained in step 11 and the maximum torque of the motor specified by the rating (step 12). In the above equation (3), AL ′=0
Assuming that, the total weight MS of the hand 5 and the gripped object 6 is measured by the force sensor 4 with the robot hand 5 gripping the gripped object 6, which is the attachment target (step 13),
The inertia under load is determined by substituting the value of inertia under no load in step 12 into equation (3) (step 14). The maximum angular acceleration under load is determined from this value of inertia under load (step 15),
The value is instructed to the control circuit 10 (see FIG. 6).

【0016】(c)Z軸の加速度調整 Z軸31は直線運動を行いボールネジを用いているので
、Z軸のモータ3から見た等価イナーシャは    I
Z =I′Z +(M4 +MS +ML )・(P/
2π)2           …(4)I′z :Z
軸31のモータ軸のイナーシャ、M4 :Z軸31のボ
ールネジの先の質量、P:ボールネジのピッチで求めら
れる。2軸の場合と同様にML の値は力覚センサ4で
測定可能であり、ML だけがイナーシャに影響がある
。手順も前記2軸の角加速度調整と同様であり、ただ直
線運動のため加速度を指示することになる。また直線角
加速度(d2 θ/dt2 )とモータの角加速度(d
2 x/dt2 )との関係は、     (d2 x/dt2 )=(P/2π)(d2
 θ/dt2 )          …(5)である
(c) Z-axis acceleration adjustment Since the Z-axis 31 performs linear motion and uses a ball screw, the equivalent inertia seen from the Z-axis motor 3 is I
Z = I'Z + (M4 +MS +ML)・(P/
2π)2...(4)I'z :Z
It is determined by the inertia of the motor shaft of the shaft 31, M4: the mass of the tip of the ball screw of the Z-axis 31, and P: the pitch of the ball screw. As in the case of two axes, the value of ML can be measured by the force sensor 4, and only ML has an effect on the inertia. The procedure is the same as the two-axis angular acceleration adjustment described above, only the acceleration is instructed for linear motion. Also, linear angular acceleration (d2 θ/dt2) and motor angular acceleration (d
2 x/dt2 ) is (d2 x/dt2 )=(P/2π)(d2
θ/dt2 ) (5).

【0017】(d)1軸の角加速度調整1軸のモータ1
に減速器(図示を省略)が設けられている場合に1軸か
ら見たイナーシャI1 について図5を参照して説明す
る。この1軸のモータ1から見たイナーシャI1 は、     I1 =I′1 +(1/D1 )2 {(R
1 )2 ・M1           +(R4 )
2 ・M2 +(R5 )2 ・(M3 +MS +M
L )          +A′1 +A′2 +(
A′3 +A′S +A′L )}        …
(6)である。ここで、I′1 は1軸のモータ1のイ
ナーシャ、D1 は1軸11の減速比、M1 は1軸1
1の質量、R1 は1軸11のモータ軸から重心までの
距離、R4 は1軸のモータ1から2軸の重心までの距
離、R5 は1軸のモータ1から3軸と4軸の重心まで
の距離、A′1 は1軸11の重心まわりのイナーシャ
である。
(d) Single-axis angular acceleration adjustment Single-axis motor 1
The inertia I1 seen from one axis when a decelerator (not shown) is provided in the motor will be explained with reference to FIG. The inertia I1 seen from this single-axis motor 1 is I1 = I'1 + (1/D1)2 {(R
1)2 ・M1 +(R4)
2 ・M2 +(R5)2 ・(M3 +MS +M
L) +A'1 +A'2 +(
A'3 +A'S +A'L)}...
(6). Here, I'1 is the inertia of the motor 1 on the 1st axis, D1 is the reduction ratio of the 1st axis 11, and M1 is the 1st axis 1
1 mass, R1 is the distance from the motor axis of the 1st axis 11 to the center of gravity, R4 is the distance from the 1st axis motor 1 to the 2nd axis' center of gravity, R5 is the distance from the 1st axis motor 1 to the 3rd and 4th axes' centers of gravity. The distance A′1 is the inertia around the center of gravity of one axis 11.

【0018】前記(6)式は、{(R1 )2 ・M1
+A′1 )が1軸11から見た1軸の11のイナーシ
ャ、{(R4 )2 ・M2 +A′2 }が1軸11
から見た2軸21のイナーシャ、{(R5 )2 ・(
M3 +MS +ML )+(A′3 +A′S +A
′L )}が1軸11から見たZ軸(3軸)31のイナ
ーシャであり、これら各イナーシャの合計が1軸11か
ら見た全体のイナーシャとなる。
The above formula (6) is expressed as {(R1)2 ・M1
+A'1) is the inertia of the 1st axis 11 seen from the 1st axis 11, {(R4)2 ・M2 +A'2} is the inertia of the 1st axis 11
The inertia of the two axes 21 seen from {(R5)2 ・(
M3 +MS +ML )+(A'3 +A'S +A
'L)} is the inertia of the Z axis (three axes) 31 seen from the first axis 11, and the sum of these inertias becomes the overall inertia seen from the first axis 11.

【0019】なお、1軸11の長さをL1 、2軸のロ
ボットアーム22が1軸のロボットアーム12に対して
なす角度をθ2 とすると、     R4 ={(L1 )2 +(R2 )2 −
2cos (π−θ2 )・L1 ・R2 } 0.5
                         
                         
              …(7)    R5 
={(L1 )2 +(R3 )2 −2cos (π
−θ2 )・L1 ・R3 } 0.5       
                         
                         
       …(8)となる。このR4 ,R5 は
角度θ2 だけより変化する。 前記(6)式において2軸の角加速度調整と同様にA′
L の変化が無視出来ると仮定すれば、力覚センサ4に
より測定したML とθ2 によりイナーシャが計算可
能である。この結果と(1)式を用いることにより最大
加速度を求めることが出来る。手順は前記(b)の2軸
の角加速度調整と同様である。
[0019] If the length of the single axis 11 is L1, and the angle that the two-axis robot arm 22 makes with respect to the single-axis robot arm 12 is θ2, then R4 = {(L1)2 + (R2)2 -
2cos (π-θ2)・L1・R2} 0.5


…(7) R5
= {(L1)2 +(R3)2 −2cos (π
-θ2)・L1・R3} 0.5


...(8). These R4 and R5 change only by the angle θ2. In equation (6) above, A' is similar to the two-axis angular acceleration adjustment.
Assuming that the change in L can be ignored, the inertia can be calculated from ML and θ2 measured by the force sensor 4. By using this result and equation (1), the maximum acceleration can be determined. The procedure is the same as the two-axis angular acceleration adjustment described in (b) above.

【0020】次に、図6を参照して本実施例方法の具体
的動作を説明する。まず、6軸方向に対して検知する力
覚センサ4の出力はセンサ処理回路7及びADコンバー
タ8を介して制御コントローラ9に入力される。力覚セ
ンサ4の2軸方向の値である質量ML を、無負荷時の
値である質量FZOと所定の負荷を装着した時の値であ
る質量FZLより     ML =FZL−FZO          
                         
         …(9)を用いてML を算出する
。次に、2軸21について実際に動作させることにより
、無負荷時の最大角加速度θ2MAXを測定しモータ2
1の定格表から最大トルクを読み出して、前記(1)式
により無負荷時のイナーシャI20を計算する。
Next, the concrete operation of the method of this embodiment will be explained with reference to FIG. First, the output of the force sensor 4 that detects in six axial directions is input to the controller 9 via the sensor processing circuit 7 and the AD converter 8. The mass ML, which is the value in the two-axis directions of the force sensor 4, is calculated from the mass FZO, which is the value when there is no load, and the mass FZL, which is the value when a predetermined load is attached. ML = FZL - FZO

...Calculate ML using (9). Next, by actually operating the two axes 21, the maximum angular acceleration θ2MAX at no load is measured, and the motor 2
The maximum torque is read from the rating table in No. 1, and the inertia I20 at no-load is calculated using the equation (1) above.

【0021】     I20=T2MAX/θ2MAX      
                         
       …(10)質量ML の負荷時のイナー
シャI2 は    I2 =I20+ML ・(L2
 )2                      
         …(11)ここでL2 は2軸21
のモータ軸の中心から負荷の重心までの距離である。こ
れから質量ML の負荷時における角加速度の最大値は     I2 ・θ2 =I20・θZMAX    
                         
     …(12)となる。この値を最大角加速度と
して制御装置に指示することにより、負荷に応じた最大
角加速度を実現することができる。Z軸31も同様の手
段で実現できる。
I20=T2MAX/θ2MAX

...(10) The inertia I2 when the mass ML is loaded is I2 = I20 + ML ・(L2
)2
...(11) Here, L2 is 2 axes 21
is the distance from the center of the motor shaft to the center of gravity of the load. From this, the maximum value of angular acceleration when the mass ML is loaded is I2 ・θ2 = I20・θZMAX

...(12). By instructing the control device to use this value as the maximum angular acceleration, it is possible to realize the maximum angular acceleration according to the load. The Z-axis 31 can also be realized by similar means.

【0022】また、1軸11の場合は無負荷でθ2 =
0のときのイナーシャI100 と無負荷でθ2 =9
0°の時のを前記(6)式に各々代入して求める。この
求められた各イナーシャの差(I100 −I1090
)は、    I100 −I1090=(L1 ・R
2 ・M2 )+{L1 ・R3 ・(M3 +MS 
)}                       
                         
              …(13)となり、未知
数がR2 ,R3 ,M2 ,M3+MS の4つにな
る。そこで、2軸21と同様に無負荷での最大角速度を
θ2 を変化させ5つのポイントで測定し、最大トルク
(定格表)から計算してイナーシャをθ2 に対応して
5つ求める。これらの値から4つの差を求めそれらから
R2 ,R3 ,M2 ,M3 +MS の値を求める
。またその値から残りの変化しないイナーシャ分も計算
する。このような計算によりθ2 の角度に対応したイ
ナーシャの値が求まり、最大角速度を算出する。負荷の
変動にたいしては、2軸と同様の手法を用いる。
[0022] In addition, in the case of one axis 11, θ2 = without load
Inertia I100 at 0 and θ2 = 9 with no load
It is determined by substituting the values at 0° into the equation (6). The difference between the obtained inertias (I100 - I1090
) is I100 −I1090=(L1 ・R
2 ・M2 )+{L1 ・R3 ・(M3 +MS
)}

...(13), and there are four unknowns: R2, R3, M2, and M3+MS. Therefore, similarly to the two-shaft 21, the maximum angular velocity under no load is measured at five points while changing θ2, and the inertia is calculated from the maximum torque (rating table) to find five inertias corresponding to θ2. Four differences are determined from these values, and the values of R2, R3, M2, and M3 +MS are determined from them. The remaining inertia that does not change is also calculated from that value. Through such calculation, the value of inertia corresponding to the angle θ2 is determined, and the maximum angular velocity is calculated. For changes in load, the same method as for two axes is used.

【0023】(b)本発明の他の実施例前記実施例にお
いては、複数軸で連結動作する複数のロボットアームを
備える構成としが、単一のロボットアームで形成し、こ
の単一のロボットアームについて最大の角加速度で作業
を行なわせることもできる。また、前記実施例において
は、複数のロボットアームにおける先端にZ軸アームを
備える構成としたが、Z軸アームを備えることなくロボ
ットアームの先端に力覚センサを介して直接ハンドを備
える構成とすることもできる。
(b) Other Embodiments of the Invention In the above embodiments, the structure is provided with a plurality of robot arms that connect and operate on a plurality of axes. It is also possible to perform work with maximum angular acceleration. Further, in the above embodiment, the Z-axis arm is provided at the tip of the plurality of robot arms, but the robot arm is configured to have a hand directly at the tip via a force sensor without providing the Z-axis arm. You can also do that.

【0024】(c)他の本発明の一実施例本実施例に係
るロボットの制御方法を図7ないし図9に基づいて説明
する。この図7は本実施例方法が適用されるスカラ型ロ
ボットの概略構成図、図8は本実施方法の前提となるP
ID(比例・積分・微分)制御のブロック構成図、図9
は本実施例方法の動作フローチャートを示す。
(c) Another Embodiment of the Present Invention A robot control method according to this embodiment will be explained with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a SCARA type robot to which this embodiment method is applied, and FIG. 8 is a P
Block configuration diagram of ID (proportional/integral/derivative) control, Figure 9
shows an operation flowchart of the method of this embodiment.

【0025】前記各図において本実施例方法は、前記図
3〜図7に記載の実施例と同様に1軸、2軸、Z軸から
各々イナーシャを求めることについて共通するが、前記
各イナーシャを求める際のZ軸にかかる質量ML の測
定方法を異にする。即ち、前記質量ML は、サーボ制
御系により動作するZ軸31の目標位置と現在位置の位
置偏差により推定する。一般的にスカラ型ロボットの制
御系は位置偏差を基準としたPID制御で構成されてい
る(図8を参照)。また、Z軸31は稼動方向が重力と
一致しているので、モータ3に重力を補正するための一
定電流を流している。この様なPID制御系において、
Z軸31のサーボ系を一時的にPD制御とし、重力を補
償するための一定電流を「0」とする。こうして、Z軸
31が静定したときの位置偏差Δは、速度が「0」のた
めD(微分)制御の影響は無くなり、P(比例)フィー
ドバックだけが関係する。フィードバックゲインは普通
一定なので、比例定数をKP としてZ軸31にかかる
負荷(ハンドとハンドの把持物との総質量)の重量をM
L とすると、     ML =Δ×KP             
                         
       …(14)の関係があり、負荷重量Wと
位置偏差Δは比例関係にある。
[0025] In each of the above figures, the method of this embodiment is similar to the embodiments shown in Figs. The method of measuring the mass ML applied to the Z-axis is different. That is, the mass ML is estimated based on the positional deviation between the target position and the current position of the Z-axis 31 operated by the servo control system. Generally, the control system of a SCARA type robot is configured by PID control based on positional deviation (see FIG. 8). Furthermore, since the operating direction of the Z-axis 31 coincides with the gravity, a constant current is passed through the motor 3 to compensate for the gravity. In such a PID control system,
The servo system of the Z-axis 31 is temporarily controlled by PD, and the constant current for compensating for gravity is set to "0". In this way, the positional deviation Δ when the Z-axis 31 is statically fixed is not influenced by D (differential) control because the speed is "0", and only P (proportional) feedback is involved. Since the feedback gain is normally constant, the weight of the load (total mass of the hand and the object held by the hand) applied to the Z-axis 31 is M with the proportionality constant being KP.
If L, ML = Δ×KP

...(14) exists, and the load weight W and the positional deviation Δ are in a proportional relationship.

【0026】この比例関係を用いて位置偏差Δから先端
の質量ML を推定することができる。そして質量ML
 を推定した後には、この質量ML を補償する一定電
流をモータ3に流し、制御系をPID制御に戻す。なお
、質量ML を補償する電流とI(積分)制御のフィー
ドバックがあるときには、静定時の位置偏差Δと負荷重
量は比例しない。前記推定された質量ML を(3)式
、(4)式、(6)式に代入して前記図3〜図7に記載
の実施例と同様に2軸の角加速度調整、Z軸の加速度調
整、1軸の角加速度調整を演算することとなる。
Using this proportional relationship, the mass ML of the tip can be estimated from the positional deviation Δ. and mass ML
After estimating the mass ML, a constant current is applied to the motor 3 to compensate for this mass ML, and the control system is returned to PID control. Note that when there is a current that compensates for the mass ML and feedback of I (integral) control, the positional deviation Δ during static stability and the load weight are not proportional. By substituting the estimated mass ML into equations (3), (4), and (6), two-axis angular acceleration adjustment and Z-axis acceleration are performed in the same manner as in the embodiments shown in FIGS. 3 to 7. Adjustment, uniaxial angular acceleration adjustment will be calculated.

【0027】次に、前記実施例の動作を図9を参照して
説明する。まず、Z軸31の先端に設けられたハンド5
を閉結(クローズ)することにより、部品等の対象物で
ある把持物6の把持を検知する(ステップ200)。P
ID制御系におけるZ軸31のサーボ系のうちI(積分
)制御のフィードバック定数を「0」にしてPD制御系
とする(ステップ201)。このPD制御系とすること
により質量補正用の電流Iを「0」とし(ステップ20
2)、このとき、Z軸31の先端が静止した状態で、こ
の静止した現在位置と目的位置との位置偏差Δを読出す
(ステップ203)。この位置偏差Δから負荷質量ML
 を前記(14)式に基づいて推定する(ステップ20
4)。
Next, the operation of the above embodiment will be explained with reference to FIG. First, the hand 5 provided at the tip of the Z-axis 31
By closing (closing) the gripping object 6, which is an object such as a component, is detected (step 200). P
Among the servo systems for the Z-axis 31 in the ID control system, the feedback constant of the I (integral) control is set to "0" to form a PD control system (step 201). By using this PD control system, the current I for mass correction is set to "0" (step 20
2) At this time, with the tip of the Z-axis 31 stationary, the positional deviation Δ between the stationary current position and the target position is read out (step 203). From this positional deviation Δ, the load mass ML
is estimated based on the above equation (14) (step 20
4).

【0028】前記質量補正電流Iを「0」とした状態で
Z軸31の先端の負荷を変動させて質量ML とZ軸3
1の位置偏差Δとの関係から比例定数Ki を求める。 また、前記質量ML と質量補正電流Iとの間には  
  ML =Ki ・I              
                         
     …(15)の関係があり、この関係から負荷
を変動した際に位置変動Δが「0」となるような質量補
正用電流Iを測定し比例定数Ki を求めておく。この
ようにして前記(15)式に基づき質量ML から質量
補正電流Iを計算する(ステップ205)。この質量補
正電流IをZ軸31のモータ3に出力して位置偏差Δを
「0」に近くする(ステップ206)。
With the mass correction current I set to "0", the load at the tip of the Z-axis 31 is varied to adjust the mass ML and the Z-axis 3.
The proportionality constant Ki is determined from the relationship with the positional deviation Δ of 1. Moreover, between the mass ML and the mass correction current I,
ML=Ki・I

...(15), and based on this relationship, the mass correction current I is measured so that the positional variation Δ becomes "0" when the load is varied, and the proportionality constant Ki is determined. In this way, the mass correction current I is calculated from the mass ML based on the equation (15) (step 205). This mass correction current I is output to the motor 3 of the Z-axis 31 to bring the positional deviation Δ close to "0" (step 206).

【0029】ここで、前記図3ないし図7に記載と同様
にして、2軸21についての無負荷時における最大角加
速度θ2MAXを測定し、またモータ2の定格表から最
大トルクT2MAXを読出して前記(10)式に基づい
て無負荷時のイナーシャI20を算出する。次に、Z軸
31のPID制御系におけるI(積分)制御のフィード
バックゲインを元の値に戻す(ステップ207)。前記
ステップ204で推定した質量ML の負荷時における
イナーシャI2 は     I2 =I20+ML (L2 )2    
                         
    …(16)として算出する(ステップ208)
。ここで、L2 は2軸21のモータ軸の中心から負荷
の重心までの距離である。これから質量ML の負荷時
の角加速度の最大値θ2MAXを次式により求める(ス
テップ209)。
Here, in the same manner as described in FIGS. 3 to 7, the maximum angular acceleration θ2MAX of the two axes 21 under no load is measured, and the maximum torque T2MAX is read from the rating table of the motor 2. Inertia I20 under no load is calculated based on equation (10). Next, the feedback gain of the I (integral) control in the PID control system of the Z-axis 31 is returned to its original value (step 207). The inertia I2 when the mass ML estimated in step 204 is loaded is I2 = I20+ML (L2)2

...(16) (step 208)
. Here, L2 is the distance from the center of the motor shaft of the two shafts 21 to the center of gravity of the load. From this, the maximum value θ2MAX of the angular acceleration when the mass ML is loaded is determined by the following equation (step 209).

【0030】     I2 ・θ2 =I20・θ2MAX    
                         
     …(17)この値を最大角加速度として制御
コントローラに指示することにより、負荷に応じた最大
角加速度を実現することができる。Z軸も同様の手段で
実現できる。また1軸の場合は無負荷でθ2 =0のと
きのイナーシャI100 と、無負荷でθ2 =90°
の時のイナーシャI1090の差が前記(12)式のよ
うな関係の場合にも前記図3ないし図7に記載の実施例
と同様にして最大角速度を算出する。
I2・θ2=I20・θ2MAX

(17) By instructing the controller to use this value as the maximum angular acceleration, it is possible to realize the maximum angular acceleration according to the load. The Z axis can also be realized by similar means. In addition, in the case of a single axis, the inertia I100 when θ2 = 0 with no load, and the inertia I100 when θ2 = 90° with no load
Even when the difference in inertia I1090 at the time of 1090 has a relationship such as the above equation (12), the maximum angular velocity is calculated in the same manner as in the embodiments shown in FIGS. 3 to 7.

【0031】なお、本実施例においてはロボットアーム
を2つとして構成したが、2以上のロボットアーム又は
単一のロボットアームの場合においてもロボットアーム
の先端にZ軸アームを有する構成であればいずれにも適
用することができる。
In this embodiment, two robot arms are used, but even in the case of two or more robot arms or a single robot arm, any configuration can be used as long as the robot arm has a Z-axis arm at the tip. It can also be applied to

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明においては、無負荷
時のイナーシャ及び力覚センサの検出重量に基づく負荷
時のイナーシャを演算し、この負荷時のイナーシャに基
づいて負荷時におけるロボットアームの最大角加速度を
演算することにより、力覚センサの検出重量に適合した
最適な最大角加速度でロボットアーム又はZ軸アームを
動作できることとなり、ロボットの空間移動時間を最短
にする。特に、ツールチェンジャを用いて種々のハンド
を取替える場合、又はハンドの把持物が種々異なる重量
の場合には全体の作業時間を短縮する効果を有する。
As described above, in the present invention, the inertia under no load and the inertia under load are calculated based on the weight detected by the force sensor, and the inertia under load is calculated based on the inertia under load. By calculating the maximum angular acceleration, the robot arm or Z-axis arm can be operated with the optimal maximum angular acceleration that matches the weight detected by the force sensor, thereby minimizing the spatial movement time of the robot. Particularly, when changing various hands using a tool changer, or when the objects held by the hands have different weights, this has the effect of shortening the overall working time.

【0033】また、他の本発明においては、積分制御の
フィードバック定数を零として比例・微分制御でZ軸ア
ームを動作させ、この現在位置と目標位置との位置偏差
からZ軸アームの先端に設けられたハンドで把持された
対象物の質量を推定し、この推定質量に負荷時のイナー
シャを演算し、この負荷時のイナーシャから負荷時にお
ける各種負荷に適合する最大角加速度を演算する。この
最大角加速度に基づいてロボットアームのアーム軸を駆
動制御することにより、高価格な力覚センサを設けるこ
となくロボットの空間移動時間を短縮化する。また、Z
軸アーム先端に力覚センサを設ける必要がなくなり、ス
カラ型ロボットの構成、特にZ軸アームの構成を簡略化
すると共にアーム自体の重量を軽量化する効果を有する
Further, in another aspect of the present invention, the Z-axis arm is operated by proportional/differential control with the feedback constant of the integral control set to zero, and the positional deviation between the current position and the target position is determined based on the positional deviation between the current position and the target position. The mass of the object gripped by the hand is estimated, the inertia at the time of load is calculated on this estimated mass, and the maximum angular acceleration suitable for various loads at the time of load is calculated from the inertia at the time of load. By controlling the drive of the arm axis of the robot arm based on this maximum angular acceleration, the spatial movement time of the robot can be shortened without providing an expensive force sensor. Also, Z
There is no need to provide a force sensor at the tip of the axis arm, which has the effect of simplifying the configuration of the SCARA type robot, especially the configuration of the Z-axis arm, and reducing the weight of the arm itself.

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

【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.

【図2】他の本発明の原理説明図である。FIG. 2 is a diagram illustrating another principle of the present invention.

【図3】図1記載の発明の一実施例に適用されるスカラ
型ロボットの概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a SCARA type robot applied to one embodiment of the invention shown in FIG. 1;

【図4】図3記載実施例のロボットアームの支点と重心
とのイナーシャ説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of inertia between the fulcrum and the center of gravity of the robot arm of the embodiment shown in FIG. 3;

【図5】図3記載実施例の各ロボットアームのイナーシ
ャ説明図である。
5 is an explanatory diagram of inertia of each robot arm in the embodiment shown in FIG. 3; FIG.

【図6】図3記載実施例が適用される具体的ブロック図
である。
FIG. 6 is a concrete block diagram to which the embodiment shown in FIG. 3 is applied.

【図7】図2記載の発明の一実施例に適用されるスカラ
型ロボットの概略構成図である。
7 is a schematic configuration diagram of a SCARA type robot applied to one embodiment of the invention shown in FIG. 2. FIG.

【図8】図7記載の実施例におけるPID制御系ブロッ
ク図である。
FIG. 8 is a block diagram of a PID control system in the embodiment shown in FIG. 7;

【図9】図7記載の実施例における動作フローチャート
である。
FIG. 9 is an operation flowchart in the embodiment shown in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…1軸のモータ 2…2軸のモータ 3…Z軸のモータ 4…力覚センサ 5…ハンド 6…把持物 7…センサ処理回路 8…ADコンバータ 9…制御コントローラ 10…制御回路 11…1軸 12…1軸アーム 21…2軸 22…2軸アーム 31…Z軸 32…Z軸アーム 1...1-axis motor 2...2-axis motor 3...Z-axis motor 4...Force sensor 5...Hand 6...Gripped object 7...Sensor processing circuit 8...AD converter 9...Control controller 10...Control circuit 11...1 axis 12...1 axis arm 21...2 axes 22...2-axis arm 31...Z axis 32...Z-axis arm

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ロボットアームの先端とハンドとの間
に力覚センサを備えるスカラ型ロボットの動作を制御す
るロボットの制御方法において、前記ハンド及び当該ハ
ンドで把持された対象物が無い無負荷時における最大角
加速度を測定し、当該測定された最大角加速度と前記ロ
ボットアームを駆動するモータの最大トルクとから無負
荷時におけるイナーシャを演算する無負荷イナーシャ演
算工程と、前記無負荷イナーシャ演算工程の無負荷時に
おけるイナーシャ及び力覚センサの検出質量に基づいて
負荷時におけるイナーシャを演算する負荷イナーシャ演
算工程と、前記負荷時のイナーシャに基づいて負荷時の
質量に対応する前記ロボットアームの最大角加速度を演
算する最大角加速度演算工程とを備え、前記最大角加速
度に基づいてロボットアームのアーム軸を駆動制御する
ことを特徴とするロボット制御方法。
1. A robot control method for controlling the operation of a SCARA type robot having a force sensor between a tip of a robot arm and a hand, wherein the hand and the object gripped by the hand are not loaded. a no-load inertia calculation step of measuring the maximum angular acceleration at and calculating the inertia at no-load from the measured maximum angular acceleration and the maximum torque of the motor driving the robot arm; a load inertia calculation step of calculating inertia under load based on the inertia under no load and the mass detected by the force sensor; and the maximum angular acceleration of the robot arm corresponding to the mass under load based on the inertia under load. a maximum angular acceleration calculation step of calculating a maximum angular acceleration, and driving and controlling an arm axis of a robot arm based on the maximum angular acceleration.
【請求項2】  前記請求項1記載のロボットの制御方
法において、前記無負荷イナーシャ演算工程及び負荷イ
ナーシャ演算工程で前記ロボットアームのZ軸動作にお
ける無負荷時及び負荷時の各等価イナーシャを演算し、
当該負荷時のイナーシャに基づいて最大角加速度演算工
程で負荷時における最大加速度を演算することを特徴と
するロボットの制御方法。
2. The robot control method according to claim 1, wherein the no-load inertia calculation step and the loaded inertia calculation step calculate each equivalent inertia during no-load and under-load in the Z-axis motion of the robot arm. ,
A method for controlling a robot, comprising calculating a maximum acceleration under load in a maximum angular acceleration calculation step based on inertia under load.
【請求項3】  前記請求項1又は2記載のロボットの
制御方法において、複数のロボットアームを各々連結支
持する複数軸における各々に対するモータの各イナーシ
ャを、前記無負荷イナーシャ演算工程、負荷イナーシャ
演算工程で各々演算し、各イナーシャに基づいて前記ロ
ボットアームの最大角加速度を最大角加速度演算工程で
演算することを特徴とするロボット制御方法。
3. The method of controlling a robot according to claim 1, wherein the inertia of the motor for each of a plurality of axes that connect and support a plurality of robot arms is determined by the step of calculating the no-load inertia and the step of calculating the load inertia. , and the maximum angular acceleration of the robot arm is calculated in a maximum angular acceleration calculation step based on each inertia.
【請求項4】  ロボットアームの先端に設けられるZ
軸アームを備えるスカラ型ロボットであって、前記Z軸
アームをZ軸方向に動作させるモータを比例・積分・微
分制御のサーボ制御系に基づいて制御するロボット制御
方法において、前記Z軸アーム先端に設けられたハンド
及び当該ハンドで把持された対象物が無い無負荷時にお
ける最大角加速度を測定し、当該測定された最大角加速
度と前記ロボットアームを駆動するモータの最大トルク
とから無負荷時におけるイナーシャを演算する無負荷イ
ナーシャ演算工程と、前記Z軸アームを比例・微分制御
のサーボ制御系で目標位置へ動作させ、当該動作後の位
置と目標位置との位置偏差から前記ハンドに把持された
対象物の質量を推定する質量推定工程と、前記無負荷イ
ナーシャ演算工程の無負荷時におけるイナーシャ及び質
量推定工程の推定質量に基づいて負荷時におけるイナー
シャを演算する負荷イナーシャ演算工程と、前記負荷時
のイナーシャに基づいて負荷時の質量に対応する前記ロ
ボットアームの最大角加速度を演算する最大角加速度演
算工程とを備え、前記最大角加速度に基づいてロボット
アームのアーム軸を駆動制御することを特徴とするロボ
ット制御方法。
[Claim 4] Z provided at the tip of the robot arm
In a SCARA type robot equipped with an axis arm, in a robot control method in which a motor for operating the Z-axis arm in the Z-axis direction is controlled based on a servo control system of proportional, integral, and differential control, Measure the maximum angular acceleration under no load when there is no hand provided and no object gripped by the hand, and calculate the maximum angular acceleration under no load from the measured maximum angular acceleration and the maximum torque of the motor that drives the robot arm. A no-load inertia calculation step for calculating inertia, and a step in which the Z-axis arm is moved to a target position using a proportional/derivative control servo control system, and a position deviation between the position after the movement and the target position is determined based on the positional deviation between the position after the movement and the target position. a mass estimation step of estimating the mass of the object; a load inertia calculation step of calculating the inertia under load based on the inertia at no load in the no-load inertia calculation step and the estimated mass in the mass estimation step; and a maximum angular acceleration calculation step of calculating the maximum angular acceleration of the robot arm corresponding to the mass under load based on the inertia of the robot arm, and the arm axis of the robot arm is drive-controlled based on the maximum angular acceleration. robot control method.
【請求項5】  前記請求項4記載のロボットの制御方
法において、複数のロボットアームを各々連結支持する
複数軸における各々のモータに対する各イナーシャを、
前記無負荷イナーシャ演算工程、負荷イナーシャ工程で
各々演算し、各イナーシャに基づいて前記ロボットアー
ムの最大角加速度を最大角加速度演算工程で演算するこ
とを特徴とするロボット制御方法。
5. The robot control method according to claim 4, wherein each inertia for each motor in a plurality of axes that respectively connect and support a plurality of robot arms is determined by:
A robot control method characterized in that the no-load inertia calculation step and the loaded inertia calculation step each calculate the maximum angular acceleration of the robot arm based on each inertia in the maximum angular acceleration calculation step.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453262C (en) * 2004-02-13 2009-01-21 兄弟工业株式会社 Conveying device, conveying acceleration decision method for conveying device
JP2013121625A (en) * 2011-12-09 2013-06-20 Seiko Epson Corp Robot device and method of controlling robot device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615206U (en) * 1979-07-11 1981-02-09
JPS5661091U (en) * 1979-10-15 1981-05-23
JPS6278004U (en) * 1985-11-01 1987-05-19
JPS63167309U (en) * 1987-04-17 1988-10-31

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615206U (en) * 1979-07-11 1981-02-09
JPS5661091U (en) * 1979-10-15 1981-05-23
JPS6278004U (en) * 1985-11-01 1987-05-19
JPS63167309U (en) * 1987-04-17 1988-10-31

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453262C (en) * 2004-02-13 2009-01-21 兄弟工业株式会社 Conveying device, conveying acceleration decision method for conveying device
JP2013121625A (en) * 2011-12-09 2013-06-20 Seiko Epson Corp Robot device and method of controlling robot device

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