JPH0436813A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
- Publication number
- JPH0436813A JPH0436813A JP14277390A JP14277390A JPH0436813A JP H0436813 A JPH0436813 A JP H0436813A JP 14277390 A JP14277390 A JP 14277390A JP 14277390 A JP14277390 A JP 14277390A JP H0436813 A JPH0436813 A JP H0436813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- feedforward
- threshold value
- value
- gain
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41012—Adjust feedforward gain
Landscapes
- 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。
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〉
本発明は予め計算された軌道上を移動させるためにサー
ボ制御部によって関節を制御する装置に係り、特に微小
距離の動作に於ける制御性能の改良に関する。
ボ制御部によって関節を制御する装置に係り、特に微小
距離の動作に於ける制御性能の改良に関する。
〈従来の技術〉
１７ボツト制御装置は、例えば本出願人の提案に係る特
開平１−２４０９０９号公報等で公知である。この様な
装置においては、ロポツ１−の手先か所定の軌道上を移
動するように、予め各関節の動作角を時系列的に計算し
て、この動作角を実現するようにサーボ制御している。
開平１−２４０９０９号公報等で公知である。この様な
装置においては、ロポツ１−の手先か所定の軌道上を移
動するように、予め各関節の動作角を時系列的に計算し
て、この動作角を実現するようにサーボ制御している。
通常、サーボ制御にフィードフォワード制御を用いて追
従特性を向上させている。
従特性を向上させている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし従来装置では、微小距離を動作して位置決めする
場合には、動作時間が相対的に短くなる結果、動作がス
テップ応答的になってフィードフォワード制御によるオ
ーバーシュー１〜が発生し易くなり、制御性能」−問題
を生ずるという課題があった。
場合には、動作時間が相対的に短くなる結果、動作がス
テップ応答的になってフィードフォワード制御によるオ
ーバーシュー１〜が発生し易くなり、制御性能」−問題
を生ずるという課題があった。
本発明はこのような課題を解決したもので、大距離動作
の際の追従特性を良好に保持しつつ微小距離の動作にお
いてはオーバーシュートの発生しにくいサーボ制御方式
を備えたロボット制御装置を提供することを目的とする
。
の際の追従特性を良好に保持しつつ微小距離の動作にお
いてはオーバーシュートの発生しにくいサーボ制御方式
を備えたロボット制御装置を提供することを目的とする
。
〈課題を解決するだめの手段〉
このような目的を達成する本発明は、現在位置から指示
された目標位置までの軌道データを演算し、関節毎の指
令データを生成する軌道生成部と、当該現在位置と目標
位置のデータを基に移動距離を演算する移動量演算手段
と、前記軌道生成部で求めた指令データに従い前記各関
節をフィードバック制御すると共に、指定された値によ
りゲインを定めて前記目標位置に応じた前記各関節のフ
ィードフォワード制御を行なうサーボ制御部とを具備す
るロボット制御装置において、次の構成としたものであ
る。
された目標位置までの軌道データを演算し、関節毎の指
令データを生成する軌道生成部と、当該現在位置と目標
位置のデータを基に移動距離を演算する移動量演算手段
と、前記軌道生成部で求めた指令データに従い前記各関
節をフィードバック制御すると共に、指定された値によ
りゲインを定めて前記目標位置に応じた前記各関節のフ
ィードフォワード制御を行なうサーボ制御部とを具備す
るロボット制御装置において、次の構成としたものであ
る。
この移動量演算手段で演算した移動距離と第１のしきい
値（Ｄ１）及びこの第１のしきい値よりも小さな第２の
しきい＆ｆ（１）２）とを比較し、今回の指令の場合分
けをする比較手段と、この比較手段で前記移動距離か第
１のしきい値よりも大きいと認めたときは予め定められ
な値（Ｋｖｒｒ）、第１のしきい値と第２のしきい値の
中間であると認めたときはこの移動距離に応じて単調的
に前記所定値を調節した前記所定値よりも小さな値、第
２のしきい値よりも小さいときはゼロを、前記サーボ制
御部のフィードフォワードゲインの指定地として与、え
る係数演算手段と設けたことを特徴としている。
値（Ｄ１）及びこの第１のしきい値よりも小さな第２の
しきい＆ｆ（１）２）とを比較し、今回の指令の場合分
けをする比較手段と、この比較手段で前記移動距離か第
１のしきい値よりも大きいと認めたときは予め定められ
な値（Ｋｖｒｒ）、第１のしきい値と第２のしきい値の
中間であると認めたときはこの移動距離に応じて単調的
に前記所定値を調節した前記所定値よりも小さな値、第
２のしきい値よりも小さいときはゼロを、前記サーボ制
御部のフィードフォワードゲインの指定地として与、え
る係数演算手段と設けたことを特徴としている。
く作 用〉
本発明の各構成要素はつぎの作用をする。軌道生成部と
フィードフォワード制御機能を有するサーボ制御部は一
般的なものである。移動量演算手段は各関節の移動距離
を求め、比較手段でこの移動距離に従いクラス分けを行
ない、係数演算手段でこの比較手段で分類された所に従
ってフィードフォワードゲインを調節している。これに
より、命令に応じた最適フィードフォワード制御が実現
される。
フィードフォワード制御機能を有するサーボ制御部は一
般的なものである。移動量演算手段は各関節の移動距離
を求め、比較手段でこの移動距離に従いクラス分けを行
ない、係数演算手段でこの比較手段で分類された所に従
ってフィードフォワードゲインを調節している。これに
より、命令に応じた最適フィードフォワード制御が実現
される。
〈実施例〉
以下図面を用いて、本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示ず構成ブロック図である
。図において、軌道生成部１０は現在位置から指示され
た目標位置までの軌道データを演算するもので、例えば
現在位置は被制御ロボットのセンサより受取り、目標位
置は外部から指令された命令をレジスタ等に記憶してお
く。軌道データは時系列的な座標を表しており、ロボッ
トを構成する各関節毎にこの軌道を実現するのに必要な
各関節の動作パターンと移動距離などからなる指令デー
タを生成している。移動量演算部２０は現在位置と目標
位置から移動距離りを演算するもので、例えば軌道生成
部１０と共通の演算装置を使用する。移動距離りはロボ
ット手先の移動経路に沿った距離である。各関節毎にサ
ーボ制御を行なっている場合には、各関節の移動角度量
がこの移動距離りに相当する。基準距離記憶部２５は、
標準のフィードフォワードゲインを与えるべき移動距離
りに対する第１のしきい値（Ｄ１）と、フィトフォワー
ドゲインをゼロにすべき移ｍ距離りに対する第２のしき
い値（Ｄ２ ； Ｄｉ＞Ｄ２）を記憶している。比較器
３０は移動量演算部２０で求めた移動距離りを基準距離
記憶部２５のしきい値と比較するもので、今回の移動距
離りに対してどのようなフィードフォワードゲインが最
適なのかをクラス分けしている。係数演算部４０は比較
器３０でのクラス分けによって以下の値をフィードフォ
ワードゲインとして定める。
。図において、軌道生成部１０は現在位置から指示され
た目標位置までの軌道データを演算するもので、例えば
現在位置は被制御ロボットのセンサより受取り、目標位
置は外部から指令された命令をレジスタ等に記憶してお
く。軌道データは時系列的な座標を表しており、ロボッ
トを構成する各関節毎にこの軌道を実現するのに必要な
各関節の動作パターンと移動距離などからなる指令デー
タを生成している。移動量演算部２０は現在位置と目標
位置から移動距離りを演算するもので、例えば軌道生成
部１０と共通の演算装置を使用する。移動距離りはロボ
ット手先の移動経路に沿った距離である。各関節毎にサ
ーボ制御を行なっている場合には、各関節の移動角度量
がこの移動距離りに相当する。基準距離記憶部２５は、
標準のフィードフォワードゲインを与えるべき移動距離
りに対する第１のしきい値（Ｄ１）と、フィトフォワー
ドゲインをゼロにすべき移ｍ距離りに対する第２のしき
い値（Ｄ２ ； Ｄｉ＞Ｄ２）を記憶している。比較器
３０は移動量演算部２０で求めた移動距離りを基準距離
記憶部２５のしきい値と比較するもので、今回の移動距
離りに対してどのようなフィードフォワードゲインが最
適なのかをクラス分けしている。係数演算部４０は比較
器３０でのクラス分けによって以下の値をフィードフォ
ワードゲインとして定める。
（１）Ｄ≧Ｄ １． ”’ １ ’ Ｋ ｖｒｒ
（ＩＩ＞ Ｄ ｉ ＞ Ｄ ＞ Ｄ ２・・・Ａ−Ｋ
（０＜１＜１）νＦＦ （廿） Ｄ２≧Ｄ＞Ｏ・・・０ ここでｋは、０〜１の値を取るＤの単調減少関数ｆ（Ｄ
）とするのか良く、例えば次式で表される式が採用され
ている。この場合、階段状に減少させても良い。
（ＩＩ＞ Ｄ ｉ ＞ Ｄ ＞ Ｄ ２・・・Ａ−Ｋ
（０＜１＜１）νＦＦ （廿） Ｄ２≧Ｄ＞Ｏ・・・０ ここでｋは、０〜１の値を取るＤの単調減少関数ｆ（Ｄ
）とするのか良く、例えば次式で表される式が採用され
ている。この場合、階段状に減少させても良い。
ｋ・−（］）−Ｄ２）／（ＤＩ−Ｄ２） （＋
）サーボ制御部５０は軌道生成部１０で求めた指令デー
タに従い各関節をフィードバック制御するもので、例え
は指令データを指令値レジスタ５】に登録し、モータ６
０にこの登Ｂ値に応じたパルス信号を送りエンコーダ７
０で実際に回転した量を測定し、角速度などを制御して
いる。この指令データは軌道生成部１０より時々刻々と
史４１１されている。フィードフォワード係数レジスタ
５２は、係数演算部４０でもとめたフィードフォワード
ゲインを記憶するもので、このゲインに従ってフィドフ
ォワー ド制御が為されている。
）サーボ制御部５０は軌道生成部１０で求めた指令デー
タに従い各関節をフィードバック制御するもので、例え
は指令データを指令値レジスタ５】に登録し、モータ６
０にこの登Ｂ値に応じたパルス信号を送りエンコーダ７
０で実際に回転した量を測定し、角速度などを制御して
いる。この指令データは軌道生成部１０より時々刻々と
史４１１されている。フィードフォワード係数レジスタ
５２は、係数演算部４０でもとめたフィードフォワード
ゲインを記憶するもので、このゲインに従ってフィドフ
ォワー ド制御が為されている。
第２図はロボット制御装置の制御ブロック図である。サ
ーボ制御部５０では、フィードバック制御として入力と
出力とを比較し、この偏差を所定の比例ゲインＫｐで増
幅すると共に、フィードフォワード制御として入力を所
定の速度フィードフォワードゲインＫＶＦＦ・Ｓで増幅
し、係数演算部４０で定めた係数にで調節し、その後フ
ィードバック制御量と加算している。この制御量はモー
タ６０側のＤ／Ａ （ディジタルアナログ）変換器でゲ
インＫ で増幅され、速度制御系のゲインＩ（ｖ及り八 びオンコータ７０のゲインＫＰＩ−を経て、サーボ制御
部５０のカウンタｓ−１を介して出力信号となる。
ーボ制御部５０では、フィードバック制御として入力と
出力とを比較し、この偏差を所定の比例ゲインＫｐで増
幅すると共に、フィードフォワード制御として入力を所
定の速度フィードフォワードゲインＫＶＦＦ・Ｓで増幅
し、係数演算部４０で定めた係数にで調節し、その後フ
ィードバック制御量と加算している。この制御量はモー
タ６０側のＤ／Ａ （ディジタルアナログ）変換器でゲ
インＫ で増幅され、速度制御系のゲインＩ（ｖ及り八 びオンコータ７０のゲインＫＰＩ−を経て、サーボ制御
部５０のカウンタｓ−１を介して出力信号となる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれは移動距離りに応じ
てフィードフォワー トゲインを調整しているので、大
距離を位置決め動作する場合にはフィードフォワード制
御により良好な追従特性が得られ、微小距離の位置決め
動作をする場合にはフィードバック制御のみを用いるの
でオーバーシュドの少ない位置決め制御か実現できる。
てフィードフォワー トゲインを調整しているので、大
距離を位置決め動作する場合にはフィードフォワード制
御により良好な追従特性が得られ、微小距離の位置決め
動作をする場合にはフィードバック制御のみを用いるの
でオーバーシュドの少ない位置決め制御か実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図はロボット制御装置の制御ブロック図である。
図はロボット制御装置の制御ブロック図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 現在位置から指示された目標位置までの軌道データを演
算し、関節毎の指令データを生成する軌道生成部と、 当該現在位置と目標位置のデータを基に移動距離を演算
する移動量演算手段と、 この移動量演算手段で演算した移動距離と第１のしきい
値（Ｄ１）及びこの第１のしきい値よりも小さな第２の
しきい値（Ｄ２）とを比較する比較手段と、 この比較手段で前記移動距離が第１のしきい値よりも大
きいと認めたときは予め定められた値（Ｋ＿Ｖ＿Ｆ＿Ｆ
）、第１のしきい値と第２のしきい値の中間であると認
めたときはこの移動距離に応じて単調的に前記所定値を
調節した前記所定値よりも小さな値、第２のしきい値よ
りも小さいときはゼロを与える係数演算手段と、 前記軌道生成部で求めた指令データに従い前記各関節を
フィードバック制御すると共に、前記係数演算手段で求
めた値によりゲインを定めて前記目標位置に応じた前記
各関節のフィードフオワード制御を行なうサーボ制御部
と、 を具備することを特徴とするロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277390A JPH0436813A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277390A JPH0436813A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436813A true JPH0436813A (ja) | 1992-02-06 |
Family
ID=15323253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14277390A Pending JPH0436813A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0436813A (ja) |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP14277390A patent/JPH0436813A/ja active Pending
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