JPH049326B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH049326B2 JPH049326B2 JP58017161A JP1716183A JPH049326B2 JP H049326 B2 JPH049326 B2 JP H049326B2 JP 58017161 A JP58017161 A JP 58017161A JP 1716183 A JP1716183 A JP 1716183A JP H049326 B2 JPH049326 B2 JP H049326B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- encoder
- trajectory
- steering
- resolution
- distance
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0272—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はロボツト等の移動機械の走行軌跡の
制御方法に関するものである。
制御方法に関するものである。
一般に移動機械の走行のコースはプログラムに
よつて与えられており、移動機械を正確に走行さ
せるためには、移動機械が定められた走行コース
を可能な限り正確になぞることが必要である。そ
して、移動機械に与えられた軌跡を正確に辿らせ
るには、一般に時間関数として与えられる操舵角
Θを正確に制御する必要がある。通常、この操舵
角Θの制御はエンコーダでΘを計測してフイード
バツクするものである。しかるに雑音に強く、経
年変化のないデジタル制御をする場合にはエンコ
ーダの分解能が制御精度となり、操舵指令角が分
解能より小さい値の場合には忠実な軌跡制御がで
きない。そこで分解能の精度の高いものを使用す
ることも考えられるが、高分解能のエンコーダは
価格も高価であり、かつ形状も大型化するという
問題点がある。
よつて与えられており、移動機械を正確に走行さ
せるためには、移動機械が定められた走行コース
を可能な限り正確になぞることが必要である。そ
して、移動機械に与えられた軌跡を正確に辿らせ
るには、一般に時間関数として与えられる操舵角
Θを正確に制御する必要がある。通常、この操舵
角Θの制御はエンコーダでΘを計測してフイード
バツクするものである。しかるに雑音に強く、経
年変化のないデジタル制御をする場合にはエンコ
ーダの分解能が制御精度となり、操舵指令角が分
解能より小さい値の場合には忠実な軌跡制御がで
きない。そこで分解能の精度の高いものを使用す
ることも考えられるが、高分解能のエンコーダは
価格も高価であり、かつ形状も大型化するという
問題点がある。
そこでその様な高分解能のエンコーダを使用せ
ずに、従来一般に使用されているエンコーダで正
確な軌跡制御を可能にする技術の開発が望まれて
いる。
ずに、従来一般に使用されているエンコーダで正
確な軌跡制御を可能にする技術の開発が望まれて
いる。
この発明は上記のごとき事情に鑑みてなされた
ものであつて、高分解能のエンコーダを使用せず
に、従来一般に使用されているエンコーダで正確
な軌跡制御を可能にする移動機械の走行軌跡の制
御方法を提供することを目的とするものである。
ものであつて、高分解能のエンコーダを使用せず
に、従来一般に使用されているエンコーダで正確
な軌跡制御を可能にする移動機械の走行軌跡の制
御方法を提供することを目的とするものである。
この目的に対応して、この発明の移動機械の走
行軌跡の制御方法は、操舵指令値をΘ、それをは
さむエンコーダの２つの値がΘ1、Θ2であり、か
つΘとΘ1、Θ2との差（Θ1−Θ）、（Θ2−Θ）の関
数として決定される距離をl1、l2とするとき、操
舵角Θ1で距離l1を走行させ、次に操舵角Θ2で距離
l2を走行させ、これを繰返すことを特徴としてい
る。
行軌跡の制御方法は、操舵指令値をΘ、それをは
さむエンコーダの２つの値がΘ1、Θ2であり、か
つΘとΘ1、Θ2との差（Θ1−Θ）、（Θ2−Θ）の関
数として決定される距離をl1、l2とするとき、操
舵角Θ1で距離l1を走行させ、次に操舵角Θ2で距離
l2を走行させ、これを繰返すことを特徴としてい
る。
以下この発明の詳細を一実施例について説明す
る。
る。
いま、第１図に示すような、移動機械１０を予
め与えられた軌跡１に沿つて移動させようとす
る。移動機械１０は車輪２，２′を有して定速走
行し、車輪２の操舵はモーター３を駆動すること
によつて行ない、かつ、操舵角を指令するための
角度の測定はエンコーダ４によつて行なうとす
る。Ａ点において操舵指令値Θの操舵が必要であ
るとして、Θが第２図に示すごとく、エンコーダ
４の分解能以下の値である場合に、操舵指令値Θ
をはさむエンコーダ４の２つの値Θ1、Θ2のうち、
Θ1で距離l1だけ軌跡１ａで示すように走行させ、
次にΘ2で距離l2だけ軌跡１ｂで示すように走行さ
せ、これを繰返す。距離l1、l2の値は、例えば次
のようにして（Θ1−Θ）と（Θ2−Θ）の関数と
して求まる。ΘとΘ1、Θ2との差（Θ1−Θ）、（Θ2
−Θ）によつて逆比例配分で決定する方法がもつ
とも簡単である。その場合、k1、k2を比例定数と
して、l1＝k1｜Θ2−Θ｜、l2＝k2｜Θ1−Θ｜、と
定める。このl1、l2の決定は距離カウンタの分解
能によつて制約があるが、その分解能の範囲内で
できるるだけ小さくとれば、操舵指令値Θで走行
したときに近い軌跡を得ることができる。
め与えられた軌跡１に沿つて移動させようとす
る。移動機械１０は車輪２，２′を有して定速走
行し、車輪２の操舵はモーター３を駆動すること
によつて行ない、かつ、操舵角を指令するための
角度の測定はエンコーダ４によつて行なうとす
る。Ａ点において操舵指令値Θの操舵が必要であ
るとして、Θが第２図に示すごとく、エンコーダ
４の分解能以下の値である場合に、操舵指令値Θ
をはさむエンコーダ４の２つの値Θ1、Θ2のうち、
Θ1で距離l1だけ軌跡１ａで示すように走行させ、
次にΘ2で距離l2だけ軌跡１ｂで示すように走行さ
せ、これを繰返す。距離l1、l2の値は、例えば次
のようにして（Θ1−Θ）と（Θ2−Θ）の関数と
して求まる。ΘとΘ1、Θ2との差（Θ1−Θ）、（Θ2
−Θ）によつて逆比例配分で決定する方法がもつ
とも簡単である。その場合、k1、k2を比例定数と
して、l1＝k1｜Θ2−Θ｜、l2＝k2｜Θ1−Θ｜、と
定める。このl1、l2の決定は距離カウンタの分解
能によつて制約があるが、その分解能の範囲内で
できるるだけ小さくとれば、操舵指令値Θで走行
したときに近い軌跡を得ることができる。
次に上記のような軌跡制御は第３図に示すよう
な回路を用いて実現することができる。
な回路を用いて実現することができる。
すなわち、第３図に示す回路ではエンコーダ４
の２個の値Θ1、Θ2に対応して２個のレジスタ１
２，１３、演算器１４，１５が設けられる。レジ
スタ１２，１３はΘ1、Θ2を記憶し、データーセ
レクタ１７に出力する。データーセレクタ１７は
レジスタ１８に接続し、レジスタ１８は操舵サー
ボ系２１に出力し得る。データーセレクタ１７は
フリツプフロツプ２２からの信号によつて作動す
る。
の２個の値Θ1、Θ2に対応して２個のレジスタ１
２，１３、演算器１４，１５が設けられる。レジ
スタ１２，１３はΘ1、Θ2を記憶し、データーセ
レクタ１７に出力する。データーセレクタ１７は
レジスタ１８に接続し、レジスタ１８は操舵サー
ボ系２１に出力し得る。データーセレクタ１７は
フリツプフロツプ２２からの信号によつて作動す
る。
一方、演算器１４，１５はそれぞれのプリセツ
トカウンタ２３，２４に接続し、かつプリセツト
カウンタには、走行距離に従つてパルス信号を発
生するクロツク２７からクロツク信号が供給され
る。またプリセツトカウンタ２３，２４、のオー
バーフロー信号はORゲートを介してフリツプフ
ロツプ２２に出力される。
トカウンタ２３，２４に接続し、かつプリセツト
カウンタには、走行距離に従つてパルス信号を発
生するクロツク２７からクロツク信号が供給され
る。またプリセツトカウンタ２３，２４、のオー
バーフロー信号はORゲートを介してフリツプフ
ロツプ２２に出力される。
操舵指令角Θによつて（Θ1−Θ）、（Θ2−Θ）
が演算器１４，１５に入力されると、そこでl1、
l2が決定される。スタート信号がORゲート２６
に入力すると、プリセツトカウンタ２３は作動を
開始する。この間レジスタ１２に記憶されたΘ1
が操舵サーボ系２１に出力されてΘ1の操舵が行
なわれる。プリセツトカウンタ２３がl1のカウン
トを終了するとオーバーフロー信号が出力され
て、フリツプフロツプ２２が作動して、データー
セレクタ１７により、レジスタ１３に切り替ら
れ、操舵サーボ系２１はΘ2の操舵を行なう。こ
のとき同時に、プリセツトカウンタ２４が作動し
てl2のカウントを行なう。操舵角Θ1による距離l1
の走行と操舵角Θ2による距離l2の走行が繰返さ
れ、平均して操舵指令角Θによる距離l1＋l2の走
行に近い走行が実現できる。
が演算器１４，１５に入力されると、そこでl1、
l2が決定される。スタート信号がORゲート２６
に入力すると、プリセツトカウンタ２３は作動を
開始する。この間レジスタ１２に記憶されたΘ1
が操舵サーボ系２１に出力されてΘ1の操舵が行
なわれる。プリセツトカウンタ２３がl1のカウン
トを終了するとオーバーフロー信号が出力され
て、フリツプフロツプ２２が作動して、データー
セレクタ１７により、レジスタ１３に切り替ら
れ、操舵サーボ系２１はΘ2の操舵を行なう。こ
のとき同時に、プリセツトカウンタ２４が作動し
てl2のカウントを行なう。操舵角Θ1による距離l1
の走行と操舵角Θ2による距離l2の走行が繰返さ
れ、平均して操舵指令角Θによる距離l1＋l2の走
行に近い走行が実現できる。
操舵指令値がエンコーダーの最小分解能以下と
なる場合、デイジタル制御ではエンコーダーの最
小分解能付近ではその中心に振動し、時間的な平
均として、その値に制御されているといえる。従
つて時間平均としてみれば、最小分解能で制御さ
れているということができる。実際の実験におい
ても最小分解能の差は走行軌跡として相違が認め
られる。
なる場合、デイジタル制御ではエンコーダーの最
小分解能付近ではその中心に振動し、時間的な平
均として、その値に制御されているといえる。従
つて時間平均としてみれば、最小分解能で制御さ
れているということができる。実際の実験におい
ても最小分解能の差は走行軌跡として相違が認め
られる。
このように、この発明によれば、分解能の精度
の高いエンコーダを使用せずに、従来一般に使用
されているエンコーダで正確な軌跡制御を可能に
する移動機械の走行軌跡の制御方法を得ることが
できる。
の高いエンコーダを使用せずに、従来一般に使用
されているエンコーダで正確な軌跡制御を可能に
する移動機械の走行軌跡の制御方法を得ることが
できる。
第１図は走行軌跡を示す説明図、第２図はエン
コーダを示す説明図、及び第３図は軌跡制御回路
を示す回路図である。 １……軌跡、２，２′……車輪、３……モータ
ー、４……エンコーダ、１０……移動機械、１
２，１３……レジスタ、１４，１５……演算器、
１７……データーセレクタ、１８……レジスタ、
２１……サーボ系、２２……フリツプフロツプ、
２３，２４……プリセツトカウンタ、２５……ク
ロツク。
コーダを示す説明図、及び第３図は軌跡制御回路
を示す回路図である。 １……軌跡、２，２′……車輪、３……モータ
ー、４……エンコーダ、１０……移動機械、１
２，１３……レジスタ、１４，１５……演算器、
１７……データーセレクタ、１８……レジスタ、
２１……サーボ系、２２……フリツプフロツプ、
２３，２４……プリセツトカウンタ、２５……ク
ロツク。
Claims (1)
- １ 操舵指令値をΘ、それをはさむエンコーダの
２つの値がΘ1、Θ2であり、かつΘとΘ1、Θ2との
差（Θ1−Θ）、（Θ2−Θ）の関数として決定され
る距離をl1、l2とするとき、操舵角Θ1で距離l1を
走行させ、次に操舵角Θ2で距離l2を走行させ、こ
れを繰返すことを特徴とする移動機械の走行軌跡
の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017161A JPS59144914A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 移動機械の走行軌跡の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017161A JPS59144914A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 移動機械の走行軌跡の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144914A JPS59144914A (ja) | 1984-08-20 |
| JPH049326B2 true JPH049326B2 (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=11936238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58017161A Granted JPS59144914A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 移動機械の走行軌跡の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144914A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3113401B2 (ja) * | 1992-07-31 | 2000-11-27 | リーダー電子株式会社 | 広帯域増幅器 |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP58017161A patent/JPS59144914A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59144914A (ja) | 1984-08-20 |
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