JPH05252779A - ロボットのサーボ制御装置 - Google Patents
ロボットのサーボ制御装置Info
- Publication number
- JPH05252779A JPH05252779A JP4044460A JP4446092A JPH05252779A JP H05252779 A JPH05252779 A JP H05252779A JP 4044460 A JP4044460 A JP 4044460A JP 4446092 A JP4446092 A JP 4446092A JP H05252779 A JPH05252779 A JP H05252779A
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- JP
- Japan
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- torque
- speed
- controller
- current
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロボットアームの振動を完全に抑圧する。
【構成】 速度検出器７からの速度検出値と電流検出器
６からの電流検出値からロボットアームの負荷トルクを
推定する負荷トルク推定器１０と、減速機の出力軸側に
取り付けたトルクセンサ１２と、負荷トルク推定器１０
からの負荷トルク推定値とトルクセンサ１２からのトル
ク検出値でフィードバック値を補正するトルク補正器１
１と、速度制御器１からのトルク指令値とトルク補正器
１１からのフィードバック値でサーボモータ４のトルク
を制御するトルク制御器９とを備える。
６からの電流検出値からロボットアームの負荷トルクを
推定する負荷トルク推定器１０と、減速機の出力軸側に
取り付けたトルクセンサ１２と、負荷トルク推定器１０
からの負荷トルク推定値とトルクセンサ１２からのトル
ク検出値でフィードバック値を補正するトルク補正器１
１と、速度制御器１からのトルク指令値とトルク補正器
１１からのフィードバック値でサーボモータ４のトルク
を制御するトルク制御器９とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットの制御装置、特
にロボットアームの円滑な動作を実現するためのトルク
制御ループを備えたロボットのサーボ制御装置に関す
る。
にロボットアームの円滑な動作を実現するためのトルク
制御ループを備えたロボットのサーボ制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のロボットのサーボ制御装
置のブロック図である。図中の１は速度制御器、２は電
流制御器、３はドライバ、４はサーボモータ、５は減速
機、６は電流検出器、７は速度検出器、８はロボットア
ームである。
置のブロック図である。図中の１は速度制御器、２は電
流制御器、３はドライバ、４はサーボモータ、５は減速
機、６は電流検出器、７は速度検出器、８はロボットア
ームである。
【０００３】従来は、減速機を介してロボットアームに
接続されたサーボモータの速度と電流を制御するため
に、速度制御器１と電流制御器２が用意されていた。速
度制御器１は、速度指令値とサーボモータに取り付けら
れた速度検出器７から出力される速度フィードバック値
をもとにサーボモータの速度を制御し、電流制御器２は
電流検出器６からの電流値と速度制御器１から出力され
る電流指令値をもとにサーボモータの電流値を制御して
いた。このように、電流制御ループの外側に速度制御ル
ープが存在し、サーボモータの速度と電流のみに着眼し
たサーボ制御ループが構成されていた。
接続されたサーボモータの速度と電流を制御するため
に、速度制御器１と電流制御器２が用意されていた。速
度制御器１は、速度指令値とサーボモータに取り付けら
れた速度検出器７から出力される速度フィードバック値
をもとにサーボモータの速度を制御し、電流制御器２は
電流検出器６からの電流値と速度制御器１から出力され
る電流指令値をもとにサーボモータの電流値を制御して
いた。このように、電流制御ループの外側に速度制御ル
ープが存在し、サーボモータの速度と電流のみに着眼し
たサーボ制御ループが構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のようなロボットのサーボ制御装置の構成の場合、
サーボモータの速度と電流の制御にとどまっており、サ
ーボモータにつながる減速機を通した出力トルクを制御
するまでには至っていなかった。よって、アクチュエー
タの小型化による剛性低下や、減速機がもつ非線形要素
（がた、角度伝達誤差に起因するトルクむら）などが原
因で発生するロボットアームの振動を完全に抑圧するま
でには至らなかった。
来例のようなロボットのサーボ制御装置の構成の場合、
サーボモータの速度と電流の制御にとどまっており、サ
ーボモータにつながる減速機を通した出力トルクを制御
するまでには至っていなかった。よって、アクチュエー
タの小型化による剛性低下や、減速機がもつ非線形要素
（がた、角度伝達誤差に起因するトルクむら）などが原
因で発生するロボットアームの振動を完全に抑圧するま
でには至らなかった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、ロボ
ットアームの振動を完全に抑圧し、円滑に動作するロボ
ットのサーボ制御装置の提供を目的とする。
ットアームの振動を完全に抑圧し、円滑に動作するロボ
ットのサーボ制御装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、従来のサーボ制御装置に、速度検出器から
出力される速度検出値と電流検出器から出力される電流
検出値とを用いてロボットアームに加わる負荷トルクを
推定する負荷トルク推定器と、減速機の出力軸側に取り
付けられたトルクセンサと、負荷トルク推定器からの負
荷トルク推定値とトルクセンサからのトルク検出値とに
よってトルクフィードバック値を補正し出力するトルク
補正器と、速度制御器から出力されるトルク指令値とト
ルク補正装置から出力されるトルクフィードバック値と
によってサーボモータのトルクを制御するトルク制御器
とを備えた構成を有する。
するために、従来のサーボ制御装置に、速度検出器から
出力される速度検出値と電流検出器から出力される電流
検出値とを用いてロボットアームに加わる負荷トルクを
推定する負荷トルク推定器と、減速機の出力軸側に取り
付けられたトルクセンサと、負荷トルク推定器からの負
荷トルク推定値とトルクセンサからのトルク検出値とに
よってトルクフィードバック値を補正し出力するトルク
補正器と、速度制御器から出力されるトルク指令値とト
ルク補正装置から出力されるトルクフィードバック値と
によってサーボモータのトルクを制御するトルク制御器
とを備えた構成を有する。
【０００７】
【作用】本発明は上記の構成において、負荷トルク推定
器にて推定した負荷トルク推定値と減速機の出力軸側に
取り付けたトルクセンサからのトルク検出値によって、
正確なトルクフィードバック値がトルク補正器にて算出
できるので、有効なトルク制御ループが構成され、ロボ
ットアームの振動を完全に抑圧する。
器にて推定した負荷トルク推定値と減速機の出力軸側に
取り付けたトルクセンサからのトルク検出値によって、
正確なトルクフィードバック値がトルク補正器にて算出
できるので、有効なトルク制御ループが構成され、ロボ
ットアームの振動を完全に抑圧する。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例のロボットのサーボ
制御装置のブロック図、図３は負荷トルク推定器の内部
構成図である。なお、従来例と同じ構成部には同一符号
を用いる。図中の１は速度制御器、２は電流制御器、３
はドライバ、４はサーボモータ、５は減速機、６は電流
検出器、７は速度検出器、８はロボットアーム、９はト
ルク制御器、１０は負荷トルク推定器、１１はトルク補
正器、１２はトルクセンサ、１３，１４，１５は負荷ト
ルク推定器のモデルによって定まる定数、１６は積分器
である。
制御装置のブロック図、図３は負荷トルク推定器の内部
構成図である。なお、従来例と同じ構成部には同一符号
を用いる。図中の１は速度制御器、２は電流制御器、３
はドライバ、４はサーボモータ、５は減速機、６は電流
検出器、７は速度検出器、８はロボットアーム、９はト
ルク制御器、１０は負荷トルク推定器、１１はトルク補
正器、１２はトルクセンサ、１３，１４，１５は負荷ト
ルク推定器のモデルによって定まる定数、１６は積分器
である。
【０００９】図１に示すように、本実施例は従来のサー
ボ制御装置内に、速度検出器７から出力される速度検出
値と電流検出器６から出力される電流検出値とを用いて
ロボットアームに加わる負荷トルクを推定する負荷トル
ク推定器１０と、減速機５の出力軸側にトルクセンサ１
２を取り付け、負荷トルク推定器１０からの負荷トルク
推定値とトルクセンサ１２からのトルク検出値とによっ
てトルクフィードバック値を補正し出力するトルク補正
器１１と、速度制御器１から出力されるトルク指令値と
トルク補正器１１から出力されるトルクフィードバック
値とによってサーボモータのトルクを制御するトルク制
御器９とを新たに設けた。すなわち電流制御ループの外
側に、新たに追加したトルク制御ループが存在し、その
外側に速度制御ループが存在することになる。
ボ制御装置内に、速度検出器７から出力される速度検出
値と電流検出器６から出力される電流検出値とを用いて
ロボットアームに加わる負荷トルクを推定する負荷トル
ク推定器１０と、減速機５の出力軸側にトルクセンサ１
２を取り付け、負荷トルク推定器１０からの負荷トルク
推定値とトルクセンサ１２からのトルク検出値とによっ
てトルクフィードバック値を補正し出力するトルク補正
器１１と、速度制御器１から出力されるトルク指令値と
トルク補正器１１から出力されるトルクフィードバック
値とによってサーボモータのトルクを制御するトルク制
御器９とを新たに設けた。すなわち電流制御ループの外
側に、新たに追加したトルク制御ループが存在し、その
外側に速度制御ループが存在することになる。
【００１０】図３の負荷トルク推定器については、電気
学会論文誌、１９８４ ＶＯＬ．１０４−Ｂ、No．６、
４９ＰＡＧＥ、「状態観測器を用いた他励直流機の一制
御法」に記述されているとおり周知である。
学会論文誌、１９８４ ＶＯＬ．１０４−Ｂ、No．６、
４９ＰＡＧＥ、「状態観測器を用いた他励直流機の一制
御法」に記述されているとおり周知である。
【００１１】この負荷トルク推定器１０からの負荷トル
ク推定値とトルクセンサ１２からのトルク検出値とによ
って適切なトルクフィードバック値をトルク補正器１１
にて補正し、トルク制御器９に与え、トルク制御ループ
を構成する。
ク推定値とトルクセンサ１２からのトルク検出値とによ
って適切なトルクフィードバック値をトルク補正器１１
にて補正し、トルク制御器９に与え、トルク制御ループ
を構成する。
【００１２】このように、本実施例によると、単にトル
クセンサ１２からのトルクフィードバック値をフィード
バックするのでなく、トルク推定値によって補正し、よ
り正確なトルク制御ループが構成できるので、ロボット
アームの振動を完全に抑圧することができる。
クセンサ１２からのトルクフィードバック値をフィード
バックするのでなく、トルク推定値によって補正し、よ
り正確なトルク制御ループが構成できるので、ロボット
アームの振動を完全に抑圧することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によると、負荷トルク推定器、トルク補正器をループ
中に含むトルク制御ループを従来の技術に付加している
ので、ロボットアームに発生する振動を完全に抑圧する
ことができ、ロボットアームが円滑に動作するロボット
のサーボ制御装置を提供できる。
明によると、負荷トルク推定器、トルク補正器をループ
中に含むトルク制御ループを従来の技術に付加している
ので、ロボットアームに発生する振動を完全に抑圧する
ことができ、ロボットアームが円滑に動作するロボット
のサーボ制御装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施例のロボットのサーボ制御装置
のブロック図
のブロック図
【図２】従来のロボットのサーボ制御装置のブロック図
【図３】本発明に用いる負荷トルク推定器の内部構成図
１ 速度制御器 ２ 電流制御器 ３ ドライバ ４ サーボモータ ６ 電流検出器 ７ 速度検出器 ９ トルク制御器 １０ 負荷トルク推定器 １１ トルク補正器 １２ トルクセンサ
Claims (1)
- 【請求項１】減速機を介してロボットアームに接続され
たサーボモータと、前記サーボモータを駆動するための
ドライバと、前記サーボモータの速度を検出するための
速度検出器と、前記サーボモータの電流を検出するため
の電流検出器と、速度指令値と前記速度検出器から出力
される速度検出値からサーボモータの速度を制御する速
度制御器と、電流指令値と前記電流検出器から出力され
る電流検出値によってサーボモータの電流を制御する電
流制御器と、前記速度検出器から出力される速度検出値
と前記電流検出器から出力される電流検出値とを用いて
前記ロボットアームに加わる負荷トルクを推定する負荷
トルク推定器と、前記減速機の出力軸側に取り付けられ
たトルクセンサと、前記負荷トルク推定器からの負荷ト
ルク推定値と前記トルクセンサからのトルク検出値とに
よってトルクフィードバック値を補正し出力するトルク
補正器と、前記速度制御器から出力されるトルク指令値
と前記トルク補正器から出力されるトルクフィードバッ
ク値とによってサーボモータのトルクを制御するトルク
制御器とを備えたロボットのサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044460A JPH05252779A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | ロボットのサーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044460A JPH05252779A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | ロボットのサーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05252779A true JPH05252779A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12692107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4044460A Pending JPH05252779A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | ロボットのサーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05252779A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2009285824A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Samsung Electronics Co Ltd | ロボットマニピュレーターの制御装置及びその制御方法 |
| EP2361736A2 (en) | 2010-02-23 | 2011-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotary drive device |
| WO2015166932A1 (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | マッスル株式会社 | マスタスレーブシステム |
| JP2017034936A (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | モータ制御装置、モータ装置、及びモータ制御方法 |
| JP2018148661A (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 国立大学法人 東京大学 | モータ制御システム |
| JP2019123051A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | キヤノン株式会社 | ロボット装置、ロボットの制御方法、ロボットの制御装置 |
| CN110549373A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 佳能株式会社 | 一种驱动机构 |
-
1992
- 1992-03-02 JP JP4044460A patent/JPH05252779A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2009285824A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Samsung Electronics Co Ltd | ロボットマニピュレーターの制御装置及びその制御方法 |
| EP2361736A2 (en) | 2010-02-23 | 2011-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotary drive device |
| US8482242B2 (en) | 2010-02-23 | 2013-07-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotary drive device |
| US10239201B2 (en) | 2014-04-30 | 2019-03-26 | Muscle Corporation | Master-slave system |
| WO2015166932A1 (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | マッスル株式会社 | マスタスレーブシステム |
| JP2015208829A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 学校法人立命館 | マスタスレーブシステム |
| JP2017034936A (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | モータ制御装置、モータ装置、及びモータ制御方法 |
| JP2018148661A (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 国立大学法人 東京大学 | モータ制御システム |
| JP2019123051A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | キヤノン株式会社 | ロボット装置、ロボットの制御方法、ロボットの制御装置 |
| US11298822B2 (en) | 2018-01-17 | 2022-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Robot, method of controlling robot, and robot control device |
| CN110549373A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 佳能株式会社 | 一种驱动机构 |
| JP2019209404A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | キヤノン株式会社 | ロボットアーム、ロボット装置、ロボットアームの制御方法、ロボットアームを用いた物品の組立方法、制御プログラム及び記録媒体 |
| CN110549373B (zh) * | 2018-05-31 | 2023-07-28 | 佳能株式会社 | 一种驱动机构 |
| US11826909B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving mechanism, robot apparatus, method for controlling driving mechanism, method of manufacturing an article using robot arm, and storage medium |
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