JPH05282032A - 軌跡制御装置 - Google Patents
軌跡制御装置Info
- Publication number
- JPH05282032A JPH05282032A JP10565692A JP10565692A JPH05282032A JP H05282032 A JPH05282032 A JP H05282032A JP 10565692 A JP10565692 A JP 10565692A JP 10565692 A JP10565692 A JP 10565692A JP H05282032 A JPH05282032 A JP H05282032A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- acceleration
- velocity component
- point
- velocity
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロボットのハンドを所望の内回り量の軌跡を
描くように制御する。 【構成】 Ｐi-1 →Ｐi 方向の速度成分ｖi を減少させ
ながらＰi →Ｐi+1 方向への速度成分ｖi+1 を増大させ
ることによって、Ｐi-1 →Ｐi 方向からＰi →Ｐi+1 方
向へ向かう移動軌跡を作る軌跡制御装置２において、指
定された内回り量Ｌ1 を満たすように、速度成分ｖi の
減速開始時ｔi と速度成分ｖi+1 の増速開始時ｔi+1 と
の間の時間差Δｔ1 を決定する装置が付加されている。
描くように制御する。 【構成】 Ｐi-1 →Ｐi 方向の速度成分ｖi を減少させ
ながらＰi →Ｐi+1 方向への速度成分ｖi+1 を増大させ
ることによって、Ｐi-1 →Ｐi 方向からＰi →Ｐi+1 方
向へ向かう移動軌跡を作る軌跡制御装置２において、指
定された内回り量Ｌ1 を満たすように、速度成分ｖi の
減速開始時ｔi と速度成分ｖi+1 の増速開始時ｔi+1 と
の間の時間差Δｔ1 を決定する装置が付加されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ロボットのハンド部
等の物体の移動軌跡を制御するための軌跡制御装置に関
するものである。
等の物体の移動軌跡を制御するための軌跡制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の軌跡制御技術として、第１回日
本ロボット学会学術講演会予稿集第１６５頁に記載のも
のが知られている。この技術では、図３に例示するよう
に、まず、物体を移動させたい軌跡に沿った各点を…Ｐ
i-1 ，Ｐi ，Ｐi+1 …のように定める。そして、例え
ば、点Ｐi-1 と点Ｐi が与えられると、点Ｐi-1 から点
Ｐi に向かう方向（Ｐi-1 →Ｐi 方向と示す。他も同様
である）が決定される。次に、点Ｐi-1 から点Ｐi に向
かう次のような速度パターンが決定される。すなわち、
Ｐi-1 →Ｐi 方向に定速度Ｖ0 で移動させ、点Ｐi に近
づいたときから（図３の場合には点Ａ0 から）、−α0
という加速度（減速度としてはα0 となる）で減速さ
せ、速度ゼロにまで減速されたとき（この時点をタイミ
ングｔ′とする）にちょうど点Ｐi に達するような減速
開始タイミングｔを求めるのである（ともに図４(a) 参
照）。ここで、Ｖ0 はロボット等、軌跡を制御したい物
体のあらかじめ定められた最高速度であり、α0 は最高
加速度である。このタイミングｔが決定されると、今度
はＰi →Ｐi+1 方向の速度成分Ｖi+1をタイミングｔか
ら加速度α0 で増速し、速度Ｖ0 に達した時以後定常速
度とする速度変化パターンを算出する。これが図４(b)
に示されている。この２つの速度変化パターンが決定さ
れると、それぞれの速度成分をベクトル加算することに
より、実際の移動方向と速度成分が算出される。なお、
ベクトル加算された速度は最高速度Ｖ0 以上となること
はない。図４(a),(b) から明らかなように、Ｐi-1 →Ｐ
i 方向の速度成分Ｖi が減少すると同時に点Ｐi から点
Ｐi+1 に向かう速度成分Ｖi+1 が増大し、タイミングｔ
とｔ′とにおいて、いずれか一方の速度成分は最高速度
Ｖ0 となり、他方の速度成分はゼロとなる。このため、
ベクトル加算された方向と速度とに従って物体を移動さ
せると、タイミングｔ以前にはＰi-1 →Ｐi 方向に速度
Ｖ0 で定速度移動する。タイミングｔからｔ′の間は、
Ｐi-1 →Ｐi 方向の速度成分Ｖi が小さくなりつつＰi
→Ｐi+1 方向の速度成分Ｖi+1 が大きくなる。ここで、
タイミングｔ′でＰi-1 →Ｐi の速度成分Ｖi がゼロに
なるため、タイミングｔ′で物体は点Ｐi と点Ｐi+1と
を結ぶ直線上にいることになる。なお、上記の計算が点
Ｐi-2 →点Ｐi-1 →点Ｐi ならびに点Ｐi →点Ｐi+1 →
点Ｐi+2 についても行われる（なお、点Ｐi-2 ，点Ｐ
i+2 は図示されていない）。このようにして、物体の移
動方向と速度とが決定されると、物体は図３のＭ0に示
すように、点Ｐi-1 →点Ｐi →点Ｐi+1 を結ぶ直線にほ
ぼ沿って、これをなめらかに内回りしながら移動するこ
ととなる。
本ロボット学会学術講演会予稿集第１６５頁に記載のも
のが知られている。この技術では、図３に例示するよう
に、まず、物体を移動させたい軌跡に沿った各点を…Ｐ
i-1 ，Ｐi ，Ｐi+1 …のように定める。そして、例え
ば、点Ｐi-1 と点Ｐi が与えられると、点Ｐi-1 から点
Ｐi に向かう方向（Ｐi-1 →Ｐi 方向と示す。他も同様
である）が決定される。次に、点Ｐi-1 から点Ｐi に向
かう次のような速度パターンが決定される。すなわち、
Ｐi-1 →Ｐi 方向に定速度Ｖ0 で移動させ、点Ｐi に近
づいたときから（図３の場合には点Ａ0 から）、−α0
という加速度（減速度としてはα0 となる）で減速さ
せ、速度ゼロにまで減速されたとき（この時点をタイミ
ングｔ′とする）にちょうど点Ｐi に達するような減速
開始タイミングｔを求めるのである（ともに図４(a) 参
照）。ここで、Ｖ0 はロボット等、軌跡を制御したい物
体のあらかじめ定められた最高速度であり、α0 は最高
加速度である。このタイミングｔが決定されると、今度
はＰi →Ｐi+1 方向の速度成分Ｖi+1をタイミングｔか
ら加速度α0 で増速し、速度Ｖ0 に達した時以後定常速
度とする速度変化パターンを算出する。これが図４(b)
に示されている。この２つの速度変化パターンが決定さ
れると、それぞれの速度成分をベクトル加算することに
より、実際の移動方向と速度成分が算出される。なお、
ベクトル加算された速度は最高速度Ｖ0 以上となること
はない。図４(a),(b) から明らかなように、Ｐi-1 →Ｐ
i 方向の速度成分Ｖi が減少すると同時に点Ｐi から点
Ｐi+1 に向かう速度成分Ｖi+1 が増大し、タイミングｔ
とｔ′とにおいて、いずれか一方の速度成分は最高速度
Ｖ0 となり、他方の速度成分はゼロとなる。このため、
ベクトル加算された方向と速度とに従って物体を移動さ
せると、タイミングｔ以前にはＰi-1 →Ｐi 方向に速度
Ｖ0 で定速度移動する。タイミングｔからｔ′の間は、
Ｐi-1 →Ｐi 方向の速度成分Ｖi が小さくなりつつＰi
→Ｐi+1 方向の速度成分Ｖi+1 が大きくなる。ここで、
タイミングｔ′でＰi-1 →Ｐi の速度成分Ｖi がゼロに
なるため、タイミングｔ′で物体は点Ｐi と点Ｐi+1と
を結ぶ直線上にいることになる。なお、上記の計算が点
Ｐi-2 →点Ｐi-1 →点Ｐi ならびに点Ｐi →点Ｐi+1 →
点Ｐi+2 についても行われる（なお、点Ｐi-2 ，点Ｐ
i+2 は図示されていない）。このようにして、物体の移
動方向と速度とが決定されると、物体は図３のＭ0に示
すように、点Ｐi-1 →点Ｐi →点Ｐi+1 を結ぶ直線にほ
ぼ沿って、これをなめらかに内回りしながら移動するこ
ととなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような制御技術に
おいてロボット等に動作軌跡を教示する場合には、移動
時の最高速度Ｖ0 と最高加速度α0 があらかじめ設定さ
れる。このようにＶ0 とα0 とが決定されると、例えば
点Ｐi に向かって直線的に移動しているところから点Ｐ
i+1 に向かって向きを変える点、すなわち図３でＡ0 で
示す点と点Ｐi との距離Ｌ（これを内回り量ということ
とする）は図４(a) の斜線部分の面積で表され、次の
（１）式で表される。 Ｌ＝Ｖ0 2 ／（２α0 ） …（１） すなわち、このような制御技術によると、内回り量Ｌの
値は動作時の最高速度Ｖ0 と加速度α0 に固有のものと
なる。これを固有内回り量Ｌ0 ということとする。しか
しながら、そのロボット等の実際の作業現場では、ロボ
ットの加工中の最高速度をＶ0 ，最高加速度をα0 と設
定し、教示しても、この教示軌跡が所望の軌跡であるか
を確認する確認運転が必要となる。この確認運転では教
示ミスによってロボットが他の物体と干渉することを防
止するために、実際の速度Ｖ0 よりも遅い速度でロボッ
トを制御することが望ましい。しかし、動作速度を遅く
すると、上記（１）式よりも明らかなように内回り量Ｌ
は実際に加工を行う時の内回り量Ｌ0 よりも小さくな
り、図３においては軌跡Ｍ1 を描くことになる。このよ
うに、従来技術においては、加工時の内回り量Ｍ0 と確
認運転時の内回り量とが異なるため、正しい動作の確認
ができないという問題があった。また、ロボットを制御
する場合においては、設定された最高速度Ｖ0 や加速度
α0 を優先するよりも、固有内回り量Ｌ0 より小さな内
回り量Ｌ1 の軌跡Ｍ1 を描かせたい場合や、固有内回り
量Ｌ0 より大きな内回り量Ｌ2 の軌跡Ｍ2 を描かせたい
場合等がある。
おいてロボット等に動作軌跡を教示する場合には、移動
時の最高速度Ｖ0 と最高加速度α0 があらかじめ設定さ
れる。このようにＶ0 とα0 とが決定されると、例えば
点Ｐi に向かって直線的に移動しているところから点Ｐ
i+1 に向かって向きを変える点、すなわち図３でＡ0 で
示す点と点Ｐi との距離Ｌ（これを内回り量ということ
とする）は図４(a) の斜線部分の面積で表され、次の
（１）式で表される。 Ｌ＝Ｖ0 2 ／（２α0 ） …（１） すなわち、このような制御技術によると、内回り量Ｌの
値は動作時の最高速度Ｖ0 と加速度α0 に固有のものと
なる。これを固有内回り量Ｌ0 ということとする。しか
しながら、そのロボット等の実際の作業現場では、ロボ
ットの加工中の最高速度をＶ0 ，最高加速度をα0 と設
定し、教示しても、この教示軌跡が所望の軌跡であるか
を確認する確認運転が必要となる。この確認運転では教
示ミスによってロボットが他の物体と干渉することを防
止するために、実際の速度Ｖ0 よりも遅い速度でロボッ
トを制御することが望ましい。しかし、動作速度を遅く
すると、上記（１）式よりも明らかなように内回り量Ｌ
は実際に加工を行う時の内回り量Ｌ0 よりも小さくな
り、図３においては軌跡Ｍ1 を描くことになる。このよ
うに、従来技術においては、加工時の内回り量Ｍ0 と確
認運転時の内回り量とが異なるため、正しい動作の確認
ができないという問題があった。また、ロボットを制御
する場合においては、設定された最高速度Ｖ0 や加速度
α0 を優先するよりも、固有内回り量Ｌ0 より小さな内
回り量Ｌ1 の軌跡Ｍ1 を描かせたい場合や、固有内回り
量Ｌ0 より大きな内回り量Ｌ2 の軌跡Ｍ2 を描かせたい
場合等がある。
【０００４】そこで、本発明は、所望の内回り量の軌跡
を描くように制御し得る軌跡制御装置を提供することを
課題とする。
を描くように制御し得る軌跡制御装置を提供することを
課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１に係る発明では、図１に示すように、一方
向への速度成分を減少させながら他方向への速度成分を
増大させることによって、前記一方向から前記他方向へ
向かう移動軌跡を作る軌跡制御装置２において、指定さ
れた内回り量と前記一方向へ移動する際の最大速度及び
最大加速度より定まる固有内回り量とが等しくない場合
を検出する内回り量判別手段と、この内回り量判別手段
によって前記指定された内回り量と前記固有内回り量と
が等しくないと判別された場合、前記指定された内回り
量を満たす前記一方向への速度成分の減速開始時と前記
他方向への速度成分の増速開始時との間の時間差を演算
する時間差演算手段と、この時間差演算手段によって演
算された時間差に基づいて前記一方向の速度成分と前記
他方向の速度成分の増減タイミングを制御して前記指定
された内回り量に前記移動軌跡を制御する移動軌跡制御
手段とを備えたことを特徴とする。また、請求項２に係
る発明では、同じく図１に示すように、一方向への速度
成分を減少させながら他方向への速度成分を増大させる
ことによって、前記一方向から前記他方向へ向かう移動
軌跡を作る軌跡制御装置２において、指定された内回り
量と前記一方向へ移動する際の最大速度及び最大加速度
より定まる固有内回り量とが等しくない場合を検出する
内回り量判別手段と、この内回り量判別手段によって前
記指定された内回り量と前記固有内回り量とが等しくな
いと判別された場合、前記指定された内回り量を満たす
前記一方向から前記他方向へ向かう際の加速度を演算す
る加速度演算手段と、この加速度演算手段によって演算
された加速度に基づいて前記一方向の速度成分と前記他
方向の速度成分の増減タイミングを演算して前記指定さ
れた内回り量に前記移動軌跡を制御する移動軌跡制御手
段とを備えたことを特徴とする。
に、請求項１に係る発明では、図１に示すように、一方
向への速度成分を減少させながら他方向への速度成分を
増大させることによって、前記一方向から前記他方向へ
向かう移動軌跡を作る軌跡制御装置２において、指定さ
れた内回り量と前記一方向へ移動する際の最大速度及び
最大加速度より定まる固有内回り量とが等しくない場合
を検出する内回り量判別手段と、この内回り量判別手段
によって前記指定された内回り量と前記固有内回り量と
が等しくないと判別された場合、前記指定された内回り
量を満たす前記一方向への速度成分の減速開始時と前記
他方向への速度成分の増速開始時との間の時間差を演算
する時間差演算手段と、この時間差演算手段によって演
算された時間差に基づいて前記一方向の速度成分と前記
他方向の速度成分の増減タイミングを制御して前記指定
された内回り量に前記移動軌跡を制御する移動軌跡制御
手段とを備えたことを特徴とする。また、請求項２に係
る発明では、同じく図１に示すように、一方向への速度
成分を減少させながら他方向への速度成分を増大させる
ことによって、前記一方向から前記他方向へ向かう移動
軌跡を作る軌跡制御装置２において、指定された内回り
量と前記一方向へ移動する際の最大速度及び最大加速度
より定まる固有内回り量とが等しくない場合を検出する
内回り量判別手段と、この内回り量判別手段によって前
記指定された内回り量と前記固有内回り量とが等しくな
いと判別された場合、前記指定された内回り量を満たす
前記一方向から前記他方向へ向かう際の加速度を演算す
る加速度演算手段と、この加速度演算手段によって演算
された加速度に基づいて前記一方向の速度成分と前記他
方向の速度成分の増減タイミングを演算して前記指定さ
れた内回り量に前記移動軌跡を制御する移動軌跡制御手
段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】請求項１に係る発明によると、一方向に向かう
速度成分が遅くなり始めた後ある程度遅れて他方向に向
かう速度が生じ始める。ここで、内回り量とこの時間差
とは関連しており、時間差が大きくなるほど内回り量は
小さくなる。この発明では、内回り量が与えられるとそ
れを満たす時間差が算出されるために、指定された内回
り量が満たされる。また、請求項２に係る発明による
と、加減速度が調整される。ここで、内回り量と加減速
度とは関連しており、加減速度を小さくすると内回り量
が大きくなる。この発明では、内回り量が与えられる
と、それを満たす加減速度が算出されるために、指定さ
れた内回り量が満たされる。
速度成分が遅くなり始めた後ある程度遅れて他方向に向
かう速度が生じ始める。ここで、内回り量とこの時間差
とは関連しており、時間差が大きくなるほど内回り量は
小さくなる。この発明では、内回り量が与えられるとそ
れを満たす時間差が算出されるために、指定された内回
り量が満たされる。また、請求項２に係る発明による
と、加減速度が調整される。ここで、内回り量と加減速
度とは関連しており、加減速度を小さくすると内回り量
が大きくなる。この発明では、内回り量が与えられる
と、それを満たす加減速度が算出されるために、指定さ
れた内回り量が満たされる。
【０００７】
＜第１実施例＞次に、本発明の第１実施例を図１〜図６
に基づいて説明する。図１に示すように、この軌跡制御
装置２には、従来と同様にロボットの軌跡制御を行うあ
らかじめ教示された点Ｐi-1 ，点Ｐi 等の位置を記憶す
る教示点座標記憶手段１が設けられており、また、Ｉ／
Ｏポート３を介してロボット軌跡制御モータ４に接続さ
れている。そして、この軌跡制御装置２では、次のよう
な制御内容のプログラムが入力されているコンピュータ
が搭載されている。すなわち、この軌跡制御装置２にお
いては、指定された内回り量ＬP よりロボットを一方向
から他方向へ移動させる２つの速度成分の時間差や加減
速度が算出され、それに基づいてその２つの速度成分の
速度パターンが算出され、その後は従来と同様にその２
つの速度パターンがベクトル加算され、物体が制御され
る最終的な速度成分が算出されるのである。そして、そ
の速度成分に基づいて、Ｉ／Ｏポート３を経て軌跡制御
モータ４が制御され、物体が移動されるのである。
に基づいて説明する。図１に示すように、この軌跡制御
装置２には、従来と同様にロボットの軌跡制御を行うあ
らかじめ教示された点Ｐi-1 ，点Ｐi 等の位置を記憶す
る教示点座標記憶手段１が設けられており、また、Ｉ／
Ｏポート３を介してロボット軌跡制御モータ４に接続さ
れている。そして、この軌跡制御装置２では、次のよう
な制御内容のプログラムが入力されているコンピュータ
が搭載されている。すなわち、この軌跡制御装置２にお
いては、指定された内回り量ＬP よりロボットを一方向
から他方向へ移動させる２つの速度成分の時間差や加減
速度が算出され、それに基づいてその２つの速度成分の
速度パターンが算出され、その後は従来と同様にその２
つの速度パターンがベクトル加算され、物体が制御され
る最終的な速度成分が算出されるのである。そして、そ
の速度成分に基づいて、Ｉ／Ｏポート３を経て軌跡制御
モータ４が制御され、物体が移動されるのである。
【０００８】図２に示すように、ステップＳ１でオペレ
ータにより点Ａ0 より内回りを開始する所望の内回り量
ＬP の値が入力され、ステップＳ２へ移行する。ステッ
プＳ２では、そのＬP の値が前述の（１）式で示される
ロボットが動作する時の最高速度Ｖ0 と最高加速度α0
とによって定まる固有内回り量Ｌk 以下か否かが判断さ
れる。ステップＳ２でＬP がＬk 以下であると判断され
た場合は、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ３でＬ
P ＝Ｌk と判断された場合は、従来と同様、図３，図４
に示すように、固有内回り量Ｌk ，軌跡Ｍ0 の軌跡制御
がなされる。
ータにより点Ａ0 より内回りを開始する所望の内回り量
ＬP の値が入力され、ステップＳ２へ移行する。ステッ
プＳ２では、そのＬP の値が前述の（１）式で示される
ロボットが動作する時の最高速度Ｖ0 と最高加速度α0
とによって定まる固有内回り量Ｌk 以下か否かが判断さ
れる。ステップＳ２でＬP がＬk 以下であると判断され
た場合は、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ３でＬ
P ＝Ｌk と判断された場合は、従来と同様、図３，図４
に示すように、固有内回り量Ｌk ，軌跡Ｍ0 の軌跡制御
がなされる。
【０００９】図２に戻り、ステップＳ３でＬP ＝Ｌk で
ない場合、つまりＬP がＬk より小さいと判断された場
合、即ち図３におけるＬ2 のように所望の内回り開始点
Ａ0よりも速いＡ2 点で内回りを開始してしまう場合
は、ステップＳ５へ移行し、次のように制御される。図
５に、Ｐi-1 →Ｐi 方向の速度成分Ｖi と、Ｐi →Ｐ
i+1 方向の速度成分Ｖi+1 とを重ね合わせて示す。この
図においては、ロボット動作時の最高速度Ｖ0の大きさ
であった速度成分Ｖi が最高加速度α0 で減速され始め
る減速開始タイミングｔi と、速度成分Ｖi+1 がゼロか
ら最高加速度α0 で増速され始める増速開始タイミング
ｔi+1 との間に、時間差（遅れ時間）Δｔ1 を設定す
る。この場合には、内回り量ＬP の長さは図中の斜線部
分の面積で表され、次の（２）式で表される。 ＬP ＝（１／２）×α0 ×（Ｖ0 ／α0 −Δｔ1 ）2 …（２） よって、次の（３）式が求まる。 Δｔ1 ＝Ｖ0 ／α0 −（２Ｌ1 ／α0 ）1/2 …（３） このように、速度成分Ｖi の減速開始タイミングｔi か
ら時間差Δｔ1 だけ遅れて速度成分Ｖi+1 が増速を開始
すると、図３に示すように、Ｖi ＝Ｖ0 で移動していた
物体が、点Ａ0 （点Ｐi よりＬk の長さだけ手前側の
点）から、速度成分Ｖi が最高加速度α0 で減速される
とともに、その速度成分Ｖ0 から前述の（１）式で定ま
る減速開始タイミングｔi （即ち点Ａ2 ）よりΔｔ
1 （（３）式）だけ遅れたタイミングｔi+1 （そのとき
物体は、点Ｐi からＬP だけ手前側の点Ａ0 に来てい
る）から、速度成分Ｖi+1 が最高加速度α0 で増速され
るように制御され、物体は点Ａ1 から図示のようにカー
ブして、動作時の最高速度Ｖ0 及び最高加速度α0 とに
よって定まる固有内回り量Ｌk （Ｌ2 ）より小さな内回
り量Ｌ1 の軌跡Ｍ0 を描くようになるのである。そし
て、その後、点Ｂ0 （点Ｐi より長さＬP だけ点Ｐi+1
側の点）から速度成分Ｖi はゼロとなり、点Ｂ0 からＶ
i+1 ＝Ｖ0 でＰi →Ｐi+1 方向へ直線的に移動する。
ない場合、つまりＬP がＬk より小さいと判断された場
合、即ち図３におけるＬ2 のように所望の内回り開始点
Ａ0よりも速いＡ2 点で内回りを開始してしまう場合
は、ステップＳ５へ移行し、次のように制御される。図
５に、Ｐi-1 →Ｐi 方向の速度成分Ｖi と、Ｐi →Ｐ
i+1 方向の速度成分Ｖi+1 とを重ね合わせて示す。この
図においては、ロボット動作時の最高速度Ｖ0の大きさ
であった速度成分Ｖi が最高加速度α0 で減速され始め
る減速開始タイミングｔi と、速度成分Ｖi+1 がゼロか
ら最高加速度α0 で増速され始める増速開始タイミング
ｔi+1 との間に、時間差（遅れ時間）Δｔ1 を設定す
る。この場合には、内回り量ＬP の長さは図中の斜線部
分の面積で表され、次の（２）式で表される。 ＬP ＝（１／２）×α0 ×（Ｖ0 ／α0 −Δｔ1 ）2 …（２） よって、次の（３）式が求まる。 Δｔ1 ＝Ｖ0 ／α0 −（２Ｌ1 ／α0 ）1/2 …（３） このように、速度成分Ｖi の減速開始タイミングｔi か
ら時間差Δｔ1 だけ遅れて速度成分Ｖi+1 が増速を開始
すると、図３に示すように、Ｖi ＝Ｖ0 で移動していた
物体が、点Ａ0 （点Ｐi よりＬk の長さだけ手前側の
点）から、速度成分Ｖi が最高加速度α0 で減速される
とともに、その速度成分Ｖ0 から前述の（１）式で定ま
る減速開始タイミングｔi （即ち点Ａ2 ）よりΔｔ
1 （（３）式）だけ遅れたタイミングｔi+1 （そのとき
物体は、点Ｐi からＬP だけ手前側の点Ａ0 に来てい
る）から、速度成分Ｖi+1 が最高加速度α0 で増速され
るように制御され、物体は点Ａ1 から図示のようにカー
ブして、動作時の最高速度Ｖ0 及び最高加速度α0 とに
よって定まる固有内回り量Ｌk （Ｌ2 ）より小さな内回
り量Ｌ1 の軌跡Ｍ0 を描くようになるのである。そし
て、その後、点Ｂ0 （点Ｐi より長さＬP だけ点Ｐi+1
側の点）から速度成分Ｖi はゼロとなり、点Ｂ0 からＶ
i+1 ＝Ｖ0 でＰi →Ｐi+1 方向へ直線的に移動する。
【００１０】また、図２において、ステップＳ２でＬP
がＬk より大きいと判断された場合、即ち、図３におけ
るＬ1 のように所望の内回り開始点Ａ0 よりも遅いタイ
ミングｔi のＡ1 点で内回りを開始してしまう場合（こ
の場合が従来技術で述べた確認運転の場合に相当す
る）、ステップＳ６へ移行し、次のように制御される。
図６に示すように、動作時の最高速度Ｖ0 と最高加速度
α0 で定まる速度成分Ｖi の減速開始タイミングと、速
度成分Ｖi+1 の増速開始タイミングはタイミングｔi+1
で同時であるが、速度成分Ｖi の減速の加速度（絶対
値）α2 と速度成分Ｖi+1 の増速の加速度α2 （両者は
同値）とが、最高加速度α0 より小さな値に設定され
る。この時、加速度α2 に変更することにより、減速開
始タイミングｔi+1 はｔi よりも遅いｔi+1 に変更され
る。この際の内回り量ＬP は前述と同様に図中の斜線部
分の面積で表され、次の（４）式で表される。 ＬP ＝Ｖ0 2 ／（２α2 ） …（４） よって、次の（５）式が求まる。 α2 ＝Ｖ0 2 ／（２ＬP ） …（５） このように、各速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の加減速度を最高
加速度α0 より小さなα2 とすると、図３中に示すよう
に、減速開始タイミングｔi+1 、即ち、点Ａ0（点Ｐi
より長さＬP だけ手前の点）から、速度成分Ｖi が加速
度α2 （（５）式）で減速され始めるとともに、速度成
分Ｖi+1 が加速度α2 （（５）式）で増速され始めるよ
うに制御され、動作時の最高速度Ｖ0 及び最高加速度α
0 によって定まる固有内回り量Ｌk （Ｌ1 ）より大きな
内回り量ＬP の軌跡Ｍ0 を描くようになるのである。そ
して、その後、点Ｂ0 （点Ｐi より長さＬP だけ点Ｐ
i+1側の点）から、Ｖi+1 ＝Ｖ0 でＰi →Ｐi+1 方向へ
移動する。なお、点Ａ0 から点Ｂ0 まで軌跡Ｍ0 を経て
移動するのに要する時間（これを内回り時間ということ
とする）ＴL は次の（６）式で表される。 ＴL ＝２ＬP ／Ｖ0 ＝Ｖ0 ／α2 …（６）
がＬk より大きいと判断された場合、即ち、図３におけ
るＬ1 のように所望の内回り開始点Ａ0 よりも遅いタイ
ミングｔi のＡ1 点で内回りを開始してしまう場合（こ
の場合が従来技術で述べた確認運転の場合に相当す
る）、ステップＳ６へ移行し、次のように制御される。
図６に示すように、動作時の最高速度Ｖ0 と最高加速度
α0 で定まる速度成分Ｖi の減速開始タイミングと、速
度成分Ｖi+1 の増速開始タイミングはタイミングｔi+1
で同時であるが、速度成分Ｖi の減速の加速度（絶対
値）α2 と速度成分Ｖi+1 の増速の加速度α2 （両者は
同値）とが、最高加速度α0 より小さな値に設定され
る。この時、加速度α2 に変更することにより、減速開
始タイミングｔi+1 はｔi よりも遅いｔi+1 に変更され
る。この際の内回り量ＬP は前述と同様に図中の斜線部
分の面積で表され、次の（４）式で表される。 ＬP ＝Ｖ0 2 ／（２α2 ） …（４） よって、次の（５）式が求まる。 α2 ＝Ｖ0 2 ／（２ＬP ） …（５） このように、各速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の加減速度を最高
加速度α0 より小さなα2 とすると、図３中に示すよう
に、減速開始タイミングｔi+1 、即ち、点Ａ0（点Ｐi
より長さＬP だけ手前の点）から、速度成分Ｖi が加速
度α2 （（５）式）で減速され始めるとともに、速度成
分Ｖi+1 が加速度α2 （（５）式）で増速され始めるよ
うに制御され、動作時の最高速度Ｖ0 及び最高加速度α
0 によって定まる固有内回り量Ｌk （Ｌ1 ）より大きな
内回り量ＬP の軌跡Ｍ0 を描くようになるのである。そ
して、その後、点Ｂ0 （点Ｐi より長さＬP だけ点Ｐ
i+1側の点）から、Ｖi+1 ＝Ｖ0 でＰi →Ｐi+1 方向へ
移動する。なお、点Ａ0 から点Ｂ0 まで軌跡Ｍ0 を経て
移動するのに要する時間（これを内回り時間ということ
とする）ＴL は次の（６）式で表される。 ＴL ＝２ＬP ／Ｖ0 ＝Ｖ0 ／α2 …（６）
【００１１】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
を、図７，図８に基づいて、第１実施例との相違点を中
心に説明する。図７において、ステップＳ２でＬP ＞Ｌ
k と判断された場合はステップＳ６へ移行し、次の判断
がされる。仮に、図８に示すように、速度成分Ｖi の減
速開始タイミングｔi よりも、速度成分Ｖi+1 の増速開
始タイミングｔi+1 の方が時間差Δｔ2 だけ早いと設定
する。また、各速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の加速度（絶対
値）が最高加速度α0 であるとする。そのとき、内回り
量Ｌ2 は図８中の斜線部分の面積で表され、次の（７）
式で表される。 Ｌ2 ＝Ｖ0 2 ／（２α0 ）＋Δｔ2 ×Ｖ0 …（７） よって、次の（８）式が求まる。 Δｔ2 ＝Ｌ2 ／Ｖ0 −Ｖ0 ／２α0 …（８） そして、速度成分Ｖi+1 の増速開始タイミングｔi+1 か
ら速度成分Ｖi の減速終了タイミングｔ′i までの各時
点において、両速度成分Ｖi とＶi+1 とがベクトル合成
された速度の大きさ（絶対値）を合成速度Ｖtotal と
し、その合成速度Ｖtotal が最高速度Ｖ0 より大きいが
否かが判断される。
を、図７，図８に基づいて、第１実施例との相違点を中
心に説明する。図７において、ステップＳ２でＬP ＞Ｌ
k と判断された場合はステップＳ６へ移行し、次の判断
がされる。仮に、図８に示すように、速度成分Ｖi の減
速開始タイミングｔi よりも、速度成分Ｖi+1 の増速開
始タイミングｔi+1 の方が時間差Δｔ2 だけ早いと設定
する。また、各速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の加速度（絶対
値）が最高加速度α0 であるとする。そのとき、内回り
量Ｌ2 は図８中の斜線部分の面積で表され、次の（７）
式で表される。 Ｌ2 ＝Ｖ0 2 ／（２α0 ）＋Δｔ2 ×Ｖ0 …（７） よって、次の（８）式が求まる。 Δｔ2 ＝Ｌ2 ／Ｖ0 −Ｖ0 ／２α0 …（８） そして、速度成分Ｖi+1 の増速開始タイミングｔi+1 か
ら速度成分Ｖi の減速終了タイミングｔ′i までの各時
点において、両速度成分Ｖi とＶi+1 とがベクトル合成
された速度の大きさ（絶対値）を合成速度Ｖtotal と
し、その合成速度Ｖtotal が最高速度Ｖ0 より大きいが
否かが判断される。
【００１２】そして、合成速度Ｖtotal が最高速度Ｖ0
より大きい時点があると判断されたときは、ステップＳ
７において、第１実施例のステップＳ６（図２）と同様
に制御される。
より大きい時点があると判断されたときは、ステップＳ
７において、第１実施例のステップＳ６（図２）と同様
に制御される。
【００１３】一方、どの時点においても合成速度Ｖ
total が最高速度Ｖ0 以下であると判断されたときは、
ステップＳ８へ移行し、次のように制御される。すなわ
ち、図３中に示す点Ａ2 （点Ｐi より長さＬ2 だけ手前
の点）に位置するタイミングｔi+1 （図８参照）から、
速度成分Ｖi+1 が最高加速度α0 で増速され、その増速
開始タイミングｔi+1 より時間差Δｔ2 だけ遅れたタイ
ミングｔi で速度成分Ｖi が最高加速度α0 で減速され
始める。すると、図３中に示すように、動作時の最高速
度Ｖ0 及び最高加速度α0 によって定まる固有内回り量
Ｌk （Ｌ1 ）より大きな内回り量ＬP の軌跡Ｍ0 （正確
には、第１実施例におけるＭ0 とは少しずれる）を描く
ようになるのである。この際、この場合の内回り時間Ｔ
L ′について（９）式が成立し、内回り時間ＴL ′は
（１０）式で表される。 α0 ×（ＴL ′−Δｔ2 ）＝Ｖ0 …（９） ＴL ′＝Ｖ0 ／α0 ＋Δｔ2 …（１０） したがって、第１実施例における内回り時間ＴL との差
は次の（１１）式で表される。 ＴL −ＴL ′＝Ｖ0 ／α2 −Ｖ0 ／α0 −Δｔ2 ＝（１／α2 −１／α0 ）×Ｖ0 ／２ …（１１） ここで、前述のようにα2 ＜α0 であるから、ＴL ′＜
ＴL が成立し、本実施例の場合は、物体が、その内回り
部分を、第１実施例の場合よりも速い速度で移動するこ
とができるのである。
total が最高速度Ｖ0 以下であると判断されたときは、
ステップＳ８へ移行し、次のように制御される。すなわ
ち、図３中に示す点Ａ2 （点Ｐi より長さＬ2 だけ手前
の点）に位置するタイミングｔi+1 （図８参照）から、
速度成分Ｖi+1 が最高加速度α0 で増速され、その増速
開始タイミングｔi+1 より時間差Δｔ2 だけ遅れたタイ
ミングｔi で速度成分Ｖi が最高加速度α0 で減速され
始める。すると、図３中に示すように、動作時の最高速
度Ｖ0 及び最高加速度α0 によって定まる固有内回り量
Ｌk （Ｌ1 ）より大きな内回り量ＬP の軌跡Ｍ0 （正確
には、第１実施例におけるＭ0 とは少しずれる）を描く
ようになるのである。この際、この場合の内回り時間Ｔ
L ′について（９）式が成立し、内回り時間ＴL ′は
（１０）式で表される。 α0 ×（ＴL ′−Δｔ2 ）＝Ｖ0 …（９） ＴL ′＝Ｖ0 ／α0 ＋Δｔ2 …（１０） したがって、第１実施例における内回り時間ＴL との差
は次の（１１）式で表される。 ＴL −ＴL ′＝Ｖ0 ／α2 −Ｖ0 ／α0 −Δｔ2 ＝（１／α2 −１／α0 ）×Ｖ0 ／２ …（１１） ここで、前述のようにα2 ＜α0 であるから、ＴL ′＜
ＴL が成立し、本実施例の場合は、物体が、その内回り
部分を、第１実施例の場合よりも速い速度で移動するこ
とができるのである。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、あらかじめ内回り量を
設定しておけば、動作時の最大速度及び最大加速度にか
かわらず、所望の内回り量の軌跡を描くように制御する
ことができる。このため、例えば図３の点Ｐi に示す点
の内側近傍にロボットのハンドと干渉するような邪魔物
がある場合にも、それを避けて動く軌跡を描かせること
ができ、ロボットの作動不良や故障等を防止することが
できる。また、確認運転時にも内回り量が変化すること
がないので、正しい動作軌跡の確認が行える。
設定しておけば、動作時の最大速度及び最大加速度にか
かわらず、所望の内回り量の軌跡を描くように制御する
ことができる。このため、例えば図３の点Ｐi に示す点
の内側近傍にロボットのハンドと干渉するような邪魔物
がある場合にも、それを避けて動く軌跡を描かせること
ができ、ロボットの作動不良や故障等を防止することが
できる。また、確認運転時にも内回り量が変化すること
がないので、正しい動作軌跡の確認が行える。
【図１】本発明の第１実施例の軌跡制御装置とその周辺
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例における制御内容を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】本発明の第１，第２実施例及び従来例の軌跡制
御方式における軌跡を示す図である。
御方式における軌跡を示す図である。
【図４】第１実施例（図２）のステップＳ４及び従来の
軌跡制御における各速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示
す図である。
軌跡制御における各速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示
す図である。
【図５】第１実施例（図２）のステップＳ５における各
速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示す図である。
速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示す図である。
【図６】第１実施例（図２）のステップＳ６における各
速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示す図である。
速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示す図である。
【図７】第２実施例における制御内容を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図８】第２実施例（図７）のステップＳ８における各
速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示す図である。
速度成分Ｖi ，Ｖi+1 の大きさを示す図である。
２ 軌跡制御装置 ステップＳ５ 時間差Δｔi を求めるステップである。 ステップＳ７ 加減速度α2 を求めるステップである。
Claims (2)
- 【請求項１】 一方向への速度成分を減少させながら他
方向への速度成分を増大させることによって、前記一方
向から前記他方向へ向かう移動軌跡を作る軌跡制御装置
において、 指定された内回り量と前記一方向へ移動する際の最大速
度及び最大加速度より定まる固有内回り量とが等しくな
い場合を検出する内回り量判別手段と、 この内回り量判別手段によって前記指定された内回り量
と前記固有内回り量とが等しくないと判別された場合、
前記指定された内回り量を満たす前記一方向への速度成
分の減速開始時と前記他方向への速度成分の増速開始時
との間の時間差を演算する時間差演算手段と、 この時間差演算手段によって演算された時間差に基づい
て前記一方向の速度成分と前記他方向の速度成分の増減
タイミングを制御して前記指定された内回り量に前記移
動軌跡を制御する移動軌跡制御手段とを備えたことを特
徴とする軌跡制御装置。 - 【請求項２】 一方向への速度成分を減少させながら他
方向への速度成分を増大させることによって、前記一方
向から前記他方向へ向かう移動軌跡を作る軌跡制御装置
において、 指定された内回り量と前記一方向へ移動する際の最大速
度及び最大加速度より定まる固有内回り量とが等しくな
い場合を検出する内回り量判別手段と、 この内回り量判別手段によって前記指定された内回り量
と前記固有内回り量とが等しくないと判別された場合、
前記指定された内回り量を満たす前記一方向から前記他
方向へ向かう際の加速度を演算する加速度演算手段と、 この加速度演算手段によって演算された加速度に基づい
て前記一方向の速度成分と前記他方向の速度成分の増減
タイミングを演算して前記指定された内回り量に前記移
動軌跡を制御する移動軌跡制御手段とを備えたことを特
徴とする軌跡制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04105656A JP3089813B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 軌跡制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04105656A JP3089813B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 軌跡制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05282032A true JPH05282032A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3089813B2 JP3089813B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=14413491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04105656A Expired - Lifetime JP3089813B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 軌跡制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089813B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001216012A (ja) * | 2000-02-04 | 2001-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | ロボット制御方法 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP04105656A patent/JP3089813B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001216012A (ja) * | 2000-02-04 | 2001-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | ロボット制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3089813B2 (ja) | 2000-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4728872A (en) | Robot path error correction system | |
| US5477117A (en) | Motion controller and synchronous control process therefor | |
| JPH0724756A (ja) | ロボットの直線補間方法 | |
| JPH0916241A (ja) | ロボットの加減速動作の設定方法 | |
| JPH05282032A (ja) | 軌跡制御装置 | |
| JPS5936811A (ja) | ロボツトハンドの経路補間方法 | |
| CN113858213A (zh) | 一种用于目标同步的机器人动态轨迹规划方法 | |
| JP2737725B2 (ja) | ロボット制御装置及び方法 | |
| JP2521449B2 (ja) | 軌跡制御装置 | |
| JPH06187026A (ja) | 軌跡制御装置 | |
| JP3000889B2 (ja) | ロボットの軌跡制御方法 | |
| JPH06187028A (ja) | 軌跡制御装置 | |
| JPH0623928B2 (ja) | ロボツトハンドの軌道修正方法 | |
| JP2601433B2 (ja) | 工業用ロボットの補間制御方法および装置 | |
| KR100218379B1 (ko) | 로보트팔 제어방법 | |
| JPH06114764A (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JPH06187027A (ja) | 軌跡制御装置 | |
| JP3512651B2 (ja) | ロボットの制御装置および制御方法 | |
| JP3203288B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP2645551B2 (ja) | ロボット制御装置 | |
| JPH02122305A (ja) | ロボットの制御方法 | |
| JPH06250725A (ja) | 数値制御における加減速制御方法 | |
| JPH03213285A (ja) | ロボットの制御方法 | |
| JP2709056B2 (ja) | 位置制御方法 | |
| JP2707729B2 (ja) | 産業用ロボットのウィービング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070721 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080721 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100721 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120721 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120721 |