JPH05301196A - Robot control system parameter regulating device - Google Patents

Robot control system parameter regulating device

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JPH05301196A
JPH05301196A JP10943092A JP10943092A JPH05301196A JP H05301196 A JPH05301196 A JP H05301196A JP 10943092 A JP10943092 A JP 10943092A JP 10943092 A JP10943092 A JP 10943092A JP H05301196 A JPH05301196 A JP H05301196A
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JP
Japan
Prior art keywords
robot
parameter
control system
robot control
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP10943092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Kubota
智之 久保田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To prevent a robot from entering a dangerous operation in an automatic regulation by finding beforehand a scope the robot can enter a dangerous operation condition when the robot operates actually, and setting the scope of parameters to be regulated in the scope other than the dangerous scope. CONSTITUTION:A controller is composed of a main member 50, a servo member 60, and a driver member 70. A CRT 14 and a keyboard 15 are connected to the main member 50. A motor 3 and an encoder 4 are connected to the driver member 70. Furthermore, the interfaces 56 and 65 of the main member 50 and the servo member 60 are the common memory, and the interfaces 66 and 75 of the servo member 60 and the driver member 70 are composed of a two port RAM respectively. In this case, since the scope of parameter to generate an abnormal hunting or an oscillation condition is found by changing the parameter without moving the robot, the operation condition of the robot is evaluated and decided by the parameter.

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、NCサーボモータによ
り駆動するロボットにおいて、目標値に移動するロボッ
トアームの動作を適正な動作状態となるように制御系の
ゲインを含めたパラメータの調整を行う、ロボット制御
系パラメータの調整装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention In a robot driven by an NC servomotor, the present invention adjusts parameters including a gain of a control system so that the operation of a robot arm which moves to a target value is in an appropriate operating state. The present invention relates to a robot control system parameter adjusting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に示す様なNCサーボモータにより
駆動させるロボットの動作を適正な動作状態が得られる
ようにするために、ロボット制御系のゲインを含めたパ
ラメータの調整を行う必要がある。そのため、センサな
どの測定器を用いてロボットの動作を観察しながらパラ
メータを変化させて適正な動作状態であるかどうかを人
が判断して調整している。又、ロボットの周波数応答を
測定することによりパラメータの値を定めるといった調
整方法もあった。
2. Description of the Related Art In order to obtain an appropriate operation state of a robot driven by an NC servo motor as shown in FIG. 4, it is necessary to adjust parameters including a gain of a robot control system. .. Therefore, while observing the operation of the robot using a measuring device such as a sensor, a person determines and adjusts whether or not the operation state is appropriate by changing the parameter. There is also an adjusting method in which the parameter value is determined by measuring the frequency response of the robot.

【0003】さらに、自動調整手法に関するものとして
は、上記の周波数応答を自動的に測定しその伝達関数を
求めて、その結果により理論的に適正なゲインを定める
手段(特開平2−253303号公報を参照)や、標準
パラメータから順に実際の動作状態を見ながらオーバー
シュートの有無や振動の有無によって適正か不適正か判
別しながら定めて行く手段(特開平2−284831号
公報を参照)などがあった。
Further, regarding the automatic adjustment method, means for automatically measuring the above-mentioned frequency response, obtaining the transfer function thereof, and determining a theoretically proper gain based on the result (Japanese Patent Laid-Open No. 2-253303). (Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-284831) or the like, or a means for determining while determining the proper or improper depending on the presence or absence of overshoot or the presence or absence of vibration while observing the actual operating state in order from the standard parameter. there were.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、実際のロボットの動作をセンサなどの測定器
で観察しながら、パラメータを変化させて、適正な動作
状態であるかを、人によって判断していたことから、パ
ラメータの調整に多くの手間と時間を費やし、さらに
は、人による判断があいまいでまた、作業者によるバラ
ツキもあった。
However, in the above-mentioned conventional example, while observing the actual operation of the robot with a measuring device such as a sensor, the parameters are changed to determine whether or not the operation is appropriate by a person. Therefore, it takes a lot of time and effort to adjust the parameters, and further, the judgment by the person is ambiguous, and there is the variation by the operator.

【0005】工場導入後においても、ハンドが掴む負荷
の大きさが変化しても、その都度、パラメータ調整を行
うことが困難であった。
Even after the introduction of the factory, it was difficult to adjust the parameters each time the magnitude of the load grasped by the hand changed.

【0006】周波数応答による調整も、理論的な値と実
際の値つまり実際にロボットを働かせた動作状態とでは
必ずしも一致するとは限らず、具合の悪い場合があっ
た。そして、この周波数応答を自動的に測定し理論的に
適正な値を定めるためには、その自動化させるためのプ
ログラムはかなり多くのメモリ容量を必要とする欠点も
ある。また、自動調整手法の後者においては、モータの
種類や、負荷の大きさによってパラメータの適正値はか
なり違ってくるため、標準パラメータなるものが定まる
ことはなく、又それを定めるにしても無理があった。そ
して、オーバーシュート量の有無で判断する場合も、場
合によってはオーバーシュート量が大きくても、到達時
間が速い方が良い場合などが実際にあり、振動の有無に
おいても実際に振動しだした場合はその判断を行う場合
に危険になるなどの欠点があった。
The adjustment based on the frequency response does not always match the theoretical value and the actual value, that is, the operating state in which the robot is actually operated, and there are cases where the condition is unsatisfactory. In order to automatically measure this frequency response and determine a theoretically proper value, the program for the automation needs a considerably large memory capacity. Also, in the latter of the automatic adjustment methods, the appropriate values of the parameters vary considerably depending on the type of motor and the size of the load, so standard parameters are not set, and it is not possible to set them. there were. In addition, when judging whether there is an overshoot amount or not, in some cases it is better to have a faster arrival time even if the overshoot amount is large. Had some drawbacks, such as being dangerous when making that decision.

【0007】そこで、本発明はロボットの実際の駆動に
おいて安全性を確保するとともに、ロボットの適正な動
作範囲を迅速に設定可能とする装置を提供することを目
的とする。
[0007] Therefore, an object of the present invention is to provide a device which ensures safety in the actual driving of the robot and can quickly set an appropriate operating range of the robot.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、ロボ
ット制御系のパラメータ調整装置において、すなわち、
外部よりロボット制御系のパラメータの設定可能な制御
装置をNCサーボモータにより駆動するロボットに接続
し、このロボットが入力された目標位置に移動する動作
を制御する制御装置が所定のパラメータ値に調整される
ところのロボット制御系のパラメータ調整装置におい
て、異常ハンチング又は発振状態となるパラメータの領
域をロボットを動かすことなく又はロボットを実際の動
き程大きく動かすことなく、パラメータを変化させて、
見つけるための手段として、与えられたパラメータにお
いてロボットの動作状態を内部装置により評価判断する
手段を設けて、パラメータ値の調整においてロボットが
危険となる状態を避けることを可能とした。そして、こ
のロボットが危険となる状態を避けたパラメータの範囲
内のパラメータの値を次々とロボットの制御装置に設定
し、その設定されたパラメータ値を有する制御装置によ
り実際にロボットの動作を制御させて、そのときの目標
位置への到達時間、オーバーシュート量、整定時間、整
定精度等を次々と記録できるようにする。そしてさら
に、その実際のロボットを動作させる際に、スピード・
移動量等の動作に関する必要な条件を付けて行わせるよ
うにして、その結果である制御対象の動きについて適正
と判断できるか不適正であると判断させるべきかの判断
基準を目標位置への到達時間、オーバーシュート量、整
定時間、整定精度等につき基準を設けて判断するように
して、もし不適正と判断されたときは直ちに、次のパラ
メータが制御装置に与えられるようにして調整にかかる
時間を節約できるようにした。そして、もし適正である
と判断されるときはそのときの各データを記録保存、そ
して必要に応じて表示可能とした。
Therefore, according to the present invention, there is provided a parameter adjusting device for a robot control system, that is,
A controller capable of setting the parameters of the robot control system from the outside is connected to a robot driven by an NC servomotor, and the controller controlling the movement of the robot to the input target position is adjusted to a predetermined parameter value. In the robot control system parameter adjusting device, the parameters can be changed without moving the robot in the area of the parameter that causes abnormal hunting or oscillation, or without moving the robot as much as the actual movement.
As a means for finding out, by providing a means for evaluating and judging the operating state of the robot with given parameters by an internal device, it is possible to avoid a state in which the robot becomes dangerous in adjusting the parameter value. Then, set the values of the parameters within the range of parameters that avoid the dangerous state of this robot in the controller of the robot one after another, and actually control the operation of the robot by the controller having the set parameter values. Then, the arrival time to the target position, the overshoot amount, the settling time, the settling accuracy, etc. can be recorded one after another. In addition, when operating the actual robot,
The necessary criteria for movement such as movement amount are set so that the movement of the controlled object as a result can be judged to be proper or unsuitable. Time, overshoot amount, settling time, settling accuracy, etc. are set based on the judgment, and if it is judged to be improper, the next parameter is immediately given to the control device and the time taken for the adjustment. To save money. If it is judged to be appropriate, each data at that time is recorded and saved, and can be displayed if necessary.

【0009】[0009]

【作用】ロボットが異常ハンチング又は発振状態となり
得るパラメータが制御装置に設定された場合は、何も実
際と同じ程度動かすことなくごく僅か動かすだけで異常
ハンチング又は発振状態の作用が現れるものであり、又
サーボロックすなわち、制御対象を結果的には移動しな
いようにしても振動が発生することにより、その振動が
発振していくかどうかを振動の小さいうちに見出すこと
ができるため、どのようなパラメータの値のときに危険
となるかを、実際と同じ程度動かしてその動作状態を見
る調査の前に、見出すことができる。本発明はこれを見
出す手段を内部装置により行い得るようにする。
When a parameter is set in the control device that can cause an abnormal hunting or oscillation state of the robot, the action of the abnormal hunting or oscillation state appears by moving the robot slightly, without moving it to the same extent as in reality. In addition, it is possible to find out whether or not the vibration oscillates while the servo is locked, that is, even if the controlled object is not moved as a result. It is possible to find out what is dangerous when the value of is before the investigation to see its operating state by moving it to the same extent as in reality. The present invention allows the means for finding this to be done by an internal device.

【0010】そのため、ロボットが危険となる状態を避
けたパラメータの範囲内で、実際のロボットを動作させ
て各種データを記録したり、適切なパラメータを調整し
たりする際に、ロボットが危険な状態になることはな
い。そして、設定するパラメータの適否を判断を内部装
置で自動的に行えるように適正なパラメータを自動的に
定め更にこれを記録できる。
Therefore, when operating the actual robot to record various data or adjust appropriate parameters within a range of parameters that avoids a dangerous state of the robot, the robot is in a dangerous state. Never becomes. Then, appropriate parameters can be automatically determined so that the internal device can automatically determine the suitability of the parameters to be set, and this can be recorded.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0012】図4は、本発明の対象とするNCサーボモ
ータによって駆動するロボットとその制御装置の構成の
一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a robot driven by an NC servo motor and a control device therefor, which is the subject of the present invention.

【0013】図4において、4軸水平多関節型ロボット
本体1は、第1軸アーム2、第2軸アーム5、ハンド8
により構成される。第1軸アーム2は、第1軸モータ3
により、不図示の減速機を介して駆動させる。第1軸モ
ータ3には、第1軸エンコーダ4が備わっており、現在
位置をコントローラ13にフィードバックする。同様に
して、第2軸アーム5、ハンド8のZ軸方向及びS軸方
向は、第2軸モータ6、Z軸モータ9、S軸モータ11
によって駆動され、それぞれエンコーダが備わってい
る。すなわち、7は第2軸エンコーダ、10はZ軸エン
コーダ、12はS軸エンコーダである。ロボット1はコ
ントローラ13に接続され、各軸のモータの制御を行
う。コントローラ13にはCRT14、キーボード15
が接続されている。
In FIG. 4, the 4-axis horizontal articulated robot body 1 includes a first axis arm 2, a second axis arm 5 and a hand 8.
It is composed of The first axis arm 2 includes the first axis motor 3
Thus, it is driven via a speed reducer (not shown). The first axis motor 3 is equipped with a first axis encoder 4 and feeds back the current position to the controller 13. Similarly, the Z axis direction and the S axis direction of the second axis arm 5 and the hand 8 are the second axis motor 6, the Z axis motor 9, and the S axis motor 11 respectively.
Driven by, each equipped with an encoder. That is, 7 is a second axis encoder, 10 is a Z axis encoder, and 12 is an S axis encoder. The robot 1 is connected to the controller 13 and controls the motor of each axis. The controller 13 has a CRT 14 and a keyboard 15
Are connected.

【0014】図2は、上記コントローラ13の内部構成
図を示す。コントローラ13はメイン部50、サーボ部
60、ドライバ部70から構成され、メイン部50のイ
ンターフェイス(IF)55にCRT14、キーボード
15が接続されており、ドライバ部70のインターフェ
イス(IF)74のパルス巾変調(PWM)の可能なパ
ワーアンプにモータ3が、またエンコーダ4からの現在
位置がカウンタ76に接続されている。メイン部50と
サーボ部60のインターフェイス(IF)56、65は
共有メモリにより、また、サーボ部60とドライバ部7
0のインターフェイス(IF)66、75は2ポートR
AMにより構成されている。
FIG. 2 shows an internal block diagram of the controller 13. The controller 13 includes a main unit 50, a servo unit 60, and a driver unit 70. The interface (IF) 55 of the main unit 50 is connected to the CRT 14 and the keyboard 15, and the pulse width of the interface (IF) 74 of the driver unit 70. The motor 3 is connected to a power amplifier capable of modulation (PWM), and the current position from the encoder 4 is connected to a counter 76. The interfaces (IF) 56 and 65 of the main unit 50 and the servo unit 60 are shared memories, and the servo unit 60 and the driver unit 7 are
0 interface (IF) 66, 75 is 2 port R
It is composed of AM.

【0015】さらに、各部にはCPU51、61、7
1、ROM52、62、72、RAM53、63、73
により構成され、メイン部50にはI/Oポート54が
備わっている。
Further, the CPUs 51, 61 and 7 are provided in the respective units.
1, ROM 52, 62, 72, RAM 53, 63, 73
The main unit 50 has an I / O port 54.

【0016】メイン部50においては、全体のシーケン
ス制御を行い、サーボ部60においては、モータ3の位
置制御、ドライバ部70においては、速度及び電流制御
を行っている。
The main section 50 controls the entire sequence, the servo section 60 controls the position of the motor 3, and the driver section 70 controls the speed and current.

【0017】例えば、ロボットの第1軸アーム2を現在
の位置から、ある位置P(1)へ移動させる場合につい
て説明する。図3に、コントローラ13(図4)内のP
I制御系100をブロック図として示す。図2に示すメ
イン部50においてP(1)のポジションデータから、
その位置へ移動しろという命令をインターフェイス5
6,65を通してサーボ部60へ送られ、サーボ部60
では、そのポジションデータに基づき図5の速度波形の
理論値501となるような動きで移動させるようにサン
プリング時間毎の位置偏差122(図6における)60
3:指令位置120(601)と現在位置121(60
2)との差を乗算器101にて位置ゲイン(Kp)倍し
て速度指令123をインターフェイス66,75(図
3)を通してドライバ部70に送る。ドライバ部70で
は、エンコーダ4の出力126を微分器109によって
微分して得られる現在速度124と速度指令123から
得られる速度偏差125を乗算器102にて速度ゲイン
(Kv)倍し、一方、速度偏差125を積分器104に
て積分した値127は乗算器105にて定数(Iv)倍
して、これらを合わせて電流指令128とする。そし
て、電流検出器110からの現在の電流値129とから
の電流偏差130を乗算器103にて電流ゲイン(K
i)倍し、一方、速度偏差と同様に電流偏差130を積
分器106にて積分し、その出力131を乗算器107
にて定数(Ii)倍して、これらを合わせたものをイン
タフェイス74のパワーアンプで増巾してからモータ3
に出力するような構成となっている。そして、モータ3
の動きをエンコーダ4でとり、カウンタ76で現在位置
信号121として目標位置指令120と比較するととも
に、前述したように微分器109で微分して速度指令1
23と比較している。
For example, a case where the first axis arm 2 of the robot is moved from the current position to a certain position P (1) will be described. FIG. 3 shows P in the controller 13 (FIG. 4).
The I control system 100 is shown as a block diagram. From the position data of P (1) in the main section 50 shown in FIG.
Interface 5 to move to that position
It is sent to the servo unit 60 through 6, 65, and the servo unit 60
Then, based on the position data, the position deviation 122 (in FIG. 6) 60 for each sampling time is moved so as to move so as to obtain the theoretical value 501 of the velocity waveform in FIG.
3: Command position 120 (601) and current position 121 (60
The difference from 2) is multiplied by the position gain (Kp) by the multiplier 101 and the speed command 123 is sent to the driver unit 70 through the interfaces 66 and 75 (FIG. 3). In the driver unit 70, the current speed 124 obtained by differentiating the output 126 of the encoder 4 by the differentiator 109 and the speed deviation 125 obtained from the speed command 123 are multiplied by the speed gain (Kv) by the multiplier 102. A value 127 obtained by integrating the deviation 125 in the integrator 104 is multiplied by a constant (Iv) in the multiplier 105, and these are combined to form a current command 128. Then, the current deviation 130 from the current value 129 from the current detector 110 is multiplied by the current gain (K
i) Multiply, on the other hand, the current deviation 130 is integrated by the integrator 106 in the same manner as the speed deviation, and the output 131 is multiplied by the multiplier 107.
, The constant (Ii) is multiplied, and the sum of these is increased by the power amplifier of the interface 74 before the motor 3
It is configured to output to. And the motor 3
Is detected by the encoder 4 and compared with the target position command 120 by the counter 76 as the current position signal 121, and the speed command 1 is differentiated by the differentiator 109 as described above.
Compared with 23.

【0018】本発明においては、メイン部50におい
て、ROM52にシステムプログラム、RAM53に書
き換えが必要な条件設定プログラムを組み込み、キーボ
ード15より種々の条件設定を行い、また、各パラメー
タ(図中Kp、Kv、Ki、Iv、Ii)をセットす
る。このすべてのパラメータ、則ちKp,Kv、ki,
Iv、Iiのすべてを調整可能としてもよいが、例えば
Iv,Iiとを適当な定数としておけば各パラメータを
調整するとき容易となる。
In the present invention, in the main section 50, a system program is incorporated into the ROM 52, and a condition setting program which requires rewriting is incorporated into the RAM 53, various condition settings are made from the keyboard 15, and parameters (Kp and Kv in the figure) are set. , Ki, Iv, Ii) are set. All these parameters, namely Kp, Kv, ki,
All of Iv and Ii may be adjustable, but if Iv and Ii are set to appropriate constants, it becomes easy to adjust each parameter.

【0019】サーボ部60においては、位置偏差を算出
し、ROM62に組み込まれた計測判断を行う自動調整
プログラムによりその位置偏差から図6に示す到達時間
(a)、オーバーシュート量(b)、整定時間(c),
定常偏差すなわち整定精度(d)をタイマー64を利用
して計測し、記録可能とし、さらにメイン部50で設定
された条件を満たしているかを判断する。その条件は例
えば、移動5万パルス(500mm、角度で90°)で
a=0.49sec、b=20パルス(0.2mm)、
c=0.2sec、d=2パルスとすることができる。
In the servo unit 60, the position deviation is calculated and the arrival time (a), overshoot amount (b) and settling shown in FIG. Time (c),
The steady-state deviation, that is, the settling accuracy (d) is measured using the timer 64 to enable recording, and it is determined whether the condition set by the main unit 50 is satisfied. The conditions are, for example, a movement of 50,000 pulses (500 mm, angle of 90 °), a = 0.49 sec, b = 20 pulses (0.2 mm),
It is possible to set c = 0.2 sec and d = 2 pulses.

【0020】なお、ドライバ部70におけるRAM72
には、位置決め制御、速度制御、電流制御に関する各プ
ラグラム、RAM73にはロボット動作プログラム等が
格納されている。
The RAM 72 in the driver section 70
In the RAM 73, programs for positioning control, speed control, and current control are stored, and in the RAM 73, robot operation programs and the like are stored.

【0021】エンコーダ4からの信号は、ドライバ部7
0内のカウンタ76により現在位置を受け、インターフ
ェイス75,66を通してサーボ部60に送っている。
図1(b)に本発明である自動調整手法のフローチャー
トを示す。
The signal from the encoder 4 is sent to the driver unit 7
The current position is received by the counter 76 within 0 and sent to the servo unit 60 through the interfaces 75 and 66.
FIG. 1B shows a flowchart of the automatic adjustment method according to the present invention.

【0022】本パラメータ自動調整手法の手順を図1
(b)を基に説明する。
The procedure of this parameter automatic adjustment method is shown in FIG.
An explanation will be given based on (b).

【0023】まず、図4のロボットの4軸のうち第1軸
について以下のような手順で行う。メイン部50におい
てキーボード15により自動調整プログラム内の条件設
定を行う(201)。次に、サーボ部60内の自動調整
プログラムを実行させることによりハンチング状態や発
振状態となるパラメータ領域を見つけだし、各パラメー
タの範囲となる上限値、下限値を定め、設定する(20
2)。このステップ202ではパラメータをマトリクス
状に振り、サーボLOCK状態又は極めて微小の移動指
令を与えてパラメータを順次セットし、その時の整定状
態をサーボ部60内で監視することにより、危険でない
範囲を決定する。
First, the following procedure is performed for the first axis of the four axes of the robot shown in FIG. The conditions in the automatic adjustment program are set by the keyboard 15 in the main unit 50 (201). Next, the automatic adjustment program in the servo unit 60 is executed to find a parameter area that is in a hunting state or an oscillation state, and an upper limit value and a lower limit value that are ranges of each parameter are determined and set (20).
2). In this step 202, the parameters are arranged in a matrix, the parameters are sequentially set by giving a servo LOCK state or an extremely minute movement command, and the settling state at that time is monitored in the servo section 60 to determine a non-dangerous range. ..

【0024】パラメータの危険でない範囲内でマトリク
ス状に振り、順次セットしていく(203)。そこで、
実際にモータ3を1回又は複数回動作させ(204)、
サーボ部60内で判断基準データとなる前述の到着時間
(a)、オーバーシュート量(b)、整定時間(c)、
整定精度(d)の演算を1回の動作毎に行う(20
5)。その判断基準データをメモリ(RAM63)に保
存し(207)、パラメータ全範囲終了後必要に応じて
表示する(208,210,209)(図1(a))。
又、この判断基準データがメイン部50において設定さ
れた条件を満たしているかをサーボ部60内で判断し
(206)、条件を満たしていないときは直ちに、ある
いは何回か繰り返すときなど次のパラメータ値をセット
し、条件を満たす場合には、上記データ及びその時のパ
ラメータの値をRAM63に保存し(207)、パラメ
ータ範囲の全範囲を終了したかを見て(208)、終了
した後、適正ゲインとして、RAM63に保存したデー
タをCRT14に表示させる(209)(図1
(b))。ステップ208において全範囲を終了してい
ない場合、パラメータ値を次の値にし(210)、繰り
返しステップ203〜208における処理を行う。(図
1(a)(b))ここで、条件となるのは、「判断基準
となるデータが、実際のロボットの動作において最低限
必要とする値以下である」という条件を定め、つまりそ
の条件をすべて満たすパラメータにおいては、ロボット
が実際に動作するにあたって、特に問題はないというこ
とから適正ゲインであると言える。このようにして第1
軸の各パラメータを適正なゲインに調整することができ
る。
The parameters are arranged in a matrix within a non-dangerous range, and are sequentially set (203). Therefore,
The motor 3 is actually operated once or a plurality of times (204),
The arrival time (a), the overshoot amount (b), the settling time (c), which serve as the judgment reference data in the servo unit 60,
Settling accuracy (d) is calculated for each operation (20
5). The judgment reference data is stored in the memory (RAM 63) (207), and is displayed as necessary after completion of the entire parameter range (208, 210, 209) (FIG. 1 (a)).
Further, it is judged in the servo unit 60 whether this judgment reference data satisfies the condition set in the main unit 50 (206). If the condition is not satisfied, the next parameter is immediately or repeated several times. If a value is set and the condition is satisfied, the above data and the value of the parameter at that time are stored in the RAM 63 (207), and it is checked whether the entire parameter range is completed (208). The data saved in the RAM 63 is displayed on the CRT 14 as a gain (209) (FIG. 1).
(B)). If the entire range is not finished in step 208, the parameter value is set to the next value (210) and the processes in steps 203 to 208 are repeated. (FIGS. 1 (a) and 1 (b)) Here, the condition is to determine the condition that "the data serving as the judgment standard is equal to or less than the minimum required value in the actual operation of the robot", that is, It can be said that there is no particular problem when the robot actually operates when the parameters satisfy all the conditions, and thus it can be said that the gain is appropriate. In this way the first
Each axis parameter can be adjusted to an appropriate gain.

【0025】又、メインにおいて設定される条件は色々
と変化できるようにするとともに作業者が必要に応じて
任意に設定できるようにする。
Further, the conditions set in the main unit can be changed in various ways, and the operator can arbitrarily set the conditions as required.

【0026】図4における他の軸、2軸、Z軸、S軸に
おいても同様の手順で本自動調整手法により各パラメー
タである位置ゲイン、速度ゲイン、速度積分定数、電流
ゲイン、電流積分定数の複数又はすべてを適正な値に調
整することができる。
In the other axes in FIG. 4, the Z axis, the S axis, and the S axis, the parameters of the position gain, the velocity gain, the velocity integration constant, the current gain, and the current integration constant, which are the parameters, are calculated by the same automatic adjustment method. A plurality or all can be adjusted to appropriate values.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
調整を行うパラメータの範囲をロボットが実際に動作す
る際に危険な動作状態となり得る範囲を事前に見つけそ
の領域を取り除いた範囲と定めることにより、自動調整
中にロボットが危険な動作となることを防止でき、ま
た、範囲を絞ることができるため、設定した条件及びパ
ラメータ値の記録、そしてパラメータ値の自動調整にか
かる時間も短縮できるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent dangerous robot movement during automatic adjustment by finding in advance the range of parameters that can be adjusted when the robot actually moves and setting the range to remove that area. Since this can be prevented and the range can be narrowed, there is an effect that the time required for recording the set conditions and parameter values and automatically adjusting the parameter values can be shortened.

【0028】そして、ある動作条件、あるパラメータに
おいて実際にロボットを目標位置に移動動作させ、その
動作状態に適正ゲインであるとする任意に設定可能な判
断基準を設けることにより、その動作条件におけるロボ
ットの実際の動作が任意の基準を満たす動作をさせる適
正なゲインに調整することができる。
Then, the robot is actually moved to a target position under a certain operating condition and a certain parameter, and an arbitrarily set judgment criterion is set for the operating state so that the robot has a proper gain. Can be adjusted to an appropriate gain so that the actual operation of the above-mentioned operation satisfies an arbitrary criterion.

【0029】また、パラメータを外部より自動的に設定
可能でありロボットの動作状態を装置内部で計測・判断
を行い、動作を複数回全て基準を満たすパラメータを適
正ゲインとする自動調整装置により、外部測定器を用意
することなく手軽に即調整を行なえ、ロボットの動作の
安定性も含めた適正ゲインを短時間に自動で調整できる
という効果がある。
Further, the parameters can be automatically set from the outside, the operating state of the robot is measured and judged inside the device, and the automatic adjustment device that makes the parameter a proper gain a plurality of times for all the operations is set by the external adjustment device. There is an effect that an immediate gain can be easily adjusted without preparing a measuring instrument, and an appropriate gain including stability of robot operation can be automatically adjusted in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明であるパラメータを記録又は自動調整す
るための手法についてのフローチャート (a)はパラメータの記録を主としたフローチャート (b)はパラメータの自動調整を主としたフローチャー
FIG. 1 is a flowchart of a method for recording or automatically adjusting parameters according to the present invention. (A) is a flowchart mainly for recording parameters. (B) is a flowchart mainly for automatic parameter adjustment.

【図2】ロボットコントローラの構成図[Figure 2] Robot controller configuration diagram

【図3】コントローラ内のPI制御系ブロック図[Fig. 3] Block diagram of PI control system in controller

【図4】本発明の対象とするロボットとその制御装置の
一例
FIG. 4 shows an example of a robot to which the present invention is applied and its control device.

【図5】ある目標位置までのロボットの移動速度を示す
FIG. 5 is a diagram showing the moving speed of the robot to a certain target position.

【図6】適正なパラメータであることを判断する基準に
ついて示した図
FIG. 6 is a diagram showing criteria for determining whether the parameters are proper.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 4軸水平多関節ロボット本体 2 1軸アーム 3 1軸モータ 4 1軸エンコーダ 8 ハンド 13 コントローラ 14 CRT 15 キーボード 50 メイン部 60 サーボ部 70 ドライバ部 51、61、71 CPU 52、62、72 ROM 53、63、73 RAM 64 タイマー 55、56、65、66、74、75 インタフェイ
ス 76 カウンタ 100 コントローラ内のPI制御系 210〜210 フローチャートの各ステップ
1 4 axis horizontal articulated robot main body 2 1 axis arm 3 1 axis motor 4 1 axis encoder 8 hand 13 controller 14 CRT 15 keyboard 50 main part 60 servo part 70 driver part 51, 61, 71 CPU 52, 62, 72 ROM 53 , 63, 73 RAM 64 timer 55, 56, 65, 66, 74, 75 interface 76 counter 100 PI control system 210-210 in controller Each step of flowchart

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 3/12 305 V 9179−3H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location G05D 3/12 305 V 9179-3H

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部より、ロボット制御系のパラメータ
の設定可能な制御装置をNCサーボモータにより駆動す
るロボットに接続し、前記ロボットが入力された目標位
置に移動する動作を制御する制御装置が所定のパラメー
タ値に調整されるロボット制御系のパラメータ調整装置
において、異常ハンチング又は発振状態となるパラメー
タの領域を、ロボットを動かすことなく又はロボットの
実際の動き程大きく動かすことなくパラメータを変化さ
せて、見つけるための手段として、与えられたパラメー
タにおいてロボットの動作状態を評価判断する手段を設
け、パラメータ値の調整におけるロボットが危険となる
状態をあらかじめ避けることを可能としたことを特徴と
したロボット制御系のパラメータ調整装置。
1. A controller for externally connecting a controller capable of setting parameters of a robot control system to a robot driven by an NC servomotor, and controlling the movement of the robot to move to an input target position is predetermined. In the parameter control device of the robot control system that is adjusted to the parameter value of, by changing the parameter in the area of the parameter that causes abnormal hunting or oscillation without changing the robot or moving the robot as much as the actual movement, As a means for finding, a robot control system characterized by providing means for evaluating and judging the operating state of the robot with given parameters, and making it possible to avoid a dangerous state of the robot in the adjustment of parameter values in advance. Parameter adjustment device.
【請求項2】 請求項1のロボット制御系のパラメータ
調整装置において見出されたロボットが危険となる状態
のパラメータ値を避けたパラメータ値を次々制御装置に
設定する手段を有し、その設定されたパラメータ値を有
する制御装置により実際のロボット動作を制御させて、
そのときの目標位置への到達時間、オーバーシュート
量、整定時間、整定精度等を次々記録する手段を有する
ことを特徴とするロボット制御系のパラメータ値を調整
するためのデータ記録装置。
2. The robot control system according to claim 1, further comprising means for successively setting parameter values avoiding a parameter value in a state in which the robot is in danger, which is found in the parameter adjusting apparatus, to the control device. By controlling the actual robot operation with the controller having the parameter values
A data recording device for adjusting a parameter value of a robot control system, characterized in that it has means for recording the arrival time to a target position at that time, the amount of overshoot, the settling time, the settling accuracy, etc. one after another.
【請求項3】 請求項2における実際のロボットの動作
はその設定された同じパラメータ値を有する制御装置で
複数回行うようにしてその各回における目標位置への到
達時間、オーバーシュート量、整定時間、整定精度等の
平均値を記録する手段を有することを特徴とするロボッ
ト制御系のパラメータ値を調整するためのデータ記録装
置。
3. The actual robot operation according to claim 2 is performed a plurality of times by a control device having the same set parameter value, and the arrival time to the target position, the overshoot amount, the settling time, A data recording device for adjusting a parameter value of a robot control system, comprising means for recording an average value such as settling accuracy.
【請求項4】 請求項2又は3により記録されたデータ
を必要により表示することのできる表示手段を有したこ
とを特徴とするロボット制御系のパラメータ値を調整す
るための記録データ表示装置。
4. A recorded data display device for adjusting a parameter value of a robot control system, comprising display means capable of displaying the data recorded according to claim 2 or 3 as required.
【請求項5】 請求項1のロボット制御系のパラメータ
調整装置において見出されたロボットが危険となる状態
のパラメータ値を避けたパラメータ値を次々制御装置に
設定する手段を有し、その設定されたパラメータ値を有
する制御装置により実際のロボットを動作させる際に、
スピード・移動量等の動作に関する条件を付して行わ
せ、その結果である制御対象の動きについて適正又は不
適正を区別する判断基準を設定する手段を設けて、不適
正と判断できたときは、そのときに次の設定すべきパラ
メータ値を制御装置に設定できるように構成したことを
特徴とするロボット制御系のパラメータ自動調整装置。
5. The robot control system according to claim 1, further comprising means for successively setting parameter values in the control device, avoiding parameter values in a state in which the robot is in danger, which is found in the parameter adjusting device. When operating an actual robot with a controller that has different parameter values,
When it is judged that the operation is performed with conditions related to movement such as speed / movement, etc., and the result of the movement of the controlled object is set to a criterion for distinguishing whether the movement is appropriate or not, An automatic parameter adjusting device for a robot control system, characterized in that the controller can be set to the next parameter value to be set at that time.
【請求項6】 請求項5の判断基準は目標位置への到達
時間、オーバーシュート量、整定時間、整定精度の定め
られた値の一つ以上でこのすべても含む組合せに基づい
て定める手段を設けたことを特徴とするロボット制御系
のパラメータ自動調整装置。
6. The determination criterion according to claim 5 is one or more of a set value of arrival time to a target position, an overshoot amount, a settling time, and a settling accuracy, and means for setting based on a combination including all of them is provided. An automatic parameter control device for robot control systems.
【請求項7】 請求項6の目標位置への到達時間、オー
バーシュート量、整定時間、整定精度の定められるべき
値、及びこれらの組合せは作業者が任意に設定できるた
めの手段を設けたことを特徴とするロボット制御系のパ
ラメータ自動調整装置。
7. The means for allowing an operator to arbitrarily set the arrival time to the target position, the overshoot amount, the settling time, the value to which the settling accuracy should be set, and the combination thereof according to claim 6. An automatic parameter adjustment device for robot control systems.
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