JPH0623929B2 - ロボツトコントロ−ラ - Google Patents
ロボツトコントロ−ラInfo
- Publication number
- JPH0623929B2 JPH0623929B2 JP58163576A JP16357683A JPH0623929B2 JP H0623929 B2 JPH0623929 B2 JP H0623929B2 JP 58163576 A JP58163576 A JP 58163576A JP 16357683 A JP16357683 A JP 16357683A JP H0623929 B2 JPH0623929 B2 JP H0623929B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- acceleration
- drive
- driving
- deceleration
- 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 - Lifetime
Links
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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は組立用ロボツトコントローラに関する。
本発明の目的はロボツトの寿命に悪影響を与えることな
くロボツトの動作時間を短縮し、ロボットのスピートア
ツプを図ることにある。
くロボツトの動作時間を短縮し、ロボットのスピートア
ツプを図ることにある。
ロボツトのスピードアツプを図るために、アームを軽く
したり、軸受構造を堅牢にしたり、またはアームの動作
時間を規定する。動作速度の加減速曲線を工夫したりす
ることは一般によく行なわれていることであるが、従来
のロボツトコントローラはただ一つの加減速曲線しか持
たなかつたため、アームの姿勢にかかわらず移動距離が
決まると一義的に移動時間も決まってしまつていた。す
なわちアームが最大限に伸びた状態ではロボツトの受け
る衝撃が大きくなって寿命に悪影響を与え、逆にアーム
が縮んだ状態では慣性が小くなって負荷的に余裕がある
にもかかわらずスピードがおさえられるという欠点があ
った。
したり、軸受構造を堅牢にしたり、またはアームの動作
時間を規定する。動作速度の加減速曲線を工夫したりす
ることは一般によく行なわれていることであるが、従来
のロボツトコントローラはただ一つの加減速曲線しか持
たなかつたため、アームの姿勢にかかわらず移動距離が
決まると一義的に移動時間も決まってしまつていた。す
なわちアームが最大限に伸びた状態ではロボツトの受け
る衝撃が大きくなって寿命に悪影響を与え、逆にアーム
が縮んだ状態では慣性が小くなって負荷的に余裕がある
にもかかわらずスピードがおさえられるという欠点があ
った。
本発明はかかる欠点を除去したもので、以下一実施例に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
第１図の１はいわゆる水平多関節型と呼ばれるロボツト
で、２のモータが回転するとモータ２を中心に第１アー
ム３が揺動し、４のモータが回転するとモータ４を中心
に第２アーム５が揺動する。第１アーム３と第２アーム
５とはＤＤＡ演算等によって駆動量が違つても、同時に
動き出し、同時に動き終るように２軸同時制御される。
で、２のモータが回転するとモータ２を中心に第１アー
ム３が揺動し、４のモータが回転するとモータ４を中心
に第２アーム５が揺動する。第１アーム３と第２アーム
５とはＤＤＡ演算等によって駆動量が違つても、同時に
動き出し、同時に動き終るように２軸同時制御される。
第２図はロボツトを真上から見た図で第２アーム５の動
作範囲を示している。この動作範囲を６，７，８の３つ
のエリアに分割する。
作範囲を示している。この動作範囲を６，７，８の３つ
のエリアに分割する。
一方コントローラには第３図に示すように加速度の異な
る加速曲線１４，１５，１６と減速曲線１７，１８，１
９がそれぞれメモリ１２，１３に記憶されている。
る加速曲線１４，１５，１６と減速曲線１７，１８，１
９がそれぞれメモリ１２，１３に記憶されている。
アームの駆動に除して駆動指令９が発生すると現在のア
ーム検出手段１０によつて第２アームの位置が現在６，
７，８のどのエリアにあるかを検出し、それぞれ加速曲
線１４，１５，１６を選択する。また駆動後のアーム姿
勢検出手段１１によつて駆動後の第２アームの位置が
６，７，８のどのエリアにあるかを予想してそれぞれ減
速曲線１７，１８，１９を選択し、加減速曲線生成手段
２０によつて先に選択した加速曲線を合せて加減速曲線
２１を生成する。
ーム検出手段１０によつて第２アームの位置が現在６，
７，８のどのエリアにあるかを検出し、それぞれ加速曲
線１４，１５，１６を選択する。また駆動後のアーム姿
勢検出手段１１によつて駆動後の第２アームの位置が
６，７，８のどのエリアにあるかを予想してそれぞれ減
速曲線１７，１８，１９を選択し、加減速曲線生成手段
２０によつて先に選択した加速曲線を合せて加減速曲線
２１を生成する。
コントローは加減速曲線２１にのつとつて駆動パルスを
出力する。
出力する。
これをさらに具体的な例によつて説明する。
第４図のＰ１からＰ２へロボツトアームが駆動されるも
のとすると、アーム先端がＰ１にあるとき第２アームの
位置はエリア７にあり、慣性モーメントが中位であるの
で加速曲線も加速度が中位の１５を選択し、駆動後アー
ム先端がＰ２へ行つたとき第２アームの位置はエリア８
にあつて慣性モーメントが大きくなることが予想される
ので、減速曲線は加速度の小さい１９を選択する。
のとすると、アーム先端がＰ１にあるとき第２アームの
位置はエリア７にあり、慣性モーメントが中位であるの
で加速曲線も加速度が中位の１５を選択し、駆動後アー
ム先端がＰ２へ行つたとき第２アームの位置はエリア８
にあつて慣性モーメントが大きくなることが予想される
ので、減速曲線は加速度の小さい１９を選択する。
以上の説明によつて明らかなように、本発明では慣性モ
ーメントが小さいと加速度の大きい加減速を行い、慣性
モーメントが大きいと加速度の小さい加減速を行うので
ロボツトアームに不要な衝撃を与えずに加減速時間を短
縮することができる。
ーメントが小さいと加速度の大きい加減速を行い、慣性
モーメントが大きいと加速度の小さい加減速を行うので
ロボツトアームに不要な衝撃を与えずに加減速時間を短
縮することができる。
ところで同時に２軸駆動のロボツトでは第１アームと第
２アームの駆動量の比によって第５図に示すごとく各軸
の駆動パルス周波数が違う。ここでａは第１アームの駆
動パルス数、ｂは第２アームの駆動パルス数である。
２アームの駆動量の比によって第５図に示すごとく各軸
の駆動パルス周波数が違う。ここでａは第１アームの駆
動パルス数、ｂは第２アームの駆動パルス数である。
第５図の例では(1)と(2)とで第２アームの受ける衝撃力
はほぼ同じであるが、第１アームの受ける衝撃力は(2)
の方が圧倒的に小さい。従ってもし第２アームの駆動に
余裕があれば(2)の場合はもっと加速度を上げても良い
ということになる。
はほぼ同じであるが、第１アームの受ける衝撃力は(2)
の方が圧倒的に小さい。従ってもし第２アームの駆動に
余裕があれば(2)の場合はもっと加速度を上げても良い
ということになる。
以上をかんがみ、第６図は第３図をさらに改良したもの
で、アームの駆動指令２２が発生すると駆動前のアーム
姿勢検出手段２３、駆動後のアーム姿勢検出手段２４に
よってそれぞれ加速曲線２５，２６，２７および減速曲
線２８，２９，３０のうちから一つを選択することは第
３図と同様であるが、同時に駆動量比較手段３１によっ
て第１アームの駆動量ａと第２アームの駆動量ｂとの比
ａ／ｂを計算し、大小判断３２はその結果の大きさを判
断して一定値以下ならば先に選択した加速曲線、減速曲
線をさらに１ランクまたは２ランク加速度の大きい曲線
に変更して加減速曲線３３を生成する。
で、アームの駆動指令２２が発生すると駆動前のアーム
姿勢検出手段２３、駆動後のアーム姿勢検出手段２４に
よってそれぞれ加速曲線２５，２６，２７および減速曲
線２８，２９，３０のうちから一つを選択することは第
３図と同様であるが、同時に駆動量比較手段３１によっ
て第１アームの駆動量ａと第２アームの駆動量ｂとの比
ａ／ｂを計算し、大小判断３２はその結果の大きさを判
断して一定値以下ならば先に選択した加速曲線、減速曲
線をさらに１ランクまたは２ランク加速度の大きい曲線
に変更して加減速曲線３３を生成する。
これを具体的な例に基づいて説明する。
第７図はロボツトアームがＰ３からＦ４へ駆動されるさ
まを示しているが、駆動前の駆動後の第２アームの位置
は第４図の例と同じであるので加速曲線２６と減速曲線
３０がいつたん選択される。同時にａ／ｂを計算しその
結果が1/2以下なら加速、減速曲線を１ランク加速度の
大きいものに変更し、1/4以下なら２ランク変更する。
この場合は、1/4＜a/b＜1/2であるので１ランクあがり
加速曲線は２５、減速曲線は２９となる。
まを示しているが、駆動前の駆動後の第２アームの位置
は第４図の例と同じであるので加速曲線２６と減速曲線
３０がいつたん選択される。同時にａ／ｂを計算しその
結果が1/2以下なら加速、減速曲線を１ランク加速度の
大きいものに変更し、1/4以下なら２ランク変更する。
この場合は、1/4＜a/b＜1/2であるので１ランクあがり
加速曲線は２５、減速曲線は２９となる。
ここでa/b値の比較に用いた基準値1/2や1/4は加速・加
減速曲線の形状や各ランクでの加速度の違いによって最
適値が設定される。
減速曲線の形状や各ランクでの加速度の違いによって最
適値が設定される。
なお、第７図では同時制御軸が第１アームと第２アーム
の２軸であったが、アームの上下軸や手首水平回転軸等
が付加され、同時３軸、同時４軸駆動となった場合は、
アームの姿勢変化による負荷変動の影響を最も大きくう
ける第１アームの駆動パルス数をａとし、第２アームお
よび上下軸、手首水平回転軸のうち駆動パルス数がその
時最も多い軸のパルス数をｂとして演算を行なえば良
い。
の２軸であったが、アームの上下軸や手首水平回転軸等
が付加され、同時３軸、同時４軸駆動となった場合は、
アームの姿勢変化による負荷変動の影響を最も大きくう
ける第１アームの駆動パルス数をａとし、第２アームお
よび上下軸、手首水平回転軸のうち駆動パルス数がその
時最も多い軸のパルス数をｂとして演算を行なえば良
い。
以上、水平多関節ロボツトを例に説明したが、本発明は
垂直多関節ロボツト、円筒座標ロボツトにもそのまま適
用できる。
垂直多関節ロボツト、円筒座標ロボツトにもそのまま適
用できる。
第１図は水平多関節ロボツトを示す図である。第２図は
水平多関節ロボツトを真上から見て第２アームの動作範
囲を示した図である。第３図は本発明の一実施例を示す
図であり、第４図はロボツトアームの動作の一例を示す
図である。第５図は第１，第２アームの各軸分配パルス
列を示した図であり、第６図は本発明の一実施例を示す
図であり、第７図はロボツトアーム動作の一例を示す図
である。 １……水平多関節ロボツト ２……第１アーム揺動モータ ３……第１アーム ４……第２アーム揺動モータ ５……第２アーム ６，７，８……第２アームのエリア ９，２２……駆動指令 １０，２３……現在のアーム姿勢検出手段 １１，２４……駆動後のアーム姿勢検出手段 １２，１３……メモリ １４，１５，１６，２５，２６，２７……加速曲線 １７，１８，１９，２８，２９，３０……減速曲線 ２０……加減速曲線生成手段 ２１，３３……加減速曲線 ３１……a/b計算手段 ３２……a/b大小判定手段
水平多関節ロボツトを真上から見て第２アームの動作範
囲を示した図である。第３図は本発明の一実施例を示す
図であり、第４図はロボツトアームの動作の一例を示す
図である。第５図は第１，第２アームの各軸分配パルス
列を示した図であり、第６図は本発明の一実施例を示す
図であり、第７図はロボツトアーム動作の一例を示す図
である。 １……水平多関節ロボツト ２……第１アーム揺動モータ ３……第１アーム ４……第２アーム揺動モータ ５……第２アーム ６，７，８……第２アームのエリア ９，２２……駆動指令 １０，２３……現在のアーム姿勢検出手段 １１，２４……駆動後のアーム姿勢検出手段 １２，１３……メモリ １４，１５，１６，２５，２６，２７……加速曲線 １７，１８，１９，２８，２９，３０……減速曲線 ２０……加減速曲線生成手段 ２１，３３……加減速曲線 ３１……a/b計算手段 ３２……a/b大小判定手段
Claims (2)
- 【請求項１】基端側の第１駆動軸により回転駆動される
第１アームと、 前記第１アームの自由端側の第２駆動軸により回転駆動
される第２アームと、 を少なくとも有し、かつ、前記第１，第２駆動軸を、駆
動指令に基づいてそれぞれ必要な駆動量だけ、所定の加
減速曲線に従って同時に駆動する駆動手段を有するロボ
ットコントローラにおいて、 加速度の異なる加速曲線および減速曲線を複数個記憶す
るための記憶装置と、 駆動指令に基づき、駆動前の状態での前記第１アームに
対する前記第２アームの姿勢と、駆動後の状態での前記
第１アームに対する前記第２アームの予想姿勢とを検出
する検出手段と、 前記検出結果に基づいて、前記第１のアームと前記第２
アームとの交差角度が小さいアーム姿勢の場合ほど前記
加速度を大きくする順位に従って、前記記憶装置の複数
の加速曲線及び減速曲線のうちからおのおの一つを選択
し、加減速曲線を生成して前記駆動手段に出力する加減
速曲線生成手段と、 を設けたことを特徴とするロボットコントローラ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、 前記駆動手段は、少なくとも前記第１，第２駆動軸を含
む複数個の駆動軸を同時にパルス駆動するものであり、 前記第１アームを駆動する前記第１駆動軸の駆動パルス
数ａと、それ以外のいずれかの駆動軸の駆動パルス数ｂ
との比ａ／ｂを算出する手段をさらに有し、 前記加減速曲線生成手段は、前記比ａ／ｂが基準値以下
である場合には、前記検出結果に基づき選択される前記
加速、減速曲線よりも加速度の大きいものを選択するこ
とを特徴とするロボットコントローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163576A JPH0623929B2 (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ロボツトコントロ−ラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163576A JPH0623929B2 (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ロボツトコントロ−ラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057407A JPS6057407A (ja) | 1985-04-03 |
| JPH0623929B2 true JPH0623929B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15776531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58163576A Expired - Lifetime JPH0623929B2 (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ロボツトコントロ−ラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623929B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231406A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多関節ロボツトの位置決め制御装置 |
| JPS6261104A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-17 | Fanuc Ltd | 水平関節型ロボツトの加減速制御方式 |
| JPS62251810A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Seiko Epson Corp | ロボツトア−ムの加減速制御装置 |
| JPH01156804A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-20 | Fanuc Ltd | 産業用関接型ロボットにおける教示・再生方法 |
| JP2536182B2 (ja) * | 1988-09-28 | 1996-09-18 | オムロン株式会社 | ファジイ・コントロ―ラ、ファジイ推論装置、ファジイル―ル管理装置、ファジイ・コントロ―ル方法、ファジイ推論方法及びファジイル―ル管理方法 |
| DE4030954C2 (de) * | 1990-09-29 | 1994-08-04 | Danfoss As | Verfahren zur Steuerung der Bewegung eines hydraulisch bewegbaren Arbeitsgeräts und Bahnsteuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| JP2812061B2 (ja) * | 1992-04-21 | 1998-10-15 | 三菱電機株式会社 | 産業ロボット装置 |
| JP3814258B2 (ja) * | 2003-03-26 | 2006-08-23 | 川崎重工業株式会社 | 把持装置およびこれを備える多関節ロボット |
| CN112276906B (zh) * | 2020-10-16 | 2021-09-07 | 深圳市华成工业控制股份有限公司 | 一种运动速度的控制方法、系统、主机及存储介质 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856785A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | 株式会社三協精機製作所 | 工業用ロボツトの動作制御装置 |
| JPS58222307A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 関節型ロボツトの制御方法 |
-
1983
- 1983-09-06 JP JP58163576A patent/JPH0623929B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6057407A (ja) | 1985-04-03 |
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