JPH06274227A - 制御対象物の補償トルク算出方法 - Google Patents
制御対象物の補償トルク算出方法Info
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- JPH06274227A JPH06274227A JP6072193A JP6072193A JPH06274227A JP H06274227 A JPH06274227 A JP H06274227A JP 6072193 A JP6072193 A JP 6072193A JP 6072193 A JP6072193 A JP 6072193A JP H06274227 A JPH06274227 A JP H06274227A
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- compensation torque
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Abstract
(57)【要約】
【目的】動作条件毎に事前に求めたパラメータを用いて
補償トルクの高精度な算出が可能な産業用ロボット等の
制御対象物の補償トルク算出方法を提供する。 【構成】産業用ロボットＡ等の制御対象物２９を動作し
て得られる動作信号に基づいて同定したパラメータを用
いて前記制御対象物の動作に必要な駆動力を算出し、当
該駆動力を補償して動作を行うトルク補償制御におい
て、前記制御対象物２９から出力される前記動作信号を
用いて前記制御対象物２９の動作条件を複数の動作条件
に分割し、当該分割された複数の動作条件によりそれぞ
れ動作させるパラメータの同定を行い、前記補償トルク
算出時には前記同定された動作条件に応じて前記同定し
たパラメータを選択採用することを特徴とする。
補償トルクの高精度な算出が可能な産業用ロボット等の
制御対象物の補償トルク算出方法を提供する。 【構成】産業用ロボットＡ等の制御対象物２９を動作し
て得られる動作信号に基づいて同定したパラメータを用
いて前記制御対象物の動作に必要な駆動力を算出し、当
該駆動力を補償して動作を行うトルク補償制御におい
て、前記制御対象物２９から出力される前記動作信号を
用いて前記制御対象物２９の動作条件を複数の動作条件
に分割し、当該分割された複数の動作条件によりそれぞ
れ動作させるパラメータの同定を行い、前記補償トルク
算出時には前記同定された動作条件に応じて前記同定し
たパラメータを選択採用することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用の多関節ロボッ
ト等の非線形な動特性を補償した高速かつ高精度な軌道
制御を実現するための制御対象物の補償トルク算出方法
に関する。
ト等の非線形な動特性を補償した高速かつ高精度な軌道
制御を実現するための制御対象物の補償トルク算出方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から摩擦項を含むトルク補償制御方
法は種々提案されており、代表的なものとしては、特開
昭６２−１６９７１０号公報や特開昭６２−２１２８１
２号公報に記載されているものが存在する。
法は種々提案されており、代表的なものとしては、特開
昭６２−１６９７１０号公報や特開昭６２−２１２８１
２号公報に記載されているものが存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前者の特開昭６２−１
６９７１０号公報に記載された技術は、動力伝達経路の
入力側と出力側に力センサを備えて、両力センサの検出
値から動力伝達経路での動力伝達損失を求めることによ
り、補償トルクを算出するものである。
６９７１０号公報に記載された技術は、動力伝達経路の
入力側と出力側に力センサを備えて、両力センサの検出
値から動力伝達経路での動力伝達損失を求めることによ
り、補償トルクを算出するものである。
【０００４】また、後者の特開昭６２−２１２８１２号
公報に記載された技術は、動力学による非線形力と摩擦
力を算出してトルク補償を行うが、トルク補償を求める
上で重要なパラメータの求め方に関しては何等言及して
いない。
公報に記載された技術は、動力学による非線形力と摩擦
力を算出してトルク補償を行うが、トルク補償を求める
上で重要なパラメータの求め方に関しては何等言及して
いない。
【０００５】また、特開平２−７６６９２号公報に記載
されている技術のように、不確定なパラメータを同定し
つつ補償トルクを算出して制御する適応制御技術が提案
されてもいる。しかしながら、リアルタイムでパラメー
タを同定しつつ制御を行うため計算処理時間を長く必要
とする点が問題となる。
されている技術のように、不確定なパラメータを同定し
つつ補償トルクを算出して制御する適応制御技術が提案
されてもいる。しかしながら、リアルタイムでパラメー
タを同定しつつ制御を行うため計算処理時間を長く必要
とする点が問題となる。
【０００６】図５に代表的な６自由度多関節形ロボット
の構成を表す模式図を示す。図中、Ａは６自由度多関節
形ロボット、１〜６はジョイント、７〜１２はリンク、
１３〜１８は減速器、１９〜２４は各ジョイント１〜６
を動作させる駆動用モータである。
の構成を表す模式図を示す。図中、Ａは６自由度多関節
形ロボット、１〜６はジョイント、７〜１２はリンク、
１３〜１８は減速器、１９〜２４は各ジョイント１〜６
を動作させる駆動用モータである。
【０００７】６自由度多関節形ロボットＡの各ジョイン
ト１〜６はリンク７〜１２で結合されており、さらに、
各ジョイント１〜６には減速器１３〜１８を介して駆動
用モータ１９〜２４が結合されており、各駆動用モータ
１９〜２４を動作することにより、６自由度多関節形ロ
ボットＡに所望の動作をさせることが可能となる。
ト１〜６はリンク７〜１２で結合されており、さらに、
各ジョイント１〜６には減速器１３〜１８を介して駆動
用モータ１９〜２４が結合されており、各駆動用モータ
１９〜２４を動作することにより、６自由度多関節形ロ
ボットＡに所望の動作をさせることが可能となる。
【０００８】ここで、図５に示す６自由度多関節形ロボ
ットＡのような対象物を動作させるための、動力学及び
摩擦効果を補償する制御法の一例を、図６のブロック図
に示す。図６は各ジョイント１〜６の動作にともなって
発生する非線形なトルクを補償するフィード・フォワー
ド制御（以下、ＦＦ制御とする）モードを示すブロック
図である。
ットＡのような対象物を動作させるための、動力学及び
摩擦効果を補償する制御法の一例を、図６のブロック図
に示す。図６は各ジョイント１〜６の動作にともなって
発生する非線形なトルクを補償するフィード・フォワー
ド制御（以下、ＦＦ制御とする）モードを示すブロック
図である。
【０００９】図中、２５は位置フィードバック係数（Ｋ
p ）演算部、２６は速度フィードバック係数（Ｋv ）演
算部、２７は逆動力学トルク（τ-1）演算部、２８は摩
擦トルク（τfr）演算部、２９は図５に示す６自由度多
関節形ロボットＡ等の制御対象物、３０は各動作するジ
ョイント１〜６の目標角度入力部、３１は目標角加速度
入力部、３２は目標角速度入力部、３３は角度測定値出
力部、３４は角速度測定値出力部である。
p ）演算部、２６は速度フィードバック係数（Ｋv ）演
算部、２７は逆動力学トルク（τ-1）演算部、２８は摩
擦トルク（τfr）演算部、２９は図５に示す６自由度多
関節形ロボットＡ等の制御対象物、３０は各動作するジ
ョイント１〜６の目標角度入力部、３１は目標角加速度
入力部、３２は目標角速度入力部、３３は角度測定値出
力部、３４は角速度測定値出力部である。
【００１０】図６から各ジョイント１〜６の駆動トルク
τは次の式（１）で表される。
τは次の式（１）で表される。
【数１】
【００１１】次に、従来の制御方法において用いる６自
由度多関節形ロボットＡ等の動力学パラメータおよび摩
擦パラメータの同定方法について述べる。従来の同定方
法においては、各ジョイント１〜６の角度、各ジョイン
ト１〜６の角速度及び各ジョイント１〜６の角加速度等
の関数からなる係数行列Ｗと、ジョイントｉの１次モー
メント iα，２次モーメント iβ，粘性摩擦係数 iＣ，
固体摩擦力 iｆ（i ＝１〜ｎ，ｎはジョイント数であり
前記の６自由度多関節形ロボットＡの場合はｎ＝６）に
よって構成されるパラメータ行列Ｘの積からなる下記の
式（２）の線形化式を用いている。
由度多関節形ロボットＡ等の動力学パラメータおよび摩
擦パラメータの同定方法について述べる。従来の同定方
法においては、各ジョイント１〜６の角度、各ジョイン
ト１〜６の角速度及び各ジョイント１〜６の角加速度等
の関数からなる係数行列Ｗと、ジョイントｉの１次モー
メント iα，２次モーメント iβ，粘性摩擦係数 iＣ，
固体摩擦力 iｆ（i ＝１〜ｎ，ｎはジョイント数であり
前記の６自由度多関節形ロボットＡの場合はｎ＝６）に
よって構成されるパラメータ行列Ｘの積からなる下記の
式（２）の線形化式を用いている。
【数２】
【００１２】すなわち、動力学および摩擦パラメータの
同定にあたっては、制御対象物２９
同定にあたっては、制御対象物２９
【外１】
【外２】
【外３】
【数３】
【外４】
【数４】 から求めることができる。
【００１３】
【外５】 、６自由度多関節形ロボットＡのアームを動作させた時
の運動データを用いて式（４）から求めることができ
る。
の運動データを用いて式（４）から求めることができ
る。
【００１４】図７に、動力学パラメータおよび摩擦パラ
メータの同定を実施する手順のフロー・チャートを示
し、以下に同定方法を図面を参照しながら説明する。同
定にあたっては、まず、同定のための制御対象物２９の
動作を行う（図７のステップＩ）。なお、以下において
は、図５における６自由度多関節形ロボットＡを制御対
象物２９とみなす。
メータの同定を実施する手順のフロー・チャートを示
し、以下に同定方法を図面を参照しながら説明する。同
定にあたっては、まず、同定のための制御対象物２９の
動作を行う（図７のステップＩ）。なお、以下において
は、図５における６自由度多関節形ロボットＡを制御対
象物２９とみなす。
【００１５】その際、各ジョイント１〜６角度（ジョイ
ント角速度を含めて測定することもある）およびジョイ
ント１〜６の駆動トルクに関するデータを採取し、当該
動作データを用いてジョイント角度，ジョイント角速
度，ジョイント角加速度の時系列データを算出してジョ
イント角度，ジョイント角速度，ジョイント角加速度お
よびジョイント駆動トルク等の動作データからなるファ
イルの作成を行う（ステップII）。
ント角速度を含めて測定することもある）およびジョイ
ント１〜６の駆動トルクに関するデータを採取し、当該
動作データを用いてジョイント角度，ジョイント角速
度，ジョイント角加速度の時系列データを算出してジョ
イント角度，ジョイント角速度，ジョイント角加速度お
よびジョイント駆動トルク等の動作データからなるファ
イルの作成を行う（ステップII）。
【００１６】次に、前記動作データを前記ファイルから
読み込み（ステップIII ）、逐次同定法によって採取し
たデータを同定し（ステップIV）、全データを求める。
もし、全データが求められない場合には、また前記ファ
イルからデータを読み込み、再び逐次同定を行う（ステ
ップＶ）。
読み込み（ステップIII ）、逐次同定法によって採取し
たデータを同定し（ステップIV）、全データを求める。
もし、全データが求められない場合には、また前記ファ
イルからデータを読み込み、再び逐次同定を行う（ステ
ップＶ）。
【００１７】以上のように、従来例はロボットＡの動作
時の動作データに前記式（４）で表される最小２乗法を
採用してパラメータを求めているため、本来は非線形に
変化すると考えられる摩擦パラメータ（粘性摩擦係数 i
Ｃおよび固体摩擦力 iｆ）についても線形化して扱って
いる。
時の動作データに前記式（４）で表される最小２乗法を
採用してパラメータを求めているため、本来は非線形に
変化すると考えられる摩擦パラメータ（粘性摩擦係数 i
Ｃおよび固体摩擦力 iｆ）についても線形化して扱って
いる。
【００１８】このため、実際には同定動作条件によっ
て、摩擦パラメータ値が変動するにも関わらず定数とし
て同定していることとなり、補償トルク計算値に誤差が
生じることは避けられない。ここにおいて本発明は、事
前に求めたパラメータを用いて補償トルクの高精度な算
出が可能な、産業用ロボット等の制御対象物の補償トル
ク算出方法を提供せんとするものである。
て、摩擦パラメータ値が変動するにも関わらず定数とし
て同定していることとなり、補償トルク計算値に誤差が
生じることは避けられない。ここにおいて本発明は、事
前に求めたパラメータを用いて補償トルクの高精度な算
出が可能な、産業用ロボット等の制御対象物の補償トル
ク算出方法を提供せんとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記課題の解決は、本発
明の次に列挙する新規な特徴的構成手法を採用すること
により達成される。すなわち、本発明の第１の特徴は、
産業用ロボット等の制御対象物を動作して得られる動作
信号に基づいて同定したパラメータを用いて前記制御対
象物の動作に必要な駆動力を算出し、当該駆動力を補償
して動作を行うトルク補償制御において、前記制御対象
物から出力される前記動作信号を用いて前記制御対象物
の動作条件を複数の動作条件に分割し、当該分割された
複数の動作条件によりそれぞれ動作させるパラメータの
同定を行い、前記補償トルク算出時には前記同定された
動作条件に応じて前記同定したパラメータを選択採用し
てなる制御対象物の補償トルク算出方法である。
明の次に列挙する新規な特徴的構成手法を採用すること
により達成される。すなわち、本発明の第１の特徴は、
産業用ロボット等の制御対象物を動作して得られる動作
信号に基づいて同定したパラメータを用いて前記制御対
象物の動作に必要な駆動力を算出し、当該駆動力を補償
して動作を行うトルク補償制御において、前記制御対象
物から出力される前記動作信号を用いて前記制御対象物
の動作条件を複数の動作条件に分割し、当該分割された
複数の動作条件によりそれぞれ動作させるパラメータの
同定を行い、前記補償トルク算出時には前記同定された
動作条件に応じて前記同定したパラメータを選択採用し
てなる制御対象物の補償トルク算出方法である。
【００２０】本発明の第２の特徴は、本発明の前記第１
の特徴における動作させるパラメータにおいては、動力
学パラメータが、当該動力学パラメータおよび動作条件
によって値が変動するパラメータからなるパラメータを
用いて同定動作条件を分割することなく求めた同定値を
用い、動作条件によって値が変動するパラメータは、動
作信号を複数の動作条件に分割して求めた値を用いて算
出してなる制御対象物の補償トルク算出方法である。
の特徴における動作させるパラメータにおいては、動力
学パラメータが、当該動力学パラメータおよび動作条件
によって値が変動するパラメータからなるパラメータを
用いて同定動作条件を分割することなく求めた同定値を
用い、動作条件によって値が変動するパラメータは、動
作信号を複数の動作条件に分割して求めた値を用いて算
出してなる制御対象物の補償トルク算出方法である。
【００２１】
【作用】本発明は、前記のような手法を講ずるので、予
め事前に適切なジョイント動作を行い、そのときのジョ
イント角度，ジョイント角速度，ジョイント角加速度お
よびジョイント駆動トルクなどの運動データを用いてモ
デルのパラメータを同定して補償トルクを算出し、特に
同定時に動作を複数の条件に分割してパラメータを求め
ておき、補償トルク計算時には前記動作条件に対応した
パラメータを用いて算出するものであって、高精度な補
償トルク算出が可能となる。
め事前に適切なジョイント動作を行い、そのときのジョ
イント角度，ジョイント角速度，ジョイント角加速度お
よびジョイント駆動トルクなどの運動データを用いてモ
デルのパラメータを同定して補償トルクを算出し、特に
同定時に動作を複数の条件に分割してパラメータを求め
ておき、補償トルク計算時には前記動作条件に対応した
パラメータを用いて算出するものであって、高精度な補
償トルク算出が可能となる。
【００２２】
（第１実施例）本発明の第１の実施例を図面につき説明
する。以下の本発明の実施例においては、フィードフォ
ワード法を例に説明しているが、他のトルク補償制御
法、すなわち計算トルク法等にも本発明が適用可能であ
ることは言うまでもない。
する。以下の本発明の実施例においては、フィードフォ
ワード法を例に説明しているが、他のトルク補償制御
法、すなわち計算トルク法等にも本発明が適用可能であ
ることは言うまでもない。
【００２３】図１は本実施例の実施に際しての実行手順
を示す各種パラメータ値の同定フロー・チャートであ
る。なお、以下の本実施例の説明においては、動作に伴
って変化するパラメータとして摩擦パラメータを例にと
って説明するが、本発明は摩擦以外のパラメータについ
ても充分に適用可能である。
を示す各種パラメータ値の同定フロー・チャートであ
る。なお、以下の本実施例の説明においては、動作に伴
って変化するパラメータとして摩擦パラメータを例にと
って説明するが、本発明は摩擦以外のパラメータについ
ても充分に適用可能である。
【００２４】まず、データの採取及びジョイント角度，
ジョイント角速度の時系列データの測定（ステップ
Ｉ），速度及び加速度信号の計算と時系列データファイ
ルの生成（ステップII）及び当該データの読み込み（ス
テップIII ）までは従来例と同様であるが、ファイル化
した前記データを用いて逐次同定法を実行する（ステッ
プＶ）前に、予め定めた同定動作条件に基づいた動作デ
ータであるかどうかを選択（ステップIV）する点が従来
の方法とは異なる。
ジョイント角速度の時系列データの測定（ステップ
Ｉ），速度及び加速度信号の計算と時系列データファイ
ルの生成（ステップII）及び当該データの読み込み（ス
テップIII ）までは従来例と同様であるが、ファイル化
した前記データを用いて逐次同定法を実行する（ステッ
プＶ）前に、予め定めた同定動作条件に基づいた動作デ
ータであるかどうかを選択（ステップIV）する点が従来
の方法とは異なる。
【００２５】また、本実施例では、設定した同定動作条
件は順次更新し（ステップVII ）、ファイル化した前記
データを繰り返し用いて同定する。すなわち、動作デー
タを同定動作条件に応じて分割し、分割した条件毎にパ
ラメータを求める。従って、特にジョイント駆動トル
ク，ジョイント角度，ジョイント角速度及びジョイント
角加速度等の動作条件の影響で変動すると考えられるパ
ラメータの補償に有効である。
件は順次更新し（ステップVII ）、ファイル化した前記
データを繰り返し用いて同定する。すなわち、動作デー
タを同定動作条件に応じて分割し、分割した条件毎にパ
ラメータを求める。従って、特にジョイント駆動トル
ク，ジョイント角度，ジョイント角速度及びジョイント
角加速度等の動作条件の影響で変動すると考えられるパ
ラメータの補償に有効である。
【００２６】
【外６】
【外７】 と、図１のステップIVにおいて当該条件に合致する動作
データを選択して同定することとなる。この条件は、例
えば、ジョイント角度，ジョイント角速度等複数
データを選択して同定することとなる。この条件は、例
えば、ジョイント角度，ジョイント角速度等複数
【外８】 割することも可能である。また、動作方向によって異な
る値を持つ場合（例としては摩擦）は、動作方向を条件
として同定を行うことも可能である。
る値を持つ場合（例としては摩擦）は、動作方向を条件
として同定を行うことも可能である。
【００２７】図２は本実施例を実現するＦＦ制御モード
のブロック図である。図中、３５はパラメータ選定部で
ある。なお、従来のＦＦ制御モードのブロック図を示す
図６と同一の部位には同一の符号をつけた。
のブロック図である。図中、３５はパラメータ選定部で
ある。なお、従来のＦＦ制御モードのブロック図を示す
図６と同一の部位には同一の符号をつけた。
【００２８】本ＦＦ制御モードが従来と異なる点は、逆
動力学トルク（τ-1）演算部２７および摩擦トルク（τ
fr）演算部２８に用いるためにパラメータ選定部３５を
設けた点である。すなわち、図１に示すフロー・チャー
トの同定において、用いた同定動作の分割に応じて同定
パラメータを選択し、補償トルクを求める点において従
来と異なる。
動力学トルク（τ-1）演算部２７および摩擦トルク（τ
fr）演算部２８に用いるためにパラメータ選定部３５を
設けた点である。すなわち、図１に示すフロー・チャー
トの同定において、用いた同定動作の分割に応じて同定
パラメータを選択し、補償トルクを求める点において従
来と異なる。
【００２９】前記図１のフロー・チャートの説明に応じ
て、本装置の説明をすると、パラメ
て、本装置の説明をすると、パラメ
【外９】 条件に対応して用いるパラメータを変更して補償トルク
を算出することとなる。このように、動作条件から予め
その条件に合致したパラメータを選択して計算するた
め、従来の方法と比較して複雑な計算の必要がなく、非
線形性を考慮しても短い処理時間で補償トルクを算出す
ることが可能となる。
を算出することとなる。このように、動作条件から予め
その条件に合致したパラメータを選択して計算するた
め、従来の方法と比較して複雑な計算の必要がなく、非
線形性を考慮しても短い処理時間で補償トルクを算出す
ることが可能となる。
【００３０】（第２実施例）本発明の第２の実行例を図
面につき説明する。図３は本実施例の実行手順を示すフ
ロー・チャートである。本実施例においては、まず最初
に、動作データに対する条件を設けずに図７に示す従来
の方法と同様に第１のパラメータ同定を行う（図３のス
テップＩ〜ステップＶ）。
面につき説明する。図３は本実施例の実行手順を示すフ
ロー・チャートである。本実施例においては、まず最初
に、動作データに対する条件を設けずに図７に示す従来
の方法と同様に第１のパラメータ同定を行う（図３のス
テップＩ〜ステップＶ）。
【００３１】次に、第１の同定で推定したパラメータの
うち、動力学パラメータを定数として摩擦パラメータを
求めるための第２の同定を図３のステップVIからステッ
プＸの手順で求める。第２の同定は、前記第１実施例と
同様であるが、本実施例においては第１の同定で求めた
動力学パラメータの同定値を用いて求めた動力学トルク
或いは測定トルクを第２の同定を行うための同定動作条
件として用いて同定することも可能である。
うち、動力学パラメータを定数として摩擦パラメータを
求めるための第２の同定を図３のステップVIからステッ
プＸの手順で求める。第２の同定は、前記第１実施例と
同様であるが、本実施例においては第１の同定で求めた
動力学パラメータの同定値を用いて求めた動力学トルク
或いは測定トルクを第２の同定を行うための同定動作条
件として用いて同定することも可能である。
【００３２】また、第２の同定にあたっては、次のよう
に様々な方法が考えられる。まず、一つ目の方法とし
て、第１の同定で求めた動力学パラメータを既知な定数
として、測定トルクから当該動力学パラメータを用いて
求めた動力学トルク計算値を減算したトルクを用いて摩
擦パラメータのみを算出する方法が考えられる。
に様々な方法が考えられる。まず、一つ目の方法とし
て、第１の同定で求めた動力学パラメータを既知な定数
として、測定トルクから当該動力学パラメータを用いて
求めた動力学トルク計算値を減算したトルクを用いて摩
擦パラメータのみを算出する方法が考えられる。
【００３３】２つ目の方法として、第１および第２の同
定に当たってパラメータ数は動力学パラメータ及び摩擦
パラメータを用いて行うこととし、動力学パラメータは
第１の同定値を用い、摩擦パラメータは動作条件毎に求
めた第２の同定値を用いる方法が考えられる。その他に
も様々な方法が考えられる。
定に当たってパラメータ数は動力学パラメータ及び摩擦
パラメータを用いて行うこととし、動力学パラメータは
第１の同定値を用い、摩擦パラメータは動作条件毎に求
めた第２の同定値を用いる方法が考えられる。その他に
も様々な方法が考えられる。
【００３４】図４は本実施例を実現するＦＦ制御モード
のブロック図である。図中、３５′はパラメータ選定部
である。従来のＦＦ制御モードのブロック図を示す図６
及び前記第１実施例を示す図７と同一の部位には同一の
符号をつけた。
のブロック図である。図中、３５′はパラメータ選定部
である。従来のＦＦ制御モードのブロック図を示す図６
及び前記第１実施例を示す図７と同一の部位には同一の
符号をつけた。
【００３５】本実施例では、補償トルクの計算にあたっ
て、まず第１の同定によって得られた動力学パラメータ
を用いた動力学トルクを求め、次に当該動力学トルクと
動作データから動作条件に応じたパラメータを選択する
ことによって、補償トルクを求めている。
て、まず第１の同定によって得られた動力学パラメータ
を用いた動力学トルクを求め、次に当該動力学トルクと
動作データから動作条件に応じたパラメータを選択する
ことによって、補償トルクを求めている。
【００３６】さらに、第２の同定において同定動作条件
にジョイント動作トルク測定値τMを用い、当該ジョイ
ント動作トルクの関数として摩擦トルクτfrを求める
と、第１の同定によって求めた動力学パラメータから算
出される動力学トルクの誤差を無視すると、以下の式
（５）が成立する。
にジョイント動作トルク測定値τMを用い、当該ジョイ
ント動作トルクの関数として摩擦トルクτfrを求める
と、第１の同定によって求めた動力学パラメータから算
出される動力学トルクの誤差を無視すると、以下の式
（５）が成立する。
【００３７】
【数５】 従って、式（５）におけるジョイント動作トルク測定値
τM をジョイント動作トルク推定値τM ’としてτM ’
を求めれば、補償トルクが得られる。
τM をジョイント動作トルク推定値τM ’としてτM ’
を求めれば、補償トルクが得られる。
【００３８】なお、以上の実施例における補償トルク計
算の例では、摩擦パラメータは動作条件によって選択し
て用いることとしたが、当該摩擦パラメータを動作条件
（例えば動力学トルク）の関数としてあらかじめ求めて
おけば、トルク計算時には当該関数の計算によって摩擦
トルクを求めることも可能である。
算の例では、摩擦パラメータは動作条件によって選択し
て用いることとしたが、当該摩擦パラメータを動作条件
（例えば動力学トルク）の関数としてあらかじめ求めて
おけば、トルク計算時には当該関数の計算によって摩擦
トルクを求めることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ロボッ
ト等の動作条件に対応したパラメータを用いた補償トル
クの算出が可能であり、しかも、精度が高く、計算時間
も短く算出することが可能である等、優れた有用性、至
便性を発揮する。
ト等の動作条件に対応したパラメータを用いた補償トル
クの算出が可能であり、しかも、精度が高く、計算時間
も短く算出することが可能である等、優れた有用性、至
便性を発揮する。
【図１】本発明の第１の実施例の実行手順を示すフロー
・チャートである。
・チャートである。
【図２】同上、ＦＦ制御モードを示すブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施例の実行手順を示すフロー
・チャートである。
・チャートである。
【図４】同上、ＦＦ制御モードを示すブロック図であ
る。
る。
【図５】代表的な６自由度多関節形ロボットの構成を表
す模式図である。
す模式図である。
【図６】従来のフィード・フォワード制御モードを示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】従来のフィード・フォワード制御のパラメータ
同定の際の実行手順を示すフロー・チャートである。
同定の際の実行手順を示すフロー・チャートである。
Ａ…６自由度多関節形ロボット １〜６…ジョイント ７〜１２…リンク １３〜１８…減速器 ９〜２４…駆動用モータ ２５…位置フィードバック係数（Ｋp ）演算部 ２６…速度フィードバック係数（Ｋv ）演算部 ２７…逆動力学トルク（τ-1）演算部 ２８…摩擦トルク（τfr）演算部 ２９…制御対象物 ３０…目標角度入力部 ３１…目標角加速度入力部 ３２…目標角速度入力部 ３３…角度測定値出力部 ３４…角速度測定値出力部 ３５，３５′…パラメータ選択部
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０５Ｂ 19/18 Ｄ 9064−3Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】産業用ロボット等の制御対象物を動作して
得られる動作信号に基づいて同定したパラメータを用い
て前記制御対象物の動作に必要な駆動力を算出し、当該
駆動力を補償して動作を行うトルク補償制御において、 前記制御対象物から出力される前記動作信号を用いて前
記制御対象物の動作条件を複数の動作条件に分割し、 当該分割された複数の動作条件によりそれぞれ動作させ
るパラメータの同定を行い、 前記補償トルク算出時には前記同定された動作条件に応
じて前記同定したパラメータを選択採用することを特徴
とする制御対象物の補償トルク算出方法。 - 【請求項２】動作させるパラメータにおいては、動力学
パラメータは、当該動力学パラメータおよび動作条件に
よって値が変動するパラメータからなるパラメータを用
いて同定動作条件を分割することなく求めた同定値を用
い、 動作条件によって値が変動するパラメータは、動作信号
を複数の動作条件に分割して求めた値を用いて算出する
ことを特徴とする請求項１記載の制御対象物の補償トル
ク算出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072193A JPH06274227A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 制御対象物の補償トルク算出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072193A JPH06274227A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 制御対象物の補償トルク算出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06274227A true JPH06274227A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13150432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6072193A Pending JPH06274227A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 制御対象物の補償トルク算出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06274227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008217279A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 位置制御装置 |
| CN108393892A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-14 | 厦门大学 | 一种机器人前馈力矩补偿方法 |
| CN113021340A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-25 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 机器人的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP6072193A patent/JPH06274227A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008217279A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 位置制御装置 |
| CN108393892A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-14 | 厦门大学 | 一种机器人前馈力矩补偿方法 |
| CN113021340A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-25 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 机器人的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
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