JPH0651823A - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
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- JPH0651823A JPH0651823A JP28776191A JP28776191A JPH0651823A JP H0651823 A JPH0651823 A JP H0651823A JP 28776191 A JP28776191 A JP 28776191A JP 28776191 A JP28776191 A JP 28776191A JP H0651823 A JPH0651823 A JP H0651823A
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- Japan
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- robot
- arm
- pattern
- optimum acceleration
- speed pattern
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 正しい最適加速度パターンと速度パターンに
より最短時間でアームの位置決めができるロボットの制
御装置を提供する。 【構成】 ロボットの各アームの現在位置から次ポイン
ト目標位置への移動距離を求める移動距離演算部８と、
ロボット駆動サーボモータ１１の駆動軸に取り付けられ
てアームに加わる負荷の大きさに対応して前記駆動軸に
作用するトルクを測定するトルクセンサ１３を具備し、
最適加速度選定部９が前記移動距離とトルクセンサ１３
から得られるトルクとロボット駆動サーボモータ１１の
トルク特性とを基に各アームの移動時間が最短となる正
しい最適加速度パターンを演算し、速度パターン演算部
１０がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正しい
速度パターンを演算し、サーボ制御部１２がこの正しい
速度パターンによりロボット駆動サーボモータ１１を制
御する。
より最短時間でアームの位置決めができるロボットの制
御装置を提供する。 【構成】 ロボットの各アームの現在位置から次ポイン
ト目標位置への移動距離を求める移動距離演算部８と、
ロボット駆動サーボモータ１１の駆動軸に取り付けられ
てアームに加わる負荷の大きさに対応して前記駆動軸に
作用するトルクを測定するトルクセンサ１３を具備し、
最適加速度選定部９が前記移動距離とトルクセンサ１３
から得られるトルクとロボット駆動サーボモータ１１の
トルク特性とを基に各アームの移動時間が最短となる正
しい最適加速度パターンを演算し、速度パターン演算部
１０がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正しい
速度パターンを演算し、サーボ制御部１２がこの正しい
速度パターンによりロボット駆動サーボモータ１１を制
御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットの制御装置に関
し、特に、ロボットのアームの移動時間を最短にするロ
ボットの制御装置に関するものである。
し、特に、ロボットのアームの移動時間を最短にするロ
ボットの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロボットの制御装置の従来例を図６に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【０００３】図６において、従来のロボットは、制御装
置１とロボット本体７とからなり、制御装置１は、ロボ
ットの各種動作のプログラムを記憶するプログラム記憶
部２とロボットの各アームの各ポイント目標位置を記憶
する位置データ記憶部４とで構成する記憶部５と、プロ
グラム記憶部２から各動作のプログラムを呼び出して解
読する動作命令解読部３と、動作命令解読部３が呼び出
して解読したプログラムの命令に従ってアームが移動す
るべきポイント目標位置を位置データ記憶部４から読み
出す位置データ読出部６と、ロボットの各アームに関し
てその現在位置から次ポイント目標位置までの移動距離
を求める移動距離演算部８と、予め与えられたロボット
駆動サーボモータ１１のトルク特性及び各アームに加わ
る負荷の大きさに関するデータと前記移動距離とに基づ
いてアームの移動時間が最短になる最適加速度パターン
を選定する最適加速度選定部９と、前記移動距離と前記
最適加速度パターンと予め指定された各アームの最高速
度とプログラム上の速度指定とに基づいて各アームの速
度パターンを演算する速度パターン演算部１０と、位
置、速度及び電流等のフィードバックループを内蔵しロ
ボット本体７の各アームのロボット駆動サーボモータ１
１を制御するサーボ制御部１２とから構成される。
置１とロボット本体７とからなり、制御装置１は、ロボ
ットの各種動作のプログラムを記憶するプログラム記憶
部２とロボットの各アームの各ポイント目標位置を記憶
する位置データ記憶部４とで構成する記憶部５と、プロ
グラム記憶部２から各動作のプログラムを呼び出して解
読する動作命令解読部３と、動作命令解読部３が呼び出
して解読したプログラムの命令に従ってアームが移動す
るべきポイント目標位置を位置データ記憶部４から読み
出す位置データ読出部６と、ロボットの各アームに関し
てその現在位置から次ポイント目標位置までの移動距離
を求める移動距離演算部８と、予め与えられたロボット
駆動サーボモータ１１のトルク特性及び各アームに加わ
る負荷の大きさに関するデータと前記移動距離とに基づ
いてアームの移動時間が最短になる最適加速度パターン
を選定する最適加速度選定部９と、前記移動距離と前記
最適加速度パターンと予め指定された各アームの最高速
度とプログラム上の速度指定とに基づいて各アームの速
度パターンを演算する速度パターン演算部１０と、位
置、速度及び電流等のフィードバックループを内蔵しロ
ボット本体７の各アームのロボット駆動サーボモータ１
１を制御するサーボ制御部１２とから構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
の構成では、最適加速度パターンと速度パターンは、予
め与えられた負荷に関する情報、例えば、負荷の大き
さ、負荷のイナーシャをもとに計算される。この負荷の
大きさや負荷のイナーシャの正確な値は別に測定したり
又は複雑な計算をしなければ求められないが、実際に
は、これを行うのが困難なので、概算値もしくは感覚的
な値が用いられており、当然その値には誤差が含まれ、
それを基に求められた誤差を含んだ最適加速度パターン
と速度パターンを基準にしてサーボ制御部１２で制御さ
れるロボットは、正確な実際の最適加速度パターンや速
度パターンで動作した場合に比べて、動作が遅れるとい
う問題点があった。
の構成では、最適加速度パターンと速度パターンは、予
め与えられた負荷に関する情報、例えば、負荷の大き
さ、負荷のイナーシャをもとに計算される。この負荷の
大きさや負荷のイナーシャの正確な値は別に測定したり
又は複雑な計算をしなければ求められないが、実際に
は、これを行うのが困難なので、概算値もしくは感覚的
な値が用いられており、当然その値には誤差が含まれ、
それを基に求められた誤差を含んだ最適加速度パターン
と速度パターンを基準にしてサーボ制御部１２で制御さ
れるロボットは、正確な実際の最適加速度パターンや速
度パターンで動作した場合に比べて、動作が遅れるとい
う問題点があった。
【０００５】本発明は、上記の問題点を解決し、負荷の
大きさに実際に正確に対応した最適加速度パターンと速
度パターンによってロボットを制御し、最短時間でのロ
ボットの位置決めを可能とするロボットの制御装置を提
供することを課題としている。
大きさに実際に正確に対応した最適加速度パターンと速
度パターンによってロボットを制御し、最短時間でのロ
ボットの位置決めを可能とするロボットの制御装置を提
供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願第１発明のロボット
の制御装置は、上記の課題を解決するために、ロボット
の各アームの現在位置から次ポイント目標位置への移動
距離を求める移動距離演算部と、この移動距離演算部で
求めた移動距離と予め与えられた負荷の大きさとロボッ
ト駆動サーボモータのトルク特性とを基に各アームの移
動時間が最短となる仮の最適加速度パターンを演算する
最適加速度選定部と、この仮の最適加速度パターンに基
づいてロボットの各アームの仮の速度パターンを作成す
る速度パターン演算部と、この速度パターン演算部が求
めた仮の速度パターンに基づいてロボット駆動サーボモ
ータを制御するサーボ制御部とを有するロボットの制御
装置において、前記ロボット駆動サーボモータの駆動軸
に取り付けられてアームに加わる負荷の大きさに対応し
て前記駆動軸に作用するトルクを測定するトルクセンサ
を具備し、前記最適加速度選定部が前記移動距離と前記
トルクセンサから得られるトルクと前記ロボット駆動サ
ーボモータのトルク特性とを基に各アームの移動時間が
最短となる正しい最適加速度パターンを演算し、前記速
度パターン演算部がこの正しい最適加速度パターンに基
づいて正しい速度パターンを演算し、前記サーボ制御部
がこの正しい速度パターンにより前記ロボット駆動サー
ボモータを制御することを特徴とする。
の制御装置は、上記の課題を解決するために、ロボット
の各アームの現在位置から次ポイント目標位置への移動
距離を求める移動距離演算部と、この移動距離演算部で
求めた移動距離と予め与えられた負荷の大きさとロボッ
ト駆動サーボモータのトルク特性とを基に各アームの移
動時間が最短となる仮の最適加速度パターンを演算する
最適加速度選定部と、この仮の最適加速度パターンに基
づいてロボットの各アームの仮の速度パターンを作成す
る速度パターン演算部と、この速度パターン演算部が求
めた仮の速度パターンに基づいてロボット駆動サーボモ
ータを制御するサーボ制御部とを有するロボットの制御
装置において、前記ロボット駆動サーボモータの駆動軸
に取り付けられてアームに加わる負荷の大きさに対応し
て前記駆動軸に作用するトルクを測定するトルクセンサ
を具備し、前記最適加速度選定部が前記移動距離と前記
トルクセンサから得られるトルクと前記ロボット駆動サ
ーボモータのトルク特性とを基に各アームの移動時間が
最短となる正しい最適加速度パターンを演算し、前記速
度パターン演算部がこの正しい最適加速度パターンに基
づいて正しい速度パターンを演算し、前記サーボ制御部
がこの正しい速度パターンにより前記ロボット駆動サー
ボモータを制御することを特徴とする。
【０００７】本願第２発明のロボットの制御装置は、上
記の課題を解決するために、ロボットの各アームの現在
位置から次ポイント目標位置への移動距離を求める移動
距離演算部と、この移動距離演算部で求めた移動距離と
予め与えられた負荷の大きさとロボット駆動サーボモー
タのトルク特性とを基に各アームの移動時間が最短とな
る仮の最適加速度パターンを演算する最適加速度選定部
と、この仮の最適加速度パターンに基づいてロボットの
各アームの仮の速度パターンを作成する速度パターン演
算部と、この速度パターン演算部が求めた仮の速度パタ
ーンに基づいてロボット駆動サーボモータを制御するサ
ーボ制御部とを有するロボットの制御装置において、前
記アームを取り付けたアームの取り付け軸に取り付けら
れてアームに加わる負荷の大きさに対応するアームのイ
ナーシャを測定するトルクセンサを具備し、前記最適加
速度選定部が前記移動距離と前記トルクセンサから得ら
れるイナーシャと前記ロボット駆動サーボモータのトル
ク特性とを基に各アームの移動時間が最短となる正しい
最適加速度パターンを演算し、前記速度パターン演算部
がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正しい速度
パターンを演算し、前記サーボ制御部がこの正しい速度
パターンにより前記ロボット駆動サーボモータを制御す
ることを特徴とする。
記の課題を解決するために、ロボットの各アームの現在
位置から次ポイント目標位置への移動距離を求める移動
距離演算部と、この移動距離演算部で求めた移動距離と
予め与えられた負荷の大きさとロボット駆動サーボモー
タのトルク特性とを基に各アームの移動時間が最短とな
る仮の最適加速度パターンを演算する最適加速度選定部
と、この仮の最適加速度パターンに基づいてロボットの
各アームの仮の速度パターンを作成する速度パターン演
算部と、この速度パターン演算部が求めた仮の速度パタ
ーンに基づいてロボット駆動サーボモータを制御するサ
ーボ制御部とを有するロボットの制御装置において、前
記アームを取り付けたアームの取り付け軸に取り付けら
れてアームに加わる負荷の大きさに対応するアームのイ
ナーシャを測定するトルクセンサを具備し、前記最適加
速度選定部が前記移動距離と前記トルクセンサから得ら
れるイナーシャと前記ロボット駆動サーボモータのトル
ク特性とを基に各アームの移動時間が最短となる正しい
最適加速度パターンを演算し、前記速度パターン演算部
がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正しい速度
パターンを演算し、前記サーボ制御部がこの正しい速度
パターンにより前記ロボット駆動サーボモータを制御す
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本願第１発明のロボットの制御装置は、特に、
アームに加わる負荷の大きさに対応してロボット駆動サ
ーボモータの駆動軸に作用するトルクを測定するトルク
センサを備え、このトルクセンサがロボットの第１回目
の動作でロボット駆動サーボモータの駆動軸に作用する
トルクを測定し、最適加速度選定部が、このトルクセン
サから得られたトルクと予め与えられたロボット駆動サ
ーボモータのトルク特性と移動距離演算部が求めた移動
距離とからアームが目標への移動距離を最短時間で移動
する正しい最適加速度パターンを選定し、速度パターン
演算部がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正し
い速度パターンを演算し、サーボ制御部がこの正しい速
度パターンを使用して第２回目以後の動作を制御し、最
短時間でのアームの位置決めを行う。
アームに加わる負荷の大きさに対応してロボット駆動サ
ーボモータの駆動軸に作用するトルクを測定するトルク
センサを備え、このトルクセンサがロボットの第１回目
の動作でロボット駆動サーボモータの駆動軸に作用する
トルクを測定し、最適加速度選定部が、このトルクセン
サから得られたトルクと予め与えられたロボット駆動サ
ーボモータのトルク特性と移動距離演算部が求めた移動
距離とからアームが目標への移動距離を最短時間で移動
する正しい最適加速度パターンを選定し、速度パターン
演算部がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正し
い速度パターンを演算し、サーボ制御部がこの正しい速
度パターンを使用して第２回目以後の動作を制御し、最
短時間でのアームの位置決めを行う。
【０００９】本願第２発明のロボットの制御装置は、特
に、アームに加わる負荷の大きさに対応するアームのイ
ナーシャを測定するトルクセンサを備え、このトルクセ
ンサがロボットの第１回目の動作でアームのイナーシャ
を測定し、最適加速度選定部が、このトルクセンサから
得られたイナーシャと予め与えられたロボット駆動サー
ボモータのトルク特性と移動距離演算部が求めた移動距
離とからアームが目標への移動距離を最短時間で移動す
る正しい最適加速度パターンを選定し、速度パターン演
算部がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正しい
速度パターンを演算し、サーボ制御部がこの正しい速度
パターンを使用して第２回目以後の動作を制御し、最短
時間でのアームの位置決めを行う。
に、アームに加わる負荷の大きさに対応するアームのイ
ナーシャを測定するトルクセンサを備え、このトルクセ
ンサがロボットの第１回目の動作でアームのイナーシャ
を測定し、最適加速度選定部が、このトルクセンサから
得られたイナーシャと予め与えられたロボット駆動サー
ボモータのトルク特性と移動距離演算部が求めた移動距
離とからアームが目標への移動距離を最短時間で移動す
る正しい最適加速度パターンを選定し、速度パターン演
算部がこの正しい最適加速度パターンに基づいて正しい
速度パターンを演算し、サーボ制御部がこの正しい速度
パターンを使用して第２回目以後の動作を制御し、最短
時間でのアームの位置決めを行う。
【００１０】
【実施例】本発明のロボットの制御装置の第１実施例を
図１から図３に基づいて説明する。
図１から図３に基づいて説明する。
【００１１】図３は、第１実施例を使用した水平多関節
型ロボットの斜視図で、このロボットは、制御装置１
と、第１アーム１９と第２アーム２０とを有するロボッ
ト本体７とから構成される。
型ロボットの斜視図で、このロボットは、制御装置１
と、第１アーム１９と第２アーム２０とを有するロボッ
ト本体７とから構成される。
【００１２】図１は、第１実施例のロボット本体７内の
駆動機構と制御機構とを示し、ロボット駆動サーボモー
タ１１の駆動軸にトルクセンサ１３が取り付けられ、ロ
ボット駆動サーボモータ１１は伝動手段１９を介して、
アームの取付け軸１５を回転させ、アーム１６を動作さ
せている。トルクセンサ１３は測定結果のトルクを制御
装置の最適加速度選定部９（後述）に伝える。
駆動機構と制御機構とを示し、ロボット駆動サーボモー
タ１１の駆動軸にトルクセンサ１３が取り付けられ、ロ
ボット駆動サーボモータ１１は伝動手段１９を介して、
アームの取付け軸１５を回転させ、アーム１６を動作さ
せている。トルクセンサ１３は測定結果のトルクを制御
装置の最適加速度選定部９（後述）に伝える。
【００１３】図２は、第１実施例の制御装置を示し、動
作プログラム入力手段（図示せず）から入力された動作
プログラムを記憶するプログラム記憶部２と、位置教示
手段（図示せず）又は座標値入力手段（図示せず）から
入力されたアーム動作のポイント位置データを記憶する
位置データ記憶部４とからなる記憶部５と、プログラム
記憶部２から動作プログラムを読み出してその動作命令
を順次解読する動作命令解読部３と、この解読された動
作命令に従って位置データ記憶部４からアームの次ポイ
ント位置データを読み出す位置データ読出部６と、アー
ムの現在位置と次ポイント位置との間の移動距離を求め
る移動距離演算部８と、移動距離演算部８で求められた
移動距離と予め与えられたロボット駆動サーボモータ１
１のトルク特性と予め与えられた負荷の大きさ又はトル
クセンサ１３から得られたトルクとから仮の又は正しい
最適加速度パターンを求める最適加速度設定部９と、各
アームの前記移動距離と予め指定された各アームの最高
速度とプログラム上の速度指定と前記仮の又は正しい最
適加速度パターンとに基づいて各アームの仮の又は正し
い速度パターンを演算する速度パターン演算部１０と、
ロボット本体７の各アームを駆動する各ロボット駆動サ
ーボモータ１１を各アームを別個に制御する位置、速
度、電流の各フィードバックループを備えたサーボ制御
部１２とによって構成されている。
作プログラム入力手段（図示せず）から入力された動作
プログラムを記憶するプログラム記憶部２と、位置教示
手段（図示せず）又は座標値入力手段（図示せず）から
入力されたアーム動作のポイント位置データを記憶する
位置データ記憶部４とからなる記憶部５と、プログラム
記憶部２から動作プログラムを読み出してその動作命令
を順次解読する動作命令解読部３と、この解読された動
作命令に従って位置データ記憶部４からアームの次ポイ
ント位置データを読み出す位置データ読出部６と、アー
ムの現在位置と次ポイント位置との間の移動距離を求め
る移動距離演算部８と、移動距離演算部８で求められた
移動距離と予め与えられたロボット駆動サーボモータ１
１のトルク特性と予め与えられた負荷の大きさ又はトル
クセンサ１３から得られたトルクとから仮の又は正しい
最適加速度パターンを求める最適加速度設定部９と、各
アームの前記移動距離と予め指定された各アームの最高
速度とプログラム上の速度指定と前記仮の又は正しい最
適加速度パターンとに基づいて各アームの仮の又は正し
い速度パターンを演算する速度パターン演算部１０と、
ロボット本体７の各アームを駆動する各ロボット駆動サ
ーボモータ１１を各アームを別個に制御する位置、速
度、電流の各フィードバックループを備えたサーボ制御
部１２とによって構成されている。
【００１４】次に、本発明の第１実施例の動作を説明す
る。
る。
【００１５】制御装置１において、別に制作された動作
プログラムと動作位置データが動作プログラム入力手段
（図示せず）と位置教示手段（図示せず）とによって夫
々プログラム記憶部２と位置データ記憶部４とに予め入
力される。この動作プログラムの実行は、先ず、動作命
令解読部３によってプログラム記憶部２から動作プログ
ラムが読み出されて動作命令が解読される。その中の移
動命令に基づいて、位置データ読出部６が位置データ記
憶部４からアームの次ポイント位置を読み出す。移動距
離演算部８がアームの現在位置とアームの前記次ポイン
ト位置までの移動距離を演算する。次に、最適加速度選
定部９が前記移動距離と前記動作プログラムに指示され
たアームの最高速度と加速度と予め与えられたロボット
駆動サーボモータ１１のトルク特性とから仮の最適加速
度パターンを選定し前記動作プログラムの中の速度指定
や前記移動距離と共に速度パターン演算部１０に送る。
速度パターン演算部１０は、これらのデータを基に各ア
ームの仮の速度パターンを演算しサーボ制御部１２に送
る。サーボ制御部１２はこの仮の速度パターンに基づい
て前記フィードバックループを働かせてロボット本体７
のロボット駆動サーボモータ１１を制御する。これによ
って、第１回目のロボットの動作が終わると、この第１
回目の動作時にトルクセンサ１３が測定したロボット駆
動サーボモータ１１の駆動軸のトルクが最適加速度選定
部９に送られ、最適加速度選定部９はこのトルクと前記
移動距離と予め与えられたロボット駆動サーボモータ１
１のトルク特性とから正しい最適加速度パターン（図３
に示す第１アーム１９又は第２アーム２０のロボット駆
動サーボモータ１１にかかるトルクの少なくとも一方を
許容範囲内で最大ならしめる加減速パターン）を選定し
速度パターン演算部１０に送る。速度パターン演算部１
０はこの正しい最適加速度パターンから正しい速度パタ
ーンを演算し、サーボ制御部１２は第２回目の動作から
この正しい速度パターンを使用してロボット駆動サーボ
モータ１１の動作を制御し、最短時間でのアームの位置
決めを行う。
プログラムと動作位置データが動作プログラム入力手段
（図示せず）と位置教示手段（図示せず）とによって夫
々プログラム記憶部２と位置データ記憶部４とに予め入
力される。この動作プログラムの実行は、先ず、動作命
令解読部３によってプログラム記憶部２から動作プログ
ラムが読み出されて動作命令が解読される。その中の移
動命令に基づいて、位置データ読出部６が位置データ記
憶部４からアームの次ポイント位置を読み出す。移動距
離演算部８がアームの現在位置とアームの前記次ポイン
ト位置までの移動距離を演算する。次に、最適加速度選
定部９が前記移動距離と前記動作プログラムに指示され
たアームの最高速度と加速度と予め与えられたロボット
駆動サーボモータ１１のトルク特性とから仮の最適加速
度パターンを選定し前記動作プログラムの中の速度指定
や前記移動距離と共に速度パターン演算部１０に送る。
速度パターン演算部１０は、これらのデータを基に各ア
ームの仮の速度パターンを演算しサーボ制御部１２に送
る。サーボ制御部１２はこの仮の速度パターンに基づい
て前記フィードバックループを働かせてロボット本体７
のロボット駆動サーボモータ１１を制御する。これによ
って、第１回目のロボットの動作が終わると、この第１
回目の動作時にトルクセンサ１３が測定したロボット駆
動サーボモータ１１の駆動軸のトルクが最適加速度選定
部９に送られ、最適加速度選定部９はこのトルクと前記
移動距離と予め与えられたロボット駆動サーボモータ１
１のトルク特性とから正しい最適加速度パターン（図３
に示す第１アーム１９又は第２アーム２０のロボット駆
動サーボモータ１１にかかるトルクの少なくとも一方を
許容範囲内で最大ならしめる加減速パターン）を選定し
速度パターン演算部１０に送る。速度パターン演算部１
０はこの正しい最適加速度パターンから正しい速度パタ
ーンを演算し、サーボ制御部１２は第２回目の動作から
この正しい速度パターンを使用してロボット駆動サーボ
モータ１１の動作を制御し、最短時間でのアームの位置
決めを行う。
【００１６】本発明のロボットの制御装置の第２実施例
を図３から図５に基づいて説明する。
を図３から図５に基づいて説明する。
【００１７】図３は、第２実施例を使用した水平多関節
型ロボットの斜視図で、このロボットは、制御装置１
と、第１アーム１９と第２アーム２０とを有するロボッ
ト本体７とから構成される。
型ロボットの斜視図で、このロボットは、制御装置１
と、第１アーム１９と第２アーム２０とを有するロボッ
ト本体７とから構成される。
【００１８】図４は、第２実施例のロボット本体７内の
駆動機構と制御機構とを示し、アームの取付け軸１７に
トルクセンサ１８が取り付けられ、ロボット駆動サーボ
モータ１１は伝動手段１９を介して、アームの取付け軸
１７を回転させ、アーム１６を動作させている。トルク
センサ１８は測定結果のアームのイナーシャを制御装置
の最適加速度選定部９（後述）に伝える。
駆動機構と制御機構とを示し、アームの取付け軸１７に
トルクセンサ１８が取り付けられ、ロボット駆動サーボ
モータ１１は伝動手段１９を介して、アームの取付け軸
１７を回転させ、アーム１６を動作させている。トルク
センサ１８は測定結果のアームのイナーシャを制御装置
の最適加速度選定部９（後述）に伝える。
【００１９】図５は、第２実施例の制御装置を示し、動
作プログラム入力手段（図示せず）から入力された動作
プログラムを記憶するプログラム記憶部２と、位置教示
手段（図示せず）又は座標値入力手段（図示せず）から
入力されたアーム動作のポイント位置データを記憶する
位置データ記憶部４とからなる記憶部５と、プログラム
記憶部２から動作プログラムを読み出してその動作命令
を順次解読する動作命令解読部３と、この解読された動
作命令に従って位置データ記憶部４からアームの次ポイ
ント位置データを読み出す位置データ読出部６と、アー
ムの現在位置と次ポイント位置との間の移動距離を求め
る移動距離演算部８と、移動距離演算部８で求められた
移動距離と予め与えられたロボット駆動サーボモータ１
１のトルク特性と予め与えられた負荷の大きさ又はトル
クセンサ１８から得られたイナーシャとから仮の又は正
しい最適加速度パターンを求める最適加速度設定部９
と、各アームの前記移動距離と予め指定された各アーム
の最高速度とプログラム上の速度指定と前記仮の又は正
しい最適加速度パターンとに基づいて各アームの仮の又
は正しい速度パターンを演算する速度パターン演算部１
０と、ロボット本体７の各アームを駆動する各ロボット
駆動サーボモータ１１を各アームを別個に制御する位
置、速度、電流の各フィードバックループを備えたサー
ボ制御部１２とによって構成されている。
作プログラム入力手段（図示せず）から入力された動作
プログラムを記憶するプログラム記憶部２と、位置教示
手段（図示せず）又は座標値入力手段（図示せず）から
入力されたアーム動作のポイント位置データを記憶する
位置データ記憶部４とからなる記憶部５と、プログラム
記憶部２から動作プログラムを読み出してその動作命令
を順次解読する動作命令解読部３と、この解読された動
作命令に従って位置データ記憶部４からアームの次ポイ
ント位置データを読み出す位置データ読出部６と、アー
ムの現在位置と次ポイント位置との間の移動距離を求め
る移動距離演算部８と、移動距離演算部８で求められた
移動距離と予め与えられたロボット駆動サーボモータ１
１のトルク特性と予め与えられた負荷の大きさ又はトル
クセンサ１８から得られたイナーシャとから仮の又は正
しい最適加速度パターンを求める最適加速度設定部９
と、各アームの前記移動距離と予め指定された各アーム
の最高速度とプログラム上の速度指定と前記仮の又は正
しい最適加速度パターンとに基づいて各アームの仮の又
は正しい速度パターンを演算する速度パターン演算部１
０と、ロボット本体７の各アームを駆動する各ロボット
駆動サーボモータ１１を各アームを別個に制御する位
置、速度、電流の各フィードバックループを備えたサー
ボ制御部１２とによって構成されている。
【００２０】次に、本発明の第２実施例の動作を説明す
る。
る。
【００２１】制御装置１において、別に制作された動作
プログラムと動作位置データが動作プログラム入力手段
（図示せず）と位置教示手段（図示せず）とによって夫
々プログラム記憶部２と位置データ記憶部４とに予め入
力される。この動作プログラムの実行は、先ず、動作命
令解読部３によってプログラム記憶部２から動作プログ
ラムが読み出されて動作命令が解読される。その中の移
動命令に基づいて、位置データ読出部６が位置データ記
憶部４からアームの次ポイント位置を読み出す。移動距
離演算部８がアームの現在位置とアームの前記次ポイン
ト位置までの移動距離を演算する。次に、最適加速度選
定部９が前記移動距離と前記動作プログラムに指示され
たアームの最高速度と加速度と予め与えられたロボット
駆動サーボモータ１１のトルク特性とから仮の最適加速
度パターンを選定し前記動作プログラムの中の速度指定
や前記移動距離と共に速度パターン演算部１０に送る。
速度パターン演算部１０は、これらのデータを基に各ア
ームの仮の速度パターンを演算しサーボ制御部１２に送
る。サーボ制御部１２はこの仮の速度パターンに基づい
て前記フィードバックループを働かせてロボット本体７
のロボット駆動サーボモータ１１を制御する。これによ
って、第１回目のロボットの動作が終わると、この第１
回目の動作時にトルクセンサ１８が測定したアームのイ
ナーシャが最適加速度選定部９に送られ、最適加速度選
定部９はこのイナーシャと前記移動距離と予め与えられ
たロボット駆動サーボモータ１１のトルク特性とから正
しい最適加速度パターン（図３に示す第１アーム１９又
は第２アーム２０のロボット駆動サーボモータ１１にか
かるトルクの少なくとも一方を許容範囲内で最大ならし
める加減速パターン）を選定し速度パターン演算部１０
に送る。速度パターン演算部１０はこの正しい最適加速
度パターンから正しい速度パターンを演算し、サーボ制
御部１２は第２回目の動作からこの正しい速度パターン
を使用してロボット駆動サーボモータ１１の動作を制御
し、最短時間でのアームの位置決めを行う。
プログラムと動作位置データが動作プログラム入力手段
（図示せず）と位置教示手段（図示せず）とによって夫
々プログラム記憶部２と位置データ記憶部４とに予め入
力される。この動作プログラムの実行は、先ず、動作命
令解読部３によってプログラム記憶部２から動作プログ
ラムが読み出されて動作命令が解読される。その中の移
動命令に基づいて、位置データ読出部６が位置データ記
憶部４からアームの次ポイント位置を読み出す。移動距
離演算部８がアームの現在位置とアームの前記次ポイン
ト位置までの移動距離を演算する。次に、最適加速度選
定部９が前記移動距離と前記動作プログラムに指示され
たアームの最高速度と加速度と予め与えられたロボット
駆動サーボモータ１１のトルク特性とから仮の最適加速
度パターンを選定し前記動作プログラムの中の速度指定
や前記移動距離と共に速度パターン演算部１０に送る。
速度パターン演算部１０は、これらのデータを基に各ア
ームの仮の速度パターンを演算しサーボ制御部１２に送
る。サーボ制御部１２はこの仮の速度パターンに基づい
て前記フィードバックループを働かせてロボット本体７
のロボット駆動サーボモータ１１を制御する。これによ
って、第１回目のロボットの動作が終わると、この第１
回目の動作時にトルクセンサ１８が測定したアームのイ
ナーシャが最適加速度選定部９に送られ、最適加速度選
定部９はこのイナーシャと前記移動距離と予め与えられ
たロボット駆動サーボモータ１１のトルク特性とから正
しい最適加速度パターン（図３に示す第１アーム１９又
は第２アーム２０のロボット駆動サーボモータ１１にか
かるトルクの少なくとも一方を許容範囲内で最大ならし
める加減速パターン）を選定し速度パターン演算部１０
に送る。速度パターン演算部１０はこの正しい最適加速
度パターンから正しい速度パターンを演算し、サーボ制
御部１２は第２回目の動作からこの正しい速度パターン
を使用してロボット駆動サーボモータ１１の動作を制御
し、最短時間でのアームの位置決めを行う。
【００２２】本発明のロボットの制御装置は、上記の実
施例に限らず種々の態様が可能である。例えば、トルク
センサ１３とトルクセンサ１８とを同一装置に設置すれ
ば負荷の大きさとイナーシャとを考慮した最適な制御を
行うことができる。又、本実施例では、水平多関節ロボ
ットの第１アームと第２アームの制御について述べた
が、一般的な多軸系ロボットにも適用できる。
施例に限らず種々の態様が可能である。例えば、トルク
センサ１３とトルクセンサ１８とを同一装置に設置すれ
ば負荷の大きさとイナーシャとを考慮した最適な制御を
行うことができる。又、本実施例では、水平多関節ロボ
ットの第１アームと第２アームの制御について述べた
が、一般的な多軸系ロボットにも適用できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明のロボットの制御装置は、第１回
目の動作で、トルクセンサがロボット駆動サーボモータ
にかかるトルクやアームのイナーシャを測定し、第２回
目の動作から、このトルクやイナーシャに基づいて演算
した正しい最適加速度パターンや正しい速度パターンを
使用してロボット駆動サーボモータを制御し、最短時間
でアームの位置決めができるという効果を奏する。
目の動作で、トルクセンサがロボット駆動サーボモータ
にかかるトルクやアームのイナーシャを測定し、第２回
目の動作から、このトルクやイナーシャに基づいて演算
した正しい最適加速度パターンや正しい速度パターンを
使用してロボット駆動サーボモータを制御し、最短時間
でアームの位置決めができるという効果を奏する。
【図１】本発明の第１実施例のロボット本体内の駆動機
構と制御機構のブロック図である。
構と制御機構のブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例の制御装置のブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１実施例の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例のロボット本体内の駆動機
構と制御機構のブロック図である。
構と制御機構のブロック図である。
【図５】本発明の第２実施例の制御装置のブロック図で
ある。
ある。
【図６】従来例の制御装置のブロック図である。
１ 制御装置 ２ プログラム記憶部 ３ 動作命令解読部 ４ 位置データ記憶部 ５ 記憶部 ６ 位置データ読出部 ７ ロボット本体 ８ 移動距離演算部 ９ 最適加速度選定部 １０ 速度パターン演算部 １１ ロボット駆動サーボモータ １２ サーボ制御部 １３ トルクセンサ １５ アームの取付け軸 １６ アーム １７ アームの取付け軸 １８ トルクセンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 ロボットの各アームの現在位置から次ポ
イント目標位置への移動距離を求める移動距離演算部
と、この移動距離演算部で求めた移動距離と予め与えら
れた負荷の大きさとロボット駆動サーボモータのトルク
特性とを基に各アームの移動時間が最短となる仮の最適
加速度パターンを演算する最適加速度選定部と、この仮
の最適加速度パターンに基づいてロボットの各アームの
仮の速度パターンを作成する速度パターン演算部と、こ
の速度パターン演算部が求めた仮の速度パターンに基づ
いてロボット駆動サーボモータを制御するサーボ制御部
とを有するロボットの制御装置において、前記ロボット
駆動サーボモータの駆動軸に取り付けられてアームに加
わる負荷の大きさに対応して前記駆動軸に作用するトル
クを測定するトルクセンサを具備し、前記最適加速度選
定部が前記移動距離と前記トルクセンサから得られるト
ルクと前記ロボット駆動サーボモータのトルク特性とを
基に各アームの移動時間が最短となる正しい最適加速度
パターンを演算し、前記速度パターン演算部がこの正し
い最適加速度パターンに基づいて正しい速度パターンを
演算し、前記サーボ制御部がこの正しい速度パターンに
より前記ロボット駆動サーボモータを制御することを特
徴とするロボットの制御装置。 - 【請求項２】 ロボットの各アームの現在位置から次ポ
イント目標位置への移動距離を求める移動距離演算部
と、この移動距離演算部で求めた移動距離と予め与えら
れた負荷の大きさとロボット駆動サーボモータのトルク
特性とを基に各アームの移動時間が最短となる仮の最適
加速度パターンを演算する最適加速度選定部と、この仮
の最適加速度パターンに基づいてロボットの各アームの
仮の速度パターンを作成する速度パターン演算部と、こ
の速度パターン演算部が求めた仮の速度パターンに基づ
いてロボット駆動サーボモータを制御するサーボ制御部
とを有するロボットの制御装置において、前記アームを
取り付けたアームの取り付け軸に取り付けられてアーム
に加わる負荷の大きさに対応するアームのイナーシャを
測定するトルクセンサを具備し、前記最適加速度選定部
が前記移動距離と前記トルクセンサから得られるイナー
シャと前記ロボット駆動サーボモータのトルク特性とを
基に各アームの移動時間が最短となる正しい最適加速度
パターンを演算し、前記速度パターン演算部がこの正し
い最適加速度パターンに基づいて正しい速度パターンを
演算し、前記サーボ制御部がこの正しい速度パターンに
より前記ロボット駆動サーボモータを制御することを特
徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28776191A JPH0651823A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28776191A JPH0651823A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ロボットの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651823A true JPH0651823A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=17721417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28776191A Pending JPH0651823A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651823A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011000674A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Denso Wave Inc | ロボット制御装置 |
| CN112378258A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-19 | 内蒙古新太元新材料有限公司 | 一种具有自动调节功能的机械式出炉设备 |
| CN114766978A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-07-22 | 北京云博仰信科技有限公司 | 一种清洁机械臂及其控制方法 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP28776191A patent/JPH0651823A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011000674A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Denso Wave Inc | ロボット制御装置 |
| CN112378258A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-19 | 内蒙古新太元新材料有限公司 | 一种具有自动调节功能的机械式出炉设备 |
| CN114766978A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-07-22 | 北京云博仰信科技有限公司 | 一种清洁机械臂及其控制方法 |
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