JPH0682286B2 - Robot controller - Google Patents

Robot controller

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JPH0682286B2
JPH0682286B2 JP60242285A JP24228585A JPH0682286B2 JP H0682286 B2 JPH0682286 B2 JP H0682286B2 JP 60242285 A JP60242285 A JP 60242285A JP 24228585 A JP24228585 A JP 24228585A JP H0682286 B2 JPH0682286 B2 JP H0682286B2
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JP
Japan
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freedom
degree
interference
control amount
amount
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集 村上
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Kobe Steel Ltd
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【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ロボット制御装置に関し、更に詳しくは、2
以上の自由度を有し且つそれら自由度の間に干渉がある
ロボットに対し、干渉を補正した制御を行うロボット制
御装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a robot controller, and more particularly, to a robot controller.
The present invention relates to a robot control device that controls interference corrected for a robot having the above degrees of freedom and interference between the degrees of freedom.

「従来技術およびその問題点」 第1図は一般的な多関節型ロボットシステムを示すもの
で、多関節型ロボット1と、制御装置2と、リモートコ
ントローラ3とから基本的になっている。
“Prior Art and Its Problems” FIG. 1 shows a general articulated robot system, which is basically composed of an articulated robot 1, a control device 2, and a remote controller 3.

多関節型ロボット1の手首部は、第1のひねりと曲げと
第2のひねりの合わせて3つの自由度を有しており、そ
の動力伝達機構として例えば第2図に示す如き動力伝達
機構5が用いられている。
The wrist portion of the articulated robot 1 has three degrees of freedom, a first twist, a bend, and a second twist, and its power transmission mechanism is, for example, a power transmission mechanism 5 as shown in FIG. Is used.

この動力伝達機構5において、第1のひねりの自由度θ
は、モータM4,減速機G4および駆動パイプP4により、
第1の軸L1が軸方向を変える自由度である。
In this power transmission mechanism 5, the first degree of freedom θ of the twist
4 is a motor M 4 , a reducer G 4 and a drive pipe P 4 ,
The first axis L 1 is the freedom to change the axial direction.

曲げの自由度θは、モータM5,減速機G5,駆動パイプ
P5,ベベルギアB1,B2およびフレームFにより、第2の
軸L2が第1の軸L1のまわりに旋回される自由度である。
The bending degree of freedom θ 5 is motor M 5 , reduction gear G 5 , drive pipe
P 5, the bevel gear B 1, B 2 and the frame F, a degree of freedom of the second axis L 2 is pivoted to the first about an axis L 1.

また、第2のひねりの自由度θは、モータM6,減速機
G6,駆動パイプP6,ベベルギアB3,B4,B5により、第2の
軸L2が軸回転される自由度である。
In addition, the second degree of freedom θ 6 of the twist is the motor M 6 and the reduction gear.
This is the degree of freedom in which the second shaft L 2 is rotated by G 6 , the drive pipe P 6 , and the bevel gears B 3 , B 4 , and B 5 .

モータM4,M5,M6の各軸には、速度を検出するための速度
検出器R4,R5,R6および角度位置を検出するための角度検
出器E4,E5,E6が取り付けられている。
Each axis of the motors M 4 , M 5 , M 6 has speed detectors R 4 , R 5 , R 6 for detecting speed and angle detectors E 4 , E 5 , E for detecting angular position. 6 is attached.

さて、モータM5およびM6を停止して、モータM4だけを回
転させる場合を考えると、前述のようにモータM4の回転
に従い第1のひねりの自由度θが変化する。すなわち
第1の軸L1が軸方向を変える。そして、それに伴ってベ
ベルギアB2が移動する。ところが、そのベベルギアB2
噛合するベベルギアB1は、モータM5が停止しているから
停止しており、このためベベルギアB2が回転することに
なる。そうすると、ベベルギアB2の回転によって、フレ
ームFが第1の軸L1のまわりに回転する。これは曲げの
自由度θが変化することに他ならない。
Now, considering the case where the motors M 5 and M 6 are stopped and only the motor M 4 is rotated, as described above, the first degree of freedom θ 4 of the first twist changes according to the rotation of the motor M 4 . That is, the first axis L 1 changes the axial direction. Then, the bevel gear B 2 moves accordingly. However, the bevel gear B 1 meshing with the bevel gear B 2 is stopped because the motor M 5 is stopped, and therefore the bevel gear B 2 is rotated. Then, the rotation of the bevel gear B 2 causes the frame F to rotate about the first axis L 1 . This is nothing but a change in the bending degree of freedom θ 5 .

同様に、モータM6の停止によりベベクギアB3が停止して
いるにもかかわらず、第1のひねりθの変化と共にベ
ベルギアB4が移動されるので、そのベベルギアB4が回転
されることとなり、これに噛合するベベルギアB5が回転
し、第2の軸L2が軸回転する。これは第2のひねりの自
由度θが変化したことに他ならない。
Similarly, the bevel gear B 3 is stopped by the stop of the motor M 6 , but the bevel gear B 4 is moved with the change of the first twist θ 4 , so that the bevel gear B 4 is rotated. , The bevel gear B 5 meshing with this rotates, and the second shaft L 2 rotates. This is nothing but a change in the degree of freedom θ 6 of the second twist.

また同様に、モータM5を駆動して曲げの自由度θを変
化すると、モータM6を停止していてもベベルギアB5が回
転し、第2の軸L2が軸回転する。これは第2のひねりの
自由度θが変化したことに他ならない。
Similarly, when the motor M 5 is driven to change the bending degree of freedom θ 5 , the bevel gear B 5 rotates and the second shaft L 2 rotates even if the motor M 6 is stopped. This is nothing but a change in the degree of freedom θ 6 of the second twist.

このように、2以上の自由度を有するロボットにおい
て、一つの自由度を変化すると、他の自由度が干渉を受
けて変化してしまうという問題点がある。
As described above, in a robot having two or more degrees of freedom, when one degree of freedom is changed, another degree of freedom is interfered with and changed.

「発明の目的」 本発明の目的とするところは、2以上の自由度を有し且
つそれら自由度の間に干渉のあるロボットにおいて、そ
の干渉を打ち消す補正を行って、あたかも干渉がないよ
うにロボットを制御することができるロボット制御装置
を提供することにある。
"Object of the Invention" The object of the present invention is to make a robot that has two or more degrees of freedom and has interference between the degrees of freedom, by performing correction to cancel the interference so that there is no interference. It is to provide a robot control device capable of controlling a robot.

「発明の構成」 本発明のロボット制御装置は、第1番目から第N(Nは
2以上の整数)番目までの各自由度の目標制御量siを教
示データに基づいて得る目標制御量導入部、第m番目の
自由度の制御量dmを求めるに際し、第m番目以外の他の
自由度であって、且つ上記他の自由度のサーボ機構を駆
動すると該他の自由度と第m番目の自由度との間に介在
する伝達機構によって第m番目の自由度に影響を与える
自由度を予め選択し、この予め選択された他の自由度に
ついて上記目標制御量導入部により得られた目標制御量
siを用いて第m番目の自由度についての目標制御量sm
補正し、第m番目の自由度についての実際の制御量dm
演算して得る制御量演算部、および各自由度についての
制御量diを各自由度のサーボ機構へ出力する出力部を具
備してなることを構成上の特徴とするものである。
[Constitution of the Invention] The robot controller of the present invention introduces the target control amount s i for each degree of freedom from the 1st to the Nth (N is an integer of 2 or more) based on the teaching data. When a servo mechanism having a degree of freedom other than the m-th degree and the above-mentioned degree of freedom is driven in obtaining the control amount d m of the m-th degree of freedom, the other degree of freedom and the m-th degree are calculated. The degree of freedom that influences the m-th degree of freedom is selected in advance by the transmission mechanism that is interposed between the second degree of freedom and the other degree of freedom, which is obtained by the target controlled variable introducing unit. Target control amount
A control amount calculation unit obtained by correcting the target control amount s m for the m-th degree of freedom using s i and calculating the actual control amount d m for the m-th degree of freedom, and each degree of freedom Is provided with an output unit for outputting the controlled variable d i for the servo mechanism of each degree of freedom.

「実施例」 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第1図は本発明のロボット制御装置の一
実施例を含むロボットシステムの外観図、第2図は第1
図に示す多関節型ロボットの手首部の駆動機構の模式的
機構図、第3図は第1図に示すロボットシステムの制御
系統のブロック図、第4図は第3図に示す制御系統にお
ける干渉補正演算部の一構成例のブロック図、第5図は
第3図に示す制御系統の関節角度演算部の一構成例のブ
ロック図である。なお、図に示す実施例により本発明が
限定されるものではない。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the examples shown in the drawings. Here, FIG. 1 is an external view of a robot system including an embodiment of the robot controller of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a schematic mechanical diagram of a drive mechanism for the wrist of the articulated robot, FIG. 3 is a block diagram of the control system of the robot system shown in FIG. 1, and FIG. 4 is interference in the control system shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram of a configuration example of the correction calculation unit, and FIG. 5 is a block diagram of a configuration example of the joint angle calculation unit of the control system shown in FIG. The present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings.

第1図に示すロボットシステムは、多関節型ロボット1
と、制御装置2と、リモートコントローラ3とから基本
的になっている。
The robot system shown in FIG. 1 is an articulated robot 1
The control device 2 and the remote controller 3 are basically included.

多関節型ロボット1はθ〜θの6つの自由度を有
し、そのうちθ〜θはアームの自由度で、θ〜θ
は手首部の自由度である。
The articulated robot 1 has six degrees of freedom of the theta 1 through? 6, of which theta 1 through? 3 are degrees of freedom of the arm, theta 4 through?
6 is the degree of freedom of the wrist.

その手首部の駆動機構は、第2図に示すようであって、
第1のひねりの自由度θは他の自由度θ,θから
干渉影響を受けず、曲げの自由度θは第1のひねりの
自由度θから干渉を受け、第2のひねりの自由度θ
は第1のひねりの自由度θおよび曲げの自由度θ
両者から干渉を受ける。このように干渉する相互の自由
度の関係については既知であって、この関係より所定の
自由度について干渉を与える自由度が予め特定される。
なお、この駆動機構の説明は、先に「従来技術およびそ
の問題点」の欄で詳細に説明したのと同じであるから省
略する。
The drive mechanism of the wrist is as shown in FIG.
The first degree of freedom θ 4 is not affected by the interference from the other degrees of freedom θ 5 and θ 6 , the bending degree of freedom θ 5 is interfered by the first degree of freedom θ 4 and the second degree of freedom θ 4 is Twisting degree of freedom θ 6
Receives interference from both the first twist degree of freedom θ 4 and the bending degree of freedom θ 5 . The relationship between the degrees of freedom of mutual interference is known, and the degree of freedom that causes interference for a predetermined degree of freedom is specified in advance from this relationship.
The description of this drive mechanism is the same as that described in detail in the section of "Prior art and its problems", and thus will not be repeated.

制御装置2は、コンピュータを内蔵するもので、本発明
に係る干渉補正を行ってロボット1を制御する機能を持
つ点および演算処理を行って角度検出器の検出量から各
自由度の関節角度を得る機能を持つ点で従来と異なる。
それらの点以外の構成は従来と同様である。
The control device 2 has a built-in computer, and has a function of performing the interference correction according to the present invention to control the robot 1 and arithmetic processing to determine the joint angle of each degree of freedom from the detection amount of the angle detector. It differs from the conventional one in that it has the function to obtain.
The configuration other than those points is the same as the conventional one.

リモートコントローラ3は、従来と同様の構成である。The remote controller 3 has the same configuration as the conventional one.

第3図は第1図に示すロボットシステムの制御系統図
で、二点鎖線の左側部分は制御装置2に設けられ、二点
鎖線の右側部分はロボット1に設けられる。
FIG. 3 is a control system diagram of the robot system shown in FIG. 1. The left side portion of the chain double-dashed line is provided in the control device 2, and the right side portion of the chain double-dashed line is provided in the robot 1.

オペレータが、制御盤2aまたはリモートコントローラ3
を介し、手先部の位置(x,y,z)および姿勢(l,m,n)を
教示するときの、これらの教示データ,あるいは再生時
の記憶データは、順変換演算部21によって、自由度
θ,θ,θ,θ,θ,θがそれぞれ達成す
べき目標角度位置φ,φ,φ,φ,φ,φ
に変換される。
The operator controls the control panel 2a or the remote controller 3
When teaching the position (x, y, z) and the posture (l, m, n) of the hand part via the, the teaching data or the stored data at the time of reproduction can be freely changed by the forward conversion calculation unit 21. The target angular positions φ 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4 , φ 5 , φ 6 that the degrees θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 , and θ 6 should achieve, respectively.
Is converted to.

かかる順変換演算部21は、従来公知の構成と同様であ
る。
The forward conversion calculation unit 21 has the same structure as a conventionally known structure.

次に、目標角度位置φ,φ,φ,φ,φ,φ
は、角度/制御量変換部22によって、サーボ機構に与
えるべき目標制御量s1,s2,s3,s4,s5,s6にそれぞれ変換
される。
Next, target angular positions φ 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4 , φ 5 , φ
6 is converted by the angle / control amount conversion unit 22 into target control amounts s 1 , s 2 , s 3 , s 4 , s 5 , s 6 to be given to the servo mechanism.

かかる角度/制御量変換部22は、干渉について考慮しな
いもので、例えば、各自由度についての変換係数を
,C,C,C,C,Cとするとき、 si=φ/Ci+si0 … (i=1,2,3,4,5,6) (si0は定数) なる演算を行うものである。
The angle / control amount conversion unit 22 does not consider interference. For example, when conversion coefficients for each degree of freedom are C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , and C 6 , s i = Φ i / C i + s i0 (i = 1,2,3,4,5,6) (s i0 is a constant).

次に、これら目標制御量s1〜s6に対して、干渉補正演算
部23は、干渉を打消すための補正を行い、実際に各自由
度のサーボ機構に与えるべき制御量d1〜d6を算出する。
Next, with respect to these target control amounts s 1 to s 6 , the interference correction calculation unit 23 performs a correction for canceling the interference, and the control amounts d 1 to d actually given to the servo mechanism of each degree of freedom Calculate 6 .

例えば手首部の3つの自由度θ,θ,θについて
説明すると、まず、第1のひねりの自由度θは他の自
由度からの干渉をうけないので、補正量=0であり、第
4図に示すように、s4=d4とされる。
For example, the three degrees of freedom θ 4 , θ 5 , and θ 6 of the wrist will be described. First, the first degree of freedom θ 4 of the twist does not receive interference from other degrees of freedom, and therefore the correction amount is 0. , S 4 = d 4 as shown in FIG.

次に、曲げの自由度θは、第1のひねりの自由度θ
による干渉をうけるから、その干渉量をθ45とすれば、
そのθ45を相殺するだけの補正量h45がs5から差引かれ
て実際の制御量d5とされる。
Next, the bending degree of freedom θ 5 is the first twisting degree of freedom θ 4
Since it receives the interference due to, if the interference amount is θ 45 ,
The correction amount h 45 enough to offset the theta 45 is the actual control quantity d 5 is subtracted from the s 5.

例えば、干渉量θ45が第1のひねりの自由度θの駆動
量(d4−s40)に比例するとすれば、比例定数をα45
して、 θ45=(d4−s40)α45 となり、このθ45を打消すためにサーボモータM5を駆動
すべき補正量h45は、比例定数をβ45として、h45=θ45
β45となるから、比例定数をk45としてまとめれば、 h45=(d4−s40)k45 となる。
For example, if the interference amount θ 45 is proportional to the drive amount (d 4 −s 40 ) of the first degree of freedom θ 4 of the twist, θ 45 = (d 4 −s 40 ) α, where α 45 is the proportional constant. 45 , and the correction amount h 45 that should drive the servomotor M 5 to cancel this θ 45 is h 45 = θ 45 with β 45 as the proportional constant.
Since β 45 is obtained, h 45 = (d 4 −s 40 ) k 45 if the proportional constant is put together as k 45 .

そこで、第4図に演算部23aで示すように、 d5=s5−(d4−s40)k45 … とされる。Therefore, as shown in the calculating portion 23 a in Figure 4, d 5 = s 5 - ( d 4 -s 40) is k 45 ... and.

次に、第2のひねりの自由度θは、第1のひねりの自
由度θによる干渉と曲げの自由度θによる干渉をう
けるから、それらによる干渉量θ46,θ56を相殺するだ
けの補正量をh46,h56をs6から差引かれて実際の制御量d
6とされる。
Next, since the second degree of freedom θ 6 is subject to the interference of the first degree of freedom θ 4 and the bending degree of freedom θ 5 , the interference amounts θ 46 and θ 56 due to them are canceled out. Only the correction amount h 46 and h 56 are subtracted from s 6 and the actual control amount d
It is considered to be 6 .

前述の場合と同様に、 h46=(d4−s40)k46 h56=(d5−s50)k56 となるから、第4図に演算部23bで示すように、 d6=s6−(d4−s40)k46−(d5−s50)k56 … とされる。As in the case described above, since h 46 = (d 4 −s 40 ) k 46 h 56 = (d 5 −s 50 ) k 56 , d 6 as shown by the calculation unit 23 b in FIG. = S 6 − (d 4 −s 40 ) k 46 − (d 5 −s 50 ) k 56 ….

こうして得られた実際の制御量diは、帰還制御部24に出
力される。
The actual control amount d i thus obtained is output to the feedback control unit 24.

帰還制御部24は、各自由度の角度検出器E1〜E6の角度検
出量D1〜D6と制御量d1〜d6の偏差に基づいて、各サーボ
アンプA1〜A6に駆動信号を出力する。
Feedback control unit 24, based on the deviation of the controlled variable d 1 to d 6 and the angle detected amount D 1 to D 6 of the angle detector E 1 to E 6 of each degree of freedom, to the servo amplifier A 1 to A 6 Output drive signal.

各サーボアンプA1〜A6は、各速度検出器R1〜R6の帰還を
受けながら、各サーボモータM1〜M6を駆動する。
The servo amplifiers A 1 to A 6 drive the servo motors M 1 to M 6 while receiving the feedback from the speed detectors R 1 to R 6 .

かくして、各自由度の間の干渉が補正された制御が行わ
れ、各自由度θ〜θは、干渉に左右されずに、目標
角度位置φ〜φをそれぞれ達成しうることとなる。
Thus, the control in which the interference between the degrees of freedom is corrected is performed, and the degrees of freedom θ 1 to θ 6 can achieve the target angular positions φ 1 to φ 6 , respectively, without being influenced by the interference. Become.

さて、角度検出器Eiが出力する角度検出量Diは、サーボ
モータMiが実際に駆動された量をあらわすものであり、
干渉があるため、各自由度の角度位置を表していない。
これらは、関節角度演算部25によって変換されること
で、はじめて角度位置Θとして検出される。
Now, the angle detection amount D i output by the angle detector E i represents the amount by which the servo motor M i is actually driven,
Due to interference, the angular position of each degree of freedom is not shown.
These are first detected as the angular position Θ i by being converted by the joint angle calculation unit 25.

すなわち、関節角度演算部25は、他の自由度からの干渉
をうけない自由度θについては、前記式を変形する
ことにより、 Θ=Cq(Dq−sq0) … (qは他から干渉をうけない自由度の番号) (sq0は定数) なる演算を行い、その角度位置Θを検出する。
That is, the joint angle calculation unit 25 transforms the above equation for the degree of freedom θ q that is not affected by interference from other degrees of freedom, and thus θ q = C q (D q −s q0 ) ... (q is The number of degrees of freedom that does not interfere with others) (s q0 is a constant) is calculated, and the angular position Θ q is detected.

例えば、手首部の第1のひねりの自由度θは、他の自
由度からの干渉を受けないから、第5図に演算部25a
示すように、 Θ=C4(D4−s40) … として角度位置Θが検出される。
For example, since the first degree of freedom θ 4 of the wrist of the wrist is not interfered with from the other degrees of freedom, as shown by the calculation unit 25 a in FIG. 5, Θ 4 = C 4 (D 4 − The angular position Θ 4 is detected as s 40 ).

この角度位置Θは、サーボモータM4の回転のみにより
達成される角度位置である。
This angular position Θ 4 is an angular position achieved only by rotation of the servomotor M 4 .

一方、他の自由度からの干渉をうける自由度θについ
ては、干渉による角度変化分を加える演算を行って、角
度位置Θを検出する。
On the other hand, with respect to the degree of freedom θ p that receives interference from other degrees of freedom, the angle position Θ p is detected by performing an operation of adding an angle change amount due to the interference.

例えば、手首部の曲げの自由度θで達成された角度位
置Θは、自己のサーボモータM5により生じる角度位置
Θ55に、第1のひねりの自由度θのサーボモータM4
回転により干渉で生じる角度変化分Θ45を加えたものと
なる。
For example, the wrist is the angular position theta 5 achieved with freedom theta 5 bend, the angular position theta 55 caused by the servomotor M 5 self, the first twist of freedom theta 4 of the servomotor M 4 This is the addition of the angle change Θ 45 caused by interference due to rotation.

すなわち、 Θ=Θ55+Θ45 … ここで、上記式により、 Θ55=C5(D5−s50) … であり、Θ45が第1のひねりの自由度θの実際の駆動
量(D4−s40)に比例するとすれば、比例定数をK45とし
て、 Θ45=K45(D4−s40) … となるから、結局、第5図に演算部25bで示すように、 Θ=C5(D5−s50)+K45(D4−S40) … なる演算を行うことで、角度位置Θが検出される。
That is, Θ 5 = Θ 55 + Θ 45 ... Here, according to the above equation, Θ 55 = C 5 (D 5 −s 50 ), and Θ 45 is the actual driving amount of the first degree of freedom θ 4 of the twist. if to be proportional to (D 4 -s 40), the proportional constant as K 45, Θ 45 = K 45 (D 4 -s 40) ... because made, after all, as shown in the calculating portion 25 b in FIG. 5 Then, the angle position Θ 5 is detected by performing the calculation of Θ 5 = C 5 (D 5 −s 50 ) + K 45 (D 4 −S 40 ).

次に、第2のひねりの自由度θで達成された角度位置
Θは、第1のひねりの自由度θによる干渉と曲げの
自由度θによる干渉をうけるから、それらの干渉によ
る角度変化分Θ46,Θ56を、自己の達成分Θ66に加えた
ものとなる。
Next, the angular position Θ 6 achieved in the second twist degree of freedom θ 6 is subject to the interference due to the first twist degree of freedom θ 4 and the bending degree of freedom θ 5 and, therefore, due to the interference. The angle changes Θ 46 and Θ 56 are added to the self achievement Θ 66 .

すなわち、 Θ=Θ66+Θ46+Θ56 … ここで、 Θ66=C6(D6−s60) Θ46=K46(D4−s40) Θ56=K56(D5−s50) であるから、結局、第5図に演算部25cで示すように、 Θ=C6(D6−s60)+K46(D4−s40)+K56(D5−s50) …
なる演算を行うことで、角度位置Θが検出される。
That is, Θ 6 = Θ 66 + Θ 46 + Θ 56 ... where Θ 66 = C 6 (D 6 − s 60 ) Θ 46 = K 46 (D 4 − s 40 ) Θ 56 = K 56 (D 5 − s 50 Therefore, as shown in the calculation unit 25 c in FIG. 5, Θ 6 = C 6 (D 6 −s 60 ) + K 46 (D 4 −s 40 ) + K 56 (D 5 −s 50 ). …
The angular position Θ 6 is detected by performing the following calculation.

かくして、角度検出器E1〜E6の出力する位置検出量D1
D6から、実際に達成された角度位置Θ〜Θが検出さ
れるととなる。
Thus, the position detection amount D 1 ~ output from the angle detectors E 1 ~ E 6
From D 6 , the actually achieved angular positions Θ 1 to Θ 6 will be detected.

検出された角度位置Θ〜Θは、逆変換演算部26によ
って、手先部の位置(x,y,z)および姿勢(l,m,n)に変
換され、メモリーに記憶される。
The detected angular positions Θ 1 to Θ 6 are converted into the position (x, y, z) and the posture (l, m, n) of the hand portion by the inverse conversion calculation unit 26 and stored in the memory.

逆変換演算部26は、従来公知の構成と同様の構成であ
る。
The inverse transform calculation unit 26 has the same configuration as a conventionally known configuration.

上記説明から理解されるように、本発明に係る干渉補正
演算部23により、各自由度の間の干渉に左右されずに、
多関節型ロボット1を制御できるのである。
As can be understood from the above description, the interference correction calculator 23 according to the present invention does not depend on the interference between the degrees of freedom,
The articulated robot 1 can be controlled.

なお、関節角度演算部25により、角度検出器E1〜E6の出
力する位置検出量D1〜D6から、干渉に左右されずに、実
際に達成された角度位置Θ〜Θを検出できる。
Incidentally, the joint angle computing unit 25, the position detection amount D 1 to D 6 of the output of the angle detector E 1 to E 6, irrespective of the interference, the angular position theta 1 through? 6 which are actually achieved Can be detected.

他の実施例としては、角度/制御量変換部22と干渉補正
演算部23とを、関節角度演算部25のように、一つにまと
めて、目標角度位置φ〜φから直接に実際の制御量
d1〜d6を算出するようにしたものが挙げられる。
As another embodiment, the angle / control amount conversion unit 22 and the interference correction calculation unit 23 are combined into one like the joint angle calculation unit 25, and the target angle positions φ 1 to φ 6 are directly used for actual measurement. Control amount of
An example is one in which d 1 to d 6 are calculated.

また他の実施例としては、関節角度演算部25を、角度/
制御量変換部22と干渉補正演算部23のように、2つに分
けて、まず角度検出量D1〜D6を干渉がない場合の角度位
置に変換し、次いで干渉補正を行って角度位置Θ〜Θ
を算出するようにしたものが挙げられる。
In another embodiment, the joint angle calculator 25 is set to
Like the control amount conversion unit 22 and the interference correction calculation unit 23, the angle detection amounts D 1 to D 6 are first converted into angular positions when there is no interference, and then the interference correction is performed to perform angular position correction. Θ 1 to Θ
An example is one in which 6 is calculated.

「発明の効果」 本発明によれば、第1番目から第N(Nは2以上の整
数)番目までの各自由度の目標制御量siを教示データに
基づいて得る目標制御量導入部、第m番目の自由度の制
御量dmを求めるに際し、第m番目以外の他の自由度であ
って、且つ上記他の自由度のサーボ機構を駆動すると該
他の自由度と第m番目の自由度との間に介在する伝達機
構によって第m番目の自由度に影響を与える自由度を予
め選択し、これの予め選択された他の自由度について上
記目標制御量導入部により得られた目標制御量siを用い
て第m番目の自由度についての目標制御量smを補正し、
第m番目の自由度についての実際の制御量dmを演算して
得る制御量演算部、および各自由度についての制御量di
を各自由度のサーボ機構へ出力する出力部を具備してな
ることを特徴とするロボット制御装置が提供され、これ
により複数の自由度を有し且つ各自由度の間に干渉があ
るロボットを、干渉に左右されずに、好適に制御するこ
とが可能となる。
[Advantageous Effects] According to the present invention, a target control amount introduction unit that obtains the target control amount s i of each of the first to N-th (N is an integer of 2 or more) degrees of freedom based on teaching data, When obtaining the control amount d m of the m-th degree of freedom, if a servo mechanism having a degree of freedom other than the m-th degree and the above-mentioned degree of freedom is driven, the other degree of freedom and the m-th degree of freedom are calculated. The degree of freedom that affects the m-th degree of freedom is selected in advance by a transmission mechanism that is interposed between the degree of freedom and the degree of freedom, and the target obtained by the target control amount introduction unit for other preselected degrees of freedom. The target controlled variable s m for the m-th degree of freedom is corrected using the controlled variable s i ,
A control amount calculation unit obtained by calculating an actual control amount d m for the m-th degree of freedom, and a control amount d i for each degree of freedom
A robot controller is provided, which is characterized by comprising an output section for outputting to a servo mechanism of each degree of freedom, whereby a robot having a plurality of degrees of freedom and interference between the degrees of freedom is provided. Therefore, it is possible to perform suitable control without being affected by interference.

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

第1図は本発明のロボット制御装置の一実施例を含むロ
ボットシステムの外観図、第2図は第1図に示す多関節
型ロボットの手首部の駆動機構の模式的機構図、第3図
は第1図に示すロボットシステムの制御系統のブロック
図、第4図は第3図に示す制御系統における干渉補正演
算部の一構成例のブロック図、第5図は第3図に示す制
御系統の関節角度演算部の一構成例のブロック図であ
る。 (符号の説明) 1…多関節型ロボット 2…制御装置 3…リモートコントローラ 5…手首部の駆動機構 23…干渉補正演算部 23a,23b…演算部 25…関節角度演算部 25a,25b,25c…演算部 θ…手首部の第1のひねりの自由度 θ…手首部の曲げの自由度 θ…手首部の第2のひねりの自由度 M4,M5,M6…サーボモータ E4,E5,E6…角度検出器。
FIG. 1 is an external view of a robot system including an embodiment of a robot controller of the present invention, FIG. 2 is a schematic mechanical view of a drive mechanism of a wrist portion of the articulated robot shown in FIG. 1, and FIG. 1 is a block diagram of a control system of the robot system shown in FIG. 1, FIG. 4 is a block diagram of an example of a configuration of an interference correction computing section in the control system shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a control system shown in FIG. 3 is a block diagram of a configuration example of a joint angle calculation unit of FIG. (Explanation of reference numerals) 1 ... Articulated robot 2 ... Control device 3 ... Remote controller 5 ... Wrist drive mechanism 23 ... Interference correction calculation unit 23a , 23b ... Calculation unit 25 ... Joint angle calculation unit 25a , 25 b , 25 c … Calculation section θ 4 … First degree of freedom of twist of the wrist θ 5 … Degree of freedom of bending of wrist θ 6 … The degree of freedom of second twist of the wrist M 4 , M 5 , M 6 … Servo motor E 4 , E 5 , E 6 … Angle detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)第1番目から第N(Nは2以上の整
数)番目までの各自由度の目標制御量Siを教示データに
基づいて得る目標制御量導入部、 (b)第m番目の自由度の制御量dmを求めるに際し、第
m番目以外の他の自由度であって、且つ上記他の自由度
のサーボ機構を駆動すると該他の自由度と第m番目の自
由度との間に介在する伝達機構によって第m番目の自由
度に影響を与える自由度を予め選択し、この予め選択さ
れた他の自由度について上記目標制御量導入部により得
られた目標制御量siを用いて第m番目の自由度について
の目標制御量smを補正し、第m番目の自由度についての
実際の制御量dmを演算して得る制御量演算部、および (c)各自由度についての制御量diを各自由度のサーボ
機構へ出力する出力部 を具備してなることを特徴とするロボット制御装置。
1. A target control amount introducing section for obtaining a target control amount S i for each degree of freedom from the 1st to the Nth (N is an integer of 2 or more) based on teaching data, (b) When obtaining the control amount d m of the m-th degree of freedom, if a servo mechanism having a degree of freedom other than the m-th degree and the above-mentioned degree of freedom is driven, the other degree of freedom and the m-th degree of freedom are calculated. A degree of freedom that affects the m-th degree of freedom is selected in advance by a transmission mechanism that is interposed between the degree of freedom and the target degree of control, which is obtained by the target control amount introduction unit with respect to the other degree of freedom selected in advance. A control amount calculation unit obtained by correcting the target control amount s m for the m-th degree of freedom using the amount s i and calculating the actual control amount d m for the m-th degree of freedom; and (c ) this the control amount d i formed by having an output unit for outputting to each degree of freedom of a servo mechanism for each degree of freedom Robot control apparatus according to claim.
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