JPH0682294B2 - ロボットの動作制御システム - Google Patents

ロボットの動作制御システム

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JPH0682294B2
JPH0682294B2 JP61191555A JP19155586A JPH0682294B2 JP H0682294 B2 JPH0682294 B2 JP H0682294B2 JP 61191555 A JP61191555 A JP 61191555A JP 19155586 A JP19155586 A JP 19155586A JP H0682294 B2 JPH0682294 B2 JP H0682294B2
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    • G05B19/406—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 monitoring or safety
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロボット制御装置が空間固定の座標系で予め
与えられた速度目標値をロボットの個々の駆動軸に対す
る軸固有の目標値命令に変換し、またロボットの許容し
得ない運動速度の超過の際に駆動部に停止させるための
手段が設けられている産業ロボットなどの速度監視シス
テムに関する。
〔従来の技術〕
産業ロボットではなかんずくプログラミング動作または
テスト動作の際に動作範囲内で、25cm/sを越える速度が
超過され得ないことが保証されていなければならない。
このことはなかんずく、予め与えられた速度は確かにこ
の臨界値を超過していないが、制御装置内の故障の結果
として明らかにこの25cm/sを超過する値が生ずる場合に
も当てはまらなければならない。
公知の解決策では、そのために、減ぜられたエネルギー
でのクローリング動作が行われ、かつ（または）個々の
駆動部の許容される速度が個々の軸で監視される。しか
しこのことは、個々の軸の最も望ましくない位置関係で
は、個々の軸は比較的低速で回転し、従ってその安全監
視装置が応答しないにも拘らず、ロボット先端の合成速
度は許容し得ない高い速度になることに通じ得る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、冒頭に記載した種類の速度監視システ
ムを、予め与えられた限界速度が確実にロボット部分に
より超過され得ないように構成することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項に
記載された構成により達成される。
〔発明の効果〕
空間固定の座標系へのこの逆変換により、ロボットのど
こかの部分、たとえばロボット先端が許容し得ない速度
をとるか否かが確認され得る。
〔実施態様〕
本発明の実施態様によれば、軸固有の目標値から計算さ
れた速度値が軸固有の実際値から計算された値と比較さ
れ、また許容し得ない偏差の際に故障信号が出力され得
る。
速度に追加して、工程位置および（または）加速度の軸
固有の値が空間固定の値に逆変換され、また予め与えら
れた量と比較され得る。
〔実施例〕
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
図面には、６つの回転関節１ないし６を有する６軸−関
節ロボットが示されている。個々の回転関節１ないし６
に対応付けられている電気的駆動部７により個々の軸が
相応の回転角度α１ないしα６だけ回転され得る。ロボ
ット関節内に設けられている駆動部７は、原理的に制御
部15を有するインバータ14から成る別置の電圧供給装置
９から給電される。それぞれのインバータ14の制御部15
にはロボット制御装置10から所望の角度変化Δαｎがク
ロック時間ΔＴごとにバスシステム13を経て供給され、
またそれから実際値発信器８からの位置実際値と結び付
いてインバータ14に対する相応の制御命令が形成され
る。ロボット制御装置10自体は空間固定の座標系ｘ、ｙ
およびｚに関するロボット先端の速度ベクトルVsoll
（x,y,z）を予め与えられる。ロボット制御装置10はそ
れから座標変換を介して、個々の軸の回転運動のために
必要な速度値Δαｎ／ΔＴ（ｎ＝1,2,……６）を計算す
る。
この形式のロボット制御装置は公知である（たとえばシ
ーメンス−エネルギー技術（Siemens Energietechnik）
1981年、第285〜289頁またはドイツ連邦共和国特許出願
公告第2526504号公報を参照）。
公知の制御装置に追加して、１つの逆変換モジュール11
が設けられており、そのなかで逆方向の座標変換が行わ
れる。すなわち、軸固有の値αｎから再び空間固定の座
標系ｘ、ｙ、ｚに関する値が形成される。そのために、
導線17により示されているように、軸固有の目標値も逆
変換モジュール11に供給され、それから逆変換モジュー
ル11がロボット先端の合成速度Vressollを逆計算する。
この速度は許容し得る値Vzul、たとえば25cm/sと比較さ
れ、またこの許容し得る値が超過されていることを比較
器12が確認すれば、停止信号が導線19を経てロボット制
御装置10に与えられる。それによりすべての駆動部は直
ちに停止する。こうして、ロボット制御装置の内部で生
じており許容し得ない速度値に通ずるであろう故障が認
識され得る。代替的または追加的に、導線18により示さ
れているように、軸固有の目標値からだけでなく軸固有
の実際値Δαni／ΔＴからも空間固定の座標系xyz内の
相応の合成速度ベクトルVresiが逆計算され得る。この
値も許容し得る速度または合成速度目標値と比較され得
る。この場合にも、たとえば発信器８内の故障に起因す
る両値の間の偏差が存在すれば、故障信号がロボット制
御装置10に出力され得る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示す図である。 １〜６…回転関節、７…電気的駆動部、８…発信器、９
…電圧供給装置、10…ロボット制御装置、11…逆変換モ
ジュール、12…比較器、14…インバータ、15…制御部。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれの回転軸の回りの相互の回転のた
    めの相互に結合された複数の部分を有するロボットの動
    作を制御するためのシステムにおいて、該システムは、 それぞれ前記回転軸の１つの回りに前記部分を回転させ
    るための前記部分に機能的に結合された駆動手段と、 前記ロボットのある点の実際の速度が速度目標値に近づ
    くように、前記軸の回りの前記部分の角速度を変更する
    ために、空間固定の座標において定められた速度目標値
    を前記駆動手段に伝達される命令信号に変換するため
    の、前記駆動手段と機能的に結合された変換手段と、 許容されない高い運動パラメータを検出して前記駆動手
    段の動作を終了させるための、前記駆動手段に機能的に
    結合された速度監視手段であって、該速度監視手段は、
    複数の速度値から前記空間固定の座標において定められ
    た合成ベクトル速度を計算しかつ該合成ベクトル速度を
    予め決められた最大値と比較するための、前記変換手段
    の少なくとも１つおよび前記駆動手段と機能的に結合さ
    れた手段を有するような速度監視手段と、 を有することを特徴とするロボットの動作制御システ
    ム。
  2. 【請求項２】前記速度値は、それぞれ前記回転軸の１つ
    の回りの前記部分のそれぞれ１つの目標角速度を構成
    し、該目標角速度は前記変換手段により前記速度目標値
    から導出されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載のシステム。
  3. 【請求項３】前記速度監視手段は、実際の角速度を検出
    するための、前記駆動手段に機能的に結合されたセンサ
    手段を含み、前記速度監視手段は、さらに実際の角速度
    を前記目標角速度のそれぞれ１つと比較しかつ予め確定
    された大きさよりも大きい差が検出されたとき警告信号
    を発生するための比較手段を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第２項記載のシステム。
  4. 【請求項４】前記速度値は、それぞれ前記回転軸の１つ
    の回りの前記部分のそれぞれ１つの目標角速度を構成
    し、前記速度監視手段は、実際の角速度を検出するため
    の、前記駆動手段に機能的に結合されたセンサ手段を含
    むことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のシステ
    ム。
  5. 【請求項５】前記速度監視手段は、実際の角速度を前記
    変換手段により前記速度目標値から導出されたそれぞれ
    の目標角速度と比較しかつ予め確定された大きさよりも
    大きい差が検出されたとき警告信号を発生するための比
    較手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項記
    載のシステム。
  6. 【請求項６】前記駆動手段に機能的に結合された加速度
    監視手段が備えられ、該手段は前記部分の１つのある点
    の加速度が付加的に予め決められた最大値より大きいこ
    とを検出したとき前記駆動手段の動作を終了させること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシステム。
  7. 【請求項７】前記速度監視手段は、それぞれ前記回転軸
    の１つの回りの前記部分の実際の角速度を検出するため
    の前記駆動手段に機能的に結合されたセンサ手段を含
    み、前記加速度監視手段は、前記実際の角速度をコーデ
    ィングする信号を受領するために、前記センサ手段に機
    能的に結合され、前記加速度監視手段は、前記実際の角
    速度から合成加速度を計算しこの合成加速度を前記付加
    的に予め決められた最大値と比較するための手段を有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のシステ
    ム。
  8. 【請求項８】前記速度監視手段は、それぞれ前記回転軸
    の１つの回りの前記部分の実際の角速度を検出するため
    の前記駆動手段に機能的に結合されたセンサ手段を含
    み、前記加速度監視手段は、前記実際の角速度をコーデ
    ィングする信号を受領するために、前記センサ手段に機
    能的に結合され、前記加速度監視手段は、それぞれ前記
    回転軸の１つの回りの前記部分のそれぞれ１つの目標角
    速度をコーディングする信号を受領するため、前記変換
    手段に機能的に結合され、前記実際の角速度および前記
    目標角速度から合成加速度を計算するため、および該合
    成加速度を前記付加的に予め決められた最大値と比較す
    るため、前記目標角速度は前記変換手段により前記速度
    目標値から導出されることを特徴とする特許請求の範囲
    第６項記載のシステム。
  9. 【請求項９】前記部分の１つの位置が目標位置からの予
    め決められた距離よりも大きいことを検出したとき前記
    駆動手段の動作を終了させるための前記駆動手段に機能
    的に結合された位置監視手段を含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載のシステム。
JP61191555A 1985-08-19 1986-08-15 ロボットの動作制御システム Expired - Lifetime JPH0682294B2 (ja)

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JPS6243710A JPS6243710A (ja) 1987-02-25
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