JPH0699371A - 産業用ロボットの加速度変化を利用した制御方法 - Google Patents

産業用ロボットの加速度変化を利用した制御方法

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JPH0699371A
JPH0699371A JP27367392A JP27367392A JPH0699371A JP H0699371 A JPH0699371 A JP H0699371A JP 27367392 A JP27367392 A JP 27367392A JP 27367392 A JP27367392 A JP 27367392A JP H0699371 A JPH0699371 A JP H0699371A
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robot
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JP27367392A
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Nobuaki Nakatsuchi
宜明 中土
Nobutaka Shimomura
信恭 下村
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 非常に小さな動作遅れにより、しかも高精度
で駆動されているロボットの異常をすばやく検出できる
産業用ロボットの制御方法を提供する。 【構成】 本発明の制御方法は、所定周期によりロボッ
トの位置を検出する手順と、前記により検出されたロボ
ットの最新位置とその直前の検出位置とによりロボット
の速度を算出する手順と、前記により算出されたロボッ
トの最新の速度とその直前の算出速度とによりロボット
の加速度を算出する手順と、前記算出された加速度に対
応した許容位置偏差を求める手順と、ロボットの最新の
位置と目標位置とにより、ロボットの最新の位置偏差を
求める手順と、最新の位置偏差が前記許容位置偏差内で
あるか否かに応じて、ロボットへの指示を異ならしめる
手順とを含んでいるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は産業用ロボットの制御方
法に関する。さらに詳しくは、ロボットの異常を迅速に
検出することができる産業用ロボットの制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より産業用ロボットにおいては、フ
ィードバック制御によりロボットの位置制御がなされて
いる。このフィードバック制御を用いた場合、その制御
特性上、指令値に対して0.1秒程度の動作遅れが生ず
ることになる。そのため、目標位置とロボットの現在位
置とには、前記動作遅れとロボットの移動速度との積か
ら定まる位置偏差が生ずる。この位置偏差はその性格
上、ロボットの速度に比例して大きくなる。位置偏差が
大きくなりすぎると、ロボットによる取付け精度の低下
を生じたり、ロボットが所定の軌道から外れて、軌道脇
に置かれている物品と接触してロボットや物品が損傷す
るという事故につながる危険性もある。かかる事態を回
避するため、位置偏差を監視して、その値が所定値(制
限値)を超えた場合、ロボットを停止させる等の処置が
採られている。現状では、この制限値は、ロボットの最
大速度と動作遅れとに基づいて算出される値とされた
り、ロボットの速度と動作遅れとに基づいて算出される
値とされたりしている(図5参照)。
【0003】しかるに、最近のサーボ技術においては、
フィードフォワード、ダイナミックフィードフォワー
ド、現代制御理論等の活用により、非常に小さな動作遅
れ(4ミリ秒程度の遅れ)により、しかも高精度にロボ
ットを駆動できるようになってきている。そのため、従
来の制限値を用いてロボットの位置偏差を監視していた
のでは、その制限値が緩すぎてロボットに異常が生じた
場合に、その異常をすばやく検出することができないと
いう問題が生じてきている。また、速度が定常状態で低
速ならば位置偏差が小さいが、前進から後退に変化する
時など速度の方向が変わる時には、速度が小さいにもか
かわらず、位置偏差が大きくなる。そのため、低速で十
分小さな制限値を設定することが困難である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、非常に小さな
動作遅れにより、しかも高精度で駆動されているロボッ
トの異常をすばやく検出できる産業用ロボットの制御方
法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
に付き鋭意研究した結果、ロボットが加速あるいは減速
された際に、通常の場合より大きな動作遅れを生ずるこ
とを見出すとともに、この加速度の変化の際に生ずる動
作遅れに基づいてロボットの位置偏差を監視すれば前記
課題も解決できることを見出した。本発明はかかる知見
に基づいてなされたものである。
【0006】すなわち、本発明の産業用ロボットの制御
方法は、所定周期によりロボットの位置を検出する手順
と、前記により検出されたロボットの最新位置とその直
前の検出位置とによりロボットの速度を算出する手順
と、前記により算出されたロボットの最新の速度とその
直前の算出速度とによりロボットの加速度を算出する手
順と、前記算出された加速度に対応した許容位置偏差を
求める手順と、ロボットの最新の位置と目標位置とによ
り、ロボットの最新の位置偏差を求める手順と、最新の
位置偏差が前記許容位置偏差内であるか否かに応じて、
ロボットへの指示を異ならしめる手順とを含んでいるこ
とを特徴としている。
【0007】本発明の産業用ロボットの制御方法におい
ては、前記最新の位置偏差が前記許容位置偏差内である
場合、実行中の作業の継続を指示し、そして前記最新の
位置偏差が前記許容位置偏差外である場合、ロボットの
停止を指示するのが好ましい。
【0008】
【作用】本発明においては前記手順により産業用ロボッ
トの制御を行っているので、加速度が変化しない定常状
態における制限値を非常に小さくすることができる。そ
のため、過負荷等による位置偏差をすばやく検出するこ
とができる。
【0009】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
【0010】図1は本発明の制御方法を用いたロボット
の概略図、図2〜3は本発明の制御方法のフローチャー
ト、図4は本発明における制限値と加速度との関係を示
すグラフである。図1において、1は入力装置、2はロ
ボットコントローラ、3はロボット本体、4はセンサを
示す。
【0011】図1にその概略が示されている本発明が適
用されるロボットは、入力装置1、ロボットコントロー
ラ2、ロボット本体3およびセンサ4を主要構成要素と
している。
【0012】ロボットコントローラ2は、入出力インタ
ーフェース、RAM、ROM、クロック、サーボ制御部
を備えている。このROMには、図2〜3のフローチャ
ートに示す手順を実行するプログラムが格納されてい
る。ロボットコントローラ2に用いられる入出力インタ
ーフェース、RAM、ROM、クロック、サーボ制御部
の具体的構成についての説明は省略するが、従来よりこ
の種のロボットコントローラに用いられているものが好
適に用いられる。また、ROMには前記プログラムの他
に、ロボットの制御を行うのに必要なその他のプログラ
ムも格納されている。
【0013】次に、図2〜3に示すフローチャートにし
たがって、本発明の制御方法の一実施例について説明す
る。
【0014】ステップ1:ロボット本体3を起動する。
【0015】ステップ2:ロボットハンド3の初期位置
をRAMに記憶させる。
【0016】ステップ3:ロボット本体3に所定作業を
実行させる。
【0017】ステップ4:センサ4によりロボットハン
ドの位置を検出する。このハンドの位置は、ロボットコ
ントローラ2自身が有するデータに基づいて算出するよ
うにされてもよい。
【0018】ステップ5:ロボットコントローラ2のR
AMにロボットハンドの位置を記憶させる。
【0019】ステップ6:前回入力されたロボットハン
ドの位置と今回入力されたロボットハンドの位置との差
からハンドの移動量を算出する。
【0020】ステップ7:前記移動量を所要時間で除し
てロボットハンドの速度を算出し、その値をRAMに記
憶させる。
【0021】ステップ8:前回算出されたロボットハン
ドの速度と今回算出されたロボットハンドの速度との速
度差を算出する。
【0022】ステップ9:前記速度差を所要時間で除し
て、ロボットハンドの加速度を算出し、その値をRAM
に記憶させる。
【0023】ステップ10:前記加速度に応じた位置偏差
の制限値を算出する。この制限値と加速度との関係は、
例えば図4に示すように、あらかじめROMに一次関数
の形で与えられている。
【0024】ステップ11:ステップ4により検出された
ロボットハンドの位置と目標位置との差を求めることに
より位置偏差を算出する。
【0025】ステップ12:前記位置偏差と制限値とを比
較する。
【0026】ステップ13:位置偏差が制限値を超えてい
なければ、ロボット本体3に実行中の作業の継続を指示
した後、ステップ4に戻る。
【0027】ステップ14:位置偏差が制限値を超えてい
れば、ロボット本体3の停止を指示する。
【0028】以上、ロボットハンドの位置偏差監視方法
を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実
施例のみに限定されるものではない。例えば、検出対象
をロボットハンド位置のかわりに、ロボット各軸の関節
角度位置としてもよい。すなわち、各軸の角加速度に対
して角度偏差の制限値を設けて、本発明の制御方法を同
様に適用することができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の制御方法
によれば、4ミリ秒程度の非常に小さな動作遅れにより
制御されているロボットについても、その位置偏差の異
常をすばやく検出することができる。また、位置偏差の
制限値を従来に比して10分の1程度にできるので、位
置決め精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御方法を用いたロボットの概略図で
ある。
【図2】本発明の制御方法のフローチャートの一部であ
る。
【図3】本発明の制御方法のフローチャートの一部であ
る。
【図4】本発明における制限値と加速度との関係を示す
グラフである。
【図5】従来における制限値と速度との関係を示すグラ
フである。
【符号の説明】
1 入力装置 2 ロボットコントローラ 3 ロボット本体 4 センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定周期によりロボットの位置を検出す
    る手順と、前記により検出されたロボットの最新位置と
    その直前の検出位置とによりロボットの速度を算出する
    手順と、前記により算出されたロボットの最新の速度と
    その直前の算出速度とによりロボットの加速度を算出す
    る手順と、前記算出された加速度に対応した許容位置偏
    差を求める手順と、ロボットの最新の位置と目標位置と
    により、ロボットの最新の位置偏差を求める手順と、最
    新の位置偏差が前記許容位置偏差内であるか否かに応じ
    て、ロボットへの指示を異ならしめる手順とを含んでい
    ることを特徴とする産業用ロボットの制御方法。
  2. 【請求項2】 前記最新の位置偏差が前記許容位置偏差
    内である場合、実行中の作業の継続を指示することを特
    徴とする請求項1記載の産業用ロボットの制御方法。
  3. 【請求項3】 前記最新の位置偏差が前記許容位置偏差
    外である場合、ロボットの停止を指示することを特徴と
    する請求項1記載の産業用ロボットの制御方法。
JP4273673A 1992-09-17 1992-09-17 産業用ロボットの加速度変化を利用した制御方法 Expired - Lifetime JP2505394B2 (ja)

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