JPH07146704A - 速度教示方法 - Google Patents
速度教示方法Info
- Publication number
- JPH07146704A JPH07146704A JP29489693A JP29489693A JPH07146704A JP H07146704 A JPH07146704 A JP H07146704A JP 29489693 A JP29489693 A JP 29489693A JP 29489693 A JP29489693 A JP 29489693A JP H07146704 A JPH07146704 A JP H07146704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- teaching
- speed
- point
- acceleration
- speed pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、滑らかな速度パターンの教示を可能
にすることにより追従特性の改善を計ると共に、作業品
質の改善を計る速度教示方法を提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は、ティーチング・プレイバック型ロボ
ットの速度教示方法において、各教示点２〜８を通過す
る速度及びその時間に関するｎ階微分（ｎ＝１，２，…
…）まで加速度等を指定し、それらの値を境界条件とす
るスプライン関数により表現される、全教示区間の速度
パターンを教示することを特徴とする。
にすることにより追従特性の改善を計ると共に、作業品
質の改善を計る速度教示方法を提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は、ティーチング・プレイバック型ロボ
ットの速度教示方法において、各教示点２〜８を通過す
る速度及びその時間に関するｎ階微分（ｎ＝１，２，…
…）まで加速度等を指定し、それらの値を境界条件とす
るスプライン関数により表現される、全教示区間の速度
パターンを教示することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はティーチング・プレイバ
ック型ロボットの速度教示方法に関する。
ック型ロボットの速度教示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５はティーチング・プレイバック型ロ
ボットにおいて従来から多く用いられている速度教示方
法の一例を示す図である。図５において、経路１の開始
点２から終了点３までをロボットに追従させる場合、経
路上に適当な間隔で教示点９を設け、それら教示点９に
おいてエンドイフェクタのとるべき位置と姿勢を教示す
ると共に、直前の教示点９からその教示点９までの区間
を移動する速度を併せて教示する。図６は横軸に開始点
から教示点までの道のり（ｓ）、立て軸に速度（ｖ）を
とり、図５の経路に対して教示された速度パターンの一
例を表している。
ボットにおいて従来から多く用いられている速度教示方
法の一例を示す図である。図５において、経路１の開始
点２から終了点３までをロボットに追従させる場合、経
路上に適当な間隔で教示点９を設け、それら教示点９に
おいてエンドイフェクタのとるべき位置と姿勢を教示す
ると共に、直前の教示点９からその教示点９までの区間
を移動する速度を併せて教示する。図６は横軸に開始点
から教示点までの道のり（ｓ）、立て軸に速度（ｖ）を
とり、図５の経路に対して教示された速度パターンの一
例を表している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、エンドイフェクタの移動と共に速度目標値がス
テップ状に変化するため、速度目標値の変化点で大きな
加速度が発生し、振動を誘発するなど、追従特性の劣化
をもたらす原因となっていた。
法では、エンドイフェクタの移動と共に速度目標値がス
テップ状に変化するため、速度目標値の変化点で大きな
加速度が発生し、振動を誘発するなど、追従特性の劣化
をもたらす原因となっていた。
【０００４】本発明はこれらの欠点を解決するために成
されたものであり、その目的は、滑らかな速度パターン
の教示を可能にすることにより追従特性の改善を計ると
共に、作業品質の改善を計ることにある。
されたものであり、その目的は、滑らかな速度パターン
の教示を可能にすることにより追従特性の改善を計ると
共に、作業品質の改善を計ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の速度教示方法は、目標経路上に設定した教示
点に対して、エンドイフェクタが各教示点を通過する速
度、加速度等を指定し、それらの値を境界条件として全
教示区間の速度パターンをスプライン関数表現すること
により教示速度とするものである。
に本発明の速度教示方法は、目標経路上に設定した教示
点に対して、エンドイフェクタが各教示点を通過する速
度、加速度等を指定し、それらの値を境界条件として全
教示区間の速度パターンをスプライン関数表現すること
により教示速度とするものである。
【０００６】
【作用】本発明の速度教示方法は、各教示点を通過する
速度、加速度等を教示し、それらの値を境界条件として
全教示区間の速度パターンをスプライン関数表現して教
示速度とするため、経路全体に渡って滑らかな目標速度
パターンが形成されるので、エンドイフェクタの振動発
生を抑え、追従特性と作業品質の改善を計ることができ
る。
速度、加速度等を教示し、それらの値を境界条件として
全教示区間の速度パターンをスプライン関数表現して教
示速度とするため、経路全体に渡って滑らかな目標速度
パターンが形成されるので、エンドイフェクタの振動発
生を抑え、追従特性と作業品質の改善を計ることができ
る。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１に本発明の一実施例に係るティーチング
・プレイバック型ロボットの速度教示方法を示す。即
ち、経路１の開始点２から終了点３までの経路上に点４
〜点８を設定し、これら７点を教示点２〜８とする場合
を考える。これらの教示点２〜８はエンドイフェクタの
位置・姿勢を教示する点と同一の点であっても、異なる
点であっても、また、両者が混じり合っても、何れでも
差し支えない。ここでは、エンドイフェクタがこれら各
点２〜８を通過する速度及びその時間に関するｎ階微分
（ｎ＝１，２，……）まで加速度を指定する場合を考え
る。図２に、経路１と直交方向に速度（ｖ）をとり、各
点２〜８での指定速度の一例を示す。また、図３に、経
路１と直交方向に加速度（ａ）をとり、各点２〜８での
指定加速度の一例を示す。図２に示すように、この例で
は、曲率半径が大きい部分では高速で、曲率半径が小さ
い部分では低速で追従するように速度を指定している。
また、図３に示すように、開始点２と終了点３では加速
度が０になるように指定している。図４はこれらの指定
データを境界条件としてスプライン関数で表現した教示
速度パターンを示している。この実施例では、各区間の
開始点２，終了点３における境界条件として速度（ｖ）
と加速度（ａ）を指定しているので、各区間とも教示速
度パターンは時間（ｓ）に関する３次のスプライン関数
で表される。従って、得られた教示速度パターンは全教
示区間にわたって加速度まで連続になっている。
説明する。図１に本発明の一実施例に係るティーチング
・プレイバック型ロボットの速度教示方法を示す。即
ち、経路１の開始点２から終了点３までの経路上に点４
〜点８を設定し、これら７点を教示点２〜８とする場合
を考える。これらの教示点２〜８はエンドイフェクタの
位置・姿勢を教示する点と同一の点であっても、異なる
点であっても、また、両者が混じり合っても、何れでも
差し支えない。ここでは、エンドイフェクタがこれら各
点２〜８を通過する速度及びその時間に関するｎ階微分
（ｎ＝１，２，……）まで加速度を指定する場合を考え
る。図２に、経路１と直交方向に速度（ｖ）をとり、各
点２〜８での指定速度の一例を示す。また、図３に、経
路１と直交方向に加速度（ａ）をとり、各点２〜８での
指定加速度の一例を示す。図２に示すように、この例で
は、曲率半径が大きい部分では高速で、曲率半径が小さ
い部分では低速で追従するように速度を指定している。
また、図３に示すように、開始点２と終了点３では加速
度が０になるように指定している。図４はこれらの指定
データを境界条件としてスプライン関数で表現した教示
速度パターンを示している。この実施例では、各区間の
開始点２，終了点３における境界条件として速度（ｖ）
と加速度（ａ）を指定しているので、各区間とも教示速
度パターンは時間（ｓ）に関する３次のスプライン関数
で表される。従って、得られた教示速度パターンは全教
示区間にわたって加速度まで連続になっている。
【０００８】この実施例では各教示点２〜８での速度
（ｖ）と加速度（ａ）を指定し、教示速度パターンをｓ
に関する３次のスプライン関数で表現したが、経路の幾
何学的な特徴や作業条件を勘案して指定条件を増減し、
それに対応させてスプライン関数の次数を変更すること
が可能である。
（ｖ）と加速度（ａ）を指定し、教示速度パターンをｓ
に関する３次のスプライン関数で表現したが、経路の幾
何学的な特徴や作業条件を勘案して指定条件を増減し、
それに対応させてスプライン関数の次数を変更すること
が可能である。
【０００９】この教示速度パターンを用いた経路追従制
御の一実施例を以下に示す。位置・姿勢に関する指定デ
ータから、まず、エンドイフェクタがとるべき位置・姿
勢がｓの関数として算出される。ここで各教示点２〜８
のｓ値が確定するので、速度（ｖ）と加速度（ａ）の指
定データを用いて教示速度パターンがｓに関するスプラ
イン関数として決定される。ここで、ｓに対するエンド
イフェクタの位置・姿勢を表す関数を経路関数としてＰ
（ｓ）と置く。また、教示速度パターンをｖ（ｓ）［m/
sec]で表す。位置サーボ系は一定周期Ｔｓ［sec]ごとに
これら２つの関数から制御目標値を算出し、位置決め制
御を行う。第ｊ番目の制御目標値がＰ（ｓj ) で与えら
れる時、第（ｊ＋１）番目の制御目標値は、 ｓj+1 ＝ｓj ＋ｖ( ｓj ）・Ｔs （１） から、Ｐ（ｓj+1 ）で与えられる。この値に対してイン
バースキネマティクスを解くことにより関節角目標値を
算出し、関節角サーボを実行する。この実施例の場合、
指定した教示速度パターンｖ（ｓ）に従って順次経路目
標値が更新され位置制御が実行されるので、外乱により
一時的に制御誤差が生じてもその誤差が蓄積し伝搬する
ことはない。
御の一実施例を以下に示す。位置・姿勢に関する指定デ
ータから、まず、エンドイフェクタがとるべき位置・姿
勢がｓの関数として算出される。ここで各教示点２〜８
のｓ値が確定するので、速度（ｖ）と加速度（ａ）の指
定データを用いて教示速度パターンがｓに関するスプラ
イン関数として決定される。ここで、ｓに対するエンド
イフェクタの位置・姿勢を表す関数を経路関数としてＰ
（ｓ）と置く。また、教示速度パターンをｖ（ｓ）［m/
sec]で表す。位置サーボ系は一定周期Ｔｓ［sec]ごとに
これら２つの関数から制御目標値を算出し、位置決め制
御を行う。第ｊ番目の制御目標値がＰ（ｓj ) で与えら
れる時、第（ｊ＋１）番目の制御目標値は、 ｓj+1 ＝ｓj ＋ｖ( ｓj ）・Ｔs （１） から、Ｐ（ｓj+1 ）で与えられる。この値に対してイン
バースキネマティクスを解くことにより関節角目標値を
算出し、関節角サーボを実行する。この実施例の場合、
指定した教示速度パターンｖ（ｓ）に従って順次経路目
標値が更新され位置制御が実行されるので、外乱により
一時的に制御誤差が生じてもその誤差が蓄積し伝搬する
ことはない。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
教示点を通過する速度、加速度等を指定し、それらの値
を境界条件として全教示区間の速度パターンをスプライ
ン関数表現するため、経路全体に渡って滑らかな教示速
度パターンが形成されるので、エンドイフェクタの振動
発生を抑え、追従特性と作業品質の改善を計ることがで
きるという効果がある。
教示点を通過する速度、加速度等を指定し、それらの値
を境界条件として全教示区間の速度パターンをスプライ
ン関数表現するため、経路全体に渡って滑らかな教示速
度パターンが形成されるので、エンドイフェクタの振動
発生を抑え、追従特性と作業品質の改善を計ることがで
きるという効果がある。
【図１】本発明の速度教示方法における一実施例を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】図１の教示速度の一例を示す説明図である。
【図３】図１の教示加速度の一例を示す説明図である。
【図４】図１のスプライン関数で表現した教示速度パタ
ーンの一例を示す説明図である。
ーンの一例を示す説明図である。
【図５】従来の速度教示方法の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図６】従来の速度教示方法による速度パターンの一例
を示す特性図である。
を示す特性図である。
１…経路、２…経路開始点、３…経路終了点、４…教示
点、５…教示点、６…教示点、７…教示点、８…教示
点、９…教示点。
点、５…教示点、６…教示点、７…教示点、８…教示
点、９…教示点。
Claims (1)
- 【請求項１】 ティーチング・プレイバック型ロボット
の速度教示方法において、各教示点を通過する速度及び
その時間に関するｎ階微分（ｎ＝１，２，……）まで加
速度等を指定し、それらの値を境界条件とするスプライ
ン関数により表現される、全教示区間の速度パターンを
教示することを特徴とする速度教示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29489693A JPH07146704A (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 速度教示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29489693A JPH07146704A (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 速度教示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146704A true JPH07146704A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17813656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29489693A Pending JPH07146704A (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 速度教示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07146704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017035782A (ja) * | 1999-05-28 | 2017-02-16 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | 時間最適アーム動作を生成する装置 |
| JP2020009102A (ja) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | ファナック株式会社 | 数値制御装置、数値制御方法及び数値制御プログラム |
-
1993
- 1993-11-25 JP JP29489693A patent/JPH07146704A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017035782A (ja) * | 1999-05-28 | 2017-02-16 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | 時間最適アーム動作を生成する装置 |
| JP2020009102A (ja) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | ファナック株式会社 | 数値制御装置、数値制御方法及び数値制御プログラム |
| US11215972B2 (en) | 2018-07-06 | 2022-01-04 | Fanuc Corporation | Numerical controller, numerical control method, and numerical control program |
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