JPH07195288A - 産業用ロボットの制御方法およびその装置 - Google Patents
産業用ロボットの制御方法およびその装置Info
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- JPH07195288A JPH07195288A JP1266395A JP1266395A JPH07195288A JP H07195288 A JPH07195288 A JP H07195288A JP 1266395 A JP1266395 A JP 1266395A JP 1266395 A JP1266395 A JP 1266395A JP H07195288 A JPH07195288 A JP H07195288A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】手先に取り付けた力センサで検出されるハンド
に作用する外力をフィードバックして、各種の作業に対
応した高度な産業用ロボットの力制御を実現すること。 【構成】軸を穴に挿入する様なはめ合い作業、ばり取
り、みがき作業のように、ワーク間に作用する力を検出
し、これに応じて産業用ロボットの制御を行なうもので
あり、種々の作業に応じて線形変換する変換行列のパラ
メータを変えるだけで直ちに対応できる汎用型の産業用
ロボットの制御方法およびその装置。
に作用する外力をフィードバックして、各種の作業に対
応した高度な産業用ロボットの力制御を実現すること。 【構成】軸を穴に挿入する様なはめ合い作業、ばり取
り、みがき作業のように、ワーク間に作用する力を検出
し、これに応じて産業用ロボットの制御を行なうもので
あり、種々の作業に応じて線形変換する変換行列のパラ
メータを変えるだけで直ちに対応できる汎用型の産業用
ロボットの制御方法およびその装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットの手先
に取り付けられた力センサで検出される力およびモーメ
ントをフィードバックして駆動手段を駆動制御してロボ
ットの手先に取り付けられたハンドを動作経路に沿って
動作させる産業用ロボットの制御方法およびその装置に
関するものである。
に取り付けられた力センサで検出される力およびモーメ
ントをフィードバックして駆動手段を駆動制御してロボ
ットの手先に取り付けられたハンドを動作経路に沿って
動作させる産業用ロボットの制御方法およびその装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の産業用ロボットの制御において
は、ロボットの力制御は先ず各々の作業に応じたアルゴ
リズムを開発し、次にそのアルゴリズム用のソフトウエ
アを開発することによって行なわれていた。
は、ロボットの力制御は先ず各々の作業に応じたアルゴ
リズムを開発し、次にそのアルゴリズム用のソフトウエ
アを開発することによって行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
る手法では、産業用ロボットのアプリケーションに応じ
て、そのつどアルゴリズムとソフトウエアを開発する必
要があり、大きな開発工数を必要とする課題を有してい
た。
る手法では、産業用ロボットのアプリケーションに応じ
て、そのつどアルゴリズムとソフトウエアを開発する必
要があり、大きな開発工数を必要とする課題を有してい
た。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく手先に取り付けた力センサで検出されるハンド
に作用する外力をフィードバックして各種の作業に対応
した高度な産業用ロボットの力制御を実現できるように
した産業用ロボットの制御方法およびその装置を提供す
ることにある。
決すべく手先に取り付けた力センサで検出されるハンド
に作用する外力をフィードバックして各種の作業に対応
した高度な産業用ロボットの力制御を実現できるように
した産業用ロボットの制御方法およびその装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、駆動手段を駆動制御してロボットの手先
に取り付けられたハンドを動作経路に沿って動作させる
産業用ロボットの制御方法において、予め設定された前
記ハンドの理想動作経路情報に基づいて決定されるハン
ドの運動速度指令値
成するために、駆動手段を駆動制御してロボットの手先
に取り付けられたハンドを動作経路に沿って動作させる
産業用ロボットの制御方法において、予め設定された前
記ハンドの理想動作経路情報に基づいて決定されるハン
ドの運動速度指令値
【０００６】
【数１】
【０００７】に対して、前記手先に取り付けられた力セ
ンサで検出される前記ハンドに作用する力ｆ0（以下の
数式においては、ｆ0の上にバーを付して表わす）およ
びモーメントｍ0（以下の数式においては、ｍ0の上にバ
ーを付して表わす）をもとに線形変換
ンサで検出される前記ハンドに作用する力ｆ0（以下の
数式においては、ｆ0の上にバーを付して表わす）およ
びモーメントｍ0（以下の数式においては、ｍ0の上にバ
ーを付して表わす）をもとに線形変換
【０００８】
【数２】
【０００９】によって計算されるフィードバック値を加
えて修正し、該修正された運動速度指令値
えて修正し、該修正された運動速度指令値
【００１０】
【数３】
【００１１】に基づいて前記駆動手段を駆動制御して前
記ハンドに作用する力およびモーメントに応じたハンド
の動作経路を得ることを特徴とする産業用ロボットの制
御方法である。また本発明は、前記産業用ロボットの制
御方法において、前記ハンドの運動速度指令値に対して
前記フィードバック値を加えて修正する際、ハンドの速
度に応じた粘性摩擦分
記ハンドに作用する力およびモーメントに応じたハンド
の動作経路を得ることを特徴とする産業用ロボットの制
御方法である。また本発明は、前記産業用ロボットの制
御方法において、前記ハンドの運動速度指令値に対して
前記フィードバック値を加えて修正する際、ハンドの速
度に応じた粘性摩擦分
【００１２】
【数４】
【００１３】を減ずることを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、駆動手段を駆動制御して
ロボットの手先に取り付けられたハンドを動作経路に沿
って動作させる産業用ロボットの制御装置において、前
記手先に取り付けられて前記ハンドに作用する力および
モーメントを検出する力センサと、予め設定された前記
ハンドの理想動作経路情報に基づいて決定されるハンド
の運動速度指令値に対して、前記力センサで検出される
力およびモーメントをもとに線形変換によって計算され
るフィードバック値を加えて修正して運動速度指令値を
算出する運動速度指令値算出手段と、該運動速度指令値
算出手段によって修正して算出された運動速度指令値に
基づいて前記駆動手段を駆動制御して前記ハンドに作用
する力およびモーメントに応じたハンドの動作経路を得
る駆動制御手段とを備えたことを特徴とする産業用ロボ
ットの制御装置である。
ロボットの手先に取り付けられたハンドを動作経路に沿
って動作させる産業用ロボットの制御装置において、前
記手先に取り付けられて前記ハンドに作用する力および
モーメントを検出する力センサと、予め設定された前記
ハンドの理想動作経路情報に基づいて決定されるハンド
の運動速度指令値に対して、前記力センサで検出される
力およびモーメントをもとに線形変換によって計算され
るフィードバック値を加えて修正して運動速度指令値を
算出する運動速度指令値算出手段と、該運動速度指令値
算出手段によって修正して算出された運動速度指令値に
基づいて前記駆動手段を駆動制御して前記ハンドに作用
する力およびモーメントに応じたハンドの動作経路を得
る駆動制御手段とを備えたことを特徴とする産業用ロボ
ットの制御装置である。
【００１５】また、本発明は、前記産業用ロボットの制
御装置における前記運動速度指令値算出手段において、
前記ハンドの運動速度指令値に対して、前記フィードバ
ック値を加えて修正する際、ハンドの速度に応じた粘性
摩擦分を減ずるようにに構成したことを特徴とする。
御装置における前記運動速度指令値算出手段において、
前記ハンドの運動速度指令値に対して、前記フィードバ
ック値を加えて修正する際、ハンドの速度に応じた粘性
摩擦分を減ずるようにに構成したことを特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明は、軸を穴に挿入する様なはめ合い作
業、ばり取り、みがき作業のように、ワーク間に作用す
る力を検出し、これに応じて産業用ロボットの制御を行
なうものであり、種々の作業に応じて線形変換する変換
行列のパラメータを変えるだけで直ちに対応できる汎用
型の産業用ロボットの制御方法およびその装置である。
業、ばり取り、みがき作業のように、ワーク間に作用す
る力を検出し、これに応じて産業用ロボットの制御を行
なうものであり、種々の作業に応じて線形変換する変換
行列のパラメータを変えるだけで直ちに対応できる汎用
型の産業用ロボットの制御方法およびその装置である。
【００１７】
【実施例】以下添付の図面に示す実施例により、更に詳
細に本発明について説明する。
細に本発明について説明する。
【００１８】図１は本発明の産業用ロボットの制御装置
の全体の構成を示す図である。図１に示す様に、産業用
ロボット１の手先には力センサ２とハンド３とが設けら
れている。又、制御装置４はマイクロプロセッサで構成
され、各種データの記憶・演算・転送を行う機能を有す
る。サーボアンプ装置５は産業用ロボット１の有する自
由度数に相当する数の独立したサーボアンプ群で構成さ
れ、本実施例では産業用ロボット１が６自由度を有し、
６個のサーボアンプ群で構成されているものとして説明
する。力センサ２は、図２に示す様にハンド３の定めら
れた基準点Ｐに作用する３次元空間の力ベクトルｆ（以
下の数式においては、ｆの上にバーを付して表わす）と
モーメントベクトルｍ（以下の数式においては、ｍの上
にバーを付して表わす）を検出する機能を有するもので
あり、この力ベクトルｆとモーメントベクトルｍは力セ
ンサ２に固定された座標系ｘｙｚによって表わされる。
の全体の構成を示す図である。図１に示す様に、産業用
ロボット１の手先には力センサ２とハンド３とが設けら
れている。又、制御装置４はマイクロプロセッサで構成
され、各種データの記憶・演算・転送を行う機能を有す
る。サーボアンプ装置５は産業用ロボット１の有する自
由度数に相当する数の独立したサーボアンプ群で構成さ
れ、本実施例では産業用ロボット１が６自由度を有し、
６個のサーボアンプ群で構成されているものとして説明
する。力センサ２は、図２に示す様にハンド３の定めら
れた基準点Ｐに作用する３次元空間の力ベクトルｆ（以
下の数式においては、ｆの上にバーを付して表わす）と
モーメントベクトルｍ（以下の数式においては、ｍの上
にバーを付して表わす）を検出する機能を有するもので
あり、この力ベクトルｆとモーメントベクトルｍは力セ
ンサ２に固定された座標系ｘｙｚによって表わされる。
【００１９】サーボアンプ装置５は、前記した様に６個
のサーボアンプ群から構成され、各サーボアンプは産業
用ロボットの６個の対偶を駆動するアクチュエータをそ
れぞれ制御する。例えば、図３に示す様にサーボアンプ
装置５内の１個のサーボアンプ５ａは制御装置４から指
令信号を受け、この指令信号の大きさに応じた速度でア
クチュエータ６ａが運動する様に制御する。アクチュエ
ータ６ａには速度と変位の検出器７ａが取り付けられて
おり、速度信号ｓ１はサーボアンプ５ａにフィードバッ
クされ、変位信号Ｓθ１は制御装置４にフィードバック
される。
のサーボアンプ群から構成され、各サーボアンプは産業
用ロボットの６個の対偶を駆動するアクチュエータをそ
れぞれ制御する。例えば、図３に示す様にサーボアンプ
装置５内の１個のサーボアンプ５ａは制御装置４から指
令信号を受け、この指令信号の大きさに応じた速度でア
クチュエータ６ａが運動する様に制御する。アクチュエ
ータ６ａには速度と変位の検出器７ａが取り付けられて
おり、速度信号ｓ１はサーボアンプ５ａにフィードバッ
クされ、変位信号Ｓθ１は制御装置４にフィードバック
される。
【００２０】力センサ２によって検出される力ベクトル
ｆとモーメントベクトルｍは、ハンド３によって把持さ
れたワーク（又は工具）６が外部環境に対して仕事をし
たとき、ワーク６に外部環境から作用する力及びモーメ
ントに基づくものである。しかし、この様に力センサ２
で検出される力ベクトルｆとモーメントベクトルｍは、
前記した様に力センサ２に固定された座標系ｘｙｚで表
わされる。従って、これらの力ベクトルｆとモーメント
ベクトルｍを図４に示す様な静止座標系ＸＹＺに変換
し、力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0にする必要
がある。座標系ｘｙｚと座標系ＸＹＺの関係は産業用ロ
ボットのアクチュエータの変位により定まるものであ
り、力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0は次の式
（１），（２）で求められる。
ｆとモーメントベクトルｍは、ハンド３によって把持さ
れたワーク（又は工具）６が外部環境に対して仕事をし
たとき、ワーク６に外部環境から作用する力及びモーメ
ントに基づくものである。しかし、この様に力センサ２
で検出される力ベクトルｆとモーメントベクトルｍは、
前記した様に力センサ２に固定された座標系ｘｙｚで表
わされる。従って、これらの力ベクトルｆとモーメント
ベクトルｍを図４に示す様な静止座標系ＸＹＺに変換
し、力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0にする必要
がある。座標系ｘｙｚと座標系ＸＹＺの関係は産業用ロ
ボットのアクチュエータの変位により定まるものであ
り、力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0は次の式
（１），（２）で求められる。
【００２１】
【数５】
【００２２】ここで、Ｔは３×３の行列であり、この行
列の要素は産業用ロボット１の６個のアクチュエータの
変位θ１〜θ６の関数となる。従って、力ベクトルｆ0
とモーメントベクトルｍ0を決定するためには、先ず６
個のアクチュエータから出力される変位信号（６個の変
位信号のうち１個の変位信号ｓθ１だけが、図３に示さ
れている。）から各アクチュエータの変位θ１〜θ６を
計算し、この結果から行列Ｔの値を計算し、式（１），
（２）から力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0を求
める。これらの演算は制御装置４で実行される。
列の要素は産業用ロボット１の６個のアクチュエータの
変位θ１〜θ６の関数となる。従って、力ベクトルｆ0
とモーメントベクトルｍ0を決定するためには、先ず６
個のアクチュエータから出力される変位信号（６個の変
位信号のうち１個の変位信号ｓθ１だけが、図３に示さ
れている。）から各アクチュエータの変位θ１〜θ６を
計算し、この結果から行列Ｔの値を計算し、式（１），
（２）から力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0を求
める。これらの演算は制御装置４で実行される。
【００２３】産業用ロボット１のハンド３の速度は、力
ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0の線形変換により
求められ、ハンド３の基準点Ｐの並進速度と回転速度を
静止座標系ＸＹＺで
ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0の線形変換により
求められ、ハンド３の基準点Ｐの並進速度と回転速度を
静止座標系ＸＹＺで
【００２４】
【数６】
【００２５】と表わすと、次の式（３）で求められる。
【００２６】
【数７】
【００２７】ここで、Ａは６×６の行列であり、この行
列の要素は産業用ロボット１の対象とする作業によって
事なるものである。
列の要素は産業用ロボット１の対象とする作業によって
事なるものである。
【００２８】ところで、式（３）で定められる
【００２９】
【数８】
【００３０】をハンド３の速度指令値とした場合、力ベ
クトルｆ0とモーメントベクトルｍ0が不連続に変化した
とき、上記（数８）も不連続に変化し、円滑な制御が行
なえない。一般に力Ｆにより剛体が運動を行う場合、剛
体の変位ｘは、
クトルｆ0とモーメントベクトルｍ0が不連続に変化した
とき、上記（数８）も不連続に変化し、円滑な制御が行
なえない。一般に力Ｆにより剛体が運動を行う場合、剛
体の変位ｘは、
【００３１】
【数９】
【００３２】で与えられる。ここで、Ｍは剛体の質量、
ｃは粘性摩擦係数である。式（４）から、
ｃは粘性摩擦係数である。式（４）から、
【００３３】
【数１０】
【００３４】となり、速度
【００３５】
【数１１】
【００３６】は力Ｆから粘性摩擦分
【００３７】
【数１２】
【００３８】を除いたものを積分すれば良いことがわか
る。式（５）を離散値系に書き直すと、
る。式（５）を離散値系に書き直すと、
【００３９】
【数１３】
【００４０】となり、（ｎ−１）回目のサンプリング時
の力Ｆn-1の検出結果から（ｎ−１）回目のサンプリン
グ時の速度に比例した値
の力Ｆn-1の検出結果から（ｎ−１）回目のサンプリン
グ時の速度に比例した値
【００４１】
【数１４】
【００４２】を引き、その１／Ｍを（ｎ−１）回目の速
度目標値
度目標値
【００４３】
【数１５】
【００４４】に加えれば良いことがわかる。即ち、式
（６）は、
（６）は、
【００４５】
【数１６】
【００４６】と書き直すことができる。この方式を適用
すると、力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0により
ハンド３がとるべきｎ回目の速度指令値である
すると、力ベクトルｆ0とモーメントベクトルｍ0により
ハンド３がとるべきｎ回目の速度指令値である
【００４７】
【数１７】
【００４８】は、
【００４９】
【数１８】
【００５０】となる。ここで、Ｍはスカラであり、Ｃは
６×６の対角行列、Ｉは６×６の単位行列である。
６×６の対角行列、Ｉは６×６の単位行列である。
【００５１】さらに、一定の力及びモーメント
【００５２】
【数１９】
【００５３】を出しながら作業を行う場合は、力センサ
２の検出結果
２の検出結果
【００５４】
【数２０】
【００５５】との差からハンド３の運動量を決定する必
要があるため、式（８）は
要があるため、式（８）は
【００５６】
【数２１】
【００５７】となる。ただし、｛ ｝n-1は（ｎ−１）
回目のサンプリング時の値である。
回目のサンプリング時の値である。
【００５８】ところで、図１に示す産業用ロボットの制
御装置において力フィードバック制御を行う場合、産業
用ロボット１の運動の全てが力センサ２の検出結果によ
って決定されるわけではなく、例えば水平面のみがき作
業を考えた場合、水平方向は経路として与えられ、垂直
方向だけが力センサ２の検出結果に基づく力フィードバ
ックにより制御される。即ち、一般的には産業用ロボッ
ト１のハンド３の運動として理想経路を教示し、この理
想経路に沿っての運動速度の内の幾つかを力フィードバ
ックにより修正する駆動方法が必要である。理想経路に
沿っての運動速度を
御装置において力フィードバック制御を行う場合、産業
用ロボット１の運動の全てが力センサ２の検出結果によ
って決定されるわけではなく、例えば水平面のみがき作
業を考えた場合、水平方向は経路として与えられ、垂直
方向だけが力センサ２の検出結果に基づく力フィードバ
ックにより制御される。即ち、一般的には産業用ロボッ
ト１のハンド３の運動として理想経路を教示し、この理
想経路に沿っての運動速度の内の幾つかを力フィードバ
ックにより修正する駆動方法が必要である。理想経路に
沿っての運動速度を
【００５９】
【数２２】
【００６０】とすると、これに行列Ｄをかけた
【００６１】
【数２３】
【００６２】により理想経路情報として必要な成分を選
び、さらに式（９）に行列Ｅをかけた
び、さらに式（９）に行列Ｅをかけた
【００６３】
【数２４】
【００６４】により力フィードバックの成分を選び、両
者の和をハンド３の速度とする。即ち、ｎ回目のサンプ
リング時の
者の和をハンド３の速度とする。即ち、ｎ回目のサンプ
リング時の
【００６５】
【数２５】
【００６６】とすれば、ｎ回目のサンプリング時のハン
ド３を速度成分
ド３を速度成分
【００６７】
【数２６】
【００６８】は、
【００６９】
【数２７】
【００７０】即ち、作業に応じて行列Ａ′，Ｃ′，Ｄの
数値を設定し、式（１０）の計算を制御装置４で行うこ
とにより、力センサ２を用いた力フィードバックが可能
になる。
数値を設定し、式（１０）の計算を制御装置４で行うこ
とにより、力センサ２を用いた力フィードバックが可能
になる。
【００７１】この様にして産業用ロボット１のハンド３
の速度が決定されると、ロボットを駆動する６個のアク
チュエータの速度
の速度が決定されると、ロボットを駆動する６個のアク
チュエータの速度
【００７２】
【数２８】
【００７３】は、
【００７４】
【数２９】
【００７５】で決定される。ここで、Ｊ-1は逆ヤコビア
ン行列と呼ばれるもので、その要素は６個のアクチュエ
ータの変位θ１〜θ６の関数である。
ン行列と呼ばれるもので、その要素は６個のアクチュエ
ータの変位θ１〜θ６の関数である。
【００７６】図５は、本発明の産業用ロボットの制御装
置において実行される処理の流れを示すフローチャート
である。前記した行列Ａ′，Ｃ′，Ｄの値は作業の内容
によりあらかじめ設定され、図１に示す制御装置４に記
憶されている。先ず制御装置４は、６個のアクチュエー
タの変位θ１〜θ６を６個の速度・変位の検出器（図３
参照）から読み取り、行列ＴとＪ-1の計算を行う。次に
力センサ２から力ベクトルｆとモーメントベクトルｍを
読み取り、式（１），（２）から力ベクトルｆ0とモー
メントベクトルｍ0を決定する。
置において実行される処理の流れを示すフローチャート
である。前記した行列Ａ′，Ｃ′，Ｄの値は作業の内容
によりあらかじめ設定され、図１に示す制御装置４に記
憶されている。先ず制御装置４は、６個のアクチュエー
タの変位θ１〜θ６を６個の速度・変位の検出器（図３
参照）から読み取り、行列ＴとＪ-1の計算を行う。次に
力センサ２から力ベクトルｆとモーメントベクトルｍを
読み取り、式（１），（２）から力ベクトルｆ0とモー
メントベクトルｍ0を決定する。
【００７７】最初に産業用ロボットが停止しているとす
ると、
ると、
【００７８】
【数３０】
【００７９】（式（１０）における
【００８０】
【数３１】
【００８１】のｎ＝１における値）は共に零であり、こ
れらの値から式（１０）を用いて
れらの値から式（１０）を用いて
【００８２】
【数３２】
【００８３】に対応する各アクチュエータの速度
【００８４】
【数３３】
【００８５】を式（１１）を用いて計算し、この速度
【００８６】
【数３４】
【００８７】が各サーボアンプに出力される。もちろ
ん、各アクチュエータと変位θ１〜θ６と力ベクトルｆ
とモーメントベクトルｍの読み込みは各サンプリング毎
に行なわれる。
ん、各アクチュエータと変位θ１〜θ６と力ベクトルｆ
とモーメントベクトルｍの読み込みは各サンプリング毎
に行なわれる。
【００８８】行列Ａ′，Ｄは力フィードバックによりど
の様な運動を産業用ロボットが行なうかを決定するため
の行列であるが、行列Ｃ′は力フィードバックにより産
業用ロボットが運動するときの応答性を決定する行列で
ある。行列Ｃ′が零行列のときは積分効果がなく、ハン
ドへの速度指令は力に比例するが、Ｃの値を正の値にと
れば、速度指令は力に対して一次遅れの応答になり、円
滑な運動が得られる。又、行列Ａ′，Ｃ′の値を零と
し、Ｄ＝Ｉとすると、これは理想経路を目標とした経路
制御となり、行列Ｄ＝０とすると全軸力フィードバック
制御のモードとなる。
の様な運動を産業用ロボットが行なうかを決定するため
の行列であるが、行列Ｃ′は力フィードバックにより産
業用ロボットが運動するときの応答性を決定する行列で
ある。行列Ｃ′が零行列のときは積分効果がなく、ハン
ドへの速度指令は力に比例するが、Ｃの値を正の値にと
れば、速度指令は力に対して一次遅れの応答になり、円
滑な運動が得られる。又、行列Ａ′，Ｃ′の値を零と
し、Ｄ＝Ｉとすると、これは理想経路を目標とした経路
制御となり、行列Ｄ＝０とすると全軸力フィードバック
制御のモードとなる。
【００８９】
【発明の効果】本発明によれば、予め設定されたハンド
の理想動作経路情報に基づいて決定されるハンドの運動
速度指令値に対して、手先に取り付けられた力センサで
検出されるハンドに作用する力およびモーメントをもと
に線形変換によって計算されるフィードバック値を加え
て修正し、該修正された運動速度指令値に基づいて前記
駆動手段を駆動制御して前記ハンドに作用する力および
モーメントに応じたハンドの動作経路を得るようにした
産業用ロボットの制御方法およびその装置であるので、
各種作業毎に制御アリゴリズムとソフトウエアを開発す
ることなく、各種の作業に対応した高度な産業用ロボッ
トの力制御を実現することができる効果を奏する。更に
本発明によれば、ロボット言語による記述の如く標準的
な手法により産業用ロボットの力制御を可能とする効果
も奏する。
の理想動作経路情報に基づいて決定されるハンドの運動
速度指令値に対して、手先に取り付けられた力センサで
検出されるハンドに作用する力およびモーメントをもと
に線形変換によって計算されるフィードバック値を加え
て修正し、該修正された運動速度指令値に基づいて前記
駆動手段を駆動制御して前記ハンドに作用する力および
モーメントに応じたハンドの動作経路を得るようにした
産業用ロボットの制御方法およびその装置であるので、
各種作業毎に制御アリゴリズムとソフトウエアを開発す
ることなく、各種の作業に対応した高度な産業用ロボッ
トの力制御を実現することができる効果を奏する。更に
本発明によれば、ロボット言語による記述の如く標準的
な手法により産業用ロボットの力制御を可能とする効果
も奏する。
【図１】本発明の産業用ロボットの制御装置の一実施例
を示す全体構成図。
を示す全体構成図。
【図２】図１に示す力センサの座標系を示す図。
【図３】図１に示す実施例のサーボ系を示す図。
【図４】図２に示す力センサの座標系と静止座標系の関
係を示す図。
係を示す図。
【図５】本発明の産業用ロボットの制御装置において実
行される制御の流れを示す図である。
行される制御の流れを示す図である。
１…産業用ロボット、２…力センサ、３…ハンド、４…
制御装置、５…サーボアンプ装置、６ａ…アクチュエー
タ、７ａ…検出器。
制御装置、５…サーボアンプ装置、６ａ…アクチュエー
タ、７ａ…検出器。
Claims (4)
- 【請求項１】 駆動手段を駆動制御してロボットの手先
に取り付けられたハンドを動作経路に沿って動作させる
産業用ロボットの制御方法において、予め設定された前
記ハンドの理想動作経路情報に基づいて決定されるハン
ドの運動速度指令値に対して、前記手先に取り付けられ
た力センサで検出される前記ハンドに作用する力および
モーメントをもとに線形変換によって計算されるフィー
ドバック値を加えて修正し、該修正された運動速度指令
値に基づいて前記駆動手段を駆動制御して前記ハンドに
作用する力およびモーメントに応じたハンドの動作経路
を得ることを特徴とする産業用ロボットの制御方法。 - 【請求項２】 前記ハンドの運動速度指令値に対して前
記フィードバック値を加えて修正する際、ハンドの速度
に応じた粘性摩擦分を減ずることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の産業用ロボットの制御方法。 - 【請求項３】 駆動手段を駆動制御してロボットの手先
に取り付けられたハンドを動作経路に沿って動作させる
産業用ロボットの制御装置において、前記手先に取り付
けられて前記ハンドに作用する力およびモーメントを検
出する力センサと、予め設定された前記ハンドの理想動
作経路情報に基づいて決定されるハンドの運動速度指令
値に対して、前記力センサで検出される力およびモーメ
ントをもとに線形変換によって計算されるフィードバッ
ク値を加えて修正して運動速度指令値を算出する運動速
度指令値算出手段と、該運動速度指令値算出手段によっ
て修正して算出された運動速度指令値に基づいて前記駆
動手段を駆動制御して前記ハンドに作用する力およびモ
ーメントに応じたハンドの動作経路を得る駆動制御手段
とを備えたことを特徴とする産業用ロボットの制御装
置。 - 【請求項４】 前記運動速度指令値算出手段において、
前記ハンドの運動速度指令値に対して、前記フィードバ
ック値を加えて修正する際、ハンドの速度に応じた粘性
摩擦分を減ずるように構成したことを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載の産業用ロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7012663A JP2628846B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 産業用ロボットの制御方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7012663A JP2628846B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 産業用ロボットの制御方法およびその装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58021528A Division JPH066272B2 (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 産業用ロボットの制御方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07195288A true JPH07195288A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2628846B2 JP2628846B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=11811611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7012663A Expired - Lifetime JP2628846B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 産業用ロボットの制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628846B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102020113A (zh) * | 2010-11-17 | 2011-04-20 | 重庆大学 | 装校搬运机械手 |
| CN110921296A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 徐州泓吉环锻科技有限公司 | 一种连杆锻造冲孔切边辅助换料设备 |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP7012663A patent/JP2628846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DYNAMIC SYSTEMS.MEASREMENT.AND CONTROL TRANSACTION OF THE ASME=1997 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102020113A (zh) * | 2010-11-17 | 2011-04-20 | 重庆大学 | 装校搬运机械手 |
| CN110921296A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 徐州泓吉环锻科技有限公司 | 一种连杆锻造冲孔切边辅助换料设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2628846B2 (ja) | 1997-07-09 |
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