JPH0752363B2 - 産業用ロボットの制御装置 - Google Patents
産業用ロボットの制御装置Info
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- JPH0752363B2 JPH0752363B2 JP59029611A JP2961184A JPH0752363B2 JP H0752363 B2 JPH0752363 B2 JP H0752363B2 JP 59029611 A JP59029611 A JP 59029611A JP 2961184 A JP2961184 A JP 2961184A JP H0752363 B2 JPH0752363 B2 JP H0752363B2
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- Japan
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- servo system
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- servo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—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
- G05B19/41—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 interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
- G05B19/4103—Digital interpolation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34167—Coarse fine, macro microinterpolation, preprocessor
Description
【発明の詳細な説明】 ＜発明の目的＞ ［産業上の利用分野］ 本発明は、コントロールプログラム制御による産業用ロ
ボットのソフトウエアサーボ制御において、特に、ティ
ーチングプレーバックロボットの複数のサーボ系を同期
的に追従動作させるサーボ制御装置に関するものであ
る。
ボットのソフトウエアサーボ制御において、特に、ティ
ーチングプレーバックロボットの複数のサーボ系を同期
的に追従動作させるサーボ制御装置に関するものであ
る。
［従来の技術］ 多関節型や極座標型などの産業用ロボットは手首など作
用点の位置と姿勢が決定されれば、各リンクやアームな
どの姿勢もほとんど一義的に決定される。したがって、
斯るロボットの作用点に対して、３次元空間内の到達可
能な領域で所望の運動軌跡をティーチングし、これに基
づいて各リンクの動きを制御することにより、作用点の
位置と姿勢を制御することが従来から行なわれている。
この場合、ティーチングしたい運動軌跡は連続曲線若し
くは直線であるので、これを連続的にロボットにティー
チングすることは、システムのメモリ利用効率の点から
現実的ではない。従って、従来では斯る制御において、
前記３次元空間における座標点と線の種類になどによっ
て近似的に与えられるものであり、また、ティーチング
された情報を補間しながら計画軌道を取得し、同計画軌
道に対して実際の運動軌道をフィードバック制御して作
用点の位置と姿勢を制御するものである。
用点の位置と姿勢が決定されれば、各リンクやアームな
どの姿勢もほとんど一義的に決定される。したがって、
斯るロボットの作用点に対して、３次元空間内の到達可
能な領域で所望の運動軌跡をティーチングし、これに基
づいて各リンクの動きを制御することにより、作用点の
位置と姿勢を制御することが従来から行なわれている。
この場合、ティーチングしたい運動軌跡は連続曲線若し
くは直線であるので、これを連続的にロボットにティー
チングすることは、システムのメモリ利用効率の点から
現実的ではない。従って、従来では斯る制御において、
前記３次元空間における座標点と線の種類になどによっ
て近似的に与えられるものであり、また、ティーチング
された情報を補間しながら計画軌道を取得し、同計画軌
道に対して実際の運動軌道をフィードバック制御して作
用点の位置と姿勢を制御するものである。
第１図はこのような制御方式の概念として示したソフト
ウエアサーボ制御回路の１例で、マイクロコンピュータ
１、D/A変換器２、A/D変換器３、サーボアンプ４、DCサ
ーボモーター５、タコジェネレーター６、及びパルスエ
ンコーダー７によってシステム構成され、マイクロコン
ピュータ１は、タコジェネレーター６やパルスエンコー
ダー７によって与えられる位置及び速度の状態信号に基
づいて、D/A変換器２を介してサーボアンプ５へ与える
制御量をフィードバック制御している。
ウエアサーボ制御回路の１例で、マイクロコンピュータ
１、D/A変換器２、A/D変換器３、サーボアンプ４、DCサ
ーボモーター５、タコジェネレーター６、及びパルスエ
ンコーダー７によってシステム構成され、マイクロコン
ピュータ１は、タコジェネレーター６やパルスエンコー
ダー７によって与えられる位置及び速度の状態信号に基
づいて、D/A変換器２を介してサーボアンプ５へ与える
制御量をフィードバック制御している。
而して、一般的に産業用ロボットは、関節アームや極座
標アームなど複数のサーボ系によって構成されているた
め、そのソフトウェアサーボ制御においても、システム
構築の容易性や動作効率向上の観点から、マルチタスク
処理若しくは並列演算処理といった分散制御が採用され
ている。
標アームなど複数のサーボ系によって構成されているた
め、そのソフトウェアサーボ制御においても、システム
構築の容易性や動作効率向上の観点から、マルチタスク
処理若しくは並列演算処理といった分散制御が採用され
ている。
第２図は分散制御方式を採用したソフトウェアサーボシ
ステムの構成例を示したもので、この例はＡ軸、Ｂ軸、
Ｃ軸という３個のサーボ系の夫々に、マイクロコンピュ
ータ9,10,11を割当て、それらのマイクロコンピュータ
９乃至11の動作を全軸制御用のマイクロコンピュータ８
が管理並びに制御している。このとき、全軸制御用のマ
イクロコンピュータ８は、ティーチングによって与えら
れたロボット手首、すなわち作用点の軌道情報に基づい
て、同軌道を採るために必要なＡ軸、Ｂ軸、Ｃ軸という
３個のサーボ系固有の軌道を演算すると共に、同軌道を
特定するために必要な座標点などを補間演算によって得
るものであって、各軸制御用の前記マイクロコンピュー
タ9,10,11は全軸制御用マイクロコンピュータ８が演算
した対応サーボ系固有の軌道情報の座標点を直接用い、
或いはそれを更に補間しながらフィードバック制御を行
うように構成されている。この制御方式において、各サ
ーボ系のマイクロコンピュータは目標値を順次更新し、
これに追従するようにフィードバック制御を行うもので
あるが、サーボ系が軌道上の目標値に到達する度びに止
まらないようにするために、目標値の到達点前に目標値
を次の値に更新するための目標値変更点を設定してい
る。
ステムの構成例を示したもので、この例はＡ軸、Ｂ軸、
Ｃ軸という３個のサーボ系の夫々に、マイクロコンピュ
ータ9,10,11を割当て、それらのマイクロコンピュータ
９乃至11の動作を全軸制御用のマイクロコンピュータ８
が管理並びに制御している。このとき、全軸制御用のマ
イクロコンピュータ８は、ティーチングによって与えら
れたロボット手首、すなわち作用点の軌道情報に基づい
て、同軌道を採るために必要なＡ軸、Ｂ軸、Ｃ軸という
３個のサーボ系固有の軌道を演算すると共に、同軌道を
特定するために必要な座標点などを補間演算によって得
るものであって、各軸制御用の前記マイクロコンピュー
タ9,10,11は全軸制御用マイクロコンピュータ８が演算
した対応サーボ系固有の軌道情報の座標点を直接用い、
或いはそれを更に補間しながらフィードバック制御を行
うように構成されている。この制御方式において、各サ
ーボ系のマイクロコンピュータは目標値を順次更新し、
これに追従するようにフィードバック制御を行うもので
あるが、サーボ系が軌道上の目標値に到達する度びに止
まらないようにするために、目標値の到達点前に目標値
を次の値に更新するための目標値変更点を設定してい
る。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、斯る分散制御方式において、各サーボ系
の制御には協調性がなければロボット作用点は目的軌道
を採ることができない。例えば、第３図に示したA,B,C
の３軸のサーボ系に着目すると、Ｂ軸の実績値Tbのみが
変更点P1bに到達せず、Ａ軸及びＣ軸の実績値Ta,Tcだけ
が変更点P1a,P1cにそれぞれ到達したとすると、Ａ軸及
びＣ軸に関しては、到達した時点でそれまでの目標値Q1
a,Q1cに代えて、次の目標値Q2a,Q2cが与えられ、Ａ軸及
びＣ軸は、フィードバック制御により、更に速い速度で
新たに与えられた目標値に向って動作することになる
が、Ｂ軸に関しては依然として、目標値はQ1bから次のQ
2bに変ることがないので、遅れが大きくなる。このよう
な遅れは誤差の発生を起こし、サーボ制御の精度低下の
大きな原因となり、その誤差が更に増大すれば、ロボッ
ト作用点の位置や姿勢は目的軌道から大きく逸脱してし
まうことになる。
の制御には協調性がなければロボット作用点は目的軌道
を採ることができない。例えば、第３図に示したA,B,C
の３軸のサーボ系に着目すると、Ｂ軸の実績値Tbのみが
変更点P1bに到達せず、Ａ軸及びＣ軸の実績値Ta,Tcだけ
が変更点P1a,P1cにそれぞれ到達したとすると、Ａ軸及
びＣ軸に関しては、到達した時点でそれまでの目標値Q1
a,Q1cに代えて、次の目標値Q2a,Q2cが与えられ、Ａ軸及
びＣ軸は、フィードバック制御により、更に速い速度で
新たに与えられた目標値に向って動作することになる
が、Ｂ軸に関しては依然として、目標値はQ1bから次のQ
2bに変ることがないので、遅れが大きくなる。このよう
な遅れは誤差の発生を起こし、サーボ制御の精度低下の
大きな原因となり、その誤差が更に増大すれば、ロボッ
ト作用点の位置や姿勢は目的軌道から大きく逸脱してし
まうことになる。
これは、目標値に対して、その手前の目標値変更点を越
えれば、多軸の位置にかかわらず、次の目標値に変更し
てしまうためである。
えれば、多軸の位置にかかわらず、次の目標値に変更し
てしまうためである。
また、前記分散制御方式においては、各サーボ系の同時
追従性を確保するために、ロボットの姿勢によって異な
る各軸サーボ系の特性などを姿勢毎に計算し、それを制
御パラメータとするような、多変数制御理論等の複雑な
制御を行う必要があり、これが制御プログラムを複雑化
する上に、処理のオーバーヘッドも増し、勢い処理能力
の高いマイクロコンピュータを利用せざるを得なくなる
という問題点となっていた。
追従性を確保するために、ロボットの姿勢によって異な
る各軸サーボ系の特性などを姿勢毎に計算し、それを制
御パラメータとするような、多変数制御理論等の複雑な
制御を行う必要があり、これが制御プログラムを複雑化
する上に、処理のオーバーヘッドも増し、勢い処理能力
の高いマイクロコンピュータを利用せざるを得なくなる
という問題点となっていた。
本発明は、産業用ロボットのための分散制御方式のソフ
トウエアサーボにおいて、多変数制御理論等複雑な制御
を行なわなくても、各サーボ系各軸相互間の協調制御が
でき、高精度なコントロールプログラム制御を容易に行
なうことのできる産業用ロボットのサーボ制御装置を提
供しようとするものである。
トウエアサーボにおいて、多変数制御理論等複雑な制御
を行なわなくても、各サーボ系各軸相互間の協調制御が
でき、高精度なコントロールプログラム制御を容易に行
なうことのできる産業用ロボットのサーボ制御装置を提
供しようとするものである。
＜発明の構成＞ ［発明が解決しようとする手段］ 本発明は、前記問題点を解決する手段として、目標値に
対して、目標値変更点と待合点とを設定し、夫々のサー
ボ系から得られた実績値が夫々に対応する前記待合点に
到達するか若しくは通過したことを全て確認するまで全
てのサーボ系の目標値更新を抑制し、待合点への到達が
全てのサーボ系で確認された後で、目標値変更点に到達
することを条件として、対応する夫々のサーボ系の目標
値を更新する待合制御を行なうサーボ制御装置を採用
し、所期の目的を達成したものである。
対して、目標値変更点と待合点とを設定し、夫々のサー
ボ系から得られた実績値が夫々に対応する前記待合点に
到達するか若しくは通過したことを全て確認するまで全
てのサーボ系の目標値更新を抑制し、待合点への到達が
全てのサーボ系で確認された後で、目標値変更点に到達
することを条件として、対応する夫々のサーボ系の目標
値を更新する待合制御を行なうサーボ制御装置を採用
し、所期の目的を達成したものである。
［実施例］ 第６図は本発明に係るサーボ制御装置の一実施例をブロ
ック図で示したもので、Ａ軸サーボ系、Ｂ軸サーボ系、
Ｃ軸サーボ系の３個のサーボ系（以下Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸
とも記す）によって、１個のロボット手首の位置と姿勢
を分散制御するソフトウェアサーボシステムを構成して
いる。
ック図で示したもので、Ａ軸サーボ系、Ｂ軸サーボ系、
Ｃ軸サーボ系の３個のサーボ系（以下Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸
とも記す）によって、１個のロボット手首の位置と姿勢
を分散制御するソフトウェアサーボシステムを構成して
いる。
全軸制御用マイクロコンピュータ12はそのソフトウェア
サーボシステム全体の制御を司るマスタプロセッサとし
て位置づけられ、これに対して、スレーブプロセッサと
して用いられるマイクロコンピュータ13,14,15は前記Ａ
軸サーボ系、Ｂ軸サーボ系、Ｃ軸サーボ系の夫々に割り
当てられて制御を行う。
サーボシステム全体の制御を司るマスタプロセッサとし
て位置づけられ、これに対して、スレーブプロセッサと
して用いられるマイクロコンピュータ13,14,15は前記Ａ
軸サーボ系、Ｂ軸サーボ系、Ｃ軸サーボ系の夫々に割り
当てられて制御を行う。
前記マイクロコンピュータ13,14,15と前記全軸制御用マ
イクロコンピュータ12との間には、待合制御回路16が配
置されている。全軸制御用マイクロコンピュータ12は、
ティーチングによって与えられたロボット手首の軌道情
報に基づいて、ロボット手首が同軌道を採るために必要
な、Ａ軸サーボ系、Ｂ軸サーボ系、Ｃ軸サーボ系の夫々
に固有の座標軌道を、補間演算で取得し、その演算結果
をサーボ制御のための目標値として、待合制御回路16に
与えることができるようになっている。各軸制御用のマ
イクロコンピュータ13,14,15は、待合制御回路16が出力
する目標値を受取り、対応サーボ系が現在位置から当該
目標値に至るまでの経路を細かな補間演算によって取得
し、これに基づいて対応サーボ系をフィードバック制御
するものである。
イクロコンピュータ12との間には、待合制御回路16が配
置されている。全軸制御用マイクロコンピュータ12は、
ティーチングによって与えられたロボット手首の軌道情
報に基づいて、ロボット手首が同軌道を採るために必要
な、Ａ軸サーボ系、Ｂ軸サーボ系、Ｃ軸サーボ系の夫々
に固有の座標軌道を、補間演算で取得し、その演算結果
をサーボ制御のための目標値として、待合制御回路16に
与えることができるようになっている。各軸制御用のマ
イクロコンピュータ13,14,15は、待合制御回路16が出力
する目標値を受取り、対応サーボ系が現在位置から当該
目標値に至るまでの経路を細かな補間演算によって取得
し、これに基づいて対応サーボ系をフィードバック制御
するものである。
前記待合制御回路16は、例えばマイクロコンピュータ1
3,14,15を介して、各サーボ系の実績値即ち目標値に対
するサーボ系の位置情報を受取る。この待合制御回路16
は、前記全軸制御用マイクロコンピュータ12で生成され
る目標値を受け、この目標値と、該目標値の手前に設定
される目標値変更点と、更にその手前に設定される待合
点とに基づいて、夫々のサーボ系から得られる実績値が
夫々に対応する前記待合点に到達するか若しくは通過し
たことを全てのサーボ系に対して確認するまで、多の全
てのサーボ系の目標値更新を抑制し、且つ、前記状態を
全てのサーボ系に対して確認した後に、目標値変更点に
到達することを条件として、夫々対応するサーボ系の目
標値を更新するものである。
3,14,15を介して、各サーボ系の実績値即ち目標値に対
するサーボ系の位置情報を受取る。この待合制御回路16
は、前記全軸制御用マイクロコンピュータ12で生成され
る目標値を受け、この目標値と、該目標値の手前に設定
される目標値変更点と、更にその手前に設定される待合
点とに基づいて、夫々のサーボ系から得られる実績値が
夫々に対応する前記待合点に到達するか若しくは通過し
たことを全てのサーボ系に対して確認するまで、多の全
てのサーボ系の目標値更新を抑制し、且つ、前記状態を
全てのサーボ系に対して確認した後に、目標値変更点に
到達することを条件として、夫々対応するサーボ系の目
標値を更新するものである。
第４図及び第５図は、前記待合制御回路16を利用したサ
ーボ制御方式の一例を示したものである。
ーボ制御方式の一例を示したものである。
例えばＡ軸、Ｂ軸、Ｃ軸という３個のサーボ系のある時
点におけ目標値をQ1a,Q1b,Q1cとし、次の目標値をQ2a,Q
2b,Q2cとするとき、前記目標値Q1a,Q1b,Q1cよりも手前
に、目標値変更点P1a,P1b,P1cを設定し、更にその手前
に待合点O1a,O1b,O1cを設定する。この目標値変更点や
待合点は、全軸制御用マイクロコンピュータ12が与える
ものであってもよいが、或いは、目標値に対する一定の
差分として、待合制御回路16自体に発生させるようにし
てもよい。
点におけ目標値をQ1a,Q1b,Q1cとし、次の目標値をQ2a,Q
2b,Q2cとするとき、前記目標値Q1a,Q1b,Q1cよりも手前
に、目標値変更点P1a,P1b,P1cを設定し、更にその手前
に待合点O1a,O1b,O1cを設定する。この目標値変更点や
待合点は、全軸制御用マイクロコンピュータ12が与える
ものであってもよいが、或いは、目標値に対する一定の
差分として、待合制御回路16自体に発生させるようにし
てもよい。
この状態において、待合制御回路16は、例えば各軸の実
績値Ta,Tb,Tcが上記待合点O1a,O1b,O1cを通過したか否
かを監視する。例えば第４図に示すように、Ａ軸の実績
値Taが目標値変更点P1aを越えると共に、Ｃ軸の実績値T
cが待合点O1cに到達している場合において、Ｂ軸の実績
値T1bが待合点O1bに到達していない場合には、Ａ軸につ
いて、待合制御回路16は、目標値を次の値に更新しな
い。要するに、待合制御回路16は、A,B,Cの３軸の実績
値が夫々の待合点を越えるまで、既に変更点を越えてい
る軸についても、次の目標値に更新しない。
績値Ta,Tb,Tcが上記待合点O1a,O1b,O1cを通過したか否
かを監視する。例えば第４図に示すように、Ａ軸の実績
値Taが目標値変更点P1aを越えると共に、Ｃ軸の実績値T
cが待合点O1cに到達している場合において、Ｂ軸の実績
値T1bが待合点O1bに到達していない場合には、Ａ軸につ
いて、待合制御回路16は、目標値を次の値に更新しな
い。要するに、待合制御回路16は、A,B,Cの３軸の実績
値が夫々の待合点を越えるまで、既に変更点を越えてい
る軸についても、次の目標値に更新しない。
続いて、第５図に示すように、追従が最も遅れたＢ軸の
実績値Tbが待合点O1bに到達すると、Ａ軸は、その実績
値Taが目標値変更点P1aを既に越えているので、待合制
御回路16は、直ちにＡ軸サーボ系の目標値Q1aを次の目
標値Q2aに更新し、またＣ軸については、実績値Tcが目
標値変更点P1cに到達した時点で、そのサーボ系の目標
値Q1cを次の値Q2cに更新する。即ち、追従が最も遅れた
Ｂ軸の実績値Tbが待合点O1bに到達した時点で、他の目
標値変更点P1a,P1cに既に到達しているものに対して
は、待合制御回路16によって待合が解除され、そのサー
ボ系の目標値を直ちに次の目標値に更新させる。また、
このとき、未だ実績値が目標値変更点に到達していない
軸（第５図におけるＢ軸、Ｃ軸）に対しては、夫々対応
する実績値が、目標値変更点に到達するのを待ってその
サーボ系に次の目標値を出力する。
実績値Tbが待合点O1bに到達すると、Ａ軸は、その実績
値Taが目標値変更点P1aを既に越えているので、待合制
御回路16は、直ちにＡ軸サーボ系の目標値Q1aを次の目
標値Q2aに更新し、またＣ軸については、実績値Tcが目
標値変更点P1cに到達した時点で、そのサーボ系の目標
値Q1cを次の値Q2cに更新する。即ち、追従が最も遅れた
Ｂ軸の実績値Tbが待合点O1bに到達した時点で、他の目
標値変更点P1a,P1cに既に到達しているものに対して
は、待合制御回路16によって待合が解除され、そのサー
ボ系の目標値を直ちに次の目標値に更新させる。また、
このとき、未だ実績値が目標値変更点に到達していない
軸（第５図におけるＢ軸、Ｃ軸）に対しては、夫々対応
する実績値が、目標値変更点に到達するのを待ってその
サーボ系に次の目標値を出力する。
各サーボ系における速度指令は、目標値と実績値の位置
差に比例して出力されるようになるので、目標値変更点
を越えても、目標値を更新しない限り、該当サーボ系に
はブレーキがかかり、目標値単位で各サーボ系の追従性
若しくは動作協調性が向上する。
差に比例して出力されるようになるので、目標値変更点
を越えても、目標値を更新しない限り、該当サーボ系に
はブレーキがかかり、目標値単位で各サーボ系の追従性
若しくは動作協調性が向上する。
第７図は前記待合制御回路16の一例を示すブロック図
で、同図に示される待合制御回路16は、全軸制御用マイ
クロコンピュータ12の補間演算で取得された目標値を各
軸サーボ系に対応して格納するメモリー17,18,19を有す
る。夫々のメモリ17乃至19に格納された目標値は、特に
制限されないが、予めラッチ回路201,202,…,211,212,
…,221,222,…，に保持され、その出力はセレクタ164を
介して選択される。セレクタ164によって選択された目
標値は各サーボ系に割り当てられた前記マイクロコンピ
ュータ13,14,15に供給されると共に、目標値実績値比較
器23にも供給される。
で、同図に示される待合制御回路16は、全軸制御用マイ
クロコンピュータ12の補間演算で取得された目標値を各
軸サーボ系に対応して格納するメモリー17,18,19を有す
る。夫々のメモリ17乃至19に格納された目標値は、特に
制限されないが、予めラッチ回路201,202,…,211,212,
…,221,222,…，に保持され、その出力はセレクタ164を
介して選択される。セレクタ164によって選択された目
標値は各サーボ系に割り当てられた前記マイクロコンピ
ュータ13,14,15に供給されると共に、目標値実績値比較
器23にも供給される。
この目標値実績値比較回路23は、目標値と実績値を入力
して、全ての軸サーボ系の実績値がこれに対応する軸サ
ーボ系の待合点を越えたかどうかを検出し、且つ、その
待合点通過を検出した後に個々のサーボ系の実績値が目
標値変更点を越えたか否かを検出し、当該目標点通過検
出の結果を制御信号φ1,φ2,φ３として出力するもので
ある。このとき、目標値から目標値変更点までの差分デ
ータ及び目標値から待合点までの差分データは、例えば
全軸制御用のマイクロコンピュータ12によって当該比較
器23に初期設定されている。この比較器23から出力され
る制御信号φ1,φ2,φ３は目標値変更判定器24に供給さ
れる。
して、全ての軸サーボ系の実績値がこれに対応する軸サ
ーボ系の待合点を越えたかどうかを検出し、且つ、その
待合点通過を検出した後に個々のサーボ系の実績値が目
標値変更点を越えたか否かを検出し、当該目標点通過検
出の結果を制御信号φ1,φ2,φ３として出力するもので
ある。このとき、目標値から目標値変更点までの差分デ
ータ及び目標値から待合点までの差分データは、例えば
全軸制御用のマイクロコンピュータ12によって当該比較
器23に初期設定されている。この比較器23から出力され
る制御信号φ1,φ2,φ３は目標値変更判定器24に供給さ
れる。
目標値変更判定器24は、前記制御信号φ１乃至φ３がイ
ネーブルにされると、対応するセレクタを下位側ラッチ
回路の出力に切り替え制御して、目標値を次の目標値と
して更新させる。
ネーブルにされると、対応するセレクタを下位側ラッチ
回路の出力に切り替え制御して、目標値を次の目標値と
して更新させる。
このように構成された待合制御回路16を採用することに
より、マイクロコンピュータ12、又はマイクロコンピュ
ータ13,14,15の負担が軽減される。それらマイクロコン
ピュータの処理能力に余裕がある場合にはソフトウェア
的な手段によって斯る待合制御を実現することもでき
る。
より、マイクロコンピュータ12、又はマイクロコンピュ
ータ13,14,15の負担が軽減される。それらマイクロコン
ピュータの処理能力に余裕がある場合にはソフトウェア
的な手段によって斯る待合制御を実現することもでき
る。
第８図には専用ハードウェア化した待合制御回路16の別
の例を示したもので、この回路は、待合点到達検出器2
5,26,27と、待合解除検出器28と、目標値変更検出器29,
30,31とで構成されている。
の例を示したもので、この回路は、待合点到達検出器2
5,26,27と、待合解除検出器28と、目標値変更検出器29,
30,31とで構成されている。
待合点到達検出器25,26,27は、A,B,Cの３軸サーボ系に
対応して設けられ、各軸サーボ系の目標値Q1a,Q1b,Q1c
とこれらに夫々対応する実績値Ta,Tb,Tcとが時系列に供
給されると共に、目標値から待合点までの初期設定値α
が与えられ、夫々における現在の目標値と実績値との差
分を検出し、該実績値が目標値の手前の目標値変更点よ
りもさらに手前に設定される待合点に到達することによ
り、検出信号32をアクティブする。待合解除検出器28
は、全ての待合到達検出器25,26,27から出力された検出
信号32を入力し、その全てがアクティブレベルに反転さ
れるタイミングを以て、待合解除信号33をアクティブレ
ベルにする。目標値変更検出器29,30,31にも、各軸の目
標値Q1a,Q1b,Q1cと、これらに夫々対応する実績値Ta,T
b,Tcとが時系列に供給されると共に、目標値から変更点
までの初期設定値βが与えられ、夫々の目標値と実績値
との差分を検出し、該実績値が目標値変更点に到達する
ことにより、対応する軸サーボ系に対して前記待合解除
信号33がアクティブレベルであることを条件として、目
標値変更信号34を出力するようになっている。この例に
おいても第７図と同様にメモリ、ラッチ回路、セレクタ
を用いて目標値の保持と出力切り替えを行うことができ
る。
対応して設けられ、各軸サーボ系の目標値Q1a,Q1b,Q1c
とこれらに夫々対応する実績値Ta,Tb,Tcとが時系列に供
給されると共に、目標値から待合点までの初期設定値α
が与えられ、夫々における現在の目標値と実績値との差
分を検出し、該実績値が目標値の手前の目標値変更点よ
りもさらに手前に設定される待合点に到達することによ
り、検出信号32をアクティブする。待合解除検出器28
は、全ての待合到達検出器25,26,27から出力された検出
信号32を入力し、その全てがアクティブレベルに反転さ
れるタイミングを以て、待合解除信号33をアクティブレ
ベルにする。目標値変更検出器29,30,31にも、各軸の目
標値Q1a,Q1b,Q1cと、これらに夫々対応する実績値Ta,T
b,Tcとが時系列に供給されると共に、目標値から変更点
までの初期設定値βが与えられ、夫々の目標値と実績値
との差分を検出し、該実績値が目標値変更点に到達する
ことにより、対応する軸サーボ系に対して前記待合解除
信号33がアクティブレベルであることを条件として、目
標値変更信号34を出力するようになっている。この例に
おいても第７図と同様にメモリ、ラッチ回路、セレクタ
を用いて目標値の保持と出力切り替えを行うことができ
る。
本発明は上記実施例に限定されずその要旨を逸脱しない
範囲において種々変更可能であることは言うまでもな
い。例えば、第７図、第８図で説明した目標値を選択出
力する制御はセレクタを用いるものに限定されず、メモ
リのアクセスアドレスをインクリメント又はデクリメン
トするためのアドレスカウンタの計数制御であってもよ
い。
範囲において種々変更可能であることは言うまでもな
い。例えば、第７図、第８図で説明した目標値を選択出
力する制御はセレクタを用いるものに限定されず、メモ
リのアクセスアドレスをインクリメント又はデクリメン
トするためのアドレスカウンタの計数制御であってもよ
い。
＜発明の効果＞ 本発明に係る産業用ロボットのサーボ制御装置は、全て
のサーボ系の実績値が待合点に到達するか越えるのを待
って、目標値変更点を越えたサーボ系に対してだけその
目標値を次の目標値に更新可能にするものであるから、
目標値に対する実績値の差に応じた速度指令が与えられ
るサーボ制御の性質上、全てのサーボ系が待合点を越え
るまでに既に目標値変更点に到達したサーボ系に対して
は目標値の更新を抑制するもののその移動速度を減速し
て、未だ待合点に到達していないサーボ系との動作のず
れを小さくするように作用し、複数のサーボ系が間欠的
に停止する事態を阻止しつつ、目標値に対する各サーボ
系の同期的な追従性を向上させることができる。これに
より、分散制御による産業用ロボットのソフトウェアサ
ーボを比較的簡単に高精度化することができると共にそ
の動きを円滑化できるという効果がある。
のサーボ系の実績値が待合点に到達するか越えるのを待
って、目標値変更点を越えたサーボ系に対してだけその
目標値を次の目標値に更新可能にするものであるから、
目標値に対する実績値の差に応じた速度指令が与えられ
るサーボ制御の性質上、全てのサーボ系が待合点を越え
るまでに既に目標値変更点に到達したサーボ系に対して
は目標値の更新を抑制するもののその移動速度を減速し
て、未だ待合点に到達していないサーボ系との動作のず
れを小さくするように作用し、複数のサーボ系が間欠的
に停止する事態を阻止しつつ、目標値に対する各サーボ
系の同期的な追従性を向上させることができる。これに
より、分散制御による産業用ロボットのソフトウェアサ
ーボを比較的簡単に高精度化することができると共にそ
の動きを円滑化できるという効果がある。
また、産業用ロボットのサーボ制御装置をマルチプロセ
ッサシステムにて構築するに当たり、待合制御手段を専
用ハードウェア化することにより、個々のプロセッサに
負担をかけずに、各サーボ系の同期追従性を実現するこ
とができる。
ッサシステムにて構築するに当たり、待合制御手段を専
用ハードウェア化することにより、個々のプロセッサに
負担をかけずに、各サーボ系の同期追従性を実現するこ
とができる。
さらに、マスタプロセッサから初期設定される目標値変
更点オフセット値及び待合点オフセット値をプログラマ
ブルに設定することにより、産業用ロボットによる作業
速度や目的軌道の複雑さに応じた最適なサーボ制御を実
現することができる。
更点オフセット値及び待合点オフセット値をプログラマ
ブルに設定することにより、産業用ロボットによる作業
速度や目的軌道の複雑さに応じた最適なサーボ制御を実
現することができる。
第１図は従来のソフトウェアサーボシステムののブロッ
ク図、第２図は分散制御方式を採用した従来のソフトウ
ェアサーボシステムのブロック図、第３図は従来の分散
制御方式のソフトウェアサーボシステムにおいて目標値
を順次変更する補間制御方法の一例説明図、第４図及び
第５図は本発明に係る産業用ロボットのサーボ制御装置
を適用した分散制御方式のソフトウェアサーボシステム
における目標値を順次変更する動作の一例を示す説明
図、第６図は本発明の産業用ロボットのサーボ制御装置
の一例を示すブロック図、第７図は本発明の産業用ロボ
ットのサーボ制御装置を構成する待合制御回路の一例を
示すブロック図、第８図は待合制御回路のその他の例を
要部のみを示すブロック図である。 Q1a,Q1b,Q1c……現在の目標値 Q2a,Q2b,Q2c……次の目標値 P1a,P1b,P1c……目標値変更点 Ta,Tb,Tc……実績値 O1a,O1b,O1c……待合点 12,13,14,15……マイクロコンピュータ 16……待合制御回路 17,18,19……メモリー 23……目標値実績値比較器 24……目標値変更判定器
ク図、第２図は分散制御方式を採用した従来のソフトウ
ェアサーボシステムのブロック図、第３図は従来の分散
制御方式のソフトウェアサーボシステムにおいて目標値
を順次変更する補間制御方法の一例説明図、第４図及び
第５図は本発明に係る産業用ロボットのサーボ制御装置
を適用した分散制御方式のソフトウェアサーボシステム
における目標値を順次変更する動作の一例を示す説明
図、第６図は本発明の産業用ロボットのサーボ制御装置
の一例を示すブロック図、第７図は本発明の産業用ロボ
ットのサーボ制御装置を構成する待合制御回路の一例を
示すブロック図、第８図は待合制御回路のその他の例を
要部のみを示すブロック図である。 Q1a,Q1b,Q1c……現在の目標値 Q2a,Q2b,Q2c……次の目標値 P1a,P1b,P1c……目標値変更点 Ta,Tb,Tc……実績値 O1a,O1b,O1c……待合点 12,13,14,15……マイクロコンピュータ 16……待合制御回路 17,18,19……メモリー 23……目標値実績値比較器 24……目標値変更判定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/4103 (72)発明者 中村 中 山梨県中巨摩郡甲西町宮沢字西宮沢301番 地 大日機工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−206338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−172707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−147365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−150568（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】複数設けられ、それらの合成運動によって
産業用ロボットの作用点の運動軌跡を決定するサーボ系
と、 夫々のサーボ系毎に設けられ、対応するサーボ系に対す
る目標値と当該目標値に対するサーボ系の実績値とに基
づき、上記目標値に対する実績値の差に応じた速度指令
を与えながら当該サーボ系の位置制御を行うスレーブプ
ロセッサと、 上記産業用ロボットの作用点の目的軌道を表現するため
の情報に基づき、サーボ系が経時的に採るべき離散的な
座標情報を夫々のサーボ系に固有の上記目標値として順
次生成するマスタプロセッサと、 上記マスタプロセッサによってサーボ系毎に生成された
一連の目標値を受けてこれを保持する記憶手段と、 上記記憶手段に保持されている一連の目標値を順次選択
して対応するサーボ系のスレーブプロセッサに供給する
選択手段と、 上記選択手段から夫々のスレーブプロセッサに供給され
た現在の目標値と、その目標値に基づいてスレーブプロ
セッサの制御を受けるサーボ系の実績値とを入力すると
共に、現在の目標値を次の目標値に変更するための当該
目標値よりも手前の目標値変更点を規定する目標値変更
点オフセット値と、当該目標値変更点よりも手前の待合
点を規定する待合点オフセット値とを上記マスタプロセ
ッサから受け、夫々のサーボ系につき、現在の目標値と
実績値との差分値を取得し、夫々のサーボ系の差分値と
上記目標値変更点オフセット値及び待合点オフセット値
とに基づいて、実績値が待合点に到達するか若しくは通
過したことを全てのサーボ系に達して確認するまで当該
全てのサーボ系の目標値更新を抑制し、前記待合点への
到着を全てのサーボ系に対して確認した後は、目標値変
更点に到達したサーボ系だけその目標値を選択手段で次
の目標値に切り替え選択する待合制御手段とを備えて成
るものであることを特徴とする産業用ロボットのサーボ
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029611A JPH0752363B2 (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | 産業用ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029611A JPH0752363B2 (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | 産業用ロボットの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175109A JPS60175109A (ja) | 1985-09-09 |
| JPH0752363B2 true JPH0752363B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=12280861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59029611A Expired - Lifetime JPH0752363B2 (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | 産業用ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752363B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62199385A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | 株式会社東芝 | マニピユレ−タの駆動装置 |
| JP2533489Y2 (ja) * | 1990-06-26 | 1997-04-23 | 松下電工株式会社 | 流し台 |
| JPH0530260U (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-20 | 株式会社イナツクス | 水 栓 |
| JP2010259124A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Hitachi High-Technologies Corp | アクチュエータ駆動装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53147365A (en) * | 1977-05-26 | 1978-12-22 | Toshiba Corp | Multi-axes positioning control method in industrial robot |
| JPS58172707A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-11 | Toyota Motor Corp | Ｎｃ制御装置 |
| JPS58206338A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-12-01 | Nissan Motor Co Ltd | 多軸メカニカルフイ−ドユニツトの駆動制御装置 |
-
1984
- 1984-02-21 JP JP59029611A patent/JPH0752363B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60175109A (ja) | 1985-09-09 |
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