JPH08126980A - ロボットの制御方法及びその装置 - Google Patents
ロボットの制御方法及びその装置Info
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- JPH08126980A JPH08126980A JP26918894A JP26918894A JPH08126980A JP H08126980 A JPH08126980 A JP H08126980A JP 26918894 A JP26918894 A JP 26918894A JP 26918894 A JP26918894 A JP 26918894A JP H08126980 A JPH08126980 A JP H08126980A
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- time
- axes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各軸の移動時間を合致させてロボットの動作
を滑らかとし、且つ、加速度を最小として加速時及び減
速時の速度変化を極力小さく抑える。 【構成】 各軸の速度パターンを設定するにあたって
は、目標位置における各軸の位置と各軸の現在位置とか
ら、ロボットの手先を現在位置から目標位置に移動させ
る際の各軸の移動距離Sを算出し(S1)、各軸の最大
移動速度及び最大加速度から、移動距離Sを移動する際
の各軸の最短移動時間を算出する(S2)。各軸の最短
移動時間T0 のうち最も長い移動時間T1 を求め(S
3)、全ての軸の移動時間をT1 に合致させるように、
各軸の加速度をA1 に修正して(S4)各軸の速度パタ
ーンを設定し、各軸へ与える速度指令値を計算する(S
5)。
を滑らかとし、且つ、加速度を最小として加速時及び減
速時の速度変化を極力小さく抑える。 【構成】 各軸の速度パターンを設定するにあたって
は、目標位置における各軸の位置と各軸の現在位置とか
ら、ロボットの手先を現在位置から目標位置に移動させ
る際の各軸の移動距離Sを算出し(S1)、各軸の最大
移動速度及び最大加速度から、移動距離Sを移動する際
の各軸の最短移動時間を算出する(S2)。各軸の最短
移動時間T0 のうち最も長い移動時間T1 を求め(S
3)、全ての軸の移動時間をT1 に合致させるように、
各軸の加速度をA1 に修正して(S4)各軸の速度パタ
ーンを設定し、各軸へ与える速度指令値を計算する(S
5)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数軸により移動され
るロボットの手先を、現在位置から目標位置まで移動さ
せる際の各軸の駆動を制御するロボットの制御方法及び
その装置に関する。
るロボットの手先を、現在位置から目標位置まで移動さ
せる際の各軸の駆動を制御するロボットの制御方法及び
その装置に関する。
【0002】
【従来の技術】多軸(多自由度)のロボット例えばパレ
タイズ作業を行う産業用ロボットは、アーム先端の手先
に設けられたハンドによりワークを把持し、これを目標
位置まで搬送するといった作業を、各軸の駆動により行
うようになっている。このとき、各軸(サーボモータ)
の駆動を制御する制御装置は、手先を定まった所定の軌
道をたどって移動させる必要のない場合(いわゆるPT
P制御)においては、各軸を必要な距離だけ移動させる
べく、夫々の軸に適当な動作指令信号を与えるようにし
ていた。
タイズ作業を行う産業用ロボットは、アーム先端の手先
に設けられたハンドによりワークを把持し、これを目標
位置まで搬送するといった作業を、各軸の駆動により行
うようになっている。このとき、各軸(サーボモータ)
の駆動を制御する制御装置は、手先を定まった所定の軌
道をたどって移動させる必要のない場合(いわゆるPT
P制御)においては、各軸を必要な距離だけ移動させる
べく、夫々の軸に適当な動作指令信号を与えるようにし
ていた。
【0003】この場合、例えば停止から最高速度まで定
加速度で加速し、最高速度(等速)を所定期間保ち、そ
の後最高速度から停止へ向けて定加速度で減速するとい
う、いわば等脚台形状をなす速度パターンで、各軸を駆
動するようにしていた。ところが、現在位置から目標位
置へ手先を移動させる場合、各軸の移動量は夫々相違す
るため、ある軸の動作は早く終了し、移動距離の長い軸
はそれだけ遅く動作が終了することになり、ひいては、
ロボットの動作が滑らかとならず、また、ロボットの手
先の軌道がどのようになるか予測できないものとなって
いた。
加速度で加速し、最高速度(等速)を所定期間保ち、そ
の後最高速度から停止へ向けて定加速度で減速するとい
う、いわば等脚台形状をなす速度パターンで、各軸を駆
動するようにしていた。ところが、現在位置から目標位
置へ手先を移動させる場合、各軸の移動量は夫々相違す
るため、ある軸の動作は早く終了し、移動距離の長い軸
はそれだけ遅く動作が終了することになり、ひいては、
ロボットの動作が滑らかとならず、また、ロボットの手
先の軌道がどのようになるか予測できないものとなって
いた。
【0004】そこで、近年では、各軸の動作開始及び終
了の時刻を一致させて各軸が同時に目標位置に達するよ
うにするために、各軸の移動に要する時間を算出し、そ
のうち最も長い移動時間に合せて、その移動時間を各軸
の移動距離で除算することに基づいて各軸の移動速度を
修正することが考えられている(例えば特開平5−66
86号公報参照)。
了の時刻を一致させて各軸が同時に目標位置に達するよ
うにするために、各軸の移動に要する時間を算出し、そ
のうち最も長い移動時間に合せて、その移動時間を各軸
の移動距離で除算することに基づいて各軸の移動速度を
修正することが考えられている(例えば特開平5−66
86号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ロボットの制御を行う場合、加速時及び減速時の速度変
化が急激であると、手先の動作が滑らかに行われずに、
把持しているワークなどに振動が加わってしまう事情が
ある。この場合、制御装置には、各軸に関する最大移動
速度や最大加速度などのパラメータが予め設定されてい
るのであるが、加減速時の速度変化を抑える観点から
は、そのうち加速度については、許される限り小さくし
た方が望ましいのである。
ロボットの制御を行う場合、加速時及び減速時の速度変
化が急激であると、手先の動作が滑らかに行われずに、
把持しているワークなどに振動が加わってしまう事情が
ある。この場合、制御装置には、各軸に関する最大移動
速度や最大加速度などのパラメータが予め設定されてい
るのであるが、加減速時の速度変化を抑える観点から
は、そのうち加速度については、許される限り小さくし
た方が望ましいのである。
【0006】しかしながら、上記したような、各軸のう
ち最も長い移動時間に合せて、各軸の移動速度を修正す
る方法では、必ずしも各軸に対して最も小さい加速度を
与えることにはならず、加速時及び減速時の速度変化を
極力小さく抑えるという要望には十分に応えるに至って
いなかったのである。
ち最も長い移動時間に合せて、各軸の移動速度を修正す
る方法では、必ずしも各軸に対して最も小さい加速度を
与えることにはならず、加速時及び減速時の速度変化を
極力小さく抑えるという要望には十分に応えるに至って
いなかったのである。
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、各軸の移動時間を合致させてロボット
の動作を滑らかとすることができるものであって、加速
時及び減速時の速度変化を極力小さく抑えることができ
るロボットの制御方法及びその装置を提供するにある。
で、その目的は、各軸の移動時間を合致させてロボット
の動作を滑らかとすることができるものであって、加速
時及び減速時の速度変化を極力小さく抑えることができ
るロボットの制御方法及びその装置を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のロボット
の制御方法は、複数軸により移動されるロボットの手先
を、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆
動を制御する方法にあって、前記現在位置から目標位置
まで移動させる際の前記各軸の移動距離とそれら各軸の
最大移動速度及び最大加速度とから、前記各軸の最短移
動時間を求め、それら各軸の最短移動時間のうち最も長
い移動時間に、前記各軸の移動時間を合致させるよう
に、それら各軸の加速度を修正するところに特徴を有す
る(請求項1の発明)。
の制御方法は、複数軸により移動されるロボットの手先
を、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆
動を制御する方法にあって、前記現在位置から目標位置
まで移動させる際の前記各軸の移動距離とそれら各軸の
最大移動速度及び最大加速度とから、前記各軸の最短移
動時間を求め、それら各軸の最短移動時間のうち最も長
い移動時間に、前記各軸の移動時間を合致させるよう
に、それら各軸の加速度を修正するところに特徴を有す
る(請求項1の発明)。
【0009】また、本発明の第2のロボットの制御方法
は、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の移
動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度とか
ら、前記各軸の最短移動時間を求め、それら各軸の最短
移動時間のうち最も長い移動時間に、前記各軸のうち特
定の軸の移動時間を合致させるように、それら特定の軸
の加速度を修正するところに特徴を有するものである
(請求項2の発明)。
は、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の移
動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度とか
ら、前記各軸の最短移動時間を求め、それら各軸の最短
移動時間のうち最も長い移動時間に、前記各軸のうち特
定の軸の移動時間を合致させるように、それら特定の軸
の加速度を修正するところに特徴を有するものである
(請求項2の発明)。
【0010】そして、本発明の第1のロボットの制御装
置は、複数軸により移動されるロボットの手先を、現在
位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆動を制御
するものであって、前記現在位置から目標位置まで移動
させる際の前記各軸の移動距離とそれら各軸の最大移動
速度及び最大加速度とから、前記各軸の最短移動時間を
求める移動時間算出手段と、この移動時間算出手段によ
り算出された各軸の最短移動時間のうち最も長い移動時
間に、前記各軸の移動時間を合致させるように、それら
各軸の加速度を修正して各軸の速度パターンを設定する
速度パターン設定手段と、この速度パターン設定手段に
より設定された速度パターンとなるように動作指令信号
を出力する動作指令信号出力手段とを具備するところに
特徴を有する(請求項3の発明)。
置は、複数軸により移動されるロボットの手先を、現在
位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆動を制御
するものであって、前記現在位置から目標位置まで移動
させる際の前記各軸の移動距離とそれら各軸の最大移動
速度及び最大加速度とから、前記各軸の最短移動時間を
求める移動時間算出手段と、この移動時間算出手段によ
り算出された各軸の最短移動時間のうち最も長い移動時
間に、前記各軸の移動時間を合致させるように、それら
各軸の加速度を修正して各軸の速度パターンを設定する
速度パターン設定手段と、この速度パターン設定手段に
より設定された速度パターンとなるように動作指令信号
を出力する動作指令信号出力手段とを具備するところに
特徴を有する(請求項3の発明)。
【0011】また、本発明の第2のロボットの制御装置
は、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の移
動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度とか
ら、前記各軸の最短移動時間を求める移動時間算出手段
と、前記各軸のうち移動時間を合致させる特定の軸を選
択する選択手段と、前記移動時間算出手段により算出さ
れた各軸の最短移動時間のうち最も長い移動時間に、前
記選択手段により選択された特定の軸の移動時間を合致
させるように、それら特定の軸の加速度を修正して前記
各軸の速度パターンを設定する速度パターン設定手段
と、この速度パターン設定手段により設定された速度パ
ターンとなるように動作指令信号を出力する動作指令信
号出力手段とを具備するところに特徴を有するものであ
る(請求項4の発明)。
は、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の移
動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度とか
ら、前記各軸の最短移動時間を求める移動時間算出手段
と、前記各軸のうち移動時間を合致させる特定の軸を選
択する選択手段と、前記移動時間算出手段により算出さ
れた各軸の最短移動時間のうち最も長い移動時間に、前
記選択手段により選択された特定の軸の移動時間を合致
させるように、それら特定の軸の加速度を修正して前記
各軸の速度パターンを設定する速度パターン設定手段
と、この速度パターン設定手段により設定された速度パ
ターンとなるように動作指令信号を出力する動作指令信
号出力手段とを具備するところに特徴を有するものであ
る(請求項4の発明)。
【0012】
【作用】本発明の請求項1のロボットの制御方法によれ
ば、現在位置から目標位置へ各軸を動作させる際に、各
軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間のうち最
も長い移動時間に各軸の移動時間を合致させるので、ロ
ボットの手先の移動に要する時間は最短であり、且つ、
各軸の動作開始時及び動作終了時を一致させる滑らかな
手先の移動を行うことができる。このとき、加速度を変
更することにより移動時間を長くするものであるから、
その移動時間において加速度を最小とすることができ
る。
ば、現在位置から目標位置へ各軸を動作させる際に、各
軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間のうち最
も長い移動時間に各軸の移動時間を合致させるので、ロ
ボットの手先の移動に要する時間は最短であり、且つ、
各軸の動作開始時及び動作終了時を一致させる滑らかな
手先の移動を行うことができる。このとき、加速度を変
更することにより移動時間を長くするものであるから、
その移動時間において加速度を最小とすることができ
る。
【0013】また、請求項2のロボットの制御方法によ
れば、現在位置から目標位置へ各軸を動作させる際に、
各軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間のうち
最も長い移動時間に特定の軸の移動時間を合致させるの
で、ロボットの手先の移動に要する時間は最短であり、
且つ、各軸のうち特定の軸の動作開始時及び動作終了時
を一致させる滑らかな手先の移動を行うことができる。
このとき、特定の軸に関しては、加速度を変更すること
により移動時間を長くするものであるから、その移動時
間において加速度を最小とすることができる。
れば、現在位置から目標位置へ各軸を動作させる際に、
各軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間のうち
最も長い移動時間に特定の軸の移動時間を合致させるの
で、ロボットの手先の移動に要する時間は最短であり、
且つ、各軸のうち特定の軸の動作開始時及び動作終了時
を一致させる滑らかな手先の移動を行うことができる。
このとき、特定の軸に関しては、加速度を変更すること
により移動時間を長くするものであるから、その移動時
間において加速度を最小とすることができる。
【0014】そして、本発明の請求項3のロボットの制
御装置によれば、移動時間算出手段により、現在位置か
ら目標位置へ各軸を動作させる際に、各軸を夫々最大の
速さで移動させる最短移動時間が求められ、速度パター
ン設定手段により、最短移動時間のうち最も長い移動時
間に各軸の移動時間を合致させるように各軸の加速度が
修正され、動作指令出力信号により、設定された速度パ
ターンで各軸を駆動するように動作指令信号が出力され
る。このとき、ロボットの手先の移動に要する時間は最
短であり、且つ、各軸の動作開始時及び動作終了時を一
致させる滑らかな手先の移動を行うことができ、さら
に、加速度を変更することにより移動時間を長くするも
のであるから、その移動時間において加速度を最小とす
ることができる。
御装置によれば、移動時間算出手段により、現在位置か
ら目標位置へ各軸を動作させる際に、各軸を夫々最大の
速さで移動させる最短移動時間が求められ、速度パター
ン設定手段により、最短移動時間のうち最も長い移動時
間に各軸の移動時間を合致させるように各軸の加速度が
修正され、動作指令出力信号により、設定された速度パ
ターンで各軸を駆動するように動作指令信号が出力され
る。このとき、ロボットの手先の移動に要する時間は最
短であり、且つ、各軸の動作開始時及び動作終了時を一
致させる滑らかな手先の移動を行うことができ、さら
に、加速度を変更することにより移動時間を長くするも
のであるから、その移動時間において加速度を最小とす
ることができる。
【0015】また、請求項4のロボットの制御装置によ
れば、特定の軸を選択する選択手段を設けたことによ
り、各軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間の
うち最も長い移動時間に特定の軸の移動時間を合致させ
ることができ、ロボットの手先の移動に要する時間は最
短であり、且つ、各軸のうち特定の軸の動作開始時及び
動作終了時を一致させる滑らかな手先の移動を行うこと
ができる。さらに、特定の軸に関しては、加速度を変更
することにより移動時間を長くするものであるから、そ
の移動時間において加速度を最小とすることができる。
れば、特定の軸を選択する選択手段を設けたことによ
り、各軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間の
うち最も長い移動時間に特定の軸の移動時間を合致させ
ることができ、ロボットの手先の移動に要する時間は最
短であり、且つ、各軸のうち特定の軸の動作開始時及び
動作終了時を一致させる滑らかな手先の移動を行うこと
ができる。さらに、特定の軸に関しては、加速度を変更
することにより移動時間を長くするものであるから、そ
の移動時間において加速度を最小とすることができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例(請求項1,3
に対応)について、図1ないし図5を参照して説明す
る。まず、図示はしないが、ロボットは、複数方向に動
作するアームの先端(手先)に、例えばワークを把持す
るためのハンドを備えて構成され、図1に示すように、
制御装置1からの動作指令信号により、各軸2(サーボ
モータ)が制御されて所定の動作(例えばパレタイズ作
業)を行うようになっている。
に対応)について、図1ないし図5を参照して説明す
る。まず、図示はしないが、ロボットは、複数方向に動
作するアームの先端(手先)に、例えばワークを把持す
るためのハンドを備えて構成され、図1に示すように、
制御装置1からの動作指令信号により、各軸2(サーボ
モータ)が制御されて所定の動作(例えばパレタイズ作
業)を行うようになっている。
【0017】さて、本実施例に係る制御装置1は、例え
ばマイクロコンピュータ等から構成され、図1に示すよ
うに、大きく分けて、演算部3と記憶部4とから構成さ
れている。そのうち、記憶部4には、例えばロボット言
語で記述された動作プログラム、ワークの取出位置や搬
送位置(目標位置)のデータ、各軸2に対して設定され
た移動速度(最大移動速度)及び最大加速度のデータ等
が記憶されている。
ばマイクロコンピュータ等から構成され、図1に示すよ
うに、大きく分けて、演算部3と記憶部4とから構成さ
れている。そのうち、記憶部4には、例えばロボット言
語で記述された動作プログラム、ワークの取出位置や搬
送位置(目標位置)のデータ、各軸2に対して設定され
た移動速度(最大移動速度)及び最大加速度のデータ等
が記憶されている。
【0018】そして、前記演算部3は、前記動作プログ
ラムを解析し、指示されたロボットの動作を行わせるべ
く、前記各軸2の速度パターンを設定し、動作指令信号
を出力するようになっている。また、演算部3には、前
記各軸2から現在位置のデータが入力されるようになっ
ている。
ラムを解析し、指示されたロボットの動作を行わせるべ
く、前記各軸2の速度パターンを設定し、動作指令信号
を出力するようになっている。また、演算部3には、前
記各軸2から現在位置のデータが入力されるようになっ
ている。
【0019】このとき、後の作用説明にて述べるよう
に、制御装置1は、前記各軸2の速度パターンを設定す
るにあたり、ロボットの手先の現在位置と目標位置とか
ら、各軸2の移動距離を算出し、それら各軸2毎の最大
移動速度及び最大加速度のデータから、各軸2の最短移
動時間を求めるようになっている。そして、それら各軸
2の最短移動時間のうち最も長い移動時間に各軸2の移
動時間を合致させるように、それら各軸2の加速度を修
正するように構成されている。従って、制御装置1が、
本発明にいう移動時間算出手段、速度パターン設定手
段、動作指令信号出力手段として機能するのである。
に、制御装置1は、前記各軸2の速度パターンを設定す
るにあたり、ロボットの手先の現在位置と目標位置とか
ら、各軸2の移動距離を算出し、それら各軸2毎の最大
移動速度及び最大加速度のデータから、各軸2の最短移
動時間を求めるようになっている。そして、それら各軸
2の最短移動時間のうち最も長い移動時間に各軸2の移
動時間を合致させるように、それら各軸2の加速度を修
正するように構成されている。従って、制御装置1が、
本発明にいう移動時間算出手段、速度パターン設定手
段、動作指令信号出力手段として機能するのである。
【0020】次に、上記構成の作用について、図2ない
し図5も参照して述べる。図2は、制御装置1が、各軸
2に対して動作指令信号を出力にあたって実行する速度
パターン設定の処理手順を示している。尚、この際に
は、予め各軸2の最大移動速度Vmax 及び最大加速度A
max が設定されて記憶部4に記憶されている。また、本
実施例では、説明の簡単化のために、各軸2に関してそ
の加速時及び減速時の加速度は夫々一定(等加速度)で
あり、また、加速時の加速度Aに対して減速時の加速度
を−Aとするものとしている。
し図5も参照して述べる。図2は、制御装置1が、各軸
2に対して動作指令信号を出力にあたって実行する速度
パターン設定の処理手順を示している。尚、この際に
は、予め各軸2の最大移動速度Vmax 及び最大加速度A
max が設定されて記憶部4に記憶されている。また、本
実施例では、説明の簡単化のために、各軸2に関してそ
の加速時及び減速時の加速度は夫々一定(等加速度)で
あり、また、加速時の加速度Aに対して減速時の加速度
を−Aとするものとしている。
【0021】ステップS1では、ロボットの手先を現在
位置から目標位置に移動させる際の各軸2の移動距離S
が算出される。この計算は、目標位置における各軸2の
位置から各軸2の現在位置を減算することにより行われ
る。次のステップS2では、各軸2の最短移動時間T0
が算出される。
位置から目標位置に移動させる際の各軸2の移動距離S
が算出される。この計算は、目標位置における各軸2の
位置から各軸2の現在位置を減算することにより行われ
る。次のステップS2では、各軸2の最短移動時間T0
が算出される。
【0022】この最短移動時間T0 は、図3に示すよう
に、移動距離Sを移動するために、速度0(時刻0)か
ら最大移動速度Vmax に至るまで最大加速度Amax で加
速し、最大移動速度Vmax の等速期間がしばらく続き、
その後、最大移動速度Vmaxから速度0まで最大加速度
−Amax で減速するという、いわば等脚台形状の速度パ
ターンにより求められる。このとき、移動距離Sは台形
の面積に等しいため、加速時間(=減速時間)をTa0と
すると、次の関係を存する。 S=Vmax ・(T0 −Ta0) …(1) Ta0=Vmax /Amax …(2)
に、移動距離Sを移動するために、速度0(時刻0)か
ら最大移動速度Vmax に至るまで最大加速度Amax で加
速し、最大移動速度Vmax の等速期間がしばらく続き、
その後、最大移動速度Vmaxから速度0まで最大加速度
−Amax で減速するという、いわば等脚台形状の速度パ
ターンにより求められる。このとき、移動距離Sは台形
の面積に等しいため、加速時間(=減速時間)をTa0と
すると、次の関係を存する。 S=Vmax ・(T0 −Ta0) …(1) Ta0=Vmax /Amax …(2)
【0023】このようにして各軸2の最短移動時間T0
が算出されると、次のステップS3では、それら各軸2
の最短移動時間T0 のうち最も長い移動時間T1 が求め
られる。そして、ステップS4では、全ての軸2の移動
時間を、T1 に合致させるように、各軸2の加速度がA
max からA1 に夫々修正される。
が算出されると、次のステップS3では、それら各軸2
の最短移動時間T0 のうち最も長い移動時間T1 が求め
られる。そして、ステップS4では、全ての軸2の移動
時間を、T1 に合致させるように、各軸2の加速度がA
max からA1 に夫々修正される。
【0024】この場合、移動時間が修正される軸2にお
いては、所定の移動距離Sをより長い移動時間T1 で移
動させることになるが、ここでは、基本的には、図4に
示すように、速度0(時刻0)から最大移動速度Vmax
に至るまで加速度A1 で加速し、最大移動速度Vmax の
等速期間がしばらく続き、その後、最大移動速度Vmax
から速度0まで最大加速度−A1 で減速するという速度
パターンとする。ところが、移動時間T1 がその軸2の
最短移動時間T0 からかなり長く延長される場合、言換
えれば移動距離Sが比較的小さい場合には、最大移動速
度Vmax にまで上昇しないうちに移動が完了するケース
も考えられる。
いては、所定の移動距離Sをより長い移動時間T1 で移
動させることになるが、ここでは、基本的には、図4に
示すように、速度0(時刻0)から最大移動速度Vmax
に至るまで加速度A1 で加速し、最大移動速度Vmax の
等速期間がしばらく続き、その後、最大移動速度Vmax
から速度0まで最大加速度−A1 で減速するという速度
パターンとする。ところが、移動時間T1 がその軸2の
最短移動時間T0 からかなり長く延長される場合、言換
えれば移動距離Sが比較的小さい場合には、最大移動速
度Vmax にまで上昇しないうちに移動が完了するケース
も考えられる。
【0025】まず、前者の場合つまり、図4に示すよう
に、Vmax <(T1 ・A1 /2)の場合においては、次
の(3),(4)式にて、加速時間Ta1(=減速時間)
及び加速度A1 が求められる。 S=Vmax ・(T1 −Ta1) …(3) Ta1=Vmax /A1 …(4)
に、Vmax <(T1 ・A1 /2)の場合においては、次
の(3),(4)式にて、加速時間Ta1(=減速時間)
及び加速度A1 が求められる。 S=Vmax ・(T1 −Ta1) …(3) Ta1=Vmax /A1 …(4)
【0026】一方、後者の場合つまり、図5に示すよう
に、Vmax ≧(T1 ・A1 /2)の場合においては、最
大移動速度Vmax の等速期間が存在せず、加速時間Ta1
(=減速時間)は、Ta1=T1 /2とされると共に、加
速度A1は、次の(5)式で求められる。 S=A1 ・T1 ・T1 /4 …(5)
に、Vmax ≧(T1 ・A1 /2)の場合においては、最
大移動速度Vmax の等速期間が存在せず、加速時間Ta1
(=減速時間)は、Ta1=T1 /2とされると共に、加
速度A1は、次の(5)式で求められる。 S=A1 ・T1 ・T1 /4 …(5)
【0027】このようにして各軸2の加速度A1及び加
速・減速時間Ta1が求められ、速度パターンが設定され
ると、この後、ステップS5にて、各軸2へ与える速度
指令値(各軸2のサンプリング時刻毎の速度等)が計算
される。しかる後、その速度指令値(動作指令信号)に
基づいてロボットが動作されるのであるが、このとき、
各軸2を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間T0
のうち最も長い移動時間T1 に各軸の移動時間が合致さ
れるので、ロボットの手先の移動に要する時間は最短で
あり、且つ、全ての軸2の動作開始時及び動作終了時を
一致させる滑らかな手先の移動を行うことができる。そ
して、移動時間をT1 に一致させるために、各軸2の加
速度A1 を変更しているが、図4及び図5のいずれの場
合でも、加速度A1 が修正された軸2にあっては、その
移動時間T1 において最小の加速度A1 に修正されてい
るのである。
速・減速時間Ta1が求められ、速度パターンが設定され
ると、この後、ステップS5にて、各軸2へ与える速度
指令値(各軸2のサンプリング時刻毎の速度等)が計算
される。しかる後、その速度指令値(動作指令信号)に
基づいてロボットが動作されるのであるが、このとき、
各軸2を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間T0
のうち最も長い移動時間T1 に各軸の移動時間が合致さ
れるので、ロボットの手先の移動に要する時間は最短で
あり、且つ、全ての軸2の動作開始時及び動作終了時を
一致させる滑らかな手先の移動を行うことができる。そ
して、移動時間をT1 に一致させるために、各軸2の加
速度A1 を変更しているが、図4及び図5のいずれの場
合でも、加速度A1 が修正された軸2にあっては、その
移動時間T1 において最小の加速度A1 に修正されてい
るのである。
【0028】このように本実施例によれば、ロボットの
各軸2の移動時間をT1に合致させるようにしたので、
ロボットの手先の動作を滑らかとすることができる。そ
して、移動時間の延長を、加速度A1 を小さくすること
により行うようにしたので、各軸2に対して最も小さい
加速度を与えることができ、ひいては、各軸2の加速時
及び減速時の速度変化を極力抑えることができ、ワーク
等への衝撃の発生を極力防止することができるものであ
る。
各軸2の移動時間をT1に合致させるようにしたので、
ロボットの手先の動作を滑らかとすることができる。そ
して、移動時間の延長を、加速度A1 を小さくすること
により行うようにしたので、各軸2に対して最も小さい
加速度を与えることができ、ひいては、各軸2の加速時
及び減速時の速度変化を極力抑えることができ、ワーク
等への衝撃の発生を極力防止することができるものであ
る。
【0029】図6及び図7は、本発明の第2の実施例
(請求項2,4に対応)を示すものである。この実施例
が上記第1の実施例と異なる点は、ロボットの全ての軸
2の移動時間を、T1に合致させるのではなく、選択さ
れた特定の軸2のみを移動時間T1に修正するようにし
たところにある。従って、本実施例では、図6に示すよ
うに、制御装置1には、選択手段としての操作部5が接
続されており、この操作部5の操作により、ロボットの
手先を現在位置から目標位置まで移動させる際の、各軸
2の移動時間を修正するか否かを軸2毎に選択すること
ができるようになっている。
(請求項2,4に対応)を示すものである。この実施例
が上記第1の実施例と異なる点は、ロボットの全ての軸
2の移動時間を、T1に合致させるのではなく、選択さ
れた特定の軸2のみを移動時間T1に修正するようにし
たところにある。従って、本実施例では、図6に示すよ
うに、制御装置1には、選択手段としての操作部5が接
続されており、この操作部5の操作により、ロボットの
手先を現在位置から目標位置まで移動させる際の、各軸
2の移動時間を修正するか否かを軸2毎に選択すること
ができるようになっている。
【0030】この場合、速度パターン設定の処理の手順
は、図7に示すようになる。ここで、上記第1の実施例
と同様に、ステップS11では、ロボットの手先を現在
位置から目標位置に移動させる際の各軸2の移動距離S
が算出され、ステップS12では、各軸2の最短移動時
間T0 が算出され、ステップS13では、それら各軸2
の最短移動時間T0 のうち最も長い移動時間T1 が求め
られる。
は、図7に示すようになる。ここで、上記第1の実施例
と同様に、ステップS11では、ロボットの手先を現在
位置から目標位置に移動させる際の各軸2の移動距離S
が算出され、ステップS12では、各軸2の最短移動時
間T0 が算出され、ステップS13では、それら各軸2
の最短移動時間T0 のうち最も長い移動時間T1 が求め
られる。
【0031】そして、ステップS14では、操作部5の
操作によって選択された特定の軸2について、その移動
時間がT1 に延長されると共に、その際の加速度A1 が
求められ、各軸2の速度パターンが設定されるのであ
る。この加速度A1 の算出方法は、上記第1の実施例と
同様であるため説明を省略する。ステップS15では、
各軸2へ与える速度指令値が計算される。
操作によって選択された特定の軸2について、その移動
時間がT1 に延長されると共に、その際の加速度A1 が
求められ、各軸2の速度パターンが設定されるのであ
る。この加速度A1 の算出方法は、上記第1の実施例と
同様であるため説明を省略する。ステップS15では、
各軸2へ与える速度指令値が計算される。
【0032】この実施例によれば、やはり、各軸2を夫
々最大の速さで移動させる最短移動時間T0 のうち最も
長い移動時間T1 に特定の軸2の移動時間を合致させる
ので、ロボットの手先の移動に要する時間は最短であ
り、且つ、各軸2のうち特定の軸2の動作開始時及び動
作終了時を一致させる滑らかな手先の移動を行うことが
できる。このとき、特定の軸2に関しては、加速度A1
を変更することにより移動時間を長くするものであるか
ら、その移動時間T1 において加速度A1を最小とする
ことができる。
々最大の速さで移動させる最短移動時間T0 のうち最も
長い移動時間T1 に特定の軸2の移動時間を合致させる
ので、ロボットの手先の移動に要する時間は最短であ
り、且つ、各軸2のうち特定の軸2の動作開始時及び動
作終了時を一致させる滑らかな手先の移動を行うことが
できる。このとき、特定の軸2に関しては、加速度A1
を変更することにより移動時間を長くするものであるか
ら、その移動時間T1 において加速度A1を最小とする
ことができる。
【0033】従って、上記第1の実施例と同様に、特定
の軸2の移動時間を合致させてロボットの動作を滑らか
とすることができるものであって、特定の軸2の加速時
及び減速時の速度変化を極力小さく抑えることができ、
ひいては、各軸2の加速時及び減速時の速度変化を極力
抑えることができ、ワーク等への衝撃の発生を極力防止
することができるものである。
の軸2の移動時間を合致させてロボットの動作を滑らか
とすることができるものであって、特定の軸2の加速時
及び減速時の速度変化を極力小さく抑えることができ、
ひいては、各軸2の加速時及び減速時の速度変化を極力
抑えることができ、ワーク等への衝撃の発生を極力防止
することができるものである。
【0034】尚、本発明は上記した各実施例に限定され
るものではなく、例えば、加速度が一定な直線加減速で
なく、加速,減速期間の初期及び終期において滑らかに
速度が変化するように加速度が変化するいわゆるS字加
減速を採用するようにしても良いなど、要旨を逸脱しな
い範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
るものではなく、例えば、加速度が一定な直線加減速で
なく、加速,減速期間の初期及び終期において滑らかに
速度が変化するように加速度が変化するいわゆるS字加
減速を採用するようにしても良いなど、要旨を逸脱しな
い範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【0035】
【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
によれば、次のような優れた効果を奏する。即ち、請求
項1のロボットの制御方法によれば、現在位置から目標
位置まで移動させる際の各軸の移動距離とそれら各軸の
最大移動速度及び最大加速度とから、前記各軸の最短移
動時間を求め、それら各軸の最短移動時間のうち最も長
い移動時間に、前記各軸の移動時間を合致させるよう
に、それら各軸の加速度を修正するようにしたので、各
軸の移動時間を合致させてロボットの動作を滑らかとす
ることができるものであって、加速時及び減速時の速度
変化を極力小さく抑えることができる。
によれば、次のような優れた効果を奏する。即ち、請求
項1のロボットの制御方法によれば、現在位置から目標
位置まで移動させる際の各軸の移動距離とそれら各軸の
最大移動速度及び最大加速度とから、前記各軸の最短移
動時間を求め、それら各軸の最短移動時間のうち最も長
い移動時間に、前記各軸の移動時間を合致させるよう
に、それら各軸の加速度を修正するようにしたので、各
軸の移動時間を合致させてロボットの動作を滑らかとす
ることができるものであって、加速時及び減速時の速度
変化を極力小さく抑えることができる。
【0036】また、請求項2のロボットの制御方法によ
れば、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の
移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度と
から、前記各軸の最短移動時間を求め、それら各軸の最
短移動時間のうち最も長い移動時間に、前記各軸のうち
特定の軸の移動時間を合致させるように、それら特定の
軸の加速度を修正するようにしたので、各軸のうち特定
の軸に関して、動作開始時及び動作終了時を一致させる
滑らかな手先の移動を行うことができ、その移動時間に
おいて加速度を最小とすることができ、ロボットの動作
を滑らかとすることができるものであって、加速時及び
減速時の速度変化を極力小さく抑えることができる。
れば、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の
移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度と
から、前記各軸の最短移動時間を求め、それら各軸の最
短移動時間のうち最も長い移動時間に、前記各軸のうち
特定の軸の移動時間を合致させるように、それら特定の
軸の加速度を修正するようにしたので、各軸のうち特定
の軸に関して、動作開始時及び動作終了時を一致させる
滑らかな手先の移動を行うことができ、その移動時間に
おいて加速度を最小とすることができ、ロボットの動作
を滑らかとすることができるものであって、加速時及び
減速時の速度変化を極力小さく抑えることができる。
【0037】そして、請求項3のロボットの制御装置に
よれば、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸
の移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度
とから、前記各軸の最短移動時間を求める移動時間算出
手段と、この移動時間算出手段により算出された各軸の
最短移動時間のうち最も長い移動時間に、前記各軸の移
動時間を合致させるように、それら各軸の加速度を修正
して各軸の速度パターンを設定する速度パターン設定手
段と、この速度パターン設定手段により設定された速度
パターンとなるように動作指令信号を出力する動作指令
信号出力手段とを具備するので、各軸の移動時間を合致
させてロボットの動作を滑らかとすることができるもの
であって、加速時及び減速時の速度変化を極力小さく抑
えることができる。
よれば、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸
の移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度
とから、前記各軸の最短移動時間を求める移動時間算出
手段と、この移動時間算出手段により算出された各軸の
最短移動時間のうち最も長い移動時間に、前記各軸の移
動時間を合致させるように、それら各軸の加速度を修正
して各軸の速度パターンを設定する速度パターン設定手
段と、この速度パターン設定手段により設定された速度
パターンとなるように動作指令信号を出力する動作指令
信号出力手段とを具備するので、各軸の移動時間を合致
させてロボットの動作を滑らかとすることができるもの
であって、加速時及び減速時の速度変化を極力小さく抑
えることができる。
【0038】また、請求項4のロボットの制御装置によ
れば、特定の軸を選択する選択手段を設けたことによ
り、各軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間の
うち最も長い移動時間に特定の軸の移動時間を合致させ
ることができ、ロボットの手先の移動に要する時間は最
短であり、且つ、各軸のうち特定の軸の動作開始時及び
動作終了時を一致させる滑らかな手先の移動を行うこと
ができる。さらに、特定の軸に関しては、加速度を変更
することにより移動時間を長くするものであるから、そ
の移動時間において加速度を最小とすることができ、加
速時及び減速時の速度変化を極力小さく抑えることがで
きるものである。
れば、特定の軸を選択する選択手段を設けたことによ
り、各軸を夫々最大の速さで移動させる最短移動時間の
うち最も長い移動時間に特定の軸の移動時間を合致させ
ることができ、ロボットの手先の移動に要する時間は最
短であり、且つ、各軸のうち特定の軸の動作開始時及び
動作終了時を一致させる滑らかな手先の移動を行うこと
ができる。さらに、特定の軸に関しては、加速度を変更
することにより移動時間を長くするものであるから、そ
の移動時間において加速度を最小とすることができ、加
速時及び減速時の速度変化を極力小さく抑えることがで
きるものである。
【図1】本発明の第1の実施例を示すもので、制御装置
の構成を概略的に示すブロック図
の構成を概略的に示すブロック図
【図2】各軸に対する速度パターンの設定の手順を示す
図
図
【図3】最短移動時間における速度パターンを示す図
【図4】移動時間を延長した際の速度パターンを示す図
【図5】図4とは異なる場合の速度パターンを示す図
【図6】本発明の第2の実施例を示す図1相当図
【図7】図2相当図
図面中、1は制御装置、2は各軸、3は演算部、4は記
憶部、5は操作部を示す。
憶部、5は操作部を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数軸により移動されるロボットの手先
を、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆
動を制御する方法において、 前記現在位置から目標位置まで移動させる際の前記各軸
の移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度
とから、前記各軸の最短移動時間を求め、 それら各軸の最短移動時間のうち最も長い移動時間に、
前記各軸の移動時間を合致させるように、それら各軸の
加速度を修正することを特徴とするロボットの制御方
法。 - 【請求項2】 複数軸により移動されるロボットの手先
を、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆
動を制御する方法において、 前記現在位置から目標位置まで移動させる際の前記各軸
の移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度
とから、前記各軸の最短移動時間を求め、 それら各軸の最短移動時間のうち最も長い移動時間に、
前記各軸のうち特定の軸の移動時間を合致させるよう
に、それら特定の軸の加速度を修正することを特徴とす
るロボットの制御方法。 - 【請求項3】 複数軸により移動されるロボットの手先
を、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆
動を制御するものにおいて、 前記現在位置から目標位置まで移動させる際の前記各軸
の移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度
とから、前記各軸の最短移動時間を求める移動時間算出
手段と、 この移動時間算出手段により算出された各軸の最短移動
時間のうち最も長い移動時間に、前記各軸の移動時間を
合致させるように、それら各軸の加速度を修正して各軸
の速度パターンを設定する速度パターン設定手段と、 この速度パターン設定手段により設定された速度パター
ンとなるように動作指令信号を出力する動作指令信号出
力手段とを具備することを特徴とするロボットの制御装
置。 - 【請求項4】 複数軸により移動されるロボットの手先
を、現在位置から目標位置まで移動させる際の各軸の駆
動を制御するものにおいて、 前記現在位置から目標位置まで移動させる際の前記各軸
の移動距離とそれら各軸の最大移動速度及び最大加速度
とから、前記各軸の最短移動時間を求める移動時間算出
手段と、 前記各軸のうち移動時間を合致させる特定の軸を選択す
る選択手段と、 前記移動時間算出手段により算出された各軸の最短移動
時間のうち最も長い移動時間に、前記選択手段により選
択された特定の軸の移動時間を合致させるように、それ
ら特定の軸の加速度を修正して前記各軸の速度パターン
を設定する速度パターン設定手段と、 この速度パターン設定手段により設定された速度パター
ンとなるように動作指令信号を出力する動作指令信号出
力手段とを具備することを特徴とするロボットの制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26918894A JPH08126980A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | ロボットの制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26918894A JPH08126980A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | ロボットの制御方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08126980A true JPH08126980A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17468911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26918894A Pending JPH08126980A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | ロボットの制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08126980A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017228318A (ja) * | 2017-09-21 | 2017-12-28 | Ntn株式会社 | リンク作動装置の制御装置 |
JP2020506815A (ja) * | 2017-02-08 | 2020-03-05 | ユニバーシティ オブ プレトリア | ロボット |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP26918894A patent/JPH08126980A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020506815A (ja) * | 2017-02-08 | 2020-03-05 | ユニバーシティ オブ プレトリア | ロボット |
JP2017228318A (ja) * | 2017-09-21 | 2017-12-28 | Ntn株式会社 | リンク作動装置の制御装置 |
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