JPH081560A - ロボットの振動抑制方法および装置 - Google Patents
ロボットの振動抑制方法および装置Info
- Publication number
- JPH081560A JPH081560A JP15941594A JP15941594A JPH081560A JP H081560 A JPH081560 A JP H081560A JP 15941594 A JP15941594 A JP 15941594A JP 15941594 A JP15941594 A JP 15941594A JP H081560 A JPH081560 A JP H081560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- drive
- drive motor
- robot
- acceleration signals
- 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
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回動可能につながって同方向に可動する第１ア
ームと第２アームのそれぞれに発生する減速機に起因す
るトルクリップルを相殺させることにより、アームの振
動を抑制する。 【構成】前記第１アームと前記第２アームのそれぞれの
駆動モータの加速度信号を検出し、前記両駆動モータの
加速度信号が逆位相になるように一方の駆動モータを基
準として他方の駆動モータの時間差を算出し、他方の駆
動モータのをその時間差分だけ遅らせて動作するように
運転する。
ームと第２アームのそれぞれに発生する減速機に起因す
るトルクリップルを相殺させることにより、アームの振
動を抑制する。 【構成】前記第１アームと前記第２アームのそれぞれの
駆動モータの加速度信号を検出し、前記両駆動モータの
加速度信号が逆位相になるように一方の駆動モータを基
準として他方の駆動モータの時間差を算出し、他方の駆
動モータのをその時間差分だけ遅らせて動作するように
運転する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットの振動抑制方法
に関し、特に、駆動モータとアーム間の動力伝達機構で
ある減速機の構造に起因して生ずるロボットアームの振
動を抑制する方法および装置に関する。
に関し、特に、駆動モータとアーム間の動力伝達機構で
ある減速機の構造に起因して生ずるロボットアームの振
動を抑制する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動モータとアーム間の動力伝達機構と
して減速機を有するロボットは、その減速機の特性によ
り駆動モータの回転数の数倍の周波数成分のトルクリッ
プルが発生する。このトルクリップルによりロボットの
アームは振動を生じる。
して減速機を有するロボットは、その減速機の特性によ
り駆動モータの回転数の数倍の周波数成分のトルクリッ
プルが発生する。このトルクリップルによりロボットの
アームは振動を生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、これによって生
じる振動は外乱オブザーバやセンサフィードバックの制
御手法によって振動を低減していた。しかしながら、駆
動モータのトルクの絶対値が向上するにつれ、トルクリ
ップルも増加しアームの振動を増加させるため、これら
の制御では対処しきれない。そこで本発明は、このトル
クリップルの値を低減させ、振動を抑制することを目的
とする。
じる振動は外乱オブザーバやセンサフィードバックの制
御手法によって振動を低減していた。しかしながら、駆
動モータのトルクの絶対値が向上するにつれ、トルクリ
ップルも増加しアームの振動を増加させるため、これら
の制御では対処しきれない。そこで本発明は、このトル
クリップルの値を低減させ、振動を抑制することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、回動可能に連結され同方向に可動する第
１アームと第２アームを有し、それぞれのアームをそれ
ぞれの駆動モータによりそれぞれの減速機を介して駆動
するロボットの振動抑制方法において、前記第１アーム
と前記第２アームのそれぞれの駆動モータの加速度信号
を検出し、前記両駆動モータの加速度信号が逆位相にな
るように一方の駆動モータを基準として他方の駆動モー
タの時間差を算出し、前記他方の駆動モータのをその時
間差分だけ遅らせて動作するように運転することを特徴
とするものである。
め、本発明は、回動可能に連結され同方向に可動する第
１アームと第２アームを有し、それぞれのアームをそれ
ぞれの駆動モータによりそれぞれの減速機を介して駆動
するロボットの振動抑制方法において、前記第１アーム
と前記第２アームのそれぞれの駆動モータの加速度信号
を検出し、前記両駆動モータの加速度信号が逆位相にな
るように一方の駆動モータを基準として他方の駆動モー
タの時間差を算出し、前記他方の駆動モータのをその時
間差分だけ遅らせて動作するように運転することを特徴
とするものである。
【０００５】
【作用】上記手段により、減速機によって周波数を数倍
されたトルクリップルによりロボットの第１アームが振
動する。その時第２アームが第１アームと逆側に振動し
てお互いに動作力の反力が干渉し振動が低減する。すな
わち、本発明は、本発明の対象となるロボットアームは
回動可能に連結され同方向に可動する第１アームと第２
アームを有している点に着目し、それぞれ発生するトル
クリップルを相殺させるものである。
されたトルクリップルによりロボットの第１アームが振
動する。その時第２アームが第１アームと逆側に振動し
てお互いに動作力の反力が干渉し振動が低減する。すな
わち、本発明は、本発明の対象となるロボットアームは
回動可能に連結され同方向に可動する第１アームと第２
アームを有している点に着目し、それぞれ発生するトル
クリップルを相殺させるものである。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図にもとづいて説明
する。図３は本発明が対象とするロボットの機構例であ
り、図示するように、上腕アーム１ａと、下腕アーム１
ｂは回動可能につながって同一平面で同じ方向に可動す
るものである。なお、上腕アーム１ａの先端１ｃに、複
数関節からなる手首軸が付加されたものでもよい。一般
に手首軸はアームに比較して小さなものであり、振動に
はほとんど寄与しない。このようなロボットを制御する
本発明方法を実施する装置例を図１に示す。上腕アーム
１ａと、下腕アーム１ｂはそれぞれ減速機２ａ，２ｂを
介してモータ３ａ，３ｂから駆動される。モータ３ａ，
３ｂの出力である位置信号ｘａ，ｘｂは、モータ制御手
段４ａ，４ｂにそれぞれ負帰還され、アーム位置指令値
Ｐａ，Ｐｂとの偏差が無くなるように制御される。な
お、モータ制御手段４ａ，４ｂは、位置信号ｘａ，ｘｂ
の１回微分値である速度についても、マイナーループと
して持ち、速度制御されるのが一般的である。前記位置
信号ｘａ，ｘｂを微分器５ａ，５ｂで２回時間微分して
加速度信号αａ，αｂが求められる。位相差算出手段
は、この加速度信号αａ，αｂから両信号の位相差（Δ
ｔ）を算出する。遅延手段７はアーム位置指令値Ｐａを
Δｔだけ遅延させてモータ制御手段４ａに伝えるように
なっている。
する。図３は本発明が対象とするロボットの機構例であ
り、図示するように、上腕アーム１ａと、下腕アーム１
ｂは回動可能につながって同一平面で同じ方向に可動す
るものである。なお、上腕アーム１ａの先端１ｃに、複
数関節からなる手首軸が付加されたものでもよい。一般
に手首軸はアームに比較して小さなものであり、振動に
はほとんど寄与しない。このようなロボットを制御する
本発明方法を実施する装置例を図１に示す。上腕アーム
１ａと、下腕アーム１ｂはそれぞれ減速機２ａ，２ｂを
介してモータ３ａ，３ｂから駆動される。モータ３ａ，
３ｂの出力である位置信号ｘａ，ｘｂは、モータ制御手
段４ａ，４ｂにそれぞれ負帰還され、アーム位置指令値
Ｐａ，Ｐｂとの偏差が無くなるように制御される。な
お、モータ制御手段４ａ，４ｂは、位置信号ｘａ，ｘｂ
の１回微分値である速度についても、マイナーループと
して持ち、速度制御されるのが一般的である。前記位置
信号ｘａ，ｘｂを微分器５ａ，５ｂで２回時間微分して
加速度信号αａ，αｂが求められる。位相差算出手段
は、この加速度信号αａ，αｂから両信号の位相差（Δ
ｔ）を算出する。遅延手段７はアーム位置指令値Ｐａを
Δｔだけ遅延させてモータ制御手段４ａに伝えるように
なっている。
【０００７】次に、この装置の使用方法を説明する。ロ
ボットのゼロ点調整を行う場合、例として上腕アーム
（第２アーム）１ａと下腕アーム（第２アーム）１ｂを
反時計回りに同速度で同時に動作させて加速度信号を得
る。図４（ａ）にこの加速度信号を示す。このように通
常、上腕アーム１と下腕アーム２の加速度信号は△ｔ時
間だけ位相がずれている。この位相ずれは駆動モータと
減速機とロボットのアームの取付時の位置のばらつきに
よって生じる。よって時間差△ｔはロボットごとに異な
るが、動作中にΔｔが変化することはない。したがって
この時間差△ｔの算出は、ロボットの実動作開始前に算
出しておくことができる。実稼働時、両アームを同時に
駆動させる必要がある場合は、この△ｔ時間だけ一方の
アームを遅らせて動作を開始する。図４（ｂ）に△ｔ時
間だけ位相をずらした場合のモータの加速度信号を示
す。図５に本発明を用いた時のロボットのアーム先端の
振動加速度（ｂ）と、従来（△ｔ時間だけ位相をずらさ
なかった場合）のアーム先端の振動加速度（ａ）を示
す。本発明により従来と比べて振動が約１／２になって
いることがわかる。
ボットのゼロ点調整を行う場合、例として上腕アーム
（第２アーム）１ａと下腕アーム（第２アーム）１ｂを
反時計回りに同速度で同時に動作させて加速度信号を得
る。図４（ａ）にこの加速度信号を示す。このように通
常、上腕アーム１と下腕アーム２の加速度信号は△ｔ時
間だけ位相がずれている。この位相ずれは駆動モータと
減速機とロボットのアームの取付時の位置のばらつきに
よって生じる。よって時間差△ｔはロボットごとに異な
るが、動作中にΔｔが変化することはない。したがって
この時間差△ｔの算出は、ロボットの実動作開始前に算
出しておくことができる。実稼働時、両アームを同時に
駆動させる必要がある場合は、この△ｔ時間だけ一方の
アームを遅らせて動作を開始する。図４（ｂ）に△ｔ時
間だけ位相をずらした場合のモータの加速度信号を示
す。図５に本発明を用いた時のロボットのアーム先端の
振動加速度（ｂ）と、従来（△ｔ時間だけ位相をずらさ
なかった場合）のアーム先端の振動加速度（ａ）を示
す。本発明により従来と比べて振動が約１／２になって
いることがわかる。
【０００８】以上述べた実施例では、両アームが同時に
駆動される場合に限られたが、片方のアームしか駆動さ
れない場合は、駆動側の位置信号を反転させたものを非
駆動側にフィードバックすればよい。すなわち、図２に
示すように、アーム位置指令の有無判定手段（図示せ
ず）により、例えば、上腕アームの駆動が無いと判定さ
れた場合は、下腕アームの位置信号を反転器８によって
反転させて上腕アームの制御手段にフィードバックす
る。これにより、駆動側の振動と逆位相の振動を非駆動
側に生じさせることができ、結果として全体の振動は抑
制できる。
駆動される場合に限られたが、片方のアームしか駆動さ
れない場合は、駆動側の位置信号を反転させたものを非
駆動側にフィードバックすればよい。すなわち、図２に
示すように、アーム位置指令の有無判定手段（図示せ
ず）により、例えば、上腕アームの駆動が無いと判定さ
れた場合は、下腕アームの位置信号を反転器８によって
反転させて上腕アームの制御手段にフィードバックす
る。これにより、駆動側の振動と逆位相の振動を非駆動
側に生じさせることができ、結果として全体の振動は抑
制できる。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、特
別な制御を用いずに各アームの動作力を干渉させて反力
を減少させ、アームの振動を低減させることができる。
また、本発明は従来のロボット制御装置に遅延手段また
は反転手段等を付加するだけでよく、極めて簡単に実施
できるという効果がある。
別な制御を用いずに各アームの動作力を干渉させて反力
を減少させ、アームの振動を低減させることができる。
また、本発明は従来のロボット制御装置に遅延手段また
は反転手段等を付加するだけでよく、極めて簡単に実施
できるという効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す制御ブロック図
【図２】本発明の他の実施例を示す制御ブロック図
【図３】ロボットの機構例を示す図
【図４】本発明を用いた場合と従来の駆動モータの加速
度信号を示す図
度信号を示す図
【図５】本発明を用いた場合と従来のアーム先端の振動
加速度を示す図
加速度を示す図
１ａ 上腕アーム １ｂ 下腕アーム ２ａ，２ｂ 減速機 ３ａ，３ｂ モータ３ａ，３ｂ ４ａ，４ｂ モータ制御手段 ５ａ，５ｂ 微分器 ６ 位相差算出手段 ７ 遅延手段 ８ 反転手段 Ｐａ，Ｐｂ アーム位置指令値 αａ，αｂ 加速度信号 ｘａ，ｘｂ 位置信号
Claims (3)
- 【請求項１】 回動可能に連結され同方向に可動する第
１アームと第２アームを有し、それぞれのアームをそれ
ぞれの駆動モータによりそれぞれの減速機を介して駆動
するロボットの振動抑制方法において、 前記第１アームと前記第２アームのそれぞれの駆動モー
タの加速度信号を検出し、 前記両駆動モータの加速度信号が逆位相になるように一
方の駆動モータを基準として他方の駆動モータの時間差
を算出し、 前記第１アームと前記第２アームを同時に動作させる場
合に、前記他方の駆動モータのをその時間差分だけ遅ら
せて動作するように運転することを特徴とするロボット
の振動抑制方法。 - 【請求項２】 回動可能に連結され同方向に可動する第
１アームと第２アームを有し、それぞれのアームをそれ
ぞれの駆動モータによりそれぞれの減速機を介して駆動
するロボットの振動抑制装置において、 前記第１アームと前記第２アームのそれぞれの駆動モー
タの加速度信号を検出する手段と、 前記両駆動モータの加速度信号が逆位相になるように一
方の駆動モータを基準として他方の駆動モータの時間差
を算出する手段と、 前記第１アームと前記第２アームを同時に動作させる場
合に、前記他方の駆動モータのを前記時間差分だけ遅ら
せて動作させて駆動制御する手段と、を備えたことを特
徴とするロボットの振動抑制装置。 - 【請求項３】 回動可能に連結され同方向に可動する第
１アームと第２アームを有し、それぞれのアームをそれ
ぞれの駆動モータによりそれぞれの減速機を介して駆動
するロボットの制御装置において、 前記第１アームと前記第２アームのそれぞれの駆動モー
タの加速度信号を検出する手段と、 前記第１アームと前記第２アームの駆動指令の有無を判
定する手段と、 前記駆動指令がどちらか一方の場合は、その駆動側の駆
動モータの加速度信号を反転させて、非駆動側に帰還さ
せて、非駆動側を駆動する手段と、 前記第１アームと前記第２アームを同時に動作させる場
合に、前記他方の駆動モータのを前記時間差分だけ遅ら
せて動作させて駆動制御する手段と、を備えたことを特
徴とするロボットの振動抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15941594A JPH081560A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | ロボットの振動抑制方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15941594A JPH081560A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | ロボットの振動抑制方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081560A true JPH081560A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15693254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15941594A Pending JPH081560A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | ロボットの振動抑制方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081560A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005177927A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Yaskawa Electric Corp | 移動ロボット |
| CN110465936A (zh) * | 2018-05-09 | 2019-11-19 | 发那科株式会社 | 控制系统和被驱动体的控制方法 |
| CN111015661A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 北京无线电测量研究所 | 一种机器人柔性负载主动振动控制方法和系统 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP15941594A patent/JPH081560A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005177927A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Yaskawa Electric Corp | 移動ロボット |
| CN110465936A (zh) * | 2018-05-09 | 2019-11-19 | 发那科株式会社 | 控制系统和被驱动体的控制方法 |
| CN111015661A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 北京无线电测量研究所 | 一种机器人柔性负载主动振动控制方法和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3595357B2 (ja) | ディジタルサーボによるタンデム制御方法 | |
| JPH10329063A (ja) | ロボット制御装置 | |
| JPH081560A (ja) | ロボットの振動抑制方法および装置 | |
| JPH09212203A (ja) | ロボット制御装置 | |
| JP4038805B2 (ja) | 電動機の摩擦補償方法 | |
| JPH0974783A (ja) | モータ制御装置 | |
| JPH08278821A (ja) | サーボ制御系の制振方法 | |
| JPH0793003A (ja) | 電動機の制御装置 | |
| JPH07185817A (ja) | 多軸ロボットのウィービング制御方法 | |
| JPH05252779A (ja) | ロボットのサーボ制御装置 | |
| JP3438195B2 (ja) | モータの制御装置 | |
| JPH0792702B2 (ja) | 制御装置 | |
| JPH08286759A (ja) | 静摩擦を補償するロボット駆動制御方法 | |
| JP7358942B2 (ja) | モータ制御装置及びモータ制御方法 | |
| JPH0358106A (ja) | 高速位置決め制御方法 | |
| JPH117303A (ja) | サーボ系の駆動制御装置 | |
| JPH053692A (ja) | 減速機付モーターの位置決め制御装置 | |
| JP5063981B2 (ja) | 電動機の位置制御装置 | |
| JP2007144621A (ja) | ロボットの制御装置 | |
| WO1993019900A1 (en) | Vibration reduction control apparatus for robots | |
| JPH01119808A (ja) | サーボ制御装置 | |
| JPH0720940A (ja) | サーボ制御装置 | |
| JPH0789299B2 (ja) | サ−ボ装置 | |
| JP3589251B2 (ja) | 速度フィードバック遅れ補正方法 | |
| JPH03107385A (ja) | 軌跡制御装置 |