JPH0818264B2 - ロボットの制御方法 - Google Patents

ロボットの制御方法

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JPH0818264B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピューター数値
制御用工作機械又はロボット等に適用される制御方法に
関し、特に制御器における特性関数と入力される電圧波
とによりたたみ込みを行い、その結果を表わす出力電
圧波形を利用してロボットを制御するようにされたロボ
ットの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来におけるロボットの制御方法は、正
(+)ランプ関数からなる加速区間と速度一定の等速区
間及び負(−)ランプ関数をなす減速区間とからなる台
形の速度軌跡を利用するか、多項式を利用してそれを実
現してきた。すなわち、特開平2−148111号に掲
載された従来技術によれば、図1に示すごとく、直線区
間を有する台形速度軌跡を用いてロボットを制御してき
たし、ここで用いた速度軌跡は印加される電圧波形と等
価のものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術の制御方法は、速度V対時間tの関係にお
いて図示のごとく、点A,B,C,Dで速度が不連続的
に急に変化されるため、ロボットの駆動時振動を発生さ
せる原因となり、さらにロボットの絶対位置への制御が
困難であるという問題があった。すなわち、上記図1に
示す速度関数の微分を行うと、図2に示すような加速度
関数が求められるようになり、この加速度関数は電流に
比例するため、電流波形と等価であるということができ
。したがって、図2に実線で示す加速度のような波形
の電流が印加される場合には、ロボットが無理なく動作
することになるが、実際には、図2の加速軌跡と同一波
形の電流を印加し難いという問題点があった。つまり図
1の加速される区間においては、図2の加速度と該当さ
れる電流が印加されるべきであるが、慣性力によって
i1 に該当するオーバシュートされた電流が印加され、
等速度区間においては加速度はゼロになるが、慣性力に
より電流はゼロ点にとどまらず、 i2 に該当するオー
バシュートされた電流が印加される。また、減速区間に
おいては加速度−a に該当する電流が印加されるべき
であるが、上記と同様慣性力により i3 に該当される
オーバシュートされた電流が印加されることになる。
のようにオーバシュートされた電流が生じる区間におい
ては、ロボットが慣性力により目標地点から外れるオー
バシュートが生ずるようになり、その結果、ロボットが
振動されるという問題が生じた。さらに、従来において
はこのような問題点だけでなく、任意のサンプリング時
間における目標位置を求めるために、直線加減速曲線を
積分すべきであるが、この場合、直線軌跡の下部分の図
1に示すE部分のみを計算し、残余のP部分はされない
ようになり、ロボットの絶対位置を制御し難いという問
題があった。
【0004】
【発明の目的】したがって、この発明は上記種々の問題
点を解決するためになされたものであって、あらかじめ
定められた位置とロボット駆動手段の出力を勘案して算
出された最大速度値と、この数値にかかわるデジタル制
御器の特性関数とによりたたみ込みを行った後、その結
果により表われる出力を用いロボットを振動なく制御し
得るようにし、さらにロボットを構成する多軸が同時に
動作されて同一時間に停止する、いわゆる同期動作を具
現できるようされたロボットの制御方法を提供すること
を目的としている。また、この発明の他の目的は、モー
タ加速度,トルクレベルで制御することにより速度及び
位置制御の連続ができ、かつ精度を向上させることがで
きるコンボルーションを用いたロボット制御方法を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係るロボット
制御方法は、ロボットの制御器の特性関数をデジタル化
されたインパルス列として予め記憶装置に記憶しておく
とともに、ロボットの目標変位量とロボットの各軸の最
大速度値とから上記制御器の特性関数に同期する速度イ
ンパルス列を生成する第1のステップと、上記第1のス
テップにおいて生成された速度インパルス列と前記記憶
装置に記憶されている制御器の特性関数とによりたたみ
込みを行い、ロボットの速度制御値を算出する第2のス
テップと、該第2のステチプにおいて算出された速度制
御値から位置制御値を算出する第3のステップと、上記
第2のステップおよび第3のステップにおいて算出した
速度制御値および位置制御値によりロボットを駆動させ
る第4のステップとからなることを特徴とする。
【0006】
【実施例】以下、この発明の一実施例を添付図面に沿っ
詳述する。図3は、入力としてのロボットの位置変位
量を最大速度の所定周期をもつデジタル化されたインパ
ルス列によりサンプリングし表わしたグラフ、図4は図
3においてサンプリングした周期と同一の周期で制御器
の特性関数をサンプリングす ることによりデジタル化さ
れた大きさをもつインパルス列で表わしたグラフ、図5
たたみ込みにより求めた速度軌跡を表わすものであ
り、図6は図5に示す速度軌跡を時間で微分して示す加
速度軌跡、図7はこの発明の動作順を示すフローチャー
トである。
【0007】まず、この実施例に適用されるたたみ込み
について説明する。駆動電圧と同期してデジタル化され
速度のインパルス列をx「n]とし、この速度のイン
パルス列に関わる制御器の特性関数をデジタル化された
インパルス列を表わす関数h「n]とするとき、あたえ
られた2つの関数x[n],h「n」のたたみ込みによ
り得られる速度軌跡y「n]は次のように定義される。
y[n]=x「0]h[n]+x[1]h[n−1]+
・・・・+x[k]h[n−k]+・・・・+x「n]
h「0] …(1)また、上記式(1)を二進演算子
で表わすとつぎの通りである。 y[n]=x[n]*h[n]・・・・(2) この発明においてはデジタル信号をその対象とするた
め、これを離散型たたみ込みという。
【0008】一方、上記式(1)と(2)の離散型たた
み込みを加算記号(Σ)を用いて表わすとつぎの通りで
ある。 y(n)=x[n]*h[n] n =Σx[k]h[n−k] k=0 n =Σx[n−k]h[k] k=0 =h[n]*x[n] ・・・・(3)
【0009】次に、上記のようなインパルス列に対する
たたみ込みを参考にしてこの実施例 について説明する。
まず、与えられた入力条件のロボットアームの位置変位
量をθfとし、ロボット容量による最大速度をVmax
するとき、上記位置変位量θfを最大速度Vmaxで
った後、その値を所定周期のインパルス列で示すと、図
3に示すような速度Vmaxのインパルス列x[n]を
生成させることかできる。
【0010】上記速度インパルス列x[n]を整数値で
表わし得る時間区間、つまり、位置変位量θfを最大速
度Vmaxで割った値をQ(θf,Vmax)で表わ
し、速度インパルス列x[n]を小数点で表わした値
つまり、上記除算の余りをR(θf,Vmax)で表わ
すと、R(θf、Vmax)と最大速度Vmaxとの関
係は次の通りである。 すなわち、 0≦R(θf,Vmax)<Vmax……
(5) よって、インパルス列x「n]のうちR(θf,Vma
x)を除くn=0からn=Q(θf−Vmax)までの
インパルス列x「n]を単位記号μ[n]で表わすと
の通りである。x「n]=Vmax(μ「n]−μ「n−Q(θf、θ
max)]) ・・(6)
【0011】一方、制御器の特性関数をデジタル化され
た大きさをもつインパルス列で表わす関数h[n]はコ
ントロールシステムに最適なトルク波形を実験的又は理
論的に定められるものであって、この特性関数はマイク
ロプロセッサのロム(ROM)又はラム(RAM)に貯
えられるようになる。このように、ロム又はラムに貯え
られた制御器の特性関数h[n]をロボットの駆動しよ
うとする変位量θfに対する速度関数x[n]とともに
たたみ込みを行えば、図5に示すような速度軌跡が得ら
れる。すなわち、 n =Σx[k]h[n−k] k=0 n =ΣVmax(μ「k」−μ[k−Q(θf,Vmax)])h[n−k] k=0 n =Σ Vmax(h「n−k」−h[n−k−Q(θf,Vmax)]) k=0 ・・・・(7)
【0012】上記式(7)で得られた速度制御値を積分
すると、位置変位量を求めることができ、さらにこれを
微分すると図6に示すような加速度軌跡を求めることが
できる。上記図6に示す加速度波形は図2は示す従来の
加速度波形とは異り連続される特性を有するため、ロボ
ットを線形的に制御でき、特にオーバシュートの発生を
制御できるため、ロボットが振動されずに運転すること
ができる。
【0013】次に、この発明によるロボット制御方法を
以下に説明する。図7に示すように、本実施例に係るロ
ボット制御方法では、まず、コントロールシステムに最
適な制御器の特性関数h「n」を求め、マイクロプロセ
ッサの記憶装置であるロム又はラムに記憶させておく
そして、この状態でロボットの制御を実施する。まず、
第1のステップS でロボットの駆動目標となる位置変
位量θfに対する最大速度インパルス列x[n]を生成
した後、第2のステップS で上記マイクロプロセッサ
に記憶された制御器の特性関数h[n]とロボットが駆
動しようとする変位量θfに対する速度インパルス列x
[n]とによりたたみ込みを行い、ロボット駆動に対す
る速度軌跡、すなわち、速度指令値を得る。次いで、第
3のステップS では、上記第2のステップS で求め
られた速度指令値を積分し、ロボットの位置指令値を求
め、第4のステップS において、上記第2、第3のス
テップS ,S で得られたロボットの速度指令値及び
位置指令値によりロボットを正常に駆動することが可能
となる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明のたたみ込
を用いたロボット制御方法によれば、多軸システムの
同期動作を容易に実現することができ、速度及び位置軌
跡がなめらかになることより、制御精度の向上を図り、
作業効率向上の極大化を図ることができる等の効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来ロボットの制御のための速度軌跡図であ
る。
【図2】図1に関連の加速度軌跡図である。
【図3】この発明による単位時間別に表わした最大速度
を示す図である。
【図4】制御器における特性関数を表わすである。
【図5】この発明のたたみ込みにより求められた速度軌
跡図である。
【図6】図5に関連の加速度軌跡図である。
【図7】この発明の動作順を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
第1のステップ S 第2のステップ S 第3のステップ S 第4のステップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットの制御器の特性関数をデジタル
    化されたインパルス列として予め記憶装置に記憶してお
    くとともに、 ロボットの目標変位量とロボットの各軸の最大速度値と
    から上記制御器の特性関数に同期する速度インパルス列
    を生成する第1のステップと、 上記第1のステップにおいて生成された速度インパルス
    列と前記記憶装置に記憶されている制御器の特性関数と
    によりたたみ込みを行い、ロボットの速度制御値を算出
    する第2のステップと、 該第2のステップにおいて算出された速度制御値から位
    置制御値を算出する第3のステップと、 上記第2のステップおよび第3のステップにおいて算出
    した速度制御値および位置制御値によりロボットを駆動
    させる第4のステップとからなることを特徴とするロボ
    ットの制御方法。
  2. 【請求項2】 上記憶装置はマイクロプロセッサのロム
    又はラムであることを特徴とする請求項1記載のロボッ
    トの制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200031081A (ko) * 2017-07-13 2020-03-23 유니버셜 로보츠 에이/에스 구성 종속적인 동역학적 시스템의 진동 제어

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4441240C1 (de) * 1994-11-19 1996-05-09 Leica Lasertechnik Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Bewegung eines Gegenstandes
DE19710268A1 (de) * 1997-03-13 1998-09-24 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mit maximaler Bearbeitungsgeschwindigkeit
KR101661599B1 (ko) 2014-08-20 2016-10-04 한국과학기술연구원 하드웨어 한계를 고려하는 동작 데이터의 압축 및 복원을 이용한 로봇 동작 데이터 처리 시스템
JP2018060289A (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 オムロン株式会社 軌跡生成装置、軌跡生成装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体
CN114779721B (zh) * 2022-06-20 2022-09-02 济南邦德激光股份有限公司 基于位置点进行速度滤波的方法、设备和存储介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2144061A5 (ja) * 1971-06-29 1973-02-09 Matra Engins
JPS57189789A (en) * 1981-05-16 1982-11-22 Toyama Machine Works Controller for speed of industrial robot
JPS5962909A (ja) * 1982-10-01 1984-04-10 Fanuc Ltd 加減速装置
JPS59168513A (ja) * 1983-03-16 1984-09-22 Fanuc Ltd 加減速制御方式
DE3408551A1 (de) * 1984-03-08 1985-09-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum verringern von bahnfehlern bei rechnergesteuerten werkzeugmaschinen oder industrierobotern
JPS6261104A (ja) * 1985-09-11 1987-03-17 Fanuc Ltd 水平関節型ロボツトの加減速制御方式
US4691152A (en) * 1986-02-19 1987-09-01 International Business Machines Corporation Data disk drive velocity estimator
JPS6436303A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Angular acceleration control method
JPH01173209A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Nitto Seiko Co Ltd 産業用ロボットの制御方法
US4925312A (en) * 1988-03-21 1990-05-15 Staubli International Ag Robot control system having adaptive feedforward torque control for improved accuracy
JP2808119B2 (ja) * 1988-07-28 1998-10-08 ファナック株式会社 加減速制御方式
US4893068A (en) * 1988-11-15 1990-01-09 Hughes Aircraft Company Digital servo employing switch mode lead/lag integrator
JPH02148111A (ja) * 1988-11-30 1990-06-07 Toshiba Corp ロボットの制御方法及びその装置
ATE117815T1 (de) * 1989-09-27 1995-02-15 Siemens Ag Verfahren zur numerischen positions- oder bahnsteuerung.
EP0419705A1 (de) * 1989-09-27 1991-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ruckbegrenzung von numerischen Antriebssystemen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200031081A (ko) * 2017-07-13 2020-03-23 유니버셜 로보츠 에이/에스 구성 종속적인 동역학적 시스템의 진동 제어
JP2020526403A (ja) * 2017-07-13 2020-08-31 ユニバーサル ロボッツ アクツイエセルスカプ 構成依存力学系を有するシステムの振動制御
US11648666B2 (en) 2017-07-13 2023-05-16 Universal Robots A/S Vibration control of systems with configuration dependent dynamics

Also Published As

Publication number Publication date
KR920014567A (ko) 1992-08-25
KR940002206B1 (ko) 1994-03-19
US5159250A (en) 1992-10-27
JPH0557644A (ja) 1993-03-09

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