JPH08229864A - Industrial robot collision detecting method and device thereof - Google Patents

Industrial robot collision detecting method and device thereof

Info

Publication number
JPH08229864A
JPH08229864A JP7041926A JP4192695A JPH08229864A JP H08229864 A JPH08229864 A JP H08229864A JP 7041926 A JP7041926 A JP 7041926A JP 4192695 A JP4192695 A JP 4192695A JP H08229864 A JPH08229864 A JP H08229864A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position deviation
industrial robot
speed
deviation
collision detection
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
Application number
JP7041926A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Nakano
政賢 仲野
Akira Fukuda
晃 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP7041926A priority Critical patent/JPH08229864A/en
Publication of JPH08229864A publication Critical patent/JPH08229864A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide an industrial robot collision detecting method and a device thereof that can attain almost constant collision detecting sensitivity regardless of the action speed of an industrial robot. CONSTITUTION: The increment value DELPOS of the joint angle command value is multiplied by feedback gain KF by a multiplier 1 and passed through a first order lag filter 3 to obtain theoretical position deviation PoserrT. On the basis of this position deviation PoserrT, a threshold setting part 4 sets the upper limit value Ulimit and the lower limit value Llimit. A collision detecting part 5 judges whether or not the position deviation POSERR is out of the range of the upper limit value and lower limit value, and detects a collision in the case of being out of the range.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は産業用ロボットの衝突
検知方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、
産業用ロボットの位置偏差に基づいて障害物との衝突を
検知する方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot collision detection method and apparatus, and more specifically,
The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a collision with an obstacle based on a position deviation of an industrial robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から産業用ロボットを制御するため
の制御系として、図22に示す構成の制御系(PID制
御系)が一般的に採用されている。この制御系では、位
置指令値SRVREFと位置現在値ACTPOSとの差
を算出することにより位置偏差POSERRを得る。ま
た、位置現在値ACTPOSに対して微分処理を施すこ
とにより速度現在値ACTVELを得、フィードバック
ゲインを乗算することによりフィードバック速度値KF
VELを得る。そして、位置偏差POSERRを速度指
令値REQVELとし、フィードバック速度値KFVE
Lとの差を算出することにより速度偏差VELERRを
得る。この速度偏差VELERRに対して微分・積分ゲ
インを乗算して得た値と比例ゲインを乗算して得た値と
を加算して動作指令を得る。なお、図22中、sは微分
演算子である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a control system for controlling an industrial robot, a control system (PID control system) having a configuration shown in FIG. 22 has been generally adopted. In this control system, the position deviation POSERR is obtained by calculating the difference between the position command value SRVREF and the current position value ACTPOS. Further, a current speed value ACTVEL is obtained by performing a differentiation process on the current position value ACTPOS, and a feedback speed value KF is obtained by multiplying by the feedback gain.
Get VEL. Then, the position deviation POSERR is set to the speed command value REQVEL, and the feedback speed value KFVE is set.
The velocity deviation VELERR is obtained by calculating the difference from L. A value obtained by multiplying the velocity deviation VELERR by a differential / integral gain and a value obtained by multiplying the proportional gain are added to obtain an operation command. In addition, in FIG. 22, s is a differential operator.

【0003】ここで、制御系のゲインは、位置比例ゲイ
ンKp(位置ループの遅れ時間を設定するゲイン)、速
度比例ゲインKv、速度積分時定数Tiv(mse
c)、速度フィードバックゲインKvfにより設定され
るのであり、具体的には、図22に示す各パラメータ
は、次のように設定される。 KP=−(Kp・Kv)/256 KI=−4・Kv・KP・(Tsv/Tiv) KF=(256・Kvf)/Kp ただし、Tsvは制御系のサンプリングタイム(mse
c)である。
Here, the gains of the control system are the position proportional gain Kp (gain for setting the delay time of the position loop), the speed proportional gain Kv, and the speed integration time constant Tiv (mse.
c) It is set by the speed feedback gain Kvf, and specifically, each parameter shown in FIG. 22 is set as follows. KP = − (Kp · Kv) / 256 KI = −4 · Kv · KP · (Tsv / Tiv) KF = (256 · Kvf) / Kp where Tsv is the sampling time (mse) of the control system.
c).

【0004】そして、このような制御系を採用し、位置
偏差、または速度偏差が所定の閾値の範囲外であること
(位置偏差異常、または速度偏差異常)を検出したこと
に応答して産業用ロボットが障害物と衝突したことを検
知するようにしている。
By adopting such a control system, the industrial system is responsive to detecting that the position deviation or the speed deviation is out of a predetermined threshold range (abnormal position deviation or abnormal speed deviation). The robot detects when it collides with an obstacle.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】位置偏差に基づくこの
ような衝突検知を行う場合には、産業用ロボットの各軸
のモータが最高速度で回転しているときに、位置ループ
の遅れの影響を受けて、例えば図23に示すように約9
000パルス(モータを駆動するためのパルス)の位置
偏差が生じる。したがって、位置偏差異常を検出するた
めの閾値は最低でも約10000パルスに設定する必要
がある。そして、閾値をこのように設定すると、位置偏
差が速度に比例する関係上、産業用ロボットの各軸のモ
ータが低速で動作しているときの位置偏差異常の検出が
困難になってしまう。
When such a collision detection based on the position deviation is performed, the influence of the delay of the position loop is affected when the motor of each axis of the industrial robot is rotating at the maximum speed. In response, for example, as shown in FIG.
A position deviation of 000 pulses (pulse for driving the motor) occurs. Therefore, it is necessary to set the threshold value for detecting the position deviation abnormality to at least about 10,000 pulses. If the threshold value is set in this way, it becomes difficult to detect the position deviation abnormality when the motor of each axis of the industrial robot is operating at a low speed because the position deviation is proportional to the speed.

【0006】速度偏差に基づくこのような衝突検知を行
う場合には、産業用ロボットの各軸のモータが最高速最
高加速で正常に回転しているときに、慣性などの影響を
受けて、例えば図24に示すように約2000パルス/
msecの速度偏差が生じる。したがって、速度偏差異
常を検出するための閾値は約3000〜4000パルス
/msecに設定する必要がある。ここで、図22のブ
ロック図から明らかなように、モータが停止していると
きは、速度偏差と位置偏差とが等しくなるので、低速時
において速度偏差異常を検出する場合の検出感度は、位
置偏差異常を検出する場合の検出感度と比較して、理論
上2倍以上向上する。
In the case of performing such a collision detection based on the speed deviation, when the motors for the respective axes of the industrial robot are normally rotating at the maximum speed and the maximum acceleration, they are affected by inertia and the like, for example. As shown in FIG. 24, about 2000 pulses /
A velocity deviation of msec occurs. Therefore, the threshold value for detecting the speed deviation abnormality needs to be set to about 3000 to 4000 pulses / msec. Here, as is clear from the block diagram of FIG. 22, when the motor is stopped, the speed deviation and the position deviation are equal, so the detection sensitivity when detecting a speed deviation abnormality at low speed is Compared with the detection sensitivity when detecting deviation abnormality, theoretically, it is improved by more than twice.

【0007】しかし、速度偏差異常を検出する方法は、
最高速最高加速で運動している時の速度偏差に対する閾
値を設定しているので、低速低加速で運動しているとき
の速度偏差が全く考慮されておらず、検出感度を十分に
は高めることができない。即ち、何れの方法を採用した
場合にも、産業用ロボットが高速動作を行っている場合
には高感度の衝突検知を達成することができるが、低速
動作を行っている場合には衝突検知感度が著しく低下し
てしまう。換言すれば、低速動作時には、実際に衝突が
生じてから衝突検知が行われるまでの所要時間が著しく
長くなってしまう。
However, the method of detecting the speed deviation abnormality is
Since the threshold for speed deviation when moving at maximum speed and maximum acceleration is set, speed deviation when moving at low speed and low acceleration is not taken into consideration at all, and detection sensitivity should be sufficiently increased. I can't. In other words, no matter which method is adopted, high-sensitivity collision detection can be achieved when the industrial robot is operating at high speed, but collision detection sensitivity can be achieved when operating at low speed. Will be significantly reduced. In other words, during low-speed operation, the time required from the actual collision to the collision detection becomes extremely long.

【0008】[0008]

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、産業用ロボットの動作速度に拘らずほぼ
一定の衝突検知感度を達成することができる産業用ロボ
ットの衝突検知方法およびその装置を提供することを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a collision detection method for an industrial robot capable of achieving substantially constant collision detection sensitivity regardless of the operating speed of the industrial robot, and The purpose is to provide the device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の産業用ロボッ
トの衝突検知方法は、産業用ロボットの制御系の遅れ時
間に基づいて理論上の位置偏差を実時間で算出し、実際
の位置偏差との差、または比が所定の許容範囲内である
か否かを判定し、差または比が所定の許容範囲外である
と判定されたことに応答して産業用ロボットが障害物と
衝突したことを検知する方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a collision detection method for an industrial robot, wherein a theoretical position deviation is calculated in real time based on a delay time of a control system of the industrial robot, and the actual position deviation is calculated. And the ratio is within a predetermined tolerance range, and the industrial robot collides with an obstacle in response to the difference or ratio being outside the predetermined tolerance range. It is a method of detecting that.

【0010】請求項2の産業用ロボットの衝突検知方法
は、産業用ロボットの制御系の遅れ時間に基づいて算出
した位置偏差の振幅を微調整するとともに、位相をも微
調整して理論上の位置偏差を実時間で算出する方法であ
る。請求項3の産業用ロボットの衝突検知装置は、産業
用ロボットの制御系の遅れ時間に基づいて理論上の位置
偏差を実時間で算出する位置偏差算出手段と、実際の位
置偏差との差、または比が所定の許容範囲内であるか否
かを判定し、差または比が所定の許容範囲外であると判
定されたことに応答して産業用ロボットが障害物と衝突
したことを検知する衝突検知手段とを有している。
According to a second aspect of the industrial robot collision detection method of the present invention, the amplitude of the position deviation calculated based on the delay time of the control system of the industrial robot is finely adjusted, and also the phase is finely adjusted to theoretically. This is a method of calculating the position deviation in real time. The collision detection apparatus for an industrial robot according to claim 3, wherein the difference between the actual position deviation and the position deviation calculation means for calculating the theoretical position deviation in real time based on the delay time of the control system of the industrial robot, Alternatively, it is determined whether or not the ratio is within a predetermined allowable range, and it is detected that the industrial robot has collided with an obstacle in response to the difference or the ratio being outside the predetermined allowable range. And collision detection means.

【0011】請求項4の産業用ロボットの衝突検知装置
は、位置偏差算出手段として、産業用ロボットの制御系
の遅れ時間に基づいて算出した位置偏差の振幅を微調整
するとともに、位相をも微調整して理論上の位置偏差を
実時間で算出するものを採用している。
According to another aspect of the collision detecting device for an industrial robot of the present invention, the positional deviation calculating means finely adjusts the amplitude of the positional deviation calculated based on the delay time of the control system of the industrial robot and also finely adjusts the phase. The one that is adjusted and the theoretical position deviation is calculated in real time is used.

【0012】[0012]

【作用】請求項1の産業用ロボットの衝突検知方法であ
れば、産業用ロボットの制御系の遅れ時間に基づいて理
論上の位置偏差を実時間で算出し、実際の位置偏差との
差、または比が所定の許容範囲内であるか否かを判定
し、差または比が所定の許容範囲外であると判定された
ことに応答して産業用ロボットが障害物と衝突したこと
を検知するのであるから、産業用ロボットの動作速度に
対応して閾値が変化させられた状態になり、この閾値を
基準として衝突検知(位置偏差異常検知)を行うことが
でき、産業用ロボットの動作速度による衝突検知感度の
変動を抑制することができる。
According to the collision detection method for the industrial robot of claim 1, the theoretical position deviation is calculated in real time based on the delay time of the control system of the industrial robot, and the difference from the actual position deviation, Alternatively, it is determined whether or not the ratio is within a predetermined allowable range, and it is detected that the industrial robot has collided with an obstacle in response to the difference or the ratio being outside the predetermined allowable range. Therefore, the threshold value is changed in accordance with the operation speed of the industrial robot, and collision detection (position deviation abnormality detection) can be performed based on this threshold value, depending on the operation speed of the industrial robot. It is possible to suppress a change in collision detection sensitivity.

【0013】請求項2の産業用ロボットの衝突検知方法
であれば、産業用ロボットの制御系の遅れ時間に基づい
て算出した位置偏差の振幅を微調整するとともに、位相
をも微調整して理論上の位置偏差を実時間で算出するの
であるから、理論上の位置偏差を正確に算出することが
でき、ひいては衝突検知感度を高めることができるとと
もに、産業用ロボットの動作速度による衝突検知感度の
ばらつきを抑制することができる。
According to the collision detection method of the industrial robot of claim 2, the theory is achieved by finely adjusting the amplitude of the position deviation calculated based on the delay time of the control system of the industrial robot and also finely adjusting the phase. Since the above position deviation is calculated in real time, the theoretical position deviation can be calculated accurately, which in turn can improve the collision detection sensitivity, and also the collision detection sensitivity due to the operating speed of the industrial robot. Variation can be suppressed.

【0014】請求項3の産業用ロボットの衝突検知装置
であれば、産業用ロボットの制御系の遅れ時間に基づい
て位置偏差算出手段により理論上の位置偏差を実時間で
算出し、衝突検知手段により、実際の位置偏差との差、
または比が所定の許容範囲内であるか否かを判定し、差
または比が所定の許容範囲外であると判定されたことに
応答して産業用ロボットが障害物と衝突したことを検知
する。したがって、産業用ロボットの動作速度に対応し
て閾値が変化させられた状態になり、この閾値を基準と
して衝突検知(位置偏差異常検知)を行うことができ、
産業用ロボットの動作速度に拘らずほぼ一定の衝突検知
感度を達成することができる。
According to another aspect of the collision detecting device for an industrial robot of the present invention, the theoretical position deviation is calculated in real time by the position deviation calculating means based on the delay time of the control system of the industrial robot, and the collision detecting means is used. Due to the difference from the actual position deviation,
Alternatively, it is determined whether or not the ratio is within a predetermined allowable range, and it is detected that the industrial robot has collided with an obstacle in response to the difference or the ratio being outside the predetermined allowable range. . Therefore, the threshold value is changed according to the operation speed of the industrial robot, and collision detection (position deviation abnormality detection) can be performed with reference to this threshold value.
It is possible to achieve almost constant collision detection sensitivity regardless of the operating speed of the industrial robot.

【0015】請求項4の産業用ロボットの衝突検知装置
であれば、位置偏差算出手段として、産業用ロボットの
制御系の遅れ時間に基づいて算出した位置偏差の振幅を
微調整するとともに、位相をも微調整して理論上の位置
偏差を実時間で算出するものを採用しているので、理論
上の位置偏差を正確に算出することができ、ひいては衝
突検知感度を高めることができるとともに、産業用ロボ
ットの動作速度に拘らずほぼ一定の衝突検知感度を達成
することができる。
In the collision detecting device for an industrial robot according to claim 4, the position deviation calculating means finely adjusts the amplitude of the position deviation calculated on the basis of the delay time of the control system of the industrial robot, and adjusts the phase. Since it also employs the one that finely adjusts and calculates the theoretical position deviation in real time, the theoretical position deviation can be calculated accurately, which in turn enhances the collision detection sensitivity, It is possible to achieve almost constant collision detection sensitivity regardless of the operating speed of the robot.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図1はこの発明の産業用ロボット
の衝突検知装置の一実施例を示すブロック図である。な
お、この衝突検知装置は、図22に示す構成の制御系に
適用されているが、図22以外の構成の制御系に適用で
きることはもちろんである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a collision detection device for an industrial robot according to the present invention. Although this collision detection device is applied to the control system having the configuration shown in FIG. 22, it goes without saying that it can be applied to the control system having a configuration other than that shown in FIG.

【0017】図1において、関節角指令値の増分値DE
LPOSに対して乗算器1によりフィードバックゲイン
KFを乗算して一次遅れフィルタ3に供給している。そ
して、位相微調整信号に対して加算器2によりフィード
バックゲインKFを加算して一次遅れフィルタ3に供給
することにより一次遅れフィルタ3の時定数を設定して
いる。そして、このように時定数が設定された一次遅れ
フィルタ3からの出力が理論上の位置偏差Poserr
Tである。この理論上の位置偏差PoserrTを閾値
設定部4に供給することにより、位置偏差の上限Uli
mitおよび下限Llimitを得る。そして、衝突検
知部5に実際の位置偏差POSERRと、上限Ulim
it、下限Llimitを供給することにより、実際の
位置偏差POSERRが上限と下限との範囲の外である
か否かを判定し、実際の位置偏差POSERRが上記範
囲外であると判定されたことに応答して、産業用ロボッ
トが障害物に衝突していることを検知する。
In FIG. 1, the increment value DE of the joint angle command value
The multiplier 1 multiplies LPOS by the feedback gain KF and supplies it to the first-order lag filter 3. The adder 2 adds the feedback gain KF to the phase fine adjustment signal and supplies the feedback gain KF to the first-order lag filter 3 to set the time constant of the first-order lag filter 3. Then, the output from the first-order lag filter 3 having the time constant set in this way is the theoretical position deviation Poserr.
T. By supplying this theoretical position deviation PoserT to the threshold value setting unit 4, the upper limit Uli of the position deviation can be obtained.
Obtain mit and lower bound Llimit. The actual position deviation POSERR and the upper limit Ulim are displayed in the collision detection unit 5.
By supplying it and the lower limit Llimit, it is determined whether the actual position deviation POSERR is outside the range between the upper limit and the lower limit, and it is determined that the actual position deviation POSERR is outside the above range. In response, it detects that the industrial robot is colliding with an obstacle.

【0018】したがって、上記範囲が産業用ロボットの
動作速度に応じて変動し、産業用ロボットの速度に拘ら
ずほぼ一定の衝突検知感度を達成することができる。さ
らに詳細に説明する。図22の制御系において次式が成
立する。 POSERR−KF・ACTVEL=VELERR ここで、制御系のゲインが十分に高く、かつ外乱の影響
を無視すると、VELERR=0になり、数1が成り立
つ。
Therefore, the above range fluctuates according to the operating speed of the industrial robot, and it is possible to achieve almost constant collision detection sensitivity regardless of the speed of the industrial robot. It will be described in more detail. The following equation is established in the control system of FIG. POSERR-KF · ACTVEL = VELERR Here, if the gain of the control system is sufficiently high and the influence of the disturbance is ignored, VEERR = 0 and Formula 1 holds.

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】また、図22の制御系より、 POSERR=SRVREF−ACTPOS であるから次式が成り立つ。 SRVREF=ACTPOS+KF・ACTVEL ここで、SRVREF(関節角指令値)をqdとし、A
CTPOS(関節角現在値)をqとし、ACTVEL
(関節角速度)を数2とすると、上式は数3となる。
Further, from the control system of FIG. 22, since POSERR = SRVREF-ACTPOS, the following equation is established. SRVREF = ACTPOS + KF · ACTVEL Here, SRVREF (joint angle command value) is qd, and A
Let CTPOS (current value of joint angle) be q, and ACTVEL
If (joint angular velocity) is set to 2, the above equation is set to 3

【0021】[0021]

【数2】 [Equation 2]

【0022】[0022]

【数3】 (Equation 3)

【0023】制御系ループのサンプリングタイムをTs
v(msec)とし、数3の両辺をラプラス変換すると
次式のようになる。ただし、Sは微分演算子である。 Qd=Q+KF・Q・Tsv・s この式を整理すると、次式のようになる。 Q={1/(1+KF・Tsv・s)}・Qd この式は、外乱の影響がない場合、関節角現在値は関節
角指令値に時定数KF・Tsvの一次遅れフィルタを通
した値と一致することを示している。すなわち、位置指
令値を、時定数KF・Tsvの一次遅れフィルタに通す
と、理論上の関節角現在値を求めることができる。ま
た、数1より位置偏差は関節角速度にフィードバックゲ
インKFを乗算した値に等しいので、理論上の位置偏差
PoserrTは次式に示すように、関節角指令値の増
分値DELPOSにフィードバックゲインKFを乗算し
たものを、一次遅れフィルタLpf()に通すことによ
り求めることができる。 PoserrT=Lpf(KF・DELPOS) しかし、実際には、慣性や摩擦の影響を無視することが
できないので、図1に示すように一次遅れフィルタ3の
時定数を微調整することによって理論上の位置偏差を正
常に動作しているときの実際の位置偏差に近づけるよう
にしている。
The sampling time of the control system loop is Ts
Let v (msec) and Laplace transform both sides of Equation 3 into the following equation. However, S is a differential operator. Qd = Q + KF * Q * Tsv * s When this expression is rearranged, it becomes like the following expression. Q = {1 / (1 + KF · Tsv · s)} · Qd In this expression, when there is no influence of disturbance, the present value of the joint angle is the value obtained by passing the joint angle command value through the first-order lag filter of the time constant KF · Tsv. It indicates that they match. That is, if the position command value is passed through a first-order lag filter of the time constant KF · Tsv, the theoretical joint angle current value can be obtained. Further, since the position deviation is equal to the value obtained by multiplying the joint angular velocity by the feedback gain KF from Equation 1, the theoretical position deviation PoserT is calculated by multiplying the incremental value DELPOS of the joint angle command value by the feedback gain KF as shown in the following equation. This can be obtained by passing it through a first-order lag filter Lpf (). PoserrT = Lpf (KF · DELPOS) However, in reality, the influence of inertia and friction cannot be neglected. Therefore, the theoretical position can be adjusted by finely adjusting the time constant of the first-order lag filter 3 as shown in FIG. The deviation is made to approach the actual position deviation during normal operation.

【0024】このようにして得られた理論上の位置偏差
PoserrTは、例えば、図2に破線で示すとおりに
なる。なお、図2は一方向への加速、定速動作、減速、
および逆方向への加速、定速動作、減速を示している。
また、この位置偏差PoserrTは閾値設定部4に供
給される。閾値設定部4においては、静止状態での位置
偏差許容パルスOffsetおよび理論上と実際との位
置偏差の比の許容範囲Zone(%)が予め設定されて
おり、次の2式の演算を行うことにより位置偏差の上限
Ulimitおよび下限Llimitを算出する。 Ulimit={(100+Zone)/100}・P
oserrT+Offset Llimit={(100−Zone)/100}・P
oserrT−Offset このようにして算出された上限、下限はそれぞれ図2に
実線で示すとおりであり、衝突検知部5において、実際
の位置偏差POSERRが上限および下限により規定さ
れる範囲外である場合に産業用ロボットが障害物に衝突
したことを検知する。
The theoretical position deviation PoserrT thus obtained is, for example, as shown by the broken line in FIG. Note that FIG. 2 shows acceleration in one direction, constant speed operation, deceleration,
And reverse acceleration, constant speed operation, and deceleration.
The position deviation PoserT is also supplied to the threshold value setting unit 4. In the threshold value setting unit 4, the position deviation allowable pulse Offset in the stationary state and the allowable range Zone (%) of the ratio of the theoretical and actual position deviations are preset, and the following two equations are calculated. The upper limit Ulimit and the lower limit Llimit of the position deviation are calculated by. Ulimit = {(100 + Zone) / 100} · P
oserT + Offset Llimit = {(100-Zone) / 100} * P
The upper and lower limits calculated in this way are as shown by the solid lines in FIG. 2, and when the actual position deviation POSERR in the collision detection unit 5 is outside the range defined by the upper and lower limits. Detects when an industrial robot collides with an obstacle.

【0025】以上から明らかなように、上限、下限によ
り規定される範囲が速度の変動に応じて変動しているの
であるから、産業用ロボットの速度に拘らずほぼ一定の
衝突検知感度を達成することができる。具体的には、O
ffsetを1000パルス、Zoneを20%にそれ
ぞれ設定することにより良好な衝突検知を達成すること
ができた。この設定値によれば、速度がほぼ0の場合に
衝突を検知できる位置偏差が1000パルスであり、従
来方法と比較して著しく高い衝突検知感度を達成でき
る。
As is clear from the above, since the range defined by the upper and lower limits fluctuates according to the fluctuation of the speed, a substantially constant collision detection sensitivity is achieved regardless of the speed of the industrial robot. be able to. Specifically, O
Good collision detection could be achieved by setting ffset to 1000 pulses and Zone to 20%, respectively. According to this set value, the position deviation at which a collision can be detected when the speed is almost 0 is 1000 pulses, and a significantly higher collision detection sensitivity can be achieved as compared with the conventional method.

【0026】[0026]

【具体例】ブレーキ付のモータにイナーシャを取り付け
た装置を動作させ、モータの回転中にブレーキを動作さ
せることにより疑似的な衝突を起こし、その時の関節駆
動トルクと位置偏差、ブレーキ差動から位置偏差異常検
出までの時間を観察した。なお、ブレーキの停止トルク
はモータの定格出力トルクとほぼ同じである。また、関
節駆動トルクのソフトウェアリミッタをモータの定格出
力トルクと同じ値に設定した。さらに、制御系のパラメ
ータをKp:270、Kv:110、Tiv:90、K
vf:39に設定した。
[Specific example] A device with inertia attached to a motor with a brake is operated, and a pseudo collision is caused by operating the brake while the motor is rotating. At that time, the joint drive torque, position deviation, and brake differential position The time until the deviation abnormality was detected was observed. The stop torque of the brake is almost the same as the rated output torque of the motor. The joint drive torque software limiter was set to the same value as the motor rated output torque. Furthermore, the parameters of the control system are set to Kp: 270, Kv: 110, Tiv: 90, K.
It was set to vf: 39.

【0027】そして、閾値を15000パルスに設定
し、モータの回転速度を500、1000、2000、
4000(r.p.m.)に設定して位置偏差異常を検
出した場合の観察結果を図3、図4、図5、図6にそれ
ぞれ示している。なお、各図において上側がトルクを、
下側が位置偏差を、Aがブレーキ作動時刻を、Bが位置
偏差異常検出時刻をそれぞれ示している。また、横軸は
時間軸である。
Then, the threshold value is set to 15000 pulses, and the rotation speed of the motor is set to 500, 1000, 2000,
The observation results when the position deviation abnormality is detected by setting it to 4000 (r.p.m.) are shown in FIGS. 3, 4, 5, and 6, respectively. In each figure, the upper side shows torque.
The lower side shows the position deviation, A shows the brake operation time, and B shows the position deviation abnormality detection time. The horizontal axis is the time axis.

【0028】これらの図から明らかなように、位置偏差
異常検出のための所要時間は、回転速度の増加に伴なっ
て約450msec、約230msec、約120ms
ec、約70msecと減少し、回転速度とほぼ逆比例
の関係にあることが分かる。したがって、低速回転時に
位置偏差異常の検出感度が低くなることが分かる。閾値
を4000パルス/msecに設定し、モータの回転速
度を500、1000、2000、4000(r.p.
m.)に設定して位置偏差異常を検出した場合の観察結
果を図7、図8、図9、図10にそれぞれ示している。
なお、各図において上側がトルクを、下側が位置偏差
を、Aがブレーキ作動時刻を、Bが位置偏差異常検出時
刻をそれぞれ示している。また、横軸は時間軸である。
As is apparent from these figures, the time required for detecting the position deviation abnormality is about 450 msec, about 230 msec, and about 120 ms as the rotation speed increases.
ec, it decreases to about 70 msec, and it can be seen that it has an inversely proportional relationship with the rotation speed. Therefore, it can be seen that the detection sensitivity of the position deviation abnormality decreases at low speed rotation. The threshold value is set to 4000 pulses / msec, and the rotation speed of the motor is set to 500, 1000, 2000, 4000 (rp.
m. 7), FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 show the observation results when the position deviation abnormality is detected.
In each figure, the upper side shows torque, the lower side shows position deviation, A shows brake actuation time, and B shows position deviation abnormality detection time. The horizontal axis is the time axis.

【0029】これらの図から明らかなように、速度偏差
異常検出時の位置偏差は回転速度の減少に伴なって小さ
くなっている。特に回転速度が1000r.p.m.以
下になると、速度偏差異常検出時の位置偏差は、速度偏
差異常の閾値と同じになる。また、速度偏差異常検出の
ための所要時間は、回転速度の増加に伴なって約120
msec、約50msec、約50msec、約50m
secになっている。図3、図4、図5、図6の場合と
対比すれば、回転速度が500r.p.m.の場合に
は、位置偏差による異常検出と比較して速度偏差による
異常検出を行う場合の方が約1/4の所要時間ですんで
いる。また、速度偏差による異常検出を行う場合には、
回転速度が1000r.p.m.未満になると異常検出
所要時間が2倍以上長くなる。換言すれば、異常検出感
度が1/2以下になる。
As is apparent from these figures, the position deviation at the time of speed deviation abnormality detection becomes smaller as the rotation speed decreases. Especially, the rotation speed is 1000 r. p. m. In the following cases, the position deviation when the speed deviation abnormality is detected becomes the same as the speed deviation abnormality threshold value. Further, the time required for detecting the speed deviation abnormality is about 120 as the rotation speed increases.
msec, about 50msec, about 50msec, about 50m
It is sec. As compared with the cases of FIGS. 3, 4, 5, and 6, the rotation speed is 500 r.s. p. m. In the case of, the time required for the abnormality detection by the speed deviation is about 1/4 of the time required for the abnormality detection by the position deviation. Also, when performing abnormality detection due to speed deviation,
The rotation speed is 1000 r. p. m. If it is less than this, the time required for abnormality detection will be twice or more longer. In other words, the abnormality detection sensitivity becomes 1/2 or less.

【0030】Offsetを1000パルス、Zone
を20%、制御系のサンプリングタイムを1msecに
設定し、図1の装置により位置偏差異常を検出する場合
には、一次遅れフィルタ3の時定数Terr(mse
c)が約37msecになる。そして、モータの回転速
度を500、1000、2000、4000(r.p.
m.)に設定して位置偏差異常を検出した場合の観察結
果を図11、図12、図13、図14にそれぞれ示して
いる。なお、各図において上側がトルクを、下側が位置
偏差を、Aがブレーキ作動時刻を、Bが位置偏差異常検
出時刻をそれぞれ示している。また、横軸は時間軸であ
る。
Offset of 1000 pulses, Zone
Is set to 20% and the sampling time of the control system is set to 1 msec, and when the apparatus of FIG. 1 detects a position deviation abnormality, the time constant Terr (mse of the first-order lag filter 3 is
c) becomes about 37 msec. The rotation speed of the motor is set to 500, 1000, 2000, 4000 (rp.
m. 11), FIG. 12, FIG. 13, and FIG. 14 show the observation results when the position deviation abnormality is detected. In each figure, the upper side shows torque, the lower side shows position deviation, A shows brake actuation time, and B shows position deviation abnormality detection time. The horizontal axis is the time axis.

【0031】これらの図から明らかなように、回転速度
の増加に伴なって異常検出時の位置偏差は約2400パ
ルス、約3600パルス、約6400パルス、約120
00パルスになっており、所要時間は約90msec、
約60msec、約60msec、約60msecにな
っている。したがって、回転速度が500r.p.m.
の場合の異常検出所要時間は約90msecであり、図
3の場合と比較して約1/5、図7の場合と比較して約
3/4になっている。したがって、低速時の異常検出感
度を高めることができる。
As is apparent from these figures, the position deviations at the time of abnormality detection with the increase of the rotation speed are about 2400 pulses, about 3600 pulses, about 6400 pulses, about 120.
00 pulse, the required time is about 90 msec,
It is about 60 msec, about 60 msec, and about 60 msec. Therefore, the rotation speed is 500 r. p. m.
In the case of, the abnormality detection required time is about 90 msec, which is about 1/5 of the case of FIG. 3 and about 3/4 of the case of FIG. Therefore, the abnormality detection sensitivity at low speed can be increased.

【0032】[0032]

【実施例2】実施例1の場合にも、低速(1000r.
p.m.未満)時の異常検出感度が約2/3になってい
るので、このような異常検出感度の低下を防止すること
が一層好ましい。図15は、このような異常検出感度の
低下を防止するための装置の要部のみを示すブロック図
である。なお、図1と同じ構成部分には同一の符号を付
して説明を省略する。
[Embodiment 2] Even in the case of Embodiment 1, low speed (1000 r.p.m.
p. m. Since the abnormality detection sensitivity is less than about ⅔, it is more preferable to prevent such a decrease in the abnormality detection sensitivity. FIG. 15 is a block diagram showing only a main part of an apparatus for preventing such a decrease in abnormality detection sensitivity. It should be noted that the same components as those in FIG.

【0033】図15において、関節角指令値の増分値D
ELPOSを乗算器6に供給して所定の係数を乗算する
ことにより振幅を微調整し、振幅が微調整された値を乗
算器1に供給している。また、一次遅れフィルタ3から
の出力を位相微調整用のフィルタ7に供給して理論上の
位置偏差PoserrTを得、閾値設定部4に供給して
いる。
In FIG. 15, the increment value D of the joint angle command value
ELPOS is supplied to the multiplier 6 and is multiplied by a predetermined coefficient to finely adjust the amplitude, and the value whose amplitude is finely adjusted is supplied to the multiplier 1. Further, the output from the first-order lag filter 3 is supplied to the filter 7 for fine phase adjustment to obtain the theoretical position deviation PoserT and is supplied to the threshold value setting unit 4.

【0034】さらに詳細に説明する。理論上の位置偏差
と実際の位置偏差とは、図16に示すように、振幅が相
違しているとともに、位相が相違している。そして、振
幅の相違および位相の相違が存在しているので、Off
setを余り小さくすることができないと思われる。そ
こで、増分値DELPOSを乗算器6に供給することに
より振幅の相違を解消させる。
A more detailed description will be given. As shown in FIG. 16, the theoretical position deviation and the actual position deviation have different amplitudes and different phases. Then, since there is a difference in amplitude and a difference in phase, Off
It seems that set cannot be made too small. Therefore, the difference in amplitude is eliminated by supplying the increment value DELPOS to the multiplier 6.

【0035】また、位相の相違は、制御系の位置指令値
SRVREFを次式のようなフィルタに通して平滑化を
行っていることが原因であると思われる。 y[k]={(24−1)y[k−1]+x[k]}/24 ただし、x[k]は入力信号、y[k]は出力信号、y
[k−1]は1サンプリング前の出力信号である。
Further, it is considered that the phase difference is caused by the fact that the position command value SRVREF of the control system is passed through a filter as shown in the following equation for smoothing. y [k] = {(2 4 −1) y [k−1] + x [k]} / 2 4 where x [k] is an input signal, y [k] is an output signal, and y
[K-1] is an output signal one sampling before.

【0036】また、実際の位置ループの遅れは高次の遅
れを伴なっているので、一次遅れフィルタの時定数を微
調整するだけでは位相の相違を解消させるのには不十分
であると考えられる。そこで、位相微調整用のフィルタ
7として、上式のフィルタを元にした次式で示すフィル
タを設けている。 y[k]={(29−φ)y[k−1]+φ・x[k]}/29 ただし、φは時定数微調整用のパラメータである。
Further, since the actual delay of the position loop is accompanied by a high-order delay, it is considered that the fine adjustment of the time constant of the first-order delay filter is not sufficient to eliminate the phase difference. To be Therefore, as the filter 7 for fine phase adjustment, a filter represented by the following equation based on the filter of the above equation is provided. y [k] = {(2 9 −φ) y [k−1] + φ · x [k]} / 2 9 However, φ is a parameter for fine adjustment of the time constant.

【0037】したがって、図15の構成を採用すること
により、理論上の位置偏差の振幅を実際の位置偏差の振
幅と揃えることができるとともに、理論上の位置偏差の
位相を実際の位置偏差の位相と揃えることができ、ひい
てはOffsetを小さくして位置偏差異常検出感度を
高めることかできるとともに、回転速度に拘らずほぼ一
定の位置偏差異常検出感度を達成することができる。
Therefore, by adopting the configuration of FIG. 15, the theoretical position deviation amplitude can be aligned with the actual position deviation amplitude, and the theoretical position deviation phase can be changed to the actual position deviation phase. The offset deviation can be reduced to increase the positional deviation abnormality detection sensitivity, and a substantially constant positional deviation abnormality detection sensitivity can be achieved regardless of the rotation speed.

【0038】制御系のパラメータを上記具体例と同様に
設定し、しかもOffsetを400パルスに、Zon
eを20%にそれぞれ設定し、回転速度を上記具体例と
同様に変化させて位置偏差異常を検出した場合の観察結
果を図17、図18、図19、図20にそれぞれ示して
いる。なお、各図において上側がトルクを、下側が位置
偏差を、Aがブレーキ作動時刻を、Bが位置偏差異常検
出時刻をそれぞれ示している。また、横軸は時間軸であ
る。
The parameters of the control system are set in the same manner as in the above specific example, and the Offset is set to 400 pulses and the Zon is set.
The observation results when the position deviation is detected by setting e to 20% and changing the rotation speed in the same manner as in the above specific example are shown in FIGS. 17, 18, 19, and 20, respectively. In each figure, the upper side shows torque, the lower side shows position deviation, A shows brake actuation time, and B shows position deviation abnormality detection time. The horizontal axis is the time axis.

【0039】これらの図から明らかなように、回転速度
の増加に伴なって異常検出時の位置偏差は約2000パ
ルス、約3200パルス、約6400パルス、約110
00パルスになっており、所要時間は約60msec、
約50msec、約50msec、約50msecにな
っている。したがって、回転速度が500r.p.m.
の場合の異常検出所要時間は約60msecであり、図
3の場合と比較して約1/8、図7の場合と比較して約
1/2になっている。また、位置偏差異常検出のための
所要時間は回転速度によらずほぼ一定になっている。
As is apparent from these figures, the positional deviations at the time of abnormality detection are about 2000 pulses, about 3200 pulses, about 6400 pulses, about 110 as the rotation speed increases.
00 pulses, the required time is about 60 msec,
It is about 50 msec, about 50 msec, and about 50 msec. Therefore, the rotation speed is 500 r. p. m.
In the case of, the abnormality detection required time is about 60 msec, which is about 1/8 of the case of FIG. 3 and about 1/2 of the case of FIG. Further, the time required for detecting the position deviation abnormality is almost constant regardless of the rotation speed.

【0040】[0040]

【実施例3】図21はこの発明の衝突検知方法の一実施
例を説明するフローチャートである。ステップSP1に
おいて理論上の位置偏差の計算を行い、ステップSP2
において理論上の位置偏差の位相の微調整を行い、ステ
ップSP3において理論上の位置偏差の振幅の微調整を
行い、ステップSP4において位置偏差の上限値の計算
を行い、ステップSP5において位置偏差の下限値の計
算を行う。そして、ステップSP6において位置偏差が
上限値を越えたか否かを判定し、越えていなければステ
ップSP7において位置偏差が下限値を下回ったか否か
を判定する。そして、ステップSP7において位置偏差
が下限値を下回っていないと判定された場合にはステッ
プSP8において衝突が発生していないことを検出し
て、そのまま一連の処理を終了する。逆に、ステップS
P6において位置偏差が上限値を越えたと判定された場
合、またはステップSP7において位置偏差が下限値を
下回ったと判定された場合には、ステップSP9におい
て衝突が発生したことを検知し、必要な処理(例えば、
緊急停止など)を行ってそのまま一連の処理を終了す
る。
[Third Embodiment] FIG. 21 is a flow chart for explaining an embodiment of the collision detecting method of the present invention. In step SP1, theoretical position deviation is calculated, and then in step SP2
At step SP3, the theoretical position deviation phase is finely adjusted, at step SP3 the theoretical position deviation amplitude is finely adjusted, at step SP4 the upper limit value of the position deviation is calculated, and at step SP5 the position deviation lower limit is calculated. Calculate the value. Then, in step SP6, it is determined whether or not the position deviation exceeds the upper limit value. If not, in step SP7 it is determined whether or not the position deviation falls below the lower limit value. Then, if it is determined in step SP7 that the positional deviation is not below the lower limit value, it is detected in step SP8 that no collision has occurred, and the series of processes is ended. Conversely, step S
If it is determined in P6 that the position deviation exceeds the upper limit value, or if it is determined in step SP7 that the position deviation is below the lower limit value, it is detected in step SP9 that a collision has occurred, and necessary processing ( For example,
(Emergency stop, etc.) is performed, and the series of processing ends.

【0041】なお、図21のフローチャートの処理は、
サンプリングタイム毎に行われる。したがって、この実
施例の場合にも、衝突検知感度(位置偏差異常検出感
度)を高めることができるとともに、回転速度に拘らず
ほぼ一定の衝突検知感度を達成することができる。
The process of the flowchart of FIG.
It is performed every sampling time. Therefore, also in the case of this embodiment, it is possible to increase the collision detection sensitivity (position deviation abnormality detection sensitivity) and to achieve a substantially constant collision detection sensitivity regardless of the rotation speed.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1の発明は、産業用ロボットの動
作速度に対応して閾値を変化させ、この閾値を基準とし
て衝突検知(位置偏差異常検知)を行うことができ、産
業用ロボットの動作速度による衝突検知感度の変動を抑
制することができるという特有の効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, the threshold value is changed in accordance with the operating speed of the industrial robot, and collision detection (position deviation abnormality detection) can be performed based on this threshold value. The unique effect that the fluctuation of the collision detection sensitivity due to the operation speed can be suppressed is exhibited.

【0043】請求項2の発明は、理論上の位置偏差を正
確に算出することができ、ひいては衝突検知感度を高め
ることができるとともに、産業用ロボットの動作速度に
よる衝突検知感度のばらつきを抑制することができると
いう特有の効果を奏する。請求項3の発明は、産業用ロ
ボットの動作速度に対応して閾値を変化させ、この閾値
を基準として衝突検知(位置偏差異常検知)を行うこと
ができ、産業用ロボットの動作速度による衝突検知感度
の変動を抑制することができるという特有の効果を奏す
る。
According to the second aspect of the present invention, the theoretical position deviation can be accurately calculated, the collision detection sensitivity can be enhanced, and the variation in the collision detection sensitivity due to the operating speed of the industrial robot can be suppressed. It has the unique effect of being able to. According to the invention of claim 3, the threshold value is changed corresponding to the operation speed of the industrial robot, and the collision detection (position deviation abnormality detection) can be performed based on the threshold value. The collision detection based on the operation speed of the industrial robot can be performed. It has a unique effect of suppressing fluctuations in sensitivity.

【0044】請求項4の発明は、理論上の位置偏差を正
確に算出することができ、ひいては衝突検知感度を高め
ることができるとともに、産業用ロボットの動作速度に
よる衝突検知感度のばらつきを抑制することができると
いう特有の効果を奏する。
According to the fourth aspect of the present invention, the theoretical position deviation can be accurately calculated, and thus the collision detection sensitivity can be enhanced, and the variation in the collision detection sensitivity due to the operating speed of the industrial robot can be suppressed. It has the unique effect of being able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の産業用ロボットの衝突検知装置の一
実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a collision detection device for an industrial robot according to the present invention.

【図2】理論上の位置偏差、上限値、下限値、実際の位
置偏差を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a theoretical position deviation, an upper limit value, a lower limit value, and an actual position deviation.

【図3】回転速度が500r.p.m.の場合における
位置偏差による異常検出結果を示す図である。
FIG. 3 shows a rotation speed of 500 r. p. m. FIG. 6 is a diagram showing an abnormality detection result due to position deviation in the case of.

【図4】回転速度が1000r.p.m.の場合におけ
る位置偏差による異常検出結果を示す図である。
FIG. 4 shows a rotation speed of 1000 r. p. m. FIG. 6 is a diagram showing an abnormality detection result due to position deviation in the case of.

【図5】回転速度が2000r.p.m.の場合におけ
る位置偏差による異常検出結果を示す図である。
FIG. 5: The rotation speed is 2000 r. p. m. FIG. 6 is a diagram showing an abnormality detection result due to position deviation in the case of.

【図6】回転速度が4000r.p.m.の場合におけ
る位置偏差による異常検出結果を示す図である。
FIG. 6 shows a rotation speed of 4000 rpm. p. m. FIG. 6 is a diagram showing an abnormality detection result due to position deviation in the case of.

【図7】回転速度が500r.p.m.の場合における
速度偏差による異常検出結果を示す図である。
FIG. 7 shows a rotation speed of 500 r. p. m. FIG. 8 is a diagram showing an abnormality detection result due to speed deviation in the case of.

【図8】回転速度が1000r.p.m.の場合におけ
る速度偏差による異常検出結果を示す図である。
FIG. 8 shows a rotation speed of 1000 r. p. m. FIG. 8 is a diagram showing an abnormality detection result due to speed deviation in the case of.

【図9】回転速度が2000r.p.m.の場合におけ
る速度偏差による異常検出結果を示す図である。
9 is a rotation speed of 2000 r.p. p. m. FIG. 8 is a diagram showing an abnormality detection result due to speed deviation in the case of.

【図10】回転速度が4000r.p.m.の場合にお
ける速度偏差による異常検出結果を示す図である。
10 is a rotation speed of 4000 r. p. m. FIG. 8 is a diagram showing an abnormality detection result due to speed deviation in the case of.

【図11】回転速度が500r.p.m.の場合におけ
る図1の装置による異常検出結果を示す図である。
11 is a rotation speed of 500 r. p. m. It is a figure which shows the abnormality detection result by the apparatus of FIG. 1 in the case of.

【図12】回転速度が1000r.p.m.の場合にお
ける図1の装置による異常検出結果を示す図である。
FIG. 12 shows a rotation speed of 1000 r. p. m. It is a figure which shows the abnormality detection result by the apparatus of FIG. 1 in the case of.

【図13】回転速度が2000r.p.m.の場合にお
ける図1の装置による異常検出結果を示す図である。
13 is a rotation speed of 2000 r. p. m. It is a figure which shows the abnormality detection result by the apparatus of FIG. 1 in the case of.

【図14】回転速度が4000r.p.m.の場合にお
ける図1の装置による異常検出結果を示す図である。
FIG. 14 shows a rotation speed of 4000 r. p. m. It is a figure which shows the abnormality detection result by the apparatus of FIG. 1 in the case of.

【図15】この発明の産業用ロボットの衝突検知装置の
他の実施例を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing another embodiment of the industrial robot collision detection device of the present invention.

【図16】理論上の位置偏差と実際の位置偏差との振幅
の相違、位相の相違を説明する図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a difference in amplitude and a difference in phase between a theoretical position deviation and an actual position deviation.

【図17】回転速度が500r.p.m.の場合におけ
る図15の装置による異常検出結果を示す図である。
FIG. 17 shows a rotation speed of 500 r. p. m. 16 is a diagram showing an abnormality detection result by the device of FIG. 15 in the case of FIG.

【図18】回転速度が1000r.p.m.の場合にお
ける図15の装置による異常検出結果を示す図である。
FIG. 18 shows a rotation speed of 1000 r. p. m. 16 is a diagram showing an abnormality detection result by the device of FIG. 15 in the case of FIG.

【図19】回転速度が2000r.p.m.の場合にお
ける図15の装置による異常検出結果を示す図である。
FIG. 19 shows a rotation speed of 2000 rpm. p. m. 16 is a diagram showing an abnormality detection result by the device of FIG. 15 in the case of FIG.

【図20】回転速度が4000r.p.m.の場合にお
ける図15の装置による異常検出結果を示す図である。
FIG. 20 shows a rotation speed of 4000 rpm. p. m. 16 is a diagram showing an abnormality detection result by the device of FIG. 15 in the case of FIG.

【図21】この発明の産業用ロボットの衝突検知方法の
一実施例を示すフローチャートである。
FIG. 21 is a flow chart showing an embodiment of the industrial robot collision detection method of the present invention.

【図22】産業用ロボットを制御するための制御系の構
成の一例を示すブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram showing an example of a configuration of a control system for controlling an industrial robot.

【図23】産業用ロボット動作時における位置偏差を説
明する図である。
FIG. 23 is a diagram for explaining position deviation during operation of the industrial robot.

【図24】産業用ロボット動作時における速度偏差を説
明する図である。
FIG. 24 is a diagram illustrating speed deviation during operation of the industrial robot.

【符号の説明】 1,6 乗算器 2 加算器 3 一次遅れフィルタ 4 閾値設定部 5 衝突検知部 7 位相微調整用のフィルタ[Description of Codes] 1,6 Multiplier 2 Adder 3 First-order lag filter 4 Threshold setting unit 5 Collision detecting unit 7 Phase fine adjustment filter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 産業用ロボットの制御系の遅れ時間に基
づいて理論上の位置偏差を実時間で算出し、実際の位置
偏差との差、または比が所定の許容範囲内であるか否か
を判定し、差または比が所定の許容範囲外であると判定
されたことに応答して産業用ロボットが障害物と衝突し
たことを検知することを特徴とする産業用ロボットの衝
突検知方法。
1. A theoretical position deviation is calculated in real time based on a delay time of a control system of an industrial robot, and whether a difference or a ratio with the actual position deviation is within a predetermined allowable range. And detecting that the industrial robot has collided with an obstacle in response to the determination that the difference or ratio is outside a predetermined allowable range.
【請求項2】 産業用ロボットの制御系の遅れ時間に基
づいて算出した位置偏差の振幅を微調整するとともに、
位相をも微調整して理論上の位置偏差を実時間で算出す
る請求項1に記載の産業用ロボットの衝突検知方法。
2. The fine adjustment of the amplitude of the position deviation calculated based on the delay time of the control system of the industrial robot,
The collision detection method for an industrial robot according to claim 1, wherein the theoretical position deviation is calculated in real time by finely adjusting the phase as well.
【請求項3】 産業用ロボットの制御系の遅れ時間に基
づいて理論上の位置偏差を実時間で算出する位置偏差算
出手段(1)(2)(3)(6)(7)と、実際の位置
偏差との差、または比が所定の許容範囲内であるか否か
を判定し、差または比が所定の許容範囲外であると判定
されたことに応答して産業用ロボットが障害物と衝突し
たことを検知する衝突検知手段(4)(5)とを有する
ことを特徴とする産業用ロボットの衝突検知装置。
3. Position deviation calculating means (1) (2) (3) (6) (7) for calculating theoretical position deviation in real time based on the delay time of a control system of an industrial robot, and Position deviation, or whether the ratio is within a specified tolerance range, and the industrial robot responds to the difference or ratio being outside the specified tolerance range. A collision detection device for an industrial robot, comprising: collision detection means (4) (5) for detecting a collision with.
【請求項4】 位置偏差算出手段(6)(7)が、産業
用ロボットの制御系の遅れ時間に基づいて算出した位置
偏差の振幅を微調整するとともに、位相をも微調整して
理論上の位置偏差を実時間で算出するものである請求項
3に記載の産業用ロボットの衝突検知装置。
4. The position deviation calculation means (6) (7) finely adjusts the amplitude of the position deviation calculated based on the delay time of the control system of the industrial robot, and also finely adjusts the phase to theoretically 4. The collision detection device for an industrial robot according to claim 3, wherein the position deviation of is calculated in real time.
JP7041926A 1995-03-01 1995-03-01 Industrial robot collision detecting method and device thereof Pending JPH08229864A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7041926A JPH08229864A (en) 1995-03-01 1995-03-01 Industrial robot collision detecting method and device thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7041926A JPH08229864A (en) 1995-03-01 1995-03-01 Industrial robot collision detecting method and device thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08229864A true JPH08229864A (en) 1996-09-10

Family

ID=12621854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7041926A Pending JPH08229864A (en) 1995-03-01 1995-03-01 Industrial robot collision detecting method and device thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08229864A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6429617B1 (en) 1999-10-22 2002-08-06 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Drive-controlling method and apparatus and robot having the apparatus
WO2003068464A1 (en) 2002-02-18 2003-08-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Drive control method and drive controller
JP2008234131A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Jtekt Corp Monitoring system in machine tool
EP2070665A2 (en) * 2007-12-11 2009-06-17 KUKA Roboter GmbH Method and device for monitoring the range of a manipulator
JP2011110630A (en) * 2009-11-24 2011-06-09 Yaskawa Electric Corp Robot control device
DE102015224641A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Kuka Roboter Gmbh A method for detecting a collision of a robot arm with an object and robot with a robot arm
US9701022B2 (en) 2012-10-25 2017-07-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Robot malfunction indication method
CN109397283A (en) * 2018-01-17 2019-03-01 清华大学 A kind of robot collision checking method and device based on velocity deviation

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6429617B1 (en) 1999-10-22 2002-08-06 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Drive-controlling method and apparatus and robot having the apparatus
WO2003068464A1 (en) 2002-02-18 2003-08-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Drive control method and drive controller
US7102311B2 (en) 2002-02-18 2006-09-05 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Drive control method and drive controller
JP2008234131A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Jtekt Corp Monitoring system in machine tool
EP2070665A2 (en) * 2007-12-11 2009-06-17 KUKA Roboter GmbH Method and device for monitoring the range of a manipulator
JP2011110630A (en) * 2009-11-24 2011-06-09 Yaskawa Electric Corp Robot control device
US9701022B2 (en) 2012-10-25 2017-07-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Robot malfunction indication method
DE102015224641A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Kuka Roboter Gmbh A method for detecting a collision of a robot arm with an object and robot with a robot arm
WO2017097664A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-15 Kuka Roboter Gmbh Method for detecting a collision of a robotic arm having an object, and robot having a robotic arm
CN109397283A (en) * 2018-01-17 2019-03-01 清华大学 A kind of robot collision checking method and device based on velocity deviation
CN109397283B (en) * 2018-01-17 2019-12-24 清华大学 Robot collision detection method and device based on speed deviation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6204622B1 (en) Position controller
JP3899526B2 (en) Position control device
JP3189865B2 (en) Mechanical vibration detection device and vibration control device
JP4367058B2 (en) Motor control device
JPH08229864A (en) Industrial robot collision detecting method and device thereof
JP2004364396A (en) Controller and control method for motor
JP2001051721A (en) Collision detector
US7183738B2 (en) Motor control device
US5015935A (en) Servo-control apparatus
JP5151994B2 (en) Moment of inertia identification device, identification method thereof, and motor control device including the identification device
JP3252695B2 (en) Motor control device
GB2270998A (en) Positioning system
JPH08278821A (en) Damping method for servo control system
JP3871030B2 (en) Servo control method
JPH11313495A (en) Controller for motor servo system
JP2003131704A (en) Motor control unit equipped with overshoot control function
JP7358942B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2008148449A (en) Motor position control method
JP3408956B2 (en) Drive control device for servo motor
JPH07322664A (en) Controller for electric motor
JP3174967B2 (en) Motor control device
JP7346920B2 (en) motor control device
JP2001159901A (en) Method for detecting oscillation
JP2008067587A (en) Stage
JPH08278820A (en) Damping method for servo control system