JPH09141581A - Robot control device - Google Patents

Robot control device

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JPH09141581A
JPH09141581A JP30103695A JP30103695A JPH09141581A JP H09141581 A JPH09141581 A JP H09141581A JP 30103695 A JP30103695 A JP 30103695A JP 30103695 A JP30103695 A JP 30103695A JP H09141581 A JPH09141581 A JP H09141581A
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orthogonal
speed
maximum
movement
end point
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Katsumi Kimura
勝己 木村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the orthogonal operation of a robot at all times at the maximum possible speed by providing a maximum orthogonal operation speed decision means to determine the maximum orthogonal operation speed of the operation based on the maximum orthogonal operation speed. SOLUTION: A maximum orthogonal operation speed decision part 6 delivers multiple positions on a linear line connecting the start to end point of a movement command to a maximum orthogonal operation speed calculation part 5, and compares the maximum orthogonal operation speeds fed from the maximum orthogonal operation speed calculation part 5 and then delivers the minimum value thus obtained to an accelerating and decelerating command generating part 3 as the maximum speed of the orthogonal operation. Also the accelerating and decelerating command generating part 3 calculates an acceleration chart, deceleration chart, and constant velocity chart based on the start and stop points of the movement command, the maximum orthogonal operation speed of the operation given from the maximum orthogonal operation speed decision part 6, and an acceleration time and deceleration time taken out from a storing device 2. Then a trapezoidal speed pattern is output to a motor control part 4.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のモータによ
り駆動されるアームを備え、モータに、所定の加減速パ
ターンに従って作成された加減速指令を供給するロボッ
ト制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot control device having an arm driven by a plurality of motors and supplying to the motors an acceleration / deceleration command created in accordance with a predetermined acceleration / deceleration pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10に従来のロボット制御装置の直交
速度指令パターン生成のブロック図を示す。図におい
て、1はロボット制御部で、ロボットプログラムに基づ
き移動指令を発生し、直交動作の始点と終点を加減速指
令生成部に与える。2は記憶装置で、あらかじめ人手に
よって加速時間、減速時間、直交動作最高速度が入力さ
れ、記憶されている。3はロボット制御部から与えられ
る始点と終点、記憶装置から得られる加速時間、減速時
間、直交動作最高速度に基づいて速度パターンを生成す
る加減速指令生成部である。4は加減速指令生成部3に
よって作成された速度パターンにしたがって、ロボット
の各モータを制御するモータ制御部である。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a block diagram of a conventional robot controller for generating an orthogonal velocity command pattern. In the figure, reference numeral 1 denotes a robot control unit, which generates a movement command based on a robot program and gives a start point and an end point of an orthogonal movement to an acceleration / deceleration command generation unit. Reference numeral 2 denotes a storage device in which the acceleration time, the deceleration time, and the maximum orthogonal movement speed are manually input in advance and stored. Reference numeral 3 denotes an acceleration / deceleration command generation unit that generates a speed pattern based on a start point and an end point given from the robot control unit, an acceleration time, a deceleration time obtained from a storage device, and a maximum orthogonal movement speed. Reference numeral 4 denotes a motor controller that controls each motor of the robot according to the speed pattern created by the acceleration / deceleration command generator 3.

【0003】ロボットを動作させる代表的かつ簡単な速
度パターンである台形速度パターンを用いて動作を説明
する。台形速度パターンの例を図11に示す。ロボット
制御部1は直交動作命令が発生したら、始点P0 ・終点
1 を加減速指令生成部3に出力し、また、加減速指令
生成部3に動作開始信号を出力する。加減速指令生成部
3は、記憶装置2から加速時間Tacc ・減速時間T
dcc 、直交動作最高速度Vmax を取り出し、計算周期i
t毎に速度パターンFDT(k)の計算を以下の算式を
用いて行なう。この計算はFDT(k)が0になるまで
続けられる。1it当たりの速度の増加分(加速度)A
CCは、以下の式で与えられる。 ACC=Vmax ×Tacc /it (1) 1it当たりの速度の減少分(減速度)DCCは、以下
の式で与えられる。 DCC=Vmax ×Tdcc /it (2) 次に、始点から終点までの距離をDISTとすると、加
速線図は、 Vacc (k)=ACCk (3) 減速線図は、 Vdcc (k)=DCC(k−N)N={−1+√(1+8DIST/ACC )}/2 (4) 等速線図は、 Vcnst(k)=Vmax (5) となる。これらを一つのグラフに書くと、図11のよう
になる。よって、時間kitにおける速度パターンFD
T(k)は、 FDT(k)=min(Vacc (k),Vdcc (k),Vcnst(k)) (6) となる。
The operation will be described by using a trapezoidal speed pattern which is a typical and simple speed pattern for operating the robot. An example of the trapezoidal velocity pattern is shown in FIG. When the orthogonal operation command is generated, the robot control unit 1 outputs the start point P 0 and the end point P 1 to the acceleration / deceleration command generation unit 3, and also outputs the operation start signal to the acceleration / deceleration command generation unit 3. The acceleration / deceleration command generation unit 3 stores the acceleration time T acc and the deceleration time T from the storage device 2.
dcc, removed quadrature operation maximum speed V max, the computation cycle i
The speed pattern FDT (k) is calculated for each t using the following formula. This calculation continues until FDT (k) becomes zero. Increase in speed (acceleration) A per it
CC is given by the following equation. ACC = V max × T acc / it (1) Decrease in speed (deceleration) DCC per it is given by the following formula. DCC = V max × T dcc / it (2) Next, when the distance from the start point to the end point is DIST, the acceleration diagram is V acc (k) = ACCk (3) The deceleration diagram is V dcc (k ) = DCC (k−N) N = {− 1 + √ (1 + 8DIST / ACC)} / 2 (4) The contour map is V cnst (k) = V max (5). When these are written in one graph, it becomes as shown in FIG. Therefore, the speed pattern FD at the time kit
T (k) becomes FDT (k) = min (V acc (k), V dcc (k), V cnst (k)) (6).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般にロボットにおい
て、動作の最高速度はモータの最大回転数によって決ま
る。直交動作の場合は、直交座標系において、速度パタ
ーンを作成し、それをロボットの各関節のモータ座標系
である関節座標系に変換して、各モータに指令を与える
ので、直交座標系における最高速度と関節系の最高速度
とは非線形な関係になる。モータには仕様上最高回転数
が決められている。その回転数を越えて使用すると必要
なトルクが発生しなかったり、寿命が短くなるという問
題が発生する。よって、ロボットの全ての動作におい
て、モータの最高回転数を越えないよう各種動作の最高
速度が設定されている。従来のロボット制御装置では、
ロボットの可動領域内での直交動作最高速度を等しくす
るために、全ての直交動作に対して一定の直交動作最高
速度Vmax を使用していた。つまり、従来のロボット制
御装置においては、ロボットの全動作範囲において、任
意の2点においてほぼ直線動作できることが可能な直交
最高速度を設定し、全ての直交動作において、その最高
速度を採用している。
Generally, in a robot, the maximum speed of operation is determined by the maximum number of rotations of the motor. In the case of Cartesian motion, a velocity pattern is created in the Cartesian coordinate system, converted to a joint coordinate system that is the motor coordinate system of each joint of the robot, and commands are given to each motor. There is a non-linear relationship between the speed and the maximum speed of the joint system. The maximum rotation speed of the motor is determined by the specifications. If it is used over the number of rotations, there arises a problem that required torque is not generated or the life is shortened. Therefore, in all the operations of the robot, the maximum speeds of various operations are set so as not to exceed the maximum rotation speed of the motor. In the conventional robot controller,
In order to equalize the maximum orthogonal movement speed in the movable region of the robot, a constant maximum orthogonal movement speed V max is used for all the orthogonal movements. That is, in the conventional robot control device, the maximum orthogonal speed is set so that the robot can move almost linearly at any two points in the entire operating range of the robot, and the maximum speed is adopted in all orthogonal operations. .

【0005】2軸のロボットにおける直交動作を従来制
御で行なった時の各モータの速度パターンを図12に示
す。エンドエフェクタ部20を、ロボットの可動領域内
の21から22までを直線移動させる動作を動作1と
し、23から24に直線移動させる動作を動作2とす
る。それぞれ同じ最高速度で直交動作をした場合でも、
動作1の場合は、J1の速度がモータの最高速度に達し
ているが、動作2の場合は、動作1の場合と直交動作最
高速度が同じであるが、各モータの速度は最高速度に達
していないことがわかる。よって、動作1ではもうこれ
以上直交動作最高速度を上げることができない。例え
ば、J2の速度がモータの最高回転数になるように直交
動作最高速度を上げると、J1の速度がモータの最高回
転数を越えてしまうからである。一方動作2では、J
1、J2ともにモータの最高回転数に達していないの
で、直交動作最高速度をもっと上げることができるとい
うことになる。このように、直交動作最高速度が、各関
節のモータの速度に与える影響はロボットの軸構成によ
って大きく影響を受ける。よって、直交動作の種類によ
っては、本来は、もっと早く動作可能であるのに、最高
速度を抑えて動作していることになる。
FIG. 12 shows the speed pattern of each motor when orthogonal control is performed in a two-axis robot by conventional control. The operation of linearly moving the end effector unit 20 from 21 to 22 within the movable region of the robot is referred to as operation 1, and the operation of linearly moving from 23 to 24 is referred to as operation 2. Even when performing orthogonal operation at the same maximum speed,
In the case of operation 1, the speed of J1 has reached the maximum speed of the motor, but in the case of operation 2, the maximum orthogonal operation speed is the same as in the case of operation 1, but the speed of each motor reaches the maximum speed. You can see that not. Therefore, in the motion 1, the maximum orthogonal motion speed cannot be increased any more. For example, if the maximum orthogonal operation speed is increased so that the speed of J2 becomes the maximum rotation speed of the motor, the speed of J1 will exceed the maximum rotation speed of the motor. On the other hand, in operation 2, J
Since neither 1 nor J2 has reached the maximum rotation speed of the motor, it means that the maximum orthogonal operation speed can be further increased. As described above, the influence of the maximum speed of the orthogonal movement on the speed of the motor of each joint is greatly influenced by the axis configuration of the robot. Therefore, depending on the type of orthogonal operation, although it is possible to operate faster originally, the maximum speed is suppressed.

【0006】この問題に対して、直交動作最高速度を任
意の2点間で動作可能な直交動作最高速度に設定してお
くのではなく、最も早く動作できる値に設定しておい
て、モータの最高速度を越える動作に対してのみ、直交
動作最高速度を下げるという対策をする場合もある。し
かし、動作可能な直交動作最高速度は、姿勢によって、
かなり変わり、場合によっては、3倍以上異なる。各直
交動作毎に、最高速度の値を決定する作業は、試行錯誤
的に求める必要があり、かなり大変な作業になる。
To solve this problem, the maximum orthogonal operation speed is not set to the maximum orthogonal operation speed that can operate between any two points, but is set to a value that enables the fastest operation. In some cases, a countermeasure may be taken to reduce the maximum orthogonal operation speed only for operations that exceed the maximum speed. However, the maximum orthogonal motion speed that can be operated is
Quite different, in some cases more than three times different. The work of determining the value of the maximum speed for each orthogonal motion needs to be obtained by trial and error, which is a very difficult work.

【0007】シーリング作業のように、直交速度が変化
しては困るような用途の場合には、どんな直交動作も一
定速度で動作する必要があるが、パレタイズ作業等の場
合には、軌跡が直線になるということが重要であって、
どんな直交動作においても、その直交最高速度が必ずし
も一定である必要はないし、もっと進めていえば、一つ
の直交動作中に最高速度が変化しても構わない。
In applications such as sealing work where it is difficult to change the orthogonal velocity, it is necessary to operate any orthogonal motion at a constant velocity, but in the case of palletizing work, the locus is linear. Is important,
In any quadrature operation, the quadrature maximum speed does not necessarily have to be constant, and if it goes further, the maximum speed may change during one quadrature operation.

【0008】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、様々な姿勢における直交動作
で、常にロボットが動き得る最高の速度で直交動作を行
うことができ、ロボット制御装置を得ることを目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is possible to carry out orthogonal movements in various postures and always perform the orthogonal movements at the maximum speed at which the robot can move. The purpose is to obtain the device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるロボット
制御装置は、複数のモータにより駆動されるアームを備
え、所定の速度パターンに従って前記モータを制御する
ロボット制御装置において、移動指令の始点から終点方
向の与えられた位置における直交動作最高速度を演算す
る直交動作最高速度演算手段と、得られた直交動作最高
速度をもとに今回の動作の直交動作最高速度を決定する
直交動作最高速度決定手段と、移動指令の始点、終点、
得られた今回の動作の直交動作最高速度、加速時間、及
び減速時間に基づき、速度パターンを生成する加減速指
令生成手段とを備えたものである。
A robot controller according to the present invention is provided with an arm driven by a plurality of motors and controls the motors according to a predetermined speed pattern. Orthogonal operation maximum speed calculating means for calculating the maximum orthogonal operation speed at a given position of the direction, and maximum orthogonal operation speed determining means for determining the maximum orthogonal operation speed of the current operation based on the obtained maximum orthogonal operation speed And the start and end points of the movement command,
An acceleration / deceleration command generating means for generating a speed pattern based on the obtained maximum orthogonal operation speed, acceleration time, and deceleration time of the current operation is provided.

【0010】また、複数のモータにより駆動されるアー
ムを備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制
御するロボット制御装置において、移動指令の始点と終
点を発生するロボット制御手段と、移動指令の始点から
終点方向の与えられた位置における直交動作最高速度を
演算する直交動作最高速度演算手段と、移動指令の始点
と終点をもとに、その2点を結ぶ間の複数の位置を前記
直交動作最高速度演算手段に出力し、前記直交動作最高
速度演算手段により得られた直交動作最高速度の内、最
小のものを今回の動作の直交動作最高速度として決定す
る直交動作最高速度決定手段と、移動指令の始点、終
点、得られた今回の動作の直交動作最高速度、加速時
間、及び減速時間に基づき、速度パターンを生成する加
減速指令生成手段とを備えたものである。
Further, in a robot control device having an arm driven by a plurality of motors and controlling the motors according to a predetermined speed pattern, robot control means for generating a start point and an end point of a movement command, and a movement command starting point The maximum speed of orthogonal operation for calculating the maximum speed of orthogonal operation at a given position in the direction of the end point, and the maximum speed of orthogonal operation at a plurality of positions connecting the two points based on the start point and the end point of the movement command. A maximum of the orthogonal operation speed output to the arithmetic means, and the minimum of the orthogonal operation maximum speeds obtained by the orthogonal operation maximum speed operation means is determined as the orthogonal operation maximum speed of the current operation, Acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern based on the start point, the end point, the obtained maximum orthogonal motion speed of the current operation, the acceleration time, and the deceleration time. Those were example.

【0011】また、複数のモータにより駆動されるアー
ムを備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制
御するロボット制御装置において、移動指令の始点と終
点を発生するロボット制御手段と、移動指令の始点から
終点方向の与えられた所定の単位位置毎の位置における
直交動作最高速度を逐次演算する直交動作最高速度演算
手段と、移動指令の始点と終点をもとに、その2点を結
ぶ間の位置を逐次直交動作最高速度演算手段に出力し、
移動指令の始点、終点、逐次得られた今回の動作の直交
動作最高速度と、加速時間、及び減速時間に基づき、速
度パターンを生成する加減速指令生成手段とを備えたも
のである。
Further, in a robot control device having an arm driven by a plurality of motors and controlling the motors according to a predetermined speed pattern, robot control means for generating a start point and an end point of a movement command, and a start point of the movement command. Based on the maximum operation speed of orthogonal operation for sequentially calculating the maximum operation speed of orthogonal operation at each given predetermined unit position in the direction of the end point, based on the start point and the end point of the movement command, the position between the two points is determined. Output to the sequential quadrature operation maximum speed calculation means,
It is provided with an acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern on the basis of the start point and end point of the movement command, the maximum orthogonal motion speed of the current operation obtained sequentially, the acceleration time, and the deceleration time.

【0012】また、複数のモータにより駆動されるアー
ムを備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制
御するロボット制御装置において、移動指令の始点と終
点を発生するロボット制御手段と、ロボットの可動範囲
を複数の格子状の領域に分割し、各々の領域における定
義された直交動作方向の各々についての直交動作最高速
度をあらかじめ記憶する直交動作最高速度記憶手段と、
移動指令の始点から終点方向の与えられた位置における
直交動作最高速度を前記直交動作最高速度記憶手段から
取り出す直交動作最高速度処理手段と、移動指令の始点
と終点をもとに、その2点を結ぶ間の複数の位置を前記
直交動作最高速度処理手段に出力し、前記直交動作最高
速度処理手段により得られた直交動作最高速度の内、最
小のものを今回の動作の直交動作最高速度として決定す
る直交動作最高速度決定手段と、移動指令の始点、終
点、得られた今回の動作の直交動作最高速度、加速時
間、及び減速時間に基づき、速度パターンを生成する加
減速指令生成手段とを備えたものである。
Further, in a robot control device having an arm driven by a plurality of motors and controlling the motors according to a predetermined speed pattern, a robot control means for generating a start point and an end point of a movement command, and a movable range of the robot are set. An orthogonal operation maximum speed storage means that stores in advance a maximum orthogonal operation speed for each of the defined orthogonal operation directions in each of the areas, the area being divided into a plurality of grid-like areas;
Based on the maximum speed of orthogonal operation processing for extracting the maximum speed of orthogonal operation at a given position in the direction from the start point of the movement command to the end point from the maximum operation speed of orthogonal operation storage means, and the start point and the end point of the movement command, the two points A plurality of positions between the connections are output to the orthogonal motion maximum speed processing means, and the smallest of the orthogonal motion maximum speeds obtained by the orthogonal motion maximum speed processing means is determined as the orthogonal motion maximum speed of this operation. And the acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern based on the start point and end point of the movement command, the maximum orthogonal movement speed of the current operation obtained, the acceleration time, and the deceleration time. It is a thing.

【0013】また、複数のモータにより駆動されるアー
ムを備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制
御するロボット制御装置において、移動指令の始点と終
点を発生するロボット制御手段と、ロボットの可動範囲
を複数の格子状の領域に分割し、各々の領域における定
義された直交動作方向の各々についての直交動作最高速
度をあらかじめ記憶する直交動作最高速度記憶手段と、
移動指令の始点から終点方向の与えられた所定の単位位
置毎の位置における直交動作最高速度を前記直交動作最
高速度記憶手段から取り出す直交動作最高速度処理手段
と、移動指令の始点と終点をもとに、その2点を結ぶ間
の位置を逐次直交動作最高速度処理手段に出力し、移動
指令の始点、終点、逐次得られた今回の動作の直交動作
最高速度と、加速時間、及び減速時間に基づき、速度パ
ターンを生成する加減速指令生成手段とを備えたもので
ある。
Further, in a robot control device having an arm driven by a plurality of motors and controlling the motors according to a predetermined speed pattern, a robot control means for generating a start point and an end point of a movement command, and a movable range of the robot are set. An orthogonal operation maximum speed storage means that stores in advance a maximum orthogonal operation speed for each of the defined orthogonal operation directions in each of the areas, the area being divided into a plurality of grid-like areas;
Based on the orthogonal movement maximum speed processing means for extracting the maximum orthogonal movement speed at the given predetermined unit position in the direction from the start point of the movement command to the end point direction from the orthogonal movement maximum speed storage means, and the starting point and the ending point of the movement command. Then, the position between the two points is sequentially output to the orthogonal motion maximum speed processing means, and the start point, the end point of the movement command, the maximum orthogonal motion speed of the current motion obtained sequentially, the acceleration time, and the deceleration time are output. Based on this, an acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern is provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施の形態を説明する。 実施の形態1.n軸ロボットにおいて、エンドエフェク
タ部が直交座標系上でP0 (x0 ,y0 ,z0 )からP
1 (x1 ,y1 ,z1 )に直交動作を行なう場合を考え
る。P0 ,P1 の2点を結ぶ直線上の任意の位置をP
cur 、P0 からP1 方向の単位ベクトルをΔPとする
と、Pcur からΔPだけ進んだ場合の各関節の移動量Δ
Jは以下の式で表される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. In the n-axis robot, the end effector unit is changed from P 0 (x 0 , y 0 , z 0 ) to P on the Cartesian coordinate system.
Consider a case where an orthogonal operation is performed on 1 (x 1 , y 1 , z 1 ). P is an arbitrary position on the straight line connecting the two points P 0 and P 1.
When the unit vector in the cur , P 0 to P 1 direction is ΔP, the amount of movement Δ of each joint when advanced from P cur by ΔP
J is represented by the following formula.

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】ここで、Rはロボットの直交座標から関節
座標への座標変換行列である。次に、Ji maxをi軸
の関節動作最高速度とすれば、Pcur の姿勢におけるΔ
P方向への直交動作最高速度Pmax はΔJを用いて以下
の式で求められる。 Pmax =min(J1 max/δJ1 ,J2 max/δJ2 ,・・・,Jn max/δJn ) (8)
Here, R is a coordinate conversion matrix from the Cartesian coordinates of the robot to the joint coordinates. Next, if J i max is the maximum joint motion speed of the i-axis, Δ in the posture of P cur
The maximum orthogonal operation speed P max in the P direction is obtained by the following equation using ΔJ. P max = min (J 1 max / δJ 1 , J 2 max / δJ 2 , ..., J n max / δJ n ) (8)

【0017】図1は、本発明の実施の形態1に対する、
ロボット制御装置の直交速度指令パターン生成のブロッ
ク図である。図において、1はロボット制御部で、ロボ
ットプログラムに基づき移動指令を発生する。2は記憶
装置で、あらかじめ人手によって加速時間、減速時間が
入力され、記憶されている。4は加速度指令部3によっ
て作成された速度パターンにしたがって、ロボットの各
モータを制御するモータ制御部である。3は速度パター
ンと生成する加減速指令生成部である。5は直交動作最
高速度演算部であり、直交動作最高速度決定部から与え
られる位置で、移動指令の始点P0 から終点P1 方向の
直交動作を行なう場合の直交動作最高速度Pmax を演算
して直交動作最高速度決定部に返す。6は直交動作最高
速度決定部であり、移動指令の始点P0 と終点P1 を結
ぶ直線上の複数の位置を直交動作最高速度演算部5にわ
たし、この直交動作最高速度演算部5から送られるそれ
ぞれの直交動作最高速度を比較して最小値を今回の直交
動作の最高速度Vmax として加減速指令生成部3にわた
す。加減速指令生成部3は、移動指令の始点P0 、終点
1 と、直交動作最高速度決定部6から与えられる今回
の動作の直交動作最高速度Vmax と、記憶装置2から取
り出した加速時間・減速時間に基づいて、加速線図・減
速線図・等速線図を計算し、台形速度パターンをモータ
制御部4に出力する。直交動作最高速度演算部5におけ
る、最高速度の演算法は前記算出式による。また、直交
動作最高速度決定部6からは、1回の直交動作につい
て、ひとつの直交動作最高速度Vmax が求められる。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
It is a block diagram of orthogonal velocity command pattern generation of a robot controller. In the figure, reference numeral 1 is a robot control unit, which generates a movement command based on a robot program. Reference numeral 2 denotes a storage device, in which an acceleration time and a deceleration time are manually input in advance and stored. A motor control unit 4 controls each motor of the robot according to the speed pattern created by the acceleration command unit 3. Reference numeral 3 is an acceleration / deceleration command generation unit that generates a speed pattern. Reference numeral 5 denotes a maximum orthogonal operation speed calculating unit, which calculates a maximum orthogonal operation speed Pmax when performing orthogonal operation in the direction from the start point P 0 to the end point P 1 of the movement command at the position given by the maximum orthogonal operation speed determining unit. And returns it to the orthogonal motion maximum speed determination unit. 6 is an orthogonal motion maximum speed determination unit, which sends a plurality of positions on a straight line connecting the start point P 0 and the end point P 1 of the movement command to the orthogonal motion maximum speed calculation unit 5 and sends it from this orthogonal motion maximum speed calculation unit 5. It passes the deceleration command generating section 3 the minimum value as the maximum velocity V max of this quadrature operation by comparing each of the orthogonal operation maximum speed to be. The acceleration / deceleration command generation unit 3 calculates the start point P 0 and the end point P 1 of the movement command, the maximum orthogonal operation speed V max of the current operation given by the maximum orthogonal operation speed determination unit 6, and the acceleration time extracted from the storage device 2. -Calculates an acceleration diagram, a deceleration diagram, and a constant velocity diagram based on the deceleration time, and outputs the trapezoidal velocity pattern to the motor control unit 4. The calculation method of the maximum speed in the orthogonal movement maximum speed calculation unit 5 is based on the above calculation formula. Further, one maximum orthogonal movement speed V max is obtained from the maximum orthogonal movement speed determination unit 6 for one orthogonal movement.

【0018】以上のように構成されたロボット制御装置
の動作を図2〜図3のフローチャートを参照して説明す
る。ロボット制御部1から移動指令(始点・終点)が直
交動作最高速度演算部5、直交動作最高速度決定部6、
加減速指令生成部3に出力され、直交動作最高速度決定
部6に動作開始信号が出力されて一連の動作が開始され
る。
The operation of the robot controller constructed as described above will be described with reference to the flow charts of FIGS. The movement command (start point / end point) from the robot control unit 1 is the orthogonal movement maximum speed calculation unit 5, the orthogonal movement maximum speed determination unit 6,
The operation start signal is output to the acceleration / deceleration command generation unit 3, and the operation start signal is output to the orthogonal operation maximum speed determination unit 6 to start a series of operations.

【0019】図2は、直交動作最高速度決定部5の動作
を示すフローチャートで、直交動作最高速度決定部5が
動作開始信号受信して、ステップ101から動作を開始
する。
FIG. 2 is a flow chart showing the operation of the orthogonal motion maximum speed determination unit 5. The orthogonal motion maximum speed determination unit 5 receives an operation start signal and starts the operation from step 101.

【0020】ステップ101では、位置変数Ptmp に始
点の座標値を代入し、直交動作最高速度を代入する変数
max に初期値0を代入し、始点から終点方向の単位ベ
クトルΔPを計算する。
In step 101, the coordinate value of the starting point is substituted into the position variable P tmp , the initial value 0 is substituted into the variable V max which substitutes the maximum speed of orthogonal movement, and the unit vector ΔP from the starting point to the end point is calculated.

【0021】ステップ102では、位置変数Ptmp を直
交動作最高速度演算部5に出力する。ステップ103で
は、直交動作最高速度演算部5から、位置Ptmp におけ
る直交動作最高速度Pmax と、動作開始信号を受信した
らステップ104に進む。
In step 102, the position variable P tmp is output to the orthogonal motion maximum speed calculation unit 5. In step 103, when the maximum orthogonal motion speed P max at the position P tmp and the motion start signal are received from the maximum orthogonal motion speed calculation unit 5, the process proceeds to step 104.

【0022】ステップ104では、Pmax とVmax を比
較してVmax =0またはVmax <Pmax の場合はステッ
プ105に進む。それ以外はステップ106に進む。
In step 104, P max is compared with V max , and if V max = 0 or V max <P max , the process proceeds to step 105. Otherwise, go to step 106.

【0023】ステップ105ではVmax にPmax を代入
する。ステップ106ではPtmp にΔPを足す。
At step 105, P max is substituted for V max . At step 106, ΔP is added to P tmp .

【0024】ステップ107では、Ptmp と終点を比較
して終点に達していたら、ステップ108に進む。終点
に達していなかったらステップ102に戻る。
In step 107, P tmp is compared with the end point, and if the end point is reached, the process proceeds to step 108. If the end point has not been reached, the process returns to step 102.

【0025】ステップ108では、加減速指令生成部3
にVmax と動作開始信号を出力して処理を終了する。
In step 108, the acceleration / deceleration command generator 3
Then, V max and the operation start signal are output to and the processing ends.

【0026】図3は直交動作最高速度演算部5の動作を
示すフローチャートであり、直交動作最高速度決定部6
から動作開始信号を受信してステップ201から動作を
開始する。
FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the orthogonal motion maximum speed calculation unit 5, and the orthogonal motion maximum speed determination unit 6 is shown.
The operation start signal is received from and the operation is started from step 201.

【0027】ステップ201では、ロボット制御部1か
ら受信した始点P0 と終点P1 、直交動作最高速度決定
部6から受信した位置Ptmp から前述した算式に基づい
て位置Ptmp における直交動作最高速度Pm axを求
め、Ptmp を直交動作最高速度決定部6に出力する。
[0027] In step 201, quadrature operation maximum speed at the position P tmp based start P 0 and the end point P 1 received from the robot controller 1, the position P tmp received from the quadrature operating maximum speed determining unit 6 to the formula described above seeking P m ax, and outputs the P tmp orthogonally operating maximum speed determination unit 6.

【0028】ステップ202では、直交動作最高速度決
定部6に動作開始信号を出力して処理を終了する。ただ
し、直交動作最高速度決定部6は処理を終了した後で
も、加減速指令生成部3の処理が終了するまで直交動作
最高速度Vmax を出力し続ける。
In step 202, an operation start signal is output to the maximum orthogonal operation speed determination unit 6 and the process is terminated. However, even after the processing is completed, the orthogonal motion maximum speed determination unit 6 continues to output the orthogonal motion maximum speed V max until the processing of the acceleration / deceleration command generation unit 3 is completed.

【0029】加減速指令生成部3は、直交動作最高速度
決定部6から動作開始信号を受信して、動作を開始す
る。従来例では、直交動作最高速度Vmax を記憶装置上
から取り出すところが、直交動作最高速度決定部6から
出力されるところが変化するだけで、速度パターンFD
T(k)の求め方は従来技術と同様になる。この実施の
形態では、直交動作を行なう時点で、その動作の始点と
終点を結ぶ経路上の複数の姿勢において、それぞれの姿
勢における直交動作最高速度を計算する。その直交動作
最高速度の中から最小値を求め、それを今回の直交動作
最高速度とする。この場合、動作の経路上において、直
交動作最高速度演算部5で計算された直交動作が最小値
となる姿勢でモータの速度が最高回転数に達する。よっ
て、それぞれの直交動作において、その動作中に少なく
とも一つのモータが必ず最高回転数に達する。これによ
って、1回の直交動作の中では最高速度は一定に保たれ
るが、始点・終点の位置関係により直交動作最高速度は
変化することになる。
The acceleration / deceleration command generator 3 receives an operation start signal from the maximum orthogonal operation speed determiner 6 and starts the operation. In the conventional example, where the maximum orthogonal movement speed V max is extracted from the storage device, only the portion output from the maximum orthogonal movement speed determination unit 6 changes, and the speed pattern FD
The method of obtaining T (k) is the same as in the conventional technique. In this embodiment, at the time of performing the orthogonal movement, the maximum orthogonal movement speed in each posture is calculated for a plurality of postures on the path connecting the start point and the end point of the movement. The minimum value is obtained from the maximum orthogonal operation speed, and this is set as the maximum orthogonal operation speed this time. In this case, the speed of the motor reaches the maximum rotation speed in the posture in which the orthogonal motion calculated by the orthogonal motion maximum speed calculation unit 5 becomes the minimum value on the motion path. Therefore, in each orthogonal operation, at least one motor always reaches the maximum rotation speed during the operation. As a result, the maximum speed is kept constant in one orthogonal motion, but the maximum speed of orthogonal motion changes depending on the positional relationship between the start point and the end point.

【0030】実施の形態2.図4は、本発明の実施の形
態2に対する、ロボット制御装置の直交速度指令パター
ン生成のブロック図である。図において、1はロボット
制御部で、ロボットプログラムに基づき移動指令を発生
する。2は記憶装置で、あらかじめ人手によって加速時
間、減速時間が入力され、記憶されている。3は速度パ
ターンを生成する加減速指令生成部である。4は加減速
指令生成部3によって作成された速度パターンにしたが
って、ロボットの各モータを制御するモータ制御部であ
る。5は直交動作最高速度演算部であり、加減速指令生
成部3から与えられる現在位置Ptmp で、移動指令の始
点P0 から終点P1 方向の直交動作を行なう場合の直交
動作最高速度Vmax を演算して加減速指令生成部3に返
す。加減速指令生成部3は、移動指令の始点P0 、終点
1 と、直交動作最高速度演算部5から与えられる今回
の動作の直交動作最高速度Vmax と、記憶装置2から取
り出した加速時間・減速時間に基づいて、加速線図・減
速線図・等速線図を計算し、台形速度パターンをモータ
制御部に出力する。
Embodiment 2 FIG. FIG. 4 is a block diagram of orthogonal velocity command pattern generation of the robot controller according to the second embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a robot control unit, which generates a movement command based on a robot program. Reference numeral 2 denotes a storage device, in which an acceleration time and a deceleration time are manually input in advance and stored. An acceleration / deceleration command generation unit 3 generates a speed pattern. Reference numeral 4 denotes a motor controller that controls each motor of the robot according to the speed pattern created by the acceleration / deceleration command generator 3. Reference numeral 5 denotes an orthogonal movement maximum speed calculation unit, which is the current position P tmp given from the acceleration / deceleration command generation unit 3 and has a maximum orthogonal movement speed V max when performing orthogonal movement from the start point P 0 to the end point P 1 of the movement command. Is calculated and returned to the acceleration / deceleration command generator 3. The acceleration / deceleration command generation unit 3 calculates the start point P 0 and the end point P 1 of the movement command, the maximum orthogonal operation speed V max of the current operation given by the maximum orthogonal operation speed calculation unit 5, and the acceleration time extracted from the storage device 2. -Calculates the acceleration diagram, deceleration diagram, and constant velocity diagram based on the deceleration time, and outputs the trapezoidal velocity pattern to the motor control unit.

【0031】ロボット制御部1から移動指令(始点・終
点)が直交動作最高速度演算部5、加減速指令生成部3
に出力され、加減速指令生成部3に動作開始信号が出力
されて一連の動作が開始される。
A movement command (start point / end point) from the robot control unit 1 is the orthogonal movement maximum speed calculation unit 5 and an acceleration / deceleration command generation unit 3
The operation start signal is output to the acceleration / deceleration command generator 3 to start a series of operations.

【0032】加減速指令生成部3は動作開始信号を受信
したら、直交動作最高速度演算部5に現在位置Ptmp
動作開始信号を出力し、直交動作最高速度演算部5か
ら、現在位置における直交動作最高速度Vmax が出力さ
れ、動作開始信号を受信するまで待つ。
When the acceleration / deceleration command generator 3 receives the operation start signal, it outputs the current position P tmp and the operation start signal to the orthogonal motion maximum speed calculator 5, and the orthogonal motion maximum speed calculator 5 outputs the orthogonal position at the current position. The process waits until the maximum operation speed V max is output and the operation start signal is received.

【0033】加減速指令生成部3が直交動作最高速度演
算部5から動作開始信号を受信したらVmax と、記憶装
置2から取り出した、加速時間Tacc 、減速時間Tdcc
とから、今回の計算同期itのFDT(k)を計算し、
モータ制御部4に時間Kitにおける速度パターンFD
T(k)を出力する。
When the acceleration / deceleration command generator 3 receives the operation start signal from the maximum orthogonal operation speed calculator 5, V max and the acceleration time T acc and the deceleration time T dcc extracted from the storage device 2 are obtained.
From, calculate FDT (k) of this calculation synchronization it,
The speed pattern FD at the time Kit is displayed on the motor control unit 4.
Output T (k).

【0034】次itでは現在位置を更新し、直交動作最
高速度演算部5に、更新した現在位置と動作開始信号を
出力する。以上の動作をFDT(k)が0になるまで続
ける。FDT(k)が0になったところで加減速指令生
成部3の動作が終了する。この場合も加減速指令生成部
3の動作は従来技術の場合と同様である。ただし、直交
動作最高速度Vmax は直交動作最高速度演算部5から出
力される。この実施の形態では、直交動作の始点におけ
る、直交動作最高速度を求め、直交動作を行なう。さら
に動作中のit毎に現在位置から直交動作最高速度を再
計算し、逐次直交動作最高速度を変更していく。この場
合、直交動作速度が最高速度に達している間は、必ずど
れかのモータが最高回転数に達している。この方式で直
交動作を行なうと、動作中にも最高速度が変化し、ロボ
ットは常に動作し得る最高の速度で直交動作を行なうこ
とになる。
At the next it, the current position is updated, and the updated current position and operation start signal are output to the orthogonal motion maximum speed calculation unit 5. The above operation is continued until FDT (k) becomes zero. When FDT (k) becomes 0, the operation of the acceleration / deceleration command generation unit 3 ends. In this case as well, the operation of the acceleration / deceleration command generation unit 3 is the same as in the case of the conventional technique. However, the maximum orthogonal operation speed V max is output from the maximum orthogonal operation speed calculation unit 5. In this embodiment, the maximum speed of the orthogonal movement is obtained at the starting point of the orthogonal movement, and the orthogonal movement is performed. Further, the maximum orthogonal motion speed is recalculated from the current position for each it in operation, and the maximum orthogonal motion speed is sequentially changed. In this case, one of the motors always reaches the maximum rotation speed while the orthogonal operation speed reaches the maximum speed. When the orthogonal motion is performed by this method, the maximum speed changes during the motion, and the robot always performs the orthogonal motion at the maximum speed at which it can move.

【0035】直交動作最高速度演算部4の動作は、実施
の形態1の場合と同様で、フローチャートも図3で表さ
れる。ただし、動作開始信号は加減速指令生成部3から
出力される。図5に本実施の形態により生成された速度
パターンの一例を示す。
The operation of the orthogonal operation maximum speed computing unit 4 is the same as in the case of the first embodiment, and the flowchart is also shown in FIG. However, the operation start signal is output from the acceleration / deceleration command generation unit 3. FIG. 5 shows an example of the velocity pattern generated by this embodiment.

【0036】実施の形態3.図6は、本発明の実施の形
態3に対する、ロボット制御装置の直交速度パターン生
成のブロック図である。図において、1はロボット制御
部で、ロボットプログラムに基づき移動指令を発生す
る。2は記憶装置で、あらかじめ人手によって加速時
間、減速時間が入力され、記憶されている。3は速度パ
ターンを生成する加減速指令生成部である。4は加減速
指令生成部3によって作成された速度パターンにしたが
って、ロボットの各モータを制御するモータ制御部であ
る。6は直交動作最高速度決定部であり、移動指令の始
点P0 と終点P1 を結ぶ直線上の複数の位置を直交動作
最高速度処理部にわたし、それぞれの直交動作最高速度
を比較して最小値を今回の直交動作の最高速度Vmax
して加減速指令生成部3にわたす。加減速指令生成部5
は、移動指令の始点P0 、終点P1 と、直交動作最高速
度決定部3から与えられる今回の動作の直交動作最高速
度Vmax と、記憶装置から取り出した加速時間・減速時
間に基づいて、加速線図・減速線図・等速線図を計算
し、台形速度パターンをモータ制御部に出力する。7は
直交動作最高速度処理部であり、直交動作最高速度決定
部6から与えられる位置で、移動指令の始点P0 から終
点P1 方向の直交動作を行なう場合の直交動作最高速度
max を下記の直交動作最高速度記憶部から取り出して
直交動作最高速度決定部6に返す。8は直交動作最高速
度記憶部で、位置と直交動作の方向からあらかじめ前も
って計算した直交動作最高速度が記憶されている。
Embodiment 3. FIG. 6 is a block diagram of orthogonal velocity pattern generation of the robot controller according to the third embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a robot control unit, which generates a movement command based on a robot program. Reference numeral 2 denotes a storage device, in which an acceleration time and a deceleration time are manually input in advance and stored. An acceleration / deceleration command generation unit 3 generates a speed pattern. Reference numeral 4 denotes a motor controller that controls each motor of the robot according to the speed pattern created by the acceleration / deceleration command generator 3. 6 is an orthogonal motion maximum speed determination unit, which passes a plurality of positions on a straight line connecting the start point P 0 and the end point P 1 of the movement command to the orthogonal motion maximum speed processing unit, and compares the respective orthogonal motion maximum speeds to obtain the minimum value. The value is passed to the acceleration / deceleration command generation unit 3 as the maximum speed V max of the orthogonal operation this time. Acceleration / deceleration command generator 5
Is based on the start point P 0 and the end point P 1 of the movement command, the maximum orthogonal operation speed V max of the current operation given from the maximum orthogonal operation speed determination unit 3, and the acceleration time / deceleration time extracted from the storage device. It calculates the acceleration / deceleration / constant velocity diagram and outputs the trapezoidal velocity pattern to the motor controller. Reference numeral 7 denotes an orthogonal motion maximum speed processing unit, which is a position given by the orthogonal motion maximum speed determination unit 6 and is defined as the maximum orthogonal motion speed P max when performing the orthogonal motion in the direction from the start point P 0 to the end point P 1 of the movement command. It is taken out from the orthogonal movement maximum speed storage section of 1 and returned to the orthogonal movement maximum speed determination section 6. Reference numeral 8 denotes a maximum orthogonal movement speed storage unit, which stores the maximum orthogonal movement speed calculated in advance from the position and the direction of the orthogonal movement.

【0037】この制御装置は、実施の形態1の場合と全
く同様に、ロボット制御部1から移動指令(始点・終
点)が直交動作最高速度処理部7、直交動作最高速度決
定部6、加減速指令生成部3に出力され、直交動作最高
速度決定部6に動作開始信号が出力されて一連の動作が
開始される。
In this control device, the movement command (start point / end point) is sent from the robot control unit 1 to the orthogonal motion maximum speed processing unit 7, the orthogonal motion maximum speed determination unit 6, the acceleration / deceleration, just as in the first embodiment. The operation start signal is output to the command generation unit 3, and the operation start signal is output to the orthogonal operation maximum speed determination unit 6 to start a series of operations.

【0038】ただし、直交動作最高速度処理部7は直交
動作速度決定部6から位置Ptmp と動作開始信号を受信
したら、位置Ptmp における始点P0 から終点P1 方向
への直交動作最高速度Vmax を直交動作最高速度記憶部
8から取り出して、Vmax と動作開始信号を加減速指令
生成部3に出力する。
However, when the orthogonal motion maximum speed processing unit 7 receives the position P tmp and the motion start signal from the orthogonal motion speed determination unit 6, the maximum orthogonal motion speed V from the start point P 0 to the end point P 1 at the position P tmp . Max is taken out from the maximum quadrature operation speed storage unit 8, and V max and the operation start signal are output to the acceleration / deceleration command generation unit 3.

【0039】直交動作最高速度記憶部8には、ロボット
の可動範囲を格子状に複数の領域に分割し、その一つの
領域に対し、複数に量子化された直交動作方向例えば三
次元データとしての動作方向をx,y,z軸の正負、6
方向に分割されていると定義された直交動作方向の直交
動作最高速度を、それぞれあらかじめ計算しておき、格
納しておく。実施の形態1において各姿勢における直交
動作最高速度を計算して求めているが、この実施の形態
の発明では、これを直交動作最高速度記憶部8に予め用
意された直交動作最高速度のテーブルから取り出すよう
にした。予め用意されたテーブルを用いて直交動作最高
速度を決定することにより、多少精度が落ちるが、演算
時間は格段に少なくてすむ。テーブルには、現在位置と
直交動作方向から直交動作最高速度を求める4次元のテ
ーブルとなる。
In the maximum orthogonal motion velocity storage unit 8, the movable range of the robot is divided into a plurality of regions in a grid pattern, and one region is quantized into a plurality of orthogonal motion directions, for example, as three-dimensional data. The motion direction is positive / negative of x, y, z axes, 6
The maximum orthogonal motion speed in the orthogonal motion direction defined as being divided into directions is calculated and stored in advance. In the first embodiment, the maximum orthogonal motion speed in each posture is calculated and obtained, but in the invention of this embodiment, this is calculated from the maximum orthogonal motion speed table prepared in advance in the maximum orthogonal motion storage unit 8. I took it out. By determining the maximum speed of the orthogonal movement using the table prepared in advance, the accuracy is somewhat lowered, but the calculation time is remarkably short. The table is a four-dimensional table that obtains the maximum orthogonal movement speed from the current position and the orthogonal movement direction.

【0040】実施の形態4.図7は、本発明の実施の形
態4に対する、ロボット制御装置の直交速度指令パター
ン生成のブロック図である。図において、1はロボット
制御部で、ロボットプログラムに基づき移動指令を発生
する。2は記憶装置で、あらかじめ人手によって加速時
間、減速時間が入力され、記憶されている。3は加減速
指令生成部である。4は加減速指令生成部3によって作
成された速度パターンにしたがって、ロボットの各モー
タを制御するモータ制御部である。7は直交動作最高速
度処理部であり、加減速指令生成部3から与えられる現
在位置で、移動指令の始点P0から終点P1 方向の直交
動作を行なう場合の直交動作最高速度Vmax を下記する
直交動作最高速度記憶部から取り出して加減速指令生成
部3に返す。加減速指令生成部3は、移動指令の始点P
0 、終点P1 と、直交動作最高速度処理部7から与えら
れる今回の動作の直交動作最高速度Vmax と、記憶装置
2から取り出した加速時間・減速時間に基づいて、加速
線図・減速線図・等速線図を計算し、台形速度パターン
をモータ制御部4に出力する。8は直交動作最高速度記
憶部で位置と直交動作の方向からあらかじめ前もって計
算した直交動作最高速度が記憶されている。
Embodiment 4 FIG. FIG. 7 is a block diagram of the orthogonal velocity command pattern generation of the robot controller according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a robot control unit, which generates a movement command based on a robot program. Reference numeral 2 denotes a storage device, in which an acceleration time and a deceleration time are manually input in advance and stored. Reference numeral 3 is an acceleration / deceleration command generator. Reference numeral 4 denotes a motor controller that controls each motor of the robot according to the speed pattern created by the acceleration / deceleration command generator 3. Reference numeral 7 denotes an orthogonal motion maximum speed processing unit, which is the current position given from the acceleration / deceleration command generation unit 3 and indicates the maximum orthogonal motion speed V max when performing the orthogonal motion in the direction from the start point P 0 to the end point P 1 of the movement command. It is taken out from the orthogonal movement maximum speed storage unit and returned to the acceleration / deceleration command generation unit 3. The acceleration / deceleration command generation unit 3 determines the start point P of the movement command.
0 , the end point P 1 , the maximum orthogonal operation speed V max of the current operation given from the maximum orthogonal operation speed processing unit 7, and the acceleration time / deceleration time retrieved from the storage device 2, based on the acceleration diagram / deceleration line. The figure / constant velocity diagram is calculated, and the trapezoidal speed pattern is output to the motor control unit 4. Reference numeral 8 denotes an orthogonal movement maximum velocity storage unit that stores the orthogonal movement maximum velocity calculated in advance from the position and the direction of the orthogonal movement.

【0041】この制御装置は、実施の形態2の場合と全
く同様に、ロボット制御部1から移動指令(始点・終
点)が直交動作最高速度処理部7、加減速指令生成部3
に出力され、加減速指令生成部3に動作開始信号が出力
されて一連の動作が開始される。
In this control device, the movement command (start point / end point) from the robot control unit 1 is the same as in the case of the second embodiment.
The operation start signal is output to the acceleration / deceleration command generator 3 to start a series of operations.

【0042】ただし、直交動作最高速度処理部7は現在
位置と動作開始信号を受信したら、現在位置における始
点P0 から終点P1 方向への直交動作最高速度Vmax
直交動作最高速度記憶部8から取り出して、直交動作最
高速度Vmax と動作開始信号を加減速指令生成部3に出
力する。
However, when the orthogonal motion maximum speed processing unit 7 receives the current position and the motion start signal, the orthogonal motion maximum speed V max from the starting point P 0 to the end point P 1 direction at the current position is calculated as the orthogonal motion maximum speed storage unit 8. Then, the maximum orthogonal operation speed V max and the operation start signal are output to the acceleration / deceleration command generation unit 3.

【0043】本発明の説明については、台形速度パター
ンを用いて説明を行なったが、少なくとも加速時間・減
速時間・最高速度のパラメータを持った速度パターンで
あれば同様にして構成できる。また、加速時間・減速時
間が動作毎に変化するシステムにおいても、何ら影響を
与えるものではない。
Although the present invention has been described by using the trapezoidal speed pattern, any speed pattern having at least parameters of acceleration time, deceleration time, and maximum speed can be similarly constructed. In addition, even in a system in which the acceleration time / deceleration time changes for each operation, there is no effect.

【0044】なお、図8に、実施の形態1、3のロボッ
ト制御装置を用いた場合の2軸ロボットにおける直線動
作時の各モータの速度パターンを示す。動作は図9の場
合と同じ動作を行なう。図に示されるように、動作1の
場合も動作2の場合も、モータの速度が最高速度に達し
ていることがわかる。そのために、動作1と動作2で直
交動作最高速度が異なっているが、各動作中では直交動
作最高速度は一定である。
FIG. 8 shows the speed pattern of each motor during linear movement in a two-axis robot when the robot control device according to the first or third embodiment is used. The operation is the same as in the case of FIG. As shown in the figure, it can be seen that the speed of the motor reaches the maximum speed in both the case of the operation 1 and the case of the operation 2. For this reason, the maximum orthogonal motion speed is different between motion 1 and motion 2, but the maximum orthogonal motion speed is constant during each motion.

【0045】次に、図9に実施の形態2、4のロボット
制御装置を用いた場合の2軸ロボットにおける直線動作
時の各モータの速度パターンを示す。この場合も図9と
同じ動作を行なう。図に示されるように、動作1の場合
も動作2の場合も、常にモータの速度が最高速度に達し
ていることがわかる。そのために、各動作中の直交動作
最高速度も逐次変化している。
Next, FIG. 9 shows a speed pattern of each motor during linear movement in a two-axis robot when the robot control device according to the second or fourth embodiment is used. In this case also, the same operation as in FIG. 9 is performed. As shown in the figure, it can be seen that the motor speed always reaches the maximum speed in both the operation 1 and the operation 2. Therefore, the maximum orthogonal operation speed during each operation is also changing sequentially.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
モータにより駆動されるアームを備え、所定の速度パタ
ーンに従ってモータを制御するロボット制御装置におい
て、移動指令の始点から終点方向の与えられた位置にお
ける直交動作最高速度を演算する直交動作最高速度演算
手段と、得られた直交動作最高速度をもとに今回の動作
の直交動作最高速度を決定する直交動作最高速度決定手
段と、移動指令の始点、終点、得られた今回の動作の直
交動作最高速度、加速時間、及び減速時間に基づき、速
度パターンを生成する加減速指令生成手段とを備えたこ
とにより、様々な直交動作において、最適な直交動作最
高速度を自動的に得ることができるので、特に面倒な調
整をすることなく、ロボットが動き得る最高の速度で直
交動作が行えるとともに、その際に、全てのモータにつ
いて最高回転数を越えないように動作を行うので、安全
かつ高速な直交動作が自動的に行える効果がある。
As described above, according to the present invention, in a robot controller having an arm driven by a plurality of motors and controlling the motors in accordance with a predetermined speed pattern, the movement command is given from the start point to the end point direction. The maximum speed of orthogonal operation for calculating the maximum speed of orthogonal operation at the specified position, the maximum speed of orthogonal operation determining means for determining the maximum speed of orthogonal operation of this time based on the obtained maximum speed of orthogonal operation, and the movement Based on the start point and end point of the command, the maximum orthogonal motion speed of the current motion obtained, the acceleration time, and the deceleration time, by providing an acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern, in various orthogonal motions, Since the optimum maximum orthogonal motion speed can be automatically obtained, it is possible to perform orthogonal motion at the maximum speed at which the robot can move, without making any special adjustments. Moni, in this case, since the operation so as not to exceed the maximum speed for all motor, safe and high-speed orthogonal operation is automatically performed effectively.

【0047】また、移動指令の始点と終点を発生するロ
ボット制御手段と、移動指令の始点から終点方向の与え
られた位置における直交動作最高速度を演算する直交動
作最高速度演算手段と、移動指令の始点と終点をもと
に、その2点を結ぶ間の複数の位置を前記直交動作最高
速度演算手段に出力し、直交動作最高速度演算手段によ
り得られた直交動作最高速度の内、最小のものを今回の
動作の直交動作最高速度として決定する直交動作最高速
度決定手段と、移動指令の始点、終点、得られた今回の
動作の直交動作最高速度、加速時間、及び減速時間に基
づき、速度パターンを生成する加減速指令生成手段とを
備えたことにより、様々な直交動作において、最適な直
交動作最高速度を自動的に得ることができるので、面倒
な調整をすることなく、ロボットが動き得る最高の速度
で直交動作が行えるとともに、その際に、全てのモータ
について最高回転数を越えないように動作を行うので、
安全かつ高速な直交動作が自動的に行える効果がある。
Further, the robot control means for generating the start point and the end point of the movement command, the orthogonal movement maximum speed calculation means for calculating the maximum orthogonal movement speed at a given position in the direction from the start point of the movement command to the end point, and the movement command Based on the start point and the end point, a plurality of positions between the two points are output to the orthogonal operation maximum speed calculating means, and the minimum of the orthogonal operation maximum speeds obtained by the orthogonal operation maximum speed calculating means. The maximum speed of orthogonal movement determining means for determining the maximum speed of orthogonal movement of this operation, and the speed pattern based on the start point and end point of the movement command, the maximum speed of orthogonal movement of this operation, acceleration time, and deceleration time. By providing the acceleration / deceleration command generating means for generating, it is possible to automatically obtain the optimum maximum speed of the orthogonal operation in various orthogonal operations. , Together perform orthogonal operate at maximum speed of the robot can move, in this case, since the operation so as not to exceed the maximum speed for all motor,
There is an effect that a safe and high-speed orthogonal operation can be automatically performed.

【0048】また、移動指令の始点と終点を発生するロ
ボット制御手段と、移動指令の始点から終点方向の与え
られた所定の単位位置毎の位置における直交動作最高速
度を逐次演算する直交動作最高速度演算手段と、移動指
令の始点と終点をもとに、その2点を結ぶ間の位置を逐
次直交動作最高速度演算手段に出力し、移動指令の始
点、終点、逐次得られた今回の動作の直交動作最高速度
と、加速時間、及び減速時間に基づき、速度パターンを
生成する加減速指令生成手段とを備えたことにより、様
々な直交動作において、常に最適な直交動作最高速度を
自動的に得ることができるので、特に面倒な調整をする
ことなく、常にロボットが動き得る最高の速度で直交動
作が行える効果がある。
Further, the robot control means for generating the start point and the end point of the movement command, and the maximum orthogonal movement speed for sequentially calculating the maximum orthogonal movement speed at each given predetermined unit position in the direction from the start point of the movement command to the end point. Based on the calculation means and the start point and the end point of the movement command, the position between the two points is sequentially output to the maximum orthogonal movement speed calculation means, and the start point and the end point of the movement command and the sequentially obtained current operation Since the maximum orthogonal movement speed and the acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern based on the acceleration time and the deceleration time are provided, the optimum maximum orthogonal movement speed is always automatically obtained in various orthogonal movements. Therefore, there is an effect that the robot can always perform the orthogonal movement at the highest speed at which the robot can move, without making a particularly troublesome adjustment.

【0049】また、移動指令の始点と終点を発生するロ
ボット制御手段と、ロボットの可動範囲を複数の格子状
の領域に分割し、各々の領域における定義された直交動
作方向の各々についての直交動作最高速度をあらかじめ
記憶する直交動作最高速度記憶手段と、移動指令の始点
から終点方向の与えられた位置における直交動作最高速
度を前記直交動作最高速度記憶手段から取り出す直交動
作最高速度処理手段と、移動指令の始点と終点をもと
に、その2点を結ぶ間の複数の位置を直交動作最高速度
処理手段に出力し、直交動作最高速度処理手段により得
られた直交動作最高速度の内、最小のものを今回の動作
の直交動作最高速度として決定する直交動作最高速度決
定手段と、移動指令の始点、終点、得られた今回の動作
の直交動作最高速度、加速時間、及び減速時間に基づ
き、速度パターンを生成する加減速指令生成手段とを備
えたことにより、様々な直交動作において、最適な直交
動作最高速度を自動的に得ることができるので、特に面
倒な調整をすることなく、ロボットが動き得る最高の速
度で直交動作が行えるとともに、直交動作最高速度決定
に要する処理時間が格段に低減される効果がある。
Further, the robot control means for generating the start point and the end point of the movement command, and the movable range of the robot are divided into a plurality of grid-like areas, and the orthogonal movement in each of the defined orthogonal movement directions in each area. An orthogonal operation maximum speed storage means for storing the maximum speed in advance; an orthogonal operation maximum speed processing means for extracting the orthogonal operation maximum speed at a given position in the direction from the start point to the end point of the movement command to the orthogonal operation maximum speed storage means; Based on the start point and the end point of the command, a plurality of positions between the two points are output to the orthogonal motion maximum speed processing means, and the minimum of the orthogonal motion maximum speeds obtained by the orthogonal motion maximum speed processing means is output. Orthogonal operation maximum speed determining means that determines the object as the maximum orthogonal operation speed for this operation, the start and end points of the movement command, and the obtained maximum orthogonal operation speed for this operation By providing the acceleration / deceleration command generating means for generating a speed pattern based on the acceleration time and the deceleration time, it is possible to automatically obtain the optimum orthogonal operation maximum speed in various orthogonal operations, which is especially troublesome. There is an effect that the orthogonal motion can be performed at the maximum speed at which the robot can move without any special adjustment, and the processing time required for determining the maximum speed of the orthogonal motion is significantly reduced.

【0050】また、移動指令の始点と終点を発生するロ
ボット制御手段と、ロボットの可動範囲を複数の格子状
の領域に分割し、各々の領域における定義された直交動
作方向の各々についての直交動作最高速度をあらかじめ
記憶する直交動作最高速度記憶手段と、移動指令の始点
から終点方向の与えられた所定の単位位置毎の位置にお
ける直交動作最高速度を直交動作最高速度記憶手段から
取り出す直交動作最高速度処理手段と、移動指令の始点
と終点をもとに、その2点を結ぶ間の位置を逐次直交動
作最高速度処理手段に出力し、移動指令の始点、終点、
逐次得られた今回の動作の直交動作最高速度と、加速時
間、及び減速時間に基づき、速度パターンを生成する加
減速指令生成手段とを備えたことにより、様々な直交動
作において、常に最適な直交動作最高速度を自動的に得
ることができるので、特に面倒な調整をすることなく、
常にロボットが動き得る最高の速度で直交動作が行える
とともに、直交動作最高速度設定に要する処理時間が格
段に低減される効果がある。
Further, the robot control means for generating the start point and the end point of the movement command, and the movable range of the robot are divided into a plurality of grid-like areas, and the orthogonal movement in each of the defined orthogonal movement directions in each area. Orthogonal operation maximum speed storage means for storing the maximum speed in advance, and maximum orthogonal operation speed for extracting the maximum orthogonal operation speed at a given predetermined unit position from the start point to the end point of the movement command from the orthogonal operation maximum speed storage means Based on the processing means and the start point and the end point of the movement command, the position between the two points is sequentially output to the orthogonal motion maximum speed processing means, and the start point and the end point of the movement command,
By providing the acceleration / deceleration command generating means for generating a speed pattern based on the maximum orthogonal operation speed of the current operation, the acceleration time, and the deceleration time, which are sequentially obtained, the optimum orthogonal operation is always performed in various orthogonal operations. Since the maximum operation speed can be automatically obtained, there is no need for complicated adjustments.
There is an effect that the robot can always perform the orthogonal operation at the maximum speed at which the robot can move and the processing time required for setting the maximum speed of the orthogonal operation is significantly reduced.

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

【図1】 本発明の実施の形態1に対するロボット制御
装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a robot controller according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1におけるロボット直交動作最高速度決定
の動作を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of determining a robot orthogonal movement maximum speed in FIG.

【図3】 図1におけるロボット制御装置の直交動作最
高速度演算の動作を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of orthogonal movement maximum velocity calculation of the robot controller in FIG. 1.

【図4】 本発明の実施の形態2に対するロボット制御
装置を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a robot controller according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態2によるロボット制御装
置が生成する直交動作速度パターンの一例である。
FIG. 5 is an example of an orthogonal motion speed pattern generated by the robot controller according to the second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態3に対するロボット制御
装置を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a robot controller according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態4に対するロボット制御
装置を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a robot controller according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態1・3によるロボット制
御装置を用いて、直交動作を行なった場合の直交動作速
度パターンと、各モータの速度パターンを示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing an orthogonal motion speed pattern and a speed pattern of each motor when the robot controller according to the first and third embodiments of the present invention performs an orthogonal motion.

【図9】 本発明の実施の形態2・4によるロボット制
御装置を用いて、直交動作を行なった場合の直交動作速
度パターンと、各モータの速度パターンを示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an orthogonal motion speed pattern and a speed pattern of each motor when an orthogonal motion is performed using the robot controller according to the second and fourth embodiments of the present invention.

【図10】 従来のロボット制御装置を示すブロック図
である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional robot controller.

【図11】 ロボット制御装置の台形速度パターンの例
である。
FIG. 11 is an example of a trapezoidal velocity pattern of the robot controller.

【図12】 従来のロボット制御装置を用いて、直交動
作を行なった場合の直交動作速度パターンと、各モータ
の速度パターンを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an orthogonal operation speed pattern and a speed pattern of each motor when performing an orthogonal operation using a conventional robot controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット制御部、2 記憶装置、3 加減速指令生
成部、4 モータ制御部、5 直交動作最高速度演算
部、6 直交動作最高速度決定部、7 直交動作最高速
度処理部、8 直交動作最高速度記憶部。
1 robot control unit, 2 storage device, 3 acceleration / deceleration command generation unit, 4 motor control unit, 5 orthogonal motion maximum speed calculation unit, 6 orthogonal motion maximum speed determination unit, 7 orthogonal motion maximum speed processing unit, 8 orthogonal motion maximum speed Memory.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のモータにより駆動されるアームを
備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制御す
るロボット制御装置において、移動指令の始点から終点
方向の与えられた位置における直交動作最高速度を演算
する直交動作最高速度演算手段と、得られた直交動作最
高速度をもとに今回の動作の直交動作最高速度を決定す
る直交動作最高速度決定手段と、移動指令の始点、終
点、得られた今回の動作の直交動作最高速度、加速時
間、及び減速時間に基づき、速度パターンを生成する加
減速指令生成手段とを備えたことを特徴とするロボット
制御装置。
1. A robot controller including an arm driven by a plurality of motors, which controls the motors according to a predetermined speed pattern, calculates a maximum orthogonal motion speed at a given position from a start point to an end point of a movement command. Orthogonal operation maximum speed calculating means, and the orthogonal operation maximum speed determining means that determines the orthogonal operation maximum speed of the current operation based on the obtained orthogonal operation maximum speed, the start and end points of the movement command, and the obtained current time And an acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern based on the maximum orthogonal movement speed, the acceleration time, and the deceleration time of the above operation.
【請求項2】 複数のモータにより駆動されるアームを
備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制御す
るロボット制御装置において、移動指令の始点と終点を
発生するロボット制御手段と、移動指令の始点から終点
方向の与えられた位置における直交動作最高速度を演算
する直交動作最高速度演算手段と、移動指令の始点と終
点をもとに、その2点を結ぶ間の複数の位置を前記直交
動作最高速度演算手段に出力し、前記直交動作最高速度
演算手段により得られた直交動作最高速度の内、最小の
ものを今回の動作の直交動作最高速度として決定する直
交動作最高速度決定手段と、移動指令の始点、終点、得
られた今回の動作の直交動作最高速度、加速時間、及び
減速時間に基づき、速度パターンを生成する加減速指令
生成手段とを備えたことを特徴とするロボット制御装
置。
2. A robot control device comprising an arm driven by a plurality of motors for controlling the motors according to a predetermined speed pattern, wherein robot control means for generating a start point and an end point of a movement command, and a start point of the movement command. The maximum speed of orthogonal operation for calculating the maximum speed of orthogonal operation at a given position in the direction of the end point, and the maximum speed of orthogonal operation at a plurality of positions connecting the two points based on the start point and the end point of the movement command. A maximum of the orthogonal operation speed output to the arithmetic means, and the minimum of the orthogonal operation maximum speeds obtained by the orthogonal operation maximum speed operation means is determined as the orthogonal operation maximum speed of the current operation, An acceleration / deceleration command generating means for generating a speed pattern based on the start point, the end point, the obtained maximum orthogonal movement speed of the current operation, the acceleration time, and the deceleration time are provided. A robot control device, characterized in that:
【請求項3】 複数のモータにより駆動されるアームを
備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制御す
るロボット制御装置において、移動指令の始点と終点を
発生するロボット制御手段と、移動指令の始点から終点
方向の与えられた所定の単位位置毎の位置における直交
動作最高速度を逐次演算する直交動作最高速度演算手段
と、移動指令の始点と終点をもとに、その2点を結ぶ間
の位置を逐次直交動作最高速度演算手段に出力し、移動
指令の始点、終点、逐次得られた今回の動作の直交動作
最高速度と、加速時間、及び減速時間に基づき、速度パ
ターンを生成する加減速指令生成手段とを備えたことを
特徴とするロボット制御装置。
3. A robot control device, comprising an arm driven by a plurality of motors, for controlling the motors according to a predetermined speed pattern, comprising: robot control means for generating a start point and an end point of a movement command; Based on the maximum operation speed of orthogonal operation for sequentially calculating the maximum operation speed of orthogonal operation at each given predetermined unit position in the direction of the end point, based on the start point and the end point of the movement command, the position between the two points is determined. Acceleration / deceleration command generation that generates a speed pattern based on the start and end points of the movement command, the maximum orthogonal motion speed of the current operation obtained sequentially, and the acceleration time and deceleration time. And a robot controller.
【請求項4】 複数のモータにより駆動されるアームを
備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制御す
るロボット制御装置において、移動指令の始点と終点を
発生するロボット制御手段と、ロボットの可動範囲を複
数の格子状の領域に分割し、各々の領域における定義さ
れた直交動作方向の各々についての直交動作最高速度を
あらかじめ記憶する直交動作最高速度記憶手段と、移動
指令の始点から終点方向の与えられた位置における直交
動作最高速度を前記直交動作最高速度記憶手段から取り
出す直交動作最高速度処理手段と、移動指令の始点と終
点をもとに、その2点を結ぶ間の複数の位置を前記直交
動作最高速度処理手段に出力し、前記直交動作最高速度
処理手段により得られた直交動作最高速度の内、最小の
ものを今回の動作の直交動作最高速度として決定する直
交動作最高速度決定手段と、移動指令の始点、終点、得
られた今回の動作の直交動作最高速度、加速時間、及び
減速時間に基づき、速度パターンを生成する加減速指令
生成手段とを備えたことを特徴とするロボット制御装
置。
4. A robot control device comprising an arm driven by a plurality of motors, wherein the robot control device controls the motors according to a predetermined speed pattern. The robot control means generates a start point and an end point of a movement command, and a movable range of the robot. An orthogonal motion maximum speed storage means for pre-storing the maximum orthogonal motion speed in each of the defined orthogonal motion directions in each of the regions divided into a plurality of grid-like regions, and a movement command from the start point to the end point direction. Based on the starting point and the end point of the movement command, the orthogonal movement maximum speed processing means for extracting the orthogonal movement maximum speed at the specified position from the orthogonal movement maximum speed storage means, and the plurality of positions between the two points are connected to the orthogonal movement maximum speed processing means. It outputs to the maximum speed processing means, and the minimum of the maximum speed of the orthogonal operation obtained by the maximum speed processing means of the orthogonal operation An orthogonal motion maximum speed determining means for determining the maximum orthogonal motion speed, and acceleration / deceleration for generating a speed pattern based on the start point and end point of the movement command, the maximum orthogonal motion speed of this operation, acceleration time, and deceleration time. A robot control apparatus comprising: a command generation unit.
【請求項5】 複数のモータにより駆動されるアームを
備え、所定の速度パターンに従って前記モータを制御す
るロボット制御装置において、移動指令の始点と終点を
発生するロボット制御手段と、ロボットの可動範囲を複
数の格子状の領域に分割し、各々の領域における定義さ
れた直交動作方向の各々についての直交動作最高速度を
あらかじめ記憶する直交動作最高速度記憶手段と、移動
指令の始点から終点方向の与えられた所定の単位位置毎
の位置における直交動作最高速度を前記直交動作最高速
度記憶手段から取り出す直交動作最高速度処理手段と、
移動指令の始点と終点をもとに、その2点を結ぶ間の位
置を逐次直交動作最高速度処理手段に出力し、移動指令
の始点、終点、逐次得られた今回の動作の直交動作最高
速度と、加速時間、及び減速時間に基づき、速度パター
ンを生成する加減速指令生成手段とを備えたことを特徴
とするロボット制御装置。
5. A robot control device comprising an arm driven by a plurality of motors and controlling the motors according to a predetermined speed pattern, wherein a robot control means for generating a start point and an end point of a movement command, and a movable range of the robot are provided. An orthogonal motion maximum speed storage means for pre-storing the maximum orthogonal motion speed in each of the defined orthogonal motion directions in each of the regions divided into a plurality of grid-like regions, and a movement command from the start point to the end point direction. An orthogonal operation maximum speed processing means for extracting the orthogonal operation maximum speed at each predetermined unit position from the orthogonal operation maximum speed storage means,
Based on the start point and the end point of the movement command, the position between the two points is sequentially output to the orthogonal movement maximum speed processing means, and the start point and the end point of the movement command and the maximum orthogonal movement speed of the current operation obtained successively are obtained. And an acceleration / deceleration command generation means for generating a speed pattern based on the acceleration time and the deceleration time.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007086904A (en) * 2005-09-20 2007-04-05 Brother Ind Ltd Acceleration trajectory generation device
JP2007286998A (en) * 2006-04-19 2007-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor-controlling device
JP2020089960A (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Ntn株式会社 Device and method for controlling link operation device

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