JPH09204216A - Acceleration/deceleration control method for articulated robot - Google Patents

Acceleration/deceleration control method for articulated robot

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JPH09204216A
JPH09204216A JP8030120A JP3012096A JPH09204216A JP H09204216 A JPH09204216 A JP H09204216A JP 8030120 A JP8030120 A JP 8030120A JP 3012096 A JP3012096 A JP 3012096A JP H09204216 A JPH09204216 A JP H09204216A
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JP
Japan
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torque
axis
acceleration
calculated
angular acceleration
Prior art date
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Application number
JP8030120A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Hamada
博文 浜田
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Nachi Fujikoshi Corp
Original Assignee
Nachi Fujikoshi Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the damage to a decelerator and the reduction of service life even in the operating state in which the reactive force received from the operation of other axles cannot be ignored. SOLUTION: In each axle of an articulated robot, a torque margin rate ξi of the axle is calculated (13) from torque Ci caused by centrifugal force and Coliolis force, imbalance torque Pi and the torque value of the smaller of the generated torque limit Tm of a motor and the tolerable torque Tg of the decelerator, the minimum value among all of the calculated torque margin rates of the axles is extracted (14) as a minimum torque margin rate ξmin , an allowable maximum angular velocity αmaxi of each axle is calculated from the torque value of the smaller of the generated torque limit Tm of the motor for each axle and the tolerable torque Tg of the decelerator, minimum torque margin rate ξmini and inertia Ji of the axle (15), and the acceleration/deceleration is controlled so that the angular velocity αi of the axle (i) of the articulated robot under operation cannot exceed the allowable maximum angular acceleration αmaxi .

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、複数の駆動軸を有
する多関節ロボットの加減速時における制御方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method during acceleration / deceleration of an articulated robot having a plurality of drive axes.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の駆動軸を有する多関節ロボットに
おいては、駆動軸モータの特性やアームの形態等から各
軸の許容最大角加速度αmaxiを算出し、動作中のロボッ
トの各軸の角加速度αi がこの許容最大角加速度αmaxi
を超えないように制御される。そして、動作中のロボッ
トの許容最大角加速度αmax は、i軸の発生トルクτi
がこの軸の最大許容トルクTsplyi を超えないように制
限される。ここで、各軸の最大許容トルクTsplyi は、
各軸を駆動する駆動軸モータの発生トルク限界Tmと減
速機の許容トルクTgのうちいづれか値の小さい方のト
ルク値によって与えられる。
2. Description of the Related Art In an articulated robot having a plurality of drive axes, the maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis is calculated from the characteristics of the drive axis motor, the form of the arm, etc., and the angle of each axis of the operating robot is calculated. The acceleration α i is the maximum allowable angular acceleration α maxi
It is controlled not to exceed. Then, the maximum permissible angular acceleration α max of the robot in motion is the torque τ i generated on the i-axis.
Is limited so as not to exceed the maximum permissible torque T splyi of this shaft. Here, the maximum allowable torque T splyi of each axis is
It is given by the torque value of the smaller one of the torque limit Tm generated by the drive shaft motor for driving each shaft and the allowable torque Tg of the speed reducer.

【0003】一般に、i軸における発生トルクτi は、
i軸のイナーシャをJi (θ1,θ2,・・・,θn )、i
軸の角加速度をαi 、i軸における遠心力によるトルク
及びコリオリ力によるトルクをCi (ω1,ω2,・・・,
ωn 、θ1,θ2,・・・,θn)、i軸におけるアンバラ
ンストルクをPi (θ1,θ2,・・・,θn )とすると、
式(1)により与えられる。
Generally, the generated torque τ i on the i-axis is
The inertia of the i-axis is J i1, θ 2, ..., θ n ), i
The angular acceleration of the axis is α i , the torque due to the centrifugal force and the torque due to the Coriolis force on the i axis are C i1, ω 2, ...,
ω n , θ 1, θ 2, ..., θ n ), and the unbalance torque on the i-axis is P i1, θ 2, ..., θ n ),
It is given by equation (1).

【0004】[0004]

【数1】 [Equation 1]

【0005】式(1)において、(θ1,θ2,・・・,θ
n )は1軸〜n軸のアーム角度であり、(ω1,ω2,・・
・,ωn )は1軸〜n軸のアーム角速度である。式
(1)の左辺に各軸の最大許容トルクTsplyi を代入す
ると、各軸の許容最大角加速度αmaxiは式(2)に示す
ようになる。
In equation (1), (θ 1, θ 2, ..., Θ
n ) is the arm angle from 1 axis to n axis, and (ω 1, ω 2, ...
., Ω n ) is the arm angular velocity from 1 axis to n axis. Substituting the maximum allowable torque T splyi for each axis into the left side of Expression (1), the maximum allowable angular acceleration α maxi for each axis is as shown in Expression (2).

【0006】[0006]

【数2】 [Equation 2]

【0007】多関節ロボットの実際の加減速制御では、
この許容最大角加速度αmaxiを超えないように各軸の角
加速度αi が制御されることになる。式(2)には各軸
の姿勢や角速度が考慮されているので、ロボットアーム
を比較的低速で動作させる場合においては、式(2)に
より算出された各軸の許容最大角加速度αmaxiに基づい
て各軸を制御することにより、減速機の破損及び寿命低
下を防止することが可能となる。
In the actual acceleration / deceleration control of the articulated robot,
The angular acceleration α i of each axis is controlled so as not to exceed the maximum allowable angular acceleration α maxi . Since the posture and angular velocity of each axis are taken into consideration in the equation (2), when the robot arm is operated at a relatively low speed, the maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis calculated by the equation (2) is calculated. By controlling each axis based on this, it becomes possible to prevent damage to the reducer and shorten the life of the reducer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、式(2)は他
の軸の動作から受ける力すなわち反力については考慮さ
れていないので、複数の軸が高速で同時に動作する場合
や急激な加減速を行う場合など、他の軸から受ける反力
を無視できないような動作態様においては、式(2)に
より算出された各軸の許容最大角加速度αmaxiに基づい
て各軸の角加速度αi を制御するようにすると、各軸の
最大許容トルクTsplyi を超すような場合が生じるとい
う問題がある。極端な場合には、動作中のある軸の角加
速度αi が0の場合でも、この軸の発生トルクτi が最
大許容トルクTsplyi を超すような場合が生じる。
However, since the formula (2) does not take into consideration the force received from the motion of other axes, that is, the reaction force, when a plurality of axes operate simultaneously at high speed or when abrupt acceleration / deceleration occurs. In an operation mode in which the reaction force received from another axis cannot be ignored, for example, the angular acceleration α i of each axis is calculated based on the maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis calculated by equation (2). If controlled, there is a problem that the maximum allowable torque T splyi of each axis may be exceeded. In an extreme case, even if the angular acceleration α i of a certain axis during operation is 0, the generated torque τ i of this axis may exceed the maximum allowable torque T splyi .

【0009】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、複数の軸が高速で同
時に動作する場合や急激な加減速を行う場合など、他の
軸の動作から受ける反力を無視できないような動作態様
においても、軸の発生トルクτi が最大許容トルクT
splyi を超えることなく、減速機の破損及び寿命低下を
防止することができるような多関節ロボットの加減速制
御方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the operation of other axes such as the case where a plurality of axes operate simultaneously at high speed or the case of performing rapid acceleration / deceleration. Even in an operation mode in which the reaction force received from the shaft cannot be ignored, the generated torque τ i of the shaft is equal to the maximum allowable torque T
An object of the present invention is to provide an acceleration / deceleration control method for an articulated robot capable of preventing damage to the reducer and shortening the life of the reducer without exceeding splyi .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、動作中の多関節ロボットの各軸の角度
θi 、角速度ωi 、及び角加速度αi が他の軸の動作か
ら受ける力すなわち反力の影響を受けるようにされてい
る多関節ロボットの加減速制御方法において、各軸につ
いて、遠心力及びコリオリ力によるトルクCi 、アンバ
ランストルクPi 、及びモータの発生トルク限界Tmと
減速機の許容トルクTgのうちいづれか値の小さい方の
トルク値すなわち最大許容トルクTsplyi とにより、各
軸のトルク余裕率ξi を算出し、算出された全ての軸の
トルク余裕率のうち最小の値をもつものを最小トルク余
裕率ξmin として抽出し、前記最大許容トルク
splyi 、前記最小トルク余裕率ξmin 、及び軸のイナ
ーシャJi とにより、各軸の許容最大角加速度αmaxi
算出し、動作中の多関節ロボットの全ての軸について、
各軸の角加速度αi がこの軸の許容最大角加速度αmaxi
を超えないように制御することにより、減速機の破損及
び寿命低下を防止するようにしたことを特徴とする多関
節ロボットの加減速制御方法を提供することとした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an articulated robot in which the angles θ i , angular velocities ω i , and angular acceleration α i of other axes are different from those of other axes. In an acceleration / deceleration control method for an articulated robot that is influenced by a force received from an operation, that is, a reaction force, a torque C i due to a centrifugal force and a Coriolis force, an unbalance torque P i , and a motor generation for each axis. Either the torque limit Tm or the allowable torque Tg of the reducer, whichever has the smaller value, that is, the maximum allowable torque T splyi, is used to calculate the torque allowance ratio ξ i of each axis, and the calculated torque allowance of all the axes. extracting those with the smallest value of the ratio as the minimum torque margin rate xi] min, the maximum permissible torque T Splyi, the minimum torque margin rate xi] min, and by the inertia J i axis, the allowable maximum angle of each axis The acceleration α maxi is calculated, and for all axes of the articulated robot in motion,
The angular acceleration α i of each axis is the maximum allowable angular acceleration α maxi of this axis.
The acceleration / deceleration control method for the articulated robot is characterized in that the reduction gear is prevented from being damaged and the life of the reduction gear is prevented from being shortened.

【0011】上記加減速制御方法により、本発明では、
各軸の許容最大角加速度αmaxiは、算出された各軸のト
ルク余裕率ξi のうち最小の値をもつ最小トルク余裕率
ξmin に基づいて決定される。
According to the above acceleration / deceleration control method, the present invention
The maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis is determined based on the minimum torque margin rate ξ min having the smallest value among the calculated torque margin rates ξ i of each axis.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら具体的に説明する。図1は本発明の
制御方法を実施するためのシステムの一例を示すブロッ
ク図であり、図中1はロボット本体、2はサーボアン
プ、4は指令位置発生装置、5は目標位置発生装置、6
は許容最大角加速度αmaxiの計算装置である。目標位置
発生装置5は、メモリーに記録された位置または計算に
より求められた位置を、ロボットが到達すべき目標位置
として指令位置発生装置4へ出力する。指令位置発生装
置4は、目標位置、指定速度、現在位置、及び加速度制
限等の値から、ロボットが適正に動作するための時々刻
々の各軸の指令位置θi を算出し、サーボアンプ2へ出
力する。この指令位置発生装置4において行われる、各
軸が加速度制限を満たして動作するための方法について
は、例えば本願出願人が先に出願した特開平6−131
018号等に記載されており、またなめらかな加減速の
方法については同じく特開平5‐297916号に記載
されている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a system for carrying out the control method of the present invention. In the figure, 1 is a robot body, 2 is a servo amplifier, 4 is a command position generator, 5 is a target position generator, and 6
Is a calculation device for the maximum allowable angular acceleration α maxi . The target position generator 5 outputs the position recorded in the memory or the position obtained by calculation to the command position generator 4 as the target position to be reached by the robot. The command position generator 4 calculates the command position θ i of each axis for the robot to operate properly from the values of the target position, the specified speed, the current position, the acceleration limit, etc., and sends it to the servo amplifier 2. Output. Regarding the method for operating each axis satisfying the acceleration limit, which is performed in the command position generating device 4, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-131 previously filed by the applicant of the present application.
No. 018 etc., and a smooth acceleration / deceleration method is also described in JP-A-5-297916.

【0013】許容最大角加速度αmaxiの計算装置6は、
本発明の制御方法において算出される許容最大角加速度
αmaxiの計算装置であり、指令位置発生装置4の出力で
ある指令位置θi を入力し、各軸の角速度ωi 、減速機
の許容トルクTg及び駆動軸モータの発生トルク限界T
mより許容最大角加速度αmaxiを算出し、指令位置発生
装置4へ出力するループを形成する。サーボアンプ2
は、指令位置発生装置4からの指令位置θi の入力を受
け、ロボット本体1を動作させるための動作指令を出力
する。ロボット本体1には図示しない駆動軸モータ、エ
ンコーダ、減速機等が取付られており、これらはサーボ
ル−プを構成する。
The calculation device 6 for the maximum allowable angular acceleration α maxi is
It is a device for calculating the maximum allowable angular acceleration α maxi calculated by the control method of the present invention, the command position θ i which is the output of the command position generator 4 is input, and the angular velocity ω i of each axis and the permissible torque of the reducer are input. Tg and drive shaft motor generated torque limit T
A maximum allowable angular acceleration α maxi is calculated from m, and a loop for outputting to the command position generator 4 is formed. Servo amplifier 2
Receives an instruction position θ i from the instruction position generator 4 and outputs an operation instruction for operating the robot body 1. A drive shaft motor, an encoder, a speed reducer, etc., which are not shown, are attached to the robot body 1, and these constitute a servo loop.

【0014】図2は、図1において示した許容最大角加
速度αmaxiの計算装置6内にて行われる、許容最大角加
速度αmaxiの算出処理の流れを示すフローチャートであ
る。まず、指令位置発生装置4からロボットが適正に動
作するための各軸の指令位置θi を得(ステップ1
1)、この指令位置θi と、メモリに記憶しておいたθ
iよりも一定時間前の指令位置θi ′より、各軸の角速
度ωi を算出する(ステップ12)。この各軸の指令位
置θi 及び角速度ωi より、各軸のトルク余裕率ξi
式(3)により算出する(ステップ13)。
[0014] Figure 2 is carried out in the indicated allowable maximum angular acceleration alpha maxi computing device 6 in FIG. 1 is a flowchart illustrating a flow of a calculation process of the allowable maximum angular acceleration alpha maxi. First, the command position θ i of each axis for the robot to properly operate is obtained from the command position generator 4 (step 1
1), this command position θ i and θ stored in the memory
from the command position theta i 'before a certain time than i, and calculates an angular velocity omega i of each axis (step 12). From the command position θ i and the angular velocity ω i of each axis, the torque margin ratio ξ i of each axis is calculated by the equation (3) (step 13).

【0015】[0015]

【数3】 (Equation 3)

【0016】式(3)において、Ci (ω1,ω2,・・
・,ωn 、θ1,θ2,・・・,θn )はi軸における遠心
力によるトルク及びコリオリ力によるトルクであり、P
i (θ1,θ2,・・・,θn )はi軸におけるアンバラン
ストルクである。また、Tsplyi は最大許容トルクであ
り、この値はモータの発生トルク限界Tmと減速機の許
容トルクTgのうちいづれか値の小さい方のトルク値に
よって与えられる。
In equation (3), C i1, ω 2, ...
,, ω n , θ 1, θ 2, ..., θ n ) are the torque due to the centrifugal force and the torque due to the Coriolis force on the i-axis, and P
i1, θ 2, ..., θ n ) is an unbalanced torque on the i-axis. Further, T splyi is the maximum allowable torque, and this value is given by either the torque limit Tm of the motor or the allowable torque Tg of the speed reducer, whichever is smaller.

【0017】次に、式(4)に示すように、式(3)よ
り算出された各軸のトルク余裕率ξi のうち最小の値を
もつものを最小トルク余裕率ξmin として抽出する(ス
テップ14)。
Next, as shown in equation (4), the torque margin rate ξ i of each axis calculated from equation (3) having the smallest value is extracted as the minimum torque margin rate ξ min ( Step 14).

【0018】[0018]

【数4】 (Equation 4)

【0019】次に、式(4)より算出された最小トルク
余裕率ξmin 、最大許容トルクTsp lyi 及び各軸のイナ
ーシャをJi (θ1,θ2,・・・,θn )より、各軸の許
容最大角加速度αmaxiを式(5)により算出する(ステ
ップ15)。
Next, the minimum torque margin rate ξ min , the maximum allowable torque T sp lyi, and the inertia of each axis calculated from the equation (4) are calculated from J i1, θ 2, ..., θ n ). , The maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis is calculated by equation (5) (step 15).

【0020】[0020]

【数5】 (Equation 5)

【0021】最後に、式(5)により算出された各軸の
許容最大角加速度αmaxiを指令位置発生装置4に出力す
る(ステップ16)。
Finally, the maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis calculated by the equation (5) is output to the command position generator 4 (step 16).

【0022】次に、式(5)により算出された各軸の許
容最大角加速度αmaxiを加減速制御において使用すれ
ば、指令位置発生装置4が出力する各軸の指令位置θi
は、モータの発生トルク限界Tm及び減速機の許容トル
クTgを超えることはないことを示す。具体的には、式
(4)により、k軸のトルク余裕率ξk が1番低い値と
なったと仮定し、このトルク余裕率ξk が1番低いk軸
を許容最大角加速度αmaxkで動作させた場合における発
生トルクτk を算出してみる。式(5)により、k軸の
許容最大角加速度αmaxkは式(6)に示すようになる。
Next, if the maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis calculated by the equation (5) is used in the acceleration / deceleration control, the commanded position θ i of each axis output by the commanded position generator 4 is output.
Indicates that the torque generation limit Tm of the motor and the allowable torque Tg of the speed reducer are not exceeded. Specifically, the equation (4), assuming that the torque margin rate xi] k of k-axis becomes No. 1 low, the torque margin rate xi] k is the allowable maximum angular acceleration alpha maxK No. 1 low k axis Let's calculate the generated torque τ k when it is operated. From equation (5), the maximum allowable angular acceleration α maxk on the k-axis is as shown in equation (6).

【0023】[0023]

【数6】 (Equation 6)

【0024】この式(6)に式(3)を代入すると、式
(6)は式(7)に示すように変形される。
By substituting equation (3) into equation (6), equation (6) is transformed into equation (7).

【0025】[0025]

【数7】 (Equation 7)

【0026】式(7)において、Pk (θ1,θ2,・・
・,θn )はk軸におけるアンバランストルクである。
さらに式(7)を式(1)に代入すると式(8)が得ら
れる。
In equation (7), P k1, θ 2, ...
., Θ n ) is the unbalanced torque on the k-axis.
Further, by substituting the equation (7) into the equation (1), the equation (8) is obtained.

【0027】[0027]

【数8】 (Equation 8)

【0028】式(8)より、トルク余裕率が1番低いk
軸をこの軸の許容最大角加速度αmaxkで動作させた場合
でも、このときの発生トルクはk軸の最大許容トルクT
splyk となり、駆動軸モータ及び減速機の許容限界をオ
ーバーしないことがわかる。
From equation (8), the torque margin ratio is the lowest k
Even when the shaft is operated at the maximum allowable angular acceleration α maxk of this shaft, the torque generated at this time is the maximum allowable torque T of the k-axis.
It turns out to be splyk , which means that the allowable limits of the drive shaft motor and reduction gear are not exceeded.

【0029】[0029]

【実施例】図3は、本発明における加減速制御方法の従
来技術に対する効果を、実際の多関節ロボットの動作に
おいて実証したときの、トルク評価指数の時間経過を示
したものである。図3において、横軸は時間〔秒〕であ
り、縦軸はトルク評価指数である。ここで、トルク評価
指数とは、各軸において実際に指令値として確定した指
令位置θi 、角速度ωi 、及び角加速度αi を式(1)
に代入することにより、各軸の駆動軸モータの発生トル
クτi を求め、この発生トルクτi とこの軸の最大許容
トルクTsplyi との比(τi /Tsplyi )として表され
るものである。すべての軸においてトルク評価指数が常
に1以下であれば、ロボットは駆動軸モータ及び減速機
の最大許容トルク以下で常に動作していることになる。
FIG. 3 shows the time course of the torque evaluation index when the effect of the acceleration / deceleration control method according to the present invention on the prior art is verified in the operation of an actual articulated robot. In FIG. 3, the horizontal axis represents time [seconds] and the vertical axis represents the torque evaluation index. Here, the torque evaluation index is the formula (1) that indicates the command position θ i , the angular velocity ω i , and the angular acceleration α i that are actually determined as command values for each axis.
By substituting for the generated torque τ i of the drive shaft motor for each axis, it is expressed as the ratio (τ i / T splyi ) of the generated torque τ i and the maximum allowable torque T splyi of this shaft. is there. If the torque evaluation index is always 1 or less in all the axes, the robot is always operating at the maximum allowable torque of the drive shaft motor and the speed reducer.

【0030】図3に示す実施例においては、従来制御
(□印)では、トルク評価指数の最大値は約1.2とな
っており約20%のトルクオーバーが発生しているが、
本発明における制御(×印)では、トルク評価指数は常
時1.0以下を実現しておりトルクオーバーは発生して
いない。また、本発明の制御におけるトルク評価指数
は、従来制御のそれと比較して時間変動が小さく、した
がってロボットの軌跡精度の向上も図られていることが
わかる。
In the embodiment shown in FIG. 3, in the conventional control (marked with □), the maximum value of the torque evaluation index is about 1.2, and about 20% of torque over has occurred.
In the control (marked with X) according to the present invention, the torque evaluation index is always 1.0 or less, and torque over has not occurred. Further, it can be seen that the torque evaluation index in the control of the present invention has a smaller time variation as compared with that in the conventional control, and therefore the trajectory accuracy of the robot is improved.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように、本発明における多関節ロ
ボットの加減速制御方法によれば、各軸の許容最大角加
速度αmaxiは算出された各軸のトルク余裕率ξi のうち
最小の値をもつ最小トルク余裕率ξmin に基づいて決定
されるので、複数の軸が高速で同時に動作する場合や急
激な加減速を行う場合など、他の軸の動作から受ける反
力を無視できないような動作態様においても、軸の発生
トルクが最大許容トルクを超えることはなく、これによ
り減速機の破損及び寿命低下を防止することができるよ
うになった。また、本発明によれば、駆動軸モータの出
し得るトルク内での加減速制御が保証されるようになっ
たため、ロボットの軌跡精度の向上を図ることもできる
ようになった。
As described above, according to the acceleration / deceleration control method for the articulated robot of the present invention, the maximum allowable angular acceleration α maxi of each axis is the smallest among the calculated torque margin ratios ξ i of each axis. Since it is determined based on the minimum torque margin ratio ξ min that has a value, it is not possible to ignore the reaction force received from the motion of other axes, such as when multiple axes operate simultaneously at high speed or when performing rapid acceleration / deceleration. Even in such an operation mode, the generated torque of the shaft does not exceed the maximum allowable torque, which makes it possible to prevent breakage of the reduction gear and reduction in life of the reduction gear. Further, according to the present invention, since the acceleration / deceleration control is ensured within the torque that the drive shaft motor can output, it is possible to improve the trajectory accuracy of the robot.

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

【図1】本発明の制御方法を実施するためのシステムの
一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a system for implementing a control method of the present invention.

【図2】図1において示した許容最大角加速度αmaxi
計算装置6内で行われる、許容最大角加速度αmaxiの算
出処理の流れを示すフローチャートである。
[Figure 2] is performed in the allowable maximum angular acceleration alpha maxi computing device 6 shown in FIG. 1 is a flowchart illustrating a flow of a calculation process of the allowable maximum angular acceleration alpha maxi.

【図3】本発明における加減速制御方法の従来技術に対
する効果を、実際の多関節ロボットの動作において実証
したときの、トルク評価指数の時間経過を示したグラフ
である。
FIG. 3 is a graph showing a time course of a torque evaluation index when the effect of the acceleration / deceleration control method according to the present invention with respect to the related art is verified in the operation of an actual articulated robot.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】動作中の多関節ロボットの各軸の角度
θi 、角速度ωi 、及び角加速度αi が他の軸の動作か
ら受ける力すなわち反力の影響を受けるようにされてい
る多関節ロボットの加減速制御方法において、各軸につ
いて、遠心力及びコリオリ力によるトルクCi 、アンバ
ランストルクPi 、及びモータの発生トルク限界Tmと
減速機の許容トルクTgのうちいづれか値の小さい方の
トルク値すなわち最大許容トルクTsplyi とにより、各
軸のトルク余裕率ξi を算出し、算出された全ての軸の
トルク余裕率のうち最小の値をもつものを最小トルク余
裕率ξmin として抽出し、前記最大許容トルク
splyi 、前記最小トルク余裕率ξmin 、及び軸のイナ
ーシャJi とにより、各軸の許容最大角加速度αmaxi
算出し、動作中の多関節ロボットの全ての軸について、
各軸の角加速度αi がこの軸の許容最大角加速度αmaxi
を超えないように制御することにより、減速機の破損及
び寿命低下を防止するようにしたことを特徴とする多関
節ロボットの加減速制御方法。
1. A multi-joint robot in motion, wherein the angles θ i , angular velocities ω i , and angular acceleration α i of each axis are influenced by a force received from the motion of another axis, that is, a reaction force. In the acceleration / deceleration control method for the joint robot, whichever of the torque C i due to the centrifugal force and the Coriolis force, the unbalance torque P i , the torque limit Tm generated by the motor, and the allowable torque Tg of the reducer, whichever has the smaller value, is used for each axis. The torque allowance ratio ξ i of each axis is calculated from the torque value of, that is, the maximum allowable torque T splyi, and the minimum torque allowance ratio ξ min is the one having the smallest torque allowance ratio of all the calculated axes. extracted, the maximum permissible torque T Splyi, all axes of said minimum torque margin rate xi] min, and by the inertia J i axis, calculates the allowable maximum angular acceleration alpha maxi of the respective axes, articulated robot in operation For,
The angular acceleration α i of each axis is the maximum allowable angular acceleration α maxi of this axis.
An acceleration / deceleration control method for an articulated robot, characterized in that the reduction gear is prevented from being damaged and the life of the reduction gear is prevented from being shortened.
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