JPH09225870A - Robot controller - Google Patents

Robot controller

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JPH09225870A
JPH09225870A JP2672196A JP2672196A JPH09225870A JP H09225870 A JPH09225870 A JP H09225870A JP 2672196 A JP2672196 A JP 2672196A JP 2672196 A JP2672196 A JP 2672196A JP H09225870 A JPH09225870 A JP H09225870A
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JP
Japan
Prior art keywords
arm
motor
command signal
torque
torque command
Prior art date
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Pending
Application number
JP2672196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Hayakawa
誠 早川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cancel a torque which acts upon to a first arm by reaction due to the acceleration and deceleration of a second arm before the first arm receives an influence by this torque. SOLUTION: In a robot having a first arm and a second arm, when the second arm is turned, a load fluctuation calculating part 23 calculates a load fluctuation torque command signal Ht from the torque command signal of the second arm and an angle θ between the first and second arms, and outputs this signal Ht to a speed controlling part 19 composing the controller 10 of the first arm. The speed controlling part 19 corrects a torque command signal St on the basis of the load fluctuation torque command signal Ht.

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、例えば組立作業や
パレタイズ作業を行う産業用ロボット等のロボット制御
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot controller such as an industrial robot for performing assembly work or palletizing work.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば産業用ロボットにあっては、その
複数のアームを現在位置から目標位置へ移動させること
を、マイクロコンピュータ等からなる制御装置により自
動的に繰り返すようになっている。このとき、各アーム
の駆動源であるモータを制御する制御装置は、予め目標
位置や各アームに関するパラメータが記憶される記憶部
や演算部、位置制御部等を備えて構成されている。
2. Description of the Related Art For example, in an industrial robot, the movement of a plurality of arms from a current position to a target position is automatically repeated by a control device such as a microcomputer. At this time, the control device that controls the motor that is the drive source of each arm is configured to include a storage unit, a calculation unit, a position control unit, and the like in which the target position and parameters related to each arm are stored in advance.

【0003】前記演算部は、現在位置から目標位置まで
の各アームの移動量を求め、その移動量と設定された加
減速時間、設定速度とから各アームの速度パターンを決
定し、その速度パターンに従って各サンプリング時刻毎
の目標位置を位置指令信号として出力する。そして、前
記位置制御部においては、前記各アームの位置指令信号
と各アームの位置フィードバック信号とから位置偏差を
求め、これに位置ループゲインを乗じて速度指令信号を
作成し、この速度指令信号をサーボドライバに出力して
モータを駆動するようになっている。
The computing unit obtains the movement amount of each arm from the current position to the target position, determines the speed pattern of each arm from the movement amount, the set acceleration / deceleration time, and the set speed, and the speed pattern thereof. Then, the target position at each sampling time is output as a position command signal. Then, in the position control unit, a position deviation is obtained from the position command signal of each arm and the position feedback signal of each arm, and a speed command signal is created by multiplying this by a position loop gain. It outputs to the servo driver to drive the motor.

【0004】従って、上記構成の場合、負荷変動などの
外乱が発生して各アームのモータの回転量が低下或いは
増加すると、各アームの位置フィードバック信号が減少
或いは増加し、その結果、速度指令信号が増加或いは減
少してモータを加速或いは減速させてサンプリング時刻
毎の目標位置に一致させる制御が行われる。
Therefore, in the case of the above configuration, when a disturbance such as load fluctuation occurs and the rotation amount of the motor of each arm decreases or increases, the position feedback signal of each arm decreases or increases, and as a result, the speed command signal. Is increased or decreased to accelerate or decelerate the motor to match the target position at each sampling time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、互いに連結
された例えば2つのアームを有する水平旋回形ロボット
の場合、一方のアームのモータが回転して当該アームが
旋回するとき、このアームの加減速による反力によって
他方のアームにトルクが作用する。このトルクは、負荷
変動即ち外乱となって他方のアームのモータの回転量を
変動させ、アームの位置が目標位置から変動する。従来
は、このようなアームの目標位置からの変動も、上述の
ように、各アームのフィードバック信号と位置指令信号
との位置偏差に基づいて速度指令信号を作成し、この速
度指令信号をサーボドライバに出力してモータを駆動す
るように構成されていた。しかしながら、上記のよう
に、外乱が発生して、位置変動が起きてからその位置変
動を修正するという制御の場合、位置決めに時間がかか
るという欠点があった。
In the case of a horizontal turning robot having, for example, two arms connected to each other, when the motor of one arm rotates and the arm turns, the acceleration / deceleration of the arm causes A torque acts on the other arm by the reaction force. This torque causes a load fluctuation, that is, a disturbance to change the rotation amount of the motor of the other arm, and the position of the arm changes from the target position. Conventionally, such a variation from the target position of the arm is also generated as described above based on the position deviation between the feedback signal of each arm and the position command signal, and the speed command signal is generated by the servo driver. It was configured to output to and drive the motor. However, as described above, in the case of the control in which the position variation is corrected after the disturbance occurs and the position variation is corrected, there is a drawback that the positioning takes time.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、第1の軸を中心として旋回する第1
のアームと、この第1のアームに設けられ前記第1の軸
と非直交である第2の軸を中心として旋回する第2のア
ームと、前記第1のアームを駆動する第1のモータと、
前記第2のアームを駆動する第2のモータとを具備する
ロボットを制御するものであって、第2のアームの加減
速による反力によって第1のアームに作用するトルク
を、このトルクにより第1のアームが影響を受ける前
に、打消すようにするロボット制御装置を提供するにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make a first rotation about a first axis.
Arm, a second arm that is provided on the first arm, and rotates about a second axis that is non-orthogonal to the first axis, and a first motor that drives the first arm. ,
A robot having a second motor for driving the second arm is controlled, and a torque acting on the first arm by a reaction force due to acceleration / deceleration of the second arm is controlled by the torque. It is an object of the present invention to provide a robot controller that cancels one arm before it is affected.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1のロボット制御装置は、第1の軸
を中心として旋回する第1のアームと、この第1のアー
ムに設けられ前記第1の軸と非直交である第2の軸を中
心として旋回する第2のアームと、前記第1のアームを
駆動する第1のモータと、前記第2のアームを駆動する
第2のモータとを具備するロボットを制御するものであ
って、前記第2のアームの加減速時に、この第2のアー
ムの加減速による反力によって前記第1のアームに作用
するトルクを演算し、このトルクに基づいて前記第1の
モータの出力トルクを補正する補正手段を具備すること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a robot controller according to a first aspect of the present invention has a first arm which pivots about a first axis and a first arm. A second arm that is provided and rotates about a second axis that is non-orthogonal to the first axis, a first motor that drives the first arm, and a first motor that drives the second arm. A robot having a second motor is controlled, and when the second arm is accelerated or decelerated, a torque acting on the first arm is calculated by a reaction force due to the acceleration or deceleration of the second arm. A correction means for correcting the output torque of the first motor based on the torque is provided.

【0008】この場合、補正手段は、第2のアームの加
減速時に第2のモータに与えられるトルク指令信号と第
1及び第2のアーム間の角度とに基づいて第1のアーム
に作用するトルクを演算するように構成しても良く(請
求項2)、或いは、補正手段は、第2のアームの加減速
時に第2のモータに流れる電流値と第1及び第2のアー
ム間の角度とに基づいて第1のアームに作用するトルク
を演算するように構成しても良い(請求項3)。また、
補正手段により第1のモータの出力トルクを補正するか
どうかを選択する選択手段を設けるようにしても良い
(請求項4)。
In this case, the correcting means acts on the first arm based on the torque command signal given to the second motor and the angle between the first and second arms when the second arm is accelerated or decelerated. The torque may be calculated (Claim 2), or the correction means may set the angle between the current value flowing through the second motor and the first and second arms during acceleration / deceleration of the second arm. Alternatively, the torque acting on the first arm may be calculated based on the above (Claim 3). Also,
You may make it provide the selection means which selects whether to correct | amend the output torque of a 1st motor by a correction means (Claim 4).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例を図1
ないし図4を参照して説明する。まず、図3は、本実施
例にかかる産業用ロボットである水平旋回型ロボットを
概略的に示している。当該ロボット1は、ベース2が設
置面Gに固定されて据え付けられ、このベース2上に支
柱3が立設されている。この支柱3内の略中心部分には
設置面Gに対して垂直方向に延びる第1の軸4が設けら
れており、支柱の上端面から突出する当該軸3の先端部
に、第1のアーム5が嵌着されている。従って、第1の
アーム5は、第1の軸4を中心として水平方向に旋回可
能となっている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
It will be described with reference to FIGS. First, FIG. 3 schematically shows a horizontal turning robot which is an industrial robot according to this embodiment. In the robot 1, a base 2 is fixed and installed on an installation surface G, and a column 3 is erected on the base 2. A first shaft 4 extending in a direction perpendicular to the installation surface G is provided in a substantially central portion of the support column 3, and a first arm is provided at a tip portion of the shaft 3 protruding from an upper end surface of the support column. 5 is fitted. Therefore, the first arm 5 can be horizontally swung around the first shaft 4.

【0010】また、第1のアーム5の先端部には、設置
面Gに対して垂直方向に延びる第2の軸6が設けられて
おり、第1のアーム5の上面から突出する当該軸5の先
端部に第2のアーム7が嵌着されている。従って、第2
のアーム7は、第2の軸6を中心として水平方向に旋回
可能となっている。そして、第2のアーム7の先端部に
は、ボールねじによって上下される昇降アーム8が垂直
に設けられ、更にこの昇降アーム8の下端に手首9が水
平旋回可能に設けられている。
A second shaft 6 extending in the direction perpendicular to the installation surface G is provided at the tip of the first arm 5, and the shaft 5 projecting from the upper surface of the first arm 5 is provided. The second arm 7 is fitted to the tip of the. Therefore, the second
The arm 7 is rotatable about the second shaft 6 in the horizontal direction. An elevating arm 8 which is vertically moved by a ball screw is vertically provided at the tip of the second arm 7, and a wrist 9 is horizontally pivotally provided at the lower end of the elevating arm 8.

【0011】次に、ロボット制御装置を図1及び図2を
参照して説明する。図1は、本発明に係るロボット制御
装置のうち、ベース2側である第1のアーム5に関する
制御を行う部分を示しており、制御装置10は、前記第
1のアーム5を旋回動作させるモータ(以下、第1のモ
ータという)11を駆動する駆動手段としてのサーボド
ライバ12や、マイクロコンピュータ等からなる位置制
御装置13から構成されている。また、前記第1のモー
タ11の回転速度及び回転位置が、ロータリエンコーダ
等の位置検出器14及びタコジェネレータ等の速度検出
器15によりそれぞれ検出されるようになっている。
Next, the robot controller will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a part of the robot control device according to the present invention that controls the first arm 5 on the base 2 side. The control device 10 is a motor for rotating the first arm 5. A servo driver 12 as a driving unit for driving (hereinafter referred to as a first motor) 11 and a position control device 13 including a microcomputer or the like are included. Further, the rotation speed and the rotation position of the first motor 11 are respectively detected by a position detector 14 such as a rotary encoder and a speed detector 15 such as a tachogenerator.

【0012】位置制御装置13は、記憶部16、演算部
17、位置制御部18から構成される。前記記憶部16
には、ティーチング位置データ(ワークの取出位置や搬
出位置等のデータ)や例えばロボット言語で記述された
動作プログラム等が記憶されている。前記演算部17
は、前記動作プログラムを解析し、各サンプリング時刻
毎の第1のアーム5の移動量を求め、位置指令信号Sp
を出力する。そして、前記位置制御部18では、前記位
置指令信号Spと、前述の位置検出器14から入力され
る位置フィードバック信号Pfbとを比較して位置偏差を
求め、この位置偏差に応じた速度指令信号Svを生成
し、前記サーボドライバ12に出力するようになってい
る。
The position control device 13 comprises a storage unit 16, a calculation unit 17, and a position control unit 18. The storage unit 16
The teaching position data (data such as the take-out position and the carry-out position of the work) and the operation program described in, for example, a robot language are stored in the. The calculation unit 17
Analyzes the operation program, obtains the movement amount of the first arm 5 at each sampling time, and outputs the position command signal Sp.
Is output. Then, the position control unit 18 compares the position command signal Sp with the position feedback signal Pfb input from the position detector 14 to obtain a position deviation, and a speed command signal Sv corresponding to the position deviation. Is generated and output to the servo driver 12.

【0013】前記サーボドライバ12は、速度制御部1
9、電流制御部20、電力制御部21及び電流検出器2
2を備えて構成されている。このうち速度制御部19
は、前記位置制御部19からの速度指令信号Svと、前
記速度検出器15からの速度フィードバック信号Vfbと
の偏差を求め、その偏差に応じたトルク指令信号Stを
生成し、電流制御部20に出力するようになっている。
さらに、電流制御部20は、そのトルク指令信号St
と、前記電流検出器22により検出された第1のモータ
11に実際に流れる電流値Iとの偏差を求め、その偏差
に応じた電流指令信号Siを前記電力制御部21に出力
し、電力制御部21はその電流指令信号Siに応じた電
流を第1のモータ11に流すようになっている。
The servo driver 12 includes a speed controller 1
9, current control unit 20, power control unit 21, and current detector 2
2 is provided. Of these, the speed control unit 19
Calculates the deviation between the speed command signal Sv from the position controller 19 and the speed feedback signal Vfb from the speed detector 15, generates a torque command signal St according to the deviation, and causes the current controller 20 to generate the torque command signal St. It is designed to output.
Further, the current control unit 20 uses the torque command signal St.
And a deviation from the current value I actually flowing through the first motor 11 detected by the current detector 22 is obtained, and a current command signal Si corresponding to the deviation is output to the power control unit 21 for power control. The section 21 is adapted to flow a current corresponding to the current command signal Si to the first motor 11.

【0014】これにて、第1のモータ11は、演算部1
7により求められた移動量だけ旋回されるようになり、
もってロボット1の第1のアーム5が現在位置から目標
となる位置へ移動されるのである。この場合、演算部1
7は、第1のアーム5を移動させるに当たっては、その
移動速度のパターンを、例えば図5(a)に示すように
速度0から、設定された加速時間taで設定速度Vまで
加速し、設定速度Vで等速移動させた後、設定された減
速時間tdで速度0まで減速するといった台形のパター
ンに設定する。そして、第1のアーム5の時間経過に伴
う位置は、前記速度を積分したものであるから、図2
(b)に示すようになり、これにより、各サンプリング
時刻における目標位置(位置指令信号Sp)が求められ
る。この位置指令信号Spに従って位置制御を行うこと
により、第1のアーム5は、滑らかな旋回動作をするの
である。
Thus, the first motor 11 is operated by the arithmetic unit 1
It will be turned by the amount of movement obtained by 7.
Therefore, the first arm 5 of the robot 1 is moved from the current position to the target position. In this case, the calculation unit 1
When moving the first arm 5, the moving speed pattern 7 is set by accelerating the moving speed pattern from a speed of 0 to a set speed V at a set acceleration time ta as shown in FIG. 5A, for example. A trapezoidal pattern is set in which the vehicle is moved at a constant speed V and then decelerated to a speed of 0 at the set deceleration time td. Since the position of the first arm 5 with the passage of time is obtained by integrating the above velocity,
As shown in (b), the target position (position command signal Sp) at each sampling time is obtained. By performing the position control according to the position command signal Sp, the first arm 5 makes a smooth turning motion.

【0015】尚、ここでは、第1のモータ11の制御装
置10について説明したが、第2のアーム7及び第3の
アーム9を旋回動作させるモータ並びに昇降アーム8を
上下動作させるモータについても同様に制御されるよう
になっており、その説明は省略する。
Although the control device 10 for the first motor 11 has been described here, the same applies to a motor for rotating the second arm 7 and the third arm 9 and a motor for vertically moving the elevating arm 8. Control is performed, and the description thereof will be omitted.

【0016】さて、前述したように、第2のアーム7
は、その軸6が第1のアーム5の先端側に設けられてい
ると共に、第1の軸4と第2の軸6とは非直交、この場
合平行となるように構成されているため、図4に示すよ
うに、第2のアーム7が矢印A方向に旋回するとき、第
2のアーム7の加減速により発生する慣性力Fに対する
反力Pによって第1のアーム5にトルクが作用する。そ
して、このトルクが負荷変動となって、第1のアーム5
が矢印B方向に旋回されるようになる。尚、図4でF,
Pは第2のアーム7の加速時の場合を示す。
Now, as described above, the second arm 7
Is configured such that its shaft 6 is provided on the tip side of the first arm 5 and the first shaft 4 and the second shaft 6 are non-orthogonal, in this case, parallel. As shown in FIG. 4, when the second arm 7 turns in the direction of arrow A, a torque acts on the first arm 5 by the reaction force P against the inertial force F generated by the acceleration / deceleration of the second arm 7. . Then, this torque becomes a load fluctuation, and the first arm 5
Will be turned in the direction of arrow B. In addition, in FIG. 4, F,
P indicates the case when the second arm 7 is being accelerated.

【0017】そこで、本実施例では、第2のアーム7が
旋回動作するに際して、第2のアーム7の加減速による
反力Pによって第1のアーム5に作用するトルクを演算
し、そのトルクを打消すための負荷変動トルク指令信号
Htを前記速度制御部19に出力する補正値演算手段た
る負荷変動演算部23が設けられている。これと共に、
速度制御部19は、負荷変動トルク指令信号Htが入力
されたときに、この信号をトルク指令信号St及び速度
フィードバック信号Vfbに加算して出力するようにな
っている。従って、速度制御部19及び負荷変動演算部
23が本発明の補正手段として機能する。
Therefore, in this embodiment, when the second arm 7 turns, the torque acting on the first arm 5 by the reaction force P due to the acceleration / deceleration of the second arm 7 is calculated, and the torque is calculated. A load fluctuation calculation unit 23 is provided as a correction value calculation unit that outputs a load fluctuation torque command signal Ht for canceling to the speed control unit 19. With this,
When the load fluctuation torque command signal Ht is input, the speed control unit 19 adds this signal to the torque command signal St and the speed feedback signal Vfb and outputs it. Therefore, the speed control unit 19 and the load variation calculation unit 23 function as the correction means of the present invention.

【0018】反力Pは、第2のアーム7の加減速により
第2のアーム7に発生する慣性力Fと同一の大きさであ
り、慣性力Fは第2のアーム7を駆動する第2のモータ
のトルクに比例していることから、本実施例において
は、第2のモータのトルクを第2のモータのトルク指令
信号に基づいて演算する。また、反力Pのうち第1のア
ーム5との直交成分Pvにより第1のアーム5にトルク
が作用することから、第1のアーム5と第2のアーム7
との間の角度θを求め、その角度θの余弦(cosθ)
を前記第2のモータのトルク指令信号に乗じる。
The reaction force P has the same magnitude as the inertial force F generated in the second arm 7 by the acceleration / deceleration of the second arm 7, and the inertial force F drives the second arm 7 in the second direction. In this embodiment, the torque of the second motor is calculated on the basis of the torque command signal of the second motor because it is proportional to the torque of the motor. Further, since a torque acts on the first arm 5 due to the orthogonal component Pv of the reaction force P with the first arm 5, the first arm 5 and the second arm 7
The angle θ between and is calculated, and the cosine (cos θ) of the angle θ
Is multiplied by the torque command signal of the second motor.

【0019】具体的には、図2に示すように、負荷変動
演算部23には、第1のモータ11の位置検出器14及
び第2のアーム7を駆動する第2のモータの回転位置を
検出する位置検出器(第2の位置検出器)24が接続さ
れて、それぞれ位置フィードバック信号Pfb及びPf
b´が入力されるようになっており、これら位置フィー
ドバック信号Pfb及びPfb´から第1及び第2のア
ーム5及び7間の角度θが演算により求められる。ま
た、負荷変動演算部23には、第2のモータの速度制御
部(第2の速度制御部)25が接続されて、トルク指令
信号St´が入力されるようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the load fluctuation calculating section 23 is provided with the rotational position of the second motor for driving the position detector 14 of the first motor 11 and the second arm 7. A position detector (second position detector) 24 for detecting is connected to the position feedback signals Pfb and Pf, respectively.
b ′ is input, and the angle θ between the first and second arms 5 and 7 is calculated from these position feedback signals Pfb and Pfb ′. Further, a speed control unit (second speed control unit) 25 of the second motor is connected to the load variation calculation unit 23 so that the torque command signal St 'is input.

【0020】そして、前記第2のモータのトルク指令信
号St´と第1のアーム5及び第2のアーム7間の角度
θの余弦(cosθ)との乗算値に、負荷変動演算部2
3に予め記憶されている比例定数が乗算されて負荷変動
トルク指令信号Htが作成される。
Then, the load variation calculation unit 2 is added to the product of the torque command signal St 'of the second motor and the cosine (cos θ) of the angle θ between the first arm 5 and the second arm 7.
3 is multiplied by a pre-stored proportional constant to create a load fluctuation torque command signal Ht.

【0021】次に、上記構成の作用について述べる。い
ま、ベース2側の第1のアーム5に対しその先端側に設
けられた第2のアーム7が旋回する場合を考える。第2
のアーム7は、上述したように、図示しない制御装置に
よってフィードバック制御がなされ、演算部により求め
られた移動量だけ旋回するようになっており、もって、
第2のアーム7は所定の旋回動作を行うことによる例え
ばパレタイズ作業が自動的に実行される。このとき、第
2のモータの制御装置において、前記速度制御部25か
らのトルク指令信号St´は、図示しない電流制御部に
出力されると共に、第1のモータ11の制御装置10の
負荷変動演算部23に出力される。
Next, the operation of the above configuration will be described. Now, consider a case where the second arm 7 provided on the tip side of the first arm 5 on the base 2 side turns. Second
As described above, the arm 7 is subjected to feedback control by a control device (not shown), and is rotated by the amount of movement obtained by the calculation unit.
The second arm 7 automatically performs, for example, palletizing work by performing a predetermined turning motion. At this time, in the control device for the second motor, the torque command signal St ′ from the speed control unit 25 is output to the current control unit (not shown) and the load variation calculation of the control device 10 for the first motor 11 is performed. It is output to the unit 23.

【0022】また、負荷変動演算部23には、第1及び
第2の位置検出器14及び24から位置フィードバック
信号Pfb,Pfb´が入力されて、第1及び第2のア
ーム5及び7間の角度θが求められる。この角度θの余
弦に前述のトルク指令信号St´を乗じ、さらに、予め
記憶された比例定数が乗算されて、負荷変動トルク指令
信号Htが演算される。そして、この負荷変動トルク指
令信号Htは第1のモータ11の速度制御部19に入力
されて、トルク指令信号Stが補正される。
Further, the position fluctuation signals Pfb and Pfb 'are inputted from the first and second position detectors 14 and 24 to the load fluctuation calculating section 23, and the load fluctuation calculating section 23 is connected between the first and second arms 5 and 7. The angle θ is determined. The load fluctuation torque command signal Ht is calculated by multiplying the cosine of the angle θ by the above-mentioned torque command signal St ′ and further multiplying it by a proportional constant stored in advance. Then, the load fluctuation torque command signal Ht is input to the speed control unit 19 of the first motor 11, and the torque command signal St is corrected.

【0023】このような本実施例によれば、ベース2側
に設けられた第1のアーム5を駆動する第1のモータ1
1の制御をするに当たって、第2のアーム7が旋回動作
するときに、第2のモータの速度制御部25からトルク
指令信号St´が第1のアーム5の負荷変動演算部23
に出力されるように構成した。そして、負荷変動演算部
23は、このトルク指令信号St´と第1及び第2のア
ーム5及び7間の角度θとから負荷変動トルク指令信号
Htを演算して速度制御部19に出力すると共に、速度
制御部19はこの信号Htに基づいて第1のモータ11
のトルク指令信号Stを補正するようにした。
According to this embodiment as described above, the first motor 1 for driving the first arm 5 provided on the base 2 side is provided.
When the second arm 7 makes a turning motion in the control of No. 1, the torque command signal St ′ is sent from the speed control unit 25 of the second motor to the load variation calculation unit 23 of the first arm 5.
Configured to be output to. Then, the load fluctuation calculation unit 23 calculates the load fluctuation torque command signal Ht from the torque command signal St ′ and the angle θ between the first and second arms 5 and 7, and outputs the load fluctuation torque command signal Ht to the speed control unit 19. The speed control unit 19 determines the first motor 11 based on the signal Ht.
The torque command signal St is corrected.

【0024】従って、第2のアーム7が旋回するとき
に、当該アーム7の加減速による反力Pによって第1の
アーム5に作用するトルクを求めて第1のモータ11の
トルク指令信号Stを補正するようにしたので、第2の
アーム7の加減速に起因する第1のモータ11の回転速
度の変動を検出してから、トルク指令信号Stを補正し
ていた従来のものに比べて、位置決めにかかる時間を短
縮することができる。
Therefore, when the second arm 7 turns, the torque acting on the first arm 5 is obtained by the reaction force P due to the acceleration / deceleration of the arm 7, and the torque command signal St of the first motor 11 is obtained. Since the correction is performed, the torque command signal St is corrected after the change in the rotation speed of the first motor 11 caused by the acceleration / deceleration of the second arm 7 is detected. The time required for positioning can be shortened.

【0025】図6は本発明の第2実施例を示すものであ
り、上記第1実施例と異なる点は、第2のアーム7の加
減速時に、この第2のアーム7の加減速による反力によ
って第1のアーム5に作用するトルクの補正値、即ち負
荷変動トルク指令信号Htを、第2のアーム7の加減速
時に第2のモータに流れる電流値I´と、第1及び第2
のアーム5及び7間の角度θとに基づいて求める構成と
したところにある。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that when the second arm 7 is accelerated or decelerated, the reaction caused by the acceleration or deceleration of the second arm 7 is reversed. The correction value of the torque acting on the first arm 5 by the force, that is, the load fluctuation torque command signal Ht, is set to the current value I ′ flowing through the second motor during acceleration / deceleration of the second arm 7 and the first and second values.
It is configured so that it is obtained based on the angle θ between the arms 5 and 7.

【0026】即ち、本実施例では、負荷変動演算部31
には、第1及び第2のモータの位置検出器14,24
と、第2のモータに供給される電流の値I´を検出する
電流検出器32が接続されている。そして、第1及び第
2のモータの位置検出器14,24から入力される位置
フィードバック信号Pfb,Pfb´に基づいて求めら
れた両アーム5,7間の角度θの余弦と第2のモータの
電流値I´との乗算値に、予め負荷演算部31に記憶さ
れた係数を乗じることにより負荷変動トルク指令信号H
tが求められるのである。
That is, in the present embodiment, the load fluctuation calculating section 31
Include position detectors 14, 24 for the first and second motors.
And a current detector 32 that detects the value I ′ of the current supplied to the second motor is connected. Then, the cosine of the angle θ between the arms 5 and 7 obtained based on the position feedback signals Pfb and Pfb ′ input from the position detectors 14 and 24 of the first and second motors and the second motor. The load fluctuation torque command signal H is calculated by multiplying the product of the current value I ′ and the coefficient stored in the load calculator 31 in advance.
That is, t is required.

【0027】従って、本実施例においても、上記第1実
施例と同様に、第2のアーム7の加減速による反力Pに
よって第1のアーム5に作用するトルクを、第2のアー
ム7の加減速時に求めて第1のアーム5のモータ11の
トルク指令信号Stを補正するようにしたので、位置決
めにかかる時間を短縮することができる。
Therefore, in this embodiment as well, as in the first embodiment, the torque acting on the first arm 5 by the reaction force P due to the acceleration / deceleration of the second arm 7 is applied to the second arm 7. Since the torque command signal St of the motor 11 of the first arm 5 is corrected at the time of acceleration / deceleration, the time required for positioning can be shortened.

【0028】尚、上記各実施例では、第2のアーム7の
加減速時に、無条件で、第1のモータ11のトルク指令
信号Stを補正するようにしたが、第1のモータ11の
トルク指令信号Stを補正するかどうかを選択する選択
手段を例えばスイッチを設け、そのスイッチがオンされ
たとき補正するようにしても良い。
In each of the above embodiments, the torque command signal St of the first motor 11 is unconditionally corrected when the second arm 7 is accelerated / decelerated. However, the torque of the first motor 11 is corrected. For example, a switch may be provided as a selection unit that selects whether or not to correct the command signal St, and the correction may be performed when the switch is turned on.

【0029】また、本発明は、上記した実施例に限定さ
れるものではなく、例えば、水平旋回型ロボットのほか
例えば多関節型ロボット等、互いに連結された第1及び
第2のアームの各軸が非直交であるものに広く適用でき
る。また、ロボットは、第1のアーム5及び第2のアー
ム7に相当するものを只一つずつ有するものに限らず、
第1及び第2のアームの関係となるアームが複数存在し
ていても良い。
Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and for example, each axis of the first and second arms connected to each other, such as a horizontal turning robot, an articulated robot, etc. Can be widely applied to those that are non-orthogonal. Further, the robot is not limited to one having only one corresponding to the first arm 5 and one corresponding to the second arm 7,
There may be a plurality of arms having a relationship of the first and second arms.

【0030】更に、位置検出器14及び速度検出器15
はモータの回転位置及び回転速度によってアームの旋回
位置及び旋回速度を検出する位置検出手段及び速度検出
手段として機能するものであるが、これはアームの旋回
位置及び旋回速度を直接検出するセンサに換えても良
い。
Further, the position detector 14 and the speed detector 15
Functions as position detecting means and speed detecting means for detecting the swing position and swing speed of the arm based on the rotation position and rotation speed of the motor. This is replaced by a sensor for directly detecting the swing position and swing speed of the arm. May be.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のロボット制御装置によれば、第2のアームの加減速時
に、補正手段によって前記第1のアームの加減速による
反力によって第1のアームに作用するトルクを演算し、
第1のモータの出力トルクを補正するようにしたので、
各アームが無駄な動きをすることなく、位置決めにかか
る時間を短縮することができる。
As is apparent from the above description, according to the robot controller of the present invention, when the second arm is accelerated or decelerated, the correction means causes the reaction force due to the acceleration or deceleration of the first arm Calculate the torque acting on the 1st arm,
Since the output torque of the first motor is corrected,
The time required for positioning can be shortened without unnecessary movement of each arm.

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

【図1】本発明の第1実施例を示すもので、ロボット制
御装置の全体構成を示す機能ブロック図
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention and is a functional block diagram showing an overall configuration of a robot controller.

【図2】負荷変動演算部の機能ブロック図FIG. 2 is a functional block diagram of a load fluctuation calculation unit.

【図3】ロボット本体の全体構成を示す概略図FIG. 3 is a schematic diagram showing the overall configuration of a robot body.

【図4】ロボット本体の平面図FIG. 4 is a plan view of the robot body

【図5】現在位置から目標位置への速度指令信号(a)
及び位置指令信号(b)のパターンを示す図
FIG. 5: Speed command signal from current position to target position (a)
And a diagram showing a pattern of the position command signal (b)

【図6】本発明の第2実施例を示す図2相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2 showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はロボット、4は第1の軸、5は第1のアーム、6は
第2の軸、7は第2のアーム、10は制御装置、11は
第1のモータ、19は速度制御部(補正手段)、23,
31は負荷変動演算部(補正手段)を示す。
1 is a robot, 4 is a first axis, 5 is a first arm, 6 is a second axis, 7 is a second arm, 10 is a controller, 11 is a first motor, 19 is a speed controller ( Correction means), 23,
Reference numeral 31 denotes a load fluctuation calculation unit (correction means).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の軸を中心として旋回する第1のア
ームと、この第1のアームに設けられ前記第1の軸と非
直交である第2の軸を中心として旋回する第2のアーム
と、前記第1のアームを駆動する第1のモータと、前記
第2のアームを駆動する第2のモータとを具備するロボ
ットを制御するものであって、 前記第2のアームの加減速時に、この第2のアームの加
減速による反力によって前記第1のアームに作用するト
ルクを演算し、このトルクに基づいて前記第1のモータ
の出力トルクを補正する補正手段を具備することを特徴
とするロボット制御装置。
1. A first arm that swivels about a first axis, and a second arm that swivels about a second axis that is provided on the first arm and is non-orthogonal to the first axis. Controlling a robot having an arm, a first motor for driving the first arm, and a second motor for driving the second arm, the acceleration / deceleration of the second arm Sometimes, a correction means is provided for calculating the torque acting on the first arm by the reaction force due to the acceleration / deceleration of the second arm, and correcting the output torque of the first motor based on this torque. Characteristic robot controller.
【請求項2】 補正手段は、第2のアームの加減速時に
第2のモータに与えられるトルク指令信号と第1及び第
2のアーム間の角度とに基づいて第1のアームに作用す
るトルクを演算することを特徴とする請求項1記載のロ
ボット制御装置。
2. The torque acting on the first arm based on the torque command signal given to the second motor and the angle between the first and second arms when the second arm is accelerated or decelerated. The robot controller according to claim 1, wherein
【請求項3】 補正手段は、第2のアームの加減速時に
第2のモータに流れる電流値と第1及び第2のアーム間
の角度とに基づいて第1のアームに作用するトルクを演
算することを特徴とする請求項1記載のロボット制御装
置。
3. The correction means calculates a torque acting on the first arm based on a value of a current flowing through the second motor and an angle between the first and second arms during acceleration / deceleration of the second arm. The robot controller according to claim 1, wherein:
【請求項4】 補正手段により第1のモータの出力トル
クを補正するかどうかを選択する選択手段を具備するこ
とを特徴とする請求項2又は3記載のロボット制御装
置。
4. The robot controller according to claim 2, further comprising a selection unit that selects whether or not the output torque of the first motor is corrected by the correction unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8468908B2 (en) 2005-03-30 2013-06-25 Panasonic Corporation Industrial robot

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US8468908B2 (en) 2005-03-30 2013-06-25 Panasonic Corporation Industrial robot

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