JPH10198411A - 目標軌跡生成方法及び装置及びそれを用いたサーボ制御装置 - Google Patents
目標軌跡生成方法及び装置及びそれを用いたサーボ制御装置Info
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- JPH10198411A JPH10198411A JP97197A JP97197A JPH10198411A JP H10198411 A JPH10198411 A JP H10198411A JP 97197 A JP97197 A JP 97197A JP 97197 A JP97197 A JP 97197A JP H10198411 A JPH10198411 A JP H10198411A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来装置では、サンプル点の間隔が一定とは
ならないことがある。この場合、追跡の速度が急変し、
ロボットの制御が不能となるおそれがあるという問題が
あった。 【解決手段】 相隣るサンプル点データから、その間を
移動する平均速度を算出し、平均速度を所定の加速度の
制約のもとに積分して近似曲線データを算出し、所定時
間間隔毎の軌跡データと、これに対応するサンプル点デ
ータとの誤差を上記所定時間間隔内で収束させる補正デ
ータを算出し、近似曲線データを上記補正データで補正
して軌跡データを生成する。このように、平均速度を積
分する際に所定の加速度の制約のもとに行うため、軌跡
データで表わされる目標軌跡の間隔が急変することがな
く目標軌跡を追跡するときの速度の急変を防止できる。
ならないことがある。この場合、追跡の速度が急変し、
ロボットの制御が不能となるおそれがあるという問題が
あった。 【解決手段】 相隣るサンプル点データから、その間を
移動する平均速度を算出し、平均速度を所定の加速度の
制約のもとに積分して近似曲線データを算出し、所定時
間間隔毎の軌跡データと、これに対応するサンプル点デ
ータとの誤差を上記所定時間間隔内で収束させる補正デ
ータを算出し、近似曲線データを上記補正データで補正
して軌跡データを生成する。このように、平均速度を積
分する際に所定の加速度の制約のもとに行うため、軌跡
データで表わされる目標軌跡の間隔が急変することがな
く目標軌跡を追跡するときの速度の急変を防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は目標軌跡生成方法及
び装置及びそれを用いたサーボ制御装置に関し、与えら
れた点のサンプルデータを基に目標軌跡を生成し、その
目標軌跡を追跡するよう制御する目標軌跡生成方法及び
装置及びそれを用いたサーボ制御装置に関する。
び装置及びそれを用いたサーボ制御装置に関し、与えら
れた点のサンプルデータを基に目標軌跡を生成し、その
目標軌跡を追跡するよう制御する目標軌跡生成方法及び
装置及びそれを用いたサーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、与えられた点のサンプルデー
タを基に目標軌跡を生成し、この目標軌跡を追跡するよ
うサーボ制御することがＮＣ（数値制御）装置や産業用
ロボット等で行われている。従来では図７に示すサンプ
ル点Ｐ，Ｑ，Ｒが与えられたとき、線分ＰＱ，ＱＲ上を
直線補間して補間点Ａ１〜Ａ６を得て、点Ｐ，Ａ１，Ａ
２，Ａ３，Ｑ，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ｒを目標軌跡とした
場合、点Ｑで移動方向が急激に変化するので、これを軽
減するために目標軌跡を円弧に近付けている。つまり、
サンプル点Ｐ，Ｑ，Ｒを通る円弧上に等間隔で補間点Ｂ
１〜Ｂ６を得て、点Ｐ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｑ，Ｂ４，
Ｂ５，Ｂ６，Ｒを目標軌跡としている。
タを基に目標軌跡を生成し、この目標軌跡を追跡するよ
うサーボ制御することがＮＣ（数値制御）装置や産業用
ロボット等で行われている。従来では図７に示すサンプ
ル点Ｐ，Ｑ，Ｒが与えられたとき、線分ＰＱ，ＱＲ上を
直線補間して補間点Ａ１〜Ａ６を得て、点Ｐ，Ａ１，Ａ
２，Ａ３，Ｑ，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ｒを目標軌跡とした
場合、点Ｑで移動方向が急激に変化するので、これを軽
減するために目標軌跡を円弧に近付けている。つまり、
サンプル点Ｐ，Ｑ，Ｒを通る円弧上に等間隔で補間点Ｂ
１〜Ｂ６を得て、点Ｐ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｑ，Ｂ４，
Ｂ５，Ｂ６，Ｒを目標軌跡としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＮＣ装置では図７に示
すようにサンプル点Ｐ，Ｑ，Ｒの間隔が略一定で目標軌
跡の各点での追跡の速度が略一定の場合が多い。しか
し、産業用ロボットのアーム制御等においては図８に示
すようにサンプル点Ｐ，Ｑ，Ｒの間隔が一定とはならな
いことがある。この場合、従来のようにサンプル点Ｐ，
Ｑ，Ｒを通る円弧上に等間隔で補間点をとると、サンプ
ル点Ｐから追跡を開始し、サンプル点Ｑまでは追跡の速
度ＶCPQ が大きいがサンプル点Ｑからサンプル点Ｒまで
は追跡の速度ＶCQR が小さくなるため、サンプル点Ｑで
速度が急変する。このためロボットの制御がサンプル点
Ｑで不能となるおそれがあるという問題があった。
すようにサンプル点Ｐ，Ｑ，Ｒの間隔が略一定で目標軌
跡の各点での追跡の速度が略一定の場合が多い。しか
し、産業用ロボットのアーム制御等においては図８に示
すようにサンプル点Ｐ，Ｑ，Ｒの間隔が一定とはならな
いことがある。この場合、従来のようにサンプル点Ｐ，
Ｑ，Ｒを通る円弧上に等間隔で補間点をとると、サンプ
ル点Ｐから追跡を開始し、サンプル点Ｑまでは追跡の速
度ＶCPQ が大きいがサンプル点Ｑからサンプル点Ｒまで
は追跡の速度ＶCQR が小さくなるため、サンプル点Ｑで
速度が急変する。このためロボットの制御がサンプル点
Ｑで不能となるおそれがあるという問題があった。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
サンプル点の間隔が変化しても目標軌跡の間隔が急変す
ることがなく、目標軌跡を追跡するときの速度の急変を
防止する目標軌跡生成方法及び装置及びそれを用いたサ
ーボ制御装置を提供することを目的とする。
サンプル点の間隔が変化しても目標軌跡の間隔が急変す
ることがなく、目標軌跡を追跡するときの速度の急変を
防止する目標軌跡生成方法及び装置及びそれを用いたサ
ーボ制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、所定時間間隔でサンプリングされた位置情報である
サンプル点データから、このサンプル点データの間を補
間して目標軌跡を表わす軌跡データを生成する目標軌跡
生成方法において、相隣るサンプル点データから、その
間を移動する平均速度を算出し、上記平均速度を所定の
加速度の制約のもとに積分して近似曲線データを算出
し、上記所定時間間隔毎の軌跡データと、これに対応す
るサンプル点データとの誤差を上記所定時間間隔内で収
束させる補正データを算出し、上記近似曲線データを上
記補正データで補正して軌跡データを生成する。
は、所定時間間隔でサンプリングされた位置情報である
サンプル点データから、このサンプル点データの間を補
間して目標軌跡を表わす軌跡データを生成する目標軌跡
生成方法において、相隣るサンプル点データから、その
間を移動する平均速度を算出し、上記平均速度を所定の
加速度の制約のもとに積分して近似曲線データを算出
し、上記所定時間間隔毎の軌跡データと、これに対応す
るサンプル点データとの誤差を上記所定時間間隔内で収
束させる補正データを算出し、上記近似曲線データを上
記補正データで補正して軌跡データを生成する。
【０００６】このように、平均速度を積分する際に所定
の加速度の制約のもとに行うため、軌跡データで表わさ
れる目標軌跡の間隔が急変することがなく目標軌跡を追
跡するときの速度の急変を防止でき、また、補正データ
を生成して近似曲線データを補正し軌跡データを生成し
ているため、上記所定の加速度の制約により発生した誤
差が蓄積されることがなくサンプル点データに充分近似
した軌跡データを得ることができる。
の加速度の制約のもとに行うため、軌跡データで表わさ
れる目標軌跡の間隔が急変することがなく目標軌跡を追
跡するときの速度の急変を防止でき、また、補正データ
を生成して近似曲線データを補正し軌跡データを生成し
ているため、上記所定の加速度の制約により発生した誤
差が蓄積されることがなくサンプル点データに充分近似
した軌跡データを得ることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、所定時間間隔で
サンプリングされた位置情報であるサンプル点データか
ら、このサンプル点データの間を補間して目標軌跡を表
わす軌跡データを生成する目標軌跡生成装置において、
相隣るサンプル点データから、その間を移動する平均速
度を算出する平均速度算出手段と、上記平均速度を所定
の加速度の制約のもとに積分して近似曲線データを算出
する積分手段と、上記所定時間間隔毎の軌跡データと、
これに対応するサンプル点データとの誤差を上記所定時
間間隔内で収束させる補正データを算出する誤差収束計
算手段と、上記近似曲線データを上記補正データで補正
して軌跡データを生成する加算手段とを有する。
サンプリングされた位置情報であるサンプル点データか
ら、このサンプル点データの間を補間して目標軌跡を表
わす軌跡データを生成する目標軌跡生成装置において、
相隣るサンプル点データから、その間を移動する平均速
度を算出する平均速度算出手段と、上記平均速度を所定
の加速度の制約のもとに積分して近似曲線データを算出
する積分手段と、上記所定時間間隔毎の軌跡データと、
これに対応するサンプル点データとの誤差を上記所定時
間間隔内で収束させる補正データを算出する誤差収束計
算手段と、上記近似曲線データを上記補正データで補正
して軌跡データを生成する加算手段とを有する。
【０００８】このように、平均速度算出手段と、積分手
段と、誤差収束計算手段と、加算手段とを有するため、
請求項１記載の方法を実現でき、目標軌跡を追跡すると
き速度の急変のない軌跡データを得ることができる。請
求項３に記載の発明は、請求項２記載の目標軌跡生成装
置と、制御対象の位置が上記目標軌跡生成装置から供給
される軌跡データに一致するよう上記制御対象の動作制
御を行う閉ループ制御装置とを有する。
段と、誤差収束計算手段と、加算手段とを有するため、
請求項１記載の方法を実現でき、目標軌跡を追跡すると
き速度の急変のない軌跡データを得ることができる。請
求項３に記載の発明は、請求項２記載の目標軌跡生成装
置と、制御対象の位置が上記目標軌跡生成装置から供給
される軌跡データに一致するよう上記制御対象の動作制
御を行う閉ループ制御装置とを有する。
【０００９】このため、制御対象を軌跡データに基づい
て動作させるとき、制御対象に加わる加速度が所定の加
速度を越えることがなく、制御対象の動作に無理がなく
振動の発生等を防止できる。
て動作させるとき、制御対象に加わる加速度が所定の加
速度を越えることがなく、制御対象の動作に無理がなく
振動の発生等を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２は本発明のサーボ制御装置の
一実施例のブロック図を示す。同図中、サンプルデータ
蓄積及び読み出し装置１０はサンプル点の位置情報であ
るデータＰi（ｉは整数）を予め蓄積しており、時間間
隔τで相隣るサンプル点データＰi-1，Ｐi を読み出し
て目標軌跡生成装置１２に供給する。上記サンプル点デ
ータＰ i は時間間隔τでサンプリングされたものであ
る。
一実施例のブロック図を示す。同図中、サンプルデータ
蓄積及び読み出し装置１０はサンプル点の位置情報であ
るデータＰi（ｉは整数）を予め蓄積しており、時間間
隔τで相隣るサンプル点データＰi-1，Ｐi を読み出し
て目標軌跡生成装置１２に供給する。上記サンプル点デ
ータＰ i は時間間隔τでサンプリングされたものであ
る。
【００１１】ここで、例えばロボットの目標軌跡を教示
する際には実際にロボットを動かし、一定の時間間隔τ
毎に位置をサンプリングし、得られたサンプル点データ
を記憶する。これは記憶容量が有限であるためである。
図３においては教示曲線Ｐ*(t) でロボットを動かし、
これを時刻ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，ｔ4 夫々でサンプリング
してサンプル点データＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が得られ
る。また、上記教示時のロボットの移動速度、つまり教
示速度Ｖ* (t) は図４の実線に示すように変化する。
する際には実際にロボットを動かし、一定の時間間隔τ
毎に位置をサンプリングし、得られたサンプル点データ
を記憶する。これは記憶容量が有限であるためである。
図３においては教示曲線Ｐ*(t) でロボットを動かし、
これを時刻ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，ｔ4 夫々でサンプリング
してサンプル点データＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が得られ
る。また、上記教示時のロボットの移動速度、つまり教
示速度Ｖ* (t) は図４の実線に示すように変化する。
【００１２】本実施例では図５に黒丸で示す時間間隔τ
で得られるサンプル点データＰi ，Ｐi+1 の間に、白丸
で示す（ｎ−１）個のデータＰi1，Ｐi2，・・・Ｐin-1
を発生させ、更にサンプルデータについても必要に応じ
て位置を変化させ軌跡データとして出力するようにす
る。なお、軌跡データを発生させる周期Ｔは後述する閉
ループ制御装置４０におけるサンプリング周期であり、
τ＝ｎ・Ｔの関係がある。
で得られるサンプル点データＰi ，Ｐi+1 の間に、白丸
で示す（ｎ−１）個のデータＰi1，Ｐi2，・・・Ｐin-1
を発生させ、更にサンプルデータについても必要に応じ
て位置を変化させ軌跡データとして出力するようにす
る。なお、軌跡データを発生させる周期Ｔは後述する閉
ループ制御装置４０におけるサンプリング周期であり、
τ＝ｎ・Ｔの関係がある。
【００１３】図１は目標軌跡生成装置の一実施例のブロ
ック図を示す。同図中、端子１４，１６夫々にはサンプ
ルデータ蓄積及び読み出し装置１０から読み出された図
６に示す如きサンプル点データＰi-1 ，Ｐi 夫々が入来
して平均速度算出手段１８に供給される。平均速度算出
手段１８は（１）式の演算を行って時間間隔τ毎の平均
速度ＶＡｉを算出する。
ック図を示す。同図中、端子１４，１６夫々にはサンプ
ルデータ蓄積及び読み出し装置１０から読み出された図
６に示す如きサンプル点データＰi-1 ，Ｐi 夫々が入来
して平均速度算出手段１８に供給される。平均速度算出
手段１８は（１）式の演算を行って時間間隔τ毎の平均
速度ＶＡｉを算出する。
【００１４】
【数１】
【００１５】上記の平均速度ＶＡi は積分手段２０に供
給され、積分されて距離の次元とされた後、加算手段２
２でサンプルホールド手段２４から供給される基準とし
ての時刻ｔi の軌跡データＰ(ti)に加算され、次式で表
わされる近似曲線データＰｖ(t) とされて加算手段２６
に供給される。
給され、積分されて距離の次元とされた後、加算手段２
２でサンプルホールド手段２４から供給される基準とし
ての時刻ｔi の軌跡データＰ(ti)に加算され、次式で表
わされる近似曲線データＰｖ(t) とされて加算手段２６
に供給される。
【００１６】
【数２】
【００１７】但し、近似速度Ｖi は後続の閉ループ制御
装置４０で制御しようとするロボット等を移動可能な最
大加速度αの制約のもとで平均速度ＶＡi に追従する速
度である。上記（２）式は実際には次のように演算され
る。ここではＰｖ(t) ＝Ｐｖik +1，Ｖi (t) ＝Ｖik+1と
して表わす。また、添字ｉｋはｉ＋ｋであることを表わ
し、ｋは１からｎまでの整数であり、例えばＶik+1はＶ
ikから時間Ｔだけ後の値を表わしている。
装置４０で制御しようとするロボット等を移動可能な最
大加速度αの制約のもとで平均速度ＶＡi に追従する速
度である。上記（２）式は実際には次のように演算され
る。ここではＰｖ(t) ＝Ｐｖik +1，Ｖi (t) ＝Ｖik+1と
して表わす。また、添字ｉｋはｉ＋ｋであることを表わ
し、ｋは１からｎまでの整数であり、例えばＶik+1はＶ
ikから時間Ｔだけ後の値を表わしている。
【００１８】
【数３】
【００１９】サンプルホールド手段２４は端子２８から
出力される軌跡データＰ(t) を時間間隔τ毎にサンプル
ホールドし、ホールドデータＰ(ti)を加算手段２２及び
減算手段３０に供給する。減算手段３０は端子１６から
供給されるサンプル点データＰi からホールドデータＰ
(ti)を減算して図６に示す誤差ｅi を算出する。この誤
差ｅi は時間間隔τ毎に求められ、誤差収束計算手段３
２に供給される。
出力される軌跡データＰ(t) を時間間隔τ毎にサンプル
ホールドし、ホールドデータＰ(ti)を加算手段２２及び
減算手段３０に供給する。減算手段３０は端子１６から
供給されるサンプル点データＰi からホールドデータＰ
(ti)を減算して図６に示す誤差ｅi を算出する。この誤
差ｅi は時間間隔τ毎に求められ、誤差収束計算手段３
２に供給される。
【００２０】誤差収束計算手段３２は次式により誤差を
収束させる補正データＰｅ(t) を計算する。 Ｐｅ(t) ＝ｆ（ｔ，ｅi ） ・・・（３） 但しＰｅ(ti)＝０，Ｐｅ(ti+1)＝ｅi であり、上記
（３）式は実際には次式で演算される。ここではＰｅ
(t) ＝Ｐｅikと表わす。
収束させる補正データＰｅ(t) を計算する。 Ｐｅ(t) ＝ｆ（ｔ，ｅi ） ・・・（３） 但しＰｅ(ti)＝０，Ｐｅ(ti+1)＝ｅi であり、上記
（３）式は実際には次式で演算される。ここではＰｅ
(t) ＝Ｐｅikと表わす。
【００２１】
【数４】
【００２２】この補正データＰｅ(t) が加算手段２６で
次式により図６に二点鎖線で示す近似曲線データＰｖ
(t) に加算されて誤差ｅi が収束され、図６に実線で示
す軌跡データＰ(t) が得られ端子２８から出力される。 Ｐ(t) ＝Ｐｖ(t) ＋Ｐｅ(t) ・・・（４） 図３及び図４を用いて説明を加えるに、平均速度算出手
段１８で算出した図４に示す階段状に変化する平均速度
ＶＡi (t) から積分手段２０はロボットが追従可能な加
速度αを指定して図４に一点鎖線で示す近似速度Ｖ
i (t) を生成し、これを積分して図３に一点鎖線で示す
近似曲線Ｐｖ(t) を求めている。この近似曲線Ｐｖ(t)
は加算度による速度変化分だけサンプル点に対応する位
置（時刻ｔi，ｔi+1 等）で位置ずれを生じる。
次式により図６に二点鎖線で示す近似曲線データＰｖ
(t) に加算されて誤差ｅi が収束され、図６に実線で示
す軌跡データＰ(t) が得られ端子２８から出力される。 Ｐ(t) ＝Ｐｖ(t) ＋Ｐｅ(t) ・・・（４） 図３及び図４を用いて説明を加えるに、平均速度算出手
段１８で算出した図４に示す階段状に変化する平均速度
ＶＡi (t) から積分手段２０はロボットが追従可能な加
速度αを指定して図４に一点鎖線で示す近似速度Ｖ
i (t) を生成し、これを積分して図３に一点鎖線で示す
近似曲線Ｐｖ(t) を求めている。この近似曲線Ｐｖ(t)
は加算度による速度変化分だけサンプル点に対応する位
置（時刻ｔi，ｔi+1 等）で位置ずれを生じる。
【００２３】このため、時間間隔τ毎に教示曲線Ｐ
* (t) のサンプル点データと軌跡データＰ(t) との誤差
ｅi を求め、誤差収束計算手段３２で補正データＰｅ
(t) を算出する。そして、近似曲線のデータＰｖ(t) に
補正データＰｅ(t) を加えた曲線を軌跡データＰ(t) と
用いる。なお、加算手段２２は近似曲線データＰｖ(t)
も時間間隔τ毎に補正された軌跡データＰ(t) で更新す
るために設けられている。
* (t) のサンプル点データと軌跡データＰ(t) との誤差
ｅi を求め、誤差収束計算手段３２で補正データＰｅ
(t) を算出する。そして、近似曲線のデータＰｖ(t) に
補正データＰｅ(t) を加えた曲線を軌跡データＰ(t) と
用いる。なお、加算手段２２は近似曲線データＰｖ(t)
も時間間隔τ毎に補正された軌跡データＰ(t) で更新す
るために設けられている。
【００２４】図２に戻って説明するに目標軌跡生成装置
１２の出力する軌跡データＰ(t) は閉ループ制御装置４
０内の減算部４２に供給され、制御しようとするロボッ
ト等の機構部４６内の制御対象の位置を検出した実際の
位置データＹ(t) と減算され、偏差データｅ(t) が得ら
れる。この偏差データｅ(t) はコントローラ部４４に供
給され、コントローラ部４４は偏差データｅ(t) に基づ
いて機構部４６に制御データＵ(t) を送り、機構部４６
内の制御対象の動作制御を行う。
１２の出力する軌跡データＰ(t) は閉ループ制御装置４
０内の減算部４２に供給され、制御しようとするロボッ
ト等の機構部４６内の制御対象の位置を検出した実際の
位置データＹ(t) と減算され、偏差データｅ(t) が得ら
れる。この偏差データｅ(t) はコントローラ部４４に供
給され、コントローラ部４４は偏差データｅ(t) に基づ
いて機構部４６に制御データＵ(t) を送り、機構部４６
内の制御対象の動作制御を行う。
【００２５】本実施例では位置情報としての軌跡データ
だけを閉ループ制御装置に供給して、速度又は加速度等
の情報は使用しない。これは実際のロボット制御で得ら
れるＹ(t) 等の情報は制御軸の回転角や移動変位量だけ
の場合が殆どであり、これをそのまま制御に使えるから
である。
だけを閉ループ制御装置に供給して、速度又は加速度等
の情報は使用しない。これは実際のロボット制御で得ら
れるＹ(t) 等の情報は制御軸の回転角や移動変位量だけ
の場合が殆どであり、これをそのまま制御に使えるから
である。
【００２６】また、本実施例では図６に示すように軌跡
データＰ(t) の位置がサンプル点データＰi ，Ｐi+1 ，
・・・と必ずしも一致しないが、最終位置の軌跡データ
の位置はサンプル点データの位置と一致させる。これ
は、実際の教示曲線にはコントローラ部４４、機構部４
６及び位置検出のセンサ等の誤差が含まれており、時間
間隔τ毎に得られるサンプル点データが必ずしも理想的
な曲線上の点とならず、誤差を含んだサンプル点データ
に軌跡データを無理に一致させるよう閉ループ制御装置
４０を追従させた場合には、振動の発生等の深刻な問題
が生じてしまうため、むしろ制御上無理のない滑らかな
曲線の軌跡データを使用した方が良好な制御を行うこと
ができる。
データＰ(t) の位置がサンプル点データＰi ，Ｐi+1 ，
・・・と必ずしも一致しないが、最終位置の軌跡データ
の位置はサンプル点データの位置と一致させる。これ
は、実際の教示曲線にはコントローラ部４４、機構部４
６及び位置検出のセンサ等の誤差が含まれており、時間
間隔τ毎に得られるサンプル点データが必ずしも理想的
な曲線上の点とならず、誤差を含んだサンプル点データ
に軌跡データを無理に一致させるよう閉ループ制御装置
４０を追従させた場合には、振動の発生等の深刻な問題
が生じてしまうため、むしろ制御上無理のない滑らかな
曲線の軌跡データを使用した方が良好な制御を行うこと
ができる。
【００２７】
【発明の効果】上述の如く、請求項１に記載の発明は、
所定時間間隔でサンプリングされた位置情報であるサン
プル点データから、このサンプル点データの間を補間し
て目標軌跡を表わす軌跡データを生成する目標軌跡生成
方法において、相隣るサンプル点データから、その間を
移動する平均速度を算出し、上記平均速度を所定の加速
度の制約のもとに積分して近似曲線データを算出し、上
記所定時間間隔毎の軌跡データと、これに対応するサン
プル点データとの誤差を上記所定時間間隔内で収束させ
る補正データを算出し、上記近似曲線データを上記補正
データで補正して軌跡データを生成する。
所定時間間隔でサンプリングされた位置情報であるサン
プル点データから、このサンプル点データの間を補間し
て目標軌跡を表わす軌跡データを生成する目標軌跡生成
方法において、相隣るサンプル点データから、その間を
移動する平均速度を算出し、上記平均速度を所定の加速
度の制約のもとに積分して近似曲線データを算出し、上
記所定時間間隔毎の軌跡データと、これに対応するサン
プル点データとの誤差を上記所定時間間隔内で収束させ
る補正データを算出し、上記近似曲線データを上記補正
データで補正して軌跡データを生成する。
【００２８】このように、平均速度を積分する際に所定
の加速度の制約のもとに行うため、軌跡データで表わさ
れる目標軌跡の間隔が急変することがなく目標軌跡を追
跡するときの速度の急変を防止でき、また、補正データ
を生成して近似曲線データを補正し軌跡データを生成し
ているため、上記所定の加速度の制約により発生した誤
差が蓄積されることがなくサンプル点データに充分近似
した軌跡データを得ることができる。
の加速度の制約のもとに行うため、軌跡データで表わさ
れる目標軌跡の間隔が急変することがなく目標軌跡を追
跡するときの速度の急変を防止でき、また、補正データ
を生成して近似曲線データを補正し軌跡データを生成し
ているため、上記所定の加速度の制約により発生した誤
差が蓄積されることがなくサンプル点データに充分近似
した軌跡データを得ることができる。
【００２９】また、請求項２に記載の発明は、所定時間
間隔でサンプリングされた位置情報であるサンプル点デ
ータから、このサンプル点データの間を補間して目標軌
跡を表わす軌跡データを生成する目標軌跡生成装置にお
いて、相隣るサンプル点データから、その間を移動する
平均速度を算出する平均速度算出手段と、上記平均速度
を所定の加速度の制約のもとに積分して近似曲線データ
を算出する積分手段と、上記所定時間間隔毎の軌跡デー
タと、これに対応するサンプル点データとの誤差を上記
所定時間間隔内で収束させる補正データを算出する誤差
収束計算手段と、上記近似曲線データを上記補正データ
で補正して軌跡データを生成する加算手段とを有する。
間隔でサンプリングされた位置情報であるサンプル点デ
ータから、このサンプル点データの間を補間して目標軌
跡を表わす軌跡データを生成する目標軌跡生成装置にお
いて、相隣るサンプル点データから、その間を移動する
平均速度を算出する平均速度算出手段と、上記平均速度
を所定の加速度の制約のもとに積分して近似曲線データ
を算出する積分手段と、上記所定時間間隔毎の軌跡デー
タと、これに対応するサンプル点データとの誤差を上記
所定時間間隔内で収束させる補正データを算出する誤差
収束計算手段と、上記近似曲線データを上記補正データ
で補正して軌跡データを生成する加算手段とを有する。
【００３０】このように、平均速度算出手段と、積分手
段と、誤差収束計算手段と、加算手段とを有するため、
請求項１記載の方法を実現でき、目標軌跡を追跡すると
き速度の急変のない軌跡データを得ることができる。ま
た、請求項３に記載の発明は、請求項２記載の目標軌跡
生成装置と、制御対象の位置が上記目標軌跡生成装置か
ら供給される軌跡データに一致するよう上記制御対象の
動作制御を行う閉ループ制御装置とを有する。
段と、誤差収束計算手段と、加算手段とを有するため、
請求項１記載の方法を実現でき、目標軌跡を追跡すると
き速度の急変のない軌跡データを得ることができる。ま
た、請求項３に記載の発明は、請求項２記載の目標軌跡
生成装置と、制御対象の位置が上記目標軌跡生成装置か
ら供給される軌跡データに一致するよう上記制御対象の
動作制御を行う閉ループ制御装置とを有する。
【００３１】このため、制御対象を軌跡データに基づい
て動作させるとき、制御対象に加わる加速度が所定の加
速度を越えることがなく、制御対象の動作に無理がなく
振動の発生等を防止できる。
て動作させるとき、制御対象に加わる加速度が所定の加
速度を越えることがなく、制御対象の動作に無理がなく
振動の発生等を防止できる。
【図１】本発明の目標軌跡生成装置のブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明のサーボ制御装置のブロック図である。
【図３】本発明を説明するための図である。
【図４】本発明を説明するための図である。
【図５】本発明を説明するための図である。
【図６】本発明を説明するための図である。
【図７】従来装置を説明するための図である。
【図８】従来装置を説明するための図である。
１０ サンプルデータ蓄積及び読み出し装置 １２ 目標軌跡生成装置 １８ 平均速度算出手段 ２０ 積分手段 ２２，２６ 加算手段 ２４ サンプルホールド手段 ３０，４２ 減算手段 ３２ 誤差収束計算手段 ４０ 閉ループ制御装置 ４４ コントローラ部 ４６ 機構部
Claims (3)
- 【請求項１】 所定時間間隔でサンプリングされた位置
情報であるサンプル点データから、このサンプル点デー
タの間を補間して目標軌跡を表わす軌跡データを生成す
る目標軌跡生成方法において、 相隣るサンプル点データから、その間を移動する平均速
度を算出し、 上記平均速度を所定の加速度の制約のもとに積分して近
似曲線データを算出し、 上記所定時間間隔毎の軌跡データと、これに対応するサ
ンプル点データとの誤差を上記所定時間間隔内で収束さ
せる補正データを算出し、 上記近似曲線データを上記補正データで補正して軌跡デ
ータを生成することを特徴とする目標軌跡生成方法。 - 【請求項２】 所定時間間隔でサンプリングされた位置
情報であるサンプル点データから、このサンプル点デー
タの間を補間して目標軌跡を表わす軌跡データを生成す
る目標軌跡生成装置において、 相隣るサンプル点データから、その間を移動する平均速
度を算出する平均速度算出手段と、 上記平均速度を所定の加速度の制約のもとに積分して近
似曲線データを算出する積分手段と、 上記所定時間間隔毎の軌跡データと、これに対応するサ
ンプル点データとの誤差を上記所定時間間隔内で収束さ
せる補正データを算出する誤差収束計算手段と、 上記近似曲線データを上記補正データで補正して軌跡デ
ータを生成する加算手段とを有することを特徴とする目
標軌跡生成方装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の目標軌跡生成装置と、 制御対象の位置が上記目標軌跡生成装置から供給される
軌跡データに一致するよう上記制御対象の動作制御を行
う閉ループ制御装置とを有することを特徴とするサーボ
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP97197A JPH10198411A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 目標軌跡生成方法及び装置及びそれを用いたサーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP97197A JPH10198411A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 目標軌跡生成方法及び装置及びそれを用いたサーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10198411A true JPH10198411A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11488518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP97197A Withdrawn JPH10198411A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 目標軌跡生成方法及び装置及びそれを用いたサーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10198411A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9715225B2 (en) | 2013-12-24 | 2017-07-25 | Fanuc Corporation | Numerical controller for smoothing tool path in operation based on table format data |
| CN112325907A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-05 | 北京配天技术有限公司 | 一种机器人路径规划算法的测试方法、装置、设备及介质 |
-
1997
- 1997-01-07 JP JP97197A patent/JPH10198411A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9715225B2 (en) | 2013-12-24 | 2017-07-25 | Fanuc Corporation | Numerical controller for smoothing tool path in operation based on table format data |
| CN112325907A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-05 | 北京配天技术有限公司 | 一种机器人路径规划算法的测试方法、装置、设备及介质 |
| CN112325907B (zh) * | 2020-11-06 | 2023-06-06 | 北京配天技术有限公司 | 一种机器人路径规划算法的测试方法、装置、设备及介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |