JPS58143981A - 産業用ロボツトの制御方法 - Google Patents
産業用ロボツトの制御方法Info
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- JPS58143981A JPS58143981A JP57024361A JP2436182A JPS58143981A JP S58143981 A JPS58143981 A JP S58143981A JP 57024361 A JP57024361 A JP 57024361A JP 2436182 A JP2436182 A JP 2436182A JP S58143981 A JPS58143981 A JP S58143981A
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- JP
- Japan
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- speed
- hand
- robot
- actuator
- path
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43188—Vector speed with feedback
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43203—Limitation of speed, permissible, allowable, maximum speed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロボットを駆動するための制御装置に関する。
従来のロボットの制御では、特開昭49−50376号
に開示されている如く、教示された点間な指定された速
度になるよう等間隔に補関し、この結果から補間点に対
応するロボットアクチーエータの変位を計算し、実際の
アクチーエータの変位から偏差を決定し、これによりア
クチーエータを制御していた。しかしこの方法では直線
に削っての速度からアクチーエータの速度を決定してい
るため、ロボットの姿勢によってはアクチーエータの速
度がその能力を起え、制御不能となる場合があった。
に開示されている如く、教示された点間な指定された速
度になるよう等間隔に補関し、この結果から補間点に対
応するロボットアクチーエータの変位を計算し、実際の
アクチーエータの変位から偏差を決定し、これによりア
クチーエータを制御していた。しかしこの方法では直線
に削っての速度からアクチーエータの速度を決定してい
るため、ロボットの姿勢によってはアクチーエータの速
度がその能力を起え、制御不能となる場合があった。
本発明の目的はハンドを指定された経路に浴って駆動す
る際、アクチーエータへの速度指令がその性能を越えた
場合、経路に滑っての速度を修正し、ハンドを円滑に駆
動できるようにし。
る際、アクチーエータへの速度指令がその性能を越えた
場合、経路に滑っての速度を修正し、ハンドを円滑に駆
動できるようにし。
た産業用ロボットの制御方法を提供するにある。
即ち本発明は、指定さ第1た経路に清ってのハンドの速
度から、ロボットのアクチーエータの速度を計算し、も
しアクチーエータの速度がその性能を越えた場合、谷ア
クチーエータの速度をすべてがその性能内に入るように
比例的に減小させ、ハンドのれ路に沿っての速度を修正
することを特徴とするものである。
度から、ロボットのアクチーエータの速度を計算し、も
しアクチーエータの速度がその性能を越えた場合、谷ア
クチーエータの速度をすべてがその性能内に入るように
比例的に減小させ、ハンドのれ路に沿っての速度を修正
することを特徴とするものである。
以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具。
体内に説明する。第1図に本発明の産業用ロボットの制
御装置の一実施例を示す図である。1は産業用ロボット
の一実施例ケ示すものである。
御装置の一実施例を示す図である。1は産業用ロボット
の一実施例ケ示すものである。
即ち第1図に示した産業用ロボットは6自由度。
を有する関節形産業用ロボットである。12Vi基。
台17に対し垂直軸を中心に旋回可能に設けられ1.。
た旋回台で、モータ(アクチーエータ)10Cに。
減速機を介して連結されている。13は旋回台12に水
平軸を中心に回動可能に支持された上腕で、旋回ム12
上に取付けられたモータ(アクチーエータ)10bに減
速機を介して連結されている。114は上腕15の先端
に水平軸を中心に回動可能に。
平軸を中心に回動可能に支持された上腕で、旋回ム12
上に取付けられたモータ(アクチーエータ)10bに減
速機を介して連結されている。114は上腕15の先端
に水平軸を中心に回動可能に。
支持された前腕で、旋回台12上に取付けられた。
モータ(アクチーにり)10aから減速機を介して出力
された出力軸と平行リンク機構で連結されている。15
は前腕14の先端に2自由度をも−り1て連結された第
1の手首部材で、旋回台12上に取付けられたモータ(
アクチュエータ) ioC。
された出力軸と平行リンク機構で連結されている。15
は前腕14の先端に2自由度をも−り1て連結された第
1の手首部材で、旋回台12上に取付けられたモータ(
アクチュエータ) ioC。
10ctから減速+IA娑介して出力された出力軸に平
行リンク機構で連結されている。16は第1の手首部材
の先に1自由度を有するように連結された第2の手首部
材で前腕14上に設けられたモータ(゛アクチーエータ
)10fから減速機を介して・出力された出力軸に軸、
歯車等で連結されている。2はこの第2の手首部材16
の先に取付けら・れた物体をつかむハンドである。なお
本発明に1、・おいては産業用ロボットは第1図に示す
産業用。
行リンク機構で連結されている。16は第1の手首部材
の先に1自由度を有するように連結された第2の手首部
材で前腕14上に設けられたモータ(゛アクチーエータ
)10fから減速機を介して・出力された出力軸に軸、
歯車等で連結されている。2はこの第2の手首部材16
の先に取付けら・れた物体をつかむハンドである。なお
本発明に1、・おいては産業用ロボットは第1図に示す
産業用。
ロボットに限定されるものでなく1通常の産業。
用ロボットに適用できるものである。ところでロボット
ハンド2の運動を教示するにはティー。
ハンド2の運動を教示するにはティー。
チングコンソール4からハンド2の位置および1速度を
入力するかあるいは操作ボックス5によ。
入力するかあるいは操作ボックス5によ。
シロボットを操作し、所定の位置にノ)ンド2を。
位置決めし、そのときの各アクチーエータ10α。
10b、+01?、10d、10−に連結された変位検
出器11α。
出器11α。
11A、11C,11d、111からハンド2の位置を
求める。
求める。
ロボット1を制御するときはこのようにして与えら」ま
た位置間を指定された速度になるように補関し、各・す
゛ンプリング時間毎にハンド2が占める位dを求め、こ
才L711らアクチーエータ10α11oa、+oC,
+od、+og /\の制御車を決定する。
た位置間を指定された速度になるように補関し、各・す
゛ンプリング時間毎にハンド2が占める位dを求め、こ
才L711らアクチーエータ10α11oa、+oC,
+od、+og /\の制御車を決定する。
以下本発明の実施例を6自由度ロボットを例にして示す
。
。
いま目標とするハンド2の位置および姿勢が、ハンド2
0基準点の静止座標に対する位置ベク。
0基準点の静止座標に対する位置ベク。
トルPfとハンド2の2個の基準軸の方向余弦ff、、
。
。
ffで与えられているとする(第2図)。またハンド2
の並進速度の大きさVが指定されている。
の並進速度の大きさVが指定されている。
ものとする。時刻tにおけるロボットハンド20位置お
よび姿勢”i;、7.7はそのときのアク。
よび姿勢”i;、7.7はそのときのアク。
チーエータ10α〜10fの変位θl、θ2川θ6によ
シ決。
シ決。
定され
p=p (θ1.θ2.・・・θ6 )
+1>1−1(θ1.θ2.・・・0g )
(2)v=2(θs、Oz、・・・θ6 )
(5)である。このときハンド2が目標点β
に同かって並進速度νで移動すると、サンプリング時間
゛で与えられ。
+1>1−1(θ1.θ2.・・・0g )
(2)v=2(θs、Oz、・・・θ6 )
(5)である。このときハンド2が目標点β
に同かって並進速度νで移動すると、サンプリング時間
゛で与えられ。
(i) アf−7,Vf4のとき
?=0 (4) 。
(幻 7i=ア 、i) N −“のときg−7(5)
。
。
(11リ ア/+1,7z−7のと き?−7(6)。
h) (7z−7)x(7f−7)=oのとき””(
7fX77)X(アX7)/1(77X7/)X(7X
7)I (7) 。
7fX77)X(アX7)/1(77X7/)X(7X
7)I (7) 。
(V)その他のとき
7−(アl−7)x(7f−7)/(アz−7)x(7
z−7)I (al 。
z−7)I (al 。
である。舊たア、7から7t、itまでの回転角θはで
与えられるため1時間Tの間の回転角△θはvr である。したがって・・ンド2の並進速度Vと回転速度
Hは となるcl と7,7の関係は線形関係となり、6X6′のヤコビア
ン行列Jにより となり、これから によシアクチ−エータの速度が定まシ、これを指令値と
してアクチーエータを制御すれば良い。
与えられるため1時間Tの間の回転角△θはvr である。したがって・・ンド2の並進速度Vと回転速度
Hは となるcl と7,7の関係は線形関係となり、6X6′のヤコビア
ン行列Jにより となり、これから によシアクチ−エータの速度が定まシ、これを指令値と
してアクチーエータを制御すれば良い。
ところでこのようにして求めたアクチュエータの速度3
1j1g、・・・、h6の幾つかがその性能を越える場
合がある。このとき1より小さい定数αを式4式%) とし、αθ1i−1〜6 がその性能を越えないように
することが可能である。このとき、v、wけν。
1j1g、・・・、h6の幾つかがその性能を越える場
合がある。このとき1より小さい定数αを式4式%) とし、αθ1i−1〜6 がその性能を越えないように
することが可能である。このとき、v、wけν。
に比例であるから1式(15)の操作は指令速度Vをα
に修正したことになる。このようにして。
に修正したことになる。このようにして。
アクチーエータの速度がαθj(i=1〜6)となるよ
う。
う。
にすればロボットのノ1ンドが指定された経路に沿って
移動するように制御することが可能である。
移動するように制御することが可能である。
以上の演算は第1図に示す演算回路によ如実行される。
即ちティーチングコンソール4あるいは操作ボックス5
により与えられた目標値と。
により与えられた目標値と。
ロボット10対偶の変位から演算装置5によυ゛計算た
ハンドの現在位置から、演算装@3で本発明による手法
によシロボットの対偶速度な゛計算し、これを運就指令
としてサーボ(ロ)路9に出力する。サーボ回路9は対
偶に取り付けられた1クチ−エータ10が指令された速
度となるように制御する。
ハンドの現在位置から、演算装@3で本発明による手法
によシロボットの対偶速度な゛計算し、これを運就指令
としてサーボ(ロ)路9に出力する。サーボ回路9は対
偶に取り付けられた1クチ−エータ10が指令された速
度となるように制御する。
なおとの実h−−1lではヤコビアン行列を用いた。
計算の例1示したが、ハンドの目標位置から対!′偶変
位を計算し、実際の対偶変位との差からロ゛ポットヲ制
御する場合においても全く同様に行゛なうことかできる
。さらに5自由度以下のロボ・ットについ′Cも同様で
ある。
位を計算し、実際の対偶変位との差からロ゛ポットヲ制
御する場合においても全く同様に行゛なうことかできる
。さらに5自由度以下のロボ・ットについ′Cも同様で
ある。
以上説明したように本発明によれば、従来、・・指定速
度に応じごハンドを駆動しようとしたとき、それがアク
チェエータの性能を越えた場合エラーで停止し、駆動で
きなかったのに比較して、アクチーエータの性能に応じ
てハンドの速度を1−正することが口丁能とl【る効果
を奏する。
度に応じごハンドを駆動しようとしたとき、それがアク
チェエータの性能を越えた場合エラーで停止し、駆動で
きなかったのに比較して、アクチーエータの性能に応じ
てハンドの速度を1−正することが口丁能とl【る効果
を奏する。
また現在位置から目標点に向かう補間方式として円弧補
間等の任意の曲線を用いることができるが、この円弧補
間等で式(3)のように目標点゛の関数としてハンドの
経路に沿っての速度が計算できる場合には、本発明の方
式をそのまま用いることができる効果を有する。
間等の任意の曲線を用いることができるが、この円弧補
間等で式(3)のように目標点゛の関数としてハンドの
経路に沿っての速度が計算できる場合には、本発明の方
式をそのまま用いることができる効果を有する。
第1図は本発明の産業用ロボットの制御方法を実施する
装置の一実施例を示す概略構成図、第2図は静止空間内
におけるノ・ンドの位置と姿1勢とを示した図である。 1・・・ロボット腕、 2・・・ロボットハント、
3・・・演算装置。 4・・・ティーチングコンソール、 5・・・操作ボックス、 6・・・制御装置、 1
7・・・プロセッサ。 8・・・入出力インタフェース、 9・・・サーボ回路、 10・・・アクチェエータ。 代理人弁理士 薄 1)利 幸
装置の一実施例を示す概略構成図、第2図は静止空間内
におけるノ・ンドの位置と姿1勢とを示した図である。 1・・・ロボット腕、 2・・・ロボットハント、
3・・・演算装置。 4・・・ティーチングコンソール、 5・・・操作ボックス、 6・・・制御装置、 1
7・・・プロセッサ。 8・・・入出力インタフェース、 9・・・サーボ回路、 10・・・アクチェエータ。 代理人弁理士 薄 1)利 幸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 ロボットハンドを所定の経路に沿って駆動するた
めの産業用の制御方法において、ロボット駆動系の性能
に応じ・・ンドの移動する経路にθっでのハンドの速度
を自動的に修正することを特徴とする産業用ロボットの
制御方法。 2、 教示された点の間の補間演算によシ経路を創成し
、指定された経路に削っての速度で・・ンドを駆動する
際、アクチーエータの速度がその定格を起える場合、定
格の範囲におさまるようハンドの速度を自動的に低速に
落としかつハンドがその経路に清って移動することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の産業用ロボットの
制御方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57024361A JPS58143981A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 産業用ロボツトの制御方法 |
EP83100395A EP0086950B1 (en) | 1982-02-19 | 1983-01-18 | Method of controlling an industrial robot |
DE8383100395T DE3377946D1 (en) | 1982-02-19 | 1983-01-18 | Method of controlling an industrial robot |
US06/458,998 US4594671A (en) | 1982-02-19 | 1983-01-18 | Velocity method of controlling industrial robot actuators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57024361A JPS58143981A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 産業用ロボツトの制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58143981A true JPS58143981A (ja) | 1983-08-26 |
JPH0144476B2 JPH0144476B2 (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=12136051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57024361A Granted JPS58143981A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 産業用ロボツトの制御方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4594671A (ja) |
EP (1) | EP0086950B1 (ja) |
JP (1) | JPS58143981A (ja) |
DE (1) | DE3377946D1 (ja) |
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