JPS59183413A - 多関節ロボツト制御方式 - Google Patents
多関節ロボツト制御方式Info
- Publication number
- JPS59183413A JPS59183413A JP5765283A JP5765283A JPS59183413A JP S59183413 A JPS59183413 A JP S59183413A JP 5765283 A JP5765283 A JP 5765283A JP 5765283 A JP5765283 A JP 5765283A JP S59183413 A JPS59183413 A JP S59183413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- teaching point
- pattern
- teaching
- motor
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G05B2219/43009—Acceleration deceleration for each block of data, segment
-
- 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
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
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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)
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】
本発明は多関節ロボット制御方式に係り、特に組立て作
業など教示点においてロボットを精度よく通過させる必
要があるロボット作業に適した多関節ロボット制御方式
に関するものである。
業など教示点においてロボットを精度よく通過させる必
要があるロボット作業に適した多関節ロボット制御方式
に関するものである。
従来の多関節ロボット制御方式は第１図の概要構成図に
示すものが知られている。図において。
示すものが知られている。図において。
コ／ビュ−タエは、速度曲線入力回路５がら入力信号５
ＩＮＩ ｋ受は取る速度プログラム３、教示点座標入力
回路６から入力信号５ＩＮ２ ’ｅ受は取る軌道プログ
ラム４．及びＣＰＵ２から構成され、多軸管理回路７へ
出力信号Ｓ。全供給する。８は単軸コントローラである
。
ＩＮＩ ｋ受は取る速度プログラム３、教示点座標入力
回路６から入力信号５ＩＮ２ ’ｅ受は取る軌道プログ
ラム４．及びＣＰＵ２から構成され、多軸管理回路７へ
出力信号Ｓ。全供給する。８は単軸コントローラである
。
上記構成において、教示点の座標値が入力信号５ＩＮ２
として教示点座標入力回路６がらコンピュータ１の軌道
プログラム４へ供給されると、軌道が計ηされる、次に
、第２図に示すような速度曲線Ｃｖが速度曲線入力回路
５に入力信号５ＩＮＩとしてコンピュータ１の速度プロ
グラム３へ入力され、速度制御は経過時間ｔと速度Ｖの
関数である該速度曲線Ｃｖに従って行われる。
として教示点座標入力回路６がらコンピュータ１の軌道
プログラム４へ供給されると、軌道が計ηされる、次に
、第２図に示すような速度曲線Ｃｖが速度曲線入力回路
５に入力信号５ＩＮＩとしてコンピュータ１の速度プロ
グラム３へ入力され、速度制御は経過時間ｔと速度Ｖの
関数である該速度曲線Ｃｖに従って行われる。
つマリ、コンピュータ１のＣＰＵ２は上記速度プログラ
ム３の速度曲線Ｃｖと上記軌道プログラム４とから１例
えば図示しないロボットアームを駆動するモータの回転
角度と回転速度を制御量として演算し、これを多軸管理
回路７へ出力信号Ｓ。として供給する。
ム３の速度曲線Ｃｖと上記軌道プログラム４とから１例
えば図示しないロボットアームを駆動するモータの回転
角度と回転速度を制御量として演算し、これを多軸管理
回路７へ出力信号Ｓ。として供給する。
以上のように、従来の多関節ロボット制御方式は第１図
及び第２図に示す如く構成されているので、入力信号５
ＩＮ１として速度曲線Ｃｖ′ｌｔ、与える必要があり、
またロボット作業での重要な教示点において減速制御す
ることが困難であるなどの欠点があり、このことから時
間的空間的に意図するように速度制御することは不可能
に近いという問題点があった。
及び第２図に示す如く構成されているので、入力信号５
ＩＮ１として速度曲線Ｃｖ′ｌｔ、与える必要があり、
またロボット作業での重要な教示点において減速制御す
ることが困難であるなどの欠点があり、このことから時
間的空間的に意図するように速度制御することは不可能
に近いという問題点があった。
本発明は上記の如き従来のものの欠点を解消するために
なされたもので、教示点の位置と教示点における通過時
間を与えることにより教示点において自動的に減速し、
かつ全軌道において速度の連続性が維持可能な構成とし
、滑らかにかつ時間的空間的に意図するようにロボット
ヲ制御することが出来る多関節ロボット制御方式全提供
することを目的としている。
なされたもので、教示点の位置と教示点における通過時
間を与えることにより教示点において自動的に減速し、
かつ全軌道において速度の連続性が維持可能な構成とし
、滑らかにかつ時間的空間的に意図するようにロボット
ヲ制御することが出来る多関節ロボット制御方式全提供
することを目的としている。
以下、本発明１の一実施例を図面に従って説明すう。
（ 第３図は本発明の一実施例を示すものであって。
（ 第３図は本発明の一実施例を示すものであって。
第１図と同一部分又は相当部分は同一符号を付してその
説明を省く。
説明を省く。
図において、９は教示点の位置と通過時間をデータとし
て入力するだめの入力回路、１０は与えられた教示点に
おけるデータからロボットヲ制御する信号を演算するプ
ログラムが記憶されているメモリである。
て入力するだめの入力回路、１０は与えられた教示点に
おけるデータからロボットヲ制御する信号を演算するプ
ログラムが記憶されているメモリである。
以上の構成に基づき１本発明の一実施例による多関節ロ
ボット制御方式の制御方法について説明する。
ボット制御方式の制御方法について説明する。
まず、コンピュータ１に与えられた入力信号５ＩＮ３は
教示点における位置と通過時間であり、これは第４図に
示すようにロボットが動作を始めてからの経過時間ｔと
移動距離Ｌ、の関係で表わし、教示点ｉｐ、、ｐｔ、・
・・とすると、例えば移動距離Ａ’１ｌＪｔ ＋・・・
、及び経過時間ｔ１＋ｔｔ＋・・・がそれぞれ入力信号
５ＩＮ３として与えられることになる。このとき、第４
図に示す如く、例えば教示点Ｐｘ、Ｐｔにおいて接線の
傾きが零（つまり、速度が零）になるような曲線パター
ンＣｐヲ形成するべく制御が行われる。そこで、この制
御の具体的な一方法について以下に説明する。
教示点における位置と通過時間であり、これは第４図に
示すようにロボットが動作を始めてからの経過時間ｔと
移動距離Ｌ、の関係で表わし、教示点ｉｐ、、ｐｔ、・
・・とすると、例えば移動距離Ａ’１ｌＪｔ ＋・・・
、及び経過時間ｔ１＋ｔｔ＋・・・がそれぞれ入力信号
５ＩＮ３として与えられることになる。このとき、第４
図に示す如く、例えば教示点Ｐｘ、Ｐｔにおいて接線の
傾きが零（つまり、速度が零）になるような曲線パター
ンＣｐヲ形成するべく制御が行われる。そこで、この制
御の具体的な一方法について以下に説明する。
まず、教示点を両端点とする区間に制御範囲を分割する
。この場合、教示点Ｐ、からＰ！までの間を制御する方
式を説明すれば充分である。すなわち、教示点Ｐ、、Ｐ
、では夫々接線の傾きを零にするのであるから、該各教
示点Ｐ、、Ｐ、においてΔｌ／Δ１＝０ となるよう
に制御を行えばよい。
。この場合、教示点Ｐ、からＰ！までの間を制御する方
式を説明すれば充分である。すなわち、教示点Ｐ、、Ｐ
、では夫々接線の傾きを零にするのであるから、該各教
示点Ｐ、、Ｐ、においてΔｌ／Δ１＝０ となるよう
に制御を行えばよい。
制御の基本的な考え方は、制御区間を教示点で分割し、
その分割によって得られる各分割区間中で速度が連続に
なるようにし、かつ隣接する制御区間とは教示点におい
て、その位置が同一教示点を端点とすることで連続とな
ることから、速度の連続性を保証することである。この
とき、移動距離りと経過時間ｔは次式によって与えられ
る。
その分割によって得られる各分割区間中で速度が連続に
なるようにし、かつ隣接する制御区間とは教示点におい
て、その位置が同一教示点を端点とすることで連続とな
ることから、速度の連続性を保証することである。この
とき、移動距離りと経過時間ｔは次式によって与えられ
る。
Ｌ（ｔ）＝ １Ｉ−ｈｏ（ｔ）＋４ ・ｈ＋ （ｔ）
ｔｔ ＜ｔ＜ｔｔ （１）ここで、ｈｏ（ｔ）
＝ ２ｔ’ −３ｔ２＋１ｈ、 （ｔ） ＝ −２ｔ３
＋３ ｔ’従って、式（１）によって曲線パターンＣｐ
ｋ定めてやればよい。
ｔｔ ＜ｔ＜ｔｔ （１）ここで、ｈｏ（ｔ）
＝ ２ｔ’ −３ｔ２＋１ｈ、 （ｔ） ＝ −２ｔ３
＋３ ｔ’従って、式（１）によって曲線パターンＣｐ
ｋ定めてやればよい。
更に、制御方式をより具体的に示す為、第５図にザーボ
回路として第３図に示す構成を再構成する７第５図にお
いて、１１は制御論理回路、１２は速度バタ〜／で、上
記方法で作成された曲線パターンＣｐが用いられる。１
３は加算回路で、上記速度パターン１２の出力に対して
後述の速度検出・切換回路の出力を比較し加算する機能
を有する。
回路として第３図に示す構成を再構成する７第５図にお
いて、１１は制御論理回路、１２は速度バタ〜／で、上
記方法で作成された曲線パターンＣｐが用いられる。１
３は加算回路で、上記速度パターン１２の出力に対して
後述の速度検出・切換回路の出力を比較し加算する機能
を有する。
１４は上記加算回路１３の出力を受けて作動し。
サ メモータ１５を駆動するように構成される。
１６は上記サーボモータ１５の回転角を角速度に変換す
る回転角・角速度変換回路、１７ｉ”１．上記回転角・
角速度変換回路１６の出力を入力して上記サーボモータ
１５の速度を検出、シ、これを切り換えることにより上
記制御論理回路１１を介して上記速度パター／１２に従
った速度モードを得ると共に、上記加算回路１３にフィ
ードバック制御用の出力を送出するように構成されてい
る。
る回転角・角速度変換回路、１７ｉ”１．上記回転角・
角速度変換回路１６の出力を入力して上記サーボモータ
１５の速度を検出、シ、これを切り換えることにより上
記制御論理回路１１を介して上記速度パター／１２に従
った速度モードを得ると共に、上記加算回路１３にフィ
ードバック制御用の出力を送出するように構成されてい
る。
次に、動作について説明する。
上述の式（１）に基づいて作成された曲線パターンＣｐ
は第５図に示す速度パターン１２として用いられ、サ
ーボモータ１５はこの速度パターン１２に従った速度モ
ードで制御される。つまり、各教示点において上記速度
パターン１２に従って駆動されたサーボモータ１５０回
転速度は加算回路１３にて予め定められた速度と比較さ
れ、遅い場合は加速され、速い場合は減速されて、常に
上記速度パターン１２通り回転動作するように自動的に
制御される。特に、上述の減速制御は従来方式では得ら
れなかった優れた効果を発揮するものである。
は第５図に示す速度パターン１２として用いられ、サ
ーボモータ１５はこの速度パターン１２に従った速度モ
ードで制御される。つまり、各教示点において上記速度
パターン１２に従って駆動されたサーボモータ１５０回
転速度は加算回路１３にて予め定められた速度と比較さ
れ、遅い場合は加速され、速い場合は減速されて、常に
上記速度パターン１２通り回転動作するように自動的に
制御される。特に、上述の減速制御は従来方式では得ら
れなかった優れた効果を発揮するものである。
なお、上記実施例では教示点で速度が零になるように制
御を行うが、教示点での通過速度を指示し、教示点にお
いて指定時間に指定速度で通過するように制御させても
よい。
御を行うが、教示点での通過速度を指示し、教示点にお
いて指定時間に指定速度で通過するように制御させても
よい。
以上説明した通り２本発明によれば教示点の位置と教示
点における通過時間のみの情報を与える構成により、教
示点において自動的に減速し、かつ精度よく教示点を通
過させる速度制御を自動的に行うことが出来るという大
なる実用的効果を奏する。
点における通過時間のみの情報を与える構成により、教
示点において自動的に減速し、かつ精度よく教示点を通
過させる速度制御を自動的に行うことが出来るという大
なる実用的効果を奏する。
第１図は従来の多関節ロボット制御方式を示す概要構成
図１第２図は従来例によって得られた速度曲線を示す図
、第３図は本発明の一実施例による多関節ロボット制御
方式を示す概要構成図、第４図は本発明の一実施例によ
って得られた曲線パターンを示す図、第５図は本発明の
一実施例を示すサーボ回路ブロック構成図である。 ｌ・・コンピュータ、２・・・ＣＰＵ、７・・・多軸管
Ｎ回路、８・・・単軸コントローラ、９・・・教示点の
位置、通過時間入力回路、１０・・・メモリ、１１・・
・制御論理回路、１２・・・速度パターン、１３・・・
加算回路。 １４・・・モータ駆動回路％ １５・・・サーボモータ
、１６・・・回転角−角速度変換回路、１７・・・速度
検出・切換回路、Ｃｐ・・・曲線パター／、。 なお、図中、同一符号は同一部分又は相当部分をボす。 代理人 大 岩 増 雄
図１第２図は従来例によって得られた速度曲線を示す図
、第３図は本発明の一実施例による多関節ロボット制御
方式を示す概要構成図、第４図は本発明の一実施例によ
って得られた曲線パターンを示す図、第５図は本発明の
一実施例を示すサーボ回路ブロック構成図である。 ｌ・・コンピュータ、２・・・ＣＰＵ、７・・・多軸管
Ｎ回路、８・・・単軸コントローラ、９・・・教示点の
位置、通過時間入力回路、１０・・・メモリ、１１・・
・制御論理回路、１２・・・速度パターン、１３・・・
加算回路。 １４・・・モータ駆動回路％ １５・・・サーボモータ
、１６・・・回転角−角速度変換回路、１７・・・速度
検出・切換回路、Ｃｐ・・・曲線パター／、。 なお、図中、同一符号は同一部分又は相当部分をボす。 代理人 大 岩 増 雄
Claims (1)
- ロボットの制御信号を演算するプログラムをメモリ部に
内蔵したコンピュータを用いて時間的空間的に所与の目
的に従ってロボットに作業を行わせるための制御指令を
作成する多関節ロボット制御方式において、上記コンピ
ュータに教示点の位置と該教示点における通過時間を与
える入力手段を用いることにより、教示点における瞬時
の速度の指定を可能とし、かつ全軌道において速度の連
続性を維持可能に自動的な速度制御を行わしめたことを
特徴とする多関節ロボット制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5765283A JPS59183413A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 多関節ロボツト制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5765283A JPS59183413A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 多関節ロボツト制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59183413A true JPS59183413A (ja) | 1984-10-18 |
Family
ID=13061832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5765283A Pending JPS59183413A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 多関節ロボツト制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59183413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8901870B2 (en) | 2011-08-03 | 2014-12-02 | Omron Corporation | Synchronous control apparatus |
-
1983
- 1983-04-01 JP JP5765283A patent/JPS59183413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8901870B2 (en) | 2011-08-03 | 2014-12-02 | Omron Corporation | Synchronous control apparatus |
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