JPS59220806A - Controlling method of industrial robot - Google Patents

Controlling method of industrial robot

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Publication number
JPS59220806A
JPS59220806A JP9418783A JP9418783A JPS59220806A JP S59220806 A JPS59220806 A JP S59220806A JP 9418783 A JP9418783 A JP 9418783A JP 9418783 A JP9418783 A JP 9418783A JP S59220806 A JPS59220806 A JP S59220806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
axis
inertia
teaching
servo system
Prior art date
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Pending
Application number
JP9418783A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kubo
謙二 久保
Tsutomu Omae
大前 力
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9418783A priority Critical patent/JPS59220806A/en
Publication of JPS59220806A publication Critical patent/JPS59220806A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36495Recording position and other parameters, current, tool diameter, voltage
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39178Compensation inertia arms

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten an arithmetic time and to realize precise track control by calculating and storing the inertia and gravitational torque at an operation teaching point of a robot in a memory, and compensating parameters of each axis servo system on the basis of the data when the robot is operated. CONSTITUTION:A robot controller 2 is connected to a teaching box 3 and provided with the arithmetic processing circuit consisting of a microprocessor 201, RAM202, ROM203, memory 205 for teaching data storage, etc. The output of a processing circuit is applied to a D/A converter 207 through an interface circuit 206 and converted into an analog signal, which is applied to a system that controls a servo system for each axis which consists of a position control circuit 208, speed control circuit 209, current control circuit 210, etc. When the robot is taught operation from the box 3, the inertia and gravitational torque at an operation teaching point are stored in the memory 205 and parameters of each servo system are compensated on the basis of the stored data to shorten the arithmetic time of a processor 201.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ロボットの動作に伴う慣性モーメントと重力
トルクの変動をフィードフォワード的に補償する方法に
係9、特に、i’/l=の良い軌跡制御が可能な工業用
ロボットの制(財)方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for feedforwardly compensating for fluctuations in the moment of inertia and gravitational torque associated with the motion of a robot. Concerning methods for controlling industrial robots capable of trajectory control.

〔発明の背−駅〕[The station behind the invention]

従来、この種の工業用ロボットの制御方法は、あらかじ
め教示されたロボット各軸の位置データから適当な補間
演算を行なうことによシ、各軸駆動系に対する時々刻々
の位(d指令を求め、この位置指令値により、各軸駆動
系がザーボ制御されていた。このとき、各軸サーボ糸の
制御パラメータは、最適な位置サーボ特性葡示すように
WrAI整されたのち、一定で使用されていた。一方、
ロボットの制御系はロボットの動作に伴う姿勢の変化に
よって、慣性モーメントや重力トルクが本質的に変動す
る制御系である。従って、このような方法では、ロボッ
トの動作に伴い、各軸サーボ系の応答に差が生じるため
、ロボットの位置決め精度や軌跡制御性能が低下する。
Conventionally, this type of industrial robot control method involves calculating the momentary position (d command) for each axis drive system by performing appropriate interpolation calculations from the position data of each axis of the robot that has been taught in advance. Each axis drive system was servo-controlled by this position command value. At this time, the control parameters of each axis servo thread were used at a constant value after WrAI was adjusted to show the optimum position servo characteristics. .on the other hand,
A robot control system is a control system in which the moment of inertia and gravitational torque essentially fluctuate due to changes in the posture of the robot as it moves. Therefore, in such a method, a difference occurs in the response of each axis servo system as the robot moves, resulting in a decrease in the positioning accuracy and trajectory control performance of the robot.

これに対して、ロボットの姿勢変化に応じて、慣性や重
力トルクの変化分を補償する方法が提案されているが、
ロボットの動作に伴って実時間で慣性や重力トルクを演
算するためには、数多くの乗算、加減算を必要とするた
め、計算時間が犬となり、その分サンプリング周期を長
くせざるを得ない。
To deal with this, methods have been proposed that compensate for changes in inertia and gravitational torque according to changes in the robot's posture.
In order to calculate inertia and gravitational torque in real time as the robot moves, a large number of multiplications, additions and subtractions are required, which increases the calculation time, forcing the sampling period to be lengthened accordingly.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は演算時間を長くすることなく、精度のよ
い軌道制御を実現できる工業用ロボットの制御方法を提
供するにある。
An object of the present invention is to provide a method for controlling an industrial robot that can achieve highly accurate trajectory control without increasing calculation time.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の要点は、ロボットの動作教示時に、教示点にお
ける慣性、重力トルクを演算してメモリに格納しておき
、ロボットの動作時に、これらのデータに基づき各軸サ
ーボ系のパラメータ補償を行なうようにしたものである
The key point of the present invention is to calculate the inertia and gravitational torque at the teaching point when teaching the robot to move and store them in memory, and to compensate the parameters of the servo system for each axis based on these data when the robot moves. This is what I did.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を第1図以下を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and subsequent figures.

第1図は本発明による制御方法が適用される工業用ロボ
ット及びその制御装置の一実施例を示す斜視図で、5自
由度リンク機構の工業用ロボツ)1とその制御装置2及
びロボットに動作を教示するだめのティーチングボック
ス3から構成される。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an industrial robot and its control device to which the control method according to the present invention is applied. It consists of a teaching box 3 for teaching.

図において、01〜θ、はロボットの制御角であり、θ
、から順に本体101の旋回、上腕102の曲げ、前腕
103の曲げ、グリップ105の曲げ、グリップ105
のひねり角をそれぞれ示す。
In the figure, 01 to θ are the control angles of the robot, and θ
, rotation of the main body 101, bending of the upper arm 102, bending of the forearm 103, bending of the grip 105, grip 105.
The twist angle of each is shown.

本実施例では、ティーチングボックス3からの指令によ
シ、ロボットF計、目標とする姿勢になるよう動かし、
その教示点を制御装置2のメモリに格納することにより
、ロボットに動作を教示する。
In this embodiment, the robot F gauge is moved to a target posture according to the command from the teaching box 3.
By storing the teaching points in the memory of the control device 2, the robot is taught the motion.

次に、第2図に、ロボット制御装置2の構成を示す。ロ
ボット制御装置は、教示点のlff1fデータのメモリ
への格納、ロボット教示点での慣性、重力トルクの演算
、更に、ロボット動作時における各軸サーボ系への時々
刻々の位置指令値の演算などを行なうだめの演算処理回
路と5つの駆動軸をそれぞれ個別にサーボ制御するだめ
の各軸サーボ糸とから構成される。ここで、演算処理回
路は、マイクロプロセッサ201とその周辺素子である
RAM202.FLOM203% 及び教示点の位置デ
ータや教示点の慣性、重力トルク等のデータを格納する
だめの比較的大容量のメモ!7205などのディジタル
回路で構成される。更に、この演算処理回路はインター
フェース回路204を介してティーチングボックス3と
、インターフェース回路206を介して各軸サーボ系と
、それぞれ接続されている。ここで、演算処理回路で求
められた位置指令値は、D/A変換器207によってア
ナログ量に変換され、各軸サーボ系への指令値となる。
Next, FIG. 2 shows the configuration of the robot control device 2. The robot control device stores the lff1f data of the teaching point in the memory, calculates the inertia and gravitational torque at the robot teaching point, and calculates the momentary position command value for each axis servo system during robot operation. It is composed of an arithmetic processing circuit for performing the operation and a servo thread for each axis for individually servo-controlling each of the five drive axes. Here, the arithmetic processing circuit includes a microprocessor 201 and its peripheral elements RAM 202. FLOM203% and a relatively large-capacity memo for storing data such as teaching point position data, teaching point inertia, and gravity torque! It is composed of digital circuits such as 7205. Furthermore, this arithmetic processing circuit is connected to the teaching box 3 via an interface circuit 204 and to each axis servo system via an interface circuit 206, respectively. Here, the position command value obtained by the arithmetic processing circuit is converted into an analog quantity by the D/A converter 207, and becomes a command value to each axis servo system.

各軸サーボ系はアナログ回路で構成され、位置制御回路
208(215)%速度制御回路209(216)、電
流制御回路210(217)%及びパ’7−777’2
11 (218)カら成シ、DC%−1’212(21
9)を駆動する。ここで、モータ電流、速度、位置はそ
れぞれ電流検出器222(223)、p−yジェネレ1
1213(220)ポテンショメータ214 (221
)によって検出されて、各1軸サーボ系にフィードバッ
クされる。
Each axis servo system is composed of analog circuits, including a position control circuit 208 (215)%, a speed control circuit 209 (216), a current control circuit 210 (217)%, and a
11 (218) Karasei, DC%-1'212 (21
9). Here, the motor current, speed, and position are determined by the current detector 222 (223) and the p-y generator 1, respectively.
1213 (220) Potentiometer 214 (221
) is detected and fed back to each single-axis servo system.

このような各軸サーボ回路が駆動軸数だけ用意されてい
る。ここで、速度制御回路209 (216)の制御パ
ラメータは、教示点における慣性、重力トルクのデータ
に基づいて補償される。
Such servo circuits for each axis are prepared as many as the number of drive axes. Here, the control parameters of the speed control circuit 209 (216) are compensated based on inertia and gravity torque data at the teaching point.

さて、第1図に示す5自由度リンク機構のロボットlに
おいて、慣性、重力トルクの変化の影響が特に顕著なの
は、本体の旋回(θ1軸)、上腕の曲げ(θ、軸)、前
腕の曲げ(θ3軸)の3軸である。そこで、本実施例で
は、この3軸について、慣性、重力トルクの補償を行な
うものとする。
Now, in the robot l shown in Fig. 1, which has a five-degree-of-freedom link mechanism, the effects of changes in inertia and gravitational torque are particularly noticeable: rotation of the main body (θ1 axis), bending of the upper arm (θ, axis), and bending of the forearm. (θ3 axes). Therefore, in this embodiment, inertia and gravitational torque are compensated for these three axes.

更に1以下の実施例の説明け、この3軸についてのみ行
なう。
Furthermore, the description of the following embodiments will be made regarding only these three axes.

このときの、等価なモデルは第3図のようになる。ここ
で、ロボットの手先に相当するグリップの部分とグリッ
パがつかんだ荷重とは、ロボットの前腕103の先端に
集中しているとする。いま、第3図に示す直交座標系x
yzを古え、2軸を鉛直方向とする。各リンクの回転角
θ1.θ2゜θ3をxyz座標系に対して第3図のよう
に選ぶと、θ、軸の回転に対する慣性モーメントJ1、
頂カトルクτ13.θ2軸の回転に対する慣性モーメン
トJ1% 重カトルクτgt+’B軸の回転に対する慣
性モーメン)Js、取カトルクτ、3はそれぞれ次式で
与えられる。
The equivalent model at this time is shown in Figure 3. Here, it is assumed that the portion of the grip corresponding to the hand of the robot and the load gripped by the gripper are concentrated at the tip of the forearm 103 of the robot. Now, the orthogonal coordinate system x shown in Figure 3
Let yz be old and the two axes be vertical. Rotation angle θ1 of each link. If θ2゜θ3 is chosen as shown in Figure 3 for the xyz coordinate system, θ, the moment of inertia with respect to the rotation of the axis J1,
Top Katoluk τ13. The moment of inertia J1% for the rotation of the θ2 axis, the moment of inertia for the rotation of the B-axis (heavy torque τgt + 'moment of inertia for the rotation of the B axis) Js, and the torque τ, 3 are given by the following equations, respectively.

J 1= 828i11202 + 2 at”iII
θ、5in(θ2+03)+assin2(θ2+θa
 ) 十L      (1)τ、、=o(2) J2 =32 十a、 +2 a4焦θs 十I2+ 
IS     (3)7M 2−(a 、、8inθ2
+aa”(θ2+θs > ) g     (4)J
a =as+ Is              (5
)r、 3=−a6sin (θ!十θs)g    
    (6)ここで、at r−aII Ja4 *
 aII * aaは、at ”mtl−t:十(”s
+mt) 12         (7)a3 =m、
を八 十m、t”、                
            (s)at = (”s L
ws +mW ts) tt         (9)
aa ”mt4t + (ms + mw ) 4  
     (10)a、 =ms4. +m、、z、 
           (11)である。
J 1= 828i11202 + 2 at”iII
θ, 5in(θ2+03)+assin2(θ2+θa
) 10L (1) τ,,=o(2) J2 =32 10a, +2 a4 focus θs 1I2+
IS (3)7M2-(a,,8inθ2
+aa”(θ2+θs > ) g (4)J
a = as + Is (5
) r, 3=-a6sin (θ! 10θs)g
(6) Here, at r-aII Ja4 *
aII * aa is at "mtl-t: ten ("s
+mt) 12 (7)a3 =m,
80m, t”,
(s) at = (”s L
ws +mW ts) tt (9)
aa ”mt4t + (ms + mw) 4
(10)a, =ms4. +m,,z,
(11).

ただし、上述の各式において、 ml :第3軸リンクの質量 tl  F第3軸リンクの長さ t118第、i軸すンクの根元から第3軸リンクの重心
までの長さ I+  ’第3軸リンクの重心に関する慣性モーメント m、:第3軸リンクの先端の質量 g :重力加速度 である。
However, in each of the above formulas, ml: Mass of the third axis link tl F Length of the third axis link t118 Length from the root of the i-axis link to the center of gravity of the third axis link I+ 'Third axis Moment of inertia m with respect to the center of gravity of the link: mass g of the tip of the third axis link: gravitational acceleration.

(1)〜(6)式に示すように、J8.τ、2.τ、3
はθ2゜θ8の関数、J2はθ、の関数として変化する
As shown in formulas (1) to (6), J8. τ, 2. τ, 3
changes as a function of θ2°θ8, and J2 changes as a function of θ.

このため、各軸サーボ系の特性は、θ2.θ8の変化に
伴って変動する。本発明でid、 (i)〜(6)式で
表わされる慣性、重力トルクの変化を補償することを目
的とする。以下、本実施例における慣性、重力トルクの
補償方法について述べる。
Therefore, the characteristics of the servo system for each axis are θ2. It fluctuates as θ8 changes. An object of the present invention is to compensate for changes in inertia and gravitational torque expressed by equations (i) to (6). A method of compensating for inertia and gravitational torque in this embodiment will be described below.

本実施例では、ロボットの動作教示時に、教示点におけ
るロボットの姿勢として、 3つの関節角度θ1.θ2.θ、をテイーテンクデータ
記録用のメモリ205に格納する。これと同時に、01
〜θ、の値から、(1)〜(6)式の計算式に従って、
教示点における各軸サーボ系の慣性モーメントJ l 
% k、力トルクτg+ (’ =1〜3)をそれぞれ
計算する。この計算は、第2図に示す制御装置の構成要
素であるマイクロプロセッサ201によって行なわれる
。計算式(1)〜(6)は、同制御装置のROM203
の中に、プログラムとして書込んでおく。三角関数の計
算には、同じROM 203に格納しておいた8IN関
数テーブルを索引することによシ求める。これらの計算
には多くの乗算、加減算が必要となるが、ロボットの動
作教示はオフラインで行なわれるため、この演算に要す
る時間は問題にならない。
In this embodiment, when teaching the robot movement, three joint angles θ1. θ2. θ, is stored in the memory 205 for recording TTE data. At the same time, 01
From the value of ~θ, according to formulas (1) to (6),
Moment of inertia J l of each axis servo system at the teaching point
% k and force/torque τg+ (' = 1 to 3), respectively. This calculation is performed by a microprocessor 201, which is a component of the control device shown in FIG. Calculation formulas (1) to (6) are calculated using the ROM 203 of the control device.
Write it as a program in . Trigonometric functions are calculated by indexing an 8IN function table stored in the same ROM 203. These calculations require many multiplications, additions and subtractions, but since the robot's motion teaching is performed off-line, the time required for these calculations is not a problem.

このようにして求めた慣性モーメント、重力トルクは、
第4図に示すように、教示点毎に関節角データと共に教
示データ用のメモリに格納する。
The moment of inertia and gravitational torque obtained in this way are
As shown in FIG. 4, each teaching point is stored in a teaching data memory together with joint angle data.

さて、ロボ、ットの動作時には、教示されたロボットの
位置を適当な関数で補間して、サンプリング周期毎に各
関節角θ厘を求め、これを各軸サーボ系の位置指令値と
する。このとき、前述した方法によシ求めた慣性モーメ
ント、重力トルクの値も同様にサンプリング周期毎に補
間し、この値によシ各軸サーボ系のパラメータを補償す
る。
Now, when the robot is operating, the taught robot position is interpolated using an appropriate function to obtain each joint angle θ for each sampling period, and this is used as the position command value for each axis servo system. At this time, the values of the moment of inertia and gravitational torque determined by the method described above are similarly interpolated for each sampling period, and the parameters of the servo system of each axis are compensated using these values.

第5図に、教示点P、とP2間の慣性モーメントと重力
トルクの補間の方法を、第i軸について示す。」番目の
サンプリングにおける慣性モーメント、++(j)、i
fカトルクτ、(j)は次式で計算される。
FIG. 5 shows a method of interpolating the moment of inertia and gravitational torque between teaching points P and P2 for the i-th axis. Moment of inertia at the ``th sampling, ++(j), i
The fkatorque τ, (j) is calculated by the following formula.

ここで、JIIlτ11.は、それぞれ教示点P1 に
おける第i軸の慣性モーメントと重力トルクであり、Δ
J I(k)、Δτ、、(k)は、それらのサンプリン
グ周期毎の変化量を我わす。この変化酸01次のように
計算される。
Here, JIIlτ11. are the moment of inertia and the gravitational torque of the i-th axis at the teaching point P1, respectively, and Δ
J I(k), Δτ, , (k) represent the amount of change in each sampling period. This change acid 01 is calculated as follows.

ここで、Δ山(k)は、サンプリング間の関節角の変化
であり、次式で求められる。
Here, Δmount (k) is a change in joint angle between samplings, and is obtained by the following equation.

Δ01(k>=θ+(k−1)i必)        
 (16)又、Δθ、(k)け、サンプリング周期毎の
各軸サーボ系に対する指令値からn」算する。
Δ01 (k>=θ+(k-1)i required)
(16) Also, multiply Δθ by (k) and calculate n from the command value for each axis servo system for each sampling period.

3)は、(1)〜(6)式から、次のように求まる。3) can be found from equations (1) to (6) as follows.

(j−1〜3)はθ、tj=x〜3)の関数となる力よ
、通常ロボットの制御では、教示点間における慣性モー
メント、重力トルクの変化は滑らかである。  “(j
−1〜3)の変化は小さく、はぼ一定と見做してよい。
(j-1 to 3) is a force that is a function of θ, tj=x to 3). In normal robot control, changes in the moment of inertia and gravitational torque between teaching points are smooth. “(j
-1 to 3) are small and can be considered to be almost constant.

そこで、第6図に示すように、サンプリング周期毎に、
ヱに±j ・・・・・・2μm時と順次δθIydθ量
、   σθ量 くりかえし演算し、その計算毎に値を更新して、その間
では一定とする。この計算は、  (17)−422)
式をプログラムとしてTI、 OMに格納しておき実行
する。又、割算した外しe?t、、・はメモリに格納し
bθj+dθ。
Therefore, as shown in Figure 6, for each sampling period,
ヱ±j......The δθIydθ amount and the σθ amount are repeatedly calculated at 2 μm, and the values are updated each time the calculation is performed, and are kept constant during that time. This calculation is (17)-422)
Store the formula in TI and OM as a program and execute it. Also, remove the divided e? t, . is stored in memory as bθj+dθ.

ておき、JI、τ11の計:惇に用いる。このようにし
δJ+  ar、。
Set, JI, τ11 total: Used for Atun. In this way, δJ+ ar,.

て求めた一1石+ wから(14)・(15)式を用“
てΔJl(k)、Δτ、、(k)を計痒し、これらの値
から(12) 。
Using equations (14) and (15) from 11 koku + w,
Then calculate ΔJl(k), Δτ, ,(k), and from these values (12).

(13)式によシ、そのサンプリング時点の慣性モーメ
ントJ+(j)とτ1(j)とを求める。
According to equation (13), the moment of inertia J+(j) and τ1(j) at the sampling time are determined.

以上のようにして求めだJl(j)、τ、+(j)を用
いて各軸ザーボ系のパラメータを補正する方法を第7図
により説明する。第7図において、Jl、τ11を、ロ
ボットの動作に伴って変化する慣性モーメントと重力ト
ルクとする。ここで、位置制御回路208は単純なゲイ
ンKpとし、電流制御回路210は時定数Tcの1次遅
れ系で近似した。又、KTをトルク定数とする。J++
τ1.の変化に伴い、速度制御回路209のゲインKs
lとオフセラ)Ko。
A method of correcting the parameters of the servo system for each axis using Jl(j), τ, and +(j) obtained as described above will be explained with reference to FIG. In FIG. 7, Jl and τ11 are the moment of inertia and gravitational torque that change with the movement of the robot. Here, the position control circuit 208 is approximated by a simple gain Kp, and the current control circuit 210 is approximated by a first-order lag system with a time constant Tc. Also, let KT be a torque constant. J++
τ1. With the change in the gain Ks of the speed control circuit 209
l and offsela) Ko.

を次式のように補償する。is compensated as shown below.

Ks+(J)=Kso −Js(J)        
    (23)これによって、各軸サーボ系の負荷と
して作用する重力トルク分を完全に補償することができ
、更に、酸性モーメントの変化を補うように速度制御系
のゲインを調整できるので、各軸サーボ系の応答特性を
一定に保つことができる。この結果、高精度の軌跡制御
が実現できる。
Ks+(J)=Kso−Js(J)
(23) As a result, it is possible to completely compensate for the gravitational torque that acts as a load on each axis servo system, and furthermore, the gain of the speed control system can be adjusted to compensate for changes in the acidic moment, so each axis servo system The response characteristics of the system can be kept constant. As a result, highly accurate trajectory control can be achieved.

このように、本実施クリによれば、あらかじめ計算して
おいた教示点での慣性モーメントと車力トルクを用いて
、サンプリング周期毎の簡単な補間演算によシ、慣性モ
ーメントと重力トルクの変化を補償できるので、サンプ
リング周期毎に演算して補償する方法に比べて演算時間
を大幅に短縮できる。更に、各軸サーボ系のパラメータ
変化をフィードフォワード的に補償できるので、応答を
一様にすることができ、このため、精度の良い軌跡制御
が実現できる。
In this way, according to this implementation, changes in the moment of inertia and gravitational torque can be calculated by simple interpolation calculations for each sampling period using the moment of inertia and vehicle torque at the teaching point calculated in advance. Since it is possible to compensate for this, the calculation time can be significantly reduced compared to a method that performs calculation and compensation for each sampling period. Furthermore, since parameter changes in the servo system for each axis can be compensated for in a feedforward manner, the response can be made uniform, and highly accurate trajectory control can therefore be realized.

なお、上記実施例は、5自由度リンク機構を3自由度モ
デルに近似して、3軸について補償を行なう場合につい
て説明しだが、本発明はこれに限定されるもので(d’
、 ’x < 、5軸全部にわたって慣性、重力、トル
ク補償をする場合にも、同様Vこ適用できる。更に、5
自由度以上の場合にも、本発明の制御方法を適用できる
ことは言うまでも゛ない。
In addition, although the above embodiment describes a case in which a five-degree-of-freedom link mechanism is approximated to a three-degree-of-freedom model and compensation is performed for three axes, the present invention is not limited to this (d'
, 'x < , V can be similarly applied when inertia, gravity, and torque are compensated for all five axes. Furthermore, 5
It goes without saying that the control method of the present invention can also be applied to cases where the number of degrees of freedom is greater than the number of degrees of freedom.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、軌道指令に対する精度の良い制御性能
が得られ、又、補償量を格納しておくメモリの容敏をあ
まシ増すことなくパラメータ補償を実行でき、しかも、
サンプリング周期毎の補償量の計算に要する時間が短か
くてすむ。
According to the present invention, highly accurate control performance for trajectory commands can be obtained, and parameter compensation can be performed without compromising the sensitivity of the memory that stores the compensation amount.
The time required to calculate the amount of compensation for each sampling period is short.

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

第1図は本発明の一実施例の制御方法が適用される工業
用ロボットとその制御装置の斜視図、第2図は第1図の
制御装置の構成を示すブロック図、第3図は第1図にお
ける実施例の解析モデルを示す概略図、第4図は第1図
に示す実施例における教示データの蜂納テーブル、第5
図は第1図の実施例における補償パラメータの補間方法
を示す概略図、第9図は第1図の実施例におけるパラメ
ータ変化率を求めるタイミング図、第7図は第1図の実
施例におけるパラメータ補償の方法を示すブロック図で
ある。 2・・・ロボット制御装置、3・・・ティーチングボッ
クス、201・・・マイクロプロセッサ、205・・・
教示データ格納用メモリ、208・・・位置制御回路、
警3ω を5区 第乙日 榴
FIG. 1 is a perspective view of an industrial robot and its control device to which a control method according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control device of FIG. 1, and FIG. 1 is a schematic diagram showing the analytical model of the embodiment shown in FIG.
The figure is a schematic diagram showing a compensation parameter interpolation method in the embodiment of FIG. 1, FIG. 9 is a timing diagram for determining the parameter change rate in the embodiment of FIG. 1, and FIG. 7 is a diagram of the parameters in the embodiment of FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a compensation method. 2... Robot control device, 3... Teaching box, 201... Microprocessor, 205...
Teaching data storage memory, 208... position control circuit,
Police 3ω in the 5th ward

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 複数のリンク機構から成シ、この各リンクが個別
の軸サーボ系によシ駆動される多自由度運動機構の工業
用ロボットの先端位置および姿勢が教示され、その教示
データに基づいて制御されるものにおいて、 前記工業用ロボットの動作を教示する際に、教示点にお
ける前記各軸サーボ系の慣性モーメントおよび重力トル
クを演算によシ求め、他の教示データと共にメモリに格
納しておき、前記工業用ロボットの動作時に、前記教示
点における前記慣性モーメント、前記重力トルクのデー
タから、前記工業用ロボットの動作時における前記各軸
サーボ系の俳性モーメント、重力トルクを演算により求
め、その値に基づき、前記各軸ザーボ系の制御パラメー
タを補償することを特徴とする工業用ロボットの制御方
法。
[Claims] 1. The tip position and posture of an industrial robot having a multi-degree-of-freedom movement mechanism consisting of a plurality of link mechanisms, each of which is driven by an individual axis servo system, are taught, and the In a device that is controlled based on teaching data, when teaching the operation of the industrial robot, the moment of inertia and gravitational torque of the servo system for each axis at the teaching point are calculated and stored in a memory together with other teaching data. From the data of the moment of inertia and the gravitational torque at the teaching point, the moment of inertia and the gravitational torque of the servo system of each axis are calculated when the industrial robot operates. A method for controlling an industrial robot, characterized in that the control parameters of the servo system for each axis are compensated based on the calculated values.
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