JPS593506A - ロボツト減速時における振動防止法 - Google Patents
ロボツト減速時における振動防止法Info
- Publication number
- JPS593506A JPS593506A JP11268682A JP11268682A JPS593506A JP S593506 A JPS593506 A JP S593506A JP 11268682 A JP11268682 A JP 11268682A JP 11268682 A JP11268682 A JP 11268682A JP S593506 A JPS593506 A JP S593506A
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- Japan
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- robot
- deceleration
- signal
- command signal
- speed
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- Pending
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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、教示再生形ロボットの動特性を考慮したロボ
ット減速時における振動防止法に関するものである。
ット減速時における振動防止法に関するものである。
従来、上記ロボットの運転は、目標信号をそのままの形
で駆動系に伝えることにより行うか、さらに位置制御の
精度を上げる場合には、上記目標信号に静的な補正を加
えることにより行われている。この補正を加える方法は
、再生応答信号と目標信号との偏差を求め、符号を変え
て偏差を目標信号に足し合わせて、この信号をロボット
の駆動系に入力するものである。
で駆動系に伝えることにより行うか、さらに位置制御の
精度を上げる場合には、上記目標信号に静的な補正を加
えることにより行われている。この補正を加える方法は
、再生応答信号と目標信号との偏差を求め、符号を変え
て偏差を目標信号に足し合わせて、この信号をロボット
の駆動系に入力するものである。
しかしながらこの方法によれば、周波数の低い、経時変
化の緩やかな偏差あるいは機械のガタ等によるオフセッ
ト分の補正についてはある程度有効であるが、周波数の
高い変動ｌこついては追従できない。このため、ロボッ
トの再生運動の高速化につれてその油圧系、機械系を含
む動特性より目標信号と応答信号との偏差は樺太する傾
向にある。
化の緩やかな偏差あるいは機械のガタ等によるオフセッ
ト分の補正についてはある程度有効であるが、周波数の
高い変動ｌこついては追従できない。このため、ロボッ
トの再生運動の高速化につれてその油圧系、機械系を含
む動特性より目標信号と応答信号との偏差は樺太する傾
向にある。
ところが、近年生産性向上のため、工業ロボツトがます
゛ます広く普及しつつある状況下において、その高速再
生運動を求める声は強く、高周波数変動に対するロボッ
ト制御の追従性の改善が望まれていた。
゛ます広く普及しつつある状況下において、その高速再
生運動を求める声は強く、高周波数変動に対するロボッ
ト制御の追従性の改善が望まれていた。
本発明は、上記従来の要望に鑑みてなされたもので、規
範軌道−ヒの減速点において、減速開始後、ロボットの
駆動系の代表的な固有周期と等しい時間だけ略定加速度
で速度を減じて停止あるいは定常速度に達するように指
令信号を作成し、この指令信号でロボットを再生させて
、その時の応答信号と目標信号との偏差が許容範囲外の
場合、上記定常速度に達する直前の加速度を適宜調整し
て新たな指令信号を作成することにより、ロボット減速
時【こおける振動成分を打消して高精度位置決めを可能
としたロボット減速時における振動防止法を提供しよう
とするものである。
範軌道−ヒの減速点において、減速開始後、ロボットの
駆動系の代表的な固有周期と等しい時間だけ略定加速度
で速度を減じて停止あるいは定常速度に達するように指
令信号を作成し、この指令信号でロボットを再生させて
、その時の応答信号と目標信号との偏差が許容範囲外の
場合、上記定常速度に達する直前の加速度を適宜調整し
て新たな指令信号を作成することにより、ロボット減速
時【こおける振動成分を打消して高精度位置決めを可能
としたロボット減速時における振動防止法を提供しよう
とするものである。
次に、本発明を図面にしたがって説明する。
まず、ステップｌで、規範軌道上において、急激な減速
を行う減速点Ｐ ｉ （ｉ ＝ ｌ・・・・・・Ｎ）を
選択する。
を行う減速点Ｐ ｉ （ｉ ＝ ｌ・・・・・・Ｎ）を
選択する。
る。
ステップ２で、Ｎ個の減速点Ｐｉの内の一減速点Ｐｉ（
ｉ＝ｌ）を選択する。
ｉ＝ｌ）を選択する。
ステップ３で、ロボットを目標信号ｇ（【）で再生（プ
レイパック）シ、この時の応答信号ｍ。（【）を測定し
て、目標信号ｇ（【）と応答信号ｍ。（【）との偏差２
゜（１）を次式より計算する。
レイパック）シ、この時の応答信号ｍ。（【）を測定し
て、目標信号ｇ（【）と応答信号ｍ。（【）との偏差２
゜（１）を次式より計算する。
Ｚｏ（ｔ） ＝ Ｆ（ｔ）−ｍｏ（ｔ）
−・・・・・（１）第１図は、横軸に時間【、縦軸
に変位量Ｘをとり、目標信号ｆ（【）と応答信号ｍ。（
（）の関係を例示したものである。
−・・・・・（１）第１図は、横軸に時間【、縦軸
に変位量Ｘをとり、目標信号ｆ（【）と応答信号ｍ。（
（）の関係を例示したものである。
ステップ４で、偏差２゜（【）より、ロボットの駆動系
の代表的な固有周期ｔ。を求める（第２図参照）。
の代表的な固有周期ｔ。を求める（第２図参照）。
ステップ５で、初期速度Ｖ。の状態から減速後、上記固
有周期【。と等しい時間だけ略定加速度で速度を減じて
、定常速度、本例では速度Ｏ１すなわち停止するように
指令信号Ｃ６（ｔ） （１＝ １ ）を作成する。第３
図（縦軸：変位量Ｘ、横軸；時間【）は指令信号Ｃ６（
ｔ）すなわちロボットの変位状態を示し、第４図（縦軸
：速度Ｖ、横軸：時間【）は指令信号Ｃ１（ｔ、）を時
間微分して得られる速度曲線Ｃ４ｍを示す図で、第５図
（縦軸：加速度ａ、横軸：時間【）は上記速度曲線Ｃ４
（０を微分して得られる加速度曲線Ｃｄ（ｔ）を示す図
である。
有周期【。と等しい時間だけ略定加速度で速度を減じて
、定常速度、本例では速度Ｏ１すなわち停止するように
指令信号Ｃ６（ｔ） （１＝ １ ）を作成する。第３
図（縦軸：変位量Ｘ、横軸；時間【）は指令信号Ｃ６（
ｔ）すなわちロボットの変位状態を示し、第４図（縦軸
：速度Ｖ、横軸：時間【）は指令信号Ｃ１（ｔ、）を時
間微分して得られる速度曲線Ｃ４ｍを示す図で、第５図
（縦軸：加速度ａ、横軸：時間【）は上記速度曲線Ｃ４
（０を微分して得られる加速度曲線Ｃｄ（ｔ）を示す図
である。
なお、第５図に示すように、加速度曲線Ｃ１（ｔ）の立
−ヒリ部、立下り部の時間をｔａ、ｔｂとすると、この
時間ｔａ、ｔｂは固有周期【０と比べて十分短くするの
がロボットの位置決め制御上好ましい。
−ヒリ部、立下り部の時間をｔａ、ｔｂとすると、この
時間ｔａ、ｔｂは固有周期【０と比べて十分短くするの
がロボットの位置決め制御上好ましい。
ステップ６で、指令信号Ｃ１（ｔ）でロボットを再生し
、その時の応答信号ｍβ（【）を測定、記憶する（第６
図参照）。
、その時の応答信号ｍβ（【）を測定、記憶する（第６
図参照）。
ステップ７で、応答信号ｍ、５（ｔ）と目標信号ｇ（【
）との偏差ｚｊ？（ｔ）を次式、 Ｚ １（ｔ） ＝ ＊ｚ５（ｔ） −ｆ （ｔ）
−・−・−（２）より計算し、時間【〉【０なる部
分において偏差Ｚ ｄ（ｔ）が許容範囲内にあるか否か
を判定する。許容範囲内にない場合は、次のステップ８
に進む。
）との偏差ｚｊ？（ｔ）を次式、 Ｚ １（ｔ） ＝ ＊ｚ５（ｔ） −ｆ （ｔ）
−・−・−（２）より計算し、時間【〉【０なる部
分において偏差Ｚ ｄ（ｔ）が許容範囲内にあるか否か
を判定する。許容範囲内にない場合は、次のステップ８
に進む。
ステップ８で、応答信号ｍ１（ｔ）を時間微分してを比
較する（第７図参照）。
較する（第７図参照）。
すなわち、固有周期【Ｏを若干過ぎた時点（【０＜ｔ＜
３１０／２）、例えば時間ｔ ： ｔ Ｏ＋（ｔ Ｏ／
４）なとを比較して、ｍｌ（）くｖｏ の場合は、上記
加速度曲線の立下り時間【ｂを長くなるように、逆にｍ
１（ｔ）） ｖ ｏの場合は、立下り時間ｔｂが短く
なるように指令信号Ｃ＃（ｔ）を修正して新たな指令信
号Ｃｌ＋□（１）を作成し、添字４＋１ を新たにｌ
と置き、再度上記ステップ６に戻り、以下上記同様の操
作を適宜回数繰返す。
３１０／２）、例えば時間ｔ ： ｔ Ｏ＋（ｔ Ｏ／
４）なとを比較して、ｍｌ（）くｖｏ の場合は、上記
加速度曲線の立下り時間【ｂを長くなるように、逆にｍ
１（ｔ）） ｖ ｏの場合は、立下り時間ｔｂが短く
なるように指令信号Ｃ＃（ｔ）を修正して新たな指令信
号Ｃｌ＋□（１）を作成し、添字４＋１ を新たにｌ
と置き、再度上記ステップ６に戻り、以下上記同様の操
作を適宜回数繰返す。
こぐで、速度ｍ ６（ｔ） 、 ｖ ｏの大小≦こより
、立下り時間ｔｂを変化させる根拠について説明する。
、立下り時間ｔｂを変化させる根拠について説明する。
第５図の加速度曲線Ｃ１（ｔ）の立上り部あるいは立下
り部によりロボットに生じる振動成分は、立上り、立下
りの時間ｔ ａ ＋ Ｌ ｂが等しい場合には、第８図
、第９図の振動曲線１．ＩＩに示すように、固有周期【
０に略等しい時間（正確には加速度曲線の立上り、立下
りの時間間隔が関係するが、第８図、第９図では固有周
期ｔｏと等しいと見なしている。）だけずれて、かつ逆
符号の変化を示す。
り部によりロボットに生じる振動成分は、立上り、立下
りの時間ｔ ａ ＋ Ｌ ｂが等しい場合には、第８図
、第９図の振動曲線１．ＩＩに示すように、固有周期【
０に略等しい時間（正確には加速度曲線の立上り、立下
りの時間間隔が関係するが、第８図、第９図では固有周
期ｔｏと等しいと見なしている。）だけずれて、かつ逆
符号の変化を示す。
しかし、実際に測定されるロボットの振動成分は、第１
０図の振動曲線■に示すように、第８図、第９図の振動
曲線Ｉ、ＩＩを合成したものである。
０図の振動曲線■に示すように、第８図、第９図の振動
曲線Ｉ、ＩＩを合成したものである。
そして、振動（こ減衰がなければ、時間【０以降の振動
成分は０になるが、現実には減衰があるので、時間【０
以降は第９図より第８図の振動成分の方が小さくなり、
第１Ｏ図に示すように振動成分が残る。
成分は０になるが、現実には減衰があるので、時間【０
以降は第９図より第８図の振動成分の方が小さくなり、
第１Ｏ図に示すように振動成分が残る。
一方、振動の振幅は加速度の変化が急激な程、すなわち
所定値（第５図中ａ□）に達するまでの加速度の変化時
間が短い程、大となる。
所定値（第５図中ａ□）に達するまでの加速度の変化時
間が短い程、大となる。
そこで、第５図に示す加速度の立下り時間【ｂを増減さ
せることにより第９図に示す振動成分の振幅を調整腰時
間【−【０以後の振動成分が０トナルよう番こしたので
ある。ここで、加速度曲線の立りり部、立下り部の変化
は、直線でも、ツク−サインでも、サイクロイドでも、
統一して用いられるならばいずれでもよい。
せることにより第９図に示す振動成分の振幅を調整腰時
間【−【０以後の振動成分が０トナルよう番こしたので
ある。ここで、加速度曲線の立りり部、立下り部の変化
は、直線でも、ツク−サインでも、サイクロイドでも、
統一して用いられるならばいずれでもよい。
」二記ステップ７で、偏差Ｚ ＃（Ｌ）が許容範囲内に
入っている場合は、その時の指令信号Ｃ６＋ｔ（ｔ）
’７本運転用とする。
入っている場合は、その時の指令信号Ｃ６＋ｔ（ｔ）
’７本運転用とする。
上記操作により一減速点Ｐｉ（ｉ＝ｌ）での指令信号の
作成が完了すると、順次他の減速点Ｐｉ（ｉ＝２〜Ｎ）
についても上記同様の操作を行えばよい。
作成が完了すると、順次他の減速点Ｐｉ（ｉ＝２〜Ｎ）
についても上記同様の操作を行えばよい。
以上の説明より、本発明によれば規範軌道上の減速点に
おいて、減速開始後、ロボットの駆動系の代表的な固有
周期と等しい時間だけ、略定加速度で速度を減じて、停
止あるいは定常速度に達するように指令信号を作成し、
この指令信号で、ロボットを再生させて、その時の応答
信号と目標信号との偏差が許容範囲外の場合、上記定常
速度に達する直前の加速度を適宜調整して新たな指令信
号を作成している。このため、特に新たな装置を必要と
せず、通常の教示再生形ロボットで用いられる既存のコ
ンピュータに演算プログラムを追加するだけで、ロボッ
トの減速時に生じる振動成分を打消すことができ、ロボ
ット“の高速性を犠牲にすることなく、その位置決め精
度を向上させることができる。
おいて、減速開始後、ロボットの駆動系の代表的な固有
周期と等しい時間だけ、略定加速度で速度を減じて、停
止あるいは定常速度に達するように指令信号を作成し、
この指令信号で、ロボットを再生させて、その時の応答
信号と目標信号との偏差が許容範囲外の場合、上記定常
速度に達する直前の加速度を適宜調整して新たな指令信
号を作成している。このため、特に新たな装置を必要と
せず、通常の教示再生形ロボットで用いられる既存のコ
ンピュータに演算プログラムを追加するだけで、ロボッ
トの減速時に生じる振動成分を打消すことができ、ロボ
ット“の高速性を犠牲にすることなく、その位置決め精
度を向上させることができる。
また、指令信号を適宜繰返して修正することにより、目
標信号により近い応答信号を出力する指令信号を得るこ
とができる等の効果を有している。
標信号により近い応答信号を出力する指令信号を得るこ
とができる等の効果を有している。
なお、本発明は、減速時に生じる振動成分に含まれる周
波数の種類が少ない程効果的である。
波数の種類が少ない程効果的である。
第１図は目標信号とその応答信号との関係を示す説明図
、第２図は目標信号と応答信号との偏差を示す説明図、
第３１図、第４図、第５図は指令信号、指令信号より得
られる速度曲線、加速変曲線、第６図は指令信号とその
応答信号との関係を示す説明図、第７図は第６図の応答
信号より得られる速度曲線と第４図の速度曲線との比較
用説明図、第８図、第９図、第１Ｏ図は加速度の立−ヒ
リ部、立下り部による振動成分の関係を示す説明図であ
る。
、第２図は目標信号と応答信号との偏差を示す説明図、
第３１図、第４図、第５図は指令信号、指令信号より得
られる速度曲線、加速変曲線、第６図は指令信号とその
応答信号との関係を示す説明図、第７図は第６図の応答
信号より得られる速度曲線と第４図の速度曲線との比較
用説明図、第８図、第９図、第１Ｏ図は加速度の立−ヒ
リ部、立下り部による振動成分の関係を示す説明図であ
る。
Claims (1)
- （１） 規範軌道上の減速点において、減速開始後、
ロボットの駆動系の代表的な固有周期と等しい時間だけ
、略定加速度でロボットの速度を減じて停止りあるいは
定常速度に達するように指定信号を作成し、この指令信
号でロボットを再生させて、その時の応答信号と目標信
号との偏差が許容範囲内にあるか否かを判定Ｉ−１許容
範囲内（こない場合は、減速開始後、上記固有周期より
長く、固有周期より約３／２倍より短い時間経過した時
点での上記再生時の速度と上記定常速度とを比較して、
いずれがより大きいかにより定常速度に達する直前の速
度変化が急激かあるいは緩慢になるように上記指令信号
を修正して新たな指令信号を作成し、上記偏差が許容範
囲内に入るまで、繰返し上記偏差の判定につづく操作を
行うことを特徴とするロボット減速時ζこおける振動防
止法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11268682A JPS593506A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | ロボツト減速時における振動防止法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11268682A JPS593506A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | ロボツト減速時における振動防止法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593506A true JPS593506A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=14592932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11268682A Pending JPS593506A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | ロボツト減速時における振動防止法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593506A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685779A1 (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of computing drive pattern for suppressing vibration of industrial robot |
| JP2002318609A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Yaskawa Electric Corp | 最適指令生成方法 |
| JP2002341916A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Toshiba Mach Co Ltd | 数値制御装置 |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP11268682A patent/JPS593506A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685779A1 (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of computing drive pattern for suppressing vibration of industrial robot |
| US5627440A (en) * | 1994-06-03 | 1997-05-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of computing drive pattern for suppressing vibration of industrial robot |
| JP2002318609A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Yaskawa Electric Corp | 最適指令生成方法 |
| JP2002341916A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Toshiba Mach Co Ltd | 数値制御装置 |
| JP4660012B2 (ja) * | 2001-05-21 | 2011-03-30 | 東芝機械株式会社 | 数値制御装置 |
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