JPS59704A - ロボツトの高精度位置制御法 - Google Patents

ロボツトの高精度位置制御法

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JPS59704A
JPS59704A JP11019082A JP11019082A JPS59704A JP S59704 A JPS59704 A JP S59704A JP 11019082 A JP11019082 A JP 11019082A JP 11019082 A JP11019082 A JP 11019082A JP S59704 A JPS59704 A JP S59704A
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JP11019082A
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Takeshi Fujikawa
猛 藤川
Yoshio Inoue
喜雄 井上
Teruo Masuda
増田 輝男
Atsuhiko Noda
野田 敦彦
Takashi Sato
隆 佐藤
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • 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
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/19Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
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    • G05B2219/37612Transfer function, kinematic identification, parameter estimation, response
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    • G05B2219/42162Model reference adaptive control MRAC, correction fictive-real error, position
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    • G05B2219/50015Multi cutting, twin tools contact at same time workpiece, balance cutting

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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。

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t!!’に考慮し
たロボットの高精度位置制御法に関するものである。
従来、上記ロボットの運転は、目標信号勿そのitO形
で駆動系に伝えることに、cv行なうか、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19行なわ扛ている0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
を父えて偏差ケ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7ノ・シながらこの方法によれば、周波数の凹い経時
変化の緩や〃1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おるが、周波
数の高い変動に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増大する
傾向にある。
ところが、近年生産性同上のため、工業ロボットが1丁
ま丁広く普及しつつある状況下に2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てい魁 不発明は、上記従来の要望に鑑みてなされたもので、規
範軌道上において選定された各補正区間ごとに、時間軸
」二の関数をフーリエ変換して周波数軸上の関数とし、
ロボットの動特性ヲ、その入力側に加えた外乱信号とそ
の応答信号とから、ロボットの駆動系の伝達関数の形で
求め、この伝達関数を使ってロボットに教示する指令信
号とその応答信号との偏差を打消すように作用する修正
信号全計算し、この1げ正信号を時間軸上の関数に変換
した後、上記指令信号に足し合わせて新たな指令信号と
することにLvロボットの動特性に起因する応答信号と
目標信号との偏差を小さくして高精度位置決めを可能と
した、ロボットの高精度位置制御法を提供しようとする
ものである。
次に、不発明を図面にし7ζがって説明する。
ロボットの駆動系は一般に非線形性を伴うため、その伝
達関数は時間P工び壁間上の座標のパラメータとし7て
変化1−る。そこで、追従すべき規範軌道上の所定部分
について伝達関数の同定操作を行い、姿勢の変化に伴う
非線形性の影響を減少させるとともに、線形化が可能と
考えられる平衡点1わVの微小変化に対して補正を行な
うようにする。
まずステップ1で、規範軌道上において上記偏差の補正
盆行なうべき補正区間Pi(i=l、2゜・・・N)を
選択する(第1図参照〕。この補正区間Piはロボット
の駆動系の最終的用途に基づいて選択されるものであり
、例えは急起動、急停止を要する部分、あるいは作業上
、特に精密さを要する部分が該当すると考えられる。
1だ、各補正区間Piにおいて上記偏差の補正を行なう
のでおるが、同時に独立して同じ操作の繰返しを行なう
ため、以下、補正区間Pi(i=1・・・N〕の内、−
補正区間についてのみ説明する。
ステップ2で、ロボットヲ目標信号g(【)で再生(デ
レイバツクノし、この時の応答信号m。(リヲ測定、記
憶する。第2図は、横軸に時間【、縦軸に変位型Xをと
り、目標信号g(tl、応答信号m。(【)全変位患と
して表わし、両信号の関係を例示したものである。
ステップ3で、目標信号g(tlFc外乱信号(ランダ
ム信号おるいはインバルヌ信号)z[tlを重畳し1こ CJ (リーg (tl −)−z (をン     
       ・・・・・・(1)なる指令信号CJ(
t)(j=1)でロボットヲ再生し、この時の応答信号
mj(tl’(li−測定、記憶する。
上記ステップ2と同様に、指令信号CJ(t)、応答信
号mj(t )の関係を第3図に示す。
ステップ4で、上記応答信号m j[tl、 m o(
Llの応答差Δm j(t+全次式、 Δ171(Ll=  mj (L)−m 。(電)  
             ・−−・−−t21より計
算し、この応答差Δmj(11あ・Lひ外乱信号l(り
全フーリエ変換しで、両信号を時間(り軸から周波数山
軸上の関数ΔMj(f)、 Z山とし、外乱信号Z (
flに力1するロボットの駆動系の伝達関数Hj(El
を次式、 H(fl−ΔMj(El/ Z (El       
・・・・・・(31よジ計算する。
ステップ5で、目標信号g (11とその応答信号m(
りとの偏差である誤差信−づ・d j(tlを計算する
(第4図参照)。
d j(El−g (c+ −m。(リ       
     ・・・・・・(4)7テツブ6で、誤差信号
d j(すrフーリエ変換して、周波数軸上の関数D 
j(f)とし、ロボツI・に入ノルた際、この誤差信号
DJ山を打消すよりに作用する修正信号AJ山を次式、 A・山−D・山/ [1j山     ・・・・・・(
5〕J より計算した後、逆フーリエ変換して時間軸上の関数a
j(tlとする(第5図参照〕。
ステップ7で、上記指令信号L J (t ) 2修正
して、この指令信号U j(t)に代る親友な指令IH
号Cj+z(Llを次式、 Cj+1(リーg(【]・モモミ(tl       
    ・・・・・・(61より作成する。
この指令信号Cj+□(0は、ロボットケ古生させた際
に生じる摂動ケ打消すように作用する修正信号aj(1
1を含むものであり、この指令信号CJ+1(t )に
よジ目榛伯号g(tlKより近似し1ζ応答信号mJ 
+1 (LJを得ることができる(第6図参照ン。
この指令信号Cj+1(”により本運転勿行なってもよ
いが、つづいてステップ8で、評価関数として、例えば
応答信号” j+x (t’と目標信号g(【]との2
乗偏差音計算し、この評価関数が予め定めた許容範囲内
にあるか否かを判定し、W1゛容範囲内にない場合は以
下の方法により、さらに指令(ぎ号Cj +1(t+o
TJ1補正を行なってもよい(第1図参照〕。
第1の方法は、」二記ステップ8につづくステップ1−
1で、上記応答信号mj+1(す、m。(りの応答差Δ
”j+1(りを次式、 Δ”j+1”=mj+1”−mo”   町””よV計
算した後、フーリエ変換して6M j+1(f)なる形
で表わし、この応答差△Mj+1(f)と修正信号A 
J (f)より上記伝達関数T−rj山に代る新たな伝
達関数rIj+1(1寸計算する。
Hj、+i (rl−ΔMj+1 (fl / Aj(
fl   ・旧・・(8]ステップ1−2で、目標1g
号g(【)と、これに修正信号aj(tJを重畳し7ζ
場舎の応答信号mj+1(りとの偏差d J +1 (
t lを計算する。
dj+1 ”’ 2g ”  ” j+1 ”    
 ・・・・・・(9)ステップ1−3で、偏差dj+1
(りをフーリエ変換してDj+1山なる形で表わし、こ
の偏差Dj+1(fl ’e打消すように入力側の修正
信号Aj+1(rlk伝達関数Hj+1(flを使って
次式 6式%] より計算した後、逆フーリエ変換してaj+1 (t’
なる形で表わす。
ステップ1−4で、上記指令信号Cj+1(【)と修正
信号aj+1(E)とから、指令信号CJ +1 (t
)に代る新たな指令信号Cj+2(りを次式 6式%(11) よ!It fl算し、この指令信号L J +2 (L
 lでロボットを再生し、応答信号”j+2(’lを測
定、記憶する。
ステップ1−5で、上記ステップ8と同様にして応答信
号”j−1−2(りが許容範囲内にあるカム否刀1を判
定し、許容範囲内にない場合は、再度ステップ1−1に
戻り、応答信号” j +1 ” ” ” j+2 ”
に、ま1こ修正信号Aj+1(f)をAj+2山に置換
えて(即ち、添字j+1を新たにjで表わして〕、以下
上記同様の操作を繰返し、許容範囲内に収束すると補正
は完了する(第1図参照ン。
第2の方法は、第1の方法において、伝達関数を、補正
を繰返す毎に更新する代りに、上記ステ。
ツブ4で求めた伝達関数11 j山(j−1)に固定す
る外は第1の方法と同じである(第9図参照)。
第3の方法は、上記ステップ8から再度ステップ3に戻
り、目標信号g(tli指令信号G J + 1 (t
 lにfN換え、かつ添字j+1を新たにj−1で表わ
し以下ステップ8まで上記同様の演算を繰返すものであ
る(第10図参照)。
」二記操作により−補」「区間での指令信号の補正が完
了するが、上述のよつに、同時に他の補正区間について
も上記同様に補正を行なえは工い。
なお、上記ステップ1〜7テツプ8につづいて、上記第
1〜第3のいずれか一つの方法だけを行なってもよいが
、第1と第3あるい(ri第2と第3の方法を合せて行
なってもよい。
以上の説明よV本発明によfLは、規範軌道上において
選定され1ζ各補正区間ごとに、時間軸上の関数をフー
リエ変換して周波数軸」二の関数とし、ロボットの動特
性ケ、その入力側に加えた外乱信号とその応答信号とか
ら、ロボットの駆動系の伝達関数の形で求め、この伝達
関数を使って、ロボットに教示する指令信号とその応答
信号との偏差を打消すよりに作用する修正信号を計算し
、この修正信号ケ時間軸上の関数に変換した後、上記指
令信号に足し合わせて新1ζな指令信号としでいる。
このため、ロボットの再生運動の高速化につれて、その
動特性に起因して生じる振動によるロボット再生時の目
標信号カムらの偏差を打消して、ロボットの位置決め精
度を同上させることができる・また、上記伝達関数を線
形近似可能な小区間である補正区間ごとに、なた平衡点
まわりの微小変化に対し1求めているので、ロボットの
姿勢の変化等による非線形性の影響を最小限に留め、良
好な伝達関数を得ることができる。
さらに、上記ステップ8につづいて再補正を行なえは、
繰返しによる学習効果に、c9、目標信号に、Cり近い
1,6答信号を出力する指令信号ケ得ることができる等
の効果を有している。
【図面の簡単な説明】
、−・第1図は補正区間を示す説明図、第2図、第31
ン1は目標信号、修正niJの指令信号とその応答信号
との関係を示す説明図、第4図、第5図は応答信号と目
1投信号の偏差および修正信号を示す説明図、第6図は
修正後の指令信号とその応答伯弓との関係を示す説明図
、第7図〜第1O図は指令信号乍成の演算フローを示す
フ”ロック図である。 特 21’  出 願 人  株式会社 神戸製鋼所代
 理 人 −jt理士  前出  葆 ほか2名第1図 ρり 第3図 第4図        第5図 第6図 °1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)規範軌道上において適宜補正区間を選択して各補
    正区間ごとに、ロボットに教示する指令信号とその応答
    信号との偏差と、ロボットの入力側に力口えられブζ外
    乱信号と、その応答信号とを時間りφ1上の関数として
    表わし、これらの関数をフーリエ変換して周波数軸上の
    関数とした後、外乱信号とその応答伯刀と刀Sらロボッ
    トの駆動系の伝達関数を求め、この伝達関数と上記偏差
    とからこの偏差を打消すように作用する修1「伯号盆求
    め、このfで正信号を逆フーリエ変換して時間軸上の関
    数形に戻した後、上記指令信号に足し合わせて新たな指
    令信号とすることを特徴とするロボットの高精度位置制
    御法。
JP11019082A 1982-06-25 1982-06-25 ロボツトの高精度位置制御法 Pending JPS59704A (ja)

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JPS59704A true JPS59704A (ja) 1984-01-05

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ID=14529323

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264846U (ja) * 1985-10-14 1987-04-22
JPS62258152A (ja) * 1986-05-02 1987-11-10 Hitachi Ltd 内燃機関の点火時期制御方法
US5331934A (en) * 1991-02-20 1994-07-26 Nippondenso Co., Ltd. Spark timing control system for a vehicle-driving internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264846U (ja) * 1985-10-14 1987-04-22
JPS62258152A (ja) * 1986-05-02 1987-11-10 Hitachi Ltd 内燃機関の点火時期制御方法
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