JPS6010648B2 - ロボットの外力補償用制御方法 - Google Patents
ロボットの外力補償用制御方法Info
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- JPS6010648B2 JPS6010648B2 JP2916076A JP2916076A JPS6010648B2 JP S6010648 B2 JPS6010648 B2 JP S6010648B2 JP 2916076 A JP2916076 A JP 2916076A JP 2916076 A JP2916076 A JP 2916076A JP S6010648 B2 JPS6010648 B2 JP S6010648B2
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- Japan
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- robot
- external force
- control system
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/023—Cartesian coordinate type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0008—Balancing devices
-
- 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
- G05B19/182—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 the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
-
- 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
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39176—Compensation deflection arm
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工業用ロボットに加わる外力による位置誤差
を補償しうる制御方法に関するものである。
を補償しうる制御方法に関するものである。
パワーの大きなアクチュヱータを用いてサーボ系を構成
した剛性を高める方法を採用しているが、これでも十分
高い精度は確保できず一般に構成が大型になるほどの欠
点がある。
した剛性を高める方法を採用しているが、これでも十分
高い精度は確保できず一般に構成が大型になるほどの欠
点がある。
本発明は外力の補償法を考案し良好な位置制御を行ない
得る制御方法を提供することを目的とするものである。
得る制御方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、制御装置からの位置指令にもとづき任意の位
置に位置決め可能な位置制御系を備えた工業用ロボット
において、予じめロボットの所定の動作位置においてロ
ボットの動作軸に加わる外力の変化を位置制御系の位置
偏差値として求めておき、前記動作位置とこの動作位置
における前記位置偏差値に基づいて前記位置制御系への
目標位置の補正値を決定し、前記補正値を前記目標位置
に加算した値を前記位置制御系に与えてロボットを制御
することを特徴とする。第１図は本発明の実施例を説明
するための工業用ロボット１の構造を示す。
置に位置決め可能な位置制御系を備えた工業用ロボット
において、予じめロボットの所定の動作位置においてロ
ボットの動作軸に加わる外力の変化を位置制御系の位置
偏差値として求めておき、前記動作位置とこの動作位置
における前記位置偏差値に基づいて前記位置制御系への
目標位置の補正値を決定し、前記補正値を前記目標位置
に加算した値を前記位置制御系に与えてロボットを制御
することを特徴とする。第１図は本発明の実施例を説明
するための工業用ロボット１の構造を示す。
ロボットは、横行（×軸）前後（Ｙ鞠）および上下（Ｚ
軸）に移動可能な腕２とこの腕の先に図のように振り（
ＳＷ軸）と（ＢＤ軸）２鞠を有する手首３、さらにこの
手首の先につかみ４を有するものを考える。本ロボット
は、制御装置（図示していない。）により任意の位贋指
令を指示できるようになっているが、たとえば、持ち変
えたワーク５の重量が異なるとＺ歓妃Ｄ軸に加わる外力
も変わるため一般に外力に起因する位置誤差を生じる第
２図には、一般のロボットの位置制御系、静止時の位置
偏差と推力の関係を示すが、図のような外力が働らくと
それによりやはり同図の如き位置偏差を生じるものであ
る。手首のモデルを第３図にさらに簡略したＢＤ軸のよ
うすを第４図に示すが、この額に関しては、動作位置に
よってｘ軸に加わる外力が変わるため第５図に示すよう
なＳＩＮ関係でほぼ表現しうる誤差を生じるものと考え
られる。
軸）に移動可能な腕２とこの腕の先に図のように振り（
ＳＷ軸）と（ＢＤ軸）２鞠を有する手首３、さらにこの
手首の先につかみ４を有するものを考える。本ロボット
は、制御装置（図示していない。）により任意の位贋指
令を指示できるようになっているが、たとえば、持ち変
えたワーク５の重量が異なるとＺ歓妃Ｄ軸に加わる外力
も変わるため一般に外力に起因する位置誤差を生じる第
２図には、一般のロボットの位置制御系、静止時の位置
偏差と推力の関係を示すが、図のような外力が働らくと
それによりやはり同図の如き位置偏差を生じるものであ
る。手首のモデルを第３図にさらに簡略したＢＤ軸のよ
うすを第４図に示すが、この額に関しては、動作位置に
よってｘ軸に加わる外力が変わるため第５図に示すよう
なＳＩＮ関係でほぼ表現しうる誤差を生じるものと考え
られる。
Ｚ軸には、元々かなりの自重が作用しており、ワークの
重量はこれに比べて４・さいためワーク持ち変えによる
位置誤差は、問題とならないことが多いが、ＢＤ軸につ
いては、ワーク重量の影響が大きく上述のように位贋に
よっても変わる複雑な誤差を生じるため、高精度なロボ
ットの実現を図るには、このような軸についての外力補
償用制御が望まれる。
重量はこれに比べて４・さいためワーク持ち変えによる
位置誤差は、問題とならないことが多いが、ＢＤ軸につ
いては、ワーク重量の影響が大きく上述のように位贋に
よっても変わる複雑な誤差を生じるため、高精度なロボ
ットの実現を図るには、このような軸についての外力補
償用制御が望まれる。
第４図に示すように角度零位置への位置決めは外力が作
用しないため位置指令ｏｉに対してロボットの実際の位
置８ｆは、等しくなるが、例えば、９０ｏの位置に位置
決めするには、位鷹指令８ｉを現在値ｏｆを制御装置で
逐次読取り９００となるまで更新してゆく必要がある。
用しないため位置指令ｏｉに対してロボットの実際の位
置８ｆは、等しくなるが、例えば、９０ｏの位置に位置
決めするには、位鷹指令８ｉを現在値ｏｆを制御装置で
逐次読取り９００となるまで更新してゆく必要がある。
このようにして９０ｏへ位置決めしたときの位層偏差値
△８９ｏをあらかじめ求めておけば以後、任意の位置決
めの際、指令値ａｉにＡＯ弧ｓｉｎｏｔを加えてロボッ
トを位置決めすれば、実際のロボットの位置８ｆをｏｉ
へ正確に位置決めできることになる。作業中、ワークの
重量が変更になれば、再び△８斑を求めて同様な制御を
行なえば、作業中常に高精度な位置決めが可能となる。
動作の流れを第６図フローチャートに示している。ワー
クが複雑な形状をしていたり、ＢＤ軸の目軍の影響が大
きくたとえば、第５図に点線で示すような、複雑なカー
ブを描く場合には、一旦△８を実験的に求めてそれをＲ
ＯＭに書込んでおきこれを参照しながら指令値を補正す
る方法で十分制御できる。
△８９ｏをあらかじめ求めておけば以後、任意の位置決
めの際、指令値ａｉにＡＯ弧ｓｉｎｏｔを加えてロボッ
トを位置決めすれば、実際のロボットの位置８ｆをｏｉ
へ正確に位置決めできることになる。作業中、ワークの
重量が変更になれば、再び△８斑を求めて同様な制御を
行なえば、作業中常に高精度な位置決めが可能となる。
動作の流れを第６図フローチャートに示している。ワー
クが複雑な形状をしていたり、ＢＤ軸の目軍の影響が大
きくたとえば、第５図に点線で示すような、複雑なカー
ブを描く場合には、一旦△８を実験的に求めてそれをＲ
ＯＭに書込んでおきこれを参照しながら指令値を補正す
る方法で十分制御できる。
第７図に示すように腕２側にＢＤ軸その先にＳＷ軸が配
置されるような手首については、ＳＷ軸の位置によりワ
ークとＢＤ軸回転中心までの距離夕が変わるため同一ワ
ーク、同一ＢＤ軸動作位置でもＢＤ軸に加わる外力が異
なるので外力補償は、複雑になるが、前以つてＳＷ軸の
位置より夕を演算で求め、△０敗を求めたときのＺ（以
後〆。
置されるような手首については、ＳＷ軸の位置によりワ
ークとＢＤ軸回転中心までの距離夕が変わるため同一ワ
ーク、同一ＢＤ軸動作位置でもＢＤ軸に加わる外力が異
なるので外力補償は、複雑になるが、前以つてＳＷ軸の
位置より夕を演算で求め、△０敗を求めたときのＺ（以
後〆。
と称す）との比そ／そを前述の△８９がｌｎ８ｉにかけ
ることにより基本的には、同様にして外力補償が可能と
なりうる。なお本制御方法は、関節形ロボットにも適用
できることはもちろんである。本発明によれば、ロボッ
トに作用する外力をロボット位置制御系の位鷹偏差値と
してとらえ、これを補償するものであるから、外力の種
類（例えばロボット自重、ワーク重量）の影響をうける
ことなく、高精度な位置決めが可能となる。
ることにより基本的には、同様にして外力補償が可能と
なりうる。なお本制御方法は、関節形ロボットにも適用
できることはもちろんである。本発明によれば、ロボッ
トに作用する外力をロボット位置制御系の位鷹偏差値と
してとらえ、これを補償するものであるから、外力の種
類（例えばロボット自重、ワーク重量）の影響をうける
ことなく、高精度な位置決めが可能となる。
第１図は工業用ロボットの構造、第２図は位置偏差と推
力の関係、第３図は手首モデル、第４図はさらに簡略化
した手首モデル、第５図は外力補償用補正曲線、第６図
はフローチャート、第７図は別の手首モデルｏ符号の説
明、１・・・・・・工業用ロボット、ｏｉ．・・．・・
位置指令、８ｆ・・・・・・現在値、△０・・・・・・
位置偏差。 ※ー図第２図 多３図 第４図 第５図 第ら図 多ヮ図
力の関係、第３図は手首モデル、第４図はさらに簡略化
した手首モデル、第５図は外力補償用補正曲線、第６図
はフローチャート、第７図は別の手首モデルｏ符号の説
明、１・・・・・・工業用ロボット、ｏｉ．・・．・・
位置指令、８ｆ・・・・・・現在値、△０・・・・・・
位置偏差。 ※ー図第２図 多３図 第４図 第５図 第ら図 多ヮ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 制御装置からの位置指令にもとづき任意の位置に位
置決め可能な位置制御系を備えた工業用ロボツトにおい
て、予じめロボツトの所定の動作位置においてロボツト
の動作軸に加わる外力の変化を位置制御系の位置偏差値
として求めておき、前記動作位置とこの動作位置におけ
る前記位置偏差値に基づいて前記位置制御系への目標位
置の補正値を決定し、前記補正値を前記目標位置に加算
した値を前記位置制御系に与えてロボツトを制御するこ
とを特徴とするロボツトの外力補償用制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記動作位置と前
記位置偏差値の間に一定の関数が存在する場合は、この
関数に基づいて前記目標位置に等しい動作位置に対する
位置偏差値を求め、この位置偏差値を前記補正値とする
ことを特徴とするロボツトの外力補償用制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2916076A JPS6010648B2 (ja) | 1976-03-19 | 1976-03-19 | ロボットの外力補償用制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2916076A JPS6010648B2 (ja) | 1976-03-19 | 1976-03-19 | ロボットの外力補償用制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52112963A JPS52112963A (en) | 1977-09-21 |
| JPS6010648B2 true JPS6010648B2 (ja) | 1985-03-19 |
Family
ID=12268499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2916076A Expired JPS6010648B2 (ja) | 1976-03-19 | 1976-03-19 | ロボットの外力補償用制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010648B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5769315A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-28 | Fanuc Ltd | Control system of industrial robot |
| JPS6052278A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-25 | 新明和工業株式会社 | 産業用ロボット |
| JPS61150009A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-08 | Amada Co Ltd | 位置補正方法 |
| CN102371585A (zh) * | 2010-08-12 | 2012-03-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机械手臂的运动控制系统及方法 |
| CN105234931A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-01-13 | 无锡清杨机械制造有限公司 | 一种三自由度夹持机构 |
| CN105313122A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-10 | 上海交通大学 | 机器人打磨装置 |
-
1976
- 1976-03-19 JP JP2916076A patent/JPS6010648B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52112963A (en) | 1977-09-21 |
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