JPS60220408A - 関節形ロボツト用制御装置 - Google Patents
関節形ロボツト用制御装置Info
- Publication number
- JPS60220408A JPS60220408A JP7645284A JP7645284A JPS60220408A JP S60220408 A JPS60220408 A JP S60220408A JP 7645284 A JP7645284 A JP 7645284A JP 7645284 A JP7645284 A JP 7645284A JP S60220408 A JPS60220408 A JP S60220408A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- data
- point
- control device
- articulated robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- G05B19/42—Recording 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
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は関節形ロボットのための制御装置に関するもの
である。
である。
関節形ロボットは複数たとえば５の自由度をもち、その
自由度の数に応じた軸をもつ。その軸の少なくともひと
つはロボット手首先端付近に予め設定された作用点の位
置に影響をおよぼす回転軸である。このロボットの制御
装置はロボット各軸の各サーボ制御回路に指令値を与え
、ロボット目標点を位置ぎめする機能をもつ。関節形ロ
ボットはその各軸に応じた可動部をもつ。この可動部は
アームあるいは手首の要素となるが、各可動部の動きを
なめらかなものとするためには各軸の速度をその訓諭速
度が一定となるように定めることが望ましい。それは可
動部に与える振動が小さくなり、また負荷も小さくなる
ためである。可動部の振動が小さくなるのは訓諭速度が
一定であり、加速度の急変が少ないためである。負荷が
小さいのも同様な理由であるが、これが小さければ可動
部あるいはアクチュエータあるいはその間の動力伝達路
の疲労も小さくなり、これら機械系が長寿命化する。
自由度の数に応じた軸をもつ。その軸の少なくともひと
つはロボット手首先端付近に予め設定された作用点の位
置に影響をおよぼす回転軸である。このロボットの制御
装置はロボット各軸の各サーボ制御回路に指令値を与え
、ロボット目標点を位置ぎめする機能をもつ。関節形ロ
ボットはその各軸に応じた可動部をもつ。この可動部は
アームあるいは手首の要素となるが、各可動部の動きを
なめらかなものとするためには各軸の速度をその訓諭速
度が一定となるように定めることが望ましい。それは可
動部に与える振動が小さくなり、また負荷も小さくなる
ためである。可動部の振動が小さくなるのは訓諭速度が
一定であり、加速度の急変が少ないためである。負荷が
小さいのも同様な理由であるが、これが小さければ可動
部あるいはアクチュエータあるいはその間の動力伝達路
の疲労も小さくなり、これら機械系が長寿命化する。
し力）しながら、関節形ロボットにおいてはその各軸の
速度をその訓諭速度が一定となるように制御することは
困難である。これはその各軸の速度が前記作用点の速度
のみならず、その作用点の位置にも影響をおよぼすため
である。このため、後にも指摘するように、各軸の訓諭
速度を無理に一定に制御しようとすると、作用点の軌跡
に みが生ずる結果となり、実用に供することが難かし
くなる。
速度をその訓諭速度が一定となるように制御することは
困難である。これはその各軸の速度が前記作用点の速度
のみならず、その作用点の位置にも影響をおよぼすため
である。このため、後にも指摘するように、各軸の訓諭
速度を無理に一定に制御しようとすると、作用点の軌跡
に みが生ずる結果となり、実用に供することが難かし
くなる。
本発明は関節形ロボット各軸の速度をその訓諭速度がな
るべく一定となるように制御し、もって機械系の振動お
よび負荷を軽減するものである。
るべく一定となるように制御し、もって機械系の振動お
よび負荷を軽減するものである。
〔発明の概要）
本発明の制御装置は始点と終点の各位置をあられすデー
タおよびその間を移動するときの始速度、最大速度、終
速度をあられすデータを記憶する手段を備える。これら
データのほとんどは関節形ロボットの教示時ζこ所定の
教示プロセスにしたがって生成される。始点も終点も関
節形ロボントの作用点のための位置決め目標点であり、
また一種の教示点である。始点、終点の区別は相対的で
あり、始点はその直前の教示点に対しては終点となり、
ままだ終点はその直後の教示点に対しては始点となる。
タおよびその間を移動するときの始速度、最大速度、終
速度をあられすデータを記憶する手段を備える。これら
データのほとんどは関節形ロボットの教示時ζこ所定の
教示プロセスにしたがって生成される。始点も終点も関
節形ロボントの作用点のための位置決め目標点であり、
また一種の教示点である。始点、終点の区別は相対的で
あり、始点はその直前の教示点に対しては終点となり、
ままだ終点はその直後の教示点に対しては始点となる。
始速度および終速度はそれぞれ始点および終点−こおけ
る速度であり、最大速度は始点終点間を作用点が移動す
るときの上限速度ないしは目標速度である。
る速度であり、最大速度は始点終点間を作用点が移動す
るときの上限速度ないしは目標速度である。
本発明装置は始点、終点間の移動軌跡に沿った各補間点
の位置データを演算する補間点演算手段を備える。この
手段はと演算プログラムを主体としたものであって、第
一と第二と第三の演算手段を含む。第一演算手段は前記
移動軌跡を所定値Ｂであられされる訓諭速度Ｂの区間、
訓諭速度−Ｂの区間、最大速度による定速区間、訓諭速
度−Ｂの区間、訓諭速度Ｂの区間に、こ間の順序で区分
するためのデータを演算する。訓諭速度Ｂの区間は加速
度の増加区間であり、訓諭速度−Ｂの区間は加速度の減
少区間である。第一演算手段の演算は始速度、速入速度
、終速度にもとづくものであって、かりに始速度が予め
定めた最大速度と同一の値であるのならば始点につづく
訓諭速度Ｂの区間、訓諭速度−Ｂの区間の長さはともに
零となる。
の位置データを演算する補間点演算手段を備える。この
手段はと演算プログラムを主体としたものであって、第
一と第二と第三の演算手段を含む。第一演算手段は前記
移動軌跡を所定値Ｂであられされる訓諭速度Ｂの区間、
訓諭速度−Ｂの区間、最大速度による定速区間、訓諭速
度−Ｂの区間、訓諭速度Ｂの区間に、こ間の順序で区分
するためのデータを演算する。訓諭速度Ｂの区間は加速
度の増加区間であり、訓諭速度−Ｂの区間は加速度の減
少区間である。第一演算手段の演算は始速度、速入速度
、終速度にもとづくものであって、かりに始速度が予め
定めた最大速度と同一の値であるのならば始点につづく
訓諭速度Ｂの区間、訓諭速度−Ｂの区間の長さはともに
零となる。
第二演算手段は上記各区間におけるサンプリング間隔ご
との速度データを演算するためのものであって、たとえ
ば訓諭速度Ｂの区間においてはその訓諭速度が所定値Ｂ
となるような速度がめられる。演算の形態ないしは都合
によっては前記速度は予め時間の定数を乗じた、あるい
はそれで除した長さあるいは加速度の単位であられされ
ることもあるが、その値が速度に比例するものであれば
、形式的なその単位の選び方は自由でよい。第三の演算
手段は前記第二の演算手段ζこよる速度データζこもと
すき各サンプリングタイムごとの各補間点の位置データ
を演算するためのものである。サンプリングタイムごと
の位置データを演算するという意味は演算のタイミング
を特定するものではなく、あるサンプリンタイムにおい
て使用される位置データを演算するということであるが
、当然のことながら、この演算はそのサンプリングタイ
ムが到達する以前に終了していなければならない。
との速度データを演算するためのものであって、たとえ
ば訓諭速度Ｂの区間においてはその訓諭速度が所定値Ｂ
となるような速度がめられる。演算の形態ないしは都合
によっては前記速度は予め時間の定数を乗じた、あるい
はそれで除した長さあるいは加速度の単位であられされ
ることもあるが、その値が速度に比例するものであれば
、形式的なその単位の選び方は自由でよい。第三の演算
手段は前記第二の演算手段ζこよる速度データζこもと
すき各サンプリングタイムごとの各補間点の位置データ
を演算するためのものである。サンプリングタイムごと
の位置データを演算するという意味は演算のタイミング
を特定するものではなく、あるサンプリンタイムにおい
て使用される位置データを演算するということであるが
、当然のことながら、この演算はそのサンプリングタイ
ムが到達する以前に終了していなければならない。
本発明装置は各補間点の位置データを関節形ロボットの
各軸データに変換する手段と、各軸データをサンプリン
グタイムごとに各軸のサーボ制御回路に指令値として与
える手段を備える。前記の変換はたとえば直交座標と、
たとえば各軸の一連の回転角度で示される座標との間の
一種の座標変換であり、その変換後の各軸データが所定
のサンプリングタイムの到来を待って各サーボ制御回路
へ入力される運びとなる。この結果、関節形ロボットの
作用点は始点力１ら所要の移動軌跡をたどってで終点へ
向うのである。
各軸データに変換する手段と、各軸データをサンプリン
グタイムごとに各軸のサーボ制御回路に指令値として与
える手段を備える。前記の変換はたとえば直交座標と、
たとえば各軸の一連の回転角度で示される座標との間の
一種の座標変換であり、その変換後の各軸データが所定
のサンプリングタイムの到来を待って各サーボ制御回路
へ入力される運びとなる。この結果、関節形ロボットの
作用点は始点力１ら所要の移動軌跡をたどってで終点へ
向うのである。
第１図は本発明に係る関節形ロボット用制御装置の一例
を示すブロック図である。１は中央処理装置（ＣＰＵ）
、 ２はプログラムメモリ、３はデータメモリ、４は入
出力装置、５はサーボ制御回路、６は関節形ロボットの
各軸を駆動するサーボモータのようなアクチュエータ、
７はフィードバック回路である。入出力装置４はキーボ
ード、キャラクタデスプレイ等であり、教示示にはこれ
らを操作し、関節形ロボットに必要なデータを生成し、
データメモリ３に記憶する。教示のためのプログラムは
プログラムメモリ２に予め記憶されている。
を示すブロック図である。１は中央処理装置（ＣＰＵ）
、 ２はプログラムメモリ、３はデータメモリ、４は入
出力装置、５はサーボ制御回路、６は関節形ロボットの
各軸を駆動するサーボモータのようなアクチュエータ、
７はフィードバック回路である。入出力装置４はキーボ
ード、キャラクタデスプレイ等であり、教示示にはこれ
らを操作し、関節形ロボットに必要なデータを生成し、
データメモリ３に記憶する。教示のためのプログラムは
プログラムメモリ２に予め記憶されている。
動作時にはプログラムメモリ２からデータを読み出し、
必要な処理を施し、サーボ制御回路５へ指令値として出
力する。そのためのプログラムもプログラムメモリ２に
予め記憶されている。メモリ２も３も一種の記憶手段で
あって、プログラムとデータのための記憶エリアが異な
るさいう以上には区別しがたい。
必要な処理を施し、サーボ制御回路５へ指令値として出
力する。そのためのプログラムもプログラムメモリ２に
予め記憶されている。メモリ２も３も一種の記憶手段で
あって、プログラムとデータのための記憶エリアが異な
るさいう以上には区別しがたい。
データメモリ３の中には各教示点の位置をあられすデー
タが記憶されている。各教示点を一連の動作経路として
とらえると、ある教示点は次の教示点に対する始点とな
り、次の教示点は終点となる。関節形ロボットの作用点
は動作時ｌこ始点から終点に向って移動することになる
が、その際の始速度、最大速度、終速度もデータメモリ
３に記憶される。始速度は始点の速度、終速度は終点の
速度と考えてよい。最大速度はその間の上限値であり、
目標値であって、始点と、終点との間の距離が長いとき
ｌこは、その間のほとんどの区間は指定された最大速度
で移動する。
タが記憶されている。各教示点を一連の動作経路として
とらえると、ある教示点は次の教示点に対する始点とな
り、次の教示点は終点となる。関節形ロボットの作用点
は動作時ｌこ始点から終点に向って移動することになる
が、その際の始速度、最大速度、終速度もデータメモリ
３に記憶される。始速度は始点の速度、終速度は終点の
速度と考えてよい。最大速度はその間の上限値であり、
目標値であって、始点と、終点との間の距離が長いとき
ｌこは、その間のほとんどの区間は指定された最大速度
で移動する。
プログラムメモリ２にはユーザープログラムとこのプロ
グラムを中央処理装置１で処理するための制御プログラ
ムが記憶されている。本発明における補間点演算のため
のプログラムは一種のユーザープログラムであって、こ
の点については後に改めて説明する。サーボ制御回路５
とアクチュエータ６とフィードバック回路７は第１図中
に一組しか図示していないが、この組の数は関節形ロボ
ットの各可動部を動力１すための軸の数と一致する。
グラムを中央処理装置１で処理するための制御プログラ
ムが記憶されている。本発明における補間点演算のため
のプログラムは一種のユーザープログラムであって、こ
の点については後に改めて説明する。サーボ制御回路５
とアクチュエータ６とフィードバック回路７は第１図中
に一組しか図示していないが、この組の数は関節形ロボ
ットの各可動部を動力１すための軸の数と一致する。
第２図は一例として５自由度の関節形ロボットを略示し
たものであって、各軸Ｑ、 Ｑ、 Ｑ、 Ｑ、 Ｑ。
たものであって、各軸Ｑ、 Ｑ、 Ｑ、 Ｑ、 Ｑ。
はすべて回転軸である。ＰＩＦＩＦ、Ｆ４Ｆ、はそれぞ
れ各軸Ｑ、〜Ｑ、によって可動される可動部である。最
先端の可動部Ｑ、の先に作用点Ｐが設定されている。関
節形ロボットはこの作用点Ｐを目標として制御される。
れ各軸Ｑ、〜Ｑ、によって可動される可動部である。最
先端の可動部Ｑ、の先に作用点Ｐが設定されている。関
節形ロボットはこの作用点Ｐを目標として制御される。
第３図はその様子を２自由度のもので、ＸＹの直角座標
によってあられしたものである。作用点Ｐは始点Ｐｓ力
１ら終点Ｐｇへ移動し、その間にＷのような移動軌跡が
生ずる。移動軌跡Ｗは直線、円弧、その他の関数補間に
よるものである。移動軌跡Ｗは始点ｐｓを出発する時間
ＴをＯとすれば、この時間′Ｐの経過によって表示する
ことも可能である。
によってあられしたものである。作用点Ｐは始点Ｐｓ力
１ら終点Ｐｇへ移動し、その間にＷのような移動軌跡が
生ずる。移動軌跡Ｗは直線、円弧、その他の関数補間に
よるものである。移動軌跡Ｗは始点ｐｓを出発する時間
ＴをＯとすれば、この時間′Ｐの経過によって表示する
ことも可能である。
第４図は始点ｐｓを出発する時間ＴをＯとし、終点Ｐｇ
に到達する時間Ｔを’Ｉ’ｄ −１−２Ｔｐとして、時
間Ｔによって測った移動軌跡Ｗの長さをあられしたもの
であつり、縦軸方向に移動速度■、加速度Ａ１加加速度
Ｂあるいは−Ｂが表示されている。
に到達する時間Ｔを’Ｉ’ｄ −１−２Ｔｐとして、時
間Ｔによって測った移動軌跡Ｗの長さをあられしたもの
であつり、縦軸方向に移動速度■、加速度Ａ１加加速度
Ｂあるいは−Ｂが表示されている。
この固め１らもわかるように移動軌跡Ｗは基本的には５
つの区間に区分される。１すなわち、前記Ｂを所定値と
したときに、加加速度が十ＢとなるＯ〜Ｔｐ区間、−Ｂ
となるＴｐ〜２Ｔｐ区間、零となる２ＴＩ）−Ｔｄ区間
、−ＢとなるＴｄ−Ｔｄ＋昨区間、十ＢとなるＴｄ＋Ｔ
ｉ）〜Ｔｄ−１−２′ｌ１１）区間の５つである。
つの区間に区分される。１すなわち、前記Ｂを所定値と
したときに、加加速度が十ＢとなるＯ〜Ｔｐ区間、−Ｂ
となるＴｐ〜２Ｔｐ区間、零となる２ＴＩ）−Ｔｄ区間
、−ＢとなるＴｄ−Ｔｄ＋昨区間、十ＢとなるＴｄ＋Ｔ
ｉ）〜Ｔｄ−１−２′ｌ１１）区間の５つである。
第４図の区間は例示的であって始速度、終速度がともに
零でなければまた異なったものとなる。しかし、加加速
度は十Ｂ、 −Ｂ、零のいずれかである。
零でなければまた異なったものとなる。しかし、加加速
度は十Ｂ、 −Ｂ、零のいずれかである。
以上のように、各区間はＴｐ、 Ｔｄ、 Ｔ’ｐの関数
となり、これらの変数Ｔｐ、 Ｔｄ、 Ｔｈは第５図の
フローチャートでめることができる。これは補間点演算
中の移動軌跡りを区分するための第一演算に該当する。
となり、これらの変数Ｔｐ、 Ｔｄ、 Ｔｈは第５図の
フローチャートでめることができる。これは補間点演算
中の移動軌跡りを区分するための第一演算に該当する。
この第一演算は与えられた始点ＰｓＰｇを補間しようと
するときに一度だけ行いはよい。第５図のＬｒは第４図
の緩加減速区間（Ｏ〜２Ｔｐ、 Ｔｄ〜２Ｔｈ）の実際
の長さを示しているが、これが始点Ｐｓ終点Ｐｇ間の移
動軌跡の長さＬを越え定速区間（２Ｔｐ−Ｔｄ）の長さ
Ｌ−Ｌｒが負となるときには、この区間（２Ｔｐ −Ｔ
ｄ ）の長さＬ−Ｌｒを零となるように目標速度ＶＳを
Ｖ Ｓ／に修正し、再演算する。この修正は目標速度Ｖ
ｓを微小増分ＶＳＯだけ修正し、繰返えし演算によって
めてもよい。
するときに一度だけ行いはよい。第５図のＬｒは第４図
の緩加減速区間（Ｏ〜２Ｔｐ、 Ｔｄ〜２Ｔｈ）の実際
の長さを示しているが、これが始点Ｐｓ終点Ｐｇ間の移
動軌跡の長さＬを越え定速区間（２Ｔｐ−Ｔｄ）の長さ
Ｌ−Ｌｒが負となるときには、この区間（２Ｔｐ −Ｔ
ｄ ）の長さＬ−Ｌｒを零となるように目標速度ＶＳを
Ｖ Ｓ／に修正し、再演算する。この修正は目標速度Ｖ
ｓを微小増分ＶＳＯだけ修正し、繰返えし演算によって
めてもよい。
第６図は始速度■０、終速度Ｖｏｏをともに零とした緩
加減速のパターンを示したものである。このときの’ｒ
ｐはＶｓ／Ｂの平方根となり、ＴｄはＬ／Ｖｓとなる。
加減速のパターンを示したものである。このときの’ｒ
ｐはＶｓ／Ｂの平方根となり、ＴｄはＬ／Ｖｓとなる。
また、緩加減速区間（０〜２Ｔｐ、 Ｔｄ −Ｔｄ＋２
Ｔｐ ）の実際の長さＬｒは２ＴｐＶｓとなる。これが
Ｌを越えるときには第７図に、示すようにＶｓをＶ／Ｓ
に修正し、ＴｐをＴｐｐに修正する。この場合のＴｄは
２Ｔｐｐとなる。第８図は始速度■０−０、終速度Ｖｏ
ｏ＝−Ｖｓ とした緩加速のパターンを示したものであ
り、ＬｒがＬを越えるときには第９図のように修正され
る。第１０図は始速度Ｖｏ ＝ Ｖｓ １終速度Ｖｏｏ
−０とした緩減速のパターンのものでありＬｒ＞Ｌの
ときには第１１図のように修正される。
Ｔｐ ）の実際の長さＬｒは２ＴｐＶｓとなる。これが
Ｌを越えるときには第７図に、示すようにＶｓをＶ／Ｓ
に修正し、ＴｐをＴｐｐに修正する。この場合のＴｄは
２Ｔｐｐとなる。第８図は始速度■０−０、終速度Ｖｏ
ｏ＝−Ｖｓ とした緩加速のパターンを示したものであ
り、ＬｒがＬを越えるときには第９図のように修正され
る。第１０図は始速度Ｖｏ ＝ Ｖｓ １終速度Ｖｏｏ
−０とした緩減速のパターンのものでありＬｒ＞Ｌの
ときには第１１図のように修正される。
第１２図は以上の各区間におけるサンプリング間隔ｘＴ
ごとの速度データを演算する第二演算手段のフローチャ
ートを示したもので、各区間に応じた速度の増分△Ｖｉ
がめられ、さらにサンプリング間隔ｄごとの速度■ｉが
められる。ｌは１．２．３．４・・・と増加し、始点Ｐ
ｓ終点Ｐｇ間の補間点の数だけ繰返えされる。この第１
２図の例は第６図の緩加減速パターンについて例示した
ものであって、第６図の時間ＴがＴｉのときの速度Ｖｉ
がめられ、第１２図のボックス１００における補間点の
位置データの演算に利用される。
ごとの速度データを演算する第二演算手段のフローチャ
ートを示したもので、各区間に応じた速度の増分△Ｖｉ
がめられ、さらにサンプリング間隔ｄごとの速度■ｉが
められる。ｌは１．２．３．４・・・と増加し、始点Ｐ
ｓ終点Ｐｇ間の補間点の数だけ繰返えされる。この第１
２図の例は第６図の緩加減速パターンについて例示した
ものであって、第６図の時間ＴがＴｉのときの速度Ｖｉ
がめられ、第１２図のボックス１００における補間点の
位置データの演算に利用される。
第１３図は補間点の位置データを演算する第三演算手段
のフローチャートを示したもので、第１４図第１５図を
参照すれば明らかなように、兄■Ｚｉは補間点Ｐｉの直
交座標を示している。Ｘｓ Ｙｓムは始点ｐｓの直交座
標であり、Ｌｘ Ｌｇ Ｌｚはそ随 れぞれ始点Ｐｓ終
点Ｐｇ間のｘ、 ｙ、 ｚ座標の距離でありｌ、；ｐ
＋Ｌ、ｌ ＋ Ｌｚ′１の平方根はその間の実際の距離
りとなる。この第１３〜１５図も直線補間のケースにつ 第１３図に示すような補間点Ｐｉ （Ｘｉ Ｙｉ Ｚｉ
）の計算が終了すると第１６図に示すように、補間点
Ｐｉの直交座標データが関節形ロボット各軸の関節座標
に変換され、各軸の位置データとして実際のｉ番目のサ
ンプリングタイムが到来したときに第１図５のサーボ制
御回路へ出力される。
のフローチャートを示したもので、第１４図第１５図を
参照すれば明らかなように、兄■Ｚｉは補間点Ｐｉの直
交座標を示している。Ｘｓ Ｙｓムは始点ｐｓの直交座
標であり、Ｌｘ Ｌｇ Ｌｚはそ随 れぞれ始点Ｐｓ終
点Ｐｇ間のｘ、 ｙ、 ｚ座標の距離でありｌ、；ｐ
＋Ｌ、ｌ ＋ Ｌｚ′１の平方根はその間の実際の距離
りとなる。この第１３〜１５図も直線補間のケースにつ 第１３図に示すような補間点Ｐｉ （Ｘｉ Ｙｉ Ｚｉ
）の計算が終了すると第１６図に示すように、補間点
Ｐｉの直交座標データが関節形ロボット各軸の関節座標
に変換され、各軸の位置データとして実際のｉ番目のサ
ンプリングタイムが到来したときに第１図５のサーボ制
御回路へ出力される。
第１７図はシュミレーションの事例を示したものでさっ
て、関節形ロボットの作用点Ｐに対して速度ｖ１加速度
Ａ、加加速度の定数をＢとする制御を行った場合、その
関節形ロボットのひとつの軸および別の軸の速度、加速
度、加加速度はそれぞれＶ、 Ｖ、 、八人、ＢＩへの
ようになる。これを本発明によらない第１８図のシュミ
レーション事例と比較してみれば明らかなように各軸に
おける一ガａ速度の変動が小さくなることがわかる。そ
れは各軸においても作用点Ｐのそれと近似した加加速度
制御が結果的に営まれるためである。もつとも、たとえ
ば第９図に示すような理想的な各軸における速度Ｖ、
Ｖ、の特性とはならないが、この第１９図の場合はその
作用点Ｐの移動軌跡が第２０図のように大きく不特定な
形に む結果となる。しかし、本発明においてはその移
動軌跡を保証しながら近似的な加加速度制御が実現され
る。
て、関節形ロボットの作用点Ｐに対して速度ｖ１加速度
Ａ、加加速度の定数をＢとする制御を行った場合、その
関節形ロボットのひとつの軸および別の軸の速度、加速
度、加加速度はそれぞれＶ、 Ｖ、 、八人、ＢＩへの
ようになる。これを本発明によらない第１８図のシュミ
レーション事例と比較してみれば明らかなように各軸に
おける一ガａ速度の変動が小さくなることがわかる。そ
れは各軸においても作用点Ｐのそれと近似した加加速度
制御が結果的に営まれるためである。もつとも、たとえ
ば第９図に示すような理想的な各軸における速度Ｖ、
Ｖ、の特性とはならないが、この第１９図の場合はその
作用点Ｐの移動軌跡が第２０図のように大きく不特定な
形に む結果となる。しかし、本発明においてはその移
動軌跡を保証しながら近似的な加加速度制御が実現され
る。
本発明によれば関節形ロボットの作用点の軌跡を ませ
ることなく、その各軸に対して近似的な訓諭速度一定制
御を行うことができる。このため、その機械系の振動あ
るいは負荷が低減する。
ることなく、その各軸に対して近似的な訓諭速度一定制
御を行うことができる。このため、その機械系の振動あ
るいは負荷が低減する。
第１図は本発明装置のブロック図、第２図は関節形ロボ
ットの説明図、第３図は関節形ロボットの作用点の移動
軌跡を示す説明図、第４図は原理説明図、第５図は第一
演算手段のフローチャート、第６図は緩加減速パターン
を示す速度等の変化図、第７図はその修正後の変化図、
第８図は緩加速パターンを示す速度等の変化図、第９図
はその修正後の変化図、第１０図は緩減速パターンを示
す速度等の変化図、第１１図はその修正後の変化図、第
１２図は第二演算手段のフローチャート、第１３図は第
三演算手段のフローチャアト、第１４図は増分ハＬｉの
説明図、第１５図は補間点の説明図、第１６図は位置デ
ータの出力を示すフローチャート、第１７図は本発明に
よる各軸の変化図、第１８である。図中の１は中央処理
装置、２はプログラムメモリ、３はデータメモリ、５は
サーボ制御回路を示す。 Ｖ 早 ８１２］ 不１０ ［２１ 第ｕ 図 ゛ 第 ノ３ 図 界！４ 図 阜 １．ｓ 図 、第 ７６ ［２１、第 ）９ 図 ＄ｒｔ８Ｉ２１ 阜 、７Ｃ２１
ットの説明図、第３図は関節形ロボットの作用点の移動
軌跡を示す説明図、第４図は原理説明図、第５図は第一
演算手段のフローチャート、第６図は緩加減速パターン
を示す速度等の変化図、第７図はその修正後の変化図、
第８図は緩加速パターンを示す速度等の変化図、第９図
はその修正後の変化図、第１０図は緩減速パターンを示
す速度等の変化図、第１１図はその修正後の変化図、第
１２図は第二演算手段のフローチャート、第１３図は第
三演算手段のフローチャアト、第１４図は増分ハＬｉの
説明図、第１５図は補間点の説明図、第１６図は位置デ
ータの出力を示すフローチャート、第１７図は本発明に
よる各軸の変化図、第１８である。図中の１は中央処理
装置、２はプログラムメモリ、３はデータメモリ、５は
サーボ制御回路を示す。 Ｖ 早 ８１２］ 不１０ ［２１ 第ｕ 図 ゛ 第 ノ３ 図 界！４ 図 阜 １．ｓ 図 、第 ７６ ［２１、第 ）９ 図 ＄ｒｔ８Ｉ２１ 阜 、７Ｃ２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、始点と終点の各位置をあられすデータおよびその間
を移動するときの始速度、最大速度、終速度をあられす
データを記憶する手段と、始点と終点間の移線跡に沿っ
た各補間点の位置データを演算する補間点演算手段と、
各補間点の位置データを関節形ロボットの各軸データに
変換する手段と、各軸データをサンプリングタイムごと
に各軸のサーボ制御回路に指令値として与える手段とを
備え、また上記補間点演算手段は前記始速度、最大速度
、終速度の各データから前記移動軌跡を、所定値Ｂであ
られされる訓諭速度Ｂの区間、訓諭速度−Ｂの区間、最
大速度による定速区間、訓諭速度−Ｂの区間、訓諭速度
Ｂの区間に、この区間の順序で区分するデータを演算す
る第一演算手段と、上記各区間におけるサンプリング間
隔ごとの速度データを演算する第二演算手段と、第二演
算手段による速度データにもとずき各サンプリングタイ
ムごとの各補間点の位置データを演算する第三演算手段
とを備えたことを特徴とする関節形ロボット用制御装置
。 ２、始速度を零とし、速入速度および終速度を予め定め
た同一の値とした緩加速パターンの速度情報を含むデー
タを記憶する特許請求の範囲第１項記載の記憶手段を備
えた同項記載の関節形ロボット用制御装置。 ３、始速度および最大速度を予め定めた同一の値とし、
終速度を零とする緩減速パターンの速度情報を含むデー
タを記憶する特許請求の範囲第１項記載の記憶手段を備
えた同項記載の関節形ロボット用制御装置。 ４、始動度および終速度を零とし、最大速度を予め定め
た値とする緩加減速パターンの速度情報を含むデータを
記憶する特許請求の範囲第１項記載の記憶手段を備えた
同項記載の関節形ロボット用制御装置。 ５、移動軌跡を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
補間点演算手段を備えた同項記載の関節形ロボット用制
御装置。 ６、移動軌跡を区分するためのものであって、始点から
終点へ移動するための時間であられされたデータを演算
する特許請求の範囲第１項記載の第一演算手段を備えた
同項記載の関節形ロボット用制御装置。 ７゜始点以後の訓諭速度Ｂおよび−Ｂの区間と、終点以
前の訓諭速度−ＢおよびＢの区間を優先させ、始点終点
間ζこおけるその残りの区間を定速区間とする特許請求
の範囲第１項記載の第一演算手段を備えた同項記の関節
形ロボット用制御装置。 ８、定速区間の長さを示す演算値が負となるときに、定
速区間の長さを零とする特許請求の範囲第１項記載の第
一演算手段を備えた同項記載の関節形ロボット用制御装
置。 ９、始点以後における訓諭速度Ｂと−Ｂの各区間の長さ
を同一とし、終点以前における訓諭速度−ＢとＢの各区
間の長さを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の第一
演算手段を備えた同項記載の関節形ロボット用制御装置
。 １０、サンプリングタイムごとの速度データを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の第二演算手段を備えた同
項記載の関節形ロボット用制御装置。 １１、サンプリング間隔ごとの速度データを、それぞれ
前回の値に今回の増分を加算してめる特許請求の範囲第
１項記載の第二演算手段を備えた同項記載の関節形ロボ
ット用制御装置。 ソ、各サンプリングタイムごとの速度データにサンプリ
ング間隔時間を乗じた値を各サンプリングタイムごとに
累算し、補間点の位置データとする特許請求の範囲第１
項記載の第三演算手段を備えた同項記載の関節形ロボッ
ト用制御装置。 １３、各補間点において、各座標成分に応じた位置デー
タを演算する特許請求の範囲第１項記載の第三演算手段
を備えた同項記載の関節形ロボット用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7645284A JPS60220408A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 関節形ロボツト用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7645284A JPS60220408A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 関節形ロボツト用制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220408A true JPS60220408A (ja) | 1985-11-05 |
Family
ID=13605537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7645284A Pending JPS60220408A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 関節形ロボツト用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60220408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199103A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-18 | Yamatake Honeywell Co Ltd | ロボット制御装置 |
| WO1993022107A1 (en) * | 1992-04-23 | 1993-11-11 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Method of controlling industrial robot |
| JP2017035782A (ja) * | 1999-05-28 | 2017-02-16 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | 時間最適アーム動作を生成する装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5769314A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-28 | Fanuc Ltd | Numerical control system |
| JPS5917608A (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-28 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 産業用ロボツトの位置制御装置 |
| JPS5945515A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-14 | Hitachi Ltd | モ−トルの位置制御方法 |
-
1984
- 1984-04-18 JP JP7645284A patent/JPS60220408A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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