JPS60262213A - 産業用ロボツトの運動制御方法 - Google Patents
産業用ロボツトの運動制御方法Info
- Publication number
- JPS60262213A JPS60262213A JP11616484A JP11616484A JPS60262213A JP S60262213 A JPS60262213 A JP S60262213A JP 11616484 A JP11616484 A JP 11616484A JP 11616484 A JP11616484 A JP 11616484A JP S60262213 A JPS60262213 A JP S60262213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- equation
- teaching
- speed
- given
- axis
- 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
Links
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
- G05B19/18—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
- G05B19/41—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 interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
-
- 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
- G05B19/41—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 interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
- G05B19/4103—Digital interpolation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (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、産業用ロボツトの運動すなわち運動経路お」
、び速度の制御方法に関する。
、び速度の制御方法に関する。
従来技術
従来の産業用ロボフトの動作制御方式のうし、■）ゴＰ
（ポイント・トウ・ポイント）制御方式では、産業用１
，Ｉボン１−の動作経路が不連続な点として与えられる
から、滑らかに動作させるためには、それらの点の間で
補間機能が必要となる。そこで、教示された複数の点を
自由曲線または円弧などで補間すると、それらの経路の
データが膨大となり、その結果、制御装置には、大容量
のメモリが必要となる。またロボフトが高速で移動する
とき、動作点経路の補間のための中央制御装置からのデ
ータ転送がそのロボフトの運動速度に追従できず、ロボ
フトの円ｌｈな速度の制御が困難となる。
（ポイント・トウ・ポイント）制御方式では、産業用１
，Ｉボン１−の動作経路が不連続な点として与えられる
から、滑らかに動作させるためには、それらの点の間で
補間機能が必要となる。そこで、教示された複数の点を
自由曲線または円弧などで補間すると、それらの経路の
データが膨大となり、その結果、制御装置には、大容量
のメモリが必要となる。またロボフトが高速で移動する
とき、動作点経路の補間のための中央制御装置からのデ
ータ転送がそのロボフトの運動速度に追従できず、ロボ
フトの円ｌｈな速度の制御が困難となる。
また与えられた立体空間での自由曲線などを補間演算に
より滑らかに結ぶ場合、多くの計算過程が必要となり、
これに対応し大規模なコンピュータが必要となるため、
その制御装置が高（ｉｎｉなものとなる。
より滑らかに結ぶ場合、多くの計算過程が必要となり、
これに対応し大規模なコンピュータが必要となるため、
その制御装置が高（ｉｎｉなものとなる。
さらに、外部のコンピュータで補間経路を計算し、点群
データとして、産業用ロボノＩ・に与える方法があるが
、産業用ロボノ１−のコン１−ローラとは別に外部の演
算専用のコンピュータが必要となる。また工場に置かれ
たロボフトと外部のコンピュータとを接続する必要があ
り、周囲から発生されるノイズなどにより誤動作が起き
るという危険性があった。
データとして、産業用ロボノＩ・に与える方法があるが
、産業用ロボノ１−のコン１−ローラとは別に外部の演
算専用のコンピュータが必要となる。また工場に置かれ
たロボフトと外部のコンピュータとを接続する必要があ
り、周囲から発生されるノイズなどにより誤動作が起き
るという危険性があった。
発明の目的
したがって本発明の目的は、産業用ロボットのコントロ
ーラに補間機能を内臓させ、少ない教示点で滑らかな自
由曲線を実現するとともに、外部ａ１算機を使用するこ
となく、高速な補間運動を実現ずろことである。
ーラに補間機能を内臓させ、少ない教示点で滑らかな自
由曲線を実現するとともに、外部ａ１算機を使用するこ
となく、高速な補間運動を実現ずろことである。
また他の目的は、三次元的に一定の速度が必要とされる
レーザ加工やプラズマ加工などに適した産業用ロボット
の運動制御方法、すなわち全ての瞬間位置で、ロボット
の先端の動作点の接線速度を品に一定とし、最良の加工
状態を得ることである。
レーザ加工やプラズマ加工などに適した産業用ロボット
の運動制御方法、すなわち全ての瞬間位置で、ロボット
の先端の動作点の接線速度を品に一定とし、最良の加工
状態を得ることである。
発明の概要
そごで本発明は、与えられた三次元空間上の点位置デー
タ群を滑らかに結ぶ曲線の方程式をめ、この方程式に基
づいて予め指定されている指令速、、、、 度に応じて
、一定の時間間隔ごとに各軸の制御用の指令位置をめ、
さらに与えられた点位置データ群をもとに、上記計算に
必要な中間データを予め計算し、この中間データをロボ
ットの制御装置側で一旦記憶させ、ロボットを動作させ
るときは、この記憶内容に基づいて、さらに必要な最低
限の演算をして、ロボットの運動を制御するようにして
いる。
タ群を滑らかに結ぶ曲線の方程式をめ、この方程式に基
づいて予め指定されている指令速、、、、 度に応じて
、一定の時間間隔ごとに各軸の制御用の指令位置をめ、
さらに与えられた点位置データ群をもとに、上記計算に
必要な中間データを予め計算し、この中間データをロボ
ットの制御装置側で一旦記憶させ、ロボットを動作させ
るときは、この記憶内容に基づいて、さらに必要な最低
限の演算をして、ロボットの運動を制御するようにして
いる。
発明の構成
・以下、本発明の構成を図に示す実施例に基づいて具体
的に説明する。
的に説明する。
まず、第１図および第２図は、制御対象の産業用ロボッ
トｌを示している。ワーク２を固定している可動テーブ
ル３は、Ｘ軸方向に運動をし、また動作点としてのトー
チ４をＺ軸方向に摺動自在に載置するヘッド６は、さら
にコラム５に支持されたクロスビーム５０によりＹ軸方
向の運動をする。そして上記トーチ４は、Ｙ軸と同一軸
線上のα軸、およびトーチ４の先端を通るβ軸を中心と
して、回動自在に支持されている。したがって、ワーク
２とトーチ４の相対的な運動は、５頓によって制御され
る関係にある。
トｌを示している。ワーク２を固定している可動テーブ
ル３は、Ｘ軸方向に運動をし、また動作点としてのトー
チ４をＺ軸方向に摺動自在に載置するヘッド６は、さら
にコラム５に支持されたクロスビーム５０によりＹ軸方
向の運動をする。そして上記トーチ４は、Ｙ軸と同一軸
線上のα軸、およびトーチ４の先端を通るβ軸を中心と
して、回動自在に支持されている。したがって、ワーク
２とトーチ４の相対的な運動は、５頓によって制御され
る関係にある。
そしてこのトーチ４と同じ支持形態で、同一の５軸運動
が可能な教示へソド５１には、ワーク２の形状寸法を検
出するためのセン′Ｊ＋−−７が取付けられている。
が可能な教示へソド５１には、ワーク２の形状寸法を検
出するためのセン′Ｊ＋−−７が取付けられている。
つぎに第３図は、上記産業用ロボット１の制御装置８を
示している。共通のデータバス９に対しテープリ−ダ１
０およびＣＲＴコンソール１１がＩ１０インターフェイ
ス１２、中央処）１ユニツト（７）ＣＰＵ１３および算
術論理ユニットのＡ Ｌ Ｕ１４を介して接続されてお
り、またテープリーダ１５、機械入出力器１６およびキ
ーボード１７がＩ１０インターフェイス１８を介して接
続されている。また上記データバス９にＲＯＭＩ ９、
ＲＡＭ２０、バブルメモリ２１およびティーチングボッ
クス２１がそのインターフェイス２３を介し接続されて
いる。さらに上記データバス９にＸ軸、Ｙ軸、Ｙ軸、α
軸およびβ軸の位置決め装置２４．２５．２６．２７．
２８が相互にデータ交換可能な状態で接続されている。
示している。共通のデータバス９に対しテープリ−ダ１
０およびＣＲＴコンソール１１がＩ１０インターフェイ
ス１２、中央処）１ユニツト（７）ＣＰＵ１３および算
術論理ユニットのＡ Ｌ Ｕ１４を介して接続されてお
り、またテープリーダ１５、機械入出力器１６およびキ
ーボード１７がＩ１０インターフェイス１８を介して接
続されている。また上記データバス９にＲＯＭＩ ９、
ＲＡＭ２０、バブルメモリ２１およびティーチングボッ
クス２１がそのインターフェイス２３を介し接続されて
いる。さらに上記データバス９にＸ軸、Ｙ軸、Ｙ軸、α
軸およびβ軸の位置決め装置２４．２５．２６．２７．
２８が相互にデータ交換可能な状態で接続されている。
次に第４図は、上記位置決め装置２４．２５゛、２６．
２７．２８の具体的な回路構成を示している。データバ
ス９に対し第１ハソフア２９、第２ハソフア３０、パル
ス発生同期回路３１、正逆切換回路３２、位置偏差カウ
ンタ３３、Ｄ／Ａ変換器３４およびサーボ増幅器３５が
順次接続されており、これらによって各軸に対応するモ
ータ３６．３７．３８．３８．３９．４０が制御される
。そして、これらの回転がそれぞれ位置検出器４１．４
２．４３．４４．４５によって検出され、パルス同期回
路４６を経て、位置偏差カウンタ３３に送り込まれる。
２７．２８の具体的な回路構成を示している。データバ
ス９に対し第１ハソフア２９、第２ハソフア３０、パル
ス発生同期回路３１、正逆切換回路３２、位置偏差カウ
ンタ３３、Ｄ／Ａ変換器３４およびサーボ増幅器３５が
順次接続されており、これらによって各軸に対応するモ
ータ３６．３７．３８．３８．３９．４０が制御される
。そして、これらの回転がそれぞれ位置検出器４１．４
２．４３．４４．４５によって検出され、パルス同期回
路４６を経て、位置偏差カウンタ３３に送り込まれる。
また、パルス発生同期回路３１の出力は、第２バツフ”
１３０および他軸との同期信号Ａとして用いられる。そ
してこの第２バツフア３０にバッファ転送信号Ｂが入力
され、またこの第２バツフア３０の出力端は、正逆切換
回路３２にも接続されている。そしてこの位置偏差カウ
ンタ３３ば、直接データバス９にも双方向的に接続され
ている。
１３０および他軸との同期信号Ａとして用いられる。そ
してこの第２バツフア３０にバッファ転送信号Ｂが入力
され、またこの第２バツフア３０の出力端は、正逆切換
回路３２にも接続されている。そしてこの位置偏差カウ
ンタ３３ば、直接データバス９にも双方向的に接続され
ている。
発明の作用
次に上記制御装置８の作用を各過程毎に具体的に説明す
る。
る。
（１）教示ヘッド５１により教示されたワーク２の三次
元空間上の点位置データ群を滑らかに結ぶ曲線の方程式
をめる過程 この過程は、整理して、第７図にフローチャートとし”
ζ示されている。
元空間上の点位置データ群を滑らかに結ぶ曲線の方程式
をめる過程 この過程は、整理して、第７図にフローチャートとし”
ζ示されている。
この実施例では、与えられた三次元空間状の点位置デー
タ群を滑らかに結ぶ曲線の方程式としてスプライン（Ｓ
ｌｌｌｉｎｅ）関数が用いられる。スプライン関数は、
区間〔０〜ＮＴ）の間で与えられる点位置データ群を結
ぶ関数の集合（ｒ（ｔ）ｌの中で、 とする関数Ｓ （ｔ） （Ｓ （ｔ） ６ （ｆ （ｔ
） ｌ ）で定義される。ここでｔは、時間変数である
。
タ群を滑らかに結ぶ曲線の方程式としてスプライン（Ｓ
ｌｌｌｉｎｅ）関数が用いられる。スプライン関数は、
区間〔０〜ＮＴ）の間で与えられる点位置データ群を結
ぶ関数の集合（ｒ（ｔ）ｌの中で、 とする関数Ｓ （ｔ） （Ｓ （ｔ） ６ （ｆ （ｔ
） ｌ ）で定義される。ここでｔは、時間変数である
。
このスプライン関数は、（１）式より曲率総和を最小に
するという意味で最もｌｈらかな補間関数として知られ
ている。
するという意味で最もｌｈらかな補間関数として知られ
ている。
１ この実施例では、工学的にも広く利用されているキ
ュービックスプライン（Ｃｕｂｉｃ ５ｐｌｉｎｅ）関
数を用いている。この関数形は、一般的に区間別多項式
として（２）式のように近似式として表現される。
ュービックスプライン（Ｃｕｂｉｃ ５ｐｌｉｎｅ）関
数を用いている。この関数形は、一般的に区間別多項式
として（２）式のように近似式として表現される。
ここでＳλは、教示ポイントの位置座標Ｐ＾における２
階微分係数であり、またｈＬば、各教示点間の時間間隔
である。
階微分係数であり、またｈＬば、各教示点間の時間間隔
である。
λ＝１．２、・ ・ ・、ｎ−１
（２）式の変数の説明は、第５図に示す通りである。上
記位置座標ｐ、２は、教示後に、ＲＡＭ２０から読み込
まれる。
記位置座標ｐ、２は、教示後に、ＲＡＭ２０から読み込
まれる。
この（２）式を用いて自由曲線経路を実現するためには
、各教示区間ごとの距離と指定速度により決定される時
間間隔ｈλの演算、および教示黒人な演算回数が必要と
なり、現実のロホソト制御への適用という面では、相当
の困難がともなう。
、各教示区間ごとの距離と指定速度により決定される時
間間隔ｈλの演算、および教示黒人な演算回数が必要と
なり、現実のロホソト制御への適用という面では、相当
の困難がともなう。
そこで発明者は、複雑な自由曲面からなるワーク２の形
状を教示する場合は、教示ポイントをより多くとり、−
力、平坦な平面を教示する場合には、教示ポイントを荒
くとっても、はとんど補間を必要としない点を考慮し、
この実施例においては、ｈλ−１（全区間で一定）、０
≦ｔ≦１として関数形の簡略化をはかり、キュービック
スプライン関数を（３）式に示すような表現式で用いて
三次元自由曲線を実現した。
状を教示する場合は、教示ポイントをより多くとり、−
力、平坦な平面を教示する場合には、教示ポイントを荒
くとっても、はとんど補間を必要としない点を考慮し、
この実施例においては、ｈλ−１（全区間で一定）、０
≦ｔ≦１として関数形の簡略化をはかり、キュービック
スプライン関数を（３）式に示すような表現式で用いて
三次元自由曲線を実現した。
・・・・ （３）
Ａ−１〜ｎ−１、Ｏくｔ≦１
この（３）式で表されるキュービックスプライン関数は
、教示点の位置座標Ｐｊ と教示点における２階微分係
数Ｓλを与えることによってめることができる。この２
階微分係数は、教示点を通過するという条件、つまり Ｓズ−、（１）＝Ｓ・ （０） ・・・・・・ （４）
ス と、教示点において１階微分係数（速度）が等しくえ一
２〜ｎ−１） よりまる次の連立方程式 ％式％ ） （６） ） を解くことによってめることができる。
、教示点の位置座標Ｐｊ と教示点における２階微分係
数Ｓλを与えることによってめることができる。この２
階微分係数は、教示点を通過するという条件、つまり Ｓズ−、（１）＝Ｓ・ （０） ・・・・・・ （４）
ス と、教示点において１階微分係数（速度）が等しくえ一
２〜ｎ−１） よりまる次の連立方程式 ％式％ ） （６） ） を解くことによってめることができる。
なお、上記の（６）式を解く場合、２点の教示点におけ
る２階微分係数を与えるか、あるいは何らかの条件式を
追加する必要がある。一般にこの２階微分係数を解くた
めの条件によって、スプライン関数は、各種の呼び名が
イ」けられている。本実施例では、ｓｌ −３ａ”０と
して（６）式を解くこととした。これは両端固定あるい
は自然スプラインと呼ばれている。
る２階微分係数を与えるか、あるいは何らかの条件式を
追加する必要がある。一般にこの２階微分係数を解くた
めの条件によって、スプライン関数は、各種の呼び名が
イ」けられている。本実施例では、ｓｌ −３ａ”０と
して（６）式を解くこととした。これは両端固定あるい
は自然スプラインと呼ばれている。
このようにして位置座標ＰλとＡＬＵ１２とで動作開始
前にめられた２階数分係数Ｓ・ くえ・−声 基づいて予め教示されている指令速度に応じて一定の時
間τごとの指令値をめる過程 この一連のフローチ４・−１〜は、第８図に順序よく示
されている。
前にめられた２階数分係数Ｓ・ くえ・−声 基づいて予め教示されている指令速度に応じて一定の時
間τごとの指令値をめる過程 この一連のフローチ４・−１〜は、第８図に順序よく示
されている。
前述した手段によりめたキュービックスプライン関数（
３）式を用いて制御対象つまり１−一千４を立体空間の
自由曲線に沿って、−がも一定速度で制御するために、
本発明者は、次の考察を行う。
３）式を用いて制御対象つまり１−一千４を立体空間の
自由曲線に沿って、−がも一定速度で制御するために、
本発明者は、次の考察を行う。
今、１・−チ４か指令速度Ｖで円滑に移動し１Ｍる必要
な一定間隔の時間τごとに進むべき距離は、Ｖ／τとし
て与えられる。なお、時間τは、あら４、、 かしめ各
軸の運動に適した最小の時間間隔として設定されている
。時間τごとに距離■／τだり進んだ次の目標位置座標
をめるためには、（３）式の時間ｔの増分Δｔを決定す
る必要がある。
な一定間隔の時間τごとに進むべき距離は、Ｖ／τとし
て与えられる。なお、時間τは、あら４、、 かしめ各
軸の運動に適した最小の時間間隔として設定されている
。時間τごとに距離■／τだり進んだ次の目標位置座標
をめるためには、（３）式の時間ｔの増分Δｔを決定す
る必要がある。
ある時間もλにおける自由曲線経路上の接線ベクトル［
−２は、 Ｌ・ −−Ｓ （ｔ・ ） ’ ｄｉ ’ としてめろことができる。そして、この接線ハク１−ル
ー、Ｑを用いて増分Δｔと指定速度■の関係を次式のよ
うに近似することができる。
−２は、 Ｌ・ −−Ｓ （ｔ・ ） ’ ｄｉ ’ としてめろことができる。そして、この接線ハク１−ル
ー、Ｑを用いて増分Δｔと指定速度■の関係を次式のよ
うに近似することができる。
ＶζΔｔ ｌ Ｌ・１ （Δｔり１）・・・（８）した
がって、指令速度Ｖを満足する（４）式における増分Δ
Ｌは− Δｔ＝Ｖ／ＩＬ° １ ・・・・・・・・ （９）とし
てめることができる。
がって、指令速度Ｖを満足する（４）式における増分Δ
Ｌは− Δｔ＝Ｖ／ＩＬ° １ ・・・・・・・・ （９）とし
てめることができる。
１、かじ、第６図に示すように、経路が急変している部
分では、接線へりトルも急変する。したが−って（９）
式の計算方法では指令値通りの速度Ｖを満足できなくな
る場合がある。そこで、本発明者は、さらに次の考察を
加えた。
分では、接線へりトルも急変する。したが−って（９）
式の計算方法では指令値通りの速度Ｖを満足できなくな
る場合がある。そこで、本発明者は、さらに次の考察を
加えた。
１１１１回求めノこ増分Δｔを用いて、次のｔｉ＋＋＝
ｔＬ→Δｔの時点におりる接線ベクトルＬ をめ、ｌ
Ｌ・ １とｌ Ｌ；、１１の平均イｉＱをとり増分Δｔ
をめることにより、上記速度誤差を減少させる。
ｔＬ→Δｔの時点におりる接線ベクトルＬ をめ、ｌ
Ｌ・ １とｌ Ｌ；、１１の平均イｉＱをとり増分Δｔ
をめることにより、上記速度誤差を減少させる。
以上の方式でめた増分Δｔを用いて、時間τの経過後の
目標座標値は、時間ｔを１＝１＋ΔＬとして、このめた
時間ｔを（３）式に代入することによってめることがで
きる。
目標座標値は、時間ｔを１＝１＋ΔＬとして、このめた
時間ｔを（３）式に代入することによってめることがで
きる。
次にこの目標座標値へ各軸を移動させるために、本実施
例ではまず、目標座標値Ｓ・ （１）を下記＝ ４ のようにしてパルス数換算Ｃ−ｎ ｅｘ ｔをめ、各軸
の位置決め装置２４．２５．２６．２７．２８Ｃ−ｎｅ
ｘ ｔ＝ｓ・（ｔ） ／Ｗｐ Ｈ＋ ・（Ｉ Ｏ）ここ
で、Ｗｐは、各軸に対応する１パルス当たりの移動距離
である。
例ではまず、目標座標値Ｓ・ （１）を下記＝ ４ のようにしてパルス数換算Ｃ−ｎ ｅｘ ｔをめ、各軸
の位置決め装置２４．２５．２６．２７．２８Ｃ−ｎｅ
ｘ ｔ＝ｓ・（ｔ） ／Ｗｐ Ｈ＋ ・（Ｉ Ｏ）ここ
で、Ｗｐは、各軸に対応する１パルス当たりの移動距離
である。
今、制御装置８のＣＰ ［Ｊ Ｉ ３から位置決め装置
へ出力した現時点までの総パルス数を記憶していより位
置決め装置２４．２５．２６．２７．２８へ出力するだ
めの相対出力パルス数ΔＰを次式にΔＰ＝Ｃ２ｎｅｘｔ
−Ｃ２ｎｏｗ・・ Ｎ １）ＣＰＵ１．３はこの相対出
力パルス数Δりをそれぞれの軸に対応する位置決め装置
２４．２５．２６．２７．２８に対して、一定の時間τ
だけ経過した後に出力する。各位置決め装置は、出力さ
れた相対出力パルス数ΔＰ・分のパルス信号を一定の時
間τ内で終了するように等間隔配分により発生させるこ
とにより各軸を一定速度で駆動し、それの合成速度も一
定となる。この状況は、第９図に示されている。
へ出力した現時点までの総パルス数を記憶していより位
置決め装置２４．２５．２６．２７．２８へ出力するだ
めの相対出力パルス数ΔＰを次式にΔＰ＝Ｃ２ｎｅｘｔ
−Ｃ２ｎｏｗ・・ Ｎ １）ＣＰＵ１．３はこの相対出
力パルス数Δりをそれぞれの軸に対応する位置決め装置
２４．２５．２６．２７．２８に対して、一定の時間τ
だけ経過した後に出力する。各位置決め装置は、出力さ
れた相対出力パルス数ΔＰ・分のパルス信号を一定の時
間τ内で終了するように等間隔配分により発生させるこ
とにより各軸を一定速度で駆動し、それの合成速度も一
定となる。この状況は、第９図に示されている。
そこで、各教示ポイント間Ｐ２−Ｐ４＋ｌの過程の途中
、教示ポイント間の補間動作が終了し、たがどうか、つ
まりｔ＝１のチェックがなされ、未終了（ｔ≠１）であ
れば、接線−クトルの大きさＩＬＯ＋−１ｒ−＋ｌの入
れ換えをして、引続きつぎの一定時間τの経過後にポイ
ントの補間作業に入る。また、ｔ＝１となり、次の教示
ポイントが全区間の終了にあたるかいなかをチェックし
、全区間の補間が未終了すなわち、λ≠ｎ−１であれば
、次の教示データ間の補間作業が実行される。そしてＡ
＝ ｎ−１になると、全区間の補間が完了する。
、教示ポイント間の補間動作が終了し、たがどうか、つ
まりｔ＝１のチェックがなされ、未終了（ｔ≠１）であ
れば、接線−クトルの大きさＩＬＯ＋−１ｒ−＋ｌの入
れ換えをして、引続きつぎの一定時間τの経過後にポイ
ントの補間作業に入る。また、ｔ＝１となり、次の教示
ポイントが全区間の終了にあたるかいなかをチェックし
、全区間の補間が未終了すなわち、λ≠ｎ−１であれば
、次の教示データ間の補間作業が実行される。そしてＡ
＝ ｎ−１になると、全区間の補間が完了する。
（３）与えられた点位置データを基に、運転時に々・要
なデータを予め計算する過程 動作中、教示点を全区間にわたってキュービックスプラ
イン関数の２階数分係数をめて、各軸を駆動−４−ると
演算時間が膨大となり、高速を要求されるロボット制御
という面では、不適当である。
なデータを予め計算する過程 動作中、教示点を全区間にわたってキュービックスプラ
イン関数の２階数分係数をめて、各軸を駆動−４−ると
演算時間が膨大となり、高速を要求されるロボット制御
という面では、不適当である。
そこで本発明では、多くの演算時間を要求する２階数分
係数Ｓえ （ｉ−１〜ｎ）を予め４算しておき、ロボノ
１−の動作中での補間時には、この演算によってめられ
た２階数分係数Ｓｊ、を用いるこ吉によって演算時間を
短縮している。
係数Ｓえ （ｉ−１〜ｎ）を予め４算しておき、ロボノ
１−の動作中での補間時には、この演算によってめられ
た２階数分係数Ｓｊ、を用いるこ吉によって演算時間を
短縮している。
゛（・ すえ、わあ、短時間、０演算、。８十算。ッを
９，１３ソトの動作中に次々と実行し、これらの補間デ
ータにより、再生動作を実行している。
９，１３ソトの動作中に次々と実行し、これらの補間デ
ータにより、再生動作を実行している。
よって産業用ロボット１の運転時には、必要なこの補間
データが逐次読み出され、トーチ４に滑らかな自由曲線
運動と、等速度運動が実現される。
データが逐次読み出され、トーチ４に滑らかな自由曲線
運動と、等速度運動が実現される。
発明の効果
本発明では、三次元空間上の点位置データ群を自由曲線
により清らかに結ぶ補間動作で必要とされ、多くの時間
を要するデータを中間データとして予め動作以前に演算
して記憶し、動作中にはその中間データを利用して動作
させることにより、少ない記憶容量でかつ小型のコンピ
ュータでも充分に高速にロボットを動作させることがで
きる。
により清らかに結ぶ補間動作で必要とされ、多くの時間
を要するデータを中間データとして予め動作以前に演算
して記憶し、動作中にはその中間データを利用して動作
させることにより、少ない記憶容量でかつ小型のコンピ
ュータでも充分に高速にロボットを動作させることがで
きる。
また立体空間上の移動経路の補間速度が常に一定である
から、必要な加工が最良の条件下で実現できる効果も有
する。
から、必要な加工が最良の条件下で実現できる効果も有
する。
第１図は産業用ロボットの正面図、第２図はそき側面図
、第３図は制御装置のブロック線図、第４図は位置決め
制御装置のブロック線図、第５図はキュービックスプラ
イン関数のグラフ、第６図は接線・＼クトルの説明図、
第７図は曲線の方程式から座標位置および２階数分係数
をめる過程のフローチャート図、第８図は補間過程のフ
ローチャー１・図、第９図はパルス分配の説明図である
。 １・・産業用ロボット、４・・１・−チ、８・・制御装
置、２４．２５．２６．２７．２８・・位置決め装置。 ４１ ） １閃 １聞（′）ｉ１１占（内＋’ｒｌ−斐
史なし）第２因 第３図 第４図 、２４，２５，２６・２乙１ 第５図 ｔｉ−ｔ ｔｉ ｔｉす１ １ 第６図 手続ネ市正書（自発） 昭和５９年 ９月２５日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 力論。 昭和５９年特 許 願第１１６１６４号２、発明の名称 産業用ロボットの運動制御方法 ３、ネｉｌｉ正をする者 事件との関係 特許出廟人 住 所 富山県東砺波郡福野町１００番地名 称 株式
会社トヤマキカイ 代表者 柳 本 良 勉 ４、代理人［株］１６０ 住 所 東京都新宿区新宿２丁目８番１号新宿セブンビ
ル７０８号 な し
、第３図は制御装置のブロック線図、第４図は位置決め
制御装置のブロック線図、第５図はキュービックスプラ
イン関数のグラフ、第６図は接線・＼クトルの説明図、
第７図は曲線の方程式から座標位置および２階数分係数
をめる過程のフローチャート図、第８図は補間過程のフ
ローチャー１・図、第９図はパルス分配の説明図である
。 １・・産業用ロボット、４・・１・−チ、８・・制御装
置、２４．２５．２６．２７．２８・・位置決め装置。 ４１ ） １閃 １聞（′）ｉ１１占（内＋’ｒｌ−斐
史なし）第２因 第３図 第４図 、２４，２５，２６・２乙１ 第５図 ｔｉ−ｔ ｔｉ ｔｉす１ １ 第６図 手続ネ市正書（自発） 昭和５９年 ９月２５日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 力論。 昭和５９年特 許 願第１１６１６４号２、発明の名称 産業用ロボットの運動制御方法 ３、ネｉｌｉ正をする者 事件との関係 特許出廟人 住 所 富山県東砺波郡福野町１００番地名 称 株式
会社トヤマキカイ 代表者 柳 本 良 勉 ４、代理人［株］１６０ 住 所 東京都新宿区新宿２丁目８番１号新宿セブンビ
ル７０８号 な し
Claims (1)
- 与えられた三次元空間上の点位置データ群を滑らかに結
ぶ曲線の方程式をめる過程、求めた方程式に基づい一ζ
予め教示されている指令速度に応して一定間隔の時間ご
との指令値をめる過程、（ｊ−えられ）こ点位置データ
群をもとに上記指令値の計算に必要なう一一夕を予め計
算する過程、および１記必要なデータを産業用ロボフト
の運転時に読出し２可１１ヒな状態で記１．ａする過程
からなることを特徴点する産業用し】ホットの運動制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11616484A JPS60262213A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 産業用ロボツトの運動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11616484A JPS60262213A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 産業用ロボツトの運動制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262213A true JPS60262213A (ja) | 1985-12-25 |
Family
ID=14680361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11616484A Pending JPS60262213A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 産業用ロボツトの運動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262213A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216003A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツト制御方式 |
| JPS63120306A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-24 | Yokogawa Electric Corp | マニピユレ−タ制御装置 |
| JPS647207A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Fanuc Ltd | Spline interpolating system |
| JPS647110A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-11 | Nissan Motor | Steering controller for vehicle |
| JPS6410804U (ja) * | 1987-07-08 | 1989-01-20 | ||
| JPS6481012A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Fanuc Ltd | Numerical controller |
| JPH01100606A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-18 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| JPH0236406A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-06 | Toyoda Mach Works Ltd | スプライン補間機能を有するｎｃ装置 |
| JPH02113305A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-25 | Fanuc Ltd | スプライン補間方法 |
| JPH03245209A (ja) * | 1990-02-23 | 1991-10-31 | Hitachi Ltd | ロボットの経路補間方法 |
| CN103513612A (zh) * | 2013-09-12 | 2014-01-15 | 上海新时达电气股份有限公司 | 控制工业机器人与变位机协调运动的系统及方法 |
| CN104865898A (zh) * | 2014-02-26 | 2015-08-26 | 温州博纳激光科技有限公司 | 数控机床中处理微小路径段的方法及设备 |
| CN105773620A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-20 | 南京工程学院 | 基于倍四元数的工业机器人自由曲线的轨迹规划控制方法 |
| CN111152224A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 温州大学 | 一种双重寻优的机器人运动轨迹优化方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652408A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-11 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Automatic position control unit |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP11616484A patent/JPS60262213A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652408A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-11 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Automatic position control unit |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216003A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツト制御方式 |
| JPS63120306A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-24 | Yokogawa Electric Corp | マニピユレ−タ制御装置 |
| JPS647110A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-11 | Nissan Motor | Steering controller for vehicle |
| JPS647207A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Fanuc Ltd | Spline interpolating system |
| JPS6410804U (ja) * | 1987-07-08 | 1989-01-20 | ||
| JPS6481012A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Fanuc Ltd | Numerical controller |
| WO1989003074A1 (en) * | 1987-09-22 | 1989-04-06 | Fanuc Ltd | Numerical control apparatus |
| JPH01100606A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-18 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| JPH0236406A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-06 | Toyoda Mach Works Ltd | スプライン補間機能を有するｎｃ装置 |
| JPH02113305A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-25 | Fanuc Ltd | スプライン補間方法 |
| JPH03245209A (ja) * | 1990-02-23 | 1991-10-31 | Hitachi Ltd | ロボットの経路補間方法 |
| CN103513612A (zh) * | 2013-09-12 | 2014-01-15 | 上海新时达电气股份有限公司 | 控制工业机器人与变位机协调运动的系统及方法 |
| CN103513612B (zh) * | 2013-09-12 | 2015-09-30 | 上海新时达电气股份有限公司 | 控制工业机器人与变位机协调运动的系统及方法 |
| CN104865898A (zh) * | 2014-02-26 | 2015-08-26 | 温州博纳激光科技有限公司 | 数控机床中处理微小路径段的方法及设备 |
| CN105773620A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-20 | 南京工程学院 | 基于倍四元数的工业机器人自由曲线的轨迹规划控制方法 |
| CN111152224A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 温州大学 | 一种双重寻优的机器人运动轨迹优化方法 |
| CN111152224B (zh) * | 2020-01-10 | 2022-05-10 | 温州大学 | 一种双重寻优的机器人运动轨迹优化方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tajima et al. | Accurate interpolation of machining tool-paths based on FIR filtering | |
| JPS60262213A (ja) | 産業用ロボツトの運動制御方法 | |
| WO2013140679A1 (ja) | 軌跡制御装置 | |
| Xiao et al. | Smooth and near time‐optimal trajectory planning of industrial robots for online applications | |
| JP6012560B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| WO1996035980A1 (fr) | Procede et dispositif d'interpolation d'une surface de forme libre et appareil correspondant | |
| US4683543A (en) | Time-based interpolation control of a robot | |
| JPS61156309A (ja) | 速度段差平滑機能を備えた数値制御装置 | |
| CN113084792A (zh) | 关节奇异区域的确定方法、机器人及存储装置 | |
| JPS60262214A (ja) | 加工中心経路の補正方法 | |
| JP2790643B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| Sun et al. | A novel tool path smoothing algorithm of 6R manipulator considering pose-dependent dynamics by designing asymmetrical FIR filters | |
| JPS63205709A (ja) | パルス分配方法 | |
| JPH0695294B2 (ja) | 産業用ロボットの軌跡補間方法 | |
| JP6046994B2 (ja) | 制御装置 | |
| Kaewsaiha et al. | A combined linear and circular-arc approximation of curves for feedrate smoothing of CNC machining | |
| JP2521449B2 (ja) | 軌跡制御装置 | |
| CN114102596B (zh) | 运动机构的运动控制方法、装置、电子设备及介质 | |
| US11513501B2 (en) | Numerical controller, CNC machine tool, numerical control method and non-transitory computer readable medium recording a numerical control program | |
| JP4340208B2 (ja) | パラレルメカニズム工作機械の位置制御装置 | |
| JPH0623928B2 (ja) | ロボツトハンドの軌道修正方法 | |
| JPH0830978B2 (ja) | 産業用ロボットの教示・再生方法 | |
| JPH04245505A (ja) | 速度制御装置および数値制御送り速度制御方法 | |
| JPH1148176A (ja) | ロボット位置教示装置 | |
| JPH04276802A (ja) | サーボモータの制御方法 |