JPS61114309A - 多軸ロボツトの制御装置 - Google Patents
多軸ロボツトの制御装置Info
- Publication number
- JPS61114309A JPS61114309A JP23501884A JP23501884A JPS61114309A JP S61114309 A JPS61114309 A JP S61114309A JP 23501884 A JP23501884 A JP 23501884A JP 23501884 A JP23501884 A JP 23501884A JP S61114309 A JPS61114309 A JP S61114309A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive control
- calculation
- control amount
- robot
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
- B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、多軸（多関節）ロボットの制御装置に関す
る。
る。
従来の多軸ロボットの制御装置としては１例えば第４図
に示すようなものがある。
に示すようなものがある。
これを簡単に説明すると、１は中央制御部であり１例え
ば図示しない３軸ロボツトの各動作軸駆動用のモータ２
〜４を夫々駆動制御する駆動制御手段としてのモータド
ライバ５〜７に夫々駆動制御量に応じた速度指令信号Ｓ
ｖｌ〜Ｓｖ３を与えることにより、各モータ２〜４を駆
動するようになっている。
ば図示しない３軸ロボツトの各動作軸駆動用のモータ２
〜４を夫々駆動制御する駆動制御手段としてのモータド
ライバ５〜７に夫々駆動制御量に応じた速度指令信号Ｓ
ｖｌ〜Ｓｖ３を与えることにより、各モータ２〜４を駆
動するようになっている。
この中央制御部１は、中央処理装置（ＣＰＵ）８、プロ
グラムメモリ（ＲＯＭ） Ｓ、外部メモリを読むデータ
メモリ（ＲＡＭ）１０．入出力インターフェース（Ｉｌ
ｏ）１１．及び各動作軸毎のＤ／Ａ変換器１２〜１４等
によって構成されており、そのＣＰＵ９の働きによって
、ＲＡＭｌ０から各動作軸毎の目標値データ（パルス数
データ）を逐次呼び出して現在値データ（パルス数デー
タ）と比較し、その比較結果に基づいて駆動制御量とし
ての速度指令を演算する。
グラムメモリ（ＲＯＭ） Ｓ、外部メモリを読むデータ
メモリ（ＲＡＭ）１０．入出力インターフェース（Ｉｌ
ｏ）１１．及び各動作軸毎のＤ／Ａ変換器１２〜１４等
によって構成されており、そのＣＰＵ９の働きによって
、ＲＡＭｌ０から各動作軸毎の目標値データ（パルス数
データ）を逐次呼び出して現在値データ（パルス数デー
タ）と比較し、その比較結果に基づいて駆動制御量とし
ての速度指令を演算する。
現在値データは、各動作軸毎のモータ２〜４の出力軸に
取り付けたパルスジェネレータ（エンコ−ダ）１５〜１
７から位置フィードバックされるパルス信号を例えばｒ
ｌｏｌｌでカウントすることによって逐次求められ、そ
の求められたデータは、ＣＰＵ９に読み込まれる。
取り付けたパルスジェネレータ（エンコ−ダ）１５〜１
７から位置フィードバックされるパルス信号を例えばｒ
ｌｏｌｌでカウントすることによって逐次求められ、そ
の求められたデータは、ＣＰＵ９に読み込まれる。
なお、同図中、１８〜２０は夫々モータ２〜４の出力軸
に取り付けたタコジェネレータであり、各々モータドラ
イバ５〜７に速度フィードバックをかけている。
に取り付けたタコジェネレータであり、各々モータドラ
イバ５〜７に速度フィードバックをかけている。
速度指令は、概ね次のようにして演算される。
すなわち、現在値データと目標値データとを比較して１
両者の差（距離を表わすパルス数データ）を演算すると
共ビ、加速時間ｔａ、定速時間ｔｃ。
両者の差（距離を表わすパルス数データ）を演算すると
共ビ、加速時間ｔａ、定速時間ｔｃ。
及び減速時間ｔｄが次のような関係になるようにここで
、υは速度指令（モータ回転速度）、Ｌは現在値データ
と目標値データとの差に比例するモータの回転角である
。
、υは速度指令（モータ回転速度）、Ｌは現在値データ
と目標値データとの差に比例するモータの回転角である
。
そして、第５図（イ）に示すようにνの最大値をモータ
の定格回転数に制限すると共に、ｔａ。
の定格回転数に制限すると共に、ｔａ。
ｔｄを固定に選べば、ｔｃを一義的に決定できる。
したがって、与える速度パターンは、Ｌが大きい場合は
第５図（イ）に示すようになり、又りが小さい場合は同
図（ロ）に示すようになる（但し、制御仕様がＦＴＰ制
御の場合）。
第５図（イ）に示すようになり、又りが小さい場合は同
図（ロ）に示すようになる（但し、制御仕様がＦＴＰ制
御の場合）。
そして、中央制御部１のＣＰＵ９は、第６図に示すよう
に３軸ロボツトの第１軸から順番に前述の演算仕様に基
づく各処理を位置決めが終了するまでサイクリックに行
なって、その都度速度指令をｌ１０１１を介してＤ／Ａ
変換器１２〜１４に与える。
に３軸ロボツトの第１軸から順番に前述の演算仕様に基
づく各処理を位置決めが終了するまでサイクリックに行
なって、その都度速度指令をｌ１０１１を介してＤ／Ａ
変換器１２〜１４に与える。
それによって、Ｄ／Ａ変換器１２〜１４からは。
速度指令が与えられた順番にアナログの速度指令信号５
ｖＩ＝Ｓｖ３が出力されるようになる。
ｖＩ＝Ｓｖ３が出力されるようになる。
すなわち、各Ｄ／Ａ変換器１２〜１４からは、夫々第７
図に・印で示す所定のタイミングで速度指令Ｓｖｌ〜Ｓ
ｖ３が出力される。
図に・印で示す所定のタイミングで速度指令Ｓｖｌ〜Ｓ
ｖ３が出力される。
しかしながら、このような従来の多軸ロボットの制御装
置にあっては、前述したように各軸の速度指令を時系列
的に演算して出力するようになっているめ、軸数が増加
してくると、第１軸に速度指令を出力してから最終軸に
速度指令を出力するまでの時間差が大きくなってくる。
置にあっては、前述したように各軸の速度指令を時系列
的に演算して出力するようになっているめ、軸数が増加
してくると、第１軸に速度指令を出力してから最終軸に
速度指令を出力するまでの時間差が大きくなってくる。
そして、この時間差が無視できない位に大きくなると１
例えば全軸が同時に動かないと周辺装置。
例えば全軸が同時に動かないと周辺装置。
設備とのレイアウトとの関係で、廻りの装置や設備に衝
突してしまうとか、ロボット先端軸の姿勢を正確に制御
できなくなるという問題があった。
突してしまうとか、ロボット先端軸の姿勢を正確に制御
できなくなるという問題があった。
この発明は、このような問題の解決を図ろうとするもの
である。
である。
そこで、この発明による多軸ロボットの制御装置は、第
１図に示すように多軸ロボットＡにおける各軸作輔毎の
駆動制御量を夫々演算する駆動制御量演算手段Ｂと、こ
の駆動制御量演算手段Ｂが各動作軸毎の駆動制御量の演
算を終了したか否かを判定する判定手段Ｃと、この判定
手段Ｃによって各駆動制御量の演算を終了したことを判
定した時に駆動制御量演算手段Ｂが演算した各駆動制御
量を夫々各動作輔毎の駆動制御手段りに同時に出力する
同期出力手段Ｅとによって構成する。
１図に示すように多軸ロボットＡにおける各軸作輔毎の
駆動制御量を夫々演算する駆動制御量演算手段Ｂと、こ
の駆動制御量演算手段Ｂが各動作軸毎の駆動制御量の演
算を終了したか否かを判定する判定手段Ｃと、この判定
手段Ｃによって各駆動制御量の演算を終了したことを判
定した時に駆動制御量演算手段Ｂが演算した各駆動制御
量を夫々各動作輔毎の駆動制御手段りに同時に出力する
同期出力手段Ｅとによって構成する。
このように構成することによって、全動作軸の駆動制御
量の演算を終了するまでに時間がかかつても、それ等を
同時に出力させることが可能になる。
量の演算を終了するまでに時間がかかつても、それ等を
同時に出力させることが可能になる。
以下、この発明の実施例を図面の第２図及び第３図を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
第２＠は、この発明の一実施例を示すブロック構成図で
ある。
ある。
なお、同図中、第４図と対応する部位及び信号名には同
一符号を付して、それ等の説明は省略する。
一符号を付して、それ等の説明は省略する。
同図における中央制御部１′において、２１〜２！１が
同期出力手段としてのラッチ回路であり。
同期出力手段としてのラッチ回路であり。
夫々ｌ１０１１を介して入力されるラッチイネーブル信
号ＬＥＮが非能動状態（例えば０“）の時は、ラッチデ
ータを変化させず、ＬＥＮが能動（アサート）状態（例
えばｌ”）になった時点で。
号ＬＥＮが非能動状態（例えば０“）の時は、ラッチデ
ータを変化させず、ＬＥＮが能動（アサート）状態（例
えばｌ”）になった時点で。
その時に１１０１１から出力されている各動作軸毎の駆
動制御量としての速度指令［）ｖ１〜Ｄｖ３をラッチし
てラッチデータを更新し、それによってその新たにラッ
チした速度指令Ｄｖｌ〜Ｄ ｖ ３を同時にＤ／Ａ変換
器１２〜１４に出力する。
動制御量としての速度指令［）ｖ１〜Ｄｖ３をラッチし
てラッチデータを更新し、それによってその新たにラッ
チした速度指令Ｄｖｌ〜Ｄ ｖ ３を同時にＤ／Ａ変換
器１２〜１４に出力する。
そして、この他のこの発明に係る駆動制御量演算機能及
び判定機能は、中央制御部１′におけるＣＰＵ８に第３
図にフロー図で示すＲＯＭ９に格納されているプログラ
ムを実行させることによって実現している。
び判定機能は、中央制御部１′におけるＣＰＵ８に第３
図にフロー図で示すＲＯＭ９に格納されているプログラ
ムを実行させることによって実現している。
以下、第３図のフロー図を参照しながら、本実施例の作
用を説明する。
用を説明する。
ＣＰＵ８は、３軸ロボツトの予め定めた第１軸の目標値
データをＲＡＭｌ０から呼び出すと共に、ｌ１０１１か
らその第１軸の現在値データを読み込んで１両データか
ら前述した回転角りを演算する。
データをＲＡＭｌ０から呼び出すと共に、ｌ１０１１か
らその第１軸の現在値データを読み込んで１両データか
ら前述した回転角りを演算する。
次に、演算した回転角りを利用して前述したように第１
軸の速度パターンを演算した後、それに基づく駆動制御
量としての速度指令ＤＶＩをその時刻での指令としてｌ
１０１１の所要出力ポートにセットする。
軸の速度パターンを演算した後、それに基づく駆動制御
量としての速度指令ＤＶＩをその時刻での指令としてｌ
１０１１の所要出力ポートにセットする。
なお、この時点ではラッチイネーブル信号ＬＥＮは非能
動状態にあるので、ｌ１０１１にセットしたＤｖｌはラ
ッチ回路２１にはラッチされず。
動状態にあるので、ｌ１０１１にセットしたＤｖｌはラ
ッチ回路２１にはラッチされず。
ラッチデータは前回ラッチされたデータのままである。
そして、軸識別用のｎを＋１インクリメントした後、ｎ
＝４で各動作軸毎の駆動制御量としての速度指令Ｄｖｌ
〜Ｄｖ３の演算を終了したか否かを判定し、ｎ−１でそ
の演算を終了していなければ次の動作軸に関する上記と
同様な処理を行ない、ｎ ＝ ４で各動作軸毎の速度指
令［）ｖｌ〜ｌ） ｖ ３の演算を終了していれば新た
なりＶＩ〜Ｄ ｖ ３の全てがｌ１０１１の所要ボート
にセットされたと云うことで、ラッチイネーブル信号Ｌ
ＥＮを能動（アサート）状態にする。
＝４で各動作軸毎の駆動制御量としての速度指令Ｄｖｌ
〜Ｄｖ３の演算を終了したか否かを判定し、ｎ−１でそ
の演算を終了していなければ次の動作軸に関する上記と
同様な処理を行ない、ｎ ＝ ４で各動作軸毎の速度指
令［）ｖｌ〜ｌ） ｖ ３の演算を終了していれば新た
なりＶＩ〜Ｄ ｖ ３の全てがｌ１０１１の所要ボート
にセットされたと云うことで、ラッチイネーブル信号Ｌ
ＥＮを能動（アサート）状態にする。
それによって、ｌ１０１１の所要ボートに夫々セットさ
れた新たな速度指令Ｄｖ１〜Ｄｖ３が各々ラッチ回路２
１〜２３に時間差なく一斉にラッチされるため、各ラッ
チ回路２３からはその新たな速度指令Ｄｖｌ〜Ｉ） ｖ
３が同時に出力されるようになる。
れた新たな速度指令Ｄｖ１〜Ｄｖ３が各々ラッチ回路２
１〜２３に時間差なく一斉にラッチされるため、各ラッ
チ回路２３からはその新たな速度指令Ｄｖｌ〜Ｉ） ｖ
３が同時に出力されるようになる。
したがって、各ラッチ回路２１〜２３の速度指令ＤｖＩ
−Ｄｖ３を夫々Ｄ／Ａ変換する各Ｄ／Ａ変換器１２〜１
４から各動作軸毎の駆動制御手段としてのモータドライ
バ５〜７に夫々出力される速度指令信号Ｓ ｖ １ ＝
Ｓ ｖ ３は、やはり時間差なく一斉に新たな信号に
切り替り、それによってこの３軸ロボツトは周辺装置や
設備に衝突することなく、教示した姿勢のとおりに動作
することが可能になる。
−Ｄｖ３を夫々Ｄ／Ａ変換する各Ｄ／Ａ変換器１２〜１
４から各動作軸毎の駆動制御手段としてのモータドライ
バ５〜７に夫々出力される速度指令信号Ｓ ｖ １ ＝
Ｓ ｖ ３は、やはり時間差なく一斉に新たな信号に
切り替り、それによってこの３軸ロボツトは周辺装置や
設備に衝突することなく、教示した姿勢のとおりに動作
することが可能になる。
そして、ＣＰＵ８はラッチイネーブル信号ＬＥＮを７サ
ートして、各ラッチ回路２１〜２３に新たな速度指令ｐ
ｖ １〜Ｄｖ３をラッチさせたら。
ートして、各ラッチ回路２１〜２３に新たな速度指令ｐ
ｖ １〜Ｄｖ３をラッチさせたら。
各ラッチイネーブル信号ＬＥＮを非能動状態に戻した後
、ｎ＝１にしてから再び第１軸から上記と同様の処理を
繰り返す。
、ｎ＝１にしてから再び第１軸から上記と同様の処理を
繰り返す。
なお、上記実施例では３軸ロボツトを例に採つて説明し
たが、軸数は２軸以上なら何軸でも良く。
たが、軸数は２軸以上なら何軸でも良く。
又軸数が多い程効果大である。
また、上記実施例では１個のＣＰＵ８によって構成した
中央制御部１′を例に採って説明したが。
中央制御部１′を例に採って説明したが。
各動作軸毎にマイクロコンピュータ構成の中央制御部を
備えた場合にも、やはり各Ｄ／Ａ変換器の前段に夫々ラ
ッチ回路を設けて、各動作軸毎の中央制御部の全てが駆
動制御量の演算を終了した時点でホストＣＰＵからそれ
等の各ラッチ回路にアサートしたラッチイネーブル信号
を出力するようにすれば、同様な効果を奏する。
備えた場合にも、やはり各Ｄ／Ａ変換器の前段に夫々ラ
ッチ回路を設けて、各動作軸毎の中央制御部の全てが駆
動制御量の演算を終了した時点でホストＣＰＵからそれ
等の各ラッチ回路にアサートしたラッチイネーブル信号
を出力するようにすれば、同様な効果を奏する。
以上説明してきたように、この発明によれば、全動作軸
の駆動制御量（速度指令）の計算が終了した時点で各計
算結果を夫々各動作輔毎の駆動制御手段に一斉に出力す
るようにしたため、制御する軸数が増加しても、第１軸
と最終軸の制御を例えばμｓｅｃの時間差もなく同時に
行うことができ。
の駆動制御量（速度指令）の計算が終了した時点で各計
算結果を夫々各動作輔毎の駆動制御手段に一斉に出力す
るようにしたため、制御する軸数が増加しても、第１軸
と最終軸の制御を例えばμｓｅｃの時間差もなく同時に
行うことができ。
それによって狭い場所の中で高速で動作しなければなら
ないようなアプリケーションにおいても、周辺装置等に
衝突することなく教示どおりの姿勢でロボットを動作さ
せることが可能となる。
ないようなアプリケーションにおいても、周辺装置等に
衝突することなく教示どおりの姿勢でロボットを動作さ
せることが可能となる。
第１図は、この発明の構成を示すブロック図。
第２図は、この発明の一実施例を示すブロック構成図、
第３図は、第２図のＣＰＵ１３が実行するプログラムの
一例を示すフロー図、 第４図は、多軸ロボットの制御装置の従来例を示すブロ
ック構成図、 第５図は、速度指令の演算説明に供する線図。 第６図は、第４図のＣＰＵ５が実行するプログラムのフ
ロー図。 第７図は、速度指令の出力タイミングを示す線図である
。 １．１′・・・中央制御部 ２〜４・・・モータ５〜
７・・・モータドライバ（駆動制御手段）８・・・中央
処理装置（ＣＰ Ｕ） ９・・・プログラムメモリ （ＲＯＭ）１０・・・デー
タメモリ（ＲＡＭ） １１・・・入出力インターフェース（Ｉ １０）１２〜
１４・・・Ｄ／Ａ変換器 １５〜１７・・・パルスジェネレータ １８〜２０・・・タコジェネレータ ２１〜２３・・・ラッチ回路（同期出力手段）第５図 （イ）
（Ｏ）第７図 １−ｔ・−Ｈ 第６図
一例を示すフロー図、 第４図は、多軸ロボットの制御装置の従来例を示すブロ
ック構成図、 第５図は、速度指令の演算説明に供する線図。 第６図は、第４図のＣＰＵ５が実行するプログラムのフ
ロー図。 第７図は、速度指令の出力タイミングを示す線図である
。 １．１′・・・中央制御部 ２〜４・・・モータ５〜
７・・・モータドライバ（駆動制御手段）８・・・中央
処理装置（ＣＰ Ｕ） ９・・・プログラムメモリ （ＲＯＭ）１０・・・デー
タメモリ（ＲＡＭ） １１・・・入出力インターフェース（Ｉ １０）１２〜
１４・・・Ｄ／Ａ変換器 １５〜１７・・・パルスジェネレータ １８〜２０・・・タコジェネレータ ２１〜２３・・・ラッチ回路（同期出力手段）第５図 （イ）
（Ｏ）第７図 １−ｔ・−Ｈ 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多軸ロボットにおける各動作軸部の駆動制御量を夫
々演算する駆動制御量演算手段と、 この駆動制御量演算手段が前記各動作軸毎の駆動制御量
の演算を終了したか否かを判定する判定手段と、 この判定手段によつて前記演算が終了したことを判定し
た時に前記駆動制御量演算手段が演算した各駆動制御量
を夫々前記各動作軸毎の駆動制御手段に同時に出力する
同期出力手段とによつて構成したことを特徴とする多軸
ロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23501884A JPS61114309A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 多軸ロボツトの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23501884A JPS61114309A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 多軸ロボツトの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114309A true JPS61114309A (ja) | 1986-06-02 |
Family
ID=16979852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23501884A Pending JPS61114309A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 多軸ロボツトの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61114309A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01152509A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃ制御方式 |
| JPH01152508A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃ制御方式 |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP23501884A patent/JPS61114309A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01152509A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃ制御方式 |
| JPH01152508A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃ制御方式 |
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