JPS61117605A - ロボツトの制御方法 - Google Patents
ロボツトの制御方法Info
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- JPS61117605A JPS61117605A JP23831784A JP23831784A JPS61117605A JP S61117605 A JPS61117605 A JP S61117605A JP 23831784 A JP23831784 A JP 23831784A JP 23831784 A JP23831784 A JP 23831784A JP S61117605 A JPS61117605 A JP S61117605A
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- Japan
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- processing
- robot
- data
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- Pending
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- 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
- G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
- G05B19/4142—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by the use of a microprocessor
-
- 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
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34076—Shared, common or dual port memory, ram
-
- 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
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34402—Synchronize programs for machines, processes, tasks, if one stops other also
-
- 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
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37357—Force, pressure, weight or deflection
-
- 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
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
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〕
本発明はロボットの制御方法に係り、ロボットの制御系
統を構成している各処理装置を併行して作動せしめ得る
ように改良した制御方法に関するものである。
統を構成している各処理装置を併行して作動せしめ得る
ように改良した制御方法に関するものである。
ロボットの制御装置および制御方法については種々の研
究、創作が開始されているが、本発明に最も近い先行技
術としては実開昭５８−８４８８２０ボツト制御装置、
実開昭５６−１７８８０５ Ｃ：Ｉボット制御装置、特
開昭５８−７１０８７Ｃ２ボツトアームを、非プログラ
ムに沿って自動的に動かす装置が公知である。しかし、
これらの従来技術においては、センナフィードバックや
複雑な機構を制御する場合その処理時間が増大すると共
に処理時間も変化し、その制御の構成が難かしくなると
共にその制御のサンプリング周期が増大し制御能力が減
少するという問題が生じた。
究、創作が開始されているが、本発明に最も近い先行技
術としては実開昭５８−８４８８２０ボツト制御装置、
実開昭５６−１７８８０５ Ｃ：Ｉボット制御装置、特
開昭５８−７１０８７Ｃ２ボツトアームを、非プログラ
ムに沿って自動的に動かす装置が公知である。しかし、
これらの従来技術においては、センナフィードバックや
複雑な機構を制御する場合その処理時間が増大すると共
に処理時間も変化し、その制御の構成が難かしくなると
共にその制御のサンプリング周期が増大し制御能力が減
少するという問題が生じた。
上記の問題を第２図について詳細に説明する。
ｆａ２図はセンサフィードバックを行いながらロボット
を動作させる場合のフローを示している。ブロック１で
力センサの情報をＩｌｏより読みこみ、センサＫかかる
力？、を求める。ブロック２では視覚によシ目標とすべ
き物体の位置の本来あるべき位置からの偏差ΔＰｖを求
める、ブロック３ではロボットのアクチュエータの変位
からロボット現在位置と姿勢ＰＲおよび速度■８を求め
る、ブロック４はブロック１とブロック２とのデータを
ブロック３で求めたロボットの位置・姿勢に従って、ブ
ロック５の動作指示器が用いられるデータに座標変換等
圧より処理して、ブロック５に送る。ブロック５ではロ
ボットが次に動くべき位置や方向を算出し、ブロック６
でそれをアクチュエータの速度や位置に変換し、ブロッ
ク７でロボットのサーボ制御器に指令を指示するこれら
のブロックなくシ返し実行する事によりロボットはある
目標に向って動く事になる。この様な処理では、各ブロ
ックの処理時間の単純な加算が全体のサーボ周期になシ
、種々の機能を組込むたびに周期が延びる。また、視覚
等の比較的処理に時間を要するものがあると、ロボット
の正常なサーボ周期を確保する事が困難になる。
を動作させる場合のフローを示している。ブロック１で
力センサの情報をＩｌｏより読みこみ、センサＫかかる
力？、を求める。ブロック２では視覚によシ目標とすべ
き物体の位置の本来あるべき位置からの偏差ΔＰｖを求
める、ブロック３ではロボットのアクチュエータの変位
からロボット現在位置と姿勢ＰＲおよび速度■８を求め
る、ブロック４はブロック１とブロック２とのデータを
ブロック３で求めたロボットの位置・姿勢に従って、ブ
ロック５の動作指示器が用いられるデータに座標変換等
圧より処理して、ブロック５に送る。ブロック５ではロ
ボットが次に動くべき位置や方向を算出し、ブロック６
でそれをアクチュエータの速度や位置に変換し、ブロッ
ク７でロボットのサーボ制御器に指令を指示するこれら
のブロックなくシ返し実行する事によりロボットはある
目標に向って動く事になる。この様な処理では、各ブロ
ックの処理時間の単純な加算が全体のサーボ周期になシ
、種々の機能を組込むたびに周期が延びる。また、視覚
等の比較的処理に時間を要するものがあると、ロボット
の正常なサーボ周期を確保する事が困難になる。
本発明の目的は、前記問題点を解決する事にあって、ロ
ボットを制御するために必要な処理を、簡便にシステム
に組み込み、なおかつ処理時間の変動や長さの違いくよ
って同期させる事が難かしい関連した処理単位を容易に
同期させて併行して作動せしめ得る方法を提供しようと
するものである。
ボットを制御するために必要な処理を、簡便にシステム
に組み込み、なおかつ処理時間の変動や長さの違いくよ
って同期させる事が難かしい関連した処理単位を容易に
同期させて併行して作動せしめ得る方法を提供しようと
するものである。
上記目的を達成するため本発明によるロボットの制御方
法は、その処理を単独で処理可能なモジュール単位に分
割し、それ自体を独立したハードウェア上で処理可能く
して、その処理に必要なデータをテーブル上に設けて各
モジュールが参照し、その結果をまたテーブル上にセッ
トするようＫして並列処理を可能ならしめることを特長
とする。
法は、その処理を単独で処理可能なモジュール単位に分
割し、それ自体を独立したハードウェア上で処理可能く
して、その処理に必要なデータをテーブル上に設けて各
モジュールが参照し、その結果をまたテーブル上にセッ
トするようＫして並列処理を可能ならしめることを特長
とする。
第６図は本発明方法を実施するために構成した制御回路
の１例を示す。
の１例を示す。
以下本発明の一実施例を説明する。第３図は、本発明を
具体的に実現するために用意した回路の一例である。主
制御ＣＰＵ８にティチングボックス１０とコントロール
用キーボードティスプレィ１１とがローカルに結合され
主に対操作者とのコミュニケーションと統括ＣＰＵとし
ての動作指示を行う役割を負っている。座標変換ＣＰＵ
９はロボットのアクチュエータのデータよシロボットの
現在位置プおよび速度Ｖを算出する事を行なう。
具体的に実現するために用意した回路の一例である。主
制御ＣＰＵ８にティチングボックス１０とコントロール
用キーボードティスプレィ１１とがローカルに結合され
主に対操作者とのコミュニケーションと統括ＣＰＵとし
ての動作指示を行う役割を負っている。座標変換ＣＰＵ
９はロボットのアクチュエータのデータよシロボットの
現在位置プおよび速度Ｖを算出する事を行なう。
サーボＣＰＵ１９Ｈ主制御ＣＰＵ８よりの指示に従いロ
ボットのアクチュエータの位置または速度を制御しロボ
ット本体の動作を実際に行うためのものである。力セン
サＣＰＵ２１はロボットの手先に取シつけられた力セン
サ２２の出力信号からロボットの現在位置く関係した手
先の自重等を補正し、ロボットの手先Ｋかかる細枠な外
力を算出することを行う。高速通信モジュール１５は視
覚装置よシ送られて来る視覚データである目標物とロボ
ットの位置誤差ΔＰを周期的に求めることを行う。これ
らはすべて実時間で動き、最終的にロボットを視触覚セ
ンサフィードバックを行ないながら制御し動作させるこ
とになる。これらの処理は互いにデータを交換しながら
同期して動作する必要がある。ここで問題となるのはこ
れらの処理モジュール間の同期の問題である。たとえば
割込による同期であると各処理モジュール間での処理時
間の違いあるいは処理内容による処理時間の変化等に対
処する事は難かしい。
ボットのアクチュエータの位置または速度を制御しロボ
ット本体の動作を実際に行うためのものである。力セン
サＣＰＵ２１はロボットの手先に取シつけられた力セン
サ２２の出力信号からロボットの現在位置く関係した手
先の自重等を補正し、ロボットの手先Ｋかかる細枠な外
力を算出することを行う。高速通信モジュール１５は視
覚装置よシ送られて来る視覚データである目標物とロボ
ットの位置誤差ΔＰを周期的に求めることを行う。これ
らはすべて実時間で動き、最終的にロボットを視触覚セ
ンサフィードバックを行ないながら制御し動作させるこ
とになる。これらの処理は互いにデータを交換しながら
同期して動作する必要がある。ここで問題となるのはこ
れらの処理モジュール間の同期の問題である。たとえば
割込による同期であると各処理モジュール間での処理時
間の違いあるいは処理内容による処理時間の変化等に対
処する事は難かしい。
たとえばロボットのサーボ周期は１ｍ８〜２０ｍ５であ
るが、視覚装置は５０ｍ５〜１００ｍ５程度かがる場合
が多く、これだけの処理時間の違いをシステム的に吸収
するにはそれ専用にノ・−ドウエアとソフトウェアとを
構成しなければならず汎用的なものにするには難かしい
。
るが、視覚装置は５０ｍ５〜１００ｍ５程度かがる場合
が多く、これだけの処理時間の違いをシステム的に吸収
するにはそれ専用にノ・−ドウエアとソフトウェアとを
構成しなければならず汎用的なものにするには難かしい
。
また同期をとるために、各モジュール間でのスタート指
令を発行する場合のタイミングの取り方が難かしい。
令を発行する場合のタイミングの取り方が難かしい。
以上によシこれらの処理モジュールの同期をとることは
難かしい。
難かしい。
第１図は上記の困難を解消するために構成した本発明の
制御方法の１実施例の説明図である。
制御方法の１実施例の説明図である。
まず処理モジュールの構成を考える場合の指針を述べる
。
。
（ａ） 各処理モジュールはハードウェアでもソフト
ウェアにおいても独立性を重視し、それ自体単独で機能
する様にする。
ウェアにおいても独立性を重視し、それ自体単独で機能
する様にする。
（ｂ） 各処理モジュール間で交換するデータは極力
少なくしかつ一般的な形式で行う。
少なくしかつ一般的な形式で行う。
（Ｃ） 割込等のハードウェア的手段には同期をとら
ない。
ない。
これらの指示を具体化したモジュールとして本図の各モ
ジュールがある。これらは本発明による第６図の共通Ｒ
ＡＭ２０にあるデータテーブルを参照しながら動作する
様にしである。すなわち各モジュールはこのデータテー
ブルの内容のみを入力および出力として動作する。すな
わちロボットの動作指示モジュールはその出力であるロ
ボットの次の目標値すなわち位置あるいは速度をこのテ
ーブルに書込み、あとの処理はサーボ処理モジュールＫ
まかせる。また力センサモジュールは力センサの出力信
号をテーブル上のロボット現在位置Ｐより、ハンド等の
自重分を補正して細枠な外力Ｆ１Ｍを算出しこれをテー
ブル上に書込む。視覚処理モジュールも同様に視覚偏差
ΔＰを書き込み、これらのテーブル上のデータはハード
ウェアの固有な要因に影響されず一般的なデータ形式に
しである。
ジュールがある。これらは本発明による第６図の共通Ｒ
ＡＭ２０にあるデータテーブルを参照しながら動作する
様にしである。すなわち各モジュールはこのデータテー
ブルの内容のみを入力および出力として動作する。すな
わちロボットの動作指示モジュールはその出力であるロ
ボットの次の目標値すなわち位置あるいは速度をこのテ
ーブルに書込み、あとの処理はサーボ処理モジュールＫ
まかせる。また力センサモジュールは力センサの出力信
号をテーブル上のロボット現在位置Ｐより、ハンド等の
自重分を補正して細枠な外力Ｆ１Ｍを算出しこれをテー
ブル上に書込む。視覚処理モジュールも同様に視覚偏差
ΔＰを書き込み、これらのテーブル上のデータはハード
ウェアの固有な要因に影響されず一般的なデータ形式に
しである。
本実施例の特長は、これらのデータは、データの確立を
示すフラグとその時刻、および処理の時間を示す周期時
間を示すタイムとモジュール自体の生死を示すＡＣＫの
各フラグによシ制御同期する様にしであることである。
示すフラグとその時刻、および処理の時間を示す周期時
間を示すタイムとモジュール自体の生死を示すＡＣＫの
各フラグによシ制御同期する様にしであることである。
これによシ各モジュールはこのテーブルをハードウェア
と仮想的に同一視して取扱う事ができる。また処理は明
らかに並列処理く適しているが、時分割くよって１つの
ＣＰＵで実行する事も可能である。
と仮想的に同一視して取扱う事ができる。また処理は明
らかに並列処理く適しているが、時分割くよって１つの
ＣＰＵで実行する事も可能である。
以上述べた如く本発明によれば、複雑化するロボットの
制御を並列処理して高速化できる・と共にその各処理単
位の処理時間の違いおよび変動に対して容易に各処理モ
ジュール間で同期が図れる効果がある。また各処理モジ
ュールは単一の機能で済み、ソフトウェアの構成が明確
になると共にその開発が容易になるという副次的効果も
ある。
制御を並列処理して高速化できる・と共にその各処理単
位の処理時間の違いおよび変動に対して容易に各処理モ
ジュール間で同期が図れる効果がある。また各処理モジ
ュールは単一の機能で済み、ソフトウェアの構成が明確
になると共にその開発が容易になるという副次的効果も
ある。
第１図は本発明方法の１実施例の説明図である。
第２図は従来技術によるセンサフィードバックを行いつ
つ動作するロボットの制御方法を示すフロー図である。 第３図は本発明方法を実施するため代理人升埋士 高
倫 明 天゛ り ｌ 図 Ｘ ２ 図 才 ３ 図
つ動作するロボットの制御方法を示すフロー図である。 第３図は本発明方法を実施するため代理人升埋士 高
倫 明 天゛ り ｌ 図 Ｘ ２ 図 才 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ロボットの制御方法において、ロボットの各データ
処理についてそれぞれ独立した処理機能を設け、制御を
受ける機構の現在状態およびセンサの検出信号を一般的
なデータに変換してコンピュータのメモリ上に周期的に
書き込みを行い、前記の各処理機能の間でデータテーブ
ルの受渡しを行わせ、該各処理機能ごとに併行してデー
タ処理を行なわせることを特徴とするロボットの制御方
法。 ２、前記のそれぞれ独立した処理機能を上位と下位とに
区分し、上位レベルの処理は前記のメモリ上に書き込ま
れたデータを変更することによって行い、かつ、ハード
に直結した入出力、及び制御の操作は、上位レベルから
独立した下位レベルの処理モジュールによって行い、上
記の上位レベルの処理と下位レベルの処理はそれぞれの
処理周期によって行うことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のロボットの制御方法。 ３、前記のメモリ上のフラグ及びデータによって各モジ
ュール間の連絡、起動を行い、かつ、データは処理時間
、処理時刻を含んだものとして各処理モジュールの処理
時間を知り得るようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は同第２項に記載のロボットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23831784A JPS61117605A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | ロボツトの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23831784A JPS61117605A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | ロボツトの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117605A true JPS61117605A (ja) | 1986-06-05 |
Family
ID=17028407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23831784A Pending JPS61117605A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | ロボツトの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117605A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01173204A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| JPH01191902A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Okuma Mach Works Ltd | 数値制御方法 |
| US4942512A (en) * | 1987-05-21 | 1990-07-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control method of robot system and apparatus for realizing the same |
| EP0446733A2 (en) * | 1990-03-02 | 1991-09-18 | Kabushiki Kaisha Sg | Servo control system |
| JP2006344136A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Fanuc Ltd | ロボット制御装置 |
| JP2012096338A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Canon Inc | ロボット制御装置 |
| KR20170034752A (ko) * | 2015-09-21 | 2017-03-29 | 주식회사 레인보우 | 실시간 로봇 시스템, 로봇 시스템 제어 장치 및 로봇 시스템 제어 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162102A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical value control device |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP23831784A patent/JPS61117605A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS56162102A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical value control device |
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| KR20170034752A (ko) * | 2015-09-21 | 2017-03-29 | 주식회사 레인보우 | 실시간 로봇 시스템, 로봇 시스템 제어 장치 및 로봇 시스템 제어 방법 |
| KR20170034753A (ko) * | 2015-09-21 | 2017-03-29 | 주식회사 레인보우 | 스텝 기반 실시간 디바이스 시스템 제어 방법, 디바이스 시스템 제어 장치 및 스텝 기반 디바이스 제어 시스템 |
| JP2018535468A (ja) * | 2015-09-21 | 2018-11-29 | レインボー ロボティックスＲａｉｎｂｏｗ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ | Ｇｐｏｓ連動型リアルタイムロボット制御システム及びこれを用いたリアルタイムデバイス制御システム |
| US11135719B2 (en) | 2015-09-21 | 2021-10-05 | Rainbow Robotics | Real-time control system, real-time control device and system control method |
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