JPS62106516A - 産業用ロボツトのア−ム制御装置 - Google Patents
産業用ロボツトのア−ム制御装置Info
- Publication number
- JPS62106516A JPS62106516A JP24687585A JP24687585A JPS62106516A JP S62106516 A JPS62106516 A JP S62106516A JP 24687585 A JP24687585 A JP 24687585A JP 24687585 A JP24687585 A JP 24687585A JP S62106516 A JPS62106516 A JP S62106516A
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- Japan
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- arm
- gain
- load
- load weight
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- Pending
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- Control Of Position Or Direction (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】
［発明の技術分野］
本発明は、アームの負１＋’ｌ ＩＩ！ Ｈに応じて最
適なフィー、ドパツク制御を行い得るようにした産業用
ロボットのアーム制御装置に関する。
適なフィー、ドパツク制御を行い得るようにした産業用
ロボットのアーム制御装置に関する。
［発明の技術的背景コ
ｉｌ！： 宋より、産業用ロボットのアームの動作は、
アームの位置を検出する位ｉλ検出器からの出力信号に
基いてフィードバック制御されるようになっていた。
アームの位置を検出する位ｉλ検出器からの出力信号に
基いてフィードバック制御されるようになっていた。
この場合、最適制御を行うにはフィードバック制御系の
ゲインをある程度人きくして適正なオバーシュートＱ（
行過ぎＱ）を確保する必要があるが、しかしゲインが大
き過ぎるとオバーシュートはが大きくなり過ぎてハンチ
ング（制御系の振動）が生じてしまうから、このような
現象が生じない範囲でゲインを設定する必要がある。し
かも、アーム先端のハンドで把持する部品の重量即ち負
荷ｊ（’ＣＱが異なればこれに応じてゲインの最適値も
異なる。このような＋ｌｌ情から、従来においては、ハ
ンドで把持ｉ■能な種々市ホの異なる部品のうち最も把
持頻度が高いとｒ想される種類の部品の１Ｔｉｔｌｉｔ
を定格負荷重はとし、この定格負荷重量を基準にして前
述した範囲内でゲインが設定されていた。
ゲインをある程度人きくして適正なオバーシュートＱ（
行過ぎＱ）を確保する必要があるが、しかしゲインが大
き過ぎるとオバーシュートはが大きくなり過ぎてハンチ
ング（制御系の振動）が生じてしまうから、このような
現象が生じない範囲でゲインを設定する必要がある。し
かも、アーム先端のハンドで把持する部品の重量即ち負
荷ｊ（’ＣＱが異なればこれに応じてゲインの最適値も
異なる。このような＋ｌｌ情から、従来においては、ハ
ンドで把持ｉ■能な種々市ホの異なる部品のうち最も把
持頻度が高いとｒ想される種類の部品の１Ｔｉｔｌｉｔ
を定格負荷重はとし、この定格負荷重量を基準にして前
述した範囲内でゲインが設定されていた。
［背景技術の問題点］
上記従来構成では、負６：Ｉ重二が定格負荷重量と同一
の場合には最適制御となるが、負荷重量が重くなると機
械系の慣性が大きくなることからオーバーシュートはが
大きくなり過ぎて／１ンチングが生じてしまう。反対に
、負荷重量か軽い場合には本来的に制御系のゲインを設
定ゲイン（定格負荷重ハを基準にしてｒ・め設定された
ゲイン）よりも大きくして制御系の応答性を向上させる
余地があるにも拘らず、実際には設定ゲインに固定され
たままであるから、最良の応答性を得ることができない
。以」二の点から、従来構造のものでは、負６：ｊ重二
に応じた最適制御を行うことができないという問題点が
あった。
の場合には最適制御となるが、負荷重量が重くなると機
械系の慣性が大きくなることからオーバーシュートはが
大きくなり過ぎて／１ンチングが生じてしまう。反対に
、負荷重量か軽い場合には本来的に制御系のゲインを設
定ゲイン（定格負荷重ハを基準にしてｒ・め設定された
ゲイン）よりも大きくして制御系の応答性を向上させる
余地があるにも拘らず、実際には設定ゲインに固定され
たままであるから、最良の応答性を得ることができない
。以」二の点から、従来構造のものでは、負６：ｊ重二
に応じた最適制御を行うことができないという問題点が
あった。
［発明の目的コ
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、従ってそ
の目的は、アームの負荷ｍＷに応じてフィードバック制
御系のゲインを自動的に調節することができて、常にア
ームの負イ’＋ニア重量に応じた最適制御を行い得る産
業用ロボット、のアーム制御装置を提供するにある。
の目的は、アームの負荷ｍＷに応じてフィードバック制
御系のゲインを自動的に調節することができて、常にア
ームの負イ’＋ニア重量に応じた最適制御を行い得る産
業用ロボット、のアーム制御装置を提供するにある。
［発明の概要］
本発明は、アームの負荷ｉｒｉ、 ｒ：Ｌを検出するｉ
ｎハ険出出手段設けると共に、前記アームの動作を制御
するフィードバック制御系のゲインを前記徂に検出−１
段による検出重量に基き前記負ｆ；：ｉ重量が人なる程
小になるように調節するゲイン調節り段を設けた構成と
し、以って常に負イ：：１重皿に応じた最適なゲインで
制御できるようにしたものである。
ｎハ険出出手段設けると共に、前記アームの動作を制御
するフィードバック制御系のゲインを前記徂に検出−１
段による検出重量に基き前記負ｆ；：ｉ重量が人なる程
小になるように調節するゲイン調節り段を設けた構成と
し、以って常に負イ：：１重皿に応じた最適なゲインで
制御できるようにしたものである。
［発明の実施例］
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。１
は産業用ロボットのアームで、これの先端部には部品（
図示せず）を把持するためのハンド２が設けられている
。３は減速機Ｉｔ４を介してアーム１を駆動するサーボ
モータ、５はアーム１の旋回速度を検出する速度検出器
、６はアーム１の旋回位置を検出する位置検出器、７は
例えば積分器から成る第１の補償器で、これの入力側の
第１の加算点８に前記位置検出器６の出力信号たる検出
位置信号がフィードバックされる。９は第１の補償器７
とサーボモータ３との間に直列に設けた第２の補償器で
、これは例えばＰＩＤ制御回路又は位相進み遅れ回路か
ら構成され、その入力端の第２の加算点１０に速度検出
器５の出力信号たる検出速度信号がフィードバックされ
る。この場合、第１及び第２の両補償器７，９はそのゲ
インが後述するゲイン調節手段１２により自動的に調節
されるように構成され、未調節状態におけるゲイン（以
下、「基準ゲイン」と称す）がハンド２で把持可能な部
品の平均的な重量（以下、「基準電＝」と称す）におい
て最適なオーバーシュート＝を生じるように設定されて
いる。而して、１１はアーム１のハンド２に把持させた
部品の重量即ち負６：Ｉ重量を検出する重量検出手段で
、これは例えば歪みゲージセンサから成り、アーム１先
端のうち負荷重量を受は得る部位に取付けられてその歪
み量により負荷重量を検出するものである。１２はゲイ
ン調節手段であり、これはフィードバック制御系のゲイ
ン即ち第１及び第２の両補償器７゜９のゲインを前記）
ｎは検出手段１１による検出ｉｎはに基き負荷屯礒が大
なる程小になるように調節するものである。具体的には
、このゲイン調節手段１２において重ｒ：Ｌ検出手段１
１の出力信号たる検出重量の信号を予め設定された基準
重葺値比較し、検出重量が基桑重量よりも小さい場合に
は第１及び第２の両補償器７．９のゲインを検出重量と
基準重量との偏差（以下、「重量偏差」と称す）に応じ
た補正値骨だけ基準ゲインよりも大きくするような袖Ｉ
Ｉ：、信号を両補償器７．９に１７．え、検出ｉＴｉ、
１２が基準ｉｎ＝よりも大きい場合には両袖償器７゜
９のゲインを基準ゲインよりも市ハ偏差に応じた補正値
骨だけ小さくするような補正信号を両補償器７．９に与
えるものである。この場合、ゲインのｈａ市値は種々異
なる重は偏差に対してなめ求めておき、これをテーブル
化して図示しないロボットコントローラに記憶させてお
く。
は産業用ロボットのアームで、これの先端部には部品（
図示せず）を把持するためのハンド２が設けられている
。３は減速機Ｉｔ４を介してアーム１を駆動するサーボ
モータ、５はアーム１の旋回速度を検出する速度検出器
、６はアーム１の旋回位置を検出する位置検出器、７は
例えば積分器から成る第１の補償器で、これの入力側の
第１の加算点８に前記位置検出器６の出力信号たる検出
位置信号がフィードバックされる。９は第１の補償器７
とサーボモータ３との間に直列に設けた第２の補償器で
、これは例えばＰＩＤ制御回路又は位相進み遅れ回路か
ら構成され、その入力端の第２の加算点１０に速度検出
器５の出力信号たる検出速度信号がフィードバックされ
る。この場合、第１及び第２の両補償器７，９はそのゲ
インが後述するゲイン調節手段１２により自動的に調節
されるように構成され、未調節状態におけるゲイン（以
下、「基準ゲイン」と称す）がハンド２で把持可能な部
品の平均的な重量（以下、「基準電＝」と称す）におい
て最適なオーバーシュート＝を生じるように設定されて
いる。而して、１１はアーム１のハンド２に把持させた
部品の重量即ち負６：Ｉ重量を検出する重量検出手段で
、これは例えば歪みゲージセンサから成り、アーム１先
端のうち負荷重量を受は得る部位に取付けられてその歪
み量により負荷重量を検出するものである。１２はゲイ
ン調節手段であり、これはフィードバック制御系のゲイ
ン即ち第１及び第２の両補償器７゜９のゲインを前記）
ｎは検出手段１１による検出ｉｎはに基き負荷屯礒が大
なる程小になるように調節するものである。具体的には
、このゲイン調節手段１２において重ｒ：Ｌ検出手段１
１の出力信号たる検出重量の信号を予め設定された基準
重葺値比較し、検出重量が基桑重量よりも小さい場合に
は第１及び第２の両補償器７．９のゲインを検出重量と
基準重量との偏差（以下、「重量偏差」と称す）に応じ
た補正値骨だけ基準ゲインよりも大きくするような袖Ｉ
Ｉ：、信号を両補償器７．９に１７．え、検出ｉＴｉ、
１２が基準ｉｎ＝よりも大きい場合には両袖償器７゜
９のゲインを基準ゲインよりも市ハ偏差に応じた補正値
骨だけ小さくするような補正信号を両補償器７．９に与
えるものである。この場合、ゲインのｈａ市値は種々異
なる重は偏差に対してなめ求めておき、これをテーブル
化して図示しないロボットコントローラに記憶させてお
く。
次に、上記構成の作用を第２図に示すフローチャートに
従って説明する。アーム１を部品の把持位置に移動して
ハンド２で部品（負６：Ｉ）を把持すると、ｍＱ検出手
段１１により負（＋ニア ｍ ｍが検出されて、この重
量検出手段１１から検出重量の信号がゲイン調節手段１
２に人力される。そして、このゲイン調節手段１２にお
いて検出１ｒ！量とＪに 弗ｉｒｉ。
従って説明する。アーム１を部品の把持位置に移動して
ハンド２で部品（負６：Ｉ）を把持すると、ｍＱ検出手
段１１により負（＋ニア ｍ ｍが検出されて、この重
量検出手段１１から検出重量の信号がゲイン調節手段１
２に人力される。そして、このゲイン調節手段１２にお
いて検出１ｒ！量とＪに 弗ｉｒｉ。
はとのｉＴｉ、’ Ｑ偏差が求められ、その重量偏差に
応じた補正値がロボットコントローラに記憶されたテー
ブルから読み込まれた後、その補正値に応じた捕Ｗ、信
号がゲイン、調節手段１２から第１及び第２の両袖（Ｑ
器７．９に与えられる。これによって、両補償器７．９
のゲインが基準ゲインに補正値（検出器；が基準重量よ
りも大きい場合には負の補正ＩＩｉ′Ｉ）を加えた値に
なるように調節され、以後調節されたゲイン即ち負（；
：１重量に応じた最適なゲインでアーム１の動作が制御
される。この制御時には位；を検出器６により検出した
アーム１の検出位置に応じた出力信号を第１の加算点８
ヘフイートバツクし、第１の補償器７において前記検出
位置と１１標位置（負荷を１ｊｆ運ぶ位置）との位置偏
差を最終的に零にするように第２の補償イ；９側に速度
指令を与えると共に、速度検出器５により検出したアー
ム１の旋回速度に応じた出力信号を第２の加算点１０ヘ
フイードバツクし、第２の補償器９において前記検出速
度と第１の補償器７からの速度指令との速度偏差を最終
的に零にするようにサーボモータ３を制御するものであ
る。その後、アーム１のハンド２で新たな部品を把持す
る毎に−１一連した工程が繰返される。
応じた補正値がロボットコントローラに記憶されたテー
ブルから読み込まれた後、その補正値に応じた捕Ｗ、信
号がゲイン、調節手段１２から第１及び第２の両袖（Ｑ
器７．９に与えられる。これによって、両補償器７．９
のゲインが基準ゲインに補正値（検出器；が基準重量よ
りも大きい場合には負の補正ＩＩｉ′Ｉ）を加えた値に
なるように調節され、以後調節されたゲイン即ち負（；
：１重量に応じた最適なゲインでアーム１の動作が制御
される。この制御時には位；を検出器６により検出した
アーム１の検出位置に応じた出力信号を第１の加算点８
ヘフイートバツクし、第１の補償器７において前記検出
位置と１１標位置（負荷を１ｊｆ運ぶ位置）との位置偏
差を最終的に零にするように第２の補償イ；９側に速度
指令を与えると共に、速度検出器５により検出したアー
ム１の旋回速度に応じた出力信号を第２の加算点１０ヘ
フイードバツクし、第２の補償器９において前記検出速
度と第１の補償器７からの速度指令との速度偏差を最終
的に零にするようにサーボモータ３を制御するものであ
る。その後、アーム１のハンド２で新たな部品を把持す
る毎に−１一連した工程が繰返される。
上記構成によれば、負（；：１重−か大きくなればこれ
に応じて第１及び第２の両補償器７，９のゲインが小さ
くなるように調節されるから、負荷ｉＱが大きくなって
もオーバーシュート量を適正な値に維持することができ
て、ハンチングが発生することを防止できる。また、負
荷重量が小さくなればこれに応じて両補償器７．９のゲ
インが大きくなるように調節されるから、ｈ荷ｉｒｊ
’Ｑが小さい場合でもその負荷ｉｒｉ： Ｑに応じた最
良の応答性を得ることができて、最適制御を行い得る。
に応じて第１及び第２の両補償器７，９のゲインが小さ
くなるように調節されるから、負荷ｉＱが大きくなって
もオーバーシュート量を適正な値に維持することができ
て、ハンチングが発生することを防止できる。また、負
荷重量が小さくなればこれに応じて両補償器７．９のゲ
インが大きくなるように調節されるから、ｈ荷ｉｒｊ
’Ｑが小さい場合でもその負荷ｉｒｉ： Ｑに応じた最
良の応答性を得ることができて、最適制御を行い得る。
尚、１、記実施例においては重量検出手段１１を浜みゲ
ージセンサにより構成したが、これに限られず、例えば
重量検出手段としてすベリセンサをハンド２のうち負荷
に当たる部位に取付け、負荷を所定の把持力で把持して
上昇したときの負荷のすべり具合で負６：Ｉ重量を検出
するように構成しても良い。また、上記実施例では第１
及び第２の両ｈＩｉ償器７，９のゲインの補正値を予め
テーブル化してロボットコントローラに記憶させるよう
にしたが、これに限られず、例えば補正値と重量偏差と
の関係を関数化しその関数式を別途設けたマイクロプロ
セッサの記憶部に記憶しておき、このマイクロプロセッ
サにより前記関数式に基いて補正値を演算する構成とし
ても良い。
ージセンサにより構成したが、これに限られず、例えば
重量検出手段としてすベリセンサをハンド２のうち負荷
に当たる部位に取付け、負荷を所定の把持力で把持して
上昇したときの負荷のすべり具合で負６：Ｉ重量を検出
するように構成しても良い。また、上記実施例では第１
及び第２の両ｈＩｉ償器７，９のゲインの補正値を予め
テーブル化してロボットコントローラに記憶させるよう
にしたが、これに限られず、例えば補正値と重量偏差と
の関係を関数化しその関数式を別途設けたマイクロプロ
セッサの記憶部に記憶しておき、このマイクロプロセッ
サにより前記関数式に基いて補正値を演算する構成とし
ても良い。
［発明の効！Ｊ！］
本発明は以上の説明から明らかなように、アームの動作
を制御するフィードバック制御系のゲインを負荷−ｎ、
ｒ：Ｌが大なる程小になるように調節することができ
るから、常に負荷１Ｒ響に応じた最適制御を行い得ると
いう優れた効果を奏する。
を制御するフィードバック制御系のゲインを負荷−ｎ、
ｒ：Ｌが大なる程小になるように調節することができ
るから、常に負荷１Ｒ響に応じた最適制御を行い得ると
いう優れた効果を奏する。
図面は本発明の一実施例を示したもので、第１図はブロ
ック線図、第２図は制御の流れを示す図である。 図面中、１はアーム、１１は重量検出手段、１２はゲイ
ン調節手段である。 第１図
ック線図、第２図は制御の流れを示す図である。 図面中、１はアーム、１１は重量検出手段、１２はゲイ
ン調節手段である。 第１図
Claims (1)
- １、産業用ロボットのアームの動作をフィードバック制
御するものであって、前記アームの負荷重量を検出する
重量検出手段を設けると共に、前記アームの動作を制御
するフィードバック制御系のゲインを前記重量検出手段
による検出重量に基き前記負荷重量が大なる程小になる
ように調節するゲイン調節手段を設けたことを特徴とす
る産業用ロボットのアーム制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24687585A JPS62106516A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 産業用ロボツトのア−ム制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24687585A JPS62106516A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 産業用ロボツトのア−ム制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62106516A true JPS62106516A (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=17155034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24687585A Pending JPS62106516A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 産業用ロボツトのア−ム制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62106516A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62194509A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Toshiba Mach Co Ltd | 数値制御装置 |
| US5031309A (en) * | 1988-07-26 | 1991-07-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Component assembling machine driving method |
| JPH0527846A (ja) * | 1991-07-25 | 1993-02-05 | Fujitsu Ltd | 慣性負荷補正を行う装置 |
| JP2010188499A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工作機械および加工方法 |
| JP2010252494A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 保護機能を備えた電動機制御装置 |
| JP2015141209A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエーター制御装置、光学モジュール、及び電子機器 |
| JP2016153164A (ja) * | 2016-04-25 | 2016-08-25 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット装置およびロボット装置の制御方法 |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP24687585A patent/JPS62106516A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62194509A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Toshiba Mach Co Ltd | 数値制御装置 |
| US5031309A (en) * | 1988-07-26 | 1991-07-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Component assembling machine driving method |
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| JP2015141209A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエーター制御装置、光学モジュール、及び電子機器 |
| JP2016153164A (ja) * | 2016-04-25 | 2016-08-25 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット装置およびロボット装置の制御方法 |
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