JPS62196707A - ロボツト制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ソフトウェアサーボ方式によるロボット制御
方法に関するものである０ 従来の技術 従来のソフトウェアサーボ方式による制御方法では、第
２図に示すように、指令速度が、台形曲線で、パルス幅
変調パルス（以下ＰＷＭパルスと略す）数も、 ＰＷＭ（ｔ）　＝Ａ（Ｄｅ（ｔ）−ＢＶ　ｅ（ｔ）　１
但し、Ａニゲイン定数、Ｂ：速度定数 Ｄｅ（ｔ）：位置偏差、　Ｖｅ（ｔ）：速度偏差と表わ
され、ゲイン定数Ａ、および速度定数Ｂは、固定となっ
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら」傭ピのように、前記ゲイン定数Ａ。

および速度定数Ｂが固定であると、ＰＷＭパルス曲線も
台形曲線となり、加速度にジャンプが生じ、また減速機
のガタやボールネジの摺動抵抗のばらつきなどによって
、ロボットを滑らかに制御することができないという欠
点を有していた。本発明は、上記従来の欠点を解消する
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、モーターに、速度指令を与え、ロボットの先
端を、ンフトウエアサーボ方式によって、点Ｐ　から点
Ｐｎ＋１　まで駆動させる方法であり、点Ｐ　から点Ｐ
ｎ＋１′ｉで移動する際に、速度指令を与える方法とし
て、速度曲線を記憶し、■　２点ＰｎとＰｎ＋１のデー
タを読み込むステップと、 ■　前記データから、速度曲線に基づいて、指令パルス
を発生するステップと、 ■　モーターに取付けられたエンコーダからのフィード
バックパルスから、現在値を取込むステップと、 ■　前記フィードバック−・くルスから、現在速度を算
出するステップと、 ■　前記速度指令と、前記現在速度とから、速度偏差を
８１算するステップと、 ■　前記指令パルスと前記現在値とから、位・′在偏差
を求めるステップと、 ■　一定時間ととに、記憶装置からあらかじめ、時間関
数として準備している、ゲイン定数と速度定数とを、中
央処理装置に取り込むステップと、 ■　前記速度偏差、前記位置偏差、前記ゲイン定数、前
記速度定数とから、ＰＷＭパルス数を計算するステップ
と、 ■　Ａｍ　記Ｐ　Ｗ　Ｍパルス数を、モーターのドライ
バー部へ出力するステップ とがなるロボット制御方法である。

作　　用 本発明は上記構成により、ゲイン定数訃よび、前記速度
定数が、時間関数の形として、準備でき第２図における
加速度曲線を滑らかにすることができ、また、個々の機
械について、前記ゲイン定数および、速度定数の設定を
変えることで、それぞれの機械の特性に応じた制御がで
き、機械の駆動状態（加速、定速、減速）に応じて、前
記ゲイン、および速度定数を変えることで、機械を滑ら
かに制御できるという特有の効果を有する。

実施例 以下本発明の一実施例について、図を参照しながら説明
をする。

第３図において、１１は、ロボットの位置データ、およ
び速度指令をＤＣＭＣＰＵ　１２へ出力するための中央
処理装置（以下Ｃ’ＰＵと略す）で、１２は、前記ＣＰ
０１１より送られてきたデータを、第１図のフローチャ
ートに基づいて、ＰＷＭパルス数を計算するためのＣＰ
Ｕである。１３は、速度曲線と、ゲイン定数および速度
定数があらかじめ入力されている記憶装置である。１４
は、ＣＰＵ１２から出力された指令パルス数を実際に外
部へパルスとして出力するだめの装置（以下ＣＴＣと略
す）であり、１５は、ＵＰＵｌ　２からＣＴ（、’１４
をへて出力されたＰＷＭパルス２１で、モーター１６を
駆動するドライバー部である。１６はモーターで、１７
はモーター軸に接続されているエンコーダである。１８
は、偏差値カウンタ１９．および現在値カウンタ２Ｑの
データをＣＰＵ１２へ転送するだめのパラレルＩＯ（以
下ＰＩＯと略す）であり、１９は、ＣＰＵ１２からの指
令値とエンコーダ１７からのフィードバックパルス２３
との偏差を求める偏差カウンタであり、２ｏは、エンコ
ーダ１７からのフィードバックパルス２３をカウントし
、現在値を求める現在値カウンタである。

２１は、ＣＰＵ１２から図１のフローチャートに害づい
て求められたＰＷＭパルス数テ、ＣＴＣｌ４より、ドラ
イバー部１６へ出力される。２２は、ＣＴＣｌ　４より
出力された指令パルスである。２３ハ、エンコーダ１了
カラのフィードバックパルスである。

次に第１図に基づいて、動作を説明する。ステップ１で
は、ＣＰＵ１２は、時間ｔ１ごとに記憶装置１３より読
み出した指令パルスから、速度指令ｖＲ１位置指令ＤＲ
を求める。

時刻ｔにおける位置指令ＤＲ（ｔ）は 壕だ、速度指令ｖＲ（ｔ）は と表わされる。

ステップ２では、ＣＰＵ１２は、現在値カウンタ２０よ
りロボットの現在値ＤＢを読み込む。

時刻ｔにおける現在値ＤＢ（ｔ）は ステップ３では、ＣＰＵ１２は、現在値ＤＢ（ｔ）より
ｔｌ　ごとに、現在速度ＶＢ（ｔ）を求める。

現在速度ＶＢ（ｔ）は、 と表わされる。

ステップ４では、前記ステップで求めた、速度指令■Ｒ
２位置指令指令２現在速度ＶＢ、現在値ＤＢより、速度
偏差■Ｅ、および位置偏差ＤＥを求める。

速度偏差■Ｅ、および９位置偏差ＤＥは、ｖＥ（ｔ）　
＝　ｖＲ（ｔ）　−ｖＢ（ｔ）ＤＥ（ｔ）＝　ＤＲ（ｔ
）　−ＤＢ（ｔ）と表わされる。

ステップ５では、ｔｌ　　ごとにゲイン定数Ａ、速度定
数Ｂを記憶装置１３より読み出す。本実施例では１点り
ｎ＋１　の位置決め完了からＪ前で、ゲイン定数Ａ、お
よび速度定数Ｂを変えている。

Ｏ≦ｔ　（Ｔ　−ｔ　、　：　Ａ１（ｔ）＝Ａ１．Ａ２
（ｔ）＝Ｏ。

Ｂ１（ｔ）：　Ｂ１．　Ｂ２（ｔ）−〇Ｔ−ｔ、≦ｔ≦
Ｔ　　：　Ａ１（ｔ）　＝　Ａ１．　Ａ２（ｔ）＝〜。

Ｂ１（ｔ）　＝　Ｂ、　、　Ｂ２（ｔ）　：　Ｂ２但し
、Ｔは移動時間 ステップ６では、モーターを制御するだめの、ＰＷＭパ
ルス数を計算する。

ｐｗにｔ）＝　Ａ１１ＤＥ（ｔ）　−Ｂ１・ｖＥ（ｔ）
１＋Ａ２＋　ＤＥ（ｔ）　−Ｂ２ＶＥ（ｔ）　１ステツ
プ７では、上記の求められたＰＷＭパルス数を％にして
、ｔ１／２ごとにドライバー部１６へ出力している。

図４より、ゲイン定数、および速度定数を変えることで
、スローダウン曲線２４がゆるやかとなり、ロボットを
滑らかに停止させることができる。

以上のように本実施例によれば、ゲイン定数および、速
度定数を、時間関数とすることにより。

ロボットの制御を駆動状況に応じて滑らかに行うことが
できる。

また速度曲線８の各変曲点において、ゲイン定数および
、速度変数を設定することで、ロボットの急発進、急停
止による。メカニズムの損しｒうも防ぐことができる。

さらに、ＰＷＭパルス数を求める上で、下記のように一
般化して表わせることはいうまでもない。

発明の効果 以上のように、本発明のロボット制御方法を設けること
により、ロボットの駆動状態に応じて。

ロボットを滑らかに動かすことができ、その実用的効果
は犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるロボット制御方法の
プログラム処理を表わしたフローチャート図、第２図は
従来性われている制御の速度曲線。 ＰＷＭパルス曲線、加速度曲線を示す図、第３図は実施
例のブロック構成図、第４図は実施例におけるＰＷＭパ
ルス曲線加速度曲線を示す図である。 １１・・・・・・中央演算処理装置、１３・・・・記憶
装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２ｊに１ ：　　　　　　１ １　　　′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モーターに、速度指令を与え、ロボットの先端を、ソフ
   トウェアサーボ方式によって、点Ｐ＿ｎから点Ｐ＿ｎ＿
   ＋＿１まで駆動させる方法であり、点Ｐ＿ｎから点Ｐ＿
   ｎ＿＋＿１まで移動する際、速度指令を与える方法とし
   て、速度曲線を記憶し、２点Ｐ＿ｎとＰ＿ｎ＿＋＿１の
   データを読み込むステップと、前記データから速度曲線
   に基づいて、指令パルスを発生するステップと、モータ
   ーに取付けられたエンコーダからのフィードバックパル
   スから現在値の取込むステップと、前記フィードバック
   パルスから現在速度を算出するステップと、前記速度指
   令と、前記現在速度とから速度偏差を計算するステップ
   と、前記指令パルスと前記現在値とから位置偏差を求め
   るステップと、一定時間ごとに、記憶装置から時間の関
   数として準備しているゲイン定数と速度定数を中央処理
   装置に取り込むステップと、前記速度偏差、前記位置偏
   差、前記ゲイン定数、前記速度定数とから、パルス幅変
   調パルス数を計算するステップと、前記パルス幅変調パ
   ルス数を、モーターのドライバー部へ出力するステップ
   とを備えたロボット制御方法。