JPS62237503A - サ−ボコントロ−ラ - Google Patents
サ−ボコントロ−ラInfo
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- JPS62237503A JPS62237503A JP8082986A JP8082986A JPS62237503A JP S62237503 A JPS62237503 A JP S62237503A JP 8082986 A JP8082986 A JP 8082986A JP 8082986 A JP8082986 A JP 8082986A JP S62237503 A JPS62237503 A JP S62237503A
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- Japan
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- servo
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- interface controller
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Numerical Control (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】
（ａ業上の利用分野）
本発明は、ロボットに用いて有効なサーボコントローラ
に関するものである。
に関するものである。
（従来の技術）
ロボットシステムは、通常、複数の自由度を持った多関
節を有しており、各関節はモータ等のアクチュエータに
よって駆動される。また、各アクチュエータは、それぞ
れサーボコントローラによってその動きが制御される。
節を有しており、各関節はモータ等のアクチュエータに
よって駆動される。また、各アクチュエータは、それぞ
れサーボコントローラによってその動きが制御される。
第５図は、この種のシステムの従来例を示す構成概念図
である。図において、１は全体を統括制御するコンピュ
ータであり、２はこのコンピュータｌからの指令信号を
受けるインターフェイスで、パルス分配回路２１、この
パルス分配回路２１で分配されたパルスをシリアルパル
スにするシリアルパルス発生回路３１．３２・・・３ｎ
を含んでいる。 ４１．４２・・・４ｎはシリアルパル
ス発生回路からのパルスを受け、それぞれが１１１当す
るアクチュエータ５１．５２・・・５ｎを制御するサー
ボコントローラである。
である。図において、１は全体を統括制御するコンピュ
ータであり、２はこのコンピュータｌからの指令信号を
受けるインターフェイスで、パルス分配回路２１、この
パルス分配回路２１で分配されたパルスをシリアルパル
スにするシリアルパルス発生回路３１．３２・・・３ｎ
を含んでいる。 ４１．４２・・・４ｎはシリアルパル
ス発生回路からのパルスを受け、それぞれが１１１当す
るアクチュエータ５１．５２・・・５ｎを制御するサー
ボコントローラである。
コンピュータ１から出力される各７クチユエータ５１〜
５ｏの位面指令偵は、パルス分配回路２１で各アクチュ
エータごとに分配され、シリアルパルスに変換され、各
サーボコントローラ４１．４２・・・４ｎに与えられる
。各サーボコントローラ４１〜４ｎは、与えられたシリ
アルパルスに従って、担当するアクチュエータ５１〜５
ｎをそれぞれ駆動する。
５ｏの位面指令偵は、パルス分配回路２１で各アクチュ
エータごとに分配され、シリアルパルスに変換され、各
サーボコントローラ４１．４２・・・４ｎに与えられる
。各サーボコントローラ４１〜４ｎは、与えられたシリ
アルパルスに従って、担当するアクチュエータ５１〜５
ｎをそれぞれ駆動する。
（発明が解決しようとする問題点）
このような従来のシステムにおいては、各アクチュエー
タ５１〜５ｎの情報、例えば関節の角度や、内部のエラ
ー状態等の情報を得ることはできない。
タ５１〜５ｎの情報、例えば関節の角度や、内部のエラ
ー状態等の情報を得ることはできない。
また、サーボゲインやエラー条件等を変更することもで
きない。更に、関節数が１０えると、それに対応してシ
リアルパルス発生回路の数も増加させなくではならない
。
きない。更に、関節数が１０えると、それに対応してシ
リアルパルス発生回路の数も増加させなくではならない
。
本発明は、これらの点に着目してなされたもので、その
目的は、サーボコントローラに必要な、インターフニス
、指令値のスムージング処理、機能等を、関節数の増加
にかかわらず自由に変更することのできるサーボシステ
ムを実現しようとするものである。
目的は、サーボコントローラに必要な、インターフニス
、指令値のスムージング処理、機能等を、関節数の増加
にかかわらず自由に変更することのできるサーボシステ
ムを実現しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
このような目的を達成する本発明は、主コンピュータか
ら与えられる位き指令値信号を入力するインターフェス
コントローラと、このインターフェスコントローラにバ
スを介して接続される複数のポジションコントローラと
、帰還信号を出力するセンサを含み前記ポジションコン
トローラによってｔｆｉ制御される複数のアクチュエー
タとで構成され、前記インターフェスコントローラは主
コンピュータから与えられる位置指令値信号のスムージ
ング処理を行うとともに指令値を該当するポジションコ
ントローラに分配し、前記複数のポジションコントロー
ラはそれぞれ前記アクチュエータを含んでサーボループ
を形成し担当するアクチュエータを前記インターフェス
コントローラから与えられる指令値に従ってＩｌｉ制御
することを特徴とする。
ら与えられる位き指令値信号を入力するインターフェス
コントローラと、このインターフェスコントローラにバ
スを介して接続される複数のポジションコントローラと
、帰還信号を出力するセンサを含み前記ポジションコン
トローラによってｔｆｉ制御される複数のアクチュエー
タとで構成され、前記インターフェスコントローラは主
コンピュータから与えられる位置指令値信号のスムージ
ング処理を行うとともに指令値を該当するポジションコ
ントローラに分配し、前記複数のポジションコントロー
ラはそれぞれ前記アクチュエータを含んでサーボループ
を形成し担当するアクチュエータを前記インターフェス
コントローラから与えられる指令値に従ってＩｌｉ制御
することを特徴とする。
（実施ｇ４＞
第１図は、本発明に係る装置の構成ブロック図である。
図において、ｌは主コンピュータ、６はこの主コンピュ
ータｌに上位通信用バスＢ１を介して接続されたインタ
ーフェスコントローラで、内部にマイクロプロセッサＣ
Ｉ”Ｕを含んでおり、上付通信インターフェース手段６
１、下位バスＢ２に接続されるバスインターフェ・イス
手段６２、インターロック手段６３を有している。７は
インターフェスコントローラ６にバスＢ２を介して接続
されたポジションコントローラで、内部にマイクロプロ
セッサＣＩ”Ｕを含んでおり、バスインターフェース手
段７１．インターロック手段７２．センサインターフェ
ス７３．Ｄ／Ａ変換手段７４を有している。このポジシ
ョンコントローラ７は、アクチュエータ８の数に対比し
て複数個設けられている。各アクチュ丁−々８け 閘笛
伍１１Ｆキ１命出オス＋１）娃キ今ス、デおり、対応す
るポジションコントローラ７からの信号によって駆動さ
れるとともに、関節角度に関連するセンサからの信号を
ポジションコントローラ７に帰還している。
ータｌに上位通信用バスＢ１を介して接続されたインタ
ーフェスコントローラで、内部にマイクロプロセッサＣ
Ｉ”Ｕを含んでおり、上付通信インターフェース手段６
１、下位バスＢ２に接続されるバスインターフェ・イス
手段６２、インターロック手段６３を有している。７は
インターフェスコントローラ６にバスＢ２を介して接続
されたポジションコントローラで、内部にマイクロプロ
セッサＣＩ”Ｕを含んでおり、バスインターフェース手
段７１．インターロック手段７２．センサインターフェ
ス７３．Ｄ／Ａ変換手段７４を有している。このポジシ
ョンコントローラ７は、アクチュエータ８の数に対比し
て複数個設けられている。各アクチュ丁−々８け 閘笛
伍１１Ｆキ１命出オス＋１）娃キ今ス、デおり、対応す
るポジションコントローラ７からの信号によって駆動さ
れるとともに、関節角度に関連するセンサからの信号を
ポジションコントローラ７に帰還している。
第２図は、ポジションコントローラ７によって１１ｉ１
Ｊ御されるアクチュエータの一例を示す構成斜視図で、
ここでは関節を駆動するダイレクトドライブ式のモータ
を示す。アクチュエータは、磁気誘導子型の同期モータ
となっており、これにポジションコントローラ７からの
駆動信号がＤ／Ａ変換手段７４、サーボアンプ８０を介
して印加され、ロータ８１が回転する。ロータ８１の回
転角度は、ここでは光学式エンコーダ８２によって検出
され、ここがらの１３号はセンサインターフニス７３を
介して、ポジションコントローラ７に帰還される。
Ｊ御されるアクチュエータの一例を示す構成斜視図で、
ここでは関節を駆動するダイレクトドライブ式のモータ
を示す。アクチュエータは、磁気誘導子型の同期モータ
となっており、これにポジションコントローラ７からの
駆動信号がＤ／Ａ変換手段７４、サーボアンプ８０を介
して印加され、ロータ８１が回転する。ロータ８１の回
転角度は、ここでは光学式エンコーダ８２によって検出
され、ここがらの１３号はセンサインターフニス７３を
介して、ポジションコントローラ７に帰還される。
このように構成したシステムの動作を次に説明する。主
コンピュータｌは、上位バス１３１を介してインターフ
ェイスコントローラ６に対して、位置指令（ｉ号を出力
する。インターフェスコントローラ６は、主コンピュー
タ１から例えば飛び飛びに与えられる位置指令信号を、
内挿演算処理（スムージング処理）するとともに、その
指径値を下位バスＢ２を介して該当するポジションコン
トローラ７に分配する。また、各ポジションコントロー
ラ７から与えられるエラー状態を示す情報も収集する。
コンピュータｌは、上位バス１３１を介してインターフ
ェイスコントローラ６に対して、位置指令（ｉ号を出力
する。インターフェスコントローラ６は、主コンピュー
タ１から例えば飛び飛びに与えられる位置指令信号を、
内挿演算処理（スムージング処理）するとともに、その
指径値を下位バスＢ２を介して該当するポジションコン
トローラ７に分配する。また、各ポジションコントロー
ラ７から与えられるエラー状態を示す情報も収集する。
ここで、ポジションコントローラ７内のメモリ７５は、
インターフェスコントローラ６との共有メモリとなって
おり、ポジションコントローラ７の内部の状態（センサ
からの帰還信号（ａやサーボゲイン、エラー状態）のす
べてを読み込んだり、変更することができる。特に、ポ
ジションコントローラ７のセンサインターフニス７３か
ら読み込まれたアクチュエータ８の関節角度や速度加速
度等に関する情報を、リアルタイムで、インターフェス
コントローラ６で収集することにより、制御系の解析等
を簡単にできるようにしている。
インターフェスコントローラ６との共有メモリとなって
おり、ポジションコントローラ７の内部の状態（センサ
からの帰還信号（ａやサーボゲイン、エラー状態）のす
べてを読み込んだり、変更することができる。特に、ポ
ジションコントローラ７のセンサインターフニス７３か
ら読み込まれたアクチュエータ８の関節角度や速度加速
度等に関する情報を、リアルタイムで、インターフェス
コントローラ６で収集することにより、制御系の解析等
を簡単にできるようにしている。
第３図は、インターフェスコントローラ６が行なう内挿
演算処理の説明図である。主コンピュータｌからは、図
示する点Ｐ１．Ｐ２・・・の位置指令信号が与えられる
。インターフェスコントローラ６は、点Ｐ１．Ｐ２の間
を、例えば直線１曲線、スプライン曲線で補間する演算
処理を行ない、点Ｑ１．Ｑ２．Ｑ３・・・の位置信号を
得、これをポジションコントローラ７側に送出する。こ
れによって、関節の動きをスムーズにしている。
演算処理の説明図である。主コンピュータｌからは、図
示する点Ｐ１．Ｐ２・・・の位置指令信号が与えられる
。インターフェスコントローラ６は、点Ｐ１．Ｐ２の間
を、例えば直線１曲線、スプライン曲線で補間する演算
処理を行ない、点Ｑ１．Ｑ２．Ｑ３・・・の位置信号を
得、これをポジションコントローラ７側に送出する。こ
れによって、関節の動きをスムーズにしている。
第４図は、ポジションコントローラ７の機能を示すブロ
ック図である。ポジションコントローラ７は、バスイン
ターフニス７１を介してインターフェスコントローラ６
から与えられる位置指令値ＤＱと、センサインターフニ
ス７３を介して与えられるアクチュエータ８からの位置
帰還信号ＤＦの偏差を演算する演算回路７５と、この演
算回路７５からの偏差信号ＥＱにサーボ補償演算を施す
演算手段７６と、位置指令信号ＤＱにフィードフォワー
ド演算を施す演算手段７７と、各演算手段７６、７７か
らの信号を加算する演算回路７８とを備え、演算回路７
８の出力をＤ／Ａ変換手段７４を介してアクチュエータ
８に出力する。ポジションコントローラ７は、アクチュ
エータ８の駆動モータと、角度センサとしての光学式エ
ンコーダを介してサーボループを構成し、モータに結合
する関節を、インターフェスコントローラ６からの位置
指令値に追従するように制御する。
ック図である。ポジションコントローラ７は、バスイン
ターフニス７１を介してインターフェスコントローラ６
から与えられる位置指令値ＤＱと、センサインターフニ
ス７３を介して与えられるアクチュエータ８からの位置
帰還信号ＤＦの偏差を演算する演算回路７５と、この演
算回路７５からの偏差信号ＥＱにサーボ補償演算を施す
演算手段７６と、位置指令信号ＤＱにフィードフォワー
ド演算を施す演算手段７７と、各演算手段７６、７７か
らの信号を加算する演算回路７８とを備え、演算回路７
８の出力をＤ／Ａ変換手段７４を介してアクチュエータ
８に出力する。ポジションコントローラ７は、アクチュ
エータ８の駆動モータと、角度センサとしての光学式エ
ンコーダを介してサーボループを構成し、モータに結合
する関節を、インターフェスコントローラ６からの位置
指令値に追従するように制御する。
なお、このポジションコントローラ７は、各機能ブロッ
クをマイクロプロセッサによるソフトウェアによって実
現されることを想定して示したものであるが、ハードウ
ェアによって構成される回路を用いてもよい、また、Ｄ
／Ａ変換手段７４は、アクチュエータ８に用いられてい
る駆動モータの槌類によっては、パルス列発生回路やデ
ィジタルのパラレル出力回路であってもよい。また、ア
クチュエータ８に用いられるセンサとしては、光学式エ
ンコーダの他に、力、歪、圧力、応力、変位。
クをマイクロプロセッサによるソフトウェアによって実
現されることを想定して示したものであるが、ハードウ
ェアによって構成される回路を用いてもよい、また、Ｄ
／Ａ変換手段７４は、アクチュエータ８に用いられてい
る駆動モータの槌類によっては、パルス列発生回路やデ
ィジタルのパラレル出力回路であってもよい。また、ア
クチュエータ８に用いられるセンサとしては、光学式エ
ンコーダの他に、力、歪、圧力、応力、変位。
触覚等、関節の動きに関連する各種物理量を検出するセ
ンサが使用可能である。
ンサが使用可能である。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明はインターフェスコントロ
ーラが少なくとも主コンピュータから与えられる位置指
令値信号のスムージング処理を行うとともに、指令値を
該当するポジションコントローラに分配する動作を行い
、また、複数のポジションコントローラは、それぞれア
クチュエータを含んでサーボループを形成し、担当する
アクチュエータをインターフェスコントローラから与え
られる指令値に従って制御するものである。従って、本
発明によれば、ポジションコントローラでの負担が軽減
されるうえに、アクチュエータを滑らかに動作させるこ
とができる。また、アクチュエータの数が増加、減少す
る場合でも、担当するポジションコントローラをバスに
接続することで容易に対応できる。更に、インターフェ
スコントローラは、ポジションコントローラの内部ｔ＃
報をリアルタイムで収集することにより、制御系の安定
解析を容易に行うことができる。
ーラが少なくとも主コンピュータから与えられる位置指
令値信号のスムージング処理を行うとともに、指令値を
該当するポジションコントローラに分配する動作を行い
、また、複数のポジションコントローラは、それぞれア
クチュエータを含んでサーボループを形成し、担当する
アクチュエータをインターフェスコントローラから与え
られる指令値に従って制御するものである。従って、本
発明によれば、ポジションコントローラでの負担が軽減
されるうえに、アクチュエータを滑らかに動作させるこ
とができる。また、アクチュエータの数が増加、減少す
る場合でも、担当するポジションコントローラをバスに
接続することで容易に対応できる。更に、インターフェ
スコントローラは、ポジションコントローラの内部ｔ＃
報をリアルタイムで収集することにより、制御系の安定
解析を容易に行うことができる。
第１図は本発明に係る装誼の構成ブロック図、第２図は
アクチュエータの一例を示す構成斜視図、第３図はイン
ターフェスコントローラが行うスムージング処理の説明
図、第４図はポジションコントローラの機能を示すブロ
ック図、第５図は従来システムの構成概念図である。 １・・・主コンピュータ、６・・・インターフェスコン
トローラ、７・・・ポジションコントローラ、８・・・
アクチュエータ。 第２図 第、３ 図 ■−４−〜−、ｗ
アクチュエータの一例を示す構成斜視図、第３図はイン
ターフェスコントローラが行うスムージング処理の説明
図、第４図はポジションコントローラの機能を示すブロ
ック図、第５図は従来システムの構成概念図である。 １・・・主コンピュータ、６・・・インターフェスコン
トローラ、７・・・ポジションコントローラ、８・・・
アクチュエータ。 第２図 第、３ 図 ■−４−〜−、ｗ
Claims (2)
- （１）主コンピュータから与えられる位置指令値信号を
入力するインターフェスコントローラと、このインター
フェスコントローラにバスを介して接続される複数のポ
ジションコントローラと、帰還信号を出力するセンサを
含み前記ポジションコントローラによって制御される複
数のアクチュエータとで構成され、 前記インターフェスコントローラは主コンピュータから
与えられる位置指令値信号のスムージング処理を行うと
ともに指令値を該当するポジションコントローラに分配
し、前記複数のポジションコントローラはそれぞれ前記
アクチュエータを含んでサーボループを形成し担当する
アクチュエータを前記インターフェスコントローラから
与えられる指令値に従って制御することを特徴とするサ
ーボコントローラ。 - （２）インターフェスコントローラは複数のポジション
コントローラ内にあるメモリを共有するものであって、
バスを介してポジションコントローラの内部の状態をリ
アルタイムで読み込んだり変更したりすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のサーボコントローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082986A JPS62237503A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | サ−ボコントロ−ラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082986A JPS62237503A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | サ−ボコントロ−ラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237503A true JPS62237503A (ja) | 1987-10-17 |
Family
ID=13729301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8082986A Pending JPS62237503A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | サ−ボコントロ−ラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62237503A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989005483A1 (en) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Cnc control system |
| WO1989005482A1 (en) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Cnc control system |
| WO1989008288A1 (en) * | 1988-02-26 | 1989-09-08 | Fanuc Ltd | Numeric control unit for multiple-spindle and multiple-system machine tool |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539944A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Control device of industrial robot |
| JPS5717014A (en) * | 1980-07-07 | 1982-01-28 | Fanuc Ltd | Numerical controller |
| JPS6063609A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-12 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
-
1986
- 1986-04-08 JP JP8082986A patent/JPS62237503A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539944A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Control device of industrial robot |
| JPS5717014A (en) * | 1980-07-07 | 1982-01-28 | Fanuc Ltd | Numerical controller |
| JPS6063609A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-12 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989005483A1 (en) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Cnc control system |
| WO1989005482A1 (en) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Fanuc Ltd | Cnc control system |
| WO1989008288A1 (en) * | 1988-02-26 | 1989-09-08 | Fanuc Ltd | Numeric control unit for multiple-spindle and multiple-system machine tool |
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