JPS6228807A

JPS6228807A - デイジタル・サ−ボ制御装置

Info

Publication number: JPS6228807A
Application number: JP16946785A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Sekiguchi; 英紀関口; Katsushi Nishimoto; 西本　克史; Yutaka Yoshida; 豊吉田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-06

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】〔概要〕同時に多軸制御を行うディジタル・サーボ制御装置にお
いて、上位計算機と２例えば目標値、速度、加速度等の
制御情報を保持するレジスタとの間に、それぞれバッフ
ァを設け、上位計算機からデータ転送ラインを介して制
御情報が設定される場合に、上位計算機から最初にバッ
ファに値が設定され、値の設定が終了したときに、バッ
ファがらレジスタに同時にデータが転送されるようにし
て、制御情報の設定タイミングのバラツキによる誤動作
を防止する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はディジタル・サーボ制御装置、特に。

例えば多関節型ロボットの制御装置のような、同時に多
軸制御を行うディジタル・サーボ制御装置に関するもの
である。。

〔従来の技術〕

第３図および第４図は技術背景を説明するための図、第
５図は従来のディジタル・サーボ制御装置を示す。

第３図は多関節型ロボットのシステム構成を示している
。ロボット１３は１回転や屈曲の関節を持ち、ディジタ
ル・サーボ制御装置１２に制御される。上位計算機１１
は２作業計画に従って、制御情報をディジタル・サーボ
制御装置１２に与え。

ディジタル・サーボ制御装置１２は、受は取った制御情
報に基づいて、演算装置によりＩＩ御値を演算し、結果
を出力する。

このような多関節型ロボットの場合、第４図に示すよう
に、ディジタル・サーボ制御装置１２が同時に制御する
制御対象は複数ある。即ち１回転や屈曲等の各関節ユニ
ットが、各々第４図に示す制御対象１４−１．１４−２
等に対応している。

一般には、もっと多くあるが、以下の説明では。

説明を簡単にするために、制御対象が２個の場合につい
て説明する。

第４図において、ディジタル・サーボ制御装置１２が、
パワーアンプ１５に制御値を出力すると。

パワーアンプ１５は、その制御値に応じて、モータ１６
を駆動する。モータ１６は、減速機１７を介してアーム
１８を動作させる。一方、モータ１６の回転量は、エン
コーダ１９に検出されて、ディジタル・サーボ制御装置
１２ヘフイードバツクされる。ロボット・アームを全体
的に自然に動作させるためには、各制御対象を同時に制
御することが必要になる。

従来のディジタル・サーボ制御装置１２は２例えば第５
図図示のようになっている。この例では。

同時に２個のモータの位置決め、速度制御等のサーボ制
御を行うため、制御パラメータとして、上位計算機１１
から、目標値、速度、加速度の制御情報が与えられるよ
うになっている。そして、それらの値を保持するため、
目標値レジスタ２１−１．２１−２．速度レジスタ２２
−１．２２−２゜加速度レジスタ２３−１．２３−２が
設けられている。

上位計算機１１から２例えば１６ビツトのパラレルデー
タ転送ライン３０を介して、上記レジスタに適当な値を
設定することにより、所望する位置への位置決めや、所
望する速度による速度制御が行われる。演算装置２０は
、各レジスタに設定された値を読み込んで、演算を行い
、Ｄ／Ａコンバータ２５−１．２５−２にディジタル値
を出力する。Ｄ／Ａコンバータ２５−１．２５−２は。

ディジタル値をアナログ値に変換し出力する。現在値レ
ジスタ２４−１．２４−２は、第４図に示すエンコーダ
１９の出力結果を記憶する。

ところで、上記速度レジスタ２２．加速度レジスタ２３
は、一般に１６ビツトの幅を持っていれば充分であるが
、目標値レジスタ２１は、高い分解能が必要とされるた
め、一般に１６ビツトでは不充分で、２４ビット程度必
要とされる。この場合、１６ビツト幅のデータ転送ライ
ン３０を介して値を設定するためには、上位および下位
の２回に分けてデータを転送することが必要となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図図示演算装置２０は、常時、目標値レジスタ２１
．速度レジスフ２２．加速度レジスタ２３の値を読み取
って演算を行っているが、上位計算機１１からは、これ
らのレジスタに対し、順番に値を設定することになる。

従って、たまたま目標値レジスタ２１の上位のみ値が変
化した時点で。

演算装置２０が値を入力すると、矛盾した目標値となる
という問題がある。

また、目標値レジスタ２１−１．速度レジスタ２２−１
．加速度レジスタ２３−１に値が設定されると、制御対
象１４−１が直ちに動作を開始し。

次に目標値レジスタ２１−２．速度レジスタ２２−２．
加速度レジスタ２３−２に値が設定されたときに、制御
対象１４−２が動作を開始する。そのため９例えば制御
対象１４−１がＸ軸制御用であって、制御対象１４−２
がＹ軸制御用であるような場合には、動きが不自然とな
るという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点の解決を図り、目標値、速度、加速
度等の設定直後に、制御対象が不都合な動作をすること
を防止する手段を提供する。

第１図は本発明の基本ブロック図を示す。

第１図において、第５図と同符号のものは、第５図図示
のものに対応する。３１は上位計算機１１からの設定値
を一時的に保持するバッファ部。

３２は上位計算機１１からの転送指令によりバッファ部
３１の内容をレジスタ部へ転送する転送部。

３３は演算袋Ｗ２０が制御演算用に直接的に参照するレ
ジスタ部、３５−１．３５−２は目標値レジスタ２１−
１．２１−２にそれぞれ対応する目標値バッファ、３６
−１．３６−２は速度レジスタ２２−１．２２−２にそ
れぞれ対応する速度バッファ、３７−１．３７−２は加
速度レジスタ２１−１．２３−２にそれぞれ対応する加
速度バッファを表す。

上位計算機１１は、データ転送ライン３０を介して、バ
ッファ部３１の各バッファに各制御対象毎の目標値、速
度、加速度を設定する。そして。

全制御情報の設定が終了したときに、転送指令を出す。

これにより、転送部３２は、バッファ部３１の内容を一
斉にレジスタ部３３に転送し、設定する。演算装置２０
は、目標値レジスタ２に１゜２１−２．速度レジスタ２
２−１．２２−２．加速度レジスタ２３−１．２３−２
の内容を従来と同様に読み出し、制御対象１４−１．制
御対象１４−２に対する演算制御を行う。

〔作用〕

本発明では、制御対象について同時に変更が必要な制御
用パラメータに対して、バッファ部３１内に各バッファ
が設けられる。そして、演算装置２０が常時参照するレ
ジスタ部３３と、上位計算機１１が制御情報の設定対象
とするバッファ部３１とが分離され、バッファ部３１か
らレジスタ部３３へのデータ転送は、転送部３２に対す
る転送指令により同時に行われる。従って、演算装置２
０が扱う制御情報に新旧のバラツキが生じることはなく
、誤動作や不自然な動作が防止されることになる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す。第２図において、第
１図と同符号のものは第１図図示のものに対応し、４０
はメモリ、４１は上位計算機からの各種コマンドが設定
されるコマンドレジスタ。

５０ないし５６は演算装置２０が実行する処理を表して
いる。

本実施例では、目標値バッファ３５〜加速度バッファ３
７および目標値レジスタ２１〜加速度レジスタ２３が、
上位計算機および演算装置２０が共通にアクセス可能な
メモリ４０上に割り当てられている。演算装置２０は１
次のよ゛うな処理を実行することにより、制御対象を制
御する。

演算装置２０は、まず第２図図示処理５０により、目標
値レジスタ２１−１．２１−２．速度レジスタ２２−１
．２２−２．加速度レジスフ２３−１．２３−２の内容
を読み取る。次に、処理５１により、各制御対象毎の現
在値レジスタの内容を読み取る。そして、処理５２によ
り３　目標値と現在値とを比較し、また速度の制御情報
および加速度の制御情報から、最適な制御値を演算によ
鳴決定し、処理５３によりその演算結果である制御値を
出力する。その後、必要に応じて、処理５４により、各
種コマンド処理やその他の処理を実行する。以上の処理
は従来と同様であると考えてよい。

次に処理５５により、コマンドレジスタ４１を参照し、
上位計算機からコマンドレジスタ４１に転送指令が設定
されているか否かを判定する。転送指令がない場合、処
理５０へ戻り、同様に処理を繰り返す。転送指令がある
場合、処理５６により、目標値バッファ３５−１から目
標値レジスタ２１−１へ、速度バッファ３６−１から速
度レジスタ２２−１へ、・・・・・・、速度バッファ３
６−２から速度レジスタ２？−２へ、加速度バッファ３
７−２から加速度レジスタ２３−２へ、まとめてデータ
転送を行う。そして、処理５０へ制御を移し。

同様に処理を繰り返す。

上記実施例では、演算装置２０による処理により、バッ
ファ部からレジスタ部へのデータ転送を行っているが、
ゲート回路により、ハードウェア的にデータ転送がなさ
れるようにして１本発明を実施することも可能である。

また１本発明の制御情報が、目標値、速度、加速度に限
られないことは、言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、目標値。

速度、加速度等の制御情報の設定直後に、制御対象が不
都合な動作をすることが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本ブロック図、第２図は本発明の一
実施例、第３図および第４図は技術背景を説明するため
の図、第５図は従来のディジタル・サーボ制御装置を示
す。図中、１１は上位計算機、１２はディジタル・サーボ制
御装置、２０は演算装置、３０はデータ転送ライン、３
１はバッファ部、３２は転送部。３３はレジスタ部を表す。特許出願人　　　富士通株式会社代理人弁理士　　森１）寛（外１名）第　４　（２）本４ｔ３叩Ｑ−実掩イ月第　２１手続主甫正書（方式）％式％１、事件の表示　　　　　　　　　１］・′。昭和６０年特許願第１６９４６７号２、発明の名称ディジタル・サーボ制御装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所　神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地名称
　（５２２）富士通株式会社代表者　山　本　卓　眞４、代理人

Claims

【特許請求の範囲】上位計算機（１１）からデータ転送ラインを介して設定
された複数個の制御情報に基づいて、演算装置（２０）
により演算を行い、同時に上記複数個の制御情報に関連
する制御対象を制御するディジタル・サーボ制御装置に
おいて、上記演算装置（２０）が上記複数個の制御情報を読み取
る対象とされる制御演算用レジスタ部（３３）と、上記
上位計算機（１１）からの設定対象とされ、設定された
複数個の制御情報を各々保持するバッファ部（３１）と
、上記上位計算機（１１）からの転送指令により、上記バ
ッファ部（３１）内に格納されている上記複数個の制御
情報を上記制御演算用レジスタ部（３３）に一括転送す
る転送手段（３２）とを備えたことを特徴とするディジ
タル・サーボ制御装置。