JPS6252610A

JPS6252610A - 関節型ロボツトの速度制御方法

Info

Publication number: JPS6252610A
Application number: JP19186885A
Authority: JP
Inventors: Yuji Watabe; 渡部　裕二
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1985-09-02
Publication date: 1987-03-07

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〕この発明は、関節型アクチュエータを有する産業用ロボ
ットにおける先端速度の制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図及び第４図は、従来の関節型アクチュエータを有
する産業用ロボットにおけるそれぞれ関節補間方法およ
び直線補間方法による先端速度の制御を示すブロック図
である。（１）はメモリ、（２ａ）　。

（２ｂ）はこのメモリ（１）に記憶されている２点の直
交座標位置、（３）　、　（４）は同じくそれぞれ設定
時間および設定速度である。（５）は直交座標より関節
座標に座標位置を変換する変換部、（６ａ）　、　（６
ｂ）はこの−変換部（５）によって得られた関節座標位
置、（７）は直交座標位置（２ａＬ　（２ｂ）を演算し
てこれらの２点間の距離を求める演算部、（８）は直交
座標位置（２ａ）。

（２ｂ）と設定速度（４）と交座標位置（２ａ）　、　
（２ｂ）の２点間の距離とを演算して単位時間当たりの
関節角度変位量（以下単に関節角度変位量と言う）を求
める演算部、（９）は関節座標位置（６ａ）　、　（６
ｂ）　　と設定時間（３）とを演算して関節角度位置を
求めろ演算部、（１０）は出力を示す。

次に作用について説明する。第３図における関節補間方
法においては、メモリ（１）に記憶された直交座標位置
（２ａ）　、　（２ｂ）のそれぞれの座標（Ｘｌｐ、ｙ
ｌ）と（ＸＨ＋１．ｙ＋＋、）とを変換部（５）によっ
て関節座標位置（６ａ）　、　（６ｂ）の座標（ａｌｌ
ｂｌ）と（ｌＬＩ＋Ｉ＋ｌ）ｌ＋１）　とに変換し、次
いでこれらの演算部（９）において設定時間Ｔｉで分割
し、関節角度変位量である２／ＴＩ　（ａｌ。。

−ｉ）、１／Ｔ＋　（ｂ＋’＋ｔ−ｂ＋）を求めてサー
ボ系へ出力し、第５図に示すような関節を等分割した動
作が得られる。

また、第４図の直線補間方法では、演算部（７）におい
て直交座標値！　（２ａ）　、　（２ｂ）のそれぞれの
座標（ＸＩ、　ｙｌ）の２点間の直線距離であるａｍ　
　　　Ｘｌ＋１−ＸＩ　　　”　　ｙｔ＋＋　　ｙｌ）
２を求め、これに対する速度Ｖとの比で２点間の直交座
標ベクトルを分割して、Ｖｌ／ｄｌ　（！ｌ＋ｌ　ｘｌ
）　　とｖｌ／ｄＩ（ｙ＋□−ｙＩ）とを得る。これを
変換部（５）によって関節座標に変換し、サーボ系へ出
力して第６図で示すようなロボット先端位置が直線上を
移動する動作が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の関節型ロボットの速度制御では、直
線補間と関節補間とを併用した場合には、速度設定と時
間設定とを混用しなければならないので、動作の統一し
た表記および設定ができず、また関節補間方法の場合に
は同一速度で何点かの補間を継続しようとすると、速度
をそれぞれ２点間の距離で換算して設定しなければなら
ないなどの問題があった。

この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、直線補間と関節補間との何れの場合も共通の設定
方式によって関節型ロボットの先端速度を制御する方法
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る産業ロボットの制御方法は、設定された
２点（ＸｌｙｙｌＬ　（Ｘ１＋１１ｙ＋＋１）間の距Ｍ
　（ｄ）および関節角度差（ａｌ＋１−ａｌ＋ｌｌｌ＋
１−１）ｌ）と、設定された速度（ｖ）とを演算して得
られた単位時間当たりＶ／ｄ（ａ＋＋ｔ−１，ｂ＋＋ｔ
−ｂ＋）の関節角度変位を行わせるようにしたものであ
る。

〔作用〕

この発明における単位時間当たりの関節角度変位は’／
／ｄ（ａｌ＋１−ａｌ、ｂ＋＋ｘ−ｂ＋）となるので、
関節補間に対する時間設定は速度設定で演算され、同一
軌跡を直線補間で移動した場合と同一時間で軌跡の終端
に到達する。

〔実施例〕

第１図は乙の発明の一実施例による関節型ロボットの速
度制御を示すブロック図であり、（１）〜（７）は従来
例を示した第３図および第４図における同符号と同一部
分である。すなわら、この発明はメモリ（１）内に記憶
されている直交座標位置（２ａ）。

（２ｂ）は変換部（５）によって関節座標位置（６ａ）
　、　（６ｂ）に変換されるとともに、演算部（７）に
おいてこれらの直交座標位置（２ａ）　、　（２ｂ）の
２点間の距離を演算し、この距離と設定速度（４）と関
節座標位置（８ａ／）　。

（６ｂ）とを演算部（１１）において演算し、この演算
結果である関節角度変化量を出力するように構成されて
いる。

次に、上記の構成における作用について説明する。メモ
リ（１）に記憶された補間する２点の直交座標値（ｘ＋
＋ｙ＋）−（Ｘｌ＋Ｌ＋ｙｌ＋ｌ）は、先ず変換部ｆ５
１　ニＪ：ってそれ−ぞれが関節座標値（ａｌ、ｂ、ｌ
と（ａ＋＋＋、ｂ＋＋ｔ）とに変換され、また同時に直
交座標における２点間の距離ｄ１は演算部（７）におい
て算出される。次いで、これらの結果を演算部（１１）
に入力させて関節座標値（にＩ＋ＶＩＬ　（に＋＋＋＋
ｙ＋＋、）からは２点間の角度変位ベクトル（ａ＋＋＋
−ａｚｌ）＋＋＋−Ｍ　を求め、距離ｄとメモリ（１）
に記憶されている速度Ｖとの比を算出して補間のために
何分側する必要があるかを示す数値ｄ／ｖを求め、この
結果で得られた角度変位ベクトル（ａｌ＋１”’ａｌｔ
ｂｌ＋１−ｂｌ）を分割数ｄ／ｖテ除した値をΔαとす
ると、 Δａ　−１ｖ＋／ｄ＋　（ｉＬ＋＋＋−ａ＋ｌ＋ｖ＋／
ｄ＋　（ｂ＋＋Ｉ−ｂｌ）　］となり、とのΔαが単位
時間当たりの関節角度変位を示す値となって、ロボット
サーボ系へ出力され、第２図に示すような関節を等分割
した動作が得られろ。

なお、上記実施例では記憶する位置情報として２次元の
直交座標位置（２ａ）　、　（２ｂ）の場合について説
明したが、位置情報としては３次元の直交座標位置でも
よく、さらに、他の座標値例左ば姿勢座標値等を含んで
もよい。また、関節座標値を直接記憶して、この座標間
の距離を算出するｎ″ｌに関節座標値から直交座標値へ
変換する手段を設けても上記実施例と同様の効果を奏す
る。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、関節補間の速度を直線
補間の速度設定方式と同様の方法で行うことができるよ
うにしたので、両袖間方式を混用した軌跡に対して統一
した速度設定が適用できろようになり、共通した設定方
式で関節型口ボッ）・の制御が行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による関節型口ボッ）−の
制御を示すブロック図、第２図はこの発明の動作を示す
説明図、第３図および第４図は従来の関節型ロボットの
制御を示すブロック図、第５図および第６図は従来の制
御による動作を示す説明図である。図において、（１）はメモリ、（２ａ）　、　（２ｂ）
　Ｉよ直交座標位置、（４）は設定速度、（６ａｌ　、
　（６ｂ）は関節座標位置、（１１）は演算部。なお、各図中同一符号りよ同一また（よ相当部分を示す
。代理人　弁理士　佐　藤　正　年第３１１第４図第５図　　　第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）関節型駆動機構を有し、この駆動機構の位置の記
憶手段とこの記憶手段内の各記憶位置間の移動速度の記
憶手段と上記の位置及び移動速度の情報に基づいて上記
各記憶位置間の関節角度位置を補間する手段とを備えた
産業用ロボットにおいて、上記各記憶位置間の直線移動
速度を記憶することによって関節補間を行うことを特徴
とする関節型ロボットの速度制御方法。
（２）記憶位置中の２点間の直線距離（ｄ）とこの直線
上の設定速度（ｖ）と上記２点間の角度距離（ａ）とを
演算して、単位時間当りａ×ｖ／ｄの変位を与えて関節
補間を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の関節型ロボットの速度制御方式。