JPS63153610A - Robot controller - Google Patents

Robot controller

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JPS63153610A
JPS63153610A JP29891286A JP29891286A JPS63153610A JP S63153610 A JPS63153610 A JP S63153610A JP 29891286 A JP29891286 A JP 29891286A JP 29891286 A JP29891286 A JP 29891286A JP S63153610 A JPS63153610 A JP S63153610A
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error
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Kazunobu Kojo
古城 和伸
Takahide Nagahama
恭秀 永浜
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate non-uniformity in rotation and to perform path control and positioning control inexpensively, stably, and exactly, by correcting its own position command signal. CONSTITUTION:A correction signal generating means 11 outputs a correction signal thetaR with a phase opposite to and the same cycle T as that of error oscillation in a harmonic driving speed reducer 2. When the path control and the positioning control of a robot arm 3 are performed, the position command signal thetain can be obtained in the adder 17 of the position command signal generating means 18 by adding the correction signal thetaR on a position command base signal thetain0 from a robot arithmetic unit 10, and the feedback control of the robot can be performed by the position command signal thetain. In such a way, it is possible to eliminate the error oscillation in a transmission mechanism without necessitating a corrector, etc., in a feedback system, and to perform the path control and the positioning control inexpensively, stably, and exactly.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、ロボットアームのごとき被可動体とモータと
の間に、減速機等の誤差振動(回転ムラ)を有する伝達
機構をそなえたロボットの経路制御や位置決め制御を行
なうための装置に関し、特に。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a robot equipped with a transmission mechanism such as a reduction gear that has error vibrations (uneven rotation) between a movable object such as a robot arm and a motor. Especially regarding devices for performing path control and positioning control.

上記伝達機構の誤差振動特性に応じてその誤差振動を打
ち消すようにしたロボット用制御装置に関するものであ
る。
The present invention relates to a robot control device that cancels error vibrations according to the error vibration characteristics of the transmission mechanism.

[従来の技術] 従来、第3図に示すごとく、モータ1に速度検出器4お
よび位置検出器(パルスエンコーダ)5を取り付け、こ
のモータ1の出力軸に、ハーモニックドライブ減速機2
を介して被可動体としてのロボットアーム3を連結させ
た産業用ロボットが提案されている。なお、上記ハーモ
ニックドライブ減速機2は、図示しないがウエーブジニ
ネレータ。
[Prior Art] Conventionally, as shown in FIG. 3, a speed detector 4 and a position detector (pulse encoder) 5 are attached to a motor 1, and a harmonic drive reducer 2 is attached to the output shaft of the motor 1.
An industrial robot has been proposed in which a robot arm 3 as a movable body is connected via a robot arm 3 as a movable body. Although not shown, the harmonic drive reducer 2 is a wave generator.

サーキュラスプラインおよびフレクスプラインにより構
成されている。
Consists of circular splines and flex splines.

かかるロボットによれば、モータ1を回転駆動させると
、所要の減速比だけ減速された状態で口ボットアーム3
が作動するようになっている。
According to this robot, when the motor 1 is driven to rotate, the robot arm 3 is decelerated by the required reduction ratio.
is now operational.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、一般に、産業用ロボットやNG機械などにお
いては、回転ムラが誤差振動(ビビリ)の原因になるこ
とがある。特に、多関節型の如く多軸を合成して工具軌
跡を得る溶接ロボット等の産業用ロボットやその周辺機
器(ワークポジショナ。
[Problems to be Solved by the Invention] Generally, in industrial robots, NG machines, etc., rotational unevenness may cause error vibrations (chattering). In particular, welding robots and their peripheral equipment (work positioners), such as welding robots that synthesize multiple axes to obtain tool trajectories, such as multi-jointed robots.

ロボットスライダ)においては、振動が工具軌跡の歪と
なって現われることが知られている。
It is known that vibration appears as distortion of the tool trajectory in robot sliders.

溶接ロボット等の産業用ロボットでは正確な経路制御や
位置決め制御が重要なポイントであるが、上述の回転ム
ラのために現状では±0.5+++m程度の誤差振動を
含む場合がしばしばある。この回転ムラによる誤差振動
の発生には種々の原因がある。
Accurate path control and positioning control are important points for industrial robots such as welding robots, but due to the above-mentioned rotational unevenness, they often contain error vibrations of about ±0.5+++m. There are various causes for the occurrence of error vibrations due to rotational unevenness.

例えば、サーボ制御性能の悪さや、位置検出器の分解能
や角度誤差等による影響や、制御時の計算誤差であった
りする場合もあるが、ロボットアームのごとき被可動体
とモータとの間にそなえられる減速機等の伝達機構の部
分における角度伝達誤差によって生じる回転ムラも大き
な影響を与える。
For example, this may be caused by poor servo control performance, the resolution or angle error of the position detector, or calculation errors during control, but there are many factors that can cause problems between the motor and the movable object, such as a robot arm. Rotation irregularities caused by angular transmission errors in transmission mechanisms such as speed reducers also have a large effect.

上記のような伝達機構の一例としてハーモニックドライ
ブ減速機における伝達ムラにつき第3゜4図に従って説
明する。
As an example of the above transmission mechanism, transmission unevenness in a harmonic drive reduction gear will be explained with reference to FIGS. 3-4.

第3図に示すハーモニックドライブ減速機2は、その入
力軸2a(モータ1に連結される側)の回転角度と、出
力軸2b(ロボットアーム3に連結される側)の回転角
度との間に第4図に示すグラフのような関係を有りてい
る。この第4図のグ°ラフは、横軸に入力軸2aつまり
モータ1の回転角度をとり、縦軸に出力軸2bの回転角
度をとったもので、傾き45″′の直線iによって、回
転伝達ムラのない理想的な場合の入力軸2aと出力軸2
bとの関係が示されている。
The harmonic drive reducer 2 shown in FIG. There is a relationship as shown in the graph shown in FIG. In the graph of Fig. 4, the horizontal axis represents the rotation angle of the input shaft 2a, that is, the motor 1, and the vertical axis represents the rotation angle of the output shaft 2b. Input shaft 2a and output shaft 2 in an ideal case with no transmission unevenness
The relationship with b is shown.

しかし、実際には、第4図の曲線j(代表的なハーモニ
ック減速比での減速カーブ)で示すように、直線iに対
して、入力軸2aの1回転あたり2周期のムラを有する
出力軸2bの回転が得られることが知られている。従っ
て1図示のごとく、曲11Xjの幅δがハーモニックド
ライブ減速機2の回転伝達誤差を示す。なお、第4図中
、Tは上記回転ムラの周期、aは歪の零点位置を示す位
相差である。
However, in reality, as shown by curve j (deceleration curve at a typical harmonic reduction ratio) in FIG. It is known that a rotation of 2b can be obtained. Therefore, as shown in FIG. 1, the width δ of the song 11Xj indicates the rotation transmission error of the harmonic drive reducer 2. In FIG. 4, T is the period of the rotational unevenness, and a is the phase difference indicating the zero point position of strain.

この伝達誤差は1〜2分程度であるが、その他の減速機
の中にはこの値よりもさらに大きいものも多くある。そ
して、この伝達誤差がロボットアーム先端の軌跡に与え
る大きさは±0.1〜0.211IIm程度と小さいが
、これが振動源となって他の要素機械の固有振動数やサ
ーボ回路の固有振動数と伝達誤差の周波数が一致すると
共振現象を起こし。
This transmission error is about 1 to 2 minutes, but there are many other reduction gears that are even larger than this value. The magnitude that this transmission error affects the trajectory of the tip of the robot arm is small, about ±0.1 to 0.211 IIm, but it becomes a source of vibration that affects the natural frequencies of other component machines and the natural frequencies of the servo circuit. When the frequency of transmission error and transmission error match, a resonance phenomenon occurs.

その結果大きな場合には、ロボットアーム先端で±2〜
3mmといった振動を招くおそれもある。
If the result is large, ±2~2~ at the tip of the robot arm.
There is also a risk of vibrations of up to 3 mm.

なお、伝達機構として1以上ではハーモニックドライブ
減速機を用いた場合について説明しているが、他にもサ
イクロ減速機や遊星減速機についても同様の伝達誤差が
発生する。また、ボールネジ構造をもつロボット駆動機
構においては「よろめき」と呼ばれる伝達誤差があるほ
か、チェーンスプロケット等のロボット伝達機構には「
多角形運動」と呼ばれる伝達誤差が生じる。
Note that, although the case where a harmonic drive reducer is used as the transmission mechanism in 1 or more is described, a similar transmission error occurs also with a cycloreduction gear or a planetary reduction gear. In addition, robot drive mechanisms with a ball screw structure have a transmission error called "stagger," and robot transmission mechanisms such as chain sprockets have "wobble."
A transmission error called "polygonal motion" occurs.

そこで、第5図に示すようなロボット用制御装置も提案
されている。
Therefore, a robot control device as shown in FIG. 5 has also been proposed.

この装置では、基本的には、モータ1に直結された位置
検出器(パルスエンコーダ)5から変換器(パルスカウ
ンタ)6を経て検出されるモータ1の回転位置検出信号
と1位置指令信号発生器8からの位置指令信号とを比較
して、その偏差に基づきサーボアンプづによりモータ1
をフィードバック制御し、ロボットアーム3の経路制御
や位置決め制御が行なうようになっている。
This device basically uses a rotational position detection signal of the motor 1 detected via a converter (pulse counter) 6 from a position detector (pulse encoder) 5 directly connected to the motor 1, and a 1-position command signal generator. Compare the position command signal from 8 and set the motor 1 by the servo amplifier based on the deviation.
is feedback-controlled to perform path control and positioning control of the robot arm 3.

そして、ハーモニックドライブ減速機2の出力軸側の回
転ムラを打ち消すべく、変換器6からの位置検出信号と
予め調べられているハーモニックドライブ減速機2の減
速特性(誤差振動特性)とに基づいて補正器(関数発生
器)7から出力される補正信号を、上記変換器6からの
位置検出信号に加算して、ハーモニックドライブ減速@
2の伝達誤差を補正した後、この位置検出信号によりフ
ィードバック制御を行なって回転ムラを打ち消すことが
行なわれている。
Then, in order to cancel the rotational unevenness on the output shaft side of the harmonic drive reducer 2, correction is made based on the position detection signal from the converter 6 and the deceleration characteristics (error vibration characteristics) of the harmonic drive reducer 2 that have been investigated in advance. The correction signal output from the converter (function generator) 7 is added to the position detection signal from the converter 6, and harmonic drive deceleration@
After correcting the transmission error No. 2, feedback control is performed using this position detection signal to cancel rotational unevenness.

しかしながら、このようなロボット用制御装置では、サ
ーボドライバ内に演算処理を行なう補正器7を設ける必
要があるため、コスト高を招くことになるほか、フィー
ドバック系内において補正信号を加算するようにすると
、制御系が不安定になるおそれがあるといった問題点が
あった。
However, in such a robot control device, it is necessary to provide a corrector 7 that performs arithmetic processing in the servo driver, which leads to increased costs, and if the correction signal is added in the feedback system. , there was a problem that the control system might become unstable.

本発明は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、位置指令信号自体を補正することにより回転ムラ
を打ち消して、安価に且つ安定性よく正確な経路制御お
よび位置決め制御を行なえるようにしたロボット用制御
装置を提供することを目的とする。
The present invention aims to solve these problems, and by correcting the position command signal itself, rotational unevenness can be canceled out, and path control and positioning control can be performed stably and accurately at low cost. The object of the present invention is to provide a robot control device that achieves the following.

[問題点を解決するための手段] このため、本発明のロボット用制御装置は、その位置指
令信号発生手段を、基準となる位置指令ベース信号を出
力する位置指令ベース信号発生手段と、被可動体とモー
タとの間に介装された伝達機構のもつ誤差振動とは逆相
で同じ周期の補正信号を出力する補正信号発生手段と、
上記の位置指令ベース信号と補正信号とを加算して位置
指令信号として出力する加算手段とから構成したもので
ある。
[Means for Solving the Problems] Therefore, the robot control device of the present invention has a position command signal generating means that outputs a reference position command base signal, and a position command base signal generating means that outputs a position command base signal as a reference. a correction signal generating means for outputting a correction signal having the same period and in opposite phase to the error vibration of a transmission mechanism interposed between the body and the motor;
and an addition means for adding the above-mentioned position command base signal and correction signal and outputting the result as a position command signal.

[作   用] 上述の本発明のロボット用制御装置では、ロボットにお
ける被可動体(ロボットアーム等)の経路制御および位
置決め制御を行なうに際し、加算手段において1位置指
令ペース信号発生手段からの位置指令ベース信号に、補
正信号発生手段からの伝達機構のもつ誤差振動(回転ム
ラ)とは逆相で同じ周期の補正信号を加算することによ
り1位置指令信号が得られ、この位置指令信号が位置指
令(M号発生手段から出力される。そして、上記位置指
令信号と位置検出器からの位置検出信号とを比較して、
上記ロボットの経路制御および位置決め制御を行なうこ
とにより、上記伝達機構のもつ誤差振動が打ち消される
[Function] In the above-described robot control device of the present invention, when performing path control and positioning control of a movable object (robot arm, etc.) in the robot, the addition means uses the position command base from the one position command pace signal generation means. A 1-position command signal is obtained by adding to the signal a correction signal of the same period and in opposite phase to the error vibration (rotation unevenness) of the transmission mechanism from the correction signal generation means, and this position command signal is used as the position command ( is output from the M number generating means.Then, the position command signal and the position detection signal from the position detector are compared,
By performing path control and positioning control of the robot, error vibrations of the transmission mechanism are canceled out.

[発明の実施例] 以下、図面により本発明の一実施例としてのロボット用
制御装置について説明すると、第1図はその全体構成を
示すブロック図、第2図はその作用を説明するためのグ
ラフである。
[Embodiments of the Invention] A robot control device as an embodiment of the present invention will be explained below with reference to the drawings. Fig. 1 is a block diagram showing its overall configuration, and Fig. 2 is a graph for explaining its operation. It is.

第1図において、1はモータ、2は誤差振動を有する伝
達機構としてのハーモニックドライブ減速機、3はモー
タ1にハーモニックドライブ減速機2を介して連結され
る被可動体としてのロボットアーム、5はモータ1の出
力軸に取り付けられ同モータ1の回転位置を検出するた
めの位置検出器(パルスエンコーダ)、6はこの位置検
出器5から絶対位置を得る変換器(パルスカウンタ)、
9は後述する位置指令発生手段18からの位置指令信号
θinと変換器6からの位置検出信号との偏差に基づき
モータ1をフィードバック制御するサーボアンプである
In FIG. 1, 1 is a motor, 2 is a harmonic drive reducer as a transmission mechanism having error vibration, 3 is a robot arm as a movable body connected to the motor 1 via the harmonic drive reducer 2, and 5 is a robot arm as a movable body. a position detector (pulse encoder) attached to the output shaft of the motor 1 to detect the rotational position of the motor 1; 6 a converter (pulse counter) that obtains the absolute position from the position detector 5;
Reference numeral 9 denotes a servo amplifier that performs feedback control of the motor 1 based on a deviation between a position command signal θin from a position command generation means 18 and a position detection signal from the converter 6, which will be described later.

また、本実施例において、1oは基準となる位置指令ベ
ース信号θinaを出力する位置指令ベース信号発生手
段としてのロボット演算装置、11はハーモニックドラ
イブ減速機2のもつ誤差振動とは逆相で同じ周期T(第
2,4図参照)の補正信号θRを出力する補正信号発生
手段であり、この補正信号発生手段11は、除算器12
9位相設定器13.加算器14.歪振幅設定器15およ
び関数発生器16から構成されている。
Further, in this embodiment, 1o is a robot arithmetic unit as a position command base signal generating means that outputs a position command base signal θina as a reference, and 11 is an opposite phase and the same period as the error vibration of the harmonic drive reducer 2. This correction signal generation means 11 outputs a correction signal θR of T (see FIGS. 2 and 4).
9 Phase setter 13. Adder 14. It is composed of a distortion amplitude setter 15 and a function generator 16.

ここで、除算器12は、ロボット演算装置10からの位
置指令ベース信号θ1noを既知であるハーモニックド
ライブ減速機2のもつ誤差振動の周期T(第2,4図参
照)に相当する量で割るものであり、加算器14は、除
算器12で割算をした結果得られた余り情報Rθと位相
設定器13で設定される位相差a(第2,4図参照;歪
の零点位置と位置指令ベース信号θinnの起点とのズ
レ)との加算(減算も含む)を行なうものである。
Here, the divider 12 divides the position command base signal θ1no from the robot arithmetic unit 10 by an amount corresponding to the known period T of error vibration of the harmonic drive reducer 2 (see FIGS. 2 and 4). The adder 14 calculates the remainder information Rθ obtained as a result of division by the divider 12 and the phase difference a set by the phase setter 13 (see FIGS. 2 and 4; the zero point position of distortion and the position command). This is to perform addition (including subtraction) with the deviation from the starting point of the base signal θinn.

また、関数発生器16は、加算器14からの情報(Rθ
+a)と、歪振幅設定器15で設定される上記誤差振動
の振幅X(第2図参照)とに基づき、補正信号ORを下
記(1)式により出力するものである。
Further, the function generator 16 receives information (Rθ
+a) and the amplitude X of the error vibration set by the distortion amplitude setter 15 (see FIG. 2), a correction signal OR is output according to the following equation (1).

θR: −(x/2)・5in((R6+a)・27C
/T)・・・・(1) さらに、17はロボット演算装置1oからの位置指令ベ
ース信号θinoと補正信号発生手段11からの補正信
号θRとを加算して位置指令信号θ1nとして出力する
加算手段としての加算器である。
θR: -(x/2)・5in((R6+a)・27C
/T)...(1) Furthermore, 17 is an addition means for adding the position command base signal θino from the robot arithmetic unit 1o and the correction signal θR from the correction signal generating means 11 and outputting the result as a position command signal θ1n. It is an adder as an adder.

そして、位置指令信号発生手段18は、上述したロボッ
ト演算装置10.補正信号発生手段11および加算器1
7から構成される。
The position command signal generating means 18 is connected to the above-mentioned robot arithmetic device 10. Correction signal generation means 11 and adder 1
Consists of 7.

本発明の一実施例としてのロボット用制御装置は上述の
ごとく構成されているので、産業用ロボットにおけるロ
ボットアーム3の経路制御および位置決め制御を行なう
に際し、位置指令信号発生手段18の加算器17におい
て、ロボット演算装置10からの位置指令ベース信号θ
inoに、補正信号発生手段11からの補正信号θR(
同補正信号θRの演算手順は後述する)を加算すること
によって、位置指令信号θinが得られ、この位置指令
信号θ1nが位置指令信号発生手段18から出力される
Since the robot control device as an embodiment of the present invention is configured as described above, when performing path control and positioning control of the robot arm 3 in an industrial robot, the adder 17 of the position command signal generating means 18 , the position command base signal θ from the robot arithmetic unit 10
ino, the correction signal θR(
The calculation procedure for the correction signal θR will be described later) to obtain the position command signal θin, and this position command signal θ1n is output from the position command signal generating means 18.

ところで、誤差振動の周期Tは減速機の種類によってほ
とんど決まっている(例えば、ハーモニックドライブ減
速機では入力軸1回転で2周期。
By the way, the period T of error vibration is almost determined by the type of reducer (for example, in a harmonic drive reducer, one rotation of the input shaft has two cycles.

サイクロ減速機やボールネジ構造をもつロボット駆動機
構では1周期、チェーンスプロケットでは1ピツチあた
り1周期等)が、位相差aは減速機の組み方等によって
異なる。この位相差aについて機械的に調整することも
可能であるが、本実施例では、ディップスイッチやキー
インにより位相設定器13から電気的に位相差aを設定
するようにしている。
In the case of a robot drive mechanism with a cyclo reducer or a ball screw structure, the phase difference a is one cycle, and in the case of a chain sprocket, it is one cycle per pitch, etc.), but the phase difference a differs depending on how the reducer is assembled. Although it is possible to adjust this phase difference a mechanically, in this embodiment, the phase difference a is set electrically from the phase setter 13 by using a dip switch or key-in.

また、誤差振動の振幅Xについても必要に応じて任意に
設定入力できるように1本実施例では、歪振幅設定器1
5から振幅Xが設定されるようになっている。
In addition, in this embodiment, a distortion amplitude setting device 1 is provided so that the amplitude X of the error vibration can be set and inputted as needed.
The amplitude X is set from 5 onwards.

さて、上記の位相設定器13および歪振幅設定器15に
よりそれぞれ設定される位相差aおよび振幅Xをもとに
5本実施例の補正信号発生手段11においては、次のよ
うにして補正信号θRが演算される。即ち、ロボット演
算装置10からの位置指令ベース信号θin+、は除算
器12において既知の周期Tで割算され、その余り情報
Rθが除算器12から加算器14へ出力される。
Now, based on the phase difference a and the amplitude is calculated. That is, the position command base signal θin+ from the robot arithmetic device 10 is divided by a known period T in the divider 12, and the remainder information Rθ is output from the divider 12 to the adder 14.

この加算器14において、余り情報Rθには位相設定器
13からの位相差aが加算され、その加算情報(Rθ+
a)が関数発生器16に出力される。
In this adder 14, the phase difference a from the phase setter 13 is added to the remainder information Rθ, and the added information (Rθ+
a) is output to the function generator 16.

そして、この関数発生器16では、歪振幅設定器15か
らの振幅X、既知の周期Tおよび加算情報(R6+a)
から、上記(1)式に基づいた演算が行なわれ、その演
算結果が補正信号θRとして加算器17へ出力されるの
である。
Then, in this function generator 16, the amplitude X from the distortion amplitude setter 15, the known period T, and the addition information (R6+a)
From there, an operation is performed based on the above equation (1), and the result of the operation is output to the adder 17 as a correction signal θR.

このようにしてハーモニックドライブ減速機2のもつ誤
差振動とは逆相で同じ周期Tの補正信号ORが演算され
、この補正信号ORを加算器17で位置指令ベース信号
θinnに加算することにより、第2図に示すごとく、
ハーモニックドライブ減速機2の誤差振動(回転ムラ;
第4図参照)を打ち消すような位置指令信号θ1nが得
られるようになる。
In this way, a correction signal OR having the opposite phase and the same period T as the error vibration of the harmonic drive reducer 2 is calculated, and by adding this correction signal OR to the position command base signal θinn in the adder 17, the As shown in Figure 2,
Error vibration of harmonic drive reducer 2 (uneven rotation;
It becomes possible to obtain a position command signal θ1n that cancels out the signal (see FIG. 4).

従って、上記位置指令信号θ1nと位置検出器5からの
位置検出信号(変換器6を介して得られるもの)とを比
較して、その偏差に基づきサーボアンプ9によってモー
タ1を駆動制御し、ロボットアーム3の経路制御および
位置決め制御を行なうことで、ハーモニックドライブ減
速機2のもつ誤差振動(回転ムラ)が打ち消されること
になる。
Therefore, the position command signal θ1n is compared with the position detection signal from the position detector 5 (obtained via the converter 6), and the servo amplifier 9 drives and controls the motor 1 based on the deviation. By controlling the path and positioning of the arm 3, error vibrations (uneven rotation) of the harmonic drive reduction gear 2 are canceled out.

なお、実際には、位相設定器13で設定される位相差a
は場合によって異なるので、制御開始前の澗整時にこの
位相差aを少しづつ変化させ、誤差振動が最も小さくな
る位相差aを実測的に求めることになる。また、歪振幅
設定器15で設定される振幅Xも、予め誤差振動の振幅
値を実測(または計算)するか、徐々に設定値を変化さ
せるかして、適正値を求めるようにする。
In addition, in reality, the phase difference a set by the phase setter 13
Since this differs depending on the case, this phase difference a is changed little by little during adjustment before the start of control, and the phase difference a that minimizes the error vibration is actually determined. Further, the amplitude X set by the distortion amplitude setter 15 is also determined to be an appropriate value by actually measuring (or calculating) the amplitude value of the error vibration in advance or by gradually changing the set value.

これにより、ファードパツク系に補正器等をそなえるこ
となくハーモニックドライブ減速機2の回転ムラを打ち
消すことができ、安価に且つ安定性よく正確な経路制御
および位置決め制御が行なわれるようになる。
As a result, rotational irregularities of the harmonic drive reducer 2 can be canceled out without providing a corrector or the like in the far pack system, and path control and positioning control can be performed stably and accurately at low cost.

また、補正信号発生手段11や加算器17をソフトウェ
ア化してロボット演算装置10内に組み込んでしまうこ
とも可能で、この場合、ソフトウェアの追加のみで本発
明、の装置を実現するこができ、機械的部品の追加や高
精度の部品を必要とすることなく、極めて安価に制御精
度の向上を実現できる利点もある。
It is also possible to incorporate the correction signal generating means 11 and the adder 17 into software and into the robot arithmetic device 10. In this case, the device of the present invention can be realized only by adding software, and the device of the present invention can be realized by simply adding software. Another advantage is that control accuracy can be improved at an extremely low cost without the need for additional mechanical parts or high-precision parts.

なお、上記実施例では、余り情報Rθに位相差aを加算
するようにしているが、ロボット演算装置10からの位
置指令ベース信号θ1noに適当な位相差を加算した後
1周期Tで割って余り情報を得るようにしてもよい。
In the above embodiment, the phase difference a is added to the remainder information Rθ, but after adding an appropriate phase difference to the position command base signal θ1no from the robot arithmetic unit 10, the remainder is calculated by dividing by one cycle T. You may also try to obtain information.

また、上記実施例では、関数発生器16から出力される
補正信号θRが、伝達機構としてのハーモニックドライ
ブ減速機2の誤差振動特性に応じてサインカーブ状とな
るように設定されているが、伝達機構が、他のもの、例
えばサイクロ減速機。
Further, in the above embodiment, the correction signal θR output from the function generator 16 is set to have a sine curve shape according to the error vibration characteristics of the harmonic drive reducer 2 as a transmission mechanism. The mechanism is something else, such as a cyclo reducer.

ボールネジ構造あるいはチェーンスプロケットなどであ
る場合には、その誤差振動特性に応じて、関数発生器1
6からの補正信号θRを、周期性のある任意の曲線状に
設定すればよく、この場合も上記実施例と同様の効果が
得られる。
In the case of a ball screw structure or a chain sprocket, function generator 1 is used depending on the error vibration characteristics.
The correction signal θR from 6 may be set to have an arbitrary periodic curve, and in this case as well, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明のロボット用制御装置によ
れば、減速機等の伝達機構を経由することによって生じ
る誤差振動(回転ムラ、ビビリ現象)とは逆相で同期し
た補正信号を、位置指令ベース信号に加算したものが、
位置指令信号として出力され、この位置指令信号により
ロボットのフィードバック制御を行なうように構成した
ので、フィードバック系に補正器等をそなえることなく
伝達機構のもつ誤差振動を打ち消すことができ、安価に
且つ安定性よく正確な経路制御および位置決め制御を行
なえる効果がある。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the robot control device of the present invention, error vibrations (rotation unevenness, chatter phenomenon) caused by passing through a transmission mechanism such as a reducer are synchronized in opposite phase. The correction signal added to the position command base signal is
It is output as a position command signal, and the position command signal is used to perform feedback control of the robot, so error vibrations in the transmission mechanism can be canceled out without the need for a corrector or the like in the feedback system, making it inexpensive and stable. This has the effect of allowing efficient and accurate path control and positioning control.

また、ソフトウェア化も容易で、ソフトウェアの追加の
みで本発明の装置を実現するこができ、機械的部品の追
加や高精度の部品を必要とすることなく、極めて安価に
制御精度の向上を実現できる効果もある。
In addition, it is easy to convert into software, and the device of the present invention can be realized simply by adding software, and control accuracy can be improved at an extremely low cost without the need for additional mechanical parts or high-precision parts. There are some effects that can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1,2図は本発明の一実施例としてのロボット用制御
装置を示すもので、第1図はその全体構成を示すブロッ
ク図、第2図はその作用を説明するためのグラフであり
、第3,4図は従来のロボット用制御装置を示すもので
、第3図はそのロボット駆動部の概略構成図、第4図は
その角度伝達誤差を説明するためのグラフであり、第5
図は他のロボット用制御装置の一例の全体構成を示すブ
ロック図である。 図において、1−モータ、2−伝達機構としてのハーモ
ニックドライブ減速機、3−被可動体としてのロボット
アーム、5−位置検出器(パルスエンコーダ)、6−変
換器(パルスカウンタ)、9・−サーボアンプ、1o−
位置指令ベース信号発生手段としてのロボット演算装置
、11・−補正信号発生手段、12−除算器、13−位
相設定器、14・−加算器、15−歪振幅設定器、16
−関数発生器、17−・−加算手段としての加算器、1
8−位置指令信号発生手段。
1 and 2 show a robot control device as an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing its overall configuration, and FIG. 2 is a graph for explaining its operation. 3 and 4 show a conventional robot control device, FIG. 3 is a schematic diagram of the robot drive section, FIG. 4 is a graph for explaining the angular transmission error, and FIG.
The figure is a block diagram showing the overall configuration of an example of another robot control device. In the figure, 1 - motor, 2 - harmonic drive reducer as a transmission mechanism, 3 - robot arm as a movable object, 5 - position detector (pulse encoder), 6 - converter (pulse counter), 9. Servo amplifier, 1o-
robot arithmetic device as position command base signal generation means, 11-correction signal generation means, 12-divider, 13-phase setter, 14-adder, 15-distortion amplitude setter, 16
-Function generator, 17--Adder as addition means, 1
8-Position command signal generation means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被可動体が伝達機構を介してモータに連結されたロボッ
トに、上記モータの回転位置を検出する位置検出器と、
位置指令信号を出力する位置指令信号発生手段とをそな
え、上記位置検出器からの位置検出信号と、上記位置指
令信号発生手段からの位置指令信号とを比較して、上記
ロボットの経路制御および位置決め制御を行なう装置に
おいて、上記位置指令信号発生手段が、基準となる位置
指令ベース信号を出力する位置指令ベース信号発生手段
と、上記伝達機構のもつ誤差振動とは逆相で同じ周期の
補正信号を出力する補正信号発生手段と、上記の位置指
令ベース信号と補正信号とを加算して上記位置指令信号
として出力する加算手段とをそなえて構成されたことを
特徴とするロボット用制御装置。
A position detector for detecting the rotational position of the motor on a robot whose movable body is connected to the motor via a transmission mechanism;
a position command signal generation means for outputting a position command signal, and compares the position detection signal from the position detector with the position command signal from the position command signal generation means to perform path control and positioning of the robot. In the control device, the position command signal generating means outputs a reference position command base signal and the error vibration of the transmission mechanism generates a correction signal having the same period and in opposite phase. 1. A robot control device comprising: a correction signal generating means for outputting; and an addition means for adding the above position command base signal and the correction signal and outputting the resultant as the position command signal.
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