JPS6324402A - Locus control device for robot - Google Patents
Locus control device for robotInfo
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- JPS6324402A JPS6324402A JP16834986A JP16834986A JPS6324402A JP S6324402 A JPS6324402 A JP S6324402A JP 16834986 A JP16834986 A JP 16834986A JP 16834986 A JP16834986 A JP 16834986A JP S6324402 A JPS6324402 A JP S6324402A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
雑業上の利用分野
本発明はロボットの軌跡を高速に精度良く制御するだめ
のロボットの軌跡制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a robot trajectory control device for controlling the trajectory of a robot at high speed and with high precision.
従来の技術
近年、ロボットの制御装置はロボットの動作を高速にそ
して高精度に動作させることが要求されてきている。一
般的な産業用ロボットの軌跡制御は予め記憶されている
動作プログラムをマイクロコンピュータが解析処理し、
アーム先端の位置のデータを補間演算して補間位置を求
め、それをロボットの関節の各軸のモータの回転位置の
データに変換してその回転位置のデータに追従するよう
にサーボ系を構成しモータを、駆動している。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, robot control devices have been required to operate the robot at high speed and with high precision. Trajectory control for general industrial robots involves a microcomputer analyzing and processing pre-stored motion programs.
The servo system is configured to calculate the interpolated position by interpolating the position data of the arm tip, convert it to the rotational position data of the motor of each axis of the robot's joints, and follow the rotational position data. It drives the motor.
以下図面を参黒しながら、上述したロボットの軌跡制御
装置の一例シこついて説明する。An example of the above-mentioned robot trajectory control device will be described below with reference to the drawings.
第3図は従来のロボットの軌跡制御装置の構成図を示す
ものである1つ第3図におし0て、1はメインプロセッ
サ、2はメモリ、5は演算プロセッサ、6はサーボプロ
セッサ、7はサーボアンプ、8はモータ、9ijタコジ
エネレータ、10(dエンコーダでちる。サーボアンプ
7Iモータ8Iタコジエネレータ9.エンコーダ1oは
ロボットの軸数に応じて複数台あるものとする。FIG. 3 shows a configuration diagram of a conventional robot trajectory control device. In FIG. is a servo amplifier, 8 is a motor, 9ij is a tachometer generator, and 10 is a d encoder. Servo amplifier 7I motor 8I tachometer generator 9. It is assumed that there are a plurality of encoders 1o depending on the number of axes of the robot.
以上のように構成されたロボットの軌跡制御装置につい
て、以下その動作について説明する。31ずメモリ2に
は予め教示しておいたロボットの動作プログラムが記憶
されている。ロボットを教示されたとおりに動作させる
場合にはメインプロセッサ1はその動作プログラムを読
み取υ解析処理して補間演算を行う。補間演算した位置
のデータを一定時間ごとに演算プロセッサ已に送る。The operation of the robot trajectory control device configured as described above will be described below. 31, the memory 2 stores a robot operation program taught in advance. When operating the robot as taught, the main processor 1 reads the operating program, performs υ analysis processing, and performs interpolation calculations. The interpolated position data is sent to the processor at regular intervals.
演算プロセッサ5はその補間演算された位置のデータを
ロボットの関節の各軸の回転位置t’7:) j−夕に
変換する。演算プロセ、す5で計算さv′Iた。1抽の
回転位置のデータは回転位置jQ指令データとしてサー
ボプロセッサ6に通られる。サーボプロセッサ6は各軸
の回転位置、つ指令デ〜りC・τ基づきエンコーダ10
で検出さhた回転位置のデータとJ(・4鮫し指令デー
タに追従するように喧算池ゴレーそ・し9演算結果は速
度指令信号としてサーボアンプ7に送られる。サーボア
ンプ7はその速度指′テ′3悟号・シ・:基づきタコジ
ェネレータ9で検出さハた速度信号と比較し速度指令信
号に追従するようにモータ、8を駆動する。サーボプロ
セッサ6は複数4111の演算処理を行い複数のサーボ
アンプに速度指令信号を送っている。The arithmetic processor 5 converts the interpolated position data into rotational positions t'7:)j-y of the respective axes of the joints of the robot. Calculated by the calculation process 5. The rotational position data of the first draw is passed to the servo processor 6 as rotational position jQ command data. The servo processor 6 outputs the encoder 10 based on the rotational position of each axis and the commands C and τ.
The data on the rotational position detected by h and the calculation result are sent to the servo amplifier 7 as a speed command signal. Based on the speed signal detected by the tacho generator 9, the motor 8 is driven to follow the speed command signal.The servo processor 6 performs arithmetic processing on a plurality of 4111 and sends speed command signals to multiple servo amplifiers.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、モータ8が指令値
どおりに動いているか確認することば最も計算量の多い
演算プロセッサ6の負担を犬さくし演算プロセッサ6か
らサーボプロセッサ6に与える回転位置の指令デ〜りの
時間間隔が長くなるので動作中はロボットのアームの先
端位置をフィードバンクすることはなく、追従性はサー
ボプロセッサ6、サーボアンプ7Iモータ8Iタコジエ
ネレータ9.エンコーダ10から構成されるサーボ系に
依存さバる。したがって上記サーボ系のゲインが低い場
合や重力の影響などを大きく受ける場合に)ま軌跡の精
度が保たれないことがある。特にロボットのサーボ系で
は振動の問題がありゲインはあまり高くできない。また
障害物に当たったときなど瞬時に判断できないことがあ
った。Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, the burden of checking whether the motor 8 is moving according to the command value is transferred from the calculation processor 6 to the servo processor 6, which has the largest amount of calculations. Since the time interval between commands for the rotational position to be given becomes long, the tip position of the robot's arm is not fed back during operation, and the followability is determined by the servo processor 6, servo amplifier 7I motor 8I tachometer generator 9. It depends on the servo system composed of the encoder 10. Therefore, if the gain of the servo system is low or if it is greatly affected by gravity, the accuracy of the trajectory may not be maintained. In particular, robot servo systems have problems with vibration, so the gain cannot be set very high. Additionally, there were times when it was not possible to make instantaneous decisions, such as when the vehicle hit an obstacle.
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するために本究明のロボットの軌践f
li制御装置はロボットのアームの先端の位置のデータ
から各軸のモータの回転位置を81算するm o5を
算プロセッサと、第一の演算プロセッサが81算を行っ
ている間または任意の時間に各軸のモータの回転位置か
らロボットのアームの先端の位置を計算する第二の演算
プロセッサとを備え、第一の演算プロセッサによって演
算さ凡たロボットのアームの先端の移動すべき位置のデ
ータと、第二の清算プロセノザで計算さ九たロボー用の
アームの先端の現実の位置のデータとの差を比例演算し
また値を第二の演算プロセッサで計算さバた]ボットの
アームの先端の位置に加算して第一のaI算プロセッサ
にロボットのアームの移動すべき先端の位置のデータと
して入力するようにしまたプロセッサとを備えたもので
ある。Means to solve the problem In order to solve the above problem, the trajectory of the robot of this research f
The li control device calculates the rotational position of the motor of each axis from the data of the position of the tip of the robot's arm. a second calculation processor that calculates the position of the tip of the robot's arm from the rotational position of the motor of each axis; , calculate the difference between the data of the actual position of the tip of the robot's arm calculated by the second calculation processor and calculate the difference between the data and the actual position of the tip of the robot's arm calculated by the second calculation processor. The robot arm is added to the position and inputted to the first aI calculation processor as data on the position of the tip of the robot arm to be moved.
作 用
本発明は上記した構成によって第一の演算プロセッサで
モータ各軸の回転位置を計算(ながら、第二の演算プロ
セッサで現在のアーム先端の位置全訓算し、目標値に対
1〜で補正を加えたアーム先端の(i置のデータを第一
の演算プロセ2・す萬入力しているので高速にl’lボ
ンドを動作させながら軌跡精度を高めることができ、ま
た障害物に当だ一〕たときのような異常を」時に判断で
きる。7実施例
以下本発明の一実施例のロボットの軌跡制御装置ンでつ
いて、図面を参照しながら説明する。According to the above-described configuration, the present invention calculates the rotational position of each axis of the motor with the first processor (while calculating the entire current position of the arm tip with the second processor, and calculates the rotational position of each axis of the motor with the second processor) Since the corrected arm tip position (i) data is input to the first calculation process 2, it is possible to increase the accuracy of the trajectory while operating the l'l bond at high speed. 7. Embodiment 7 A robot trajectory control device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例におけるロボットつ軌跡制御
装置の構成図を示すものである。第1図において、1は
メインプロセッサ、2はメモリ、3は第一の演算プロセ
ッサ、4は第二の演算プロセッサ、6はサーボプロセッ
サ、7はサーボアンプ、8はモータ、9はタコジェネレ
ータ、10はエンコーダである。サーボアンプ7、モー
タ8゜タコジェネレータ9.エンコーダ10はロボット
の軸数に応じて複数台あるものとする。FIG. 1 shows a configuration diagram of a robot trajectory control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a main processor, 2 is a memory, 3 is a first arithmetic processor, 4 is a second arithmetic processor, 6 is a servo processor, 7 is a servo amplifier, 8 is a motor, 9 is a tacho generator, 10 is an encoder. Servo amplifier 7, motor 8° tacho generator 9. It is assumed that there are a plurality of encoders 10 depending on the number of axes of the robot.
以上のように構成されたロボットの軌跡制御装置につい
て、以下第1図を用いてその動作を説明する・
まずメモリ2には予め教示しておいたロボットの動作プ
ログラムが記憶されている。ロボットを教示されたとお
りに動作させる場合にはメインプロセッサ1はその動作
プログラムを読み取り解析処理して補間演算を行う。第
二の演算プロセッサ4はサーボプロセッサ6がエンコー
ダ10よす入力し、たモータ8の回転位置のデータをサ
ーボプロセッサ8より受は取り現在のアーム先端の位置
を計算しメインプロセッサ1に送る。メインプロセッサ
1は先に補間演算したアーム先端の位置のデータと第二
の演算プロセッサ4かも出力される現在のアーム先端の
位置のデータとの基を比例演算して現在のアーム先端の
位置のデータに加算しその値を第一の演算プロセッサ3
に送る。アーム先端の位置のデータと第二の演算プロセ
ッサ4がら出力される現在のアーム先端の位置のデータ
との差が予め決められた値よりも大きい場合には異常と
判断し動作を停止する。第一の演算プロセッサ3はメイ
ンプロセッサ1から入力されたアーム先端の位置のデー
タをロボットの関節の各軸の回転位置のデータに変換す
る。第一の演算プロセッサ3で計算された各軸の回転位
置のデータは回転位置の指令データとしてサーボプロセ
ッサ6に送うれる。サーボプロセッサ6は各軸の回転位
置の指令データに基づきエンコーダ10で検出されf?
、、回転位置のデータと比較し指令データに追従するよ
うに演算処理しその演算結果は速度指令信号としてサー
ボアンプ7に送られる。サーボアンプ7はその速度指令
信号に基づきタコジェネレータ9で検出された速度信号
と比較し速度指令信号に追従するようにモータ8を駆動
する。サーボプロセッサ6は複数軸の演算処理を行い複
数のサーボアンプに速度指令信号を送っている。The operation of the robot trajectory control device configured as described above will be described below with reference to FIG. 1. First, a robot operation program taught in advance is stored in the memory 2. When operating the robot as taught, the main processor 1 reads the operating program, analyzes it, and performs interpolation calculations. The second arithmetic processor 4 receives from the servo processor 8 the data of the rotational position of the motor 8 inputted by the servo processor 6 to the encoder 10, calculates the current position of the arm tip, and sends it to the main processor 1. The main processor 1 calculates the current arm tip position data by proportionally calculating the arm tip position data that was previously interpolated and the current arm tip position data that is also output from the second calculation processor 4. and the value is added to the first arithmetic processor 3.
send to If the difference between the arm tip position data and the current arm tip position data output from the second arithmetic processor 4 is larger than a predetermined value, it is determined that there is an abnormality and the operation is stopped. The first arithmetic processor 3 converts data on the position of the tip of the arm inputted from the main processor 1 into data on the rotational position of each axis of the joints of the robot. The rotational position data of each axis calculated by the first arithmetic processor 3 is sent to the servo processor 6 as rotational position command data. The servo processor 6 detects the rotational position of each axis using the encoder 10 based on the command data of the rotational position of each axis.
,, it is compared with the rotational position data, and arithmetic processing is performed so as to follow the command data, and the result of the calculation is sent to the servo amplifier 7 as a speed command signal. The servo amplifier 7 compares the speed command signal with the speed signal detected by the tacho generator 9 based on the speed command signal, and drives the motor 8 so as to follow the speed command signal. The servo processor 6 performs arithmetic processing on multiple axes and sends speed command signals to multiple servo amplifiers.
第2図に第1図で示した構成のロボットの軌跡制御装置
の動作フローチャートを示す。FIG. 2 shows an operation flowchart of the robot trajectory control device having the configuration shown in FIG.
以上のように本実施例によればロボットのアームの先端
の位置のデータから各軸のモータの回転位置を計算する
第一の演算プロセッサと、第一の演算プロセッサが計算
を行っている間または任意の時間に各軸のモータの呵転
位置からロボットのアームの先端の位置を計算する第二
の演算プロセッサとを備え、第一の演算プロセッサには
補間演算されたロボットのデータ、の先端の位置のデー
タに追従するように第二の演算ブロモ、すで計算された
ロボットのアームの先端の位置と補間演算されたロボッ
トのアームの先端の位置のデータとの差を比例演算した
値を第二の演算プロセッサで計算されたロボットのアー
ムの先端の位置に加算し1第−の演算プロセッサにロボ
ットのアームの先端の位置のデータとして入力すること
により高速にロボットを動作させながら軌跡精度を高め
ることができ、また障害物に尚たったときのような異常
を瞬時に判断することができる。As described above, according to this embodiment, the first arithmetic processor calculates the rotational position of the motor of each axis from the data of the position of the tip of the robot's arm, and while the first arithmetic processor is performing the calculation, It is equipped with a second calculation processor that calculates the position of the tip of the robot arm from the rotational position of the motor of each axis at any given time, and the first calculation processor calculates the position of the tip of the robot arm using interpolated data. In order to follow the position data, the second calculation Bromo calculates the proportional value of the difference between the previously calculated position of the robot arm tip and the interpolated data of the robot arm tip position. By adding the data to the position of the tip of the robot's arm calculated by the second processor and inputting the data to the first processor as the position data of the tip of the robot's arm, the accuracy of the trajectory can be increased while operating the robot at high speed. It is also possible to instantly determine abnormalities such as when the vehicle hits an obstacle.
発明の効果
以上のように、本発明は特にロボットのアームの先端の
位置のデータから各軸のモータの移動すべき回転位置を
計算する第一の演算ブロモ、すと、第一の演算プロセッ
サが計算を行っている間または任意の時間に各軸のモー
タの回転位置からロボットのアームの先端の現実の位置
を計算する第二の演算プロセッサとを備え、第一の演算
プロセッサには演算されたロボットのアームの先端の位
置のデータと第二の演算プロセッサで計算されたロボッ
トのアームの先端の現実の位置のデータとの差を比例演
算した値を第二の演算プロセッサで計算されたロボット
のアームの先端の現実の位置に加算して第一の演算プロ
セッサにロボットのアームの先端の移動すべき位置のデ
ータとして入力することにより高速にロボットを動作さ
せながら軌跡精度を高めることができ、まだ障害物に当
たったときのような異常を瞬時に判断することができる
。Effects of the Invention As described above, the present invention particularly provides a first arithmetic processor that calculates the rotational position to which the motor of each axis should be moved from data on the position of the tip of the robot's arm. a second arithmetic processor that calculates the actual position of the tip of the robot arm from the rotational position of the motor of each axis while performing calculations or at any time; A value obtained by proportionally calculating the difference between the position data of the tip of the robot's arm and the data of the actual position of the tip of the robot's arm calculated by the second calculation processor is calculated by the second calculation processor. By adding the data to the actual position of the tip of the arm and inputting it to the first processor as data on the position to which the tip of the robot's arm should move, it is possible to operate the robot at high speed while improving trajectory accuracy. It is possible to instantly determine abnormalities such as when the vehicle hits an obstacle.
第1図は本発明の一実施例におけるロボットの軌跡制御
装置の構成図、第2図は第1図で示した構成のロボット
の軌跡制御装置の動作のフローチャート、第3図は従来
のロボットの軌跡制御装置の構成図である。
3・・・・・・第一の演算プロセッサ、4・・・・・第
二の演算プロセッサ。FIG. 1 is a block diagram of a robot trajectory control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of the operation of the robot trajectory control device configured as shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of a conventional robot trajectory control device. FIG. 2 is a configuration diagram of a trajectory control device. 3...First arithmetic processor, 4...Second arithmetic processor.
Claims (1)
動するモータと、前記モータの回転位置を検出する位置
検出手段と、前記モータの速度を検出する速度検出手段
と、前記位置検出手段及び速度検出手段の出力を入力し
前記モータを制御し駆動するロボット制御部とから構成
されたロボットの軌跡制御装置において、前記ロボット
のアームの先端の位置の入力データから前記各軸のモー
タの移動すべき回転位置を計算する第一の演算プロセッ
サと、前記各軸のモータの現実の回転位置から前記ロボ
ットのアームの先端の位置を計算する第二の演算プロセ
ッサと、前記第一の演算プロセッサによって演算された
前記ロボットのアームの先端の位置のデータと前記第二
の演算プロセッサで計算された前記ロボットのアームの
現実の先端の位置に関するデータとの差を比例演算し、
この値を前記第二の演算プロセッサで計算された前記ロ
ボットのアームの現実の先端の位置のデータに加算して
前記第一の演算プロセッサに前記ロボットのアームの先
端の移動すべき位置のデータとして入力するプロセッサ
とを有することを特徴とするロボットの軌跡制御装置。a robot having N degrees of freedom; a motor for driving each axis of the robot; a position detection means for detecting the rotational position of the motor; a speed detection means for detecting the speed of the motor; In a robot trajectory control device comprising a robot control section which inputs the output of a speed detection means and controls and drives the motor, the movement of the motor of each axis is determined from the input data of the position of the tip of the arm of the robot. A first arithmetic processor that calculates an exponent rotational position, a second arithmetic processor that calculates the position of the tip of the arm of the robot from the actual rotational position of the motor of each axis, and an arithmetic processor that calculates the position of the tip of the robot arm based on the actual rotational position of the motor of each axis; proportionally calculating the difference between data on the position of the tip of the robot's arm calculated by the second calculation processor and data on the actual position of the tip of the robot's arm calculated by the second arithmetic processor;
This value is added to the data of the actual position of the tip of the robot's arm calculated by the second arithmetic processor and sent to the first arithmetic processor as data of the position to which the tip of the robot's arm should move. 1. A robot trajectory control device, comprising: a processor for inputting data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16834986A JPS6324402A (en) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Locus control device for robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16834986A JPS6324402A (en) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Locus control device for robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6324402A true JPS6324402A (en) | 1988-02-01 |
Family
ID=15866415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16834986A Pending JPS6324402A (en) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Locus control device for robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6324402A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0277905A (en) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Fanuc Ltd | Correcting method for robot moving program |
JPH03121505A (en) * | 1989-10-04 | 1991-05-23 | Hitachi Ltd | Control method for robot |
JPH04503877A (en) * | 1989-03-22 | 1992-07-09 | ビッカーズ,イー.エス.ディー.,インコーポレイテッド | Dynamic correction method for servo tracking error in computer numerical control equipment and fixed cycle using the method |
JP2008128464A (en) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | Control device and working machine provided therewith |
-
1986
- 1986-07-17 JP JP16834986A patent/JPS6324402A/en active Pending
Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
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JPH04503877A (en) * | 1989-03-22 | 1992-07-09 | ビッカーズ,イー.エス.ディー.,インコーポレイテッド | Dynamic correction method for servo tracking error in computer numerical control equipment and fixed cycle using the method |
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JP2008128464A (en) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | Control device and working machine provided therewith |
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