JP6564175B2 - ロボットの制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
上述したように、従来のデュアルサーボ制御構造においては、同じ性能のモータを同じように制御しても一方のモータに対して他方のモータの位置の偏差が生じる問題があった。
本発明は、以上のような発明者の知見に基づいて想到されたものである。本発明の一態様に係るロボットの制御装置は、ロボットの動作を規定する可動部分を駆動する駆動軸と、前記駆動軸を回転駆動するマスタモータと、前記駆動軸を回転駆動する1以上のスレーブモータと、を備えたロボットの制御装置であって、前記マスタモータの回転位置であるマスタ位置を取得するマスタ位置取得部と、位置指令値と前記マスタ位置とに基づいて原電流指令値を生成する原電流指令値生成部と、前記マスタモータの速度であるマスタ速度を取得するマスタ速度取得部と、1以上の前記スレーブモータの速度である1以上のスレーブ速度をそれぞれ取得するスレーブ速度取得部と、前記マスタ速度に対する1以上の前記スレーブ速度の偏差に基づいてそれぞれの偏差に対応する前記スレーブ速度を補償するための1以上の補償要素と、を備え、前記原電流指令値を分配してマスタ電流指令値と1以上のスレーブ電流指令値とを生成し、前記マスタ電流指令値に基づいて前記マスタモータを駆動し、前記1以上のスレーブモータにそれぞれ対応する1以上の前記スレーブ電流指令値に対しそれぞれに対応する前記補償要素の出力をそれぞれ加えた電流指令値に基づいて1以上の前記スレーブモータを駆動するように制御するものである。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るロボットの制御装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態におけるロボットの制御装置1は、ロボットの動作を規定する可動部分を駆動する駆動軸2と、マスタ動力伝達機構3を介して駆動軸2を回転駆動するマスタモータ4と、スレーブ動力伝達機構5を介して駆動軸2を回転駆動するスレーブモータ6と、を備えている。さらに、制御装置1は、マスタ電流指令値IM(後述)に基づいてマスタモータ4を駆動するマスタモータ駆動部14と、補償後スレーブ電流指令値ICS(後述)に基づいてスレーブモータ6を駆動するスレーブモータ駆動部15と、を備えている。
図2は本発明の第1の実施の形態の変形例に係るロボットの制御装置の概略構成を示すブロック図である。本変形例において第1の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図3は本発明の第2の実施の形態に係るロボットの制御装置の概略構成を示すブロック図である。第2の実施の形態において第1の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
以下に、上記第1の実施の形態の構成に基づいてマスタモータ4およびスレーブモータ6間のトルク差、速度差および電流指令値差をシミュレーションした結果を示す。比較例としてスレーブモータ6の電流指令値として補償要素16の出力GΔωを加えない(スレーブ電流指令値ISをそのままスレーブモータ駆動部15に入力する)態様におけるマスタモータ4およびスレーブモータ6間のトルク差、速度差および電流指令値差もシミュレーションした。
2 駆動軸
3 マスタ動力伝達機構
4 マスタモータ
5 スレーブ動力伝達機構
6 スレーブモータ
7 マスタ速度取得部
8 スレーブ速度取得部
9 マスタ位置取得部
10,12 微分器
11 スレーブ位置取得部
13 原電流指令値生成部
16 補償要素
17 速度指令値算出部
18 電流指令値算出部
Claims (5)
- ロボットの動作を規定する可動部分を駆動する駆動軸と、前記駆動軸の一端部において動力伝達可能に接続されるマスタ動力伝達機構を介して前記駆動軸を回転駆動するマスタモータと、前記駆動軸の一端部において動力伝達可能に接続されるスレーブ動力伝達機構を介して前記駆動軸を回転駆動する1以上のスレーブモータと、を備えたロボットの制御装置であって、
前記マスタモータの回転位置であるマスタ位置を取得するマスタ位置取得部と、
位置指令値と前記マスタ位置とに基づいて原電流指令値を生成する原電流指令値生成部と、
前記マスタモータの速度であるマスタ速度を取得するマスタ速度取得部と、
1以上の前記スレーブモータの速度である1以上のスレーブ速度をそれぞれ取得するスレーブ速度取得部と、
前記マスタ速度に対する1以上の前記スレーブ速度の偏差に基づいてそれぞれの偏差に対応する前記スレーブ速度を補償するための1以上の補償要素と、を備え、
前記原電流指令値を分配してマスタ電流指令値と1以上のスレーブ電流指令値とを生成し、前記マスタ電流指令値に基づいて前記マスタモータを駆動し、前記1以上のスレーブモータにそれぞれ対応する1以上の前記スレーブ電流指令値に対しそれぞれに対応する前記補償要素の出力をそれぞれ加えた電流指令値に基づいて1以上の前記スレーブモータを駆動するように制御する、ロボットの制御装置。 - 前記補償要素は、比例要素を含む、請求項1に記載のロボットの制御装置。
- 前記比例要素の比例ゲインは、前記マスタ速度と前記スレーブ速度との偏差が単調に0に近づくような値に設定される、請求項2に記載のロボットの制御装置。
- 前記マスタ速度取得部は、前記マスタ位置取得部と、前記マスタ位置取得部で取得された前記マスタ位置を微分して前記マスタ速度を出力する微分器と、を備え、
前記スレーブ速度取得部は、前記スレーブモータの回転位置であるスレーブ位置を取得するスレーブ位置取得部と、前記スレーブ位置を微分して前記スレーブ速度を出力する微分器と、を備えた、請求項1から3の何れかに記載のロボットの制御装置。 - ロボットの動作を規定する可動部分を駆動する駆動軸と、前記駆動軸の一端部において動力伝達可能に接続されるマスタ動力伝達機構を介して前記駆動軸を回転駆動するマスタモータと、前記駆動軸の一端部において動力伝達可能に接続されるスレーブ動力伝達機構を介して前記駆動軸を回転駆動する1以上のスレーブモータと、を備えたロボットの制御方法であって、
前記マスタモータの回転位置であるマスタ位置を取得し、
位置指令値と前記マスタ位置とに基づいて原電流指令値を生成し、
前記マスタモータの速度であるマスタ速度を取得し、
1以上の前記スレーブモータの速度である1以上のスレーブ速度をそれぞれ取得し、
前記マスタ速度に対する1以上の前記スレーブ速度の偏差に基づいてそれぞれの偏差に対応する前記スレーブ速度を補償するための補償値を算出し、
前記原電流指令値を分配してマスタ電流指令値と1以上のスレーブ電流指令値とを生成し、前記マスタ電流指令値に基づいて前記マスタモータを駆動し、前記1以上のスレーブモータにそれぞれ対応する1以上の前記スレーブ電流指令値に対しそれぞれに対応する前記補償値をそれぞれ加えた電流指令値に基づいて1以上の前記スレーブモータを駆動する、ロボットの制御方法。
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