JPH01112413A - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
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- JPH01112413A JPH01112413A JP62270551A JP27055187A JPH01112413A JP H01112413 A JPH01112413 A JP H01112413A JP 62270551 A JP62270551 A JP 62270551A JP 27055187 A JP27055187 A JP 27055187A JP H01112413 A JPH01112413 A JP H01112413A
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
大きいロボットに適用して好適なロボットの制御装置に
関する。
大きいロボットが開発されている。かかるロボットを制
御する場合、均一の速度パターンによっては正確な位置
制御が困難となるので、各駆動指令に応じた加減速パタ
ーンの作成が必要であった。
成はかなり難しく、特に減速パターンの作成においては
ロボットのオーバライド0が変化する度に再計算を実行
する必要があった。
では加減速パターンを作成することにより、正確な位置
制御を達成するようにしていたが、この場合、上記加減
速パターンの作成がかなり難しいため、これによって、
ロボット制a 装置がコスト高になるとともに装置が大
型化するという欠点があった。
速度の大きいロボットに適用できる、簡単な構成でかつ
安価なロボットの制御装置を提供することを目的とする
。
め、その代わりに1次遅れ方式を採用することによって
構成される。すなわち、この発明のロボット制gA装置
は、入力データにもとづき各補間周期におけるロボット
の移動0をそれぞれ算出し、該移動量を示す移vJ但デ
ータを前記補間周期に同期して出力するメイン制御手段
と、前記メイン制御手段から出力される移動Oデータお
よびロボットの現在位置を示すデータを入力し、各サー
ボ処理周期における目標移動量をそれぞれ算出し、この
目標移動Cにもとづきロボットを駆動するサーボ系を制
御するサーボ制御手段とを貝えたロボットの制御!l装
置おいて、前記メイン制御手段に、前記算出した移vJ
凸に対して第1の1次遅れ処理を実行する第1の1次遅
れ手段を設けるとともに、前記サーボ制御手段に前記算
出した目標移動量に対して第2の1次遅れ処理を実行す
る第2の1次遅れ手段を設けたことを特徴とする。
れ手段により所定の第1の1次遅れ処理が実行され、サ
ーボ制御手段における第2の1次遅れ手段により第2の
1次遅れ処理が実行される。ここで第1の1時遅れ手段
における時定数および第2の1時遅れ手段における時定
数を適当に決定することにより充分な精度での軌跡制御
、速度制御が可能となる。
説明する。
をブロック図で示したものである。この実施例は4軸垂
直多量節型ロボットの制御に適用されるものである。テ
ィーチングボックス10は、例えば直線補間を採用する
か円弧補間を採用するかの補間の種類を示すデータおよ
びティーチング等によって得られた移動位置データ及び
移rjjJ速度を表わす速度データを出力する。メイン
制卸20はこのティーチングボックスから得られた補間
種類デンタ、位置データ、速度データおよび予め入力さ
れたロボットの各部の長さを表わす沢械パラメータにも
とづき各へ補間周期Δt1における移動量ΔLiを算出
し、この移動OΔLiに対して所定の1次遅れ処理を実
行し、この1次遅れ処理がなされた移vJ岳ΔLOを各
軸に対応する移動0Δθ1、Δθ2、Δ03、Δ04に
変換してこれらを各補間周期Δt1毎に出力する。
の移動量Δθ1〜Δθ4およびロボット本体40から入
力したロボットの各軸の現在位置OF1、OF2、θ[
3、OF4を表わすデータにもとづき、1サーボ処理サ
イクルΔt2当たりの各軸の移vJ母の目標値n1 、
n2 、n3 、n4樟出し、この目標値n1〜n4に
対して所定の1次遅れ処理を実行し、この1次遅れ処理
がなされた目標値n01、nG2、nG3、nG4とロ
ボットの各軸の現在位置nF1〜nF4との偏差no1
−nF1、n G2− ’n F2、nG3−nr3、
n G4− n F4をそれぞれ算出し、この偏差をデ
ジタルアナログ変換して偏差el 、G2、G3 、G
4としてロボット木仏40に出力する。
の処理動作をフローチャー1・で示したものである。第
2図において左側のフローはメイン制御部20の処理動
作を示し、右側のフローはサーボ制御2130の処理動
作を示す。また、第3図、第4図はこの実施例が適用さ
れる4軸垂直多関型ロボツト(溶接ロボット)の各軸お
よび礪械パラメータを示す略図である。第3図はロボッ
トを横から見た図、第4図はロボットを上から見た図で
ある。この実施例が適用される溶接ロボットは本体41
に第1のアーム42が取付けられ、この第1のアーム4
2に第2のアーム43が取付けられ、この第2のアーム
43に第3のアーム44が取付けられ、この第3のアー
ム44に第4のアーム45が取付けられ、この第4のア
ーム45の先端に溶接トーチ46が取付けられる。そし
て第1のアーム42、第2にアーム43、第3のアーム
44、第4のアーム45のそれぞれの長さはLl 、F
2、F3、F4である。また、駆動軸のうち第1軸は本
体42に対する第1のアーム42の旋回角θ1、第2軸
は第1のアーム42に対する第2にアーム43の回動角
θ2、第3軸は第2のアーム43に対する第3のアーム
44の回動角θ3、第4軸は第3のアーム44に対する
第4のアーム45の回動角θ4に設定される。また、第
4図に示す角!豆O8は絶対座標系x−y−zに対する
ロボット本体に固定された座標系X−Y−Zの回転角(
ステーション角)を示す。
チングボックス10から入力された補間種類データ、位
置データ、速度データおよび予め入力されたは械パラメ
ータにもとづき、角補間周期Δt1における移動量ΔL
i@−算出する。ここで、位置データはワークの位置、
すなわちトーチ46が取付けられる第4のアーム45の
先端の位置をX−Y−Z座標系で表わしたワーク座標系
を用いたデータ(X、Y、Z、G4)が用いられており
、ステップ21で計算される移動償ΔLiはこのワーク
座標系を用いたもの(ΔL×、ΔLY。
補間周期Δt1、は例えば39 rasacとなり、後
述する1サーボ処理サイクルΔt 2 (= 311
1SeC)に比較してかなり長くなっている。また速度
データによって指定される最高速度は、例えば500m
tn/Secである。
ΔL1に対する所定の1次遅れ処理が実行される。この
1次遅れ処理は図示しないレジスタを用いて下記の演算
を繰返し大行することによって実現される。
・・・(1)ΔLo(k)=G1 ・C(k)
・・・(2)C(k) = C(k)
−ΔLo(k) ・・・(3)ここでΔL
i(k)は時間にでのワーク座標系を用いた各軸の移動
指令値を示し、ΔLO(i)は時間にでのワーク座標系
を用いた各軸の1次遅れ指令値を示し、G1は所定の定
数C(k)は時間にでのレジスタの内容を示す。
時間系の取扱と同一であり、コンピュータを用いた処理
に適している。値G1が1のときは“1次遅れなし″と
等価である。この値G1に応じて応答時定数が変化する
。
5図(a)、(b)のようになる。すなわち第5図(a
)に示されるような移動指令値ΔLiに対して1次遅れ
処理を施すと第5図(b)に示すような指令値ΔLOが
得られる。
ステップ23において各軸、すなわちO1.02.03
.04に対応した指令値Δθiに座標変換される。
軸の移vJ但を示す指令値Δθ1は補間周期Δt2毎に
メイン制御部20からサーボ制御部30に出力される。
サーボ処理サイクル1サーボ処理サイクルΔt2毎にロ
ボットの各軸の現在位置を示す値θ[1を取込み、ステ
ップ32において、ステップ31で取込んだ現在位置を
示す値0[1とメイン制御部から受信した各補間周期毎
の各軸の移vJ辺をしめず指令値Δθiにもとづき1サ
ーボ処理サイクルΔt2当たりのロボット各軸の移動伝
の目標1i n iを算出する。ここで1サーボ処理サ
イクルΔt2は例えば3 n5ec に設定される。
た目標値niに対して所定の1次遅れ処理が実行される
。このステップ33における1次遅れ処理はステップ2
2における1次遅れ処理と同様である。すなわち、ステ
ップ33においてはサーボ制御部30の図示しないレジ
スタを用いてて下記の演算が繰返される。
(4)noi(k) =G2 ・R(k)
(5)R(k) = R(k) −n oi(
k) (6)ここでnl(k)は時間にでの
目標値を示し、noi(K)は時間にでの1次遅れ目標
値を示し、G2は所定の定数、R(k)は時間にでのレ
ジスタの内容を示ず。
処理サイクルΔt2当たりの移vJ0の目標値niの一
例を示し、第5図(d)はステップ33で1次遅れ処理
が施された1次遅れ目標値の一例を示す。
で取込んだ現在位@ OFlとの偏差を求めるサーボ演
算が実行され、続いて、この偏差はステップ35でデジ
タルアナログ変換され、ロボット本体40にサーボ出力
として送出される。
上記偏差が0になるように各軸が制御される。
ン制御部における1次遅れ処理の時定数を決める定数G
1は一定としたが、この定数G1をロボットの指令速度
に応じて切換え、定数G1がロボットの高速域では小さ
くなり、低速域では大きくなるように設定すると軌跡精
度は更に向上する。
テップ33にお【プる処理はメイン制御部から与えられ
たステップ状の指令値を滑らかにするのが主目的でおり
、このため、サーボ制御部における1次遅れ処理におけ
る@定数を設定する定数G2はメイン制御部における1
次遅れ処理の時定数を決定する定数G1よりも小さな値
に設定され、この定数G2を指令速度によらない半固定
的な値とすることができる。
ップ33における式(5)の演算において、値C(k)
またはR(k)が小さい値のときG1またはG2の値に
よっては値ΔLo(k)またはnoi(k)を整数化し
たときにΔLo(k)=Oまたはnoi(k)=0にな
ってしまうことがある。この場合目標位置へは到達でき
ないことになる。そこでこの不都合を解H!lするため
に以下に示すような゛はき出し処理″が実行される。
設定されたはき出し値CH01RHOと値C(k)、R
(k)との比較を行う。ここでC(k) <CHDまた
はRfk)<RHOが成立すると、式(2)または(5
)の実行に際しG1 、G2をそれぞれ1に設定する。
にこの発明を適用した場合を示したが、この発明は5軸
、6軸などの5軸以上の多関節型ロボットにも同様に適
用でき、また垂直多関節型に限らず水平多関節型のロボ
ットにも適用でき、更に溶接ロボット以外の他の作業ロ
ボットにも同佳に適用することができるのは勿論である
。
を作成することなく、高速ロボットの軌跡制御および速
度制御が可能となり、構成も簡単で安価なロボット制御
装置を提供することができる。
ブロック図、第2図は第1図に示した実施例の動作を説
明するフローチャート、第3図、第4図は第1図に示し
た実施例が適用される溶接ロボットの一例を示す略図、
第5図はm2図に示したメイン制御部側およびサーボ制
御部側の1次遅れ処理の具体例を示すグラフである。 10・・・ティーチングボックス、20・・・メイン制
御部、30・・・サーボ制御部、40・・・ロボット本
体。 第2ffl
Claims (4)
- (1)入力データにもとづき各補間周期におけるロボッ
トの移動量をそれぞれ算出し、該移動量を示す移動量デ
ータを前記補間周期に同期して出力するメイン制御手段
と、 前記メイン制御手段から出力される移動量データおよび
ロボットの現在位置を示すデータを入力し、各サーボ処
理周期における目標移動量をそれぞれ算出し、この目標
移動量にもとづきロボットを駆動するサーボ系を制御す
るサーボ制御手段とを具えたロボットの制御装置おいて
、 前記メイン制御手段に、前記算出した移動量に対して第
1の1次遅れ処理を実行する第1の1次遅れ手段を設け
るとともに、 前記サーボ制御手段に前記算出した目標移動量に対して
第2の1次遅れ処理を実行する第2の1次遅れ手段を設
けたことを特徴とするロボットの制御装置。 - (2)第1の1次遅れ手段は、ロボットの高速域におい
ては小さな時定数にもとづく1時後れ処理を実行し、ロ
ボットの低速域においては大きな時定数にもとづく1時
後れ処理を実行することを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項記載のロボットの制御装置。 - (3)第1の1次遅れ手段および第2の1次遅れ手段は
時間kにおける入力データをDi(K)、出力データを
Do(k)レジスタの内容をC(k)とし、Gを定数と
するとき C(k)=C(k−1)+Di(K)・・・(1)Do
(k)=G・C(k)・・・(2) C(k)=C(k)−Do(k)・・・(3)なる演算
をそれぞれ実行することを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項記載のロボットの制御装置。 - (4)第(2)式の演算に際し、C(k)が予め設定し
たはき出し値より小さい場合は値Gを1に変更すること
を特徴とする特許請求の範囲第(3)項記載のロボット
の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62270551A JPH01112413A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62270551A JPH01112413A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ロボットの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01112413A true JPH01112413A (ja) | 1989-05-01 |
Family
ID=17487754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62270551A Pending JPH01112413A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01112413A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6223904B1 (en) | 1995-08-30 | 2001-05-01 | Emtec Magnetics Gmbh | Continuous process for recovering raw materials from coated foils, device for carrying out this process and foil materials recovered thereby |
JP2021025909A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 直之 村上 | コンピユーターの目(pceye) |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP62270551A patent/JPH01112413A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6223904B1 (en) | 1995-08-30 | 2001-05-01 | Emtec Magnetics Gmbh | Continuous process for recovering raw materials from coated foils, device for carrying out this process and foil materials recovered thereby |
JP2021025909A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 直之 村上 | コンピユーターの目(pceye) |
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