JPH06131018A - ロボットの制御方法 - Google Patents
ロボットの制御方法Info
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- JPH06131018A JPH06131018A JP4307992A JP30799292A JPH06131018A JP H06131018 A JPH06131018 A JP H06131018A JP 4307992 A JP4307992 A JP 4307992A JP 30799292 A JP30799292 A JP 30799292A JP H06131018 A JPH06131018 A JP H06131018A
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- Japan
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- joint
- ring buffer
- locus
- command
- coordinate system
- Prior art date
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- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軌跡上の非線型制御と云う新しいロボット制
御方法を採用することにより、どのような速度域に於い
ても各関節の位置ループゲインを不均一に減少せしめる
ことなく常に実現可能な道のり上の指令位置を出力する
ことができ、指令値への高追従性即ち直線補間動作であ
れば高軌跡精度を実現することが可能なロボットの制御
方法を提供。 【構成】 各関節の許容角加速度から軌跡の移動方向の
最大加速度の制限によって達成可能かどうかを判定し、
可能でなければ直前に指令した中間点に対して加減速可
能な次の中間点に変更して新たな中間点とするよう、直
前に指令した中間点間の距離より小さい距離を移動する
に必要な一定計算周期毎に指令された要求指令位置を、
適当な回数分まで、蓄積できるキャパシティを有する指
令値リングバッファを設けリングバッファ上の前記加減
速可能な次の中間点データを選択。
御方法を採用することにより、どのような速度域に於い
ても各関節の位置ループゲインを不均一に減少せしめる
ことなく常に実現可能な道のり上の指令位置を出力する
ことができ、指令値への高追従性即ち直線補間動作であ
れば高軌跡精度を実現することが可能なロボットの制御
方法を提供。 【構成】 各関節の許容角加速度から軌跡の移動方向の
最大加速度の制限によって達成可能かどうかを判定し、
可能でなければ直前に指令した中間点に対して加減速可
能な次の中間点に変更して新たな中間点とするよう、直
前に指令した中間点間の距離より小さい距離を移動する
に必要な一定計算周期毎に指令された要求指令位置を、
適当な回数分まで、蓄積できるキャパシティを有する指
令値リングバッファを設けリングバッファ上の前記加減
速可能な次の中間点データを選択。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多関節形ロボットのツー
ル先端位置を直交座標系で表現し、直交座標系に定義さ
れた２点を結ぶ直線に沿ってツール先端位置を指示され
たスピードで移動させるよう、アクチュエータを含む関
節駆動系が関節角あるいは関節角速度を指令値として受
け取って関節毎に独立にサーボ系を構成する多関節ロボ
ットの軌跡制御方法に関し、特にアーム先端の軌跡と目
標とする軌跡とのズレ量を最小限におさえることを目的
として常に各関節に対して追従可能な道のりとなるよう
に位置指令を制御することを特徴とするロボットの制御
方法に関する。
ル先端位置を直交座標系で表現し、直交座標系に定義さ
れた２点を結ぶ直線に沿ってツール先端位置を指示され
たスピードで移動させるよう、アクチュエータを含む関
節駆動系が関節角あるいは関節角速度を指令値として受
け取って関節毎に独立にサーボ系を構成する多関節ロボ
ットの軌跡制御方法に関し、特にアーム先端の軌跡と目
標とする軌跡とのズレ量を最小限におさえることを目的
として常に各関節に対して追従可能な道のりとなるよう
に位置指令を制御することを特徴とするロボットの制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にロボット制御装置はロボットのア
ーム先端が目標とする軌跡上を移動するように予め各関
節の動作角を時系列的に算出してこの動作角を実現する
ようにサーボ制御しており、移動時間短縮のために位置
ループゲインを上げるとともに各関節毎の非線型サーボ
制御方法を採用することは、既に特開昭64─42713 号公
報で知られている。しかしこの各関節毎の非線型サーボ
制御方法では、各関節の位置ループゲインの不均一化と
低下に起因して高速域になればなるほど目標軌跡とロボ
ットアーム先端軌跡とが大きくずれるという問題点が内
在していた。
ーム先端が目標とする軌跡上を移動するように予め各関
節の動作角を時系列的に算出してこの動作角を実現する
ようにサーボ制御しており、移動時間短縮のために位置
ループゲインを上げるとともに各関節毎の非線型サーボ
制御方法を採用することは、既に特開昭64─42713 号公
報で知られている。しかしこの各関節毎の非線型サーボ
制御方法では、各関節の位置ループゲインの不均一化と
低下に起因して高速域になればなるほど目標軌跡とロボ
ットアーム先端軌跡とが大きくずれるという問題点が内
在していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、関節毎の非線型サーボ制御に代わって出願
人は未公開の特願平4 ─75634 号で、アーム先端軌跡上
での非線型制御を採用する方法を提案した。これは非線
型制御をアーム先端軌跡上で施すことにより常に位置サ
ーボループ系に対してどの関節にとってみても実現可能
な目標軌跡上の位置を指令位置として出力することによ
って、どのような速度域に於いても各関節の位置ループ
ゲインを減少させることもなく、高い軌跡精度を実現で
きるというものとなった。
するために、関節毎の非線型サーボ制御に代わって出願
人は未公開の特願平4 ─75634 号で、アーム先端軌跡上
での非線型制御を採用する方法を提案した。これは非線
型制御をアーム先端軌跡上で施すことにより常に位置サ
ーボループ系に対してどの関節にとってみても実現可能
な目標軌跡上の位置を指令位置として出力することによ
って、どのような速度域に於いても各関節の位置ループ
ゲインを減少させることもなく、高い軌跡精度を実現で
きるというものとなった。
【０００４】本発明の課題はこの制御方式を具現化し
た、軌跡上の非線型制御と云う新しいロボット制御方法
を採用することにより、どのような速度域に於いても各
関節の位置ループゲインを不均一に減少せしめることな
く常に実現可能な道のり上の指令位置を出力することが
でき、指令値への高追従性即ち直線補間動作であれば高
軌跡精度を実現することが可能なロボットの制御方法を
提供することにある。
た、軌跡上の非線型制御と云う新しいロボット制御方法
を採用することにより、どのような速度域に於いても各
関節の位置ループゲインを不均一に減少せしめることな
く常に実現可能な道のり上の指令位置を出力することが
でき、指令値への高追従性即ち直線補間動作であれば高
軌跡精度を実現することが可能なロボットの制御方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、特許
請求の範囲記載のロボットの制御方法を提供することに
よって上述した課題を解決した。
請求の範囲記載のロボットの制御方法を提供することに
よって上述した課題を解決した。
【０００６】
【実施例】以下添付した図１乃至図６に基づきこの発明
を詳細に説明する。図６は本発明の一実施例ロボットの
制御方法に使用する例示的な２つのアームを有する多関
節ロボットの説明図を示す。図６に示すロボットの関節
角を図のようにθ1 ，θ2と定め、第１アームの回転中
心を原点とする第１の座標系(x1,x2) を定義する。ロボ
ットの関節座標系に独立な第２の座標系を定義し、現在
位置および目標位置によって決める軌跡を前記第２の座
標系上に与え、アクチュエータを含む関節駆動系は、現
在点Ｐ0 及び目標点Ｐ1 によって決める軌跡を前記第２
の経路座標系ｐ上に与え、指令された移動速度ｖからあ
らかじめ決められた指令周期毎に指令する目標点Ｐ1 ま
での経路座標系ｐ上の軌跡の等間隔の中間点Ａ1...Ａm
を求め、角関節駆動用サーボアンプは関節角θ1 ，θ2
あるいは関節角速度を指令値として受け取って関節毎に
独立にサーボ系を構成するようされているものとする。
を詳細に説明する。図６は本発明の一実施例ロボットの
制御方法に使用する例示的な２つのアームを有する多関
節ロボットの説明図を示す。図６に示すロボットの関節
角を図のようにθ1 ，θ2と定め、第１アームの回転中
心を原点とする第１の座標系(x1,x2) を定義する。ロボ
ットの関節座標系に独立な第２の座標系を定義し、現在
位置および目標位置によって決める軌跡を前記第２の座
標系上に与え、アクチュエータを含む関節駆動系は、現
在点Ｐ0 及び目標点Ｐ1 によって決める軌跡を前記第２
の経路座標系ｐ上に与え、指令された移動速度ｖからあ
らかじめ決められた指令周期毎に指令する目標点Ｐ1 ま
での経路座標系ｐ上の軌跡の等間隔の中間点Ａ1...Ａm
を求め、角関節駆動用サーボアンプは関節角θ1 ，θ2
あるいは関節角速度を指令値として受け取って関節毎に
独立にサーボ系を構成するようされているものとする。
【０００７】図１に軌跡上の非線型制御を含んだ関節毎
に独立したサーボ系全体のブロック図を示す。１は指令
位置を演算し決定する指令位置演算部、３は位置ループ
・速度ループ・電流ループからなるサーボアンプユニッ
ト、４がＡＣサーボモータ、そして５が位置検出器であ
る。軌跡上の非線型制御を実施する非線型制御処理部２
は、指令位置演算部１とサーボアンプユニット３との間
にあり、指令位置演算部１が出力した指令位置（以下要
求指令位置という）を入力としこれに軌跡上非線型処理
を加えてサーボアンプユニット３へ出力する（以下実指
令位置という）ものである。
に独立したサーボ系全体のブロック図を示す。１は指令
位置を演算し決定する指令位置演算部、３は位置ループ
・速度ループ・電流ループからなるサーボアンプユニッ
ト、４がＡＣサーボモータ、そして５が位置検出器であ
る。軌跡上の非線型制御を実施する非線型制御処理部２
は、指令位置演算部１とサーボアンプユニット３との間
にあり、指令位置演算部１が出力した指令位置（以下要
求指令位置という）を入力としこれに軌跡上非線型処理
を加えてサーボアンプユニット３へ出力する（以下実指
令位置という）ものである。
【０００８】図２は軌跡上の非線型制御処理部２の詳細
構成を表わしたブロック図で、まず各関節の許容角加速
度から軌跡の移動方向の最大加速度をあらかじめ求め、
最大加速度から軌跡の移動方向の実現可能な速度を求
め、前記計算した軌跡上の中間点が前記最大加速度の制
限によって達成可能かどうかを判定される。図中のεi
は指令値偏差（要求指令位置から実指令位置を差引いた
もの）、ｖi は指令位置が単位時間当りに進んでよい距
離即ち指令値速度（添字ｉは関節番号を意味し、ｖi は
該番号の関節に対する指令値速度を示す）、αi は関節
番号ｉの関節に対する単位時間当りに指令値速度ｖi が
変化してもよい量即ち指令値加速度である。ここで前記
中間点間の距離を移動するに必要な一定計算周期毎に、
非線型処理ルーチンはｃ回スキャンを実行するものとす
る。
構成を表わしたブロック図で、まず各関節の許容角加速
度から軌跡の移動方向の最大加速度をあらかじめ求め、
最大加速度から軌跡の移動方向の実現可能な速度を求
め、前記計算した軌跡上の中間点が前記最大加速度の制
限によって達成可能かどうかを判定される。図中のεi
は指令値偏差（要求指令位置から実指令位置を差引いた
もの）、ｖi は指令位置が単位時間当りに進んでよい距
離即ち指令値速度（添字ｉは関節番号を意味し、ｖi は
該番号の関節に対する指令値速度を示す）、αi は関節
番号ｉの関節に対する単位時間当りに指令値速度ｖi が
変化してもよい量即ち指令値加速度である。ここで前記
中間点間の距離を移動するに必要な一定計算周期毎に、
非線型処理ルーチンはｃ回スキャンを実行するものとす
る。
【０００９】各軸毎にまずはステップ２１で指令値偏差
εi を算出し、制御切換部であるステップ２２で、これ
と前記許容角加速度である線型非線型切換点の値αi ／
ｃ2と比較する。εi ≦（αi ／ｃ2 ）であればステッ
プ２３に移りそこで線型処理をし、εi ＞（αi ／
ｃ2 ）であればステップ２７に移り非線型処理を行う。
これらの処理は、図３に示す如く減衰時に指令値偏差ε
i がαi ／ｃ2 に達した時に非線型制御から線型制御に
切り換えることによってよりスムーズな位置決めを可能
にするためである。線型処理または非線型処理によって
得られた指令値速度ｖi にステップ２５で加速制限を加
えたあと、更にステップ２６で積分処理を加えることに
よって実指令位置が決定され、ステップ２８に入力され
る。
εi を算出し、制御切換部であるステップ２２で、これ
と前記許容角加速度である線型非線型切換点の値αi ／
ｃ2と比較する。εi ≦（αi ／ｃ2 ）であればステッ
プ２３に移りそこで線型処理をし、εi ＞（αi ／
ｃ2 ）であればステップ２７に移り非線型処理を行う。
これらの処理は、図３に示す如く減衰時に指令値偏差ε
i がαi ／ｃ2 に達した時に非線型制御から線型制御に
切り換えることによってよりスムーズな位置決めを可能
にするためである。線型処理または非線型処理によって
得られた指令値速度ｖi にステップ２５で加速制限を加
えたあと、更にステップ２６で積分処理を加えることに
よって実指令位置が決定され、ステップ２８に入力され
る。
【００１０】フローチャート上での一連の処理を説明す
ると上記の如くとなるが、出願人はこれを実際に実現さ
せるひとつの方策として、「指令値リングバッファ」な
るものを発明した。その構造の概念図を図４に示す。こ
れは図６で現在点Ｐ0 から目標点Ｐ1 までの経路座標系
ｐ上の軌跡の等間隔の中間点Ａ1...Ａm における中間点
間Ａk とＡk+1 との間の距離より、小さい距離Ａk1とＡ
k2との間の距離、を移動するに必要な一定計算周期毎に
指令位置演算部１が出力してきた要求指令位置θ1 ，θ
2 ，..θimax(imax=最大関節数) を、０から最大ＰMAX
回数分まで、蓄積できるキャパシティを有する。
ると上記の如くとなるが、出願人はこれを実際に実現さ
せるひとつの方策として、「指令値リングバッファ」な
るものを発明した。その構造の概念図を図４に示す。こ
れは図６で現在点Ｐ0 から目標点Ｐ1 までの経路座標系
ｐ上の軌跡の等間隔の中間点Ａ1...Ａm における中間点
間Ａk とＡk+1 との間の距離より、小さい距離Ａk1とＡ
k2との間の距離、を移動するに必要な一定計算周期毎に
指令位置演算部１が出力してきた要求指令位置θ1 ，θ
2 ，..θimax(imax=最大関節数) を、０から最大ＰMAX
回数分まで、蓄積できるキャパシティを有する。
【００１１】軌跡上の非線型制御処理ルーチンは前記一
定計算周期ごとに、次々とリングバッファ６上に要求指
令値を格納していき（以下格納される場所をインデク
ス：０〜Ｐmax という）、各関節について図２の処理を
施し実現できる実指令位置を算出し、求まった実指令位
置がリングバッファ上のどこに在るかを探索する。探索
の際はリングバッファ上のとなりあったインデクスの位
置データを単純補間することによって、当該関節が進行
しても良いインデクスの増分として導き出すのである。
こうして全ての関節について進行しても良いインデクス
増分が求まったら、これらの最小値を選択しこれを今回
のインデクス増分と決定する。ここで最小値を選択する
ことで軌跡上の非線型制御が成り立つ。インデクス増分
が決定されたら、となりあったインデクスの位置データ
を単純補間することによって実指令位置を導き出しこれ
をサーボアンプユニット３へ出力する。こうして再生運
転中は要求指令位置インデクスがリングバッファ上を一
定速度で進行しそのあとを追いかけるように実指令位置
インデクスが進行していくといった具合である。
定計算周期ごとに、次々とリングバッファ６上に要求指
令値を格納していき（以下格納される場所をインデク
ス：０〜Ｐmax という）、各関節について図２の処理を
施し実現できる実指令位置を算出し、求まった実指令位
置がリングバッファ上のどこに在るかを探索する。探索
の際はリングバッファ上のとなりあったインデクスの位
置データを単純補間することによって、当該関節が進行
しても良いインデクスの増分として導き出すのである。
こうして全ての関節について進行しても良いインデクス
増分が求まったら、これらの最小値を選択しこれを今回
のインデクス増分と決定する。ここで最小値を選択する
ことで軌跡上の非線型制御が成り立つ。インデクス増分
が決定されたら、となりあったインデクスの位置データ
を単純補間することによって実指令位置を導き出しこれ
をサーボアンプユニット３へ出力する。こうして再生運
転中は要求指令位置インデクスがリングバッファ上を一
定速度で進行しそのあとを追いかけるように実指令位置
インデクスが進行していくといった具合である。
【００１２】以下、本発明を実施例について具体的に説
明する。図２のブロック図を指令値リングバッファを用
いた実際のアルゴリズムに書き降ろしたものが図５のフ
ローチャートである。制御切換部７で線型／非線型の判
別を行ない、線型であれば線型処理部８に移り、そこで
実指令位置は要求指令位置がリングバッファ上を進んだ
距離と同じ分進行することを許される。即ちステップ１
４に進みインデクス増分ΔＰi は、ΔP i =1インデクス
として、インデクス決定部１２に出力される。一方非線
型であったならば、非線型処理部９に進み、まず進んで
もよい速度ｖiを算出し、そして加速制限部１０で、加
速制限を施こす。ここで使用する加速制限値αi は当該
関節の実際の能力値にでき得る限り近い値でなければな
らない。
明する。図２のブロック図を指令値リングバッファを用
いた実際のアルゴリズムに書き降ろしたものが図５のフ
ローチャートである。制御切換部７で線型／非線型の判
別を行ない、線型であれば線型処理部８に移り、そこで
実指令位置は要求指令位置がリングバッファ上を進んだ
距離と同じ分進行することを許される。即ちステップ１
４に進みインデクス増分ΔＰi は、ΔP i =1インデクス
として、インデクス決定部１２に出力される。一方非線
型であったならば、非線型処理部９に進み、まず進んで
もよい速度ｖiを算出し、そして加速制限部１０で、加
速制限を施こす。ここで使用する加速制限値αi は当該
関節の実際の能力値にでき得る限り近い値でなければな
らない。
【００１３】ｖi が決定したら前回の実指令位置ACTUAL
i からｖi だけ進んだ新しい実指令位置となるべきデー
タがリングバッファ上のどのあたりにあるかを探索す
る。フローチャート上で、ＰＤは要求指令位置が格納さ
れているインデクス、ＰＡは実指令位置決定に際し使用
するその直前のインデクス、またＲing i (N) はインデ
クスＮ番地に格納されている当該関節の位置データであ
る。探索の結果(PA+J-1)番地と(PA+J)番地との間に所望
の位置データがあったとしたならば、前後の位置データ
を単純補間することでインデクスを求める。このように
してインデクス増分ΔＰi を求めるのが、インデクス増
分決定部１１である。
i からｖi だけ進んだ新しい実指令位置となるべきデー
タがリングバッファ上のどのあたりにあるかを探索す
る。フローチャート上で、ＰＤは要求指令位置が格納さ
れているインデクス、ＰＡは実指令位置決定に際し使用
するその直前のインデクス、またＲing i (N) はインデ
クスＮ番地に格納されている当該関節の位置データであ
る。探索の結果(PA+J-1)番地と(PA+J)番地との間に所望
の位置データがあったとしたならば、前後の位置データ
を単純補間することでインデクスを求める。このように
してインデクス増分ΔＰi を求めるのが、インデクス増
分決定部１１である。
【００１４】詳説すると、新しく実指令位置となるべき
位置データは、ACTUALi から速度ｖi だけ変化した位置
にある。引数をＪとすると、ｖi の符号は、格納されて
いるＲing i (PA+J)とACTUALi との大小関係で決まる
故、δi ＝Ｓign （Ｒing i (PA+J)-ACTUAL i ）・ｖi
とすれば新しい実指令位置はACTUALi + δi と表わせ
る。求めるものはこの値ではなく、この値がどこにある
のかそのインデクス値である。今ACTUALi + δi がＲ
ing i (PA+J-1)とＲing i (PA+J)との間にあることが探
索の結果わかったとする。図５は引数Ｊによるループを
考えれば、導き出されるべきインデクス増分ΔＰi は、
ΔＰi ＝(J-1) ＋[ACTUAL i + δi - Ｒing i (PA+J-
1)]/[ Ｒing i (PA+J)- Ｒing i (PA+J-1)]という単純
補間計算によって得られた増分を加え合わせることによ
って求まる。
位置データは、ACTUALi から速度ｖi だけ変化した位置
にある。引数をＪとすると、ｖi の符号は、格納されて
いるＲing i (PA+J)とACTUALi との大小関係で決まる
故、δi ＝Ｓign （Ｒing i (PA+J)-ACTUAL i ）・ｖi
とすれば新しい実指令位置はACTUALi + δi と表わせ
る。求めるものはこの値ではなく、この値がどこにある
のかそのインデクス値である。今ACTUALi + δi がＲ
ing i (PA+J-1)とＲing i (PA+J)との間にあることが探
索の結果わかったとする。図５は引数Ｊによるループを
考えれば、導き出されるべきインデクス増分ΔＰi は、
ΔＰi ＝(J-1) ＋[ACTUAL i + δi - Ｒing i (PA+J-
1)]/[ Ｒing i (PA+J)- Ｒing i (PA+J-1)]という単純
補間計算によって得られた増分を加え合わせることによ
って求まる。
【００１５】全ての関節について上記の処理を繰り返し
たあと、インデクス決定部１２で、ΔＰi の最小値を求
めこれをΔPminとする。ΔPminが求まれば新しい実指令
位置インデクスＰＡも処理部１２によって求まる。最小
値ΔPminを採用し、これによって決まるＰＡで以って全
軸の実指令位置を算出することで軌跡上の非線型制御が
実現できるわけである。新インデクスＰＡ及びΔPminが
求まればあとは実指令位置算出部１３によりＲing i (P
A)とＲing i (PA+J)を[1- ΔPmin+int( ΔPmin)]対[ Δ
Pmin-int( ΔPmin)]に単純補間して実指令位置ACTUAL i
を算出することができる。このようにして求まった実指
令位置ACTUAL iは全ての関節について実現可能な位置で
あり、またもちろん目標とする軌跡上の位置である。そ
して位置ループゲインが変化するものでは決してないこ
とは当然である。求まった実指令位置ACTUAL iをサーボ
アンプ部３へ出力する。以上の処理を一定計算周期ごと
に繰り返す。(Pmax +1) 回目以降の処理はリングバッフ
ァ上のインデクス０から順次上書きする。
たあと、インデクス決定部１２で、ΔＰi の最小値を求
めこれをΔPminとする。ΔPminが求まれば新しい実指令
位置インデクスＰＡも処理部１２によって求まる。最小
値ΔPminを採用し、これによって決まるＰＡで以って全
軸の実指令位置を算出することで軌跡上の非線型制御が
実現できるわけである。新インデクスＰＡ及びΔPminが
求まればあとは実指令位置算出部１３によりＲing i (P
A)とＲing i (PA+J)を[1- ΔPmin+int( ΔPmin)]対[ Δ
Pmin-int( ΔPmin)]に単純補間して実指令位置ACTUAL i
を算出することができる。このようにして求まった実指
令位置ACTUAL iは全ての関節について実現可能な位置で
あり、またもちろん目標とする軌跡上の位置である。そ
して位置ループゲインが変化するものでは決してないこ
とは当然である。求まった実指令位置ACTUAL iをサーボ
アンプ部３へ出力する。以上の処理を一定計算周期ごと
に繰り返す。(Pmax +1) 回目以降の処理はリングバッフ
ァ上のインデクス０から順次上書きする。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明はリング
バッファを用いた軌跡上の非線型制御と云う新しいロボ
ット制御方法を採用することにより、リングバッファ上
の加減速可能な次の中間点データを選択し出力するよう
にし、どのような速度域に於いても各関節の位置ループ
ゲインを不均一に減少せしめることなく常に実現可能な
道のり上の指令位置を出力することができるため、指令
値への高追従性即ち直線補間動作であれば高軌跡精度を
実現することが可能となった。
バッファを用いた軌跡上の非線型制御と云う新しいロボ
ット制御方法を採用することにより、リングバッファ上
の加減速可能な次の中間点データを選択し出力するよう
にし、どのような速度域に於いても各関節の位置ループ
ゲインを不均一に減少せしめることなく常に実現可能な
道のり上の指令位置を出力することができるため、指令
値への高追従性即ち直線補間動作であれば高軌跡精度を
実現することが可能となった。
【図１】本発明の実施例方法の軌跡上の非線型制御を含
んだ各関節毎に独立したサーボ系全体のブロック図。
んだ各関節毎に独立したサーボ系全体のブロック図。
【図２】図１の軌跡上の非線型制御処理部２の詳細構成
を表わしたブロック図。
を表わしたブロック図。
【図３】図２の非線型制御処理部２が減衰時に指令値偏
差εi がαi ／ｃ2 に達した時に非線型制御から線型制
御に切り換える制御を説明するグラフ。
差εi がαi ／ｃ2 に達した時に非線型制御から線型制
御に切り換える制御を説明するグラフ。
【図４】本発明の指令値リングバッファの構造の概念
図。
図。
【図５】図２のブロック図を図４の指令値リングバッフ
ァを用いた実際のアルゴリズムに書き降ろしたフローチ
ャート。
ァを用いた実際のアルゴリズムに書き降ろしたフローチ
ャート。
【図６】本発明の実施例に使用する例示的２つのアーム
の多関節ロボットの説明図。
の多関節ロボットの説明図。
Claims (2)
- 【請求項１】 ロボットのツール先端位置を直交座標系
で表現し、直交座標系に定義された２点を結ぶ直線に沿
ってツール先端位置を指示されたスピードで移動させる
よう、アクチュエータを含む関節駆動系が関節角及び関
節角速度を指令値として受け取って関節毎に独立にサー
ボ系を構成する多関節ロボットの関節座標系に独立な第
２の座標系を定義し、現在位置および目標位置によって
決める軌跡を前記第２の座標系上に与え、指令された移
動速度からあらかじめ決められた周期毎に指令する目標
位置までの前記第２の座標系上の軌跡の等間隔の中間点
を計算し、前記各関節の許容角加速度から前記軌跡の移
動方向の最大加速度をあらかじめ求め、前記最大加速度
から前記軌跡の移動方向の実現可能な速度を求め、前記
計算した軌跡上の中間点が前記最大加速度の制限によっ
て達成可能かどうかを判定し、そして、可能でなければ
直前に指令した中間点に対して加減速可能な次の中間点
に変更して新たな中間点とする、ロボットの軌跡制御方
法において、前記計算した軌跡上の中間点間の距離より
小さい距離を移動するに必要な一定計算周期毎に指令さ
れた要求指令位置θ1 ，θ2 ，..θimax(imax=最大関節
数) を、０から最大ＰMAX 回数分まで、蓄積できるキャ
パシティを有する指令値リングバッファを設け、前記リ
ングバッファ上の前記加減速可能な次の中間点データを
選択し出力することを特徴とするロボットの制御方法。 - 【請求項２】 前記リングバッファ上の前記加減速可能
な次の中間点データを選択し出力する軌跡上の非線型制
御処理ルーチンは、前記一定計算周期ごとに次々と前記
リングバッファ上の格納される場所に前記要求指令値
を、インデクス：０〜Ｐmax として格納していき、各関
節について前記実現できる実指令位置を算出し、求まっ
た実指令位置がリングバッファ上のどこに在るかを探索
し、探索の際は前記リングバッファ上のとなりあったイ
ンデクスの位置データを単純補間することによって、当
該関節が進行しても良いインデクスの増分として導き出
し、全ての関節について進行しても良いインデクス増分
が求まったら、これらの最小値を選択しこれを今回のイ
ンデクス増分と決定し、となりあったインデクスの位置
データを単純補間することによって実指令位置を導き出
しこれをサーボアンプユニットへ出力することを特徴と
する請求項１記載のロボットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307992A JPH06131018A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307992A JPH06131018A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | ロボットの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06131018A true JPH06131018A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17975607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4307992A Withdrawn JPH06131018A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06131018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013097736A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Fanuc Ltd | 指令経路速度条件による速度制御を行う数値制御装置 |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP4307992A patent/JPH06131018A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013097736A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Fanuc Ltd | 指令経路速度条件による速度制御を行う数値制御装置 |
| US9274517B2 (en) | 2011-11-04 | 2016-03-01 | Fanuc Corporation | Numerical controller for speed control according to instructed path speed condition |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |