JPH08106312A - Computation processing method for interference torque - Google Patents
Computation processing method for interference torqueInfo
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- JPH08106312A JPH08106312A JP26440294A JP26440294A JPH08106312A JP H08106312 A JPH08106312 A JP H08106312A JP 26440294 A JP26440294 A JP 26440294A JP 26440294 A JP26440294 A JP 26440294A JP H08106312 A JPH08106312 A JP H08106312A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、ロボットのような、
複数の関節によって結合された幾つかのリンクを有する
自動機械の制御（例えば、各関節駆動用サーボモータの
加減速制御）の為に実行される干渉トルクの計算処理の
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a robot,
The present invention relates to a method of calculating an interference torque executed for controlling an automatic machine having several links connected by a plurality of joints (for example, acceleration / deceleration control of each joint driving servomotor).
【０００２】[0002]
【従来技術】ロボットのように、複数の関節によって結
合された幾つかのリンクを有する自動機械においては、
例えば各関節を動作させるサーボモータの加減速制御を
より適正なものとする為に、関節相互間の干渉トルクを
計算する必要が生じる（例えば、特願平６−５６８１４
号に添付された明細書及び図面を参照）。2. Description of the Related Art In an automatic machine such as a robot having some links connected by a plurality of joints,
For example, in order to make the acceleration / deceleration control of the servo motor that operates each joint more appropriate, it is necessary to calculate the interference torque between the joints (for example, Japanese Patent Application No. 6-56814).
See the description and drawings attached to the issue).
【０００３】この干渉トルクの計算処理は、当然、自動
機械を制御するコントローラのプロセッサによって実行
される。複数の関節によって結合された幾つかのリンク
を有する自動機械の場合、全体を統括するメインプロセ
ッッサの他に各リンクにおける処理を実行する為のサブ
プロセッサ（以下、適宜単に「プロセッサ」と言う。）
が設けられている。The calculation process of the interference torque is naturally executed by the processor of the controller controlling the automatic machine. In the case of an automatic machine having several links connected by a plurality of joints, in addition to a main processor that controls the whole, a sub-processor for executing processing at each link (hereinafter, simply referred to as "processor" as appropriate) .)
Is provided.
【０００４】ところで、ベース側（下位側）から作業端
側（上位側）へ向けて下位側のリンクが上位側のリンク
を順に支える形態で複数のリンクが接続された構造を有
する機構を制御する際に必要とされる計算処理（干渉ト
ルクの計算を含む計算処理）の量は、下位側ほど多くな
る傾向が強い。例えば、６軸ロボットの制御を考えた場
合、ベース側の基本３軸は、作業端側に比して負荷が大
きいことや幾つかのバネ系を含んでいると考える必要が
あることから、作業端側の手首３軸に比して複雑な制御
を必要とするのが一般的である。By the way, a mechanism having a structure in which a plurality of links are connected in a form in which the lower link sequentially supports the upper link from the base side (lower side) to the working end side (upper side) is controlled. The amount of calculation processing (calculation processing including the calculation of interference torque) required at that time tends to increase toward the lower side. For example, when considering the control of a 6-axis robot, it is necessary to consider that the basic 3 axes on the base side have a larger load than those on the working end side and include some spring systems. Generally, complicated control is required as compared with the three wrist wrist axes.
【０００５】従って、各リンクの制御に必要な、トルク
計算処理を含む計算処理を各々のリンクの駆動軸に対応
して設けられたプロセッサに割り当てる従来方式では、
ベース側（下位側）のプロセッサに処理が集中し、場合
によってはプロセッサの処理能力が追いつかなくなって
しまう。これを避ける為に計算処理の内容を簡略化すれ
ば、制御の品質が低下する。また、高能力のプロセッサ
を装備させることは、経済性を損なう原因となる。Therefore, according to the conventional method, the calculation process including the torque calculation process necessary for controlling each link is assigned to the processor provided corresponding to the drive shaft of each link.
Processing concentrates on the processor on the base side (lower side), and in some cases, the processing capacity of the processor cannot keep up. If the contents of the calculation process are simplified in order to avoid this, the quality of control will deteriorate. Also, equipping a high-performance processor causes a loss of economic efficiency.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明の目
的は上記従来技術の欠点を解消することにある。即ち、
本願発明は、ベース側のプロセッサに計算処理の負担が
集中することのないトルク計算処理方法を提供すること
によって、複数の関節によって結合された幾つかのリン
クを有する自動機械における各プロセッサの計算処理負
担の平準化を図り、また、そのことを通して、自動機械
における制御の品質を経済的に大きな負担を伴うことな
く向上させようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art. That is,
The present invention provides a torque calculation processing method in which the load of calculation processing is not concentrated on the processor on the base side, and thus the calculation processing of each processor in an automatic machine having several links connected by a plurality of joints. It is intended to equalize the burden and to improve the quality of control in an automatic machine without economically burdening it through it.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本願発明は、複数のリン
クをベース側から順次接続させた型の機構を有し、各リ
ンクを駆動する軸に対応してプロセッサが設けられた自
動機械において、ベース側に相対的に近いリンクを駆動
する軸の内の少なくとも１つの軸に関し、その軸に対す
る干渉トルク計算処理をその軸で駆動されるリンクより
も前記ベース側から相対的に遠いリンクを駆動する軸に
対応して設けられたプロセッサによって実行させること
によって上記課題を解決したものである。The present invention relates to an automatic machine having a mechanism of a type in which a plurality of links are sequentially connected from a base side, and a processor is provided corresponding to an axis for driving each link, With respect to at least one of the axes that drives the link relatively close to the base side, the interference torque calculation process for that axis drives a link relatively farther from the base side than the link driven by the axis. The above problem is solved by executing it by a processor provided corresponding to the axis.
【０００８】上記自動機械が６軸ロボットである場合に
は、基本３軸の制御ループの為に用いられる干渉トルク
の計算処理を手首３軸で駆動されるリンクに対応して設
けられたプロセッサの各々で実行させる方法は、本願発
明の好ましい態様の１つである。When the automatic machine is a 6-axis robot, the calculation process of the interference torque used for the control loop of the basic 3-axis is performed by the processor provided corresponding to the link driven by the 3-axis of the wrist. The method executed by each is one of the preferable embodiments of the present invention.
【０００９】[0009]
【作用】上記したように、複数のリンクをベース側から
順次接続させた型の機構を有し、各リンクを駆動する軸
に対応してプロセッサが設けられた自動機械の制御にお
いては、ベース側のリンクに対応して設けられたプロセ
ッサの計算処理負担が相対的に大きくなる。例えば、６
軸ロボットのベース側の基本３軸は、作業端側の手首３
軸に比して複雑な制御を必要とする。As described above, in the control of an automatic machine that has a mechanism of a type in which a plurality of links are sequentially connected from the base side and a processor is provided corresponding to the axis that drives each link, the base side is controlled. The calculation processing load on the processor provided corresponding to the link is relatively large. For example, 6
The basic 3 axes on the base side of the axis robot are the wrist 3 on the working end side.
It requires complicated control compared to the axis.
【００１０】本願発明を上記型の自動機械に適用すれ
ば、ベース側に相対的に近いリンクを駆動する軸の内の
１または２以上の軸に関し、その軸に対する干渉トルク
計算処理が、その軸で駆動されるリンクよりも前記ベー
ス側から相対的に遠いリンクを駆動する軸に対応して設
けられたプロセッサによって実行されるので、プロセッ
サ間の処理負担の平準化が図られる。When the present invention is applied to the automatic machine of the type described above, the interference torque calculation process for one or more of the shafts driving the link relatively close to the base side is performed by the interference torque calculation process for the shaft. Since it is executed by the processor provided corresponding to the axis driving the link relatively farther from the base side than the link driven by, the processing load between the processors can be leveled.
【００１１】ベースのプロセッサへの処理負担の集中が
回避されることにより、特に高能力のプロセッサを装備
させることなく、ベース側に近い軸（例えば、６軸ロボ
ットにおける基本３軸）に必要とされる複雑な制御（例
えば、干渉トルクを考慮に入れた加減速制御）を余裕を
以て実行することが出来るようになる。Since the concentration of the processing load on the base processor is avoided, it is necessary for the axes close to the base side (for example, the basic 3 axes in a 6-axis robot) without equipping a high-performance processor. It becomes possible to execute a complicated control (for example, acceleration / deceleration control in consideration of interference torque) with a margin.
【００１２】[0012]
【実施例】先に言及したように、６軸ロボットのベース
側の基本３軸は、作業端側に比して負荷が大きいこと
や、幾つかのバネ系を含んでいると考える必要があるこ
とから、作業端側の手首３軸に比して複雑な制御を必要
とする。そこで、本実施例では、６軸ロボットのベース
側の基本３軸に対応して設けられたプロセッサに計算処
理の負担が集中することを回避させる干渉トルクの計算
処理方法について述べる。EXAMPLES As mentioned above, it is necessary to consider that the basic 3 axes on the base side of a 6-axis robot have a larger load than the working end side and that they include several spring systems. Therefore, complicated control is required as compared with the wrist 3 axis on the working end side. Therefore, in the present embodiment, an interference torque calculation processing method for avoiding concentration of calculation processing load on a processor provided corresponding to the basic three axes on the base side of a six-axis robot will be described.
【００１３】図１は、６軸ロボットのリンク接続構成を
簡略化して示したものである。図中、Ｊ1 〜Ｊ3 は各々
第１リンク〜第３リンクを駆動する基本３軸であり、Ｊ
4 〜Ｊ6 は各々第４リンク〜第６リンクを駆動する手首
３軸である。なお、Ｊ1 軸及びＪ2 軸については、各軸
のイナーシャを計算する為のパラメータである軸位置と
リンクの重心位置との間の距離ｓ1 ，ｓ2 及びリンク重
量ｍ1 ，ｍ2 が、旋回軸を想定した場合のリンク間の角
度θ1 及びθ2 、リンク長ｌ1 ，ｌ2 とともに例記され
ている。図２は、図１に示したロボットの制御に使用さ
れるロボット制御装置の代表的な構成を要部ブロック図
で示したものである。同図において、符号３０で表示さ
れたロボット制御装置は、プロセッサボード３１を備
え、このプロセッサボード３１には、メインプロセッサ
３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ、メインプロセッサ専用のＲＡＭ
３１ｃに加え、ディジタルサーボ制御部に含まれるサブ
プロセッサ３１ｄ〜３１ｉ及び共有ＲＡＭ３１ｊが装備
されている。FIG. 1 is a simplified view of a link connection structure of a 6-axis robot. In the figure, J1 to J3 are the basic three axes that drive the first to third links, respectively.
4 to J6 are three wrist axes for driving the fourth to sixth links, respectively. For the J1 and J2 axes, the distances s1 and s2 and the link weights m1 and m2 between the axis position and the center of gravity of the link, which are parameters for calculating the inertia of each axis, are assumed to be pivot axes. In this case, the angles .theta.1 and .theta.2 between the links and the link lengths l1 and l2 are also shown. FIG. 2 is a block diagram showing a typical configuration of a robot controller used to control the robot shown in FIG. In the figure, the robot control device indicated by reference numeral 30 includes a processor board 31, and the processor board 31 includes a main processor 31a, a ROM 31b, and a RAM dedicated to the main processor.
In addition to 31c, sub processors 31d to 31i and a shared RAM 31j included in the digital servo control unit are provided.
【００１４】メインプロセッサ３１ａはシステムの立ち
上げ時に後述する大容量メモリからＲＯＭ３１ｂにダウ
ンロードされたシステムプログラムに従ってロボット制
御装置全体を制御する。ＲＡＭ３１ｃの相当部分は不揮
発性メモリ領域を構成しており、動作プログラムデー
タ、関連設定値データ等の他に、各リンクの関連パラメ
ータｍ1 ，ｌ1 ，ｍ2 ，ｌ2 ・・・等のデータが後述す
る大容量メモリからダウンロードされる。また、ＲＡＭ
３１ｃの一部はメインプロセッサ３１ａの実行する計算
処理等の為の一時的なデータ記憶に使用される。The main processor 31a controls the entire robot controller according to a system program downloaded from a large-capacity memory, which will be described later, to the ROM 31b when the system is started up. A considerable part of the RAM 31c constitutes a non-volatile memory area, and in addition to operation program data, related set value data, etc., data such as related parameters m1, l1, m2, l2 ... Downloaded from capacity memory. RAM
A part of 31c is used for temporary data storage for calculation processing executed by the main processor 31a.
【００１５】一方、ディジタルサーボ制御部には、メイ
ンプロセッサ３１ａとの間で共有される共有ＲＡＭ３１
ｊに接続されたサブプロセッサ３１ｄ〜３１ｉが設けら
れている。これら６個のサブプロセッサ３１ｄ〜３１ｉ
は、従来、各々Ｊ1 〜Ｊ6 の各軸毎に必要な計算処理を
１対１対応形式で専属的に実行する態様で利用されてい
たものである。On the other hand, the digital servo control unit has a shared RAM 31 shared with the main processor 31a.
Sub processors 31d to 31i connected to j are provided. These six sub processors 31d to 31i
Has been conventionally used in such a manner that the calculation processing required for each axis of J1 to J6 is exclusively executed in a one-to-one correspondence format.
【００１６】しかし、本実施例では、基本３軸に対応し
て設けられたサブプロセッサ３１ｄ〜３１ｆに計算処理
負担が集中することを避ける為に、後記する態様で、干
渉トルクの計算処理を手首３軸に対応して設けられたサ
ブプロセッサ３１ｇ〜３１ｉで実行する方法が採用され
る。However, in the present embodiment, in order to prevent the calculation processing load from being concentrated on the sub-processors 31d to 31f provided corresponding to the basic three axes, the calculation processing of the interference torque is performed in the manner described below. A method of executing by the sub processors 31g to 31i provided corresponding to the three axes is adopted.
【００１７】プロセッサボード３１はバス３９に結合さ
れており、このバス結合を介してロボット制御装置内の
他の部分と指令やデータの授受が行なわれるようになっ
ている。先ず、インターフェイス３２がプロセッサボー
ド３１に接続されており、メインプロセッサ３１ａから
の指令を受けて、サーボアンプ３３を経由してサーボモ
ータ５１〜５６に伝える。各サーボモータ５１〜５６は
ロボット１に内蔵されており、各関節軸Ｊ1 〜Ｊ6 を動
作させる。The processor board 31 is connected to a bus 39, and commands and data are exchanged with other parts in the robot controller via this bus connection. First, the interface 32 is connected to the processor board 31, receives a command from the main processor 31a, and transmits it to the servo motors 51 to 56 via the servo amplifier 33. The servo motors 51 to 56 are built in the robot 1 and operate the joint axes J1 to J6.
【００１８】シリアルボード３４はバス３９に結合さ
れ、液晶表示部付の教示操作盤５７、ＲＳ２３２Ｃ機器
（通信用インターフェイス）５８及びＣＲＴ３６ａがに
接続されている。教示操作盤５７は教示プログラム等の
プログラムや教示データ、その他必要な設定値等を入力
する為に使用される。この他、バス３９には、デジタル
信号用の入出力装置（デジタルＩ／Ｏ）３５、アナログ
信号用の入出力装置（アンログＩ／Ｏ）３７及び大容量
メモリ３８が結合されている。The serial board 34 is connected to a bus 39, and is connected to a teaching operation panel 57 with a liquid crystal display, an RS232C device (communication interface) 58 and a CRT 36a. The teaching operation panel 57 is used for inputting programs such as teaching programs, teaching data, and other necessary set values. Besides, an input / output device (digital I / O) 35 for digital signals, an input / output device (analog I / O) 37 for analog signals, and a large capacity memory 38 are coupled to the bus 39.
【００１９】デジタルＩ／Ｏ３５には、ＣＲＴ３６ａの
画面を見ながら動作条件の設定、変更等を行なう為の操
作パネル３６ｂが接続されている。また、大容量メモリ
３８には、教示データ、位置データ、各種設定値、動作
プログラム等が格納される。The digital I / O 35 is connected to an operation panel 36b for setting and changing operating conditions while looking at the screen of the CRT 36a. Further, the large capacity memory 38 stores teaching data, position data, various set values, operation programs and the like.
【００２０】そして、各リンクの関連パラメータｍ1 ，
ｌ1 ，ｍ2 ，ｌ2 ・・・等のデータについても、不使用
時にはこの大容量メモリ３８に格納されており、システ
ムの立ち上げ時にＲＯＭ３１ｂに格納されている起動プ
ログラムが作動して、所要の関連データと共に適宜プロ
セッサボード３１内のＲＡＭ３１ｃにダウンロードされ
る。Then, the related parameters m1 of each link,
Data such as l1, m2, l2, ... Are also stored in the large-capacity memory 38 when not in use, and the start-up program stored in the ROM 31b is activated when the system is started up to obtain the required related data. Together with this, it is appropriately downloaded to the RAM 31c in the processor board 31.
【００２１】次に図３は、上記説明したロボット制御装
置に装備された各サブプロセッサ３１ｄ〜３１ｉの本実
施例におけるトルク計算処理の分担状況について説明す
る図である。なお、同図においては、サブプロセッサ３
１ｄ〜３１ｉにＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッ
サ）１〜ＤＳＰ６の呼称が付されている。ＤＳＰｎ（ｎ
＝１，２，３・・・６）はベース側から数えてｎ番目の
リンクを駆動する軸Ｊnに対応して設けられたプロセッ
サを表わしている。Next, FIG. 3 is a diagram for explaining a sharing situation of the torque calculation processing in each of the sub-processors 31d to 31i equipped in the above-described robot controller. In the figure, the sub processor 3
1 d to 31 i are designated by DSP (digital signal processor) 1 to DSP 6. DSPn (n
= 1, 2, 3, ... 6) represents a processor provided corresponding to the axis Jn that drives the n-th link counting from the base side.
【００２２】同図に示されているように、本実施例で
は、最もベース側の軸Ｊ1 の制御ループで必要な計算処
理の内、干渉トルクτ1CP の計算処理についてはこれを
４番目の軸Ｊ4 の制御ループで必要な計算処理に使用さ
れるプロセッサＤＳＰ４で実行する。軸Ｊ1 の制御ルー
プで必要な干渉トルクτ1CP の計算結果は、プロセッサ
ＤＳＰ４からプロセッサＤＳＰ１へ伝えられる。プロセ
ッサＤＳＰ１へ伝えられた干渉トルクτ1CP の計算結果
は、例えば、他軸からの干渉トルクの影響を考慮に入れ
て滑らかな加減速制御を実現する為にサーボアンプ３３
（図２参照）に与えられる指令を作成する為に使用され
る。As shown in the figure, in the present embodiment, the calculation process of the interference torque τ 1CP among the calculation processes required in the control loop of the axis J1 on the most base side is the fourth axis. It is executed by the processor DSP4 used for the calculation processing required in the control loop of J4. The calculation result of the interference torque τ 1CP required in the control loop of the axis J1 is transmitted from the processor DSP4 to the processor DSP1. The calculation result of the interference torque τ 1CP transmitted to the processor DSP1 is, for example, the servo amplifier 33 in order to realize smooth acceleration / deceleration control in consideration of the influence of the interference torque from another axis.
It is used to create the commands given (see FIG. 2).
【００２３】同様に、軸Ｊ2 ，Ｊ3 の各制御ループで必
要とされる計算処理の内、干渉トルクτ2CP ，τ3CP の
各計算処理は、５番目、６番目の軸Ｊ5 ，Ｊ6 の制御ル
ープで各々必要な計算処理に使用されるプロセッサＤＳ
Ｐ５及びＤＳＰ６で実行される。干渉トルクτ2CP ，τ
3CP の各計算結果は、プロセッサＤＳＰ５からプロセッ
サＤＳＰ２及びプロセッサＤＳＰ６からプロセッサＤＳ
Ｐ３へ伝えられ、各軸Ｊ2 ，Ｊ3 の加減速制御の為の指
令作成等に使用される。Similarly, among the calculation processes required in the control loops of the axes J2 and J3, the calculation processes of the interference torques τ 2CP and τ 3CP are the control loops of the fifth and sixth axes J5 and J6. Processor DS used for each required calculation process
It is executed by P5 and DSP6. Interference torque τ 2CP , τ
The calculation results of 3CP are calculated from the processor DSP5 to the processor DSP2 and the processor DSP6 to the processor DS.
It is transmitted to P3 and used for command creation for acceleration / deceleration control of each axis J2, J3.
【００２４】ここで、上記各プロセッサ内で計算される
干渉トルクの計算内容について簡単に述べておく。ロボ
ットの運動学の分野で知られているように、複数のリン
クを順次接続した機構における干渉トルクは、ラグラン
ジェの方程式を基礎にしたケーン（Ｋａｎｅ）の方程式
に基づいて求めることが出来る。この理論に従えば、各
軸の干渉トルクは、例えば、下記（１）式によって表さ
れる（詳細な取扱については、例えば、遠山茂樹著「機
械系のためのロボティクス」；総合電子出版社、１９９
１年５月３０日第２版発行、ｐ７６〜ｐ８５を参照）。Here, the contents of calculation of the interference torque calculated in each processor will be briefly described. As is known in the field of robot kinematics, the interference torque in a mechanism in which a plurality of links are sequentially connected can be obtained based on Kane's equation based on Lagrange's equation. According to this theory, the interference torque of each axis is represented, for example, by the following equation (1) (for detailed handling, see, for example, Shigeki Toyama, "Robotics for mechanical systems"; 199
Issued May 30, 1st edition, p76-p85).
【００２５】[0025]
【数１】 上記（１）式で使用されている記号Ｍ[kr]（ｋ≦ｒ；ｒ
＝１，２，３・・・ｎ；ｎは自由度で、ここではｎ＝
６）は慣性係数と呼ばれるものであり、Ｍ[kr,s]は、慣
性係数を一般化座標ｑs で偏微分したものである。Ｍ[k
r]とＭ[kr,s]の次元は［質量×長さ2 ］であり、これら
の項はイナーシャ項とも呼ばれる。Ｍ[kr,s]には、ｓ＞
ｋ，ｒ＞ｋの時にＭ[kr,s]＝０となる性質がある。イナ
ーシャ項の値は、各リンクのイナーシャを左右する定数
パラメータ（例えば、図１中に示したｍ1 ，ｍ2 ，ｌ1
，ｌ2 など）や各軸で駆動される関節の速度、角速度
から計算される。[Equation 1] The symbol M [kr] (k ≦ r; r used in the above equation (1)
= 1,2,3 ... n; n is the degree of freedom, where n =
6) is called an inertia coefficient, and M [kr, s] is a partial differentiation of the inertia coefficient with the generalized coordinate q s . M [k
The dimensions of r] and M [kr, s] are [mass x length 2 ], and these terms are also called inertia terms. In M [kr, s], s>
There is a property that M [kr, s] = 0 when k and r> k. The value of the inertia term is a constant parameter that influences the inertia of each link (for example, m1, m2, l1 shown in FIG. 1).
, L2, etc.) and the velocity and angular velocity of the joints driven by each axis.
【００２６】１例として、ＤＳＰ４で計算される干渉ト
ルクτ1CP の表式を記せば、次式（２）のようになる。
一般化座標ｑs として、ここでは第ｓ軸（ｓ＝１〜６）
の変位（例えば、図１中に示したｑ1 ＝θ1 ，ｑ2 ＝θ
2 など）を考えれば良い。ＤＳＰ５及びＤＳＰ６で計算
される干渉トルクτ2CP ，τ3CP の表式も、τ1CP と類
似した表式で表わすことが出来る（記載は省略）。As an example, when the expression of the interference torque τ 1CP calculated by the DSP 4 is described, the following expression (2) is obtained.
As the generalized coordinate q s , here, the s-th axis (s = 1 to 6)
Displacement (for example, q1 = θ1, q2 = θ shown in FIG. 1)
2 etc.) DSP5 and interference torque tau 2CP computed in DSP 6, tau expression for 3CP also can be represented by expressions similar to tau 1CP (omitted indicated).
【００２７】[0027]
【数２】 ロボットの再生運転時には、先ず、ＲＯＭ３１ｂのシス
テム立ち上げ用のプログラムを起動させ、大容量メモリ
３８からＲＡＭ３１ｃに、所要の動作プログラム、関連
データ等をダウンロードする。ダウンロードされるデー
タには、前述の（１）式中のパラメータｍ1 ，ｓ1 ，ｌ
1 ，ｍ2 ，ｓ2 ，ｌ2 等のデータが含まれる。[Equation 2] At the time of the reproduction operation of the robot, first, the program for system startup of the ROM 31b is activated, and the required operation program, related data, etc. are downloaded from the large capacity memory 38 to the RAM 31c. The downloaded data includes the parameters m1, s1, and l in the equation (1).
Data such as 1, m2, s2, and l2 are included.
【００２８】メインプロセッサ３１ａは、サブプロセッ
サ３１ｄ〜３ｉと適宜協働して、動作プログラム及び関
連データを読み込み、所定周期でロボットの軌道計画、
各軸の移動量の算出等を中心とした処理を周知の態様で
実施する（軌道計画の作成方法等は本願発明と直接関係
がないので、詳細は省略）。The main processor 31a cooperates with the sub-processors 31d to 3i as appropriate to read the operation program and related data, and at a predetermined cycle, trajectory planning of the robot,
A process centered on the calculation of the movement amount of each axis is performed in a known manner (the method of creating the trajectory plan and the like are not directly related to the invention of the present application, so details are omitted).
【００２９】また、第４軸〜第６軸に対応して設けられ
たサブプロセッサ３１ｇ〜３１ｉにおいては、第４軸〜
第６軸の各軸の制御ループの為の計算処理に加えて、図
３に示した分担関係を以て第１軸〜第３軸の各軸の制御
ループの為の干渉トルクの計算処理が周期的に実行され
る。Further, in the sub-processors 31g to 31i provided corresponding to the fourth axis to the sixth axis, the fourth axis to
In addition to the calculation process for the control loop of each axis of the sixth axis, the calculation process of the interference torque for the control loop of each axis of the first axis to the third axis is cyclic based on the sharing relationship shown in FIG. To be executed.
【００３０】例えば、第４軸のサブプロセッサ３１ｇは
そのサブプロセッサ自身の計算処理周期で上記（２）式
で表わされた計算内容に対応した処理を実行し、τ1CP
を表わすデータを共有ＲＡＭ３１ｊに書き込む。For example, the fourth-axis sub-processor 31g executes the processing corresponding to the calculation content represented by the above equation (2) in the calculation processing cycle of the sub-processor itself, and τ 1CP
Is written in the shared RAM 31j.
【００３１】一方、第１軸のサブプロセッサ３１ｄは自
身の計算処理周期で共有ＲＡＭ３１ｊからτ1CP を表わ
すデータを読み出し、第１軸の制御ループの為の処理
（例えば、第１軸の円滑な加減速制御の為の処理が含ま
れる）を実行する。On the other hand, the first axis sub-processor 31d reads out data representing τ 1CP from the shared RAM 31j in its own calculation processing cycle, and performs processing for the first axis control loop (for example, smooth operation of the first axis). The processing for deceleration control is included).
【００３２】以上、６軸ロボットを例にとり、基本３軸
Ｊ1 〜Ｊ3 の為の処理の一部を手首３軸Ｊ4 〜Ｊ6 に対
応して設けられたプロセッサで実行する場合について説
明したが、本願発明はこの実施例に限定される性格のも
のでないことは、これまでの説明全体から容易に理解さ
れるであろう。The case where a part of the processing for the basic three axes J1 to J3 is executed by the processor provided corresponding to the wrist three axes J4 to J6 has been described above by taking the 6-axis robot as an example. It will be easily understood from the whole description so far that the invention is not limited to this embodiment.
【００３３】例えば、図３に示した分担関係（ＤＳＰ４
でτ1CP 、ＤＰＳ５でτ2CP 、ＤＰＳ６でτ3CP ）に代
えて、ＤＳＰ６でτ1CP 、ＤＰＳ５でτ2CP 、ＤＰＳ４
でτ3CP の計算処理を実行しても良い。また、トルク計
算処理の分散処理をτ1CP 、τ2CP のみ、あるいはそれ
らの一方のみとし、その処理をＤＳＰ５、ＤＳＰ６等に
分担させても良い。For example, the sharing relationship (DSP4
In place of the tau 3CP) in tau 2CP, dps6 at τ 1CP, DPS5, in DSP6 τ 1CP, DPS5 at τ 2CP, DPS4
The calculation processing of τ 3CP may be executed with. Further, dispersion treatment tau 1CP torque calculation processing, tau 2CP only, or to only one of them, may be shared by the processing in DSP 5, DSP 6 and the like.
【００３４】また、複数のリンクを順次接続させた型の
機構を有し、各リンクを駆動する軸に対応してプロセッ
サが設けられた型の自動機械であれば、ロボット以外の
自動機械（例えば、工作機械）に対して本願発明が適用
可能であることも言うまでもない。Further, in the case of an automatic machine of a type that has a mechanism of a type in which a plurality of links are sequentially connected and a processor is provided corresponding to the axis that drives each link, an automatic machine other than a robot (for example, Needless to say, the present invention is applicable to machine tools).
【００３５】[0035]
【発明の効果】本願発明によれば、複数のリンクを順次
接続させた型の機構を有し、各リンクを駆動する軸に対
応してプロセッサが設けられた型の自動機械において、
干渉トルク計算の分散処理を図ることにより、ベース側
の軸に対応して設けられたプロセッサに過大な計算処理
の負担を軽減し、プロセッサ間の処理負担を平準化する
ことが出来る。また、そのことを通して、経済的な負担
増を伴うことなく自動機械の制御品質の向上を図ること
が出来る。According to the present invention, an automatic machine of a type having a mechanism of a type in which a plurality of links are sequentially connected and a processor provided corresponding to an axis for driving each link,
By performing the distributed processing of the interference torque calculation, it is possible to reduce an excessive calculation processing load on the processors provided corresponding to the axes on the base side and level the processing loads among the processors. Further, through that, it is possible to improve the control quality of the automatic machine without increasing the economical burden.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】実施例で本願発明の方法の適用対象とされる６
軸ロボットのリンク接続構成を簡略化して示したもので
ある。1 is an example to which the method of the present invention is applied in an embodiment 6
It is a simplified view of the link connection configuration of the axis robot.
【図２】図１に示したロボットの制御に使用されるロボ
ット制御装置の代表的な構成を要部ブロック図で示した
ものである。FIG. 2 is a block diagram showing a typical configuration of a robot controller used for controlling the robot shown in FIG.
【図３】図２に示したロボット制御装置に装備された各
サブプロセッサの本実施例におけるトルク計算処理の分
担状況について説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a sharing state of torque calculation processing in each of the sub-processors included in the robot control device shown in FIG.
１ ロボット ３０ ロボット制御装置 ３１ プロセッサボード ３１ａ メインプロセッサ ３１ｂ ＲＯＭ ３１ｃ ＲＡＭ ３１ｄ〜３１ｉ サブプロセッサ ３１ｊ 共有ＲＡＭ ３２ インターフェイス ３３ サーボアンプ ３４ シリアルボード ３５ デジタル信号用の入出力装置（デジタルＩ／Ｏ） ３６ａ ＣＲＴ ３６ｂ 操作パネル ３７ アナログ信号用の入出力装置（アンログＩ／Ｏ） ３８ 大容量メモリ ３９ バス ５１〜５６ サーボモータ ５７ 液晶表示部付の教示操作盤 ５８ ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイス） Ｊ1 〜Ｊ6 ロボットの各リンクを駆動する第１軸〜第
６軸1 Robot 30 Robot Controller 31 Processor Board 31a Main Processor 31b ROM 31c RAM 31d to 31i Sub Processor 31j Shared RAM 32 Interface 33 Servo Amplifier 34 Serial Board 35 Input / Output Device for Digital Signal (Digital I / O) 36a CRT 36b Operation Panel 37 Input / output device for analog signals (Analog I / O) 38 Large capacity memory 39 Bus 51-56 Servo motor 57 Teaching operation panel with liquid crystal display 58 RS232C device (communication interface) J1 to J6 Each link of robot Axis 1 to 6 for driving
Claims (2)
せた型の機構を有し、各リンクを駆動する軸に対応して
プロセッサが設けられた自動機械において、前記ベース
側に相対的に近いリンクを駆動する軸の内の少なくとも
１つの軸に関し、その軸に対する干渉トルク計算処理を
その軸で駆動されるリンクよりも前記ベース側から相対
的に遠いリンクを駆動する軸に対応して設けられたプロ
セッサによって実行させることを特徴とする干渉トルク
の計算処理方法。1. An automatic machine having a mechanism of a type in which a plurality of links are sequentially connected from a base side, and a processor provided corresponding to an axis for driving each link, is relatively close to the base side. At least one of the shafts driving the link is provided with an interference torque calculation process for the shaft corresponding to the shaft driving the link relatively farther from the base side than the link driven by the shaft. And a calculation processing method of interference torque, which is executed by a processor.
続させた型の機構を有し、各リンクを駆動する軸に対応
してプロセッサが設けられた自動機械が６軸ロボットで
あり、ベース側に相対的に近いリンクを駆動する軸の内
の前記少なくとも１つの軸が基本３軸であり、その軸に
対する干渉トルク計算処理を実行する前記ベース側から
相対的に遠いリンクを駆動する軸に対応して設けられた
プロセッサが、手首３軸に対応して設けられたプロセッ
サであることを特徴とする請求項１に記載された干渉ト
ルクの計算処理方法。2. The 6-axis robot is an automatic machine having a mechanism of a type in which the plurality of links are sequentially connected from the base side, and a processor is provided corresponding to an axis for driving each link, and a base side. The at least one of the axes driving the link relatively close to is a basic three axis, and corresponds to the axis driving the link relatively far from the base side that executes the interference torque calculation process for the axis. The interference torque calculation processing method according to claim 1, wherein the processor provided in this manner is a processor provided corresponding to three wrist axes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26440294A JPH08106312A (en) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Computation processing method for interference torque |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26440294A JPH08106312A (en) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Computation processing method for interference torque |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08106312A true JPH08106312A (en) | 1996-04-23 |
Family
ID=17402669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26440294A Withdrawn JPH08106312A (en) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Computation processing method for interference torque |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08106312A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034762A1 (en) * | 1997-02-07 | 1998-08-13 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Non-interactive controller for robots |
| KR20240016203A (en) | 2022-07-28 | 2024-02-06 | 니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤 | Control method and control device based on dynamic torque compensation |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP26440294A patent/JPH08106312A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034762A1 (en) * | 1997-02-07 | 1998-08-13 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Non-interactive controller for robots |
| KR20240016203A (en) | 2022-07-28 | 2024-02-06 | 니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤 | Control method and control device based on dynamic torque compensation |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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