JPH11143521A - 産業用ロボットの制御装置 - Google Patents
産業用ロボットの制御装置Info
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- JPH11143521A JPH11143521A JP30901197A JP30901197A JPH11143521A JP H11143521 A JPH11143521 A JP H11143521A JP 30901197 A JP30901197 A JP 30901197A JP 30901197 A JP30901197 A JP 30901197A JP H11143521 A JPH11143521 A JP H11143521A
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Abstract
を回避し、直線、円弧等の補間動作での移動時間の最短
化が可能なロボットの制御装置を提供する。 【解決手段】補間指令、動作速度、各軸教示位置等の教
示データを記憶する教示データ記憶部11と、各軸の指
定速度のパラメータを記憶する手段18と、教示データ
に基づき、動作位置を作成し、その際、速度比率13を
乗じた速度で動作位置を作成する補間演算部12と、前
記動作位置を各軸の動作位置に変換する逆変換部14
と、前記各軸の動作位置から動作指令データを作成し、
サーボ駆動系に動作指令データを出力する動作指令デー
タ作成出力部15と、各軸の動作指令を出力するタイミ
ングで、所定の補正値を各軸毎に計算する補正値演算部
17と、前記計算した各軸毎の補正値の最小値を選択
し、その最小値と速度比率を乗じた値を、次回の速度比
率13とする速度比率演算部19とを備えた産業用ロボ
ットの制御装置。
Description
制御装置に関するもので、更に詳しく言えば、制御軸の
いずれかの軸を各軸の動作指令を出力するタイミングで
指定速度のパラメータで動作することができる補間演算
制御機能を有する産業用ロボットの制御装置に関するも
のである。
機構で構成される。この場合、各関節角の回転だけで所
定の位置から所定の位置へと直線や円弧等の補間動作を
姿勢を含めて制御することは、図2に示すように行われ
る。すなわち、教示データ記憶部21に記憶されている
教示位置を、補間演算部22で直線や円弧等の軌跡とな
るように動作速度を考慮しサンプリング周期毎の目標と
なる位置と姿勢を演算し、逆変換部23で目標となる直
交座標系での位置と姿勢を関節座標系に座標変換(逆変
換)し、最後にセグメントデータ作成出力部24で前回
の目標位置に対する関節座標データと差分(セグメント
データと称す)を作成して、サーボ駆動系25に出力す
ることで補間動作を実現している。
置を表すべクトル、P(k)はPsからPe間の任意の
位置を表すべクトル、NはPsからPeまで指定された
動作速度で移動させる場合に必要なサンプリング回数で
あり、動作速度、サンプリング周期および移動距離から
求められる。kは整数であり、サンプリング周期毎にk
を0からNまで1ずつ加算させることによって、つま
り、サンプリング周期毎に(1/N)×(Pe−Ps)
を出力することにより、P(k)が始点Psから終点P
eまでの間を指定された動作速度で変化することにな
る。このように、従来は指定された速度を保って動作指
令を生成することが目的であった。ところが、最近で
は、軌跡は直線軌跡、円弧軌跡で動作し、移動時間は最
短で動作するような要求がある。この場合、従来技術で
は、指定速度を闇雲に大きくしても、図3のBに示すよ
うに各軸の最大速度を超えて動作不能となることがあ
る。この動作不能を回避するために指定速度を落とすと
いった作業を行っているがこの調整が非常に難しい。
れた軌跡から外れることなく、特異点を滑らかに通過で
きるロボットの軌跡制御方法が提案されている。これ
は、所定の2つの関節軸の値が無限に存在する特異点を
検出するステップと、特異点が検出された場合、前記2
つの関節軸の根元の方の関節軸の移動指令をその直前の
速度に固定し、その速度及び予め設定された、手首先端
の位置及び姿勢データに基づき他の関節軸の速度を算出
し、各関節軸を制御するステップを含む方法である。ま
た、特開平6−324730号公報には、直線、円弧等
の補間演算での特異点近傍やその他の位置で発生する可
能性のある最大速度を超えて動作不可能になる場合を、
簡単に、かつ統一的な手法で回避できるロボットの制御
方法が開示されている。これは、直線補間、円弧補間等
の補間機能を有する産業用ロボットにおいて、過去に出
力したサンプリング周期ごとの各軸関節移動データを記
憶する手段と、その記憶手段に記憶された各関節データ
によって次回出力する各軸関節移動データが最大関節速
度を超えるかどうかを推測する手段と、超えた場合に補
正係数を求める手段を設け、次回演算周期では、補正係
数を用いて、最も動作速度の大きい軸の関節速度がセグ
メントオーバとならないように補間動作速度を推測した
係数を乗じて補間演算するものである。
特許第2560283号公報に開示された制御方法で
は、2つの関節軸の根元の方の関節移動指令をその直前
の速度に固定するために、姿勢をたもつことができない
という問題があった。また、前記の特開平6−3247
30号公報に開示された制御方法では、セグメントオー
バにならないように、速度を抑えることを目的としてい
るために、動作時間を最短で制御する場合、動作時間が
長くなるという問題があった。そこで本発明の目的は、
各軸の最大速度を超えて動作不可能になる場合を回避
し、動作指令を生成する周期では、いずれかの軸が最大
速度で動作することができ、直線、円弧等の補間動作で
の移動時間を最短にすることができるロボットの制御装
置を提供することである。
め、本発明は、直線補間、円弧補間等の補間機能を有す
る産業用ロボットの制御装置において、補間指令、動作
速度、各軸教示位置等の教示データを記憶する教示デー
タを記憶する教示データ記憶部と、各軸の指定速度のパ
ラメータを記憶する手段と、前記教示データに基づき、
動作位置を作成し、その際、速度比率を乗じた速度で動
作位置を作成する補間演算部と、前記動作位置を各軸の
動作位置に変換する逆変換部と、前記各軸の動作位置か
ら動作指令データを作成し、サーボ駆動系に動作指令デ
ータを出力する動作指令データ作成出力部と、各軸の動
作指令を出力するタイミングで、各軸関節の指定速度の
パラメータを今回指令する指令データで除した補正値を
各軸毎に計算する補正値演算部と、前記計算した各軸毎
の補正値の最小値を選択し、前記選択された補正値の最
小値と前記速度比率を乗じた値を、次回の速度比率とす
る速度比率演算部とを備えた制御装置を特徴とするもの
である。これにより、補間時は、いずれかの軸が各軸の
指定速度のパラメータ値で動作するために、各軸の指定
速度のパラメータを各軸の許容最大速度を設定すること
により、移動時間を最短で動作できるようになる。
て説明する。図1は本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。図中11は教示データ記憶部、12は補間
演算部、13は速度比率、14は逆変換部、15はセグ
メントデータ作成出力部、16はサーボ駆動系、17は
補正値演算部、18は各軸指定速度パラメータ、19は
速度比率演算部である。本発明は、従来の補間演算部1
2を改良し、速度比率格納エリア13、補正値演算部1
7、各軸指定速度パラメータ記憶部18、および速度比
率演算部19を追加したものである。本実施例におい
て、補間動作を開始すると、教示データ記憶部11から
出力された教示データは、補間演算部12、逆変換部1
4、セグメントデータ作成出力部15を経て補間演算が
行われ、セグメントデータが作成される。補間演算部1
2は、教示データに速度比率格納エリア13の速度比率
を乗じてサンプリング周期毎に速度を制御できるように
している。次に補正値演算部17では、各軸指定速度パ
ラメータ記憶部18の各軸指定速度パラメータを前記セ
グメントデータデータで除した補正値を各軸毎に計算す
る。そして、各軸毎の補正値の最小値を選択する。次
に、速度比率演算部19では、、補正値演算部で演算し
た補正値の最小値と速度比率格納エリア13の速度比率
を乗じた値を、速度比率格納エリア13の速度比率とす
る演算を行う。そして、次回セグメントデータ作成時
は、この新しく設定した速度比率で動作する。
トを例にして述べる。まず、動作開始時の速度比率格納
エリアの速度比率を1とする。各軸指定速度パラメータ
をそれぞれ最大関節速度に相当する100とし、今回の
1軸目のセグメントデータが80、2軸目のセグメント
データが60であったとする。補正値演算部20では、
1軸目の補正値A1と2軸目補正値A2を以下の計算で
求める。 A1=100/80=1.25 A2=100/60=1.67 そして、A1、A2の最小値を選択し、補正値Aを1.
25とする。速度比率演算部21では、補正値Aと速度
比率格納エリアの速度比率を乗じて新たな速度比率B
は、B=1.25×1=1.25を得る。この速度比率
Bとは、従来例でKを整数とし、0からNまで1ずつ加
算していたが、その1に相当するものである。つまり、
本発明では、Kは整数にならず、1ではなくBを加算す
るものである。なお、1ではなくBを加算すると、最終
値(合計)がNにならないので、最終回の演算で補正を
行えばよい。以上の処理により図3のAに示すように指
定速度パラメータの速度で動作するようになるため、軸
速度が指定速度パラメータより遅い個所は速度アップが
行われ、逆に軸速度が指定速度パラメータより速い個所
は速度が押さえられるので、駆動部の速度オーバの保護
が容易にできる。また、直線補間に限らず種々の補間に
も適用できることはもちろんである。
パラメータに、各軸の最大許容速度を設定することで、
指定速度パラメータより軸速度が遅い場合は、最大許容
速度まであげることができることから、移動時間の短縮
が図られ、逆に,指定速度パラメータより軸速度が速い
場合は、最大許容速度まで速度を落とすことができるた
め駆動部の速度オーバによる動作不能状態を回避するこ
とができる。
ートである。 11 教示データ記憶部、12 補間演算部、13 速
度比率、14 逆変換部、15 セグメントデータ作成
出力部、16 サーボ駆動系、17 補正値演算部、1
8 各軸指定速度パラメータ、19 速度比率演算部
Claims (1)
- 【請求項1】 直線補間、円弧補間等の補間機能を有す
る産業用ロボットの制御装置において、 補間指令、動作速度、各軸教示位置等の教示データを記
憶する教示データを記憶する教示データ記憶部と、 各軸の指定速度のパラメータを記憶する手段と、 前記教示データに基づき、動作位置を作成し、その際、
速度比率を乗じた速度で動作位置を作成する補間演算部
と、 前記動作位置を各軸の動作位置に変換する逆変換部と、 前記各軸の動作位置から動作指令データを作成し、サー
ボ駆動系に動作指令データを出力する動作指令データ作
成出力部と、 各軸の動作指令を出力するタイミングで、各軸関節の指
定速度のパラメータを今回指令する指令データで除した
補正値を各軸毎に計算する補正値演算部と、 前記計算した各軸毎の補正値の最小値を選択し、前記選
択された補正値の最小値と前記速度比率を乗じた値を、
次回の速度比率とする速度比率演算部とを備えたことを
特徴とする産業用ロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30901197A JPH11143521A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 産業用ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30901197A JPH11143521A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 産業用ロボットの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11143521A true JPH11143521A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17987820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30901197A Pending JPH11143521A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 産業用ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11143521A (ja) |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP30901197A patent/JPH11143521A/ja active Pending
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