JPS58177287A - ロボットの制御方法 - Google Patents

ロボットの制御方法

Info

Publication number
JPS58177287A
JPS58177287A JP57055423A JP5542382A JPS58177287A JP S58177287 A JPS58177287 A JP S58177287A JP 57055423 A JP57055423 A JP 57055423A JP 5542382 A JP5542382 A JP 5542382A JP S58177287 A JPS58177287 A JP S58177287A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hand
speed
robot
deviation
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57055423A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0413108B2 (ja
Inventor
浩一 杉本
関根　次雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57055423A priority Critical patent/JPS58177287A/ja
Priority to US06/482,022 priority patent/US4593366A/en
Publication of JPS58177287A publication Critical patent/JPS58177287A/ja
Publication of JPH0413108B2 publication Critical patent/JPH0413108B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/25—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control
    • G05B19/251—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
    • G05B19/253—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41177—Repetitive control, adaptive, previous error during actual positioning
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45083—Manipulators, robot

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハンドあるいはツール（以下）・ンドと略す）
を目標点までの偏差に応じた速度で駆動し、ハンドを目
標点に位置決めをするロボットの制御方式に関するもの
である。
従来ロボットの制御はあらかじめ定められたティーチン
グデータに従がって加減速を行なっていたが、ロボット
に応答の遅れが存在し、所望の加減速曲線が得られなか
った。またこの遅れに対処するため加減速曲線をゆるや
かにする必要があシ、高速の応答が得られなかった。
本発明の目的は上記従来の欠点をなくし、ハンドまたは
ツールのなめらか力減速曲線を得ると共に、ハンドまた
はツールの駆動を高速応答可能にしたロボットの制御方
式を提供するにある０ 即ち本発明は上記目的を達成するために、ハンドの現在
位置と目標位置との間の偏差からハンドの速度を決定し
、ロボットの応答の遅れを考慮して減速を行なうように
したことを特徴とするものである。
以下本発明を図に示す実施例にもとづいて説明する。第
１図に本発明のロボットの制御方式を実施する装置の構
成を示す。即ち、１はロボット制御プロセッサ、２ａ〜
２ｆはＤ／Ａ変換器、　３ａ〜６ｆはサーボアンプ、　
４ａ〜４ｆは第２図に示す関節形ロボットを構成する対
偶９ａ〜９ｆを駆動するアクチュエータ、　５ａ〜５ｆ
はこのアクチュエータ４ａ〜４ｆに連結されｆ速度を検
出し、サーボアンプに帰還させる速度検出器、　６ａ〜
６ｆは上記アクチュエータ４ａ〜４ｆに連結されたエン
コーダ、　７ａ〜７ｆはエンコーダ６ａ〜６ｆから出力
するパルスを計数して原点からの各対偶９ａ〜９ｆの回
転角０１〜θ６を求めるカウンタ、　８ａ〜８ｆはこの
カウンタ７に記憶された各回転角θ１〜θ６をロボット
制御プロセッサ１に入力する入力インタ７エイスである
Ｏ １　　ス　　・ 以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具体的に説明
する〇 ロボットのハンド１ｏの位置および姿勢はたとえば第２
図に示すように、ハンド１ｏの位置を表わす位置ベクト
ルｐと、ハンドの姿勢を表わす２個の単価ベクトル７お
よびノで表わすことができる。ここに７および７はハン
ド１ｏに固定された２本の軸に平行なベクトルであり、
通常は互いに直角に設定される。ハンド１ｏの現在位置
はロボットを構成する各対偶９ａ〜９ｆの変位をカウン
タ７より読み取ることにより計算できる０６自由度ロボ
ットに対して説明すると、ロボットは６個の対偶９ａ〜
９ｆで構成され、その変位θｌ。
θ２．・・・、θ６は対偶あるいは対偶を駆動するアク
チュエータ４ａ〜４ｆに取り付けられたパルスエンコー
ダ等の検出器６ａ〜６ｆとカウンタ７ａ〜７ｆがら求ま
り、ハンドの現在位置は０１〜θ６の値により一通りに
定まり ｐ　＝　ａ、（θ１．θ２．・・・、θ６）　　　　　
（１）ｆ＝ａｆ（θｌ、θ２１”’ｌθ６）　　　　　
（２）ｇ＝ａバθ１．θ２．・・・、θ６　）　　　　
　　　（３）の形で表わされる。
ロボットのハンド１０を駆動する場合、ハンド１０の目
標点ｐｔ＋　ｉｔｓ　ｇｔが与えられ、この目標点に向
かってハンド１０は指定された並進速度Ｖ＋ｎａｘで直
線的に移動するよう制御される。しかし最後まで速度Ｖ
ｍａｘで駆動するとハンド１０は目標点を行き過ぎ、目
標点に位置決めすることができない。そこでまずハンド
の現在位置ｐ、ｆ。
ｇと目標位置ｐｆ＋ｆｆ＋ｇ４の間の偏差をたとえば位
置のみの偏差として ｅ＝１ｐ−ｐｆｌ　　　　　　　　　　（４）として求
め、ハンドの速度をｅの関数として第６図あるいは第４
図に示すように定める。
第６図では偏差がｅｏ以下のとき、ハンドの速度が偏差
ｅに比例するように ｖ　＝に１ｅ　、　　　　　　　　　　　　　（５）と
し、ｅｏ以上のときは ｖ　＝　Ｖ　ｍａｘ　　　　　　　　　　　　（６）と
する。ここでｋｌあるいはｅｏの値は指定された・　４
　・ 速度Ｖｍａｘにより定まり、たとえばに、を一定とする
と である。
第４図では偏差がｅｏ以下のときは ｖ　＝　ｋ２ｓｒｊｉ　　　　　　　　　　（８）ｅＱ
以上のときは ｖ＝Ｖｍａｘ　　　　　　　　’　　　（９）であり、
■ｍａＸに関係なくｋ２を一定とすると、である。
ハンドが時刻ｔにおいてθ１．θ２．〜．θ６の値から
７．７．７にあると計算されたとすると、時刻ｔ＋Ｔに
おける目標位置ｐｏ　＋　ｆｏ　Ｉ　ｇｏは以下のよう
に決定される。
まず偏差ｅを式（４）によシ計算し、第６図あるいは第
４図により速度Ｖを決定する。これにより時間′ｒの間
のハンドの移動量はＶＴとなるから、ハンド１０を目標
点ｐｔ＋ｆｔ＋ｇｔに向かい直線的に移動させるには、
時刻ｔ＋Ｔのときのノ・ンドの位置ｐｏは 己＝ｖＴ（ｐｆ−ｐ）／８＋ｐ）　　　　　　Ｇ１）と
なる。
一方ハンド１０の姿勢が７．７からＧ１ｍ１に変位する
のは、・・ンド１０がベクトル７回りに角ψ回転する運
動であり、才は次の値をとる。
（１）７−Ｇ、ノー君のとき ノ＝０ （２）　　ｆ　％ｆｔ　１ｇ　＝ｇｆのときｄ＝ｇ （３）　　ｆ＝ｆｆ、　ｇへｇｔのとき？＝　７ （４）　　ｆ　　ｂとｇ　　ｇｆが平行のときノー（７
一式）　ｘ（ｆｆｘｇ）／ｌ（？−ｆ？）　ｘ（７ｘ７
）１（５）　　その他のとき ？＝（？−ｒ）ＸＧ　ｒ）／ｌα−ｉ）　Ｘ　（ｉ”−
ｉ”ｔ　）　１またψは となる。
ハンド１０の位置がｐｉに達すると同時にハンド１０の
姿勢がｆｔ＋ｇｔとなるためには、ハンド１ｏＯｄ回シ
の時間Ｔの間の回転角Δψは でなければならない。したがって時刻ｔ＋Ｔにおけるハ
ンド１０のｆｏ＋ｇＯは ｆ発＝■Δψ７＋（１−一Δψ）（了・７）７＋　ｓｉ
ｎΔ９１ｄＸｆ ｍｌ−匹Δψノ＋（１−嵌Δψ）（７・７）？ヤｓｉｎ
Δ９．″ｔｘ盲 となる。
以上のように時刻を十Ｔのハンド１ｏの位置お・　７　
・ よび姿勢ｐｏ　＋　ｆｏ　ｒ　ｇｏが定まると、これに
対応する対偶の変位’ａｏｉ　　ｉ　＝　１〜６が、ｐ
ｏ　ｌ　ｆｏ　＋　ｇ。
の関数として 定まる。
このようにして対偶変位の目標値が定まると対偶が時刻
ｔ＋ＴにＧ０１となるようにアクチュエータ４ａ〜４ｆ
を制御すれば良い。
以上が対偶変位をもとにハンド１０を駆動する方法であ
るが、対偶速度の計算から同様の制御を行なうことがで
きる。
ハンド１０の速度Ｖが第６図あるいは第４図により定ま
ると、ハンド１０の並進速度ベクトル■となる。一方回
転速度ベクトルωは ・　８　・ となる０このようにハンド１０の速度が定まるとマ　　
。
対偶速度θ＝　　　°　　　ル　Ｔとの関係（０１１０
２＋・・・、６） から と対偶速度が定まり、これをもとにアクチュエータ４ａ
〜４ｆの速度制御をすれば良い。このような制御は全て
ロボット制御プロセッサ１で計算して行なわれる。
以上説明したように本発明によれば、ハンドが目標点に
近付くにつれ速度が小さくなる自然な減速が得られる効
果を奥する。たとえば第６図によると第５図のようにほ
ぼ速度が時間の指数関係に近い形の減速曲線が得られ、
目標点にスムーズに位置決めすることができる。一方第
４図を用いると第５図のように加速度一定の減速に近い
高速の応答が得られる。また速度をハンドの経路に沿っ
て設定しているため、ハンドを所望の直線に沿って移動
させることができる。
さらに外乱等゛によりハンドの運動に誤差が生じても、
現在位置と目標位置からハンドの運動を決定しているた
め、この誤差に対応した運動が得られる。さらにセンサ
等の検出結果によりハンドの移動中に目標位置が変化し
ても対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のロボット制御方式を実施する制御装置
の一実施例を示す図、第２図はロボットの概略構成を示
す図、第６図及び第４図は速度と偏差との関係を示した
図、第５図及び第６図はその応答関係を示した図である
。 １・・・ロボット制御プロセッサ ２・・・Ｄ／Ａ変換器　　６・・・サーボアンプ４・・
・アクチュエータ　５°・°速度検出器６・・・エンコ
ーダ　　　７・・・カウンタ８・・・入力インタフェイ
ス ・１１　・ 第　１　図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　検出器でロボットの複数個の対偶の変位を検出し
    、この検出結果からロボットのハンドあるいはツールの
    空間内における現在位置を計算し、ハンドあるいはツー
    ルの到達すべき目標位置と上記現在位置からハンドある
    いはツールの目標位置までの偏差を計算し、この偏差に
    応じてハンドあるいはツールの速度を足め、この速度か
    らロボットの複数個の対偶変位あるいは速度を計算し、
    この計算された対偶変位あるいは速度をもとにアクチュ
    エータを制御して対偶を駆動することを特徴とするロボ
    ットの制御方式。 ２、　上記ロボットの制御方式において、ハンドあるい
    はツールの速度を上記偏差に比例関係となるように定め
    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
    トの制御方式。 ６、　上記ロボットの制御方式においてハンドあるいは
    ツールの速度が、上記偏差の平方根に比例するよう定め
    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
    トの制御方式。
JP57055423A 1982-04-05 1982-04-05 ロボットの制御方法 Granted JPS58177287A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57055423A JPS58177287A (ja) 1982-04-05 1982-04-05 ロボットの制御方法
US06/482,022 US4593366A (en) 1982-04-05 1983-04-04 Method of controlling robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57055423A JPS58177287A (ja) 1982-04-05 1982-04-05 ロボットの制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58177287A true JPS58177287A (ja) 1983-10-17
JPH0413108B2 JPH0413108B2 (ja) 1992-03-06

Family

ID=12998162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57055423A Granted JPS58177287A (ja) 1982-04-05 1982-04-05 ロボットの制御方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4593366A (ja)
JP (1) JPS58177287A (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4774445A (en) * 1986-11-20 1988-09-27 Unimation, Inc. Multiaxis robot control having capability for executing timed moves
EP0289836B1 (de) * 1987-05-04 1991-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Positionierung eines Werkzeugs eines mehrgelenkigen Roboters
US5444345A (en) * 1988-03-17 1995-08-22 Canon Kabushiki Kaisha Speed control apparatus for a motor
US5047700A (en) * 1988-03-23 1991-09-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Universal computer control system for motors
US5191271A (en) * 1988-11-04 1993-03-02 Kuka Schweissanlagen & Roboter Gmbh Process and device for adjusting an axis
JP2643683B2 (ja) * 1990-10-29 1997-08-20 三菱電機株式会社 ロボットの制御方法
US5602968A (en) * 1994-05-02 1997-02-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Task space angular velocity blending for real-time trajectory generation
JPH08211815A (ja) * 1995-02-02 1996-08-20 Canon Inc 塗布装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置
KR100257916B1 (ko) * 1995-06-13 2002-04-17 다나베 히로까즈 산업용 로봇에 있어서의 간섭회피방법
FR2764838B1 (fr) * 1997-06-20 2000-06-02 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Procede de commande d'un manipulateur
US6493608B1 (en) * 1999-04-07 2002-12-10 Intuitive Surgical, Inc. Aspects of a control system of a minimally invasive surgical apparatus
JP3453554B2 (ja) * 2000-10-13 2003-10-06 ファナック株式会社 加減速方法
US6757583B2 (en) * 2002-06-27 2004-06-29 Joe Giamona Interpolated motion control over a serial network
KR20120070291A (ko) * 2010-12-21 2012-06-29 삼성전자주식회사 보행 로봇 및 그의 동시 위치 인식 및 지도 작성 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027258A (ja) * 1973-07-06 1975-03-20
JPS5090059A (ja) * 1973-12-19 1975-07-18
JPS57113112A (en) * 1980-12-29 1982-07-14 Fujitsu Ltd Control system for robot

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3876873A (en) * 1971-06-07 1975-04-08 Haudaille Ind Inc Machine tool control system and method
US3864613A (en) * 1972-12-29 1975-02-04 Hymie Cutler Path generating system for numerical control apparatus
US3798427A (en) * 1973-02-27 1974-03-19 Giddings & Lewis Automatic deceleration to zero velocity in iteratively computing numerical control systems
JPS5024686A (ja) * 1973-07-09 1975-03-15
US4130788A (en) * 1973-11-01 1978-12-19 General Automation, Inc. Numerical control servo system
US4163184A (en) * 1974-10-04 1979-07-31 The Superior Electric Company Arcuate movement numerical control method and system
JPS6040042B2 (ja) * 1975-07-17 1985-09-09 日本電気株式会社 高速・高精度補間方法
US4086522A (en) * 1976-09-08 1978-04-25 Unimation, Inc. Computer assisted teaching arrangement for conveyor line operation
US4079235A (en) * 1976-12-27 1978-03-14 Mcdonnell Douglas Corporation Computer numerically controlled threadcutting machine tool
US4199814A (en) * 1977-10-12 1980-04-22 Digitcom, Inc. Computer numerical control machine tool
JPS55118107A (en) * 1979-03-05 1980-09-10 Hitachi Ltd Method and device for control of automatic working device
US4385358A (en) * 1979-10-19 1983-05-24 Tokico Ltd. Robot
US4342378A (en) * 1979-12-27 1982-08-03 Otis Elevator Company Elevator door motion bench velocity
US4453221A (en) * 1982-05-13 1984-06-05 Cincinnati Milacron Inc. Manipulator with adaptive velocity controlled path motion

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027258A (ja) * 1973-07-06 1975-03-20
JPS5090059A (ja) * 1973-12-19 1975-07-18
JPS57113112A (en) * 1980-12-29 1982-07-14 Fujitsu Ltd Control system for robot

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0413108B2 (ja) 1992-03-06
US4593366A (en) 1986-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58177287A (ja) ロボットの制御方法
JPS6223322B2 (ja)
JPH10128688A (ja) ロボットの非干渉化制御方法
JPS61224012A (ja) マニピユレ−タの駆動方式
JPH02205489A (ja) マニピュレータのインピーダンス制御方式
JPH0375888B2 (ja)
JPH0677910B2 (ja) 産業用ロボツトの制御方法
JPH0423015A (ja) 物体の認識制御方法
JPS58143985A (ja) 多自由度運動機構の制御方式
JPS6010309A (ja) ロボツトハンドの経路補間方法
JP2713656B2 (ja) 産業用ロボットの同期コンベアデータ入力方法
JPH04148307A (ja) 力制御ロボットにおける加工力の検出法
JPS63314607A (ja) 多関節ロボットの制御装置
JP2650889B2 (ja) 関節形ロボットの教示方法
JPS5870315A (ja) ロボツトの制御装置
JPH0367309A (ja) 産業用ロボットの制御装置
JPS62277289A (ja) 追従制御装置
JP2673983B2 (ja) プレイバツク形ロボツト
JPH01257585A (ja) ロボット制御装置
JPH0446715B2 (ja)
JPH0356084A (ja) 減速器付きモータにより被駆動体に加わる実トルク測定方法及び位置と力のハイブリット制御方法
SU1170428A1 (ru) Устройство дл управлени промышленным роботом
JPH04306712A (ja) マニピュレータの制御装置
SU1646851A1 (ru) Устройство дл управлени промышленным роботом
JPH01136216A (ja) 多関節ロボットのサーボ制御方法