JPS624584A - ロボツトア−ムのコンプライアンス制御装置 - Google Patents
ロボツトア−ムのコンプライアンス制御装置Info
- Publication number
- JPS624584A JPS624584A JP14292885A JP14292885A JPS624584A JP S624584 A JPS624584 A JP S624584A JP 14292885 A JP14292885 A JP 14292885A JP 14292885 A JP14292885 A JP 14292885A JP S624584 A JPS624584 A JP S624584A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot arm
- robot
- control device
- motor
- loop gain
- 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.)
- Pending
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- Manipulator (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Numerical Control (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ムービングコイル型モータとアームが直接結
合された垂直型多関節リンク型等の産業用ロボットのロ
ボットアームのコンプライアンス制御装置に関するもの
である。
合された垂直型多関節リンク型等の産業用ロボットのロ
ボットアームのコンプライアンス制御装置に関するもの
である。
従来の技術
従来の組立作業用の産業用ロボットは第６図に、その具
体的構成を示す。
体的構成を示す。
第６図のロボットは、多関節型ロボットであり、各関節
を通常、回転型モータの出力を減速機で減速し、駆動し
ている。
を通常、回転型モータの出力を減速機で減速し、駆動し
ている。
そして各関節の角度位置制御することで先端の位置決め
を行なうことができる。
を行なうことができる。
しかしながら、減速機を介しているため摩擦が大きく、
先端での力を制御したり、外力に順応したリ、対象物に
倣うなどの動作を行なうことができなかった。
先端での力を制御したり、外力に順応したリ、対象物に
倣うなどの動作を行なうことができなかった。
近来、第６図に示すロボット等と同じ自由度構成で各関
節が減速機を使用せず、直接モータにより駆動するタイ
プのロボットも考案されているが、この場合も、先端で
の力を制御したり、対象物に倣う等の動作の場合、先端
での位置、力の方向と、各関節との関係が、ロボットの
位置等により変化するため、複雑となる欠点を有してい
る。そして、第６図に制御ブロック図に示すようアーム
先端にセンサー等取シ付けたり複雑な物となっていた。
節が減速機を使用せず、直接モータにより駆動するタイ
プのロボットも考案されているが、この場合も、先端で
の力を制御したり、対象物に倣う等の動作の場合、先端
での位置、力の方向と、各関節との関係が、ロボットの
位置等により変化するため、複雑となる欠点を有してい
る。そして、第６図に制御ブロック図に示すようアーム
先端にセンサー等取シ付けたり複雑な物となっていた。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の制御回路、ロボットの機構では、ロボ
ットアームのコンプライアンスを作業内容に応じて変化
させることが出来ず、力覚を伴なう汎用的な組立作業に
は不向きである。
ットアームのコンプライアンスを作業内容に応じて変化
させることが出来ず、力覚を伴なう汎用的な組立作業に
は不向きである。
またハーモニック減速機の剛性が支配的であり、位置誤
差増幅器の位置ループゲインを可変しても、コンプライ
アンスに与える影響は小さく、その効果も乏しいなどの
問題があり、特に力覚を伴なう汎用的な組立作業や柔軟
性を必要とする作業など多方面の作業が困難であった。
差増幅器の位置ループゲインを可変しても、コンプライ
アンスに与える影響は小さく、その効果も乏しいなどの
問題があり、特に力覚を伴なう汎用的な組立作業や柔軟
性を必要とする作業など多方面の作業が困難であった。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決するため、位置誤差増幅器
の位置ループゲインを外部制御装置により、切替えるこ
とにより、各種のパターンをし、各種のパターンを設定
し、作業に応じたロボットアームのコンプライアンスを
ロボットの高さを測定しながら最適条件を得るものであ
る。
の位置ループゲインを外部制御装置により、切替えるこ
とにより、各種のパターンをし、各種のパターンを設定
し、作業に応じたロボットアームのコンプライアンスを
ロボットの高さを測定しながら最適条件を得るものであ
る。
作 用
本発明は上記した構成により、ムービング型モータとア
ームが直接結合されたロボットの制御装置において、位
置誤差増幅器の位置ループゲインを作業内容に応じて変
更し得るように構成し、ロボットのコンプライアンスを
プログラムによって所定の値に設定することを可能とし
たものである。
ームが直接結合されたロボットの制御装置において、位
置誤差増幅器の位置ループゲインを作業内容に応じて変
更し得るように構成し、ロボットのコンプライアンスを
プログラムによって所定の値に設定することを可能とし
たものである。
実施例
以下本発明の一実施例を第１〜４図にもとづいて説明す
る。第１図は、本発明のロボットアームのコンプライア
ンス制御方式の一実施例を示すブロック図である。第１
図において、２ｏはロボットの中央制御装置、２１は位
置ループゲイン指令信号、２２はロボットの外部インタ
フェース、２３はリニアモータ用電流増幅器、２４はＸ
軸すニアモータ、２５はＹ軸すニアモータ、２６は２軸
リニアモータ、２７はＸ軸すニアセンサー、２８はＹ軸
すニアセンサー、２９は２軸リニアセンサーである。
る。第１図は、本発明のロボットアームのコンプライア
ンス制御方式の一実施例を示すブロック図である。第１
図において、２ｏはロボットの中央制御装置、２１は位
置ループゲイン指令信号、２２はロボットの外部インタ
フェース、２３はリニアモータ用電流増幅器、２４はＸ
軸すニアモータ、２５はＹ軸すニアモータ、２６は２軸
リニアモータ、２７はＸ軸すニアセンサー、２８はＹ軸
すニアセンサー、２９は２軸リニアセンサーである。
そして各軸へ位置指令を行なうのが位置指令信号３ｏで
ある。
ある。
又各軸の位置を測定しその信号を中央制御装置へ入力す
る位置信号フィードバック３１がある。
る位置信号フィードバック３１がある。
ここで、この位置ループゲインを可変することにする基
準としてＺ軸の高さをＺ軸すニアセンサー２９によって
入力し ｙ＝（ａ−ｂ）・α ｙ・・・・・・位置ループゲイン ａ・・・・・・はめ合い位置 ｂ・・・・・・現在位置 α・・・・・・ループゲイン係数 上記式によって位置ループゲインを設定する。
準としてＺ軸の高さをＺ軸すニアセンサー２９によって
入力し ｙ＝（ａ−ｂ）・α ｙ・・・・・・位置ループゲイン ａ・・・・・・はめ合い位置 ｂ・・・・・・現在位置 α・・・・・・ループゲイン係数 上記式によって位置ループゲインを設定する。
第２図は第１図に示すロボットアームのコンプライアン
ス制御回路を組込んだロボット本体の構成図である。
ス制御回路を組込んだロボット本体の構成図である。
３５はアーム先端位置を検出する２軸リニアセンサー、
３７はＸ軸すニアセンサー、３９はＹ軸すニアセンサー
、３６はロボットアームの駆動２位置決め、コンプライ
アンス制御、力覚制御をする２軸リニアモータ、３８は
Ｘ軸すニアモータ、４０はＹ軸すニアモータ、４１は３
軸のりニアモータによって位置決め、コンプライアンス
制御。
３７はＸ軸すニアセンサー、３９はＹ軸すニアセンサー
、３６はロボットアームの駆動２位置決め、コンプライ
アンス制御、力覚制御をする２軸リニアモータ、３８は
Ｘ軸すニアモータ、４０はＹ軸すニアモータ、４１は３
軸のりニアモータによって位置決め、コンプライアンス
制御。
力覚制御する平行リンク型のロボットアームである。
第３図は、はめ合い作業が完了した図である。
６０は、はめ合いをするピン、５１はベース、６２はは
め合い長さである。
め合い長さである。
第４図は、はめ合い作業中の図である。
６３は現在の高さの値である。
この第４図から第３図へ作業を進めるにはコンブライア
ンス力を弱めてはめ合いを完成させる。
ンス力を弱めてはめ合いを完成させる。
以上のようにロボットアームのコンプライアンスを可変
する位置ループゲインを可変ができる制御回路とその時
のはめ合いズレ量を測定できるリニアセンサーを設ける
ことにより、はめ合い作業がスムーズに行なえることが
できる。
する位置ループゲインを可変ができる制御回路とその時
のはめ合いズレ量を測定できるリニアセンサーを設ける
ことにより、はめ合い作業がスムーズに行なえることが
できる。
なお、作業ははめ合い作業としたが、アーム先端を変化
させて力制御、倣い作業等が容易に可能な産業用ロボッ
トを構成することができ、その実用的効果は大なるもの
がある。
させて力制御、倣い作業等が容易に可能な産業用ロボッ
トを構成することができ、その実用的効果は大なるもの
がある。
発明の効果
以上のようＫ、本発明によれば、従来のロボットアーム
の制御装置の位置ループゲインを一定値から可変値にす
ることにより、比較的簡単にロボットアームのコンプラ
イアンスを任意に設定でき、特に力覚を伴う汎用的な組
立作業や柔軟性を必要とする作業など多方向の作業対応
が可能となり、実用上きわめて有効である。
の制御装置の位置ループゲインを一定値から可変値にす
ることにより、比較的簡単にロボットアームのコンプラ
イアンスを任意に設定でき、特に力覚を伴う汎用的な組
立作業や柔軟性を必要とする作業など多方向の作業対応
が可能となり、実用上きわめて有効である。
又、ロボットアーム制御装置の位置ループゲインを可変
する基準として、はめ合い時の高さを測定し効率の良い
作業をすることができる。
する基準として、はめ合い時の高さを測定し効率の良い
作業をすることができる。
第１図は本発明の一実施例におけるロボットアームのコ
ンプライアンス制御装置のブロック図、第２図は本発明
を適用したロボット本体の構成図。 第３図及び第４図ははめ合い作業を説明する説明制御方
式ブロック図である。 ２０・・・・・・ロボット制御装置、２１・・・・・・
位置ループゲイン指令信号、２２・・・・・・ロボット
外部インターフェース、２３・・・・・・リニアモータ
用電流増幅器、２４・・・・・・Ｘ軸すニアモータ、２
５・・・・・・Ｙ軸すニアモータ、２６・・・・・・Ｚ
軸すニアモータ、２７・・・・−・Ｘ軸すニアセンサー
、２８・・・・・・Ｙ軸すニアセンサー、２９・・・・
・・Ｚ軸すニアセンサー、３ｏ・・・・・・位置信号、
４１・・・・・・ロポッ）７−ム。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ！ＩＮ２図 ３５−−−１７卓市リニア℃ンη゛− ５Ｇ−＋、 ・Ｉ し−夕徊 ３７−ｘｌＩＩＩ、、 −Ｂ＞ｆ ３δ−−−ｂ＋＋（−夕４市 ’ｑ−ｙｓ ＝＝ ｔｙｖ− １１０−−−＋＋ ・ を−タ車曲４−（−
ロ本）１アー４ 、Ｊ’／ ３３
ンプライアンス制御装置のブロック図、第２図は本発明
を適用したロボット本体の構成図。 第３図及び第４図ははめ合い作業を説明する説明制御方
式ブロック図である。 ２０・・・・・・ロボット制御装置、２１・・・・・・
位置ループゲイン指令信号、２２・・・・・・ロボット
外部インターフェース、２３・・・・・・リニアモータ
用電流増幅器、２４・・・・・・Ｘ軸すニアモータ、２
５・・・・・・Ｙ軸すニアモータ、２６・・・・・・Ｚ
軸すニアモータ、２７・・・・−・Ｘ軸すニアセンサー
、２８・・・・・・Ｙ軸すニアセンサー、２９・・・・
・・Ｚ軸すニアセンサー、３ｏ・・・・・・位置信号、
４１・・・・・・ロポッ）７−ム。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ！ＩＮ２図 ３５−−−１７卓市リニア℃ンη゛− ５Ｇ−＋、 ・Ｉ し−夕徊 ３７−ｘｌＩＩＩ、、 −Ｂ＞ｆ ３δ−−−ｂ＋＋（−夕４市 ’ｑ−ｙｓ ＝＝ ｔｙｖ− １１０−−−＋＋ ・ を−タ車曲４−（−
ロ本）１アー４ 、Ｊ’／ ３３
Claims (1)
- 駆動リンクと前記駆動リンクと軸着された自由された自
由リンクとこの２つのリンクのリンクが形成する内角で
平行四辺形を形成する平行リンクからなるパンタグラフ
機構と、駆動リンクの自由端を、リンク軸に直交する２
軸まわりに旋回自在に支持し、その支持点を直交２方向
に直線駆動する２台のムービングコイル型リニアモータ
と、前記平行リンクの一端を旋回自在に支持し、その支
持点を前記直交２方向と直交する方向に駆動するムービ
ングコイル型リニアモータからなる産業用ロボットのロ
ボットアームのコンプライアンス制御回路であって、ム
ービングコイル型モータにアームが直接結合され、モー
タの位置フィードバック電圧とモータへの位置指令電圧
との誤差電圧を増幅する演算増幅器の位置ループゲイン
を、外部制御装置より可変に設定するための演算増幅回
路と、前記外部制御装置により位置ループゲインを設定
する基準としてムービングコイル型モータ可動部の位置
を検出するためのスケールとを備えたロボットアームの
コンプライアンス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14292885A JPS624584A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | ロボツトア−ムのコンプライアンス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14292885A JPS624584A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | ロボツトア−ムのコンプライアンス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS624584A true JPS624584A (ja) | 1987-01-10 |
Family
ID=15326893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14292885A Pending JPS624584A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | ロボツトア−ムのコンプライアンス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS624584A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63244121A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-11 | Yokogawa Electric Corp | モ−タの制御装置 |
| JPH0871969A (ja) * | 1994-09-02 | 1996-03-19 | Fanuc Ltd | ロボットの位置教示方法 |
| CN108638052A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-12 | 南京航空航天大学 | 一种闭链式多臂机器人柔顺控制方法 |
| JP2021536014A (ja) * | 2018-09-11 | 2021-12-23 | ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーBecton, Dickinson And Company | 自動位置学習による診断テストのためのロボットサンプル作成システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58177283A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-17 | 株式会社岡村製作所 | 関節形ア−ムを備える産業用ロボツト |
| JPS5988276A (ja) * | 1982-11-02 | 1984-05-22 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | ロボツト |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14292885A patent/JPS624584A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58177283A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-17 | 株式会社岡村製作所 | 関節形ア−ムを備える産業用ロボツト |
| JPS5988276A (ja) * | 1982-11-02 | 1984-05-22 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | ロボツト |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63244121A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-11 | Yokogawa Electric Corp | モ−タの制御装置 |
| JPH0871969A (ja) * | 1994-09-02 | 1996-03-19 | Fanuc Ltd | ロボットの位置教示方法 |
| CN108638052A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-12 | 南京航空航天大学 | 一种闭链式多臂机器人柔顺控制方法 |
| CN108638052B (zh) * | 2018-03-29 | 2020-12-25 | 南京航空航天大学 | 一种闭链式多臂机器人柔顺控制方法 |
| JP2021536014A (ja) * | 2018-09-11 | 2021-12-23 | ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーBecton, Dickinson And Company | 自動位置学習による診断テストのためのロボットサンプル作成システム |
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