JPS6324402A - ロボツトの軌跡制御装置 - Google Patents

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】 雑業上の利用分野 本発明はロボットの軌跡を高速に精度良く制御するだめ
のロボットの軌跡制御装置に関するものである。

従来の技術 近年、ロボットの制御装置はロボットの動作を高速にそ
して高精度に動作させることが要求されてきている。一
般的な産業用ロボットの軌跡制御は予め記憶されている
動作プログラムをマイクロコンピュータが解析処理し、
アーム先端の位置のデータを補間演算して補間位置を求
め、それをロボットの関節の各軸のモータの回転位置の
データに変換してその回転位置のデータに追従するよう
にサーボ系を構成しモータを、駆動している。

以下図面を参黒しながら、上述したロボットの軌跡制御
装置の一例シこついて説明する。

第３図は従来のロボットの軌跡制御装置の構成図を示す
ものである１つ第３図におし０て、１はメインプロセッ
サ、２はメモリ、５は演算プロセッサ、６はサーボプロ
セッサ、７はサーボアンプ、８はモータ、９ｉｊタコジ
エネレータ、１０（ｄエンコーダでちる。サーボアンプ
７Ｉモータ８Ｉタコジエネレータ９．エンコーダ１ｏは
ロボットの軸数に応じて複数台あるものとする。

以上のように構成されたロボットの軌跡制御装置につい
て、以下その動作について説明する。３１ずメモリ２に
は予め教示しておいたロボットの動作プログラムが記憶
されている。ロボットを教示されたとおりに動作させる
場合にはメインプロセッサ１はその動作プログラムを読
み取υ解析処理して補間演算を行う。補間演算した位置
のデータを一定時間ごとに演算プロセッサ已に送る。

演算プロセッサ５はその補間演算された位置のデータを
ロボットの関節の各軸の回転位置ｔ’７：）　ｊ−夕に
変換する。演算プロセ、す５で計算さｖ′Ｉた。１抽の
回転位置のデータは回転位置ｊＱ指令データとしてサー
ボプロセッサ６に通られる。サーボプロセッサ６は各軸
の回転位置、つ指令デ〜りＣ・τ基づきエンコーダ１０
で検出さｈた回転位置のデータとＪ（・４鮫し指令デー
タに追従するように喧算池ゴレーそ・し９演算結果は速
度指令信号としてサーボアンプ７に送られる。サーボア
ンプ７はその速度指′テ′３悟号・シ・：基づきタコジ
ェネレータ９で検出さハた速度信号と比較し速度指令信
号に追従するようにモータ、８を駆動する。サーボプロ
セッサ６は複数４１１１の演算処理を行い複数のサーボ
アンプに速度指令信号を送っている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、モータ８が指令値
どおりに動いているか確認することば最も計算量の多い
演算プロセッサ６の負担を犬さくし演算プロセッサ６か
らサーボプロセッサ６に与える回転位置の指令デ〜りの
時間間隔が長くなるので動作中はロボットのアームの先
端位置をフィードバンクすることはなく、追従性はサー
ボプロセッサ６、サーボアンプ７Ｉモータ８Ｉタコジエ
ネレータ９．エンコーダ１０から構成されるサーボ系に
依存さバる。したがって上記サーボ系のゲインが低い場
合や重力の影響などを大きく受ける場合に）ま軌跡の精
度が保たれないことがある。特にロボットのサーボ系で
は振動の問題がありゲインはあまり高くできない。また
障害物に当たったときなど瞬時に判断できないことがあ
った。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本究明のロボットの軌践ｆ
ｌｉ制御装置はロボットのアームの先端の位置のデータ
から各軸のモータの回転位置を８１算するｍ　　ｏ５を
算プロセッサと、第一の演算プロセッサが８１算を行っ
ている間または任意の時間に各軸のモータの回転位置か
らロボットのアームの先端の位置を計算する第二の演算
プロセッサとを備え、第一の演算プロセッサによって演
算さ凡たロボットのアームの先端の移動すべき位置のデ
ータと、第二の清算プロセノザで計算さ九たロボー用の
アームの先端の現実の位置のデータとの差を比例演算し
また値を第二の演算プロセッサで計算さバた］ボットの
アームの先端の位置に加算して第一のａＩ算プロセッサ
にロボットのアームの移動すべき先端の位置のデータと
して入力するようにしまたプロセッサとを備えたもので
ある。

作　　　用 本発明は上記した構成によって第一の演算プロセッサで
モータ各軸の回転位置を計算（ながら、第二の演算プロ
セッサで現在のアーム先端の位置全訓算し、目標値に対
１〜で補正を加えたアーム先端の（ｉ置のデータを第一
の演算プロセ２・す萬入力しているので高速にｌ’ｌボ
ンドを動作させながら軌跡精度を高めることができ、ま
た障害物に当だ一〕たときのような異常を」時に判断で
きる。７実施例 以下本発明の一実施例のロボットの軌跡制御装置ンでつ
いて、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるロボットつ軌跡制御
装置の構成図を示すものである。第１図において、１は
メインプロセッサ、２はメモリ、３は第一の演算プロセ
ッサ、４は第二の演算プロセッサ、６はサーボプロセッ
サ、７はサーボアンプ、８はモータ、９はタコジェネレ
ータ、１０はエンコーダである。サーボアンプ７、モー
タ８゜タコジェネレータ９．エンコーダ１０はロボット
の軸数に応じて複数台あるものとする。

以上のように構成されたロボットの軌跡制御装置につい
て、以下第１図を用いてその動作を説明する・ まずメモリ２には予め教示しておいたロボットの動作プ
ログラムが記憶されている。ロボットを教示されたとお
りに動作させる場合にはメインプロセッサ１はその動作
プログラムを読み取り解析処理して補間演算を行う。第
二の演算プロセッサ４はサーボプロセッサ６がエンコー
ダ１０よす入力し、たモータ８の回転位置のデータをサ
ーボプロセッサ８より受は取り現在のアーム先端の位置
を計算しメインプロセッサ１に送る。メインプロセッサ
１は先に補間演算したアーム先端の位置のデータと第二
の演算プロセッサ４かも出力される現在のアーム先端の
位置のデータとの基を比例演算して現在のアーム先端の
位置のデータに加算しその値を第一の演算プロセッサ３
に送る。アーム先端の位置のデータと第二の演算プロセ
ッサ４がら出力される現在のアーム先端の位置のデータ
との差が予め決められた値よりも大きい場合には異常と
判断し動作を停止する。第一の演算プロセッサ３はメイ
ンプロセッサ１から入力されたアーム先端の位置のデー
タをロボットの関節の各軸の回転位置のデータに変換す
る。第一の演算プロセッサ３で計算された各軸の回転位
置のデータは回転位置の指令データとしてサーボプロセ
ッサ６に送うれる。サーボプロセッサ６は各軸の回転位
置の指令データに基づきエンコーダ１０で検出されｆ？
、、回転位置のデータと比較し指令データに追従するよ
うに演算処理しその演算結果は速度指令信号としてサー
ボアンプ７に送られる。サーボアンプ７はその速度指令
信号に基づきタコジェネレータ９で検出された速度信号
と比較し速度指令信号に追従するようにモータ８を駆動
する。サーボプロセッサ６は複数軸の演算処理を行い複
数のサーボアンプに速度指令信号を送っている。

第２図に第１図で示した構成のロボットの軌跡制御装置
の動作フローチャートを示す。

以上のように本実施例によればロボットのアームの先端
の位置のデータから各軸のモータの回転位置を計算する
第一の演算プロセッサと、第一の演算プロセッサが計算
を行っている間または任意の時間に各軸のモータの呵転
位置からロボットのアームの先端の位置を計算する第二
の演算プロセッサとを備え、第一の演算プロセッサには
補間演算されたロボットのデータ、の先端の位置のデー
タに追従するように第二の演算ブロモ、すで計算された
ロボットのアームの先端の位置と補間演算されたロボッ
トのアームの先端の位置のデータとの差を比例演算した
値を第二の演算プロセッサで計算されたロボットのアー
ムの先端の位置に加算し１第−の演算プロセッサにロボ
ットのアームの先端の位置のデータとして入力すること
により高速にロボットを動作させながら軌跡精度を高め
ることができ、また障害物に尚たったときのような異常
を瞬時に判断することができる。

発明の効果 以上のように、本発明は特にロボットのアームの先端の
位置のデータから各軸のモータの移動すべき回転位置を
計算する第一の演算ブロモ、すと、第一の演算プロセッ
サが計算を行っている間または任意の時間に各軸のモー
タの回転位置からロボットのアームの先端の現実の位置
を計算する第二の演算プロセッサとを備え、第一の演算
プロセッサには演算されたロボットのアームの先端の位
置のデータと第二の演算プロセッサで計算されたロボッ
トのアームの先端の現実の位置のデータとの差を比例演
算した値を第二の演算プロセッサで計算されたロボット
のアームの先端の現実の位置に加算して第一の演算プロ
セッサにロボットのアームの先端の移動すべき位置のデ
ータとして入力することにより高速にロボットを動作さ
せながら軌跡精度を高めることができ、まだ障害物に当
たったときのような異常を瞬時に判断することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるロボットの軌跡制御
装置の構成図、第２図は第１図で示した構成のロボット
の軌跡制御装置の動作のフローチャート、第３図は従来
のロボットの軌跡制御装置の構成図である。 ３・・・・・・第一の演算プロセッサ、４・・・・・第
二の演算プロセッサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｎ自由度を持ったロボットと、前記ロボットの各軸を駆
   動するモータと、前記モータの回転位置を検出する位置
   検出手段と、前記モータの速度を検出する速度検出手段
   と、前記位置検出手段及び速度検出手段の出力を入力し
   前記モータを制御し駆動するロボット制御部とから構成
   されたロボットの軌跡制御装置において、前記ロボット
   のアームの先端の位置の入力データから前記各軸のモー
   タの移動すべき回転位置を計算する第一の演算プロセッ
   サと、前記各軸のモータの現実の回転位置から前記ロボ
   ットのアームの先端の位置を計算する第二の演算プロセ
   ッサと、前記第一の演算プロセッサによって演算された
   前記ロボットのアームの先端の位置のデータと前記第二
   の演算プロセッサで計算された前記ロボットのアームの
   現実の先端の位置に関するデータとの差を比例演算し、
   この値を前記第二の演算プロセッサで計算された前記ロ
   ボットのアームの現実の先端の位置のデータに加算して
   前記第一の演算プロセッサに前記ロボットのアームの先
   端の移動すべき位置のデータとして入力するプロセッサ
   とを有することを特徴とするロボットの軌跡制御装置。