JPH01286002A - Curve interpolating system - Google Patents
Curve interpolating systemInfo
- Publication number
- JPH01286002A JPH01286002A JP11639788A JP11639788A JPH01286002A JP H01286002 A JPH01286002 A JP H01286002A JP 11639788 A JP11639788 A JP 11639788A JP 11639788 A JP11639788 A JP 11639788A JP H01286002 A JPH01286002 A JP H01286002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vector
- point
- moving
- curve
- coordinates
- 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
Links
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、経路制御等における曲線補間方式%式%
に、B点を近接経由点としてA点と0点を滑らかな曲線
で結ぶ曲線補間方式に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention applies curve interpolation that connects point A and point 0 with a smooth curve using point B as a nearby via point, in addition to the curve interpolation method % formula % in route control, etc. It is related to the method.
ロボットのハンド等を移動制御するとき、与えられた点
を経由して高速で、しかも、滑らかに移動させることが
肝要で!あり、この場合、パス制御と呼ばれる補間方式
が用いられている。When controlling the movement of a robot's hand, etc., it is important to move it quickly and smoothly through a given point! In this case, an interpolation method called path control is used.
この種の従来の補間方式として、例えば、rNCプログ
ラミング入門」野沢、厚着(日刊工業新聞社、昭和60
年11月25日発行、第55頁)に記載されたものがあ
った。As a conventional interpolation method of this kind, for example, "Introduction to rNC Programming" Nozawa, Atsugi (Nikkan Kogyo Shimbunsha, 1985)
Published on November 25, 2015, page 55).
第3図はこの補間方式を示すもので、空間上に与えられ
た3点をA% B、Cとするとき、直線へB(1)と直
線BG (2)に接する中心点がR(4)、半径がrの
円弧 (3)を求め、この円弧を補間曲線としていた。Figure 3 shows this interpolation method. When three points given in space are A% B, C, the center point tangent to the straight line B(1) and straight line BG(2) is R(4 ), a circular arc (3) with a radius of r was obtained, and this circular arc was used as an interpolation curve.
この場合、移動経路は直線ABの延長上の点A′からA
点を経由して補間曲線として求めた円弧(3)を通り、
曲1aBCの延長上の点C′に達するもので、この補間
曲線により与えられたB点を近接経由点として滑らかな
移動経路を形成するものである。In this case, the movement route is from point A' on the extension of straight line AB to point A
Pass through the arc (3) obtained as an interpolated curve via the point,
It reaches point C' on the extension of song 1aBC, and forms a smooth moving route using point B given by this interpolation curve as a nearby transit point.
(発明が解決しようとする課題)
上述した従来の補間方式においては、与えられた3点A
、B%Cの座標および半径rの値を用いて直線へBと直
線BGに接する円を求め、さらにの円弧上の移動点の座
標を逐次求める必要があるが、一般に3次元空間におけ
るこれらの計算は、関数演算を含む複雑な処理となり、
マイクロコンピュータ等を用いたコントローラではかな
りの時間が必要になるため、高速できめ細かなリアルタ
イム制御をすることが困難であった。(Problem to be solved by the invention) In the conventional interpolation method described above, given three points A
, B%C, and the value of the radius r, it is necessary to find the straight line B and a circle that is tangent to the straight line BG, and to find the coordinates of the moving point on the arc one after another, but in general, these methods in a three-dimensional space Calculations are complex processes involving functional operations,
A controller using a microcomputer or the like requires a considerable amount of time, making it difficult to perform high-speed, detailed real-time control.
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、簡単な計算処理で高速なリアルタイム制御を可能に
する曲線補間方式を提供することを目的とする。The present invention was made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a curve interpolation method that enables high-speed real-time control with simple calculation processing.
この発明に係る曲線補間方式は、空間上に与えられた3
点A、B%Cのうち、B点を近接経由点とするとき、空
間上にD点を定めて補助ベクトル■を作り、この補助ベ
クトル■上に
DQ−に−oc(o≦に≦1)
となる動点Qを定め、このQ点を補助ベクトル■に沿っ
て動かすとき、ベクトルAQ上に
AP=に・^q
なる関係数で定まる′P点の座標を順次計算し、この座
標を連ねたものである。The curve interpolation method according to this invention is based on 3
Among points A and B%C, when point B is a nearby via point, define point D in space to create an auxiliary vector ■, and on this auxiliary vector ■, -oc (o≦to≦1 ), and when moving this Q point along the auxiliary vector ■, we sequentially calculate the coordinates of the 'P point on the vector AQ, which is determined by the relation coefficient AP= ^q, and convert these coordinates into It is a series.
この発明においては、補助ベクトル■を適当に選ぶこと
により、このベクトル上の動点Qの動きに対応して移動
するベクトルAP上の点Pの描く軌跡が、A点を通って
直線ABに接し、且つ、0点を通って直線BCに接する
滑らかな曲線となることを巧みに利用したもので、この
ようにすれば、従来方式のように関数演算を含む複雑な
計算が不要になり、簡単な計算処理が高速なリアルタイ
ム制御が可能となる。In this invention, by appropriately selecting the auxiliary vector ■, the trajectory drawn by the point P on the vector AP, which moves in response to the movement of the moving point Q on this vector, passes through the point A and touches the straight line AB. , and is a smooth curve that passes through the 0 point and is tangent to the straight line BC. This method eliminates the need for complex calculations including functional operations as in the conventional method, making it simple. This enables real-time control with high-speed calculation processing.
第1図は本発明の詳細な説明するためのペクトをとって
■= BC−AB −(1)と
なる補助ベクトル■(5)を作る。この補助へベクトル
(5)上に
DQ= K −■(0≦に≦1) ・・・ (2
)となる点Pをとる。In FIG. 1, an auxiliary vector (5) is created by taking pects for explaining the present invention in detail and where ■=BC-AB-(1). To this auxiliary vector (5) DQ = K − ■ (0≦≦1) ... (2
) Take a point P.
ここで、動点Qが補助ベクトル■上を点りから点Cに向
かって移動するとき、点Pの描く曲線(3)は点Aで直
線へBに接し、点Cで直線BCに接する滑らかな曲線と
なる。Here, when the moving point Q moves from the point to the point C on the auxiliary vector ■, the curve (3) drawn by the point P is smooth, touching the straight line B at the point A, and touching the straight line BC at the point C. It becomes a curve.
また、上記(1) 、 (2) 、 (3)式と、^Q
= 2 AB+ DQの・・・(4)
の関係が成立し、Kの値が与えられれば3点A、B、C
の座標値をこの(4)式に代入することにより、P点の
座標を簡単に求めることができる。Also, the above equations (1), (2), (3) and ^Q
= 2 AB + DQ... (4) If the relationship holds true and the value of K is given, three points A, B, C
By substituting the coordinate values of P into equation (4), the coordinates of point P can be easily determined.
ここで、ベクトルにはベクトル■上の動点Qの移動比率
であり、従って、補間曲線上にn個の分割点をとる場合
には、
を順次 (3)式に代入すれば曲線上の対応する補間点
座標が与えられる。Here, the vector is the moving ratio of the moving point Q on the vector ■. Therefore, when taking n division points on the interpolation curve, by sequentially substituting The interpolation point coordinates are given.
次に、曲線上を速度Fで移動する点の座標を所定サンプ
リング周期T毎に計算する場合について説明する。Next, a case will be described in which the coordinates of a point moving at a speed F on a curve are calculated every predetermined sampling period T.
A点から0点までの曲線 (3)の長さをLとすると、
サンプリング周期Tの間の補間点のわ動量F−Tによる
移動比率にの増加量Δにはで与えられる。従って、各サ
ンプリング周期後にKの値をΔにだけ増加させ、これを
(4)式に代入して計算することにより逐次曲線上の移
動点の座標が求められる。If the length of the curve (3) from point A to point 0 is L,
The amount of increase Δ in the movement ratio due to the amount of deviation F-T of the interpolation point during the sampling period T is given by: Therefore, by increasing the value of K by Δ after each sampling period and substituting this value into equation (4) for calculation, the coordinates of the moving point on the curve can be sequentially determined.
ここで、ベクトルAB%BCの長さをそれぞれ八B%B
Cとすれば、曲線 (3)の長さしL=AB+BC・・
・(7)
となり、上記の処理によって得られる曲線 (3)の移
動点の穆動速度は、ZABCが大縫いとき指令速度に近
い値をとるが、この、4ABCが小さくなるに伴なって
、穆動速度も小さくなり、曲線の曲率に応じて速度が変
化し、望ましい結果が得られる。Here, the length of vector AB%BC is 8B%B, respectively.
If C, then the length of curve (3) L=AB+BC...
・(7) The movement speed of the moving point in curve (3) obtained by the above processing takes a value close to the command speed when ZABC is large stitching, but as 4ABC becomes smaller, The oscillation velocity is also reduced, and the velocity changes according to the curvature of the curve, achieving the desired result.
第2図はこの発明を実施する装置の構成例であり、図中
、(20)は3点の座標を用いて指令ベクトルを作成す
る指令ベクトル計算部、(21)は指令ベクトルを用い
て補助ベクトルを作成する補助ベクトル計算部、(22
)は送り速度と指令ベクトルを用いてサンプリング周期
毎に移動比率を計算する移動比率計算部、(23)は指
令ベクトル、補助ベクトルおよび移動比率を用いて各移
動点の座標を計算して出力する移動点座標計算部である
。FIG. 2 shows an example of the configuration of a device implementing the present invention. In the figure, (20) is a command vector calculation unit that creates a command vector using the coordinates of three points, and (21) is an auxiliary unit that uses the command vector to create a command vector. Auxiliary vector calculation unit that creates a vector (22
) is a movement ratio calculation unit that calculates the movement ratio for each sampling period using the feed rate and command vector, and (23) calculates and outputs the coordinates of each movement point using the command vector, auxiliary vector, and movement ratio. This is a moving point coordinate calculation unit.
この装置の具体的な動作を以下に説明する。The specific operation of this device will be explained below.
先ず、指令ベクトル計算部(20)は与えられた3点A
、B、Cの座標を用いて指令ベクトルAB%BCを作成
する。補助ベクトル計算部(21)はこの指令ベクトル
を用いて(1)式により補助ベクトル■を作成する。First, the command vector calculation unit (20) calculates the given three points A.
, B, and C to create a command vector AB%BC. The auxiliary vector calculation section (21) uses this command vector to create an auxiliary vector (2) according to equation (1).
次に、移動比率計算部(22)は与えられた送り速度F
と指令ベクトルAB、 BGを用いてサンプリング周期
毎に加算し、Kの値を算出する。そして、移動点座標計
算部(23)は得られた指令ベクトルAB、補助ベクト
ル■および移動比率Kを用いて各サンプリング周期毎に
曲線 (3)上の移動点の座標を計算して出力する。Next, the movement ratio calculation unit (22) calculates the given feed rate F.
and command vectors AB and BG are added every sampling period to calculate the value of K. Then, the moving point coordinate calculating section (23) calculates and outputs the coordinates of the moving point on the curve (3) for each sampling period using the obtained command vector AB, auxiliary vector (2), and moving ratio K.
かくして、この装置によれば、原理説明に従った曲線補
間が行なわれる。Thus, according to this device, curve interpolation is performed in accordance with the principle explanation.
なお、上記説明では:、補助ベクトル■は(1)式で与
えられる場合について説明したが、一般に、A点、0点
における曲線の滑らかな接続という条件を除けば補助ベ
クトル■の始点りは空間上の任意の位置に選ぶことがで
きる。In the above explanation, we have explained the case where the auxiliary vector ■ is given by equation (1), but in general, except for the condition that the curves at points A and 0 are connected smoothly, the starting point of the auxiliary vector ■ is in space. You can choose any position above.
なおまた、上記説明では、一定のサンプリング周期毎に
、曲線を補間する場合について説明したが、 (5)式
で与えられる移動比率Kを用いて曲線を一定数に分割し
て補間することも可能である。Furthermore, in the above explanation, we have explained the case where the curve is interpolated at each fixed sampling period, but it is also possible to interpolate by dividing the curve into a fixed number of parts using the movement ratio K given by equation (5). It is.
以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、従来方式のように関数演算を含む複雑な計算が不要に
なり、簡単な計算処理で高速なリアルタイム制御が可能
となるという効果がある。As is clear from the above description, according to the present invention, there is no need for complex calculations including functional calculations as in the conventional method, and high-speed real-time control is possible with simple calculation processing.
第1図はこの発明の詳細な説明するためのベクトル図、
第2図はこの発明を実施する装置の構成を示すブロック
図、第3図は従来の曲線補間方式を説明するための説明
図である。
(2G)・・・指令ベクトル計算部、
(21)・・・補助ベクトル計算部、
(22)・・・移動比率計算部、
(23)−・・移動点座標計算部。
なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a vector diagram for explaining the invention in detail.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus implementing the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a conventional curve interpolation method. (2G)...Command vector calculation unit, (21)...Auxiliary vector calculation unit, (22)...Movement ratio calculation unit, (23)--Movement point coordinate calculation unit. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
経由点としてA点とC点を結ぶ曲線の補間方式において
、空間上にD点を定めて補助ベクトル■を作り、Kを0
より大きく1より小さい係数として、前記補助ベクトル
■上に ■=K・■ となる動点Qを定め、この動点Qを前記補助ベクトル■
に沿って動かすとき、ベクトル■上に■=K・■ なる関係式で定まるP点の座標を順次計算し、このP点
の座標を連ねることを特徴とする曲線補間方式。[Claims] In a method of interpolating a curve connecting points A and C with point B as a nearby transit point among three points A, B, and C given in space, point D is determined in space. Create an auxiliary vector ■ and set K to 0
As a coefficient larger than 1, a moving point Q is determined on the auxiliary vector ■ such that ■=K・■, and this moving point Q is set as a coefficient on the auxiliary vector ■.
A curve interpolation method characterized by sequentially calculating the coordinates of points P determined by the relational expression ■=K・■ on the vector ■ when moving along the vector ■, and connecting the coordinates of the P points.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11639788A JPH01286002A (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Curve interpolating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11639788A JPH01286002A (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Curve interpolating system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286002A true JPH01286002A (en) | 1989-11-17 |
Family
ID=14686032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11639788A Pending JPH01286002A (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Curve interpolating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286002A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0775999A (en) * | 1993-06-18 | 1995-03-20 | Max Co Ltd | Cutting device |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP11639788A patent/JPH01286002A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0775999A (en) * | 1993-06-18 | 1995-03-20 | Max Co Ltd | Cutting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3476287B2 (en) | Curve interpolation method for speed control during robot connection operation | |
| WO1996035980A1 (en) | Method and device for interpolating free-form surface | |
| EP0476381B1 (en) | Route interpolation method for robot | |
| JP2003241811A (en) | Route planning method and route planning device for industrial robot | |
| JP3204042B2 (en) | Robot trajectory generator | |
| JPH01131905A (en) | Robot joint control method | |
| JP2790643B2 (en) | Numerical control unit | |
| JPH01286002A (en) | Curve interpolating system | |
| JP2737725B2 (en) | Robot control device and method | |
| JPS5936811A (en) | Method for interporating route of robot hand | |
| JP3586110B2 (en) | Trajectory control device | |
| JPS6010309A (en) | Method for interpolating path of robot hand | |
| JPH02308311A (en) | Interpolation speed commanding method for multijoint robot | |
| JP2021086181A (en) | Orbit generator, automatic position control device and orbit generation method | |
| JPH0522921B2 (en) | ||
| JPH0623928B2 (en) | Robot hand trajectory correction method | |
| JPH0562367B2 (en) | ||
| JP3194829B2 (en) | Robot motion program generation device | |
| JP3089813B2 (en) | Trajectory control device | |
| JPH06187026A (en) | Locus controller | |
| JPH01234903A (en) | Interpolating device | |
| JP2707729B2 (en) | Weaving device for industrial robots | |
| KR0154437B1 (en) | Apparatus for curved robot trajectory | |
| JPH09141581A (en) | Robot controller | |
| JPH01316185A (en) | Path producing method for industrial robot |