JPH04102905A - 制御方法 - Google Patents
制御方法Info
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- JPH04102905A JPH04102905A JP2220317A JP22031790A JPH04102905A JP H04102905 A JPH04102905 A JP H04102905A JP 2220317 A JP2220317 A JP 2220317A JP 22031790 A JP22031790 A JP 22031790A JP H04102905 A JPH04102905 A JP H04102905A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 55
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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〕
本発明は産業用ロボットやＮＣ工作機械等の被制御体の
複数の制御対象の動作を制御する制御方法に関する。
複数の制御対象の動作を制御する制御方法に関する。
従来、被制御体の複数の制御対象の各動作を制御してこ
の各動作の合成により被制御体に所望の動作を実行させ
る場合には、被制御体に所望の動作を実行させる動作指
令パターンを制御対象ごとに複数のサーボ系に入力し、
この複数のサーボ系で入力に追従して複数の制御対象を
それぞれ制御している。また、例えば第１０図に示すよ
うにロボ ットのＸ／Ｙ軸方向の水平動作ａとＺ軸方向の挿入動作
ｂとの複合動作を高速に行わせる場合は、経路Ｃを通る
ようにロボットを動作させるために、 挿入動作ｂを開始させるタイミングｄをロボットの水平
動作ａによる移動距離によって決定していた。この場合
、ロボットが部品を確実に挿入するためにはロボットの
挿入時のＺ軸方向の動作ＺＥの直線性を確保することが
必要であり、このＺ軸方向の動作ＺＥの直線性を確保す
るために、試行錯誤しながらタイミングｄを決めていた
。
の各動作の合成により被制御体に所望の動作を実行させ
る場合には、被制御体に所望の動作を実行させる動作指
令パターンを制御対象ごとに複数のサーボ系に入力し、
この複数のサーボ系で入力に追従して複数の制御対象を
それぞれ制御している。また、例えば第１０図に示すよ
うにロボ ットのＸ／Ｙ軸方向の水平動作ａとＺ軸方向の挿入動作
ｂとの複合動作を高速に行わせる場合は、経路Ｃを通る
ようにロボットを動作させるために、 挿入動作ｂを開始させるタイミングｄをロボットの水平
動作ａによる移動距離によって決定していた。この場合
、ロボットが部品を確実に挿入するためにはロボットの
挿入時のＺ軸方向の動作ＺＥの直線性を確保することが
必要であり、このＺ軸方向の動作ＺＥの直線性を確保す
るために、試行錯誤しながらタイミングｄを決めていた
。
また、ロボットに第４図に示すようなアーチモーション
を実行させる場合、そのＺ軸方向の直線部分ＺＳを保証
することは比較的容易であり、サーボ系において、Ｚ軸
についての速度指令パルスと，Ｚ軸についてのフィード
バックパルスとを管理することで、制御対象のＸ／Ｙ軸
方向の動作開始タイミングを決めることができる。つま
り、第５図に示すように制御対象からのＺ軸についての
フィードバックパルスをサンプリングしてロボットがＳ
点からＺＳだけ移動したタイミングＳ’を求 め、このタイミングＳ’でロボットにＸ／Ｙ軸方向の動
作を開始させればよい。
を実行させる場合、そのＺ軸方向の直線部分ＺＳを保証
することは比較的容易であり、サーボ系において、Ｚ軸
についての速度指令パルスと，Ｚ軸についてのフィード
バックパルスとを管理することで、制御対象のＸ／Ｙ軸
方向の動作開始タイミングを決めることができる。つま
り、第５図に示すように制御対象からのＺ軸についての
フィードバックパルスをサンプリングしてロボットがＳ
点からＺＳだけ移動したタイミングＳ’を求 め、このタイミングＳ’でロボットにＸ／Ｙ軸方向の動
作を開始させればよい。
従来は上述の如く第１０図に示すようにロボットのＸ／
Ｙ軸方向の水平動作ａとＺ軸方向の挿入動作Ｂとの複合
動作を高速に行わせる場合にはＺ軸方向の動作ＺＥの直
線性を確保するために、試行錯誤しながらタイミングｄ
を決めていたので、このような複合動作が多い場合は試
行錯誤する回数が著しく増加し、ほとんど実行不可能と
なっている。また、Ｚ軸方向の動作ＺＥの直線性を保証
することはロボットの実軌道の未近予測という問題であ
り、Ｚ軸方向の動作ＺＥの直線性を完全に保証すること
は不可能である。
Ｙ軸方向の水平動作ａとＺ軸方向の挿入動作Ｂとの複合
動作を高速に行わせる場合にはＺ軸方向の動作ＺＥの直
線性を確保するために、試行錯誤しながらタイミングｄ
を決めていたので、このような複合動作が多い場合は試
行錯誤する回数が著しく増加し、ほとんど実行不可能と
なっている。また、Ｚ軸方向の動作ＺＥの直線性を保証
することはロボットの実軌道の未近予測という問題であ
り、Ｚ軸方向の動作ＺＥの直線性を完全に保証すること
は不可能である。
本発明は上記欠点を改善し、複数の制御対象の各動作の
合成で被制御体に所望の動作を行わせる上で、複数の制
御対象の各動作の発生タイミングを精度良く、しかも簡
単に設定することができる制御方法を提供することを目
的とする。
合成で被制御体に所望の動作を行わせる上で、複数の制
御対象の各動作の発生タイミングを精度良く、しかも簡
単に設定することができる制御方法を提供することを目
的とする。
上記目的を達成するため、本発明は複数の制御対象を有
する被制御体に所望の動作を実行させる動作指令パター
ンを前記制御対象ごとに複数のサーボ系に入力し、この
複数のサーボ系で入力に追従して前記複数の制御対象を
それぞれ制御する制御方法において、 第１図に示すように前記複数のサーボ系の各伝達関数を
１次の伝達関数に近似させ、前記動作指令パターンに対
する前記制御対象の実際の各動作パターンを求めてこの
求めた各動作パターンに基づいて前記被制御体に所望の
動作を実行させるための動作起動タイミングを計算し、
前記制御対象の各動作を前記サーボ系により前記動作起
動タイミングに従って実行させてこの各動作の合成によ
り前記被制御体に所望の動作を実行させる。
する被制御体に所望の動作を実行させる動作指令パター
ンを前記制御対象ごとに複数のサーボ系に入力し、この
複数のサーボ系で入力に追従して前記複数の制御対象を
それぞれ制御する制御方法において、 第１図に示すように前記複数のサーボ系の各伝達関数を
１次の伝達関数に近似させ、前記動作指令パターンに対
する前記制御対象の実際の各動作パターンを求めてこの
求めた各動作パターンに基づいて前記被制御体に所望の
動作を実行させるための動作起動タイミングを計算し、
前記制御対象の各動作を前記サーボ系により前記動作起
動タイミングに従って実行させてこの各動作の合成によ
り前記被制御体に所望の動作を実行させる。
第３図は本発明により制御される被制御体の一例である
水平旋回アームロボットの例を示す。
水平旋回アームロボットの例を示す。
このロボットはロボット本体１に対して水平方向に旋回
可能に設けられた第１のアーム２と、この第１のアーム
２の先端部に取付けられた垂直軸の関節を中心として回
転自在に設けられた第２のアーム３と、第２のアーム３
の先端部分に上下動自在に設けられたＺ軸４とを備え、
第１のアーム２及び第２のアーム３は垂直軸の関節を中
心として水平方向に旋回自在に支持されている。第１の
アーム２及び第２のアーム３はそれぞれ関節軸上でモー
タからなる直接駆動方式の駆動源５，６により駆動され
て旋回し、Ｚ軸４は第２のアーム３に水平方向旋回軸と
平行に取付けられたモータからなる駆動源７によりプー
リ，ベルト，送りねじなどの伝達手段８を介して駆動さ
れて上下方向に移動する。上記モータ５，６，７は制御
装置９により制御される。
可能に設けられた第１のアーム２と、この第１のアーム
２の先端部に取付けられた垂直軸の関節を中心として回
転自在に設けられた第２のアーム３と、第２のアーム３
の先端部分に上下動自在に設けられたＺ軸４とを備え、
第１のアーム２及び第２のアーム３は垂直軸の関節を中
心として水平方向に旋回自在に支持されている。第１の
アーム２及び第２のアーム３はそれぞれ関節軸上でモー
タからなる直接駆動方式の駆動源５，６により駆動され
て旋回し、Ｚ軸４は第２のアーム３に水平方向旋回軸と
平行に取付けられたモータからなる駆動源７によりプー
リ，ベルト，送りねじなどの伝達手段８を介して駆動さ
れて上下方向に移動する。上記モータ５，６，７は制御
装置９により制御される。
第２図は上記制御装置９の構成を示す。
制御装置９はモータ５，６，７に対応したサーボ系１０
，１１，１２とコントローラ１３とで構成され、 サーボ系１０，１１，１２はそれぞれコントローラ１３
から の指令信号によりモータ５，６，７と機構部２，３，４
からなる制御対象を制御する。
，１１，１２とコントローラ１３とで構成され、 サーボ系１０，１１，１２はそれぞれコントローラ１３
から の指令信号によりモータ５，６，７と機構部２，３，４
からなる制御対象を制御する。
サーボ系１０は位置制御手段１４，速度制御手段１５，
ドライバー１６，速度変換手段１７及び位置変換手段１
８により構成され、サーボ系１１，１２は上記サーボ系
１０と同様に構成されている。また、各モータ５，
６，７の軸にはパルスジェネレータ１９，２０，２１が
取 付けられ、このパルスジェネレータ１９，２０，２１は
そ れぞれモータ５，６，７の現在位置（回転角）を検 出する。なお、パルスジェネレータ１９，２０，２１は
モ ータ５，６，７の現在位置を検出する磁気センサなどを
用いてもよい。
取 付けられ、このパルスジェネレータ１９，２０，２１は
そ れぞれモータ５，６，７の現在位置（回転角）を検 出する。なお、パルスジェネレータ１９，２０，２１は
モ ータ５，６，７の現在位置を検出する磁気センサなどを
用いてもよい。
サーボ系１０において、位置変換手段１４はパルス
ジェネレータ１９からのパルス信号をモータ５の現
在位置に比例したパルス信号に変換して比較部２へフィ
ードバックする。位置制御手段１４はコント ローラ１３からの指令信号位置変換手段１８からの パルス信号とを比較部２２で比較してその差分を速 度制御手段１５へ出力し、最終的にモータ５を目標 位置に動かす役割を果たす。制御対象２，５が目標位置
に来ると、比較部２２の比較結果が０となる が、制御対象２，５は慣性によって目標位置を通り越し
てしまい、制御対象２，５が目標位置からはずれるほど
位置変換手段１８からのフィードバッ ク量が増加して制御対象２，５を目標位置に戻そうとす
る力が増加することによってバネのような働きがなされ
る。
ードバックする。位置制御手段１４はコント ローラ１３からの指令信号位置変換手段１８からの パルス信号とを比較部２２で比較してその差分を速 度制御手段１５へ出力し、最終的にモータ５を目標 位置に動かす役割を果たす。制御対象２，５が目標位置
に来ると、比較部２２の比較結果が０となる が、制御対象２，５は慣性によって目標位置を通り越し
てしまい、制御対象２，５が目標位置からはずれるほど
位置変換手段１８からのフィードバッ ク量が増加して制御対象２，５を目標位置に戻そうとす
る力が増加することによってバネのような働きがなされ
る。
速度制御手段１５は位置制御手段１４からのバネ力
の信号に対して制御対象２，５の速度に比例した信号を
減算する。具体的にはパルスジェネレータ１９からのパ
ルス信号が速度変換手段１７によりＦ／ Ｖ変換（パルス周波数／電圧変換）されて比較部へフィ
ードバックされ、速度制御手段１５が位置制 御手段１４からのバネ力の信号に対して速度変換手 段１７の出力信号を比較部２２で減算してドライバー １６へ出力する。これは位置制御手段１５，１９による バネ力のような振動を抑えるためのものであり、モータ
５を目標位置に高速でかつ精度良く到達させる。モータ
５の軸位置が目標位置に来た時には、 比較部２３の比較結果が０となるが、速度変換手段 １７からフィードバックがかかっていると、その時 の制御対象２，５の速度が大きいほど、モータ５を逆に
回転させるような力が大きく働いて慣性力に対して制動
がかかり、ダンパの働きをする。
減算する。具体的にはパルスジェネレータ１９からのパ
ルス信号が速度変換手段１７によりＦ／ Ｖ変換（パルス周波数／電圧変換）されて比較部へフィ
ードバックされ、速度制御手段１５が位置制 御手段１４からのバネ力の信号に対して速度変換手 段１７の出力信号を比較部２２で減算してドライバー １６へ出力する。これは位置制御手段１５，１９による バネ力のような振動を抑えるためのものであり、モータ
５を目標位置に高速でかつ精度良く到達させる。モータ
５の軸位置が目標位置に来た時には、 比較部２３の比較結果が０となるが、速度変換手段 １７からフィードバックがかかっていると、その時 の制御対象２，５の速度が大きいほど、モータ５を逆に
回転させるような力が大きく働いて慣性力に対して制動
がかかり、ダンパの働きをする。
サーボ系１１，１２もサーボ系１０と同様に動作する。
ここで、サーボ系１０，１１，１２は高次の系（内部に
積分要素を多く持っている系）であるが、位置制御手段
１４，モータ５，パルスジェネレータ１９，位置 変換手段１８を含む位置制御ループのループゲイン Ｋｐに比べて速度制御手段１５，ドライバー１６，モ タ５，パルスジェネレータ１９，速度変換手段１７を含 む速度制御ループＡのループゲインＫがＫｐ≪Ｋである
場合には、速度制御ループＡは積分要素のないただのゲ
イン１（Ｋ＝１）の要素に近似できる。
１４，モータ５，パルスジェネレータ１９，位置 変換手段１８を含む位置制御ループのループゲイン Ｋｐに比べて速度制御手段１５，ドライバー１６，モ タ５，パルスジェネレータ１９，速度変換手段１７を含 む速度制御ループＡのループゲインＫがＫｐ≪Ｋである
場合には、速度制御ループＡは積分要素のないただのゲ
イン１（Ｋ＝１）の要素に近似できる。
したがって、サーボ系１０，１１，１２の全体はそれぞ
れ 発振のない１次の系とみなすことができ、伝達関数でみ
れば第８図に示すような１次フィルタとなる。なお、サ
ーボ系１０，１１，１２はそれぞれ位置制御 ループのループゲインＫｐが大きいほど、追従性の良い
高性能なサーボ系となるが、不安定な系ともなって制御
対象２，３，４が振動を起こし易くな る。また、ＫＰはシステム全体（制御装置９，モタや機
械を含むシステム）の特性により制限を受ける。
れ 発振のない１次の系とみなすことができ、伝達関数でみ
れば第８図に示すような１次フィルタとなる。なお、サ
ーボ系１０，１１，１２はそれぞれ位置制御 ループのループゲインＫｐが大きいほど、追従性の良い
高性能なサーボ系となるが、不安定な系ともなって制御
対象２，３，４が振動を起こし易くな る。また、ＫＰはシステム全体（制御装置９，モタや機
械を含むシステム）の特性により制限を受ける。
次に、制御装置９の動作について説明する。
水平旋回アームロボットの旋回運動は第１のアーム２，
第２のアーム３，伝達手段８毎にコントロ ーラ１３からの指令信号により制御される。コント ローラ１３は第１１図に示すようにキーボード等から 入力された制御対象についての移動距離，速度，加 速度，直線距離等のデータにより各サーボ系１０，１１
， １２の動作パターン及び動作タイミングを算出し、 各サーボ系１０，１１，１２に対してその動作タイミン
グ で動作パターンを出力して制御対象を目標値に位置決め
させる。
第２のアーム３，伝達手段８毎にコントロ ーラ１３からの指令信号により制御される。コント ローラ１３は第１１図に示すようにキーボード等から 入力された制御対象についての移動距離，速度，加 速度，直線距離等のデータにより各サーボ系１０，１１
， １２の動作パターン及び動作タイミングを算出し、 各サーボ系１０，１１，１２に対してその動作タイミン
グ で動作パターンを出力して制御対象を目標値に位置決め
させる。
今、コントローラ１３が第１のアーム２に所定の回転角
に相当する位置指令信号（パルス数信号）を サーボ系１０に与えると、この位置指令信号はサボ系１
０において、位置制御手段１４により速度指令 信号に変換され、さらに、速度制御手段１５により トルク指令信号に変換される。ドライバー１６は速 度制御手段１５からトルク指令信号が入力されてこ のトルク指令信号に対応する電流を発生し、この電流で
モータ５を回転させて第１のアーム２を駆動する。また
、パルスジェネレータ１９はモータの現在位置を検出し
てモータ５の現在位置に比例したパルス数信号を出力す
る。このパルスジェネレータ１９からのパルス数信号は
位置変換手段１８に より位置信号に変換されて比較部２２に入力され、 コントローラ１３からの位置指令信号と位置変換手 段１８からの位置信号との偏差が求められる。位置 制御手段１４はその偏差に対応した信号、即ち、偏 差量を０にするような信号を出力する。
に相当する位置指令信号（パルス数信号）を サーボ系１０に与えると、この位置指令信号はサボ系１
０において、位置制御手段１４により速度指令 信号に変換され、さらに、速度制御手段１５により トルク指令信号に変換される。ドライバー１６は速 度制御手段１５からトルク指令信号が入力されてこ のトルク指令信号に対応する電流を発生し、この電流で
モータ５を回転させて第１のアーム２を駆動する。また
、パルスジェネレータ１９はモータの現在位置を検出し
てモータ５の現在位置に比例したパルス数信号を出力す
る。このパルスジェネレータ１９からのパルス数信号は
位置変換手段１８に より位置信号に変換されて比較部２２に入力され、 コントローラ１３からの位置指令信号と位置変換手 段１８からの位置信号との偏差が求められる。位置 制御手段１４はその偏差に対応した信号、即ち、偏 差量を０にするような信号を出力する。
また、パルスジェネレータ１９からのパルス数信号は速
度変換手段１７により速度信号に変換されて 比較部２３に入力され、位置制御手段１４の出力信号 と速度変換手段１７からの速度信号との偏差が求め られる。速度変換手段１５はその偏差が０となるよ うな信号をドライバー１６へ出力する。
度変換手段１７により速度信号に変換されて 比較部２３に入力され、位置制御手段１４の出力信号 と速度変換手段１７からの速度信号との偏差が求め られる。速度変換手段１５はその偏差が０となるよ うな信号をドライバー１６へ出力する。
このような動作によりサーボ系１０はモータ５及び第１
のアーム２に対してコントローラ１３からの 指令信号により応答遅れのない制御を行う。
のアーム２に対してコントローラ１３からの 指令信号により応答遅れのない制御を行う。
サーボ系１１，１２もサーボ系１０と同様にコントロ
ーラ１３からの指令信号によりモータ６，７及び第
２のアーム３，Ｚ軸４の制御を行う。
上記制御装置９は例えばロボットに第４図に示すような
アーチモーションを実行させる場合にはサーボ系１０，
１１，１２をそれぞれ第８図に示すような １次フィルタに近似してＺ軸４の起動タイミングｄを算
出することにより、高い精度と確率でロボットのＺ軸方
向の動作ＺＥの直線性を保証している。
アーチモーションを実行させる場合にはサーボ系１０，
１１，１２をそれぞれ第８図に示すような １次フィルタに近似してＺ軸４の起動タイミングｄを算
出することにより、高い精度と確率でロボットのＺ軸方
向の動作ＺＥの直線性を保証している。
制御装置９がロボットに第４図に示すようなアーチモー
ションを実行させる場合には、ロボットのＸ／Ｙ軸方向
動作（第１のアーム２及び第２のアーム３の動作）が始
点Ｓ’より開始されてからタ イミングｄでロボットのＺ軸方向動作（Ｚ軸４の動作）
が開始されるまでの時間ｔｓを求めるのが問 題であるが、このｔｓは第６図に示すようにｔｃ， ｔｐ，ｔｏに分解して ｔｓ＝（ｔｃ＋ｔｐ）−ｔｏ・・・・・（１）と表すこ
とができる。ここに、ｔｃはロボットのＸ／Ｙ軸方向動
作開始点Ｓ’からＸ／Ｙ軸方向動作に対する指令終了点
（コントローラ１３からサ ーボ系１０，１２への指令信号が両方とも終了する点） までの時間であり、これはコントローラ１３におい てＸ／Ｙ軸方向動作の開始前に知ることができる。
ションを実行させる場合には、ロボットのＸ／Ｙ軸方向
動作（第１のアーム２及び第２のアーム３の動作）が始
点Ｓ’より開始されてからタ イミングｄでロボットのＺ軸方向動作（Ｚ軸４の動作）
が開始されるまでの時間ｔｓを求めるのが問 題であるが、このｔｓは第６図に示すようにｔｃ， ｔｐ，ｔｏに分解して ｔｓ＝（ｔｃ＋ｔｐ）−ｔｏ・・・・・（１）と表すこ
とができる。ここに、ｔｃはロボットのＸ／Ｙ軸方向動
作開始点Ｓ’からＸ／Ｙ軸方向動作に対する指令終了点
（コントローラ１３からサ ーボ系１０，１２への指令信号が両方とも終了する点） までの時間であり、これはコントローラ１３におい てＸ／Ｙ軸方向動作の開始前に知ることができる。
ｔｐはＸ／Ｙ軸方向動作に対する指令終了点から実際に
制御対象２，３のＸ／Ｙ軸方向動作が終了するまでの遅
れ時間であり、コントローラ１３で予 測する部分である。このｔｐはコントローラ１３か らのサーボ系１０，１１への指令信号に対する１次フ ィルタ１０，１１の出力信号から算出することができ る。例えば第９図に示すような台形速度パターンの指令
信号に対して時定数１／Ｋｐ ｓｅｃの１次フ ィルタをかけた時には指令信号パターンの終了から、１
次フィルタから出力される残りのパルスがＰｅとなるま
での時間ｔｐは次の（２）式で与えられ る。
制御対象２，３のＸ／Ｙ軸方向動作が終了するまでの遅
れ時間であり、コントローラ１３で予 測する部分である。このｔｐはコントローラ１３か らのサーボ系１０，１１への指令信号に対する１次フ ィルタ１０，１１の出力信号から算出することができ る。例えば第９図に示すような台形速度パターンの指令
信号に対して時定数１／Ｋｐ ｓｅｃの１次フ ィルタをかけた時には指令信号パターンの終了から、１
次フィルタから出力される残りのパルスがＰｅとなるま
での時間ｔｐは次の（２）式で与えられ る。
ｔｐ＝
但し、
である。また、ｔｏはＺ軸４が起動されてからロボット
の動作終了点ＥよりＺＥを残した点までの時間であり、
第７図に示すようにｔｏｃとｔｑとに 分解できる。ｔｏｃは指令信号パターンにおいてＺ 軸４が起動されてからロボットの動作終了点ＥよりＺＥ
を残した点までの時間であり、コントローラ１３が指令
信号パターンを出力する前に計算する ことが可能である。ｔｑはｔに対する制御対象の実動作
の遅れ時間であり、コントローラ１３で予 測する時間である。このｔｑはコントローラ１３か らのサーボ系１２への指令信号に対する１次フィル タ１２の出力信号から（２）式で算出することができ るが、実際上は時間を解とする逆演算が行えないので、
予め速度指令パターンとｔｑとの関係を示すテーブルを
作成してこのテーブルのデータを補間することにより算
出する。
の動作終了点ＥよりＺＥを残した点までの時間であり、
第７図に示すようにｔｏｃとｔｑとに 分解できる。ｔｏｃは指令信号パターンにおいてＺ 軸４が起動されてからロボットの動作終了点ＥよりＺＥ
を残した点までの時間であり、コントローラ１３が指令
信号パターンを出力する前に計算する ことが可能である。ｔｑはｔに対する制御対象の実動作
の遅れ時間であり、コントローラ１３で予 測する時間である。このｔｑはコントローラ１３か らのサーボ系１２への指令信号に対する１次フィル タ１２の出力信号から（２）式で算出することができ るが、実際上は時間を解とする逆演算が行えないので、
予め速度指令パターンとｔｑとの関係を示すテーブルを
作成してこのテーブルのデータを補間することにより算
出する。
そこで、制御装置９は上記（１）式のｔｓ＝（ｔｃ＋
ｔｐ）−ｔｏによりｔｓを求める。この場合、制御装
置９はｔｃを指令信号パターンより算出し、ｔｐを
指令信号パターンと（２）式により算出する。さら
に、制御装置９はｔｏを上述のようにｔｏｃとｔｑと
に分解してｔｏｃを指令信号パターンと指令信号パ
ターンより算出し、ｔｑを上述のようにテーブルを用い
て算出する。そして、制御装置９はｔｓに従ってサーボ
系１２への指令信号パターンを出力し て挿入動作ｂをタイミングｄで開始させる。
て算出する。そして、制御装置９はｔｓに従ってサーボ
系１２への指令信号パターンを出力し て挿入動作ｂをタイミングｄで開始させる。
この制御装置９ではロボットへの指令信号を発生する段
階で挿入動作ｂの開始タイミングｄを予め決定するので
、ロボットのプログラム上で動作記述とともに直線性を
保ちたい部分ＺＥの情報を書き込むことで、試行錯誤を
一切せずに発生タイミングｄを精度良く、しかも簡単に
設定することができ、被制御体の高速で高い軌跡精度の
複合動作が可能となる。
階で挿入動作ｂの開始タイミングｄを予め決定するので
、ロボットのプログラム上で動作記述とともに直線性を
保ちたい部分ＺＥの情報を書き込むことで、試行錯誤を
一切せずに発生タイミングｄを精度良く、しかも簡単に
設定することができ、被制御体の高速で高い軌跡精度の
複合動作が可能となる。
なお、上記ロボットは直接駆動方式の水平関節型ロボッ
トであるが、本発明は減速駆動方式の水平多関節型ロボ
ット，円筒座標系のロボットのように水平旋回方向のア
ームを有するロボットやＮＣ装置にも同様に適用するこ
とができる。また、上記モータ７は上下方向のＺ軸４に
限らず、他の回転部分、例えばチャックなどアーム以外
の回転部分を駆動する回転駆動源であってもよい。また
、 上記コントローラ１３からの指令信号やサーボ系の 応答信号はパルス、即ちデジタルであるが、アナログ信
号であってもよい。
トであるが、本発明は減速駆動方式の水平多関節型ロボ
ット，円筒座標系のロボットのように水平旋回方向のア
ームを有するロボットやＮＣ装置にも同様に適用するこ
とができる。また、上記モータ７は上下方向のＺ軸４に
限らず、他の回転部分、例えばチャックなどアーム以外
の回転部分を駆動する回転駆動源であってもよい。また
、 上記コントローラ１３からの指令信号やサーボ系の 応答信号はパルス、即ちデジタルであるが、アナログ信
号であってもよい。
以上のように本発明によれば複数の制御対象を有する比
制御体に所望の動作を実行させる動作指令パターンを前
記制御対象ごとに複数のサーボ系に入力し、この複数の
サーボ系で入力に追従して前記複数の制御対象をそれぞ
れ制御する制御方法において、 前記複数のサーボ系の各伝達関数を１次の伝達関数に近
似させ、前記動作指令パターンに対する前記制御対象の
実際の各動作パターンを求めてこの求めた各動作パター
ンに基づいて前記被制御体に所望の動作を実行させるた
めの動作起動タイミングを計算し、前記制御対象の各動
作を前記サーボ系により前記動作起動タイミングに従っ
て実行させてこの各動作の合成により前記被制御体に所
望の動作を実行させるので、試行錯誤を一切せずに複数
の制御対象の各動作の発生タイミングを精度良く、しか
も簡単に設定することができ、被制御体の高速で高い軌
跡精度の複合動作が可能となる。
制御体に所望の動作を実行させる動作指令パターンを前
記制御対象ごとに複数のサーボ系に入力し、この複数の
サーボ系で入力に追従して前記複数の制御対象をそれぞ
れ制御する制御方法において、 前記複数のサーボ系の各伝達関数を１次の伝達関数に近
似させ、前記動作指令パターンに対する前記制御対象の
実際の各動作パターンを求めてこの求めた各動作パター
ンに基づいて前記被制御体に所望の動作を実行させるた
めの動作起動タイミングを計算し、前記制御対象の各動
作を前記サーボ系により前記動作起動タイミングに従っ
て実行させてこの各動作の合成により前記被制御体に所
望の動作を実行させるので、試行錯誤を一切せずに複数
の制御対象の各動作の発生タイミングを精度良く、しか
も簡単に設定することができ、被制御体の高速で高い軌
跡精度の複合動作が可能となる。
第１図は本発明を示すフローチャート、第２図は本発明
の実施に用いた装置の一例を示すブロック図、第３図は
本発明により制御される被制御体の一例となる水平旋回
アームロボットの例を示す概略図、第４図は同ロボット
の動作例を示す図、第５図乃至第７図は上記例における
指令パターンと制御対象の実際の動作とを示す図、第８
図は上記例におけるサーボ系の等価回路図、第９図は指
令パターンとＫｐとを示す図、第１０図はロボット の動作例を示す図、第１１図は上記例におけるコン トローラの処理フローを示すフローチャートである。 １０，１１，１２・・・サーボ系、１３・・・コントロ
ーラ。
の実施に用いた装置の一例を示すブロック図、第３図は
本発明により制御される被制御体の一例となる水平旋回
アームロボットの例を示す概略図、第４図は同ロボット
の動作例を示す図、第５図乃至第７図は上記例における
指令パターンと制御対象の実際の動作とを示す図、第８
図は上記例におけるサーボ系の等価回路図、第９図は指
令パターンとＫｐとを示す図、第１０図はロボット の動作例を示す図、第１１図は上記例におけるコン トローラの処理フローを示すフローチャートである。 １０，１１，１２・・・サーボ系、１３・・・コントロ
ーラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の制御対象を有する被制御体に所望の動作を実行
させる動作指令パターンを前記制御対象ごとに複数のサ
ーボ系に入力し、この複数のサーボ系で入力に追従して
前記複数の制御対象をそれぞれ制御する制御方法におい
て、 前記複数のサーボ系の各伝達関数を１次の伝達関数に近
似させ、前記動作指令パターンに対する前記制御対象の
実際の各動作パターンを求めてこの求めた各動作パター
ンに基づいて前記被制御体に所望の動作を実行させるた
めの動作起動タイミングを計算し、前記制御対象の各動
作を前記サーボ系により前記動作起動タイミングに従っ
て実行させてこの各動作の合成により前記被制御体に所
望の動作を実行させることを特徴とする制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220317A JP2740691B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220317A JP2740691B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04102905A true JPH04102905A (ja) | 1992-04-03 |
| JP2740691B2 JP2740691B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=16749250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2220317A Expired - Fee Related JP2740691B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2740691B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2023058191A1 (ja) * | 2021-10-07 | 2023-04-13 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169905A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-07-31 | Hitachi Ltd | ロボツトの軌道制御装置 |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP2220317A patent/JP2740691B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169905A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-07-31 | Hitachi Ltd | ロボツトの軌道制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2023058191A1 (ja) * | 2021-10-07 | 2023-04-13 | ||
| WO2023058191A1 (ja) * | 2021-10-07 | 2023-04-13 | 三菱電機株式会社 | ロボット制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2740691B2 (ja) | 1998-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |