JPH05301196A - ロボット制御系パラメータ調整装置 - Google Patents
ロボット制御系パラメータ調整装置Info
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- JPH05301196A JPH05301196A JP10943092A JP10943092A JPH05301196A JP H05301196 A JPH05301196 A JP H05301196A JP 10943092 A JP10943092 A JP 10943092A JP 10943092 A JP10943092 A JP 10943092A JP H05301196 A JPH05301196 A JP H05301196A
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- Japan
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- robot
- parameter
- control system
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- Feedback Control In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＣサーボモータにより駆動させるロボット
の制御系のパラメータを適正なものにする必要がある。
このパラメータを適正なものを選びだすためにはそのパ
ラメータを制御系にセットして実際に駆動させてそのと
きの目標値への到達時間、オーバーシュート量、整定時
間、定常偏差などの量を測定するのが実際的であるが、
パラメータの値によっては発振状態となるものがあるの
で、その実際の駆動の際に危険となることがあった。本
発明はこの危険となるパラメータの範囲を見出しておく
ことにより、その実際の駆動において安全性を確保する
ことを目的とする。 【構成】 発振状態となる制御系のパラメータが与えら
れれば微小の動き又は移動指令が零であっても、そのよ
うな状態になるのは見出せるので、まず、ロボットを動
かすことなく又はロボットの実際の動きほど大きく動か
すことなくパラメータを変化させてロボットが危険とな
るパラメータの範囲を見出しておく。
の制御系のパラメータを適正なものにする必要がある。
このパラメータを適正なものを選びだすためにはそのパ
ラメータを制御系にセットして実際に駆動させてそのと
きの目標値への到達時間、オーバーシュート量、整定時
間、定常偏差などの量を測定するのが実際的であるが、
パラメータの値によっては発振状態となるものがあるの
で、その実際の駆動の際に危険となることがあった。本
発明はこの危険となるパラメータの範囲を見出しておく
ことにより、その実際の駆動において安全性を確保する
ことを目的とする。 【構成】 発振状態となる制御系のパラメータが与えら
れれば微小の動き又は移動指令が零であっても、そのよ
うな状態になるのは見出せるので、まず、ロボットを動
かすことなく又はロボットの実際の動きほど大きく動か
すことなくパラメータを変化させてロボットが危険とな
るパラメータの範囲を見出しておく。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣサーボモータによ
り駆動するロボットにおいて、目標値に移動するロボッ
トアームの動作を適正な動作状態となるように制御系の
ゲインを含めたパラメータの調整を行う、ロボット制御
系パラメータの調整装置に関するものである。
り駆動するロボットにおいて、目標値に移動するロボッ
トアームの動作を適正な動作状態となるように制御系の
ゲインを含めたパラメータの調整を行う、ロボット制御
系パラメータの調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４に示す様なＮＣサーボモータにより
駆動させるロボットの動作を適正な動作状態が得られる
ようにするために、ロボット制御系のゲインを含めたパ
ラメータの調整を行う必要がある。そのため、センサな
どの測定器を用いてロボットの動作を観察しながらパラ
メータを変化させて適正な動作状態であるかどうかを人
が判断して調整している。又、ロボットの周波数応答を
測定することによりパラメータの値を定めるといった調
整方法もあった。
駆動させるロボットの動作を適正な動作状態が得られる
ようにするために、ロボット制御系のゲインを含めたパ
ラメータの調整を行う必要がある。そのため、センサな
どの測定器を用いてロボットの動作を観察しながらパラ
メータを変化させて適正な動作状態であるかどうかを人
が判断して調整している。又、ロボットの周波数応答を
測定することによりパラメータの値を定めるといった調
整方法もあった。
【０００３】さらに、自動調整手法に関するものとして
は、上記の周波数応答を自動的に測定しその伝達関数を
求めて、その結果により理論的に適正なゲインを定める
手段（特開平２−２５３３０３号公報を参照）や、標準
パラメータから順に実際の動作状態を見ながらオーバー
シュートの有無や振動の有無によって適正か不適正か判
別しながら定めて行く手段（特開平２−２８４８３１号
公報を参照）などがあった。
は、上記の周波数応答を自動的に測定しその伝達関数を
求めて、その結果により理論的に適正なゲインを定める
手段（特開平２−２５３３０３号公報を参照）や、標準
パラメータから順に実際の動作状態を見ながらオーバー
シュートの有無や振動の有無によって適正か不適正か判
別しながら定めて行く手段（特開平２−２８４８３１号
公報を参照）などがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、実際のロボットの動作をセンサなどの測定器
で観察しながら、パラメータを変化させて、適正な動作
状態であるかを、人によって判断していたことから、パ
ラメータの調整に多くの手間と時間を費やし、さらに
は、人による判断があいまいでまた、作業者によるバラ
ツキもあった。
来例では、実際のロボットの動作をセンサなどの測定器
で観察しながら、パラメータを変化させて、適正な動作
状態であるかを、人によって判断していたことから、パ
ラメータの調整に多くの手間と時間を費やし、さらに
は、人による判断があいまいでまた、作業者によるバラ
ツキもあった。
【０００５】工場導入後においても、ハンドが掴む負荷
の大きさが変化しても、その都度、パラメータ調整を行
うことが困難であった。
の大きさが変化しても、その都度、パラメータ調整を行
うことが困難であった。
【０００６】周波数応答による調整も、理論的な値と実
際の値つまり実際にロボットを働かせた動作状態とでは
必ずしも一致するとは限らず、具合の悪い場合があっ
た。そして、この周波数応答を自動的に測定し理論的に
適正な値を定めるためには、その自動化させるためのプ
ログラムはかなり多くのメモリ容量を必要とする欠点も
ある。また、自動調整手法の後者においては、モータの
種類や、負荷の大きさによってパラメータの適正値はか
なり違ってくるため、標準パラメータなるものが定まる
ことはなく、又それを定めるにしても無理があった。そ
して、オーバーシュート量の有無で判断する場合も、場
合によってはオーバーシュート量が大きくても、到達時
間が速い方が良い場合などが実際にあり、振動の有無に
おいても実際に振動しだした場合はその判断を行う場合
に危険になるなどの欠点があった。
際の値つまり実際にロボットを働かせた動作状態とでは
必ずしも一致するとは限らず、具合の悪い場合があっ
た。そして、この周波数応答を自動的に測定し理論的に
適正な値を定めるためには、その自動化させるためのプ
ログラムはかなり多くのメモリ容量を必要とする欠点も
ある。また、自動調整手法の後者においては、モータの
種類や、負荷の大きさによってパラメータの適正値はか
なり違ってくるため、標準パラメータなるものが定まる
ことはなく、又それを定めるにしても無理があった。そ
して、オーバーシュート量の有無で判断する場合も、場
合によってはオーバーシュート量が大きくても、到達時
間が速い方が良い場合などが実際にあり、振動の有無に
おいても実際に振動しだした場合はその判断を行う場合
に危険になるなどの欠点があった。
【０００７】そこで、本発明はロボットの実際の駆動に
おいて安全性を確保するとともに、ロボットの適正な動
作範囲を迅速に設定可能とする装置を提供することを目
的とする。
おいて安全性を確保するとともに、ロボットの適正な動
作範囲を迅速に設定可能とする装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、ロボ
ット制御系のパラメータ調整装置において、すなわち、
外部よりロボット制御系のパラメータの設定可能な制御
装置をＮＣサーボモータにより駆動するロボットに接続
し、このロボットが入力された目標位置に移動する動作
を制御する制御装置が所定のパラメータ値に調整される
ところのロボット制御系のパラメータ調整装置におい
て、異常ハンチング又は発振状態となるパラメータの領
域をロボットを動かすことなく又はロボットを実際の動
き程大きく動かすことなく、パラメータを変化させて、
見つけるための手段として、与えられたパラメータにお
いてロボットの動作状態を内部装置により評価判断する
手段を設けて、パラメータ値の調整においてロボットが
危険となる状態を避けることを可能とした。そして、こ
のロボットが危険となる状態を避けたパラメータの範囲
内のパラメータの値を次々とロボットの制御装置に設定
し、その設定されたパラメータ値を有する制御装置によ
り実際にロボットの動作を制御させて、そのときの目標
位置への到達時間、オーバーシュート量、整定時間、整
定精度等を次々と記録できるようにする。そしてさら
に、その実際のロボットを動作させる際に、スピード・
移動量等の動作に関する必要な条件を付けて行わせるよ
うにして、その結果である制御対象の動きについて適正
と判断できるか不適正であると判断させるべきかの判断
基準を目標位置への到達時間、オーバーシュート量、整
定時間、整定精度等につき基準を設けて判断するように
して、もし不適正と判断されたときは直ちに、次のパラ
メータが制御装置に与えられるようにして調整にかかる
時間を節約できるようにした。そして、もし適正である
と判断されるときはそのときの各データを記録保存、そ
して必要に応じて表示可能とした。
ット制御系のパラメータ調整装置において、すなわち、
外部よりロボット制御系のパラメータの設定可能な制御
装置をＮＣサーボモータにより駆動するロボットに接続
し、このロボットが入力された目標位置に移動する動作
を制御する制御装置が所定のパラメータ値に調整される
ところのロボット制御系のパラメータ調整装置におい
て、異常ハンチング又は発振状態となるパラメータの領
域をロボットを動かすことなく又はロボットを実際の動
き程大きく動かすことなく、パラメータを変化させて、
見つけるための手段として、与えられたパラメータにお
いてロボットの動作状態を内部装置により評価判断する
手段を設けて、パラメータ値の調整においてロボットが
危険となる状態を避けることを可能とした。そして、こ
のロボットが危険となる状態を避けたパラメータの範囲
内のパラメータの値を次々とロボットの制御装置に設定
し、その設定されたパラメータ値を有する制御装置によ
り実際にロボットの動作を制御させて、そのときの目標
位置への到達時間、オーバーシュート量、整定時間、整
定精度等を次々と記録できるようにする。そしてさら
に、その実際のロボットを動作させる際に、スピード・
移動量等の動作に関する必要な条件を付けて行わせるよ
うにして、その結果である制御対象の動きについて適正
と判断できるか不適正であると判断させるべきかの判断
基準を目標位置への到達時間、オーバーシュート量、整
定時間、整定精度等につき基準を設けて判断するように
して、もし不適正と判断されたときは直ちに、次のパラ
メータが制御装置に与えられるようにして調整にかかる
時間を節約できるようにした。そして、もし適正である
と判断されるときはそのときの各データを記録保存、そ
して必要に応じて表示可能とした。
【０００９】
【作用】ロボットが異常ハンチング又は発振状態となり
得るパラメータが制御装置に設定された場合は、何も実
際と同じ程度動かすことなくごく僅か動かすだけで異常
ハンチング又は発振状態の作用が現れるものであり、又
サーボロックすなわち、制御対象を結果的には移動しな
いようにしても振動が発生することにより、その振動が
発振していくかどうかを振動の小さいうちに見出すこと
ができるため、どのようなパラメータの値のときに危険
となるかを、実際と同じ程度動かしてその動作状態を見
る調査の前に、見出すことができる。本発明はこれを見
出す手段を内部装置により行い得るようにする。
得るパラメータが制御装置に設定された場合は、何も実
際と同じ程度動かすことなくごく僅か動かすだけで異常
ハンチング又は発振状態の作用が現れるものであり、又
サーボロックすなわち、制御対象を結果的には移動しな
いようにしても振動が発生することにより、その振動が
発振していくかどうかを振動の小さいうちに見出すこと
ができるため、どのようなパラメータの値のときに危険
となるかを、実際と同じ程度動かしてその動作状態を見
る調査の前に、見出すことができる。本発明はこれを見
出す手段を内部装置により行い得るようにする。
【００１０】そのため、ロボットが危険となる状態を避
けたパラメータの範囲内で、実際のロボットを動作させ
て各種データを記録したり、適切なパラメータを調整し
たりする際に、ロボットが危険な状態になることはな
い。そして、設定するパラメータの適否を判断を内部装
置で自動的に行えるように適正なパラメータを自動的に
定め更にこれを記録できる。
けたパラメータの範囲内で、実際のロボットを動作させ
て各種データを記録したり、適切なパラメータを調整し
たりする際に、ロボットが危険な状態になることはな
い。そして、設定するパラメータの適否を判断を内部装
置で自動的に行えるように適正なパラメータを自動的に
定め更にこれを記録できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１２】図４は、本発明の対象とするＮＣサーボモ
ータによって駆動するロボットとその制御装置の構成の
一例を示す図である。
ータによって駆動するロボットとその制御装置の構成の
一例を示す図である。
【００１３】図４において、４軸水平多関節型ロボット
本体１は、第１軸アーム２、第２軸アーム５、ハンド８
により構成される。第１軸アーム２は、第１軸モータ３
により、不図示の減速機を介して駆動させる。第１軸モ
ータ３には、第１軸エンコーダ４が備わっており、現在
位置をコントローラ１３にフィードバックする。同様に
して、第２軸アーム５、ハンド８のＺ軸方向及びＳ軸方
向は、第２軸モータ６、Ｚ軸モータ９、Ｓ軸モータ１１
によって駆動され、それぞれエンコーダが備わってい
る。すなわち、７は第２軸エンコーダ、１０はＺ軸エン
コーダ、１２はＳ軸エンコーダである。ロボット１はコ
ントローラ１３に接続され、各軸のモータの制御を行
う。コントローラ１３にはＣＲＴ１４、キーボード１５
が接続されている。
本体１は、第１軸アーム２、第２軸アーム５、ハンド８
により構成される。第１軸アーム２は、第１軸モータ３
により、不図示の減速機を介して駆動させる。第１軸モ
ータ３には、第１軸エンコーダ４が備わっており、現在
位置をコントローラ１３にフィードバックする。同様に
して、第２軸アーム５、ハンド８のＺ軸方向及びＳ軸方
向は、第２軸モータ６、Ｚ軸モータ９、Ｓ軸モータ１１
によって駆動され、それぞれエンコーダが備わってい
る。すなわち、７は第２軸エンコーダ、１０はＺ軸エン
コーダ、１２はＳ軸エンコーダである。ロボット１はコ
ントローラ１３に接続され、各軸のモータの制御を行
う。コントローラ１３にはＣＲＴ１４、キーボード１５
が接続されている。
【００１４】図２は、上記コントローラ１３の内部構成
図を示す。コントローラ１３はメイン部５０、サーボ部
６０、ドライバ部７０から構成され、メイン部５０のイ
ンターフェイス（ＩＦ）５５にＣＲＴ１４、キーボード
１５が接続されており、ドライバ部７０のインターフェ
イス（ＩＦ）７４のパルス巾変調（ＰＷＭ）の可能なパ
ワーアンプにモータ３が、またエンコーダ４からの現在
位置がカウンタ７６に接続されている。メイン部５０と
サーボ部６０のインターフェイス（ＩＦ）５６、６５は
共有メモリにより、また、サーボ部６０とドライバ部７
０のインターフェイス（ＩＦ）６６、７５は２ポートＲ
ＡＭにより構成されている。
図を示す。コントローラ１３はメイン部５０、サーボ部
６０、ドライバ部７０から構成され、メイン部５０のイ
ンターフェイス（ＩＦ）５５にＣＲＴ１４、キーボード
１５が接続されており、ドライバ部７０のインターフェ
イス（ＩＦ）７４のパルス巾変調（ＰＷＭ）の可能なパ
ワーアンプにモータ３が、またエンコーダ４からの現在
位置がカウンタ７６に接続されている。メイン部５０と
サーボ部６０のインターフェイス（ＩＦ）５６、６５は
共有メモリにより、また、サーボ部６０とドライバ部７
０のインターフェイス（ＩＦ）６６、７５は２ポートＲ
ＡＭにより構成されている。
【００１５】さらに、各部にはＣＰＵ５１、６１、７
１、ＲＯＭ５２、６２、７２、ＲＡＭ５３、６３、７３
により構成され、メイン部５０にはＩ／Ｏポート５４が
備わっている。
１、ＲＯＭ５２、６２、７２、ＲＡＭ５３、６３、７３
により構成され、メイン部５０にはＩ／Ｏポート５４が
備わっている。
【００１６】メイン部５０においては、全体のシーケン
ス制御を行い、サーボ部６０においては、モータ３の位
置制御、ドライバ部７０においては、速度及び電流制御
を行っている。
ス制御を行い、サーボ部６０においては、モータ３の位
置制御、ドライバ部７０においては、速度及び電流制御
を行っている。
【００１７】例えば、ロボットの第１軸アーム２を現在
の位置から、ある位置Ｐ（１）へ移動させる場合につい
て説明する。図３に、コントローラ１３（図４）内のＰ
Ｉ制御系１００をブロック図として示す。図２に示すメ
イン部５０においてＰ（１）のポジションデータから、
その位置へ移動しろという命令をインターフェイス５
６，６５を通してサーボ部６０へ送られ、サーボ部６０
では、そのポジションデータに基づき図５の速度波形の
理論値５０１となるような動きで移動させるようにサン
プリング時間毎の位置偏差１２２（図６における）６０
３：指令位置１２０（６０１）と現在位置１２１（６０
２）との差を乗算器１０１にて位置ゲイン（Ｋｐ）倍し
て速度指令１２３をインターフェイス６６，７５（図
３）を通してドライバ部７０に送る。ドライバ部７０で
は、エンコーダ４の出力１２６を微分器１０９によって
微分して得られる現在速度１２４と速度指令１２３から
得られる速度偏差１２５を乗算器１０２にて速度ゲイン
（Ｋｖ）倍し、一方、速度偏差１２５を積分器１０４に
て積分した値１２７は乗算器１０５にて定数（Ｉｖ）倍
して、これらを合わせて電流指令１２８とする。そし
て、電流検出器１１０からの現在の電流値１２９とから
の電流偏差１３０を乗算器１０３にて電流ゲイン（Ｋ
ｉ）倍し、一方、速度偏差と同様に電流偏差１３０を積
分器１０６にて積分し、その出力１３１を乗算器１０７
にて定数（Ｉｉ）倍して、これらを合わせたものをイン
タフェイス７４のパワーアンプで増巾してからモータ３
に出力するような構成となっている。そして、モータ３
の動きをエンコーダ４でとり、カウンタ７６で現在位置
信号１２１として目標位置指令１２０と比較するととも
に、前述したように微分器１０９で微分して速度指令１
２３と比較している。
の位置から、ある位置Ｐ（１）へ移動させる場合につい
て説明する。図３に、コントローラ１３（図４）内のＰ
Ｉ制御系１００をブロック図として示す。図２に示すメ
イン部５０においてＰ（１）のポジションデータから、
その位置へ移動しろという命令をインターフェイス５
６，６５を通してサーボ部６０へ送られ、サーボ部６０
では、そのポジションデータに基づき図５の速度波形の
理論値５０１となるような動きで移動させるようにサン
プリング時間毎の位置偏差１２２（図６における）６０
３：指令位置１２０（６０１）と現在位置１２１（６０
２）との差を乗算器１０１にて位置ゲイン（Ｋｐ）倍し
て速度指令１２３をインターフェイス６６，７５（図
３）を通してドライバ部７０に送る。ドライバ部７０で
は、エンコーダ４の出力１２６を微分器１０９によって
微分して得られる現在速度１２４と速度指令１２３から
得られる速度偏差１２５を乗算器１０２にて速度ゲイン
（Ｋｖ）倍し、一方、速度偏差１２５を積分器１０４に
て積分した値１２７は乗算器１０５にて定数（Ｉｖ）倍
して、これらを合わせて電流指令１２８とする。そし
て、電流検出器１１０からの現在の電流値１２９とから
の電流偏差１３０を乗算器１０３にて電流ゲイン（Ｋ
ｉ）倍し、一方、速度偏差と同様に電流偏差１３０を積
分器１０６にて積分し、その出力１３１を乗算器１０７
にて定数（Ｉｉ）倍して、これらを合わせたものをイン
タフェイス７４のパワーアンプで増巾してからモータ３
に出力するような構成となっている。そして、モータ３
の動きをエンコーダ４でとり、カウンタ７６で現在位置
信号１２１として目標位置指令１２０と比較するととも
に、前述したように微分器１０９で微分して速度指令１
２３と比較している。
【００１８】本発明においては、メイン部５０におい
て、ＲＯＭ５２にシステムプログラム、ＲＡＭ５３に書
き換えが必要な条件設定プログラムを組み込み、キーボ
ード１５より種々の条件設定を行い、また、各パラメー
タ（図中Ｋｐ、Ｋｖ、Ｋｉ、Ｉｖ、Ｉｉ）をセットす
る。このすべてのパラメータ、則ちＫｐ，Ｋｖ、ｋｉ，
Ｉｖ、Ｉｉのすべてを調整可能としてもよいが、例えば
Ｉｖ，Ｉｉとを適当な定数としておけば各パラメータを
調整するとき容易となる。
て、ＲＯＭ５２にシステムプログラム、ＲＡＭ５３に書
き換えが必要な条件設定プログラムを組み込み、キーボ
ード１５より種々の条件設定を行い、また、各パラメー
タ（図中Ｋｐ、Ｋｖ、Ｋｉ、Ｉｖ、Ｉｉ）をセットす
る。このすべてのパラメータ、則ちＫｐ，Ｋｖ、ｋｉ，
Ｉｖ、Ｉｉのすべてを調整可能としてもよいが、例えば
Ｉｖ，Ｉｉとを適当な定数としておけば各パラメータを
調整するとき容易となる。
【００１９】サーボ部６０においては、位置偏差を算出
し、ＲＯＭ６２に組み込まれた計測判断を行う自動調整
プログラムによりその位置偏差から図６に示す到達時間
（ａ）、オーバーシュート量（ｂ）、整定時間（ｃ），
定常偏差すなわち整定精度（ｄ）をタイマー６４を利用
して計測し、記録可能とし、さらにメイン部５０で設定
された条件を満たしているかを判断する。その条件は例
えば、移動５万パルス（５００ｍｍ、角度で９０°）で
ａ＝０．４９ｓｅｃ、ｂ＝２０パルス（０．２ｍｍ）、
ｃ＝０．２ｓｅｃ、ｄ＝２パルスとすることができる。
し、ＲＯＭ６２に組み込まれた計測判断を行う自動調整
プログラムによりその位置偏差から図６に示す到達時間
（ａ）、オーバーシュート量（ｂ）、整定時間（ｃ），
定常偏差すなわち整定精度（ｄ）をタイマー６４を利用
して計測し、記録可能とし、さらにメイン部５０で設定
された条件を満たしているかを判断する。その条件は例
えば、移動５万パルス（５００ｍｍ、角度で９０°）で
ａ＝０．４９ｓｅｃ、ｂ＝２０パルス（０．２ｍｍ）、
ｃ＝０．２ｓｅｃ、ｄ＝２パルスとすることができる。
【００２０】なお、ドライバ部７０におけるＲＡＭ７２
には、位置決め制御、速度制御、電流制御に関する各プ
ラグラム、ＲＡＭ７３にはロボット動作プログラム等が
格納されている。
には、位置決め制御、速度制御、電流制御に関する各プ
ラグラム、ＲＡＭ７３にはロボット動作プログラム等が
格納されている。
【００２１】エンコーダ４からの信号は、ドライバ部７
０内のカウンタ７６により現在位置を受け、インターフ
ェイス７５，６６を通してサーボ部６０に送っている。
図１（ｂ）に本発明である自動調整手法のフローチャー
トを示す。
０内のカウンタ７６により現在位置を受け、インターフ
ェイス７５，６６を通してサーボ部６０に送っている。
図１（ｂ）に本発明である自動調整手法のフローチャー
トを示す。
【００２２】本パラメータ自動調整手法の手順を図１
（ｂ）を基に説明する。
（ｂ）を基に説明する。
【００２３】まず、図４のロボットの４軸のうち第１軸
について以下のような手順で行う。メイン部５０におい
てキーボード１５により自動調整プログラム内の条件設
定を行う（２０１）。次に、サーボ部６０内の自動調整
プログラムを実行させることによりハンチング状態や発
振状態となるパラメータ領域を見つけだし、各パラメー
タの範囲となる上限値、下限値を定め、設定する（２０
２）。このステップ２０２ではパラメータをマトリクス
状に振り、サーボＬＯＣＫ状態又は極めて微小の移動指
令を与えてパラメータを順次セットし、その時の整定状
態をサーボ部６０内で監視することにより、危険でない
範囲を決定する。
について以下のような手順で行う。メイン部５０におい
てキーボード１５により自動調整プログラム内の条件設
定を行う（２０１）。次に、サーボ部６０内の自動調整
プログラムを実行させることによりハンチング状態や発
振状態となるパラメータ領域を見つけだし、各パラメー
タの範囲となる上限値、下限値を定め、設定する（２０
２）。このステップ２０２ではパラメータをマトリクス
状に振り、サーボＬＯＣＫ状態又は極めて微小の移動指
令を与えてパラメータを順次セットし、その時の整定状
態をサーボ部６０内で監視することにより、危険でない
範囲を決定する。
【００２４】パラメータの危険でない範囲内でマトリク
ス状に振り、順次セットしていく（２０３）。そこで、
実際にモータ３を１回又は複数回動作させ（２０４）、
サーボ部６０内で判断基準データとなる前述の到着時間
（ａ）、オーバーシュート量（ｂ）、整定時間（ｃ）、
整定精度（ｄ）の演算を１回の動作毎に行う（２０
５）。その判断基準データをメモリ（ＲＡＭ６３）に保
存し（２０７）、パラメータ全範囲終了後必要に応じて
表示する（２０８，２１０，２０９）（図１（ａ））。
又、この判断基準データがメイン部５０において設定さ
れた条件を満たしているかをサーボ部６０内で判断し
（２０６）、条件を満たしていないときは直ちに、ある
いは何回か繰り返すときなど次のパラメータ値をセット
し、条件を満たす場合には、上記データ及びその時のパ
ラメータの値をＲＡＭ６３に保存し（２０７）、パラメ
ータ範囲の全範囲を終了したかを見て（２０８）、終了
した後、適正ゲインとして、ＲＡＭ６３に保存したデー
タをＣＲＴ１４に表示させる（２０９）（図１
（ｂ））。ステップ２０８において全範囲を終了してい
ない場合、パラメータ値を次の値にし（２１０）、繰り
返しステップ２０３〜２０８における処理を行う。（図
１（ａ）（ｂ））ここで、条件となるのは、「判断基準
となるデータが、実際のロボットの動作において最低限
必要とする値以下である」という条件を定め、つまりそ
の条件をすべて満たすパラメータにおいては、ロボット
が実際に動作するにあたって、特に問題はないというこ
とから適正ゲインであると言える。このようにして第１
軸の各パラメータを適正なゲインに調整することができ
る。
ス状に振り、順次セットしていく（２０３）。そこで、
実際にモータ３を１回又は複数回動作させ（２０４）、
サーボ部６０内で判断基準データとなる前述の到着時間
（ａ）、オーバーシュート量（ｂ）、整定時間（ｃ）、
整定精度（ｄ）の演算を１回の動作毎に行う（２０
５）。その判断基準データをメモリ（ＲＡＭ６３）に保
存し（２０７）、パラメータ全範囲終了後必要に応じて
表示する（２０８，２１０，２０９）（図１（ａ））。
又、この判断基準データがメイン部５０において設定さ
れた条件を満たしているかをサーボ部６０内で判断し
（２０６）、条件を満たしていないときは直ちに、ある
いは何回か繰り返すときなど次のパラメータ値をセット
し、条件を満たす場合には、上記データ及びその時のパ
ラメータの値をＲＡＭ６３に保存し（２０７）、パラメ
ータ範囲の全範囲を終了したかを見て（２０８）、終了
した後、適正ゲインとして、ＲＡＭ６３に保存したデー
タをＣＲＴ１４に表示させる（２０９）（図１
（ｂ））。ステップ２０８において全範囲を終了してい
ない場合、パラメータ値を次の値にし（２１０）、繰り
返しステップ２０３〜２０８における処理を行う。（図
１（ａ）（ｂ））ここで、条件となるのは、「判断基準
となるデータが、実際のロボットの動作において最低限
必要とする値以下である」という条件を定め、つまりそ
の条件をすべて満たすパラメータにおいては、ロボット
が実際に動作するにあたって、特に問題はないというこ
とから適正ゲインであると言える。このようにして第１
軸の各パラメータを適正なゲインに調整することができ
る。
【００２５】又、メインにおいて設定される条件は色々
と変化できるようにするとともに作業者が必要に応じて
任意に設定できるようにする。
と変化できるようにするとともに作業者が必要に応じて
任意に設定できるようにする。
【００２６】図４における他の軸、２軸、Ｚ軸、Ｓ軸に
おいても同様の手順で本自動調整手法により各パラメー
タである位置ゲイン、速度ゲイン、速度積分定数、電流
ゲイン、電流積分定数の複数又はすべてを適正な値に調
整することができる。
おいても同様の手順で本自動調整手法により各パラメー
タである位置ゲイン、速度ゲイン、速度積分定数、電流
ゲイン、電流積分定数の複数又はすべてを適正な値に調
整することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
調整を行うパラメータの範囲をロボットが実際に動作す
る際に危険な動作状態となり得る範囲を事前に見つけそ
の領域を取り除いた範囲と定めることにより、自動調整
中にロボットが危険な動作となることを防止でき、ま
た、範囲を絞ることができるため、設定した条件及びパ
ラメータ値の記録、そしてパラメータ値の自動調整にか
かる時間も短縮できるという効果がある。
調整を行うパラメータの範囲をロボットが実際に動作す
る際に危険な動作状態となり得る範囲を事前に見つけそ
の領域を取り除いた範囲と定めることにより、自動調整
中にロボットが危険な動作となることを防止でき、ま
た、範囲を絞ることができるため、設定した条件及びパ
ラメータ値の記録、そしてパラメータ値の自動調整にか
かる時間も短縮できるという効果がある。
【００２８】そして、ある動作条件、あるパラメータに
おいて実際にロボットを目標位置に移動動作させ、その
動作状態に適正ゲインであるとする任意に設定可能な判
断基準を設けることにより、その動作条件におけるロボ
ットの実際の動作が任意の基準を満たす動作をさせる適
正なゲインに調整することができる。
おいて実際にロボットを目標位置に移動動作させ、その
動作状態に適正ゲインであるとする任意に設定可能な判
断基準を設けることにより、その動作条件におけるロボ
ットの実際の動作が任意の基準を満たす動作をさせる適
正なゲインに調整することができる。
【００２９】また、パラメータを外部より自動的に設定
可能でありロボットの動作状態を装置内部で計測・判断
を行い、動作を複数回全て基準を満たすパラメータを適
正ゲインとする自動調整装置により、外部測定器を用意
することなく手軽に即調整を行なえ、ロボットの動作の
安定性も含めた適正ゲインを短時間に自動で調整できる
という効果がある。
可能でありロボットの動作状態を装置内部で計測・判断
を行い、動作を複数回全て基準を満たすパラメータを適
正ゲインとする自動調整装置により、外部測定器を用意
することなく手軽に即調整を行なえ、ロボットの動作の
安定性も含めた適正ゲインを短時間に自動で調整できる
という効果がある。
【図１】本発明であるパラメータを記録又は自動調整す
るための手法についてのフローチャート （ａ）はパラメータの記録を主としたフローチャート （ｂ）はパラメータの自動調整を主としたフローチャー
ト
るための手法についてのフローチャート （ａ）はパラメータの記録を主としたフローチャート （ｂ）はパラメータの自動調整を主としたフローチャー
ト
【図２】ロボットコントローラの構成図
【図３】コントローラ内のＰＩ制御系ブロック図
【図４】本発明の対象とするロボットとその制御装置の
一例
一例
【図５】ある目標位置までのロボットの移動速度を示す
図
図
【図６】適正なパラメータであることを判断する基準に
ついて示した図
ついて示した図
１ ４軸水平多関節ロボット本体 ２ １軸アーム ３ １軸モータ ４ １軸エンコーダ ８ ハンド １３ コントローラ １４ ＣＲＴ １５ キーボード ５０ メイン部 ６０ サーボ部 ７０ ドライバ部 ５１、６１、７１ ＣＰＵ ５２、６２、７２ ＲＯＭ ５３、６３、７３ ＲＡＭ ６４ タイマー ５５、５６、６５、６６、７４、７５ インタフェイ
ス ７６ カウンタ １００ コントローラ内のＰＩ制御系 ２１０〜２１０ フローチャートの各ステップ
ス ７６ カウンタ １００ コントローラ内のＰＩ制御系 ２１０〜２１０ フローチャートの各ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０５ Ｖ 9179−3Ｈ
Claims (7)
- 【請求項１】 外部より、ロボット制御系のパラメータ
の設定可能な制御装置をＮＣサーボモータにより駆動す
るロボットに接続し、前記ロボットが入力された目標位
置に移動する動作を制御する制御装置が所定のパラメー
タ値に調整されるロボット制御系のパラメータ調整装置
において、異常ハンチング又は発振状態となるパラメー
タの領域を、ロボットを動かすことなく又はロボットの
実際の動き程大きく動かすことなくパラメータを変化さ
せて、見つけるための手段として、与えられたパラメー
タにおいてロボットの動作状態を評価判断する手段を設
け、パラメータ値の調整におけるロボットが危険となる
状態をあらかじめ避けることを可能としたことを特徴と
したロボット制御系のパラメータ調整装置。 - 【請求項２】 請求項１のロボット制御系のパラメータ
調整装置において見出されたロボットが危険となる状態
のパラメータ値を避けたパラメータ値を次々制御装置に
設定する手段を有し、その設定されたパラメータ値を有
する制御装置により実際のロボット動作を制御させて、
そのときの目標位置への到達時間、オーバーシュート
量、整定時間、整定精度等を次々記録する手段を有する
ことを特徴とするロボット制御系のパラメータ値を調整
するためのデータ記録装置。 - 【請求項３】 請求項２における実際のロボットの動作
はその設定された同じパラメータ値を有する制御装置で
複数回行うようにしてその各回における目標位置への到
達時間、オーバーシュート量、整定時間、整定精度等の
平均値を記録する手段を有することを特徴とするロボッ
ト制御系のパラメータ値を調整するためのデータ記録装
置。 - 【請求項４】 請求項２又は３により記録されたデータ
を必要により表示することのできる表示手段を有したこ
とを特徴とするロボット制御系のパラメータ値を調整す
るための記録データ表示装置。 - 【請求項５】 請求項１のロボット制御系のパラメータ
調整装置において見出されたロボットが危険となる状態
のパラメータ値を避けたパラメータ値を次々制御装置に
設定する手段を有し、その設定されたパラメータ値を有
する制御装置により実際のロボットを動作させる際に、
スピード・移動量等の動作に関する条件を付して行わ
せ、その結果である制御対象の動きについて適正又は不
適正を区別する判断基準を設定する手段を設けて、不適
正と判断できたときは、そのときに次の設定すべきパラ
メータ値を制御装置に設定できるように構成したことを
特徴とするロボット制御系のパラメータ自動調整装置。 - 【請求項６】 請求項５の判断基準は目標位置への到達
時間、オーバーシュート量、整定時間、整定精度の定め
られた値の一つ以上でこのすべても含む組合せに基づい
て定める手段を設けたことを特徴とするロボット制御系
のパラメータ自動調整装置。 - 【請求項７】 請求項６の目標位置への到達時間、オー
バーシュート量、整定時間、整定精度の定められるべき
値、及びこれらの組合せは作業者が任意に設定できるた
めの手段を設けたことを特徴とするロボット制御系のパ
ラメータ自動調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10943092A JPH05301196A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ロボット制御系パラメータ調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10943092A JPH05301196A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ロボット制御系パラメータ調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05301196A true JPH05301196A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14510051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10943092A Pending JPH05301196A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ロボット制御系パラメータ調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05301196A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042473A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電動機制御システムの自律設計方法 |
| JP2006148030A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-08 | Juki Corp | 部品実装装置 |
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-
1992
- 1992-04-28 JP JP10943092A patent/JPH05301196A/ja active Pending
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