JPH06214630A - ロボットの駆動経路制御方法 - Google Patents
ロボットの駆動経路制御方法Info
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- JPH06214630A JPH06214630A JP5233546A JP23354693A JPH06214630A JP H06214630 A JPH06214630 A JP H06214630A JP 5233546 A JP5233546 A JP 5233546A JP 23354693 A JP23354693 A JP 23354693A JP H06214630 A JPH06214630 A JP H06214630A
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- B25J9/00—Program-controlled manipulators
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- G05B19/02—Program-control systems electric
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、ロボットの駆動加減速を柔
軟に成す速度命令を発生させる、ロボットの駆動経路制
御方法を提供するものである。本発明の他の目的は、ロ
ボットの駆動加減速を柔軟に成す速度命令の発生時間
を、大幅短縮させるロボットの駆動制御経路方法を提供
するものである。 【構成】 所定の時間毎に速度命令に対する、柔軟な加
減速度命令の比を算出し、その比を記憶装置に予め貯蔵
し、前記ロボットの駆動時、所定の時間毎に線形加減速
速度命令を算出し、その速度命令に前記記憶装置に記憶
された比を乗算して、速度命令を算出することを特徴と
している。
軟に成す速度命令を発生させる、ロボットの駆動経路制
御方法を提供するものである。本発明の他の目的は、ロ
ボットの駆動加減速を柔軟に成す速度命令の発生時間
を、大幅短縮させるロボットの駆動制御経路方法を提供
するものである。 【構成】 所定の時間毎に速度命令に対する、柔軟な加
減速度命令の比を算出し、その比を記憶装置に予め貯蔵
し、前記ロボットの駆動時、所定の時間毎に線形加減速
速度命令を算出し、その速度命令に前記記憶装置に記憶
された比を乗算して、速度命令を算出することを特徴と
している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの駆動経路を
制御する方法に係わるもので、特に、ロボットの各軸を
柔軟に駆動させるための、速度命令を発生させると同時
に、駆動経路発生時間を短縮させる、ロボットの駆動経
路制御方法に関するものである。
制御する方法に係わるもので、特に、ロボットの各軸を
柔軟に駆動させるための、速度命令を発生させると同時
に、駆動経路発生時間を短縮させる、ロボットの駆動経
路制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、ロボットは、多軸（通常アー
ムと称す）にて構成されており、夫々の軸にはサーボモ
ータが付着されて、該サーボモータの駆動速度を感知し
た感知データを土台として、中央制御部の制御命令によ
り、前記サーボモータが調整駆動されることにより、夫
々の軸に割り当てられた作業を行うように成されてい
る。
ムと称す）にて構成されており、夫々の軸にはサーボモ
ータが付着されて、該サーボモータの駆動速度を感知し
た感知データを土台として、中央制御部の制御命令によ
り、前記サーボモータが調整駆動されることにより、夫
々の軸に割り当てられた作業を行うように成されてい
る。
【０００３】即ち、ロボットを利用して、与えられた作
業を遂行するためには、ロボットのアームの終端部に位
置した、エンド−イペクタ−（通常、該エンド−イペク
タ−に作業道具が嵌まれて、作業するように成されてい
る）を成した地点から他の地点に移動させなければなら
ないし、このためには、夫々の軸に付着されたサーボモ
ータが駆動されなければならない。
業を遂行するためには、ロボットのアームの終端部に位
置した、エンド−イペクタ−（通常、該エンド−イペク
タ−に作業道具が嵌まれて、作業するように成されてい
る）を成した地点から他の地点に移動させなければなら
ないし、このためには、夫々の軸に付着されたサーボモ
ータが駆動されなければならない。
【０００４】ロボットの駆動経路計画とは、各軸の加減
速時間と、最大速度が定められ、移動すべき距離が与え
られた時、これを達成するための速度命令を中央制御部
において算出して、それにより位置制御装置を制御する
ものにて、該算出された速度命令が柔軟でなければ、駆
動経路走行時、特に、駆動開始点と終了点において、急
発振及び急制動されることにより、ロボット胴体に機械
的な衝撃が加えられるようになる。
速時間と、最大速度が定められ、移動すべき距離が与え
られた時、これを達成するための速度命令を中央制御部
において算出して、それにより位置制御装置を制御する
ものにて、該算出された速度命令が柔軟でなければ、駆
動経路走行時、特に、駆動開始点と終了点において、急
発振及び急制動されることにより、ロボット胴体に機械
的な衝撃が加えられるようになる。
【０００５】即ち、図１に図示されたところのように、
四角形形態の速度命令が与えられるか、図２に示したと
ころのような、線形加減速の速度命令が与えられれば、
駆動経路中加速度が大きく不連続的に変化する部分があ
るようになるので、不連続部分において、急発振及び急
制動されロボット胴体に無理が加えられるのである。
四角形形態の速度命令が与えられるか、図２に示したと
ころのような、線形加減速の速度命令が与えられれば、
駆動経路中加速度が大きく不連続的に変化する部分があ
るようになるので、不連続部分において、急発振及び急
制動されロボット胴体に無理が加えられるのである。
【０００６】これを防止するためには、図３に図示した
ところのように、ロボットの駆動加減速を柔軟にする速
度命令が必要になり、このような速度命令をハードウェ
ア的に算出するための従来の装置が図４に図示されてい
る。
ところのように、ロボットの駆動加減速を柔軟にする速
度命令が必要になり、このような速度命令をハードウェ
ア的に算出するための従来の装置が図４に図示されてい
る。
【０００７】図４において、シフトレジスター（２０ａ
〜２０ｎ）は、駆動経路性分を貯蔵し、駆動経路性分は
一つのシフトレジスターより、次のシフトレジスターに
移動される。乗算器（３０ａ〜３０ｎ）は、シフトレジ
スター（２０ａ〜２０ｎ）に貯蔵されたデータを、各計
数（ａ１〜ａｎ）で乗する。合算器（４０）は乗算器
（３０）の結果を加える。分周器５０は、合算器（４
０）の結果を係数（ａ１〜ａｎ）の和にて分ける。この
ような過程を経て算出される速度命令は、次のように表
示される。
〜２０ｎ）は、駆動経路性分を貯蔵し、駆動経路性分は
一つのシフトレジスターより、次のシフトレジスターに
移動される。乗算器（３０ａ〜３０ｎ）は、シフトレジ
スター（２０ａ〜２０ｎ）に貯蔵されたデータを、各計
数（ａ１〜ａｎ）で乗する。合算器（４０）は乗算器
（３０）の結果を加える。分周器５０は、合算器（４
０）の結果を係数（ａ１〜ａｎ）の和にて分ける。この
ような過程を経て算出される速度命令は、次のように表
示される。
【０００８】毎循環毎の速度命令ｆｏ（ｋ）は
【数１】 になる。
【０００９】ところが、前記式（１）（２）において、
各ａｐの値が異なれば、毎循環毎の移動量ｆｏ（ｋ）を
得るために数度の乗算と足し算を必要とするので、長時
間が所用されるより仕方がないし、ハードウェア構成が
複雑である。
各ａｐの値が異なれば、毎循環毎の移動量ｆｏ（ｋ）を
得るために数度の乗算と足し算を必要とするので、長時
間が所用されるより仕方がないし、ハードウェア構成が
複雑である。
【００１０】従来の技術の代表的な例が、日本公開特許
昭６２−１９０５０５号に開示されている。
昭６２−１９０５０５号に開示されている。
【００１１】この発明は、連続経路制御動作時に、経路
上の補間点位置データを自動運転以前に計算し、このデ
ータを記憶装置に記憶させ、該記憶されたデータによ
り、ロボットの駆動を制御する。
上の補間点位置データを自動運転以前に計算し、このデ
ータを記憶装置に記憶させ、該記憶されたデータによ
り、ロボットの駆動を制御する。
【００１２】本発明は、各補間点において、前記記憶装
置に記憶された各補間点の位置データで、駆動経路を制
御して精密度が高い、駆動経路制御を行うものであるの
で、柔軟な加減速速度にて制御しようとする本発明と
は、差異がある。
置に記憶された各補間点の位置データで、駆動経路を制
御して精密度が高い、駆動経路制御を行うものであるの
で、柔軟な加減速速度にて制御しようとする本発明と
は、差異がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、こ
のような課題を解決するために成されたもので、本発明
の目的は、ロボットの駆動加減速を柔軟に成す速度命令
を発生させる、ロボットの駆動経路制御方法を提供する
ものである。
のような課題を解決するために成されたもので、本発明
の目的は、ロボットの駆動加減速を柔軟に成す速度命令
を発生させる、ロボットの駆動経路制御方法を提供する
ものである。
【００１４】本発明の他の目的は、ロボットの駆動加減
速を柔軟に成す速度命令の発生時間を、大幅短縮させる
ロボットの駆動経路制御方法を提供するものである。
速を柔軟に成す速度命令の発生時間を、大幅短縮させる
ロボットの駆動経路制御方法を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に従ってロボット駆動経路制御方法は、毎サ
ンプリング時間毎に、線形加減速速度命令に対する柔軟
な加減速速度命令の比を、予め記憶装置（例：ＲＯＭ）
に貯蔵し、ロボットの駆動時に、毎サンプリング時間毎
に線形加減速速度命令を算出して、その値に前記ＲＯＭ
に貯蔵された比を乗算した速度命令を、ロボットのサー
ボモータに印加することにより、柔軟な加減速を遂行す
る。
に、本発明に従ってロボット駆動経路制御方法は、毎サ
ンプリング時間毎に、線形加減速速度命令に対する柔軟
な加減速速度命令の比を、予め記憶装置（例：ＲＯＭ）
に貯蔵し、ロボットの駆動時に、毎サンプリング時間毎
に線形加減速速度命令を算出して、その値に前記ＲＯＭ
に貯蔵された比を乗算した速度命令を、ロボットのサー
ボモータに印加することにより、柔軟な加減速を遂行す
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図５は、本発明の１実施例に適用される
ロボットシステムの概略的なブロック図であり、図６
は、位置制御装置のブロック図である。
細に説明する。図５は、本発明の１実施例に適用される
ロボットシステムの概略的なブロック図であり、図６
は、位置制御装置のブロック図である。
【００１７】図５乃至図６において、主制御器１はロボ
ットの全体動作を制御し、個人用コンピューター３は、
使用者がロボットの作動命令をプログラムにて作成する
と同時に、後述するＲＯＭ２に記憶されている、ロボッ
ト制御プログラムをセイブするか、又は、バックアップ
し、タミナル５は使用者がロボットの作動命令を、プロ
グラムにて作成するタミナル５であり、ティーチングペ
ンダント４は、ロボットが移動すべき地点（又は位置）
を、望む位置に教示し、その教示点を数字に変換し、Ｒ
ＯＭ２は前記個人用コンピュータ３、或いは、タミナル
５において使用者の作動命令を、制御プログラムにて作
成されたものを貯蔵する。
ットの全体動作を制御し、個人用コンピューター３は、
使用者がロボットの作動命令をプログラムにて作成する
と同時に、後述するＲＯＭ２に記憶されている、ロボッ
ト制御プログラムをセイブするか、又は、バックアップ
し、タミナル５は使用者がロボットの作動命令を、プロ
グラムにて作成するタミナル５であり、ティーチングペ
ンダント４は、ロボットが移動すべき地点（又は位置）
を、望む位置に教示し、その教示点を数字に変換し、Ｒ
ＯＭ２は前記個人用コンピュータ３、或いは、タミナル
５において使用者の作動命令を、制御プログラムにて作
成されたものを貯蔵する。
【００１８】更に、位置制御装置６は、主制御器１が前
記ＲＯＭ２に貯蔵された、ロボットの制御プログラムに
従って出力する、速度命令によりロボット（具体的に
は、エンド−イペクタ−）の位置を制御する。
記ＲＯＭ２に貯蔵された、ロボットの制御プログラムに
従って出力する、速度命令によりロボット（具体的に
は、エンド−イペクタ−）の位置を制御する。
【００１９】前記位置制御装置６は、図６に詳細に図示
したところのように、主制御器１よりのロボット位置制
御信号を受けると同時に、モータＳＭの位置補償信号を
出力し、その出力信号は位置制御器１３より、速度制御
命令にて変換され出力される。
したところのように、主制御器１よりのロボット位置制
御信号を受けると同時に、モータＳＭの位置補償信号を
出力し、その出力信号は位置制御器１３より、速度制御
命令にて変換され出力される。
【００２０】前記位置制御器１３の出力信号は、第２合
算器１４よりモータＳＭの現在速度信号を、フィードバ
ックされて、これらの信号と合算してサーボドライバー
１５に出力し、該サーボドライバー１５はモータＳＭを
駆動する。
算器１４よりモータＳＭの現在速度信号を、フィードバ
ックされて、これらの信号と合算してサーボドライバー
１５に出力し、該サーボドライバー１５はモータＳＭを
駆動する。
【００２１】本発明においては、主制御器１により毎サ
ンプリング循環毎の速度命令ｆｏ（ｋ）を計算するため
に必要な、演算回数を減少させるために、次のような方
法で速度命令を生成する。
ンプリング循環毎の速度命令ｆｏ（ｋ）を計算するため
に必要な、演算回数を減少させるために、次のような方
法で速度命令を生成する。
【００２２】即ち、例えば、サンプリング時間Ｔｓが１
ｍｓｅｃであり、最大速度Ｖｍａｘが０．０５ｒａｄ／
ｍｓｅｃ．加減速時間Ｔａが５ｍｓｅｃ、移動すべき距
離Ｄが０．５ｒａｄである場合、先ずこれを具現するこ
とができる図７に図示したところのような、線形加減速
速度波形を求め、これを次のような方法で求める。即
ち、ロボットの駆動経路に対する、全体速度命令持続時
間Ｔｅが、Ｔｅ＝Ｄ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ＝０．５／０．０
５＋５＝１５ｍｓｅｃであるので、毎サンプリング時間
毎の必要速度は、 Ｖ（１）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（２）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（３）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（４）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（５）＝Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝
Ｖ（１０）＝０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝５×Ｖ（１）
＝Ｖｍａｘ Ｖ（１１）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（１２）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（１３）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（１４）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（１５）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃとなり、 毎サンプリング時間毎の必要移動量は、 Ｌ（１）＝０．０１／２ｒａｄ＝０．００５ｒａｄ＝１
×Ｌ（１） Ｌ（２）＝（０．０１＋０．０２）／２ｒａｄ＝０．０
１５ｒａｄ＝３×Ｌ（１） Ｌ（３）＝（０．０２＋０．０３）／２ｒａｄ＝０．０
２５ｒａｄ＝５×Ｌ（１） Ｌ（４）＝（０．０３＋０．０４）／２ｒａｄ＝０．０
３５ｒａｄ＝７×Ｌ（１） Ｌ（５）＝（０．０４＋０．０５）／２ｒａｄ＝０．０
４５ｒａｄ＝９×Ｌ（１） Ｌ（６）＝Ｌ（７）＝Ｌ（８）＝Ｌ（９）＝Ｌ（１０）
＝０．０５ｒａｄ＝１０×Ｌ（１） Ｌ（１１）＝（０．０４＋０．０５）／２ｒａｄ＝０．
０４５ｒａｄ＝９×Ｌ（１） Ｌ（１２）＝（０．０３＋０．０４）／２ｒａｄ＝０．
０３５ｒａｄ＝７×Ｌ（１） Ｌ（１３）＝（０．０２＋０．０３）／２ｒａｄ＝０．
０２５ｒａｄ＝５×Ｌ（１） Ｌ（１４）＝（０．０１＋０．０２）／２ｒａｄ＝０．
０１５ｒａｄ＝３×Ｌ（１） Ｌ（１５）＝（０．０１／２ｒａｄ＝０．００５ｒａｄ
＝１×Ｌ（１） になる。
ｍｓｅｃであり、最大速度Ｖｍａｘが０．０５ｒａｄ／
ｍｓｅｃ．加減速時間Ｔａが５ｍｓｅｃ、移動すべき距
離Ｄが０．５ｒａｄである場合、先ずこれを具現するこ
とができる図７に図示したところのような、線形加減速
速度波形を求め、これを次のような方法で求める。即
ち、ロボットの駆動経路に対する、全体速度命令持続時
間Ｔｅが、Ｔｅ＝Ｄ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ＝０．５／０．０
５＋５＝１５ｍｓｅｃであるので、毎サンプリング時間
毎の必要速度は、 Ｖ（１）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（２）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（３）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（４）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（５）＝Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝
Ｖ（１０）＝０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝５×Ｖ（１）
＝Ｖｍａｘ Ｖ（１１）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（１２）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（１３）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（１４）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（１５）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃとなり、 毎サンプリング時間毎の必要移動量は、 Ｌ（１）＝０．０１／２ｒａｄ＝０．００５ｒａｄ＝１
×Ｌ（１） Ｌ（２）＝（０．０１＋０．０２）／２ｒａｄ＝０．０
１５ｒａｄ＝３×Ｌ（１） Ｌ（３）＝（０．０２＋０．０３）／２ｒａｄ＝０．０
２５ｒａｄ＝５×Ｌ（１） Ｌ（４）＝（０．０３＋０．０４）／２ｒａｄ＝０．０
３５ｒａｄ＝７×Ｌ（１） Ｌ（５）＝（０．０４＋０．０５）／２ｒａｄ＝０．０
４５ｒａｄ＝９×Ｌ（１） Ｌ（６）＝Ｌ（７）＝Ｌ（８）＝Ｌ（９）＝Ｌ（１０）
＝０．０５ｒａｄ＝１０×Ｌ（１） Ｌ（１１）＝（０．０４＋０．０５）／２ｒａｄ＝０．
０４５ｒａｄ＝９×Ｌ（１） Ｌ（１２）＝（０．０３＋０．０４）／２ｒａｄ＝０．
０３５ｒａｄ＝７×Ｌ（１） Ｌ（１３）＝（０．０２＋０．０３）／２ｒａｄ＝０．
０２５ｒａｄ＝５×Ｌ（１） Ｌ（１４）＝（０．０１＋０．０２）／２ｒａｄ＝０．
０１５ｒａｄ＝３×Ｌ（１） Ｌ（１５）＝（０．０１／２ｒａｄ＝０．００５ｒａｄ
＝１×Ｌ（１） になる。
【００２３】以後、図８に図示したところのように、加
速区間（減速区間にも同様である）において次のように
柔軟な加減速、速度グラフを定める。加減速区間が奇数
個のサンプリング回数になっている場合、柔軟な加減速
速度グラフと線形加減速速度グラフが交叉する、点
（Ｍ）を中心に点対称になるようにする。一番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ１，二番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ２，三番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ３、四番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ４と成す時、Ｈ１
＝Ｈ４＝０．０８，Ｈ２＝Ｈ３＝０．０１になるように
して、図９に図示したところのように、斜線等を描いた
部分、Ｗ１，Ｗ２の面積が同一になる。
速区間（減速区間にも同様である）において次のように
柔軟な加減速、速度グラフを定める。加減速区間が奇数
個のサンプリング回数になっている場合、柔軟な加減速
速度グラフと線形加減速速度グラフが交叉する、点
（Ｍ）を中心に点対称になるようにする。一番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ１，二番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ２，三番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ３、四番目サンプ
リング時点において、２グラフの差Ｈ４と成す時、Ｈ１
＝Ｈ４＝０．０８，Ｈ２＝Ｈ３＝０．０１になるように
して、図９に図示したところのように、斜線等を描いた
部分、Ｗ１，Ｗ２の面積が同一になる。
【００２４】このようにすれば、図９に図示したところ
のように斜線等を描いた部分Ｗ１，Ｗ２の面積が同一に
なるため、本発明の柔軟な加減速の速度命令により、ロ
ボットが移動される距離は、図７に図示したところのよ
うな、線形加減速の速度命令と、同一であるところのこ
とを知ることができる。
のように斜線等を描いた部分Ｗ１，Ｗ２の面積が同一に
なるため、本発明の柔軟な加減速の速度命令により、ロ
ボットが移動される距離は、図７に図示したところのよ
うな、線形加減速の速度命令と、同一であるところのこ
とを知ることができる。
【００２５】実際、前記のような柔軟な加減速の速度命
令を生成するためには、加減速時間において、毎サンプ
リング時間毎に線形加減速の速度命令に対する、柔軟な
加減速の速度命令比率を、予め記憶装置（一般的にＲＯ
Ｍを使用する）に記憶して、線形加減速速度命令を生成
した後、この生成された速度命令値に、前記記憶装置に
記憶された比率値を乗算して、この乗算された値にて速
度命令を生成する。
令を生成するためには、加減速時間において、毎サンプ
リング時間毎に線形加減速の速度命令に対する、柔軟な
加減速の速度命令比率を、予め記憶装置（一般的にＲＯ
Ｍを使用する）に記憶して、線形加減速速度命令を生成
した後、この生成された速度命令値に、前記記憶装置に
記憶された比率値を乗算して、この乗算された値にて速
度命令を生成する。
【００２６】前記、記憶装置に貯蔵された比率値は、ｒ
ｌ＝０．２，ｒ２＝０．５，ｒ３＝１．２５，ｒ４＝
１．１６，ｒ５＝１であるので、サンプリング時間Ｔｓ
＝１ｍｓｅｃ、最大速度Ｖｍａｘ＝０．０５ｒａｄ／ｍ
ｓｅｃ．
ｌ＝０．２，ｒ２＝０．５，ｒ３＝１．２５，ｒ４＝
１．１６，ｒ５＝１であるので、サンプリング時間Ｔｓ
＝１ｍｓｅｃ、最大速度Ｖｍａｘ＝０．０５ｒａｄ／ｍ
ｓｅｃ．
【００２７】加減速時間Ｔｓ＝５ｍｓｅｃ，移動すべき
距離Ｄ＝０．５ｒａｄを満足することができる柔軟な加
減速の速度命令にて線形加減速の速度命令を算出した
後、次のように予め貯蔵された比率値を乗算すればよ
い。
距離Ｄ＝０．５ｒａｄを満足することができる柔軟な加
減速の速度命令にて線形加減速の速度命令を算出した
後、次のように予め貯蔵された比率値を乗算すればよ
い。
【００２８】毎サンプリング時間毎の必要速度は、 Ｖ（１）＝０．２×０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０
２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（２）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．１
０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（３）＝１．２５×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
３７ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（４）＝１．１６×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０４６４ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（５）＝Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝
Ｖ（１０）＝１×０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝Ｖｍａｘ Ｖ（１１）＝１．１６×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０４６ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１２）＝０．２５×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０３７ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１３）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０１０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１４）＝０．２×０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
００２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１５）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃである。
２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（２）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．１
０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（３）＝１．２５×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
３７ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（４）＝１．１６×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０４６４ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（５）＝Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝
Ｖ（１０）＝１×０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝Ｖｍａｘ Ｖ（１１）＝１．１６×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０４６ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１２）＝０．２５×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０３７ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１３）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０１０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１４）＝０．２×０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
００２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１５）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃである。
【００２９】他の実施例にては、若し、サンプリング時
間Ｔｓ＝／ｍｓｅｃ，最大速度Ｖｍａｘ＝０．０６ｒａ
ｄ／ｍｓｅｃ，加減速時間Ｔａ＝６ｍｓｅｃ，移動すべ
き距離Ｄ＝０．６６ｒａｄとすれば、これを具現するこ
とができる図10に図示したところのような線形加減速形
態の速度波形は次のように与えられる。
間Ｔｓ＝／ｍｓｅｃ，最大速度Ｖｍａｘ＝０．０６ｒａ
ｄ／ｍｓｅｃ，加減速時間Ｔａ＝６ｍｓｅｃ，移動すべ
き距離Ｄ＝０．６６ｒａｄとすれば、これを具現するこ
とができる図10に図示したところのような線形加減速形
態の速度波形は次のように与えられる。
【００３０】全体速度命令持続時間Ｔａ＝Ｄ／Ｖｍａｘ
＋Ｔａ＝０．６６／０．０６＋６＝１７ｍｓｅｃである
ので、毎サンプリング時間毎の必要速度は、 Ｖ（１）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（２）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（３）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（４）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（５）＝０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝５×Ｖ（１） Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝Ｖ（１１）
＝０．０６ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝６×Ｖ（１）＝Ｖｍａｘ Ｖ（１２）＝０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝５×Ｖ（１） Ｖ（１３）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（１４）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（１５）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（１６）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（１７）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃ
＋Ｔａ＝０．６６／０．０６＋６＝１７ｍｓｅｃである
ので、毎サンプリング時間毎の必要速度は、 Ｖ（１）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（２）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（３）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（４）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（５）＝０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝５×Ｖ（１） Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝Ｖ（１１）
＝０．０６ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝６×Ｖ（１）＝Ｖｍａｘ Ｖ（１２）＝０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝５×Ｖ（１） Ｖ（１３）＝０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝４×Ｖ（１） Ｖ（１４）＝０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝３×Ｖ（１） Ｖ（１５）＝０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝２×Ｖ（１） Ｖ（１６）＝０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝１×Ｖ（１） Ｖ（１７）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃ
【００３１】図１１に図示したところのように、柔軟な
加減速速度グラフを次のように求める。加減速区間が偶
数個のサンプリング回数にて成されている場合、加速が
終わる始点（減速が開始される時点）を除いたそのサン
プリング回数の中間時点を柔軟な加減速速度グラフと、
線形加減速速度グラフが交叉する点Ｍに置いて、柔軟な
加減速速度グラフと、線形加減速速度グラフが作る図形
が、点Ｍを中心に点対称になるべく成す。
加減速速度グラフを次のように求める。加減速区間が偶
数個のサンプリング回数にて成されている場合、加速が
終わる始点（減速が開始される時点）を除いたそのサン
プリング回数の中間時点を柔軟な加減速速度グラフと、
線形加減速速度グラフが交叉する点Ｍに置いて、柔軟な
加減速速度グラフと、線形加減速速度グラフが作る図形
が、点Ｍを中心に点対称になるべく成す。
【００３２】即ち、図１１において、Ｈ１＝Ｈ４，Ｈ３
＝Ｈ２になるように成す。
＝Ｈ２になるように成す。
【００３３】ここで、加減速区間において、サンプリン
グ回数は、更に多くすることもできるし、少なくするこ
ともできるが、多くするほど速度は柔軟に変化するよう
になる。
グ回数は、更に多くすることもできるし、少なくするこ
ともできるが、多くするほど速度は柔軟に変化するよう
になる。
【００３４】このようにすれば、図１２に図示したとこ
ろのように、斜線等を描いた部分Ｗ３，Ｗ４の面積が同
一になるため、本発明の柔軟な加減速速度命令により、
ロボットが移動される距離は、図１０に図示したところ
のような、線形加減速速度命令と同一であるとのことを
知ることができる。
ろのように、斜線等を描いた部分Ｗ３，Ｗ４の面積が同
一になるため、本発明の柔軟な加減速速度命令により、
ロボットが移動される距離は、図１０に図示したところ
のような、線形加減速速度命令と同一であるとのことを
知ることができる。
【００３５】この時、第１実施例と同様に、線形加減速
速度令に対する柔軟な加減速速度命令の比率を、予め記
憶装置に貯蔵して、線形加減速速度令を算出した後、こ
の速度命令値に前記比率値を乗算して、速度命令を算出
する。
速度令に対する柔軟な加減速速度命令の比率を、予め記
憶装置に貯蔵して、線形加減速速度令を算出した後、こ
の速度命令値に前記比率値を乗算して、速度命令を算出
する。
【００３６】ここにおいて、速度命令は加減速時間が、
同じ線形加減速速度命令を利用しても良いし、又、加減
速時間が他の速度命令を利用しても良いのは勿論であ
る。（図８乃至図１４参照）
同じ線形加減速速度命令を利用しても良いし、又、加減
速時間が他の速度命令を利用しても良いのは勿論であ
る。（図８乃至図１４参照）
【００３７】前記記憶装置に貯蔵された比率値は、ｒ１
＝０．２，ｒ２＝０．２，ｒ３＝１，ｒ４＝１．２５，
ｒ５＝１．１６，ｒ６＝１であるので、サンプリング時
間Ｔｓ−１ｍｓｅｃ，最大速度Ｖｍａｘ＝０．０６ｒａ
ｄ／ｍｓｅｃ、加減速時間Ｔａ＝６ｍｓｅｃ，移動すべ
き距離Ｄ＝０．６６ｒａｄを満足させることができる、
柔軟な加減速速度命令は、線形加減速速度命令を得た
後、次のように求める。 毎サンプリング時間毎の必要
速度は、 Ｖ（１）＝０．２×０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０
０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（２）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０
１０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（３）＝１×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０３ｒ
ａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（４）＝１．２５×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（５）＝１．１６×０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０５８ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝Ｖ（１０）
＝Ｖ（１１）＝１×０．０６ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝Ｖｍａ
ｘ Ｖ（１２）＝１．１６×０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０５８ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１３）＝１．２５×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１４）＝１×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０３
ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１５）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０１０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１６）＝０．２×０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
００２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１７）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃになる。
＝０．２，ｒ２＝０．２，ｒ３＝１，ｒ４＝１．２５，
ｒ５＝１．１６，ｒ６＝１であるので、サンプリング時
間Ｔｓ−１ｍｓｅｃ，最大速度Ｖｍａｘ＝０．０６ｒａ
ｄ／ｍｓｅｃ、加減速時間Ｔａ＝６ｍｓｅｃ，移動すべ
き距離Ｄ＝０．６６ｒａｄを満足させることができる、
柔軟な加減速速度命令は、線形加減速速度命令を得た
後、次のように求める。 毎サンプリング時間毎の必要
速度は、 Ｖ（１）＝０．２×０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０
０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（２）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０
１０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（３）＝１×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０３ｒ
ａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（４）＝１．２５×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（５）＝１．１６×０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０５８ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（６）＝Ｖ（７）＝Ｖ（８）＝Ｖ（９）＝Ｖ（１０）
＝Ｖ（１１）＝１×０．０６ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝Ｖｍａ
ｘ Ｖ（１２）＝１．１６×０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０５８ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１３）＝１．２５×０．０４ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝
０．０５ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１４）＝１×０．０３ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．０３
ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１５）＝０．５×０．０２ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
０１０ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１６）＝０．２×０．０１ｒａｄ／ｍｓｅｃ＝０．
００２ｒａｄ／ｍｓｅｃ Ｖ（１７）＝０．００ｒａｄ／ｍｓｅｃになる。
【００３８】以上、説明したロボットの駆動経路制御方
法を整理すれば、次の通りである。サンプリング時間Ｔ
ｓ、最大速度Ｖｍａｘ，加減速時間Ｔａ，移動すべき距
離Ｄが与えられれば、先ず、これに対応される線形加減
速速度波形を図１３に図示したところのように求める。
法を整理すれば、次の通りである。サンプリング時間Ｔ
ｓ、最大速度Ｖｍａｘ，加減速時間Ｔａ，移動すべき距
離Ｄが与えられれば、先ず、これに対応される線形加減
速速度波形を図１３に図示したところのように求める。
【００３９】 この時、全体速度命令持続時間Ｔｅ＝Ｄ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ 循環速度命令Ｖｏｉ（ｋ）＝（ＶｍａｘＴｓ／Ｔａ）・ｋ，（Ｋ＜Ｔａ／Ｔｓ） Ｖｍａｘ，（Ｔａ／Ｔｓ＜ｋ＜Ｄ／Ｖｍａｘ） Ｖｍａｘ−（Ｖｍａｘ・Ｔｓ／Ｔａ）・（ｋ−Ｄ／Ｖｍａｘ）， （Ｄ／Ｖｍａｘ＜ｋＤ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ／Ｔｓ）
【００４０】以後、図１４に図示したところのように、
柔軟の加減速速度波形を生成する。即ち、図１４に図示
したところのように、加減速区間において、その区間に
該当される比率値が、予め記憶装置に貯蔵されているの
で、この貯蔵された比率値を、次のように乗算して得る
ようになるのである。
柔軟の加減速速度波形を生成する。即ち、図１４に図示
したところのように、加減速区間において、その区間に
該当される比率値が、予め記憶装置に貯蔵されているの
で、この貯蔵された比率値を、次のように乗算して得る
ようになるのである。
【００４１】Ｖｏ2 （Ｋ）＝ｒ（Ｋ）・Ｖｏｌ（Ｋ），
（Ｄ／Ｖｍａｘ＜ｋ＜Ｄ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ／Ｔｓ） Ｖｏ2 （Ｋ）＝ｒ（Ｋ−Ｄ／Ｖｍａｘ）・Ｖｏｌ
（Ｋ），（Ｄ／Ｖｍａｘ＜Ｋ＜Ｄ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ／Ｔ
ｓ） 以上において説明したところのように、本発明の実施例
においては、加減速時間が同一な線形加減速速度命令を
基準として説明したが、加減速時間が異なる線形加減速
速度命令に対しても、同様に適用が可能なることは勿論
である。
（Ｄ／Ｖｍａｘ＜ｋ＜Ｄ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ／Ｔｓ） Ｖｏ2 （Ｋ）＝ｒ（Ｋ−Ｄ／Ｖｍａｘ）・Ｖｏｌ
（Ｋ），（Ｄ／Ｖｍａｘ＜Ｋ＜Ｄ／Ｖｍａｘ＋Ｔａ／Ｔ
ｓ） 以上において説明したところのように、本発明の実施例
においては、加減速時間が同一な線形加減速速度命令を
基準として説明したが、加減速時間が異なる線形加減速
速度命令に対しても、同様に適用が可能なることは勿論
である。
【００４２】
【発明の効果】このように、本発明のロボットの駆動経
路制御方法によれば、ロボットの駆動経路を柔軟にする
速度命令を発生するので、ロボットの胴体に加えられる
衝撃を防止し、機器の損傷を防止するのは勿論、速度命
令発生時間を大幅短縮させる等の大いなる効果があるの
である。
路制御方法によれば、ロボットの駆動経路を柔軟にする
速度命令を発生するので、ロボットの胴体に加えられる
衝撃を防止し、機器の損傷を防止するのは勿論、速度命
令発生時間を大幅短縮させる等の大いなる効果があるの
である。
【図１】急加減速する時の速度及び加速度を示す波形図
である。
である。
【図２】線形加減速する時の速度及び加速度を示す波形
図である。
図である。
【図３】従来の柔軟に加減速する時の、速度及び加減速
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【図４】位置制御装置を柔軟に加減速する従来装置の構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図５】本発明の１実施例に適用されるロボットシステ
ムの概略的なブロック図である。
ムの概略的なブロック図である。
【図６】位置制御装置のブロック図である。
【図７】本発明に従ってサンプリング区間にて分けられ
た線形加減速する速度の波形図である。
た線形加減速する速度の波形図である。
【図８】本発明により算出された加速区間における、柔
軟な加速度を有する速度の波形図である。
軟な加速度を有する速度の波形図である。
【図９】本発明により算出された加速区間における速度
と、線形加減速速度との関係グラフである。
と、線形加減速速度との関係グラフである。
【図１０】本発明に従って他の実施例に利用されるサン
プリング区間にて分けられた線形加減速速度の波形図で
ある。
プリング区間にて分けられた線形加減速速度の波形図で
ある。
【図１１】本発明の他の実施例により生成された、加速
区間における柔軟な加減速速度と、線形加減速速度との
差を示す波形図である。
区間における柔軟な加減速速度と、線形加減速速度との
差を示す波形図である。
【図１２】本発明の他の実施例により算出された、加速
区間における速度の線形加減速の速度との関係グラフで
ある。
区間における速度の線形加減速の速度との関係グラフで
ある。
【図１３】本発明に利用される線形加減速速度波形を示
すグラフである。
すグラフである。
【図１４】本発明による柔軟な加減速の速度波形を示す
グラフである。
グラフである。
１ 主制御器 ２ ＲＯＭ ３ パスナルコンピュータ ４ ティーチングペンダント ５ タミナル ６ 位置制御装置 １２ 第１合算器 １３ 位置制御器 １４ 第２合算器 １５ サーボドライバー １６ 積分器
Claims (6)
- 【請求項１】 軸に位置制御器及びサーボモータを設
け、主制御器において、前記位置制御器に速度命令を印
加することにより、ロボットを駆動する駆動経路制御方
法において、 所定の時間毎に速度命令に対する、柔軟な加減速速度命
令の比を算出して、その比を記憶装置に予め貯蔵し、前
記ロボットの駆動時、所定の時間毎に線形加減速速度命
令を算出し、その速度命令に前記記憶装置に記憶された
比を乗算して、速度命令を算出することを特徴とする、
ロボットの駆動経路制御方法。 - 【請求項２】 前記所定の時間はサンプリング時間であ
ることを特徴とする、請求項１記載のロボットの駆動経
路制御方法。 - 【請求項３】 前記柔軟な加減速速度命令のグラフは、
前記線形加減速速度命令のグラフと、前記柔軟な速度命
令のグラフが交叉する点を中心に、点対称関係にあるこ
とを特徴とする、請求項１記載のロボットの駆動経路制
御方法。 - 【請求項４】 軸に位置制御器及びサーボモータを設
け、主制御器において、前記位置制御器に速度命令を印
加することにより、ロボットを駆動する制御方法におい
て、 所定の時間毎に、線形加速速度命令に対する、柔軟な加
速速度命令の第１の比と、線形減速速度命令に対する柔
軟な減速速度命令の第２の比を算出して、その比を記憶
装置に予め貯蔵し、前記ロボットの駆動時所定の時間毎
に、線形加速速度命令を算出し、その速度命令に、前記
第１の比を乗算して、加速速度命令を算出し、所定の時
間毎に、線形減速速度命令を算出し、その速度命令に前
記第２の比を乗算して、減速速度命令を算出することを
特徴とする、ロボットの駆動経路制御方法。 - 【請求項５】 前記所定の時間は、サンプリング時間で
あることを特徴とする、請求項４記載のロボットの駆動
経路制御方法。 - 【請求項６】 前記線形加速度と、前記線形減速度は相
互異なることを特徴とする、請求項４記載のロボットの
駆動経路制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920017062A KR0160998B1 (ko) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 로보트의 구동경로 계획방법 |
| KR199217062 | 1992-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06214630A true JPH06214630A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=19339794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5233546A Pending JPH06214630A (ja) | 1992-09-18 | 1993-09-20 | ロボットの駆動経路制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5373439A (ja) |
| JP (1) | JPH06214630A (ja) |
| KR (1) | KR0160998B1 (ja) |
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| US5911125A (en) * | 1995-08-23 | 1999-06-08 | Fanuc, Ltd. | CNC acceleration-deceleration control apparatus and method |
| JPH1069310A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボットの軌道生成装置 |
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