JPH082725Y2 - Robot degeneration device - Google Patents
Robot degeneration deviceInfo
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- JPH082725Y2 JPH082725Y2 JP1988015234U JP1523488U JPH082725Y2 JP H082725 Y2 JPH082725 Y2 JP H082725Y2 JP 1988015234 U JP1988015234 U JP 1988015234U JP 1523488 U JP1523488 U JP 1523488U JP H082725 Y2 JPH082725 Y2 JP H082725Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ロボットのサーボ系の制御装置に適用され
る機能縮退装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a functional degeneracy device applied to a controller of a robot servo system.
〈従来の技術〉 第2図に、ロボットのサーボ系の従来例を示す(参考
文献、Dobouesky,S.On the Adaptive Control of Robot
ic Manipulators:The discrete time case,Proc.1981 J
oint Auto Cont. Conf.)。<Prior Art> FIG. 2 shows a conventional example of a servo system of a robot (reference document, Dobouesky, S. On the Adaptive Control of Robot).
ic Manipulators: The discrete time case, Proc.1981 J
oint Auto Cont. Conf.).
第2図に示すサーボ系は、ロボットの姿勢変化による
非線形性と未知の負荷による非線形性とがロボットに及
ぼす悪影響を、制御系の位置ゲインKpと速度フィードバ
ックゲインKvとをオンラインで調節することにより、補
償しようとするものである。そのためサーボ系には参照
モデル装置102と適応制御機構103とが設けられている。The servo system shown in FIG. 2 online adjusts the position gain K p and velocity feedback gain K v of the control system for the adverse effects on the robot caused by the non-linearity due to the change in posture of the robot and the non-linearity due to an unknown load. By doing so, it is intended to compensate. Therefore, the servo system is provided with a reference model device 102 and an adaptive control mechanism 103.
第2図において、100はサーボ系の入力設定器で時系
列の指令r(t)を出力する。101はロボット及び駆動
装置である。In FIG. 2, reference numeral 100 denotes a servo system input setter which outputs a time series command r (t). 101 is a robot and a driving device.
102はサーボ系の特性パラメータで規定される運動方程
式に基づく望ましいサーボ系の参照モデル装置である。
「サーボ系の特性パラメータ」とは参照モデルが理想的
なサーボ系の運動を表現するパラメータであり、具体的
にはここでは、自然周波数ωnと減衰係数ζで表現し、
サーボ系の特性が次式になるように設定する。Reference numeral 102 is a reference model device of a desirable servo system based on a motion equation defined by characteristic parameters of the servo system.
The "servo system characteristic parameter" is a parameter that represents the motion of the servo system in which the reference model is ideal. Specifically, here, it is represented by the natural frequency ω n and the damping coefficient ζ,
Set so that the characteristics of the servo system are as follows.
+2ζωn+▲ω2 n▼y=▲ω2 n▼r(t) 参照モデル装置102はこの運動方程式に基づき、入力
設定器100からの指令r(t)に対し、理想的な位置y,
速度,加速度をモデルの応答として出力する。103
は適応制御機構であり、参照モデル装置102からと、
実システムと参照モデル装置102との誤差(=−
)と、ε(=y−x)とから、位置ゲインKp及び速度
フィードバックゲインKvを演算する。「適応制御機構」
とは、ロボットの広い動作領域と様々な負荷に対して、
一様に良好な性能を維持するために、ロボットの性能が
参照モデルに具現された望みの性能に極めて近く一致さ
せるようにゲインKp,Kvを調節する機構をいう。104は
位置ゲインKpの調節機構である。105は速度フィードバ
ックゲインKvの調節機構である。110は比較器であり、
r(t)−xを出力する。111は比較器であり、速度フ
ィードバックループを構成する。112は比較器であり、
(=−)を出力する。113は比較器であり、ε
(=y−x)を出力する。+ 2ζω n + ▲ ω 2 n ▼ y = ▲ ω 2 n ▼ r (t) Based on this equation of motion, the reference model device 102 responds to the command r (t) from the input setting device 100 with an ideal position y,
Velocity and acceleration are output as the model response. 103
Is an adaptive control mechanism, and from the reference model device 102,
Error between real system and reference model device 102 (=-
) And ε (= y−x), the position gain K p and the velocity feedback gain K v are calculated. "Adaptive control mechanism"
Is a wide range of motion of the robot and various loads,
In order to maintain uniformly good performance, it is a mechanism that adjusts the gains K p and K v so that the performance of the robot closely matches the desired performance embodied in the reference model. 104 is an adjusting mechanism of the position gain K p . 105 is a mechanism for adjusting the velocity feedback gain K v . 110 is a comparator,
Output r (t) -x. 111 is a comparator, which constitutes a velocity feedback loop. 112 is a comparator,
Output (=-). 113 is a comparator, and ε
(= Y−x) is output.
〈考案が解決しようとする課題〉 ところが、従来技術では、サーボ系の速度検出器(
の信号検出)が故障した場合、比較器112を介して誤差
を入力とする適応制御機構103やを入力とする調節
機構105は誤った信号を出力してしまう。このため、サ
ーボ系を良好に制御することができなかった。<Problems to be solved by the invention> However, in the conventional technology, the speed detector of the servo system (
Signal detection) fails, the adaptive control mechanism 103 that receives an error via the comparator 112 and the adjusting mechanism 105 that receives the error output an erroneous signal. Therefore, the servo system could not be controlled well.
本考案は、サーボ系の速度検出器の故障に対して、よ
り良好な性能に機能縮退することを可能とするロボット
の機能縮退装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a function degeneration device for a robot, which is capable of degrading the function with better performance in the case of a failure of a speed detector of a servo system.
〈課題を解決するための手段〉 そこで、本考案によるロボットの機能縮退装置は、第
1図に示すように、参照モデル装置102の出力すなわち
モデルの応答の速度信号を実システムの速度信号の
代りに利用する切換装置200と、この切換装置200に指令
を出す縮退指令器201とを具備する。<Means for Solving the Problem> Therefore, as shown in FIG. 1, the functional degeneration device for a robot according to the present invention substitutes the speed signal of the output of the reference model device 102, that is, the speed signal of the model, for the speed signal of the actual system. And a degeneration commander 201 that issues a command to the switching device 200.
〈作用〉 実システムの速度検出器が故障したとき、縮退指令器
201の指令に従って、切換装置200が参照モデル装置102
の速度信号を実システムの速度信号の代りに利用す
るよう作動する。<Operation> When the speed detector of the actual system fails, the degeneration commander
According to the instruction of 201, the switching device 200 causes the reference model device 102 to
Of the actual system is used instead of the speed signal of the actual system.
〈実施例〉 本考案の一実施例装置を第1図により説明する。<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第1図において、100〜105,110〜113の各部は第2図
の従来例と同じなので説明を省く。In FIG. 1, parts 100 to 105 and 110 to 113 are the same as those in the conventional example shown in FIG.
200は切換装置であり、後述する縮退指令器201から指
令βに応じて実システムの速度信号または参照モデル
装置102からのモデル応答の速度信号を選択して調節
機構105及び比較器112へ出力する。Reference numeral 200 denotes a switching device, which selects a speed signal of the actual system or a speed signal of a model response from the reference model device 102 according to a command β from a degeneration commander 201 described later and outputs it to the adjusting mechanism 105 and the comparator 112. .
201は縮退指令器であり、ロボット101の速度検出器
(すなわち実システムの速度検出器)が故障した時に人
間オペレータの指示または故障診断手段からの信号αに
よって起動され、切換装置200へ切換指令βを出力す
る。201 is a degeneration command device, which is activated by a human operator's instruction or a signal α from a failure diagnosis means when the speed detector of the robot 101 (that is, the speed detector of an actual system) fails, and a switching command β to the switching device 200. Is output.
なお、故障診断手段とは、ここではロボット101の速
度検出器の故障を診断するもので、特定しないが例えば
速度信号の下限値や位置信号xの合理性を判定する方
法等を採用する。The failure diagnosing means here is for diagnosing a failure of the speed detector of the robot 101, and for example, a method of determining the lower limit value of the speed signal or the rationality of the position signal x, etc., is adopted although it is not specified.
上記構成の機能縮退装置によれば、ロボット101の速
度検出器に故障があると、縮退指令器201が信号αによ
って起動されて切換装置200へ切換信号βを指令する。
すると、この指令βによって切換装置200が作動し、誤
信号となった速度の代わりにモデルの応答の速度信号
を調節機構105や比較器112へ出力する。従って、誤信
号に基づく制御より良好な制御がモデルの応答の速度
信号に基づいて行われる。According to the function degeneracy device having the above configuration, when the speed detector of the robot 101 has a failure, the degeneracy command device 201 is activated by the signal α and issues a switching signal β to the switching device 200.
Then, the switching device 200 is activated by this command β, and outputs the speed signal of the response of the model to the adjusting mechanism 105 and the comparator 112 instead of the speed which is an erroneous signal. Therefore, better control than erroneous signal based control is performed based on the velocity signal of the model response.
〈考案の効果〉 本考案によれば、ロボットの速度検出器の故障時に、
誤信号の速度信号を利用する代わりにモデルの応答の
速度信号を利用するため、ロボットのサーボ系の安定
動作を得ることができ。また、縮退指令器への信号αを
人間オペレータが指示することによって、サーボ系の安
定動作に人間の判断を生かすことができる。<Effect of the Invention> According to the present invention, when the speed detector of the robot fails,
Since the speed signal of the response of the model is used instead of the speed signal of the erroneous signal, the stable operation of the robot servo system can be obtained. Further, when a human operator gives an instruction to the signal α to the degeneration commander, human judgment can be utilized for stable operation of the servo system.
第1図は本考案の一実施例としてのサーボ系の機能縮退
装置の説明図、第2図は従来例の説明図である。 図面中、 100……入力設定器 101……ロボット及び駆動装置 102……参照モデル装置 103……適応制御機構 104……位置ゲイン調節機構 105……速度フィードバックゲイン調節機構 110,111,112,113……比較器 200……切換装置 201……縮退指令器FIG. 1 is an explanatory view of a function degenerating device of a servo system as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of a conventional example. In the drawing, 100 ... Input setting device 101 ... Robot and drive device 102 ... Reference model device 103 ... Adaptive control mechanism 104 ... Position gain adjustment mechanism 105 ... Velocity feedback gain adjustment mechanism 110, 111, 112, 113 ... Comparator 200 ... … Switching device 201… Degeneration commander
Claims (1)
偏差に対して位置ゲインを乗算する第1の調節機構と、
ロボットの速度信号に速度フィードバックゲインを乗算
する第2の調節機構と、前記偏差に前記位置ゲインを乗
算した乗算値から、前記速度信号から前記速度フィード
バックゲインを乗算した乗算値を減算した値を、ロボッ
トへの指令値として用いるサーボ系に、 ロボットのサーボ系の特性パラメータで規定される運動
方程式が設定されており、前記指令が入力されると、前
記ロボットのサーボ系が理想的に運動したときの、位
置,速度,加速度を示す理想位置信号,理想速度信号,
理想加速度信号を出力する参照モデル装置と、 ロボットの位置信号と理想位置信号を第1の比較器で比
較して得た第1の誤差と、ロボットの速度信号と理想速
度信号を第2の比較器で比較して得た第2の誤差と、理
想加速度信号とを基に、前記位置ゲイン及び前記速度フ
ィードバックゲインを調節する適応制御機構とを備えた
ロボットのサーボ系において、 速度検出器の故障時に、前記第2の調節機構及び前記第
2の比較器に入力されるロボットの速度信号の代わり
に、参照モデル装置から出力される前記理想速度信号に
切り換える切換装置と、 この切換装置を切換動作させる縮退指令器と、を備えた
ことを特徴とするロボットの機能縮退装置。1. A first adjusting mechanism for multiplying a position gain by a deviation between an input command and a position signal of a robot,
A second adjustment mechanism that multiplies the velocity signal of the robot by a velocity feedback gain, and a value obtained by subtracting a multiplication value obtained by multiplying the velocity signal by the velocity feedback gain from a multiplication value obtained by multiplying the deviation by the position gain. When the servo system used as a command value to the robot has a motion equation defined by the characteristic parameters of the robot's servo system, and when the command is input, the robot's servo system moves ideally. Ideal position signal, ideal velocity signal, which indicates the position, velocity, and acceleration of
A reference model device that outputs an ideal acceleration signal, a first error obtained by comparing the robot position signal and the ideal position signal with the first comparator, and a second comparison between the robot speed signal and the ideal speed signal. In a servo system of a robot equipped with an adaptive control mechanism that adjusts the position gain and the velocity feedback gain based on the ideal acceleration signal and a second error obtained by comparing the velocity detector Sometimes, a switching device for switching to the ideal speed signal output from the reference model device instead of the robot speed signal input to the second adjusting mechanism and the second comparator, and a switching operation of the switching device. And a degeneration commander for causing the function degeneration device of a robot.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988015234U JPH082725Y2 (en) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | Robot degeneration device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988015234U JPH082725Y2 (en) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | Robot degeneration device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01120202U JPH01120202U (en) | 1989-08-15 |
| JPH082725Y2 true JPH082725Y2 (en) | 1996-01-29 |
Family
ID=31227108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988015234U Expired - Lifetime JPH082725Y2 (en) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | Robot degeneration device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082725Y2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62212710A (en) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Agency Of Ind Science & Technol | Movement controller for mobile robot |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP1988015234U patent/JPH082725Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01120202U (en) | 1989-08-15 |
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