JPS59201109A - ロボツトの制御方法 - Google Patents
ロボツトの制御方法Info
- Publication number
- JPS59201109A JPS59201109A JP7372683A JP7372683A JPS59201109A JP S59201109 A JPS59201109 A JP S59201109A JP 7372683 A JP7372683 A JP 7372683A JP 7372683 A JP7372683 A JP 7372683A JP S59201109 A JPS59201109 A JP S59201109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- robot
- target speed
- teaching
- deviation
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the program is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36471—Recording speed different from playback speed
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、直接教示によってロボットに作業を記憶せし
める制御方法に関するものである。
める制御方法に関するものである。
産業用ロボット技術の進歩によってその性能は著しく向
上したが、口ｒットに作業を教示するために多くの時間
と労力とを費している。この教示を容易にするため、ロ
ボットの手先に対して直接に、若しくはロボットの手先
に取付けたノールを介して、作業者が手の力を加えて作
業手順や作業位置を教示する方法（直接教示法）が提案
されている。
上したが、口ｒットに作業を教示するために多くの時間
と労力とを費している。この教示を容易にするため、ロ
ボットの手先に対して直接に、若しくはロボットの手先
に取付けたノールを介して、作業者が手の力を加えて作
業手順や作業位置を教示する方法（直接教示法）が提案
されている。
上記の直接教示法は教示の容易化の為に有益であるが、
欠配のような技術的問題が有る。即ち従来の制御方法は
ロボット手先に加えられた教示力に比例した速度偏差を
求め、この速度偏差全積分した値若しくは積分値から一
定値を減じた差を目標速度としていた為、教示力を取除
いたとき停止しなかったり、教示力を取除いたときの最
終の速度方向にずれを生じたジするという欠点が有る。
欠配のような技術的問題が有る。即ち従来の制御方法は
ロボット手先に加えられた教示力に比例した速度偏差を
求め、この速度偏差全積分した値若しくは積分値から一
定値を減じた差を目標速度としていた為、教示力を取除
いたとき停止しなかったり、教示力を取除いたときの最
終の速度方向にずれを生じたジするという欠点が有る。
本発明は上述の事慣に鑑みて為され、教示力を取除いた
時点で滑らかな速度減衰曲線が得られ、その上、教示力
を取除いたとき動作方向にずれを生じない、ロボットの
制御方法を提供することを目的とする。
時点で滑らかな速度減衰曲線が得られ、その上、教示力
を取除いたとき動作方向にずれを生じない、ロボットの
制御方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本願の第１の発明の方法は
、ロボットの７〜７２部に直接若しくは間接に与えられ
た教示の力を検出器によって検出し、この検出結果に基
づいてロボットのノ・ンド部分の空間内における速度偏
差を酎算し、上記の速度偏差と現在の速度との和に１以
下の正を定数を乗じて目標速度を定め、この目標速度か
らＯ＋ｔ”ットの対偶変位及び速度の内の少々くともい
ずれか一方を算出し、該算出結果に基づいてアクチュエ
ータを制御して対偶を駆動することを特徴とすめ。
、ロボットの７〜７２部に直接若しくは間接に与えられ
た教示の力を検出器によって検出し、この検出結果に基
づいてロボットのノ・ンド部分の空間内における速度偏
差を酎算し、上記の速度偏差と現在の速度との和に１以
下の正を定数を乗じて目標速度を定め、この目標速度か
らＯ＋ｔ”ットの対偶変位及び速度の内の少々くともい
ずれか一方を算出し、該算出結果に基づいてアクチュエ
ータを制御して対偶を駆動することを特徴とすめ。
また、本願の第２の発明の方法は、上記第１の発明と同
様にして速度偏差ｅ ＨＷ−すめとともに、現在の速度
に１以丁の正の定数を乗じ、その積と上記の速度偏差と
を加えて目標速度を疋め、この目標速度に基づいて第１
の発明と同様にして対偶を駆動すやことを特徴とする。
様にして速度偏差ｅ ＨＷ−すめとともに、現在の速度
に１以丁の正の定数を乗じ、その積と上記の速度偏差と
を加えて目標速度を疋め、この目標速度に基づいて第１
の発明と同様にして対偶を駆動すやことを特徴とする。
次に、本発明の実施例を第１図および第２図について説
明する。これらの図は第１の発明、第２の発明に共通で
あシ、第１図は本発明方法を実施すめ為に構成した制（
ホ）装置の１例のブロック図、第２図は本発明の方法に
よって制御するロボットの１例を模式的に描いた概要的
な斜視図である。
明する。これらの図は第１の発明、第２の発明に共通で
あシ、第１図は本発明方法を実施すめ為に構成した制（
ホ）装置の１例のブロック図、第２図は本発明の方法に
よって制御するロボットの１例を模式的に描いた概要的
な斜視図である。
第１図において、ＩＶｉ、ロデット制御ゾロセツザ、２
ａ〜２ｆばＤ／Ａ変換器、３ａ〜３ｆはサーボアンプで
ある。４ａ〜４ｆは第２図における対偶９ａ〜９ｆを駆
動するアクチュエータ、５ａ〜５ｆは上記のアクチュエ
ータにそれぞれ接続した速度検出器で、検出結果をサー
ボアン；ｙ’３ａ〜３ｆにそれぞれ帰還させる。
ａ〜２ｆばＤ／Ａ変換器、３ａ〜３ｆはサーボアンプで
ある。４ａ〜４ｆは第２図における対偶９ａ〜９ｆを駆
動するアクチュエータ、５ａ〜５ｆは上記のアクチュエ
ータにそれぞれ接続した速度検出器で、検出結果をサー
ボアン；ｙ’３ａ〜３ｆにそれぞれ帰還させる。
６はロボットのハンド部に加えられた力を検出する力セ
ンサ、７は検出された力をロボットのハンド若しくはツ
ールの軸まわシ、又は軸方向に分離出力する入力インタ
ーフェイスでアル。
ンサ、７は検出された力をロボットのハンド若しくはツ
ールの軸まわシ、又は軸方向に分離出力する入力インタ
ーフェイスでアル。
第２図の８はロボットハンドである。ｌＯは上記のハン
ドに加えられた力を検出する力検出装置で、第１図に示
した力検出器６に相当する機能を備えている。
ドに加えられた力を検出する力検出装置で、第１図に示
した力検出器６に相当する機能を備えている。
次に、第１図のように構成した制御装置を用いて第２図
に示した口〆ットを制御する１実施例を説明する。
に示した口〆ットを制御する１実施例を説明する。
第２図において、ハンド８に対して直接に、若しくは該
ハンド８に取付けたノール（図示せず）を介して間接に
、教示の力ｆＸ ｒ ｆｙ＋ ｆＺ 、あるいは教示の
力のモーメン） Ｍｘ 、 Ｍｙ 、 Ｍｚ を加え
ると、第２図に示した力検出器６によってその大きさが
取シこまれ、入力インターフェイス７を介してその力の
大きさがロボット匍ｊ御プロセッサ１に送られる。この
力ｆを ｆ ＝ （ｆｘ 、 ｆｙ、 ｆ、 、 Ｍｘ
、 Ｍｙ 、 Ｍｚ ） ・’−（１）とし、
このときのロボットの速度Ｖを Ｖ ”” （’ＶＸ ＊ Ｖｙ 、 Ｖｚ １ ωＸ
、ωｙ、ω、１．）・・・・・・（２）とする。
ハンド８に取付けたノール（図示せず）を介して間接に
、教示の力ｆＸ ｒ ｆｙ＋ ｆＺ 、あるいは教示の
力のモーメン） Ｍｘ 、 Ｍｙ 、 Ｍｚ を加え
ると、第２図に示した力検出器６によってその大きさが
取シこまれ、入力インターフェイス７を介してその力の
大きさがロボット匍ｊ御プロセッサ１に送られる。この
力ｆを ｆ ＝ （ｆｘ 、 ｆｙ、 ｆ、 、 Ｍｘ
、 Ｍｙ 、 Ｍｚ ） ・’−（１）とし、
このときのロボットの速度Ｖを Ｖ ”” （’ＶＸ ＊ Ｖｙ 、 Ｖｚ １ ωＸ
、ωｙ、ω、１．）・・・・・・（２）とする。
じ（ｈｘ、 ｂｙ、 ｈ、 方向への力、Ｍｘ、 Ｍ
ｙ、 Ｍ、Ｌは同じ（ｈｘ、 ｈｙ、 ｈ７ 軸まわ
りの回転モーメントである。
ｙ、 Ｍ、Ｌは同じ（ｈｘ、 ｈｙ、 ｈ７ 軸まわ
りの回転モーメントである。
前記の第１の発明の要旨を数式で示せばｖｔｒｉ：α（
ｖｔ ＋ ｋｔ ） −−−−−−＝−（３）と
なる。ここでＶ は現在の速度、ｖｔｒｉは次回の速度
指令値、ｋは力を速度に変換する係数、αは、０くα〈
１ ・・・・・・・・・（４）をみだす
定数である。
ｖｔ ＋ ｋｔ ） −−−−−−＝−（３）と
なる。ここでＶ は現在の速度、ｖｔｒｉは次回の速度
指令値、ｋは力を速度に変換する係数、αは、０くα〈
１ ・・・・・・・・・（４）をみだす
定数である。
また、前記の第２の発明は
ｖ ′ ＝ α′ｖｔ ＋ ｋ ｆ ・・
・・・・・（３′）ｔ＋１ ０（ｄ’＜：１ ・・−・・・・・・
・（４′）となる。１以下の正の定数α、α′を適正に
選ぶことにより、上記の第（３）式を用いても第（３′
）式を用いても実用上はぼ同様の効果が得られる。
・・・・・（３′）ｔ＋１ ０（ｄ’＜：１ ・・−・・・・・・
・（４′）となる。１以下の正の定数α、α′を適正に
選ぶことにより、上記の第（３）式を用いても第（３′
）式を用いても実用上はぼ同様の効果が得られる。
上記のような制御方法を用いた場合の結果を、第３図お
よび第４図について次に説明する。
よび第４図について次に説明する。
第３図に示すように一定の力がハンド部に加えられると
、（３）式に示したようにこの力に比例した速度偏差ｋ
ｆを生じる。（３′）式の場合も同様に速度偏差ｋｆを
生じる。
、（３）式に示したようにこの力に比例した速度偏差ｋ
ｆを生じる。（３′）式の場合も同様に速度偏差ｋｆを
生じる。
（３）式によれば、この速度偏差ｆに現在の速度Ｖ、を
加えたものに定数αを乗じた値が目標速度ｖ１＋１とな
る。
加えたものに定数αを乗じた値が目標速度ｖ１＋１とな
る。
また、（３′）式によれば、この速度偏差ｋｆと５現在
の速度Ｖ、に定数α′を乗じた値との和が目標速度ｖ／
ｌ＋１となる。これにより、第４図に示した曲線（イ）
のごとく、目標速度ｖｔ＋ｌ ＋又は”ｔ、＋１は成る
値に収束するような曲線を描き、一定の力が無くなると
曲線（ロ）の如く指数関数曲線を描いて減速する。
の速度Ｖ、に定数α′を乗じた値との和が目標速度ｖ／
ｌ＋１となる。これにより、第４図に示した曲線（イ）
のごとく、目標速度ｖｔ＋ｌ ＋又は”ｔ、＋１は成る
値に収束するような曲線を描き、一定の力が無くなると
曲線（ロ）の如く指数関数曲線を描いて減速する。
従って、（３）式若しくは（３′）式に基づいて制御を
行うと、一定の力が定常的に加えられても速度に上限値
を生じ、暴走の虞れが無い。また、上記一定の力が無く
なったとき、速度が指数関数的に減少するので２作業者
がロボットのハンドに直接力を加えてロボツ）・の教示
を行う場合に自然な動きとなる。
行うと、一定の力が定常的に加えられても速度に上限値
を生じ、暴走の虞れが無い。また、上記一定の力が無く
なったとき、速度が指数関数的に減少するので２作業者
がロボットのハンドに直接力を加えてロボツ）・の教示
を行う場合に自然な動きとなる。
産業用ロボットの作業条件によっては、ロボット速度の
減速状態を指数関数的な減速よりも早めたい場合もあめ
。このような場合は前記の目標速度に閾値を設けて収束
時間を短縮させ◇こともできる。上述した閾値制御は、
第１の発明においては次式のように表わされる。
減速状態を指数関数的な減速よりも早めたい場合もあめ
。このような場合は前記の目標速度に閾値を設けて収束
時間を短縮させ◇こともできる。上述した閾値制御は、
第１の発明においては次式のように表わされる。
ｌｖｔ＋、ｌ＜εのとき ｖｔ＋１＝０ ・・・・・
・・・・（５）また、第２の発明においては次式の如く
である。
・・・・（５）また、第２の発明においては次式の如く
である。
ｖ’ （ε のとき ｖｊ＋１’ ”” ・・・・
・・・・・（５′）ｔ＋１ 〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明のロビット制両方法によれ
ば、第１の発明も第２の発明も同様に、手の力を加えて
直接教示を行う制御方法においてロボット手先が暴走す
る虞れが無く、しかも教示力を取り除いたときに滑らか
な減速が行われ、最終の速度方向からのずれを生じる虞
れも無いという優れた実用的効果が得られる。
・・・・・（５′）ｔ＋１ 〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明のロビット制両方法によれ
ば、第１の発明も第２の発明も同様に、手の力を加えて
直接教示を行う制御方法においてロボット手先が暴走す
る虞れが無く、しかも教示力を取り除いたときに滑らか
な減速が行われ、最終の速度方向からのずれを生じる虞
れも無いという優れた実用的効果が得られる。
第１図は本発明のロボット制御方法を実施するために構
成した制御装置の１例のブロック図、第２図は本発明の
方法によって制御するロボットのｉ ｆｌｌ ｆ：模式
化して描いた概要的な斜視図、第３図および第４図は上
記実施例の効果を説明するための図表であな。 ８・・・ロボットハント’ｔ ９ａ〜９ｆ・・・０ボ
ツトの対偶、１０・・・力検出装置、θ１〜θ６・・・
ロボットの作動における回動角。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第１図 第２図
成した制御装置の１例のブロック図、第２図は本発明の
方法によって制御するロボットのｉ ｆｌｌ ｆ：模式
化して描いた概要的な斜視図、第３図および第４図は上
記実施例の効果を説明するための図表であな。 ８・・・ロボットハント’ｔ ９ａ〜９ｆ・・・０ボ
ツトの対偶、１０・・・力検出装置、θ１〜θ６・・・
ロボットの作動における回動角。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、 直接教示によってロボットに作業指令を記憶させ
る制御方法において、ロボットのハンド部分に与えられ
た教示の力を検出器によって検出し、この検出結果に基
づいてロボットのハンド部分の空間内における速度偏差
を言」鼻し、上記の速度偏差と現在の速度との和に１以
下の正の定数を乗じて目標速度を定め、この目標速度か
らロボットの対偶変位及び速度の内の少なくともいずれ
か一方を算出し、該算出結果に基づいてアクチュエータ
を制御して対偶を駆動することを特徴とするロボットの
制御方法。 ２、 前記の目標速度に一定の閾値を設け、閾値以下に
なったとき強制的に目標速度を零とすめことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のロボットの制御方法。 ３、 直接教示によってロボットに作業指令を記憶きせ
る制御方法において、ロボットのハンド部分に与えられ
た教示の力を検出器によって検出し、この検出結果に基
づいてロボットのハンド部分の空間内における速度偏差
を引算すめとともに、現在の速度に１以下の正の定数を
乗じ、その積と上記の速度偏差とを加えて目標速度を定
め、この目標速度からロバ？ットの対偶変位及び速度の
内の少なくともいずれか一方を算ト唄、該算出結果に基
づいてアクチュエータを制御して対偶を駆動することを
特徴とする口？ットの制御方法。 ４、 前記の目標速度に一定の閾値を設け、閾値以下に
なったとき強制的に目標速度を岑とすることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項に記載のロアＪ＜′ットの制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073726A JP2650889B2 (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 関節形ロボットの教示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073726A JP2650889B2 (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 関節形ロボットの教示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201109A true JPS59201109A (ja) | 1984-11-14 |
| JP2650889B2 JP2650889B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=13526516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58073726A Expired - Lifetime JP2650889B2 (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 関節形ロボットの教示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650889B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61243514A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Nissan Motor Co Ltd | ロボツトの制御装置 |
| JPS61264408A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Fujitsu Ltd | 物体移動装置の教示制御方式 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5185106A (en) * | 1974-08-14 | 1976-07-26 | Plasser Bahnbaumasch Franz | Cheenkinchosochio jusuruhosensagyokikaiyokonbeyacheen |
| JPS53123787A (en) * | 1977-04-05 | 1978-10-28 | Toyota Motor Corp | Travelling speed correction instruction for a method and its apparatus multiaxial direction moving body and memory regenerating |
| JPS5547521A (en) * | 1978-09-22 | 1980-04-04 | Schlatter Ag | Operatinggdevice programming unit |
| JPS5714909A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and device for teaching playback-type robot |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP58073726A patent/JP2650889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5185106A (en) * | 1974-08-14 | 1976-07-26 | Plasser Bahnbaumasch Franz | Cheenkinchosochio jusuruhosensagyokikaiyokonbeyacheen |
| JPS53123787A (en) * | 1977-04-05 | 1978-10-28 | Toyota Motor Corp | Travelling speed correction instruction for a method and its apparatus multiaxial direction moving body and memory regenerating |
| JPS5547521A (en) * | 1978-09-22 | 1980-04-04 | Schlatter Ag | Operatinggdevice programming unit |
| JPS5714909A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and device for teaching playback-type robot |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61243514A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Nissan Motor Co Ltd | ロボツトの制御装置 |
| JPS61264408A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Fujitsu Ltd | 物体移動装置の教示制御方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2650889B2 (ja) | 1997-09-10 |
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