JPS60158355A - 角度変位値と角度変位の速度値とを検出する装置 - Google Patents
角度変位値と角度変位の速度値とを検出する装置Info
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- JPS60158355A JPS60158355A JP1398784A JP1398784A JPS60158355A JP S60158355 A JPS60158355 A JP S60158355A JP 1398784 A JP1398784 A JP 1398784A JP 1398784 A JP1398784 A JP 1398784A JP S60158355 A JPS60158355 A JP S60158355A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/16—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance
- G01D5/165—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance by relative movement of a point of contact or actuation and a resistive track
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/64—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
- G01P3/66—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using electric or magnetic means
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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】
（イ）技術分野
この発明は回転変位を検出するポテンシオメータ
りの出力から角度変位値と、角度変位の速度値との両方
を同時にデジタル量として簡単迅速に検出する装置に関
するものである。
を同時にデジタル量として簡単迅速に検出する装置に関
するものである。
（ロ）技術背景
一例としてロボットのマニプレータにおける位置きめ制
御では、通常回転機構の角度値を、ポテンシオメータ、
パルスエンコーダなどの回転数検出装置を用いて検出し
、角度値が目標の（偵となるように、モータへの電流値
を制御するサーボ制御方式が用いられ、今日ではサーボ
制御系にマイクロコンピュータを利用した、いわゆるソ
フトウェアサーボが主流どなりつつある。
御では、通常回転機構の角度値を、ポテンシオメータ、
パルスエンコーダなどの回転数検出装置を用いて検出し
、角度値が目標の（偵となるように、モータへの電流値
を制御するサーボ制御方式が用いられ、今日ではサーボ
制御系にマイクロコンピュータを利用した、いわゆるソ
フトウェアサーボが主流どなりつつある。
このソフトウェアサーボではデジタル値として読み込ん
だ角度データと、あらかじめ与えられている目標値とか
らモータへ出力する電流値を次の計算式 ％式％ 但し ａ・・・モータへ出力する電流値ｅ・・・角度目
標値−現在角度 δ・・・角度変化速度 に＋ 、Ｋ２・・・マニプレータ固有の係数でコンピュ
ータを用い計算する。
だ角度データと、あらかじめ与えられている目標値とか
らモータへ出力する電流値を次の計算式 ％式％ 但し ａ・・・モータへ出力する電流値ｅ・・・角度目
標値−現在角度 δ・・・角度変化速度 に＋ 、Ｋ２・・・マニプレータ固有の係数でコンピュ
ータを用い計算する。
従来、角度変化速度はある一定の時間間隔をあけてとり
こまれた角度データの差で代用するか、もしくはタコジ
ェネレータを付加し、速度値を直接とりこむかの方法に
より得ている。
こまれた角度データの差で代用するか、もしくはタコジ
ェネレータを付加し、速度値を直接とりこむかの方法に
より得ている。
角度データの差で速度データを得る場合、調度変化速度
δを直接読み取るのでないため、計算を行なう必要があ
り、余分の時間がかかるが、滑らかな回転制御を行なう
ためにはサーボモータを作動させる電流値ａは可及的短
時間に決定することが望ましく、例えば多関節マニプレ
ータの各関節のサーボ制御を１台のマイクロコンピュー
タで行なう場合などでは特に計算時間の短縮化が要望さ
れる。
δを直接読み取るのでないため、計算を行なう必要があ
り、余分の時間がかかるが、滑らかな回転制御を行なう
ためにはサーボモータを作動させる電流値ａは可及的短
時間に決定することが望ましく、例えば多関節マニプレ
ータの各関節のサーボ制御を１台のマイクロコンピュー
タで行なう場合などでは特に計算時間の短縮化が要望さ
れる。
しかしモータに関節角度検出装置と共にタコジェネレー
タのような速度検出装置を取り付けるのは、マニプレー
タの機構が複雑となり自重も増大する不都合が生じる。
タのような速度検出装置を取り付けるのは、マニプレー
タの機構が複雑となり自重も増大する不都合が生じる。
（ハ）発明の開示
この発明では上記のような欠点を電子的処理により簡単
にｗ？、潤したもので、その実施例を以下添付図面につ
いて説明する。
にｗ？、潤したもので、その実施例を以下添付図面につ
いて説明する。
回転部に取り付けられ、回転角を検出するポテンシオメ
ータＰの出力電圧を増幅器Ａで増幅し、その出力電圧を
二つのサンプルホールド回路ＳＨ＋ ５ＳＨ２の入力と
し、上記サンプルホールド回路Ｓ Ｈ＋はアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路ＡＤ＋を経て、
レジスタ回路ＲＥ＋に接続し、サンプルホールド回路Ｓ
Ｈ２はその出力と、サンプルホールド回路ＳＨ＋の出力
とを差動増幅器ＤＡに入力し、同増幅器の出力をアナロ
グ、デジタル変換回路ＡＤ２に入力し、その出力をレジ
スタ回路ＲＥ２に接続する。
ータＰの出力電圧を増幅器Ａで増幅し、その出力電圧を
二つのサンプルホールド回路ＳＨ＋ ５ＳＨ２の入力と
し、上記サンプルホールド回路Ｓ Ｈ＋はアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路ＡＤ＋を経て、
レジスタ回路ＲＥ＋に接続し、サンプルホールド回路Ｓ
Ｈ２はその出力と、サンプルホールド回路ＳＨ＋の出力
とを差動増幅器ＤＡに入力し、同増幅器の出力をアナロ
グ、デジタル変換回路ＡＤ２に入力し、その出力をレジ
スタ回路ＲＥ２に接続する。
上記のサンプルホールド回路ＳＨＩ、ＳＨ２、ＡＤ変換
回路△Ｄ＋、ＡＤ２およびレジスタ回路ＲＥ＋ 、ＲＥ
２はＴＴＬ素子［Ｌ、タイマ素子［ｉ等で構成された信
号発生ロジック回路ＳＬから発生される信号を伝達する
起動信号回路ｓｈ、 、 ｓｈ２、ＡＤ変換回路ＡＤ＋
、ＡＤ２を作動させるＡＤ始動信号回路ａｄおよびレ
ジスタ回路ＲＥ＋ 、ＲＥａの始動信号回路ｒｅからの
信号により、第２図のタイミングチャートに示すように
作動される。
回路△Ｄ＋、ＡＤ２およびレジスタ回路ＲＥ＋ 、ＲＥ
２はＴＴＬ素子［Ｌ、タイマ素子［ｉ等で構成された信
号発生ロジック回路ＳＬから発生される信号を伝達する
起動信号回路ｓｈ、 、 ｓｈ２、ＡＤ変換回路ＡＤ＋
、ＡＤ２を作動させるＡＤ始動信号回路ａｄおよびレ
ジスタ回路ＲＥ＋ 、ＲＥａの始動信号回路ｒｅからの
信号により、第２図のタイミングチャートに示すように
作動される。
先づロジック回路Ｓ’ Ｌから時間ｔ１に起動信号回路
Ｓｈ２からの信号２により、サンプルホールド回路ＳＨ
２は、回転しているポテンシオメータＰの出力信号Ｐ１
のｔｌ時における角度データ２ａが保持される。続いて
八［時間後に起動信号回路ｓｈ、からサンプルホールド
回路Ｓ Ｈ＋に信号１が送られ、［１＋Δを時の角度デ
ータ１ａがサンプルホールド回路Ｓ ｔｌ ＋に保持さ
れる。
Ｓｈ２からの信号２により、サンプルホールド回路ＳＨ
２は、回転しているポテンシオメータＰの出力信号Ｐ１
のｔｌ時における角度データ２ａが保持される。続いて
八［時間後に起動信号回路ｓｈ、からサンプルホールド
回路Ｓ Ｈ＋に信号１が送られ、［１＋Δを時の角度デ
ータ１ａがサンプルホールド回路Ｓ ｔｌ ＋に保持さ
れる。
ＡＤ変換回路Ａ Ｄ ＋にはサンプルホールド回路Ｓ
Ｈ＋の出力が、またＡ Ｄ ２にはサンプルホールド回
路ＳＨ，とＳＨ＋の差を差動増幅器ＤＡで増幅した出力
がそれぞれ入力される。
Ｈ＋の出力が、またＡ Ｄ ２にはサンプルホールド回
路ＳＨ，とＳＨ＋の差を差動増幅器ＤＡで増幅した出力
がそれぞれ入力される。
次にＡＤ変換回路ＡＤ＋ 、ＡＤ２に始動信号回路ａｄ
から信号３が送られ、ＡＤ変換回路Ａ Ｄ ＋では現在
（１＋＋八ｔ）の角度データが、またＡＤ２では速度デ
ータがそれぞれ、デジタル信号６に変換され、その出力
が始動信号回路ｒｅからの信号４によりレジスタ回路Ｒ
Ｅ＋ 、ＲＥ２に保持され、これが図示していないコン
ピュータに入力されてロボットの関節制御データとして
使用される。
から信号３が送られ、ＡＤ変換回路Ａ Ｄ ＋では現在
（１＋＋八ｔ）の角度データが、またＡＤ２では速度デ
ータがそれぞれ、デジタル信号６に変換され、その出力
が始動信号回路ｒｅからの信号４によりレジスタ回路Ｒ
Ｅ＋ 、ＲＥ２に保持され、これが図示していないコン
ピュータに入力されてロボットの関節制御データとして
使用される。
尚、ＡＤ変換回路からは通常第２図に示すように変換中
を示すスデータス信号５が得られるので、これを利用し
て信号発生ロジック回路ＳＬを起動させる。また時間Δ
ｔは汎用のタイマ素子を用い任意の時間に設定すること
ができる。
を示すスデータス信号５が得られるので、これを利用し
て信号発生ロジック回路ＳＬを起動させる。また時間Δ
ｔは汎用のタイマ素子を用い任意の時間に設定すること
ができる。
以上のようにしてこの発明によれば、例えばロボットの
マニプレート関節に取り付Ｃプだポテンシオメータによ
って、マイクロコンピュータの角度値読み取りボートに
現在の関節角爪を出力すると共に、速度データを別のポ
ートに出力することができる。従って、マイクロコンビ
コータは速度値を２度の角度読み取りと、両読み取り角
度から速度を計算する繁雑さから解放され、またマニプ
レータ関節に別の速痕読み取りセンサを取り付ける必要
もなくなり、ソフトウェアサーボにおける計算量を減少
し、サーボ信号を短時間間隔でコンピュータに入力する
ことが可能となる。
マニプレート関節に取り付Ｃプだポテンシオメータによ
って、マイクロコンピュータの角度値読み取りボートに
現在の関節角爪を出力すると共に、速度データを別のポ
ートに出力することができる。従って、マイクロコンビ
コータは速度値を２度の角度読み取りと、両読み取り角
度から速度を計算する繁雑さから解放され、またマニプ
レータ関節に別の速痕読み取りセンサを取り付ける必要
もなくなり、ソフトウェアサーボにおける計算量を減少
し、サーボ信号を短時間間隔でコンピュータに入力する
ことが可能となる。
以上実施例Ｉまロボットのマニプレータ関節を対象に説
明したが、多脚移動機械、位置決め工作機、土木機械そ
の他各種機械の回転部分制御用として利用することがで
きる。
明したが、多脚移動機械、位置決め工作機、土木機械そ
の他各種機械の回転部分制御用として利用することがで
きる。
第１図は本発明装置のブロック図、第２図は各部の作動
順序を示すタイムチャート図である。 Ｐ・・・ポテンシオメータ ＳＨｌ、ＳＨ２・・・サンプルホールド回路ＤＡ・・・
差動増幅器 △ＤＩ、ＡＤ２・・・ＡＤ変換回路 Ｓ Ｌ・・・信号発生ロジック回路 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 和 １） 昭 第１図
順序を示すタイムチャート図である。 Ｐ・・・ポテンシオメータ ＳＨｌ、ＳＨ２・・・サンプルホールド回路ＤＡ・・・
差動増幅器 △ＤＩ、ＡＤ２・・・ＡＤ変換回路 Ｓ Ｌ・・・信号発生ロジック回路 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 和 １） 昭 第１図
Claims (1)
- 回転変位をポテンシオメータ−の電位変化により検出し
、このデータを二つのサンプルホールド回路に僅小な時
間差を持たせて保持し、差動増幅器により両データの差
を取った電圧値と、差を取らない一方のサンプルホール
ド回路の出力を別々のアナログ、デジタル変換回路によ
り処理することを特徴とする角度変位値と角度変位の速
度値とを検出する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1398784A JPS60158355A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 角度変位値と角度変位の速度値とを検出する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1398784A JPS60158355A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 角度変位値と角度変位の速度値とを検出する装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60158355A true JPS60158355A (ja) | 1985-08-19 |
Family
ID=11848575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1398784A Pending JPS60158355A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 角度変位値と角度変位の速度値とを検出する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60158355A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075143A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Yokogawa Electric Corp | 位置検出装置及び位置決め装置 |
-
1984
- 1984-01-27 JP JP1398784A patent/JPS60158355A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075143A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Yokogawa Electric Corp | 位置検出装置及び位置決め装置 |
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