JPS6057407A - ロボツトコントロ−ラ - Google Patents
ロボツトコントロ−ラInfo
- Publication number
- JPS6057407A JPS6057407A JP16357683A JP16357683A JPS6057407A JP S6057407 A JPS6057407 A JP S6057407A JP 16357683 A JP16357683 A JP 16357683A JP 16357683 A JP16357683 A JP 16357683A JP S6057407 A JPS6057407 A JP S6057407A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- acceleration
- deceleration
- curves
- curve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (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】
本発明は組豆用ロボットコントローラに関する。
本発明の目的４０ボツトの寿命に悪影響を与えることな
く加減速時間を短縮し、ロボットのスピードアップを図
ることにある。
く加減速時間を短縮し、ロボットのスピードアップを図
ることにある。
ロボットのスピードアップを図るために、アームを軽く
したり、軸受構造を堅牢にしたり、または加減速曲線を
工夫したりすることは一般によく行なわれていることで
あるが、従来のロボットコントローラはただ一つの加減
速曲線しか持たなかったため、アームの姿勢にかかわら
ず移動距離が決まると一義的に移動時間も決まってしま
っていた。すなわちアームが最大限に伸びた状態ではロ
ボットの受ける衝撃が大きくなって寿命に悪影響を与え
、逆にアームが縮んだ状態では慣性が小さくなって負荷
的に余裕があるにもかかわらずスピードがおさえられる
という欠点があった。
したり、軸受構造を堅牢にしたり、または加減速曲線を
工夫したりすることは一般によく行なわれていることで
あるが、従来のロボットコントローラはただ一つの加減
速曲線しか持たなかったため、アームの姿勢にかかわら
ず移動距離が決まると一義的に移動時間も決まってしま
っていた。すなわちアームが最大限に伸びた状態ではロ
ボットの受ける衝撃が大きくなって寿命に悪影響を与え
、逆にアームが縮んだ状態では慣性が小さくなって負荷
的に余裕があるにもかかわらずスピードがおさえられる
という欠点があった。
本発明はかかる欠点を除去したもので、以下−実施例に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
第１図の１はいわゆる水平多関節型と呼ばれるロボット
で、２のモータが回転するとモータ２を中心に第１アー
ム３が揺動し、４のモータが回転するとモータ４全中尼
・に第２アーノ・５が」：４動する。
で、２のモータが回転するとモータ２を中心に第１アー
ム３が揺動し、４のモータが回転するとモータ４全中尼
・に第２アーノ・５が」：４動する。
第１アーム３と第２アーム５とはＤＤＡ演算等によって
駆動量が違っても、同時に動き出し、同時に動き終るよ
うに２ＩｌＩＩ同時制御される。
駆動量が違っても、同時に動き出し、同時に動き終るよ
うに２ＩｌＩＩ同時制御される。
第２図はロボットを真上から見た図で第２アーム５の動
作範囲を示している。この動作範囲を６゜７．８の３つ
のエリアに分割する。
作範囲を示している。この動作範囲を６゜７．８の３つ
のエリアに分割する。
一方コントローラには第６図匹示すように加速度の異な
る加速曲線１４，１５゜１６と減速曲線１７＠１８．１
９がそれぞれメモリ１２．１５に記憶されている。
る加速曲線１４，１５゜１６と減速曲線１７＠１８．１
９がそれぞれメモリ１２．１５に記憶されている。
アームの駆動に際して駆動指令９が発生すると現在のア
ーム検出手段１０によって第２アームの位置が現在６，
７．Ｂのどのエリアにあるかを検出し７、それぞれ加速
曲線１４，１５．１６を選択する。また駆動後のアーム
姿勢検出手段１１によって駆動後の第２アームの位置が
６．７．８のどのエリアにあるかを予想してそれぞれ減
速曲線１７．１８．１９を選択し、加減速曲線生成手段
２０によって先に選択したＩＪＯＩ速曲線と合せて加減
速曲線２１を生成する。
ーム検出手段１０によって第２アームの位置が現在６，
７．Ｂのどのエリアにあるかを検出し７、それぞれ加速
曲線１４，１５．１６を選択する。また駆動後のアーム
姿勢検出手段１１によって駆動後の第２アームの位置が
６．７．８のどのエリアにあるかを予想してそれぞれ減
速曲線１７．１８．１９を選択し、加減速曲線生成手段
２０によって先に選択したＩＪＯＩ速曲線と合せて加減
速曲線２１を生成する。
コントローラは７ＪＩ＋減速曲線２１にのっとって駆動
パルスを出力うる。
パルスを出力うる。
これをさらに具体的な例によって説明する。
第４図のＰｌからＰ２−＼ロボットアームが駆動される
ものとすると、アーム先端がＰｌにちるとき第２アーム
の位置はエリア７にあり、慣性モーメントが中位である
ので加速曲線も加速度が中位の１５を選択し、駆動後ア
ーム先端がＰ２へ行ったとき第２アームの位置はエリア
８にあって慣性モーメントが大きくなることが予想され
るので、減速曲線は加速度の小さい１９を選択する。
ものとすると、アーム先端がＰｌにちるとき第２アーム
の位置はエリア７にあり、慣性モーメントが中位である
ので加速曲線も加速度が中位の１５を選択し、駆動後ア
ーム先端がＰ２へ行ったとき第２アームの位置はエリア
８にあって慣性モーメントが大きくなることが予想され
るので、減速曲線は加速度の小さい１９を選択する。
以上の説明によって明らかなように、本発明では慣性モ
ーメントが小さいと加速度の大きい加減速を行い、慣性
モーメントが大きいと加速度の小さい加減速を行うので
ロボットアームに不要な衝撃を与えずに加減速時間を短
縮することができる。
ーメントが小さいと加速度の大きい加減速を行い、慣性
モーメントが大きいと加速度の小さい加減速を行うので
ロボットアームに不要な衝撃を与えずに加減速時間を短
縮することができる。
ところで同時に２軸駆動のロボットでは第１アームと第
２アームの駆ＩＪＪｂ１ｔの比によって第５図に示すと
とく各軸の駆動パルス周波数が違う。ここでａは第１ア
ームの、駆動パルス数、ｂ！”Ｉｔ第２アームの駆動パ
ルス数でちる。
２アームの駆ＩＪＪｂ１ｔの比によって第５図に示すと
とく各軸の駆動パルス周波数が違う。ここでａは第１ア
ームの、駆動パルス数、ｂ！”Ｉｔ第２アームの駆動パ
ルス数でちる。
第５図の例では（］）と（２）とで第２アームの受ける
衝撃力はほぼ同じでを〕るが、第１アームの受ける衝撃
力は（２］の方が圧倒的に小さい。従ってもし第２アー
ムの駆動に余裕があれば（２）の」ろ合はもつと加速度
全土げても艮いということになる。
衝撃力はほぼ同じでを〕るが、第１アームの受ける衝撃
力は（２］の方が圧倒的に小さい。従ってもし第２アー
ムの駆動に余裕があれば（２）の」ろ合はもつと加速度
全土げても艮いということになる。
以上をかんがみ、第６図は第５図をさらに改良したもの
で、アームの駆動指令２２が発生すると駆動前のアーム
姿勢検出手段２３．駆動後のアーム姿勢検出手段２４に
よってそれぞれ加速曲線２５．２６．２７および減速曲
線２８，２９．５０のうちから一つを選択することｒｉ
第６図と同様であるが、同時に駆動斌比較手段３１によ
って第１アームの駆！ＩｄＩｍａと第２アームの駆動量
すとの比ａ／ｌ）を計算し、大小判断３２はその結果の
太きさを判断して一定値以下ならば先に選択した加速曲
線、減速曲線上さらに１ランクまたは２ランク加速度の
大きい曲線に変更して加減曲＠３３を生成する。
で、アームの駆動指令２２が発生すると駆動前のアーム
姿勢検出手段２３．駆動後のアーム姿勢検出手段２４に
よってそれぞれ加速曲線２５．２６．２７および減速曲
線２８，２９．５０のうちから一つを選択することｒｉ
第６図と同様であるが、同時に駆動斌比較手段３１によ
って第１アームの駆！ＩｄＩｍａと第２アームの駆動量
すとの比ａ／ｌ）を計算し、大小判断３２はその結果の
太きさを判断して一定値以下ならば先に選択した加速曲
線、減速曲線上さらに１ランクまたは２ランク加速度の
大きい曲線に変更して加減曲＠３３を生成する。
これを具体的な例に基ついて説明する。
第７図はロボットアームがＰ３からＰ４へ駆動されるさ
まを示しているが、駆動前の駆動後の第２アームの位置
は第４図の）９ＩＩと同じであるので加速曲線２６と減
速曲線３０がいったん選択される。
まを示しているが、駆動前の駆動後の第２アームの位置
は第４図の）９ＩＩと同じであるので加速曲線２６と減
速曲線３０がいったん選択される。
同時にａ／ｂ を９１痒しその結果が１／２以下なら加
速、減速曲線を１ランク加速度の大きいものに変更し、
１／４以下なら２ランク変更する。この」凸金は、１／
４ （ａ／ｂ （１／２ であるので１ランクあがり加
速曲線は２５、減速曲線は２９となる。
速、減速曲線を１ランク加速度の大きいものに変更し、
１／４以下なら２ランク変更する。この」凸金は、１／
４ （ａ／ｂ （１／２ であるので１ランクあがり加
速曲線は２５、減速曲線は２９となる。
ここでａ／ｂ値の比較に用いた基準値１／２や１／４は
加速、減速曲線の形状や各ランクでの加速度の違いによ
って最適値が設定される。
加速、減速曲線の形状や各ランクでの加速度の違いによ
って最適値が設定される。
なお、第７図では同時制御軸が第１アームと第２アーム
の２軸であったが、アームの上Ｔ軸や手首水平回転軸等
が付加され、同時３軸、同時４軸駆動となった場合は、
アームの姿勢変化による負荷変動の影響を最も大きくう
ける第１アームの駆動パルス数をａとし、第２アームお
よび上下軸。
の２軸であったが、アームの上Ｔ軸や手首水平回転軸等
が付加され、同時３軸、同時４軸駆動となった場合は、
アームの姿勢変化による負荷変動の影響を最も大きくう
ける第１アームの駆動パルス数をａとし、第２アームお
よび上下軸。
手首水平回転軸のうち駆動パルス数がその時最も多い軸
のパルス数をｂとして演算を行なえば良い。
のパルス数をｂとして演算を行なえば良い。
以上、水平多関節ロボットをＩＺＱに説明したが、本発
明は垂直多関節ロボット、円筒座標ロボットにもそのま
ま１商用できる。
明は垂直多関節ロボット、円筒座標ロボットにもそのま
ま１商用できる。
第１図は水平多関節ロボットを示す図である。
第２図は水平多１刈節ロボットを真上から（也で第２ア
ームの動作範囲を示した図である。第６図は本発明の一
実施例を示す図であり、第４図はロボットアームの動作
の一例を示す図である。第５図は第１．第２アームの各
軸分配パルス列を示した図であり、第６図は本発明の一
実施例を示す図であり、第７図はロボットアーム動作の
一１ｔｉＪを示す図である。 １・・・・・・水平多関節ロボット ２・・・・・・第１アーム揺動モータ ５・・・・・・第１アーム ４・・・・第２アーム揺動モータ ５・・・・・・第２アーム ／１，７．８・・・・・・第２アームのエリア？９２２
・・・・・・Ｌ′イ乙勤指令 １０．２３・・・・・・現在のアーム姿勢検出手段１１
．２４・・・・・・駆動後のアーム姿勢検出手段１２．
１３・・・・・・メモリ １４．１５，１６，２５，２６．２７・・・・・・加速
曲線１７．１８．１９．２８，２９．３０ ・＝−・減
速曲線２０・・・・・・加減速曲線生成手段 ２１．２３・・・・・・加減速曲線 ６１・・・・・・ａ／ｂ計算手段 ５２・・・・・・ａ／Ｄ大小判定手段 以 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人弁理士最上 務 青斗図 矛１了−ム 予２’Ｆ−，ＩＡ ｃ％） （Ｌｉ−ｔ ｂ 才５ オフ１閏 矛１了−ム 會ｚ７−ム （２） ＾＜＜ｂ 図 手続補正書（自発） ｗ４．、５）） 、、 ｉｏ 己２゜ １、事件の表示 昭和５８年特許願第１６５５７６号 ２ 発明の名称 ロボットコントａ−ラ ３、補正をする者 事件との関係 出願人 東児都Ｗ［宿区西１／ｒ宿２丁目４番１号（２３６）株
式会社 諏 訪 精 工 舎代表取締役 中 村 恒
也 ４代理人 〒１０４ 東京都中央区にζ橋２−Ｊ’１４６番２１号
株式会社 版部セイコー内 最上特許事務所６、補正の
対象 明細臀 手 続 ｉｔ’ 正 τ１１（１研、）１、 唱＃′ｌ
情求の範囲全別紙のＵ］」（補正する。 ２、 明約目１）６頁３行目 「加減１１１１．１１！５３ 、ｌとあ２）を、「加７
４１逗４１１１１糾５３」に補正する。 ｓ、ｏｎ ４ｕ＋ ｖ４８１１ｓ行目 「２１．２３」とあるを、「２１，３３Ｊに補正する。 隻 −ｔ ’ｌ”Ｆ ｉｒＦ ｉｔ＾」にの範囲 ＋１１ 加速！１，１の曜なる加速曲ｍおよび減速曲線
を杓ｌタイβ１記干、傍するための制憶装置直と、駆虫
１１前の了−７−姿勢および！ｌηφメ１後の予４４了
−ム姿勢を検出するおのおの一つを選択し、て加減速曲
＃を生成する手段とをイ１１、生成された前Ｐ加減速曲
線にのっとってアーｂ ｆ、ｃ） ｌ［べＩＩＩハする
ことを特徴とするロボットコントローラ。 （２１同１１．￥Ｆに、四ＱＩ〕！されると！！数個の
駆！ＩＩｌ軸のうちアームの姿勲労゛化によるｖＩ荷変
動の影響を最も大きく蟹・ける輔の駆動パルス数とそれ
以外の軸の駆動バルヌ勃との比を計豹−する手段ケ有し
７、この計算結果が一足値り、下ｌらけＦｉｔ配了−五
姿勢によってズベ択した加速、ン＾ム、速曲線をより加
速電の大きいものに選択し面すことを４−ｓ ｒ＋Ｘと
するロボットコントローラ。
ームの動作範囲を示した図である。第６図は本発明の一
実施例を示す図であり、第４図はロボットアームの動作
の一例を示す図である。第５図は第１．第２アームの各
軸分配パルス列を示した図であり、第６図は本発明の一
実施例を示す図であり、第７図はロボットアーム動作の
一１ｔｉＪを示す図である。 １・・・・・・水平多関節ロボット ２・・・・・・第１アーム揺動モータ ５・・・・・・第１アーム ４・・・・第２アーム揺動モータ ５・・・・・・第２アーム ／１，７．８・・・・・・第２アームのエリア？９２２
・・・・・・Ｌ′イ乙勤指令 １０．２３・・・・・・現在のアーム姿勢検出手段１１
．２４・・・・・・駆動後のアーム姿勢検出手段１２．
１３・・・・・・メモリ １４．１５，１６，２５，２６．２７・・・・・・加速
曲線１７．１８．１９．２８，２９．３０ ・＝−・減
速曲線２０・・・・・・加減速曲線生成手段 ２１．２３・・・・・・加減速曲線 ６１・・・・・・ａ／ｂ計算手段 ５２・・・・・・ａ／Ｄ大小判定手段 以 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人弁理士最上 務 青斗図 矛１了−ム 予２’Ｆ−，ＩＡ ｃ％） （Ｌｉ−ｔ ｂ 才５ オフ１閏 矛１了−ム 會ｚ７−ム （２） ＾＜＜ｂ 図 手続補正書（自発） ｗ４．、５）） 、、 ｉｏ 己２゜ １、事件の表示 昭和５８年特許願第１６５５７６号 ２ 発明の名称 ロボットコントａ−ラ ３、補正をする者 事件との関係 出願人 東児都Ｗ［宿区西１／ｒ宿２丁目４番１号（２３６）株
式会社 諏 訪 精 工 舎代表取締役 中 村 恒
也 ４代理人 〒１０４ 東京都中央区にζ橋２−Ｊ’１４６番２１号
株式会社 版部セイコー内 最上特許事務所６、補正の
対象 明細臀 手 続 ｉｔ’ 正 τ１１（１研、）１、 唱＃′ｌ
情求の範囲全別紙のＵ］」（補正する。 ２、 明約目１）６頁３行目 「加減１１１１．１１！５３ 、ｌとあ２）を、「加７
４１逗４１１１１糾５３」に補正する。 ｓ、ｏｎ ４ｕ＋ ｖ４８１１ｓ行目 「２１．２３」とあるを、「２１，３３Ｊに補正する。 隻 −ｔ ’ｌ”Ｆ ｉｒＦ ｉｔ＾」にの範囲 ＋１１ 加速！１，１の曜なる加速曲ｍおよび減速曲線
を杓ｌタイβ１記干、傍するための制憶装置直と、駆虫
１１前の了−７−姿勢および！ｌηφメ１後の予４４了
−ム姿勢を検出するおのおの一つを選択し、て加減速曲
＃を生成する手段とをイ１１、生成された前Ｐ加減速曲
線にのっとってアーｂ ｆ、ｃ） ｌ［べＩＩＩハする
ことを特徴とするロボットコントローラ。 （２１同１１．￥Ｆに、四ＱＩ〕！されると！！数個の
駆！ＩＩｌ軸のうちアームの姿勲労゛化によるｖＩ荷変
動の影響を最も大きく蟹・ける輔の駆動パルス数とそれ
以外の軸の駆動バルヌ勃との比を計豹−する手段ケ有し
７、この計算結果が一足値り、下ｌらけＦｉｔ配了−五
姿勢によってズベ択した加速、ン＾ム、速曲線をより加
速電の大きいものに選択し面すことを４−ｓ ｒ＋Ｘと
するロボットコントローラ。
Claims (2)
- （１）加速度の異なる加速曲線および減速曲線を複数個
記憶するための記憶装置と、駆動前のアーム姿勢および
駆動後の予想アーム姿勢を検出する手段と、前記検出結
果に基づいて前記記憶装置の複数の加速の加速曲線およ
び減速曲線のうちからおのおの一つを選択して加減速曲
線を生成する手段とを有し、生成された前記加減速曲線
にのっとってアームを駆動することを特徴とするロボッ
トコントローラ。 - （２）同時に駆動される複数個の駆動軸のうちアームの
姿勢変化による負荷変動の影響を最も大きく受ける軸の
駆動パルス数とそれ以外の軸の駆動パルス数との比な計
算する手段を有し、このｉ！ｉ算結果が一定値以下なら
ば前記アーム姿勢によって選択した加速、減速曲線に選
択し直すことを４９敬とするロボットコントローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163576A JPH0623929B2 (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ロボツトコントロ−ラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163576A JPH0623929B2 (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ロボツトコントロ−ラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057407A true JPS6057407A (ja) | 1985-04-03 |
| JPH0623929B2 JPH0623929B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15776531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58163576A Expired - Lifetime JPH0623929B2 (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ロボツトコントロ−ラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623929B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231406A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多関節ロボツトの位置決め制御装置 |
| JPS6261104A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-17 | Fanuc Ltd | 水平関節型ロボツトの加減速制御方式 |
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| JPH04314107A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-11-05 | Danfoss As | 作業装置の運動制御方法および装置 |
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| JP2004291132A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 把持装置およびこれを備える多関節ロボット |
| CN114872035A (zh) * | 2020-10-16 | 2022-08-09 | 深圳市华成工业控制股份有限公司 | 一种局部减速控制方法、运动速度的规划方法、运动路径的规划方法和数据更新方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856785A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | 株式会社三協精機製作所 | 工業用ロボツトの動作制御装置 |
| JPS58222307A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 関節型ロボツトの制御方法 |
-
1983
- 1983-09-06 JP JP58163576A patent/JPH0623929B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN114872035B (zh) * | 2020-10-16 | 2023-08-22 | 深圳市华成工业控制股份有限公司 | 运动速度和路径的规划方法及减速控制和数据更新的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623929B2 (ja) | 1994-03-30 |
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