JPS628206A - Industrial robot control device - Google Patents
Industrial robot control deviceInfo
- Publication number
- JPS628206A JPS628206A JP60147516A JP14751685A JPS628206A JP S628206 A JPS628206 A JP S628206A JP 60147516 A JP60147516 A JP 60147516A JP 14751685 A JP14751685 A JP 14751685A JP S628206 A JPS628206 A JP S628206A
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- potentiometer
- joint
- origin
- value
- storage means
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- Pending
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- Control Of Position Or Direction (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は産業用ロボットの制御装置に関す・る。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a control device for an industrial robot.
従来の技術
産業用ロボットの関節の原点位置を定めるには種々の方
法がある。1つはロボット関節の原点近傍にリミットス
イッチを設け、リミットスイッチの動作後、ロボット関
節を駆動するモータに取付けられたインクリメンタルエ
ンコーダからゼロパルスを検知する方法がある。他の方
法は、アブソリュートエンコーダをロボット関節を駆動
するモータに取付け、ロボット関節の原点を定める方法
がある。BACKGROUND OF THE INVENTION There are various methods for determining the origin position of a joint of an industrial robot. One method is to provide a limit switch near the origin of the robot joint, and after the limit switch is activated, zero pulses are detected from an incremental encoder attached to a motor that drives the robot joint. Another method is to attach an absolute encoder to a motor that drives a robot joint to determine the origin of the robot joint.
発明が解決しようとする問題点
しかし、前者の場合、ロボット原点を変更する際、リミ
ットスイッチの取付位置を変え、正確に原点位置を定め
直す必要があり、その作業、操作は容易ではない。Problems to be Solved by the Invention However, in the former case, when changing the robot origin, it is necessary to change the mounting position of the limit switch and redefine the origin position accurately, which is not easy to do and operate.
また、後者の場合、アブソリュートエンコーダの分解能
が低く、かつ高価である等の欠点がある。Furthermore, in the latter case, there are drawbacks such as the absolute encoder having low resolution and being expensive.
本発明は、絶対位置を示す安価なポテンショメータと分
解能に優れたインクリメンタルエンコーダを用いてロボ
ット関節の原点を正確に定められる産業用ロボットの制
御装置を提供しようとするものである。The present invention aims to provide a control device for an industrial robot that can accurately determine the origin of a robot joint using an inexpensive potentiometer that indicates absolute position and an incremental encoder with excellent resolution.
問題点を解決するための手段
上記目的を達するため、本発明は、複数の腕を有するプ
ログラム可能なマニピュレータの関節に、関節角度に比
例した電圧出力を発生するポテンショメータを設け、前
記関節の駆動用モータ軸に、モータ軸1回転毎に基準信
号を出力するインクリメンタルエンコーダを設け、前記
関節の動作角度全域にわたり、前記インクリメンタルエ
ンコーダの基準信号に対応する前記ポテンショメータの
出力電圧値を番号を付して順次記憶させる記憶手段と、
前記関節のインクリメンタルエンコーダの基準信号に対
する前記ポテンショメータの出力電圧値をディジタル値
に変換するアナログ/ディジタル変換手段と、ディジタ
ル値に変換された前記ポテンショメータの出力電圧値と
前記記憶手段内の番号付出力電圧を順次比較し、近傍値
を検出する検出手段と、検出された近傍値の番号で、前
記関節の原点からのパルス数を、次式
%式%
Z:記憶手段内の1番目のポテンショメータの電圧値を
出力する腕の位置の原点からのパルス数、
Q:記憶手段内のゼロ番目のポテンショメータの電圧値
を出力する腕の位置の原点からのパルス数、
!=記憶手段内の番号付ボテンシ曹メータの出力電圧値
の番号、
P:インクリメンタルエンコーダ1回転の分解能パルス
数、
で演算処理することにより前記関節の原点を定める演算
処理手段とを具備してなるものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a programmable manipulator having a plurality of arms with potentiometers for generating a voltage output proportional to the joint angle at the joints, and for driving the joints. An incremental encoder that outputs a reference signal every rotation of the motor shaft is provided on the motor shaft, and the output voltage values of the potentiometer corresponding to the reference signal of the incremental encoder are sequentially numbered over the entire operating angle of the joint. A memory means for memorizing,
an analog/digital conversion means for converting the output voltage value of the potentiometer into a digital value with respect to a reference signal of the incremental encoder of the joint; and an output voltage value of the potentiometer converted into a digital value and a numbered output voltage in the storage means. A detection means that sequentially compares the values and detects the neighboring values, and the number of pulses from the origin of the joint is determined by the number of the detected neighboring values using the following formula % formula % Z: voltage of the first potentiometer in the storage means Number of pulses from the origin of the arm position that outputs the value, Q: Number of pulses from the origin of the arm position that outputs the voltage value of the zeroth potentiometer in the storage means, ! = the number of the output voltage value of the numbered potentiometer in the storage means, P: the resolution pulse number of one revolution of the incremental encoder, It is.
作 用
上記手段により、インクリメンタルエンコーダの基準信
号を出力する位置でモータを停止させ、関節に取付けら
れたボテンシシメータの電圧をあらかじめ記憶手段に番
号を付は順次記憶する。そして、関節の原点を定める際
、インクリメンタルエンコーダのゼロパルス信号検知後
、モータラ停止させ、ポテンショメータの出力電圧値と
記憶手段内にある番号付のポテンショメータの電圧値を
、はぼ等しい値が見つかるまで順番に比較し、はぼ等し
い値があれば、その番号を上式に入れて演算し、関節の
原点を定める。Operation: By the above means, the motor is stopped at the position where the reference signal of the incremental encoder is output, and the voltages of the potentiometers attached to the joints are sequentially stored in the storage means with numbers assigned in advance. When determining the origin of the joint, after detecting the zero pulse signal of the incremental encoder, the motor is stopped, and the output voltage value of the potentiometer and the voltage value of the numbered potentiometers in the storage means are sequentially changed until an approximately equal value is found. Compare them, and if there are approximately equal values, put that number into the above formula and calculate to determine the origin of the joint.
実施例
以下、本発明の実施例について第1図、第2図を参照し
て説明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図において、1は関節形のマニピュレータ、2はマ
ニピュレータ1の関節を駆動するモータ、3はマニピュ
レータ1の関節−の回転角度を正確に検知するインクリ
メンタルエンコーダ、4はポテンショメータ、6はポテ
ンショメータ4の出力電圧値をディジタル値に変換する
アナログ/ディジタル変換器(以下、A/D変換器とい
う)、6はA/D変換器6の出力電圧値をインクリメン
タルエンコーダ3の基準信号によりマニピュレータ1の
関節を駆動するモータ2を制御する制御装置である。In FIG. 1, 1 is an articulated manipulator, 2 is a motor that drives the joints of manipulator 1, 3 is an incremental encoder that accurately detects the rotation angle of the joints of manipulator 1, 4 is a potentiometer, and 6 is a motor for driving the joints of manipulator 1. An analog/digital converter (hereinafter referred to as an A/D converter) that converts an output voltage value into a digital value; This is a control device that controls the motor 2 to be driven.
上記構成゛において、マニピュレータ1の関節ノ動作範
囲の下限から上限まで、あるいは上限から下限まで、制
御装置6で、一定の速度でマニピュレータ1の関節を動
かし、マニピュレータ1の関節に取付けられたインクリ
メンタルエンコーダ3の基準信号検知後、制御装置6か
らモータ2へ停止信号を送り、マニピュレータ1の関節
を停止させる。この時のポテンショメータ4の出力電圧
値をA/D変換器6によりディジタル値に変換し、制御
装置θ内の記憶手段へ順次、番号付で記憶する。In the above configuration, the control device 6 moves the joints of the manipulator 1 at a constant speed from the lower limit to the upper limit or from the upper limit to the lower limit of the joint motion range of the manipulator 1, and the incremental encoder attached to the joint of the manipulator 1 moves the joints of the manipulator 1 at a constant speed. After detecting the reference signal No. 3, a stop signal is sent from the control device 6 to the motor 2 to stop the joints of the manipulator 1. The output voltage value of the potentiometer 4 at this time is converted into a digital value by the A/D converter 6, and sequentially stored in a storage means in the control device θ with a number.
マニピュレータ1の関節の原点を決める際、マニピュレ
ータ1の関節の動作全域にわたり、インクリメンタルエ
ンコーダ30基単信号検知位置のポテンショメータ4の
出力電圧値をディジタル値に変換した値を制御装置6へ
記憶させた時と同一の速度で、制御装置6により、マニ
ピュレータ1の関節位置からインクリメンタルエンコー
ダ3の基準信号を検知するまで動かし、その時のポテン
ショメータ4の出力電圧値をA/D変換器6でディジタ
ル値に変換し、その値が制御装置6に記憶させである番
号付データの何番目に相当するか比較し、近傍値であれ
ばその番号を次式に入れて演算し、マニピュレータ1の
関節の原点を定める。When determining the origin of the joints of the manipulator 1, the output voltage value of the potentiometer 4 at the single signal detection position of the 30 incremental encoders is converted into a digital value and stored in the control device 6 over the entire range of motion of the joint of the manipulator 1. At the same speed, the control device 6 moves the manipulator 1 from the joint position until the reference signal of the incremental encoder 3 is detected, and the output voltage value of the potentiometer 4 at that time is converted into a digital value by the A/D converter 6. , the number corresponding to the numbered data stored in the control device 6 is compared, and if it is a nearby value, the number is entered into the following equation and calculated to determine the origin of the joint of the manipulator 1.
Z=Q+1.P
Z:制御装置6に記憶しである番号付ポテンショメータ
の出力電圧で、1番目のポテンショメータの電圧を出力
するマニピュレータの関節位置の原点からのパルス数、
Q:制御装置6に記憶しである番号付ポテンショメータ
の出力電圧で、ゼロ番目のポテンショメータの電圧を出
力するマニピュレータの関節位置の原点からのパルス数
、
■=制制御置θに記憶しである番号付ポテンショメータ
の出力電圧値のA/D変換値の番号、
P:インクリメンタルエ°ンコーダ1回転の分解能パル
ス数、
なお、第2図は上記制御装置6による処理を示す。Z=Q+1. PZ: the output voltage of the numbered potentiometer stored in the control device 6, the number of pulses from the origin of the joint position of the manipulator that outputs the voltage of the first potentiometer;
Q: Output voltage of the numbered potentiometer stored in the control device 6, number of pulses from the origin of the joint position of the manipulator that outputs the voltage of the zeroth potentiometer, ■ = Number stored in the control device θ The number of the A/D conversion value of the output voltage value of the attached potentiometer; P: resolution pulse number of one rotation of the incremental encoder; FIG. 2 shows the processing by the control device 6.
発明の効果
以上のように本発明によれば、複数の腕を有するマニピ
ュレータの関節の回転角度に応じて変化するように取付
けられたインクリメンタルエンコーダの基準信号とポテ
ンショメータの出力電圧値より、マニピュレータの関節
の原点を定める際、高精度の位置決めが極めて短時間で
、かつ小さな移動量で可能である。また原点位置の変更
が容易である。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the joints of a manipulator having a plurality of arms are determined based on the reference signal of the incremental encoder and the output voltage value of the potentiometer, which are attached to the manipulator so as to change in accordance with the rotation angle of the joints of the manipulator. When determining the origin, highly accurate positioning is possible in an extremely short time and with a small amount of movement. Furthermore, the origin position can be easily changed.
第1図は本発明の実施例における産業用ロボットの制御
装置の構成を示すブロック図、第2図は同制御装置のフ
ローチャートである。
1・・・・・・マニピュレータ、2・・・・・・モータ
、3・・・・・・インクリメンタルエンコーダ、4・・
・・・・ポテンショメータ、6・・・・・・A/D変換
器、6・・・・・・制御装置。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
−−マニヒiし−7FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control device for an industrial robot in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of the control device. 1...manipulator, 2...motor, 3...incremental encoder, 4...
... Potentiometer, 6 ... A/D converter, 6 ... Control device. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person1-
--Manihii-7
Claims (1)
節に、関節角度に比例した電圧出力を発生するポテンシ
ョメータを設け、前記関節の駆動用モータ軸に、モータ
軸1回転毎に基準信号を出力するインクリメンタルエン
コーダを設け、前記関節の動作角度全域にわたり、前記
インクリメンタルエンコーダの基準信号に対応する前記
ポテンショメータの出力電圧値を番号を付して順次記憶
させる記憶手段と、前記関節のインクリメンタルエンコ
ーダの基準信号に対する前記ポテンショメータの出力電
圧値をディジタル値に変換するアナログ/ディジタル変
換手段と、ディジタル値に変換された前記ポテンショメ
ータの出力電圧値と前記記憶手段内の番号付出力電圧を
順次比較し、近傍値を検出する検出手段と、検出された
近傍値の番号で、前記関節の原点からのパルス数を、次
式Z=Q+I・P Z:記憶手段内の1番目のポテンショメータの電圧値を
出力する腕の位置の原点から のパルス数、 Q:記憶手段内のゼロ番目のポテンショメータの電圧値
を出力する腕の位置の原点か らのパルス数、 I:記憶手段内の番号付ポテンショメータの出力電圧値
の番号、 P:インクリメンタルエンコーダ1回転の分解能パルス
数、 で演算処理することにより前記関節の原点を定める演算
処理手段とを具備した産業用ロボットの制御装置。[Scope of Claims] A potentiometer that generates a voltage output proportional to the joint angle is provided at the joint of a programmable manipulator having a plurality of arms, and a reference signal is applied to the drive motor shaft of the joint for each rotation of the motor shaft. an incremental encoder for outputting the joint, and storage means for sequentially storing the output voltage values of the potentiometer corresponding to the reference signal of the incremental encoder with numbers over the entire operating angle range of the joint; analog/digital converting means for converting the output voltage value of the potentiometer with respect to a reference signal into a digital value, and sequentially comparing the output voltage value of the potentiometer converted into a digital value with the numbered output voltage in the storage means, The number of pulses from the origin of the joint is determined by the detection means for detecting the value and the number of the detected neighboring value using the following formula Z=Q+I・P Z: Outputs the voltage value of the first potentiometer in the storage means. Number of pulses from the origin of the arm position, Q: Number of pulses from the origin of the arm position that outputs the voltage value of the zeroth potentiometer in the storage means, I: Number of pulses from the origin of the numbered potentiometer in the storage means A control device for an industrial robot, comprising: arithmetic processing means for determining the origin of the joint by performing arithmetic processing with the number P: resolution pulse number of one rotation of an incremental encoder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147516A JPS628206A (en) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | Industrial robot control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147516A JPS628206A (en) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | Industrial robot control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628206A true JPS628206A (en) | 1987-01-16 |
Family
ID=15432102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147516A Pending JPS628206A (en) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | Industrial robot control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS628206A (en) |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60147516A patent/JPS628206A/en active Pending
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