JP2852772B2 - ロボットの加減速制御方法 - Google Patents
ロボットの加減速制御方法Info
- Publication number
- JP2852772B2 JP2852772B2 JP1296481A JP29648189A JP2852772B2 JP 2852772 B2 JP2852772 B2 JP 2852772B2 JP 1296481 A JP1296481 A JP 1296481A JP 29648189 A JP29648189 A JP 29648189A JP 2852772 B2 JP2852772 B2 JP 2852772B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- speed
- acceleration
- point
- deceleration
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロボットの点から点への移動に際し、ロボ
ットを駆動するサーボ系に所定の単位時間間隔で速度指
令を送って加減速を行うようにしたロボットの加減速制
御方法に関する。
ットを駆動するサーボ系に所定の単位時間間隔で速度指
令を送って加減速を行うようにしたロボットの加減速制
御方法に関する。
（従来の技術） 従来、加減速の制御には、加減速時間を一定としてピ
ーク速度を点から点への移動距離に合わせて調整する時
間一定方式と、加速度を一定として加減速時間を移動距
離に合わせて調整する加速度一定方式とがある。
ーク速度を点から点への移動距離に合わせて調整する時
間一定方式と、加速度を一定として加減速時間を移動距
離に合わせて調整する加速度一定方式とがある。
時間一定方式は、移動距離が短い区間で必要以上に時
間がかかるため、最近では加速度一定方式で加減速を行
うことが多くなっている。
間がかかるため、最近では加速度一定方式で加減速を行
うことが多くなっている。
加速度一定方式では、ピーク速度が所定の上限速度に
なるように所定の一定加速度で加速して減速したときの
移動距離をLs、点から点への移動距離をＬとして、Ｌ＞
Lsの場合には、上限速度まで加速した後この速度で所定
距離（Ｌ−Ls）移動してから減速を行うようにしている
が、Ｌ≦Lsの場合には、前半のL/2で加速し後半のL/2で
減速するようにしている。
なるように所定の一定加速度で加速して減速したときの
移動距離をLs、点から点への移動距離をＬとして、Ｌ＞
Lsの場合には、上限速度まで加速した後この速度で所定
距離（Ｌ−Ls）移動してから減速を行うようにしている
が、Ｌ≦Lsの場合には、前半のL/2で加速し後半のL/2で
減速するようにしている。
第５図にＬ≦Lsの場合の加減速制御の目標パターンを
点線で示すが、速度指令は同図に実線で示す如く単位時
間間隔で出力されるため、目標パターンの減速開始点Ts
と速度指令の出力時点とが一致しなくなることがあり、
この場合はTsの直前の速度指令の出力時点で減速を開始
するようにしており、このままでは移動距離が不足する
ため、減速最終階段で微速の速度指令を出してロボット
を目標点に移動させるクリープ処理を行うようにしてい
る。
点線で示すが、速度指令は同図に実線で示す如く単位時
間間隔で出力されるため、目標パターンの減速開始点Ts
と速度指令の出力時点とが一致しなくなることがあり、
この場合はTsの直前の速度指令の出力時点で減速を開始
するようにしており、このままでは移動距離が不足する
ため、減速最終階段で微速の速度指令を出してロボット
を目標点に移動させるクリープ処理を行うようにしてい
る。
（発明が解決しようとする課題） 上記のものではクリープ処理によって点から点への移
動時間が長引き、ロボットを多数の点に移動する場合、
クリープ処理に要する累積時間は無視し得ない程大きく
なり、能率アップを図る上で問題になっている。
動時間が長引き、ロボットを多数の点に移動する場合、
クリープ処理に要する累積時間は無視し得ない程大きく
なり、能率アップを図る上で問題になっている。
本発明は、以上の点に鑑み、ロボットをクリープ処理
を行わずに目標点に移動し得るように加減速する制御方
法を提供することをその目的としている。
を行わずに目標点に移動し得るように加減速する制御方
法を提供することをその目的としている。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本発明ではロボットの点から
点への移動に際し、ロボットを駆動するサーボ系に所定
の単位時間間隔で速度指令を送って加減速を行うものに
おいて、ピーク速度が所定の上限速度になるように所定
の一定加速度で加速して減速したときの移動距離を標準
距離、点から点への実際の移動距離を実距離とし、実距
離が標準距離より短いときは、停止状態から前記所定の
一定加速度で加速して実距離の半分だけ移動するのに要
する時間とそのときの速度とを求めてこれらを夫々目標
時間及び目標ピーク速度とし、目標時間を前記単位時間
の整数倍の時間になるように端数処理してこれを加速と
減速の夫々の実時間に設定すると共に、目標時間と目標
ピーク速度の積を実時間で除してこの値を実ピーク速度
とし、実時間の加速及び減速で実ピーク速度分の加減速
を行う速度指令を出すようにした。
点への移動に際し、ロボットを駆動するサーボ系に所定
の単位時間間隔で速度指令を送って加減速を行うものに
おいて、ピーク速度が所定の上限速度になるように所定
の一定加速度で加速して減速したときの移動距離を標準
距離、点から点への実際の移動距離を実距離とし、実距
離が標準距離より短いときは、停止状態から前記所定の
一定加速度で加速して実距離の半分だけ移動するのに要
する時間とそのときの速度とを求めてこれらを夫々目標
時間及び目標ピーク速度とし、目標時間を前記単位時間
の整数倍の時間になるように端数処理してこれを加速と
減速の夫々の実時間に設定すると共に、目標時間と目標
ピーク速度の積を実時間で除してこの値を実ピーク速度
とし、実時間の加速及び減速で実ピーク速度分の加減速
を行う速度指令を出すようにした。
（作 用） 目標時間の加速及び減速で目標ピーク速度分の加減速
を行ったときの移動距離は、目標時間と目標ピーク速度
の積に等しく、これは点から点への移動距離に等しい。
を行ったときの移動距離は、目標時間と目標ピーク速度
の積に等しく、これは点から点への移動距離に等しい。
目標時間を端数処理して単位時間の整数倍の時間に置
換え、この時間即ち実時間の加速及び減速を行うのは、
要は目標時間たる上記したTsの直前の速度指令の出力時
点で減速を開始するためであるが、実際の加減速のピー
ク速度即ち実ピーク速度を目標時間と目標ピーク速度の
積を実時間で除した値に設定するため、実時間の加速及
び減速で実ピーク速度分の加減速を行えば、その移動距
離は目標速度と目標ピーク速度の積即ち点から点への移
動距離に等しくなり、加減速だけでロボットを目標点に
正確に移動停止できる。
換え、この時間即ち実時間の加速及び減速を行うのは、
要は目標時間たる上記したTsの直前の速度指令の出力時
点で減速を開始するためであるが、実際の加減速のピー
ク速度即ち実ピーク速度を目標時間と目標ピーク速度の
積を実時間で除した値に設定するため、実時間の加速及
び減速で実ピーク速度分の加減速を行えば、その移動距
離は目標速度と目標ピーク速度の積即ち点から点への移
動距離に等しくなり、加減速だけでロボットを目標点に
正確に移動停止できる。
（実施例） 第１図を参照して、（１）はシーケンサ、（２）はマ
イクロコンピュータから成るロボットコントローラであ
り、シーケンサ（１）からの起動信号によりロボットコ
ントローラ（２）から数msec程度の単位時間ｔ間隔でサ
ーボ回路（３）に速度指令を送り、ロボット駆動用のサ
ーボモータ（４）を指令速度で駆動してロボットを予め
ティーチングされた点から点に移動するようにした。
イクロコンピュータから成るロボットコントローラであ
り、シーケンサ（１）からの起動信号によりロボットコ
ントローラ（２）から数msec程度の単位時間ｔ間隔でサ
ーボ回路（３）に速度指令を送り、ロボット駆動用のサ
ーボモータ（４）を指令速度で駆動してロボットを予め
ティーチングされた点から点に移動するようにした。
ロボットコントローラ（２）内のメモリには、ティー
チングされたロボットの各移動点の位置データテーブル
と、第３図に示す標準加速パターンのデータテーブルと
が格納されており、ロボットを現在点から次の点に移動
する際、ロボットコトローラ（２）は先ず動作計画演算
を行ない、この動作計画に従って速度指令を出力する。
チングされたロボットの各移動点の位置データテーブル
と、第３図に示す標準加速パターンのデータテーブルと
が格納されており、ロボットを現在点から次の点に移動
する際、ロボットコトローラ（２）は先ず動作計画演算
を行ない、この動作計画に従って速度指令を出力する。
標準加速パターンは、ロボットを停止状態から所定の
上限速度Vmまで所定の一定加速度で加速したときのパタ
ーンであり、単位時間ｔ毎の速度データとしてメモリに
格納されている。このパターンは、時間は逆転するとVm
から上記加速度で減速するときの減速パターンとなる。
動作計画演算の処理手順は第２図に示す通りであり、先
ずのステップにおいて、サーボモータ（４）のエンコ
ーダ（５）で検出される現在点の位置データと位置デー
タテーブルから読出した次の点の位置データとにより現
在点から次の点への移動距離（実距離）Ｌを演算し、次
にのステップにおいて、標準加速パターンで上限速度
Vmに加速して減速したときの移動距離（標準距離）Lsを
上限速度Vmとこれに到達した時間Tmとを乗算して求め、
のステップで実距離Ｌと標準距離Lsとを比較する。
上限速度Vmまで所定の一定加速度で加速したときのパタ
ーンであり、単位時間ｔ毎の速度データとしてメモリに
格納されている。このパターンは、時間は逆転するとVm
から上記加速度で減速するときの減速パターンとなる。
動作計画演算の処理手順は第２図に示す通りであり、先
ずのステップにおいて、サーボモータ（４）のエンコ
ーダ（５）で検出される現在点の位置データと位置デー
タテーブルから読出した次の点の位置データとにより現
在点から次の点への移動距離（実距離）Ｌを演算し、次
にのステップにおいて、標準加速パターンで上限速度
Vmに加速して減速したときの移動距離（標準距離）Lsを
上限速度Vmとこれに到達した時間Tmとを乗算して求め、
のステップで実距離Ｌと標準距離Lsとを比較する。
Ｌ＞Lsの場合は、Vmまで加速後Vmで所定時間定速移動
してから減速する必要があり、そこでＬ＞Lsのときは、
のステップで定速で移動する距離Lc（＝Ｌ−Ls）を演
算して、のステップで定速で移動する時間Tc（＝Lc/V
m）を演算し、この演算結果に基いて加速と定速移動と
減速とを行う。
してから減速する必要があり、そこでＬ＞Lsのときは、
のステップで定速で移動する距離Lc（＝Ｌ−Ls）を演
算して、のステップで定速で移動する時間Tc（＝Lc/V
m）を演算し、この演算結果に基いて加速と定速移動と
減速とを行う。
Ｌ≦Lsの場合は、のステップからのステップに進
み、標準加速パターンに従って加速して実距離の半分だ
け移動するのに要する時間（目標時間）Tsとそのときの
速度（目標ピーク速度）Vsとを、次式 により演算し、次いでのステップで目標時間Tsを前記
単位時間ｔの整数倍の時間になるように端数処理して加
速及び減速の実時間Tnを決定する。具体的には、目標時
間Tsを単位時間ｔで除して少数点以下を切捨てた値に単
位時間ｔを乗算して実時間Tnを演算する。
み、標準加速パターンに従って加速して実距離の半分だ
け移動するのに要する時間（目標時間）Tsとそのときの
速度（目標ピーク速度）Vsとを、次式 により演算し、次いでのステップで目標時間Tsを前記
単位時間ｔの整数倍の時間になるように端数処理して加
速及び減速の実時間Tnを決定する。具体的には、目標時
間Tsを単位時間ｔで除して少数点以下を切捨てた値に単
位時間ｔを乗算して実時間Tnを演算する。
次にのステップで加減速の実際のピーク速度（実ピ
ーク速度）Vnを、次式 により演算する。そして、Tn時間の加速及び減速でVn分
の加減速、即ち第３図の一点鎖線のパターンでの加減速
が行なわれるように、第４図に実線で示す如く速度指令
を出力する。
ーク速度）Vnを、次式 により演算する。そして、Tn時間の加速及び減速でVn分
の加減速、即ち第３図の一点鎖線のパターンでの加減速
が行なわれるように、第４図に実線で示す如く速度指令
を出力する。
この加減速による移動距離はVn×TnであってVs×Tsに
等しく、従って加減速によりロボットは正確に実距離Ｌ
だけ移動して次の点に停止する。
等しく、従って加減速によりロボットは正確に実距離Ｌ
だけ移動して次の点に停止する。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、加
減速だけでクリープ処理を行うことなくロボットを目標
点に移動でき、クリープ処理のようなロスタイムを生じ
ず、ロボットの作業能率を向上できる効果を有する。
減速だけでクリープ処理を行うことなくロボットを目標
点に移動でき、クリープ処理のようなロスタイムを生じ
ず、ロボットの作業能率を向上できる効果を有する。
第１図は本発明方法の実施に用いる制御装置のブロック
図、第２図は本発明に係る動作計画演算の処理手順を示
すフローチャート、第３図は標準加速パターンを示す線
図、第４図は本発明による速度指令に出力特性を示す線
図、第５図は従来の速度指令の出力特性を示す線図であ
る。 （２）……ロボットコントローラ （３）……サーボ回路 （４）……サーボモータ Vm……上限速度、Ts……目標時間 Vs……目標ピーク速度、Tn……実時間 Vn……実ピーク速度
図、第２図は本発明に係る動作計画演算の処理手順を示
すフローチャート、第３図は標準加速パターンを示す線
図、第４図は本発明による速度指令に出力特性を示す線
図、第５図は従来の速度指令の出力特性を示す線図であ
る。 （２）……ロボットコントローラ （３）……サーボ回路 （４）……サーボモータ Vm……上限速度、Ts……目標時間 Vs……目標ピーク速度、Tn……実時間 Vn……実ピーク速度
Claims (1)
- 【請求項１】ロボットの点から点への移動に際し、ロボ
ットを駆動するサーボ系に所定の単位時間間隔で速度指
令を送って加減速を行うものにおいて、ピーク速度が所
定の上限速度になるように所定の一定加速度で加速して
減速したときの移動距離を標準距離、点から点への実際
の移動距離を実距離とし、実距離が標準距離より短いと
きは、停止状態から前記所定の一定加速度で加速して実
距離の半分だけ移動するのに要する時間とそのときの速
度とを求めてこれらを夫々目標時間及び目標ピーク速度
とし、目標時間を前記単位時間の整数倍の時間になるよ
うに端数処理してこれを加速と減速の夫々の実時間に設
定すると共に、目標時間と目標ピーク速度の積を実時間
で除してこの値を実ピーク速度とし、実時間の加速及び
減速で実ピーク速度分の加減速を行う速度指令を出すよ
うにしたことを特徴とするロボットの加減速制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1296481A JP2852772B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | ロボットの加減速制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1296481A JP2852772B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | ロボットの加減速制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03156611A JPH03156611A (ja) | 1991-07-04 |
| JP2852772B2 true JP2852772B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=17834116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1296481A Expired - Lifetime JP2852772B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | ロボットの加減速制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2852772B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5089782A (ja) * | 1973-12-13 | 1975-07-18 |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP1296481A patent/JP2852772B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03156611A (ja) | 1991-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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