JP2002331478A - ロボットの動作速度決定方法 - Google Patents
ロボットの動作速度決定方法Info
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- JP2002331478A JP2002331478A JP2001135623A JP2001135623A JP2002331478A JP 2002331478 A JP2002331478 A JP 2002331478A JP 2001135623 A JP2001135623 A JP 2001135623A JP 2001135623 A JP2001135623 A JP 2001135623A JP 2002331478 A JP2002331478 A JP 2002331478A
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- axis
- krefi
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロボットの非常停止時の惰走量を一定値以下
に抑えるロボットの動作速度決定法の提供。 【解決手段】 ロボットの駆動軸について、加速が完了
する加速到達位置、及び減速を開始する減速開始位置を
求め、各位置における各軸の負荷状態と、教示データに
よる各軸指令速度ωｒｅｆから、それぞれの位置での各
軸における発生運動エネルギーＫｒｅｆｉ及び位置エネ
ルギーＰｉを求め、予めパラメータに規定した許容停止
エネルギーＵｐｉから前記位置エネルギーＰｉを差し引
いて、許容最大運動エネルギーＫｍａｘｉを求め、Ｋｒ
ｅｆｉ＞Ｋｍａｘｉならば、その比の平方根を速度制限
比率μｉとし、Ｋｒｅｆｉ≦Ｋｍａｘｉならば、速度制
限比率μｉを１とし求めた軸毎の速度制限比率μｉを全
軸間で比較し、最も小さいものを、最小速度制限比率μ
ｍｉｎとして求め、ωｒｅｆに対しμｍｉｎで制限した
速度に基づいて指令生成を行なう。
に抑えるロボットの動作速度決定法の提供。 【解決手段】 ロボットの駆動軸について、加速が完了
する加速到達位置、及び減速を開始する減速開始位置を
求め、各位置における各軸の負荷状態と、教示データに
よる各軸指令速度ωｒｅｆから、それぞれの位置での各
軸における発生運動エネルギーＫｒｅｆｉ及び位置エネ
ルギーＰｉを求め、予めパラメータに規定した許容停止
エネルギーＵｐｉから前記位置エネルギーＰｉを差し引
いて、許容最大運動エネルギーＫｍａｘｉを求め、Ｋｒ
ｅｆｉ＞Ｋｍａｘｉならば、その比の平方根を速度制限
比率μｉとし、Ｋｒｅｆｉ≦Ｋｍａｘｉならば、速度制
限比率μｉを１とし求めた軸毎の速度制限比率μｉを全
軸間で比較し、最も小さいものを、最小速度制限比率μ
ｍｉｎとして求め、ωｒｅｆに対しμｍｉｎで制限した
速度に基づいて指令生成を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットの教示点
の位置、姿勢や各軸の動作方向、動作速度によって、慣
性モーメントや重力モーメント、他軸の動作による干渉
トルク等の影響を受ける駆動軸の動作速度決定方法に関
する。
の位置、姿勢や各軸の動作方向、動作速度によって、慣
性モーメントや重力モーメント、他軸の動作による干渉
トルク等の影響を受ける駆動軸の動作速度決定方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に経路作業を行なうロボットは、教
示データなどに規定された指令速度にて動作する。加減
速時間と移動の関係から、指令速度に到達しない場合も
ある。また、補間動作にて指定された速度での動作によ
る各軸速度が、各軸モータの能力を超えていた堤合に
は、モータの最大速度にて制限される。
示データなどに規定された指令速度にて動作する。加減
速時間と移動の関係から、指令速度に到達しない場合も
ある。また、補間動作にて指定された速度での動作によ
る各軸速度が、各軸モータの能力を超えていた堤合に
は、モータの最大速度にて制限される。
【０００３】また、特開平１０−３９９１６号公報で
は、教示点間の中間位置において遠心力及びコリオリ力
の予想最大値を求め、これが（減速機最大許容トルク−
アンバランストルク）より大きい場合には最大角速度を
補正して、減速機にかかるトルクが最大許容トルクを超
えないようにする方法が開示されている。
は、教示点間の中間位置において遠心力及びコリオリ力
の予想最大値を求め、これが（減速機最大許容トルク−
アンバランストルク）より大きい場合には最大角速度を
補正して、減速機にかかるトルクが最大許容トルクを超
えないようにする方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにし
て求められた速度で動作中に、非常停止がかけられた場
合、動作によっては各軸にかかるエネルギーが他軸から
の干渉トルク等によって非常に大きくなり、惰走量が大
きくなって、ロボットのメカストッパーや周辺機器に衝
突する危険がある。
て求められた速度で動作中に、非常停止がかけられた場
合、動作によっては各軸にかかるエネルギーが他軸から
の干渉トルク等によって非常に大きくなり、惰走量が大
きくなって、ロボットのメカストッパーや周辺機器に衝
突する危険がある。
【０００５】そこで、最も負荷が大きくなるような状態
で動作中に非常停止されても、惰走量が許容できる範囲
に収まるように、軸の最高速度を落とす必要がある。し
かし、この場合には、負荷がそれほどかからない動作の
場合の速度も落ちてしまい、ロボットの能力を有効に活
用できない、という問題があった。
で動作中に非常停止されても、惰走量が許容できる範囲
に収まるように、軸の最高速度を落とす必要がある。し
かし、この場合には、負荷がそれほどかからない動作の
場合の速度も落ちてしまい、ロボットの能力を有効に活
用できない、という問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、ロボットの非常停止時
の惰走量を一定値以下に抑えるとともに、ロボットの能
力を充分に活用できるロボットの動作速度決定方法を提
供するものである。
の惰走量を一定値以下に抑えるとともに、ロボットの能
力を充分に活用できるロボットの動作速度決定方法を提
供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、ロボットの教示点の位置、姿勢や各軸の
動作方向、動作速度によって、重力モーメント、加速度
による慣性、他軸の動作による干渉トルク等の影響を受
ける駆動軸について、ロボットの各軸の質量、重心位置
等をパラメータとして予め格納しておき、別途決定され
た加減速度を基に、加速が完了する加速到達位置、及び
減速を開始する減速開始位置を求め、前記加速到達位
置、減速開始位置における各軸の慣性行列や重力モーメ
ントなどの負荷状態と、教示データによる各軸指令速度
ωｒｅｆから、それぞれの位置での各軸における発生運
動エネルギーＫｒｅｆｉ及び位置エネルギーＰｉを求
め、予めパラメータに規定した許容停止エネルギーＵｐ
ｉから前記位置エネルギーＰｉを差し引いて、許容最大
運動エネルギーＫｍａｘｉを求め、前記発生運動エネル
ギーＫｒｅｆｉと前記許容最大運動エネルギーＫｍａｘ
ｉを比較し、Ｋｒｅｆｉ＞Ｋｍａｘｉならば、その比の
平方根［ＳＱＲＴ（Ｋｍａｘｉ／Ｋｒｅｆｉ）］を速度
制限比率μｉとし、Ｋｒｅｆｉ≦Ｋｍａｘｉならば、速
度制限比率μｉを１として設定し、こうして求めた軸毎
の速度制限比率μｉを全軸間で比較し、最も小さいもの
を、最小速度制限比率μｍｉｎとして求め、指令速度ω
ｒｅｆに対し前記最小速度制限比率μｍｉｎで制限した
速度に基づいて指令生成を行なうことにより、非常停止
時の惰走量を一定量以下に抑えるようにしたことを特徴
とするものである。
め、本発明は、ロボットの教示点の位置、姿勢や各軸の
動作方向、動作速度によって、重力モーメント、加速度
による慣性、他軸の動作による干渉トルク等の影響を受
ける駆動軸について、ロボットの各軸の質量、重心位置
等をパラメータとして予め格納しておき、別途決定され
た加減速度を基に、加速が完了する加速到達位置、及び
減速を開始する減速開始位置を求め、前記加速到達位
置、減速開始位置における各軸の慣性行列や重力モーメ
ントなどの負荷状態と、教示データによる各軸指令速度
ωｒｅｆから、それぞれの位置での各軸における発生運
動エネルギーＫｒｅｆｉ及び位置エネルギーＰｉを求
め、予めパラメータに規定した許容停止エネルギーＵｐ
ｉから前記位置エネルギーＰｉを差し引いて、許容最大
運動エネルギーＫｍａｘｉを求め、前記発生運動エネル
ギーＫｒｅｆｉと前記許容最大運動エネルギーＫｍａｘ
ｉを比較し、Ｋｒｅｆｉ＞Ｋｍａｘｉならば、その比の
平方根［ＳＱＲＴ（Ｋｍａｘｉ／Ｋｒｅｆｉ）］を速度
制限比率μｉとし、Ｋｒｅｆｉ≦Ｋｍａｘｉならば、速
度制限比率μｉを１として設定し、こうして求めた軸毎
の速度制限比率μｉを全軸間で比較し、最も小さいもの
を、最小速度制限比率μｍｉｎとして求め、指令速度ω
ｒｅｆに対し前記最小速度制限比率μｍｉｎで制限した
速度に基づいて指令生成を行なうことにより、非常停止
時の惰走量を一定量以下に抑えるようにしたことを特徴
とするものである。
【０００８】上記手段により、動作途中での非常停止時
の発生エネルギーを推定し、許容停止エネルギーを超え
ない最大速度を求められるので、得られる最大速度は、
動作区間内で非常停止した場合の惰走量を許容値内に抑
える範囲での最高速となる。
の発生エネルギーを推定し、許容停止エネルギーを超え
ない最大速度を求められるので、得られる最大速度は、
動作区間内で非常停止した場合の惰走量を許容値内に抑
える範囲での最高速となる。
【０００９】
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。
る。
【００１１】図４は本方法の概念を説明したものであ
る。動作中の物体におけるエネルギーを次のように考え
る。
る。動作中の物体におけるエネルギーを次のように考え
る。
【００１２】Ｕ＝Ｋ＋Ｐ ただし、Ｕ：発生エネルギー Ｋ：運動エネルギー
Ｐ：位置エネルギー これを、ｎ軸の多関節ロボットにおいて考える。
Ｐ：位置エネルギー これを、ｎ軸の多関節ロボットにおいて考える。
【００１３】各軸毎に求められているダイナミクスを用
いて、指令速度における発生エネルギーＵｒｅｆを推定
する。ダイナミクスとは、ロボットの姿勢により規定さ
れる慣性行列：Ｊ（θ）、遠心力項：Ｃ（θ）、重カモ
ーメント項：Ｇ（θ）のことである。
いて、指令速度における発生エネルギーＵｒｅｆを推定
する。ダイナミクスとは、ロボットの姿勢により規定さ
れる慣性行列：Ｊ（θ）、遠心力項：Ｃ（θ）、重カモ
ーメント項：Ｇ（θ）のことである。
【００１４】ｎ軸の多関節ロボットの場合、次のように
なる。
なる。
【００１５】
【数１】 これらを用いて、指令速度ωｒｅｆにおける、軸毎の発
生運動エネルギーＫｒｅｆｉを次のように推定する。な
お、添字ｉは、軸番号を表す。
生運動エネルギーＫｒｅｆｉを次のように推定する。な
お、添字ｉは、軸番号を表す。
【００１６】Ｋｒｅｆｉ＝｛Ｊｉ（θ）・ωｒｅｆ２＋
Ｃｉ（θ）・ωｒｅｆ２｝／２＝｛Ｊｉ（θ）＋Ｃｌ
（θ）｝・ωｒｅｆ２／２ ここで、 ωｒｅｆ＝［ωｒｅｆｌ、ωｒｅｆ２、・・・ωｒｅｆ
ｎ]Ｔ：各軸速度 Ｊｉ（θ）＝［Ｊｉ１、Ｊｉ２、・・・Ｊｉｎ] Ｃｉ（θ）＝［Ｃｉｌ、Ｃｉ２、・・・Ｃｉｎ] また、姿勢によって決まる各軸の位置エネルギーＰｉ
は、次のように求められる。
Ｃｉ（θ）・ωｒｅｆ２｝／２＝｛Ｊｉ（θ）＋Ｃｌ
（θ）｝・ωｒｅｆ２／２ ここで、 ωｒｅｆ＝［ωｒｅｆｌ、ωｒｅｆ２、・・・ωｒｅｆ
ｎ]Ｔ：各軸速度 Ｊｉ（θ）＝［Ｊｉ１、Ｊｉ２、・・・Ｊｉｎ] Ｃｉ（θ）＝［Ｃｉｌ、Ｃｉ２、・・・Ｃｉｎ] また、姿勢によって決まる各軸の位置エネルギーＰｉ
は、次のように求められる。
【００１７】Ｐｉ＝Ｇｉ・ｇ ただし、ｇ：重力加速度 よって、発生総エネルギーＵｒｅｆｉは、次のように求
められる。
められる。
【００１８】Ｕｒｅｆｉ＝Ｋｒｅｆｉ＋Ｐｉ 一方、非常停止時の惰走量とエネルギーの間には、次の
関係がある。
関係がある。
【００１９】Ｕ＝τｂ・θｓｌｐ ただし、τｂ：ブレーキングトルク、θｓｌｐ：惰走量 ここで、ブレーキングトルクτｂは、ＤＢ抵抗や摩擦、
モータのブレーキの能力等によって決まる各軸固有の値
である。従って、発生エネルギーがある値以下に抑えら
れるように速度を制限すれば、非常停止時の惰走量を許
容値以下に抑えることが出来る。
モータのブレーキの能力等によって決まる各軸固有の値
である。従って、発生エネルギーがある値以下に抑えら
れるように速度を制限すれば、非常停止時の惰走量を許
容値以下に抑えることが出来る。
【００２０】即ち、各軸毎に、許容停止エネルギーＵｐ
を、その軸のブレーキングトルクと最大許容惰走量より
求めておき、発生エネルギーがこの値以下となるような
最大許容速度を求め、この速度を超えないように速度制
御を行なえばよい。
を、その軸のブレーキングトルクと最大許容惰走量より
求めておき、発生エネルギーがこの値以下となるような
最大許容速度を求め、この速度を超えないように速度制
御を行なえばよい。
【００２１】許容停止エネルギーＵｐｉから位置エネル
ギーＰｉを差し引いた値を、許容運動エネルギーＫｍａ
ｘｉとする。
ギーＰｉを差し引いた値を、許容運動エネルギーＫｍａ
ｘｉとする。
【００２２】ロボットにおいて速度を制限する場合は、
補間精度を確保するためにも、全軸の速度を同じ比率で
制限することになる。従って、ある軸に発生するエネル
ギーを許容値以下とするための、全軸共通の速度制限比
率μｉを次のように求めることが出来る。
補間精度を確保するためにも、全軸の速度を同じ比率で
制限することになる。従って、ある軸に発生するエネル
ギーを許容値以下とするための、全軸共通の速度制限比
率μｉを次のように求めることが出来る。
【００２３】μｉ＝ＳＱＲＴ｛Ｋｍａｘｉ／Ｋｒｅｆ
ｉ｝ ここで、Ｋｍａｘｉ（＝Ｕｐｉ−Ｐｉ）：許容運動エネ
ルギー 図３は、本方法を実施するためのシステムの例を示すブ
ロック図であり、図中１１は教示部、１２は教示データ
格納エリア、１３はパラメータ格納エリア、１４は指令
生成部、１５は加減速度演算部、１６は速度制限演算
部、１７は駆動部である。
ｉ｝ ここで、Ｋｍａｘｉ（＝Ｕｐｉ−Ｐｉ）：許容運動エネ
ルギー 図３は、本方法を実施するためのシステムの例を示すブ
ロック図であり、図中１１は教示部、１２は教示データ
格納エリア、１３はパラメータ格納エリア、１４は指令
生成部、１５は加減速度演算部、１６は速度制限演算
部、１７は駆動部である。
【００２４】教示データ格納エリア１２には、教示部１
１により、ロボットの目標点や指令速度などの教示デー
タが格納される。
１により、ロボットの目標点や指令速度などの教示デー
タが格納される。
【００２５】パラメータ格納エリア１３には、速度制限
を行なう軸を指定するパラメータや、各軸の許容停止エ
ネルギーＵｐｉ、ロボットのダイナミクスを求めるため
に必要なロボット各部の質量及び重心位置などのパラメ
ータが、予め格納されている。速度制限を行なう軸はす
べての軸を指定しても良いし、特定の軸だけを指定して
もよい。
を行なう軸を指定するパラメータや、各軸の許容停止エ
ネルギーＵｐｉ、ロボットのダイナミクスを求めるため
に必要なロボット各部の質量及び重心位置などのパラメ
ータが、予め格納されている。速度制限を行なう軸はす
べての軸を指定しても良いし、特定の軸だけを指定して
もよい。
【００２６】指令生成部１４は、教示データ格納エリア
１２に格納された教示データを読み出し、パラメータ格
納エリア１３に格納されているパラメータを用い、加減
速度演算部１５にて動作区間における加減速度を求め、
さらに速度制限演算部１６にて速度制限比率を求め、こ
れらに従って動作指令を駆動部１７へ払い出す。駆動部
１７はサーボアンプなどによって実際のロボットを駆動
させる。
１２に格納された教示データを読み出し、パラメータ格
納エリア１３に格納されているパラメータを用い、加減
速度演算部１５にて動作区間における加減速度を求め、
さらに速度制限演算部１６にて速度制限比率を求め、こ
れらに従って動作指令を駆動部１７へ払い出す。駆動部
１７はサーボアンプなどによって実際のロボットを駆動
させる。
【００２７】速度制限演算部１６は、指令生成部１４か
ら、ある姿勢でのダイナミクスと指令速度ωｒｅｆを与
えられ、パラメータ格納エリア１３から必要な情報を読
み出し、発生エネルギーが許容値以下となるような最小
速度制限比率μを指令生成部１４へ返す働きをする。
ら、ある姿勢でのダイナミクスと指令速度ωｒｅｆを与
えられ、パラメータ格納エリア１３から必要な情報を読
み出し、発生エネルギーが許容値以下となるような最小
速度制限比率μを指令生成部１４へ返す働きをする。
【００２８】図１は、速度制限演算部１６での速度制限
比率決定方法の処理に関するフローチャートである。図
１においてＳに続く数値はステップ番号を示す。
比率決定方法の処理に関するフローチャートである。図
１においてＳに続く数値はステップ番号を示す。
【００２９】［Ｓ１０１］指令生成部１４より、各軸ダ
イナミクスと指令速度ωｒｅｆを得る。
イナミクスと指令速度ωｒｅｆを得る。
【００３０】［Ｓ１０２］軸番号：ｉに１を代入する。
【００３１】［Ｓ１０３］軸毎速度制限比率：μｉに１
を代入する。
を代入する。
【００３２】［Ｓ１０４］対象となるｉ軸にて、速度制
限をチェックするように指定されているかを判断する。
対象としている軸でなければ、Ｓ１０８ヘジャンプす
る。対象軸ならば、Ｓ１０５を実行する。
限をチェックするように指定されているかを判断する。
対象としている軸でなければ、Ｓ１０８ヘジャンプす
る。対象軸ならば、Ｓ１０５を実行する。
【００３３】［Ｓ１０５］ダイナミクスと指令速度か
ら、ｉ軸における発生運動エネルギーＫｒｅｆｉ、位置
エネルギーＰｉ、及び発生総エネルギーＵｒｅｆｉを推
定する。
ら、ｉ軸における発生運動エネルギーＫｒｅｆｉ、位置
エネルギーＰｉ、及び発生総エネルギーＵｒｅｆｉを推
定する。
【００３４】［Ｓ１０６］推定した発生総エネルギーＵ
ｒｅｆｉが、許容停止エネルギーＵｐｉを超えているか
を判断する。
ｒｅｆｉが、許容停止エネルギーＵｐｉを超えているか
を判断する。
【００３５】Ｕｒｅｆｉ＞Ｕｐｉならば、Ｓ１０７へ実
行を移す。
行を移す。
【００３６】Ｕｒｅｆｉ≦Ｕｐｉならば、Ｓ１０８ヘジ
ャンプする。
ャンプする。
【００３７】［Ｓ１０７］発生エネルギーを許容停止エ
ネルギーＵｐｉに抑えるような速度制限比率μｉを求め
る。
ネルギーＵｐｉに抑えるような速度制限比率μｉを求め
る。
【００３８】［Ｓ１０８］ｉを１インクリメントする。
【００３９】［Ｓ１０９］ｉがｎまで到達していなかっ
たら、Ｓ１０３へ戻る。
たら、Ｓ１０３へ戻る。
【００４０】［Ｓ１１０］こうして求められた各軸の速
度制限比率のうち、最小値を求めてμｍｉｎへ代入す
る。
度制限比率のうち、最小値を求めてμｍｉｎへ代入す
る。
【００４１】［Ｓ１１１］求められた最小速度制限比率
μｍｉｎを、指令生成部１４へ返す。
μｍｉｎを、指令生成部１４へ返す。
【００４２】図２は、指令生成部１４における、教示さ
れたステップに対する動作速度決定方法の処理に関する
フローチャートである。図において、Ｓに続く数値はス
テップ番号を示す。
れたステップに対する動作速度決定方法の処理に関する
フローチャートである。図において、Ｓに続く数値はス
テップ番号を示す。
【００４３】［Ｓ２０１］教示データ格納エリア１２よ
り教示データを読み出し、加減速度演算部１５にて加減
速度を決定して、加減速時間を求める。
り教示データを読み出し、加減速度演算部１５にて加減
速度を決定して、加減速時間を求める。
【００４４】［Ｓ２０２］Ｓ２０１で求めた加減速時間
より、加速到達位置を求め、その位置における各軸のダ
イナミクスを求める。
より、加速到達位置を求め、その位置における各軸のダ
イナミクスを求める。
【００４５】［Ｓ２０３］速度制限演算部１６へ指令速
度と加速到達位置の各軸ダイナミクスを与え、図１記載
のフローチャートに基づき処理を実行する。結果とし
て、加速到達位置における速度制限比率μａを得る。
度と加速到達位置の各軸ダイナミクスを与え、図１記載
のフローチャートに基づき処理を実行する。結果とし
て、加速到達位置における速度制限比率μａを得る。
【００４６】［Ｓ２０４］指令速度にて速度定常部が存
在するかを判定し、速度定常部が存在する（速度波形が
台形波になる）場合には、Ｓ２０６へ処理を移す。速度
定常部が存在しない（速度波形が三角波になる）場合に
は、Ｓ２０５へ実行を移す。
在するかを判定し、速度定常部が存在する（速度波形が
台形波になる）場合には、Ｓ２０６へ処理を移す。速度
定常部が存在しない（速度波形が三角波になる）場合に
は、Ｓ２０５へ実行を移す。
【００４７】［Ｓ２０５］Ｓ２０３で求めた加速到達位
置における速度制限比率μａを、最終的な速度制限比
率：μへ代入し、Ｓ２０９ヘジャンプする。
置における速度制限比率μａを、最終的な速度制限比
率：μへ代入し、Ｓ２０９ヘジャンプする。
【００４８】「Ｓ２０６］Ｓ２０１で求めた加減速時間
より、減速開始位置を求め、その位置における各軸のダ
イナミクスを求める。
より、減速開始位置を求め、その位置における各軸のダ
イナミクスを求める。
【００４９】［Ｓ２０７］速度制限演算部１６へ、指令
速度と減速開始位置の各軸ダイナミクスを与え、図１記
載のフローチャートに基づき処理を実行する。結果とし
て、減速開始位置における速度制限比率μｄを得る。
速度と減速開始位置の各軸ダイナミクスを与え、図１記
載のフローチャートに基づき処理を実行する。結果とし
て、減速開始位置における速度制限比率μｄを得る。
【００５０】［Ｓ２０８］加速到達位置における速度制
限比率μａと、減速開始位置における速度制限比率μｄ
を比較し、小さい方の値を最終的な速度制限比率：μへ
代入する。
限比率μａと、減速開始位置における速度制限比率μｄ
を比較し、小さい方の値を最終的な速度制限比率：μへ
代入する。
【００５１】［Ｓ２０９］速度制限比率μに基づいた速
度で動作するように、各軸の指令生成を行なう。
度で動作するように、各軸の指令生成を行なう。
【００５２】このようにして動作速度を制御することに
より、動作中の発生エネルギーがある一定値以下に抑え
られるため、非常停止時の惰走量を一定量以下に抑える
ことが出来る。
より、動作中の発生エネルギーがある一定値以下に抑え
られるため、非常停止時の惰走量を一定量以下に抑える
ことが出来る。
【００５３】ここでは、この発明をある程度詳細にその
最も好ましい実施態様について説明したが、その好まし
い実施態様の説明は、構成の詳細な部分についての変
形、特許請求の範囲に記載された本発明の精神に反しな
い限りでの様々な変形、あるいはそれらを組み合わせた
ものに変更することが出来ることは明らかである。
最も好ましい実施態様について説明したが、その好まし
い実施態様の説明は、構成の詳細な部分についての変
形、特許請求の範囲に記載された本発明の精神に反しな
い限りでの様々な変形、あるいはそれらを組み合わせた
ものに変更することが出来ることは明らかである。
【００５４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、動作
中の発生エネルギーがある一定値以下に抑えられるよう
に動作速度を制限するため、非常停止時の惰走量が一定
量以下に抑えられ、安全にロボットを動作させることが
出来る、という効果がある。
中の発生エネルギーがある一定値以下に抑えられるよう
に動作速度を制限するため、非常停止時の惰走量が一定
量以下に抑えられ、安全にロボットを動作させることが
出来る、という効果がある。
【００５５】さらに、発生エネルギーが大きくない動作
における最高速度を落さなくても良いので、ロボットの
能力を充分に活用することが出来る、という効果もあ
る。
における最高速度を落さなくても良いので、ロボットの
能力を充分に活用することが出来る、という効果もあ
る。
【図１】本発明の一実施例における、ある位置における
速度制限比率の算出処理の流れを示すフローチャート
速度制限比率の算出処理の流れを示すフローチャート
【図２】本発明の一実施例における、ある動作区間での
速度制御の流れを示すフローチャート。
速度制御の流れを示すフローチャート。
【図３】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図４】本発明の基本概念を示す図。
【符号の簡単な説明】 １１教示部 １２教示データ格納エリア １３パラメー
タ格納エリア １４指令生成部 １５加減速度演算部
１６速度制限演算部 １７駆動部
タ格納エリア １４指令生成部 １５加減速度演算部
１６速度制限演算部 １７駆動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末吉 智 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 3C007 KS16 LU01 LU03 LU05 LV23 MS10 5H269 AB33 BB11 EE01 EE03 EE05 EE11 FF06 GG01 PP15
Claims (2)
- 【請求項１】 ロボットの教示点の位置、姿勢や各軸の
動作方向、動作速度によって、重力モーメント、加速度
による慣性、他軸の動作による干渉トルク等の影響を受
ける駆動軸について、ロボットの各軸の質量、重心位置
等をパラメータとして予め格納しておき、別途決定され
た加減速度を基に、加速が完了する加速到達位置、及び
減速を開始する減速開始位置を求め、前記加速到達位
置、減速開始位置における各軸の慣性行列や重力モーメ
ントなどの負荷状態と、教示データによる各軸指令速度
ωｒｅｆから、それぞれの位置での各軸における発生運
動エネルギーＫｒｅｆｉ及び位置エネルギーＰｉを求
め、予めパラメータに規定した許容停止エネルギーＵｐ
ｉから前記位置エネルギーＰｉを差し引いて、許容最大
運動エネルギーＫｍａｘｉを求め、前記発生運動エネル
ギーＫｒｅｆｉと前記許容最大運動エネルギーＫｍａｘ
ｉを比較し、Ｋｒｅｆｉ＞Ｋｍａｘｉならば、その比の
平方根［ＳＱＲＴ（Ｋｍａｘｉ／Ｋｒｅｆｉ）］を速度
制限比率μｉとし、Ｋｒｅｆｉ≦Ｋｍａｘｉならば、速
度制限比率μｉを１として設定し、こうして求めた軸毎
の速度制限比率μｉを全軸間で比較し、最も小さいもの
を、最小速度制限比率μｍｉｎとして求め、指令速度ω
ｒｅｆに対し前記最小速度制限比率μｍｉｎで制限した
速度に基づいて指令生成を行なうことにより、非常停止
時の惰走量を一定量以下に抑えるようにしたことを特徴
とするロボットの動作速度決定方法。 - 【請求項２】 速度制限を行なう軸を予めパラメータに
て指定しておき、指定された軸についてのみ、発生運動
エネルギーＫｒｅｆｉや許容最大運動エネルギーＫｍａ
ｘｉを求めて速度制限比率μｉを演算し、指定されない
軸については速度制限比率μｉを１とすることで処理時
間を短縮することを特徴とする請求項１に記載のロボッ
トの動作速度決定方法。
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