JPH061405B2 - 位置制御装置 - Google Patents
位置制御装置Info
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- JPH061405B2 JPH061405B2 JP28830886A JP28830886A JPH061405B2 JP H061405 B2 JPH061405 B2 JP H061405B2 JP 28830886 A JP28830886 A JP 28830886A JP 28830886 A JP28830886 A JP 28830886A JP H061405 B2 JPH061405 B2 JP H061405B2
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- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばマニピュレータ等の被制御体を制御す
る装置に係り、特に動作経路を実時間で変更する場合に
円弧軌道を含んでいても円滑に動作を行うように改良し
た制御装置に関する。
る装置に係り、特に動作経路を実時間で変更する場合に
円弧軌道を含んでいても円滑に動作を行うように改良し
た制御装置に関する。
（従来の技術及び解決しようとする問題点） 第８図は出発点Ｐｓから到着点ＰE *に移動する場合に、
移動途中で目標到着点をＰEに変更した場合の説明図で
ある。この場合目標位置変更を円滑に行うことは難しい
ので、一旦停止させて前の動作の影響をなくしてから再
び新しい到着点への移動を開始していた。尚、図中当初
の軌道を前軌道といい、更新された目標点に至る軌道を
後軌道と呼ぶ。
移動途中で目標到着点をＰEに変更した場合の説明図で
ある。この場合目標位置変更を円滑に行うことは難しい
ので、一旦停止させて前の動作の影響をなくしてから再
び新しい到着点への移動を開始していた。尚、図中当初
の軌道を前軌道といい、更新された目標点に至る軌道を
後軌道と呼ぶ。
しかし、停止を伴うので動作時間が長くなると共にきめ
細かい動作制御が行えない問題点があった。
細かい動作制御が行えない問題点があった。
また出発点と到着点との間に障害物が介在すると、迂回
のために円弧動作が挿入されることがあるが、この場合
に目標位置が変更されるとさらに複雑な処理が要求され
るという問題点があった。
のために円弧動作が挿入されることがあるが、この場合
に目標位置が変更されるとさらに複雑な処理が要求され
るという問題点があった。
（発明の目的） 本発明はこのような問題点を解決したもので、マニピユ
レータが動作中に目標位置変更の指令を受けた場合に停
止することなく円滑に実時間で応答して、マニピュレー
タの動作軌道を変更する制御装置を提供することを目的
とする。
レータが動作中に目標位置変更の指令を受けた場合に停
止することなく円滑に実時間で応答して、マニピュレー
タの動作軌道を変更する制御装置を提供することを目的
とする。
（問題点を解決するための手段） このような目的を達成する本発明は、 外部からの指令により被制御体の動作を制御する位置制
御装置において、 前記外部から当初の目標位置及び軌道にかえて更新され
る目標位置及び軌道を指令されたことを記憶する目標位
置記憶手段と、 この更新される目標位置を受信した時の前記被制御体の
位置情報及び前記当初の目標位置を記憶する現在位置記
憶手段と、 この現在位置から減速して前記当初の軌道上で停止する
位置を演算する仮想経由点演算手段と、 この仮想経由点から更新された目標位置までの軌道部
と、前記現在位置と前記仮想経由点までの軌道部とを円
滑に接続する経由軌道を所定の手順で演算する経由軌道
演算手段と、 前記現在位置からこの経由曲線軌道上を経て前記更新さ
れた目標位置に前記被制御体を移動させる制御手段 とよりなることを特徴とするものである。
御装置において、 前記外部から当初の目標位置及び軌道にかえて更新され
る目標位置及び軌道を指令されたことを記憶する目標位
置記憶手段と、 この更新される目標位置を受信した時の前記被制御体の
位置情報及び前記当初の目標位置を記憶する現在位置記
憶手段と、 この現在位置から減速して前記当初の軌道上で停止する
位置を演算する仮想経由点演算手段と、 この仮想経由点から更新された目標位置までの軌道部
と、前記現在位置と前記仮想経由点までの軌道部とを円
滑に接続する経由軌道を所定の手順で演算する経由軌道
演算手段と、 前記現在位置からこの経由曲線軌道上を経て前記更新さ
れた目標位置に前記被制御体を移動させる制御手段 とよりなることを特徴とするものである。
（作用） 仮想経由点演算手段は更新された目標位置に軌道を修正
する基準となる仮想経由点を演算により定める。軌道演
算手段は仮想経由点及び軌道情報を基礎として、更新さ
れた目標位置に円滑に移動するための経由軌道を、所定
の手続によって８次のスプライン曲線として演算する。
制御手段は、被制御体を適切に速度制御して現在位置か
ら経由軌道を経て目標位置に移動させる。
する基準となる仮想経由点を演算により定める。軌道演
算手段は仮想経由点及び軌道情報を基礎として、更新さ
れた目標位置に円滑に移動するための経由軌道を、所定
の手続によって８次のスプライン曲線として演算する。
制御手段は、被制御体を適切に速度制御して現在位置か
ら経由軌道を経て目標位置に移動させる。
（実施例） 以下図面に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク図であ
る。図において、１は通信等によりホストコンピュータ
等の外部から指令された目標位置ＰE及び軌道の円弧又
は直線の別を記憶する目標位置受付器、２は目標位置受
付器１が当初の目標位置ＰE *を記憶している場合に目標
位置が更新されると当初の目標位置及び軌道を記憶する
当初目標位置レジスタ、３は更新される目標位置を目標
位置受付器１が受信した時にロボットアームの位置情報
を記憶する現在位置記憶手段で、現在位置ＰNと移動方
向と速度Ｖｓを保存する。４はこの現在位置から減速し
て当初の軌道上で停止する位置（以下「仮想経由点」と
いう）を演算する仮想経由点演算手段で、例えば直線軌
道では次式により仮想経由点Ｐmを求める。
る。図において、１は通信等によりホストコンピュータ
等の外部から指令された目標位置ＰE及び軌道の円弧又
は直線の別を記憶する目標位置受付器、２は目標位置受
付器１が当初の目標位置ＰE *を記憶している場合に目標
位置が更新されると当初の目標位置及び軌道を記憶する
当初目標位置レジスタ、３は更新される目標位置を目標
位置受付器１が受信した時にロボットアームの位置情報
を記憶する現在位置記憶手段で、現在位置ＰNと移動方
向と速度Ｖｓを保存する。４はこの現在位置から減速し
て当初の軌道上で停止する位置（以下「仮想経由点」と
いう）を演算する仮想経由点演算手段で、例えば直線軌
道では次式により仮想経由点Ｐmを求める。
Ｐm＝ＰN＋Ｄｄ×（ＰE *−ＰN）／｜ＰE *−ＰN｜ (1) Ｄｄ＝３Ｖｓ2／（４・Ａｍａｘ） ここに、Ddは減速して停止するまでに必要な距離、Amax
はマニピュレータの移動の際発生する最大加速度であ
る。
はマニピュレータの移動の際発生する最大加速度であ
る。
５は更新された目標位置から仮想経由点までの軌道部
と、現在位置から仮想経由点までの軌道部とを円滑に接
続する経由軌道演算手段で、この詳細な説明はあとで述
べる。
と、現在位置から仮想経由点までの軌道部とを円滑に接
続する経由軌道演算手段で、この詳細な説明はあとで述
べる。
６は現在位置から経由軌道上を経て更新された目標位置
にマニピュレータを移動させる位置を演算する目標変更
軌道発生器で、経由軌道演算手段５で求めた経由曲線上
にマニピュレータが存在する場合を演算する、７は直線
運動を行う通常軌道についてマニピュレータの位置を演
算する通常軌道発生器、８は目標変更軌道発生器６と通
常軌道発生器７を切換えてマニピュレータを制御する制
御部である。
にマニピュレータを移動させる位置を演算する目標変更
軌道発生器で、経由軌道演算手段５で求めた経由曲線上
にマニピュレータが存在する場合を演算する、７は直線
運動を行う通常軌道についてマニピュレータの位置を演
算する通常軌道発生器、８は目標変更軌道発生器６と通
常軌道発生器７を切換えてマニピュレータを制御する制
御部である。
このように構成された装置の動作を次に説明する。第２
図はマニピュレータが移動する移動の平面図、第３図は
マニピュレータの移動速度の説明図である。
図はマニピュレータが移動する移動の平面図、第３図は
マニピュレータの移動速度の説明図である。
当初マニピュレータは始点Psから当初の目標位置ＰE *に
移動を開始し、所定の最大速度Vmaxに達する。途中で目
標位置が更新されるとＰE、仮想変更点Ｐmを演算してこ
れを基準にして最初の移動と更新された移動とを円滑に
接続する所定の手続により求めた８次のスプライン曲線
を求める。この経由軌道上をマニピュレータは速度を最
初低下させ後に加速して接続点の前後（ｔ＝０，Tp)で
同一になるように移動する。その後、ロボットアームは
更新された目標位置で停止する。
移動を開始し、所定の最大速度Vmaxに達する。途中で目
標位置が更新されるとＰE、仮想変更点Ｐmを演算してこ
れを基準にして最初の移動と更新された移動とを円滑に
接続する所定の手続により求めた８次のスプライン曲線
を求める。この経由軌道上をマニピュレータは速度を最
初低下させ後に加速して接続点の前後（ｔ＝０，Tp)で
同一になるように移動する。その後、ロボットアームは
更新された目標位置で停止する。
次に経由軌道演算手段５の詳細な構成を説明する。第４
図は経由軌道演算手段５の内部構成を示す構成ブロック
図である。尚第４図において前記第１図と同一作用をす
るものには同一符号を付し説明を省略する。
図は経由軌道演算手段５の内部構成を示す構成ブロック
図である。尚第４図において前記第１図と同一作用をす
るものには同一符号を付し説明を省略する。
図において、５１は位置レジスタ１，２，３から位置
情報を受けとり、現在位置から仮想経由点までの軌道上
における距離｜PNＰm｜と仮想経由点から目標点までの
軌道上における距離｜PmPE｜の半分のいずれか短い移動
距離を選択する距離比較手段で、この移動距離Ｍin（｜
PNPm・1/2|PmPE|)と静止距離ｌを比較し、いずれか小さ
いものを基準となる距離loとして演算する。
情報を受けとり、現在位置から仮想経由点までの軌道上
における距離｜PNＰm｜と仮想経由点から目標点までの
軌道上における距離｜PmPE｜の半分のいずれか短い移動
距離を選択する距離比較手段で、この移動距離Ｍin（｜
PNPm・1/2|PmPE|)と静止距離ｌを比較し、いずれか小さ
いものを基準となる距離loとして演算する。
lo＝Min（｜PNPm・1/2|PmPE|,ｌ） (2) ５２は経由軌道の計算に必要な補助点を演算する補助点
演算手段である。この補助点の選定を第５図に基づいて
説明する。第５図は当初軌道が直線軌道（前軌道）、更
新された軌道が円弧軌道（後軌道）の組合せを用いた具
体例である。尚、図中 P2＝Pmとする。
演算手段である。この補助点の選定を第５図に基づいて
説明する。第５図は当初軌道が直線軌道（前軌道）、更
新された軌道が円弧軌道（後軌道）の組合せを用いた具
体例である。尚、図中 P2＝Pmとする。
補助点演算手段５２は前軌道上に仮想経由点から基準距
離lo離れた点に第１の補助点Poを選定する。尚、Poは多
くの場合、現在位置PNに一致するが、更新された目標位
置PEと仮想経由点Pmとが近い場合は別の点となる。次
に、後軌道上に仮想経由点Pmから第１の補助点Poと同じ
基準距離lo離れた点に第２の補助点P4を選定する。次に
第１の補助点Poと仮想経由点Pmとの間に第３の補助点P1
を定める。前軌道が直線である場合は第１の補助点Poと
仮想経由点Pmの中点を第３の補助点P1とする。前軌道が
円弧である場合は第１の補助点Poにおいて円弧に接する
ように第３の補助点P1の方向を定める。
離lo離れた点に第１の補助点Poを選定する。尚、Poは多
くの場合、現在位置PNに一致するが、更新された目標位
置PEと仮想経由点Pmとが近い場合は別の点となる。次
に、後軌道上に仮想経由点Pmから第１の補助点Poと同じ
基準距離lo離れた点に第２の補助点P4を選定する。次に
第１の補助点Poと仮想経由点Pmとの間に第３の補助点P1
を定める。前軌道が直線である場合は第１の補助点Poと
仮想経由点Pmの中点を第３の補助点P1とする。前軌道が
円弧である場合は第１の補助点Poにおいて円弧に接する
ように第３の補助点P1の方向を定める。
O1Po⊥PoP1 (3) 第３の補助点P1の補助点Poからの距離は、円弧軌道上に
おける第１の補助点Poと経由点Pmとの距離の半分にと
る。最後に第２の補助点P4と経由点Pmとの間に第４の補
助点P3を定める。後軌道が直線である場合は第２の補助
点P4と経由点Pmの中点を第４の補助点P3とする。後軌道
が円弧である場合は第２の補助点P4において円弧に接す
るように第４の補助点P3の方向を定める。
おける第１の補助点Poと経由点Pmとの距離の半分にと
る。最後に第２の補助点P4と経由点Pmとの間に第４の補
助点P3を定める。後軌道が直線である場合は第２の補助
点P4と経由点Pmの中点を第４の補助点P3とする。後軌道
が円弧である場合は第２の補助点P4において円弧に接す
るように第４の補助点P3の方向を定める。
O2P4⊥P3P4 (4) 第４の補助点P3の第２の補助点P4からの距離は、円弧軌
道上における第２の補助点P4と経由点Pmとの距離の半分
にとる。
道上における第２の補助点P4と経由点Pmとの距離の半分
にとる。
５３は補助点演算手段５２で求めた点Po,P1,P2(=Pm)、P
3,P4を用いて点Po,P4で同一速度かつ加速度零で異色す
る経由軌道を演算する経由軌道演算手段で、例えば８次
のBezier（ベジュエ）曲線などの８次のスプライン曲線
を定める。
3,P4を用いて点Po,P4で同一速度かつ加速度零で異色す
る経由軌道を演算する経由軌道演算手段で、例えば８次
のBezier（ベジュエ）曲線などの８次のスプライン曲線
を定める。
通常軌道発生器６は前軌道における現在位置PNから第１
の補助点Poまでと、後軌道における第２の補助点P4から
目標点PEまでの速度パターンを演算する速度演算手段
で、例えば時間に関する三次式を用いて位置PN,Po,P4,P
Eにおける加速度を零にしている。
の補助点Poまでと、後軌道における第２の補助点P4から
目標点PEまでの速度パターンを演算する速度演算手段
で、例えば時間に関する三次式を用いて位置PN,Po,P4,P
Eにおける加速度を零にしている。
尚、目標更新指令は現在位置PNにおける加速度が零のと
きのみ受付けるようにする。
きのみ受付けるようにする。
また前軌道において直線軌道が指定されている場合は当
初の目標位置ＰE *がレジスタ２に記憶され、円弧軌道が
指定されている場合は当初の目標位置ＰE *及び円弧上の
他の一点が指示されて円弧軌道の中心O1及び半径R1が決
定しうるようになつている。後軌道においても直線軌道
の場合は目標位置PEが指示され、円弧軌道の場合は更新
された目標位置PE及び円弧上の他の一点がレジスタ１に
記憶されて円弧軌道の中心O2及び半径R2が決定しうるよ
うになつている。また、マニピュレータ１０の動作に固
有の所定最大速度Vmax及びこの最大速度Vmaxから静止す
るまでに必要な静止距離ｌは別のレジスタに記憶され、
適宜呼び出して使用する。
初の目標位置ＰE *がレジスタ２に記憶され、円弧軌道が
指定されている場合は当初の目標位置ＰE *及び円弧上の
他の一点が指示されて円弧軌道の中心O1及び半径R1が決
定しうるようになつている。後軌道においても直線軌道
の場合は目標位置PEが指示され、円弧軌道の場合は更新
された目標位置PE及び円弧上の他の一点がレジスタ１に
記憶されて円弧軌道の中心O2及び半径R2が決定しうるよ
うになつている。また、マニピュレータ１０の動作に固
有の所定最大速度Vmax及びこの最大速度Vmaxから静止す
るまでに必要な静止距離ｌは別のレジスタに記憶され、
適宜呼び出して使用する。
第５図は第１図の装置によるマニピュレータ10の動作説
明図で、ここでは前軌道が直線、後軌道が円弧の場合を
示している。
明図で、ここでは前軌道が直線、後軌道が円弧の場合を
示している。
図において、P5は現在位置Ps又は仮想経由点Pmから加速
して最大速度Vmaxに達する位置、Ｐ6は最大速度Vmaxか
ら減速して目標位置PE又は仮想経由点Pmで停止する減速
開始位置である。
して最大速度Vmaxに達する位置、Ｐ6は最大速度Vmaxか
ら減速して目標位置PE又は仮想経由点Pmで停止する減速
開始位置である。
所定最大速度Vmaxに達した後に、現在位置PNから十分離
れた点に目標位置PEが更新される場合である。この場合
現在位置PNと第１の補助点Poとが一致するので、経由軌
道演算手段５は第１から第４の補助点によつて、８次の
スプライン曲線のうちで８次Bezier曲線で表わせる軌道
（点Po,P1,Pm,P3,P4及びこれらの中点の合計９点で定め
られるが、中点の４つは５つの与点で決定できるので結
局補助点演算手段４２で求めた補助点４つ及び仮想経由
点Pmにより定まる。）上を次の如く移動する。
れた点に目標位置PEが更新される場合である。この場合
現在位置PNと第１の補助点Poとが一致するので、経由軌
道演算手段５は第１から第４の補助点によつて、８次の
スプライン曲線のうちで８次Bezier曲線で表わせる軌道
（点Po,P1,Pm,P3,P4及びこれらの中点の合計９点で定め
られるが、中点の４つは５つの与点で決定できるので結
局補助点演算手段４２で求めた補助点４つ及び仮想経由
点Pmにより定まる。）上を次の如く移動する。
P(T)=K1(t/T)8+K2(t/T)7+K3(t/T)6 +K4(t/T)5+K5(t/T)4+K6(t/T)3 +K7(t/T)+Po（Ｏ≦ｔ≦Ｔ） (5) ここで、 とする。ここにVoは第１の補助点Poにおける初速度であ
る。
る。
即ち、経由点Pmで停止せずに等速でPo,Pm,P4と移動する
のと同一の所要時間でPoからP4を経由動作する。また、 |P′(o)|=|P′(T)|=Vmax (7) |P″(o)|=|P″(T)|=O (8) であるから、接続点Po,P4で加速度零で、速度は滑らか
に接続されていると共に速度の絶対値は等しくなってい
る。
のと同一の所要時間でPoからP4を経由動作する。また、 |P′(o)|=|P′(T)|=Vmax (7) |P″(o)|=|P″(T)|=O (8) であるから、接続点Po,P4で加速度零で、速度は滑らか
に接続されていると共に速度の絶対値は等しくなってい
る。
位置P4から位置P6までは速度Vmaxの等速運動を行う。
位置P6から目標位置PEまでの間で最大速度Vmaxから減速
されて停止する。この速度及び移動距離は、次式で与え
られる。
されて停止する。この速度及び移動距離は、次式で与え
られる。
V2(t)=a2t3+b2t2+c2t+d2 (9) ここにTs1は加速時間で、加速度の最大値をAmaxとする
と、次式で与えられる。
と、次式で与えられる。
Ts1=(3/2)・Vmax/Amax (10) l =(3/4)・V2max/Amax (11) 〈ベジュエ曲線の説明〉 第６図は８次Bezier曲線上を移動する速度と発生する加
速度を示したものである。(7)式に示す如く速度は前後
軌道となめらかに接続されると共に経由軌道上では前後
軌道上の移動速度より小さくなつている。(8)式に示す
如く、曲線上を移動するため加速度が作用するが接続点
では零になつている。
速度を示したものである。(7)式に示す如く速度は前後
軌道となめらかに接続されると共に経由軌道上では前後
軌道上の移動速度より小さくなつている。(8)式に示す
如く、曲線上を移動するため加速度が作用するが接続点
では零になつている。
次に、(5)式の８次のBezier曲線の速度P′(t)及び加速
度P″(t)は次式で与えられる。
度P″(t)は次式で与えられる。
そこでｔ＝Ｏ，Ｔにおける速度、加速度を求めると次の
如くなる。
如くなる。
P′(o)=4(P1-Po)/T (14) P′(T)=4(P4-P3)/T (15) P″(o)=P″(T)=0 (16) そこで、P1Po=P3P4とするならば、両点における速度が
一致する。
一致する。
〈円弧軌道上の距離〉 第７図は円弧軌道の始点と終点との間を補間して、軌道
上の移動距離の求め方を説明するものである。図におい
て、O1は中心、R1は半径、Poは始点、P1は終点、P(t)は
円弧軌道上の補間される点、1は円弧のなす平面の法
線ベクトルである。点Poを中心O1を通る法線まわりにθ
１まわすと点P1に一致する。
上の移動距離の求め方を説明するものである。図におい
て、O1は中心、R1は半径、Poは始点、P1は終点、P(t)は
円弧軌道上の補間される点、1は円弧のなす平面の法
線ベクトルである。点Poを中心O1を通る法線まわりにθ
１まわすと点P1に一致する。
円弧上の移動距離d(t)は直線補間の式(10)と同じように
して設定できる。
して設定できる。
d(t)=-0.5×VsTs1(t/Ts1)4+VsTs1(t/Ts1)3 (17) これにより回転角度θ(t)は次式であらわせる。
θ(t)=d(t)/R (18) そこで、円弧上の任意の点P(t)は、 P(t)=R(１，θ(t))・Po (19) であらわせる。ここにR(１，θ(t))は公知の一般化回
転マトリクスで、1 t＝（n1,n2,n3)として、次式であ
らわせる。
転マトリクスで、1 t＝（n1,n2,n3)として、次式であ
らわせる。
r11=n1 2+(1-n1 2)cosθ(t) r12=n1n2(1-cosθ(t))-n3sinθ(t) r13=n1n3(1-cosθ(t))+n2sinθ(t) r21=n1n2(1-cosθ(t))+n3sinθ(t) r22=n2 2+(1-n2 2)cosθ(t) r23=n2n3(1-cosθ(t))-n1sinθ(t) r31=n1n3(1-cosθ(t))-n2sinθ(t) r32=n2n3(1-cosθ(t))+n1sinθ(t) r33=n3 2+(1-n3 2)cosθ(t) 尚、上記実施例ではマニピュレータを例に説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、数値制御装
置、Ｘ−Ｙステージやプロッタ等位置を少なくとも２軸
について制御するものであればよい。
本発明はこれに限定されるものではなく、数値制御装
置、Ｘ−Ｙステージやプロッタ等位置を少なくとも２軸
について制御するものであればよい。
また、平面上の位置関係で示したが、３次元の空間にお
いても同様である。
いても同様である。
また曲線として８次のBezier曲線を示しているが、曲線
が０次，１次の微係数が連続で、２次の微係数が零で直
線と接続される曲線であれば他のスプライン曲線でもよ
く、また９次以上の多項式であらわしてもよい。尚、こ
こでスプライン曲線とは、複数の点が与えられた場合
に、その与点により定められる曲線をいうものとする。
が０次，１次の微係数が連続で、２次の微係数が零で直
線と接続される曲線であれば他のスプライン曲線でもよ
く、また９次以上の多項式であらわしてもよい。尚、こ
こでスプライン曲線とは、複数の点が与えられた場合
に、その与点により定められる曲線をいうものとする。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば次の効果がある。
(A)センサ入力や割込み処理プログラムからの指令によ
りリアルタイムで目標位置や経路を変更できるので、外
部状態の変化に柔軟に対応するマニピュレータ動作を実
現できる。
りリアルタイムで目標位置や経路を変更できるので、外
部状態の変化に柔軟に対応するマニピュレータ動作を実
現できる。
(B)リアルタイムで直線軌道と円弧軌道の区別と目標位
置を変更できることは、マニピュレータに適用すると、
広範囲での応用に役立つ。
置を変更できることは、マニピュレータに適用すると、
広範囲での応用に役立つ。
(C)経由軌道は速度をなめらかに変化させるので、マニ
ピュレータに不用な力がかからず、振動や音の発生しな
い円滑な動作を行うことができる。
ピュレータに不用な力がかからず、振動や音の発生しな
い円滑な動作を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は第１図の装置が補助点を選定する場合の説明図、第
３図はマニピュレータの移動速度の説明図、第４図は経
由軌道演算手段５の詳細を示す構成ブロック図、第５図
は補助点の選定の具体例の説明図、第６図はベシュエ曲
線上の速度と加速度の説明図、第７図は円弧軌道の補間
方式の説明図、第８図は従来例の説明図である。 １…目標位置記録手段、２，３…現在位置記憶手段、４
…仮想経由点演算手段、５…経由軌道演算手段、６，
７，８…制御手段。 Ｐｓ…始点、Ｐｎ…現在位置、Ｐm…仮想経由点、PE *…
当初の目標位置、PE *…更新された目標位置、P0,P1,P3,
P4…補助点。
図は第１図の装置が補助点を選定する場合の説明図、第
３図はマニピュレータの移動速度の説明図、第４図は経
由軌道演算手段５の詳細を示す構成ブロック図、第５図
は補助点の選定の具体例の説明図、第６図はベシュエ曲
線上の速度と加速度の説明図、第７図は円弧軌道の補間
方式の説明図、第８図は従来例の説明図である。 １…目標位置記録手段、２，３…現在位置記憶手段、４
…仮想経由点演算手段、５…経由軌道演算手段、６，
７，８…制御手段。 Ｐｓ…始点、Ｐｎ…現在位置、Ｐm…仮想経由点、PE *…
当初の目標位置、PE *…更新された目標位置、P0,P1,P3,
P4…補助点。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−265287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−97708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−231608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−36811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−68014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−3002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−262213（ＪＰ，Ａ) 岸甫編著「ＮＣソフトウェア」昭和47年 株式会社工業調査会発行、第198頁
Claims (1)
- 【請求項１】外部からの指令により被制御体の動作を制
御する位置制御装置において、 前記外部から当初の目標位置及び軌道にかえて更新され
る目標位置及び軌道を指令されたことを記憶する目標位
置記憶手段と、 この更新される目標位置を受信した時の前記被制御体の
位置情報及び前記当初の目標位置を記憶する現在位置記
憶手段と、 この現在位置から減速して前記当初の軌道上で停止する
位置を演算する仮想経由点演算手段と、 この仮想経由点から更新された目標位置までの軌道部
と、前記現在位置と前記仮想経由点までの軌道部とを円
滑に接続する経由軌道を下記〜により演算する経由
軌道演算手段と、 前記現在位置からこの経由曲線軌道上を経て前記更新さ
れた目標位置に前記被制御体を移動させる制御手段 とよりなることを特徴とする位置制御装置。 記 前記現在位置から前記仮想経由点までの軌道上の距離
と、前記仮想経由点から前記更新された目標点までの軌
道上の距離の半分のいずれか短いほうの移動距離と、前
記移動で指定された所定の最大速度から静止するまでの
静止距離との大小を比較し、いずれか小さいものを基準
となる距離として演算すること。 前記仮想経由点から現在位置側に基準距離だけ軌道上
で離れた場所に第１の補助点を設け、前記仮想経由点か
ら更新された目標位置側に基準距離だけ軌道上で離れた
場所に第２の補助点を演算すること。 現在位置と仮想経由点を結ぶ軌道が直線である場合に
は第１の補助点と仮想経由点との中点、現在位置と仮想
経由点を結ぶ軌道が円弧である場合には第１の補助点と
仮想経由点との中点の軌道上における距離だけ第１の補
助点から仮想経由点側に離れた点であって、第１の補助
点において該円弧に接する直線上の点に第３の補助点を
演算すること。 仮想経由点と更新された目標点を結ぶ軌道が直線であ
る場合には第２の補助点と仮想経由点との中点、仮想経
由点と更新された目標位置を結ぶ軌道が円弧である場合
には第２の補助点と仮想経由点との中点の軌道上におけ
る距離だけ第２の補助点から仮想経由点側に離れた点で
あって、第２の補助点において該円弧に接する直線上の
点に第４の補助点を演算すること。 上記第１及び第３の補助点、前記仮想経由点、上記第
４及び第２の補助点により、この順で定められる８次ス
プライン曲線を演算すること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28830886A JPH061405B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28830886A JPH061405B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63141107A JPS63141107A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH061405B2 true JPH061405B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=17728490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28830886A Expired - Lifetime JPH061405B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061405B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5904445B2 (ja) * | 2013-01-07 | 2016-04-13 | トヨタ自動車東日本株式会社 | ロボット用制御装置 |
-
1986
- 1986-12-03 JP JP28830886A patent/JPH061405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 岸甫編著「ＮＣソフトウェア」昭和４７年株式会社工業調査会発行、第１９８頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63141107A (ja) | 1988-06-13 |
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