JPH0743606B2 - Method for generating circular arc trajectory of servo mechanism - Google Patents
Method for generating circular arc trajectory of servo mechanismInfo
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Description
〔産業上の利用分野〕 この発明は、ロボツトやNCガス切断機などのサーボ機構
の円弧軌道生成方法に関するものである。 〔従来の技術〕 現在、ロボツトやNC(数値制御装置)ガス切断機などの
サーボ機構のエンド・エフエクタ(溶接トーチや切断ト
ーチなど)を円弧軌道に沿つて移動する場合、与えられ
た複数個の点の間を円弧補間してサンプリング時間ごと
の目標位置を定め、各駆動軸のサーボ制御を行う方法が
実用されている。 ここで、第4図に示すように、空間上の位置(A),
(B),(C)から規定される円弧軌道に沿つて、エン
ド・エフエクタを位置(A)から動かし始め、位置
(B)を経由して位置(C)で止める作業を考える。こ
の場合、第5図に示すようなフローチヤート、すなわ
ち、ステツプ(10)で円弧軌道上の次の目標位置(Pi)
を求め、次いでステツプ(11)でこの目標位置(Pi)を
直交座標系基準の座標値として求める(これを軌道生成
という)。次にステツプ(12)では、ステツプ(11)で
求められた座標値に対応する駆動軸(モータなどの出力
軸)の目標位置を求める(これを座標変換という)。次
いでステツプ(13)では駆動軸ステツプ(12)で求めた
目標位置になるように位置決め制御をする(これをサー
ボ制御という)。これらの動作を一定時間(これをサン
プリング時間という)おきに、終点に到達するまで繰り
返し行う(ステツプ(14),(15)参照)。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記のような円弧軌道生成方法は、離散時間制御である
からそのサーボ制御性を損なわないためには、サンプリ
ング時間をなるべく短くすることが必要である。これ
は、通常の多関節形ロボツトの場合、約30m sec以下の
時間が望ましい。また、サーボ機構として多関節形ロボ
ツトを考える場合、直交座標系基準のエンド・エフエク
タの位置と、各駆動軸の位置との関係式は複雑な非線形
方程式となり、直交座標系基準のエンド・エフエクタの
位置に対応する各駆動軸の位置を求める座標変換には、
かなりの演算時間を必要とする。そして、この座標変換
のアルゴリズムは、駆動軸の構成に応じてほぼ1つの方
法のみが見出だせるだけであり、工夫の余地は少ない。
このため、与えられた円弧軌道上の直交座標系基準のエ
ンド・エフエクタ位置を求める軌道生成を、できるだけ
短い演算時間で行なうことが強く要求されている。 第6図は現在一般に行なわれている円弧軌道生成法を説
明するための原理的説明図である。なお、ここで求めた
いのは、位置(A),(B),(C)で規定される円弧
軌道上の目標位置(Pi)である。つまり、基準直交座標
系の原点(0)からの距離(▲▼)が求まればよ
い。以下にその手順を説明する。 位置(A),(B),(C)から規定される円の中
心位置(G)を求め、そしてベクトル(▲▼)を求
める。 面(A,B,C)の単位法線ベクトル()を求める。 ベクトル()に関して、任意のベクトルを(Δ
θ)だけ回転させる。そして3×3の変換行列R(Δ
θ)を求める。 kykxvers(Δθ)−kzsin(Δθ) ky2vers(Δθ)+cos(Δθ) kykzvers(Δθ)+kxsin(Δθ) ただし、vers(Δθ)=1−cos(Δθ)である。 ベクトル()に関して、ベクトル(▲
▼)を角度(Δθ)だけ回転させたものが、(▲
▼)であるから、 ▲▼=▲▼+▲▼ …〔4〕 より、目標位置(Pi)を求める。ただし(▲▼)
の初期値は(▲▼)である。 ここで、円弧軌道上て一定線速で移動するために、中心
角(θ)を角速度()一定で定める方法を用いた場合
には、位置(A)での始動時と位置(C)での停止時に
円弧軌道上の線速が不連続となるため、機構に大きな振
動が発生する。そのため、一般的には何等かの規範で中
間位置(A+),(C-)を定め、位置(A)から位置
(A+)までの間で角速度()を零からある定められた
ある値(s)まで加速し、その後一定角速度(s)
で位置(C-)まで移動する。そして位置(C-)から位置
(C)までの間で()を(s)から零まで減速する
ように中心角(θ)を定める方法が用いられている。つ
まり、Δθ(=θi−θi−1)は一定値でない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、前述した手順〜を予め行うこと、すなわ
ち、目標位置(Pi)を予め全て求めてこれを記憶してお
く方法は、膨大な記憶容量が必要となるので、現実的で
はない。そこで、一度だけ行えば良い手順,だけは
予め行なつておき、手順,は機構の駆動時にサンプ
リング時間ごとに行う方法がとられる(なお、前明の手
順,は(Δθ)が一定値でないために、目標位置ご
とに異なつた演算となる)。 ここで、上記手順の式〔2〕はsin,cosおよび多くの
加減乗算を含む演算式であるからかなりの演算時間がか
かり、これが原因で結果的にはサーボのサンプリング時
間を充分に短くすることができなくなり、サーボ制御性
が損なわれるという問題があつた。 この発明は、このような状況に鑑みてなされたものであ
り、軌道生成のための演算時間を短くし、また、他の直
線軌道と連結するときには滑らかな連結を可能にしたサ
ーボ機構の円弧機構生成方法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及び作用] この発明に係るサーボ機構の円弧軌道生成方法は、円弧
軌道の始点及び終点を含む教示点(A,C)を指定する工
程と、各教示点についてその点に位置する時刻よりも一
定時間だけ前後の時刻に位置すべき2点(A-,A+,C-,
C+)の位置をそれぞれ求める工程と、各教示点及びその
前後に位置する上記2点によって時間に関する4次多項
式を定め、これにより生成される加減速軌道をそれぞれ
求める工程とを有し、その加減速軌道を円弧軌道の始終
点部として用いる。 例えば円弧軌道の始点から移動を開始し、又は終点にお
いては停止する場合は、始点に位置する時刻よりも一定
時間だけ前の時刻に位置すべき点(A-)と始点(A)と
を一致させ、又は終点に位置する時刻よりも一定時間だ
け後の時刻に位置すべき点(C+)と終点(C)とを一致
させて前記の4次多項式を定める。その結果、始点
(A)と点(A+)とを結ぶ加減速軌道又は点(C-)と終
点(C)とを結ぶ加減速軌道は直線で表され、その演算
は簡単であり演算時間は従来の演算方法に比べて短くな
る。 また、円弧軌道の始点及び終点がそれぞれ他の直線軌道
と連結している場合には、始点に位置する時刻よりも一
定時間だけ前の時刻に位置すべき点(A-)及び終点に位
置する時刻よりも一定時間だけ後の時刻に位置すべき点
(C+)はそれぞれ直線軌道上に求められ、ここで生成さ
れた加減速軌道は曲線軌道となり他の直線軌道と滑らか
に連結する。 〔発明の実施例〕 以下、第1図を用いてこの発明による円弧軌道の生成方
法を説明する。いま、位置(A)から(B)を経由して
位置(C)まで円弧軌道上を一定線速で移動する問題を
考える。 (イ) 位置(A)から(A+)までの第1軌道生成方
法。 まず、加速に要する時間(2ta)を定め、位置(A)か
ら与えられた一定線速(Vs)で時間(ta)だけ直線移
動したときに到達する円弧軌道上の位置を(A+)と定め
る。また、位置(A)から動き始める予定時間より時刻
(ta)だけ前にいた位置を(A-)と定める。この場合、
位置(A)から動き始める前は停止していたのであるか
らA-=Aである。なお、第2図は時間に関する4次多項
式の直線軌道生成方法を(x)座標についての説明図で
ある。ここで、第1図における位置(A)から位置
(A+)までの途中位置(Pi)の座標値(xi),(yi),
(zi)を次のように定める。 ここで、hi=(ti+ta)/2ta(ただし、−ta≦ti≦ta) このように軌道生成すれば、位置(A)と位置(A+)と
を結ぶ直線軌道上を線速零から線速(Vs)まで加速し
ながら、時間(2ta)で移動する。また、位置(A)お
よび位置(A+)では線加速度が共に零になるので、この
方法で作る直線軌道の前後に他の等線速軌道(線加速度
が零の軌道)を連結する場合には、端点での線加速度を
連続にできる。ここで、位置(A+)と(A-)すなわち
(xa+),(ya+)(za+),(xa-),(ya-),(za-)
は予め求めておけるので、式〔5〕だけを機構の駆動時
にサンプリング時間ごとに演算すればよい。 これは上記の従来方法に比べて、単純な演算であるか
ら、短時間で軌道の生成ができる。 ところで、第1図に示すように、位置(A)から位置
(A+)までは、本来の円弧軌道から偏差が生じる。しか
し、円弧軌道の精度が要求されるのは、溶接などの超低
速動作に対してのみであり、(AA+)間の移動に要する
時間(2ta)は短いので、距離(AA+)は数mmほどとな
る。それゆえに、実用される曲率半径の大きさの円弧軌
道に対しては、実用上問題となるほどの大きさの偏差は
生じない。 (ロ) 位置(A+)から(C-)までの第2軌道生成方
法。 まず、減速に要する時間(2ta)を定め、次いで位置
(C)からある与えられた一定線速(Vs)で時間(t
a)だけ直線移動したときに到達する円弧軌道上の位置
を(C-)と定める。ここで、位置(A+)から位置(C-)
までの途中位置(Pi)を次のように定める。 位置(A+),(B),(C-)から規定される円の中
心位置(G)を求め、そしてベクトル(▲▼)を
求める。 面(A+,B,C-)の単位法線ベクトル()を求め
る。 与えられた一定線速(Vs)より、サンプリング時
間ごとの中心角の増分値(Δθ)を求める。 ベクトル()に関して、任意のベクトルを(Δ
θ)だけ回転させる3×3の変換行列R(Δθ)を求め
る。 kykxvers(Δθ)−kzsin(Δθ) ky2vers(Δθ)+cos(Δθ) kykzvers(Δθ)+kxsin(Δθ) ただし、vers(Δθ)=1−cos(Δθ)である。 ベクトル()に関して、ベクトル(▲
▼)を角度(Δθ)だけ回転させたものが、ベクトル
(▲▼)であるから、 ▲▼=▲▼+▲▼ …BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc trajectory generation method for a servo mechanism such as a robot or NC gas cutter. [Prior Art] At present, when moving an end effector (welding torch, cutting torch, etc.) of a servo mechanism such as a robot or NC (numerical control device) gas cutting machine along an arc trajectory, A method is practiced in which arc interpolation is performed between points to determine a target position for each sampling time and servo control of each drive axis is performed. Here, as shown in FIG. 4, the position in space (A),
Consider the work of starting to move the end effector from the position (A) along the circular arc trajectory defined by (B) and (C), and stopping at the position (C) via the position (B). In this case, the flow chart as shown in FIG. 5, that is, the next target position (Pi) on the circular arc trajectory at step (10)
Then, in step (11), the target position (Pi) is obtained as coordinate values based on the Cartesian coordinate system (this is referred to as trajectory generation). Next, in step (12), the target position of the drive shaft (output shaft such as motor) corresponding to the coordinate value obtained in step (11) is obtained (this is called coordinate conversion). Next, at step (13), positioning control is performed so that the target position obtained at the drive axis step (12) is reached (this is called servo control). These operations are repeated at regular intervals (referred to as sampling time) until the end point is reached (see steps (14) and (15)). [Problems to be Solved by the Invention] Since the above-described circular arc trajectory generation method uses discrete time control, it is necessary to shorten the sampling time as much as possible in order not to impair the servo controllability thereof. In the case of a normal articulated robot, a time of about 30 msec or less is desirable. Also, when considering an articulated robot as the servo mechanism, the relational expression between the position of the end effector based on the Cartesian coordinate system and the position of each drive axis is a complicated non-linear equation. For coordinate conversion to find the position of each drive axis corresponding to the position,
It requires a considerable amount of calculation time. And, as for this coordinate conversion algorithm, only one method can be found according to the configuration of the drive shaft, and there is little room for improvement.
Therefore, it is strongly required to generate a trajectory for obtaining the end effector position on the given circular arc trajectory with reference to the Cartesian coordinate system in the shortest possible calculation time. FIG. 6 is a principle explanatory diagram for explaining a circular arc trajectory generation method which is currently generally performed. It should be noted that what is desired to be calculated here is the target position (Pi) on the circular arc trajectory defined by the positions (A), (B), and (C). That is, the distance (▲ ▼) from the origin (0) of the reference rectangular coordinate system may be obtained. The procedure will be described below. The center position (G) of the circle defined by the positions (A), (B), and (C) is obtained, and then the vector (▲ ▼) is obtained. Find the unit normal vector () of the plane (A, B, C). With respect to the vector (), any vector (Δ
Rotate only θ). Then, a 3 × 3 conversion matrix R (Δ
θ) is calculated. kykxvers (Δθ) -kzsin (Δθ) ky 2 vers (Δθ) + cos (Δθ) kykzvers (Δθ) + kxsin (Δθ) However, vers (Δθ) = 1−cos (Δθ). Regarding vector (), vector (▲
Rotating ▼) by an angle (Δθ)
▼) ▲ ▼ = ▲ ▼ + ▲ ▼ ... The target position (Pi) is obtained from [4]. However (▲ ▼)
The initial value of is (▲ ▼). Here, in order to move at a constant linear velocity on an arc orbit, when a method of determining the central angle (θ) at a constant angular velocity () is used, at the time of starting at position (A) and at position (C). Since the linear velocity on the circular arc orbit becomes discontinuous at the time of stopping, a large vibration is generated in the mechanism. Therefore, generally at an intermediate position in some kind of criterion (A +), (C -) defines, there was determined a certain angular velocity () from zero between the position (A) to the position (A +) Accelerate to value ( s ) and then constant angular velocity ( s )
In position (C -) moves to. Then, a method of defining the central angle (θ) so as to decelerate () from ( s ) to zero between the position (C − ) and the position (C) is used. That is, Δθ (= θi−θi−1) is not a constant value. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, in order to perform the above-described steps 1 to 3, that is, to obtain all target positions (Pi) in advance and store them, a huge storage capacity is required. So not realistic. Therefore, a procedure that only needs to be performed once is performed in advance, and the procedure is performed at each sampling time when the mechanism is driven (note that (Δθ) is not a constant value in the procedure of the previous description. , The calculation will be different for each target position). Here, since the expression [2] in the above procedure is an operation expression including sin, cos and many additions / subtractions, it takes a considerable amount of operation time. As a result, the servo sampling time should be shortened sufficiently. However, the servo controllability is impaired. The present invention has been made in view of such a situation, and has an arc mechanism of a servo mechanism that shortens the calculation time for trajectory generation and that enables smooth coupling when coupling with another linear trajectory. The purpose is to provide a generation method. [Means and Actions for Solving Problems] An arc trajectory generation method for a servo mechanism according to the present invention relates to a step of designating a teaching point (A, C) including a start point and an end point of the arc trajectory, and each teaching point. 2 points to be located in time before and after the predetermined time than the time which is located to the point (a -, a +, C -,
C + ), respectively, and a step of determining a fourth-order polynomial with respect to time by each teaching point and the above-mentioned two points located before and after the teaching point, and respectively obtaining an acceleration / deceleration trajectory generated thereby, The acceleration / deceleration trajectory is used as the start and end points of the circular arc trajectory. For example starts moving from the starting point of the circular arc track, or when to stop at the end point, the point to be located just before the time a predetermined time than the time which is located at the starting point (A -) and the starting point (A) and a matching Or the point (C + ) to be located at a time later than the time located at the end point by a certain time is made to coincide with the end point (C) to determine the fourth-order polynomial. As a result, acceleration and deceleration trajectory or points connecting the start point (A) and the point (A +) (C -) and deceleration trajectory connecting the end point (C) is represented by a straight line, the operation is simple calculation time Is shorter than the conventional calculation method. Also, start and end points of the arc orbit if each bonded to another straight track, the point to be located in a time earlier by a predetermined time than the time which is located at the starting point (A -) and located at the end point A point (C + ) that should be located at a time after a certain time after the time is obtained on a linear trajectory, and the acceleration / deceleration trajectory generated here becomes a curved trajectory and smoothly connects with other linear trajectory. [Embodiment of the Invention] A method of generating an arc trajectory according to the present invention will be described below with reference to FIG. Now, consider the problem of moving from position (A) to position (C) on position (C) on an arcuate orbit at a constant linear velocity. (A) A first trajectory generation method from positions (A) to (A + ). First, the time required for acceleration (2ta) is determined, and the position on the circular arc orbit reached when moving linearly for the time (ta) at the constant linear velocity (V s ) given from the position (A) is (A + ) Stipulate. In addition, the position of the position I was in before the scheduled time to start movement only time (ta) from (A) - defined as (A). in this case,
Since before start moving from the position (A) it is had stopped A - = an A. Note that FIG. 2 is an explanatory diagram regarding a (x) coordinate of a linear trajectory generation method of a fourth-order polynomial with respect to time. Here, the coordinate values (xi), (yi), of the intermediate position (Pi) from the position (A) to the position (A + ) in FIG.
(Zi) is defined as follows. Here, hi = (ti + ta) / 2ta (however, −ta ≦ ti ≦ ta) If the trajectory is generated in this way, a linear trajectory connecting the position (A) and the position (A + ) is changed from the linear velocity zero to the line. while accelerating up to speed (V s), moves at a time (2ta). Also, since the linear acceleration is zero at both position (A) and position (A + ), when connecting another constant velocity orbit (orbit with zero linear acceleration) before and after the linear orbit created by this method, Allows the linear acceleration at the end points to be continuous. Here, the position (A +) and (A -) ie (xa +), (ya + ) (za +), (xa -), (ya -), (za -)
Since it can be obtained in advance, only equation [5] need be calculated for each sampling time when the mechanism is driven. Since this is a simple calculation compared with the above-mentioned conventional method, the trajectory can be generated in a short time. By the way, as shown in FIG. 1, from the position (A) to the position (A + ), a deviation occurs from the original circular arc trajectory. However, the accuracy of the arc trajectory is required only for ultra-low speed operation such as welding, and the time (2ta) required to move between (AA + ) is short, so the distance (AA + ) is several It will be about mm. Therefore, a practically problematic deviation does not occur with respect to an arcuate track having a practical radius of curvature. (B) position (A +) from (C -) second trajectory generation method to. First, the time (2ta) required for deceleration is determined, and then the time (t) is given at a given constant linear velocity (V s ) from the position (C).
The position on the circular arc track to reach when the linear movement by a) (C - defined as). Here, the position from the position (A +) (C -)
The intermediate position (Pi) up to is determined as follows. Position (A +), (B) , (C -) center position of the circle defined by seeking (G), and obtains the vector (▲ ▼). Surface (A +, B, C - ) obtaining a unit normal vector (). From the given constant linear velocity (V s ), the increment value (Δθ) of the central angle for each sampling time is obtained. With respect to the vector (), any vector (Δ
A 3 × 3 conversion matrix R (Δθ) that rotates by θ) is obtained. kykxvers (Δθ) -kzsin (Δθ) ky 2 vers (Δθ) + cos (Δθ) kykzvers (Δθ) + kxsin (Δθ) However, vers (Δθ) = 1−cos (Δθ). Regarding vector (), vector (▲
Since the vector (▲ ▼) is obtained by rotating ▼) by an angle (Δθ), ▲ ▼ = ▲ ▼ + ▲ ▼…
〔9〕 より、目標位置(Pi)を求める。ただし(▲▼)
の初期値は(GA+)である。 上記のように軌道生成すれば、位置(A+),(B)と位
置(C-)とを結ぶ円弧軌道上を一定線速(Vs)で等速
移動する。ここで、位置(A+)と位置(C-)および(Δ
θ)(一定値)は予め行なうことができ、そして手順
だけを機構の駆動時にサンプリング時間ごとに行なえば
よい。つまり、上述の従来の円弧軌道生成方法と比べる
と、従来の手順すなわち、ベクトルを回転させる3×
3の交換行列を求める演算を予め行なえることになる。
それゆえに、サンプリング時間ごとに行なう演算の量が
著しく減るので、短時間に軌道が生成できる。 (ハ) 位置(C-)から(C)までの第3軌道生成方
法。 まず、位置(C)で止まる予定時刻より時間(ta)だけ
後にいるべき位置を(C+)と定める。この場合、位置
(C)で止まり続けるのでC+=Cである。ここで、位置
(C-)から(C)までの途中位置(Pi)の座標値(x
i),(yi),(zi)を前記(イ)項と同様に次のよう
に定める。 ここで、hi=(ti+ta)/2ta(ただし、−ta≦ti≦ta) このように軌道生成すれば、位置(C-)と位置(C)と
を結ぶ直線軌道上を、線速(Vs)から線速零まで減速
しながら時間(2ta)で移動する。また、位置(C-)お
よび(C)では、線加速度がともに零となる。 この方法は、(イ)項で述べたのと同様に従来の円弧軌
道生成方法に比べて単純な演算であるから、短時間に軌
道が生成できる。 第3図は円弧軌道と直線軌道との連結状態を説明するた
めの説明図である。すなわち、位置(A)に到達する予
定の時刻よりも時間(ta)だけ前にいるはずの他の直線
軌道上のを位置(A-)として定めれば、この発明の円弧
軌道生成方法をそのまゝ用いることにより、他の直線軌
道から円弧軌道へとその線速度,線加速度を変えながら
円滑に連結することができる。この逆に、位置(C)に
到達する予定の時刻よりも時間(ta)だけ後にいるはず
の他の直線上の点を位置(C+)として定めれば、前述と
同様に円弧軌道から直線軌道への連結が円滑にできる。 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、円弧軌道の始点及び終
点及びその近傍についての軌道を時間に関する4次多項
式によって求めるようにしたので、従来の方法に比べて
演算時間が短縮され、従って、その分だけ従来よりもサ
ーボサンプリング周期を短くすることができる。特に、
時間に関する4次多項式によって軌道を生成するように
したので、速度及び加速度の双方が連結点のそれと一致
しこの点からも円滑な連結が可能になっている。また、
直線軌道と円弧軌道とを連結するために特別な他の方法
を用いる必要がないので、軌道生成のソフトウエア作成
が容易であり、かつその連結も円滑である。The target position (Pi) is obtained from [9]. However (▲ ▼)
The initial value of is (GA + ). When the trajectory is generated as described above, it moves at a constant linear velocity (V s ) at a constant linear velocity (V s ) on an arc trajectory connecting the positions (A + ) and (B) and the position (C − ). Here, the position (A +) and the position (C -) and (delta
θ) (constant value) can be performed in advance, and only the procedure needs to be performed every sampling time when the mechanism is driven. That is, compared with the above-described conventional arc trajectory generation method, the conventional procedure, that is, 3 × for rotating a vector is performed.
The calculation for obtaining the exchange matrix of 3 can be performed in advance.
Therefore, the amount of calculation performed for each sampling time is significantly reduced, and the trajectory can be generated in a short time. (C) position (C -) from up to (C) Third trajectory generation method. First, the position to be after the time (ta) after the scheduled time of stopping at the position (C) is defined as (C + ). In this case, C + = C because it continues to stop at position (C). Here, the position (C -) intermediate position from to (C) coordinate values (Pi) (x
i), (yi), and (zi) are defined as follows in the same manner as the above item (a). Here, hi = (ti + ta) / 2ta (however, −ta ≦ ti ≦ ta) If the trajectory is generated in this manner, the linear velocity connecting the position (C − ) and the position (C) on the linear velocity (V It moves in time (2ta) while decelerating from s ) to zero linear velocity. Further, at the positions (C − ) and (C), the linear acceleration becomes zero. Since this method is a simple calculation as compared with the conventional arc trajectory generation method as described in the item (a), the trajectory can be generated in a short time. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a connected state of the circular arc trajectory and the linear trajectory. That is, the position (A) to be longer than the scheduled time to arrive (ta) only before other positions the linear orbit of the supposed to be (A -) be determined as its arc trajectory generation process of the present invention By using it, it is possible to smoothly connect from another straight track to a circular track while changing its linear velocity and linear acceleration. Conversely, if a point on another straight line that should be after the time (ta) expected to reach the position (C) is defined as the position (C + ), a straight line from the circular arc trajectory will be obtained as described above. The connection to the track can be done smoothly. [Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, the orbits at the start point and the end point of the circular arc orbit and the vicinity thereof are obtained by the fourth-order polynomial with respect to time, so that the calculation time is shortened as compared with the conventional method. Therefore, the servo sampling period can be shortened as compared with the conventional case. In particular,
Since the trajectory is generated by the fourth-order polynomial with respect to time, both the velocity and the acceleration coincide with those at the connection point, and smooth connection is possible from this point as well. Also,
Since it is not necessary to use any other special method for connecting the linear trajectory and the arcuate trajectory, the software for generating the trajectory is easy and the connection is smooth.
第1図はこの発明の一実施例による円弧軌道生成方法を
説明するための原理的説明図、第2図はこの発明による
直線軌道生成方法を示す説明図、第3図はその円弧軌道
と直線軌道との連結状態を示す説明図、第4図は円弧軌
道の一般的な説明図、第5図はその動作を説明するフロ
ーチヤート、第6図は従来の円弧軌道生成方法を示す説
明図である。FIG. 1 is a principle explanatory view for explaining a circular arc trajectory generation method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a linear trajectory generation method according to the present invention, and FIG. 3 is the circular arc trajectory and a straight line. FIG. 4 is a general explanatory view of a circular arc trajectory, FIG. 5 is a flow chart explaining its operation, and FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional circular arc trajectory generation method. is there.
Claims (3)
C)を指定する工程と、 各教示点についてその点に位置する時刻よりも一定時間
だけ前後の時刻に位置すべき2点(A-,A+,C-,C+)の位
置をそれぞれ求める工程と、 各教示点及びその前後に位置する上記2点によって時間
に関する4次多項式を定め、これにより生成される加減
速軌道をそれぞれ求める工程とを有し、その加減速軌道
を円弧軌道の始終点部として用いることを特徴とするサ
ーボ機構の円弧軌道生成方法。1. A teaching point (A,
Process and, each teaching point for the two points to be located in time before and after the predetermined time than the time located in the point that specifies C) (A -, A + , C -, obtains respective position of the C +) The method includes a step and a step of defining a fourth-order polynomial with respect to time by each teaching point and the above-mentioned two points located before and after the teaching point, and determining an acceleration / deceleration trajectory generated thereby, respectively. A method for generating an arc trajectory of a servo mechanism, characterized by being used as a point portion.
点においては停止する場合は、始点に位置する時刻より
も一定時間だけ前の時刻に位置すべき点(A-)と始点
(A)とを一致させ、又は終点に位置する時刻よりも一
定時間だけ後の時刻に位置すべき点(C+)と終点(C)
とを一致させて、前記の4次多項式を定める特許請求の
範囲第1項記載のサーボ機構の円弧軌道生成方法。2. A starts moving from the starting point of the circular arc track, or when to stop at the end point, the point to be located just before the time a predetermined time than the time which is located at the starting point (A -) and the starting point (A ) And the point (C + ) and the end point (C) that should be located at a time that is a certain time after the time at which the end is located
The arc trajectory generation method for a servo mechanism according to claim 1, wherein the fourth order polynomial is determined by matching
線軌道と連結している場合には、始点に位置する時刻よ
りも一定時間だけ前の時刻に位置すべき点(A-)及び終
点に位置する時刻よりも一定時間だけ後の時刻に位置す
べき点(C+)はそれぞれ前記直線軌道上に求められる特
許請求の範囲第1項記載のサーボ機構の円弧軌道生成方
法。Wherein when the starting point and end point of the circular arc track are respectively connected to the other straight track are points to be located in front of the time by a certain time than the time which is located at the starting point (A -) and the end point The arc trajectory generation method for a servo mechanism according to claim 1, wherein points (C + ) that should be positioned at a time after a certain time after the time positioned at are respectively found on the linear trajectory.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13501986A JPH0743606B2 (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | Method for generating circular arc trajectory of servo mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13501986A JPH0743606B2 (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | Method for generating circular arc trajectory of servo mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293319A JPS62293319A (en) | 1987-12-19 |
| JPH0743606B2 true JPH0743606B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=15142029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13501986A Expired - Lifetime JPH0743606B2 (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | Method for generating circular arc trajectory of servo mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743606B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121374649B (en) * | 2025-12-24 | 2026-03-24 | 纳博特南京科技有限公司 | A Robot Circular Motion Control Method Based on Vibration Suppression |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP13501986A patent/JPH0743606B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62293319A (en) | 1987-12-19 |
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