特許
J-GLOBAL ID:201303082404766419

多関節ロボットの弾性変形補償制御装置および制御方法

発明者:
出願人/特許権者:
代理人 (2件): 安田 敏雄 ,  安田 幹雄
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願2012-123239
公開番号(公開出願番号):特開2013-248681
出願日: 2012年05月30日
公開日(公表日): 2013年12月12日
要約:
【課題】モータとアームとが弾性変形する減速器を介して結合された多関節ロボットにおいて、各軸の弾性変形の影響を補償して高い軌跡精度でウィービング動作させる。【解決手段】弾性変形補償制御装置10は、関節角度指令値計算部100、軸力トルク計算部200、第1の動特性演算部300、第2の動特性演算部400、フィードバック制御部500およびモータ角度指令値計算部600で構成される。第1の動特性演算部300は、モータ角度指令値計算部600から出力されたモータ角度指令値θmcをフィルタリング処理して処理後のモータ角度目標値θmdを出力する。第2の動特性演算部400は、第1の動特性演算部300よりも低いカットオフ周波数を有する高周波遮断特性を備え、軸力トルク計算部200からの出力をフィルタリング処理して、処理後の軸力トルク補償値fdを出力する。【選択図】図2
請求項(抜粋):
多関節ロボットの関節軸を駆動するモータとアームとが弾性変形する減速器を介して結合された多関節ロボットに取り付けられたツールに所望の動作を行わせるように複数の関節軸を駆動させる多関節ロボットの弾性変形補償制御装置において、 所望のツール動作を実現するための各関節軸の関節角度指令値θlcを算出して出力する関節角度指令値計算部と、 前記関節角度指令値θlc通りに動作した際に発生する各関節軸に作用する軸力トルクfcを、動力学モデルに基づいて関節角度指令値θlcから算出して出力する軸力トルク計算部と、 関節軸の剛性パラメータを含むパラメータに基づいて、関節角度指令値θlcと軸力トルクfcとからモータ角度指令値θmcを算出して出力するモータ角度指令値計算部と、 ロボットの固有振動周波数よりも低いカットオフ周波数を有する高周波遮断特性を備え、前記モータ角度指令値θmcをフィルタリング処理して、処理後のモータ角度目標値θmdを出力する第1の動特性演算部と、 前記モータ角度目標値θmdが前記モータに対する目標値として入力されるモータ角度制御部と、 前記第1の動特性演算部よりも低いまたは同等のカットオフ周波数を有する高周波遮断特性を備え、前記軸力トルク計算部への入力および前記軸力トルク計算部からの出力の少なくともいずれかをフィルタリング処理して、処理後の軸力トルク補償値fdを出力する第2の動特性演算部と、 前記モータ角度制御部から出力されるモータトルク指令値に、前記軸力トルク補償値fdが加算された値が目標値として入力されるモータ電流制御部と、 を含んで構成されていることを特徴とする多関節ロボットの弾性変形補償制御装置。
IPC (2件):
B25J 13/00 ,  G05B 19/409
FI (2件):
B25J13/00 Z ,  G05B19/4093 M
Fターム (17件):
3C269AB12 ,  3C269AB33 ,  3C269CC09 ,  3C269GG02 ,  3C269GG03 ,  3C269QB04 ,  3C707AS11 ,  3C707BS10 ,  3C707HS27 ,  3C707KS20 ,  3C707KS35 ,  3C707LT04 ,  3C707LT14 ,  3C707LV23 ,  3C707LW01 ,  3C707MT04 ,  3C707MT05

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