ロボットの制御方法およびロボットの制御装置
【課題】動作時間を引き延ばすことなく、ＰＴＰ動作を行う際に消費するエネルギーを低減する。
【解決手段】ロボットをＰＴＰ制御する際、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令を演算する演算処理を実行し、それら演算された各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理を実行する。タイミング決定処理では、動作時間の長い速度指令から順に基準パターンに設定し、その基準パターンの減速が開始されるまでに、その次に動作時間の長い速度指令である比較パターンの減速が終了可能であるか否かが判断される。その判断の結果、基準パターンの減速開始までに比較パターンの減速が終了可能である場合、比較パターンの動作終了時点が基準パターンの減速開始時点に一致するように比較パターンを実行するタイミングを決定する。
【解決手段】ロボットをＰＴＰ制御する際、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令を演算する演算処理を実行し、それら演算された各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理を実行する。タイミング決定処理では、動作時間の長い速度指令から順に基準パターンに設定し、その基準パターンの減速が開始されるまでに、その次に動作時間の長い速度指令である比較パターンの減速が終了可能であるか否かが判断される。その判断の結果、基準パターンの減速開始までに比較パターンの減速が終了可能である場合、比較パターンの動作終了時点が基準パターンの減速開始時点に一致するように比較パターンを実行するタイミングを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより駆動される複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動させる際におけるロボットの制御方法およびロボットの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの各関節（各軸）は、それぞれモータにより駆動されるようになっており、これらモータは、コントローラに内蔵されるモータアンプにより駆動される。モータアンプは、例えばインバータ回路を主体として構成されており、電源回路から一対の電源線を介して与えられる直流電圧（バス電圧）を所定の周波数を持つ交流電圧に変換してモータへの電力供給を行う。
【０００３】
このような構成において、モータを減速動作させる際にはモータ側からモータアンプ側にエネルギーが回生され、これに伴いバス電圧が上昇する。そのため、コントローラには、電源線に接続される各回路素子（インバータ回路のスイッチング素子、電源線間に接続されるコンデンサなど）の定格を超えてバス電圧が上昇しないように、上記回生されたエネルギー（回生エネルギー）を熱エネルギーに変換して放出する回生消費回路が設けられている。
【０００４】
回生消費回路では、電源線間に直列に設けられた回生抵抗に回生電流を流すことで、回生エネルギーを熱エネルギーに変換している。つまり、回生エネルギーは、有効利用されることなく、回生消費回路により消費されていた。特に、ロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ（Point to Point）動作により移動させるように制御する際には、上記回生エネルギーによるロスが顕著に表れる。
【０００５】
図１４は、６軸の垂直多関節型ロボットをＰＴＰ制御する際における各軸を駆動するための速度指令およびバス電圧の一例を示している。ＰＴＰ制御では、現在位置から目標位置までの間におけるロボットの姿勢などについては制限されない。そのため、通常は、動作時間が最も長くなる軸（図１４では第１軸Ｊ１）の速度指令に対して加速期間や減速期間を合わせるように他の軸（図１４では第２軸Ｊ２〜第６軸Ｊ６）に対する速度指令が求められる。すなわち、一般的なＰＴＰ制御では、各軸の減速期間が重なるため、その減速期間にモータ側から回生される回生エネルギーが大きくなる。そのため、減速期間におけるバス電圧の上昇量も大きくなり、回生消費回路において熱として消費されるエネルギーも大きくなってしまう。
【０００６】
一方、特許文献１には、回生時にバッテリおよびインバータ間の電力供給経路に直列に介在するスイッチをオンすることでモータ側から回生するエネルギーをバッテリにて回収する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２２１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ロボットのシステムにおいて、各軸を駆動するモータに電力を供給するための電源線間には、バッテリと比べて容量の小さいコンデンサが接続されるのが一般的である。つまり、ロボットのシステムにおいては、そもそもバッテリを設けること自体が想定されていない。そのため、バッテリに回生エネルギーを回収するという特許文献１に記載された従来技術をロボットのシステムに適用することはできない。
【０００９】
一方、各軸の動作時間を引き延ばせば、減速期間におけるバス電圧の上昇量を比較的低く抑えることが可能となり、回生消費回路において熱として消費される無駄なエネルギーは低減される。しかし、本来、ロボットが工場などにおいて用いられる意義は、早く且つ正確に所定の作業を繰り返し実行するところにある。従って、消費エネルギーの低減を重視して動作時間をむやみに長くするということは、上記したロボットが用いられる意義に反するため、好ましい解決手法とは言えない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、動作時間を引き延ばすことなく、ＰＴＰ動作を行う際に消費するエネルギーを低減することができるロボットの制御方法およびロボットの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１または４に記載の手段によれば、複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ（Point to Point）動作により移動させる際、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理を実行し、それら演算された各速度指令のタイミングを決定するタイミング決定処理を実行する。演算処理では、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令が演算される。通常、ＰＴＰ動作における速度指令は、加速期間から始まって減速期間で終わるようになっている。なお、加速期間および減速期間の間に等速期間が含まれる場合もある。すなわち、速度指令は、いわゆる三角形状または台形状のパターンになる。
【００１２】
一般に、ＰＴＰ動作を行うロボットの制御においては、動作時間が最も長くなる軸の速度指令に対して加速期間や減速期間を合わせるように他の軸に対する速度指令が求められる。すなわち、一般的なＰＴＰ動作では、各軸が同時に動作を開始して同時に動作を終了するような速度指令が求められる。これに対し、本手段の演算処理では、例えばロボットの仕様上あるいは構造上における制限範囲内の最高加速度でもって各軸を駆動するための速度指令が求められる。また、通常、上記最高加速度や移動量（回転量）は、軸ごとに異なる。従って、本手段の演算処理で求められる各速度指令は、基本的には互いに動作時間が異なることになる。そのため、後述するタイミング決定処理において、各速度指令を実行するタイミングを、全体の動作時間の範囲内で適宜設定することが可能となる。
【００１３】
タイミング決定処理では、演算された各速度指令のうち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令における動作開始時点（加速開始時点）が全体の動作開始時点として規定され、その軸の動作時間が最も長くなる速度指令を実行するタイミングが決定される。そして、上記軸の動作時間が最も長くなる速度指令が基準パターンに設定される。また、基準パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令が比較パターンに設定される。そして、全体の動作開始時点から基準パターンにおける減速開始時点までの第１の時間と、比較パターンにおける動作開始時点（加速開始時点）から動作終了時点（減速終了時点）までの第２の時間（比較パターン単体での動作時間に相当）とが比較される。すなわち、基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の動作が終了可能であるか否かが判断される。
【００１４】
上記比較の結果、第１の時間が第２の時間より長い場合、つまり基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の動作が終了可能である場合には、比較パターンにおける動作終了時点が基準パターンにおける減速開始時点に一致するように比較パターンのタイミングが決定される。このようにすれば、基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の減速が終了することになる。すなわち、基準パターンおよび比較パターンの減速期間が互いに重ならなくなる。
【００１５】
一方、上記比較の結果、第１の時間が第２の時間より短い場合、つまり基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の動作が終了可能でない場合には、比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように比較パターンのタイミングが決定される。第１の時間が第２の時間より短い場合、基準パターンおよび比較パターンの減速期間が完全に重ならないようなタイミング設定は不可能である。しかし、上記したようなタイミング設定によれば、基準パターンおよび比較パターンの減速期間が重なる期間を出来る限り短くすることが可能となる。
【００１６】
比較パターンのタイミングが決定された後、そのタイミングが決定された比較パターンが次の基準パターンに設定される。また、その比較パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令が次の比較パターンに設定される。つまり、基準パターンおよび比較パターンが再設定される。その後、第１および第２の時間の比較と、比較パターンのタイミングの決定と、基準パターンおよび比較パターンの再設定とが、次の比較パターンの設定対象となる速度指令が存在しなくなるまで繰り返し実行される。すなわち、動作時間が最も長い速度指令から動作時間が２番目に短い速度指令まで順に、その次に動作時間の長い速度指令との間での上記比較が行われることにより、最終的に全ての速度指令のタイミングが決定される。
【００１７】
このようなタイミング決定処理により、全体の動作時間を従来と同等にした上で、各速度指令における減速期間が重複する期間が極力少なくなり、減速動作のタイミングが分散化される。減速動作のタイミングが分散化されれば、各減速期間においてモータから回生される回生エネルギーによるバス電圧の上昇が小さくなり、その分だけ、例えば回生抵抗などを用いて熱として消費しなければならないエネルギーが小さくなる。ロボットを動作させるために入力されるエネルギー（電力）は、実際に各軸を駆動するために使用されるエネルギーと、減速動作時に回生抵抗などで熱として消費されるエネルギーとの和である。従って、熱として消費されるエネルギーが減少すれば、その分だけ入力するエネルギーが少なくて済む。つまり、本手段によれば、動作時間を引き延ばすことなく、ロボットをＰＴＰ動作させるように制御する際に消費するエネルギーを低減することができる。さらに、本手段では、ロボットの制御内容（ソフトウェア）に変更を加えることにより、上記作用および効果が得られる。つまり、ハードウェアの追加を伴うことなく、ＰＴＰ動作を行う際における省エネルギー化を図ることが可能となる。
【００１８】
上記各手段では、比較パターンが必ず次の基準パターンに設定されるようになっている。そのため、次の基準パターンの減速開始時点よりも前の基準パターンの減速開始時点のほうが早くなる場合には、減速期間を出来る限り重複させないという効果が若干低減する。ただし、通常、速度指令における減速開始時点は、動作時間が長いものほど遅くなるため、上記した効果低減の問題が発生することは考え難い。しかし、互いの動作時間の差が僅かである場合などには、その関係が逆転する可能性も考えられる。このような稀なケースに対応するためには、請求項２または５に記載の手段を採用するとよい。
【００１９】
請求項２または５に記載の手段によれば、上記各手段において、タイミング決定処理にて次のような動作も実行される。すなわち、比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように比較パターンのタイミングが決定されると、第１の時間と第３の時間とが比較される。第３の時間は、全体の動作開始時点から比較パターンにおける減速開始時点までの時間である。すなわち、タイミングが決定された基準パターンおよび比較パターンのうち、どちらが先に減速が開始するかが判断される。
【００２０】
上記比較の結果、第１の時間が第３の時間より長い場合には、つまり比較パターンのほうが基準パターンよりも先に減速が開始する場合には、その比較パターンが次の基準パターンに設定される。一方、上記比較の結果、第１の時間が第３の時間より短い場合には、つまり基準パターンのほうが比較パターンよりも先に減速が開始する場合には、その基準パターンがそのまま次の基準パターンとなる。このようにすれば、既にタイミングが決定された速度指令のうち、減速開始時点が最も早い速度指令が次の基準パターンとして設定される。そのため、上記した稀なケースであっても、基準パターンおよび比較パターンの減速期間の重複を出来る限り回避するという効果が最大限に得られることになる。
【００２１】
請求項３または６に記載の手段によれば、タイミング変更処理が実行され、上記各手段においてタイミング決定処理により決定された速度指令のタイミングを変更する。タイミング変更処理では、タイミングが決定された速度指令のうち、全体の動作開始時点から加速終了時点までの時間（第４の時間）が最も長くなる速度指令が加速終了最遅パターンとして設定される。また、加速終了最遅パターンにおける第４の時間内に軸の動作が完了する速度指令が短動作時間パターンに設定される。すなわち、タイミング変更処理では、加速が終了するのが最も遅くなる速度指令が加速終了最遅パターンとして抽出されるとともに、その加速終了最遅パターンに対応する軸の加速が終了するまでの間に減速動作が完了可能な速度指令が、短動作時間パターンとして抽出される。そして、短動作時間パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように、短動作時間パターンのタイミングが変更される。
【００２２】
このように、短動作時間パターンのタイミングが変更されることにより、短動作時間パターンに対応する軸の減速動作において回生されるエネルギーが、加速終了最遅パターンに対応する軸の加速動作や他の速度指令に対応する軸の加速動作などにおいて使用される。回生エネルギーが他の動作において有効利用されれば、その分だけ回生抵抗などを用いて熱として消費されるエネルギーは小さくなる。従って、本手段によれば、ロボットをＰＴＰ動作制御する際における省エネルギー化の効果を一層高めることができる。さらに、加速終了最遅パターンに対応する軸などの加速動作時に、回生エネルギーを利用することにより、例えば昇圧回路などを設けることなく、その加速動作に必要となるバス電圧が確保可能となり、加速動作の追従性を高められるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、ロボットシステムの概略構成図
【図２】ロボットシステムの電気構成図
【図３】ＰＴＰ制御における速度指令の生成方法の概要を示すフローチャート
【図４】演算処理の内容を示すフローチャート
【図５】タイミング決定処理の内容を示すフローチャート
【図６】演算処理により演算した各軸速度指令を示す図
【図７】タイミング決定処理の途中における各軸速度指令を示す図
【図８】図７相当図
【図９】図７相当図
【図１０】タイミング決定処理実行後の各軸速度指令およびバス電圧を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図３相当図
【図１２】タイミング変更処理の内容を示すフローチャート
【図１３】タイミング変更処理実行後の各軸速度指令およびバス電圧を示す図
【図１４】従来技術を示す図１０相当図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図１０を参照しながら説明する。
図１は、一般的な産業用ロボットのシステム構成を示している。図１に示すロボットシステム１は、ロボット２と、ロボット２を制御するコントローラ３（ロボットの制御装置に相当）と、コントローラ３に接続されたティーチングペンダント４とから構成されている。
【００２５】
ロボット２は、例えば６軸の垂直多関節型ロボットとして構成されている。ロボット２は、ベース５と、ベース５に水平方向に回転可能に支持されたショルダ部６と、ショルダ部６に上下方向に回転可能に支持された下アーム７と、下アーム７に上下方向に回転可能に支持された第１の上アーム８と、第１の上アーム８に捻り回転可能に支持された第２の上アーム９と、第２の上アーム９に上下方向に回転可能に支持された手首１０と、手首１０に捻り回転可能に支持されたフランジ１１とから構成されている。
【００２６】
ベース５、ショルダ部６、下アーム７、第１の上アーム８、第２の上アーム９、手首１０およびフランジ１１は、ロボット２のアームとして機能し、アーム先端であるフランジ１１には、図示はしないが、エンドエフェクタ（手先）が取り付けられる。ベース５、ショルダ部６、下アーム７、第１の上アーム８、第２の上アーム９、手首１０およびフランジ１１は、ロボット２のアームとして機能する。ロボット２の各アーム（複数の軸）はそれぞれに対応して設けられるモータ（図２に符号Ｍを付して示す）により駆動される。各モータの近傍には、それぞれの回転軸の回転位置を検出するための位置検出器（図示せず）が設けられている。
【００２７】
ティーチングペンダント４は、例えば使用者が携帯あるいは手に所持して操作可能な程度の大きさで、例えば薄型の略矩形箱状に形成されている。ティーチングペンダント４には、各種のキースイッチが設けられており、使用者は、それらキースイッチにより種々の入力操作を行う。ティーチングペンダント４は、ケーブルを経由してコントローラ３に接続され、通信インターフェイスを経由してコントローラ３との間で高速のデータ転送を実行するようになっており、キースイッチの操作により入力された操作信号等の情報はティーチングペンダント４からコントローラ３へ送信される。
【００２８】
図２は、ロボットシステム１の電気構成を概略的に示すブロック図である。ロボット２には、各軸をそれぞれ駆動するための複数のモータＭ（図２では１つのみ示す）が設けられている。モータＭは、例えばブラシレスＤＣモータである。コントローラ３には、交流電源２１より供給される交流を整流および平滑して出力する直流電源回路２２、回生消費回路２３、モータＭを駆動するインバータ装置２４、電流検出部２５、位置検出部２６およびこれら各装置の制御などを行う制御部２７が設けられている。
【００２９】
直流電源回路２２は、整流回路２８および平滑用のコンデンサ２９により構成されている。整流回路２８は、ダイオードをブリッジの形態に接続してなる周知構成のものである。例えば３相２００Ｖの交流電源２１の各相出力は、整流回路２８の交流入力端子に接続されている。整流回路２８の直流出力端子は、それぞれ直流電源線３０、３１に接続されている。これら直流電源線３０、３１間にはコンデンサ２９が接続されている。
【００３０】
回生消費回路２３は、直流電源線３０、３１間に回生抵抗３２および回生スイッチ３３の直列回路が接続された構成となっている。回生スイッチ３３のオン、オフは、制御部２７によって制御される。制御部２７は、直流電源線３０、３１間のバス電圧Ｖｄ（直流電圧）の値を検出する機能を備えている。制御部２７は、バス電圧Ｖｄの検出値が、回生消費電圧値Ｖthr未満であるときには、回生スイッチ３３をオフし、回生消費電圧値Ｖthr以上であるときには回生スイッチ３３をオンする。このような構成により、減速動作時にモータＭから回生されるエネルギー（回生エネルギー）に起因してバス電圧Ｖｄが上昇して回生消費電圧値Ｖthr以上になった場合には回生抵抗３２に電流が流れる。これにより、回生エネルギーが熱エネルギーとして放出され、バス電圧Ｖｄが回生消費電圧値Ｖthr未満となるようにその電圧上昇が抑えられる。
【００３１】
回生消費電圧値Ｖthrは、バス電圧Ｖｄが直流電源線３０、３１に接続される各回路素子（インバータ装置２４のスイッチング素子、直流電源回路２２のコンデンサ２９など）の定格を超えて上昇しないような値に設定すればよい。また、本実施形態では、回生スイッチ３３は、例えばトランジスタなどの半導体スイッチング素子により構成されている。なお、回生スイッチ３３は、例えばリレーなどの機械式のスイッチであってもよい。
【００３２】
インバータ装置２４は、直流電源線３０、３１間に６つのスイッチング素子例えばＩＧＢＴ（図２には２つのみ示す）を三相フルブリッジ接続して構成されたインバータ主回路と、その駆動回路とを６組備えている（図２には１組のみ示す）。ＩＧＢＴのコレクタ・エミッタ間には還流ダイオードが接続されている。また、ＩＧＢＴのゲートには、駆動回路からゲート信号が与えられている。駆動回路は、制御部２７から与えられる指令信号（通電指令Ｓｃ）に基づいてパルス幅変調されたゲート信号を出力して各ＩＧＢＴを駆動する。
【００３３】
制御部２７（演算処理手段およびタイミング決定処理手段に相当）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。電流検出部２５は、モータＭに流れる電流を検出する電流検出器（図示せず）からの検出信号を制御部２７に入力可能なデータに変換して出力する。位置検出部２６は、モータＭの回転位置を検出する位置検出器（図示せず）からの検出信号を制御部２７に入力可能なデータに変換して出力する。制御部２７は、電流検出部２５から出力されるデータを元にモータＭに流れる電流の値を取得するとともに、位置検出部２６から出力されるデータを元にモータＭの回転位置（回転角度）および回転速度を取得する。
【００３４】
一般に、産業用のロボットは、予めティーチングなどを実施することにより作成される所定の動作プログラムに従って動作するようになっている。図示しない上位制御部は、その動作プログラムを解釈し、ロボット２に動作プログラムに従った動作を行わせるように各モータＭを制御するための指令を制御部２７に出力する。制御部２７は、上位制御部から与えられる指令と、取得した電流値、回転位置および回転速度とに基づいて、インバータ装置２４によるモータＭの駆動をフィードバック制御してロボット２のアームの動作制御を行う。
【００３５】
上位制御部から与えられる指令には、手先の目標位置を示す位置指令に加え、現在位置から目標位置までの移動経路に関する制御の方法を指定する内容などが含まれる。移動経路に関する制御の方法としては、ＣＰ（Continuous Path）制御、ＰＴＰ（Point to Point）制御などが挙げられる。以下では、手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動する指令が与えられた際における制御部２７による制御について、図３〜図１０も参照して説明する。
【００３６】
図３は、ＰＴＰ制御における速度指令の生成方法の概要を示すフローチャートである。制御部２７は、ロボット２の手先を現在位置から所定の目標位置までＰＴＰ動作により移動するという指令が与えられると、図３に示す内容の処理を実行する。すなわち、最初に、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理が実行される（ステップＡ１）。図４は、演算処理の内容を示すフローチャートである。図４に示すように、演算処理では、各軸単位での動作時間が最も短くなるように、各軸を駆動するための速度指令が演算される（ステップＢ１）。通常、ＰＴＰ動作における速度指令は、加速期間から始まって減速期間で終わる。また、加速期間および減速期間の間に等速期間が含まれる場合もある。すなわち、速度指令は、いわゆる三角形状または台形状のパターンになる（図６〜図１０参照）。
【００３７】
ステップＢ１では、例えばロボット２の仕様上あるいは構造上における制限範囲内の最高加速度でもって各軸を駆動するための速度指令が求められる。そして、各軸を駆動するためのモータＭは、互いにサイズが異なることが多い。そのため、各軸における最高加速度や移動量（回転量）は、軸ごとに異なるのが一般的である。従って、ステップＢ１で求められる各軸の速度指令は、基本的には互いに動作時間が異なる。このようなことから、後述するタイミング決定処理において、各速度指令を実行するタイミングを、全体の動作時間の範囲内で適宜設定することが可能となっている。なお、全体の動作時間は、後述するように最も動作時間が長い軸の動作時間に等しくなる。
【００３８】
ステップＢ２では、ステップＢ１で求めた各速度指令を、軸の動作時間が長くなるものから順に並べ替える。その際、軸の動作時間が最も長くなる速度指令をｎ（１）とし、軸の動作時間が二番目に長くなる速度指令をｎ（２）とし、軸の動作時間が三番目に長くなる速度指令をｎ（３）とし、軸の動作時間が四番目に長くなる速度指令をｎ（４）とし、軸の動作時間が五番目に長くなる速度指令をｎ（５）とし、軸の動作時間が最も短くなる速度指令をｎ（６）とする。なお、本実施形態のように６軸ロボットであれば上記したとおりになるが、４軸ロボットであれば、求められる速度指令はｎ（１）〜ｎ（４）までとなる。
【００３９】
このような演算処理により各速度指令が求められた後、各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理が実行される（図３のステップＡ２）。図５は、タイミング決定処理の内容を示すフローチャートである。また、図６は、上記演算処理により求められた各速度指令を示している。タイミング決定処理が開始されると、本処理内で用いられる変数cnt1の初期値の設定が行われる（ステップＣ１）。変数cnt1の初期値は１に設定される。
【００４０】
ステップＣ２では、速度指令ｎ（cnt1）の動作開始時点（加速開始時点）が全体の動作開始時点Ｔ０として規定されるとともに、速度指令ｎ（cnt1）における動作終了時点（減速終了時点）が全体の動作終了時点Ｔｆとして規定される。つまり、手先を現在位置から目標位置まで移動する際における全体の動作時間は、軸の動作時間が最も長くなる速度指令ｎ（１）の動作開始時点〜動作終了時点までの時間に等しくなる。そのため、速度指令ｎ（１）を実行するタイミングは必然的に決定される。
【００４１】
ステップＣ３では、速度指令ｎ（cnt1）が基準パターンＪｓに設定される。すなわち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令ｎ（１）が基準パターンＪｓに設定される。ステップＣ４では、速度指令ｎ（cnt1+1）が比較パターンＪｃに設定される。すなわち、軸の動作時間が二番目に長くなる速度指令ｎ（２）が比較パターンに設定される。ステップＣ５では、第１の時間ｔ１と第２の時間ｔ２とが比較される。第１の時間ｔ１は、全体の動作開始時点Ｔ０から基準パターンＪｓの減速開始時点Ｔjsdまでの時間である。第２の時間ｔ２は、比較パターンＪｃの動作開始時点Ｔjc0から動作終了時点Ｔjcfまでの時間であり、比較パターンＪｃ単体での動作時間に相当する。つまり、ステップＣ５では、既にタイミングが決定されている基準パターンＪｓに対応する軸の減速が開始されるまでの間に、比較パターンＪｃに対応する軸の減速が終了できるような比較パターンＪｃのタイミング設定が可能であるか否かが判断される。
【００４２】
この場合、図７に示すとおり、第１の時間ｔ１が第２の時間ｔ２より短く、基準パターンＪｓに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンＪｃに対応する軸の減速が終了可能ではない（ステップＣ５で「ＮＯ」。である）ため、ステップＣ６に進む。ステップＣ６では、比較パターンＪｃにおける動作開始時点Ｔjc0が全体の動作開始時点Ｔ０に一致するように、比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される（図７参照）。
【００４３】
ステップＣ６により比較パターンＪｃのタイミングが決定されると、ステップＣ７に進む。ステップＣ７では、前述した第１の時間ｔ１と第３の時間ｔ３とが比較される。第３の時間ｔ３は、全体の動作開始時点Ｔ０から比較パターンＪｃの減速開始時点Ｔjcdまでの時間である。つまり、ステップＣ７では、既にタイミングが決定されている基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃのうち、どちらが先に減速が開始されるかが判断される。この場合、図７に示すとおり、第１の時間ｔ１が第３の時間ｔ３より長い、つまり比較パターンＪｃのほうが基準パターンＪｓよりも先に減速が開始する（ステップＣ７で「ＹＥＳ」）。そのため、ステップＣ９に進み、速度指令ｎ（cnt1+1）が次の基準パターンＪｓに設定される。すなわち、その時点における比較パターンＪｃである速度指令ｎ（２）が次の基準パターンＪｓに設定される。
【００４４】
続くステップＣ１０では、変数cnt1がインクリメントされる（cnt1=cnt1+1）。そして、ステップＣ１１において、変数cnt1がしきい値Ｘ以上であるか否かが判断される。しきい値Ｘは、ロボット２の総軸数に設定されるものであり、本実施形態では６である。この場合、変数cnt1の値が２である（ステップＣ１１で「ＮＯ」である）ため、ステップＣ４に戻る。そのステップＣ４では、軸の動作時間が三番目に長い速度指令ｎ（３）が次の比較パターンＪｃに設定される。そして、ステップＣ５において、第１の時間ｔ１および第２の時間ｔ２の比較が行われる。この場合、図８に示すとおり、第１の時間ｔ１が第２の時間ｔ２より長く、基準パターンＪｓに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンＪｃに対応する軸の減速が終了可能である（ステップＣ５で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＣ８に進む。
【００４５】
ステップＣ８では、比較パターンＪｃにおける動作終了時点Ｔjcfが、基準パターンＪｓにおける減速開始時点Ｔjsdに一致するように、比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される（図９参照）。ステップＣ８により比較パターンＪｃのタイミングが決定されると、ステップＣ９に進む。ステップＣ９では、その時点における比較パターンＪｃである速度指令ｎ（３）が次の基準パターンＪｓに設定される。その後、変数cnt1がインクリメントされ（ステップＣ１０）、インクリメント後の変数cnt1の値が３である（ステップＣ１１で「ＮＯ」である）ため、ステップＣ４に戻る。
【００４６】
以降は、変数cnt1が６になるまで（ステップＣ１１で「ＹＥＳ」となるまで）、ステップＣ４〜Ｃ１１が繰り返される。すなわち、軸の動作時間が最も短くなる速度指令ｎ（６）が比較パターンＪｃに設定され、その実行するタイミングが決定されるまでステップＣ４〜Ｃ１１が繰り返される。これにより、図１０に示すように、全ての速度指令を実行するタイミングが決定される。制御部２７は、このように生成した速度指令でもって、各軸に対応するモータＭの駆動を制御する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような作用および効果が得られる。
制御部２７は、ロボット２の手先を現在位置から所定の目標位置までＰＴＰ動作により移動するという指令が与えられると、図４に示した演算処理を実行した後、図５に示したタイミング決定処理を実行する。このうち、演算処理では、ロボット２の仕様上あるいは構造上における制限範囲内の最高加速度でもって各軸を駆動するための速度指令が求められる。また、タイミング決定処理では、動作時間の長い速度指令から順に基準パターンＪｓに設定され、その基準パターンＪｓの減速が開始されるまでに、その次に動作時間の長い速度指令である比較パターンＪｃの減速が終了可能であるか否かが判断されていく。その判断の結果、基準パターンＪｓの減速開始までに比較パターンＪｃの減速が終了可能である場合、比較パターンＪｃの動作終了時点Ｔjcfが基準パターンＪｓの減速開始時点Ｔjsdに一致するように比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される。これにより、基準パターンＪｓおよび比較パターンの減速期間が互いに重ならなくなる。
【００４８】
また、上記判断の結果、基準パターンＪｓの減速開始までに比較パターンＪｃの減速が終了可能ではない場合、比較パターンＪｃの動作開始時点Ｔjc0が全体の動作開始時点Ｔ０に一致するように比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される。このようなケースでは、基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃの減速期間が完全に重ならないようなタイミング設定は不可能である。しかし、上記したようなタイミング設定によれば、基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃの減速期間が重なる期間を出来る限り短くすることが可能となる。
【００４９】
このようなタイミング決定処理により、全体の動作時間を従来と同等にした上で、各速度指令における減速期間が重複する期間が極力少なくなり、減速動作のタイミングが分散化される。図１０に示すように、減速動作のタイミングが分散化されれば、各減速期間における回生エネルギーによるバス電圧Ｖｄの上昇が比較的小さく抑えられ、その分だけ回生消費回路２３において熱として消費されるエネルギーが小さくなる。なお、本実施形態の場合、図１０に示すように、全体の動作開始時点Ｔ０〜全体の動作終了時点Ｔｆまでの全期間において、バス電圧Ｖｄが回生消費電圧値Ｖthr未満に抑えられている。
【００５０】
ロボット２を動作させるために入力されるエネルギー（電力）は、実際に各軸を駆動するために使用されるエネルギー（インバータ装置２４、モータＭなどにおける種々の電力損失を含む）と、減速動作時に回生消費回路２３で熱として消費されるエネルギーとの和である。従って、熱として消費されるエネルギーが減少すれば、その分だけ入力するエネルギーが少なくて済む。つまり、本実施形態のロボットシステム１は、動作時間を引き延ばすことなく、ロボット２をＰＴＰ制御する際に消費するエネルギーを低減することができる。なお、このような効果は、演算処理において求められる各速度指令の動作時間が互いに異なるという前提の下で得られるものであるが、仮に、演算処理において求められる各速度指令の動作時間が互いにほとんど同じになった場合（通常、このようなケースはほとんど有り得ない）でも、減速動作時において熱として消費されるエネルギーは従来と同等までしか低下することはない。さらに、本実施形態のロボットシステム１では、制御内容（ソフトウェア）に変更を加えることにより、上記作用および効果が得られる。つまり、ハードウェアの追加を行うことなく、ＰＴＰ制御を行う際における省エネルギー化を図ることを可能としている。
【００５１】
比較パターンＪｃを必ず次の基準パターンＪｓに設定すると、次の基準パターンＪｓの減速開始時点よりも前の基準パターンの減速開始時点のほうが早くなる場合には、減速期間を出来る限り重複させないという効果が若干低減する。ただし、通常、速度指令における減速開始時点は、動作時間が長いものほど遅くなるため、上記した効果低減の問題が発生することは考え難い。しかし、互いの動作時間の差が僅かである場合などには、その関係が逆転することも考えられる。
【００５２】
このような稀なケースに対応するため、本実施形態では、ステップＣ６の実行後に、ステップＣ７を実行するようにしている。これにより、既にタイミングが決定された速度指令のうち、減速開始時点が最も早い速度指令が次の基準パターンＪｓとして設定される。そのため、上記した稀なケースであっても、基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃの減速期間の重複を出来る限り回避するという効果が最大限に得られる。なお、上記した稀なケースへの対応を考慮しない場合、図５においてステップＣ７を省略してもよい。その場合、ステップＣ６を実行した後、ステップＣ９へ移行するように変更を加えればよい。
【００５３】
（第２の実施形態）
以下、第１の実施形態に対し、ＰＴＰ制御における速度指令の生成方法を変更した第２の実施形態について図１１〜図１３を参照しながら説明する。
図１１は、第１の実施形態における図３相当図である。図１１に示すように、本実施形態において、制御部２７は、タイミング決定処理（ステップＡ２）により各速度指令のタイミングを決定した後、ステップＡ３に進み、それら決定されたタイミングを変更するタイミング変更処理を実行する。すなわち、本実施形態では、制御部２７は、タイミング変更処理手段としても機能する。図１２は、タイミング変更処理の内容を示すフローチャートである。図１２に示すように、タイミング変更処理が開始されると、本処理内で用いられる変数（cnt2）の初期値の設定が行われる（ステップＤ１）。変数cnt2の初期値は、１に設定される。
【００５４】
続くステップＤ２〜Ｄ８は、タイミングが決定された状態の速度指令ｎ（１）〜ｎ（６）のうち、全体の動作開始時点Ｔ０から各加速終了時点までの時間が最も長くなる速度指令を加速終了最遅パターンとして設定するものである。具体的には、ステップＤ２では、速度指令ｎ（cnt2）が基準パターンＪｓｍに設定される。すなわち、速度指令ｎ（１）が基準パターンＪｓｍに設定される。ステップＤ３では、速度指令ｎ（cnt2+1）が比較パターンＪｃｍに設定される。すなわち、速度指令ｎ（２）が比較パターンＪｃｍに設定される。
【００５５】
ステップＤ４では、基準パターンＪｓｍおよび比較パターンＪｃｍの各加速時間が比較される。上記加速時間は、第４の時間に相当するものであり、全体の動作開始時点Ｔ０を基準としたものである。すなわち、基準パターンＪｓｍの加速時間は、時点Ｔ０から基準パターンＪｓｍにおける加速終了時点までの時間である。また、比較パターンＪｃｍの加速時間は、時点Ｔ０から比較パターンＪｃｍにおける加速終了時点までの時間である。この場合、図１０に示したとおり、基準パターンＪｓｍのほうが、比較パターンＪｃｍよりも加速時間が長い（ステップＤ４で「ＹＥＳ」である）ため、基準パターンＪｓｍを再設定するためのステップＤ５が実行されることなく、ステップＤ６に進む。このように、基準パターンＪｓｍのほうが比較パターンＪｃｍより加速時間が長い場合には、基準パターンＪｓｍの変更は行われない。
【００５６】
ステップＤ６では、変数cnt2がインクリメントされる（cnt2=cnt2+1）。ステップＤ７では、変数cnt2の値がしきい値Ｘ（ロボット２の総軸数＝６）以上であるか否かが判断される。ここでは、変数cnt2の値は２である（ステップＤ７で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ３に戻る。そのステップＤ３では、速度指令ｎ（３）が次の比較パターンＪｃｍに設定される。この場合も、基準パターンＪｓｍのほうが、比較パターンＪｃｍよりも加速時間が長い（ステップＤ４で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ５を実行することなくステップＤ６に進む。
【００５７】
そして、変数cnt2がインクリメントされ（ステップＤ６）、その変数cnt2の値が３である（ステップＤ７で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ３に戻る。そのステップＤ３では、速度指令ｎ（４）が次の比較パターンＪｃｍに設定される。この場合、比較パターンＪｃｍのほうが、基準パターンＪｓｍよりも加速時間が長い（ステップＤ４で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ５に進む。ステップＤ５では、速度指令ｎ（cnt2+1）が次の基準パターンＪｓｍに設定される。すなわち、その時点の比較パターンＪｃｍである速度指令ｎ（４）が次の基準パターンＪｓｍに設定される。このように、比較パターンＪｃｍのほうが基準パターンＪｓｍよりも加速時間が長い場合には、その比較パターンＪｃｍが次の基準パターンＪｓｍに設定される。そして、変数cnt2がインクリメントされ（ステップＤ６）、その変数cnt2の値が４である（ステップＤ７で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ３に戻る。
【００５８】
以降は、変数cnt2の値が６になるまで（ステップＤ７で「ＹＥＳ」となるまで）、ステップＤ３〜Ｄ７が繰り返される。すなわち、全ての速度指令の加速時間の比較が終了するまでステップＤ３〜Ｄ７が繰り返される。その結果、最終的に基準パターンＪｓｍに設定されている速度指令が、最も加速時間が長い速度指令であるということになる。ここでは、速度指令ｎ（５）が最終的に基準パターンＪｓｍに設定されている。
【００５９】
ステップＤ８では、そのときの基準パターンＪｓｍが、加速終了最遅パターンＪＬに設定される。ステップＤ９では、全体の動作開始時点Ｔ０から加速終了最遅パターンＪＬの加速終了時点Ｔjlaまでの時間と、速度指令ｎ（cnt1）単体での動作時間とが比較される。このとき、変数cnt1の値は、タイミング決定処理（ステップＡ２）が終了した時点の値（＝６）になっている。すなわち、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（６）単体での動作が終了可能であるか否かが判断される。この場合、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（６）単体での動作が終了可能である（ステップＤ９で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ１０に進む。
【００６０】
ステップＤ１０では、速度指令ｎ（cnt1）が短動作時間パターンに設定され、そのタイミングが次のように変更される。すなわち、速度指令ｎ（６）の動作開始時点が全体の動作開始時点Ｔ０に一致するように、速度指令ｎ（６）を実行するタイミングが変更される（図１３参照）。続くステップＤ１１では、短動作時間パターンに設定された速度指令ｎ（cnt1）が、加速終了最遅パターンＪＬであるか否かが判断される。この場合、速度指令ｎ（６）は、加速終了最遅パターンＪＬではない（ステップＤ１１で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ１３に進む。ステップＤ１３では、変数cnt1がデクリメントされる（cnt1=cnt1-1）。
【００６１】
ステップＤ１３が実行された後は、ステップＤ９に戻る。そのステップＤ９では、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（５）単体での動作が終了可能であるか否かが判断される。この場合も、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（５）単体での動作が終了可能である（ステップＤ９で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ１０に進む。そのステップＤ１０では、速度指令ｎ（５）が短動作時間パターンに設定され、そのタイミングが変更される（図１３参照）。この場合、速度指令ｎ（５）は、加速終了最遅パターンＪＬである（ステップＤ１１で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ１２に進む。
【００６２】
このように、加速終了最遅パターンとして設定されていた速度指令ｎ（５）を実行するタイミングが変更された場合、それ以降の速度指令ｎ（４）〜ｎ（１）が短動作時間パターンとしてタイミングを変更可能であるか否かの判断を行うことができなくなる。そこで、ステップＤ１２において、変数cnt1の値がしきい値Ｘ（６）に設定され、その後、ステップＤ１に戻る。すなわち、加速終了最遅パターンＪＬの設定が再度実行される。そして、新たな加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に単体での動作が終了可能な短動作時間パターンの設定が再度実行される。このような処理は、短動作時間パターンとして設定可能な速度指令が存在しなくなる（ステップＤ９で「ＮＯ」となる）まで繰り返される。
【００６３】
これにより、図１３に示すように、全ての速度指令を実行するタイミングが決定される。本実施形態の場合、最終的には速度指令ｎ（４）が加速終了最遅パターンＪＬとして設定されるとともに、速度指令ｎ（５）、ｎ（６）が短動作時間パターンとして設定される。従って、タイミング決定処理実行後の各速度指令（図１０参照）に対し、速度指令ｎ（５）、ｎ（６）を実行するタイミングが変更されている。制御部２７は、このように生成した速度指令でもって、各軸に対応するモータＭの駆動を制御する。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような作用および効果が得られる。
図１２に示したタイミング変更処理が実行されることにより、短動作時間パターンとして設定された速度指令ｎ（５）、ｎ（６）に対応する軸の減速動作において回生される回生エネルギーが、他の速度指令ｎ（１）〜ｎ（４）に対応する軸の加速動作や等速動作などにおいて使用される。回生エネルギーが他の動作において有効利用されれば、その分だけ回生消費回路２３において熱として消費されるエネルギーが抑えられる。従って、本実施形態によれば、ロボット２をＰＴＰ動作制御する最における省エネルギー化の効果を一層高めることができる。さらに、加速終了最遅パターンＪＬに対応する軸などの加速動作時に、短動作時間パターンに対応する軸の減速動作に回生される回生エネルギーが利用されることにより、例えば昇圧回路などを設けることなく、その加速動作に必要となるバス電圧Ｖｄが確保可能となり、加速動作の追従性を高められるという効果も得られる。
【００６５】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
本発明は、モータＭとしてＤＣブラシレスモータを用いた構成に限らず、例えば直流モータ、交流モータなど各種のモータを用いた構成にも適用可能である。なお、モータＭとして直流モータを用いる場合には、モータＭを駆動する駆動手段として、インバータ装置２４に代えて、例えばＨブリッジ回路を主体として構成された駆動回路を用いればよい。
上記実施形態では、本発明を６軸の垂直多関節型のロボット２に適用した例を説明したが、本発明は、例えば４軸の水平多関節型のロボットなど、複数の軸をモータにより駆動する構成のロボット全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
図面中、２はロボット、３はコントローラ（ロボットの制御装置）、２７は制御部（演算処理手段、タイミング決定処理手段、タイミング変更処理手段）、Ｍはモータを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより駆動される複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動させる際におけるロボットの制御方法およびロボットの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの各関節（各軸）は、それぞれモータにより駆動されるようになっており、これらモータは、コントローラに内蔵されるモータアンプにより駆動される。モータアンプは、例えばインバータ回路を主体として構成されており、電源回路から一対の電源線を介して与えられる直流電圧（バス電圧）を所定の周波数を持つ交流電圧に変換してモータへの電力供給を行う。
【０００３】
このような構成において、モータを減速動作させる際にはモータ側からモータアンプ側にエネルギーが回生され、これに伴いバス電圧が上昇する。そのため、コントローラには、電源線に接続される各回路素子（インバータ回路のスイッチング素子、電源線間に接続されるコンデンサなど）の定格を超えてバス電圧が上昇しないように、上記回生されたエネルギー（回生エネルギー）を熱エネルギーに変換して放出する回生消費回路が設けられている。
【０００４】
回生消費回路では、電源線間に直列に設けられた回生抵抗に回生電流を流すことで、回生エネルギーを熱エネルギーに変換している。つまり、回生エネルギーは、有効利用されることなく、回生消費回路により消費されていた。特に、ロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ（Point to Point）動作により移動させるように制御する際には、上記回生エネルギーによるロスが顕著に表れる。
【０００５】
図１４は、６軸の垂直多関節型ロボットをＰＴＰ制御する際における各軸を駆動するための速度指令およびバス電圧の一例を示している。ＰＴＰ制御では、現在位置から目標位置までの間におけるロボットの姿勢などについては制限されない。そのため、通常は、動作時間が最も長くなる軸（図１４では第１軸Ｊ１）の速度指令に対して加速期間や減速期間を合わせるように他の軸（図１４では第２軸Ｊ２〜第６軸Ｊ６）に対する速度指令が求められる。すなわち、一般的なＰＴＰ制御では、各軸の減速期間が重なるため、その減速期間にモータ側から回生される回生エネルギーが大きくなる。そのため、減速期間におけるバス電圧の上昇量も大きくなり、回生消費回路において熱として消費されるエネルギーも大きくなってしまう。
【０００６】
一方、特許文献１には、回生時にバッテリおよびインバータ間の電力供給経路に直列に介在するスイッチをオンすることでモータ側から回生するエネルギーをバッテリにて回収する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２２１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ロボットのシステムにおいて、各軸を駆動するモータに電力を供給するための電源線間には、バッテリと比べて容量の小さいコンデンサが接続されるのが一般的である。つまり、ロボットのシステムにおいては、そもそもバッテリを設けること自体が想定されていない。そのため、バッテリに回生エネルギーを回収するという特許文献１に記載された従来技術をロボットのシステムに適用することはできない。
【０００９】
一方、各軸の動作時間を引き延ばせば、減速期間におけるバス電圧の上昇量を比較的低く抑えることが可能となり、回生消費回路において熱として消費される無駄なエネルギーは低減される。しかし、本来、ロボットが工場などにおいて用いられる意義は、早く且つ正確に所定の作業を繰り返し実行するところにある。従って、消費エネルギーの低減を重視して動作時間をむやみに長くするということは、上記したロボットが用いられる意義に反するため、好ましい解決手法とは言えない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、動作時間を引き延ばすことなく、ＰＴＰ動作を行う際に消費するエネルギーを低減することができるロボットの制御方法およびロボットの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１または４に記載の手段によれば、複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ（Point to Point）動作により移動させる際、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理を実行し、それら演算された各速度指令のタイミングを決定するタイミング決定処理を実行する。演算処理では、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令が演算される。通常、ＰＴＰ動作における速度指令は、加速期間から始まって減速期間で終わるようになっている。なお、加速期間および減速期間の間に等速期間が含まれる場合もある。すなわち、速度指令は、いわゆる三角形状または台形状のパターンになる。
【００１２】
一般に、ＰＴＰ動作を行うロボットの制御においては、動作時間が最も長くなる軸の速度指令に対して加速期間や減速期間を合わせるように他の軸に対する速度指令が求められる。すなわち、一般的なＰＴＰ動作では、各軸が同時に動作を開始して同時に動作を終了するような速度指令が求められる。これに対し、本手段の演算処理では、例えばロボットの仕様上あるいは構造上における制限範囲内の最高加速度でもって各軸を駆動するための速度指令が求められる。また、通常、上記最高加速度や移動量（回転量）は、軸ごとに異なる。従って、本手段の演算処理で求められる各速度指令は、基本的には互いに動作時間が異なることになる。そのため、後述するタイミング決定処理において、各速度指令を実行するタイミングを、全体の動作時間の範囲内で適宜設定することが可能となる。
【００１３】
タイミング決定処理では、演算された各速度指令のうち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令における動作開始時点（加速開始時点）が全体の動作開始時点として規定され、その軸の動作時間が最も長くなる速度指令を実行するタイミングが決定される。そして、上記軸の動作時間が最も長くなる速度指令が基準パターンに設定される。また、基準パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令が比較パターンに設定される。そして、全体の動作開始時点から基準パターンにおける減速開始時点までの第１の時間と、比較パターンにおける動作開始時点（加速開始時点）から動作終了時点（減速終了時点）までの第２の時間（比較パターン単体での動作時間に相当）とが比較される。すなわち、基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の動作が終了可能であるか否かが判断される。
【００１４】
上記比較の結果、第１の時間が第２の時間より長い場合、つまり基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の動作が終了可能である場合には、比較パターンにおける動作終了時点が基準パターンにおける減速開始時点に一致するように比較パターンのタイミングが決定される。このようにすれば、基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の減速が終了することになる。すなわち、基準パターンおよび比較パターンの減速期間が互いに重ならなくなる。
【００１５】
一方、上記比較の結果、第１の時間が第２の時間より短い場合、つまり基準パターンに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンに対応する軸の動作が終了可能でない場合には、比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように比較パターンのタイミングが決定される。第１の時間が第２の時間より短い場合、基準パターンおよび比較パターンの減速期間が完全に重ならないようなタイミング設定は不可能である。しかし、上記したようなタイミング設定によれば、基準パターンおよび比較パターンの減速期間が重なる期間を出来る限り短くすることが可能となる。
【００１６】
比較パターンのタイミングが決定された後、そのタイミングが決定された比較パターンが次の基準パターンに設定される。また、その比較パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令が次の比較パターンに設定される。つまり、基準パターンおよび比較パターンが再設定される。その後、第１および第２の時間の比較と、比較パターンのタイミングの決定と、基準パターンおよび比較パターンの再設定とが、次の比較パターンの設定対象となる速度指令が存在しなくなるまで繰り返し実行される。すなわち、動作時間が最も長い速度指令から動作時間が２番目に短い速度指令まで順に、その次に動作時間の長い速度指令との間での上記比較が行われることにより、最終的に全ての速度指令のタイミングが決定される。
【００１７】
このようなタイミング決定処理により、全体の動作時間を従来と同等にした上で、各速度指令における減速期間が重複する期間が極力少なくなり、減速動作のタイミングが分散化される。減速動作のタイミングが分散化されれば、各減速期間においてモータから回生される回生エネルギーによるバス電圧の上昇が小さくなり、その分だけ、例えば回生抵抗などを用いて熱として消費しなければならないエネルギーが小さくなる。ロボットを動作させるために入力されるエネルギー（電力）は、実際に各軸を駆動するために使用されるエネルギーと、減速動作時に回生抵抗などで熱として消費されるエネルギーとの和である。従って、熱として消費されるエネルギーが減少すれば、その分だけ入力するエネルギーが少なくて済む。つまり、本手段によれば、動作時間を引き延ばすことなく、ロボットをＰＴＰ動作させるように制御する際に消費するエネルギーを低減することができる。さらに、本手段では、ロボットの制御内容（ソフトウェア）に変更を加えることにより、上記作用および効果が得られる。つまり、ハードウェアの追加を伴うことなく、ＰＴＰ動作を行う際における省エネルギー化を図ることが可能となる。
【００１８】
上記各手段では、比較パターンが必ず次の基準パターンに設定されるようになっている。そのため、次の基準パターンの減速開始時点よりも前の基準パターンの減速開始時点のほうが早くなる場合には、減速期間を出来る限り重複させないという効果が若干低減する。ただし、通常、速度指令における減速開始時点は、動作時間が長いものほど遅くなるため、上記した効果低減の問題が発生することは考え難い。しかし、互いの動作時間の差が僅かである場合などには、その関係が逆転する可能性も考えられる。このような稀なケースに対応するためには、請求項２または５に記載の手段を採用するとよい。
【００１９】
請求項２または５に記載の手段によれば、上記各手段において、タイミング決定処理にて次のような動作も実行される。すなわち、比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように比較パターンのタイミングが決定されると、第１の時間と第３の時間とが比較される。第３の時間は、全体の動作開始時点から比較パターンにおける減速開始時点までの時間である。すなわち、タイミングが決定された基準パターンおよび比較パターンのうち、どちらが先に減速が開始するかが判断される。
【００２０】
上記比較の結果、第１の時間が第３の時間より長い場合には、つまり比較パターンのほうが基準パターンよりも先に減速が開始する場合には、その比較パターンが次の基準パターンに設定される。一方、上記比較の結果、第１の時間が第３の時間より短い場合には、つまり基準パターンのほうが比較パターンよりも先に減速が開始する場合には、その基準パターンがそのまま次の基準パターンとなる。このようにすれば、既にタイミングが決定された速度指令のうち、減速開始時点が最も早い速度指令が次の基準パターンとして設定される。そのため、上記した稀なケースであっても、基準パターンおよび比較パターンの減速期間の重複を出来る限り回避するという効果が最大限に得られることになる。
【００２１】
請求項３または６に記載の手段によれば、タイミング変更処理が実行され、上記各手段においてタイミング決定処理により決定された速度指令のタイミングを変更する。タイミング変更処理では、タイミングが決定された速度指令のうち、全体の動作開始時点から加速終了時点までの時間（第４の時間）が最も長くなる速度指令が加速終了最遅パターンとして設定される。また、加速終了最遅パターンにおける第４の時間内に軸の動作が完了する速度指令が短動作時間パターンに設定される。すなわち、タイミング変更処理では、加速が終了するのが最も遅くなる速度指令が加速終了最遅パターンとして抽出されるとともに、その加速終了最遅パターンに対応する軸の加速が終了するまでの間に減速動作が完了可能な速度指令が、短動作時間パターンとして抽出される。そして、短動作時間パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように、短動作時間パターンのタイミングが変更される。
【００２２】
このように、短動作時間パターンのタイミングが変更されることにより、短動作時間パターンに対応する軸の減速動作において回生されるエネルギーが、加速終了最遅パターンに対応する軸の加速動作や他の速度指令に対応する軸の加速動作などにおいて使用される。回生エネルギーが他の動作において有効利用されれば、その分だけ回生抵抗などを用いて熱として消費されるエネルギーは小さくなる。従って、本手段によれば、ロボットをＰＴＰ動作制御する際における省エネルギー化の効果を一層高めることができる。さらに、加速終了最遅パターンに対応する軸などの加速動作時に、回生エネルギーを利用することにより、例えば昇圧回路などを設けることなく、その加速動作に必要となるバス電圧が確保可能となり、加速動作の追従性を高められるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、ロボットシステムの概略構成図
【図２】ロボットシステムの電気構成図
【図３】ＰＴＰ制御における速度指令の生成方法の概要を示すフローチャート
【図４】演算処理の内容を示すフローチャート
【図５】タイミング決定処理の内容を示すフローチャート
【図６】演算処理により演算した各軸速度指令を示す図
【図７】タイミング決定処理の途中における各軸速度指令を示す図
【図８】図７相当図
【図９】図７相当図
【図１０】タイミング決定処理実行後の各軸速度指令およびバス電圧を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図３相当図
【図１２】タイミング変更処理の内容を示すフローチャート
【図１３】タイミング変更処理実行後の各軸速度指令およびバス電圧を示す図
【図１４】従来技術を示す図１０相当図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図１０を参照しながら説明する。
図１は、一般的な産業用ロボットのシステム構成を示している。図１に示すロボットシステム１は、ロボット２と、ロボット２を制御するコントローラ３（ロボットの制御装置に相当）と、コントローラ３に接続されたティーチングペンダント４とから構成されている。
【００２５】
ロボット２は、例えば６軸の垂直多関節型ロボットとして構成されている。ロボット２は、ベース５と、ベース５に水平方向に回転可能に支持されたショルダ部６と、ショルダ部６に上下方向に回転可能に支持された下アーム７と、下アーム７に上下方向に回転可能に支持された第１の上アーム８と、第１の上アーム８に捻り回転可能に支持された第２の上アーム９と、第２の上アーム９に上下方向に回転可能に支持された手首１０と、手首１０に捻り回転可能に支持されたフランジ１１とから構成されている。
【００２６】
ベース５、ショルダ部６、下アーム７、第１の上アーム８、第２の上アーム９、手首１０およびフランジ１１は、ロボット２のアームとして機能し、アーム先端であるフランジ１１には、図示はしないが、エンドエフェクタ（手先）が取り付けられる。ベース５、ショルダ部６、下アーム７、第１の上アーム８、第２の上アーム９、手首１０およびフランジ１１は、ロボット２のアームとして機能する。ロボット２の各アーム（複数の軸）はそれぞれに対応して設けられるモータ（図２に符号Ｍを付して示す）により駆動される。各モータの近傍には、それぞれの回転軸の回転位置を検出するための位置検出器（図示せず）が設けられている。
【００２７】
ティーチングペンダント４は、例えば使用者が携帯あるいは手に所持して操作可能な程度の大きさで、例えば薄型の略矩形箱状に形成されている。ティーチングペンダント４には、各種のキースイッチが設けられており、使用者は、それらキースイッチにより種々の入力操作を行う。ティーチングペンダント４は、ケーブルを経由してコントローラ３に接続され、通信インターフェイスを経由してコントローラ３との間で高速のデータ転送を実行するようになっており、キースイッチの操作により入力された操作信号等の情報はティーチングペンダント４からコントローラ３へ送信される。
【００２８】
図２は、ロボットシステム１の電気構成を概略的に示すブロック図である。ロボット２には、各軸をそれぞれ駆動するための複数のモータＭ（図２では１つのみ示す）が設けられている。モータＭは、例えばブラシレスＤＣモータである。コントローラ３には、交流電源２１より供給される交流を整流および平滑して出力する直流電源回路２２、回生消費回路２３、モータＭを駆動するインバータ装置２４、電流検出部２５、位置検出部２６およびこれら各装置の制御などを行う制御部２７が設けられている。
【００２９】
直流電源回路２２は、整流回路２８および平滑用のコンデンサ２９により構成されている。整流回路２８は、ダイオードをブリッジの形態に接続してなる周知構成のものである。例えば３相２００Ｖの交流電源２１の各相出力は、整流回路２８の交流入力端子に接続されている。整流回路２８の直流出力端子は、それぞれ直流電源線３０、３１に接続されている。これら直流電源線３０、３１間にはコンデンサ２９が接続されている。
【００３０】
回生消費回路２３は、直流電源線３０、３１間に回生抵抗３２および回生スイッチ３３の直列回路が接続された構成となっている。回生スイッチ３３のオン、オフは、制御部２７によって制御される。制御部２７は、直流電源線３０、３１間のバス電圧Ｖｄ（直流電圧）の値を検出する機能を備えている。制御部２７は、バス電圧Ｖｄの検出値が、回生消費電圧値Ｖthr未満であるときには、回生スイッチ３３をオフし、回生消費電圧値Ｖthr以上であるときには回生スイッチ３３をオンする。このような構成により、減速動作時にモータＭから回生されるエネルギー（回生エネルギー）に起因してバス電圧Ｖｄが上昇して回生消費電圧値Ｖthr以上になった場合には回生抵抗３２に電流が流れる。これにより、回生エネルギーが熱エネルギーとして放出され、バス電圧Ｖｄが回生消費電圧値Ｖthr未満となるようにその電圧上昇が抑えられる。
【００３１】
回生消費電圧値Ｖthrは、バス電圧Ｖｄが直流電源線３０、３１に接続される各回路素子（インバータ装置２４のスイッチング素子、直流電源回路２２のコンデンサ２９など）の定格を超えて上昇しないような値に設定すればよい。また、本実施形態では、回生スイッチ３３は、例えばトランジスタなどの半導体スイッチング素子により構成されている。なお、回生スイッチ３３は、例えばリレーなどの機械式のスイッチであってもよい。
【００３２】
インバータ装置２４は、直流電源線３０、３１間に６つのスイッチング素子例えばＩＧＢＴ（図２には２つのみ示す）を三相フルブリッジ接続して構成されたインバータ主回路と、その駆動回路とを６組備えている（図２には１組のみ示す）。ＩＧＢＴのコレクタ・エミッタ間には還流ダイオードが接続されている。また、ＩＧＢＴのゲートには、駆動回路からゲート信号が与えられている。駆動回路は、制御部２７から与えられる指令信号（通電指令Ｓｃ）に基づいてパルス幅変調されたゲート信号を出力して各ＩＧＢＴを駆動する。
【００３３】
制御部２７（演算処理手段およびタイミング決定処理手段に相当）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。電流検出部２５は、モータＭに流れる電流を検出する電流検出器（図示せず）からの検出信号を制御部２７に入力可能なデータに変換して出力する。位置検出部２６は、モータＭの回転位置を検出する位置検出器（図示せず）からの検出信号を制御部２７に入力可能なデータに変換して出力する。制御部２７は、電流検出部２５から出力されるデータを元にモータＭに流れる電流の値を取得するとともに、位置検出部２６から出力されるデータを元にモータＭの回転位置（回転角度）および回転速度を取得する。
【００３４】
一般に、産業用のロボットは、予めティーチングなどを実施することにより作成される所定の動作プログラムに従って動作するようになっている。図示しない上位制御部は、その動作プログラムを解釈し、ロボット２に動作プログラムに従った動作を行わせるように各モータＭを制御するための指令を制御部２７に出力する。制御部２７は、上位制御部から与えられる指令と、取得した電流値、回転位置および回転速度とに基づいて、インバータ装置２４によるモータＭの駆動をフィードバック制御してロボット２のアームの動作制御を行う。
【００３５】
上位制御部から与えられる指令には、手先の目標位置を示す位置指令に加え、現在位置から目標位置までの移動経路に関する制御の方法を指定する内容などが含まれる。移動経路に関する制御の方法としては、ＣＰ（Continuous Path）制御、ＰＴＰ（Point to Point）制御などが挙げられる。以下では、手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動する指令が与えられた際における制御部２７による制御について、図３〜図１０も参照して説明する。
【００３６】
図３は、ＰＴＰ制御における速度指令の生成方法の概要を示すフローチャートである。制御部２７は、ロボット２の手先を現在位置から所定の目標位置までＰＴＰ動作により移動するという指令が与えられると、図３に示す内容の処理を実行する。すなわち、最初に、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理が実行される（ステップＡ１）。図４は、演算処理の内容を示すフローチャートである。図４に示すように、演算処理では、各軸単位での動作時間が最も短くなるように、各軸を駆動するための速度指令が演算される（ステップＢ１）。通常、ＰＴＰ動作における速度指令は、加速期間から始まって減速期間で終わる。また、加速期間および減速期間の間に等速期間が含まれる場合もある。すなわち、速度指令は、いわゆる三角形状または台形状のパターンになる（図６〜図１０参照）。
【００３７】
ステップＢ１では、例えばロボット２の仕様上あるいは構造上における制限範囲内の最高加速度でもって各軸を駆動するための速度指令が求められる。そして、各軸を駆動するためのモータＭは、互いにサイズが異なることが多い。そのため、各軸における最高加速度や移動量（回転量）は、軸ごとに異なるのが一般的である。従って、ステップＢ１で求められる各軸の速度指令は、基本的には互いに動作時間が異なる。このようなことから、後述するタイミング決定処理において、各速度指令を実行するタイミングを、全体の動作時間の範囲内で適宜設定することが可能となっている。なお、全体の動作時間は、後述するように最も動作時間が長い軸の動作時間に等しくなる。
【００３８】
ステップＢ２では、ステップＢ１で求めた各速度指令を、軸の動作時間が長くなるものから順に並べ替える。その際、軸の動作時間が最も長くなる速度指令をｎ（１）とし、軸の動作時間が二番目に長くなる速度指令をｎ（２）とし、軸の動作時間が三番目に長くなる速度指令をｎ（３）とし、軸の動作時間が四番目に長くなる速度指令をｎ（４）とし、軸の動作時間が五番目に長くなる速度指令をｎ（５）とし、軸の動作時間が最も短くなる速度指令をｎ（６）とする。なお、本実施形態のように６軸ロボットであれば上記したとおりになるが、４軸ロボットであれば、求められる速度指令はｎ（１）〜ｎ（４）までとなる。
【００３９】
このような演算処理により各速度指令が求められた後、各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理が実行される（図３のステップＡ２）。図５は、タイミング決定処理の内容を示すフローチャートである。また、図６は、上記演算処理により求められた各速度指令を示している。タイミング決定処理が開始されると、本処理内で用いられる変数cnt1の初期値の設定が行われる（ステップＣ１）。変数cnt1の初期値は１に設定される。
【００４０】
ステップＣ２では、速度指令ｎ（cnt1）の動作開始時点（加速開始時点）が全体の動作開始時点Ｔ０として規定されるとともに、速度指令ｎ（cnt1）における動作終了時点（減速終了時点）が全体の動作終了時点Ｔｆとして規定される。つまり、手先を現在位置から目標位置まで移動する際における全体の動作時間は、軸の動作時間が最も長くなる速度指令ｎ（１）の動作開始時点〜動作終了時点までの時間に等しくなる。そのため、速度指令ｎ（１）を実行するタイミングは必然的に決定される。
【００４１】
ステップＣ３では、速度指令ｎ（cnt1）が基準パターンＪｓに設定される。すなわち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令ｎ（１）が基準パターンＪｓに設定される。ステップＣ４では、速度指令ｎ（cnt1+1）が比較パターンＪｃに設定される。すなわち、軸の動作時間が二番目に長くなる速度指令ｎ（２）が比較パターンに設定される。ステップＣ５では、第１の時間ｔ１と第２の時間ｔ２とが比較される。第１の時間ｔ１は、全体の動作開始時点Ｔ０から基準パターンＪｓの減速開始時点Ｔjsdまでの時間である。第２の時間ｔ２は、比較パターンＪｃの動作開始時点Ｔjc0から動作終了時点Ｔjcfまでの時間であり、比較パターンＪｃ単体での動作時間に相当する。つまり、ステップＣ５では、既にタイミングが決定されている基準パターンＪｓに対応する軸の減速が開始されるまでの間に、比較パターンＪｃに対応する軸の減速が終了できるような比較パターンＪｃのタイミング設定が可能であるか否かが判断される。
【００４２】
この場合、図７に示すとおり、第１の時間ｔ１が第２の時間ｔ２より短く、基準パターンＪｓに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンＪｃに対応する軸の減速が終了可能ではない（ステップＣ５で「ＮＯ」。である）ため、ステップＣ６に進む。ステップＣ６では、比較パターンＪｃにおける動作開始時点Ｔjc0が全体の動作開始時点Ｔ０に一致するように、比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される（図７参照）。
【００４３】
ステップＣ６により比較パターンＪｃのタイミングが決定されると、ステップＣ７に進む。ステップＣ７では、前述した第１の時間ｔ１と第３の時間ｔ３とが比較される。第３の時間ｔ３は、全体の動作開始時点Ｔ０から比較パターンＪｃの減速開始時点Ｔjcdまでの時間である。つまり、ステップＣ７では、既にタイミングが決定されている基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃのうち、どちらが先に減速が開始されるかが判断される。この場合、図７に示すとおり、第１の時間ｔ１が第３の時間ｔ３より長い、つまり比較パターンＪｃのほうが基準パターンＪｓよりも先に減速が開始する（ステップＣ７で「ＹＥＳ」）。そのため、ステップＣ９に進み、速度指令ｎ（cnt1+1）が次の基準パターンＪｓに設定される。すなわち、その時点における比較パターンＪｃである速度指令ｎ（２）が次の基準パターンＪｓに設定される。
【００４４】
続くステップＣ１０では、変数cnt1がインクリメントされる（cnt1=cnt1+1）。そして、ステップＣ１１において、変数cnt1がしきい値Ｘ以上であるか否かが判断される。しきい値Ｘは、ロボット２の総軸数に設定されるものであり、本実施形態では６である。この場合、変数cnt1の値が２である（ステップＣ１１で「ＮＯ」である）ため、ステップＣ４に戻る。そのステップＣ４では、軸の動作時間が三番目に長い速度指令ｎ（３）が次の比較パターンＪｃに設定される。そして、ステップＣ５において、第１の時間ｔ１および第２の時間ｔ２の比較が行われる。この場合、図８に示すとおり、第１の時間ｔ１が第２の時間ｔ２より長く、基準パターンＪｓに対応する軸の減速が開始されるまでに比較パターンＪｃに対応する軸の減速が終了可能である（ステップＣ５で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＣ８に進む。
【００４５】
ステップＣ８では、比較パターンＪｃにおける動作終了時点Ｔjcfが、基準パターンＪｓにおける減速開始時点Ｔjsdに一致するように、比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される（図９参照）。ステップＣ８により比較パターンＪｃのタイミングが決定されると、ステップＣ９に進む。ステップＣ９では、その時点における比較パターンＪｃである速度指令ｎ（３）が次の基準パターンＪｓに設定される。その後、変数cnt1がインクリメントされ（ステップＣ１０）、インクリメント後の変数cnt1の値が３である（ステップＣ１１で「ＮＯ」である）ため、ステップＣ４に戻る。
【００４６】
以降は、変数cnt1が６になるまで（ステップＣ１１で「ＹＥＳ」となるまで）、ステップＣ４〜Ｃ１１が繰り返される。すなわち、軸の動作時間が最も短くなる速度指令ｎ（６）が比較パターンＪｃに設定され、その実行するタイミングが決定されるまでステップＣ４〜Ｃ１１が繰り返される。これにより、図１０に示すように、全ての速度指令を実行するタイミングが決定される。制御部２７は、このように生成した速度指令でもって、各軸に対応するモータＭの駆動を制御する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような作用および効果が得られる。
制御部２７は、ロボット２の手先を現在位置から所定の目標位置までＰＴＰ動作により移動するという指令が与えられると、図４に示した演算処理を実行した後、図５に示したタイミング決定処理を実行する。このうち、演算処理では、ロボット２の仕様上あるいは構造上における制限範囲内の最高加速度でもって各軸を駆動するための速度指令が求められる。また、タイミング決定処理では、動作時間の長い速度指令から順に基準パターンＪｓに設定され、その基準パターンＪｓの減速が開始されるまでに、その次に動作時間の長い速度指令である比較パターンＪｃの減速が終了可能であるか否かが判断されていく。その判断の結果、基準パターンＪｓの減速開始までに比較パターンＪｃの減速が終了可能である場合、比較パターンＪｃの動作終了時点Ｔjcfが基準パターンＪｓの減速開始時点Ｔjsdに一致するように比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される。これにより、基準パターンＪｓおよび比較パターンの減速期間が互いに重ならなくなる。
【００４８】
また、上記判断の結果、基準パターンＪｓの減速開始までに比較パターンＪｃの減速が終了可能ではない場合、比較パターンＪｃの動作開始時点Ｔjc0が全体の動作開始時点Ｔ０に一致するように比較パターンＪｃを実行するタイミングが決定される。このようなケースでは、基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃの減速期間が完全に重ならないようなタイミング設定は不可能である。しかし、上記したようなタイミング設定によれば、基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃの減速期間が重なる期間を出来る限り短くすることが可能となる。
【００４９】
このようなタイミング決定処理により、全体の動作時間を従来と同等にした上で、各速度指令における減速期間が重複する期間が極力少なくなり、減速動作のタイミングが分散化される。図１０に示すように、減速動作のタイミングが分散化されれば、各減速期間における回生エネルギーによるバス電圧Ｖｄの上昇が比較的小さく抑えられ、その分だけ回生消費回路２３において熱として消費されるエネルギーが小さくなる。なお、本実施形態の場合、図１０に示すように、全体の動作開始時点Ｔ０〜全体の動作終了時点Ｔｆまでの全期間において、バス電圧Ｖｄが回生消費電圧値Ｖthr未満に抑えられている。
【００５０】
ロボット２を動作させるために入力されるエネルギー（電力）は、実際に各軸を駆動するために使用されるエネルギー（インバータ装置２４、モータＭなどにおける種々の電力損失を含む）と、減速動作時に回生消費回路２３で熱として消費されるエネルギーとの和である。従って、熱として消費されるエネルギーが減少すれば、その分だけ入力するエネルギーが少なくて済む。つまり、本実施形態のロボットシステム１は、動作時間を引き延ばすことなく、ロボット２をＰＴＰ制御する際に消費するエネルギーを低減することができる。なお、このような効果は、演算処理において求められる各速度指令の動作時間が互いに異なるという前提の下で得られるものであるが、仮に、演算処理において求められる各速度指令の動作時間が互いにほとんど同じになった場合（通常、このようなケースはほとんど有り得ない）でも、減速動作時において熱として消費されるエネルギーは従来と同等までしか低下することはない。さらに、本実施形態のロボットシステム１では、制御内容（ソフトウェア）に変更を加えることにより、上記作用および効果が得られる。つまり、ハードウェアの追加を行うことなく、ＰＴＰ制御を行う際における省エネルギー化を図ることを可能としている。
【００５１】
比較パターンＪｃを必ず次の基準パターンＪｓに設定すると、次の基準パターンＪｓの減速開始時点よりも前の基準パターンの減速開始時点のほうが早くなる場合には、減速期間を出来る限り重複させないという効果が若干低減する。ただし、通常、速度指令における減速開始時点は、動作時間が長いものほど遅くなるため、上記した効果低減の問題が発生することは考え難い。しかし、互いの動作時間の差が僅かである場合などには、その関係が逆転することも考えられる。
【００５２】
このような稀なケースに対応するため、本実施形態では、ステップＣ６の実行後に、ステップＣ７を実行するようにしている。これにより、既にタイミングが決定された速度指令のうち、減速開始時点が最も早い速度指令が次の基準パターンＪｓとして設定される。そのため、上記した稀なケースであっても、基準パターンＪｓおよび比較パターンＪｃの減速期間の重複を出来る限り回避するという効果が最大限に得られる。なお、上記した稀なケースへの対応を考慮しない場合、図５においてステップＣ７を省略してもよい。その場合、ステップＣ６を実行した後、ステップＣ９へ移行するように変更を加えればよい。
【００５３】
（第２の実施形態）
以下、第１の実施形態に対し、ＰＴＰ制御における速度指令の生成方法を変更した第２の実施形態について図１１〜図１３を参照しながら説明する。
図１１は、第１の実施形態における図３相当図である。図１１に示すように、本実施形態において、制御部２７は、タイミング決定処理（ステップＡ２）により各速度指令のタイミングを決定した後、ステップＡ３に進み、それら決定されたタイミングを変更するタイミング変更処理を実行する。すなわち、本実施形態では、制御部２７は、タイミング変更処理手段としても機能する。図１２は、タイミング変更処理の内容を示すフローチャートである。図１２に示すように、タイミング変更処理が開始されると、本処理内で用いられる変数（cnt2）の初期値の設定が行われる（ステップＤ１）。変数cnt2の初期値は、１に設定される。
【００５４】
続くステップＤ２〜Ｄ８は、タイミングが決定された状態の速度指令ｎ（１）〜ｎ（６）のうち、全体の動作開始時点Ｔ０から各加速終了時点までの時間が最も長くなる速度指令を加速終了最遅パターンとして設定するものである。具体的には、ステップＤ２では、速度指令ｎ（cnt2）が基準パターンＪｓｍに設定される。すなわち、速度指令ｎ（１）が基準パターンＪｓｍに設定される。ステップＤ３では、速度指令ｎ（cnt2+1）が比較パターンＪｃｍに設定される。すなわち、速度指令ｎ（２）が比較パターンＪｃｍに設定される。
【００５５】
ステップＤ４では、基準パターンＪｓｍおよび比較パターンＪｃｍの各加速時間が比較される。上記加速時間は、第４の時間に相当するものであり、全体の動作開始時点Ｔ０を基準としたものである。すなわち、基準パターンＪｓｍの加速時間は、時点Ｔ０から基準パターンＪｓｍにおける加速終了時点までの時間である。また、比較パターンＪｃｍの加速時間は、時点Ｔ０から比較パターンＪｃｍにおける加速終了時点までの時間である。この場合、図１０に示したとおり、基準パターンＪｓｍのほうが、比較パターンＪｃｍよりも加速時間が長い（ステップＤ４で「ＹＥＳ」である）ため、基準パターンＪｓｍを再設定するためのステップＤ５が実行されることなく、ステップＤ６に進む。このように、基準パターンＪｓｍのほうが比較パターンＪｃｍより加速時間が長い場合には、基準パターンＪｓｍの変更は行われない。
【００５６】
ステップＤ６では、変数cnt2がインクリメントされる（cnt2=cnt2+1）。ステップＤ７では、変数cnt2の値がしきい値Ｘ（ロボット２の総軸数＝６）以上であるか否かが判断される。ここでは、変数cnt2の値は２である（ステップＤ７で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ３に戻る。そのステップＤ３では、速度指令ｎ（３）が次の比較パターンＪｃｍに設定される。この場合も、基準パターンＪｓｍのほうが、比較パターンＪｃｍよりも加速時間が長い（ステップＤ４で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ５を実行することなくステップＤ６に進む。
【００５７】
そして、変数cnt2がインクリメントされ（ステップＤ６）、その変数cnt2の値が３である（ステップＤ７で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ３に戻る。そのステップＤ３では、速度指令ｎ（４）が次の比較パターンＪｃｍに設定される。この場合、比較パターンＪｃｍのほうが、基準パターンＪｓｍよりも加速時間が長い（ステップＤ４で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ５に進む。ステップＤ５では、速度指令ｎ（cnt2+1）が次の基準パターンＪｓｍに設定される。すなわち、その時点の比較パターンＪｃｍである速度指令ｎ（４）が次の基準パターンＪｓｍに設定される。このように、比較パターンＪｃｍのほうが基準パターンＪｓｍよりも加速時間が長い場合には、その比較パターンＪｃｍが次の基準パターンＪｓｍに設定される。そして、変数cnt2がインクリメントされ（ステップＤ６）、その変数cnt2の値が４である（ステップＤ７で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ３に戻る。
【００５８】
以降は、変数cnt2の値が６になるまで（ステップＤ７で「ＹＥＳ」となるまで）、ステップＤ３〜Ｄ７が繰り返される。すなわち、全ての速度指令の加速時間の比較が終了するまでステップＤ３〜Ｄ７が繰り返される。その結果、最終的に基準パターンＪｓｍに設定されている速度指令が、最も加速時間が長い速度指令であるということになる。ここでは、速度指令ｎ（５）が最終的に基準パターンＪｓｍに設定されている。
【００５９】
ステップＤ８では、そのときの基準パターンＪｓｍが、加速終了最遅パターンＪＬに設定される。ステップＤ９では、全体の動作開始時点Ｔ０から加速終了最遅パターンＪＬの加速終了時点Ｔjlaまでの時間と、速度指令ｎ（cnt1）単体での動作時間とが比較される。このとき、変数cnt1の値は、タイミング決定処理（ステップＡ２）が終了した時点の値（＝６）になっている。すなわち、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（６）単体での動作が終了可能であるか否かが判断される。この場合、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（６）単体での動作が終了可能である（ステップＤ９で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ１０に進む。
【００６０】
ステップＤ１０では、速度指令ｎ（cnt1）が短動作時間パターンに設定され、そのタイミングが次のように変更される。すなわち、速度指令ｎ（６）の動作開始時点が全体の動作開始時点Ｔ０に一致するように、速度指令ｎ（６）を実行するタイミングが変更される（図１３参照）。続くステップＤ１１では、短動作時間パターンに設定された速度指令ｎ（cnt1）が、加速終了最遅パターンＪＬであるか否かが判断される。この場合、速度指令ｎ（６）は、加速終了最遅パターンＪＬではない（ステップＤ１１で「ＮＯ」である）ため、ステップＤ１３に進む。ステップＤ１３では、変数cnt1がデクリメントされる（cnt1=cnt1-1）。
【００６１】
ステップＤ１３が実行された後は、ステップＤ９に戻る。そのステップＤ９では、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（５）単体での動作が終了可能であるか否かが判断される。この場合も、加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に、速度指令ｎ（５）単体での動作が終了可能である（ステップＤ９で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ１０に進む。そのステップＤ１０では、速度指令ｎ（５）が短動作時間パターンに設定され、そのタイミングが変更される（図１３参照）。この場合、速度指令ｎ（５）は、加速終了最遅パターンＪＬである（ステップＤ１１で「ＹＥＳ」である）ため、ステップＤ１２に進む。
【００６２】
このように、加速終了最遅パターンとして設定されていた速度指令ｎ（５）を実行するタイミングが変更された場合、それ以降の速度指令ｎ（４）〜ｎ（１）が短動作時間パターンとしてタイミングを変更可能であるか否かの判断を行うことができなくなる。そこで、ステップＤ１２において、変数cnt1の値がしきい値Ｘ（６）に設定され、その後、ステップＤ１に戻る。すなわち、加速終了最遅パターンＪＬの設定が再度実行される。そして、新たな加速終了最遅パターンＪＬの加速時間内に単体での動作が終了可能な短動作時間パターンの設定が再度実行される。このような処理は、短動作時間パターンとして設定可能な速度指令が存在しなくなる（ステップＤ９で「ＮＯ」となる）まで繰り返される。
【００６３】
これにより、図１３に示すように、全ての速度指令を実行するタイミングが決定される。本実施形態の場合、最終的には速度指令ｎ（４）が加速終了最遅パターンＪＬとして設定されるとともに、速度指令ｎ（５）、ｎ（６）が短動作時間パターンとして設定される。従って、タイミング決定処理実行後の各速度指令（図１０参照）に対し、速度指令ｎ（５）、ｎ（６）を実行するタイミングが変更されている。制御部２７は、このように生成した速度指令でもって、各軸に対応するモータＭの駆動を制御する。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような作用および効果が得られる。
図１２に示したタイミング変更処理が実行されることにより、短動作時間パターンとして設定された速度指令ｎ（５）、ｎ（６）に対応する軸の減速動作において回生される回生エネルギーが、他の速度指令ｎ（１）〜ｎ（４）に対応する軸の加速動作や等速動作などにおいて使用される。回生エネルギーが他の動作において有効利用されれば、その分だけ回生消費回路２３において熱として消費されるエネルギーが抑えられる。従って、本実施形態によれば、ロボット２をＰＴＰ動作制御する最における省エネルギー化の効果を一層高めることができる。さらに、加速終了最遅パターンＪＬに対応する軸などの加速動作時に、短動作時間パターンに対応する軸の減速動作に回生される回生エネルギーが利用されることにより、例えば昇圧回路などを設けることなく、その加速動作に必要となるバス電圧Ｖｄが確保可能となり、加速動作の追従性を高められるという効果も得られる。
【００６５】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
本発明は、モータＭとしてＤＣブラシレスモータを用いた構成に限らず、例えば直流モータ、交流モータなど各種のモータを用いた構成にも適用可能である。なお、モータＭとして直流モータを用いる場合には、モータＭを駆動する駆動手段として、インバータ装置２４に代えて、例えばＨブリッジ回路を主体として構成された駆動回路を用いればよい。
上記実施形態では、本発明を６軸の垂直多関節型のロボット２に適用した例を説明したが、本発明は、例えば４軸の水平多関節型のロボットなど、複数の軸をモータにより駆動する構成のロボット全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
図面中、２はロボット、３はコントローラ（ロボットの制御装置）、２７は制御部（演算処理手段、タイミング決定処理手段、タイミング変更処理手段）、Ｍはモータを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより駆動される複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動させる際、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理を実行し、それら演算された各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理を実行するロボットの制御方法であって、
前記演算処理は、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令を演算するステップを含み、
前記タイミング決定処理は、
前記演算された各速度指令のうち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令における動作開始時点を全体の動作開始時点として規定し、前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を実行するタイミングを決定する第１ステップと、
前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を基準パターンに設定する第２ステップと、
前記基準パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を比較パターンに設定する第３ステップと、
全体の動作開始時点から前記基準パターンにおける減速開始時点までの第１の時間と、前記比較パターンにおける動作開始時点から動作終了時点までの第２の時間とを比較する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて、前記第１の時間が前記第２の時間より長い場合には前記比較パターンにおける動作終了時点が前記基準パターンにおける減速開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定し、前記第１の時間が前記第２の時間より短い場合には前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定する第５ステップと、
前記第５ステップにおいてタイミングが決定された比較パターンを次の基準パターンに設定するとともに、その比較パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を次の比較パターンに設定する第６ステップと、
を含み、
前記第６ステップの実行後、前記次の比較パターンの設定対象となる速度指令が存在しなくなるまで、前記第４ステップ、前記第５ステップおよび前記第６ステップとを繰り返し実行することを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項２】
前記タイミング決定処理は、
前記第５ステップにおいて、前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングが決定されると、前記第１の時間と全体の動作開始時点から前記比較パターンにおける減速開始時点までの第３の時間とを比較する第７ステップを含み、
前記第１の時間が前記第３の時間より長い場合には前記第６ステップにおいて前記次の基準パターンの設定を実行し、前記第１の時間が前記第３の時間より短い場合には前記第６ステップにおいて前記次の基準パターンの設定を実行しないことを特徴とする請求項１に記載のロボットの制御方法。
【請求項３】
前記タイミング決定処理によりタイミングが決定された速度指令のタイミングを変更するタイミング変更処理を実行し、
前記タイミング変更処理は、
前記タイミングが決定された速度指令のうち、全体の動作開始時点から加速終了時点までの第４の時間が最も長くなる速度指令を加速終了最遅パターンに設定するステップと、
前記加速終了最遅パターンにおける前記第４の時間内に軸の動作が完了する速度指令を短動作時間パターンに設定する第８ステップと、
前記短動作時間パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記短動作時間パターンを実行するタイミングを変更する第９ステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載のロボットの制御方法。
【請求項４】
モータにより駆動される複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動させる際、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理手段と、それら演算された各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理手段とを有するロボットの制御装置であって、
前記演算処理手段は、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令を演算し、
前記タイミング決定処理手段は、
前記演算された各速度指令のうち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令における動作開始時点を全体の動作開始時点として規定し、前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を実行するタイミングを決定し、
前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を基準パターンに設定し、
前記基準パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を比較パターンに設定し、
全体の動作開始時点から前記基準パターンにおける減速開始時点までの第１の時間と、前記比較パターンにおける動作開始時点から動作終了時点までの第２の時間とを比較し、
前記第１および第２の時間の比較の結果、前記第１の時間が前記第２の時間より長い場合には前記比較パターンにおける動作開始時点が前記基準パターンにおける減速開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定し、前記第１の時間が前記第２の時間より短い場合には前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定し、
前記タイミングが決定された比較パターンを次の基準パターンに設定するとともに、その比較パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を次の比較パターンに設定し、
前記次の基準パターンおよび前記次の比較パターンを設定した後、前記次の比較パターンの設定対象となる速度指令が存在しなくなるまで、前記第１および第２の時間の比較と、前記比較パターンのタイミング決定と、前記次の基準パターンおよび前記次の比較パターンの設定とを繰り返し実行することを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項５】
前記タイミング決定処理手段は、
前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングが決定されると、前記第１の時間と全体の動作開始時点から前記比較パターンにおける減速開始時点までの第３の時間とを比較し、
前記第１および第３の時間の比較の結果、前記第１の時間が前記第３の時間より長い場合には前記次の基準パターンの設定を実行し、前記第１の時間が前記第３の時間より短い場合には前記次の基準パターンの設定を実行しないことを特徴とする請求項４に記載のロボットの制御装置。
【請求項６】
前記タイミング決定処理手段によりタイミングが決定された速度指令のタイミングを変更するタイミング変更処理手段を備え、
前記タイミング変更処理手段は、
前記タイミングが決定された速度指令のうち、全体の動作開始時点から加速終了時点までの第４の時間が最も長くなる速度指令を加速終了最遅パターンに設定し、
前記加速終了最遅パターンにおける前記第４の時間内に軸の動作が完了する速度指令を短動作時間パターンに設定し、
前記短動作時間パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記短動作時間パターンを実行するタイミングを変更することを特徴とする請求項４または５に記載のロボットの制御装置。
【請求項１】
モータにより駆動される複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動させる際、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理を実行し、それら演算された各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理を実行するロボットの制御方法であって、
前記演算処理は、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令を演算するステップを含み、
前記タイミング決定処理は、
前記演算された各速度指令のうち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令における動作開始時点を全体の動作開始時点として規定し、前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を実行するタイミングを決定する第１ステップと、
前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を基準パターンに設定する第２ステップと、
前記基準パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を比較パターンに設定する第３ステップと、
全体の動作開始時点から前記基準パターンにおける減速開始時点までの第１の時間と、前記比較パターンにおける動作開始時点から動作終了時点までの第２の時間とを比較する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて、前記第１の時間が前記第２の時間より長い場合には前記比較パターンにおける動作終了時点が前記基準パターンにおける減速開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定し、前記第１の時間が前記第２の時間より短い場合には前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定する第５ステップと、
前記第５ステップにおいてタイミングが決定された比較パターンを次の基準パターンに設定するとともに、その比較パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を次の比較パターンに設定する第６ステップと、
を含み、
前記第６ステップの実行後、前記次の比較パターンの設定対象となる速度指令が存在しなくなるまで、前記第４ステップ、前記第５ステップおよび前記第６ステップとを繰り返し実行することを特徴とするロボットの制御方法。
【請求項２】
前記タイミング決定処理は、
前記第５ステップにおいて、前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングが決定されると、前記第１の時間と全体の動作開始時点から前記比較パターンにおける減速開始時点までの第３の時間とを比較する第７ステップを含み、
前記第１の時間が前記第３の時間より長い場合には前記第６ステップにおいて前記次の基準パターンの設定を実行し、前記第１の時間が前記第３の時間より短い場合には前記第６ステップにおいて前記次の基準パターンの設定を実行しないことを特徴とする請求項１に記載のロボットの制御方法。
【請求項３】
前記タイミング決定処理によりタイミングが決定された速度指令のタイミングを変更するタイミング変更処理を実行し、
前記タイミング変更処理は、
前記タイミングが決定された速度指令のうち、全体の動作開始時点から加速終了時点までの第４の時間が最も長くなる速度指令を加速終了最遅パターンに設定するステップと、
前記加速終了最遅パターンにおける前記第４の時間内に軸の動作が完了する速度指令を短動作時間パターンに設定する第８ステップと、
前記短動作時間パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記短動作時間パターンを実行するタイミングを変更する第９ステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載のロボットの制御方法。
【請求項４】
モータにより駆動される複数の軸を有するロボットの手先を現在位置から目標位置までＰＴＰ動作により移動させる際、各軸に対する速度指令をそれぞれ演算する演算処理手段と、それら演算された各速度指令を実行するタイミングを決定するタイミング決定処理手段とを有するロボットの制御装置であって、
前記演算処理手段は、各軸単位での動作時間が最も短くなるように各軸を駆動するための速度指令を演算し、
前記タイミング決定処理手段は、
前記演算された各速度指令のうち、軸の動作時間が最も長くなる速度指令における動作開始時点を全体の動作開始時点として規定し、前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を実行するタイミングを決定し、
前記軸の動作時間が最も長くなる速度指令を基準パターンに設定し、
前記基準パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を比較パターンに設定し、
全体の動作開始時点から前記基準パターンにおける減速開始時点までの第１の時間と、前記比較パターンにおける動作開始時点から動作終了時点までの第２の時間とを比較し、
前記第１および第２の時間の比較の結果、前記第１の時間が前記第２の時間より長い場合には前記比較パターンにおける動作開始時点が前記基準パターンにおける減速開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定し、前記第１の時間が前記第２の時間より短い場合には前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングを決定し、
前記タイミングが決定された比較パターンを次の基準パターンに設定するとともに、その比較パターンの次に軸の動作時間が長くなる速度指令を次の比較パターンに設定し、
前記次の基準パターンおよび前記次の比較パターンを設定した後、前記次の比較パターンの設定対象となる速度指令が存在しなくなるまで、前記第１および第２の時間の比較と、前記比較パターンのタイミング決定と、前記次の基準パターンおよび前記次の比較パターンの設定とを繰り返し実行することを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項５】
前記タイミング決定処理手段は、
前記比較パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記比較パターンを実行するタイミングが決定されると、前記第１の時間と全体の動作開始時点から前記比較パターンにおける減速開始時点までの第３の時間とを比較し、
前記第１および第３の時間の比較の結果、前記第１の時間が前記第３の時間より長い場合には前記次の基準パターンの設定を実行し、前記第１の時間が前記第３の時間より短い場合には前記次の基準パターンの設定を実行しないことを特徴とする請求項４に記載のロボットの制御装置。
【請求項６】
前記タイミング決定処理手段によりタイミングが決定された速度指令のタイミングを変更するタイミング変更処理手段を備え、
前記タイミング変更処理手段は、
前記タイミングが決定された速度指令のうち、全体の動作開始時点から加速終了時点までの第４の時間が最も長くなる速度指令を加速終了最遅パターンに設定し、
前記加速終了最遅パターンにおける前記第４の時間内に軸の動作が完了する速度指令を短動作時間パターンに設定し、
前記短動作時間パターンにおける動作開始時点が全体の動作開始時点に一致するように前記短動作時間パターンを実行するタイミングを変更することを特徴とする請求項４または５に記載のロボットの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１９２４８５（Ｐ２０１２−１９２４８５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８０２１（Ｐ２０１１−５８０２１）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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