具有无线传感器的机械系统的制作方法_2

文档序号:8551783阅读:来源:国知局
数据与第二时序系列数据的差(例如,图4B的特性fl与特性f2的差Aa)进行平方运算,将对该平方而得值在整个预定的时间范围内进行相加而得的平方和设成相关值C。
[0028]此时,第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关性越强,基于最小二乘法的运算值,即相关值C越小。因此,判定相关值C与预先决定的基准值Ca的大小,当相关值C大于基准值Ca时,使第一时序系列数据向延迟的相反侧(图4B的箭头A方向)逐次移位预定时间At,直到相关值C成为基准值Ca以下为止,将相关值C成为基准值Ca以下时的第一时序系列数据的总移位时间ta设成延迟时间。另外,基准值Ca相当于例如假设在第一时序系列数据中没有产生延迟时的第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关值C,能够通过实验或解析等来求出。
[0029]修正部26根据由延迟时间运算部25运算出的延迟时间ta来修正第一时序系列数据。例如,从第一时序系列数据的时间值减去延迟时间ta。由此,使第一时序系列数据的特性fl向图4B的箭头A方向偏离,从而能够使由无线传感器14得到的数据的时间轴与机器人I的动作指令的时间轴一致,从而能够消除经由无线信号路径3发送的数据的延迟的影响。因此,可以使用来自无线传感器14(加速度传感器)的数据来进行良好的振动抑制控制。
[0030]图3是表示通过本发明的第一实施方式的机械系统I的控制器22执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如通过接通控制器22的电源来开始,以预定周期重复执行。在步骤SI中,读入存储在无线数据存储部21中的加速度al的第一时序系列数据和从电动机控制部23向电动机13输出的驱动指令(电动机指令值)。图4A是表示使机械臂前端部从图1的第一位置Pl向第二位置P2移动时的、在步骤SI中取得的第一时序系列数据的特性fl的图。
[0031]在步骤S2中,通过数据运算部24中的处理,根据在步骤SI中取得的电动机指令值来运算无线传感器14的安装部的加速度a2的第二时序系列数据。图4B是表示在步骤SI中取得的第一时序系列数据的特性fl与在步骤S2中运算出的第二时序系列数据的特性f2的关系的图。第一时序系列数据与第二时序系列数据分别表示机械臂前端部的相互相同位置的加速度al、a2,如图4B所示,特性fl与特性f2的波形模式(pattern)(波峰与波谷的发生模式)相互大致相同。然而,在经由无线信号路径3发送的传感器信号中存在延迟,特性fl相对特性f2,沿着时间轴向延迟侧偏离。
[0032]在步骤S3中,通过延迟时间运算部25中的处理,来运算在步骤SI中取得的第一时序系列数据与在步骤S2中运算出的第二时序系列数据的相关值C。例如通过最小二乘法来求出相关值C,在步骤S3中如图4B所示,算出将对第一时序系列数据与第二时序系列数据的差Aa进行了平方而得的值,沿着时间轴相加而得的平方和。
[0033]在步骤S4中,通过延迟时间运算部25中的处理,来判定在步骤S3中运算出的相关值C是否在预先决定的基准值Ca以下,即判定第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度是否在一定等级以上。当步骤S4为否定时向步骤S5前进。
[0034]在步骤S5中,使第一时序系列数据的时间轴向延迟的相反侧即图4B的箭头A方向仅移动预定时间At。接着,在步骤S3中运算仅移动了预定时间At的第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关值C。重复步骤S3?步骤S5的处理直到相关值C成为基准值Ca以下为止。当相关值C成为基准值Ca以下时,当步骤S4为肯定后向步骤S6前进。
[0035]图4C是表示在相关值C成为基准值Ca以下的状态下的特性fl与特性f2的关系的图。在图4C中,第一时序系列数据从图4A的状态向延迟侧仅移位时间ta。因此,特性fl的波形与特性f2的波形的时间轴大致一致,能够得到第一时序系列数据与第二时序系列数据的良好的相关性。通过这样的步骤S3?步骤S5的处理,延迟时间运算部25能够算出直到相关值C成为基准值Ca以下为止的第一时序系列数据的移位时间(图4C的时间ta),即延迟时间ta。
[0036]在步骤S6中,通过修正部26中的处理,使用延迟时间ta来修正第一时序系列数据。例如,从第一时序系列数据的时间值减去延迟时间ta,并将其设成第一时序系列数据的修正值。控制器22内的未图示的振动抑制控制部使用该修正值来进行振动抑制处理。由此,通过无线传感器14得到的数据与机器人10的动作无延迟地对应,从而能够进行良好的振动控制抑制。
[0037]根据本发明的第一实施方式,能够得到如下的作用效果。
[0038](I)机械系统I具备:无线传感器14,其被设置在机械臂11的前端部,周期地检测机械臂前端部的加速度al ;无线信号路径3,其将表示由无线传感器14检测出的加速度al的传感器信号,通过无线从机器人10发送给控制装置20 ;无线数据存储部21,其取得与经由无线信号路径3接收到的传感器信号对应的机械臂前端部的加速度al的第一时序系列数据;数据运算部24,其根据电动机13的驱动指令,来运算机械臂前端部的加速度a2的第二时序系列数据;延迟时间运算部25,其根据由无线数据存储部21取得的第一时序系列数据与由数据运算部24运算出的第二时序系列数据的相关程度,来运算第一时序系列数据相对于第二时序系列数据的延迟时间ta ;以及修正部26,其根据运算出的延迟时间ta,来修正第一时序系列数据。由此,能够修正经由无线信号路径3发送的传感器信号的延迟,能够尚精度地进彳丁机械臂如端部的振动抑制控制等。
[0039](2)延迟时间运算部25运算将第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关关系进行数值化后的相关值C,在该相关值C成为基准值Ca以内之前,使第一时序系列数据仅移位预定时间At的同时,重复相关值C的运算(步骤S3?步骤S5),算出相关值C成为基准值Ca以内时的从第一时序系列数据的初始状态开始的移位时间ta。这样将第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关关系进行数值化后判定与基准值Ca的大小关系,从而能够容易且高精度地运算用于使第一时序系列数据的时间轴与第二时序系列数据的时间轴一致的延迟时间ta。可以使用最小二乘法来容易地算出相关值C。
[0040]另外,也可以不使用最小二乘法,而是使用相关系数来运算表示第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关程度的相关值C。在-1?+1的范围内求出相关系数,但第一时序系列数据与第二时序系列数据的相关性越强,相关系数越大(接近于I)。因此,当使用相关系数来运算相关值C时,判定相关值C与预先决定的基准值Cb的大小关系,当相关值C小于基准值Cb时,在相关值C成为基准值Cb以上之前,使第一时序系列数据向延迟的相反侧逐次移位预定时间At,将相关值C成为基准值Cb以上时的第一时序系列数据的移位时间设成延迟时间ta即可。另外,基准值Cb相当于例如假设在第一时序系列数据中没有产生延迟时的相关值C,可以通过实验或解析等来求出。
[0041]在上述第一实施方式中,根据电动机13的驱动指令来运算第二时序系列数据,但也可以根据来自位置检测器131的信号(反馈信息)来运算第二时序系列数据。图5是表示通过该情况下的控制器22执行的处理的一例的流程图,对进行与图3相同的处理的部分赋予相同的符号。
[0042]在图5的步骤S12中,通过数据运算部24中的处理,根据由位置检测器131检测出的电动机13的反馈信息,来运算无线传感器14的安装部的加速度a2的第二时序系列数据。之后,使用该第二时序系列数据来运算延迟时间ta。这样
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