[发明专利]轨迹生成装置、轨迹生成装置的控制方法以及记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种生成向控制装置输入的输入轨迹的轨迹生成装置等。

背景技术

在机械及设备等的动作的控制中，在搬运具有重量的货物的情况或想要使驱动时间缩短的情况下，需要加快驱动部的驱动速度、增大赋予驱动部的扭矩值等的控制。但是，即使增加赋予的扭矩值，如果对应的驱动部(马达)的容量与其不对应，则毫无意义。由此，在当搬运具有重量的货物的情况或缩短驱动时间时扭矩变为超负荷的情况下，需要增大马达的容量。

但是，就增大马达的容量而言，具有电源设备的大型化、消耗电力增大等弊端。另外，在制造利用变换器来进行马达控制的控制装置的行业中，大多希望马达的容量尽可能变小。

因此，以往，为了消除扭矩不足，人们凭感觉选择作为输入轨迹的曲线来进行对应。具体而言，人们参考最高加速度和最高速度并凭感觉选择能够基于多个凸轮曲线使扭矩降低的曲线。但是，所需的扭矩变高还是变低因装置的不同而不同，因此，未必能够选择最合适的曲线。因此，通过选择成为输入轨迹的曲线来进行对应的方法具有界限，在这种情况下，只有增大马达的容量。

此外，专利文献1中记载了用于改善搬运带的驱动扭矩不足的部件安装装置。具体而言，在专利文献1中，用于驱动设置于固定导轨的搬运带的固定侧搬运马达和用于驱动设置于可动导轨的搬运带的可动侧搬运马达以相互不干扰的方式进行配置，从而改善驱动扭矩的不足。

另外，在专利文献2中记载了，既能够防止失调又能够使脉冲马达的速度在短时间内增速至目标速度的脉冲马达的驱动方法。具体而言，在专利文献2中，通过使脉冲马达的速度模式按照曲线的倾斜度逐渐增加的第一速度曲线、单调增加的第二速度直线、曲线的清晰度逐渐减小的第三速度曲线的顺序变化，并使第一速度曲线的设定时间比第三速度曲线的设定时间短，从而使脉冲马达的速度在短时间内增速至目标速度。

专利文献1：日本特开2016-58561号公报(2016年4月21日公开)

专利文献2：日本特开2009-81922号公报(2009年4月16日公开)

在专利文献1中，为了弥补扭矩不足，改造了装置的结构，作出了大的改造。另外，在专利文献2中，虽然对脉冲马达的速度模式进行了设计，但未必是最好的。

由此，就专利文献1、2中所记载的方法而言，不增大马达的容量，就不能搬运具有重量的货物、使驱动时间缩短。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种轨迹生成装置，没有对装置的结构进行大的变更，就能够抑制扭矩的峰值、缩短搬运时间。

为了解决上述课题，本发明的轨迹生成装置生成用于装置的控制的输入轨迹，其特征在于，

包括：

输入接受部，接受控制对象从初始位置移动至规定位置的时间即指定驱动时间，

扭矩轨迹生成部，在呈矩形波、扭矩的最大值以及最小值的绝对值相等且扭矩的最大值与最小值的切换为一次的条件下，调整所述切换的时刻和所述最大值，生成所述最大值变为最小的扭矩轨迹，该扭矩轨迹与所述指定驱动时间相对应，

输入轨迹生成部，基于所述扭矩轨迹生成所述输入轨迹。

根据所述的结构，能够以矩形波、扭矩的最大值以及最小值的绝对值相等、扭矩的最大值和最小值的切换为一次的方式，生成与指定驱动时间相对应的扭矩轨迹。由此，能够使扭矩的峰值变为最小。另外，通过调整切换时刻和扭矩的最大值，能够以适合的指定驱动时间使控制对象从初始位置以初始速度移动至规定位置且达到规定速度。

因此，能够生成所需的扭矩的峰值变为最小的输入轨迹，该输入轨迹是用于使控制对象以指定驱动时间从初始位置以初始速度移动至规定位置且达到规定速度的输入轨迹。

另外，由于能够控制所需的扭矩的峰值，因此，若驱动装置和对应于以往的结构中的峰值的驱动装置相同，与以往相比，则能够提高搬运重量。同样地，如果是与以往相同的驱动装置，则能够缩短搬运时间。

在本发明的轨迹生成装置中，所述输入轨迹生成部也可以基于所述扭矩轨迹，生成表示所述控制对象的时间与速度之间的关系的速度轨迹和表示所述控制对象的时间与位置之间的关系的位置轨迹中的至少一个，来作为所述输入轨迹。

根据所述的结构，能够将基于生成的扭矩轨迹所生成的速度轨迹或者位置轨迹作为输入轨迹。由此，即使在产生模型误差的情况下，也能够使控制对象以指定驱动时间更合适地移动至规定位置。

在本发明的轨迹生成装置中，所述输入轨迹生成部也可以使用高阶系统特性模型来作为所述控制对象的特性模型，生成所述速度轨迹和所述位置轨迹中的至少一个，来作为所述输入轨迹。