WO2004103649A1

WO2004103649A1 - バックラッシュ補償制御方法、バックラッシュ補償制御装置およびバックラッシュ補償制御プログラム

Info

Publication number: WO2004103649A1
Application number: PCT/JP2003/006265
Authority: WO
Inventors: Shan Jiang
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-02
Also published as: JPWO2004103649A1; US20050217406A1; JP4276626B2; US7363109B2

Abstract

　駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴って伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なうロボットに、機械的な改造や付加を行なうことなしに、バックラッシュが補償された動作を行なわさせることを目的とし、ロボットの動作の一周期内における第１の期間中、所定の第１の動作制御値に補正値を繰返し累積加算することにより、その第１の期間をかけて漸次所定の第２の動作制御値に偏倚させるとともに、その一周期内における第２の期間中、上記の第２の動作制御値に補正値を繰返し累積減算することにより、その第２の期間をかけて漸次第１の動作制御値に戻すことにより、ロボットの動作を制御するための動作制御値を生成し、このようにして生成された動作制御値に基づいてロボットの動作を制御する。

Description

明細書

バックラッシュ補償制御方法、バックラッシュ補償制御装置

およびバックラッシュ補償制御プログラム技術分野

本発明は、駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴って伝達する、例えばギァ等からなる駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なう口ポットに、バックラッシュが補償された動作を行なわさせるバックラッシュ補償制御方法、バックラッシュ補償制御装置、およびプログラムを実行するコンピュータをそのようなバックラッシュ補償制御装置として動作させるバックラッシュ補償制御プログラムに関する。背景技術

近年、ロボットの関節の動作制御用のァクチユエ一夕として電気モータが広範に利用されている。また、口ポットを十分なパワーで駆動するために、口ポット機構システム内では電気モー夕の駆動力を伝達する駆動力伝達系として様々なギアシステムが広く採用されている。ここで、ギアとギアとの間には隙き間が存在し、したがってギアを利用した駆動力伝達系には、バックラッシュが存在する。ところが、例えば二足歩行口ポット等多くの口ポットにおいては、関節の動作方向（回転方向）が正逆方向に変化し、バックラッシュのために非線形の望ましからざる動作が発生し、一般的に、このことが口ポット関節の位置（姿勢）制御の精度限界となっている。特に二足歩行口ポットの二足歩行制御の場合、関節のバックラッシュは位置（姿勢）制御に影響を及ぼすことから、歩行動作の安定性を著しく悪化させることになる。

上記のバックラッシュの問題に関しては、特許文献 1に、パックラッシュの大きさを検出するセンサを備えてバックラッシュを計測し、ギアの経年変化による摩耗によりバックラッシュが増加した場合に通知するという技術が提案されている。また、特許文献 2には、口ポットの移動部分の原点位置を検出する原点センサを備え、機械的原点位置を精度よく求めてバックラッシュの影響を低減する技術が開示されている。

(特許文献 1 )

特開平 8— 7 1 9 6 6号公報

(特許文献 2 )

特開平 1 0— 7 6 4 8 8号公報

上記のとおり、ギア等によるバックラッシュは高精度の位置制御を行なう場合に動作の不安定さを引き起こし、例えば二足歩行口ポットの場合、動作が不安定なために僅かな外 ¾^で転倒してしまうなど、所期の動作を行ない得ない場合もある。

これに対し、上記の特許文献 1は、バックラッシュ計測しょうというものに過ぎず、正常な状態におけるバックラッシュを小さく押えるという技術ではない。また、引用文献 2は、原点位置を検出しょうとするもので、外乱のない動作制御には有効な場合もあるが、外力を受ける場合、例えば二足歩行口ポットの二足歩行制御など、電気モータからの駆動力のほか、床に足を衝いたり床から足を引き上げたりなど床からの反力が変化する場合などは、いくら原点位置を検出してみてもバックラッシュの存在と外力の変化とにより、不用意、不規則な動作が生じてしまうことを免がれることはできない。

また、上記の特許文献 1ではバックラッシュを測定するセンサ、特許文献 2では原点センサを組み込む必要があり、ハードウエア上の変更が必要となる。本発明は、上記事情に鑑み、駆動力伝達系がバックラッシュを有していても、そのバックラッシュが動作にあらわれるのを抑制し、バックラッシュが補償された動作制御を行なうことのできるバックラッシュ補償制御方法、バックラッシュ補償制御装置、およびコンピュータをそのようなバックラッシュ補償制御装置として動作させるバックラッシュ補償制御プログラムを提供することを目的とする

発明の開示

上記目的を達成する本発明のバックラッシュ補償制御方法は、駆動源からの駆動力をパックラッシュを伴って伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なう口ポットに、バックラッシュが補償された動作を行なわさせるバックラッシュ補償制御方法において、

ロポッ卜の動作の一周期内におけるパックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、その第 1の期間をかけて漸次所定の第 2の動作制御値に偏倚させるとともに、その一周期内におけるバックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中、上記の第 2の動作制御値に所定の第 2の補正値を繰返し累積減算することにより、その第 2の期間をかけて漸次所定の第 1 の動作制御値に戻すことにより、ロポットの動作を制御するための動作制御値を生成する第 1ステップと、

このようにして生成された動作制御値に基づいてロボットの動作を制御する第 2ステップとを有することを特徴とする。

ここで、上記の第 1の動作制御値および第 2の動作制御値は、口ポットの動作を制御するための動作制御値であり、典型的には時間的に変化する動作制御値である。

また、上記の第 1の期間および第 2の期間は、相互に同一の時間幅を有する期間であって、それに伴い、上記の第 1の補正値および第 2の補正値は相互に同一の補正値であってもよい。

ここで、上記の「口ポット」は、「駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なう」ものであればよく、例えばこの定義に合致するマニピュレータ等もここでいうロポットに該当する。本発明は、この定義に合致する口ポットのうち、「駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴って伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なうロポット」を制御対象とするものである。

本発明のバックラッシュ補償制御方法は、バックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間および第 2の期間、それぞれ、補正値を累積加算および累積減算することにより、後述する実施形態に示すようにバックラッシュが有効に補償され、安定した動作が可能となる。しかも、本発明のパックラッシュ補償制御方法は、口ポットの機構上の改造は不用であり、安価な制御が可能である。

ここで、上記本発明のバックラッシュ補償制御方法において、

上記第 1ステップにおける動作制御値生成アルゴリズムと同一のアルゴリズムを用いるとともにその第 1ステップにおける第 1の補正値に対応する補正値として相互に異なる複数の補正値それぞれを用いてロボットの動作試験を行なうことにより、補正値とバックラッシュの補償の程度との間の対応関係を求める第 3ステツプと、

上記対応関係に基づいて、バックラッシュの補償が適正に行なわれる補正値を求める第 4ステップとを有し、

前述の第 1ステップでは、第 4ステップで求められた補正値を上記第 1の補正値として採用することが好ましい。

ここでいう「動作試験」は、その制御対象のロボット自体で行なってもよいが、かならずしもその制御対象の口ポット自体で行なう必要はなく、多数製造される同種のロポットのうちの典型的な 1台のロポット、例えばプロトタイプのロボットで行なってもよく、あるいは、実際に組み立てられた口ポットではなくコンピュー夕内にデータ上で構築されたロポットの動作シミュレーションによる動作試験を行なってもよい。

バックラッシュを補償するための補正値はトライアンドエラ一で適正な補正値を探してもよいが、上記の第 3および第 4ステップにより、適正な補正値を容易に求めることができ、第 1ステップでその補正値を採用することで、バックラッシュを有効に補償することができる。

また、上記目的を達成する本発明のバックラッシュ補償制御装置は、駆動源からの駆動力をパックラッシュを伴って伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なうロボットに、バックラッシュが補償された動作を行なわさせるバックラッシュ補償制御装置において、

ロボッ卜の動作の一周期内におけるバックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、その第 1の期間をかけて漸次所定の第 2の動作制御値に偏倚させるとともに、その一周期内におけるパックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中、上記第 2の動作制御値に所定の第 2の補正値を繰返し累積減算することにより、その第 2の期間をかけて漸次所定の第 1の動作制御値に戻すことにより、ロポットの動作を制御するための動作制御値を生成する動作制御値生成部と、

動作制御値生成部で生成された動作制御値に基づいてロポッ卜の動作を制御する動作制御部とを備えたことを特徴とする。

さらに、上記目的を達成する本発明のバックラッシュ補償制御プログラムは、プログラムを実行するコンピュータ内で実行され、そのコンピュータを、駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴って伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なう口ポットに、バックラッシュが補償された動作を行なわさせるバックラッシュ補償制御装置として動作させるバックラッシュ補償制御プログラムにおいて、

コンピュータを、

口ポットの動作の一周期内におけるバックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、その第 1の期間をかけて漸次所定の第 2の動作制御値に偏倚させるとともに、一周期内におけるバックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中、上記第 2の動作制御値に所定の第 2の補正値を繰返し累積減算することにより、その第 2の期間をかけて漸次所定の第 1の動作制御値に戻すことにより、ロポットの動作を制御するための動作制御値を生成する動作制御値生成部と、

動作制御値生成部で生成された動作制御値に基づいてロポッ卜の動作を制御する動作制御部とを備えたバックラッシュ補償制御装置として動作させることを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1は、コンピュータと、そのコンピュータとの間で通信を行なう口ポットの外観図である。

図 2は、図 1に示したコンピュータのハードウェア構成図である。図 3は、本発明のバックラッシュ補償制御方法の一実施形態を示すフローチヤ一卜である。

図 4は、本発明のパックラッシュ補償制御プログラムの一実施形態の概要を示す模式図である。

図 5は、本発明のバックラッシュ補償制御装置の一実施形態を示すプロック図である。

図 6は、図 1に示すロポット 2 0 0の両足のモデルを示した図である。

図 7は、図 6のロポットの二足歩行の各フェーズを示し tた図である。

図 8は、図 7に模式的に示した二足歩行時における、右足の、図 6に示すヒップロールジョイントおよびアンクルロールジョイントの制御角を示した図である図 9は、バックラッシュによる胴体の傾きを示す模式図である。

図 1 0は、図 6の右足の足裏に配置された圧力センサ（図示せず）により測定された、二足歩行時の圧力変化を示した図である。

図 1 1は、バックラッシュを無視したときの口ポット制御アルゴリズムの概要を示したフローチャートである。

図 1 2は、バックラッシュを考慮したときの、ロボット制御アルゴリズムを示すフローチャートである。

図 1 3は、口ポットの二足歩行動作の一周期内の各変数あるいは定数の意味を表わした模式図である。 .

図 1 4は、上記のようにして求めた。補正値 Cと口ポットの傾き 0 (図 9参照

) との対応関係を示すグラフである。

図 1 5は、補正値 C_{m i n}の決定アルゴリズムを示すフローチャートである。図 1 6は、図 6に示すお足のヒップロールジョイントの角度を示す図である。図 1 7は、バックラッシュ補償前後の右足のヒップロールジョイントの角度を示す図である。

図 1 8は右足裏の圧力センサの、補正前後の圧力変化を示す図である。

図 1 9は、本発明のバックラッシュ補償制御装置の一実施形態を内蔵したロボットの外観図である。図 2 0は、図 1 9のロポットの構成を示すブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について説明する。

以下に説明する本発明の一実施形態としてのバックラッシュ補償制御装置は、一台のコンピュータと、そのコンピュータ内で動作する、本発明の一実施形態としてのバックラッシュ補償制御プログラムとの組合せにより構成されたものであり、また本発明の一実施形態としてのバックラッシュ補償制御方法は、そのコンピュータを利用して実行されるものである。

そこで、以下では先ず、本発明の一実施形態としてのパックラッシュ補償制御装置を構成するコンピュータのハードウェアについて説明する。

この図 1に示すコンピュータ 1 0 0は、 C P U (中央処理装置）、 R AM (ランダムアクセスメモリ）、ハードディスク、通信ボード等が内蔵された本体部 1 0 1、本体部 1 0 1からの指示により表示画面 1 0 2 a上に画像や文字列を表示する表示装置 1 0 2、コンピュータ 1 0 0に操作者の指示を入力するためのキーポ一ド 1 0 3、表示画面 1 0 2 a上の任意の位置を指定することにより、その指定時にその位置に表示されていたアイコン等に応じた指示を入力するマウス 1 0 4、およびロボット 2 0 0との間で通信を行なうためのアンテナ 1 0 5を備えている。

本体部 1 0 1は、さらに外観上、フレキシブルディスク（図示せず）、 C D— R OM 3 0 0がそれぞれ装填される F D装填口 1 0 1 a、 C D— R OM装填口 1 0 1 bを有しており、それらの内部には、それらの装填口 1 0 1 a， 1 0 1 bから装填されたフレキシブルディスク（F D) や C D— R OM 3 0 0をドライブしてアクセスする F Dドライブや C D— R OMドライブも内蔵されている。

一方、口ポット 2 0 0は、人体に似せた形状を有し、人間の鉢の関節に相当する部分に 2つの部材どうしの間の角度の調節が自在な関節を有し、さらに人間の目に対応する部分にカメラ、人間の耳に対応する部分にマイクロホン、人間の手先に相当する部分に接触センサを備えるなど、このロポッ卜には各種のセンサが備えられている。また、この口ポットには通信設備が内蔵されており、コンビュ一夕 100との間で通信を行ない、コンピュータ 100に向けて各種センサの情報を送信し、コンピュータ 100からは制御信号を受信してその制御信号に基づいて二足歩行などの動作を行なうように構成されている。

尚、このコンビュ一夕 100には、ロボット 200に相当する、アルゴリズム上で構築したロボッ卜が内蔵されており、ロポット 200の動作を制御するための制御アルゴリズムは、直ちに口ポット 200の動作制御に用いるのではなく、先ずは、コンピュータ 100内に構築されたアルゴリズムとしてのロボットをその制御アルゴリズムで動作させることにより動作シミュレーションが行なわれ、意図した通りの動作を行なうことが確認された後、その制御アルゴリズムが、ハ一ドウエア的に製作されたロボット 200に適用される。

図 2は、図 1に示したコンピュータのハードウェア構成図である。

このハードウェア構成図には、 CPU1 11、 RAMI 12、ハ一ドディスクコントローラ 1 13、 FDドライブ 114、 CD— ROMドライブ 115、マウスコントローラ 116、キーボードコントローラ 1 17、ディスプレイコント口ーラ 118、および、ロポット 200 (図 1参照）との間で通信を行なうための通信ボード 1 19が示されており、それらはバス 1 10で相互に接続されている

FDドライブ 114、 CD— ROMドライブ 1 15は、図 1を参照して説明したように、それぞれ FD装填口 101 aおよび CD— ROM装填口 101 から装填された FD 310、 CD— ROM300をアクセスするものである。通信ボード 1 19はアンテナ 105を介して、ロボット 200と通信を行なう。

また、図 2には、ハードディスクコントローラ 1 13によりアクセスされるハードディスク 120、マウスコントローラ 116により制御されるマウス 104 、キーボードコントローラ 117により制御されるキーボード 103、およびデイスプレイコントローラ 1 18により制御される表示装置 102も示されている図 3は、本発明のバックラッシュ補償制御方法の一実施形態を示すフローチヤートである。

この図 3のフローチャートに示すバックラッシュ補償制御方法は、対応関係生成ステップ（ステップ（a ) ) と、補正値算出ステップ（ステップ（b ) ) と、動作制御値生成ステップ（ステップ（c ) ) と、動作制御ステップ（ステップ（ d ) ) とで構成されている。

ここでは、各ステップ（a ) 〜（d ) についてはその概要のみ説明し、詳細は本発明のバックラッシュ補償制御装置およびバックラッシュ補償制御プログラムの説明とともに後述する。また、ここでは、説明の都合上、動作制御値生成ステップ（ステップ（c ) ) と、動作制御ステップ（ステップ（d ) ) を先に説明する。

この図 3のフローチャートに示すバックラッシュ補償制御方法は、図 1に示す口ポットに、バックラッシュが補償された動作を行なわさせる方法である。

このバックラッシュ補償制御方法の動作制御値生成ステップ（ステップ（c ) ) では、口ポットの動作の一周期内における、バックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、その第 1の期間をかけて漸次所定の第 2の動作制御値に偏倚させるとともに、その一周期内におけるバックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中、上記の第 2の動作制御値に所定の第 2の補正値を繰返し累積減算することにより、その第 2の期間をかけて漸次所定の第 1の動作制御値に戻すことにより、ロポッ卜の動作を制御するための動作制御値が生成される。

また、動作制御ステップ（ステップ（d ) ) では、動作制御値生成ステップ（ステップ（c ) ) で生成された動作制御値に基づいて、ロボット 2 0 0の動作が制御される。

ここで、典型的には、上記第 1の動作制御値および第 2の動作制御値は、時間的に変化する動作制御値である。

また、本実施形態は、上記第 1の期間および上記第 2の期間は相互に同一の時間幅を有する期間であって、第 1の補正値および第 2の補正値は相互に同一の補正値である。上記のステップ（c) とステップ（d) は、ステップ（c) の動作制御値の生成が一周期分全て生成された後にステップ（d) が実行される、いわゆるシーケンス制御であってもよいが、ここでは、ステップ（c) でその時点の動作制御値を生成してステップ（d) でその時点の動作制御を行なう処理がある短かい単位時間間隔で繰り返される（ステップ（e) ) 、いわゆるオンライン制御であってもよい。

また、図 3のフローチャートに示すバックラッシュ補償制御方法の、対応関係生成ステップ（ステップ（a) ) および補正値算出ステップ（ステップ（b) ) は、ロボットを実際に制御する前の準備段階で実行されるステップである。ここで、ステップ（a) の対応関係生成ステップでは、ステップ（c) の動作制御値生成ステップにおける動作制御値生成ァルゴリズムと同一のァルゴリズムを用いるとともに、ステップ（c) における第 1の補正値（本実施形態では第 2 の補正値も同じ値）に対応する補正値として相互に異なる複数の補正値それぞれを用いてロボットの動作試験を行なうことにより、補正値とバックラッシュの補償の程度との間の対応関係がを求められる。

ここでの動作試験は、図 1に示すロボット 200自体で行なってもよいが、本実施形態では、コンピュータ 100の内部にデータ上で構築されたアルゴリズムとしての口ポットの動作シミュレーションによる動作試験が行なわれる。

また、ステップ（b) の補正値算出ステップでは、上記の対応関係に基づいて、バックラッシュの補償が適切に行なわれる補正値が求められる。

上述したステップ（c) ではこのようにして求められた補正値が採用される。図 3のフローチャートの各ステップ（a) 〜（d) の詳細については後述する図 4は、本発明のバックラッシュ補償制御プログラムの一実施形態の概要を示す模式図である。

ここでは、このバックラッシュ補償制御プログラム 400は、 CD— ROM3 00に記憶されており、この CD— ROM300が図 1に示す CD— ROM装填口 101 bから装填され図 2の CD— ROMドライブ 115によりアクセスされて、その CD— ROM 300に記憶されているバックラッシュ補償制御プロダラム 4 0 0が、図 1 , 図 2に示すコンピュータ 1 0 0にインストールされる。そのコンピュータ 1 0 0内にインストールされたバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0がそのコンピュータ 1 0 0内で実行されると、そのコンピュータ 1 0 0は、本発明のバックラッシュ補償制御装置の一実施形態として動作する。

尚、このバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0は、ここでは C D— R OM 3 0 0に記憶されている例を示したが、 C D _ R〇Mに記憶されている必要はなく、例えば F D等他の可搬型記憶媒体に記憶されてコンピュータ 1 0 0にインストールされてもよく、あるいは、他の装置等から通信網（図示せず）を介してコ' ンピュー夕 1 0 0にインストールされてもよく、あるいは、そのコンピュータ 1 0 0のハードディスク（図 2参照）等にはじめから記憶されていてもよく、最終的にコンピュータで実行可能となるものであればどのように保存あるいは記憶されていてもよい。

図 4に示すバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0は、動作制御値生成部 4 0 1と、動作制御部 4 0 2と、対応関係生成部 4 0 3と、補正値算出部 4 0 4とから構成されている。このバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0の各部 4 0 1〜4 0 4の作用は、図 5の説明と合わせて説明する。

このパックラッシュ補償制御装置 4 1 0は、図 1 , 図 2に示すコンピュータ 1 0 0内で図 4に示すバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0が実行されることにより、図 1 , 図 2に示すコンピュータ 1 0 0内に実現するものである。

この図 5のバックラッシュ補償制御装置 4 1 0は、動作制御値生成部 4 1 1と、動作制御部 4 1 2と、対応関係生成部 4 1 3と、補正値演算部 4 1 4とから構成されている。これら各部 4 1 1〜4 1 4は、図 4に示すパックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0を構成する各部 4 0 1〜4 0 4にそれぞれ対応するが、図 5 のパックラッシュ補償制御装置 4 1 0の各部 4 1 1〜 4 1 4は、図 1，図 2に示すコンピュータ 1 0 0のハードウェアおよびそのコンピュータ 1 0 0内で実行されるオペレーティングシステム（O S ) と、その O S上で動作する、図 4に示すバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0の各部 4 0 1〜4 0 4との結合で構成されているのに対し、図 5に示すバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0の各部 4 0 1〜4 0 4は、それらの複合のうちのアプリケーションプログラムの部分のみで構成されている。図 5に示すバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0を構成する各部 4 0 1〜4 0 4の、このバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0 が図 1 , 図 2のコンピュータ 1 0 0内で実行されたときの作用は、図 5に示すパックラッシュ補償制御装置 4 1 0を構成する各部 4 1 1〜4 1 4の作用そのものであり、以下、図 5のバックラッシュ補償制御装置 4 1 0の各部 4 1 1〜 4 1 4 の作用を説明することで、図 4のバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0の各部 4 0 1〜4 0 4の作用の説明を兼ねるものとする。

ただし、ここでも先ずは、概要説明にとどめ、その後、本発明の更に詳細な実施形態を説明する。

図 5に示すパックラッシュ補償制御装置 4 1 0は、図 1に示すロポッ卜 2 0 0 、すなわち、駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴って伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なう口ポットに、バックラッシュが補償された動作を行なわさせるバックラッシュ補償制御装置である。

このバックラッシュ補償制御装置 4 1 0の動作制御値生成部 4 1 1では、ロボットの動作の一周期内におけるバックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の時間的に変化する第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、その第 1の期間をかけて漸次所定の第 2 の動作制御値に偏倚させるとともに、その一周期内におけるバックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中（本実施形態では、この第 2の期間は上記の第 1の期間と同じ時間幅を有する期間である）、その第 2の動作制御値に所定の第 2の補正値（本実施形態では、この第 2の補正値は上記の第 1の補正値と同じ値）を繰返し累積減算することにより、その第 2の期間をかけて漸次所定の第 1の動作制御値に戻すことにより、ロボットの動作を制御するための動作制御値が生成される。

動作制御部 4 1 2では、その動作制御値生成部 4 1 1で生成された動作制御値に基づいてロポット 2 0 0の動作が制御される。また、対応関係生成部 4 1 3および補正値算出部 4 1 4は、ロボットを制御する段階ではなく、その制御の準備段階で実行されるものであり、対応関係生成部 4 1 3では、動作制御値生成部 4 1 1で用いられる上記の動作制御値生成アルゴリズムと同一のアルゴリズムが用いられるとともに、その動作制御値生成部 4 1 1で用いられる第 1の補正値（本実施形態では第 2の補正値も同じ値である）に対応する補正値として相互に異なる複数の補正値それぞれを用いてロボットの動作試験を行なうことにより、補正値とバックラッシュの補償の程度との間の対応関係がを求められる。

補正値算出部 4 1 4では、その対応関係生成部 4 1 3で生成された対応関係に基づいて、バックラッシュの補償が適正に行なわれる補正値が求められ、ロポットの実際の制御にあたり、動作制御値生成部 4 1 1では、そのようにして求められた補正値が採用される。

上記のロポッ卜の動作試験としては、コンピュータ 1 0 0内に構築されたデー夕上のロポッ卜の動作シミュレーションによる動作試験が行なわれる。

以下、本発明の更に詳細な実施形態を説明する。

図 6は、図 1に示すロボット 2 0 0の両足のモデルを示した図である。

この図 6には、実線で右足 2 1 0が示されるとともに破線で左足 2 2 0が示されている。右足 2 1 0と左足 2 2 0は左右対称の構造を有しており、ここでは右足 2 1 0を中心に説明する。右足 2 1 0には、 5つの関節 2 1 1〜2 1 5が配備されている。それら 5つの関節のうちの 3つの関節 2 1 2 , 2 1 3， 2 1 4は、図 6に矢印で示す進行方向の動き、すなわち X—Z平面内の動き（これを 'ピッチ' と称する）を担っており、残りの 2つの関節 2 1 1， 2 1 5は、進行方向に直角な、 Y— Z平面内の動き（これを 'ロール' と称する）を担っている。関節 2 1 1は、人体に例えると腰の動きを担う関節であって、以下この関節 2 1 1をヒップロールジョイント 2 1 1と称する。また、関節 2 1 5は、人体に例えると足首の動きを担う関節であって、以下、この関節 2 1 5をアンクルロールジョイント 2 1 5と称する。

図 7は、図 6のロポッ卜の二足歩行の各フェーズを示した図である。

先ずは、左右両足≥ 1 0， 2 2 0が床に着地した両足サポートのフェーズから出発し、その後右足 2 1 0の片足でサポートして左足 2 2 0を前後に移動させる (このように足を前後に移動させることを 'スイング' と称する）フェーズに移行し、その後再び、左右両足 2 1 0， 2 2 0が着地した両足サポートのフェーズとなり、次に今度は左足 2 2 0—本でサポートして右足 2 1 0をスィングさせるフェーズに移行し、以下これを繰り返すことにより二足歩行が行なわれる。右足 2 1 0の一本でサポートして左足をスイングするフェーズでは、重心は右足側に移動し、左足一本でサポートして右足をスイングするフェーズでは、重心は左足側に移動する。このとき、口ポットの胴体は斜めにならずに垂直に起立した状態を保っていることが重要である。この点については後述する。

図 8は、図 7に模式的に示した二足歩行時における、右足の、図 6に示すヒップロールジョイント 2 1 1およびアンクルロールジョイント 2 1 5の制御角を示した図である。

ここでは、図示の一周期で二歩（左右の足それぞれ一歩ずつ）の歩行が行なわれ、その間、右足のヒップロールジョイント 2 1 1およびアンクルロールジョイント 2 1 5は、図 8の、それぞれ実線、破線で示す各角度に制御され、これにより、図 7 (B) に示すように、胴体を垂直に保ったまま左右への重心の移動が行なわれる。ただし、このとき各ジョイント 2 1 1 , 2 1 5のバックラッシュが問題となる。

図 9は、バックラッシュによる胴体の傾きを示す模式図である。

図 9 (A) は、バックラッシュが存在しない理想状態を示した図であり、胴体は垂直に起立している。

これに対し図 9 ( B ) は、バックラッシュが存在する状態を示した図であり、バックラッシュに起因して胴体が角度 Θだけ傾いている。このような傾き Θが存在すると、重心も期待した位置とは別の位置に外れてしまい、胴体が左右に振れてしまい、安定した二足歩行が不能となる。そこで、ここでは、バックラッシュに起因したこの胴体が傾き 0を抑制する。

図 1 0は、図 6の右足 2 1 0の足裏に配置された圧力センサ（図示せず）により測定された、二足歩行時の圧力変化を示した図である。

図に示す 2つの楕円 A， Bのうち、楕円 Aは、右足を持ち上げるタイミングに相当し、主に左足のバックラッシュに起因して、右足裏が一旦床から離れて、再度右足裏が床に着いた後、持ち上げられていることが分かる。また、楕円 Bは、スイング動作の後の右足が床に着地するタイミングを表わしており、主に右足自身のバックラッシュに起因して右足裏の圧力が激しくランダムに変化しており、不安定な動作になっていることが分かる。

図 11は、バックラッシュを無視したときの口ポット制御アルゴリズムの概要を示したフローチャート。

ここでは、図 12を参照して後で説明する本実施形態のフローチャートとの対比のために、バックラッシュを無視した理想状態におけるロボット制御アルゴリズムを説明しておく。

ここでは、先ず、時間計測用の変数 r tを 0. 0に初期化し（ステップ（s 1 ) ) 、その時点（r tの時点。ここでは初期化直後の r t = 0. 0の時点）における、口ポットの動作を制御するための動作制御値 V_dを算出し（ステップ（s 2) ) 、その動作制御値 V_dに基づいて口ポットの動作を制御する（ステップ（ S 3) ) 。尚、図 1あるいは図 6に示す口ポットには、制御すべき多数の関節が存在するが、ここでは、各関節の具体的な動作制御値を問題としているのではないため、 1つの動作制御値 V_dで代表させている。

ステップ S 4では、時間変数 r tが Δ tだけ進められ、ステップ（s 5) では、時間変数 r tの値が口ポットの動作を停止すべき時刻 T_{s t}。_pに達したか否かが判定される。 r tが未だ T_{s t}。_pに達していないときは、ステップ（s 2) 〜 (s 4) を繰り返し実行し、 r tが T_{s t}。_pに達するとこのルーチンを終了する図 12は、バックラッシュを考慮したときの、ロボット制御アルゴリズムを示すフローチヤ一トである。

この図 12のフ口一チャートにおいて、ステップ（c 1) 〜（c 9) 、およびステップ（d l) は、図 3のバックラッシュ補償制御方法のフローチャートにおけるステップ（c) の動作制御値生成ステップ、およびステップ（d) の動作制御ステツプにそれぞれ相当するとともに、図 4のパックラッシュ補償制御プログラム 400における動作制御値生成部 401、および動作制御部 402の各作用、並びに図 5のバックラッシュ補償制御装置 410の動作制御値生成部 411および動作制御部 412の各作用にも相当する。

図 12のフローチャートのステップ（e l) , (e 2) は、動作制御値の生成と動作制御とを繰り返し行なわさせるためのステップである。

図 12のフローチャートのステップ（c 1) では、各変数 V_cmp, r t, r t cが全て 0. 0に初期化される。ここで変数 V_cmpは、動作制御値 V_d (ステツプ（c 8) 参照）を補正する（ステップ（c 9) 参照）ための補正値の累積値（ステップ（c 4) 参照）を表わす変数である。また、変数 r tは、図 1 1のフロ一チャートでも説明したとおり、経過時間を表わす変数である。さらに、 r t c は、口ポットの動作の一周期、すなわち、ここでは、図 6の口ポットの二足歩行を念頭に置いており、図 7に示す、両足サポートのフェーズから左足を持ち上げて左足を一歩前進させる左足スイングフェーズ、再び両足でサポートするフエ一ズ、さらに今度は右足を持ち上げて右足を一歩前進させる右足スイングフェーズまでの一連の二歩の歩行からなる一周期中の時刻を表わす変数である。例えば、この一周期が 2秒であるとすると、 r t cは、 0. 0から進行し、 2. 0に達した瞬間に再び 0. 0に戻り、それを繰り返す変数である。

図 12のフローチャートのステップ（c 2) では、変数 r tと、一周期の時間幅を表わす CTとに基づいて、変数 r t cの値が求められ、ステップ（c 3) , (c 5) ではそれぞれ、変数 r t cが T_cmpl≤r t c≤T_cmp2であるか否か、 T_cmp3≤ r t c≤T_cmp4であるか否かが判定される。

図 13は、口ポットの二足歩行動作の一周期内の各変数あるいは定数の意味を表わした模式図である。

横軸は時間変数 r tを表わしており、 CTはその中の 1つの周期を表わしている。また、変数 r t cは一周期 CT内の経過時間を表わしている。

また、 T_cmpl, T_cmp2は、一周期 CT内の第 1の期間の始点，終点の各時刻を表わしており、 T_cmp3, T_cmp4は、一周期 CT内の第 2の期間の始点，終点の各時刻を表わしている。

ここで、 2つの変数 T_cmpl, T_cmp2で規定される第 1の期間は、一周期 CT 内における、例えば図 10に楕円 Aで示したような、バックラッシュの影響が強く表われる期間を表わしており、 2つの変数 T_cmp3， T_cmp4で規定される第 2 の期間は、一周期 CT内における、例えば図 10に楕円 Bで示したような、バックラッシュの影響が強く表われるもう 1つの期間を表わしている。ここでは、二足歩行のような周期的な動作を予定しており、バックラッシュの影響は、典型的には図 10に示すように、一周期内の 2つの期間に表われる。本実施形態では、第 1の期間と第 2の期間は同一の時間幅に設定されている。

図 12に戻って説明を続ける。

図 12のステップ（c 3) では、 T_cmpl≤ r t c≤T_cmp2であるか否か、すなわち、現在、第 1の期間内の時刻であるか否かが判定され、第 1の期間内の時刻であるときは、補正値 Cの累積値を表わす変数 V_cmpに補正値 Cが加算される (ステップ（c 4) ) 。また、図 12のステップ（c 5) では、 T_cmp3≤r t c≤T_cmp4であるか否か、すなわち、現在、第 2の期間内の時刻であるか否かが判定され、第 2の期間内の時刻であるときは、変数 V_cmpから補正値 Cが減算される（ステップ（c 6) ) 。現在が、第 1の期間内でも第 2の期間内でもないときは、変数 V_cmpの値はそのまま保存される（ステップ（c 7) ) 。

以上の、補正値の累積値 V_cmpの算出を経た後は、現在の動作制御値 V_dが算出され（ステップ（c 8) ) 、算出された動作制御値 V_dに変数 V_cmpが加算されることにより新たな動作制御値 V_dが求められ（ステップ（c 9) ) 、このようにして求められた新たな動作制御値 V _dに基づいて口ポットの動作が制御される（ステップ（d 1) ) 。

その後、時間変数 r tが Δ tだけ進められ（ステップ（e l) ) 、動作停止時刻 T_{s t}。_pに達するまで（ステップ（e 2) ) 、ステップ（c 2) 〜（e 1) の処理が繰り返される。

ここで、時間を進める単位時間△ tは、口ポットが十分に滑らかに動作することのできる微小時間であり、その微小時間 Δ tごとにステップ（c 2) 〜 (e l ) が繰り返される。したがって、変数 V_cmpは Δ t時間ごとに第 1の期間内においては補正値 Cが累積加算され、第 2の期間内においては補正値 Cが累積減算される。ここでは、第 1の期間と第 2の期間は相互に同一の時間幅を持った期間であり、したがって、第 2の期間の終点では、補正値 Cを加算する前の状態 V_cmp =0. 0) に戻ることになる。

ここで、本発明との対比では、ステップ（c 8) で計算しただけの動作制御値 V_dを本発明では第 1の動作制御値と称しており、第 1の期間内に補正値が累積加算された後の変数 V_cmpが加算された後の動作制御値を本発明では第 2の動作制御値と称している。すなわち、ステップ（d l) では、直前の一周期の第 2の期間の終点から今回の一周期の第 1の期間の始点までの間は、補正されない（ステツプ（c 9) で変数 V_cmp=0. 0が加算された）第 1の動作制御値に基づいてロポッ卜の動作が制御され、第 1の期間の終点から第 2の期間の始点での間は、最大限に補正された（ステップ（c 9) で変数 V_cmpの最大値が加算された）第 2の動作制御値に基づいて口ポット動作が制御され、第 1の期間中は、第 1の動作制御値から第 2の動作制御値へと時間的に順次変化する動作制御値に基づいて口ポットの動作が制御され、第 2の期間中は、第 2の動作制御値から第 1の動作制御値へと時間的に順次変化する動作制御値に基づいてロボットの動作が制御される。

ここで問題となるのは、第 1の期間および第 2の期間の各始点 T_cmpl, T_cm _p3、および各終点 T_cmp2， T_cmp4と、補正値 Cの決め方である。

第 1の期間と第 2の期間の始点と終点 T_cmpl〜T_cmp4は、例えば図 10に示すようなデ一夕から決定することができる。この決定は、ォペレ一夕が行ないコンピュータ 100 (図 1参照）に入力してもよいが、圧力等のデータが大きく変動する期間を捉えて、あるいはバックラッシュを直接に検出して、自動的に行なつてもよい。図 10の楕円 Aに示す、バックラッシュの悪影響が表われている時間幅と、図 10の楕円 Bに示す、バックラッシュの悪影響が表われている時間幅は相互に異なっているが、第 1の期間と第 2の期間は相互に同一の時間幅に設定することができる。あるいは、第 1の期間と第 2の期間は相互に別々の時間幅に設定してもよいが、そのときには第 2の期間の終点で V_cmp=0. 0となるように、図 12のステップ（c 4) の補正値 Cとステップ（c 6) の補正値 Cとを異ならせる必要がある。

次に補正値 Cの決定方法について説明する。

ここでは、図 12のフローチヤ一'トに示すアルゴリズムと同一のアルゴリズムを採用し、かつ補正値 Cとして様々な値を用いてロボットの動作制御を行なう。ただし、ここでは、図 1のコンピュータ 100内に構築されたデ一夕上でのロボットの動作制御（動作シミュレーション）を行なう、以下のようにして補正値 C の適正値が決定される。その適正値を確認する目的で、あるいは、より高精度の適正値を探す目的で、その補正値をそのシミュレーションにより求めた適正値に近い値で変化させて、実際のロポッ卜の動作制御を行なってもよい。

ここでは、図示は省略するが、図 12のフローチャートに示すアルゴリズムと同一のアルゴリズムを採用し図 12の補正値 Cを様々に変化させて、シミュレ一シヨン上で口ポットを動作させ、口ポットの胴体の傾き角度 0 (図 9参照）を測定することが、図 3のバックラッシュ補償制御方法のステップ（a) の対応関係生成ステップに相当し、また、図 4のバックラッシュ補償制御プログラム 400 の対応関係生成部 403および図 5のパックラッシュ補償制御装置 410の対応関係制御部 413の作用に相当する。

図 14は、上記のようにして求めた。補正値 Cと口ポットの傾き 0 (図 9参照 ) との対応関係を示すグラフである。

ここでは、この図 14に示すグラフに基づいて、 + ε≤0≤— εである補正値 C_minが求められ、ロボットの動作を実際に制御する際、図 12の補正値 Cとして、その求められた補正値 C_minが用いられる。

図 15は、補正値 C_minの決定アルゴリズムを示すフローチャートである。この図 15のフローチャートは、図 3のバックラッシュ補償制御方法におけるステップ（b) の補正値算出ステップに相当するとともに、図 4のバックラッシュ補償制御プログラム 400の補正値算出部 404および図 5のバックラッシュ補償制御装置 410の補正値算出部 414の作用に相当する。

図 15のステップ（b 1) では、図 14の関数を 0= f (C) で表わしたとき f (c_a) · f (c_b) く 0 … (1) となる 2つの補正値変数 c_a， c_bが選び出され、ステップ（b 2) でそれら 2 つの変数 c_a， c_bの平均値としての変数

C₀= (c_a+c_b) /2 … (2) が求められ、ステップ（b 3) で、その平均値としての変数 C。に対応する傾き角度

θ₀= ί (C₀) … (3) が求められる。

ステップ（b4) では、このようにして求めた傾き角度 0。が、

- ε≤θ ₀≤ ε ₀ … （4) の範囲内にあるか否かが判定され、 0。がこの範囲から外れているときは、ステップ（b 5) において、

f (C_a) · Θ ₀<0 … (5) か否かが判定される。（5) 式を満足するときはステップ（b 6) に進んで変数 C_bとして変数 C。が採用され、あるいは（5) 式を満足しないときはステップ (b 7) に進んで変数 C_aとして変数 C。が採用されてステップ（b 2) に戻り、再び（2) 式に従って新たな平均値 C。が求められる。

これを繰り返すと、ステップ（b 3) で求められる傾き角度 Θ。は、 0。=0 に向けて収束し、ステップ（b4) で上記の（4) 式の条件を満足するまで収束した 0。が求められると、その 0。に対応する C_Q (ステップ b 3) 、 (3) 式参照）が、補正値 C_minとして求められる（ステップ（b 8) ) 。

このようにして求めた補正値 C_{mi n}は、図 1 2に示すフローチャートに従って口ポットの動作を制御したときに口ポットの傾き角度 0 (図 9参照）をほぼ 0. 0にする補正値であり、図 12に示すフローチャートに従ってロポットの動作を制御するにあたっては、その図 12中の補正値 Cとして上記のようにして求められた補正値 C _m； _nが採用される。

以下、上記の動作制御によりバックラッシュの悪影響が有効に低減されることを示す実験結果について説明する。

ここに示す実験結果は、図 6に示す概略構造の二足歩行ロボットの二足歩行制御を行なった結果である。

図 16は、図 6に示す右足 210のヒップロールジョイント 21 1の角度を示す図である。

ここでは、左右一歩ずつ二歩歩いたことに相当する一周期 CTは CT= 2. 8 5秒であり、第 1の期間の始点 T_cmplおよび終点 T_emp2、第 2の期間の始点 T _cmp3および終点 T_cmp4は、時間定数 C_dp=0. 73秒を定義したとき、それぞれ

T_cmpl=0. 0秒

T_cmp2 = C_dp/4 = 0. 1825秒

T_cmp3 = CT/2-C_dp/4=l. 2455秒

T_cmp4 = CT/2=l. 425秒

と設定した。その後、上述のアルゴリズムに従って補正値 C = C_minを決定した。その結果、補正値 Cは

C=0. 001

と決定された。ここで、リアルタイムコントロールサイクル Δ t (図 12のステップ（e l) 参照）は、 Δ 1: = 1. 0 (ミリ秒）である。

このようにして求めた補正値 Cを用い図 12のアルゴリズムに従ってロポットの動作制御を行なった。尚、図 16は、右足のヒップロールジョイント 21 1のの角度を示すものであるが、左足についても同様にバックラッシュ補償制御を行なった。

図 17は、バックラッシュ補償前後の右足のヒップロールジョイント 21 1の角度を示す図である。

補正前（実線）のグラフは、図 16と同じグラフであり、破線で示す補正後の角度を示すグラフでは、バックラッシュに起因する分が抑えられていることが分かる。

図 18は右足裏の圧力センサの、補正前後の圧力変化を示す図である。

この図 18から、圧力変動は補正前（破線）の方が大きく、補正後（実線）はその圧力変動が穏やかになっていることが分かる。

図 19は、本発明のバックラッシュ補償制御装置の一実施形態を内蔵したロボットの外観図である。

このロポット 600は、図 1のコンピュータ 100で実現しているバックラッシュ補償制御装置を図 6に示すロポット 200自身の内部に備えたものに相当する。すなわち、この口ポット 6 0 0は、この口ポット自身を制御するパックラッシュ補償制御装置 6 1 0を内蔵している。

図 2 0は、図 1 9のロポット 6 0 0の構成を示すブロック図である。

このロポット 6 0 0は、バックラッシュ補償制御装置 6 1 0と、そのバックラッシュ補償制御装置 6 1 0により動作が制御される関節 6 2 0と、その関節の動作を計測するセンサ 6 3 0を備えている。

この口ポット 6 0 0のバックラッシュ補償制御装置 6 1 0は、動作制御値生成部 6 1 1と動作制御部 6 1 2とから構成されている。

このバックラッシュ補償制御装置 6 1 0には、図 5に示すバックラッシュ補償制御装置 4 1 0には備えられている対応関係生成部 4 1 3および補正値算出部 4 1 4に相当する構成は備えられておらず、図 2 0のバックラッシュ補償制御装置 6 1 0の動作制御値生成部 6 1 1で採用される各種変数や定数は上述のアルゴリズムに従ってあらかじめ求められて、動作制御値生成部 6 1 1にあらかじめ格納されており、この図 2 0のバックラッシュ補償制御装置 6 1 0は、あらかじめ格納されている各種の値を用い、図 1 2のフローチャートに示すアルゴリズムに従つてこのバックラッシュ補償制御装置 6 1 0を内蔵している口ポット 6 0 0 (図 1 9参照）の動作を制御する。

このように、バックラッシュ補償制御装置 6 1 0は口ポットを制御する段階では、動作制御値生成部 6 1 1と動作制御部 6 1 2とを備えていればよく、図 5に示すバックラッシュ補償制御装置 4 1 0における対応関係生成部 4 1 3および補正値算出部 4 1 4に相当する構成は不要である。バックラッシュ補償制御プログラムの場合も同様であり、ロポッ卜の動作制御のみを行なうためのバックラッシュ補償制御プログラムの場合、図 4に示すバックラッシュ補償制御プログラム 4 0 0のうちの対応関係生成部 4 0 3および補正値算出部 4 0 4は不要である。また、パックラッシュ補償制御装置は、図 1に示すように制御対象のロボットとは別体に構成してもよく、あるいは、図 1 9に示すように制御対象の口ポットに内蔵されていてもよい。

Claims

請求の範囲

1 . 駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴つて伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なうロポットに、該バックラッシュが補償された動作を行なわさせるパックラッシュ補償制御方法において、

前記ロポッ卜の動作の一周期内における前記バックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、該第 1の期間をかけて漸次所定の第 2の動作制御値に偏倚させるとともに、該一周期内における前記バックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中、該第 2の動作制御値に所定の第 2 の補正値を繰返し累積減算することにより、該第 2の期間をかけて漸次所定の第 1の動作制御値に戻すことにより、前記ロポッ卜の動作を制御するための動作制御値を生成する第 1ステップと、

このようにして生成された動作制御値に基づいて前記ロポットの動作を制御する第 2ステップとを有することを特徴とするバックラッシュ補償制御方法。

2 . 前記第 1の動作制御値および第 2の動作制御値は、時間的に変化する動作制御値であることを特徴とする請求項 1記載のバックラッシュ補償制御方法。

3 . 前記第 1の期間および第 2の期間は相互に同一の時間幅を有する期間であって、前記第 1の補正値および第 2の補正値は相互に同一の補正値であることを特徴とする請求項 1記載のバックラッシュ補償制御方法。

4 . 前記第 1ステップにおける動作制御値生成アルゴリズムと同一のァルゴリズムを用いるとともに該第 1ステップにおける前記第 1の補正値に対応する補正値として相互に異なる複数の補正値それぞれを用いて前記ロポットの動作試験を行なうことにより、補正値と前記バックラッシュの補償の程度との間の対応関係を求める第 3ステップと、

前記対応関係に基づいて、前記バックラッシュの補償が適正に行なわれる補正値を求める第 4ステップとを有し、

第 1ステツプでは、前記第 4ステツプで求められた補正値を前記第 1の補正値として採用することを特徴とする請求項 1記載のバックラッシュ補償制御方法。

5 . 駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴つて伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なう口ポットに、該バックラッシュが補償された動作を行なわさせるバックラッシュ補償制御装置において、

前記ロポットの動作の一周期内における前記バックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、該第 1の期間をかけて漸次所定の第 2の動作制御値に偏倚させるとともに、該一周期内における前記バックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中、該第 2の動作制御値に所定の第 2 の補正値を繰返し累積減算することにより、該第 2の期間をかけて漸次所定の第 1の動作制御値に戻すことにより、前記ロポッ卜の動作を制御するための動作制御値を生成する動作制御値生成部と、

前記動作制御値生成部で生成された動作制御値に基づいて前記ロポットの動作を制御する動作制御部とを備えたことを特徴とするパックラッシュ補償制御装置

6 . プログラムを実行するコンピュータ内で実行され、該コンピュータを、駆動源からの駆動力をバックラッシュを伴って伝達する駆動力伝達系を介して伝達されてきた駆動力を受けて周期的な動作を行なう口ポットに、該バックラッシュが補償された動作を行なわさせるパックラッシュ補償制御装置として動作させるバックラッシュ補償制御プログラムにおいて、

前記コンピュータを、

前記口ポットの動作の一周期内における前記バックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 1の期間中、所定の第 1の動作制御値に所定の第 1の補正値を繰返し累積加算することにより、該第 1の期間をかけて漸次所定の第 2の動作制御値に偏倚させるとともに、該一周期内における前記パックラッシュに起因する不良動作が生じ得る所定の第 2の期間中、該第 2の動作制御値に所定の第 2 の補正値を繰返し累積減算することにより、該第 2の期間をかけて漸次所定の第 1の動作制御値に戻すことにより、前記ロポットの動作を制御するための動作制御値を生成する動作制御値生成部と、

前記動作制御値生成部で生成された動作制御値に基づいて前記ロボットの動作を制御する動作制御部とを備えたバックラッシュ補償制御装置として動作させることを特徴とするパックラッシュ補償制御プログラム。