机器学习装置、校正参数调整装置及机器学习方法制造方法及图纸

技术编号:23411967 阅读:27 留言:0更新日期:2020-02-22 18:32
机器学习装置(100)对在具有多种校正功能的电动机驱动装置中在用于控制电动机的指令值的校正时所使用的校正参数进行学习,该机器学习装置(100)的特征在于,具备:状态观测部(101),其将校正参数、基于电动机驱动装置的驱动数据及校正功能的种类计算出的特征量作为状态变量而进行观测;以及学习部(102),其按照基于状态变量创建的训练数据组,针对各个校正功能对校正参数进行学习。

Machine learning device, correction parameter adjustment device and machine learning method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器学习装置、校正参数调整装置及机器学习方法
本专利技术涉及对在具有多种校正功能的电动机驱动装置的校正功能中使用的校正参数进行学习的机器学习装置、校正参数调整装置及机器学习方法。
技术介绍
由电动机驱动的电动机驱动装置例如为工作机械、工业用机械、机器人、输送机。就电动机驱动装置而言,以追随于被给予的指令值的方式对工具、加工对象物、机械手这样的控制对象进行控制。但是,由于构成电动机驱动装置的机械构造及机械要素具有内在的各式各样的误差原因及干扰原因,因此有时对指令值的追随精度会降低。误差原因为滑动面的摩擦、构造部件的刚性不足、组装误差、控制的延迟、电动机的发热等。因此,想到将误差考虑在内而对指令值进行校正后使用。指令值的校正量、校正定时(timing)这样的校正条件的最佳值根据电动机驱动装置的构造的差异、个体差异、设置环境的差异等而不同。作业者针对各个电动机驱动装置对校正条件进行调整,因此需要花费功夫,并且直至变得能够调整出合适的校正条件为止需要熟练时间。因此,对自动调整校正条件的装置进行了研究。在专利文献1中公开了如下技术,即,使用校正参数,自动决定校正条件,其中,该校正参数用于决定由摩擦的影响产生的运动误差的校正条件。在该技术中,对校正参数进行变更,反复进行扭矩指令的校正及校正扭矩的更新直至在圆弧运动中产生的响应误差小于或等于阈值,自动决定与摩擦校正相关的校正参数,其中,该校正参数用于决定由摩擦的影响产生的运动误差的校正条件。专利文献1:日本特开平11-24754号公报
技术实现思路
r>但是,在上述专利文献1所记载的技术中,由于仅存在仅对单一的校正功能的校正参数进行调整的算法,因此仅能够对单一的校正功能的校正参数进行调整。对校正功能的校正参数进行调整的算法的创建为非常花费时间和功夫的作业,在电动机驱动装置具有多种校正功能的情况下,需要与各校正功能相匹配地单独创建对校正参数进行调整的算法,存在算法的创建所需要的时间和功夫巨大这样的问题。本专利技术就是鉴于上述问题而提出的,其目的在于得到即使是具有多种校正功能的电动机驱动装置,也能够容易地对校正参数进行调整的机器学习装置及校正参数调整装置,其中,该校正参数用于决定电动机驱动装置的指令值的校正条件。为了解决上述课题,达成目的,本专利技术为一种机器学习装置,该机器学习装置对在具有多种校正功能的电动机驱动装置中在用于控制电动机的指令值的校正时所使用的校正参数进行学习,该机器学习装置的特征在于,具备:状态观测部,其将校正参数、基于电动机驱动装置的驱动数据及校正功能的种类计算出的特征量作为状态变量而进行观测;以及学习部,其按照基于状态变量创建的训练数据组,针对各个校正功能对校正参数进行学习。专利技术的效果本专利技术涉及的机器学习装置取得如下效果,即,即使是具有多种校正功能的电动机驱动装置,也能够容易地对校正参数进行调整,其中,该校正参数用于决定电动机驱动装置的指令值的校正条件。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的校正参数调整装置的功能结构的图。图2是表示图1所示的特征量提取部的结构的图。图3是表示图1所示的机器学习装置的结构的图。图4是表示图1所示的校正参数决定部的结构的图。图5是表示图1所示的电动机驱动装置的结构的图。图6是表示图5所示的机械装置的结构的图。图7是表示图5所示的伺服控制部的结构的图。图8是表示图1所示的校正参数调整装置的硬件结构例的图。图9是表示图1所示的校正参数调整装置的动作的流程图。图10是表示机器学习装置使用强化学习的情况下的图3所示的学习部的结构的图。图11是表示图2所示的机器学习装置使用强化学习的情况下的学习部的动作的图。图12是表示本专利技术的实施方式2涉及的校正参数调整装置的结构的图。图13是表示本专利技术的实施方式3涉及的校正参数调整装置的结构的图。图14是表示图13所示的校正参数决定部的结构的图。具体实施方式以下,基于附图对本专利技术的实施方式涉及的机器学习装置、校正参数调整装置及机器学习方法进行详细说明。此外,本专利技术并不限于该实施方式。实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的校正参数调整装置1的功能结构的图。校正参数调整装置1使用机器学习,对校正参数进行调整,其中,该校正参数用于决定电动机驱动装置99的指令值的校正条件。校正参数调整装置1具备调整条件输入部11、校正功能选择部12、驱动数据取得部13、特征量提取部14、校正参数决定部15、机器学习装置100。调整条件输入部11接收用于对是否结束校正参数的调整进行判断的调整条件的输入。调整条件为作为目标的精度、作为目标的生产节拍、能够允许的最大误差、调整时间等。调整条件输入部11也能够接收多个调整条件的组合。调整条件输入部11将接收到的调整条件输入至校正参数决定部15。校正功能选择部12从存储有电动机驱动装置99所具有的校正功能的种类、表示校正功能的内容的信息、表示在执行校正功能时使用的校正参数的校正参数信息的校正功能信息存储部16,取得电动机驱动装置99所具有的校正功能的种类、校正参数信息,对调整所使用的校正功能进行选择。校正功能为用于实现某目标效果的动作的单位,为对由摩擦的影响产生的运动误差进行校正的功能、振动抑制功能、轴间干涉校正功能等。表示校正功能的内容的信息为校正对象的误差原因、对校正量进行计算所需要的状态量、施加校正量的控制量、校正量的运算式、校正量运算所需要的校正参数数量等。校正参数信息为校正参数所依赖的状态量等。校正功能选择部12可以依次对预先确定的校正功能的组合进行选择,也可以从操作者接收对校正功能进行选择的输入。校正功能选择部12将选择出的校正功能的校正参数信息输入至机器学习装置100,将校正功能信息输入至特征量提取部14。校正功能信息包含用于对选择出的校正功能进行识别的信息、表示校正功能的内容的信息。驱动数据取得部13从电动机驱动装置99取得学习用驱动数据De、验证用驱动数据Dv。学习用驱动数据De及验证用驱动数据Dv为与电动机驱动装置99的驱动相关的信息,包含电动机的位置指令、速度指令、电流指令这样的向对电动机驱动装置99进行驱动的电动机的指令信息、位置反馈、速度反馈、电流反馈这样的来自对电动机驱动装置99进行驱动的电动机的反馈数据、不存在误差的情况下的理想的电动机位置、电动机速度、电动机电流这样的电动机的状态信息、电动机的控制对象即机械装置的驱动数据中的至少1个。另外,学习用驱动数据De及验证用驱动数据Dv也可以包含理想的电动机位置和实际的电动机位置之差、理想的电动机速度和实际的电动机速度之差。学习用驱动数据De和验证用驱动数据Dv可以是相同种类的数据,也可以是不同种类的数据。驱动数据取得部13将取得的学习用驱动数据De输入至特征量提取部14,将取得的验证用驱动数据Dv输入至校正参数决定部15。特征量提取部14从学习用驱动数据De,基于由校正功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器学习装置,其对在具有多种校正功能的电动机驱动装置中在用于控制电动机的指令值的校正时所使用的校正参数进行学习,/n该机器学习装置的特征在于,具备:/n状态观测部,其将所述校正参数、基于所述电动机驱动装置的驱动数据及所述校正功能的种类计算出的特征量作为状态变量而进行观测;以及/n学习部,其按照基于所述状态变量创建的训练数据组,针对各个所述校正功能对所述校正参数进行学习。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器学习装置,其对在具有多种校正功能的电动机驱动装置中在用于控制电动机的指令值的校正时所使用的校正参数进行学习,
该机器学习装置的特征在于,具备:
状态观测部,其将所述校正参数、基于所述电动机驱动装置的驱动数据及所述校正功能的种类计算出的特征量作为状态变量而进行观测;以及
学习部,其按照基于所述状态变量创建的训练数据组,针对各个所述校正功能对所述校正参数进行学习。


2.根据权利要求1所述的机器学习装置,其特征在于,
所述驱动数据包含来自对所述电动机驱动装置进行驱动的电动机的反馈数据、及所述电动机的控制对象即机械装置的驱动数据中的至少1个。


3.根据权利要求1或2所述的机器学习装置,其特征在于,
所述特征量为多维矢量,为表示每个所述校正功能的所述驱动数据的特性的数据。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器学习装置,其特征在于,
所述学习部具有:
回报计算部,其基于所述状态变量对回报进行计算;以及
函数更新部,其基于所述回报,对用于决定所述校正参数的函数进行更新。


5.根据权利要求4所述的机器学习装置,其特征在于,
所述函数更新部针对各个所述校正功能对所述函数进行更新。


6.一种校正参数调整装置,其特征在于,具备:
权利要求1至5中任一项所述的机器学习装置;
校正功能选择部,其对所述多种校正功能中的1个进行选择;
驱动数据取得部,其取得所述驱动数据;
特征量提取部,其基于选择出的所述校正功能、所取得的所述驱动数据,提取所述特征量;
调整条件输入部,其输入所述校正参数的调整条件;以及

【专利技术属性】
技术研发人员:藤田智哉木全敏章井藤达也井内幸弘佐藤刚
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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