控制系统、控制方法以及控制程序技术方案

本发明专利技术削减与反馈控制有关的控制参数的调整工时。控制系统包括：移动机构(400)，使对象物移动；视觉传感器(50)，根据拍摄对象物所得的图像来测量对象物的实际位置；检测部(450)，在每个较拍摄间隔更短的控制周期，检测与移动机构(400)的位置有关的位置相关信息；位置决定部(252)，基于实际位置及位置相关信息来决定对象物的推定位置；反馈控制部(254)，按照所设定的控制参数，将使推定位置与目标位置一致的移动指令输出至移动机构(400)；以及调整部(264)，基于将预定的移动指令输出至移动机构(400)所得的反馈值的推移，来调整控制参数。

Control system, control method and control program

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制系统、控制方法以及控制程序
本公开涉及一种用于基于由视觉传感器所测量的工件(work)的位置来进行工件的定位的技术。
技术介绍
在工厂自动化(FactoryAutomation，FA)中，已将各种使工件等对象物的位置与目标位置一致的技术(定位技术)加以实际应用。此时，作为测量对象物的位置与目标位置的偏差(距离)的方法，有使用通过视觉传感器所拍摄的图像的方法。日本专利特开2017-24134号公报(专利文献1)中公开了一种工件定位装置，包括：可动台；移动机构，使可动台移动；以及视觉传感器，反复拍摄载置于可动台的工件，反复检测所述工件的位置。工件定位装置每当利用视觉传感器来检测位置时，算出所检测到的位置与目标位置的差，当判定为所述差为容许范围内时，停止可动台的移动。工件定位装置算出在可动台的移动停止后由视觉传感器所检测到的位置与目标位置的差，判定所算出的差是否为容许范围内。若判定为差为容许范围外，则决定减小所述差的可动台的移动方向，以使可动台向所决定的移动方向移动的方式控制移动机构。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2017-24134号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在反复进行由视觉传感器所进行的工件的实际位置的测量处理、及使所测量的实际位置与目标位置一致的对位处理的情况下，有效的是反馈控制，此反馈控制根据从实际位置到目标位置的必要移动距离来改变对移动机构的移动指令。作为反馈控制的一例，已知有比例控制(即，P控制)。比例控制中，对必要移动量乘以比例增益所得的值成为移动指令。若比例增益过小，则工件到达目标位置为止的时间(以下也称为“对准时间”)变长。另一方面，若比例增益过大，则产生工件超过目标位置的过冲(overshoot)，或产生过冲与下冲(undershoot)反复的振动。其结果为，对准时间变长。因此，为了缩短对准时间，需要使反馈控制的控制参数最优化。但是，设定最优的控制参数需要经验，特别是对于经验少的用户来说，参数设定耗费工时。本公开是为了解决所述那样的问题点而成，某方面的目的在于提供一种控制系统，可削减与反馈控制有关的控制参数的调整工时。本公开的另一方面的目的在于提供一种控制方法，可削减与反馈控制有关的控制参数的调整工时。本公开的另一方面的目的在于提供一种控制程序，可削减与反馈控制有关的控制参数的调整工时。解决问题的技术手段本公开的一例中，控制系统包括：移动机构，用于使对象物移动；视觉传感器，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；检测部，用于在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；位置决定部，用于基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；反馈控制部，按照所设定的控制参数，在每个所述控制周期生成用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致的移动指令，并在每个所述控制周期将所述移动指令输出至所述移动机构；以及调整部，用于基于将预定的移动指令依次输出至所述移动机构而从所述检测部获得的、作为反馈值的位置相关信息的推移，来调整所述控制参数。根据所述公开，自动地调整与反馈控制有关的控制参数。由此，控制系统可削减与反馈控制有关的控制参数的调整工时。本公开的一例中，控制系统包括：移动机构，用于使对象物移动；视觉传感器，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；反馈控制部，在每个预定的控制周期，按照规定的控制参数生成用于使所述实际位置与所述对象物的目标位置一致的移动指令，并将所述移动指令输出至所述移动机构，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；以及调整部，用于基于将预定的移动指令依次输出至所述移动机构而从所述视觉传感器获得的、作为反馈值的实际位置的推移，来调整所述控制参数。根据所述公开，自动地调整与反馈控制有关的控制参数。由此，控制系统可削减与反馈控制有关的控制参数的调整工时。本公开的一例中，所述调整部以基于所述推移而决定的所述控制参数的值为基准，生成可设定于所述反馈控制部的多个控制参数候补，将所述多个控制参数候补分别依次设定于所述反馈控制部，并且针对各控制参数候补，测量使所述对象物从规定位置移动至所述目标位置所需要的对准时间，选择所述多个控制参数候补中所述对准时间达到最短的控制参数候补作为成为最优化结果的所述控制参数。根据所述公开，控制系统可使与反馈控制有关的控制参数进一步最优化。本公开的一例中，所述调整部对所述基准的控制参数分别乘上预定的多个倍率，由此生成所述多个控制参数候补。根据所述公开，控制系统可由基准的控制参数容易地生成控制参数候补。本公开的一例中，所述调整部算出所述推移的每单位时间的最大变化率，基于所述推移中所述最大变化率出现的时间点、及所述最大变化率，来算出所述反馈控制部的控制对象的延迟时间，并基于所述延迟时间来决定所述控制参数。根据所述公开，所述控制参数是基于延迟时间而决定，由此控制系统可进一步将与反馈控制有关的控制参数调整为最优。本公开的一例中，所述控制参数包含所述反馈控制部的比例控制中使用的比例增益。根据所述公开，自动地调整比例增益。由此，控制系统可削减比例增益的调整工时。本公开的另一示例中，用于使对象物移动的移动机构的控制方法包括下述步骤：通过向视觉传感器输出拍摄指示而拍摄所述对象物，使所述视觉传感器根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；按照所设定的控制参数，在每个所述控制周期生成用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致的移动指令，并在每个所述控制周期将所述移动指令输出至所述移动机构；以及基于将预定的移动指令依次输出至所述移动机构而在所述检测步骤中获得的、作为反馈值的位置相关信息的推移，来调整所述控制参数。根据所述公开，自动地调整与反馈控制有关的控制参数。由此，控制系统可削减与反馈控制有关的控制参数的调整工时。本公开的一例中，用于使对象物移动的移动机构的控制程序使用于控制所述移动机构的控制器执行下述步骤：通过向视觉传感器输出拍摄指示而拍摄所述对象物，使所述视觉传感器根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；按照所设定的控制参数，在每个所述控制周期生成用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致的移动指令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制系统，包括：/n移动机构，用于使对象物移动；/n视觉传感器，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；/n检测部，用于在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；/n位置决定部，用于基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；/n反馈控制部，按照所设定的控制参数，在每个所述控制周期生成用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致的移动指令，并在每个所述控制周期将所述移动指令输出至所述移动机构；以及/n调整部，用于基于将预定的移动指令依次输出至所述移动机构而从所述检测部获得的、作为反馈值的位置相关信息的推移，来调整所述控制参数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180426 JP 2018-0851231.一种控制系统，包括：
移动机构，用于使对象物移动；
视觉传感器，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；
检测部，用于在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；
位置决定部，用于基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；
反馈控制部，按照所设定的控制参数，在每个所述控制周期生成用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致的移动指令，并在每个所述控制周期将所述移动指令输出至所述移动机构；以及
调整部，用于基于将预定的移动指令依次输出至所述移动机构而从所述检测部获得的、作为反馈值的位置相关信息的推移，来调整所述控制参数。


2.一种控制系统，包括：
移动机构，用于使对象物移动；
视觉传感器，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；
反馈控制部，在每个预定的控制周期，按照规定的控制参数生成用于使所述实际位置与所述对象物的目标位置一致的移动指令，并将所述移动指令输出至所述移动机构，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；以及
调整部，用于基于将预定的移动指令依次输出至所述移动机构而从所述视觉传感器获得的、作为反馈值的实际位置的推移，来调整所述控制参数。


3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，
所述调整部以基于所述推移而决定的所述控制参数的值为基准，生成能够设定于所述反馈控制部的多个控制参数候补，
将所述多个控制参数候补分别依次设定于所述反馈控制部，并且针对各控制参数候补，测量使所述对象物从规定位置移动至所述目标位置所需要的对准时间，
选择所述多个控制参数候补中所述对准时间达到最短的控制参数候补作为成为最优化结果的所述控制参数。


4.根据权利要求3所述的控制系统，其中所述调整部对所述基准的控制参数分别乘上预定的多个倍率，由此生成所述多个控制参数候...

【专利技术属性】
技术研发人员：浪江正树，垂水健祐，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP