[發明專利]控制裝置以及機器學習裝置

有效

• 申請號: 201810401634.6
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108803499B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 堀口幸一郎;辻川敬介
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;郝慶芬

本發明涉及控制裝置以及機器學習裝置，提供在主軸產生速度變化的情況下也能夠進行高精度的同步控制的控制裝置以及機器學習裝置。上述控制裝置具備對針對主軸的動作狀態的該主軸未來預測位置進行學習的機器學習裝置，上述機器學習裝置具備：狀態觀測部，其將表示主軸的未來預測位置的主軸預測位置數據以及表示主軸的動作狀態的主軸動作狀態數據作為表示環境的當前狀態的狀態變量來進行觀測；判定數據獲取部，其獲取表示從軸的同步誤差的適當與否判定結果的判定數據；以及學習部，其使用狀態變量和判定數據，將主軸的未來預測位置與主軸動作狀態數據關聯起來進行學習。

技術領域

本發明涉及控制裝置以及機器學習裝置，特別是涉及進行針對外部軸的高精度的同步控制的控制裝置以及機器學習裝置。

背景技術

以往，進行著以下同步控制：使用傳感器等來檢測主軸的位置從而求出主軸的實際的位置(實際位置)，以與該實際位置同步的方式將同步指令施加到從軸(例如，日本特開2016-004435號公報等)。

圖8是對相對于主軸的實際位置的從軸的指令位置與實際位置之間的關系進行例示的圖。如圖8所示，在同步控制中，(1)使用傳感器等來檢測主軸的實際位置；(2)對從軸進行進行相對于檢測出的實際位置同步的指令；(3)此時由于從軸的實際位置到達在經過由伺服延遲等引起的延遲時間之后進行指令的位置，因此在主軸的實際位置與從軸的實際位置之間產生由該延遲時間引起的同步誤差。

為了消除這種同步誤差，在進行同步控制時，如圖9所示，(1)預測已考慮由從軸的伺服延遲等引起的延遲時間的主軸的未來位置；(2)對從軸進行使與主軸的預測位置進行同步的指令。在預測主軸的未來位置時，例如使用過去的主軸的移動速度的平均值等，假設為僅在預測時間內以等速進行活動從而進行求取(預測位置＝(主軸平均速度×預測時間)+主軸當前位置)。

然而，當主軸的移動速度中存在加速、減速、停止等速度變化時，在同步控制中主軸的未來位置的預測會產生偏差。在該情況下，基于主軸的預測位置的從軸的同步位置與基于主軸的實際位置的從軸的正確的同步位置之間的差變大，從而產生同步誤差。例如圖10所示，(1)在主軸變更移動速度的情況下，(2)主軸的未來位置的預測與主軸的未來實際位置產生偏離，(3)成為在直到將從軸的位置向基于主軸實際位置的從軸的正確的同步位置進行修正為止的期間將產生同步誤差的狀態。

針對這種問題，在日本特開2016-004435號公報中存在以下問題：雖然通過在同步控制過程中切換位置控制的增益來抑制主軸產生速度變化時的同步誤差的增大，但是存在無法抑制同步誤差本身。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供在主軸產生速度變化的情況下也能夠高精度地進行同步控制的控制裝置以及機器學習裝置。

在本發明的控制裝置中，對過去的預定期間內的相對于主軸實際位置的主軸在預定時間之后的未來位置的對應關系進行機器學習。本發明的控制裝置根據機器學習后的結果，使用過去的預定期間內的主軸的實際位置來預測主軸在預定時間之后的未來位置，使從軸相對于預測出的該主軸的未來位置進行同步，由此實現高精度的同步控制。

而且，本發明的一個方式是一種控制裝置，其以與主軸的位置同步的方式對從軸進行同步控制，該控制裝置具備對針對上述主軸的動作狀態的該主軸的未來預測位置進行學習的機器學習裝置，上述機器學習裝置具備：狀態觀測部，其將表示上述主軸的未來預測位置的主軸預測位置數據、以及表示上述主軸的動作狀態的主軸動作狀態數據作為表示環境的當前狀態的狀態變量來進行觀測；判定數據獲取部，其獲取表示上述從軸的同步誤差的適當與否判定結果的判定數據；以及學習部，其使用上述狀態變量和上述判定數據，將上述主軸的未來預測位置與上述主軸動作狀態數據關聯起來進行學習。