机器人系统和被加工物的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够以高精度检测由于与末端执行器一起移动的部件与其他部件的接触而有可能受到不良影响的接触状态的机器人系统和被加工物的制造方法。本实施方式的一个方面涉及的机器人系统具有机器人、动作控制部、冲量计算部和第一检测部。机器人具有测量施加于末端执行器上的力的力传感器。动作控制部使机器人进行规定作业。冲量计算部在机器人进行规定作业的过程中，根据力传感器的测量值，计算施加于末端执行器上的冲量。第一检测部在冲量超过阈值时生成检测信息。
【专利说明】机器人系统和被加工物的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及一种机器人系统和被加工物的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，存在一种机器人系统，其通过具有测量施加于末端执行器上的力的力传感器的机器人进行规定作业，当力传感器的测量值达到阈值时，检测与末端执行器一起移动的部件与其他部件的接触(例如，参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2011-230231号公报
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的问题
[0007]然而，在以往的机器人系统中，在想要检测以更微小的力进行的接触的情况下，SP使在与末端执行器一起移动的部件没有与其他部件接触的状态下，由于噪声的混入等，力传感器的测量值也有可能瞬间超过阈值。
[0008]本实施方式的一个方面是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种机器人系统和被加工物的制造方法，能够以高精度检测由于与末端执行器一起移动的部件与其他部件的接触而有可能受到不良影响的接触状态。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]本实施方式的一个方面涉及的机器人系统具有机器人、动作控制部、冲量计算部和第一检测部。机器人具有测量施加于末端执行器上的力的力传感器。动作控制部使所述机器人进行规定的作业。冲量计算部在所述机器人进行所述规定的作业的过程中，根据所述力传感器的测量值，计算施加于所述末端执行器上的冲量。第一检测部在该冲量超过阈值时生成检测信息。其中动作控制部、冲量计算部和第一检测部可以在一个控制器中实现。
[0011]发明效果
[0012]根据本实施方式的一个方面，能够以高精度检测由于与末端执行器一起移动的部件与其他部件的接触而有可能受到不良影响的接触状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是表示本实施方式涉及的机器人系统的说明图。
[0014]图2A是本实施方式涉及的机器人所进行的作业的说明图。
[0015]图2B是本实施方式涉及的机器人所进行的作业的说明图。
[0016]图2C是本实施方式涉及的机器人所进行的作业的说明图。
[0017]图3A是本实施方式涉及的机器人所进行的作业的说明图。
[0018]图3B是本实施方式涉及的机器人所进行的作业的说明图。
[0019]图3C是本实施方式涉及的机器人所进行作业的说明图。
[0020]图4是表示本实施方式涉及的机器人系统的结构的框图。
[0021]图5A是本实施方式涉及的第一检测部进行的检测动作的说明图。
[0022]图5B是本实施方式涉及的第二检测部进行的检测动作的说明图。
[0023]图6是表示本实施方式涉及的机器人控制器所执行的处理的流程图。
[0024]图7是表示本实施方式涉及的机器人控制器所执行的处理的流程图。
[0025]附图标记说明
[0026]1:机器人系统
[0027]2:机器人
[0028]20:主体部
[0029]21:右臂
[0030]22:左臂
[0031]23:末端执行器
[0032]24:力传感器
[0033]3:机器人控制器
[0034]31:滤波器
[0035]32:选择部
[0036]33:控制部
[0037]34:存储部
[0038]4:编程器
[0039]41:选择操作部
[0040]42:指定操作部
[0041]43:限定操作部
[0042]44:阈值计算部
[0043]45:输出部
[0044]46:阈值输入操作部
[0045]51:试管
[0046]52:盖
[0047]53:移液管
[0048]61:动作控制部
[0049]62:第一检测部
[0050]63:冲量计算部
[0051]64:第二检测部
[0052]71:测量值信息
[0053]72:冲量阈值
[0054]73:力阈值
【具体实施方式】
[0055]以下参照附图，详细说明本申请公开的机器人系统和被加工物的制造方法的实施方式。此外，本发明不限于以下所示的实施方式。图1是表示本实施方式涉及的机器人系统I的说明图。
[0056]如图1所示，本实施方式涉及的机器人系统I包括机器人2、机器人控制器3以及编程器4。机器人2具有主体部20、从主体部20延伸的右臂21和左臂22、以及设置在左臂22前端的末端执行器23。
[0057]右臂21和左臂22是分别具有多个结构部件、以及具有使各结构部件可动的伺服马达的多个关节的机器人手臂。末端执行器23是能够把持在作业中所使用的部件的机器人手。所述末端执行器23在内部具有力传感器24。
[0058]力传感器24是测量从外部施加于末端执行器23上的力的力传感器。作为力传感器24，例如，是能够测量从三维的三个方向施加的力以及向扭转方向施加的力的六轴力传感器。
[0059]机器人控制器3与机器人2连接，是通过向机器人2输出控制信号来控制机器人2的动作的控制装置。此外，参照图4，在下面说明机器人控制器3与机器人2的连接方式、以及机器人控制器3的结构的一个例子。
[0060]编程器4是机器人系统I的用户为了示教使机器人2执行的作业内容而进行操作的终端装置。所述编程器4与机器人控制器3连接，并作为将用户所输入的各种参数或指示向机器人控制器3输出来向机器人2示教作业内容的示教装置而发挥功能。此外，在以下参照图4说明编程器4与机器人控制器3的连接方式、以及编程器4的结构的一个例子。
[0061]以下，以使机器人2执行被加工物的制造作业的情况为例进行说明，其中，被加工物的制造作业是准备设有对上端开口部开闭自如的盖52的有底筒状的试管51，使用移液管53向预先放入试管51内的构成被加工物的检测体滴入药液。
[0062]图2A至图3C是本实施方式涉及的机器人2所进行的作业的说明图。如图2A所示，在进行被加工物的制造作业时，准备盖52为打开状态的、检测体被预先放入其内部的试管51。
[0063]机器人2以使放入有药液的移液管53的筒前端铅垂向下的方式，通过左臂22前端的末端执行器23夹持移液管53。然后，机器人2在将右臂21的前端附加在移液管53的柱塞前端的状态下使右臂21和左臂22动作，从而使移液管53的筒前端移动到试管51的上端开口的上方。
[0064]接下来，如图2B所示，机器人2使右臂21和左臂22动作，将移液管53的筒前端插入试管51的内部。之后，如图2C所示，机器人2通过使右臂21的前端铅垂向下移动并下压移液管53的柱塞，将移液管53内的药液滴入试管51内的检测体中，进行被加工物的制造作业。然后，机器人2对放入多个试管51内的其他检测体也进行相同的制造作业。
[0065]在所述制造作业中，如图3A所示，当机器人2使移液管53的筒前端移动到试管51的上方时，由于某种原因，试管51的盖52有可能处于关闭状态。该情况下，如图3B所示，如果机器人2为了将移液管53的筒前端插入试管51内而使移液管53下降，则筒前端与试管51的盖52接触。
[0066]并且，在移液管53例如由玻璃等比较容易破损的材料制成的情况下，如果机器人2使移液管53的筒前端再进一步下降，如图3C所示，有可能损坏移液管53。
[0067]在此，机器人2具有测量施加于末端执行器23上的力的力传感器24，因此，例如，在力传感器24的测量值达到阈值的情况下，检测移液管53的筒前端与试管51的盖52在过量的力下的接触。
[0068]然而，如果为了避免移液管53等容易破损的仪器的损坏而将力传感器24的阈值设定得较小，即使移液管53的筒前端与试管51的盖52没有发生接触的情况下，也有可能因为噪声等影响导致瞬间超过阈值，而误检测为接触。因此，如果将与力传感器24的测量值进行比较的阈值设为实用值，则难以高精度地检测移液管53的筒前端与试管51的盖52在极微小的力下的接触。
[0069]因此，在机器人系统I中，能够高精度地检测由于移液管53的筒前端与试管51的盖52的接触导致移液管53有可能受到不良影响的接触状态，例如，移液管53发生破损程度的力施加于移液管53的接触状态。
[0070]接下来，参照图4，具体说明所述机器人系统I的结构。图4是表示本实施方式涉及的机器人系统I的结构的框图。此外，在图4中，仅示出说明机器人系统I所需的构成要素，关于机器人2进行作业内容的示教的构成要素等这样的一般的构成要素，省略图示。
[0071]如图4所示，机器人系统I包括机器人2、机器人控制器3以及编程器4。此外，由于之前已经说明了机器人2和机器人2所具有的力传感器24，因此，在这里省略对该结构的说明。
[0072]机器人控制器3与机器人2以及编程器4以能够传递信息的方式连接。所述机器人控制器3是控制机器人2的动作的控制装置，具有滤波器31、选择部32、控制部33以及存储部34。
[0073]滤波器31是从表示从力传感器24输入的力测量值的信号(以下，记载为“测量值信号”)中去除噪声的低通滤波器。所述滤波器31将噪声去除后的测量值信号输出至选择部32。
[0074]选择部32是选择控制部33所具有的后述的冲量计算部63以及第二检测部64中的任一者作为从滤波器31输入的测量值信号的输出目的地、并输出测量值信号的处理部。所述选择部32根据从编程器4输入的后述的切换信号，选择测量值信号的输出目的地。
[0075]控制部33是控制机器人控制器3整体动作的处理部，具有动作控制部61、第一检测部62、冲量计算部63以及第二检测部64。另外，存储部34是存储测量值信息71、冲量阈值72以及力阈值73的信息存储装置。
[0076]测量值信息71是包含力传感器24所测量的力的测量值的信息。另外，冲量阈值72是第一检测部62为了检测机器人2作业过程中移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触状态所使用的阈值。
[0077]另外，力阈值73是第二检测部64为了检测机器人2作业过程中移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触状态所使用的阈值。机器人系统I的用户能够从编程器4向机器人控制器3输入期望的冲量阈值72和力阈值73，并将它们存储在存储部34中。以下说明冲量阈值72和力阈值73的计算方法。
[0078]此外，在这里省略了图示，但存储部34也存储包含使机器人2执行的作业内容的任务信息等。任务信息是指规定机器人2的动作方式的指令内容的集合的单位。用户能够针对所述任务信息，通过编程器4向机器人控制器3输入机器人2的动作所需的各种参数，并将它们存储于存储部34。
[0079]动作控制部61从存储部34读出任务信息并解读，将与任务信息相对应的动作指令输出至机器人2，由此控制机器人2的动作。在本实施方式中，动作控制部61使机器人2执行图2A至图2C所示的被加工物的制造作业。
[0080]另外，动作控制部61在从第一检测部62或第二检测部64被输入表不移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触的检测信息时，中止机器人2的作业之后执行作业失败后的后处理等。例如，动作控制部61在被输入检测信息时，在机器人2的作业中止后，执行使移液管53移动至图2A所示位置的作业失败后的后处理。由此，能够防患移液管53的破损。
[0081]第一检测部62在选择部32选择冲量计算部63作为测量值信号的输出目的地的期间，根据从冲量计算部63输入的冲量和从存储部34读出的冲量阈值72，检测移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触状态。
[0082]具体而言，冲量计算部63根据从力传感器24经由滤波器31和选择部32输入的测量值信号，计算施加于末端执行器23上的冲量。例如，冲量计算部63通过每1msec依次累加力传感器24的测量值，计算施加于末端执行器23上的冲量。之后，冲量计算部63将计算出的冲量输出至第一检测部62。
[0083]第一检测部62比较从冲量计算部63输入的冲量与冲量阈值72,在冲量超过冲量阈值72时，生成检测信息并输出至动作控制部61。
[0084]在此，参照图5A说明第一检测部62的检测动作的一个例子。图5A是本实施方式涉及的第一检测部62的检测动作的说明图。图5A中的虚线的曲线图表示通过力传感器24测量的力的测量值。
[0085]另外，图5A所示的实线的曲线图表示测量在图5A中使用虚线的曲线图所示的力的测量值时计算出的冲量。另外，图5中的单点划线表示冲量阈值72。在这里，以在时刻tl至t2的期间噪声混入测量值信号中、在时刻t3的时间点移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触的情况为例进行说明。
[0086]如图5A所示,无论移液管53的筒前端与试管51的盖52是否接触,时刻tl至t2期间的力的测量值由于噪声的影响而瞬间急剧地增大。另一方面，时刻tl至t2期间的冲量与直至时刻tl为止的期间相比一定程度增大，但由于力的测量值瞬间增大，因此不会非常急剧地增大。
[0087]相对于此，在时刻t3,移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触后,急剧增大的测量值被继续测量。如此，当急剧增大的测量值被继续测量时，所计算出的冲量也急剧地增大。
[0088]如此，冲量计算部63计算出的冲量即使力的测量值由于噪声的混入而瞬间急剧地增大，也不会急剧地增大，当移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触时，急剧地增大。
[0089]因此，在机器人系统I中，将能够检测所述冲量的急剧增大的适当的冲量阈值72预先存储在机器人控制器3的存储部34中。通过编程器4计算所述适当的冲量阈值72。然后，当在时刻ta冲量超过冲量阈值72时，第一检测部62生成移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触的检测信息，并输出至动作控制部61。
[0090]如此，第一检测部62即使力的测量值由于噪声的混入而瞬间急剧地增大，也不会误生成检测信息，当移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触时，能够可靠地生成检测信息。
[0091]因此，根据机器人系统1，能够以高精度检测由于与末端执行器23—起移动的部件(在此，移液管53)与其他部件(在此，试管51的盖52)接触而有可能受到不良影响的接触状态。
[0092]此外，冲量计算部63在从动作控制部61被输入重置信号时，将到此为止计算出的冲量累加值重置。可以从编程器4设定从动作控制部61向冲量计算部63输出重置信号的定时。
[0093]例如,动作控制部61在机器人2将移液管53移动至试管51的上方的时刻(参照图2A和图3A),向冲量计算部63输出重置信号。由此,第一检测部62在之后机器人2将移液管53的筒前端插入试管51内部时，在盖52处于关闭状态的情况下，能够确切地检测移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触状态。
[0094]另外，动作控制部61按照任务信息中存储的信息使移液管53向试管51侧动作时，可以设为不使用规定的扭矩以上的力进行动作那样的动作模式。如此，即使移液管53与试管51的盖52等接触的情况下，也不会使用规定扭矩以上的力压入，能够减轻对移液管53的损坏。此时，在冲量计算部63中，在由于使用规定扭矩进行的接触而增加的冲量超过冲量阈值72时，生成移液管53的筒前端与试管51的盖52产生接触的检测信息，并输出至动作控制部61。
[0095]此外，动作控制部61也可以为当从第一检测部62被输入检测信息时向冲量计算部63输出重置信号的构成。当设为这种构成时，冲量计算部63在检测到移液管53的筒前端与试管51的盖52的接触状态后，将冲量的累加值重置后，使冲量的计算再次开始，并将计算出的冲量输出至第一检测部62。
[0096]由此，第一检测部62在基于作业失败后的后处理的机器人2的动作中移液管53与其他部件接触时，能够确切地检测该接触状态。动作控制部61即使在作业失败后的后处理中被输入检测信息的情况下，通过使机器人2的动作中止，也能够防患由于与试管51的盖52以外的部件的接触所引起的移液管53的破损。
[0097]返回图4，第二检测部64是在选择部32选择第二检测部64作为作为测量值信号的输出目的地的期间检测移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触状态的处理部。
[0098]第二检测部64根据从力传感器24经由滤波器31和选择部32输入的测量值信号以及从存储部34读出的适当的力阈值73，检测移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触状态。通过编程器4计算所述适当的力阈值73。
[0099]在此，参照图5B说明第二检测部64的检测动作的一个例子。图5B是本实施方式涉及的第二检测部64的检测动作的说明图。图5B中的实线的曲线图表示通过力传感器24测量出的力的测量值。另外，图5B中的单点划线表示力阈值73。
[0100]此外，图5B中的实线的曲线图为与图5A所示的虚线的曲线图相同的形状。S卩，图5B也表示在时刻tl至t2的期间噪声混入测量值信号、在时刻t3移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触的情况。
[0101]如图5B所示，第二检测部64在力传感器24在规定期间T(在此，时刻tb至tc)持续测量到超过力阈值73的力时，在时刻tc生成表示移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触的检测信息。之后，第二检测部64将检测信息输出至动作控制部61。
[0102]由此，第二检测部64即使力的测量值由于噪声的混入在时刻tl至t2的期间瞬间超过力阈值73，也不会误生成检测信息。而且，当移液管53的筒前端与试管51的盖52发生接触时，能够在时刻tc确切地生成检测信息。
[0103]因此，根据机器人系统1，能够以高精度检测由于与末端执行器23—起移动的部件(在此，移液管53)与其他部件(在此，试管51的盖52)的接触而有可能受到不良影响的接触状态。
[0104]返回图4，说明编程器4。编程器4具有选择操作部41、指定操作部42、限定操作部43、阈值计算部44、输出部45以及阈值输入操作部46。
[0105]选择操作部41是接受选择操作的操作部，所述选择操作使用户(例如，对机器人2示教作业内容的示教者)选择通过第一检测部62和第二检测部64的哪一者输出检测信肩、O
[0106]选择操作部41根据用户的操作，向选择部32输出选择冲量计算部63和第二检测部64的任一方作为选择部32对测量值信号的输出目的地的选择信号。当冲量计算部63被选择作为测量值信号的输出目的地时，第一检测部62生成检测信息。另一方面，当第二检测部64被选择作为测量值信号的输出目的地时，第二检测部64生成检测信息。
[0107]S卩，用户通过操作选择操作部41，能够自由选择是通过第一检测部62还是通过第二检测部64检测移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触状态。
[0108]在此，对比图5A与图5B可知，第一检测部62在移液管53的筒前端与试管51的盖52接触时，能够在比第二检测部64更早的时刻生成检测信息。因此，当通过末端执行器23移动在外力下比较容易破损的部件时，优选地选择第一检测部62。
[0109]另一方面，第二检测部64在检测移液管53的筒前端与试管51的盖52之间的接触时，不需要冲量的计算处理。因此，当通过末端执行器23移动在外力下难以破损的部件时，通过选择第二检测部64，能够获得更好的响应性，并且能够减轻机器人控制器3的处理负载。
[0110]指定操作部42是接受指定操作的操作部，所述指定操作使用户(例如，对机器人2示教作业内容的示教者)指定机器人2所执行的规定作业中包含的作业阶段中的、使基于力传感器24的力测量开始的作业阶段。
[0111]所述指定操作部42例如将与用户的指定操作相对应的指定信号输出至机器人控制器3的控制部33所具有的动作控制部61。动作控制部61在与指定信号相对应的作业阶段中使基于力传感器24的力测量开始。
[0112]例如，动作控制部61在机器人2的作业阶段转移到图2A所示的阶段的时间点，向力传感器24输出使基于力传感器24的力测量开始的控制信号。另外，动作控制部61在与指定信号相对应的作业阶段中向冲量计算部63输出上述的重置信号。
[0113]限定操作部43是接受限定操作的操作部，所述限定操作使用户(例如，对机器人2示教作业内容的示教者)限定力传感器24测量的力的朝向。如上所述，力传感器24是能够测量从三维的三个方向施加的力以及向扭转方向施加的力的六轴传感器。
[0114]因此，用户通过操作限定操作部43，能够将与使机器人2执行的作业相对应的期望的任意方向限定为力传感器24测量的力的朝向。
[0115]限定操作部43将与用户操作相对应的规定信号输出至机器人控制器3的控制部33所具有的动作控制部61。动作控制部61将控制信号输出至力传感器24，所述控制信号使力传感器24选择性地测量施加于三维的三个方向以及扭转方向中的与规定信号相对应的方向上的力。
[0116]阈值计算部44根据从机器人控制器3的存储部34读出的测量值信息71，计算适当的冲量阈值72和力阈值73。在通过阈值计算部44计算冲量阈值72和力阈值73时，首先，使机器人2多次重复执行试验作业。
[0117]例如，当使机器人2执行图2A至图2C所示的被加工物的制造作业时，作为试验作业，准备盖52为敞开状态的试管51,例如,使机器人2重复执行三十次向试管51插入移液管53的筒前端的试验作业。
[0118]在机器人控制器3中，将所述三十次的试验作业中力传感器24测量的测量值作为测量值信息71存储于存储部34中。这时，存储部34针对每次试验作业，存储总计三十个测量值信息71。
[0119]在此，存储部34中存储的测量值信息71是移液管53的筒前端与试管51的盖52没有接触时、即没有生成检测信息的期间所测量的测量值。
[0120]阈值计算部44针对从机器人控制器3的存储部34读出的三十次试验作业的各测量值信息71，计算冲量，将三十次冲量中的最大冲量计算作为适当的冲量阈值72，并输出至输出部45。
[0121]另外，阈值计算部44针对从机器人控制部3的存储部34读出的三十次试验作业的各测量值信息71，计算力的测量值的时间方向上的移动平均。之后，阈值计算部44将所计算出的三十次的移动平均中包含的值的最大值计算作为适当的力阈值73，并输出至输出部45。
[0122]如此，阈值计算部44计算测量值的移动平均，因此，即使测量值信息71中含有噪声的影响，也能够使由于噪声引起的测量值的瞬间增大平滑化。因此，阈值计算部44能够计算抑制噪声混入的影响的适当的力阈值73。
[0123]输出部45是显示从阈值计算部44输入的冲量阈值72和力阈值73的显示装置。另外，阈值输入操作部46是接受冲量阈值72和力阈值73的输入操作的操作部。阈值输入操作部46将与用户(例如，对机器人2示教作业内容的示教者)的输入操作相对应的冲量阈值72和力阈值73输出至机器人控制器3的存储部34。
[0124]根据所述编程器4，用户通过阈值输入操作部46的输入操作，输入在输出部45上显示的适当的冲量阈值72和力阈值73，从而能够将冲量阈值72和力阈值73存储在机器人控制器3的存储部34。
[0125]接下来，参照图6和图7说明机器人控制器3所执行的处理。图6和图7是表示本实施方式涉及的机器人控制器3所执行的处理的流程图。此外，图6中示出了通过第一检测部62生成检测信息时的处理，图7中示出了通过第二检测部64生成检测信息时的处理。
[0126]当通过第一检测部62生成检测信息时，机器人控制器3的控制部33重复执行图6所示的处理。具体而言，如图6所示，动作控制部61使机器人2动作从而将移液管53移动至试管51的上方(步骤S101)。之后，动作控制部61将重置信号输出至冲量计算部63从而将冲量重置(步骤S102)。
[0127]接下来，动作控制部61使基于力传感器24的力测量开始(步骤S103)，使基于冲量计算部63的冲量计算开始(步骤S104)。之后，动作控制部61使机器人2动作，开始向试管51插入移液管53 (步骤S105)。
[0128]之后，第一检测部62判定冲量计算部63计算出的冲量是否超过冲量阈值72 (步骤S106)。在此，当第一检测部62判定为冲量超过冲量阈值72时(步骤S106，是)，生成检测信息(步骤S107)，并将检测信息输出至动作控制部61。
[0129]当检测信息输入动作控制部61时，动作控制部61使机器人2中止作业(步骤S108)，执行作业失败后的后处理(步骤S109)，并结束处理。
[0130]另一方面，当第一检测部62判定为冲量为冲量阈值72以下时(步骤S106，否)，动作控制部61判定移液管53向试管51中的插入是否完成(步骤SI 10)。
[0131]在此，在判定为移液管53的插入未完成时(步骤SI 10，否)，动作控制部61使处理转向步骤S106。另一方面，在判定为移液管53的插入完成时(步骤S110，是)，动作控制部61使机器人2动作从而从移液管53向试管51内滴入药液(步骤S111)。之后，动作控制部61进行作业成功后的后处理(步骤S112)，并使处理结束。此时的作业成功后的后处理例如是使机器人2的姿态返回至规定的基准姿态的处理等。
[0132]另外，当第二检测部64生成检测信息时，机器人控制器3的控制部33重复执行图7所示的处理，具体而言，如图7所示，动作控制部61使机器人2动作从而将移液管53移动至试管51的上方(步骤S201)。
[0133]之后，动作控制部61使基于力传感器24的力测量开始(步骤S202)，使机器人2动作从而开始移液管53向试管51的插入(步骤S203)。
[0134]之后，第二检测部64判定力传感器24是否在规定期间T持续测量到超过力阈值73的力(步骤S204)。在此，当第二检测部64判定为力传感器24在规定期间T持续测量到超过力阈值73的力时(步骤S204，是)，生成检测信息(步骤S205)，并输出至动作控制部61。
[0135]之后，与图6所示的处理相同，当检测信息被输入到动作控制部61时，动作控制部61使机器人2中止作业(步骤S108)，执行作业失败后的后处理(步骤S109)，并使处理结束。
[0136]另一方面，当力传感器24没有在规定期间T持续测量到超过力阈值73的力时(步骤S204，否)，与图6所示的处理相同，动作控制部61判定移液管53的插入是否完成(步骤 SI 10)。
[0137]在此，在判定为移液管53的插入未完成时(步骤SI 10，否)，动作控制部61使处理转向步骤S204。另一方面，在判定为移液管53的插入完成时(步骤SI 10，是)，动作控制部61使机器人2动作从而从移液管53向试管51内滴入药液(步骤S111)。之后，动作控制部61进行作业成功后的后处理(步骤S112)，并使处理结束。
[0138]如上所示，机器人系统I包括机器人2、机器人控制器3以及编程器4。机器人控制器3与机器人2以及编程器4以能够传递信息的方式连接。所述机器人控制器3是控制机器人2的动作的控制装置，具有滤波器31、选择部32、控制部33以及存储部34。而控制部33是控制机器人控制器3整体动作的处理部，具有动作控制部61、第一检测部62、冲量计算部63以及第二检测部64。动作控制部61、第一检测部62、冲量计算部63以及第二检测部64可以是硬件电路，也可以通过软件实现，当动作控制部61、第一检测部62、冲量计算部63以及第二检测部64为软件实现方式时，动作控制部61、第一检测部62、冲量计算部63以及第二检测部64各自的功能即为控制部33的功能，控制部33可以分别执行图6或者图7的示例中给出的处理流程。而编程器4具有的功能模块，选择操作部41、指定操作部42、限定操作部43、阈值计算部44、输出部45以及阈值输入操作部46等，也可以采用硬件电路实现或者软件实现，当采用软件模块实现时，各个功能模块执行的功能即为编程器4需要执行的功能。例如，在上述实施方式中，机器人系统需要具有机器人2，机器人2具有测量施加于末端执行器上的力的力传感器；控制部3，其使所述机器人2进行规定的作业，并在所述机器人进行所述规定作业的过程中，根据所述力传感器24的测量值，计算施加于所述末端执行器上的冲量；以及在该冲量超过阈值时生成检测信息。在另一个实施方式中，控制部3还在所述机器人进行所述规定作业的过程中，当所述力传感器在规定期间持续测量到超过阈值的力时，生成检测信息，机器人系统还包括编程器4，编程器4可以接受选择操作，所述选择操作使示教者选择在所述冲量超过阈值时生成检测信息，或者在所述力传感器在规定期间持续测量到超过阈值的力时生成检测信息。进一步，编程器4还接受指定操作，所述指定操作使示教者指定所述规定作业中包含的作业阶段中的、使基于所述力传感器的力测量开始的作业阶段。在进一步的实施方式中，机器人系统I还具有:存储部34，其在所述规定的作业中存储所述力传感器的测量值；以及控制部3，通过所述存储部34存储的所述测量值中的、在未生成所述检测信息的期间测量出的所述测量值，计算所述阈值的最优值，并还可以在选择在所述冲量超过阈值时生成检测信息时，将计算出的冲量重置。在更进一步的实施方式中，编程器4还接受限定操作，所述限定操作使所述示教者限定所述力传感器测量的力的朝向。并且，控制部3在生成了所述检测信息时，使所述机器人停止所述规定的作业。
[0139]如上所述，本实施方式涉及的机器人系统具有机器人、动作控制部、冲量计算部和第一检测部。机器人具有测量施加于末端执行器上的力的力传感器。
[0140]动作控制部使机器人进行规定的作业。冲量计算部在机器人进行规定的作业的过程中，根据力传感器的测量值，计算施加于末端执行器上的冲量。第一检测部在冲量超过阈值时生成检测信息。
[0141]根据所述机器人系统，能够以高精度检测由于与末端执行器一起移动的部件与其他部件的接触而有可能受到不良影响的接触状态。
[0142]此外，在上述实施方式中，对机器人是具有两个机器人臂的双臂机器人的情况进行了说明，但是机器人所具有的机器人臂不限于两个臂。
[0143]另外，在上述实施方式中，通过输出部输出由阈值计算部计算出的阈值，通过用户的输入操作，将阈值存储在机器人控制器中，但也可以从阈值计算部将阈值自动地输出并存储至机器人控制器。
[0144]在设为上述结构的情况下，阈值计算部优选被构成为:根据不仅在试验作业过程中而且在实际作业过程中获得的力的测量值，定期地计算阈值，每次将所计算出的阈值向机器人控制器输出并进行阈值的更新。
[0145]此外，根据上述结构，即使由于机器人的作业环境的变化等导致适当的阈值改变的情况下，由于阈值被自动地更新为适当的阈值，因此能够良好地维持移液管的筒前端与试管的盖之间的接触检测精度。
[0146]另外，也可以将取代本实施方式中记载的编程器、安装有能够实现与实施方式中记载的编程器相同功能的应用软件的个人计算机设置在机器人系统中。
[0147]另外，在上述实施方式中，对使机器人执行通过移液管向装有检测体的试管滴入药液的作业的情况进行了说明，但是机器人执行的作业不限于此。
[0148]并且，根据本实施方式涉及的机器人系统，在机器人使用任意的部件进行任意的作业的情况下，也能够以高精度检测由于与末端执行器一起移动的部件与其他部件的接触而有可能受到不良影响的接触状态。
[0149]本领域的技术人员容易导出本发明的进一步效果和变形例。因此，本发明的更广泛的方式不限于如上表示并记述的特定的细节以及代表性的实施方式。因此，在不脱离由所附权利要求书及其等同物定义的总的发明概念的精神或范围的情况下，能够进行各种各样的变更。
【权利要求】
1.一种机器人系统,其特征在于,具有: 机器人，其具有测量施加于末端执行器上的力的力传感器； 动作控制部，其使所述机器人进行规定的作业； 冲量计算部，其在所述机器人进行所述规定作业的过程中，根据所述力传感器的测量值，计算施加于所述末端执行器上的冲量；以及 第一检测部，其在该冲量超过阈值时生成检测信息。
2.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，还具有: 第二检测部，其在所述机器人进行所述规定作业的过程中，当所述力传感器在规定期间持续测量到超过阈值的力时，生成检测信息；以及 选择操作部，其接受选择操作，所述选择操作使示教者选择通过所述第一检测部和所述第二检测部的哪一者生成所述检测信息。
3.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，还具有指定操作部，其接受指定操作，所述指定操作使示教者指定所述规定作业中包含的作业阶段中的、使基于所述力传感器的力测量开始的作业阶段。
4.如权利要求3所述的机器人系统，其特征在于， 在所述机器人的作业阶段为通过所述指定操作被指定的作业阶段时，所述冲量计算部将所计算出的冲量重置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的机器人系统，其特征在于，还具有: 存储部，其在所述规定的作业中存储所述力传感器的测量值；以及 阈值计算部，其根据通过所述存储部存储的所述测量值中的、在未生成所述检测信息的期间测量出的所述测量值，计算所述阈值的最优值。
6.如权利要求1至4中任一项所述的机器人系统，其特征在于， 所述冲量计算部在所述第一检测部生成所述检测信息时，将计算出的冲量重置。
7.如权利要求2至4中任一项所述的机器人系统，其特征在于，还具有限定操作部，其接受限定操作，所述限定操作使所述示教者限定所述力传感器测量的力的朝向。
8.如权利要求1至4中任一所述的机器人系统，其特征在于， 所述动作控制部在生成了所述检测信息时，使所述机器人停止所述规定的作业。
9.一种被加工物的制造方法，其特征在于，包括以下工序: 使机器人进行制造作业，所述机器人具有把持在被加工物的所述制造作业中所使用的部件的末端执行器、以及测量施加于所述末端执行器上的力的力传感器； 在所述机器人进行所述制造作业的过程中，根据所述力传感器的测量值，计算施加于所述末端执行器上的冲量；以及 当该冲量超过阈值时，生成检测信息。
10.一种机器人系统,其特征在于,具有: 机器人，其具有测量施加于末端执行器上的力的力传感器； 控制部，其使所述机器人进行规定的作业，并在所述机器人进行所述规定作业的过程中，根据所述力传感器的测量值，计算施加于所述末端执行器上的冲量；以及在该冲量超过阈值时生成检测信息。
11.如权利要求10所述的机器人系统，其特征在于，所述控制部，还在所述机器人进行所述规定作业的过程中，当所述力传感器在规定期间持续测量到超过阈值的力时，生成检测信息；以及 所述的机器人系统还包括编程器，所述编程器接受选择操作，所述选择操作使示教者选择在所述冲量超过阈值时生成检测信息，或者在所述力传感器在规定期间持续测量到超过阈值的力时生成检测信息。
12.如权利要求10所述的机器人系统，其特征在于，所述编程器，还接受指定操作，所述指定操作使示教者指定所述规定作业中包含的作业阶段中的、使基于所述力传感器的力测量开始的作业阶段。
13.如权利要求12所述的机器人系统，其特征在于，在所述机器人的作业阶段为通过所述指定操作被指定的作业阶段时，所述冲量计算部将所计算出的冲量重置。
14.如权利要求10至13中任一项所述的机器人系统，其特征在于，所述机器人系统还具有:存储部，其在所述规定的作业中存储所述力传感器的测量值；以及 所述控制部，还通过所述存储部存储的所述测量值中的、在未生成所述检测信息的期间测量出的所述测量值，计算所述阈值的最优值。
15.如权利要求10至13中任一项所述的机器人系统，其特征在于，所述控制部，还选择在所述冲量超过阈值时生成检测信息时，将计算出的冲量重置。
16.如权利要求11至13中任一项所述的机器人系统，其特征在于，所述编程器，还接受限定操作，所述限定操作使所述示教者限定所述力传感器测量的力的朝向。
17.如权利要求10至13中任一项所述的机器人系统，其特征在于， 所述控制部还在生成了所述检测信息时，使所述机器人停止所述规定的作业。
【文档编号】B25J9/16GK104209948SQ201410239192
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】泉哲郎, 永井亮一, 桥口幸男 申请人:株式会社安川电机