机器人控制装置、机器人以及机器人系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人控制装置、机器人以及机器人系统。
【背景技术】
[0002]公知有具有由多关节的连杆构成的机械臂的机器人。在机械臂的前端部，作为末端执行器，安装例如手部等。而且，机器人被广泛应用于组装装置等较多的装置。
[0003]这样的机器人在使机械臂移动再停止时，机械臂振动。在机械臂振动期间，安装在机械臂的前端部的手部也振动。而且，在手部振动期间，进行手部把持工件的作业等很困难，所以需要等待手部的振动停止。
[0004]因此，在专利文献I中公开有为了提高机器人的生产率而缩短手部振动的时间的方法。该专利文献I所记载的机器人是具有基台、以及与基台连结的机械臂的SCARA机器人，由此，将检测机械臂的旋转角度的角度传感器配置于机械臂的促动器。并且，将检测机械臂的振动的角速度传感器配置于机械臂。而且，使用低通滤波器来提取角度传感器的低频成分，使用高通滤波器来提取角速度传感器的输出的高频成分。接着，对角度传感器的输出和角速度传感器的输出进行合成来检测机械臂的动作。而且，通过与机械臂的动作对应地控制机械臂，来抑制机械臂的振动。
[0005]专利文献1:日本特开2005 - 242794号公报
[0006]专利文献I所记载的方法作为使与静止的基台连结的机械臂的振动衰减的方法是有效的方法。
[0007]然而，在具有基台、以能够转动的方式与基台连结的机体、以及以能够转动的方式与机体连结的2个机械臂的双臂机器人中，不仅是机械臂，机体也振动。因此，对于上述那样的双臂机器人，即使使用专利文献I所记载的方法来使机械臂的振动衰减，机体的振动也会传导至机械臂，所以存在机械臂的振动难以衰减的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供能够抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的机器人控制装置、机器人以及机器人系统。
[0009]这样的目的通过下述的本发明来实现。
[0010]应用例I
[0011]本发明的机器人控制装置的特征在于，是控制机器人的工作的机器人控制装置，该机器人具备:
[0012]机体，其能够绕轴转动；
[0013]第一机械臂以及第二机械臂，它们设置于上述机体，且能够相对于上述机体转动；
[0014]第一惯性传感器，其设置于上述第一机械臂；
[0015]第二惯性传感器，其设置于上述第二机械臂；以及
[0016]第三惯性传感器，其设置于上述机体，
[0017]在将上述第二机械臂设为静止状态，使上述第一机械臂从静止状态绕上述轴转动而移动到目标位置的动作中，在将上述第一机械臂到达上述目标位置之前的绕上述机体的上述轴的角速度的振幅的最大值设为A，上述第一机械臂最早到达上述目标位置后的上述机体的绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为B时，满足下述(I)式:
[0018]B/A < 0.27…(I) ο
[0019]由此，能够抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动。而且，通过Β/Α<0.27，机体的轴的刚性等效提高，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0020]具体而言，例如，能够抑制机体因机械臂的动作的反作用而振动，另外，能够提高抑制其振动的效果。由此，动作的机械臂、机体、与动作的机械臂相反的一侧的机械臂三者都被抑制振动，能够迅速地定位。
[0021]应用例2
[0022]优选在本发明的机器人控制装置中，上述第一机械臂具备:第一连杆，其设置于上述机体且能够绕第一转动轴转动；
[0023]第二连杆，其设置于上述第一连杆且能够绕第二转动轴转动，使上述第二转动轴成为与上述第一转动轴正交的转动轴或者和与上述第一转动轴正交的轴平行的转动轴；
[0024]第三连杆，其设置于上述第二连杆且能够绕第三转动轴转动，使上述第三转动轴成为与上述第二转动轴正交的转动轴或者和与上述第二转动轴正交的轴平行的转动轴；以及
[0025]第四连杆，其设置于上述第三连杆且能够绕第四转动轴转动，使上述第四转动轴成为与上述第三转动轴正交的转动轴或者和与上述第三转动轴正交的轴平行的转动轴，
[0026]在使上述第一机械臂从静止状态移动到目标位置的动作中，使向上述第一机械臂的上述第三连杆的长度方向延伸的中心轴与向上述第四连杆的长度方向延伸的中心轴所成的角成为90°，使上述第一机械臂的上述第三连杆转动90°。
[0027]由此，能够更加可靠地抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动。
[0028]应用例3
[0029]优选在本发明的机器人控制装置中，在将上述第一机械臂设为静止状态，使上述第二机械臂从静止状态绕上述轴转动而移动到目标位置的动作中，在将上述第二机械臂到达上述目标位置之前的上述机体的绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为C，上述第二机械臂最早到达上述目标位置后的上述机体的绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为D时，满足下述⑵式:
[0030]D/C < 0.27…⑵。
[0031]由此，机体的轴的刚性等效提高，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0032]应用例4
[0033]优选在本发明的机器人控制装置中，上述第二机械臂具备:第一连杆，其设置于上述机体且能够绕第一转动轴转动；
[0034]第二连杆，其设置于上述第一连杆且能够绕第二转动轴转动，使上述第二转动轴成为与上述第一转动轴正交的转动轴或者和与上述第一转动轴正交的轴平行的转动轴；
[0035]第三连杆，其设置于上述第二连杆且能够绕第三转动轴转动，使上述第三转动轴成为与上述第二转动轴正交的转动轴或者和与上述第二转动轴正交的轴平行的转动轴；以及
[0036]第四连杆，其设置于上述第三连杆且能够绕第四转动轴转动，使上述第四转动轴成为与上述第三转动轴正交的转动轴或者和与上述第三转动轴正交的轴平行的转动轴，
[0037]在使上述第二机械臂从静止状态移动到目标位置的动作中，使向上述第二机械臂的上述第三连杆的长度方向延伸的中心轴和向上述第四连杆的长度方向延伸的中心轴所成的角成为90°，使上述第二机械臂的上述第三连杆转动90°。
[0038]由此，能够更加可靠地抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动。
[0039]应用例5
[0040]优选在本发明的机器人控制装置中，具备控制部，其基于上述第一惯性传感器、上述第二惯性传感器以及上述第三惯性传感器的检测结果，一边抑制上述机体、上述第一机械臂以及上述第二机械臂的振动，一边控制工作。
[0041]由此，能够更加可靠地抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动。
[0042]应用例6
[0043]优选在本发明的机器人控制装置中，上述控制部基于上述第一惯性传感器以及上述第三惯性传感器的检测结果，求出第一修正成分，并反馈上述第一修正成分来抑制上述第一机械臂的振动，
[0044]基于上述第二惯性传感器以及上述第三惯性传感器的检测结果，求出第二修正成分，并反馈上述第二修正成分来抑制上述第二机械臂的振动，
[0045]基于上述第三惯性传感器的检测结果，求出第三修正成分，并反馈上述第三修正成分来抑制上述机体的振动，
[0046]上述第三修正成分的反馈增益比上述第一修正成分的反馈增益大。
[0047]由此，机体的轴的刚性等效提高，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0048]应用例7
[0049]优选在本发明的机器人控制装置中，上述第三修正成分的反馈增益比上述第二修正成分的反馈增益大。
[0050]由此，机体的轴的刚性等效提高，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0051]应用例8
[0052]优选在本发明的机器人控制装置中，上述控制部根据上述第一机械臂和上述第二机械臂的至少一方的姿势，来调整上述第三修正成分的反馈增益。
[0053]由此，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0054]应用例9
[0055]优选在本发明的机器人控制装置中，在上述机器人的姿势是第一姿势时、和与上述第一姿势相比上述机器人绕上述轴的惯性力矩大的第二姿势时，上述控制部使上述第二姿势时的第三修正成分的反馈增益比上述第一姿势时的第三修正成分的反馈增益大。
[0056]由此，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0057]应用例10
[0058]优选在本发明的机器人控制装置中，上述机体的绕上述轴的上述角速度基于上述第三惯性传感器的检测结果来求出。
[0059]由此，不用准备另外的惯性传感器，就能够容易并且可靠地求出上述角速度。
[0060]应用例11
[0061]本发明的机器人的特征在于，具备:机体，其能够绕轴转动；
[0062]第一机械臂以及第二机械臂，它们设置于上述机体，且能够相对于上述机体转动；
[0063]第一惯性传感器，其设置于上述第一机械臂；
[0064]第二惯性传感器，其设置于上述第二机械臂；以及
[0065]第三惯性传感器，其设置于上述机体，
[0066]在将上述第二机械臂设为静止状态，使上述第一机械臂从静止状态绕上述轴转动而移动到目标位置的动作中，在将上述第一机械臂到达上述目标位置之前的上述机体的绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为A，将上述第一机械臂最早到达上述目标位置后的上述机体的绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为B时，满足下述(I)式:
[0067]B/A < 0.27…(I)。
[0068]由此，能够抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动。而且，通过Β/Α<0.27，机体的轴的刚性等效提高，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0069]具体而言，例如，能够抑制机体因机械臂的动作的反作用而振动，另外，能够提高抑制其振动的效果。由此，动作的机械臂、机体、与动作的机械臂相反的一侧的机械臂三者都被抑制振动，能够迅速地定位。
[0070]应用例12
[0071]优选在本发明的机器人中，在将上述第一机械臂设为静止状态，使上述第二机械臂从静止状态绕上述轴转动而移动到目标位置的动作中，在将上述第二机械臂到达上述目标位置前的上述机体绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为C，上述第二机械臂最早到达上述目标位置后的上述机体的绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为D时，满足下述(2)式:
[0072]D/C < 0.27…⑵。
[0073]由此，机体的轴的刚性等效提高，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。
[0074]应用例13
[0075]本发明的机器人系统的特征在于，具备:机器人；以及控制上述机器人的工作的机器人控制装置，其中该机器人具有:机体，其能够绕轴转动；
[0076]第一机械臂以及第二机械臂，它们设置于上述机体，且能够相对于上述机体转动；
[0077]第一惯性传感器，其设置于上述第一机械臂；
[0078]第二惯性传感器，其设置于上述第二机械臂；以及
[0079]第三惯性传感器，其设置于上述机体；
[0080]在将上述第二机械臂设为静止状态，使上述第一机械臂从静止状态绕上述轴转动而移动到目标位置的动作中，在将上述第一机械臂到达上述目标位置之前的上述机体绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为A，上述第一机械臂最早到达上述目标位置后的上述机体的绕上述轴的角速度的振幅的最大值设为B时，满足下述(I)式:
[0081]B/A < 0.27…(I) ο
[0082]由此，能够抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动。而且，通过Β/Α<0.27，机体的轴的刚性等效提高，能够提高抑制第一机械臂、第二机械臂以及机体的振动的效果。