具有无线加速度传感器的机器人系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备有无线加速度传感器的机器人的机器人系统。
【背景技术】
[0002]在机器人的高速动作中，即使进行通常的反馈控制，在机器人手臂等可动部也会发生轨迹误差、位置振动成分。为了抑制轨迹误差和位置振动成分，例如，在日本特开2011-167817号公报中记载了在机器人手臂的前端安装加速度传感器，测量机器人的轨迹/振动误差，进行学习控制的技术。
[0003]很多时候将加速度传感器暂时安装在机器人手臂的前端，在学习控制结束后，在实际运转时将该加速度传感器拆除。因此，对于加速度传感器要求优异的装卸性，特别是取回有线电缆麻烦，希望能够使用无线与机器人控制装置进行通信。
[0004]另一方面，在日本特开2011-090500号公报中公开了具有多个无线终端和主机的无线通信系统，在此记载了如下宗旨:为了实现省电效果好的无线通信，存储周期性地启动传感器从而得到的测量信息，汇总存储的多次的测量信息，发送给主机。
[0005]为了进行机器人的学习减振控制，需要机器人动作程序的实施期间的加速度数据的时序。但是，在通过无线通信从加速度传感器向机器人控制装置发送该加速度数据时，由于某些不良状况使部分加速度数据受损或者没有收到数据时，时序变得不正确，有可能无法进行正确的学习控制。
[0006]此外，在通过无线发送数据时，需要遵守各国的无线通信标准，例如，I次无线输出所需的时间、无线输出后的暂停时间，每I小时的发送时间的总和等中具有法规上的限制。此外，在通过无线进行数据发送时，除了发送与传感器测量到的信息有关的传感器数据以夕卜，还需要发送地址、CRC等报头/报尾数据。因此，在每次取得周期性数据要向机器人控制装置进行无线发送时，也存在不满足无线通信标准的情况。
[0007]日本特开2011-090500号公报中记载的技术主要是为了实现省电的效果，没有考虑无法取得如机器人加速度数据这样的数据时的对策。此外，也没有涉及用于满足无线标准的限制的方法。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的在于提供一种可以从无线加速度传感器高效地向机器人控制装置发送加速度数据的机器人系统。
[0009]为了达成上述目的，本发明提供一种机器人系统，其具有:机器人，其具备安装了无线式的加速度传感器的可动部；以及机器人控制装置，其控制所述机器人，所述加速度传感器具有:用于周期性进行测量的计时器；加速度测量器，其在所述计时器进行测量的每个周期，测量所述机器人的所述可动部的加速度；识别信息附加部，其对所述加速度测量器测量出的加速度数据附加表示该加速度数据的时序的识别信息；测量信息存储部，其存储附加了所述识别信息的加速度数据；数据集生成部，其生成包含所述测量信息存储部中存储的加速度数据中的多次周期的加速度数据的数据集；以及第I无线通信部，其通过无线向所述机器人控制装置发送所述数据集，所述机器人控制装置具有:机器人控制部，其按照预定的动作程序使所述机器人动作；第2无线通信部，其与所述加速度传感器的所述第I无线通信部进行无线通信，从所述加速度传感器接收所述数据集；加速度数据判定部，其通过确认所述数据集中包含的加速度数据所附加的识别信息，判定是否正常接收了加速度数据的时序；以及减振控制部，其在基于所述动作程序的所述机器人的动作中，基于所述加速度数据的时序进行所述机器人的减振控制。
[0010]在优选实施方式中，所述数据集包含N周期的加速度数据，N为2以上的整数，并且预先进行计算以满足在所述机器人系统的使用环境中使用的无线通信标准规定的通信时间的限制、暂停时间的限制以及每I小时的发送时间总和的限制。
[0011 ] 在优选实施方式中，所述机器人控制装置确认从所述加速度传感器接收到的加速度数据所附加的识别信息，当该识别信息存在欠缺时，对所述加速度传感器进行与欠缺的识别信息对应的加速度数据的再发送请求，或者通过使用了与欠缺的识别信息对应的加速度数据前后的加速度数据的插补来求出与该欠缺的识别信息对应的加速度数据。
[0012]在优选实施方式中，所述加速度传感器多次通过无线发送同一加速度数据，所述机器人控制装置在从所述加速度传感器接收到的加速度数据所附加的识别信息与上次接收到的加速度数据所附加的识别信息相同时，在具有同一识别信息的加速度数据中，除了一个加速度数据以外，将其他的加速度数据丢弃。
【附图说明】
[0013]通过参照附图对以下优选实施方式进行说明，本发明的上述或者其他目的、特征以及优点变得更加清楚。
[0014]图1是表示本发明的优选实施方式的机器人系统的概要结构的图。
[0015]图2是图1的机器人系统中包含的机器人控制装置以及无线加速度传感器的功能框图。
[0016]图3是表示数据集的一个具体例子的图。
[0017]图4是表示分组化的无线数据的格式的一个例子的图。
[0018]图5是对本发明的机器人系统中的通过无线通信进行的数据收发的例子进行说明的图。
[0019]图6是对本发明的机器人系统中的通过无线通信进行的数据收发的例子进行说明的图。
[0020]图7是对本发明的机器人系统中的通过无线通信进行的数据收发的例子进行说明的图。
[0021]图8是对本发明的机器人系统中的通过无线通信进行的数据收发的例子进行说明的图。
【具体实施方式】
[0022]图1是表示本发明的优选实施方式的机器人系统的概要结构的图。机器人系统10包含:机器人16，其具有配备了无线加速度传感器12的可动部(在此为机器人手臂)14 ;机器人控制装置20，其经由电缆18等与机器人16连接，并对机器人16进行控制。机器人16例如是6轴的多关节机器人，基于来自机器人控制装置20的指令，按照预定的机器人动作程序进行动作。安装在手臂14前端(最好是可拆卸)的无线加速度传感器12检测机器人16动作时的手臂14的代表点的加速度数据，如后所述通过无线通信将该加速度数据发送给机器人控制装置20。机器人控制装置20基于来自无线加速度传感器12的加速度数据的时序进行机器人16的学习减振控制。
[0023]图2是机器人系统10中包含的机器人控制装置20以及无线加速度传感器12的功能框图。加速度传感器12包含:用于周期性地进行测量的计时器22 ;在计时器22测量的每个周期，测量机器人16的手臂14的加速度的加速度测量器24 ;对加速度测量器24测量到的加速度数据附加表示该加速度数据的时序的识别信息(例如，后述的时序号)的识别信息附加部(时序号附加部)26 ;存储附加了识别信息的加速度数据的测量信息存储部28 ;生成包含测量信息存储部28中存储的加速度数据中的多次周期的加速度数据的数据集的数据集生成部30 ;以及通过无线将该数据集发送给机器人控制装置20的第I无线通信部32。作为无线加速度传感器12具备的计时器22、测量信息存储部28、时序号附加部26以及数据集生成部30，例如可以使用在普通的微型计算机内具备的内部计时器、存储器以及程序。
[0024]下面，对加速度传感器12的各部的功能进行说明。加速度测量器24按照由计时器22预先设定的时间间隔(周期)进行启动，对于手臂14能够至少检测I个轴，优选能够检测互相正交的3个轴(X、Y、Z轴)的加速度，输出在各周期检测出的加速度数据。
[0025]时序号附加部26针对加速度测量器24测量出的加速度数据，将表示时序的编号(时序号)作为表示该加速度数据的时序的识别信息附加给加速度数据。将附加了时序号的加速度数据存储在测量信息存储部28中。另外，作为识别信息，除了 1、2、3…等单调增加的编号之外，也可以使用能够表现时序的记号，例如可以使用字母表。另外，与时序对应的编号是在控制装置20—侧接收到的数据中发生了遗漏或损坏时，用于判断没有正常地取得哪个周期的数据，因此在进行多次无线通信后，如果编号达到预定的最大值，则可以将下一个值返回到O或I等初始值后重新增加。
[0026]数据集生成部30在确认了在测量信息存储部28中保存有将各周期的加速度数据作为I个单位时的、预定的多次的加速度数据(在使用图5?图8说明的例子中为4个周期)后，汇总该多次的加速度数据，生产为数据集，并将该数据集输出给第I无线通信部32。图3表示了数据集的具体例子，该图中表示的数据集34包含N个周期的加速度数据，并且，各周期的加速度数据(I个周期的采样数据36)包含时序号(Μ?Μ+Ν)和与各时序号对应的加速度数据(