机械系统的制作方法

文档序号:15513072发布日期:2018-09-25 16:42阅读:148来源:国知局

本发明涉及机械系统。



背景技术:

以往,已知一种机器人系统,该机器人系统在机器人的前端安装有无线式加速度传感器,由加速度传感器测量机器人动作中的振动并无线发送,在控制装置方中接收发送来的加速度信息以进行学习控制,从而降低振动(例如,参照专利文献)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-123538号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,在通过无线发送加速度信息时,因发送装置与接收装置之间的障碍物、通信距离、与其他无线电波的干扰等的因素,有时导致存在如下情况:发生由接收装置接收的信息部分遗漏、即所谓的信息的丢失。在这种情况下,可以考虑使机器人进行相同的动作而重新获取加速度信息,并再次发送,但存在如下不良情况:不保证在再次获取的加速度信息中不存在丢失,并且重复相同的动作,直至获取完整的加速度信息,需要花费庞大的时间。

本发明是鉴于上述情况而做出的,目的在于提供一种机械系统,其即使发生信息的丢失,也能够在短时间内获取完整的可动部的信息。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的,本发明提供以下方案。

本发明的一个方案提供一种机械系统,该机械系统具有:机械,其具有可动部;控制装置,其控制该机械;传感器,其安装于所述可动部上,并对由所述控制装置所控制的所述机械的预定的动作中的所述可动部的信息进行检测;发送部,其安装于所述可动部上,并在所述预定的动作中无线发送由所述传感器检测出的所述信息,;接收部,其配置于远离所述机械的位置上,并接收从所述发送部无线发送来的所述信息;存储部,其对由该接收部接收的所述信息进行存储;缺失检测部,其对由所述接收部接收的所述信息中的部分缺失进行检测;重复动作指令部,其在由该缺失检测部检测出所述信息的缺失的情况下,利用所述控制装置使所述机械重复一次以上所述预定的动作;补充信息判定部,其对在由该重复动作指令部所指令的一次以上的重复动作中由所述传感器检测出的所述信息中,是否包含有最初检测出的所述信息的所有的缺失部分进行判定;以及信息补充部,其在由该补充信息判定部判定包含所有的缺失部分的情况下,结束所述重复动作,并根据在一次以上的所述重复动作中检测出的所述信息,对最初检测出的所述信息进行补充。

根据本方案,若将传感器安装于机械的可动部上,并通过控制装置的动作,使可动部进行预定的动作,则由传感器获取预定动作中的可动部的信息,并由发送部在预定的动作中无线发送。从发送部发送来的信息由配置于远离机械的位置上的接收部接收并存储于存储部中。通过无线发送信息,从而不用从可动部配置可动配线就能够获取可动部的信息。

针对由接收部接收的信息,由缺失检测部进行部分缺失的检测,在检测出缺失部分的情况下,由重复动作指令部对控制装置进行指令,以使机械重复实施一次以上预定的动作。而且利用补充信息判定部对在重复动作中由传感器检测出的信息中是否包含有最初检测出的信息的所有的缺失部分进行判定,在未包含的情况下,再次重复预定的动作。

另一方面,在一次以上的重复动作中所检测出的信息中包含有最初检测出的信息的所有的缺失部分的情况下,信息补充部结束后面的重复动作,并根据在重复动作中所检测出的信息,对最初检测出的信息进行补充。

即,不是重复预定的动作直至在一次预定的动作中发送了无缺失的完整的信息,而是在获取到能够补充最初的缺失部分的信息的时刻结束重复动作,因此即使发生信息的丢失,也能够以少的重复次数在短时间内获取完整的可动部的信息。

另外,在上述方案中,所述发送部可以在各所述重复动作中,在与之前的动作中的发送时机不同的发送时机发送所述信息。

通过如此,在因预定的动作中的可动部的位置而发生信息的缺失部分的情况下,通过使发送时机不同,能够使由接收部接收信息的缺失部分在时间上错开。由此,能够获取到与最初检测出的信息的缺失部分不同的位置所缺失的信息,从而能够以少的重复次数在短时间内获取到完整的可动部的信息。

另外,在上述方案中,所述发送部可以在各所述重复动作中,在相对于前一个动作中的发送时机单向地错开预定时间的发送时机发送所述信息。

通过如此,在多次进行重复动作的情况下,单向地依次错开发送时机,因此能够更加切实地防止因相同的发生原因所导致的缺失部分在不同的动作中所获取的信息之间发生重复。

另外,在上述方案中,所述机械系统可以具有通知部,该通知部在由所述缺失检测部检测出所述缺失的情况下,进行如下通知:催促改变所述发送部的向所述可动部的安装位置或者所述接收部的位置。

通过如此,用户根据通知而改变发送部的安装位置或者接收部的位置,从而能够利用在最初的动作中所检测出的信息和在重复动作中所检测出的信息,使发送位置或者接收位置不同,以防止在不同的动作中所获取的信息之间缺失部分发生重复。

另外,在上述方案中,所述通知部可以在即使进行了预定次数的所述重复动作,由所述补充信息判定部还判定未包含有所有的缺失部分的情况下,进行所述通知。

通过如此,能够限制重复动作的重复次数。

发明效果

根据本发明,起到如下效果:即使发生信息的丢失,也能够在短时间内获取到完整的可动部的信息。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的机械系统的整体结构图。

图2是表示图1的机械系统中的信息检测系统的框图。

图3是说明图1的机械系统的动作的流程图。

图4是表示图1的机械系统在最初的预定的动作中所获取的加速度信息的一例的图。

图5是表示图1的机械系统在重复动作中所获取的加速度信息的一例的图。

图6是表示根据图5的加速度信息对图4的加速度信息进行补充后的加速度信息的图。

图7是表示在图1的机械系统的变形例的重复动作中所获取的加速度信息的一例的图。

附图标记说明:

1:机械系统

2:机器人(机械)

3:控制装置

4:焊枪(可动部)

7:动作指令部(重复动作指令部)

8:加速度传感器(传感器)

9:发送部

10:接收部

11:存储部

14:缺失检测部

15:补充信息判定部

16:信息补充部

17:通知部

具体实施方式

下面参照附图,对本发明的一个实施方式的机械系统进行说明。

如图1所示,本实施方式所涉及的机械系统1具有:机器人(机械)2;控制装置3,其控制该机器人2;以及信息检测系统5,其对机器人2的手腕所具备的焊枪(可动部)4的振动(信息)进行检测。

机器人2可以是任意的形式,在图1所示的例子中,是垂直多关节型机器人。

控制装置3利用配线与机器人2连接,并设置于远离机器人2的位置上。在控制装置3上通过配线或无线连接有可搬式示教操作盘6。

如图1和图2所示,信息检测系统5具有:动作指令部(重复动作指令部)7,其具备于示教操作盘6中并对控制装置3进行指令以使机器人2实施预定的动作;加速度传感器(传感器)8,其安装于机器人2的手腕前端所安装的焊枪4上,并对机器人2的预定的动作中的焊枪4上所产生的加速度信息进行检测;以及发送部9,其同样安装于焊枪4上并无线发送由加速度传感器8检测出的加速度信息。

另外,信息检测系统5具有:接收部10,其具备于示教操作盘6上,并接收从发送部9无线发送来的加速度信息;存储部11,其对由接收部10接收的加速度信息进行存储;以及信息处理部12,其对到的加速度信息进行处理。附图标记13是用户进行输入的输入部。

信息处理部12具有缺失检测部14,所述缺失检测部14对接收到的加速度信息中是否存在部分缺失进行检测。在由缺失检测部14检测出存在缺失部分的情况下,将该信息发送到动作指令部7。动作指令部7在存在缺失部分的信息发送来的情况下,对控制装置3进行指令以使机器人2重复一次以上与最初的预定的动作相同的动作。

另外,信息处理部2具有:补充信息判定部15,其对由加速度传感器8在一次以上的重复动作中再次检测出的加速度信息中是否包含有最初检测出的加速度信息的所有的缺失部分进行判定;以及信息补充部16,其在由该补充信息判定部15判定包含有所有的缺失部分的情况下,使重复动作结束,并根据在已实施的一次以上的重复动作中检测出的加速度信息,对最初检测出的加速度信息的缺失部分进行补充。

图中附图标记17是通知部,该通知部在重复动作的次数超过预定次数时通知报警器。

下面对如此构成的本实施方式所涉及的机械系统1的作用进行说明。

为了利用本实施方式所涉及的机械系统1来获取在机器人2的预定的动作中安装于机器人2的手腕前端的焊枪4上所产生的加速度信息,如图3所示,通过用户从输入部13进行输入,将次数n初始化(步骤s1),控制装置3根据从信息检测系统5的动作指令部7发送的动作指令,按照预先存储的动作程序,控制机器人2,使机器人2实施预定的动作(步骤s2)。

另外,信息检测系统5利用安装于焊枪4上的加速度传感器8检测出机器人2的预定的动作中的加速度信息(步骤s3),并利用发送部9在机器人2的动作中在预定的发送时机无线发送检测出的加速度信息(步骤s4)。无线发送的加速度信息由配置于远离机器人2的位置上的示教操作盘6所具备的接收部10接收(步骤s5),并存储于存储部11中(步骤s6)。判定所有的动作是否已结束(步骤s7),未结束的情况下,从步骤s2重复工序。

在最初的预定的动作已结束的情况下,对次数n是否为第一次进行判定(步骤s8),如果是第一次,则利用缺失检测部14进行接收到的加速度信息内的缺失部分的检测(步骤s9),并队是否存在缺失部分进行判定(步骤s10)。

在利用缺失检测部14未检测出缺失部分的情况下,由控制装置3利用存储于存储部11中的加速度信息来进行学习控制(步骤s11)。由此,能够使机器人2进行动作,以抑制安装于机器人2的手腕前端的焊枪的振动。

在利用缺失检测部14检测出缺失部分的情况下,增加次数n(步骤s12),检测出缺失的信息被输入到动作指令部7中,动作指令部7使控制装置3再次使机器人2实施从步骤s2开始的预定的动作。由此,使机器人2再次重复实施与最初实施的预定的动作相同的动作(步骤s2),在该重复动作中,也利用加速度传感器8对加速度信息进行检测(步骤s3),利用发送部9无线发送(步骤s4),利用接收部10接收(步骤s5),并存储到存储部11中(步骤s6)。

而且,在重复动作已结束时(步骤s7),在补充信息判定部15中对在重复动作中利用加速度传感器8再次检测出的加速度信息中是否包含有最初检测出的加速度信息中所包含的所有的缺失部分的加速度信息进行判定(步骤s13)。在未包含有所有的缺失部分的加速度信息的情况下,对次数n是否大于预定次数nth进行判定(步骤s14),如果为次数nth以下,则返回至步骤s12,并再次实施重复动作。如果次数n大于次数nth,则由通知部17通知报警器(步骤s15),并结束机器人2的动作。

而且,在步骤s13中,如果由补充信息判定部15判定出,一次以上的重复动作中的利用加速度传感器8再次检测出的所有的加速度信息中包含有最初的加速度信息中所包含的所有的缺失部分的加速度信息,则由信息补充部16进行插值处理(步骤s16)。

在此,对由信息补充部16所进行的插值处理进行说明。

若在最初的预定的动作中获取到图4所示的加速度信息,则利用缺失检测部14检测出部分缺失,因此重复机器人2的预定的动作。而且,在重复动作中获取到图5所示的加速度信息。

在图4中所示的例子中,在最初的动作中检测出的加速度信息中,在时机a1、a2存在缺失部分,但如图5所示,在重复动作中检测出的加速度信息中,缺失有在时间轴方向上与缺失部分时机a1、a2不同且不重复的时机b1、b2的加速度信息。从而,在补充信息判定部15中判定,在重复动作中的加速度信息中包含有最初的加速度信息中所包含的所有的缺失部分的加速度信息,并且不用再进行更多的重复动作,而是利用信息补充部16进行插值处理。

即,由信息补充部16利用下一个重复动作中的时机a1、a2的加速度信息,对最初的加速度信息中的缺失部分的时机a1、a2进行补充,并如图6所示,能够获得不具有缺失部分的加速度信息。

如此,根据本实施方式所涉及的机械系统1,由于不是在加速度信息中发生缺失、所谓的丢失时重复相同的动作,直至通过重复的动作获取完整的加速度信息为止,而是在获得补充最初的加速度信息的缺失部分的加速度信息的时刻结束重复而生成无缺失部分的加速度信息,因此具有能够减少重复次数而在短时间内获取加速度信息的优点。

此外,在本实施方式中,发送部9将在机器人2的预定的动作中由加速度传感器8检测出的一系列的加速度信息在加速度传感器8检测出之后马上依次无线发送,但取而代之,也可以在每次重复动作中使发送时机不同。

在该情况下,只要发送部9判别出是最初的动作还是重复的动作,从而在每次动作中使发送时机不同即可。

由发送部9对动作的判别,例如,可以在存在预定时间以上的停止状态时判别是不同的动作,还可以在对加速度信息进行解析而存在类似的加速度信息时判别是重复动作。另外,示教操作盘6可以具有其他的发送部9,在加速度传感器8方可以具有其他的接收部10,在每次实施机器人2的重复动作时,将通知是初次的动作还是第二次以后的重复动作的信号从示教操作盘6方发送到加速度传感器8方。

发送部9可以在每次的重复动作中,以依次延迟预定的延迟时间的方式使发送时机单向地错开。作为延迟时间,优选延迟能够发送一处的x、y、z三个方向的加速度信息的时间以上。

另外,在接收部10方中也对是初次的动作时的加速度信息还是重复动作时的加速度信息进行判别,在是重复动作时的加速度信息的情况下,需要加快延迟时间的量以使对应位置与初次的动作时的加速度信息相一致之后再进行处理。

例如,在最初的预定的动作中获取图4的加速度信息,在第二次的预定的动作中获取图7的加速度信息的情况下,由于两个加速度信息只错开延迟时间δt,因此补充信息判定部15在将图7的加速度信息加快延迟时间δt的基础上,与图4的加速度信息进行比较,以对是否包含有缺失部分进行判定。

在加速度信息的缺失的发生起因于无线发送时的机器人2的姿态的情况下,如图4和图7所示,在相同的时机a1、a2发生缺失。通过在机器人2的每次动作中错开无线发送的时机,能够使缺失的加速度信息不同,从而能够以少的重复次数,获取所有的加速度信息,并通过补充来获取图6所示的无缺失的加速度信息。

使机器人2的每次动作中发送时机不同的方法,除了每次按照重复次数使发送时机延迟的方法之外,还可以采用最初在仅延迟预定时间的发送时机发送,然后依次加快发送时机的方法。

另外,还可以随机地使发送时机不同。

另外,代替由发送部9所进行的无线发送的时机不同,在缺失检测部14中在最初的机器人2的动作中所获取的加速度信息中检测出缺失时、或者在补充信息判定部15中判定在一次以上的重复动作中所获取的加速度信息中未包含有最初的动作时的所有的缺失部分时,还可以通知用户改变发送部9的位置或接收部10的位置。

在加速度信息的缺失的发生起因于无线发送时的机器人2的姿态的情况下,通过用户按照通知使配置有接收部10的示教操作盘6移动、或者改变安装于焊枪4上的发送部9的位置,也能够使发生缺失的加速度信息的部分不同。

催促用户移动发送部9或接收部10的通知,可以在重复次数n超过预定次数nth的情况下实施。由此,能够防止由机器人2无限制地继续重复预定的动作。

另外,在本实施方式中,作为具有可动部的机械而例示了机器人2,但并不限于此。另外,将加速度传感器8安装于焊枪4上,但并不限于此,还可以安装于其他任意的可动部上。

另外,作为传感器而例示了加速度传感器8,但取而代之,还可以采用位置传感器、速度传感器、加速度传感器、陀螺传感器、视觉传感器以及惯性传感器中的至少一个。

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