机器人控制装置以及机器人的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及机器人控制装置、机器人以及机器人控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知有具备了机器人手臂的机器人。机器人手臂经由关节部连结了多个连杆，在最前端侧的连杆例如安装了手部作为末端执行器。关节部被马达驱动，通过该关节部的驱动，连杆转动。而且，在使机器人工作时，利用编码器检测马达的旋转角度，使用于机器人的控制。
[0003]然而，与马达连结的扭矩传递机构、减速机、连杆并不是刚体，而具有弹性，所以由此存在机器人工作时，机器人手臂振动这样的问题。
[0004]专利文献1:日本特开2011 - 136395号公报
[0005]对于上述的问题，考虑了在机器人手臂的前端部安装惯性传感器，检测该机器人手臂的前端部的加速度，并使用雅可比矩阵等来将用于抑制机器人手臂的前端部的振动的修正值分配给使各连杆转动的各马达从而进行控制，并抑制机器人手臂的前端部的振动的方法(例如，参照专利文献I)。
[0006]然而，若将这样的方法使用在机器人手臂的特异姿势附近，S卩，机器人手臂伸长的姿势，则存在对各马达的修正值的分配量变大，即，产生对各马达的过大的反馈量，机器人的控制变得不稳定这样的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，提供即使在机器人手臂的特异姿势附近，也不使该机器人手臂的工作不稳定，而能够抑制机器人手臂的振动的机器人控制装置、机器人以及机器人控制方法。
[0008]这样的目的由下述的本发明实现。
[0009](应用例I)
[0010]本发明所涉及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:
[0011]基台；
[0012]机器人手臂，其具有至少3个连杆、连结相邻的2个上述连杆以及连结配置于最基端侧的上述连杆和上述基台的至少3个关节部、以及驱动各上述关节部的至少3个驱动源；
[0013]惯性传感器，其设置于从上述基台起第3个或第3个以后的上述连杆；以及
[0014]至少3个角度传感器，它们检测各上述关节部的旋转角度，
[0015]该机器人控制装置，具备:
[0016]第I坐标系振动运算部，其基于上述惯性传感器的检测结果，来求出在设置有上述惯性传感器的上述连杆设定的第I坐标系中的上述机器人手臂的上述惯性传感器的位置的振动信息；
[0017]第2坐标系振动运算部，其将由上述第I坐标系振动运算部求出的上述第I坐标系中的上述振动信息，坐标转换为在与设置有上述惯性传感器的上述连杆相比配置于基端侧的上述连杆设定的第2坐标系中的上述振动信息；
[0018]加权部，其根据上述机器人手臂的姿势，对于上述第2坐标系中的规定的坐标轴的方向的上述振动信息的成分进行加权；
[0019]第3坐标系振动运算部，其将上述加权后的上述第2坐标系中的上述振动信息，坐标转换为在与设定有上述第2坐标系的上述连杆不同的上述连杆设定的第3坐标系中的上述振动信息；
[0020]修正值运算部，其基于由上述第3坐标系振动运算部求出的上述第3坐标系中的上述振动信息、和上述角度传感器的检测结果，来求出修正上述驱动源的驱动指令的修正值；以及
[0021]驱动源控制部，其基于上述驱动源的上述驱动指令、上述修正值、以及上述角度传感器的检测结果，来控制上述驱动源的工作。
[0022]由此，通过根据机器人手臂的姿势，对于第2坐标系中的规定的坐标轴的方向的振动信息的成分进行加权，能够减小修正值，由此，即使在机器人手臂的特异姿势附近，也能够使该机器人手臂稳定地工作，并且抑制机器人手臂的振动。
[0023](应用例2)
[0024]在本发明所涉及的机器人控制装置中，优选上述机器人手臂具有:
[0025]第I连杆，其与上述基台连结，且以第I旋转轴为轴中心转动；
[0026]第2连杆，其与上述第I连杆连结，且以第2旋转轴为轴中心转动，并将上述第2旋转轴作为与上述第I旋转轴正交的旋转轴或者同与上述第I旋转轴正交的轴平行的旋转轴；
[0027]第3连杆，其与上述第2连杆连结，且以第3旋转轴为轴中心转动，并将上述第3旋转轴作为与上述第2旋转轴正交的旋转轴或者同与上述第2旋转轴正交的轴平行的旋转轴；
[0028]第I关节部，其连结上述基台和上述第I连杆；
[0029]第2关节部，其连结上述第I连杆和上述第2连杆；
[0030]第3关节部，其连结上述第2连杆和上述第3连杆；
[0031]第I驱动源，其驱动上述第I关节部来使上述第I连杆转动；
[0032]第2驱动源，其驱动上述第2关节部来使上述第2连杆转动；以及
[0033]第3驱动源，其驱动上述第3关节部来使上述第3连杆转动，
[0034]上述修正值运算部基于由上述第3坐标系振动运算部求出的上述第3坐标系中的上述振动信息、和上述角度传感器的检测结果，来求出修正上述第I驱动源的驱动指令的第I修正值以及修正上述第3驱动源的驱动指令的第2修正值，
[0035]上述驱动源控制部通过上述第I修正值修正上述第I驱动源的上述驱动指令，通过上述第2修正值修正上述第3驱动源的上述驱动指令，从而抑制上述机器人手臂的上述惯性传感器的位置的振动。
[0036]由此，能够更可靠地并且高效地抑制机器人手臂的振动。
[0037](应用例3)
[0038]本发明所涉及的机器人控制装置中，优选上述规定的坐标轴的方向是与上述第I旋转轴正交的方向和与上述第3旋转轴正交的方向的任意一方。
[0039]由此，能够更可靠地并且高效地抑制机器人手臂的振动。
[0040](应用例4)
[0041]本发明所涉及的机器人控制装置中，优选在一 180°以上?180°以下的范围设定了上述第I旋转轴和上述第3旋转轴所成的角度Θ时，上述加权部在上述加权时，在上述Θ的绝对值为第I阈值以下或者第4阈值以上时，将加权常数设定为O。
[0042]由此，能够在机器人手臂的特异姿势附近，使机器人手臂更稳定地工作。
[0043](应用例5)
[0044]本发明所涉及的机器人控制装置中，优选在一 180°以上?180°以下的范围设定了上述第I旋转轴和上述第3旋转轴所成的角度Θ时，上述加权部在上述加权时，在上述Θ的绝对值为第2阈值以上、第3阈值以下时，将加权常数设定为I。
[0045]由此，能够迅速地抑制振动。
[0046](应用例6)
[0047]本发明所涉及的机器人控制装置中，在一 180°以上?180°以下的范围设定了上述第I旋转轴和上述第3旋转轴所成的角度Θ时，上述加权部在上述加权时，在上述Θ的绝对值比第I阈值大且比第2阈值小时，或者，在比第3阈值大且比第4阈值小时，随着上述Θ增大，使加权常数连续地或者阶段性地增大。
[0048]由此，能够在机器人手臂的特异姿势附近，使机器人手臂更稳定地工作，并且，能够迅速地抑制振动。
[0049](应用例7)
[0050]本发明所涉及的机器人控制装置其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:
[0051]基台；
[0052]机器人手臂，其具有至少3个连杆、连结相邻的2个上述连杆以及连结配置于最基端侧的上述连杆和上述基台的至少3个关节部、以及驱动各上述关节部的至少3个驱动源；
[0053]惯性传感器，其设置于从上述基台起第3个或第3个以后的上述连杆；以及
[0054]至少3个角度传感器，它们检测各上述关节部的旋转角度，
[0055]该机器人控制装置，具备:
[0056]振动运算部，其基于上述惯性传感器的检测结果，来求出上述机器人手臂的上述惯性传感器的位置的振动信息；
[0057]修正值运算部，其基于由上述振动运算部求出的上述振动信息、和上述角度传感器的检测结果，来求出修正上述驱动源的驱动指令的修正值；
[0058]加权部，其根据上述机器人手臂的姿势，对于上述修正值进行加权；以及
[0059]驱动源控制部，其基于上述驱动源的上述驱动指令、上述加权后的上述修正值、以及上述角度传感器的检测结果，来控制上述驱动源的工作。
[0060]由此，通过根据机器人手臂的姿势，对于修正值进行加权，能够减小修正值，由此，即使在机器人手臂的特异姿势附近，也能够使该机器人手臂稳定地工作，并且抑制机器人手臂的振动。
[0061](应用例8)
[0062]本发明所涉及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:
[0063]基台；
[0064]机器人手臂，其具有至少3个连杆、连结相邻的2个上述连杆以及连结配置于最基端侧的上述连杆和上述基台的至少3个关节部、以及驱动各上述关节部的至少3个驱动源；
[0065]惯性传感器，其设置于从上述基台起第3个或第3个以后的上述连杆；以及
[0066]至少3个角度传感器，它们检测各上述关节部的旋转角度，
[0067]该机器人控制装置，具备:
[0068]振动运算部，其基于上述惯性传感器的检测结果，来求出上述机器人手臂的上述惯性传感器的位置的振动信息；
[0069]加权部，其根据上述机器人手臂的姿势，对于由上述振动运算部求出的上述振动信息进行加权；
[0070]修正值运算部，其基于上述加权后的上述振动信息和上述角度传感器的检测结果，来求出修正上述驱动源的驱动指令的修正值；以及
[0071]驱动源控制部，其基于上述驱动源的上述驱动指令、上述加权后的上述修正值、以及上述角度传感器的检测结果，来控制上述驱动源的工作。
[0072]由此，通过根据机器人手臂的姿势，对于振动信息进行加权，能够减小修正值，由此，即使在机器人手臂的特异姿势附近，也能够使该机器人手臂稳定地工作，并且抑制机器人手臂的振动。
[0073](应用例9)
[0074]本发明所涉及的机器人的特征在于，具有:
[0075]基台；
[0076]机器人手臂，其具有至少3个连杆、连结相邻的2个上述连杆以及连结配置于最基端侧的上述连杆和上述基台的至少3个关节部、以及驱动各上述关节部的至少3个驱动源；
[0077]惯性传感器，其设置于从上述基台起第3个或第3个以后的上述连杆；
[0078]至少3个角度传感器，它们检测各上述关节部的旋转角度；以及
[0079]本发明的机器人控制装置。
[0080]由此，通过根据机器人手臂的姿势，由加权部进行加权，能够减小修正值，由此，即使在机器人手臂的特异姿势附近，也能够使其机器人手臂稳定地工作，并且抑制机器人手臂的振动。
[0081](应用例10)
[0082]本发明所涉及的机器人中，优选上述机器人是双臂机器人。
[0083]由此，能够进行多种动作，能够进行多种作业。
[0084](应用例11)
[0085]本发明所涉及的机器人控制方法的特征在于是控制机器人的工作的机器人控制方法，该机器人具备:
[0086]基台；
[0087]机器人手臂，其具有至少3个连杆、连结相邻的2个上述连杆以及连结配置于最基端侧的上述连杆和上述基台的至少3个关节部、以及驱动各上述