防止碰撞判定部的误判定的机器人控制装置的制造方法_3

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的第二阈值相比较来判定是否有碰撞。更具体地,本例的碰撞判定部16,在手Η中的两个夹具G、G的接触部C、C位于阈值切换区域R的内侧的情况下(参照图7和图8),将干扰的推定值与第一阈值^相比较来判定是否有碰撞。另一方面,碰撞判定部16,在两个夹具G、G的接触部C、C未位于阈值切换区域R的内侧的情况下,即在某一方或两方的夹具G、G的接触部C、C至少部分地位于阈值切换区域R的外侧的情况下(参照图9和图10),将干扰的推定值与不同于第一阈值Vl的第二阈值ν2相比较来判定是否有碰撞。第一阈值^和第二阈值ν2预先存储于存储部10等中。这些阈值^和V 2可以是恒定数值,也可以是根据机器人2的各部的姿势和移动速度等而动态变化的数值。如图1所示,碰撞判定部16的判定结果被发送到动作指令部17。
[0041]这样,本例的碰撞判定部16,根据机器人2和手Η的当前状态在状态空间内是否位于阈值切换区域R的内侧,来切换在碰撞判定中使用的阈值。因此,如果以试验的方式求取适合于在进行上述状态迀移的期间中的碰撞判定的阈值、以及适合于除此之外的期间中的碰撞判定的阈值,并将前者阈值作为第一阈值^存储于存储部10等中,并将后者阈值作为第二阈值v2存储于存储部10等中,则能够防止在进行上述状态迀移的期间机器人2是否与障碍物发生了碰撞的误判定。如此求得的第一阈值Vl和第二阈值v2被例示在图4的图表中。然而,第一阈值Vl和第二阈值v2的大小关系不仅限于图中的例子。如上所述,根据本实施方式的机器人控制装置1,能够防止在进行上述状态迀移的期间中碰撞判定部16的误判定。
[0042]再次参照图1,本例的动作指令部17具有生成与碰撞判定部16的判定结果对应的机器人2的动作指令的功能。更具体地,动作指令部17在接收到干扰的推定值为阈值以上的判定结果的情况下,生成应当停止工件W的输送的动作指令、或者应当避开障碍物来输送工件W的动作指令。另一方面,动作指令部17在接收到干扰的推定值为不到阈值的判定结果的情况下,生成应当按照动作程序PG来继续工件W的输送的动作指令。如图1所示,由动作指令部17生成的动作指令被发送到机器人2中的臂A的伺服电动机21和手Η的驱动部22。
[0043]接着,说明图1的机器人系统S的工件输送工序。图3是表示图1的机器人系统S的例示的工件输送工序的顺序的流程图。如图3所示,在步骤S301中,机器人控制装置1的干扰推定部12开始推定对机器人2施加的干扰。更具体地,在步骤S301中,干扰推定部12开始对机器人2的伺服电动机21施加的干扰转矩的推定计算。之后,干扰推定部12以预定周期重复执行干扰转矩的推定计算。图4是表示干扰推定部12计算出的干扰转矩的推定值(Td)的时间变化C41的一例的图表。图4的图表中表示了在基于碰撞判定部16的碰撞判定中使用的阈值的时间变化C42。
[0044]本例的干扰推定部12能够从伺服电动机21的驱动转矩(T。)减去加速转矩(Ta)和摩擦转矩(Tf)来计算干扰转矩的推定值(Td)。S卩,干扰推定部12能够使用以下式(1)来计算干扰转矩的推定值(Td)。
[0045][式1]
[0046]Td=T0-Ta_Tf ⑴
[0047]这里,加速转矩(Ta)是由于机器人2的可动部的惯性而导致的转矩,摩擦转矩(Tf)是由于作用于机器人2的可动部的摩擦力而导致的转矩。图4的图表中表示了干扰转矩的推定值(Td)的绝对值。
[0048]从图4可知,干扰转矩的推定值(Td)的曲线,在时间t4以前的期间以及时间15之后的期间是基本恒定的,然而在〖4与%之间形成急剧变化的峰。以下说明形成这样的峰的理由。首先,图4的图表中的时间t4表示手Η的夹具G、G把持操作台T上的工件W的时刻。然而,在该时刻,不从手Η的夹具G、G向工件W施加铅直向上的作用力。即,在该时刻,工件W的荷重未传递给机器人2。尽管如此,本例的干扰推定部12,在时间t4以后看做工件W的全部荷重经由手Η被传递给机器人2来计算干扰转矩的推定值(Td)。更具体地,本例的干扰推定部12,在时间t4以后,使用从机器人2的质量与工件W的质量的合计值而得的加速转矩(TJ来计算干扰转矩的推定值(Td)(参照上述式(1))。因此,干扰转矩的推定值(Td)在从手Η在时间14把持工件W起直到工件W离开操作台Τ的期间,大大偏离了实际上对伺服电动机21施加的干扰转矩。其结果,干扰转矩的推定值(Td)的时间变化C41的曲线在时间t4与时间15之间形成急剧变化的峰。
[0049]再次参照图3,在步骤S302中,机器人2相对于设置在操作台T上的工件W来定位手H。图5是表示在步骤S302结束的时刻的机器人2和工件W的状态的侧面图。从图5可知,在步骤S302中,以一对夹具G、G的各个接触部C与工件W的侧面相向的方式,相对于工件W来定位手H。步骤S302结束的时刻对应于图4的图表中的时间从图4可知,在包含时间h的一定期间中,在基于碰撞判定部16的碰撞判定中使用预先决定的第二阈值V 2。接着,在步骤S303中,机器人控制装置1的迀移识别部13识别从工件W的荷重未传递给机器人2的状态向工件W的全部荷重经由手Η被传递给机器人2的状态的状态迀移的发生。
[0050]接着,在步骤S304中,机器人控制装置1的区域定义部14在机器人2的作业空间内定义预定形状的取值切换区域R。图6是表示在步骤S304结束的时刻的机器人2和工件W的状态的侧面图。从图6可知,步骤S304中定义的阈值切换区域R具有以包含在操作台Τ上的工件W所占据的空间的方式在操作台Τ上虚拟配置的半球状形态。步骤S304结束的时刻对应于图4的图表中的时间t2。接着,在步骤S305中,机器人控制装置1的碰撞判定部16,将在此之前在碰撞判定中使用的第二阈值切换为大于第二阈值V 2的第一阈值V卩步骤S305结束的时刻对应于与图4的图表中的时间〖2基本相同的时间13o
[0051]接着,在步骤S306中,手Η利用一对夹具G、G来把持工件W。图7是表示在步骤S306结束的时刻的机器人2和工件W的状态的侧面图。步骤S306结束的时刻对应于图4的图表中的时间t4。如上所述,在该时刻,工件W的荷重未传递到机器人2。接着,在步骤S307中,机器人2将工件W铅直向上拿起。图8是表示在步骤S307结束的时刻的机器人2和工件W的状态的侧面图。从图8可知,在步骤S307结束的时刻,工件W与操作台T的上表面分离,因此工件W的全部荷重经由手Η被传递到机器人2。步骤S307结束的时刻对应于图4的图表中的时间t5。
[0052]接着,在步骤S308中,机器人控制装置1的位置判定部15判定手Η中的各夹具G的接触部C是否通过了阈值切换区域R的边界。然后,在某一方或两方夹具G、G的接触部C至少部分地通过了阈值切换区域R的边界之后(步骤S308的是),执行后述步骤S309。另一方面,在无论哪一方夹具G、G的接触部C、C均未通过阈值切换区域R的边界的情况下(步骤S308的否),重复执行同样的判定。接着,在步骤S309中,机器人控制装置1的碰撞判定部16将在此之前在碰撞判定中使用的第一阈值换为第二阈值V 2。图9是表示在步骤S309结束的时刻的机器人2和工件W的状态的侧面图。步骤S309结束的时刻对应于图4的图表中的时间t6。接着,在步骤S310中,机器人2将工件W输送到上述的第二位置。图10是表示在步骤S310执行过程中的机器人2和工件W的状态的侧面图。图10表示的时刻对应于图4的图表中的时间t7。
[0053]如上所述,根据本实施方式的机器人控制装置1,根据手Η中的两个夹具G、G的接触部C、C是否位于阈值切换区域R的内侧,来切换碰撞判定用的阈值。因此,在进行从工件W的荷重未传递给机器人2的状态(参照图7)向工件W的全部荷重经由手Η被传递给机器人2的状态(参照图8)的状态迀移的期间,能够防止机器人2是否与障碍物发生了碰撞的误判定。即,根据本实施方式的机器人控制装置1,
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