CN104044152A - 机器人系统、机器人控制方法及被加工物制造方法 - Google Patents
机器人系统、机器人控制方法及被加工物制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104044152A CN104044152A CN201410099393.6A CN201410099393A CN104044152A CN 104044152 A CN104044152 A CN 104044152A CN 201410099393 A CN201410099393 A CN 201410099393A CN 104044152 A CN104044152 A CN 104044152A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- gomphosis part
- chimeric
- positioning element
- fitted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1687—Assembly, peg and hole, palletising, straight line, weaving pattern movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
- B25J13/085—Force or torque sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
- G05B19/4015—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40032—Peg and hole insertion, mating and joining, remote center compliance
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40087—Align hand on workpiece to pick up workpiece, peg and hole
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
本发明提供一种机器人系统、机器人控制方法及被加工物制造方法,其机器人能很好地进行嵌合作业而使作业质量保持稳定。机器人系统(1)具有:机器人(10);安装在机器人的前端且能把持嵌合部件(20)的手部(102);与嵌合部件嵌合的被嵌合部件(30);以及控制机器人的控制器(11),控制器具有:位置确定部(112),在由手部把持嵌合部件的状态下,使机器人、嵌合部件或手部接触与被嵌合部件的相对位置关系已确定的定位部件(50),将接触时的位置作为基准位置确定嵌合位置(40);以及嵌合控制部(113),控制机器人以使嵌合部件和被嵌合部件在嵌合位置嵌合。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人系统、机器人控制方法及被加工物制造方法。
背景技术
近年来,越来越需要将人工作业由机器人取代以实现自动化。例如在专利文献1中,公开了如下一种机器人系统,其利用力觉传感器使由安装在机器人的前端的手部把持的嵌合部件与被嵌合部件嵌合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-230245号公报
在由机器人进行的嵌合作业中,有时嵌合前的嵌合部件和被嵌合部件之间的相对位置关系不一致(发生错位)。当位置关系不一致时,嵌合作业不能很好地进行,因而存在无法使作业质量保持稳定的问题。
对此,在本技术领域中,希望出现如下一种机器人系统、机器人控制方法及被加工物制造方法:其机器人能很好地进行嵌合作业而使作业质量保持稳定。
发明内容
用于解决问题的手段
本发明所述的机器人系统具有:机器人;安装在机器人的前端并且能够把持嵌合部件的嵌合部件把持工具;与嵌合部件嵌合的被嵌合部件;以及控制机器人的机器人控制装置,机器人控制装置具有:位置确定部,在由嵌合部件把持工具把持嵌合部件的状态下,所述位置确定部使机器人、嵌合部件或嵌合部件把持工具与定位部件接触,该定位部件与被嵌合部件之间的相对位置关系已确定,并以接触时的位置作为基准位置来确定嵌合位置;以及嵌合控制部,其控制机器人以使嵌合部件和被嵌合部件在嵌合位置嵌合。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式所述的机器人系统的图。
图2是图1所示的机器人系统所包含的机器人的侧视图。
图3是表示控制器的功能模块的图。
图4是表示本实施方式所述的嵌合位置的确定过程的示意图。
图5是表示对应于定位部件的形状的嵌合位置的确定过程的示意图。
图6是表示嵌合作业的步骤的流程图。
附图标记说明
1:机器人系统、10:机器人、11:控制器(机器人控制装置)、20,20x:嵌合部件、30,30x:被嵌合部件、40:嵌合位置、50,50x:定位部件、102:手部(嵌合部件把持工具)、103:力觉传感器、112:位置确定部、113:嵌合控制部。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在各图中对同一或相当的部分标记同一附图标记而省略重复说明。
本实施方式所述的机器人系统是如下一种机器人系统:对于作为单个零件或者由多个零件组合而成的产品或半成品的工件(被加工物),由机器人对其进行加工、组装等各种作业,尤其是将作为工件的嵌合部件嵌合、插入(以下仅称为嵌合)被嵌合部件中。在本实施方式所述的机器人系统中,利用力觉传感器技术进行后述的阻抗(impedance)控制,以提高嵌合作业质量。此外,作为被加工物,可以是能由机器人系统进行加工的所有物品。例如作为被加工物,可包含电子设备用的基板的组装体、汽车等。
图1是示意性地表示本实施方式所述的机器人系统的图。如图1所示,本实施方式所述的机器人系统1具有:机器人10;被安装在机器人10的前端并且能够把持嵌合部件20的作为末端执行器的手部(嵌合部件把持工具)102;具有供嵌合部件嵌合的凹部的被嵌合部件30;控制机器人10的控制器(机器人控制装置)11;以及作为示教者和机器人10的接口的移动式示教操作盘12。
使用图2对机器人10进行详细说明。图2是图1所示的机器人系统所包含的机器人的侧视图。如图2所示,机器人10具有被安装在基台104上的基部105、以及从基部105向上延伸的机器人臂101,根据控制器11的动作命令进行动作。
从基端(基部105)一侧开始,机器人臂101依次由第一臂106、第二臂107、第三臂108、第四臂109、第五臂110以及第六臂111这六个臂连接而成。所述各臂的内部设置有致动器,如图2中的双向箭头所示,由各致动器将各臂的连接部作为关节驱动各臂而使其转动。
另外,在机器人臂101的前端设置有上述手部102。手部102由设置在作为机器人臂101的前端的第六臂111的内部的致动器驱动而转动。另外,在手部102的内部设置有致动器,该致动器用于驱动安装在手部102的前端的一对把持爪102a。
在作为机器人臂101的前端的第六臂111和手部102之间配置有力觉传感器103。力觉传感器103是所谓的六轴力觉传感器,其能够同时检测作用于检测部分的三轴线方向的平移力成分和围绕三轴转动的转矩成分总计六个成分。
按照控制器11的控制,机器人10通过使第一臂106、第二臂107、第三臂108、第四臂109、第五臂110、第六臂111、手部102以及把持爪102a进行动作,能用把持爪102a把持嵌合部件20,并使所把持的该嵌合部件20与被嵌合部件30嵌合。
返回图1,控制器11例如是具有运算装置、存储装置以及输入输出装置的计算机。控制器11发出动作命令以控制机器人10的动作。具体而言,控制器11经由电缆束13与机器人10的致动器连接,根据动作命令来驱动致动器以控制机器人10的动作。另外,控制器11还经由电缆束13与力觉传感器103连接。
在此,动作命令是作为使机器人10进行动作的程序的指令,或者是作为使机器人10进行动作的程序集合的任务。例如作为动作命令,预先设定有使把持爪102a把持嵌合部件20的指令或是使所把持的嵌合部件20与被嵌合部件30嵌合的指令等。因此,通常能按照动作命令自动地由机器人10进行嵌合作业。但是,有时存在以下情况:因机器人10所把持的嵌合部件20非常沉重等预料之外的原因而导致把持了嵌合部件20后的机器人10的位置产生变化,或是被嵌合部件30的位置产生变化,此时存在不能很好地由机器人10进行嵌合作业的问题。对此,控制器11通过具有下述功能,能很好地进行嵌合作业。
使用图3对控制器11的功能进行说明。图3是表示控制器的功能模块的图。各功能模块执行的具体功能即为控制器执行的功能。如图3所示,控制器11具有位置确定部112及嵌合控制部113。位置确定部112确定嵌合部件20相对于被嵌合部件30的嵌合位置。具体而言,在由手部102把持嵌合部件20的状态下,位置确定部112使机器人10、嵌合部件20或手部102与定位部件50接触,并以该接触时的位置作为基准位置来确定嵌合位置40(参照图1),该定位部件50与被嵌合部件30之间的相对位置关系已确定(参照图1)。以下说明由位置确定部112确定嵌合位置40的详细情况。
作为动作命令,机器人10中预先设定有经由控制器11使把持爪102a(手部102)把持嵌合部件20的指令、以及使机器人臂101在由把持爪102a(手部102)把持嵌合部件20的状态下从把持位置移动规定区间的指令。另外,如图1所示,在与被嵌合部件30之间的相对位置关系得以确定的位置上设有定位部件50。
定位部件50具有与机器人10、嵌合部件20或手部102的外形相对应的形状。在此,与呈立方体形状的嵌合部件20相对应,定位部件50也呈立方体形状。定位部件50可以与被嵌合部件30一体地成型而成,若能与被嵌合部件30之间的相对位置关系保持稳定,也可以与被嵌合部件30分体地成型而成。作为定位部件位置信息,被嵌合部件30和定位部件50之间的相对位置关系预先存储在位置确定部112中。具体而言,定位部件位置信息是与被嵌合部件30和定位部件50之间的相隔距离以及从定位部件50看到的被嵌合部件30设置方向有关的信息。
之后,机器人10按照动作命令使机器人臂101移动,这样,在机器人10、嵌合部件20或手部102(包含把持爪102a)接触定位部件50时,力觉传感器103检测到该接触。力觉传感器103除了检测产生接触时的力成分以外,还检测在机器人10等上的接触位置。上述力觉传感器103这样检测接触位置:例如根据由力觉传感器103检测出的力和转矩求出力的作用线,导出该力的作用线和机器人10等表面的交点而作为接触位置。
力觉传感器103所检测到的与接触有关的信息从力觉传感器103经由电缆束13被输入到控制器11的位置确定部112。在力觉传感器103输入了与接触有关的信息时,位置确定部112以产生接触的位置作为基准位置,根据定位部件位置信息,将从基准位置朝向设有被嵌合部件30的方向移动了被嵌合部件30和定位部件50之间的相隔距离量的位置确定为嵌合位置40。用三个方向(第一方向、第二方向及第三方向)上的位置来确定嵌合位置40。在此,第三方向是使嵌合部件20与被嵌合部件30嵌合的方向(Z方向),第一方向是与第三方向交叉的方向(X方向),第二方向是与第一及第三方向交叉的方向(Y方向)。此外,在图1、图4及图5中,第一方向和第二方向也可以相反。即,在图1、图4及图5中,也可以是X方向为第二方向,Y方向为第一方向。此外,位置确定部112将确定好的嵌合位置40输入到嵌合控制部113中。
关于嵌合位置40的确定过程,使用图4进行说明。图4是表示本实施方式所述的嵌合位置的确定过程的示意图。如图4中(a)所示,假设在机器人10利用把持爪102a把持嵌合部件20的状态下,被嵌合部件30被配置在从用虚线表示的原本应在的嵌合位置向作为第一方向的X方向错开的位置。此外,在此,假设被嵌合部件30没有在作为第二方向的Y方向及作为第三方向的Z方向上产生错位。
然后,作为动作命令,从控制器11向把持有嵌合部件20的机器人10发出使机器人臂101移动规定区间的指令,如图4中(b)所示,嵌合部件20与定位部件50接触。
此时,力觉传感器103检测到有接触,与检测到的接触有关的信息从力觉传感器103被输入到控制器11的位置确定部112。由于位置确定部112中预先存储有定位部件位置信息,因此如图4中(c)所示,位置确定部112将在作为第二方向的X方向使机器人臂101移动了被嵌合部件30和定位部件50之间的相隔距离量的位置确定为嵌合位置40。此外,在图4中,以仅在X方向上发生错位为例说明了确定嵌合位置40的情况,但即使是在Y方向及Z方向上发生错位的情况,也能够采用同样的方法确定嵌合位置40。
另外,位置确定部112根据接触位置来检测嵌合部件20相对于被嵌合部件30的错位,并根据所检测到的错位量来确定嵌合位置40。位置确定部112根据以下信息来确定错位量:在机器人10、嵌合部件20或手部102上的与定位部件50接触的接触位置(以下称为在机器人10等上的接触位置);在定位部件50上的与机器人10、嵌合部件20或手部102接触的接触位置(以下称为在定位部件50上的接触位置);以及定位部件位置信息。
如上所述,由力觉传感器103检测出在机器人10等上的接触位置。即,位置确定部112根据从力觉传感器103输入的与接触有关的信息确定在机器人10等上的接触位置。另外,在定位部件50上的接触位置这样确定:使机器人10等从X方向,或者从X方向及Y方向,或者从X方向和Y方向以及Z方向接触定位部件50。即,位置确定部112使机器人10等从X方向接触定位部件50以确定在X方向上的在定位部件50上的接触位置,使机器人10等从Y方向接触定位部件50以确定在Y方向上的在定位部件50上的接触位置,使机器人10等从Z方向接触定位部件50以确定在Z方向上的在定位部件50上的接触位置。
另外,对于定位部件50上的每个位置,上述定位部件位置信息都被预先存储在位置确定部112中。即,对于定位部件50上的每个位置,存储有各方向上的与被嵌合部件30的相隔距离。
位置确定部112确定错位量时,首先在每个方向,根据在定位部件50上的接触位置以及定位部件位置信息,确定在该定位部件50的接触位置上的与被嵌合部件30的相隔距离。接下来,在确定好的相隔距离等基础上考虑在机器人10等上的接触位置以确定错位量,之后再确定嵌合位置40。
即,例如假设在定位部件50的接触位置上的与被嵌合部件30的相隔距离被确定为在X方向上为20cm,在Y方向上为30cm,在Z方向上为0cm。再假设在机器人10等上的接触部位被确定为从嵌合部件20的前端沿Z方向向把持爪102a靠近10cm的部位。此时,错位量被确定为在X方向上为20cm,在Y方向上为30cm,在Z方向为10cm。
此外,也可以这样做:预先将定位部件50形成为与机器人10、嵌合部件20或手部102相对应的形状,确定在机器人10等上的接触位置及在定位部件50上的接触位置以确定嵌合位置40,即,例如在确定X方向及Y方向上的在定位部件50上的接触位置时,不使机器人10等如上所述从X方向及Y方向接触定位部件50,而是使机器人10等从X方向进行接触后,在保持接触的状态下使机器人10等在Y方向上移动,将机器人10等与定位部件50仿形而静定后的位置确定为X方向及Y方向的接触位置。此时,对于机器人10等而言,与定位部件50仿形而静定后的位置被确定为一个位置,因此也能够确定在机器人10等上的接触位置。此外,在使机器人10等与定位部件50仿形而静定时,用到下述的阻抗控制技术。
关于上述对应于定位部件50的形状以确定嵌合位置40的过程,使用图5进行说明。图5是表示确定对应于定位部件的形状的嵌合位置时的示意图,是从上面看机器人10等的图。如图5中(a)所示,机器人10的把持爪102a所把持的嵌合部件20x的侧表面为圆形形状,另外,与被嵌合部件30x嵌合的部分呈用虚线表示的圆柱形。另外,定位部件50x上形成具有与嵌合部件20x的侧表面形状(圆形形状)相对应的形状的凹部51x。此外,该凹部51x的形状和嵌合部件20x的侧表面的形状相吻合的位置被唯一确定。
首先,作为动作命令,从控制器11向把持有嵌合部件20x的机器人10发出使机器人臂101在作为第一方向的X方向上移动规定区间的指令,如图5中(b)所示,嵌合部件20x与定位部件50x接触。此时,力觉传感器103检测到有接触,与检测到的接触有关的信息从力觉传感器103被输入到控制器11的位置确定部112。然后,作为动作命令,从控制器11再发出使机器人臂101在作为第二方向的Y方向上移动规定区间的指令。
机器人10按照控制器11的动作命令使机器人臂101在作为第二方向的Y方向上移动时,到达嵌合部件20x的侧表面的形状与定位部件50x的凹部51x的形状相吻合的位置(参照图5中(c))。控制器11使机器人10与该凹部51x仿形而静定。此外,在使机器人10与定位部件50x仿形而静定时,用到下述的阻抗控制技术。
然后,位置确定部112根据使机器人10得以静定后的位置,确定在X方向及Y方向上的在定位部件50x上的接触位置及在嵌合部件20x上的接触位置,根据这些接触位置和定位部件位置信息来确定嵌合位置40x。
返回图3,嵌合控制部113控制机器人10,以使嵌合部件20和被嵌合部件30在位置确定部112确定好的嵌合位置40嵌合。嵌合控制部113所进行的处理大致分为两种,一种是根据位置确定部112所输入的嵌合位置40使机器人10的机器人臂101移动的移动处理,另一种是在机器人臂101的移动处理后,在嵌合位置40利用阻抗控制技术进行的嵌合处理。
对利用了阻抗控制技术的嵌合处理进行详细说明。阻抗控制技术是如下一种控制方法:从外部有力作用于机器人的手部,将此时产生的机械阻抗(惯性、衰减系数、刚性)设定为适合于所要进行的作业的数值以控制位置和力。如上所述,作为进行嵌合处理的前提是嵌合部件20呈处于嵌合位置40的状态。在嵌合位置40,嵌合控制部113开始对力进行控制,向机器人10发出使嵌合部件20与被嵌合部件30接触的动作命令(TOUCH指令)。
收到力觉传感器103发出的与接触有关的信息时,嵌合控制部113向机器人10发出进行搜索孔位置动作的动作命令。搜索孔位置动作是指机器人10一边使机器人臂101左右摆动一边搜索嵌合位置40x的凹部的动作。在该搜索孔位置动作的期间嵌合部件20与被嵌合部件30接触。为使嵌合部件20以合适的朝向与被嵌合部件30嵌合,在被嵌合部件30的凹部设置有定位销。搜索孔位置动作成功后,嵌合控制部113向机器人10发出进行对应于凹部形状而转动的搜索定位销动作的动作命令。
机器人10成功搜索到定位销时,嵌合控制部113向机器人10发出将嵌合部件20插入被嵌合部件30的凹部的动作命令(INSERT指令)。这样,机器人10按照该动作命令将嵌合部件20插入被嵌合部件30的凹部,使嵌合控制部113对力进行的控制结束。此外,在进行嵌合处理后,机器人10按照控制器11的动作命令,放开嵌合部件20并进行退避。以上就是对控制器11的各功能所做的说明。
返回图1,移动式示教操作盘12是供示教者手动(JOG)操作机器人10或制作、编辑动作程序的接口,主要由操作按钮组121和显示画面122构成。
接下来利用图6说明嵌合作业的一系列过程。图6是表示嵌合作业的步骤的流程图。首先,按照控制器11所设定的动作命令,由机器人10的把持爪102a(手部102)把持嵌合部件20(S101,把持工序)。接下来,由位置确定部112确定使嵌合部件20和被嵌合部件30嵌合的嵌合位置40(S102,位置确定工序)。具体而言,使机器人10等接触定位部件50以确定嵌合位置40,该定位部件50与被嵌合部件30的相对位置关系已确定。然后,嵌合控制部113控制机器人10,以使嵌合部件20和被嵌合部件30在嵌合位置40嵌合(S103,嵌合控制工序)。具体而言,这样控制机器人10:在嵌合部件20已被设在嵌合位置40的状态下,采用阻抗控制技术使嵌合部件20嵌合到被嵌合部件30的凹部中。
如上所述,在本实施方式所述的机器人系统1中,在用手部102把持嵌合部件20的状态下,使机器人10、嵌合部件20或手部102接触定位部件50,该定位部件50与被嵌合部件30的相对位置关系已确定,这样由位置确定部112确定嵌合部件20和被嵌合部件30的嵌合位置40。
在由机器人进行的嵌合作业中,有时嵌合前的嵌合部件和被嵌合部件之间的相对位置关系不一致(发生错位)。在现有技术中,为了解决上述错位问题,在进行嵌合时的嵌合动作过程中设定有搜索被嵌合部件(的凹部)的动作。但是在超出搜索动作的搜索范围的位置发生错位时,嵌合作业不能很好地进行,因而存在无法使作业质量保持稳定的问题。
关于这一点,如上所述,由于本实施方式所述的机器人系统1使机器人10等接触定位部件50,将接触时的位置作为基准位置来确定嵌合位置40,其中。所述定位部件50与被嵌合部件30的相对位置关系已确定。因此,即使在超出搜索被嵌合部件30(的凹部)的范围发生错位时,也能够很好地进行嵌合作业。即,能够使嵌合作业质量保持稳定。
另外,由于在机器人10的前端(第六臂111)和手部102之间配置有力觉传感器103,不仅能够检测机器人10等和定位部件50之间接触所相关的力成分,而且还能够检测机器人10等上的接触位置。
另外,位置确定部112根据接触时的位置检测嵌合部件20相对于被嵌合部件30的错位,根据检测到的错位量确定嵌合位置40,这样对于接触时的每个位置而言都能确定合适的嵌合位置40,能够进一步提高嵌合作业质量。
另外,由于位置确定部112使机器人10、嵌合部件20或手部102从X方向,或从X方向及Y方向,或者从X方向和Y方向以及Z方向与定位部件50接触以检测错位,这样能够对每个设有嵌合部件20及被嵌合部件30的部位很好地确定嵌合位置40。即,本发明这样对每个设有嵌合部件20及被嵌合部件30的部位都很好地确定嵌合位置40:嵌合部件20和被嵌合部件30的相对位置关系的错位有可能仅以一维方式出现时,使机器人10等从X方向与定位部件50接触,该错位有可能以二维方式出现时,使机器人10等从X方向及Y方向与定位部件50接触,该错位还有可能以三维方式发生时,使机器人10等从X方向和Y方向以及Z方向与定位部件50接触。
另外,使定位部件50的形状形成为与机器人10、嵌合部件20或手部102相对应的形状,根据机器人10等与定位部件50仿形而静定后的位置确定嵌合位置40,这能使机器人10等从一个方向与定位部件50接触,因此,即使在两个方向或三个方向上发生错位时,也能确定嵌合位置40。即,能简化嵌合位置40的确定处理。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够对其进行各种各样的变更。例如,对嵌合部件20嵌合到被嵌合部件30的凹部中的情况进行了说明,但被嵌合部件不是必须具有凹部,也可以采用以下方式:嵌合部件具有凹部并使呈凸状的被嵌合部件嵌合于该凹部中。另外,对嵌合控制部113采用阻抗控制技术进行嵌合处理的情况进行了说明,但只要能使嵌合部件和被嵌合部件嵌合,也可以采用其他的控制方法进行嵌合处理。
Claims (8)
1.一种机器人系统,其特征在于,具有:
机器人;
嵌合部件把持工具,其安装在所述机器人的前端,并能够把持嵌合部件;
被嵌合部件,其用于嵌合所述嵌合部件;以及
机器人控制装置,其控制所述机器人,
所述机器人控制装置,在由所述嵌合部件把持工具把持所述嵌合部件的状态下,使所述机器人、所述嵌合部件或所述嵌合部件把持工具与定位部件接触,该定位部件与所述被嵌合部件之间的相对位置关系已确定,所述位置确定部以接触时的位置作为基准位置来确定嵌合位置;以及控制所述机器人,以使所述嵌合部件和所述被嵌合部件在所述嵌合位置嵌合。
2.如权利要求1所述的机器人系统,其特征在于,所述机器人控制装置具有:
位置确定部,在由所述嵌合部件把持工具把持所述嵌合部件的状态下,该位置确定部使所述机器人、所述嵌合部件或所述嵌合部件把持工具与定位部件接触,该定位部件与所述被嵌合部件之间的相对位置关系已确定,所述位置确定部以接触时的位置作为基准位置来确定嵌合位置;以及
嵌合控制部,其控制所述机器人,以使所述嵌合部件和所述被嵌合部件在所述嵌合位置嵌合。
3.如权利要求1或2所述的机器人系统,其特征在于,
还具有力觉传感器,其配置在所述机器人的前端和所述嵌合部件把持工具之间。
4.如权利要求2所述的机器人系统,其特征在于,
所述位置确定部根据所述接触时的位置检测所述嵌合部件相对于所述被嵌合部件的错位,并根据检测到的错位量确定所述嵌合位置。
5.如权利要求4所述的机器人系统,其特征在于,
所述位置确定部使所述机器人、所述嵌合部件或所述嵌合部件把持工具从第一方向、或者从第一方向及第二方向、或者从第一方向和第二方向以及第三方向与所述定位部件接触,以检测所述错位。
6.如权利要求1、2、4或5中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述定位部件的形状与所述机器人、所述嵌合部件或所述嵌合部件把持工具的形状相对应。
7.一种机器人控制方法,其特征在于,具有:
位置确定工序,在由安装在机器人的前端的嵌合部件把持工具把持嵌合部件的状态下,使所述机器人、所述嵌合部件或所述嵌合部件把持工具与定位部件接触,以该接触时的位置作为基准位置来确定嵌合位置,所述定位部件与供嵌合部件嵌合的被嵌合部件之间的相对位置关系已确定;以及
嵌合控制工序,控制所述机器人,以使所述嵌合部件和所述被嵌合部件在所述嵌合位置嵌合。
8.一种被加工物的制造方法,其特征在于,具有:
把持工序,用嵌合部件把持工具把持作为被加工物的嵌合部件;
位置确定工序,在由所述嵌合部件把持工具把持所述嵌合部件的状态下,使机器人、所述嵌合部件或所述嵌合部件把持工具与定位部件接触,以该接触时的位置作为基准位置来确定嵌合位置,所述定位部件与供嵌合部件嵌合的被嵌合部件之间的相对位置关系已确定;以及
嵌合控制工序,控制所述机器人,以使所述嵌合部件和所述被嵌合部件在所述嵌合位置嵌合。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-053306 | 2013-03-15 | ||
JP2013053306A JP2014176940A (ja) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | ロボットシステム、ロボット制御方法及び被加工物の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104044152A true CN104044152A (zh) | 2014-09-17 |
Family
ID=50238163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410099393.6A Pending CN104044152A (zh) | 2013-03-15 | 2014-03-17 | 机器人系统、机器人控制方法及被加工物制造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140277720A1 (zh) |
EP (1) | EP2783805A3 (zh) |
JP (1) | JP2014176940A (zh) |
CN (1) | CN104044152A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106041926A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-10-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于卡尔曼滤波器的工业机械臂力/位置混合控制方法 |
CN106346483A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 发那科株式会社 | 机器人的示教装置 |
CN106493711A (zh) * | 2015-09-07 | 2017-03-15 | 精工爱普生株式会社 | 控制装置、机器人以及机器人系统 |
CN106660181A (zh) * | 2014-10-28 | 2017-05-10 | 宝马股份公司 | 用于将待加工物体位置精确地放置在生产装置上的系统和方法 |
CN107336229A (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-10 | 精工爱普生株式会社 | 机器人以及机器人系统 |
CN110216669A (zh) * | 2018-03-02 | 2019-09-10 | 发那科株式会社 | 机器人手、机器人、机器人系统及工件旋转放入孔的方法 |
CN110303494A (zh) * | 2018-03-27 | 2019-10-08 | 发那科株式会社 | 机器人加工系统 |
CN114434440A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 精工爱普生株式会社 | 嵌合方法及机器人系统 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013202442B4 (de) * | 2013-02-14 | 2014-09-25 | Hilti Aktiengesellschaft | Verfahren zur Steuerung eines Gerätesystems mit einem Werkzeuggerät und einer motorischen Vorschubeinrichtung |
CN104552322A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 精工爱普生株式会社 | 把持装置、机器人以及把持方法 |
JP6504864B2 (ja) * | 2015-03-13 | 2019-04-24 | キヤノン株式会社 | ロボット制御方法、ロボット装置、プログラム、記録媒体及び物品の製造方法 |
JP2016203280A (ja) * | 2015-04-17 | 2016-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット、及び制御装置 |
JP6647308B2 (ja) * | 2015-09-22 | 2020-02-14 | 株式会社Fuji | 多関節ロボットのティーチングシステム |
WO2019107455A1 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 川崎重工業株式会社 | 技能伝承機械装置 |
FR3094257B1 (fr) * | 2019-03-28 | 2021-04-16 | Arianegroup Sas | Dispositif et procédé de finition d’un chargement de propergol |
DE102020102044A1 (de) | 2020-01-29 | 2021-07-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Prüfung einer Manipulation, Steuerungseinrichtung für einen Roboter, Vorrichtung zur Interaktion mit einem Roboter |
US20210247753A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | State estimation device, system, and manufacturing method |
US11318611B2 (en) | 2020-04-14 | 2022-05-03 | Fanuc Corporation | Multi center impedance control |
CN116419826A (zh) * | 2020-09-30 | 2023-07-11 | 发那科株式会社 | 取得机器人与作业设备的位置关系的装置、控制装置、系统、方法以及计算机程序 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5519937A (en) * | 1990-11-14 | 1996-05-28 | Soriano; Louis | Guiding method and device for the automatic introduction of a male piece into a female piece |
CN1246087A (zh) * | 1997-01-29 | 2000-03-01 | 株式会社安川电机 | 机器人的校准装置及方法 |
US20090096148A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Denso Corporation | Workpiece grasper and workpiece transfer apparatus using the same |
WO2009057416A2 (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Gripping apparatus and gripping apparatus control method |
WO2011077693A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Robot system for reorienting a held workpiece |
CN102405447A (zh) * | 2009-04-11 | 2012-04-04 | Abb股份公司 | 机器人系统 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4485453A (en) * | 1982-03-29 | 1984-11-27 | International Business Machines Corporation | Device and method for determining the location and orientation of a drillhole |
CA1237739A (en) * | 1982-09-21 | 1988-06-07 | Kazuo Asakawa | Supporting device |
US5207554A (en) * | 1982-09-21 | 1993-05-04 | Fujitsu Limited | Supporting device |
US4884329A (en) * | 1987-02-20 | 1989-12-05 | Research Development Corporation | Precision automatic assembly apparatus, with electromagnetically supported member and assembly method using same |
JP2652549B2 (ja) * | 1988-03-02 | 1997-09-10 | ニッタ 株式会社 | パレットに立設したピンに筒状部材を嵌入する方法および装置 |
JPH075990Y2 (ja) * | 1988-04-11 | 1995-02-15 | 豊田工機株式会社 | 部品挿入用ロボットハンド |
US5031304A (en) * | 1989-12-14 | 1991-07-16 | The University Of Lowell | Compliance-matching assembly device |
US5318496A (en) * | 1993-04-19 | 1994-06-07 | Amada Engineering And Service Co., Inc. | Method and apparatus for automatically exchanging a punch for a turret punch press |
US7313464B1 (en) * | 2006-09-05 | 2007-12-25 | Adept Technology Inc. | Bin-picking system for randomly positioned objects |
DE102009058607A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-06-22 | KUKA Laboratories GmbH, 86165 | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators |
JP4837113B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2011-12-14 | ファナック株式会社 | ロボットを用いた嵌合装置 |
JP5382359B2 (ja) | 2010-04-28 | 2014-01-08 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム |
-
2013
- 2013-03-15 JP JP2013053306A patent/JP2014176940A/ja active Pending
-
2014
- 2014-02-28 US US14/192,872 patent/US20140277720A1/en not_active Abandoned
- 2014-03-04 EP EP20140157568 patent/EP2783805A3/en not_active Withdrawn
- 2014-03-17 CN CN201410099393.6A patent/CN104044152A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5519937A (en) * | 1990-11-14 | 1996-05-28 | Soriano; Louis | Guiding method and device for the automatic introduction of a male piece into a female piece |
CN1246087A (zh) * | 1997-01-29 | 2000-03-01 | 株式会社安川电机 | 机器人的校准装置及方法 |
US20090096148A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Denso Corporation | Workpiece grasper and workpiece transfer apparatus using the same |
WO2009057416A2 (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Gripping apparatus and gripping apparatus control method |
CN102405447A (zh) * | 2009-04-11 | 2012-04-04 | Abb股份公司 | 机器人系统 |
WO2011077693A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Robot system for reorienting a held workpiece |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10646992B2 (en) | 2014-10-28 | 2020-05-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System and method for placing an object, which is to be processed, on a production apparatus in a precise position |
CN106660181A (zh) * | 2014-10-28 | 2017-05-10 | 宝马股份公司 | 用于将待加工物体位置精确地放置在生产装置上的系统和方法 |
CN106346483A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 发那科株式会社 | 机器人的示教装置 |
CN106346483B (zh) * | 2015-07-16 | 2021-05-14 | 发那科株式会社 | 机器人的示教装置 |
CN106493711A (zh) * | 2015-09-07 | 2017-03-15 | 精工爱普生株式会社 | 控制装置、机器人以及机器人系统 |
CN106493711B (zh) * | 2015-09-07 | 2021-04-16 | 精工爱普生株式会社 | 控制装置、机器人以及机器人系统 |
CN107336229A (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-10 | 精工爱普生株式会社 | 机器人以及机器人系统 |
CN107336229B (zh) * | 2016-04-28 | 2022-03-22 | 精工爱普生株式会社 | 机器人以及机器人系统 |
CN106041926A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-10-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于卡尔曼滤波器的工业机械臂力/位置混合控制方法 |
CN110216669A (zh) * | 2018-03-02 | 2019-09-10 | 发那科株式会社 | 机器人手、机器人、机器人系统及工件旋转放入孔的方法 |
CN110216669B (zh) * | 2018-03-02 | 2021-04-27 | 发那科株式会社 | 机器人手、机器人、机器人系统及工件旋转放入孔的方法 |
US11090817B2 (en) | 2018-03-02 | 2021-08-17 | Fanuc Corporation | Robot hand, robot and robot system capable of gripping workpiece, and method of rotating and inserting workpiece into hole |
CN110303494A (zh) * | 2018-03-27 | 2019-10-08 | 发那科株式会社 | 机器人加工系统 |
CN110303494B (zh) * | 2018-03-27 | 2023-03-10 | 发那科株式会社 | 机器人加工系统 |
CN114434440A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 精工爱普生株式会社 | 嵌合方法及机器人系统 |
CN114434440B (zh) * | 2020-10-30 | 2023-07-11 | 精工爱普生株式会社 | 嵌合方法及机器人系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2783805A2 (en) | 2014-10-01 |
EP2783805A3 (en) | 2015-04-22 |
US20140277720A1 (en) | 2014-09-18 |
JP2014176940A (ja) | 2014-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104044152A (zh) | 机器人系统、机器人控制方法及被加工物制造方法 | |
JP5678979B2 (ja) | ロボットシステム、校正方法及び被加工物の製造方法 | |
CN104044131A (zh) | 机器人系统、校正方法及被加工物制造方法 | |
JP4249794B1 (ja) | ワーク搬送用ロボットの制御装置 | |
CN106493711B (zh) | 控制装置、机器人以及机器人系统 | |
US10228686B2 (en) | Robot programming device for teaching robot program | |
EP2829366A2 (en) | Robot system, robot management computer for a robot system, and method of managing a robot system | |
US9205525B2 (en) | System and method for offsetting measurement of machine tool | |
US20190126480A1 (en) | Machining system | |
EP2829933A2 (en) | Robot system, robot management computer, and method of manufacturing a robot system | |
US10537988B2 (en) | Controller, robot and robot system | |
CN105382828A (zh) | 机器人系统、机器人示教方法及机器人示教装置 | |
JP2010052067A (ja) | 自動仕上げ装置とその制御方法 | |
CN105487481A (zh) | 离线示教机器人的机器人示教装置 | |
CN104772754A (zh) | 一种机器人示教器及示教方法 | |
CN107073714A (zh) | 用于修正机器人引导工具的加工轨迹的方法和系统 | |
JP2010023184A (ja) | 作業座標系の設定方法及び作業座標系の異常検出方法 | |
US11312019B2 (en) | Method for work piece calibration and robot system using the same | |
CN109108404A (zh) | 一种电火花加工装置、系统及方法 | |
KR102365739B1 (ko) | 3d 비전기술을 활용한 다형상 주방용품 최적 그라인딩 로봇 자동화 시스템 | |
JP7032030B2 (ja) | 工作機械装置 | |
KR20150133493A (ko) | 공작기계용 공작물 인식 장치 | |
JP5135081B2 (ja) | 芯出し方法および自動芯出しシステム | |
KR20220108143A (ko) | 위치 검출 방법, 제어 장치 및 로봇 시스템 | |
CN104589355A (zh) | 多点定位结合重力传感确定机器人绝对坐标的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140917 |