CN107414842A - 控制装置、机器人以及机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种控制装置,该控制装置能够通过第一模式与第二模式的任意一个,使机器人的位置以及姿势以较高的精度向所希望的位置以及姿势变化。在存储具备手部和力检测部的机器人的位置以及姿势的时候,切换第一模式与第二模式,其中,上述第一模式是指使上述机器人活动直到施加至上述手部的外力满足规定条件为止,上述第二模式是指基于施加至上述机器人所具备的第一部位的外力使上述机器人活动。
Description
技术领域
本发明涉及控制装置、机器人以及机器人系统。
背景技术
一直以来进行着基于由机器人所具备的力传感器检测出的力以及力矩来对机器人示教动作的技术的研究、开发。
关于这一点,已知有如下所述的直接示教装置,即示教操作者对设置于机器人的手臂的前端部的指尖作用器施加力,该施加的力通过腕部所具备的力传感器来检测,并通过基于力传感器输出的力信号的力控制将指尖作用器引导至目标位置,将引导之后的指尖作用器的位置以及姿势作为示教数据来存储(参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平03-123908号公报
然而,在这样的直接示教装置中,若未正确设定预先输入的用于计算基于力控制的指尖作用器的移动量的力控制参数,则存在难以正确地使指尖作用器的位置以及姿势变化为所希望的位置以及姿势的情况。并且,在该直接示教装置中,即使能够正确地设定该力控制参数,也存在示教操作者难以正确地对指尖作用器向所希望的方向施加所希望的力的情况,存在难以正确地使指尖作用器的位置以及姿势变化为所希望的位置以及姿势的情况。其结果,在该直接示教装置中,存在无法正确地对机器人示教所希望的位置以及姿势的情况。
发明内容
为了解决上述课题的至少一个,本发明的一方式的控制装置构成为,在存储具备手部和力检测部的机器人的位置以及姿势的时候,对第一模式和第二模式进行切换,其中,第一模式是指使上述机器人移动直到施加至上述手部的外力满足规定条件为止,第二模式是指基于施加至上述机器人所具备的第一部位的外力使上述机器人移动。
根据该构成,控制装置在存储机器人的位置以及姿势的时候,对第一模式和第二模式进行切换,其中,第一模式是指使机器人活动直到施加至手部的外力满足规定条件为止,第二模式是指基于施加至机器人所具备的第一部位的外力使机器人活动。由此,控制装置能够通过第一模式与第二模式的任意一个,使机器人的位置以及姿势以较高的精度变化为所希望的位置以及姿势。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,在上述第一模式中,通过基于上述力检测部的输出的控制使上述手部靠近对象物直到满足上述规定条件为止。
根据该构成,控制装置在第一模式中,通过基于力检测部的输出的控制使手部靠近对象物直到满足规定条件为止。由此,控制装置在第一模式中,能够不使用户对手部施加外力地,就以较高的精度使机器人的位置以及姿势变化为与对象物建立对应的所希望的位置以及姿势。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,上述规定条件是指,施加至上述手部的外力中的至少朝向第一方向的外力大于0,并且施加至上述手部的外力中的至少朝向与上述第一方向不同的第二方向的外力为0。
根据该构成,控制装置在第一模式中,使机器人活动直到施加至手部的外力中的至少朝向第一方向的外力大于0,并且施加至手部的外力中的至少朝向第二方向的外力为0。由此,控制装置在第一模式中,能够保持机器人的姿势,使机器人的位置朝向与第一方向相反的方向移动。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,上述第一方向是平移方向,上述第二方向是旋转方向。
根据该构成,控制装置在第一模式中,使机器人动作直到施加至手部的力中的至少朝向平移方向即第一方向的力大于0,并且朝向旋转方向即第二方向的力矩为0。由此,控制装置在第一模式中,能够保持机器人的姿势,使机器人的位置朝向与平移方向即第一方向相反的方向移动。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,在上述第一模式中,在满足了上述规定条件的情况下,存储当前的上述位置以及姿势。
根据该构成,控制装置在第一模式中,在满足了规定条件的情况下,存储当前的机器人的位置以及姿势。由此,控制装置在第一模式中,能够基于在满足了规定条件的情况下存储的机器人的位置以及姿势来使机器人动作。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,在上述第二模式中,基于施加至上述第一部位的外力,使上述机器人所具备的第二部位向规定方向移动规定量。
根据该构成,控制装置在第二模式中,基于施加至机器人所具备的第一部位的外力来使机器人所具备的第二部位向规定方向移动规定量。由此,控制装置在第二模式中,能够基于用户施加至第一部位的外力来使机器人的位置以及姿势以较高的精度变化为所希望的位置以及姿势。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,使上述第二部位向上述规定方向移动上述规定量之后,存储当前的上述位置以及姿势。
根据该构成,控制装置使第二部位向规定方向移动规定量之后,存储当前的机器人的位置以及姿势。由此,控制装置在第二模式中,能够基于使在第二部位向规定方向移动规定量之后存储的机器人的位置以及姿势来控制机器人。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,上述规定方向包含平移方向与旋转方向的任意一方或者双方。
根据该构成,控制装置使第二部位向平移方向与旋转方向的任意一方或者双方移动规定量之后,存储当前的手部的位置以及姿势。由此,控制装置在第二模式中,能够基于使第二部位向平移方向与旋转方向的任意一方或者双方移动规定量之后存储的位置以及姿势来控制机器人。
另外,本发明的其他方式可以采用如下构成,即在控制装置中,上述规定方向是与上述第一部位的部分对应的方向,根据施加至上述第一部位的外力,使上述第二部位向与上述第一部位的部分中的施加有该外力的部分对应的方向移动上述规定量。
根据该构成,控制装置根据施加至机器人所具备第一部位的外力,使第二部位向与第一部位的部分中的施加有该外力的部分对应的方向移动规定量。由此,控制装置能够使用户容易地改变使第二部位移动的方向。
另外,本发明的其他方式为由上述记载的控制装置控制的机器人。
根据该构成,机器人在存储机器人的位置以及姿势的时候,在使机器人活动直到施加至手部的外力满足规定条件为止的第一模式、与基于施加至机器人所具备的第一部位的外力使机器人活动的第二模式之间进行切换。由此,机器人能够通过第一模式与第二模式的任意一个,使机器人的位置以及姿势以较高的精度向所希望的位置以及姿势变化。
另外,本发明的其他方式为机器人系统,其具备:上述记载的控制装置以及由上述控制装置控制的机器人。
根据该构成,机器人系统在存储机器人的位置以及姿势的时候,在使机器人活动直到施加至手部的外力满足规定条件为止的第一模式、与基于施加至机器人所具备的第一部位的外力使机器人活动的第二模式之间进行切换。由此,机器人系统能够通过第一模式与第二模式的任意一个,使机器人的位置以及姿势以较高的精度向所希望的位置以及姿势变化。
根据以上,控制装置、机器人以及机器人系统在存储机器人的位置以及姿势的时候,在使机器人活动直到施加至手部的外力满足规定条件为止的第一模式、与基于施加至机器人所具备的第一部位的外力使机器人活动的第二模式之间进行切换。由此,控制装置、机器人以及机器人系统能够通过第一模式与第二模式的任意一个,使机器人的位置以及姿势以较高的精度变化为所希望的位置以及姿势。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的机器人系统1的构成的一个例子的图。
图2是表示机器人控制装置30以及示教装置50的硬件构成的一个例子的图。
图3是表示机器人控制装置30以及示教装置50的功能构成的一个例子的图。
图4是表示示教装置50向机器人控制装置30输出各种指示的处理的流程的一个例子的流程图。
图5是表示机器人控制装置30基于动作模式切换指示切换动作模式的处理的流程的一个例子的流程图。
图6是表示机器人控制装置30基于位置姿势信息输出指示将表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息输出至示教装置50的处理的流程的一个例子的流程图。
图7是表示动作模式为第二模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理的流程的一个例子的流程图。
图8是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子1的图。该具体例子1是移动执行方向以及规定方向双方都为平移方向,且移动执行方向与规定方向为相互不同的方向的情况下的例子。
图9是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子2的图。该具体例子2是移动执行方向以及规定方向双方都为平移方向,且移动执行方向与规定方向为相同的方向的情况下的例子。
图10是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子3的图。该具体例子3是移动执行方向为平移方向,且规定方向为旋转方向的情况下的例子。
图11是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子4的图。该具体例子4是移动执行方向以及规定方向的双方为旋转方向,且移动执行方向以及规定方向为相同的方向的情况下的例子。
图12是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子5的图。该具体例子5是移动执行方向以及规定方向的双方为旋转方向,且移动执行方向以及规定方向为相互不同的方向的情况下的例子。
图13是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子6的图。该具体例子6是移动执行方向为旋转方向,且规定方向为平移方向的情况下的例子。
图14是表示规定方向为与手部H的部分对应的方向的情况下的移动执行方向与规定方向的具体例子1的图。
图15是表示规定方向为与手部H的部分对应的方向的情况下的移动执行方向与规定方向的具体例子2的图。
图16是表示动作模式为第一模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理的流程的一个例子的流程图。
图17是表示在步骤S510中控制点T1的位置以及姿势开始变化之前的手部H与工作台TB的位置关系的一个例子的图。
图18是表示在步骤S530中控制点T1的位置以及姿势的变化停止之前的手部H与工作台TB的位置关系的一个例子的图。
具体实施方式
<实施方式>
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<机器人系统的构成>
首先,针对机器人系统1的构成进行说明。
图1是表示本实施方式所涉及的机器人系统1的构成的一个例子的图。机器人系统1具备机器人20以及控制装置25。控制装置25由机器人控制装置30以及与机器人控制装置30分体的示教装置50构成。此外,控制装置25除此之外也可以由机器人控制装置30与示教装置50一体化形成。在该情况下,控制装置25具有在下面进行说明的机器人控制装置30以及示教装置50的功能。
机器人20是具备手臂A以及支承手臂A的支承台B的单臂机器人。单臂机器人是具备这个例子中的手臂A那样的1条手臂(臂)的机器人。此外,机器人20除了是单臂机器人之外也可以是多臂机器人。多臂机器人是具备两条以上臂(例如,两条以上的手臂A)的机器人。此外,多臂机器人中的具备两条手臂的机器人也称为双臂机器人。即,机器人20可以是具备两条手臂的双臂机器人,也可以是具备3条以上手臂(例如,3条以上手臂A)的多臂机器人。另外,机器人20也可以是SCARA机器人、直角坐标机器人等其他机器人。直角坐标机器人例如是桁架式机器人。
手臂A具备末端执行器E、机械手M以及力检测部21。末端执行器E在这个例子中是具备能够把持物体的指部的末端执行器。此外,末端执行器E除了是具备该指部的末端执行器之外,也可以是通过空气的吸引或磁力、夹具等而能够举起物体的末端执行器或其他末端执行器。
末端执行器E通过电缆以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。由此,末端执行器E基于从机器人控制装置30获取的控制信号来执行动作。此外,经由电缆的有线通信例如基于以太网(注册商标)、USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)等标准来进行。另外,末端执行器E也可以是借助基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信从而与机器人控制装置30连接的构成。
机械手M具备7个关节。并且,该7个关节分别具备未图示的致动器。即,具备机械手M的手臂A是7轴垂直多关节型的臂。手臂A通过支承台B、末端执行器E、机械手M以及机械手M所具备的7个关节各自的致动器的相协作的动作来执行7轴的自由度的动作。此外,手臂A可以是以6轴以下的自由度进行动作的构成,也可以是以8轴以上的自由度进行动作的构成。
在手臂A以7轴的自由度进行动作的情况下,与手臂A以6轴以下的自由度进行动作的情况下相比,手臂A所能得到的姿势增加。由此,手臂A例如能够使动作变得顺畅,还能够容易地避免与存在于手臂A的周边的物体的干扰。另外,在手臂A以7轴的自由度进行动作的情况下,与手臂A以8轴以上的自由度进行动作的情况相比,手臂A的控制计算量变少且容易进行。
机械手M所具备的7个(被配备在关节的)致动器分别通过电缆以能够与机器人控制装置30通信的方式连接。由此,该致动器基于从机器人控制装置30获取的控制信号使机械手M动作。并且,各致动器具备编码器。各编码器将表示配备各编码器的致动器的旋转角的信息输出至机器人控制装置30。此外,经由电缆的有线通信例如基于以太网(注册商标)、USB等标准来进行。并且,机械手M所具备的7个致动器中的一部分或者全部也可以是借助基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信从而与机器人控制装置30连接的构成。
力检测部21装备在末端执行器E与机械手M之间。力检测部21例如是力传感器。力检测部21检测施加至手部H的外力。在这个例子中,手部H是指末端执行器E或者由末端执行器E把持的物体。在这个例子中,该外力是指施加至手部H的力以及施加至手部H的力矩的双方。即,力检测部21检测施加至手部H且在力检测坐标系的各坐标轴各自的方向上施加的力的大小。并且,力检测部21检测施加至手部H且分别围绕该各坐标轴施加的力矩的大小。力检测部21通过通信将包含表示检测出的这些大小的力检测值在内的力检测信息输出至机器人控制装置30。力检测坐标系是以与力检测部21一同运动的方式与力检测部21建立对应的三维局部坐标系。此外,该外力除此之外也可以是施加至手部H的力和施加至手部H的力矩中的任意一方。
力检测信息用于机器人控制装置30对手臂A的基于力检测信息进行的控制即力控制。力控制例如是指阻抗控制等顺应运动控制。此外,力检测部21也可以是对施加至扭矩传感器等手部H的外力进行检测的其他传感器。
力检测部21通过电缆以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。经由电缆的有线通信例如基于以太网(注册商标)、USB等标准进行。此外,力检测部21与机器人控制装置30也可以是借助基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信连接的构成。
在这个例子中,机器人控制装置30是机器人控制器。机器人控制装置30从示教装置50获取示教点信息。示教点信息是表示示教点的信息。示教点是表示在机器人控制装置30使机器人20执行动作的时候成为使机器人20的位置以及姿势变化的目标的位置以及姿势的假想的点。示教点与示教点位置信息、示教点姿势信息、以及示教点识别信息建立对应。示教点位置信息是表示示教点的位置的信息。并且,示教点姿势信息是表示示教点的姿势的信息。示教点识别信息是识别示教点的信息。
在这个例子中,示教点的位置通过与示教点建立对应的三维局部坐标系即示教点坐标系的原点在机器人坐标系RC的位置来表示。并且,示教点的姿势通过示教点坐标系的各坐标轴在机器人坐标系RC的方向来表示。
机器人控制装置30存储从示教装置50获取到的示教点信息。并且,机器人控制装置30基于存储的示教点信息生成使机器人20动作的控制信号。具体而言,机器人控制装置30从机械手M的各关节所配备的编码器获取表示各致动器的旋转角的信息。机器人控制装置30基于存储的示教点信息以及表示获取到的该旋转角的信息来生成控制信号。机器人控制装置30将生成的控制信号发送至机器人20,通过使该各致动器动作从而使机器人20动作。在此,该控制信号还包含控制末端执行器E的控制信号。
另外,机器人控制装置30从示教装置50获取各种指示。机器人控制装置30基于对获取到的指示中的机器人控制装置30的动作模式进行切换的动作模式切换指示来切换机器人控制装置30的动作模式。具体而言,在这个例子中,机器人控制装置30基于动作模式切换指示将动作模式切换为第一模式、第二模式以及第三模式的任一种。机器人控制装置30使机器人20执行与切换后的动作模式对应的动作。动作模式切换指示是包含表示第一模式、第二模式以及第三模式的任一种的信息的指示。此外,机器人控制装置30可以是切换为第一模式与第二模式的任一种的构成,可以是切换为第二模式与第三模式的任一种的构成,也可以是切换第一模式与第三模式的任一种的构成。并且,机器人控制装置30也可以是切换为第一模式~第三模式的3个模式的一部分或者全部和与该3个模式不同的其他模式的任一种的构成。
在这个例子中,第一模式是自动动作模式。自动动作模式是使机器人20移动直到施加至手部H的外力满足第一规定条件的模式。即,第一模式是通过力控制机器人控制装置30使机器人20执行动作直到满足第一规定条件的模式。此外,第一模式也除了是自动动作模式之外也可以是其他模式。第一规定条件是规定条件的一个例子。针对第一规定条件在后面进行叙述。
在这个例子中,第二模式是微动动作模式。微动动作模式是基于施加至机器人20所具备的第一部位的外力使机器人20所具备的第二部位向规定方向移动规定量的模式。以下,作为一个例子对第一部位与第二部位为相同的部位、并且第一部位与第二部位为手部H的情况进行说明。即,第二模式是基于施加至手部H的外力使手部H向规定方向移动规定量的模式。此外,第一部位除此之外可以是机器人20所具备的其他部位。并且,第二部位除此之外可以是机器人20所具备的其他部位中的与第一部位不同的部位。另外,第二模式除了是微动动作模式之外也可以是其他模式。
在这个例子中,第三模式是直接动作模式。直接动作模式是基于施加至机器人20所具备的手部H的外力使手部H向施加有该外力的方向活动与该外力的大小对应的量的模式。即,第三模式是在直接示教(Direct teaching)中在用户使机器人20活动的情况下机器人控制装置30使机器人20执行动作的模式。此外,第三模式除了是直接动作模式之外也可以是其他模式。以下,因为基于第三模式的机器人20的动作是以往在直接示教中已知的动作,因此省略第三模式的说明。
另外,机器人控制装置30基于将从示教装置50获取到的指示中的表示当前的机器人20的位置以及姿势的信息输出至示教装置50的位置姿势信息输出指示来将该信息输出至示教装置50。
此外,机器人控制装置30也可以代替设置于机器人20的外部的构成地是内置于机器人20的构成。
在这个例子中,示教装置50是示教操纵台。示教装置50基于从用户接收的操作向机器人控制装置30输出各种的指示。示教装置50通过将动作模式切换指示向机器人控制装置30输出从而使机器人控制装置30切换动作模式。
另外,示教装置50通过将输出至机器人控制装置30的指示中的位置姿势信息输出指示向机器人控制装置30输出,而从机器人控制装置30获取表示当前的机器人20的位置以及姿势的信息。示教装置50基于获取到的该信息生成示教点信息。示教装置50将生成的示教点信息输出至机器人控制装置30并存储。即,示教装置50对机器人控制装置30示教生成的示教点信息所表示的示教点。
示教装置50通过电缆以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。经由电缆的有线通信例如基于以太网(注册商标)、USB等标准进行。此外,示教装置50与机器人控制装置30也可以是借助基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信而被连接的构成。
此外,示教装置50除了是示教操纵台之外也可以是具有示教装置50的功能,并且能够对于机器人控制装置30输出指示的遥控器等。
<机器人控制装置使机器人执行动作的处理的概要>
以下,针对机器人控制装置30使机器人20执行动作的处理的概要进行说明。
如图1所示,在这个例子中,机器人20通过末端执行器E预先把持物体O1。即,这个例子中的手部H是指末端执行器E或者由末端执行器E把持的物体O1。物体O1例如是工业用的零件或部件、制品等。此外,物体O1除此之外也可以是与工业用不同的日用品的零件或部件、制品等、生物体等其他物体。在图1所示的例子中,物体O1表示为立方体形状的物体。此外,物体O1的形状也可以代替立方体形状是其他形状。
机器人控制装置30在与末端执行器E预先建立对应的位置设定与末端执行器E一同活动的TCP(Tool Center Point:工具中心点)的控制点T。与末端执行器E预先建立对应的位置例如是由末端执行器E预先把持的第一物体O1的重心的位置。此外,与末端执行器E建立对应的位置除此之外可以是末端执行器E的重心的位置等其他位置,也可以是与机械手M建立对应的任意一个位置。
控制点T1与表示控制点T1的位置的信息即控制点位置信息以及表示控制点T1的姿势的信息即控制点姿势信息建立对应。此外,除此之外也可以构成为控制点T1与其他信息建立对应。若机器人控制装置30指定(决定)控制点位置信息以及控制点姿势信息,则决定控制点T1的位置以及姿势。该位置以及姿势是机器人坐标系RC的位置以及姿势。机器人控制装置30指定控制点位置信息以及控制点姿势信息。机器人控制装置30使手臂A动作,使控制点T1的位置与指定的控制点位置信息表示的位置一致,并且使控制点T1的姿势与指定的控制姿势信息表示的姿势一致。即,机器人控制装置30通过指定控制点位置信息以及控制点姿势信息来使机器人20动作。
在这个例子中,控制点T1的位置通过控制点坐标系TC1的原点在机器人坐标系RC的位置来表示。并且,控制点T1的姿势通过控制点坐标系TC1的各坐标轴在机器人坐标系RC的方向来表示。控制点坐标系TC1是以与控制点T1一同运动的方式与控制点T1建立对应的三维局部坐标系。此外,在这个例子中,上述的第一物体O1的位置以及姿势通过控制点T1的位置以及姿势来表示。并且,在这个例子中,控制点坐标系TC1的各坐标轴的方向与上述的力检测坐标系的各坐标轴的方向一致。此外,控制点坐标系TC1的各坐标轴的方向也可以是不与力检测坐标系的各坐标轴的方向一致的构成。
机器人控制装置30基于用户预先输入的控制点设定信息来设定控制点T1。控制点设定信息例如是表示末端执行器E的重心的位置以及姿势、与控制点T1的位置以及姿势的相对的位置以及姿势的信息。此外,控制点设定信息除此之外可以是表示与末端执行器E建立对应的任意一个位置以及姿势、与控制点T1的位置以及姿势的相对的位置以及姿势的信息,可以是表示与机械手M建立对应的任意一个位置以及姿势、与控制点T1的位置以及姿势的相对位置以及姿势的信息,也可以是表示与机器人20的其他部位建立对应的任意一个位置以及姿势、与控制点T1的位置以及姿势的相对位置以及姿势的信息。
以下,作为一个例子对上述的机器人20的位置以及姿势为控制点T1的位置以及姿势的情况进行说明。此外,机器人20的位置以及姿势也可以是与机器人20的动作一同动作的其他部位的位置以及姿势。
机器人控制装置30基于示教点信息使机器人20动作。机器人控制装置30在基于示教点信息使机器人20动作的时候,基于用户预先输入的动作程序按顺序指定示教点信息所表示的1个以上的示教点。机器人控制装置30将与已指定的示教点即指定示教点建立对应的示教点位置信息指定为控制点位置信息,并且将与指定示教点建立对应的示教点姿势信息指定为控制点姿势信息。即,机器人控制装置30基于指定示教点指定控制点位置信息以及控制点姿势信息。由此,机器人控制装置30能够使控制点T1与指定示教点一致。此外,在这个例子中,某个示教点与控制点T1一致是指该示教点的位置以及姿势与控制点T1的位置以及姿势一致的意思。
另外,在动作模式为第一模式~第三模式中任意一个的情况下,机器人控制装置30基于从力检测部21获取到的力检测信息使机器人20动作。
具体而言,机器人控制装置30从力检测部21获取力检测信息。而且,在动作模式为第一模式的情况下,机器人控制装置30基于获取到的力检测信息,使控制点T1的位置以及姿势变化到实现施加至手部H的外力满足第一规定条件的状态的位置以及姿势。机器人控制装置30基于预先输入给机器人控制装置30的力控制参数、动力学运动方程式以及该力检测信息来计算实现该状态的位置以及姿势。
另外,在动作模式为第二模式的情况下,机器人控制装置30基于从力检测部21获取到的力检测信息,在施加至手部H的外力满足第二规定条件的情况下,使控制点T1向规定方向移动规定量。由此,机器人控制装置30使手部H向规定方向移动规定量。
另外,在动作模式为第三模式的情况下,机器人控制装置30基于从力检测部21获取到的力检测信息,使控制点T1向在手部H施加有外力的方向移动与该外力对应的量。机器人控制装置30基于预先输入给机器人控制装置30的力控制参数、动力学运动方程式以及该力检测信息来计算与该外力对应的量。
<示教装置对机器人控制装置示教的示教点>
以下,针对示教装置50对机器人控制装置30示教的示教点进行说明。
作为对机器人控制装置30示教的示教点,示教装置50示教最终目标示教点与待机示教点。即,示教装置50生成分别表示最终目标示教点以及待机示教点的示教点信息。而且,示教装置50将生成的该示教点信息输出至机器人控制装置30并存储。
在这个例子中,最终目标示教点是在机器人20将物体O1配置于在工作台TB的上表面设定的配置区域RA的情况下与控制点T1一致的示教点。在这个例子中,工作台TB是作业台等台。并且,工作台TB以工作台TB的上表面与机器人坐标系RC的Z轴正交的方式配置于地面。此外,工作台TB除此之外只要是具有底面、搁板等能够载置物体O1的面的物体,则也可以是其他物体。并且,工作台TB的上表面也可以是不与机器人坐标系RC的Z轴正交的构成。工作台TB是对象物的一个例子。
在这个例子中,待机示教点是在机器人20将物体O1配置于配置区域RA之前使控制点T1与其一致,并且使控制点T1待机的示教点。待机示教点是从最终目标示教点向机器人坐标系RC的Z轴的正方向远离规定的第一距离的示教点。第一距离例如为10厘米。此外,规定距离除此之外只要是物体O1不与工作台TB接触的距离,则可以为比10厘米短的距离,也可以是比10厘米长的距离。
示教装置50基于从用户接收的操作切换机器人控制装置30的动作模式。被示教装置50切换了动作模式的机器人控制装置30使机器人20执行与当前的动作模式对应的动作,并使控制点T1的位置以及姿势与用户所希望的位置以及姿势一致。在使控制点T1的位置以及姿势与用户所希望的位置以及姿势一致的情况下,示教装置50从机器人控制装置30获取表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息。示教装置50基于获取到的该信息生成表示示教点的示教点信息。由此,示教装置50生成表示待机示教点的示教点信息以及表示最终目标示教点的示教点信息。然后,示教装置50将生成的这些示教点信息输出至机器人控制装置30并存储。即,示教装置50对机器人控制装置30示教该示教点信息。
以下,针对如下处理进行详细说明,即示教装置50向机器人控制装置30输出各种指示的处理、机器人控制装置30基于动作模式切换指示切换动作模式的处理、机器人控制装置30基于位置姿势信息输出指示将表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息输出至示教装置50的处理、动作模式为第二模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理、以及动作模式为第一模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理。
<机器人控制装置以及示教装置的硬件构成>
以下,参照图2对机器人控制装置30以及示教装置50的硬件构成进行说明。图2是表示机器人控制装置30以及示教装置50的硬件构成的一个例子的图。图2是将机器人控制装置30的硬件构成(图2中标注了30多号的附图标记的功能部)与示教装置50的硬件构成(图2中的标注了50多号的附图标记的功能部)简单重叠表示的图。
机器人控制装置30例如具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)31、存储部32、输入接收部33、通信部34以及显示部35。并且,机器人控制装置30经由通信部34执行与机器人20的通信。这些构成要素经由总线(Bus)以能够通信的方式相互连接。
示教装置50例如具备CPU51、存储部52、输入接收部53、通信部54以及显示部55。并且,示教装置50经由通信部54与机器人控制装置30进行通信。这些构成要素经由总线(Bus)以能够通信的方式相互连接。
CPU31执行储存于存储部32的各种程序。
存储部32例如包含HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid StateDrive:固态硬盘)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:电可擦可编程只读存储器)、ROM(Read-Only Memory:只读存储器)、RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)等。此外,存储部32也可以代替内置于机器人控制装置30的装置地是由USB等数字输入输出接口等连接的外置型的存储装置。存储部32储存包含机器人控制装置30所处理的各种信息、图像、动作程序在内的各种程序、示教点信息。
输入接收部33例如是与显示部35一体形成的触摸面板。此外,输入接收部33可以是键盘、鼠标、触摸板、其他输入装置。
通信部34例如构成为包含USB等数字输入输出接口、以太网(注册商标)接口等。
显示部35例如是液晶显示器面板或者有机EL(Electro Luminescence:电致发光)显示器面板。。
CPU51执行储存于存储部52的各种程序。
存储部52例如包含HDD或SSD、EEPROM、ROM、RAM等。此外,存储部52也可以代替内置于示教装置50的装置地是由USB等数字输入输出接口等连接的外置型的存储装置。存储部52储存示教装置50所处理的各种信息或图像、各种程序。
输入接收部53例如是与显示部55一体形成的触摸面板。此外,输入接收部53也可以是键盘、鼠标、触摸板、其他输入装置。
通信部54例如构成为包含USB等数字输入输出接口、以太网(注册商标)接口等。
显示部55例如为液晶显示器面板或者有机EL显示器面板。
<机器人控制装置以及示教装置的功能构成>
以下,参照图3对机器人控制装置30以及示教装置50的功能构成进行说明。图3是表示机器人控制装置30以及示教装置50的功能构成的一个例子的图。
机器人控制装置30具备存储部32和控制部36。
控制部36控制机器人控制装置30的整体。控制部36具备力检测信息获取部361、存储控制部363、信息读取部364、动作模式切换部365、信息输出部366以及机器人控制部367。控制部36所具备的这些功能部例如通过使CPU31执行存储于存储部32的各种程序来实现。并且,该功能部中的一部分或者全部也可以是LSI(Large Scale Integration:大规模集成)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等硬件功能部。
力检测信息获取部361从力检测部21获取力检测信息。
存储控制部363使从示教装置50获取到的示教点信息存储于存储部32。
信息读取部364从存储部32读取各种信息。
动作模式切换部365基于从示教装置50获取到的指示中的动作模式切换指示使机器人控制装置30的动作模式切换为该动作模式切换指示所表示的模式。
信息输出部366基于从示教装置50获取到的指示中的位置姿势信息输出指示,将表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息输出至示教装置50。
机器人控制部367基于力检测信息获取部361从力检测部21获取到的力检测信息,使机器人20执行与机器人控制装置30的当前的动作模式对应的动作。并且,机器人控制部367基于存储控制部363存储于存储部32的示教点信息来使机器人20动作。
示教装置50具备存储部52、输入接收部53、显示部55以及控制部56。
控制部56控制示教装置50的整体。控制部56具备显示控制部561、指示信息生成部563以及指示信息输出部565。控制部56所具备的这些功能部例如通过使CPU51执行存储于存储部52的各种程序来实现。并且,该功能部中的一部分或者全部也可以是LSI、ASIC等硬件功能部。
显示控制部561生成显示于显示部55的各种画面。显示控制部561使生成的画面显示于显示部55。
指示信息生成部563基于用户从显示控制部561使显示部55所显示的画面接收到的操作,生成向机器人控制装置30输出的各种指示。
指示信息输出部565将指示信息生成部563生成的指示输出至机器人控制装置30。
<示教装置向机器人控制装置输出各种的指示的处理>
以下,参照图4对示教装置50向机器人控制装置30输出各种指示的处理进行说明。图4是表示示教装置50向机器人控制装置30输出各种指示的处理的流程的一个例子的流程图。此外,在图4所示流程图中,对从用户那里接收向机器人控制装置30输出各种指示的操作的主画面已经通过显示控制部561显示于显示部55的情况进行说明。
指示信息生成部563待机直到在主画面中接收到用户的操作为止(步骤S110)。当判断出在主画面中接收到了用户的操作的情况下(步骤S110-是),指示信息生成部563判定该操作是否为切换机器人控制装置30的动作模式的操作(步骤S120)。
例如,指示信息生成部563在通过步骤S110中接收到的操作选择表示第一模式~第三模式的任意一个的信息的情况下,判定为该操作是切换机器人控制装置30的动作模式的操作。另一方面,指示信息生成部563在通过步骤S110中接收到的操作未选择表示第一模式~第三模式的任意一个的信息的情况下,判定为该操作不是切换机器人控制装置30的动作模式的操作。
当判定为在步骤S110中接收到的操作为切换机器人控制装置30的动作模式的操作的情况下(步骤S120-是),指示信息生成部563生成包含在步骤S110中选择出的表示模式的信息在内的动作模式切换指示(步骤S130)。而且,指示信息输出部565将在步骤S130中由指示信息生成部563生成的动作模式切换指示输出至机器人控制装置30(步骤S140)。
另一方面,当判定为步骤S110中接收到的操作不是切换机器人控制装置30的动作模式的操作的情况下(步骤S120-否),指示信息生成部563判定在步骤S110中接收到的操作是否为获取当前的机器人20的位置以及姿势(在这个例子中,当前的控制点T1的位置以及姿势)的操作(步骤S160)。当判定为步骤S110中接收到的操作为获取表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息的操作的情况下(步骤S160-是),指示信息生成部563生成位置姿势信息输出指示(步骤S170)。而且,指示信息生成部563将在步骤S170中生成的位置姿势信息输出指示输出至机器人控制装置30(步骤S180)。
另一方面,当判定为步骤S110中接收到的操作不是获取当前的控制点T1的位置以及姿势的操作的情况下(步骤S160-否),指示信息生成部563执行与在步骤S110中接收到的操作对应的处理(步骤S190)。在该处理中包含有生成动作模式切换指示以及位置姿势信息输出指示以外的指示的处理、以及将生成的该指示向机器人控制装置30输出的处理。
在执行步骤S140、步骤S180以及步骤S190中任意一个处理之后,指示信息生成部563判定是否结束了主画面中的来自用户的操作的接收(步骤S150)。例如,在主画面中接收到删除主画面的操作的情况下,指示信息生成部563判定为主画面中的来自用户的操作的接收已经结束。另一方面,在主画面中未接收到删除主画面的操作的情况下,指示信息生成部563判定为主画面中的来自用户的操作的接收未结束。
在判定主画面中的来自用户的操作的接收未结束的情况下(步骤S150-否),指示信息生成部563移至步骤S110,待机直到再次在主画面中接收到用户的操作为止。另一方面,在判定主画面中的来自用户的操作的接收已经结束的情况下(步骤S150-是),指示信息生成部563结束处理。
<机器人控制装置基于动作模式切换指示来切换动作模式的处理>
以下,参照图5对机器人控制装置30基于动作模式切换指示来切换动作模式的处理进行说明。图5是表示机器人控制装置30基于动作模式切换指示来切换动作模式的处理的流程的一个例子的流程图。
动作模式切换部365待机直到从示教装置50获取动作模式切换指示为止(步骤S210)。在判定为从示教装置50获取到了动作模式切换指示的情况下(步骤S210-是),动作模式切换部365将当前的机器人控制装置30的动作模式切换为在步骤S210中从示教装置50获取到的动作模式切换指示所表示的模式(步骤S220)。
此外,机器人控制装置30可以为如下构成,例如机器人20具备动作模式切换开关,通过由用户进行的动作模式切换开关的操作获取从动作模式切换开关输出的动作模式切换指示。在该情况下,用户能够通过操作动作模式切换开关来切换机器人控制装置30的动作模式。动作模式切换开关例如设置于末端执行器E、机械手M的一部分。
<机器人控制装置基于位置姿势信息输出指示将表示当前的控制点的位置以及姿势的信息输出至示教装置的处理>
以下,参照图6对机器人控制装置30基于位置姿势信息输出指示将表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息输出至示教装置50的处理进行说明。图6是表示机器人控制装置30基于位置姿势信息输出指示将表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息输出至示教装置50的处理的流程的一个例子的流程图。
信息输出部366待机直到从示教装置50获取位置姿势信息输出指示为止(步骤S310)。在信息输出部366判定从示教装置50获取到的位置姿势信息输出指示的情况下(步骤S310-是),机器人控制部367计算当前的控制点T1的位置以及姿势。具体而言,机器人控制部367从机械手M的各关节所配备的编码器获取表示各致动器的旋转角的信息。而且,机器人控制部367基于获取到的该旋转角以及正向运动学来计算当前的控制点T1的位置以及姿势。而且,信息输出部366将机器人控制部367计算出的表示该位置以及姿势的信息输出至示教装置50(步骤S320)。
<动作模式为第二模式的情况下机器人控制装置使机器人动作的处理>
以下,参照图7~图15对动作模式为第二模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理进行说明。图7是表示动作模式为第二模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理的流程的一个例子的流程图。
机器人控制部367待机直到接收到动作开始指示为止(步骤S405)。动作开始指示是指通过当前的动作模式使机器人控制装置30开始使机器人20动作的处理的指示。在此,机器人控制部367可以是在未图示的显示控制部使显示部35所显示的画面中从用户接收动作开始指示的构成,可以是基于从用户接收到的操作接收从示教装置50输出的动作开始指示的构成,也可以是接收从与机器人控制装置30以及示教装置50分体的开关等输出的动作开始指示的构成。
另外,机器人控制部367可以为如下构成,即将施加至手部H且满足规定的动作开始条件的外力作为动作开始指示来接收。动作开始条件例如,是指对于手部H向规定的动作开始方向施加的力的大小为规定的第一阈值以上。在该情况下,动作开始方向是用户向机器人控制部367预先输入的方向,是使手部H平移的平移方向。动作开始方向优选为与以下说明的规定方向不同的方向,但也可以是与规定方向相同的方向。第一阈值是用户向机器人控制部367预先输入的阈值,也可以是任意阈值。并且,对于动作开始条件而言,除了为对手部H向规定的动作开始方向施加的力的大小为规定的第一阈值以上之外,也可以为对手部H向规定的动作开始方向施加的力矩的大小为规定的第二阈值以上。在该情况下,动作开始方向是用户向机器人控制部367预先输入的方向,是使手部H旋转的旋转方向。第二阈值是用户向机器人控制部367预先输入的阈值,也可以是任意阈值。并且,动作开始条件也可以代替这些条件是其他条件。
在步骤S405中,在判定为接收到动作开始指示的情况下(步骤S405-是),机器人控制部367基于力检测信息获取部361从力检测部21获取到的力检测信息,判定满足第二规定条件的外力是否被施加至手部H(步骤S410)。
在步骤S410中判定为满足第二规定条件的外力被施加至手部H的情况下(步骤S410-是),机器人控制部367使控制点T1向规定方向移动规定量(步骤S420)。
规定方向是用户向机器人控制部367预先输入的方向。并且,规定量是用户向机器人控制部367预先输入的移动量。在规定方向是使控制点T1平移的平移方向的情况下,规定量是使控制点T1平移的平移移动量,例如为1毫米。此外,在该情况下的规定量可以是比1毫米短的平移移动量,也可以是比1毫米长的平移移动量。并且,在规定方向是使控制点T1旋转的旋转方向的情况下,规定量是使控制点T1旋转的旋转角度,例如为1度。此外,在该情况下的规定量除了是1度之外可以是比1度小的旋转角度,也可以是比1度大的旋转角度。这样,规定方向是平移方向与旋转方向中的任意一方或者双方。
在步骤S420中使控制点T1向规定方向移动规定量之后,机器人控制部367判定是否接收到了动作结束指示(步骤S430)。动作结束指示是指使机器人控制装置30结束使机器人20动作的处理的指示。在此,机器人控制部367可以是在未图示的显示控制部使显示部35所显示的画面中从用户接收动作结束指示的构成,可以是基于从用户接收到的操作接收从示教装置50输出的动作结束指示的构成,也可以是接收从与机器人控制装置30以及示教装置50分体的开关等输出的动作结束指示的构成。
另外,机器人控制装置30可以是将被施加至手部H且满足规定的动作结束条件的外力作为动作结束指示来接收的构成。动作结束条件例如,是指对手部H向规定的动作结束方向施加的力的大小为规定的第三阈值以上。在该情况下,动作结束方向是用户向机器人控制部367预先输入的方向,是使手部H平移的平移方向。动作结束方向优选是与上述的规定方向不同的方向,但也可以是与规定方向相同的方向。第三阈值是用户向机器人控制部367预先输入的阈值,也可以是任意阈值。并且,对于动作结束条件而言,除了为对手部H向规定的动作结束方向施加的力的大小为规定的第三阈值以上之外,也可以为对手部H向规定的动作结束方向施加的力矩的大小为规定的第四阈值以上。在该情况下,动作结束方向是用户向机器人控制部367预先输入的方向,是使手部H旋转的旋转方向。第四阈值是用户向机器人控制部367预先输入的阈值,也可以是任意阈值。并且,动作结束条件也可以代替这些条件地是其他条件。
在步骤S430中判定为未接收到动作结束指示的情况下(步骤S430-否),机器人控制部367移至步骤S410,待机直到再次满足第二规定条件。另一方面,在判定为接收到动作结束指示的情况下(步骤S430-是),机器人控制部367结束处理。
另一方面,在步骤S410中判定为满足第二规定条件的外力未施加至手部H的情况下(步骤S410-否),机器人控制部367移至步骤S430,判定是否接收到了动作结束指示。
这样,机器人控制装置30在第二模式中使机器人20动作的时候,基于施加至手部H的外力,使手部H向规定方向移动规定量。由此,机器人控制部367在第二模式中,能够将用户施加至手部H的外力而导致手部H的移动量保持为恒定。其结果,机器人控制装置30例如将所希望的规定量通过用户向机器人控制部367预先输入,从而能够使控制点T1的位置以及姿势以较高的精度变化为所希望的位置以及姿势。
此外,即使在步骤S410中用户对手部H持续施加满足第二规定条件的外力的情况下,这个例子中的机器人控制部367也仅执行1次步骤S420的处理。即,即使在步骤S410中用户持续向手部H施加满足第二规定条件的外力,该机器人控制部367也不会使控制点T1向规定方向移动规定量的规定数倍的量。在用户不使控制点T1向规定方向移动规定量的规定数倍的量的情况下,用户需要反复进行规定次数的从对手部H施加满足第二规定条件的外力到解放施加至手部H的该外力为止的作业。
在第二模式中使机器人20动作,在通过用户调整手部H的位置以及姿势的调整之后,机器人控制装置30通过图6所示的流程图的处理向示教装置50输出表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息。示教装置50基于从机器人控制装置30获取到的该信息生成示教点信息。而且,示教装置50将生成的该示教点信息输出至机器人控制装置30。机器人控制装置30存储从示教装置50获取到的该示教点信息。例如,机器人控制装置30存储分别表示从示教装置50获取到的待机示教点以及最终目标示教点的示教点信息。由此,机器人控制装置30能够在第二模式中,基于使手部H向规定方向移动规定量之后存储的控制点T1的位置以及姿势来控制机器人20。
在此,针对上述的第二规定条件进行说明。第二规定条件例如是指对手部H向移动执行方向施加的力的大小为第五阈值以上。在该情况下,移动执行方向是用户向机器人控制部367预先输入的方向,是使手部H平移的平移方向。第五阈值是用户向机器人控制部367预先输入的阈值,也可以是任意阈值。在图8~图10中分别表示在该情况下的第二规定条件下的移动执行方向与上述的规定方向的具体例子。
图8是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子1的图。该具体例子1是在移动执行方向以及规定方向双方都为平移方向,移动执行方向与规定方向为相互不同的方向的情况的例子。在图8中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图8中,移动执行方向通过箭头所示的方向A1来表示。在图8所示的例子中,移动执行方向是控制点坐标系TC1的Y轴的正方向。即,在作为外力使手部H向该正方向平移的力施加至手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向规定方向移动规定量。此外,移动执行方向除了控制点坐标系TC1的坐标轴中的Y轴的正方向之外,也可以是使手部H平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
另外,在图8中,规定方向通过箭头所示的方向A2来表示。在图8所示的例子中,规定方向是控制点坐标系TC1的Z轴的负方向。即,在作为外力使手部H向控制点坐标系TC1的Y轴的正方向平移的力施加至手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向控制点坐标系TC1的Z轴的负方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1平移的移动量。此外,规定方向除了是控制点坐标系TC1的坐标轴中的Z轴的负方向之外,也可以是使控制点T1平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
图9是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子2的图。该具体例子2是在移动执行方向以及规定方向双方都为平移方向,移动执行方向与规定方向为相同的方向的情况下的例子。在图9中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图9中,移动执行方向通过箭头所示的方向A3来表示。在图9所示的例子中,移动执行方向是控制点坐标系TC1的Z轴的负方向。即,在作为外力使手部H向该负方向平移的力施加至手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向规定方向移动规定量。此外,移动执行方向除了控制点坐标系TC1的坐标轴中的Z轴的负方向之外,也可以是使手部H平移的其他平移方向。该其他方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
另外,在图9中,规定方向通过箭头所示的A4来表示。在图9所示的例子中,规定方向是与移动执行方向相同的方向,是控制点坐标系TC1的Z轴的负方向。即,在作为外力使手部H向控制点坐标系TC1的Z轴的负方向平移的力施加至手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向该负方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1平移的移动量。此外,规定方向除了是控制点坐标系TC1的坐标轴中的Z轴的负方向之外,也可以是使控制点T1平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
图10是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子3的图。该具体例子3是在移动执行方向为平移方向,规定方向为旋转方向的情况下的例子。在图10中表示从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图10中,移动执行方向通过箭头所示的方向A5来表示。在图10所示的例子中,移动执行方向是控制点坐标系TC1的Y轴的正方向。即,在作为外力使手部H向该正方向平移的力施加至手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向规定方向移动规定量。此外,移动执行方向除了是控制点坐标系TC1的坐标轴中的Y轴的正方向之外,也可以是使手部H平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
另外,在图10中,规定方向通过箭头所示的方向A6来表示。在图10所示的例子中,在从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下,规定方向是使手部H绕该X轴顺时针旋转的旋转方向。即,在作为外力使手部H向控制点坐标系TC1的Y轴的正方向平移的力施加至手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向该旋转方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1旋转的旋转量(旋转角度)。此外,规定方向也可以代替该旋转方向是其他旋转方向。该其他旋转方向可以是绕控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的旋转方向,也可以是绕不同于控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的轴的旋转方向。
此外,第二规定条件例如可以构成为对手部H向移动执行方向施加的力矩的大小为第六阈值以上。在该情况下,移动执行方向是用户向机器人控制部367预先输入的方向,是使手部H旋转的旋转方向。第六阈值是用户向机器人控制部367预先输入的阈值,也可以是任意阈值。在图11~图13中分别表示在该情况下的第二规定条件下的移动执行方向与上述的规定方向的具体例子。
图11是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子4的图。该具体例子4是在移动执行方向以及规定方向的双方为旋转方向,移动执行方向以及规定方向为相同的方向的情况下的例子。在图11中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图11中,移动执行方向通过箭头所示的方向A7来表示。在图11所示的例子中,在从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下,移动执行方向是使手部H绕该X轴顺时针旋转的旋转方向。即,在作为外力使手部H向该旋转方向旋转的力矩施加至手部H,并且该力矩的大小为第六阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向规定方向移动规定量。此外,移动执行方向也可以代替该旋转方向是使手部H旋转的其他旋转方向。该其他旋转方向可以是绕控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的旋转方向,也可以是绕不同于控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的轴的旋转方向。
另外,在图11中,规定方向通过箭头所示的方向A7来表示。在图11所示的例子中,在从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下,规定方向是使手部H绕该X轴顺时针旋转的旋转方向。即,在作为外力使手部H向该旋转方向旋转的力矩施加至手部H,并且该力矩的大小为第六阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向该旋转方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1旋转的旋转量(旋转角度)。此外,规定方向也可以代替该旋转方向是使控制点T1旋转的其他旋转方向。该其他旋转方向可以是绕控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的旋转方向,也可以是绕不同于控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的轴的旋转方向。
图12是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子5的图。该具体例子5是在移动执行方向以及规定方向的双方为旋转方向,移动执行方向以及规定方向为相互不同的方向的情况下的例子。在图12中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图12中,移动执行方向通过箭头所示的方向A9来表示。在图12所示的例子中,在从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下,移动执行方向是使手部H绕该X轴顺时针旋转的旋转方向。即,在作为外力使手部H向该旋转方向旋转的力矩施加至手部H,并且该力矩的大小为第六阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向规定方向移动规定量。此外,移动执行方向也可以代替该旋转方向是使手部H旋转的其他旋转方向。该其他旋转方向可以是绕控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的旋转方向,也可以是绕不同于控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的轴的旋转方向。
另外,在图12中,规定方向通过箭头所示的方向A10来表示。在图12所示的例子中,在从控制点坐标系TC1的Y轴的正方向朝向负方向观察手部H的情况下,规定方向是使手部H绕该Y轴顺时针旋转的旋转方向。即,在从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下,向使手部H绕该X轴顺时针旋转的旋转方向旋转的力矩作为外力施加至手部H,并且该力矩的大小为第六阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向在从控制点坐标系TC1的Y轴的正方向朝向负方向观察手部H的情况下使手部H绕该Y轴顺时针旋转的旋转方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1旋转的旋转量(旋转角度)。此外,规定方向也可以代替该旋转方向是使控制点T1旋转的其他旋转方向。该其他旋转方向可以是绕控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的旋转方向,也可以是绕不同于控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的轴的旋转方向。
图13是表示第二规定条件下的移动执行方向与规定方向的具体例子6的图。该具体例子6是在移动执行方向为旋转方向,规定方向为平移方向的情况下的例子。在图13中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图13中,移动执行方向通过箭头所示的方向A11来表示。在图13所示的例子中,在从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下,移动执行方向是使手部H绕该X轴顺时针旋转的旋转方向。即,在作为外力使手部H向该旋转方向旋转的力矩施加至手部H,并且该力矩的大小为第六阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向规定方向移动规定量。此外,移动执行方向也可以代替该旋转方向是使手部H旋转的其他旋转方向。该其他旋转方向可以是绕控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的旋转方向,也可以是绕不同于控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的轴的旋转方向。
另外,在图13中,规定方向通过箭头所示的方向A12来表示。在图13所示的例子中,规定方向是控制点坐标系TC1的Z轴的负方向。即,在从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下,向使手部H绕该X轴顺时针旋转的旋转方向旋转的力矩作为外力施加至手部H,并且该力矩的大小为第六阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向控制点坐标系TC1的Z轴的负方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1平移的移动量。此外,规定方向除了是控制点坐标系TC1的坐标轴中的Z轴的负方向之外,也可以是使控制点T1平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
此外,机器人控制部367也可以为如下构成,在第二模式中,例如对于手部H向移动执行方向施加的力的大小为第五阈值以上的情况下,使控制点T1向规定方向移动规定量,在该力为作为大于第五阈值的阈值的第七阈值以上的情况下使控制点T1向与规定方向不同的方向即第二规定方向移动与规定量不同的量即第二规定量。即,机器人控制部367也可以为如下构成,即根据对手部H施加的力的阶段(离散)性的大小的区别,使控制点T1向与该区别对应的方向移动与该区别对应的量。
另外,机器人控制部367可以为如下构成,即在施加至手部H的外力满足第二规定条件的情况下,使规定的关节所具备的致动器的旋转角向规定方向变化(移动)规定量。在使致动器的旋转角向规定方向变化规定量的情况下,规定方向是致动器的旋转方向,规定量是致动器的旋转角。
另外,机器人控制部367可以为如下构成,即在力检测部21为机械手M的各关节所具备的扭矩传感器的情况下,基于施加至该各关节的任意一个的外力使规定的关节所具备的致动器的旋转角或者控制点T1向规定方向移动规定量。在使致动器的旋转角向规定方向移动规定量的情况下,规定方向是致动器的旋转方向,规定量是致动器的旋转角。
另外,机器人控制部367可以为如下构成,即在步骤S410中,在施加至手部H的外力满足第二规定条件的状态持续规定时间以上的情况下,判定为施加至手部H的外力满足第二规定条件,也可以为如下构成,即在施加至手部H的外力满足第二规定条件的状态至少实现一次的情况下,判定为施加至手部H的外力满足第二规定条件。
<动作模式为第二模式的情况下机器人控制装置使机器人动作的处理的变形例>
上述说明的规定方向也可以是与手部H的部分对应的方向。该部分是指被施加外力的部分。即,机器人控制部367基于施加至手部H的外力,使手部H向与手部H的部分中的该外力施加的部分对应的方向移动规定量。由此,机器人控制部367能够使用户容易地改变使手部H移动的方向。
在此,参照图14以及图15对在规定方向为与手部H的部分对应的方向的情况下的移动执行方向与规定方向的具体例子进行说明。此外,在以下进行说明的具体例子中,作为一个例子对第二规定条件为对手部H向移动执行方向施加的力的大小为第五阈值以上的情况进行说明。此外,与在上述的说明的具体例子的情况相同,第二规定条件也可以为对手部H向移动执行方向施加的力矩的大小为第六阈值以上。
图14是表示在规定方向为与手部H的部分对应的方向的情况下的移动执行方向与规定方向的具体例子1的图。该具体例子1是对手部H的部分中的从控制点坐标系TC1的Y轴朝向控制点坐标系TC1的Z轴的正方向侧的部分即上侧部分施加外力的情况下的例子。在图14中表示从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图14中,移动执行方向通过箭头所示的方向A13来表示。并且,在图14中,通过箭头表示在手部H施加有力F1的部分。在图14所示的例子中,移动执行方向是控制点坐标系TC1的Y轴的正方向。并且,在该例子中,在手部H的部分的上侧部分施加有外力。即,作为外力使手部H向该正方向平移的力F1施加于手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向与手部H的上侧部分对应的规定方向移动规定量。此外,移动执行方向也可以代替控制点坐标系TC1的坐标轴中的Y轴的正方向,是使手部H平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
另外,在图14中,规定方向通过箭头所示的方向A14来表示。在图14所示的例子中,与手部H的上侧部分对应的规定方向是控制点坐标系TC1的Z轴的正方向。即,在作为外力使手部H向控制点坐标系TC1的Y轴的正方向平移的力施加至手部H的上侧部分,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向控制点坐标系TC1的Z轴的正方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1平移的移动量。此外,规定方向除了控制点坐标系TC1的坐标轴中的Z轴的正方向之外,也可以是使控制点T1平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。并且,规定方向也可以代替平移方向是旋转方向。
图15是表示规定方向为与手部H的部分对应的方向的情况下的移动执行方向和规定方向的具体例子2的图。该具体例子2是在手部H的部分中的从控制点坐标系TC1的Y轴朝向控制点坐标系TC1的Z轴的负方向侧的部分即下侧部分施加有外力的情况下的例子。在图15中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。
在图15中,移动执行方向通过箭头所示的方向A15来表示。并且,在图15中通过箭头表示在手部H施加有力F2的部分。在图15所示的例子中,移动执行方向是控制点坐标系TC1的Y轴的正方向。并且,在该例子中,在手部H的部分的下侧部分施加有外力。即,在作为外力使手部H向该正方向平移的力F2施加至手部H,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向与手部H的下侧部分对应的规定方向移动规定量。此外,移动执行方向除了是控制点坐标系TC1的坐标轴中的Y轴的正方向之外,也可以是使手部H平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。
另外,在图15中,规定方向通过箭头所示的方向A16来表示。在图15所示的例子中,与手部H的下侧部分对应的规定方向是控制点坐标系TC1的Z轴的负方向。即,在作为外力使手部H向控制点坐标系TC1的Y轴的正方向平移的力施加至手部H的下侧部分,并且该力的大小为第五阈值以上的情况下,机器人控制部367使控制点T1(即,手部H)向控制点坐标系TC1的Z轴的负方向移动规定量。在该情况下,规定量是使控制点T1平移的移动量。此外,规定方向除了是控制点坐标系TC1的坐标轴中的Z轴的负方向之外,也可以是使控制点T1平移的其他平移方向。该其他平移方向可以是沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向,也可以是不沿着控制点坐标系TC1的任意一个坐标轴的平移方向。并且,规定方向也可以代替平移方向是旋转方向。
这样,机器人控制部367基于施加至手部H的外力,使手部H向与手部H的部分中的施加有该外力的部分对应的方向移动规定量。由此,机器人控制部367能够使用户容易地改变使手部H移动的方向。
<动作模式为第一模式的情况下机器人控制装置使机器人动作的处理>
以下,参照图16~图18对动作模式为第一模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理进行说明。
图16是表示动作模式为第一模式的情况下机器人控制装置30使机器人20动作的处理的流程的一个例子的流程图。此外,在图16所示的流程图中,针对控制点T1已经与待机示教点一致的情况进行说明。例如,在上述的第二模式或者第三模式中,机器人控制装置30能够基于用户对手部H施加的外力使控制点T1与待机示教点一致。并且,针对机器人控制装置30的动作模式已经被切换为第一模式的情况进行说明。
机器人控制部367待机直到接收到动作开始指示(步骤S505)。在此,机器人控制部367可以是在未图示的显示控制部使显示部35所显示的画面中从用户接收动作开始指示的构成,可以是基于从用户接收到的操作来接收从示教装置50输出的动作开始指示的构成,也可以是接收从与机器人控制装置30以及示教装置50分体的开关等输出的动作开始指示的构成。并且,机器人控制部367可以为将施加至手部H且满足规定的动作开始条件的外力作为动作开始指示来接收的构成。
在步骤S505中,判定为接收到了动作开始指示的情况下(步骤S505-是),机器人控制部367基于力检测信息获取部361从力检测部21获取到的力检测信息,使控制点T1的位置以及姿势开始变化到实现施加至手部H的外力满足第一规定条件的状态的位置以及姿势(步骤S510)。具体而言,机器人控制部367基于预先输入至机器人控制部367的力控制参数、动力学运动方程式以及该力检测信息来计算实现该状态的位置以及姿势。而且,机器人控制部367使控制点T1的位置以及姿势开始向计算出的位置以及姿势变化。
在这个例子中,第一规定条件是指满足以下所示的1)~3)的3个条件。此外,第一规定条件除了是满足该3个条件的一部分或者全部的构成之外,也可以是满足其他条件的构成,除了满足该3个条件的构成之外也可以是满足其他条件的构成。
1)施加至手部H的力中的向控制点坐标系TC1的Z轴的正方向施加的力的大小为规定值以上。
2)施加至手部H的力中的向控制点坐标系TC1的X轴方向以及Y轴方向施加的力的大小为0[N]。
3)施加至手部H的力矩中的分别绕控制点坐标系TC1的各坐标轴的力矩的大小为0[N·m]。
此外,上述的1)的条件可以是施加至手部H的力中的向控制点坐标系TC1的Z轴的负方向施加的力的大小为规定值以上,可以是施加至手部H的力中的向控制点坐标系TC1的X轴的正方向或者负方向施加的力的大小为规定值以上,也可以是施加至手部H的力中的向控制点坐标系TC1的Y轴的正方向或者负方向施加的力的大小为规定值以上。并且,在这个例子中,控制点坐标系TC1的Z轴的正方向是平移方向,并且是是第一方向的一个例子。并且,分别绕控制点坐标系TC1的各坐标轴的旋转方向是第二方向的一个例子。
在第一规定条件为分别满足上述的1)~3)的3个条件的情况下,机器人控制部367保持控制点T1的姿势使控制点T1的位置向控制点坐标系TC1的Z轴的正方向移动。在此,参照图17对步骤S510的处理进行说明。图17是表示在步骤S510中控制点T1的位置以及姿势开始变化之前的手部H与工作台TB的位置关系的一个例子图。在图17中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。如图17所示,在该时刻控制点T1与待机示教点P1一致。并且,在图17中,由于在侧视图中难以辨别配置区域RA的范围,因此配置区域RA通过粗线来表示。
在图17所示的例子中,手部H在该时刻没有被施加外力。即,由于在该时刻施加至手部H的力矩已经满足上述的3)的条件,因此机器人控制部367在步骤S510中保持控制点T1的姿势。并且,由于在该时刻施加至手部H的力中的向控制点坐标系TC1的X轴向以及Y轴向施加的力已经满足上述的2)的条件,因此机器人控制部367在步骤S510中保持控制点T1的该X轴向以及Y轴向的位置。而且,由于在该时刻施加至手部H的力中的向控制点坐标系TC1的Z轴的正方向施加的力不满足上述的1)的条件,因此机器人控制部367在步骤S510中使手部H开始向与该正方向相反的方向移动,以使得对手部H施加该正方向的力。在图17中,通过箭头所示的方向A17来表示该正方向。
在步骤S510中开始使控制点T1的位置以及姿势变化之后,机器人控制部367基于力检测信息获取部361从力检测部21获取到的力检测信息,继续进行在步骤S510中开始的控制点T1的移动直到满足上述的第一规定条件(步骤S520)。在判定为满足了第一规定条件的情况下(步骤S520-是),机器人控制部367判定为控制点T1的位置以及姿势与用户所希望的位置以及姿势一致,并使控制点T1的位置以及姿势的变化停止(步骤S530)。
在此,参照图18对步骤S530的处理进行说明。图18是表示在步骤S530中停止控制点T1的位置以及姿势的变化之前的手部H与工作台TB的位置关系的一个例子的图。在图18中示出从控制点坐标系TC1的X轴的负方向朝向正方向观察手部H的情况下的侧视图。并且,在图18中,由于在侧视图中难以辨别配置区域RA的范围,因此配置区域RA通过粗线来表示。在图18所示的例子中,手部H在该时刻作为外力被施加来自工作台TB的垂直效力。在因步骤S510中开始的控制点T1的位置以及姿势的变化而使该垂直抗力为规定值以上的情况下,由于在该时刻施加至手部H的外力满足第一规定条件,因此机器人控制部367使控制点T1的位置以及姿势的变化停止。
这样,在机器人控制装置30通过第一模式使机器人20动作的时候,使控制点T1的位置以及姿势变化到实现施加至手部H的外力满足第一规定条件的状态的位置以及姿势。由此,机器人控制部367在第一模式中,能够不使用户对手部H施加外力地,就使机器人20的位置以及姿势以较高的精度变化为与工作台TB建立对应的所希望的位置以及姿势。其结果,例如,在用户所希望的条件作为第一规定条件而向机器人控制部367输入的情况下,机器人控制装置30能够精度良好地进行手部H的位置以及姿势的调整。
在第一模式中使机器人20动作,用户进行了手部H的位置以及姿势的调整之后,机器人控制装置30通过图6所示的流程图的处理将表示当前的控制点T1的位置以及姿势的信息向示教装置50输出。示教装置50基于从机器人控制装置30获取到的该信息生成示教点信息。而且,示教装置50将生成的该示教点信息输出至机器人控制装置30。机器人控制装置30存储从示教装置50获取到的该示教点信息。例如,机器人控制装置30存储表示从示教装置50获取到的最终目标示教点的示教点信息。由此,机器人控制装置30在第一模式中,能够基于在满足了第一规定条件的情况下存储的控制点T1的位置以及姿势使机器人20动作。
<由第一模式以及第二模式进行的微调>
如上述说明的那样,在第一模式以及第二模式中使机器人20动作的情况下,机器人控制装置30能够精度良好地进行手部H的位置以及姿势的调整。即,机器人控制装置30能够进行手部H的位置以及姿势的微调。
这样的微调例如在直接示教中进行。在直接示教中,机器人控制装置30通过第三模式来使机器人20动作。因此,用户通过对手部H施加外力从而改变手部H的位置以及姿势。但是,用户难以将用户所希望的外力精度良好地施加至手部H。因此,用户基于第三模式通过机器人控制装置30使机器人20动作从而使手部H的位置以及姿势靠近用户所希望的位置以及姿势之后,基于第一模式与第二模式的任意一方或者双方而借助机器人控制装置30使机器人20动作。即,机器人控制装置30在存储手部H的位置以及姿势的直接示教中,通过使机器人20移动的第一模式以及基于施加至手部H的外力使机器人20动作的第二模式中的任意一方或者双方来进行示教直到施加至手部H的外力满足第一规定条件。由此,机器人控制装置30能够使手部H的位置以及姿势与用户所希望的位置以及姿势精度良好地一致。
此外,这样的微调也可以代替直接示教地在如下示教中进行:通过用户操作微动键从而机器人控制装置30使机器人20动作,并使机器人控制装置30存储手部H的位置以及姿势的在线示教(Online teaching)、基于今后开发的方法的示教。
如上所述,控制装置25在存储机器人(在这个例子中,机器人20)的位置以及姿势的时候,在使机器人活动直到施加至手部(在这个例子中,手部H)的外力满足规定条件(在这个例子中,第一规定条件)为止的第一模式、与基于施加至机器人所具备的第一部位(在这个例子中,手部H)的外力使机器人活动的第二模式之间进行切换。由此,控制装置25通过第一模式与第二模式的任意一个,能够将机器人的位置以及姿势以较高的精度向所希望的位置以及姿势变化。
另外,控制装置25在第一模式中,通过基于力检测部(在这个例子中,力检测部21)的输出的控制使手部靠近对象物(在这个例子中,工作台TB),直到满足规定条件。由此,控制装置25在第一模式中,能够不使用户对手部施加外力,就使机器人的位置以及姿势以较高的精度变化为与对象物建立对应的所希望的位置以及姿势。
另外,控制装置25在第一模式中,使机器人活动直到施加至手部的外力中的至少朝向第一方向的外力大于0,并且,施加至手部的外力中的至少朝向与第一方向(在这个例子中,控制点坐标系TC1的Z轴的正方向)不同的第二方向(在这个例子中,分别绕控制点坐标系TC1的各坐标轴的旋转方向)的外力为0。由此,控制装置25在第一模式中,能够保持机器人的姿势,使机器人的位置朝向与第一方向相反的方向移动。
另外,控制装置25在第一模式中,使机器人活动直到施加至手部的力中的至少朝向平移方向即第一方向的力大于0,并且,朝向旋转方向即第二方向的力矩为0。由此,控制装置25在第一模式中,能够保持机器人的姿势,使机器人的位置朝向与平移方向即第一方向相反的方向移动。
另外,控制装置25在第一模式中,在满足了规定条件的情况下,存储当前的机器人的位置以及姿势(在这个例子中,控制点T1的位置以及姿势)。由此,控制装置25在第一模式中,能够基于在满足了规定条件的情况下存储的机器人的位置以及姿势使机器人动作。
另外,控制装置25在第二模式中,基于施加至机器人所具备的第一部位(在这个例子中,手部H)的外力,使机器人所具备的第二部位(在这个例子中,手部H)向规定方向移动规定量。由此,控制装置25在第二模式中,基于用户对第一部位施加的外力,能够使机器人的位置以及姿势以较高的精度向所希望的位置以及姿势变化。
另外,控制装置25在使第二部位向规定方向移动规定量之后,存储当前的机器人的位置以及姿势。由此,控制装置25在第二模式中,能够基于使第二部位向规定方向移动规定量之后所存储的机器人的位置以及姿势来控制机器人。
另外,控制装置25在使第二部位向平移方向与旋转方向的任意一方或者双方移动规定量之后,存储当前的手部的位置以及姿势。由此,控制装置25在第二模式中,能够基于使第二部位向平移方向与旋转方向的任意一方或者双方移动规定量之后所存储的位置以及姿势来控制机器人。
另外,控制装置25根据施加至机器人所具备的第一部位的外力,使第二部位向与第一部位的部分中的施加有该外力的部分(在这个例子中,上侧部分或者下侧部分)对应的方向移动规定量。由此,控制装置25能够使用户容易改变使第二部位移动的方向。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细描述,但是具体的构成不限定于该实施方式,只要不脱离本发明的主旨就可以进行改变、置换、删除等。
另外,可以将用于实现以上说明的装置(例如,控制装置25、机器人控制装置30、示教装置50)的任意的构成部的功能的程序记录于计算机能够读取的记录介质,并将该程序读入计算机系统来执行。此外,在此所述的“计算机系统”是指包含OS(Operating System:操作系统)、周边设备等硬件装置。并且,“计算机能够读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD(Compact Disk:光盘)-ROM等便携式介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。进一步“计算机能够读取的记录介质”是指经由因特网等网络、电话线路等通信线路发送程序的情况的成为服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样,保持恒定时间程序的装置。
另外,上述的程序也可以从将该程序储存于存储装置等的计算机系统经由传送介质或者通过传送介质中的传送波传送至其他计算机系统。在此,传送程序的“传送介质”是指像因特网等网络(通信网)、电话线路等通信线路(通信线)那样具有传送信息的功能的介质。
另外,上述的程序也可以是用于实现上述的功能的一部分的程序。进一步,上述的程序也可以是通过与已经记录于计算机系统的程序的组合来实现上述功能的、所谓的差分文件(差分程序)。
附图标记说明:
1…机器人系统;20…机器人;21…力检测部;30…机器人控制装置;31、51…CPU;32、52…存储部;33、53…输入接收部;34、54…通信部;35、55…显示部;36、56…控制部;361…力检测信息获取部;363…存储控制部;364…信息读取部;365…动作模式切换部;366…信息输出部;367…机器人控制部;561…显示控制部;563…指示信息生成部;565…指示信息输出部。
Claims (11)
1.一种控制装置,其特征在于,
在具备手部和力检测部的机器人中,在使所述机器人的位置以及姿势存储时,切换第一模式与第二模式并使所述机器人动作,所述第一模式是指使所述机器人活动直到施加于所述手部的外力满足规定条件为止,所述第二模式是指基于被施加于所述机器人所具备的第一部位的外力使所述机器人活动。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
在所述第一模式中,通过基于所述力检测部的输出的控制使所述手部靠近对象物直到所述规定条件被满足为止。
3.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述规定条件是指施加于所述手部的外力中的至少朝向第一方向的外力大于0,并且施加于所述手部的外力中的至少朝向与所述第一方向不同的第二方向的外力为0。
4.根据权利要求3所述的控制装置,其特征在于,
所述第一方向是平移方向,
所述第二方向是旋转方向。
5.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
在所述第一模式中,在所述规定条件已被满足的情况下,将当前的所述位置以及姿势存储。
6.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
在所述第二模式中,基于被施加于所述第一部位的外力,使所述机器人所具备的第二部位沿规定方向移动规定量。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,
在使所述第二部位沿所述规定方向移动所述规定量后,将当前的所述位置以及姿势存储。
8.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,
所述规定方向包含平移方向与旋转方向的任意一方或者双方。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的控制装置,其特征在于,
所述规定方向是与所述第一部位的部分对应的方向,
根据被施加于所述第一部位的外力,使所述第二部位沿与所述第一部位的部分中的施加了该外力的部分对应的方向移动所述规定量。
10.一种机器人,其特征在于,
由权利要求1~9中任一项所记载的控制装置控制。
11.一种机器人系统,其特征在于,具备:
控制装置,记载于权利要求1~9中任一项;以及
机器人,由所述控制装置控制。
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