CN108340370A - 具有力控制按压装置的机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人系统,具有:力控制按压装置,其在引导机器人移动时,使设置于机器人末端部的物体与其他物体恰当接触。机器人系统具有:机器人、力控制按压装置、机器人操作输入计测部、机器人移动指令计算部、力控制按压装置按压方向设定部、力控制按压装置目标按压力设定部、力控制按压装置力计测部以及力控制按压装置移动指令计算部,力控制按压装置按压方向设定部根据第一物体的位置、姿态、或位置及姿态;使第一物体移动的力控制按压装置移动指令;力控制按压装置的移动机构部的位置、姿态、或位置及姿态;机器人的位置、姿态、或位置及姿态;以及使机器人移动的机器人移动指令中的至少一个,设定力控制按压装置的按压方向。
Description
技术领域
本发明涉及对作用于工具以及工件之间的力进行控制,使所述工具以及所述工件彼此相对移动的机器人系统。
背景技术
广泛知晓经由构成机器人的连杆或机器人的末端部等使力作用于机器人而使机器人移动的、称为所谓的直接示教(direct teach)这样的技术。
作为与之相关联的现有技术,已知有根据力传感器的输出信号对机器人进行直接示教的方法(例如,参照日本特开昭59-157715号公报或者日本特开昭63-288659号公报)。此外,还已知有根据方向传感器的输出对机器人进行直接示教的方法(例如,参照专利文献日本特开昭60-124706号公报)。
对作用于机器人末端部的力进行检测,在作业员将力作用于机器人的末端部时,以作业员作用的力和作用于工具与工件之间的力平衡的方式,进行力控制,而由此使得作业员使机器人移动时的作用于工具与工件之间的力为目标力时,很难为了通过目视或人的按压感觉尽可能正确地模仿工件的形状,而使机器人以工具与工件为恰当接触的状态这样的方式移动。并且,在工件的形状复杂的情况下,在使工具与工件相对移动时,会使机器人末端部在没有模仿工件的形状的方向上移动,或意外地不能接触而造成工具与工件分离或反之发生干扰等,难以使工具相对于工件以不分离的方式并以恰当的力正确地进行仿形。在机器人的末端部处的操作部分远离工件与工具的接触点时,使工具正确模仿工件的形状也是非常困难的。
通过对作用于包括机器人的连杆、机器人末端部、安装于机器人的机械手等在内的机器人的净力进行计测,或者是通过非接触式的动作示教装置等使机器人移动时无法计测作用于工具与工件之间的力时,可以直接或者观察通过照相机拍摄到的图像等使机器人以工具与工件成为一定程度的接近状态的方式移动。但是,在使工具与工件在以恰当的力接触的状态下相对移动是十分困难的。
发明内容
本公开的一方式提供一种机器人系统,其通过机器人以及设置于所述机器人的末端部的力控制按压装置,控制作用于工具与工件之间的力,使所述工具以及所述工件彼此相对移动,其中,所述机器人系统具有:所述机器人;所述力控制按压装置,其具有移动机构部,该移动机构部保持所述工具和所述工件中的一方即第一物体,以向规定按压方向以规定的目标按压力按压该第一物体的方式,控制作用于所述第一物体与所述工具和所述工件中的另一方即第二物体之间的力,使所述第一物体移动;机器人操作输入计测部,其对用于移动操作所述机器人的机器人操作输入进行计测;机器人移动指令计算部,其根据所述机器人操作输入计测部计测出的所述机器人操作输入,计算所述机器人的移动指令即机器人移动指令;力控制按压装置按压方向设定部,其设定所述力控制按压装置的所述按压方向;力控制按压装置目标按压力设定部,其设定所述力控制按压装置的所述目标按压力;力控制按压装置力计测部,其计测作用于所述工具与所述工件之间的力;以及力控制按压装置移动指令计算部,其根据所述力控制按压装置按压方向设定部设定的所述按压方向、所述力控制按压装置目标按压力设定部设定的所述目标按压力、以及所述力控制按压装置力计测部计测出的力,计算所述力控制按压装置的所述移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令,所述力控制按压装置按压方向设定部根据以下条中的至少一个来设定所述力控制按压装置的按压方向:所述第一物体的位置、姿态、或位置及姿态;使所述第一物体移动的所述力控制按压装置移动指令;所述力控制按压装置的移动机构部的位置、姿态、或位置及姿态;所述机器人的位置、姿态、或位置及姿态;以及使所述机器人移动的所述机器人移动指令。
本公开的另一方式提供一种机器人系统,其通过机器人以及设置于所述机器人的末端部的力控制按压装置,控制作用于工具与工件之间的力,使所述工具以及所述工件彼此相对移动,其中,所述机器人系统具有:所述机器人;所述力控制按压装置,其具有移动机构部,该移动机构部保持所述工具和所述工件中的一方即第一物体,以向规定按压方向以规定的目标按压力按压该第一物体的方式,控制作用于所述第一物体与所述工具和所述工件中的另一方即第二物体之间的力,使所述第一物体移动;机器人操作输入计测部,其对用于移动操作所述机器人的机器人操作输入进行计测;机器人移动指令计算部,其根据所述机器人操作输入计测部计测出的所述机器人操作输入,计算所述机器人的移动指令即机器人移动指令;力控制按压装置按压方向设定部,其设定所述力控制按压装置的所述按压方向;力控制按压装置目标按压力设定部,其设定所述力控制按压装置的所述目标按压力;力控制按压装置力计测部,其计测作用于所述工具与所述工件之间的力;以及力控制按压装置移动指令计算部,其根据所述力控制按压装置按压方向设定部设定的所述按压方向、所述力控制按压装置目标按压力设定部设定的所述目标按压力、以及所述力控制按压装置力计测部计测出的力,计算所述力控制按压装置的所述移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令,所述机器人移动指令计算部根据以下条件中的至少一个来调整所述机器人移动指令的移动量或者不使所述机器人移动:所述力控制按压装置的所述移动机构部的可动作范围中的位置、姿态、或位置及姿态;所述力控制按压装置按压方向设定部设定的所述按压方向;以及所述力控制按压装置力计测部计测出的力。
附图说明
通过与附图相关联的以下的实施方式的说明可以进一步明确本发明的目的、特征以及优点。这些附图中,
图1是表示本公开的一实施方式涉及的机器人系统的概略结构的图,
图2是功能性地表示本公开的一实施方式涉及的机器人系统具备的机器人以及力控制按压装置的控制装置的结构的图,
图3是表示本公开的实施方式涉及的其他方式的机器人系统的概略结构的图,
图4是表示本公开的实施方式涉及的其他方式的机器人系统的概略结构的图,
图5是表示本公开的实施方式涉及的其他方式的机器人系统的概略结构的图,
图6是表示本公开的实施方式涉及的机器人系统具备的工件的一例的图,
图7是表示本公开的实施方式涉及的力控制按压装置的移动状况的图,
图8是表示本公开的实施方式涉及的力控制按压装置的移动状况的图,
图9是表示本公开的实施方式涉及的机器人系统进行的处理的过程的流程图,
图10是表示工具中的与工件接触的部分的位置的变化的图,
图11是表示按压方向的设定方法的图,
图12是用于说明机器人允许移动方向的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。在以下的附图中对同样的部分标注同样的参照符号。为了容易理解,这些附图可以恰当变更比例尺。
以下,所谓“力”除非另有说明,设为包含力的平移方向成分以及力的力矩成分。此外,所谓“位置以及/或者姿态”表示“位置及姿态”,或者“位置或姿态”。
图1是表示具有本公开的一实施方式涉及的力控制按压装置的机器人系统11的结构例的概略图。机器人系统11具有:机器人50、安装于机器人50末端部的力控制按压装置51、机器人以及力控制按压装置的控制装置54。将由力控制按压装置51保持的工具52和工件53中的一方设为第一物体,将工具52和工件53中的另一方设为第二物体。
在机器人50的末端部安装有引导机器人50进行移动操作的机器人引导装置55、力控制按压装置51和工具52。此外,工件53设置于作业台57之上。
在机器人系统11中,作业员56通过操作机器人引导装置55,而引导机器人50进行移动操作。此时,通过机器人50以及设置于机器人50的末端部的力控制按压装置51来控制作用于工具52以及工件53之间的力,使工具52与工件53彼此相对移动。
在本实施例中,所谓系统基准坐标系设为如下垂直坐标系:针对机器人系统11而被设定,表示机器人50的位置以及/或者姿态、力控制按压装置51的机构部的位置以及/或者姿态、第一物体的位置以及/或者姿态、第二物体的位置以及/或者姿态等。
所谓力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态设为力控制按压装置51的移动机构部的保持第一物体的部分相对于力控制按压装置51的位置以及/或者姿态。此外,所谓力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态除非另有说明,设为系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态,或者,力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态。
机器人50、力控制按压装置51分别具有移动机构部以及移动机构部的驱动部,这些驱动部被机器人以及力控制按压装置的控制装置54按控制周期而控制,从而机器人50、力控制按压装置51进行移动。
机器人以及力控制按压装置的控制装置54具有包含运算处理装置、ROM、RAM等在内的硬件结构,执行后述的各种功能。
控制机器人50、力控制按压装置51的控制装置也可以并非像本实施例那样构成为一体,而由分开的控制装置构成,机器人50的控制装置与力控制按压装置51的控制装置进行通信。此外,机器人50的控制装置也可以设置成远离机器人50,或者也可以组入于机器人50。此外,力控制按压装置51的控制装置也可以设置成远离力控制按压装置51,或者也可以组入于力控制按压装置51。此外,机器人以及力控制按压装置的控制装置54、或控制机器人50、力控制按压装置51的控制装置分开时的各控制装置也可以是这样的控制装置:与网络相连接,与连接于网络的其他控制装置进行通信,从所述其他控制装置接收输入。
在本实施例中,机器人50设为六轴结构的垂直多关节型机器人。但是,也可以是六轴以外的多轴结构的垂直多关节型机器人、水平多关节型机器人、并行连接型机器人等,具有其他方式的任意公知的机器人。机器人50具有驱动机器人50的驱动部、构成机器人50的连杆和关节部等机构部。
从设置有机器人50的机器人的基座58观察时,机器人50的末端部处于机器人50的末端侧,是机器人50的凸缘部59或者安装于机器人50的凸缘部59的物体所在的部分。
作业台57能够设置工件53即可,也可以是固定的台,或者是通过具有一至多个轴的移动机构部而能够移动的台。作业台57例如也可以像其他机器人、定位器、AGV(Automatic Guided Vehicle,自动导引运输车)等那样,是具备改变位置以及/或者姿态的移动机构部的机械,设置成在所述机械设置工件53。
机器人的基座58是用于设置机器人50的基座,能够设置机器人50即可,也可以是固定的基座,或者是通过具有一至多个轴的移动机构部而能够移动的基座。机器人的基座58例如也可以像其他机器人、定位器、AGV等那样,是具有改变位置以及/或者姿态的移动机构部的机械,设置成在所述机械设置机器人50。另外,优选的是,在机器人50大幅地改变位置时,使机器人以及力控制按压装置的控制装置54与机器人50一起移动。
力控制按压装置51具有:移动机构部,其保持作为工具52和工件53中的一方的第一物体,以规定的目标按压力向规定的按压方向按压保持的第一物体的方式,控制作用于工具52与工件53之间的力,使力控制按压装置51保持的第一物体移动。力控制按压装置51的移动机构部只要是通过使移动机构部移动,而可以使力控制按压装置51保持的第一物体的位置以及/或者姿态移动的机构,则可以是任何机构。所谓力控制按压装置51的基准的位置以及/或者姿态设为力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的中心,但是也可以设为在力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围内设为基准的规定的位置以及/或者姿态。另外,基准的位置以及/或者姿态也可以不是力控制按压装置51的可动作范围的中心,而优选的是,设为能够将第一物体与第二物体为接触状态之前的位置以及/或者姿态的可对应的偏差设定得尽可能大的位置以及/或者姿态。力控制按压装置51的移动机构部具有:控制作用于第一物体与第二物体之间的力的力控制模式、和移动至所指令的位置以及/或者姿态的位置控制模式。当不使力控制按压装置51在力控制模式下活动时设为位置控制模式。优选的是,当在不控制作用于第一物体与第二物体之间的力,而使机器人50移动时,将力控制按压装置51的移动机构部设为位置控制模式,力控制按压装置51的移动机构部固定于可动作范围的中心等设为基准的位置以及/或者姿态。优选的是,在设定成位置控制模式时,固定于根据与周边装置的干扰或机器人系统11的状况而设定的规定位置以及/或者姿态。此外,通过使用具备响应性和动作性能比机器人50好的移动机构部的力控制按压装置51,在停止机器人50时在位置控制模式下使力控制按压装置51移动,或在位置控制模式下使力控制按压装置51与机器人50一起移动时,以对机器人50的移动进行校正的方式使力控制按压装置51移动,由此,能够将第一物体的位置以及/或者姿态、轨迹的精度良好,还能够实现所希望的移动。
优选的是,力控制按压装置51的移动机构部通过使用电动马达、气压或液压等流体压致动器等致动器的驱动部而移动,具有一个至多个自由度。在本实施例中,设置成:具有被电动马达驱动、在垂直的两轴的轴向上移动的机构部,或者具有在垂直的两轴的轴向以及绕所述两轴的各轴移动的机构部,但是也可以是具有任意致动器、任意自由度的移动机构部。力控制按压装置51设置有对作用于力控制按压装置51保持的第一物体、与作为所述工具52和所述工件53中的另一方的第二物体之间的力进行计测的、六轴或者具有检测控制方向的力所需的自由度的力传感器。此外,也可以设置成:对驱动力控制按压装置51的电动马达的电流值进行计测,根据该电量值计算作用于工具52与工件53之间的力,由此进行计测。此外,还可以是,对力控制按压装置51的移动指令与实际的位置之差进行计测,根据该值计算作用于工具52与工件53之间的力,由此进行计测。
力控制按压装置51被机器人以及力控制按压装置的控制装置54控制。或者也可以设置成被力控制按压装置51的控制装置控制。力控制按压装置51的控制装置也可以设置成:在与机器人50的控制装置不是一体时,从机器人50的控制装置受理按压方向、目标按压力、力控制的有效和无效、力控制无效时的位置控制的指令以及停止指令等,使移动机构部移动。此外,力控制按压装置51也可以设置成在力控制按压装置51的机构部的内部具备控制力控制按压装置51的控制装置。
力控制按压装置51通过安装工具52而保持工具52。此外,力控制按压装置51也可以设置成:通过能够开闭的机械手来保持工具52。此外,在图1所示的机器人系统11中,力控制按压装置51保持工具52,使工具52与设置于作业台57的工件53接触,但是也可以如图3所示的机器人系统11那样,力控制按压装置51保持工件53,在作业台57上设置工具52。
优选的是,力控制按压装置51与构成机器人50的部分独立,能够拆卸地设置于机器人50。由此,在因为力控制按压装置51的调整、保养、故障等而需要更换时,可以拆卸力控制按压装置51,更换为其他装置而使用。
一般情况下,容易将力控制按压装置51的移动机构部的、对目标按压力的追从性、稳定性、制振性能等力控制性能设定得比机器人50的力控制性能好,通过将力控制性能比机器人50好的力控制按压装置51安装于机器人50,能够更恰当地控制作用于工具52与工件53之间的力。由此,即使是机器人50的力控制或位置控制的、响应性或动作性能恶劣的情况,通过使用力控制或位置控制的、响应性或动作性能好的力控制按压装置51,能够高速且稳定地控制作用于第一物体与第二物体之间的力。此外,通过相对于机器人50能够简单地安装和拆除力控制按压装置51,由此,如果根据需要在某个机器人系统11使用力控制按压装置51,在不需要时在其他机器人系统11中使用力控制按压装置51,则可以抑制整体的机器人系统11的成本。此外,一般情况下,在使具有移动机构部的机械、装置高速移动时,保养维护的时间间隔变短,但是如果使用相对机器人50能够装卸的力控制按压装置51,则只是定期拆卸高速移动的力控制按压装置51的部分进行保养维护即可。此外,在通过机器人50来控制作用于第一物体与第二物体之间的力时,需要移动机器人50的整体部分,而在使用力控制按压装置51时,由于使所需最小限度的机构部移动即可,因此相比于使机器人50整体部分移动的情况,可以更高速地移动,并且施加于移动机构部的负载也可以降低,从而可以延长装置的保养维护的时间间隔。在使第一物体的规定面与第二物体的规定面合起时等,要通过使机器人50移动来实现时,需要使多个轴移动,通过使用力控制按压装置51,所述那样的效果更加显著。
工具52例如是针对工件53进行除毛边、倒角、研磨、磨削、切割等加工的加工工具。或者,工具52也可以是包含用于模仿工件53的轮廓来测定形状的旋转机构的测定用的工具、或者是棒等作为用于与工件53接触的物体的测定用的工具,或者也可以是为了生成机器人50的示教轨道而模仿设为工件53的引导部件的工具。工件53是用于以规定的目标按压力而与工具52接触的作业对象物。工件53例如在从工件的上表面观察时,为图6所示那样的形状的工件,通过工具52来模仿其内侧的形状。
此外,也可以设置成:在工具52是重的工具时,在机器人50的末端部通过力控制按压装置51来保持工具52,使机器人50移动,从而使工具52移动。此外,还可以设置成:在工件53是重的工件时,在机器人50的末端部通过力控制按压装置51来保持工件53,使机器人50移动,从而使工件53移动。此外,工具52也可以是以为了取得工件的形状,通过模仿工件53,而以与工件接触为目的的物体。例如,也可以是,为了示教某个轨道,将具有某个形状或者形状容易变形的模具或框架等引导部件设为工件53,将用于与工件53接触的物体设为工具52,根据使工具52模仿工件53时的机器人50的末端部或者安装于机器人50的末端部的物体的位置以及/或者姿态、或者力控制按压装置51的位置以及/或者姿态、或者工具52与工件53的接触位置,生成用于使机器人50移动的示教轨道。
作业员56通过任意的移动操作装置,施加用于使机器人50移动的机器人操作输入,使机器人50移动。在本实施例中,使用引导轨道50进行移动操作的装置即机器人引导装置55,使机器人50移动。优选机器人引导装置55是作业员56容易操作的形状的把手,优选根据需要具备输入装置和输出装置。优选的是,机器人引导装置55的输出装置是显示文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹等的影像的影像输出装置或显示灯装置、输出声音的声音输出装置、提示输出振动的振动输出装置、向作业员56提示触觉、气味、风等的感觉提示装置等。
如图1所示,将机器人引导装置55安装于机器人50的末端部,计测作业员56作用于机器人引导装置55的力,由此,计测用于移动操作机器人50的机器人50的操作输入,对机器人50进行移动操作。此时,优选的是,根据需要来补偿其他物体通过重力或惯性力等带来的力,以便计测作业员56作用的净力。
此外,也可以像图4所示的机器人系统11的其他实施方式那样,机器人引导装置55是通过延长作业员56与机器人50之间的距离,使得作业员56更加安全的装置。
此外,也可以像图5所示的机器人系统11的其他实施方式那样,将机器人引导装置55设为非接触式的输入装置,通过计测非接触式的机器人引导装置55a的输入,来计测用于移动操作机器人50的机器人50的操作输入,对机器人50进行移动操作。例如,也可以将机器人引导装置55设为这样的非接触式的输入装置:即,通过使用加速度传感器或陀螺传感器这样的惯性传感器、磁传感器等来计测输入装置的倾斜或移动,此外,通过使用激光、红外线、照相机来计测作业员56的动作或输入装置的移动动作,来输入位置、姿态、移动方向、速度、加速度等,使该机器人引导装置55不与机器人50接触,计测用于移动操作机器人50的操作输入,对机器人50进行移动操作。此外,也可以通过根据作业员56作用于机器人50的末端部的力而使机器人50移动的直接示教(direct teaching。下同)移动操作机器人50。此外,还可以通过根据作业员56作用于构成机器人50的连杆部分或关节部分等机器人50的本体部分的力使机器人50移动的直接示教,来移动操作机器人50。
图2是功能性地表示本公开的第一实施方式涉及的、机器人以及力控制按压装置的控制装置54的结构的图。如图2所示,机器人以及力控制按压装置的控制装置54具有:后述的机器人操作输入计测部31、机器人移动指令计算部32、力控制按压装置按压方向设定部33、力控制按压装置目标按压力设定部34、力控制按压装置力计测部35、力控制按压装置移动指令计算部36、机器人移动方向好坏判定部37、机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38、机器人允许移动方向设定部39、机器人动作程序生成部40、按压状态好坏判定部41、和按压状态好坏判定结果输出指令部42这样的功能等。虽然图2未图示,但是机器人以及力控制按压装置的控制装置54还具有实现各种功能所需的存储部、运算部、数据通信部、信号输入部、信号输出部等、其他所需的功能。
也可以设置成:在控制机器人50、力控制按压装置51的控制装置是不同的控制装置时,各自的控制装置保有所述功能中的多个功能。例如,也可以设置成:机器人50的控制装置具有后述的机器人操作输入计测部31、机器人移动指令计算部32、力控制按压装置按压方向设定部33、力控制按压装置目标按压力设定部34、机器人移动方向好坏判定部37、机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38、机器人允许移动方向设定部39和机器人动作程序生成部40,力控制按压装置51的控制装置具有:力控制按压装置力计测部35、力控制按压装置移动指令计算部36、按压状态好坏判定部41和按压状态好坏判定结果输出指令部42。
机器人操作输入计测部31对用于移动操作机器人50的机器人操作输入进行计测。作业员56为了移动操作机器人50,通过使力作用于机器人50,或者使用接触或非接触的输入单元附加输入,由此提供机器人操作输入,机器人操作输入计测部31计测所述机器人操作输入。
在第一实施例中,机器人操作输入计测部31将作业员56作用于机器人引导装置55的力作为用于移动操作机器人50的操作输入而计测出来。但是,用于移动操作机器人50的机器人操作输入如果是通过作业员56的操作而发生变化的状态,则可以将任何状态设为机器人操作输入,通过进行这样的状态的计测,而计测机器人操作输入。优选的是,使机器人50移动的操作输入的方法考虑机器人系统11的结构等来决定。
机器人操作输入计测部31也可以计测作用于机器人50的本体部分的力,或计测作用于机器人50的末端部的力,或计测作用于在机器人50安装的机器人引导装置55的力。此时,在机器人操作输入计测部31为了计测力而使用传感器时,传感器如果是应变式或静电容式、压电式、利用了石英的压电效应的方式、光学式、磁式等、可以计测作用于物体的力的方式,则可以使用任何方式的传感器。此外,为了计测力而使用的传感器也可以设置于机器人50的关节部分、机器人50的本体部分、机器人50的基座58、机器人50的末端部等任意场所。此外,也可以设置成:机器人操作输入计测部31在驱动机器人50的致动器通过电流而被电动马达等驱动时,根据其电流值来推定计测力。此外,还可以设置成:机器人操作输入计测部31根据给机器人50的移动指令值与实际的位置之差推定计测力。在机器人操作输入计测部31可以计测作用于机器人50的末端部的力的情况下,通过将机器人操作输入计测部31计测出的力、与力控制按压装置力计测部35计测出的力进行比较,能够判定机器人操作输入计测部31与力控制按压装置力计测部35计测的值是否偏差大、哪个计测部计测的值异常、用于计测和推定力的传感器等装置是否故障等。
此外,也可以设置成:机器人操作输入计测部31计测由不接触的、非接触式输入单元施加于机器人50的输入作为移动操作机器人50的机器人操作输入。例如,也可以设置成:机器人操作输入计测部31通过使用加速度传感器或陀螺传感器这样的惯性传感器、磁传感器等来计测输入装置的倾斜或移动,此外,通过使用激光、红外线、照相机来计测作业员的动作或输入装置的移动动作,计测非接触式的输入装置的位置、姿态、移动方向、速度、加速度等,由此计测机器人操作输入。
此外,还可以设置成:机器人操作输入计测部31通过照相机、基于动作捕捉的传感装置(设置于机器人50、机器人50的基座58、机器人50的末端部、力控制按压装置51、工具52、工件53、或者与那样的所述部分分离的天花板或地面、墙壁、周边部分等其他部分),将作业员56的动作计测为机器人操作输入。此外,机器人操作输入计测部31也可以将示教操作机器人50的装置的输入计测为机器人操作输入。
机器人移动指令计算部32根据机器人操作输入计测部31计测出的机器人操作输入来计算机器人50的移动指令即机器人移动指令。机器人移动指令计算部32,通过如针对机器人操作输入计测部31计测出的机器人操作输入乘以规定系数,或将机器人操作输入的值代入到规定关系式而取得输出,或通过其他某个值而饱和,或进行平滑处理以使值平滑等那样,进行规定的运算处理,计算出对应于机器人操作输入的机器人移动指令。所述规定的系数或规定的关系式、饱和值等也可以根据状况而发生变化。
此外,优选的是,此时计算出的机器人移动指令通过来自外部的输入信号、基于作业员56的输入、力控制按压装置51以及机器人50中的故障等问题的发生、系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动方向、力控制按压装置51的移动机构部处的移动方向、力控制按压装置力计测部35计测的力、系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态、力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态、机器人50的位置以及/或者姿态、作用于工具52与工件53之间的力的方向或大小等,机器人50、力控制按压装置51、第一物体的位置以及/或者姿态等移动状况,调整大小,或停止,或以在检测出碰撞时等向退避的方向移动并停止的方式调整指令。通过这样根据机器人系统11的状况,调整机器人移动指令而变更、调整、修正机器人50的移动操作使其改变,由此,作业员56在机器人50的移动操作过程中,能够更简单地使第一物体与第二物体恰当接触并相对移动。
力控制按压装置按压方向设定部33设定按压方向,该按压方向是力控制按压装置51使移动机构部移动,相对于第二物体按压力控制按压装置51保持的第一物体的方向。力控制按压装置按压方向设定部33将与第一物体的移动方向形成规定角度的方向、与第一物体的移动方向对应起来的方向、与第一物体的位置以及/或者姿态对应起来的方向、与机器人50的移动操作的方向形成规定角度的方向、与机器人50的移动操作的方向对应起来的方向、与机器人50的位置以及/或者姿态对应起来的方向、与第一物体相对于第二物体的移动方向形成规定角度的方向、与第一物体相对于第二物体的移动方向对应起来的方向、与第一物体相对于第二物体的位置以及/或者姿态对应起来的方向等规定的方向设定为按压方向。此外,力控制按压装置按压方向设定部33将与系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态对应起来的方向、与基于系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态的力控制按压装置51的移动机构部的移动方向形成规定角度的方向、与系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动机构部的移动方向对应起来的方向、等规定方向设定为按压方向。此外,力控制按压装置按压方向设定部33也可以设定成:在使力控制按压装置51移动时的、移动机构部的可动作范围内的位置以及/或者姿态处于规定的位置以及/或者姿态的状况时,将按压方向改变为规定方向。此外,力控制按压装置按压方向设定部33也可以不仅根据第一物体、力控制按压装置51、机器人50的实际位置以及/或者姿态,还根据力控制按压装置51、机器人50、第一物体的移动指令,将所述那样的、与所述移动指令对应起来的方向、与基于所述移动指令的移动方向具有规定关系的方向等规定方向设定为按压方向。
还包含所述的设定方法在内,力控制按压装置按压方向设定部33求出与力控制按压装置51保持的第一物体的位置以及/或者姿态的状态、第一物体的规定时间的移动位置以及/或者姿态的状况、第一物体的移动方向、力控制按压装置51的移动指令的状况、第一物体相对于第二物体的相对速度、第一物体相对于第二物体的位置以及/或者姿态、力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态、机器人50各轴的位置、机器人50末端部的位置以及/或者姿态、使机器人50移动的机器人移动指令、机器人50的移动方向、作用于力控制按压装置51保持的第一物体的力、作用于机器人50的力、来自外部的输入信号、基于作业员56的输入等对应的、满足规定方向或规定的关系的方向,设定为按压方向。这样,可以将力控制按压装置51的按压方向设为与机器人系统11的状况对应的方向或满足规定关系的方向,或可以切换为根据机器人系统11的状况而预先准备的方向。
力控制按压装置目标按压力设定部34设定目标按压力,该目标按压力是相对于第二物体按压力控制按压装置51保持的第一物体时设为目标的力。此时,力控制按压装置目标按压力设定部34根据规定值;第一物体的位置、姿态、或位置及姿态;力控制按压装置移动指令;力控制按压装置51的移动机构部的位置、姿态、或位置及姿态;机器人50的位置、姿态、或位置及姿态;以及使机器人50移动的机器人移动指令中的至少一个,设定力控制按压装置51的目标按压力。
力控制按压装置目标按压力设定部34将规定值设定为目标按压力。或者,力控制按压装置目标按压力设定部34根据力控制按压装置51保持的第一物体相对于第二物体的相对速度、第一物体相对于第二物体的位置以及/或者姿态、力控制按压装置51保持的第一物体的位置以及/或者姿态的状态、第一物体的规定时间的移动位置以及/或者姿态的状况、力控制按压装置51的移动指令的状况、力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态、机器人50各轴的位置、机器人50末端部的位置以及/或者姿态、使机器人50移动的机器人移动指令、作用于力控制按压装置51保持的第一物体的力、作用于机器人50的力、来自外部的输入信号、基于作业员56的输入等,将通过设为对应于状况的值,或根据状况设为满足规定关系的值,或切换根据状况而预先准备的值等、而确定的值设定为目标按压力。例如,也可以是:在工件53的角、角落部分、推测为那样的部分的部分,将目标按压力设定得大,或在工件53的直线部分、推测为那样的部分的部分将目标按压力设定得小。或者,也可以在判断为具有规定的某种形状的部分,将目标按压力设定为预先确定的规定值。或者,也可以是:在作用于第一物体与第二物体之间的力比目标按压力小时或那样的状态继续时,将目标按压力设定得大,直到经过规定时间或者按压力稳定在规定值。
力控制按压装置力计测部35计测作用于力控制按压装置51的力,此外,还计测作用于力控制按压装置51保持的第一物体、与不被力控制按压装置51保持的第二物体之间的力。在力控制按压装置力计测部35使用传感器来计测力时,传感器如果是应变式或静电容式、压电式、利用了石英的压电效应的方式、光学式、磁式等、可以计测力的方式,则可以使用任何方式的传感器。此外,用于计测力的传感器也可以设置于力控制按压装置51与力控制按压装置51保持的第一物体之间、或者、第一物体中的第一物体与第二物体接触的部分、或者、构成力控制按压装置51的机构部的部分等、任意场所。或者,也可以设置成:在作为机器人50或安装于机器人50的物体以外的部分的作业台57、或者不被机器人50保持的物体即第二物体上设置计测力的传感器,对作用于第一物体与第二物体之间的力进行计测。
此外,也可以设置成:在驱动力控制按压装置51的致动器通过电流而被电动马达等驱动时,根据该电流值推定计测力。此外,还可以设置成:在驱动力控制按压装置51的致动器使用空气或油等流体而被流体压驱动时,根据针对力控制按压装置51的移动指令值与实际的位置之差来推定计测力。
此外,在作用于第一物体与第二物体之间的净力以外的、基于重力和惯性力等产生的力通过力控制按压装置力计测部35而被计测时,优选的是,根据需要,补偿净力以外的力。
优选的是,力控制按压装置力计测部35能够在作用于第一物体与第二物体之间的力中,对于按压方向计测力即可,但是对于按压方向以外的方向,优选也可以计测作用于第一物体与第二物体之间的力。对于按压方向以外的方向,通过设置成可以计测作用于第一物体与第二物体之间的力,由此能够检测按压方向以外的方向上的过负载或接触这样的状况而对应,或计算出第一物体的质量或重心,或以作用于第一物体的力为基础设定坐标系,或使第一物体与第二物体的规定面相合,或使保持于力控制按压装置51的物体与其他物体嵌合。此外,在机器人50自动运转时,能够实现以下等多个功能:以第一物体和机器人50的移动方向上的力为基础,在进行除毛边、研磨、磨削等情况下,推定计算出切削量等加工量,能够实现基于该计算出的结果的对应。
力控制按压装置移动指令计算部36根据力控制按压装置按压方向设定部33设定的按压方向、力控制按压装置目标按压力设定部34设定的目标按压力、力控制按压装置力计测部35计测出的力,来计算力控制按压装置51的移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令。力控制按压装置移动指令计算部36通过在力控制按压装置按压方向设定部33设定的按压方向上,如对力控制按压装置目标按压力设定部34设定的目标按压力、与力控制按压装置力计测部35计测出的力之差值乘以规定的系数,或将所述值代入到规定的关系式而取得输出,或通过其他某个值而饱和、或实施平滑处理以使值变得平滑等,进行规定运算处理,由此,计算与力控制按压装置力计测部35计测出的力对应的力控制按压装置移动指令。所述规定的系数或规定的关系式、饱和值等也可以根据状况而发生变化。此外,优选的是,关于此时计算出的力控制按压装置移动指令,通过机器人50的移动速度、机器人50的移动方向、机器人50移动还是停止、来自外部的输入信号、基于作业员56的输入、力控制按压装置51以及机器人50的故障等问题的发生、系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动方向、力控制按压装置51的移动机构部处的移动方向、力控制按压装置力计测部35计测的力、系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态、力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围内的位置以及/或者姿态、机器人50的位置以及/或者姿态、作用于工具52与工件53之间的力的方向和大小、机器人50移动还是停止等,机器人50、力控制按压装置51、第一物体的位置以及/或者姿态等的状况,调整大小,或停止,或调整指令以在检测出碰撞时等向退避的方向移动并停止。
机器人移动方向好坏判定部37根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围内的位置以及/或者姿态,判定机器人50的移动方向的好坏。或者,机器人移动方向好坏判定部37根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围内的位置以及/或者姿态、以及力控制按压装置51的按压方向,判定机器人50的移动方向的好坏。另外,所谓机器人50的移动方向是机器人50的末端部、安装于机器人50的力控制按压装置51、安装于机器人50或者机器人50保持的第一物体等在工具52与工件53的相对移动方向上机器人50所参与的移动方向。
机器人移动方向好坏判定部37进行好坏判定,力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围内的位置以及/或者姿态越是接近力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的中心,好坏判定为机器人50的移动方向越好,力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围内的位置以及/或者姿态越是远离所述中心,好坏判定为坏。此外,机器人移动方向好坏判定部37也可以设置成:力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态越是接近力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的中心,以成为越高的分数的方式计算出好坏判定的分数,力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围内的位置以及/或者姿态越是远离所述中心,以成为越差的分数的方式来计算出好坏判定的分数。
此外,机器人移动方向好坏判定部37也可以设置成:考虑力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态、以及力控制按压装置51的按压方向,越是从力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的中心点向按压方向的反方向离开,越是使在按压方向的反方向上可以移动的距离小,因此,以成为越差的分数的方式计算出分数并且好坏判定为坏,在从力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的中心点向按压方向离开时,由于扩宽了在按压方向的反向方上可以移动的距离,因此,以成为高分的分数的方式计算出分数并且好坏判定为好。
此外,机器人移动方向好坏判定部37还可以设置成:当使机器人50在基于作业员56施加的机器人操作输入的机器人50的移动操作方向上移动时,根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态、机器人50的移动方向、力控制按压装置51的按压方向,通过力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态从可动作范围的临界接近或者到达规定的范围内,判定为容易成为对力控制按压装置51作用过负载、或对机器人50作用过负载,或在第一物体与第二物体之间作用过负载的状况,此时,机器人50的移动方向不恰当,好坏判定为坏,除此以外的情况下,好坏判定为好,或计算出与是好的状态的恰当程度对应的分数。
此外,机器人移动方向好坏判定部37也可以以如下方式来计算好坏的判定与好坏的分数。这里,考虑如下情况:力控制按压装置51的移动机构部由垂直的两轴构成具有2自由度,移动机构部的各轴方向的可动范围是相同的长度,其可动作范围是圆。图7是在力控制按压装置51的驱动轴是垂直的两轴,可动作的范围是圆时,从上方观察包含可动作的范围、与力控制按压装置51的可动作范围的中心点的平面的图。另外,这里,当在机器人50的末端部安装有力控制按压装置51时,通过使机器人50在机器人50的移动操作方向移动,使得力控制按压装置51在机器人50的移动操作方向上移动。此时,如图7所示,在力控制按压装置51的可动作范围中,将从力控制按压装置51的可动作范围的中心点起的规定范围设定动作范围1,将比动作范围1大的自可动作范围的中心点起规定的范围中的不包含动作范围1的范围设为动作范围2,将比动作范围2大的自可动作范围的中心点起规定范围中的不包含动作范围1、动作范围2的范围设为动作范围3。
图8是在力控制按压装置51的移动机构部由垂直的两轴构成、可动作的范围是圆时,从上方观察包含可动作的范围、与力控制按压装置51的可动作范围的中心点的平面的图。另外,这里,当在机器人50的末端部安装有力控制按压装置51时,通过使机器人50在机器人50的移动操作方向移动,使得力控制按压装置51在机器人50的移动操作方向移动。在力控制按压装置51保持的第一物体与第二物体等其他物体接触时,如图8所示,通过机器人50的移动操作、力控制按压装置51的移动机构部在按压方向上的移动,在力控制按压装置51的可动作范围的中心点与按压方向的矢量所在的直线上,力控制按压装置51的移动机构部处的位置相对于力控制按压装置51的可动作范围的中心点,在机器人50的移动操作方向的矢量的按压方向的成分的矢量(机器人50的移动操作方向的、向按压方向的矢量的投影成分)的反方向的矢量的方向上移动。此时,在力控制按压装置51的可动作范围的中心点与按压方向的矢量所在的直线上,根据基于机器人50的移动操作的移动量、力控制按压装置51在按压方向的移动量,计算出在哪个移动方向上以怎样程度的移动量进行移动,从该移动方向与移动量、力控制按压装置51的移动机构部处的位置,将机器人50的移动方向的好坏、或机器人50的移动方向的好坏程度作为分数计算出来。
此外,机器人移动方向好坏判定部37也可以以如下方式来计算好坏的判定与好坏的分数。在以下的说明中,考虑如下情况:力控制按压装置51的移动机构部处的位置存在于图7所示的、动作范围1、动作范围2、动作范围3的某一个。此外,还考虑力控制按压装置51保持的第一物体与第二物体等其他物体接触的情况。另外,按压方向存在于连接了力控制按压装置51的可动作范围的中心点、与力控制按压装置51的移动机构部处的位置的直线上。
如图7所示,当力控制按压装置51的移动机构部处的位置存在于动作范围1时,不论机器人50的移动方向和移动量如何,都判定为好、设为好的分数。此外,也可以是,如图7所示,在力控制按压装置51的移动机构部处的位置是存在于动作范围2时,且机器人50的移动操作方向的矢量的按压方向的成分的矢量的方向是力控制按压装置51的可动作范围的中心点所在的方向时,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置在按压方向的反方向上移动而远离可动作范围的中心点,因此,好坏判定为坏,并且根据机器人50的移动操作方向的矢量的按压方向的成分的大小设为坏的分数。反之,也可以是,在力控制按压装置51的移动机构部处的位置是存在于动作范围2时,且机器人50的移动操作方向的矢量的按压方向的成分的矢量的方向是力控制按压装置51的可动作范围的中心点所在的方向的反方向时,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置向按压方向的反方向移动而接近可动作范围的中心点,因此,好坏判定为好,并且根据机器人50的移动操作方向的矢量的大小设为好的分数。
此外,也可以是,如图7所示,在力控制按压装置51的移动机构部处的位置是存在于动作范围3时,且机器人50的移动操作方向的矢量的按压方向的成分的矢量的方向是力控制按压装置51的可动作范围的中心点所在的方向时,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置向按压方向的反方向移动而远离可动作范围的中心点,因此,好坏判定为坏,设为最坏的分数。反之,也可以是,在力控制按压装置51的移动机构部处的位置是存在于动作范围3时,且机器人50的移动操作方向的矢量的按压方向的成分的矢量的方向是力控制按压装置51的可动作范围的中心点所在的方向的反方向时,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置向按压方向的反方向移动而接近可动作范围的中心点,因此,好坏判定为好,并且根据机器人50的移动操作方向的矢量的大小设为好的分数。
此外,对机器人移动方向好坏判定部37的好坏的判定与好坏的分数的计算的其他示例进行叙述。这里,力控制按压装置51的移动机构部处的位置如图7所示,处于动作范围2中的图示的位置,按压方向朝向这样的方向,该方向是从力控制按压装置51的移动机构部处的位置朝向力控制按压装置51的可动作范围的中心点的方向。此外,考虑力控制按压装置51保持的第一物体与第二物体等其他物体接触的情况。
力控制按压装置51的移动机构部处的位置处于动作范围2中的图7所示的位置时,对于机器人50的移动操作方向1,通过在该方向移动,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置远离力控制按压装置51的可动作范围的中心,因此,机器人50的移动方向的好坏判定为坏,此外,将分数设为坏。此外,在力控制按压装置51的移动机构部处的位置处于动作范围2中的图7所示的位置时,对于机器人50的移动操作方向2,通过在该方向移动,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置远离力控制按压装置51的可动作范围的中心,因此,机器人50的移动方向的好坏判定设为坏,此外,由于力控制按压装置51的移动机构部处的位置远离力控制按压装置51的可动作范围的中心的移动量比机器人50的移动操作方向1的情况小,因此可以将分数设为比移动操作方向1的情况好。
此外,在力控制按压装置51的移动机构部处的位置处于动作范围2中的图7所示的位置时,对于机器人50的移动操作方向3,通过在该方向移动,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置接近力控制按压装置51的可动作范围的中心,因此,机器人50的移动方向的好坏判定为好,此外,将分数设为比机器人50的移动操作方向2好。此外,在力控制按压装置51的移动机构部处的位置处于动作范围2中的图7所示的位置时,对于机器人50的移动操作方向4,通过在该方向移动,通过对第二物体的按压,力控制按压装置51的移动机构部处的位置接近力控制按压装置51的可动作范围的中心,因此,机器人50的移动方向的好坏判定为好,此外,由于力控制按压装置51的移动机构部处的位置接近力控制按压装置51的可动作范围的中心的移动量比机器人50的移动操作方向1的情况大,因此将分数设为比机器人50的移动操作方向3的情况好。另外,也可以设置成:即使是力控制按压装置51的移动机构部处的位置接近力控制按压装置51的可动作范围的中心的情况,当移动量大时,根据大小,判定为坏,或将分数设为坏。
此外,机器人移动方向好坏判定部37也可以设置成:以从力控制按压装置51的移动机构部处的位置到力控制按压装置51的可动作范围的临界部分为止的最短距离越大,分数越好的方式计算分数,该分数越大,当前机器人50的移动方向判定为越好。
如上所述,机器人移动方向好坏判定部37判定机器人50的移动操作的方向的好坏,计算好坏的分数并输出机器人50的移动方向的好坏的判定结果,以该信息为基础,通过调整机器人50的移动指令,或停止,或报知作业员,能够更安全且简单地使第一物体与第二物体恰当接触并相对移动。
机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,作出显示输出文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的指令,或者,作出变更所述文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期来进行显示输出的指令,或者,作出输出声音的指令,或者,作出提示输出振动的指令,或者,对机器人移动指令计算部32作出调整机器人50的移动指令的指令以便通过由机器人移动指令计算部32将机器人50的移动指令的大小设定得小或设为0来输出机器人移动方向好坏判定部37的判定结果。
接下来,对机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38的详细实施方式进行叙述。机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,作出显示输出机器人50的移动操作的方向的好坏、对应于好坏的分数的数值的指令。或者,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,根据机器人50的移动操作的方向的好坏、好坏的分数,作出进行显示颜色,或改变显示的文字、数值、图画、记号、图形、花纹等的颜色而进行显示的显示输出的指令。或者,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,根据机器人50的移动操作的方向的好坏、好坏的分数,作出显示文字、图画、记号、图形、花纹,或变更显示而进行显示输出的指令。例如,也可以改变图像的一部分所显示的、图标的显示。
或者,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,根据机器人50的移动操作的方向的好坏、好坏的分数,作出变更文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期来进行显示输出的指令。或者,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,根据机器人50的移动操作的方向的好坏、好坏的分数,作出输出声音的指令。声音如果是改变声音的高度和长度、大小,或改变作为消息和语言的声音,或是为蜂鸣音、效果音、旋律这样的作业员56能够识别出不同的声音,则可以是任意的声音。
或者,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,根据机器人50的移动操作的方向的好坏、好坏的分数,作出提示输出振动的指令。例如,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38以机器人50的移动操作的方向越不恰当,向作业员56提示越大的振动或者周期越短的振动等的方式,作出提示输出的指令。
或者,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,根据机器人50的移动操作的方向的好坏、好坏的分数,这样作出指令:以在机器人50的移动操作的方向不恰当时,由机器人移动指令计算部32停止机器人50的移动操作,或降低移动速度等进行调整。例如,像参照图7而进行说明那样,关于机器人50的移动操作方向的好坏的分数,以这样的方式计算出来:移动操作方向2比移动操作方向1好,移动操作方向3比移动操作方向2好,移动操作方向4比移动操作方向3好,从而判定机器人50的移动操作的方向的好坏,此时,根据机器人50的移动操作的方向的好坏的分数,分数越好越增大机器人50的移动操作的移动速度,对于相对于相同的移动操作的机器人50的移动操作的移动量,移动操作方向2比移动操作方向1大,移动操作方向3比移动操作方向2大,移动操作方向4比移动操作方向3大。并且,例如,在机器人50的移动操作是直接示教时,且机器人操作输入计测部31计测基于直接示教的移动操作的机器人操作输入时,根据机器人50的移动操作的方向的好坏判定的结果,改变直接示教的柔和性。即,通过机器人50的移动操作,在力控制按压装置51的移动机构部接近力控制按压装置51的可动作范围的临界、或从力控制按压装置51的移动机构部的中心远离等,机器人50的移动操作的方向变差,机器人50的移动操作方向的好坏的分数为坏时,使基于直接示教的移动操作的操作感变硬或不能移动。
也可以设置成:机器人系统11具有显示文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹等的影像的影像输出装置或显示灯装置、输出声音的声音输出装置、提示输出振动的振动输出装置、向作业员56提示触觉、气味、风等的感觉提示装置等。此外,关于所述影像输出装置、显示灯装置、声音输出装置、振动输出装置、感觉提示装置等装置,在有机器人50的设定、操作示教用的示教装置、力控制按压装置51的设定和操作用的示教装置时,组入或安装于这样的示教装置中。此外,也可以设置成:在使用图1、图3、图4所示的机器人引导装置55、或图5所示那样的机器人引导装置55a,施加移动操作机器人50的机器人操作输入,并通过机器人操作输入计测部31计测该机器人操作输入时,针对机器人引导装置55或机器人引导装置55a设置所述的感觉提示装置等。
相对于作业员56,为了使其识别机器人50的移动方向是否恰当以及其恰当的程度,机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,改变针对显示所述文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹等影像的影像输出装置或显示灯装置、输出声音的声音输出装置、提示输出振动的振动输出装置、向作业员56提示触觉、气味、风等的感觉提示装置等的输出的指令,或变更它们的输出提示的周期,在有机器人50、或力控制按压装置51的设定和操作用的示教装置时,变更该输出的提示周期。
机器人允许移动方向设定部39设定在机器人50的移动操作过程中允许机器人50的移动的方向即机器人允许移动方向。在通过机器人允许移动方向设定部39设定了机器人允许移动方向时,机器人移动指令计算部32根据机器人操作输入计测部31计测出的机器人操作输入与机器人允许移动方向来计算机器人移动指令。
优选的是,设置成:在机器人允许移动方向设定部39进行的机器人允许移动方向的设定中,可以由机器人50的示教装置、力控制按压装置51的设定和操作用的示教装置、安装于用于移动操作机器人50的装置上的输入装置、安装于机器人引导装置55或机器人引导装置55a的输入装置、输入外部信号的输入装置等示教装置或输入装置进行设定或切换。
允许机器人50的移动的方向例如被指定为移动操作机器人50时的坐标系上的一至多个的、某轴或绕某轴的方向。移动操作机器人50时的坐标系设为系统基准坐标系,或设为相对空间而固定的坐标系,或设为相对机器人50的末端部或安装于机器人50的末端部的物体设定的坐标系即工具坐标系,或设定于工件53或作业台57等与机器人50分离的周边的部分的坐标系。
作业员56移动操作机器人50,对于由机器人允许移动方向设定部39设定的机器人允许移动方向以外的方向,在机器人操作输入计测部31计测机器人操作输入时,可以将所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等设为针对机器人50所具备的其他功能的输入。例如,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,在机器人移动指令计算部32中,调整机器人50的移动量,实施机器人50的加减速的调整、开始移动动作、停止移动动作等。此外,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,在力控制按压装置按压方向设定部33中变更或切换力控制按压装置51的按压方向。此外,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,在力控制按压装置目标按压力设定部34中变更力控制按压装置51的目标按压力的大小。此外,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,在力控制按压装置移动指令计算部36中调整力控制按压装置51的机构部的移动指令,调整力控制按压装置51的移动机构部的加减速的大小。此外,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,在力控制按压装置移动指令计算部36中,进行位置控制模式与力控制模式的切换。此外,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,在机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38中,根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果改变输出的指令的设定,或切换输出的指令的种类和指令的输出目的地。
此外,在后述的机器人动作程序生成部40中,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,取得生成机器人50的动作程序时使用的第一物体的位置以及/或者姿态,或取得生成机器人50的动作程序时使用的机器人50的位置以及/或者姿态,或变更生成机器人50的动作程序时的各种设定。此外,在后述的按压状态好坏判定部41中,根据在所述机器人允许移动方向以外的方向上的机器人操作输入的大小、符号、方向等,变更第一物体与第二物体的接触状态的好坏判定中的、判定方法和判定时使用的阈值等的设定。此外,在后述的按压状态好坏判定结果输出指令部42中,根据按压状态好坏判定部41的判定结果变更输出的指令的设定,或切换输出的指令的种类和指令的输出目的地。
机器人动作程序生成部40生成机器人50的动作程序。此时,优选的是,机器人动作程序生成部40以规定的控制周期或在规定的条件成立时,取得系统基准坐标系上或者设定于机器人50的坐标系上或者能够表示机器人50的位置以及/或者姿态的坐标系上的、第一物体的位置以及/或者姿态、或者、机器人50的末端部的位置以及/或者姿态、或者、力控制按压装置51的位置以及/或者姿态,根据所述取得的位置以及/或者姿态,生成使机器人50移动的动作程序。
所谓所述规定条件设为力控制按压装置51的移动结构部、第一物体、机器人50处于规定状态的条件。所谓所述规定状态是作用于第一物体与第二物体之间的力为规定值以上或者规定范围内等第一物体与第二物体恰当接触的状态、作用于力控制按压装置51或第一物体的力为规定值以上或者规定范围内等恰当的状态、力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态为规定范围内等而恰当的状态、通过作业员56而移动操作的机器人50的位置以及/或者姿态为规定范围内等而成为恰当的位置以及/或者姿态的状态、机器人操作输入恰当的状态、机器人50的移动方向恰当的状态等。
此外,作为所述规定条件成立时,可以是通过作业员56进行了机器人操作输入的输入时,或由作业员56从输入装置等进行了输入时。
这样,机器人系统11利用机器人动作程序生成部40根据工具52与工件53处于规定状态时的机器人50末端部的位置以及/或者姿态、或者第一物体的位置以及/或者姿态、或者力控制按压装置51的位置以及/或者姿态,生成机器人50的动作程序。
此外,优选的是,机器人动作程序生成部40根据工具52与工件53接触时的系统基准坐标系上的第一物体的位置以及/或者姿态,生成机器人50的动作程序,以使该位置以及/或者姿态处于力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的中心。由此,在移动机器人50时,能够在使工具52与工件53接触的状态或者近似接触的状态下,使工具52与工件53相对移动。此外,通过使用像这样生成的机器人50的动作程序使机器人50移动,在不通过作业员56进行移动操作的、机器人50的基于自动运转的移动时,在使机器人50移动并且通过力控制按压装置51以使恰当的力作用于第一物体与第二物体之间的方式使第一物体移动时,可以设为将力控制按压装置51的移动机构部的移动量设定得更小的状态,能够使工具52与工件53更恰当地接触。
此外,也可以是,机器人动作程序生成部40在第一物体与第二物体的相对位置以及/或者姿态的偏差趋势已知时,以这样的方式生成机器人50的动作程序:第一物体的位置以及/或者姿态成为从力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的中心向规定方向错开了规定量的、在力控制按压装置51的可动作范围内作为基准的位置以及/或者姿态,将从力控制按压装置51的作为基准的位置以及/或者姿态到第一物体与第二物体接触为止的范围扩大。由此,能够尽可能地将力控制按压装置51的可动作范围中的能够应对的偏差设定得大,也就是说相对于力控制按压装置51的可动作范围中的基准的位置以及/或者姿态,能够尽可能地将成为第一物体与第二物体接触的状态之前的位置以及/或者姿态的能够对应的偏差设定得大,即使是第二物体大幅偏离机器人50的移动操作时力控制按压装置51的可动作范围中的基准的位置以及/或者姿态的状况,也能够使工具52与工件53更恰当地接触。
生成的机器人50的动作程序存储于存储部或者外部存储装置等,所述存储部存在于控制机器人50的控制装置等。此外,生成的动作程序也可以经由网络而转发存储于与机器人以及力控制按压装置的控制装置54连接的外部的控制装置或外部的存储装置。
按压状态好坏判定部41判定力控制按压装置51保持的第一物体与第二物体的按压的状态即按压状态的好坏,换言之判定使第一物体相对于第二物体在按压方向移动时的第一物体与第二物体的接触状态的好坏。按压状态好坏判定部41,对按压方向上的作用于第一物体与第二物体之间的力,通过作用于第一物体与第二物体之间的力是否相对于规定的目标按压力在规定范围内、作用于第一物体与第二物体之间的力相对于规定目标按压力的比例是否为规定范围内、作用于第一物体与第二物体之间的力是否比规定目标按压力大、作用于第一物体与第二物体之间的力是否比规定阈值大、作用于第一物体与第二物体之间的力在规定时间是否低于规定阈值、作用于第一物体与第二物体之间的力的变化是否在规定范围内等,根据作用于第一物体与第二物体之间的力,判定第一物体与第二物体的按压状态是否为恰当的状态的、按压状态的好坏,并将其好坏程度作为分数计算出来。
或者,按压状态好坏判定部41,对于包含按压方向以外在内的作用于第一物体与第二物体之间的力,通过作用于第一物体与第二物体之间的力是否相对于规定的目标按压力在规定范围内、作用于第一物体与第二物体之间的力相对于规定目标按压力的比例是否为规定范围内、作用于第一物体与第二物体之间的力是否比规定目标按压力大、作用于第一物体与第二物体之间的力是否比规定阈值大、作用于第一物体与第二物体之间的力在规定时间是否低于规定阈值、作用于第一物体与第二物体之间的力的变化是否在规定范围内等,根据作用于第一物体与第二物体之间的力,判定通过机器人50以及力控制按压装置51向第二物体按压第一物体时的接触的状态即按压状态是否为恰当状态的、按压状态的好坏,并将其好坏程度作为分数计算出来。
按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,作出显示输出文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的指令,或者,作出变更所述文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期来进行显示输出的指令,或者,作出输出声音的指令,或者,作出提示输出振动的指令,或者,对机器人移动指令计算部32作出调整机器人50的移动指令的指令以便通过由机器人移动指令计算部32将机器人50的移动指令的大小设定得小或设为0来输出按压状态好坏判定部41的判定结果。
按压状态好坏判定结果输出指令部42根据针对包含按压方向上的第一物体与第二物体的接触的状态的按压状态、或者、还包含按压方向以外的第一物体与第二物体的接触的状态的按压状态的、按压状态好坏判定部41的判定结果,作出显示输出第一物体与第二物体的按压状态的好坏、对应于好坏的分数的数值的指令。或者,按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,根据第一物体与第二物体的按压状态的好坏、好坏的分数,作出进行显示颜色、或改变所显示的文字、数值、图画、记号、图形、花纹等的颜色而显示的显示输出的指令。或者,按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,根据第一物体与第二物体的按压状态的好坏、好坏的分数,作出显示文字、图画、记号、图形、花纹,或变更显示的进行显示输出的指令。例如,也可以改变图像的一部分所显示的、图标的显示。或者,按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,根据第一物体与第二物体的按压状态的好坏、好坏的分数,作出变更文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期来进行显示输出的指令。或者,按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,根据第一物体与第二物体的按压状态的好坏、好坏的分数,作出输出声音的指令。声音如果是改变声音的高度和长度、大小,或改变作为消息和语言的声音,或是蜂鸣音、效果音、旋律,只要是作业员56可以识别出不同的声音,可以是任意的声音。或者,按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,根据第一物体与第二物体的按压状态的好坏、好坏的分数,作出提示输出振动的指令。例如,以第一物体与第二物体的按压状态越不适当,就向作业员56提示越大的振动或者周期越短的振动等的方式,作出提示输出的指令。或者,按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,根据第一物体与第二物体的按压状态的好坏、好坏的分数,在第一物体与第二物体的按压状态不恰当而分离或施加了过负载的情况下,作出指令,以由机器人移动指令计算部32使机器人50的移动操作停止或减速等来进行调整。
如上所述,机器人系统11也可以设置成具有显示文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹等的影像的影像输出装置或显示灯装置、输出声音的声音输出装置、提示输出振动的振动输出装置、向作业员56提示触觉、气味、风等的感觉提示装置等。
相对于作业员56,为了使其识别第一物体与第二物体的按压状态是否恰当以及其恰当的程度,按压状态好坏判定结果输出指令部42根据按压状态好坏判定部41的判定结果,改变针对显示所述文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹等的影像的影像输出装置或显示灯装置、输出声音的声音输出装置、提示输出振动的振动输出装置、向作业员56提示触觉、气味、风等的感觉提示装置等的输出的指令,或变更它们的输出提示的周期,在有机器人50、力控制按压装置51的设定和操作用的示教装置时,变更其输出的提示周期。
关于本公开的第一实施方式涉及的力控制按压装置按压方向设定部33,在机器人系统11中,将由力控制按压装置51保持的工具52和工件53中的一方设为第一物体时,根据第一物体的位置、姿态、或位置及姿态;使第一物体移动的力控制按压装置移动指令;力控制按压装置51的移动机构部的位置、姿态、或位置及姿态;机器人50的位置、姿态、或位置及姿态;使机器人50移动的机器人移动指令中的至少一个,设定力控制按压装置51的按压方向。
这样,通过考虑第一物体的位置以及/或者姿态、力控制按压装置51的位置以及/或者姿态、机器人50的位置以及/或者姿态、使第一物体移动的力控制按压装置51的移动指令、机器人50的移动指令的状态,来设定力控制按压装置51的按压方向,由此,在进行机器人50的移动操作时,由于可以根据机器人系统11的状况将力控制按压装置51的按压方向设定为恰当的方向,因此作业员56能够通过更简单的机器人50的移动操作,使第一物体与第二物体在不分离地恰当接触的状态下相对移动。
接下来,参照图9所示的流程图对本公开的实施方式涉及的机器人系统11进行的处理的过程的一例进行说明,该一例是作业员56移动操作机器人50,使机器人50移动时,通过设置于机器人50末端部的力控制按压装置51,控制作用于工具52以及工件53之间的力,使工具52以及工件53相对移动的时候。另外,也可以不按图9所示的流程的顺序来执行处理,这里说明的一连串的处理是一个示例,需要注意的是本发明并非局限于该具体例。
首先,作业员56为了进行机器人50的移动操作而提供用于移动操作机器人50的机器人操作输入。机器人操作输入计测部31对由作业员56提供的、用于移动操作机器人50的机器人操作输入进行计测(步骤S1)。接下来,机器人移动指令计算部32根据机器人操作输入计测部31计测出的机器人操作输入,计算机器人50的移动指令即机器人移动指令(步骤S2)。接下来,力控制按压装置按压方向设定部33设定力控制按压装置51的按压方向(步骤S3)。接下来,力控制按压装置目标按压力设定部34设定力控制按压装置51的目标按压力(步骤S4)。接下来,力控制按压装置力计测部35计测作用于力控制按压装置51保持的第一物体与第二物体(工具与工件)之间的力(步骤S5)。接下来,力控制按压装置移动指令计算部36根据力控制按压装置按压方向设定部33设定的按压方向、力控制按压装置目标按压力设定部34设定的目标按压力、力控制按压装置力计测部35计测出的力,计算力控制按压装置51的移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令(步骤S6)。机器人系统11的机器人50通过像这样计算出的机器人移动指令而移动,力控制按压装置51通过像这样计算出的力控制按压装置移动指令而移动。
例如,机器人50的移动操作是直接示教,在机器人操作输入计测部31计测基于直接示教的移动操作的机器人操作输入时,能够根据与基于直接示教的机器人50的移动操作对应的第一物体、力控制按压装置51、机器人50等的移动状况,设定力控制按压装置51的按压方向。
这样,在本公开的第一实施方式涉及的机器人系统11中,由于根据第一物体、力控制按压装置51、机器人50等的机器人系统11的状况,设定力控制按压装置51的按压方向,因此能够使工具52与工件53以更可靠且恰当的状态接触。此外,作业员56不论机器人50的移动操作的技能如何,可以是大致的移动操作,也可以通过更简单的机器人50的移动操作,使工具52与工件53以恰当的状态接触。
在本公开的第二实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第二实施方式涉及的机器人系统11在第一机器人系统11的基础上设置成:机器人移动指令计算部32根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的位置、姿态、或位置及姿态;力控制按压装置按压方向设定部33设定的按压方向;力控制按压装置力计测部35计测出的力中的至少一个,调整机器人移动指令的移动量、或者使机器人50不移动。
机器人移动指令计算部32根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态,也就是说,根据力控制按压装置51的移动机构部的保持第一物体的部分相对于力控制按压装置51的位置以及/或者姿态,在所述位置以及/或者姿态越是接近力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的临界时越是将机器人移动指令的移动量设定得小,或在所述位置以及/或者姿态存在于力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的临界的规定阈值以内时不使机器人50移动。
此外,考虑到力控制按压装置51的按压方向,在力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的位置以及/或者姿态接近力控制按压装置51的按压方向的可动作范围的临界时,将机器人移动指令的移动量设定得小,或使机器人50不移动,或对于机器人50的移动方向以与按压方向的成分相加的方式来修正移动方向。此外,也可以是,在力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态接近力控制按压装置51的按压方向的可动作范围的临界时,对于包含力控制按压装置51的按压方向的反方向的成分的方向,将机器人移动指令的移动量设定得小,或使机器人50不移动。
此外,也可以是,考虑到力控制按压装置51的按压方向,在力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态接近力控制按压装置51的按压方向的反方向的可动作范围的临界时,将机器人移动指令的移动量设定得小,或使机器人50不移动,或对于机器人50的移动方向以与按压方向的反方向的成分相加的方式来修正移动方向。此外,在力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态接近力控制按压装置51的按压方向的反方向的可动作范围的临界时,对于包含力控制按压装置51的按压方向的成分的方向,减少机器人移动指令的移动量,或使机器人50不移动。
此外,根据力控制按压装置力计测部35计测出的力,在作用于第一物体与第二物体之间的力比规定阈值小时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的按压方向的力比规定阈值小时,减少机器人移动指令的移动量,或使机器人50不移动,或对于机器人50的移动方向以与按压方向的成分相加的方式来修正移动方向。此外,也可以是,根据力控制按压装置力计测部35计测出的力,在作用于第一物体与第二物体之间的力比规定阈值小时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的按压方向的力比规定阈值小时,对于包含力控制按压装置51的按压方向的反方向的成分的方向,减少机器人移动指令的移动量,或使机器人50不移动。由此,能够使工具52与工件53更可靠地接触。
此外,也可以是,根据力控制按压装置力计测部35计测出的力,在作用于第一物体与第二物体之间的力比规定阈值大时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的按压方向的力比规定阈值大时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的与按压方向垂直的方向或按压方向以外的方向的力比规定阈值大时,减少机器人移动指令的移动量,或使机器人50不移动,或对于机器人50的移动方向以与按压方向的反方向的成分相加的方式来修正移动方向。此外,也可以是,根据力控制按压装置力计测部35计测出的力,在作用于第一物体与第二物体之间的力比规定阈值大时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的按压方向的力比规定阈值大时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的与按压方向垂直的方向或按压方向以外的方向的力比规定阈值大时,对于包含力控制按压装置51的按压方向的成分的方向,减少机器人移动指令的移动量,或使机器人50不移动。由此,能够防止超过规定阈值的力施加于工具52与工件53之间。
此外,也可以是,在过负载施加于力控制按压装置51时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的力比规定阈值大时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的按压方向的力比规定阈值大时,或者,在作用于第一物体与第二物体之间的与按压方向垂直的方向或按压方向以外的方向的力比规定阈值大时,在使机器人50在包含按压方向的反方向的成分的方向移动之后,停止机器人50的移动操作等。
这样,优选的是,机器人移动指令计算部32设置成:根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态;力控制按压装置按压方向设定部33设定的按压方向;力控制按压装置力计测部35计测出的力中的至少一个,对机器人50、作用于第一物体与第二物体之间的力、力控制按压装置51的不恰当的状态进行检测(例如检测:机器人50的移动操作不恰当;没有恰当地执行基于力控制按压装置51的力控制而使得第一物体与第二物体没有恰当接触;在第一物体与第二物体之间没有作用恰当的力;作用于力控制按压装置51的力或力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态处于不恰当的状态;力控制按压装置51的按压方向不恰当等),调整机器人移动指令的移动量,或者使机器人50不移动。
根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的移动机构部的位置以及/或者姿态,或者,根据力控制按压装置51的按压方向,或者,根据力控制按压装置力计测部35计测出的力,或者,考虑它们的多个,能够检测接近力控制按压装置51的可动作范围的临界、或过负载作用于力控制按压装置51或力控制按压装置51所保持的物体、或力控制按压装置51保持的物体没有与其他物体接触等不恰当的状况,此外还可以检测工具52与工件53的接触状态不恰当的状况,根据这样的力控制按压装置51的状态,调整机器人移动指令的移动量、或停止机器人50的移动动作,由此,能够使所述那样的不恰当的状态不再恶化,或避免所述那样的状态,或改善状况。
优选的是,在机器人50的移动操作是直接示教时,如上所述,根据力控制按压装置51的状态,改变、或停止机器人50的基于直接示教的移动操作感的柔和度。
这样,根据力控制按压装置51的状况,调整机器人50的移动操作,因此,可以使工件52与工件53更安全、可靠地以恰当的状态接触。此外,作业员56不论机器人50的移动操作的技能如何,可以是大致的移动操作,也可以通过更简单的机器人50的移动操作,使工具52与工件53以恰当的状态接触。
在本公开的第三实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一、第二实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第三实施方式涉及的机器人系统11在第一或第二机器人系统11的基础上,力控制按压装置51具有:移动机构部,其以在力控制按压装置按压方向设定部33设定的规定按压方向以规定目标按压力进行按压、并且对于与规定按压方向垂直的一个或者相互垂直的两个方向以绕所述方向的轴以作为规定的力的绕轴目标按压力进行按压的方式,对作用于力控制按压装置51保持的作为工具52和工件53中的一方的第一物体、与作为工具52和工件53中的另一方的第二物体之间的力进行控制,使第一物体移动,力控制按压装置目标按压力设定部34设定目标按压力以及绕轴目标按压力,力控制按压装置移动指令计算部36根据力控制按压装置按压方向设定部33设定的按压方向、力控制按压装置目标按压力设定部34设定的目标按压力以及绕轴目标按压力、力控制按压装置力计测部35计测出的力,计算力控制按压装置51的移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令。
这样,力控制按压装置51保持第一物体,以控制作用于第一物体与第二物体之间的力的方式使第一物体移动,以使得:相对于第二物体在力控制按压装置按压方向设定部33设定的按压方向以规定的目标按压力进行按压,并且对于与规定的按压方向垂直的一个方向、或与规定的按压方向垂直且相互垂直的两个方向,绕该方向的轴以规定绕轴目标按压力进行按压,因此,能够相对于第二物体以规定面相合的方式按压第一物体,使第一物体与第二物体相对移动。由此,例如,可以设置成:将处于机器人50末端部的力控制按压装置51所保持的进行研磨或研削、去毛边的工具52的规定面与工件53的规定面相合,或使处于机器人50末端部的力控制按压装置51保持的工件53的规定面与进行研磨或研削、去毛边的工具52的规定面相合。此外,能够在使第一物体的规定面与第二物体的规定面相合之后,使第一物体的位置以及/或者姿态相对于第二物体相对移动。
此外,由于通过机器人50的与移动机构部独立的力控制按压装置51使第一物体的规定面与第二物体的规定面相合,因此,即使是机器人50的力控制或位置控制的响应性或动作性能恶劣的情况,也能够通过使用力控制或位置控制的、响应性或动作性能好的力控制按压装置51,高速且稳定地使第一物体的规定面与第二物体的规定面相合。此外,在力控制按压装置51相对于机器人50能够简单地装卸时,根据需要使用力控制按压装置51,在不需要时由其他机器人使用,则可以抑制机器人系统11的成本。此外,一般情况下,在使具有移动机构部的机械、装置高速移动时,保养维护的时间间隔变短,但是如果能够相对机器人50装卸的力控制按压装置51的动作性能好,则定期只拆卸力控制按压装置51的部分来进行维护保养即可。此外,在通过机器人50控制作用于第一物体与第二物体之间的力时,需要移动机器人50的整体部分,但是在使用力控制按压装置51时,只要移动所需最小限度的机构部即可,因此,相比于使机器人50的整体部分移动的情况可以更高速移动,并且可以减少施加于机器人50的移动机构部的负载,可以延长机器人50的维护保养的时间间隔。在使第一物体的规定面与第二物体的规定面相合时,在要通过移动机器人50来实现时,需要使多个轴移动,通过使用力控制按压装置51,所述那样的效果更为显著。
这样,根据第三实施方式,在进行机器人的移动操作时,例如能够通过使机器人大致移动等简单的移动操作,以使工具与工件的接触部分的面相合的方式接触着进行相对移动。在进行机器人的移动操作时,即使增大工具与工件的相对速度,也能够一边以规定的力按压工具与工件,一边使工具与工件的接触部分的面相合。此外,在机器人时移动的动作振动时,或者机器人的控制状态不稳定时,或者为了避免特异姿态附近而修正轨道时,或者避免处于周边的物或人的碰撞或干扰等将机器人的移动动作相对于示教轨道改变时,或者作业员进行的机器人的移动动作不太恰当时等,能够恰当控制作用于工具与工件之间的力,使工具与工件的接触部分的面相合。
在本公开的第四实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第三实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第四实施方式中的机器人系统11在第一~第三的任一个机器人系统11的基础上设置成:力控制按压装置按压方向设定部33将与第一物体的位置、姿态、或位置及姿态;使第一物体移动的力控制按压装置移动指令;力控制按压装置51的移动机构部的位置、姿态、或位置及姿态;第一物体的移动方向;机器人50的位置、姿态、或位置及姿态;使机器人50移动的机器人移动指令;机器人50的移动方向中的至少一个对应的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。
力控制按压装置按压方向设定部33将与第一物体的位置以及/或者姿态对应起来的、或者、通过包含第一物体的位置以及/或者姿态的范围(所谓范围为直线内的范围、平面内的范围、空间内的范围。以下,同样)而对应起来的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。或者,力控制按压装置按压方向设定部33将与使第一物体移动的力控制按压装置移动指令对应起来的、或者、通过包含使第一物体移动的力控制按压装置移动指令的范围而对应起来的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。或者,力控制按压装置按压方向设定部33将与系统基准坐标系中的力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态、或者力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态对应起来的、或者、通过包含所述力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态的范围而对应起来的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。或者,力控制按压装置按压方向设定部33将与第一物体的移动方向对应起来的、或者、通过包含第一物体的移动方向的范围而对应起来的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。或者,力控制按压装置按压方向设定部33将与机器人50的位置以及/或者姿态对应起来的、或者通过包含机器人50的位置以及/或者姿态的范围而对应起来的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。或者,力控制按压装置按压方向设定部33将与使机器人50移动的机器人移动指令对应起来的、或者、通过包含使机器人50移动的机器人移动指令的位置以及/或者姿态的范围而对应起来的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。或者,力控制按压装置按压方向设定部33将与机器人50的移动方向对应起来的、或者通过包含机器人50的移动方向的范围而对应起来的规定方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。或者,考虑到第一物体、力控制按压装置51、机器人50的位置以及/或者姿态、移动指令、移动方向等多个状态,与所述同样地,将对应起来的规定方向设定为力控制按压装置51的按压方向。
力控制按压装置按压方向设定部33通过将与第一物体、力控制按压装置51、机器人50的、位置以及/或者姿态、移动指令、移动方向对应起来的规定方向设定为力控制按压装置51的按压方向,从而能够根据机器人系统11的状况来设定按压方向,或使其变化来进行设定。由此,作业员56在机器人50的移动操作过程中,能够更简单地使第一物体与第二物体不分离,而以恰当的力接触。
这样,根据第四实施方式,根据通过力控制按压装置51而移动的第一物体的位置、姿态、或位置及姿态,将规定方向设定为力控制按压装置的按压方向,因此,能够根据第一物体的位置以及/或者姿态的状况将按压方向设定为所希望的方向。此外,能够根据第一物体的位置、姿态、或位置及姿态求出第一物体的移动方向,根据第一物体的移动方向、第一物体的移动状况将按压方向设为所希望的方向。根据力控制按压装置移动指令将规定方向设定为力控制按压装置的按压方向,因此,能够根据力控制按压装置的移动指令的状况,将按压方向设为所希望的方向。根据力控制按压装置的移动机构部的位置以及/或者姿态,将规定方向设定为力控制按压装置的按压方向,因此,能够根据针对机器人设定的基准的坐标系上的力控制按压装置的移动机构部的位置以及/或者姿态的状况,将按压方向设为所希望的方向。此外,在使力控制按压装置移动时的、移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态处于规定状况时,能够改变按压方向,将按压方向设为所希望的方向。根据所述第一物体的移动方向将规定方向设为力控制按压装置的按压方向,因此,能够根据第一物体的移动方向,将按压方向设为所希望的方向。根据机器人的位置、姿态、或位置及姿态将规定方向设为力控制按压装置的按压方向,因此,能够根据机器人的位置以及/或者姿态,将按压方向设为所希望的方向。此外,能够根据机器人的位置、姿态、或位置及姿态求出机器人的移动方向,根据机器人的移动方向、机器人的移动状况,将按压方向设为所希望的方向。根据使机器人移动的机器人移动指令,将规定方向设为力控制按压装置的按压方向,因此,能够根据机器人的移动指令的状况,将按压方向设为所希望的方向。根据所述机器人的移动方向将规定方向设为力控制按压装置的按压方向,因此,能够根据机器人的移动方向,将按压方向设为所希望的方向。例如,根据第一物体的位置以及/或者姿态、第一物体的移动方向、力控制按压装置力计测部计测的力来判断是角落部分等,在不清楚根据第一物体的位置以及/或者姿态、力控制按压装置的位置以及/或者姿态等中将哪个方向设为按压方向会使工具与工件恰当接触时,通过根据机器人的移动方向使所述第一物体移动,能够使工具与工件相对恰当移动。这样,能够根据机器人系统的状况,设定力控制按压装置的按压方向,因此,在进行机器人的移动操作时,可以容易且恰当地使工具与工件接触。
在本公开的第五实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第三实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第五实施方式中的机器人系统11在第一~第三的任一个机器人系统11的基础上设置成:力控制按压装置按压方向设定部33根据规定时间的第一物体的位置或者第一物体移动了规定距离时的第一物体的位置等、第一物体的多个位置,推定工件53的接触工具52的部分的形状,将与工件53的形状形成规定角度的方向设定为力控制按压装置51的按压方向。
在作业员56移动操作机器人50的情况下,当通过机器人50以及力控制按压装置51控制作用于第一物体即工具52与第二物体即工件53之间的力时,工具52的与工件53接触的部分相对于工件53如图10所示那样移动。
力控制按压装置按压方向设定部33根据规定时间的第一物体的位置或者移动了规定距离时的第一物体的位置等第一物体的多个位置,推定工件53的接触工件52的部分的形状。此时,工件53的接触工具52的部分的形状也可以是一边接触工具52一边相对移动的工件53的部分的整体形状,换言之并非细致的形状而是大致的形状。此外,也可以基于根据机器人50的移动指令与力控制按压装置51的移动指令而计算出的第一物体的位置,推定一边接触工具52一边相对移动的工件53的形状。
或者,力控制按压装置按压方向设定部33根据规定时间的第一物体的位置或者移动了规定距离时的第一物体的位置等第一物体的多个位置,求出使第一物体移动的方向,求出工件53的接触工具52的形状部分的切线方向。
接下来,如图11所示,力控制按压装置按压方向设定部33将相对于表示为方向DMW1的、工件53的形状的轮廓线、大致的工件形状、工件53的切线方向、根据工具52的移动方向等求出的工件53的形状或工具52的移动方向,形成规定角度θp的方向即表示为方向PD1的方向,设定为力控制按压装置51的按压方向。规定角度θp设为与接近实际的工件形状的形状、大致的工件形状、工件形状的切线方向、工具52的移动方向等垂直的方向,且工件53存在的方向。或者,关于规定角度θp,也可以根据工具52是旋转工具时其旋转的方向、工具52与工件53相对移动的方向、作用于第一物体与第二物体之间的力、作用于力控制按压装置51或第一物体的力的方向,设定为角度θp的绝对值比90度小的角度,或者,比90度大的角度等角度。
这样,力控制按压装置按压方向设定部33根据规定时间的第一物体的位置,推定接触工具52的工件53的形状,将与工件53的接触工具52的部分的形状形成规定角度的方向设为力控制按压装置51的按压方向,因此,作业员56在机器人50的移动操作过程中,能够更简单地使第一物体与第二物体不分离,或以恰当的力接触。
这样,根据第五实施方式,根据第一物体的多个位置,推定与工具接触的工件的形状,将沿着工件的形状的规定方向设为按压方向,由此,作业员在进行机器人的移动操作时能够容易地使工具与工件恰当接触,使工具与工件相对移动。
在本公开的第六实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第三实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第六实施方式中的机器人系统11在第一~第三的任一个机器人系统11的基础上设置成:力控制按压装置按压方向设定部33根据力控制按压装置力计测部35计测的作用于第一物体与第二物体之间的力,对根据第一物体的位置以及/或者姿态、或者、使第一物体移动的力控制按压装置移动指令、或者、力控制按压装置51的移动机构部的位置以及/或者姿态设定力控制按压装置51的按压方向,还是根据机器人50的位置、姿态、或位置及姿态、或者机器人移动指令来设定力控制按压装置51的按压方向进行切换。
根据力控制按压装置力计测部35计测的作用于第一物体与第二物体之间的力,在按压方向的力比规定阈值小时,在接触工具52的工件53的形状的部分处于凹部(谷)形状等而分离或者容易分离,或者以第一物体的位置以及/或者姿态为基础执行设定按压方向的方法时,判定为在该方法中按压方向不恰当。此外,根据力控制按压装置力计测部35计测的作用于第一物体与第二物体之间的力,在第一物体与第二物体之间的按压方向以外的方向上,在施加了超过规定阈值的力时,在接触工具52的工件53的形状的部分为凸的形状而难以仿形或者处于容易施加过负载的状态、或者以第一物体的位置以及/或者姿态为基础执行设定按压方向的方法时,判定为在该方法中按压方向不恰当。
力控制按压装置按压方向设定部33,在如上所述难以使工具52与工件53恰当接触而分离或易于分离或易于施加过负载的凸部(山)形状或凹部(谷)形状或凹凸大的形状部分,根据第一物体的位置以及/或者姿态、使工具52与工件53接触的位置以及/或者姿态的信息判断为难以使工具52与工件53恰当接触,而根据作业员56移动操作的机器人50的位置以及/或者姿态或以机器人移动指令为基础的机器人50的位置以及/或者姿态或移动方向,设定按压方向。
力控制按压装置按压方向设定部33,在难以使所述那样的工具52与工件53恰当接触、而分离或易于分离或易于施加过负载的凸部(山)形状或凹部(谷)形状或凹凸大的形状的部分,根据使工具52与工件53接触的位置以及/或者姿态的信息,判断为能够使工具52与工件53恰当接触,根据第一物体的位置以及/或者姿态、或者、力控制按压装置51的移动指令、或者、力控制按压装置51的系统基准坐标系中的位置以及/或者姿态,设定按压方向。
这样,力控制按压装置按压方向设定部33通过根据作用于第一物体与第二物体之间的力设定按压方向,能够在机器人50的移动操作过程中,使第一物体与第二物体以不分离的方式且以通过更恰当的力接触的方式相对移动。
这样,根据第六实施方式,根据力控制按压装置力计测部计测的力,判断使工具与工件接触的部分的工件形状是凸部或凹部大的部分,或是角落部分,或力控制按压装置的当前按压方向不恰当等,对根据第一物体的位置以及/或者姿态、力控制按压装置的移动指令、力控制按压装置的位置以及/或者姿态设定按压方向,还是根据机器人的位置以及/或者姿态、机器人的移动指令设定按压方向进行切换,由此,能够对通过沿着工件的位置以及/或者姿态来进行判断,或通过机器人的移动操作的方向来进行判断两者进行切换,能够以工具与工件恰当接触的方式来设定按压方向。
在本公开的第七实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第三实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第七实施方式中的机器人系统11在第一~第三的任一个机器人系统11的基础上设置成:力控制按压装置按压方向设定部33根据力控制按压装置力计测部35计测的力,在按压方向以外的方向的力超过阈值时,或者,按压方向的力比规定阈值小时,即第一条件时,计算与基于机器人50的多个位置的机器人50的移动方向或者基于机器人移动指令的机器人50的移动方向形成规定角度的方向并设定为力控制按压装置51的按压方向,在所述第一条件以外时,根据第一物体的多个位置,推定接触工具50的工件53的形状,将与工件53的形状形成规定角度的方向设定为力控制按压装置51的按压方向。
力控制按压装置按压方向设定部33首先根据力控制按压装置力计测部35计测的力,判断使工具52与工件53接触的工件53的部分是角落部分或是存在难以使工具52与工件53恰当接触的凸凹形状的部分,或者判断力控制按压装置51的当前的按压方向不恰当。接下来,在使工具52与工件53接触着相对移动时,在临近使工件53中的、难以使工具52与工件53恰当接触的凸形状即,壁、障碍物、无法仿形的凸部(山)部分等的形状而使得按压方向以外的方向的力超过规定阈值时,或者,在凹部(谷)等中工具52与工件53没有恰当接触而分离等使得按压方向以外的力比规定阈值小时,即在所述第一条件的情况下,将与基于机器人50的多个位置的机器人50的移动方向或者基于机器人移动指令的机器人50的移动方向形成规定角度的方向设为按压方向。另外,机器人50的多个位置设为规定时间的机器人50的位置或者移动了规定距离时的机器人50的位置等。力控制按压装置按压方向设定部33在第一条件以外时,根据第一物体的多个位置,推定工件53的接触工具52的部分的形状,根据该形状,将与工件53的接触工具52的部分的切线方向或通过大致的形状而赋予的方向形成规定角度的方向设为按压方向。另外,此时,与第五实施方式中所说明的设定方法同样地设定按压方向。此外,第一物体的多个位置设为规定时间的第一物体的位置或者移动了规定距离时的第一物体的位置等。这样,力控制按压装置按压方向设定部33通过根据作用于第一物体与第二物体之间的力设定按压方向,由此,即使是难以使工具52与工件53恰当接触的凹凸的形状,通过切换按压方向的设定方法,在机器人50的移动操作中,也能够使第一物体与第二物体以不分离的方式且以更恰当的力接触地相对移动。
这样,根据第七实施方式,即使是难以使工具与工件恰当接触的凹凸的形状,通过根据作用于第一物体与第二物体之间的力,切换按压方向的设定方法,由此在机器人的移动操作中,也能够使第一物体与第二物体以更恰当的力接触而相对移动。
在本公开的第八实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第七实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第八实施方式中的机器人系统11在第一~第七的任一个机器人系统11的基础上设置成具有:机器人移动方向好坏判定部37,其根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置、姿态、或位置及姿态、或者、力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置、姿态、或位置及姿态以及力控制按压装置51的按压方向,判定机器人50的移动方向的好坏;以及机器人移动方向好坏判定结果输出指令部38,其根据机器人移动方向好坏判定部37的判定结果,作出显示输出文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的指令,或者,作出变更所述文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期进行显示输出的指令,或者,作出输出声音的指令,或者,作出提示输出振动的指令,或者,对机器人移动指令计算部32作出调整机器人50的移动指令的指令以使得通过由机器人移动指令计算部32将机器人50的移动指令的大小设定得小或设定为0来输出机器人移动方向好坏判定部37的判定结果。
机器人系统11在力控制按压装置51的移动机构部远离可动作范围的中心或设为基准的位置以及/或者姿态时,根据该位置以及/或者姿态判定使机器人50移动的方向的好坏,并提示移动方向好坏的状态,因此,作业员56能够以使工具52与工件53更恰当地接触的方式而容易地对机器人50进行移动操作。此外,机器人系统11根据力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态、力控制按压装置51的按压方向,判断使机器人50移动的方向的好坏,因此,不仅能够考虑移动机构部的位置以及/或者姿态,还能够考虑包含力控制按压装置51的按压方向在内的力控制按压装置51的状态。机器人系统11通过显示、提示该移动方向的好坏状态,作业员56能以能够使工具52与工件53更恰当地接触的方式容易地移动操作机器人50。
这样,根据第八实施方式,根据力控制按压装置的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态,或者根据力控制按压装置的移动机构部的可动作范围中的位置以及/或者姿态与力控制按压装置的按压方向,判断使机器人移动的方向的好坏,并提示作业员移动方向的好坏状态,因此,作业员通过力控制按压装置能以可使工具与工件更恰当地接触的方式使机器人移动。此外,机器人系统通过视觉、听觉、触觉等使作业员进行识别以易于知晓机器人的移动方向的好坏,并且通过降低或停止移动操作的机器人的移动速度而使作业员识别机器人的移动方向的好坏,由此可以提升作用于工具与工件之间的力恰当时的机器人的移动操作的操作性。此外,通过根据机器人的移动方向的好坏降低或停止机器人的移动速度,能够避免机器人的移动方向为不恰当的方向。
在本公开的第九实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第八实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第九实施方式中的机器人系统11在第一~第八的任一个机器人系统11的基础上设置成具有:机器人允许移动方向设定部39,其设定在机器人50的移动操作过程中允许机器人50的移动的方向即机器人允许移动方向,机器人操作输入计测部31通过计测作用于机器人50的力,计测机器人操作输入,机器人移动指令计算部32根据机器人操作输入计测部31计测出的机器人操作输入与机器人允许移动方向设定部39设定的机器人允许移动方向来计算出机器人移动指令,力控制按压装置移动指令计算部36根据与规定的机器人允许移动方向垂直的方向上的、或者、机器人允许移动方向中的规定方向上的、作用于机器人50的力的大小、符号、或者大小及符号,调整力控制按压装置移动指令的大小,或者,切换力控制按压装置51的移动的有效和无效。
在本公开的第九实施方式涉及的机器人系统11中,作业员56使力作用于包含机器人50、机器人50的末端部、安装于机器人50的机器人引导装置55等物体、构成机器人50的连杆部分或关节部分等机器人50的本体部分在内的机器人50,来对机器人50进行移动操作。
参照图12对第九实施方式涉及的机器人系统11进行说明。机器人允许移动方向设定部39将存在于与工件53的上表面平行的平面上、且构成力控制按压装置51的移动机构部的相互垂直的两个轴所在的平面上的方向,设定为机器人允许移动方向。此外,将力控制按压装置51的移动方向设在平行于工件53的上表面的平面上。此时,工具52与工件53接触的部分通过机器人50的移动操作与力控制按压装置51的移动机构部的移动,而存在于工件53的上表面所在的平面上。此时,力控制按压装置移动指令计算部36根据作用于机器人50的力中的、与工件53的上表面所在的平面垂直的方向的、力的大小和表示力的方向的符号,切换力控制按压装置51的移动的有效和无效,换言之切换力控制模式与位置控制模式,或调整力控制按压装置移动指令的大小使其加减速。此外,力控制按压装置移动指令计算部36根据作用于机器人50的力中的、机器人允许移动方向中的规定方向上的、力的大小和表示力的方向的力的符号,切换力控制按压装置51的移动的有效和无效,换言之切换力控制模式与位置控制模式,或调整力控制按压装置移动指令的大小使其加减速。
由此,作业员56在机器人50的移动操作中,通过改变作用于机器人50的力的大小和方向这样简单的操作,可以改变或变更力控制按压装置51的设定,能够使力控制按压装置51保持的第一物体、与第二物体更简单地以恰当的状态接触。
这样,根据第九实施方式,能够根据作用于与移动机器人的方向垂直的方向上的力,改变力控制按压装置的动作速度、有效和无效等的设定。此外,还能够根据作用于机器人的允许移动方向中的规定方向的力,改变力控制按压装置的动作速度、有效和无效等的设定。这样,在使力作用于机器人而使其移动时,通过改变力的作用方向、力的大小,可以简单地设定、变更、切换力控制按压装置的动作等。
在本公开的第十实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第九实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第十实施方式中的机器人系统11在第一~第九的任一个机器人系统11的基础上设置成具有:机器人动作程序生成部40,其根据使机器人50以及力控制按压装置51移动时取得的第一物体的位置、姿态、或位置及姿态而生成机器人50的动作程序,机器人动作程序生成部40以作用于第一物体与第二物体之间的力为规定阈值以上时的第一物体的位置、姿态、或位置及姿态变成相对于力控制按压装置51的基准的位置、姿态、或位置及姿态的方式,生成机器人50的动作程序。
机器人动作程序生成部40根据力控制按压装置力计测部35计测的作用于工具52与工件53之间的力,在作用于工具52与工件53之间的力为规定阈值以上时,或者作用于工具52与工件53之间的力中的按压方向的力为规定阈值以上时等,判定为工具52与工件53接触或者工具52与工件53恰当接触,此时,取得第一物体的位置以及/或者姿态,以该位置以及/或者姿态成为力控制按压装置51的基准的位置以及/或者姿态的方式,生成机器人50的动作程序。另外,基准的位置以及/或者姿态也可以不是力控制按压装置51的可动作范围的中心,而优选的是,能够尽可能大地设定成为第一物体与第二物体接触的状态之前的位置以及/或者姿态的能够应对的偏移的位置以及/或者姿态。
由此,在根据如上所述生成的机器人50的动作程序而使机器人50移动时,能够在使工具52与工件53接触的状态下或相对接近的位置以及/或者姿态的状态下,使工具52与工件53相对移动。此外,通过使用这样生成的机器人50的动作程序而使机器人50移动,在不通过作业员56进行移动操作而使机器人50自动运转地移动的同时通过力控制按压装置51使恰当的力作用于第一物体与第二物体之间的方式使第一物体移动时,可以处于进一步减小了力控制按压装置51的移动机构部的移动量的状态,能够更容易地使工具52与工件53恰当接触。
这样,根据第十实施方式,根据作用于第一物体与第二物体之间的力取得第一物体与第二物体恰当接触的状态时的第一物体的位置以及/或者姿态。并且,在力控制按压装置的移动机构部存在于力控制按压装置的中心的位置以及/或者姿态、或者基准的位置以及/或者姿态时,生成、示教这样的机器人的动作程序:以第一物体的位置以及/或者姿态存在于所述取得的位置以及/或者姿态的方式使机器人移动。通过使用该机器人的动作程序来使机器人移动,可以使力控制按压装置的移动机构部处于接近可动作范围的中心或基准位置的状态,或者处于力控制按压装置的移动机构部的移动范围扩大的状态,从而能够使工件与工具更恰当地接触着相对移动。
在本公开的第十一实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第八实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第十一实施方式中的机器人系统11在第一~第八的任一个机器人系统11的基础上设置成具有:机器人动作程序生成部40,其根据使机器人50以及力控制按压装置51移动时取得的第一物体的位置、姿态、或位置及姿态生成机器人50的动作程序;以及机器人允许移动方向设定部39,其设定在机器人50的移动操作过程中允许机器人50的移动的方向即机器人允许移动方向,机器人操作输入计测部31通过计测作用于机器人50的力,计测机器人操作输入,机器人动作程序生成部40在与机器人允许移动方向垂直的方向上的、或者、机器人允许移动方向中的规定方向上的、作用于机器人50的力的大小、符号、或者大小以及符号为规定条件时,取得第一物体的位置、姿态、或位置及姿态,根据所述取得的第一物体的位置、姿态、或位置及姿态,生成机器人50的动作程序。
在本公开的第十一实施方式涉及的机器人系统11中,作业员56通过使力作用于包括机器人50、机器人50的末端部、安装于机器人50的机器人引导装置55等物体、机器人50的连杆等在内的机器人50,而对机器人50进行移动操作。
参照图12对第十一实施方式涉及的机器人系统11进行说明。机器人允许移动方向设定部39将存在于与工件53的上表面平行的平面上、且构成力控制按压装置51的移动机构部的相互垂直的两个轴所在的平面上的方向,设定为机器人允许移动方向。此外,将力控制按压装置51的移动方向设在平行于工件53的上表面的平面上。此时,工具52与工件53接触的部分通过机器人50的移动操作与力控制按压装置51的移动机构部的移动,存在于工件53的上表面所在的平面上。此时,机器人动作程序生成部40根据作用于机器人50的力中的与工件53的上表面所在的平面垂直的方向的、力的大小和表示力的方向的符号,或者根据作用于机器人50的力中的机器人允许移动方向中的规定方向的、力的大小和表示力的方向的符号,在规定条件时,取得第一物体的位置以及/或者姿态,根据所述取得的第一物体的位置以及/或者姿态,生成机器人50的动作程序。
所谓所述规定条件,例如设为力的大小为规定阈值以上的情况。此外,在力的符号是正负中的任一个时、或规定时间以上是正而其他规定时间为负时,或规定时间以上是正而其他规定时间为负、且之后进一步在其他规定时间为正时等,也可设为基于正负变化的规定条件。此外,也可以根据力的大小与力的符号,例如设为力的大小在规定阈值以上、且力的符号是正负之中的所指定的一方时这样的情况等的条件。
由此,作业员56在机器人50的移动操作中,能够通过改变作用于机器人50的力的大小和方向这样简单的操作,取得示教的位置以及/或者姿态而生成机器人的动作程序。
这样,根据第十一实施方式,在使力作用于机器人而进行移动操作时,根据作用于与使机器人移动的方向垂直的方向的力的大小或符号,或者,根据作用于机器人的允许移动方向中的规定方向的力的大小或符号,取得第一物体的位置以及/或者姿态,生成、示教机器人的动作程序,因此,可以通过简单的操作制作机器人的动作程序。此外,通过使用所述机器人的动作程序而使机器人移动,由此成为力控制按压装置的移动机构部接近可动作范围的中心或者基准位置的状态,或者成为力控制按压装置的移动机构部的移动范围扩大的状态,能够使工件与工具更恰当地接触并相对移动。
在本公开的第十二实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第十一实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第十二实施方式中的机器人系统11在第一~第十一的任一个机器人系统11的基础上设置成:机器人移动指令计算部32对于在作用于第一物体与第二物体之间的力的力控制按压装置51的按压方向以外的方向中施加超过规定阈值的力的方向,将机器人移动指令的移动量的大小设定得小或者设为0。
由此,在使机器人50移动时,当在工具52与工件53之间的按压方向以外的方向施加超过规定阈值的力时,对于该方向,通过减小机器人50的移动量,或者使机器人50不移动,使得不会在作用于工具52与工件53之间的力成为过负载的方向上进一步移动,能够阻止在作用不恰当的力的方向上移动。
这样,根据第十二实施方式,在使机器人移动时,当在工具与工件之间的按压方向以外的方向上作用了超过规定阈值的力的情况下,对于该方向,通过减小机器人的移动量,或者使机器人不移动,使得不会在作用于工具与工件之间的力成为过负载的方向上进一步移动,能够使得机器人不会在作用不恰当的力的方向上移动。由此,能够使机器人的移动操作更为安全。
在本公开的第十三实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第十二实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第十三实施方式中的机器人系统11在第一~第十二的任一个机器人系统11的基础上设置成:在作用于第一物体与第二物体之间的力是规定阈值以上、且力控制按压装置51的移动机构部在按压方向的反方向存在于力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的临界范围或者自临界范围起规定值以内的位置时,停止机器人50的移动。
力控制按压装置51控制作用于第一物体与第二物体之间的按压方向的力,在力控制按压装置51的移动机构部在按压方向的反方向存在于力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围中的临界范围或者自临界范围起规定值以内的位置时,力控制按压装置51的移动机构部通过向按压方向的反方向移动,到达力控制按压装置51的移动机构部的可动作范围的临界,接近难以控制作用于第一物体与第二物体之间的力的状况,或在第一物体与第二物体之间施加超过规定阈值的过负载,因此,优选使机器人50的移动操作停止。由此,在作业员56移动操作机器人50,使得第一物体与第二物体相对移动而接触时,能够避免过负载施加于机器人50、力控制按压装置51、工具52、工件53。
这样,根据第十三实施方式,在力控制按压装置的移动机构部移动、通过力控制按压装置而处于可动作范围的临界范围或者自临界范围起规定值以内、作用于工具与工件之间的力为规定阈值以上时,通过停止机器人的移动,可以避免作用于工具与工件之间的力过大。
在本公开的第十四实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第十三实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第十四实施方式中的机器人系统11在第一~第十三的任一个机器人系统11的基础上设置成具有:按压状态好坏判定部41,其根据作用于第一物体与第二物体之间的力,判定第一物体与第二物体的按压状态的好坏;以及按压状态好坏判定结果输出指令部,其根据按压状态好坏判定部41的判定结果,作出显示输出文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的指令,或者,作出变更文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期进行显示输出的指令,或者,作出输出声音的指令,或者,作出提示输出振动的指令,或者,对机器人移动指令计算部32作出调整机器人50的移动指令的指令以便通过由机器人移动指令计算部32将机器人50的移动指令的大小设定得小或设为0来输出按压状态好坏判定部41的判定结果。
由此,作业员56在进行机器人50的移动操作时,可以知晓第一物体与第二物体之间的按压状态,易于在机器人50的移动操作中使第一物体与第二物体以更加恰当的状态移动。
这样,根据第十四实施方式,通过视觉、听觉、触觉等来以易于理解的方式使作业员识别工具与工件之间的按压状态,并且,通过使正进行移动操作的机器人的移动速度降低或停止而使作业员识别按压状态的好坏,由此,可以使作用于工具与工件之间的力恰当时的机器人的移动操作的操作性提升。此外,通过根据工具与工件的按压状态的好坏,将机器人的移动速度降低或停止,能够避免按压状态成为不恰当的状态。
在本公开的第十五实施方式中,对于机器人系统11的结构以及作用中的、与对第一~第八、第十、第十二、第十四实施方式中的机器人系统11进行了说明的实施方式重复的部分省略说明。此外,对于与其他实施方式中所说明的实施方式同样的部分省略说明。
本公开的第十五实施方式中的机器人系统11在第一~第八、第十、第十二、第十四的任一个机器人系统11的基础上设置成:机器人操作输入计测部31计测作用于机器人50的本体部分的力,或者,计测作用于机器人50的末端部的力,由此,计测用于对机器人50进行移动操作的机器人操作输入。或者,本公开的第十五实施方式中的机器人系统11还具有机器人引导装置55,机器人操作输入计测部31对作用于在机器人50上安装的机器人引导装置55的力进行计测。或者,本公开的第十五实施方式中的机器人系统11还具有非接触式的机器人引导装置55a,通过对基于非接触式的机器人引导装置55a的输入进行计测,而计测用于对机器人50进行移动操作的机器人操作输入。
通过使力作用于包括机器人50的本体部分或末端部、安装于机器人50的装置等在内的机器人50,通过赋予机器人操作输入而对机器人50进行移动操作,由此,能够在更接近机器人50的位置通过直接的操作感觉来移动操作机器人50。此外,能够通过机器人操作输入计测部31来计测作用于机器人50的力,通过将机器人操作输入计测部31计测出的力与力控制按压装置力计测部35计测出的力进行比较,能够判定机器人操作输入计测部31与力控制按压装置力计测部35计测的值是否偏差得大、哪个计测部计测的值异常,用于计测和推定力的传感器等装置是否故障等。
此外,通过计测基于非接触式的机器人引导装置的输入,作业员56能够在远离机器人50的恰当位置,安全地移动操作机器人50。
这样,根据第十五实施方式,通过对作用于在机器人安装的把手等机器人引导装置的力进行计测,可以避免不希望的力的计测,并且可以按照作业员的操作感更恰当地检测用于使机器人移动的操作输入,作业员能够按照意愿使机器人移动。此外,在能够通过机器人引导装置来执行多个功能的情况下,其他功能也能够容易地执行。此外,在对作用于机器人本体部分的力进行计测时,作业员除了机器人的特定部分,使力作用于机器人本体的任意部分都能够移动。该情况下,由于对作用于机器人的本体部分的力进行计测,因此作业员还能够使力作用于机器人的本体部分而使机器人的连杆部分、轴的位置移动至所希望的位置。此外,通过对作用于机器人的末端部的力进行计测,作业员能够使机器人的末端部移动至所希望的位置以及/或者姿态。此外,对作用于机器人末端部的力进行计测,通过与力控制按压装置计测部的计测结果进行比较,能够检测计测装置的故障,或提升计测装置的计测精度,或计测力控制按压装置力计测部无法计测的方向的力而检测作用于工件与工具之间的力不恰当。通过利用非接触式的机器人引导装置的输入能够使机器人移动,能够远离机器人安全地移动操作机器人。
根据本公开的一方式,根据第一物体、力控制按压装置、机器人中的至少一个的移动状况,设定力控制按压装置的按压方向,因此,在机器人的移动操作时,通过使机器人大致移动等简单的移动操作,就能够使工具与工件以不分离的方式接触着相对移动。此外,在机器人的移动操作时,通过力控制按压装置,相比于只通过机器人移动的情况,可以使第一物体高速移动,并且在恰当的按压方向移动,因此,即使增大工具与工件的相对速度,也能够以规定的力使工件与工件恰当接触。此外,在机器人移动时的动作振动时,或者机器人的控制状态不稳定时,或者为了避免特异姿态附近而修正轨道时,或者避免与周边的物和人的碰撞和干扰等而使机器人的移动动作相对于示教轨道变化时,或者作业员进行的机器人的移动动作不太恰当时等,由于通过力控制按压装置来进行力控制,因此可以使作用于工具与工件之间的力恰当。
根据本公开的其他实施方式,根据力控制按压装置的移动机构部的可动作范围中的位置、姿态、或位置及姿态;力控制按压装置的按压方向;力控制按压装置力计测部计测出的力中的至少一个,根据力控制按压装置的状态,调整机器人的移动指令的移动量,因此,能够避免难以使工具与工件接触的状况,或在难以使用力控制按压装置进行力控制时或施加了过大的力时,能够调整机器人的移动状况而恰当控制作用于工具与工件之间的力,或能够尽可能避免危险状态。此外,在机器人移动时的动作振动时,或者机器人的控制状态不稳定时,或者为了避免特异姿态附近而修正轨道时,或者避免与周边的物和人的碰撞和干扰等而使机器人的移动动作相对于示教轨道变化时,或者作业员进行的机器人的移动动作不太恰当时,由于通过力控制按压装置进行力控制,因此,能够使作用于工具与工件之间的力恰当。
Claims (15)
1.一种机器人系统,其通过机器人以及设置于所述机器人的末端部的力控制按压装置,控制作用于工具与工件之间的力,使所述工具以及所述工件彼此相对移动,其特征在于,
所述机器人系统具有:
所述机器人;
所述力控制按压装置,其具有移动机构部,该移动机构部保持所述工具和所述工件中的一方即第一物体,以向规定按压方向以规定的目标按压力按压该第一物体的方式,控制作用于所述第一物体与所述工具和所述工件中的另一方即第二物体之间的力,使所述第一物体移动;
机器人操作输入计测部,其对用于移动操作所述机器人的机器人操作输入进行计测;
机器人移动指令计算部,其根据所述机器人操作输入计测部计测出的所述机器人操作输入,计算所述机器人的移动指令即机器人移动指令;
力控制按压装置按压方向设定部,其设定所述力控制按压装置的所述按压方向;
力控制按压装置目标按压力设定部,其设定所述力控制按压装置的所述目标按压力;
力控制按压装置力计测部,其计测作用于所述工具与所述工件之间的力;以及
力控制按压装置移动指令计算部,其根据所述力控制按压装置按压方向设定部设定的所述按压方向、所述力控制按压装置目标按压力设定部设定的所述目标按压力、以及所述力控制按压装置力计测部计测出的力,计算所述力控制按压装置的所述移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令,
所述力控制按压装置按压方向设定部根据以下条中的至少一个来设定所述力控制按压装置的按压方向:所述第一物体的位置、姿态、或位置及姿态;使所述第一物体移动的所述力控制按压装置移动指令;所述力控制按压装置的移动机构部的位置、姿态、或位置及姿态;所述机器人的位置、姿态、或位置及姿态;以及使所述机器人移动的所述机器人移动指令。
2.一种机器人系统,其通过机器人以及设置于所述机器人的末端部的力控制按压装置,控制作用于工具与工件之间的力,使所述工具以及所述工件彼此相对移动,其特征在于,
所述机器人系统具有:
所述机器人;
所述力控制按压装置,其具有移动机构部,该移动机构部保持所述工具和所述工件中的一方即第一物体,以向规定按压方向以规定的目标按压力按压该第一物体的方式,控制作用于所述第一物体与所述工具和所述工件中的另一方即第二物体之间的力,使所述第一物体移动;
机器人操作输入计测部,其对用于移动操作所述机器人的机器人操作输入进行计测;
机器人移动指令计算部,其根据所述机器人操作输入计测部计测出的所述机器人操作输入,计算所述机器人的移动指令即机器人移动指令;
力控制按压装置按压方向设定部,其设定所述力控制按压装置的所述按压方向;
力控制按压装置目标按压力设定部,其设定所述力控制按压装置的所述目标按压力;
力控制按压装置力计测部,其计测作用于所述工具与所述工件之间的力;以及
力控制按压装置移动指令计算部,其根据所述力控制按压装置按压方向设定部设定的所述按压方向、所述力控制按压装置目标按压力设定部设定的所述目标按压力、以及所述力控制按压装置力计测部计测出的力,计算所述力控制按压装置的所述移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令,
所述机器人移动指令计算部根据以下条件中的至少一个来调整所述机器人移动指令的移动量或者不使所述机器人移动:所述力控制按压装置的所述移动机构部的可动作范围中的位置、姿态、或位置及姿态;所述力控制按压装置按压方向设定部设定的所述按压方向;以及所述力控制按压装置力计测部计测出的力。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统,其特征在于,
所述力控制按压装置还具有:移动机构部,其以向所述力控制按压装置按压方向设定部设定的规定按压方向以所述规定的目标按压力进行按压、并且对于与所述规定按压方向垂直的一个或者相互垂直的两个方向绕所述方向的轴以规定的力即绕轴目标按压力进行按压的方式,控制作用于所述第一物体与所述工具和所述工件中的另一方即第二物体之间的力,使所述第一物体移动,
所述力控制按压装置目标按压力设定部设定所述目标按压力以及所述绕轴目标按压力,
所述力控制按压装置移动指令计算部根据所述力控制按压装置按压方向设定部设定的所述按压方向、所述力控制按压装置目标按压力设定部设定的所述目标按压力和所述绕轴目标按压力、以及所述力控制按压装置力计测部计测出的力,计算所述力控制按压装置的所述移动机构部的移动指令即力控制按压装置移动指令。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述力控制按压装置按压方向设定部将与以下条件中的至少一个对应的规定方向设定为所述力控制按压装置的所述按压方向:所述第一物体的位置、姿态、或位置及姿态;使所述第一物体移动的所述力控制按压装置移动指令;所述力控制按压装置的移动机构部的位置、姿态、或位置及姿态;所述第一物体的移动方向;所述机器人的位置、姿态、或位置及姿态;使所述机器人移动的所述机器人移动指令;以及所述机器人的移动方向。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述力控制按压装置按压方向设定部根据第一物体的多个位置,推定所述工件的接触所述工具的部分的形状,将与所述工件的形状形成规定的角度的方向设定为所述力控制按压装置的所述按压方向。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述力控制按压装置按压方向设定部根据所述力控制按压装置力计测部计测的作用于所述第一物体与所述第二物体之间的力,对以下两种设定进行切换:根据所述第一物体的位置、姿态、位置及姿态、使所述第一物体移动的所述力控制按压装置移动指令、或所述力控制按压装置的移动机构部的位置、姿态、位置及姿态,来设定所述力控制按压装置的所述按压方向;根据所述机器人的位置、姿态、位置及姿态、或所述机器人移动指令,来设定所述力控制按压装置的所述按压方向。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述力控制按压装置按压方向设定部根据所述力控制按压装置力计测部计测的力,在所述按压方向以外的方向的力超过阈值时或者所述按压方向的力比规定阈值小时即第一条件时,计算与基于所述机器人的多个位置的所述机器人的移动方向或者与基于所述机器人移动指令的所述机器人的移动方向形成规定角度的方向,并设定为所述力控制按压装置的所述按压方向,
在所述第一条件以外时,根据所述第一物体的多个位置,推定所述工件的接触所述工具的部分的形状,将与所述工件的形状形成规定角度的方向设定为所述力控制按压装置的所述按压方向。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人系统还具有:
机器人移动方向好坏判定部,其根据以下条件判定所述机器人的移动方向的好坏:所述力控制按压装置的所述移动机构部的可动作范围中的位置、姿态、或位置及姿态、或者所述力控制按压装置的所述移动机构部的可动作范围中的位置、姿态、或位置及姿态,以及所述力控制按压装置的所述按压方向;以及
机器人移动方向好坏判定结果输出指令部,其根据所述机器人移动方向好坏判定部的判定结果,作出显示输出文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的指令,或者,作出变更所述文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期来进行显示输出的指令,或者,作出输出声音的指令,或者,作出提示输出振动的指令,或者,对所述机器人移动指令计算部作出调整所述机器人的移动指令的指令以便通过由所述机器人移动指令计算部将所述机器人的移动指令的大小设定得小或设定为0来输出所述机器人移动方向好坏判定部的判定结果。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人系统还具有:
机器人允许移动方向设定部,其设定在所述机器人的移动操作过程中允许所述机器人的移动的方向即机器人允许移动方向,
所述机器人操作输入计测部通过计测作用于所述机器人的力,来计测所述机器人操作输入,
所述机器人移动指令计算部根据所述机器人操作输入计测部计测出的所述机器人操作输入和所述机器人允许移动方向设定部设定的所述机器人允许移动方向来计算所述机器人移动指令,
所述力控制按压装置移动指令计算部根据与规定的所述机器人允许移动方向垂直的方向上的、或者、所述机器人允许移动方向中规定方向上的、作用于所述机器人的力的大小、符号、或者大小及符号,来调整所述力控制按压装置移动指令的大小,或者,切换所述力控制按压装置的移动的有效和无效。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人系统还具有:机器人动作程序生成部,其根据使所述机器人以及所述力控制按压装置移动时取得的所述第一物体的位置、姿态、或位置及姿态,来生成所述机器人的动作程序,
所述机器人动作程序生成部以作用于所述第一物体与所述第二物体之间的力为规定阈值以上时的所述第一物体的位置、姿态、或者位置及姿态成为相对于所述力控制按压装置的基准的位置、姿态、或者位置及姿态的方式,生成所述机器人的动作程序。
11.根据权利要求1~8中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人系统还具有:
机器人动作程序生成部,其根据使所述机器人以及所述力控制按压装置移动时取得的所述第一物体的位置、姿态、或位置及姿态,生成所述机器人的动作程序;以及
机器人允许移动方向设定部,其设定在所述机器人的移动操作过程中允许所述机器人的移动的方向即机器人允许移动方向,
所述机器人操作输入计测部通过计测作用于所示机器人的力,来计测所述机器人操作输入,
所述机器人动作程序生成部在与所述机器人允许移动方向垂直的方向上的、或者、所述机器人允许移动方向中规定方向上的、作用于所述机器人的力的大小、符号、或者大小及符号为规定条件时,取得所述第一物体的位置、姿态、或者位置及姿态,根据所述取得的所述第一物体的位置、姿态、或者位置及姿态,生成所述机器人的动作程序。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人移动指令计算部对于在作用于所述第一物体与所述第二物体之间的力的所述按压方向以外的方向上施加超过规定阈值的力的方向,减小所述机器人移动指令的移动量的大小或者使其为0。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人系统在作用于所述第一物体与所述第二物体之间的力在规定阈值以上、且所述力控制按压装置的所述移动机构部在所述按压方向的反方向存在于所述力控制按压装置的所述移动机构部的可动作范围中的临界范围、或者自临界范围起规定值以内的位置时,停止所述机器人的移动。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人系统还具有:
按压状态好坏判定部,其根据作用于所述第一物体与所述第二物体之间的力,判定所述第一物体与所述第二物体的按压状态的好坏;以及
按压状态好坏判定结果输出指令部,其根据所述按压状态好坏判定部的判定结果,作出显示输出文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的指令,或者,作出变更所述文字、数值、颜色、图画、记号、图形、花纹的显示周期来进行显示输出的指令,或者,作出输出声音的指令,或者,作出提示输出振动的指令,或者,对所述机器人移动指令计算部作出调整所述机器人的移动指令的指令以便通过由所述机器人移动指令计算部减小所述机器人的移动指令的大小或使其为0来输出所述按压状态好坏判定部的判定结果。
15.根据权利要求1~8、10、12~14中任一项所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人操作输入计测部计测作用于所述机器人的本体部分的力,或者,计测作用于所述机器人的末端部的力,由此,计测用于对所述机器人进行移动操作的所述机器人操作输入,
或者,所述机器人系统还具有机器人引导装置,
所述机器人操作输入计测部对作用于在所述机器人上安装的机器人引导装置的力进行计测,或者,对基于非接触式的机器人引导装置的输入进行计测,从而计测用于对所述机器人进行移动操作的所述机器人操作输入。
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