CN108972538B - 机器人控制装置、机器人及机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供机器人控制装置、机器人及机器人系统。该机器人控制装置可以使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。机器人控制装置控制具有可动部的机器人,该可动部能够使对象物和能够向所述对象物喷吐喷吐物的喷吐部中至少一方移动,所述机器人控制装置具备生成部,其采用基于可装卸地安装于所述喷吐部的夹具的第一位置,生成关于所述可动部的位置的示教信息。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制装置、机器人及机器人系统。
背景技术
一直在进行使具备喷吐喷吐物的喷吐部的机器人进行向对象物涂覆喷吐物的操作的技术的研究、开发。
关于这样的技术,已知有如下所述的机器人:其通过能够以喷吐部不接触对象物的方式向对象物喷吐喷吐物的非接触式的喷吐部,可以进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作(参照专利文献1)。
专利文献1:日本专利特开2005-334785号公报
发明内容
这里,在对机器人示教通过非接触式的喷吐部向对象物的预定位置涂覆喷吐物时的该喷吐部的位置时,需要判断喷吐部的位置是否与能够向用户希望涂覆喷吐物的期望位置喷吐喷吐物的位置一致。但是,在现有的机器人中,存在难以精度优良地判断喷吐部的位置是否与该能够喷吐的位置一致的情况。因此,有时机器人无法精度优良地进行向对象物的预定位置涂覆喷吐物的操作的情况。
为解决上述至少一个问题,本发明的一方面是机器人控制装置,控制具有可动部的机器人,所述可动部能够使对象物和喷吐部中至少一方移动,所述喷吐部能够向所述对象物喷吐喷吐物,所述机器人控制装置具备生成部,所述生成部采用基于以能够装卸的方式安装于所述喷吐部的夹具的第一位置,生成关于所述可动部的位置的示教信息。
通过该构成,机器人控制装置采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息。由此,机器人控制装置可以使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述生成部基于来自设置于所述可动部的力检测部的输出算出所述第一位置。
通过该构成,机器人控制装置基于来自设置于可动部的力检测部的输出算出第一位置。由此,机器人控制装置可以采用基于来自于力检测部的输出算出的第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述示教信息包括与基于三个以上的所述第一位置的形状相应的信息。
通过该构成,机器人控制装置采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成包括与基于三个以上的第一位置的形状相应的信息的、关于可动部的位置的示教信息。由此,机器人控制装置可以基于包括与基于三个以上的第一位置的形状相应的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述形状是平面。
通过该构成,机器人控制装置采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成包括与基于三个以上的第一位置的形状相应的信息的、关于可动部的位置的示教信息。由此,机器人控制装置可以基于包括与基于三个以上的第一位置的平面相应的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述生成部能够通过直接示教生成所述示教信息。
通过该构成,机器人控制装置可以通过直接示教生成示教信息。由此,机器人控制装置可以基于通过直接示教生成的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述第一位置包括设置于所述夹具的标记的位置。
通过该构成,机器人控制装置采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置、且是包括设置于夹具的标记的位置的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息。由此,机器人控制装置可以采用包括设置于夹具的标记的位置的第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述示教信息包括表示采用通过摄像部检测到的所述标记的位置而求得的位置关系、且是所述喷吐部的位置与所述可动部的位置的相对的该位置关系的信息。
通过该构成,机器人控制装置采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成包括表示喷吐部的位置与可动部的位置的相对的位置关系的信息的示教信息,其中,所述位置信息采用通过摄像部检测到的标记的位置而求得。由此,机器人控制装置可以基于包括表示采用摄像部所检测到的标记的位置求得的位置关系、且是喷吐部的位置与可动部的位置的相对的该位置关系的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述示教信息包括表示采用通过摄像部检测到的所述标记的位置和通过该摄像部检测到的所述喷吐物的着落位置而求得的位置关系、且是所述标记的位置与所述着落位置的相对的该位置关系的信息。
通过该构成,机器人控制装置采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成包括表示标记的位置与喷吐物的着落位置的相对的位置关系的信息的示教信息,其中,所述位置关系采用通过摄像部检测到的标记的位置和通过该摄像部检测到的着落位置而求得。由此,机器人控制装置可以基于包括表示采用通过摄像部所检测到的标记的位置和通过该摄像部所检测到的喷吐物的着落位置求得的位置关系、且是标记的位置与着落位置的相对的该位置关系的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,喷吐方向上的所述夹具的长度是可变的,所述喷吐方向是所述喷吐部喷吐所述喷吐物的方向。
通过该构成,机器人控制装置采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具、且是喷吐方向上的长度可变的夹具的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息。由此,机器人控制装置可以采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具、且是喷吐方向上的长度可变的夹具的第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面也可以采用如下所述的构成:在机器人控制装置中,所述生成部基于来自设置于所述可动部的距离检测部的输出、以及所述第一位置,生成所述示教信息。
通过该构成,机器人控制装置基于来自设置于可动部的距离检测部的输出以及第一位置,生成示教信息。由此,机器人控制装置可以基于来自设置于可动部的距离检测部的输出以及第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面是被上述记载的机器人控制装置控制的机器人。
通过该构成,基于关于可动部的位置的示教信息控制机器人,其中,该示教信息采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置而生成。由此,机器人可以精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,本发明的其它方面是具备上述记载的机器人控制装置、所述机器人控制装置所控制的机器人、以及所述喷吐部的机器人系统。
通过该构成,机器人系统采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息。由此,机器人系统可以使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
由此,机器人控制装置以及机器人系统采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息。由此,机器人系统可以使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,基于关于可动部的位置的示教信息控制机器人,其中,该示教信息采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置而生成。由此,机器人可以精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
附图说明
图1是示出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是示出机器人20的构成的一个例子的图。
图3是示出图1及图2所示的机器人20的侧视图的一个例子的图。
图4是从机器人坐标系RC中的Y轴的正方向朝向该Y轴的负方向观察图3所示的机器人20时的机器人20的正视图的一个例子。
图5是用于说明操纵器M的动作中经过紧凑(compact)状态的动作的图。
图6是示出安装有夹具J的喷吐部D的一个例子的图。
图7是示出机器人控制装置30的硬件构成的一个例子的图。
图8是示出机器人控制装置30的功能构成的一个例子的图。
图9是示出机器人控制装置30进行的第一处理的流程的一个例子的流程图。
图10是示出在第一示教模式中机器人控制装置30进行的第二处理的流程的一个例子的流程图。
图11是示出机器人控制装置30进行的第三处理的流程的一个例子的流程图。
图12是用于说明步骤S320~步骤S390的处理的图。
图13是示出基于通过图11所示的流程图的处理而生成的第三示教信息,机器人控制装置30使机器人20进行规定操作的处理的流程的一个例子的图。
图14是示出机器人控制装置30进行的第四处理的流程的一个例子的流程图。
图15是用于说明步骤S530~步骤S560的处理的图。
图16是示出基于通过图14所示的流程图的处理而生成的第四示教信息,机器人控制装置30使机器人20进行规定操作的处理的流程的一个例子的图。
图17是示出机器人控制装置30进行的第五处理的流程的一个例子的流程图。
附图标记说明
1机器人系统;10摄像部;20机器人;21力检测部;30机器人控制装置;31CPU;32存储部;33输入接收部;34通信部;35显示部;36控制部;361显示控制部;363摄像控制部;365喷吐控制部;367图像获取部;369力检测信息获取部;371生成部;373机器人控制部;D喷吐部。
具体实施方式
<实施方式>
下面,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,参照图1~图4,对机器人系统1的构成进行说明。图1是示出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是示出机器人20的构成的一个例子的图。
机器人系统1例如具备架台BS、摄像部10以及机器人20。需要说明的是,机器人系统1也可以是如下所述的构成:在这些的基础上还具备传送物体的传送装置(例如,传送用的其它机器人、传送带等)、摄像部(例如,与机器人20分体的相机等)、距离检测部(例如,激光位移计等)等其它装置。
下面,为了便于说明,将重力方向(铅直向下方向)称为向下方向或向下、将与向下方向相反的方向称为向上方向或向上来进行说明。下面,作为一个例子,对向下方向与机器人20的机器人坐标系RC中的Z轴的负方向一致的情况进行说明。需要说明的是,也可以是向下方向与该负方向不一致的构成。
架台BS例如是长方体形状的金属制的框架。需要说明的是,架台BS的形状也可以是取代长方体形状的圆柱形状等其它的形状。此外,架台BS的材质也可以是取代金属的树脂等其它的材质。在作为架台BS具有的端部中最上侧的端部的最上部设置有平板作为顶板。在作为架台BS具有的端部中最下侧的端部的最下部设置有平板作为底板。此外,架台BS设置于设置面。设置面例如是地板面。需要说明的是,设置面也可以是取代地板面的壁面、地面、天花板面等其它的面。在机器人系统1中,机器人20以可以在架台BS的内侧进行规定操作的方式设置于架台BS的顶板。需要说明的是,机器人系统1也可以是不具备架台BS的构成。在这种情况下,机器人20设置于取代架台BS的地板面、壁面等。
此外,在架台BS的内侧设置有可以载置物体的操作台TB。操作台TB以包含在后述的机器人20的操作区域的内侧的方式设置于架台BS。在图1所示的例子中,在操作台TB的上表面载置有由机器人20进行操作的对象的物体、即对象物O。对象物O是组装于产品的工业用的零件或构件。下面,作为一个例子,关于对象物O是组装于产品的平板形状的板的情况进行说明。需要说明的是,对象物O也可以是取代工业用的零件或构件的日用品或生物体等其它物体。此外,对象物O的形状也可以是取代平板形状的圆盘形状、长方体形状、圆柱形状等其它形状。此外,在操作台TB的上表面中的、与载置对象物O的面不同的面上设置有摄像部10。
摄像部10例如是具备作为将所汇聚的光转换为电信号的摄像元件的CCD(ChargeCoupled Device:电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等的相机。在该一个例子中,摄像部10以沿着光轴从摄像元件朝向透镜的方向与向上方向一致的方式设置于操作台TB的上表面中的、与载置对象物O的面不同的面。摄像部10既可以是拍摄摄像部10能够拍摄的范围内的静止图像的构成,也可以是拍摄该范围内的运动图像的构成。
摄像部10通过缆线以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。经由缆线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。需要说明的是,摄像部10也可以是通过基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信与机器人控制装置30连接的构成。
机器人20是具备基台B、被基台B所支承的可动部A以及机器人控制装置30的单臂机器人。单臂机器人是具备该一个例子中的可动部A那样的一条臂的机器人。需要说明的是,机器人20也可以是取代单臂机器人的多臂机器人。多臂机器人是具备两条以上的臂(例如,两条以上的可动部A)的机器人。需要说明的是,多臂机器人中具备两条臂的机器人也被称为双臂机器人。即、机器人20既可以是具备两条臂的双臂机器人,也可以是具备三条以上的臂(例如,三条以上的可动部A)的多臂机器人。此外,机器人20也可以是SCARA机器人(水平多关节机器人)、直角坐标机器人、圆筒型机器人等其它机器人。直角坐标机器人例如是桁架式机器人。
基台B的形状例如是长边方向沿着上下方向的大致长方体形状。基台B为中空。在基台B所具有的面中的一个面上设置有凸缘BF。此外,在凸缘BF上设置有可动部A。即、基台B通过凸缘BF支承可动部A。需要说明的是,基台B的形状只要是能够支承可动部A的形状即可,也可以是取代上述形状的立方体形状、圆柱形状、多面体形状等其它形状。
下面,为了便于说明,将基台B所具有的面中设置有凸缘BF的面称为上表面、将基台B所具有的面中与设置有凸缘BF的面相反一侧的面称为下表面来进行说明。基台B例如以从基台B的下表面朝向基台B的上表面的方向与前述的向下方向一致、即机器人20的整个操作区域位于该顶板的下侧的方式设置于该顶板。具体而言,例如在该顶板上形成有在上下方向上贯通并能供基台B插入的未图示的开口部。该开口部小于凸缘BF。用户利用多个螺栓固定凸缘BF和该顶板,从而可以将基台B设置(安装)于该顶板。即、在凸缘BF和该顶板各自上形成有供多个螺栓各自插入的多个贯通孔。需要说明的是,基台B也可以是设置于架台BS的其它位置的构成。此外,凸缘BF与该顶板的固定方法也可以是其它方法。
可动部A具备操纵器M、末端执行器E、力检测部21以及喷吐部D。
操纵器M具备六个臂、即第一臂L1~第六臂L6、以及六个关节、即关节J1~关节J6。基台B和第一臂L1通过关节J1而连结。第一臂L1和第二臂L2通过关节J2而连结。第二臂L2和第三臂L3通过关节J3而连结。第三臂L3和第四臂L4通过关节J4而连结。第四臂L4和第五臂L5通过关节J5而连结。第五臂L5和第六臂L6通过关节J6而连结。即、具备操纵器M的可动部A是六轴垂直多关节型的臂。需要说明的是,可动部A既可以是以五轴以下的自由度进行动作的构成,也可以是以七轴以上的自由度进行动作的构成。
第一臂L1能够绕作为关节J1的转动轴的第一转动轴AX1(例如,参照图3)转动。第二臂L2能够绕作为关节J2的转动轴的第二转动轴AX2(例如,参照图3)转动。第三臂L3能够绕作为关节J3的转动轴的第三转动轴AX3(例如,参照图3)转动。第四臂L4能够绕作为关节J4的转动轴的第四转动轴AX4(例如,参照图3)转动。第五臂L5能够绕作为关节J5的转动轴的第五转动轴AX5(例如,参照图3)转动。第六臂L6能够绕作为关节J6的转动轴的第六转动轴AX6(例如,参照图3)转动。
这里,参照图3~图5,对操纵器M进行更详细的说明。图3是示出图1及图2所示的机器人20的侧视图的一个例子的图。
如图3所示,从基台B的下表面朝向基台B的上表面的方向与向下方向一致,因此,关节J2位于比关节J1更靠下侧的位置。关节J2不位于第一转动轴AX1的延长上。这是因为第一臂L1的形状是弯曲的形状。在该一个例子中,第一臂L1的形状在从机器人坐标系RC中的X轴的正方向朝向负方向观察机器人20时,为圆滑地弯曲成大致L字型的形状。具体而言,第一臂L1由四个部位、即部位L11~部位L14构成。在图3中,部位L11是指构成第一臂L1的四个部位中从基台B沿着第一转动轴AX1朝向下方向延伸的部位。部位L12是指该四个部位中从部位L11的下端沿着第二转动轴AX2向机器人坐标系RC中的Y轴的负方向延伸的部位。部位L13是指该四个部位中从部位L12的端部中的与部位L11相反一侧的端部沿着第一转动轴AX1朝向下方向延伸的部位。部位L14是指该四个部位中从部位L13的端部中的与部位L12相反一侧的端部沿着第二转动轴AX2向该Y轴的正方向延伸的部位。这里,部位L11~部位L14既可以作为一体来构成第一臂L1,也可以作为分体来构成第一臂L1。此外,在图3中,在沿着机器人坐标系RC中的X轴观察机器人20时,部位L12和部位L13大致正交。
第二臂L2的形状是长条形。第二臂L2与第一臂L1的前端部、即部位14的端部中的与部位L13相反一侧的端部连接。
第三臂L3的形状是长条形。第三臂L3与第二臂L2的端部中的连接于第一臂L1的端部相反一侧的端部连接。
第四臂L4与第三臂L3的前端部、即第三臂L3的端部中的连接于第二臂L2的端部相反一侧的端部连接。在第四臂L4上形成有彼此相对的一对支承部、即支承部L41及支承部L42。支承部L41及支承部L42用于第四臂L4的与第五臂L5的连接。即、第四臂L4使第五臂L5位于支承部L41与支承部L42之间,通过支承部L41及支承部L42而与第五臂L5连接。需要说明的是,第四臂L4并不仅限于此,也可以是通过一个支承部来支承第五臂L5的构成(悬臂),还可以是通过三个以上的支承部来支承第五臂L5的构成。
如前所述,第五臂L5位于支承部L41与支承部L42之间,与支承部L41及支承部L42连接。
第六臂L6的形状是平板形状。即、第六臂L6是凸缘。第六臂L6与第五臂L5的端部中的和第四臂L4相反一侧的端部连接。此外,末端执行器E隔着力检测部21连接于第六臂L6的该端部。具体而言,力检测部21设置于第六臂L6与末端执行器E之间。
此外,在该一个例子中,在操纵器M具备的六个关节各自的转动轴中,第二转动轴AX2和第三转动轴AX3彼此平行。需要说明的是,第二转动轴AX2和第三转动轴AX3也可以彼此不平行。
这里,在操纵器M中,从第一转动轴AX1的轴向观察时,第一臂L1和第二臂L2可以重叠。此外,在操纵器M中,从第二转动轴AX2的轴向观察时,第一臂L1和第二臂L2可以重叠。此外,在操纵器M中,从第二转动轴AX2的轴向观察时,第二臂L2和第三臂L3可以重叠。此外,在操纵器M中,从第四转动轴AX4的轴向观察时,第四臂L4和第五臂L5可以重叠。需要说明的是,在本实施方式中,从某个方向观察某两个臂时该两个臂重叠是指,该两个臂中的一个臂与另一个臂重叠的面积的比例为规定比例以上。规定比例例如是九成,但并不限定于此,也可以是其它比例。此外,操纵器M也可以构成为,从第三转动轴AX3的轴向观察时,第三臂L3和第四臂L4可以重叠。此外,操纵器M也可以构成为,从第五转动轴AX5的轴向观察时,第五臂L5和第六臂L6可以重叠。
这里,操纵器M通过使关节J2和关节J3各自转动,从而可以使操纵器M的状态成为紧凑状态。在该一个例子中,紧凑状态是指在沿着第一转动轴AX1的方向上第二转动轴AX2与第五转动轴AX5之间的距离最短的状态、且是第一转动轴AX1与第四转动轴AX4一致的状态。即、图3所示的操纵器M的状态是紧凑状态。在从机器人坐标系RC中的Y轴的正方向朝向该Y轴的负方向观察图3所示的机器人20时,在紧凑状态下的操纵器M中,如图4所示,第一臂L1、第二臂L2以及第三臂L3这三个臂重叠。图4是从机器人坐标系RC中的Y轴的正方向朝向该Y轴的负方向观察图3所示的机器人20时的机器人20的正视图的一个例子。
可以使操纵器M的状态成为紧凑状态的理由是因为第二臂L2形成为不会因关节J2的转动而与架台BS的顶板、第一臂L1分别产生干涉的形状及大小。
这里,在该一个例子中,在操纵器M的状态为紧凑状态时,在沿着第一转动轴AX1的方向上,第一臂L1的长度比第二臂L2的长度长。此外,这时,在该方向上,第二臂L2的长度比第三臂L3的长度长。此外,这时,在该方向上,第四臂L4的长度比第五臂L5的长度长。此外,这时,在该方向上,第五臂L5的长度比第六臂L6的长度长。需要说明的是,第一臂L1~第六臂L6各自的长度也可以是取代这些长度的其它长度。
此外,由于可以使操纵器M的状态成为紧凑状态,因此,如图5所示,操纵器M通过在不使关节J1转动的状态下使关节J2转动而可以经过紧凑状态,使关节J6的位置绕第一转动轴AX1移动至差180°的位置。图5是用于说明操纵器M的动作中经过紧凑状态的动作的图。关节J6的位置在该一个例子中,通过关节J6的重心的位置来表现。需要说明的是,关节J6的位置也可以采用由取代关节J6的重心位置的、与关节J6相关联的其它位置来表现的构成。更加具体地说,操纵器M通过在不使关节J1转动的状态下使关节J2转动,从而可以使作为操纵器M的前端的第六臂L6从图5的左侧所示的左侧位置经过紧凑状态而绕第一转动轴AX1移动至相差180°的图5的右侧所示的右侧位置。需要说明的是,在图5所示的动作中,在从沿着第一转动轴AX1的方向观察机器人20时,第六臂L6在直线上移动。
此外,第三臂L3~第六臂L6的长度的合计比第二臂L2的长度长。由此,如果在从沿着第二转动轴AX2的方向观察机器人20时,使操纵器M的状态与紧凑状态一致,则可以使第六臂L6的前端从第二臂L2突出。其结果是,在将末端执行器E安装于了第六臂L6的情况下,可以抑制末端执行器E与第一臂L1及第二臂L2相干涉。
这样,操纵器M通过在不使第一转动轴AX1转动的状态下使第二转动轴AX2转动,从而可以经过紧凑状态,使末端执行器E绕第一转动轴AX1移动至相差180°的位置。其结果是,机器人20可以高效率地使末端执行器E移动,并且,可以缩小为了机器人20的局部不与其它物体干涉而设置的空间。
返回图2。操纵器M具备的关节J1~关节J6各自中具备的致动器经由缆线以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。由此,该致动器基于从机器人控制装置30获取的控制信号使操纵器M进行动作。需要说明的是,经由缆线的有线通信例如根据以太网(注册商标)、USB等标准进行。此外,也可以是该致动器中的一部分或全部通过基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准所进行的无线通信而与机器人控制装置30连接的构成。
末端执行器E是具备能够通过空气吸附(保持)物体的吸附部的末端执行器。需要说明的是,末端执行器E也可以是取代该具备吸附部的末端执行器的、具备能够夹持物体的爪部(指部)的末端执行器等其它末端执行器。
末端执行器E经由缆线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进行基于从机器人控制装置30获取的控制信号的动作。需要说明的是,经由缆线的有线通信例如根据以太网(注册商标)、USB等标准进行。此外,末端执行器E也可以是通过基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准所进行的无线通信而与机器人控制装置30连接的构成。
在末端执行器E与操纵器M之间具备力检测部21。力检测部21例如是力传感器。力检测部21检测作用于末端执行器E或由末端执行器E吸附的物体的外力。该外力包括使末端执行器E或由末端执行器E吸附的物体平移的平移力、以及使末端执行器E或由末端执行器E吸附的物体旋转的旋转力矩(转矩)。力检测部21通过通信向机器人控制装置30输出力检测信息,该力检测信息包括作为输出值的表示所检测到的外力的大小的值。
力检测信息用于力控制,该力控制是机器人控制装置30对机器人20的控制中的基于力检测信息的控制。力控制是使末端执行器E和操纵器M中至少一方进行动作以实现力检测信息表示的外力满足规定的结束条件的状态的控制。结束条件是用于机器人控制装置30结束力控制下的机器人20的动作的条件。即、力控制例如是指阻抗控制等顺应运动控制。需要说明的是,力检测部21也可以是转矩传感器等检测表示施加于末端执行器E或由末端执行器E吸附的物体的力或力矩的大小的值的其它传感器。此外,也可以取代在末端执行器E与操纵器M之间具备力检测部21的构成,而是在操纵器M的其它部位具备力检测部21的构成。
力检测部21经由缆线以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。经由缆线的有线通信例如根据以太网(注册商标)、USB等标准进行。需要说明的是,力检测部21与机器人控制装置30也可以是通过基于Wi-Fi(注册商标)等通信标准所进行的无线通信而连接的构成。
由于机器人20具备力检测部21,从而用户在使机器人控制装置30存储(示教)机器人20的动作时,可以通过直接示教使机器人控制装置30存储该动作。此外,由于机器人20具备力检测部21,从而机器人控制装置30例如可以在不会由于力控制而使物体变形的情况下来使机器人20保持物体。
喷吐部D是能够喷吐喷吐物的分配器。此外,喷吐部D是能够以喷吐部D不接触于对象物的方式向对象物O喷吐喷吐物的非接触式的分配器。喷吐物是指液体、气体、粉末体等能够喷吐的物质。下面,作为一个例子,对喷吐物是润滑油(润滑材料)的情况进行说明。喷吐部D具备未图示的喷吐口、未图示的注射器部以及向注射器部的内部注入空气的未图示的空气注入部。喷吐口是喷吐进入了注射器部的润滑油的孔。注射器部是具有使润滑油进入内部的空间的容器。即、喷吐部D通过空气注入部将空气注入注射器部的内部,从而利用该空气的压力,从喷吐口喷吐进入了注射器部的内部的润滑油。在该一个例子中,末端执行器E具备喷吐部D。因此,喷吐部D能够喷吐喷吐物的位置根据可动部A的动作而变化。
喷吐部D的形状在该一个例子中是长方体形状。需要说明的是,喷吐部D的形状也可以是取代长方体形状的圆柱形状等其它形状。这里,在长方体形状的喷吐部D所具有的六个面中的一个面上形成有前述的喷吐口。于是,能够在喷吐部D所具有的六个面中的形成有喷吐口的面、即喷吐面上通过螺栓等紧固部件安装可装卸的夹具J。图6是示出安装有夹具J的喷吐部D的一个例子的图。此外,图6是朝向长方体形状的喷吐部D具有的六个面中与喷吐面正交的四个面中的任一个面观察喷吐部D时的喷吐部D及夹具J的侧视图。
图6所示的喷吐口EH是前述的喷吐口的一个例子。喷吐部D从喷吐口EH喷吐喷吐物。此时,喷吐部D向喷吐方向喷吐喷吐物,该喷吐方向是与喷吐面正交的方向中从喷吐部D的内侧通过喷吐口EH朝向喷吐部D的外侧的方向。图6所示的直线EX示出了通过喷吐口EH的中心的、沿着喷吐方向的轴。即、喷吐部D沿着直线EX喷吐喷吐物。即、在物体的表面位于直线EX上时,喷吐物涂覆于该表面与直线EX的交点。下面,为了便于说明,将机器人坐标系RC中的该交点的位置称为着落位置来进行说明。
在夹具J上设置有标记MK。夹具J的形状只要是在夹具J安装于了喷吐部D的情况下,标记MK位于距离喷吐部D的喷吐面最远的在喷吐方向上的位置,并且标记MK位于直线EX上的形状,则可以是任何形状。在图6所示的例子中,夹具J的形状是圆锥台形状。即、圆锥台形状的夹具J的前端、即圆锥台形状的上表面的中心位于直线EX上。此外,在该上表面上设置标记MK。标记MK是表示该上表面的中心的位置的标志。此外,在该例子中,从喷吐面至该上表面的在喷吐方向上的距离为距离H。即、标记MK是表示从喷吐面至物体的表面的在喷吐方向上的距离为距离H时的着落位置的标志。需要说明的是,标记MK的形状只要是可以表示该着落位置,则可以是任何形状。由于设置于夹具J的标记MK表示该着落位置,因此,在夹具J的形状为圆锥台形状时,希望的是圆锥台形状的夹具J的前端、即圆锥台形状的上表面的面积为喷吐部D向物体的表面上的某个位置涂覆喷吐物时喷吐物覆盖该表面的面积左右。下面,为了便于说明,将距离H称为夹具J的长度来进行说明。
夹具J以不动的方式安装于喷吐面。即、夹具J以喷吐部D的位置与标记MK所示的位置的相对位置关系不会发生变化的方式安装于喷吐部D。需要说明的是,夹具J的长度(在图6所示的例子中,为距离H)既可以是可变的,也可以是不可变的。在夹具J的长度可变时,夹具J具备能够变更该长度的机构。
这里,图1及图2所示的喷吐部D是安装有夹具J的喷吐部D的一个例子。此外,图3~图5所示的喷吐部D是未安装有夹具J的喷吐部D的一个例子。
返回图1及图2。机器人控制装置30是控制机器人20的控制器。机器人控制装置30基于用户预先存储的动作程序使机器人20进行动作。由此,机器人控制装置30可以使机器人20进行规定的操作。规定的操作例如是对对象物O的预定位置涂覆喷吐物的操作。需要说明的是,规定的操作也可以取代该操作而是其它的操作。
在该一个例子中,机器人控制装置30设置(内置)于基台B的内侧。需要说明的是,机器人控制装置30也可以取代这种方式而与机器人20分体。在这种情况下,机器人系统1至少具备机器人20、以及与机器人20分体的机器人控制装置30。
<使机器人动作时机器人控制装置所进行的处理的概要>
下面,对使机器人20动作时机器人控制装置30所进行的处理的概要进行说明。
机器人控制装置30在末端执行器E的预定位置设定与末端执行器E一起移动的作为TCP(Tool Center Point:工具中心点)的控制点T。末端执行器E的预定位置为末端执行器E的重心的位置。需要说明的是,末端执行器E的预定位置也可以取代该位置而是与末端执行器E相关联的其它位置。此外,机器人控制装置30也可以是在与可动部A相关联的其它位置设定控制点T的构成,以取代在末端执行器E的预定位置设定控制点T的构成。
表示控制点T的位置的信息、即控制点位置信息、以及表示控制点T的姿势的信息、即控制点姿势信息与控制点T建立对应。需要说明的是,也可以是在此基础上,其它信息与控制点T建立对应的构成。机器人控制装置30分别指定(确定)控制点位置信息及控制点姿势信息。机器人控制装置30通过使关节J1~关节J6中至少一个关节进行动作,从而使控制点T的位置与指定的控制点位置信息所示的位置一致,并使控制点T的姿势与指定的控制点姿势信息所示的姿势一致。即、机器人控制装置30通过指定控制点位置信息及控制点姿势信息而使机器人20进行动作。
在该一个例子中,由于机器人20具备六轴垂直多关节型的可动部A,因此,通过使关节J1~关节J3各自转动来大致确定控制点T的位置。需要说明的是,也可以通过使关节J4~关节J6各自转动来微调控制点T的位置。此外,在该一个例子中,通过使关节J4~关节J6各自转动来确定控制点T的姿势。
在该一个例子中,控制点T的位置通过控制点坐标系TC的原点在机器人坐标系RC中的位置来表现。此外,控制点T的姿势通过控制点坐标系TC的各坐标轴在机器人坐标系RC中的方向来表现。控制点坐标系TC是以和控制点T一起动的方式与控制点T建立对应的三维直角坐标系。需要说明的是,在该一个例子中,可动部A的位置及姿势通过控制点T的位置及姿势来表现。
这里,在使机器人控制装置30存储(示教)通过非接触式的喷吐部、即喷吐部D对对象物O的预定位置涂覆喷吐物时的喷吐部D的位置时,需要判断喷吐部D的位置是否与能够对用户希望涂覆喷吐物的期望位置喷吐喷吐物的位置一致。但是,在不同于机器人系统1的机器人系统X1(例如,现有的机器人系统)中,存在难以精度良好地判断喷吐部D的位置是否与该能够喷吐的位置一致的情况。因此,机器人控制装置30有时无法使机器人20精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物O的预定位置的操作。
于是,该一个例子中的机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部D的夹具J的第一位置,生成关于可动部A的位置的示教信息。机器人控制装置30可以使机器人20精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物O的预定位置的操作。
下面,和第一位置、示教信息各自的具体例一起,对机器人控制装置30采用第一位置生成示教信息的处理进行详细说明。
<机器人控制装置的硬件构成>
下面,参照图7对机器人控制装置30的硬件构成进行说明。图7是示出机器人控制装置30的硬件构成的一个例子的图。
机器人控制装置30例如具备CPU(Central Prccessing Unit:中央处理单元)31、存储部32、输入接收部33、通信部34以及显示部35。这些构成部分通过总线Bus以能够相互通信的方式而连接。此外,机器人控制装置30通过通信部34与摄像部10、机器人20、喷吐部D分别进行通信。
CPU31执行存储于存储部32中的各种程序。
存储部32例如包括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。需要说明的是,存储部32也可以是通过USB等数字输入输出端口等而连接的外设型存储装置,以代替内置于机器人控制装置30中。存储部32存储机器人控制装置30处理的各种信息(包括示教点信息)、各种程序(包括动作程序)、各种图像等。
输入接收部33例如是键盘、鼠标、触控板、其它的输入装置。需要说明的是,输入接收部33也可以取代这些,而是与显示部35一体构成的触摸面板。此外,输入接收部33也可以与机器人控制装置30分体。在这种情况下,输入接收部33通过有线或无线与机器人控制装置30以能够通信的方式而连接。
通信部34例如包括USB等数字输入输出端口、以太网(注册商标)端口等而构成。
显示部35例如是液晶显示面板、或者有机EL(ElectroLuminescence:场致发光)显示面板。需要说明的是,显示部35也可以与机器人控制装置30分体。在这种情况下,显示部35通过有线或无线与机器人控制装置30以能够通信的方式而连接。
<机器人控制装置的功能构成>
下面,参照图8对机器人控制装置30的功能构成进行说明。图8是示出机器人控制装置30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、显示部35以及控制部36。
控制部36控制机器人控制装置30全体。控制部36具备显示控制部361、摄像控制部363、喷吐控制部365、图像获取部367、力检测信息获取部369、生成部371以及机器人控制部373。控制部36具备的这些功能部例如通过CPU31执行存储部32所存储的各种程序来实现。此外,该功能部中的一部分或全部也可以是LSI(Large Scale Integration:大规模集成电路)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等硬件功能部。
显示控制部361生成机器人控制装置30使显示部35显示的各种画面(图像)。显示控制部361使显示部35显示所生成的画面。
摄像控制部363使摄像部10拍摄摄像部10能够拍摄的范围。
喷吐控制部365使喷吐部D向喷吐部D能够喷吐的位置喷吐喷吐物。
图像获取部367从摄像部10获取摄像部10拍摄到的摄像图像。
力检测信息获取部369从力检测部21获取力检测信息,该力检测信息包含作为输出值的、表示力检测部21检测到的外力的大小的值。
生成部371生成前述的示教信息。
机器人控制部373控制机器人20(使其动作)。
<机器人控制装置采用第一位置生成示教信息的处理>
下面,和第一位置、示教信息各自的具体例一起,对机器人控制装置30采用第一位置生成示教信息的处理进行说明。
如前所述,示教信息是关于可动部A的位置的信息。此外,示教信息是使机器人控制装置30存储(示教)的信息,是用于机器人控制装置30控制机器人20(使其动作)的信息。
<生成作为示教信息的具体例1的第一示教信息的处理>
下面,分别对前述的关于可动部A的位置的示教信息的具体例1、即第一示教信息、以及机器人控制装置30生成第一示教信息的处理、即第一处理进行说明。
第一示教信息是表示喷吐部D的位置与可动部A的位置的相对位置关系的信息。机器人控制装置30生成第一示教信息,并使存储部32存储所生成的第一示教信息,从而可以通过使可动部A移动来精度优良地使喷吐部D的位置移动至用户期望的位置。
在机器人控制装置30生成第一示教信息时,基于可装卸地安装于喷吐部D的夹具J的第一位置是设置于夹具J的标记MK所示的位置。下面,为了便于说明,将标记MK所示的位置称为标记MK的位置来进行说明。即、机器人控制装置30采用设置于可装卸地安装于喷吐部D的夹具J的标记MK的位置来生成第一示教信息。
这里,参照图9对机器人控制装置30生成第一示教信息的处理、即第一处理进行说明。图9是表示机器人控制装置30进行的第一处理的流程的一个例子的流程图。需要说明的是,在图9所示的流程图中,对在进行步骤S110的处理之前预先从用户接收到机器人控制装置30开始第一处理的操作的情况进行说明。机器人控制装置30例如通过显示控制部361使显示部35显示的、机器人控制装置30接收来自用户的操作的操作画面,从用户接收开始第一处理的操作。需要说明的是,机器人控制装置30也可以是通过其它方法从用户接收开始第一处理的操作的构成来取代这样的构成。
机器人控制部373进行待机直至夹具J安装于喷吐部D(步骤S110)。机器人控制装置30例如在通过前述的操作画面从用户接收到表示夹具J安装于喷吐部D结束的信息时,判断为夹具J已安装于喷吐部D。在判断为夹具J已安装于喷吐部D时(步骤S110-是),机器人控制部373使控制点T移动,使可动部A的位置与预定的摄像位置一致,并使可动部A的姿势与预定的摄像姿势一致(步骤S120)。摄像位置在与可动部A的位置一致时,只要是喷吐部D包含在摄像部10能够进行拍摄的摄像范围内的位置,则也可以是任何位置。摄像姿势是在可动部A的姿势中,在可动部A的位置与摄像位置一致的状态下,沿着摄像部10的光轴的方向与喷吐方向平行的姿势,并且是摄像部10能够拍摄标记MK的姿势。在该一个例子中,摄像姿势是可动部A的姿势中喷吐部D的喷吐方向与向下方向一致的姿势。
然后,摄像控制部363使摄像部10对摄像部10能够拍摄的摄像范围进行拍摄(步骤S130)。然后,图像获取部367从摄像部10获取步骤S130中摄像部10拍摄到的摄像图像(步骤S140)。然后,生成部371基于步骤S140中图像获取部367获取到的摄像图像,算出标记MK的位置、且是机器人坐标系RC中的标记MK的位置作为前述的第一位置(步骤S150)。这里,在生成部371中预先进行使摄像图像上的位置与机器人坐标系RC中的位置建立对应的校准。此外,生成部371基于摄像图像算出标记MK的位置的方法例如既可以是模板匹配等已知的方法,也可以是今后开发的方法。
然后,生成部371从存储部32读出预先存储在存储部32中的第一对应信息。第一对应信息是表示夹具J已安装于喷吐部D时的位置关系、且是喷吐部D的位置与标记MK的位置的相对的位置关系的信息。生成部371采用读出的第一对应信息与步骤S150中作为第一位置所算出的标记MK的位置,算出机器人坐标系RC中的、喷吐部D的位置与可动部A的位置的相对的位置关系(步骤S160)。
然后,生成部371生成表示步骤S160中算出的位置关系的信息作为第一示教信息(步骤S170)。然后,生成部371使步骤S170中生成的第一示教信息存储于存储部32(步骤S180),并结束处理。
如上所述,机器人控制装置30通过执行第一处理、即图9所示的流程图的处理,从而采用基于夹具J的第一位置(在该一个例子中,为标记MK的位置)生成第一示教信息。由此,机器人控制装置30通过使可动部A移动,可以精度优良地使喷吐部D的位置移动至用户期望的位置。其结果是,机器人控制装置30可以使机器人20精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物O的预定位置的操作。
需要说明的是,也可以是如下所述的构成:即、在进行了步骤S120的处理之后、且进行步骤S130的处理之前的期间,在喷吐部D与摄像部10之间以使其与喷吐方向正交的方式配置透明的玻璃板。在这种情况下,在该期间中,机器人控制装置30例如通过力控制使夹具J的前端与玻璃板接触。用户在夹具J的前端与玻璃板接触的状态下,将夹具J从喷吐部D拆除。于是,机器人控制装置30使喷吐部D朝向玻璃板喷吐喷吐物。之后,机器人控制装置30在步骤S130中使摄像部10对摄像部10能够拍摄的摄像范围进行拍摄。在摄像部10拍摄到的摄像图像中拍摄有涂覆于玻璃板的喷吐物的着落位置。机器人控制装置30在步骤S140中获取该摄像图像。机器人控制装置30在步骤S150中基于所获取的摄像图像算出该着落位置作为第一位置。这样,即使是使用玻璃板,机器人控制装置30也可以生成第一示教信息。
<生成作为示教信息的具体例2的第二示教信息的处理>
下面,分别对关于可动部A的位置的示教信息的具体例2、即第二示教信息、以及机器人控制装置30生成第二示教信息的处理、即第二处理进行说明。
第二示教信息是表示一个以上的示教点的示教点信息。示教点是指机器人控制装置30使可动部A进行动作时,作为使控制点T移动的目标的虚拟的点。示教点位置信息、示教点姿势信息以及示教点识别信息与示教点建立对应。示教点位置信息是表示示教点的位置的信息。此外,示教点姿势信息是表示示教点的姿势的信息。在该一个例子中,示教点的位置通过与示教点建立对应的三维直角坐标系、即示教点坐标系的原点在机器人坐标系RC中的位置来表现。此外,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中的方向来表现。示教点识别信息是识别示教点的信息,例如是识别示教点的ID。需要说明的是,也可以是除了示教点位置信息、示教点姿势信息、示教点识别信息之外,还有其它信息与示教点建立对应的构成。
在机器人控制装置30基于第二示教信息控制机器人20(使其动作)时,机器人控制装置30例如基于用户预先输入的动作程序和示教点识别信息依次指定第二示教信息(即、示教点信息)所示的一个以上的示教点。机器人控制装置30将表示所指定的示教点的位置的示教点位置信息指定为控制点位置信息,并将表示该示教点的姿势的示教点姿势信息指定为控制点姿势信息。于是,机器人控制装置30使可动部A进行动作,使控制点T的位置与所指定的控制点位置信息所示的位置一致,并使控制点T的姿势与所指定的控制点姿势信息所示的姿势一致。即、机器人控制装置30使控制点T的位置及姿势与该示教点的位置及姿势一致(使控制点T与该示教点一致)。由此,机器人控制装置30可以使可动部A进行期望的动作。其结果是,机器人控制装置30可以使机器人20进行规定的操作。
在使控制点T的位置及姿势变化时,机器人控制装置30根据基于从用户接收到的操作而预先存储的动作程序以及第二示教信息(即、示教点信息),生成包括控制操纵器M的致动器的信号的控制信号。该控制信号中也包括使末端执行器E动作的信号等其它信号。于是,机器人控制装置30向机器人20发送所生成的控制信号,使机器人20进行规定的操作。
这样,机器人控制装置30基于第二示教信息控制机器人20(使其动作)。用户可以通过直接示教、线上示教等对机器人控制装置30示教(使其存储)第二示教信息。即、机器人控制装置30具有第一示教模式和第二示教模式作为用于用户使机器人控制装置30存储(示教)第二示教信息的动作模式,在第一示教模式中,用户通过直接示教使机器人控制装置30存储(示教)第二示教信息,在第二示教模式中,用户通过线上示教使机器人控制装置30存储(示教)第二示教信息。下面,作为一个例子,对在第一示教模式中机器人控制装置30进行的第二处理进行说明。需要说明的是,直接示教是指如下所述的操作:即、通过用户对可动部A施加外力而使可动部A的位置及姿势变化为期望的位置及姿势之后,使机器人控制装置30存储(示教)表示示教点的示教点信息作为第二示教信息,在该示教点信息中,表示使位置变化后的可动部A的位置的示教点位置信息与表示使姿势变化后的可动部A的姿势的示教点姿势信息建立对应。此外,线上示教是指如下所述的操作:即、在用户对机器人控制装置30进行使可动部A的位置及姿势变化的操作而使可动部A的位置及姿势变化为期望的位置及姿势之后,使机器人控制装置30存储(示教)表示示教点的示教点信息作为第二示教信息,在该示教点信息中,表示使位置变化后的可动部A的位置的示教点位置信息与表示使姿势变化后的可动部A的姿势的示教点姿势信息建立对应。
这里,参照图10对在第一示教模式中机器人控制装置30生成第二示教信息的处理、即第二处理进行说明。图10是表示在第一示教模式中机器人控制装置30进行的第二处理的流程的一个例子的流程图。需要说明的是,在图10所示的流程图中,对在进行步骤S210的处理之前,机器人控制装置30从用户预先接收到使机器人控制装置30的动作模式为第一示教模式的操作的情况进行说明。此外,在该流程图中,对在进行该处理之前,机器人控制装置30从用户预先接收到开始第二处理的操作的情况进行说明。机器人控制装置30例如通过前述的操作画面从用户接收使动作模式为第一示教模式的操作,并从用户接收开始第二处理的操作。需要说明的是,机器人控制装置30既可以是通过其它方法接收使动作模式为第一示教模式的操作的构成,还可以是通过其它方法从用户接收开始第二处理的操作的构成,以取代上述构成。
机器人控制装置373进行待机直至对可动部A施加外力(步骤S210)。具体而言,机器人控制部373使力检测信息获取部369从力检测部21获取力检测信息。于是,机器人控制部373基于力检测信息获取部369获取到的力检测信息中包含的输出值,判断是否对可动部A施加了外力。在判断为对可动部A施加了外力的情况下(步骤S210-是),机器人控制部373通过基于施加于可动部A的外力的力控制使控制点T移动,使可动部A的位置及姿势变化(步骤S220)。在该一个例子中,如前所述,该力控制是阻抗控制。
然后,生成部371判断是否从用户接收到使机器人控制装置30生成第二示教信息的操作、即第二示教信息生成操作(步骤S230)。例如,生成部371通过前述的操作画面从用户接收第二示教信息生成操作。需要说明的是,生成部371也可以是通过其它方法从用户接收第二示教信息生成操作的构成来取代这样的构成。在生成部371判断为未从用户接收到第二示教信息生成操作的情况下(步骤S230-否),机器人控制部373转移至步骤S210,再次进行待机直至对可动部A施加外力。另一方面,在判断为从用户接收到第二示教信息生成操作的情况下(步骤S230-是),生成部371生成表示示教点的示教点信息作为第二示教信息,在该示教点信息中,表示当前的可动部A的位置的示教点位置信息与表示当前的可动部A的姿势的示教点姿势信息建立对应(步骤S240)。此时,生成部371生成使用于识别该示教点的示教点识别信息与该示教点位置信息及该示教点姿势信息一起建立对应的表示该示教点的示教点信息作为第二示教信息。然后,生成部371使存储部32存储在步骤S240中生成的第二示教信息(步骤S250)。
然后,机器人控制部373判断是否从用户接收到使第二处理结束的操作(步骤S260)。例如,机器人控制部373通过前述的操作画面从用户接收该操作。需要说明的是,机器人控制部373也可以是通过其它方法从用户接收该操作的构成来取代上述构成。在判断为未从用户接收到该操作的情况下(步骤S260-否),机器人控制装置373转移至步骤S210,再次进行待机直至对可动部A施加外力。另一方面,在判断为从用户接收到该操作的情况下(步骤S260-是),机器人控制部373结束处理。
这里,在步骤S210~步骤S220的处理中,在夹具J已安装于喷吐部D的情况下,用户可以通过对可动部A施加外力,从而通过机器人控制装置30的力控制使可动部A移动,并使机器人控制装置30存储表示使夹具J的前端与对象物O的预定位置、且是用户希望涂覆喷吐物的期望位置接触的状态下的可动部A的位置及姿势的信息(即、上述的示教点信息)作为第二示教信息。即、夹具J的前端与对象物O接触的状态下的该前端的位置(即、标记MK的位置)是用户希望涂覆喷吐物的期望位置,是该一个例子中的第一位置的一个例子。此外,用户可以边使夹具J的前端与用户希望涂覆喷吐物的期望位置接触(即、边使喷吐部D的位置及姿势与能够对该期望位置喷吐喷吐物的位置及姿势一致),边使喷吐部D的位置及姿势与用户期望的位置及姿势一致。其结果是,对于机器人控制装置30,用户可以容易地使机器人控制装置30存储表示能够对用户希望涂覆喷吐物的期望位置喷吐喷吐物的喷吐部D的位置及姿势、且是用户期望的位置及姿势的信息(即、上述的示教点信息)作为第二示教信息。
如上所述,机器人控制装置30通过执行第二处理、即图10所示的流程图的处理,从而采用基于夹具J的第一位置(夹具J的前端与对象物O接触的状态下的该前端的位置)生成第二示教信息。由此,机器人控制装置30可以通过使可动部A移动而使喷吐部D的位置精度优良地移动至用户期望的位置。其结果是,机器人控制装置30可以使机器人20精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物O的预定位置的操作。
<生成作为示教信息的具体例3的第三示教信息的处理>
下面,分别对关于可动部A的位置的示教信息的具体例3、即第三示教信息、以及机器人控制装置30生成第三示教信息的处理、即第三处理进行说明。
第三示教信息是与基于载置于前述的操作台TB的对象物O的上表面上的位置中使安装于喷吐部D的夹具J的前端接触的三个以上的位置的形状相应的信息。该三个以上的位置分别是第一位置的一个例子。下面,作为一个例子,对机器人控制装置30将与作为基于该三个以上的位置的形状的基于该三个以上的位置的平面相应的信息生成作为第三示教信息的情况进行说明。即、机器人控制装置30将与基于该三个以上的位置的平面、即包含对象物O的上表面作为局部平面的平面相应的信息作为第三示教信息而生成。需要说明的是,基于该三个以上的位置的形状也可以是曲面、球面等其它形状来取代平面。
此外,与基于载置于操作台TB的对象物O的上表面上的位置中使安装于喷吐部D的夹具J的前端接触的三个以上的位置的平面相应的信息例如是表示作为表示该平面上的位置的三维直角坐标系的平面坐标系FC的信息。平面坐标系FC中的X轴及Y轴彼此正交,与该平面、即对象物O的上表面平行。此外,平面坐标系FC中的Z轴与该X轴及该Y轴正交,并与该平面、即对象物O的上表面正交。此外,在平面坐标系FC中的位置中,作为该Z轴的坐标的Z坐标为0的位置的集合所表现的平面是包含对象物O的上表面作为局部平面的平面。
这里,在每当将对象物O载置于操作台TB的上表面时,XY平面相对于对象物O的上表面的倾斜发生变化的情况下,在不同于机器人控制装置30的机器人控制装置X2(例如,现有的机器人控制装置)中,难以使可动部A的位置沿着对象物O的上表面移动。该XY平面是通过机器人坐标系RC中的X轴及Y轴定义的平面。为了解决该问题,机器人控制装置30生成与包含对象物O的上表面作为局部平面的平面相应的信息、即表示平面坐标系FC的信息,并基于所生成的该信息,使可动部A的位置沿着该上表面进行移动。由此,机器人控制装置30可以使喷吐部D的位置精度优良地移动至用户期望的位置。其结果是,机器人控制装置30可以使机器人20精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物O的预定位置的操作。
这里,参照图11,对机器人控制装置30生成第三示教信息的处理、即第三处理进行说明。图11是示出机器人控制装置30进行的第三处理的流程的一个例子的流程图。需要说明的是,在图11所示的流程图中,对在进行步骤S310的处理之前,机器人控制装置30从用户预先接收到开始第三处理的操作的情况进行说明。机器人控制装置30例如通过前述的操作画面,从用户接收开始第三处理的操作。需要说明的是,机器人控制装置30也可以是通过其它方法从用户接收开始第三处理的操作的构成来取代上述构成。
机器人控制部373进行待机直至对象物O被用户载置于操作台TB的上表面上预定的位置(步骤S310)。机器人控制部373例如在通过前述的操作画面从用户接收到表示对象物O已载置于该位置的信息的情况下,判断为对象物O已被用户载置于该位置。需要说明的是,机器人控制部373也可以是通过其它方法判断对象物O已被用户载置于该位置的构成来取代上述构成。在判断为对象物O已被用户载置于该位置的情况下(步骤S310-是),机器人控制部373从存储部32读出预先存储于存储部32的开始位置信息。开始位置信息是表示三个以上的开始位置中各个开始位置的信息。开始位置是指在开始步骤S340的处理时希望使可动部A的位置与之一致的期望的位置、且是机器人坐标系RC中的位置。在该一个例子中,开始位置是指位于操作台TB的上表面的上侧的位置、且是安装于喷吐部D的夹具J不与对象物O接触的位置。此外,开始位置是指从机器人坐标系RC中的Z轴的正方向朝向负方向观察对象物O的上表面时位于对象物O的轮廓的内侧的位置。此外,开始位置信息中包括表示与三个以上的开始位置各自建立对应的顺序的顺序信息。需要说明的是,开始位置也可以是取代该位置的其它位置。机器人控制部373基于读出的包含于开始位置信息中的顺序信息,按照从早到晚的顺序,逐个选择该三个以上的开始位置作为对象开始位置,并对应于所选择的各对象开始位置,反复进行步骤S330~步骤S380的处理(步骤S320)。下面,作为一个例子,对开始位置信息表示的开始位置的数量为三个的情况进行说明。需要说明的是,该数量只要为三个以上,则可以是任何数量。
机器人控制部373使控制点T移动,使可动部A的位置与在步骤S320中选择的对象开始位置一致(步骤S330)。此时,机器人控制部373使可动部A的姿势与预定的开始姿势一致。开始姿势是指在开始步骤S340的处理时,希望使可动部A的姿势与之一致的期望的姿势。在该一个例子中,开始姿势是指机器人坐标系RC中的Z轴的负方向与前述的喷吐方向一致时的可动部A的姿势。需要说明的是,开始姿势也可以是该负方向与该喷吐方向不一致时的可动部A的其它姿势来取代上述姿势。
然后,机器人控制部373开始力控制(在该一个例子中,为阻抗控制)(步骤S340)。具体而言,机器人控制部373以使由力检测部21所检测的外力中向机器人坐标系RC中的Z轴的正方向施加的力的大小为预定的阈值以上的方式开始使控制点T移动。即、机器人控制部373通过力控制开始使控制点T朝向该Z轴的负方向移动。这里,该阈值例如是0.1N。需要说明的是,该阈值既可以小于0.1N,也可以大于0.1N,以取代0.1N。
然后,机器人控制部373判断安装于喷吐部D的夹具J的前端是否与对象物O的上表面接触(步骤S350)。机器人控制部373在判断为由力检测部21所检测的外力中向机器人坐标系RC中的Z轴的正方向施加的力的大小为预定的阈值以上时,判断为该前端与该上表面接触。另一方面,机器人控制部373在判断为由力检测部21所检测的外力中向机器人坐标系RC中的Z轴的正方向施加的力的大小小于预定的阈值时,判断为该前端未与该上表面接触。具体而言,机器人控制部373使力检测信息获取部369从力检测部21获取力检测信息。于是,机器人控制部373在判断为力检测信息获取部369所获取的力检测信息中包含的输出值所示的外力中向该正方向施加的力的大小小于预定的阈值时(步骤S350-否),判断为该前端未与该上表面接触,并继续步骤S330的处理。另一方面,在机器人控制部373判断为力检测信息获取部369所获取的力检测信息中包含的输出值所示的外力中向该正方向施加的力的大小为预定的阈值以上时(步骤S350-是),机器人控制部373判断为该前端与该上表面接触,并结束在步骤S340中开始的力控制,使控制点T的移动停止(步骤S360)。
然后,生成部371将当前的标记MK在机器人坐标系RC中的位置指定为基准位置(步骤S370)。这里,生成部371例如基于当前的可动部A在机器人坐标系RC中的位置、前述的第一对应信息以及前述的第一示教信息,算出标记MK在机器人坐标系RC中的位置。此外,生成部371生成相对高度信息,该相对高度信息是表示算出的该位置中的、机器人坐标系RC的Z轴方向上的位置与当前的可动部A的位置中的、该Z轴方向上的位置的相对位置关系的信息。生成部371使存储部32存储所生成的相对高度信息。需要说明的是,生成部371也可以是通过其它方法算出该位置的构成。此外,该相对高度信息在该一个例子中是用于图13中说明的处理的信息,因此,不在图11所示的流程图的处理中使用。基准位置是第一位置的一个例子。
然后,生成部371生成表示在步骤S370中指定的基准位置的基准位置信息,并使存储部32存储所生成的基准位置信息(步骤S380)。这里,生成部371在使存储部32存储基准位置信息时,使顺序信息与基准位置信息建立对应,该顺序信息表示与在步骤S320中所选择的对象开始位置建立对应的顺序。然后,机器人控制部373转移至步骤S320,选择下一个对象开始位置。需要说明的是,在步骤S320中不存在未选择的开始位置的情况下,机器人控制部373转移至步骤S390。
在进行了步骤S320~步骤380的反复处理之后,生成部371基于存储于存储部32的三个基准位置信息各自表示的基准位置,作为与包括全部这三个基准位置的平面相应的信息,生成表示平面坐标系FC的信息作为第三示教信息,该平面坐标系FC指示该平面上的位置(步骤S390)。此时,生成部371使平面坐标系FC的原点在机器人坐标系RC中的位置与三个该基准位置中同最早的顺序建立对应的基准位置一致。由此,机器人控制部373由于平面坐标系FC中的位置与机器人坐标系RC中的位置建立对应,因此,可以将平面坐标系FC中的位置转换为机器人坐标系RC中的位置。此外,生成部371以使平面坐标系FC的X轴及Y轴与该平面平行的方式生成表示平面坐标系FC的信息作为第三示教信息。由此,平面坐标系FC中的位置中Z坐标为0的位置的集合表示包含对象物O的上表面作为局部平面的平面。生成部371使存储部32存储所生成的第三示教信息(步骤S400),结束处理。
这里,参照图12对步骤S320~步骤S390的处理进行说明。图12是用于说明步骤S320~步骤S390的处理的图。图12示出了通过步骤S330的处理使可动部A的位置与顺序为第一个的基准位置一致的状态下的可动部A与对象物O的位置关系。此外,在图12所示的例子中,对象物O的上表面与机器人坐标系RC中的XY平面不平行。
机器人控制部373在选择了顺序为第一个的基准位置作为对象基准位置时的步骤S340的处理中,通过力控制使可动部A向箭头MA所示的方向、即该一个例子中的向下方向移动。由此,机器人控制部373使夹具J的前端与对象物O的上表面接触。图12所示的点P1示出了通过该处理使夹具J的前端所接触的位置。此外,图12所示的点P2示出了该上表面的位置中通过选择了顺序为第二个的基准位置作为对象基准位置时的步骤S340的处理使夹具J的前端所接触的位置。此外,图12所示的点P3示出了该上表面的位置中通过选择了顺序为第三个的基准位置作为对象基准位置时的步骤S340的处理使夹具J的前端所接触的位置。
生成部371基于点P1~点P3各自所示的基准位置,生成表示前述的平面坐标系FC的信息作为第三示教信息。图12所示的平面坐标系FC是生成部371这样生成的第三示教信息所示的平面坐标系FC。需要说明的是,在图12中,为了避免附图变得复杂,平面坐标系FC的原点与点P1所示的位置不一致。如图12所示,将点P1~点P3各自所示的基准位置全部包含的平面、即包含对象物O的上表面作为局部平面的平面与机器人坐标系RC中的XY平面不平行,因此,平面坐标系FC中的XY平面与机器人坐标系RC中的XY平面不平行。但是,如图12所示的例子那样,即便是在这些XY平面彼此不平行的情况下,机器人控制装置30也可以基于第三示教信息,使可动部A沿着对象物O的上表面移动,其结果是,机器人控制装置30可以抑制涂覆于该上表面的喷吐物产生涂斑(涂覆不均、涂布不均)。
接着,参照图13,对基于利用图11所示的流程图的处理所生成的第三示教信息,机器人控制装置30使机器人20进行规定的操作的处理进行说明。图13是表示基于利用图11所示的流程图的处理所生成的第三示教信息,机器人控制装置30使机器人20进行规定的操作的处理的流程的一个例子的图。该一个例子中的规定操作是指,边使可动部A以描画预定的轨迹的方式沿着对象物O的上表面移动,边对该上表面涂覆喷吐物的操作。需要说明的是,该规定的操作也可以是取代该操作的其它操作。此外,在图13所示的流程图中,对在进行步骤S410的处理之前从喷吐部D拆除了夹具J的情况进行说明。
机器人控制部373从存储部32读出预先存储于存储部32的第三示教信息(步骤S410)。然后,机器人控制部373从存储部32读出预先存储于存储部32的第一轨迹信息(步骤S420)。第一轨迹信息是表示轨迹的信息,该轨迹表现机器人控制装置30使机器人20进行的规定操作中的可动部A的位置及姿势的变化。在该一个例子中,该轨迹表现沿着机器人坐标系RC中的XY平面移动的可动部A的位置的变化。此外,该轨迹上的各点的位置通过机器人坐标系RC中的X坐标和Y坐标的组合来表现。即、该轨迹未规定机器人坐标系RC中的Z轴方向的位置。此外,在该一个例子中,在从机器人坐标系RC中的Z轴的正方向朝向负方向观察对象物O的上表面时,该轨迹包含于对象物O的轮廓的内侧。需要说明的是,也可以是该轨迹的一部分未包含于该轮廓的内侧的构成。此外,该轨迹上的各点的姿势通过机器人坐标系RC中的U坐标、V坐标以及W坐标的组合来表现。U坐标是表示机器人坐标系RC中绕X轴的转动轴的坐标。V坐标是表示机器人坐标系RC中绕Y轴的转动轴的坐标。W坐标是表示机器人坐标系RC中绕Z轴的转动轴的坐标。
然后,生成部371读出预先存储于存储部32的前述的相对高度信息。生成部371基于读出的相对高度信息、步骤S410中从存储部32读出的第三示教信息、以及步骤S420中从存储部32读出的第一轨迹信息,生成平面上轨迹,该平面上轨迹是表现使机器人20进行的规定操作中的可动部A的位置变化的轨迹、且是沿着平面坐标系FC中的XY平面上的轨迹(步骤S430)。具体而言,生成部371将该第三示教信息所示的平面坐标系FC中的位置中Z坐标与平面坐标系FC的原点的Z坐标一致的位置的集合指定为包含对象物O的上表面作为局部平面的平面。此外,生成部371将该第一轨迹信息所示的轨迹转换为沿着平面坐标系FC中的位置中Z坐标为0(即、与原点相同的Z坐标)的位置的集合表现的平面的轨迹。此外,生成部371基于转换后的该轨迹、以及该相对高度信息所示的位置关系,生成表现伴随着沿着该轨迹的标记MK的位置变化的可动部A的位置变化的轨迹作为平面上轨迹。
然后,机器人控制部373使控制点T移动,使可动部A的位置与步骤S430中生成的平面上轨迹上的各点中的起始点的位置一致(步骤S440)。然后,机器人控制部373控制喷吐控制部365,使喷吐部D喷吐喷吐物,并使可动部A的位置沿着该轨迹变化,使机器人20进行规定的操作(步骤S450)。由此,机器人控制装置30可以基于沿着对象物O的上表面的轨迹,使可动部A的位置变化,其结果是,可以使机器人20精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物O的预定位置的操作。此外,由于可以使可动部A及喷吐部D沿着该上表面移动,因此,机器人控制装置30可以抑制涂覆于该上表面的喷吐物产生涂斑(涂覆不均、涂布不均)。在进行了步骤S450的处理之后,机器人控制部373结束处理。
<生成作为示教信息的具体例4的第四示教信息的处理>
下面,分别对关于可动部A的位置的示教信息的具体例4、即第四示教信息、以及机器人控制装置30生成第四示教信息的处理、即第四处理进行说明。
在该一个例子中,对作为机器人20进行操作的对象的对象物是取代前述对象物O的对象物O2的情况进行说明。对象物O2与对象物O同样是平板形状的板,但与对象物O不同的是,在上表面上形成有凹凸。
此外,在机器人控制装置30进行第四处理时,在末端执行器E上设置有与喷吐部D一起移动的距离检测部(参照图15)。距离检测部例如是激光位移计。距离检测部对物体的表面照射激光,基于到接收到在该表面上反射的激光为止的时间来检测从该表面上的位置中被照射到激光的位置至距离检测部的位置的距离。需要说明的是,距离检测部只要是能够检测该距离,也可以是接触传感器、测力传感器等激光位移计以外的其它传感器。距离检测部向机器人控制装置30输出表示检测到的距离的距离信息。距离信息是来自于距离检测部的输出的一个例子。距离检测部的位置例如通过距离检测部的重心的位置来表现。需要说明的是,距离检测部的位置也可以是由取代该重心位置的与距离检测部相应的其它位置来表现的构成。
下面,作为一个例子,对距离检测部照射激光的方向与前述的喷吐方向一致的情况进行说明。需要说明的是,距离检测部照射激光的方向也可以是取代该方向而与不同于喷吐方向的方向一致的构成。
这里,在距离检测部设置于末端执行器E的情况下,机器人控制装置30具备的控制部36具备使距离检测部检测距离的未图示的距离检测控制部。距离检测控制部从距离检测部获取表示距离检测部检测到的距离的距离信息。
第四示教信息是表示轨迹的信息,该轨迹是与形成于对象物O2的上表面的凹凸相应的轨迹、且表现机器人20进行规定操作时的可动部A的位置及姿势的变化。即、机器人控制装置30通过第四处理生成表示轨迹的信息作为第四示教信息,其中,该轨迹是与该凹凸相应的轨迹、且表现机器人20进行规定操作时的可动部A的位置变化。第四示教信息所示的轨迹上的各点的位置通过机器人坐标系RC中的X坐标、Y坐标和Z坐标的组合来表现。
和对象物O的情况同样地,在使机器人控制装置30存储(示教)通过非接触式的喷吐部、即喷吐部D向对象物O2的预定位置涂覆喷吐物时的喷吐部D的位置时,需要判断喷吐部D的位置是否与能够对用户希望涂覆喷吐物的期望位置喷吐喷吐物的位置一致。因此,机器人控制装置30有时无法精度优良地生成表示用户期望的轨迹的第四示教信息,其中,该轨迹表现在使机器人20进行向对象物O2的预定位置涂覆喷吐物的操作时可动部A的位置及姿势的变化。于是,机器人控制装置30在以下说明的处理中,采用基于可装卸地安装于喷吐部D的夹具J的第一位置来生成第四示教信息。
在机器人控制装置30生成第四示教信息时,基于可装卸地安装于喷吐部D的夹具J的第一位置是安装于喷吐部D的夹具J的前端与对象物O2的表面接触的状态下的可动部A的位置。在该一个例子中,机器人控制装置30基于表示距离检测部检测出的距离的距离信息以及该第一位置生成第四示教信息。
这里,参照图14,对机器人控制装置30生成第四示教信息的处理、即第四处理进行说明。图14是表示机器人控制装置30进行的第四处理的流程的一个例子的流程图。这里,在图14所示的流程图中,对在进行步骤S510的处理之前机器人控制装置30从用户预先接收到开始第四处理的操作的情况进行说明。机器人控制装置30例如通过前述的操作画面从用户接收开始第四处理的操作。此外,在该流程图中,对在进行步骤S510的处理之前夹具J已预先安装于喷吐部D的情况进行说明。需要说明的是,机器人控制装置30也可以是通过其它方法从用户接收开始第四处理的操作的构成来取代上述构成。
机器人控制部373进行待机直至对象物O2被用户载置于操作台TB的上表面上预定的位置(步骤S510)。机器人控制装置30例如在通过前述的操作画面从用户接收到表示对象物O2已载置于该位置的信息的情况下,判断为对象物O2已被用户载置于该位置。在判断为对象物O2已被用户载置于该位置时(步骤S510-是),机器人控制部373使控制点T移动,使可动部A的位置及姿势与机器人坐标系RC中预定的待机位置及待机姿势一致(步骤S520)。在该一个例子中,待机位置只要是通过使控制点T向向下方向移动而能使安装于喷吐部D的夹具J的前端与对象物O2的上表面接触的位置,则可以是任何位置。在该一个例子中,待机位置是表示从上至下观察待机位置时的待机位置的在机器人坐标系RC中的X坐标及Y坐标与表示在步骤S580中机器人控制部373从存储部32读出的第二轨迹信息所示的轨迹的起始点的位置的在机器人坐标系RC中的X坐标及Y坐标一致的位置,并且是待机位置在机器人坐标系RC中的Z轴方向的位置已预先确定的位置,是夹具J不与对象物O2接触的位置。在该一个例子中,待机姿势是指喷吐方向与向下方向一致时的可动部A的姿势。
然后,机器人控制部373开始力控制(步骤S530)。具体而言,机器人控制部373以使由力检测部21所检测的外力中向机器人坐标系RC中的Z轴的正方向施加的力的大小为预定的阈值以上的方式开始使控制点T的位置移动。即、机器人控制部373通过力控制开始使控制点T的位置朝向该Z轴的负方向移动。这里,该阈值例如是0.1N。需要说明的是,该阈值既可以小于0.1N,也可以大于0.1N,以取代0.1N。
然后,机器人控制部373判断安装于喷吐部D的夹具J的前端是否与对象物O2的上表面接触(步骤S540)。机器人控制部373在判断为由力检测部21所检测的外力中向机器人坐标系RC中的Z轴的正方向施加的力的大小为预定的阈值以上时,判断为该前端与该上表面接触。另一方面,机器人控制部373在判断为由力检测部21所检测的外力中向机器人坐标系RC中的Z轴的正方向施加的力的大小小于预定的阈值时,判断为该前端未与该上表面接触。具体而言,机器人控制部373使力检测信息获取部369从力检测部21获取力检测信息。于是,机器人控制部373在判断为力检测信息获取部369所获取的力检测信息中包含的输出值所示的外力中向该正方向施加的力的大小小于预定的阈值时(步骤S540-否),判断为该前端未与该上表面接触,并继续步骤S530的处理。另一方面,在机器人控制部373判断为力检测信息获取部369所获取的力检测信息中包含的输出值所示的外力中向该正方向施加的力的大小为预定的阈值以上时(步骤S540-是),生成部371判断为该前端与该上表面接触,并结束通过步骤S530的处理开始的力控制,使可动部A停止(步骤S550)。
然后,前述的距离检测控制部使距离检测部照射激光,使其检测对象物O2的表面上的位置中被距离检测部照射到激光的位置与距离检测部的位置之间的距离(步骤S560)。于是,距离检测控制部从距离检测部获取表示距离检测部检测出的该距离的距离信息。距离检测控制部使存储部32存储所获取的距离信息。
这里,参照图15对步骤S530~步骤S560的处理进行说明。图15是用于说明步骤S530~步骤S560的处理的图。此外,图15示出了通过步骤S530~步骤S550的处理而使安装于喷吐部D的夹具J的前端与对象物O2的上表面接触的状态下的可动部A与对象物O2的位置关系。在图15所示的例子中,如前所述,在对象物O2的上表面形成有凹凸。此外,图15示出的距离检测部LT是前述的距离检测部的一个例子。此外,箭头LZ示出了从距离检测部照射的激光。在该状态下,距离检测控制部检测对象物O2的表面上的位置中被距离检测部照射到激光的位置PT1与距离检测部的位置PT2之间的距离。需要说明的是,该距离是机器人坐标系RC的Z轴方向上的距离。
在进行了步骤S560的处理之后,机器人控制部373使存储部32存储表示当前的可动部A的位置及姿势的位置姿势信息。这里,该位置是第一位置的一个例子。之后,机器人控制部373使可动部A移动,使可动部A的位置及姿势与前述的待机位置及待机姿势一致。然后,机器人控制部373进行待机直至安装于喷吐部D的夹具J从喷吐部D拆除(步骤S570)。机器人控制部373例如通过前述的操作画面从用户接收到表示已将夹具J从喷吐部D拆除的信息时,判断为夹具J已从喷吐部D拆除。需要说明的是,机器人控制部373也可以是通过其它方法从用户接收该信息的构成来取代上述构成。在判断为夹具J已从喷吐部D拆除时(步骤S570-是),机器人控制部373从存储部32读出预先存储于存储部32的第二轨迹信息(步骤S580)。第二轨迹信息是表示轨迹的信息,该轨迹表现机器人控制装置30使机器人20进行的规定操作中的可动部A的位置及姿势的变化。在该一个例子中,该轨迹表现沿着机器人坐标系RC中的XY平面移动的可动部A的位置的变化。此外,该轨迹上的各点的位置通过机器人坐标系RC中的X坐标和Y坐标的组合来表现。即、该轨迹未规定机器人坐标系RC中的Z轴方向的位置。此外,在该一个例子中,在从机器人坐标系RC中的Z轴的正方向朝向负方向观察对象物O2的上表面时,该轨迹包含于对象物O2的轮廓的内侧。需要说明的是,该轨迹上的各点的姿势通过机器人坐标系RC中的U坐标、V坐标和W坐标的组合来表现。
然后,机器人控制部373及生成部371进行第四示教信息生成处理(步骤S590)。具体而言,机器人控制部373读出存储于存储部32的位置姿势信息。机器人控制部373使可动部A的位置及姿势与所读出的位置姿势信息所示的位置及姿势一致。此外,机器人控制部373读出在步骤S560中存储于存储部32的距离信息。机器人控制部373使可动部A的位置沿着在步骤S580中从存储部32读出的第二轨迹信息所示的轨迹进行变化,并控制喷吐控制部365,使喷吐部D喷吐喷吐物。此时,机器人控制部373一边控制距离检测控制部,一边控制可动部A,使距离检测部照射激光,以使对象物O2的表面上的位置中被距离检测部照射有激光的位置与距离检测部的位置之间的距离保持从存储部32读出的距离信息所示的距离的方式使可动部A的位置沿着该轨迹进行变化。这里,生成部371生成表示轨迹的信息作为第四示教信息,其中,该轨迹表示通过机器人控制部373的控制的可动部A的位置及姿势的变化。
然后,生成部371使存储部32存储在步骤S590中生成的第四示教信息(步骤S600),并结束处理。
如上所述,机器人控制装置30通过执行第四处理、即图14所示的流程图的处理,从而基于表示距离检测部检测出的距离的距离信息、以及基于夹具J的第一位置(在该一个例子中,为位置姿势信息所示的位置和姿势中的位置),生成第四示教信息。由此,机器人控制装置30可以边使可动部A沿着沿机器人坐标系RC中的XY平面的某轨迹移动,边与该上表面的凹凸相应地使可动部A在机器人坐标系RC中的Z轴方向的位置变化,在大致保持从喷吐部D喷吐喷吐物时的着落位置至喷吐口EH的距离的状态下,使喷吐物沿着该轨迹涂覆于对象物O2的上表面。其结果是,机器人控制装置30可以抑制涂覆于该上表面的喷吐物产生涂斑(涂覆不均、涂布不均)。
然后,参照图16,对基于利用图14所示的流程图的处理所生成的第四示教信息,机器人控制装置30使机器人20进行规定的操作的处理进行说明。图16是表示基于利用图14所示的流程图的处理所生成的第四示教信息,机器人控制装置30使机器人20进行规定操作的处理的流程的一个例子的图。该规定操作是边使可动部A以描画预定的轨迹的方式沿着对象物O2的上表面移动,边对该上表面涂覆喷吐物的操作。需要说明的是,该规定操作也可以是取代该操作的其它操作。此外,在图16所示的流程图中,对在进行步骤S610的处理之前从喷吐部D拆除了夹具J的情况进行说明。
机器人控制部373从存储部32读出预先存储于存储部32的第四示教信息(步骤S610)。然后,机器人控制部373使可动部A的位置与在步骤S610中从存储部32读出的第四示教信息所示的轨迹上的各点中的起始点的位置一致。然后,机器人控制部373控制喷吐控制部365使喷吐部D喷吐喷吐物,并使可动部A的位置沿着该轨迹进行变化,使机器人20进行规定的操作(步骤S620)。由此,机器人控制装置30可以边使可动部A沿着沿机器人坐标系RC中的XY平面的某轨迹移动,边与对象物O2的上表面的凹凸相应地使可动部A在机器人坐标系RC中的Z轴方向的位置变化,在大致保持从喷吐部D喷吐喷吐物时的着落位置至喷吐口EH的距离的状态下,使喷吐物沿着该轨迹涂覆于该上表面。其结果是,机器人控制装置30可以抑制涂覆于该上表面的喷吐物产生涂斑(涂覆不均、涂布不均)。
<生成作为示教信息的具体例5的第五示教信息的处理>
下面,分别对关于可动部A的位置的示教信息的具体例5、即第五示教信息、以及机器人控制装置30生成第五示教信息的处理、即第五处理进行说明。
在该一个例子中,对作为机器人20进行操作的对象的对象物与示教信息的具体例4时同样地为对象物O2的情况进行说明。但是,在该一个例子中,与该具体例4不同的是,在末端执行器E上未设置有距离检测部。因此,机器人控制装置30的控制部36不具备距离检测控制部。
第五示教信息是表示轨迹的信息,该轨迹是与形成于对象物O2的上表面的凹凸相应的轨迹、且表现机器人20进行规定操作时的可动部A的位置及姿势的变化。此外,第五示教信息是通过直接示教而存储的信息。即、机器人控制装置30通过基于直接示教的第五处理生成表示轨迹的信息作为第五示教信息,其中,该轨迹是与该凹凸相应的轨迹、且表现机器人20进行规定操作时的可动部A的位置及姿势的变化。第五示教信息所示的轨迹上的各点的位置通过机器人坐标系RC中的X坐标、Y坐标和Z坐标的组合来表现。此外,第五示教信息所示的轨迹上的各点的姿势通过机器人坐标系RC中的U坐标、V坐标和W坐标的组合来表现。
这里,参照图17,对机器人控制装置30生成第五示教信息的处理、即第五处理进行说明。图17是表示机器人控制装置30进行的第五处理的流程的一个例子的流程图。这里,在图17所示的流程图中,对在进行步骤S710的处理之前机器人控制装置30从用户预先接收到开始第五处理的操作的情况进行说明。机器人控制装置30例如通过前述的操作画面从用户接收开始第五处理的操作。此外,在该流程图中,对在进行步骤S710的处理之前夹具J已预先安装于喷吐部D的情况进行说明。需要说明的是,机器人控制装置30也可以是通过其它方法从用户接收开始第五处理的操作的构成来取代上述构成。
机器人控制部373进行待机直至从用户接收第五示教信息生成操作,该第五示教信息生成操作是使机器人控制装置30生成第五示教信息的操作。例如,机器人控制部373通过前述的操作画面,从用户接收第五示教信息生成操作。需要说明的是,机器人控制部373也可以是通过其它方法从用户接收第五示教信息生成操作的构成来取代上述构成。在机器人控制部373判断为已从用户接收到第五示教信息生成操作时(步骤S710-是),生成部371开始生成表示轨迹的信息作为第五示教信息的第五示教信息生成处理,该轨迹表现到步骤S750中判断为接收到使第五示教信息生成处理结束的操作为止的期间所产生的可动部A的位置及姿势的变化(步骤S720)。
然后,机器人控制部373进行待机直至对可动部A施加外力(步骤S730)。具体而言,机器人控制部373使力检测信息获取部369从力检测部21获取力检测信息。然后,机器人控制部373基于力检测信息获取部369获取的力检测信息中包含的输出值,判断是否对可动部A施加了外力。在判断为对可动部A施加了外力时(步骤S730-是),机器人控制部373通过基于施加于可动部A的外力的力控制使控制点T移动,使可动部A的位置及姿势产生变化(步骤S740)。在该一个例子中,该力控制如上所述是阻抗控制。
然后,机器人控制部373判断是否从用户接收到使第五示教信息生成处理结束的操作(步骤S750)。例如,机器人控制部373通过前述的操作画面从用户接收该操作。需要说明的是,机器人控制部373也可以是通过其它方法从用户接收该操作的构成来取代上述构成。在判断为未从用户接收到该操作时(步骤S750-否),机器人控制部373转移至步骤S730,再次进行待机直至对可动部A施加外力。另一方面,在机器人控制部373判断为从用户接收到该操作时(步骤S750-是),生成部371生成表示轨迹的信息作为第五示教信息,其中,该轨迹表现从步骤S720中开始第五示教信息生成处理至当前位置的期间内所产生的可动部A的位置及姿势的变化。此外,生成部371使存储部32存储所生成的第五示教信息(步骤S760),并结束处理。
这里,在步骤S720~步骤S750的处理中,在夹具J已安装于喷吐部D的情况下,用户可以通过对可动部A施加外力,从而通过机器人控制装置30的力控制使可动部A移动,并使机器人控制装置30存储表示轨迹的信息作为第五示教信息,其中,该轨迹表现使夹具J的前端与对象物O2的预定位置、且是用户希望涂覆喷吐物的期望位置接触的状态下的可动部A的位置及姿势的变化。即、夹具J的前端与对象物O2接触的状态下的该前端的位置(即、标记MK的位置)是用户希望涂覆喷吐物的期望位置,是该一个例子中的第一位置的一个例子。此外,用户可以边使夹具J的前端与用户希望涂覆喷吐物的期望位置接触(即、边使喷吐部D的位置及姿势与能够对该期望位置喷吐喷吐物的位置及姿势一致),边使喷吐部D的位置及姿势的变化与用户期望的位置及姿势的变化一致。其结果是,对于机器人控制装置30,用户可以容易地使机器人控制装置30存储表示轨迹的信息作为第五示教信息,其中,该轨迹表现能够对用户希望涂覆喷吐物的期望位置喷吐喷吐物的喷吐部D的位置及姿势的变化、且是用户期望的位置及姿势的变化。
这样,机器人控制装置30通过执行第五处理、即图17所示的流程图的处理,从而采用基于夹具J的第一位置(在该一个例子中,为标记MK的位置)生成第五示教信息。由此,机器人控制装置30可以通过使可动部A移动而使喷吐部D的位置精度优良地移动至用户期望的位置。其结果是,机器人控制装置30可以使机器人20精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物O2的预定位置的操作。
需要说明的是,在上述说明中,喷吐部D是非接触式的分配器,但也可以取代这种方式,而是具有针部的接触式分配器。在这种情况下,在采用夹具J时,夹具J取代针部而安装于喷吐部D。由此,即便喷吐部D是接触式的分配器,机器人控制装置30也可以进行上述说明了的处理。
此外,在上述说明中,可动部A使喷吐部D相对于对象物O(或对象物O2)相对移动时,机器人控制装置30通过使控制点T移动来使可动部A具备的喷吐部D移动,但也可以取代这种方式,而采用使被末端执行器E吸附的对象物O(或对象物O2)相对于在预定的位置固定为不动的喷吐部D移动的构成。需要说明的是,在机器人20是双臂机器人的情况下,机器人控制装置30也可以是如下所述的构成:即、通过双臂机器人具备的两个可动部中的第一可动部使喷吐部D移动,并通过该两个可动部中的第二可动部使对象物O(或对象物O2)移动,从而使可动部A与对象物O(或对象物O2)的相对位置关系发生变化。
此外,机器人控制装置30既可以是能够生成上述第一示教信息~第五示教信息中的一部分的构成,也可以是能够生成全部上述第一示教信息~第五示教信息的构成。此外,机器人控制装置30也可以是采用其它第一位置生成其它示教信息来取代上述第一示教信息~第五示教信息的一部分或全部的构成,还可以是在该全部的基础上,采用其它第一位置生成其它示教信息的构成。
此外,上述说明的夹具J也可以是具有特征性形状来取代标记MK的构成。
如上所述,机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部(在该一个例子中,为喷吐部D)的夹具(在该一个例子中,为夹具J)的第一位置,生成关于可动部(在该一个例子中,为可动部A)的位置的示教信息(在该一个例子中,分别为第一示教信息~第五示教信息)。由此,机器人控制装置30可以使机器人(在该一个例子中,为机器人20)精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物(在该一个例子中,为对象物O、对象物O2)的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30基于来自设置于可动部的力检测部(在该一个例子中,为力检测部21)的输出(在该一个例子中,为力检测信息)算出第一位置。由此,机器人控制装置30可以采用基于来自于力检测部的输出算出的第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息,该示教信息(在该一个例子中,为第三示教信息)包括与基于三个以上的第一位置的形状相应的信息。由此,机器人控制装置30可以基于包括与基于三个以上的第一位置的形状相应的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息,该示教信息(在该一个例子中,为表示平面坐标系FC的信息、即第三示教信息)包括与基于三个以上的第一位置的平面相应的信息。由此,机器人控制装置30可以基于包括与基于三个以上的第一位置的平面相应的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30可以通过直接示教生成示教信息(在该一个例子中,分别为第二示教信息、第四示教信息)。由此,机器人控制装置30可以基于通过直接示教生成的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置、且是包括设置于夹具的标记(在该一个例子中,为标记MK)的位置的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息(在该一个例子中,为第一示教信息)。由此,机器人控制装置30可以采用包括设置于夹具的标记的位置的第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成包括表示喷吐部的位置与可动部的位置的相对位置关系的信息的示教信息(在该一个例子中,为第一示教信息),该位置关系采用通过摄像部检测到的标记的位置求得。由此,机器人控制装置30可以基于包括表示采用通过摄像部(在该一个例子中,为摄像部10)检测到的标记的位置求得的位置关系、且是喷吐部的位置与可动部的位置的相对的该位置关系的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具的第一位置,生成包括表示标记的位置与喷吐物的着落位置的相对位置关系的信息的示教信息(在该一个例子中,为第一示教信息),该位置关系采用通过摄像部检测到的标记的位置和通过该摄像部检测到的喷吐物的着落位置求得。由此,机器人控制装置30可以基于包括表示采用通过摄像部检测到的标记的位置和通过该摄像部检测到的喷吐物的着落位置求得的位置关系、且是标记的位置与着落位置的相对的该位置关系的信息的示教信息,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具、且是喷吐方向上的长度可变的夹具的第一位置,生成关于可动部的位置的示教信息(在该一个例子中,分别为第一示教信息~第五示教信息)。由此,机器人控制装置30可以采用基于可装卸地安装于喷吐部的夹具、且是喷吐方向上的长度可变的夹具的第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
此外,机器人控制装置30基于来自设置于可动部的距离检测部的输出(在该一个例子中,为距离信息)以及第一位置,生成示教信息(在该一个例子中,为第四示教信息)。由此,机器人控制装置可以基于来自设置于可动部的距离检测部的输出以及第一位置,使机器人精度优良地进行将喷吐物涂覆于对象物的预定位置的操作。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细描述,但具体的构成并不限定于这些实施方式,只要不脱离本发明的宗旨,也可以进行变更、替换、删除等。
此外,也可以将用于实现以上说明的装置(例如机器人控制装置30)中的任意构成部的功能的程序保存在计算机可读记录介质中,使计算机系统读取该程序来执行。需要注意的是,这里所述的“计算机系统”是指包括操作系统(OS:Operating System)、外围设备等硬件的系统。此外,“计算机可读记录介质”是指软盘、磁光盘、ROM、CD(Compact Disc:光盘)-ROM等便携式介质、内置于计算机系统中的硬盘等存储装置。进而,“计算机可读记录介质”也包括像通过因特网等网络、电话线路等通信线路发送了程序时作为服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样在一定时间内保持程序的物质。
此外,上述程序也可以从将该程序存储于存储装置等中的计算机系统经由传送介质、或通过传送介质中的传送波传送至其它计算机系统。这里,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。
此外,上述程序也可以用于实现前述功能的一部分。进而,上述程序也可以是能够和已保存在计算机系统中的程序组合来实现前述功能的程序、即所谓的差分文件(差分程序)。
Claims (4)
1.一种机器人控制方法,其特征在于,控制具有可动部的机器人,所述可动部使喷吐部移动,所述喷吐部能够向对象物喷吐喷吐物,所述机器人控制方法具有以下步骤:
接收夹具已安装于所述喷吐部,所述夹具设有作为所述喷吐物的着落位置的标记;
获取摄像部将所述标记包含在内地进行拍摄而得到的图像;
基于所述图像,算出所述机器人的机器人坐标系中的所述标记的位置作为第一位置;
读出第一对应信息,所述第一对应信息作为表示所述喷吐部的位置与所述标记的位置的相对位置关系的信息而被预先存储;以及
采用所述第一对应信息以及所述第一位置算出所述喷吐部的位置与所述可动部的位置的相对位置关系。
2.根据权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,
所述机器人控制方法还具有以下步骤:
使所述可动部移动为沿所述摄像部的光轴的方向与所述喷吐部的喷吐方向平行的姿势。
3.一种机器人系统,其特征在于,具备:
机器人,具有喷吐部和可动部,所述喷吐部向对象物喷吐喷吐物,所述可动部使所述喷吐部移动;
夹具,设于所述喷吐部,并设置有标记,所述标记在所述夹具中设置于距离所述喷吐部的喷吐面最远的在所述喷吐部的喷吐方向上的位置;
摄像部,将所述标记包含在内地拍摄图像;以及
控制装置,控制所述机器人,
所述控制装置基于所述图像算出所述机器人的机器人坐标系中的所述标记的位置作为第一位置,并且,
采用第一对应信息和所述第一位置算出所述喷吐部的位置与所述可动部的位置的相对位置关系,所述第一对应信息作为表示所述喷吐部的位置与所述标记的位置的相对位置关系的信息而被预先存储。
4.根据权利要求3所述的机器人系统,其特征在于,
在所述摄像部和所述喷吐部处于沿着所述摄像部的光轴的方向与所述喷吐部的喷吐方向平行的姿势的情况下,所述摄像部拍摄所述图像。
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