CN110962137B - 控制装置、机器人系统及机器人 - Google Patents

Abstract

一种控制装置、机器人系统及机器人，其目的在于抑制安装于机器人的布线随着以分配器为中心的姿态变更而被拉伸所导致的布线的损伤。控制装置用于控制机器人，该机器人具备分配器和距离传感器，该控制装置具备控制部，控制部在使分配器沿第1移动方向移动的情况下，以使得第1距离传感器被配置在前方的方式控制机械臂，并使用通过第1距离传感器和与其构成组的第2距离传感器检测出的值的差量来计算喷出量，控制部在使分配器沿第2移动方向移动的情况下，以使得第3距离传感器被配置在前方的方式控制机械臂，并使用通过第3距离传感器和第4距离传感器检测出的值的差量来计算喷出量。

Description

控制装置、机器人系统及机器人

技术领域

本发明涉及控制装置、机器人系统及机器人。

背景技术

以往已知有这样的方法，在将从喷嘴喷出的粘接剂呈线状涂敷于工件时，检查粘接剂的涂敷状态(例如，专利文献1)。在该方法中使用了机器人，机器人具备配置于相对于粘接剂的涂敷方向即喷嘴的行进方向而言喷嘴的后方的多个光学传感器。根据从机器人具备的多个光学传感器输出的信号的组合来检查粘接剂的涂敷状态。

专利文献1：日本特开平5－301076号公报

在以往的技术中需要以使得多个光学传感器的位置始终位于相对于喷嘴的行进方向而言喷嘴的后方的方式控制机器人。因此，例如在变更喷嘴的行进方向的情况下，为了调节多个光学传感器的位置，有时需要以喷嘴为中心、大幅地变更机器人的姿态。在这种情况下，随着大幅的姿态变更，对安装于机器人的前端的线缆产生过度的拉伸应力，有可能产生断线等损伤。

发明内容

一种控制装置，用于控制机器人，所述机器人具备：机械臂；分配器，设于所述机械臂的前端，喷出喷出物；以及距离传感器，配置于所述分配器的周围，用于检测与所述喷出物被喷出的方向上的对象的距离，所述控制装置具备控制部，所述控制部控制所述机械臂的动作，并且使用通过所述距离传感器检测出的值，计算从所述分配器喷出的喷出物的喷出量，所述控制部在使所述分配器沿第1移动方向移动的情况下，以使得第1距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第1移动方向前方的方式控制所述机械臂，并使用通过所述第1距离传感器检测出的值与通过第2距离传感器检测出的值的差量来计算所述喷出量，所述第2距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第1移动方向后方，所述控制部在使所述分配器沿第2移动方向移动的情况下，以使得第3距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第2移动方向前方的方式控制所述机械臂，并使用通过所述第3距离传感器检测出的值与通过第4距离传感器检测出的值的差量来计算所述喷出量，所述第4距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第2移动方向后方。

一种机器人系统，具备机器人和控制装置，所述机器人具备：机械臂；分配器，设于所述机械臂的前端，喷出喷出物；以及距离传感器，配置在所述分配器的周围，用于检测与所述喷出物被喷出的方向上的对象的距离，所述控制装置用于控制所述机器人，为上述的控制装置。

一种机器人，其特征在于，由控制装置控制，所述机器人具备：分配器，将喷出物喷出到喷出面上；距离传感器，检测与所述喷出物被喷出的方向上的对象的距离；以及机械臂，根据基于控制装置的控制进行驱动，且在前端配置有所述分配器，在所述分配器的周围配置有所述距离传感器，在使所述分配器沿第1移动方向移动的情况下，所述机械臂根据来自所述控制装置的控制，以使得第1距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第1移动方向前方的方式变更姿态，根据通过所述第1距离传感器检测出的值与通过第2距离传感器检测出的值的差量来计算所述喷出物的喷出量，所述第2距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第1移动方向后方，在使所述分配器沿第2移动方向移动的情况下，所述机械臂根据来自所述控制装置的控制，以使得第3距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第2移动方向前方的方式变更姿态，根据通过所述第3距离传感器检测出的值与通过第4距离传感器检测出的值的差量来计算所述喷出物的喷出量，所述第4距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第2移动方向后方。

附图说明

图1是表示机器人系统的一个例子的立体图。

图2是表示机器人和控制装置的功能的框图。

图3是表示喷出喷出物时的机器人的状态的示意图。

图4是表示针部和距离传感器的位置关系的示意图。

图5是说明喷出量的获取处理的步骤的流程图。

图6是表示在获取喷出量时距离传感器和喷出面的关系的示意图。

图7是表示执行高度校正时的末端执行器的状态的示意图。

图8是表示执行角度校正时的末端执行器的状态的示意图。

图9是表示喷出面是曲面时的末端执行器的状态的示意图。

图10是表示第2实施方式的针部和距离传感器的位置关系的示意图。

图11是表示由多个处理器构成机器人的控制装置的一个例子的概念图。

图12是表示由多个处理器构成机器人的控制装置的另一个例子的概念图。

附图标记说明

30…喷出物；100…机器人；110…基座；120…机械臂；130…末端执行器；132…针部；140…布线；190…力觉传感器；200…控制装置；210…控制部；220…主存储器；230…非易失性存储器；240…显示控制部；250…显示部；260…I/O接口；300…示教装置；400…机器人；500…个人电脑；600…云服务；1322…开口；1341…第1距离传感器；1342…第2距离传感器；1343…第3距离传感器；1344…第4距离传感器；R…涂敷轨迹；S…喷出面；p1…弯曲部。

具体实施方式

A.第1实施方式

图1是表示机器人系统的一个例子的立体图。图2是表示机器人100和控制装置200的功能的框图。下面，使用图1及图2对有关本实施方式的机器人系统的结构进行说明。该机器人系统具备机器人100、控制装置200和示教装置300。控制装置200通过线缆或者以无线方式与机器人100及示教装置300可以通信地进行连接。

机器人100按照预先生成的示教数据执行作业。并且，机器人100能够根据从机器人系统具备的传感器获取的检测值进行动作的调整。如图1所示，机器人100具备基座110和机械臂120。下面，机械臂120也被简称为臂120。

臂120具备多个关节。在臂120的前端设置有力觉传感器190，在力觉传感器190的前端侧安装有末端执行器130。在图1的例子中，为了方便图示，以简单的形状描画出末端执行器130。臂120的轴数是6轴。由此，臂120能够按照来自控制装置200的指示，使末端执行器130移动到任意的位置。

在本实施方式中，末端执行器130包括：针部132，作为喷出喷出物的分配器；以及多个距离传感器134，检测从针部132到被喷出喷出物的喷出面S的距离。末端执行器130通过布线140与臂120电连接。该布线140被安装成可以从机器人100的外部视觉观察到的状态。

力觉传感器190是测定施加于末端执行器130的外力的6轴的力觉传感器。另外，力觉传感器190不限于6轴的力觉传感器。例如，也可以是5轴以下的力觉传感器。并且，在本实施方式中，力觉传感器190设于臂120的前端，但不限于此。例如，力觉传感器190也可以设于臂120的任意关节。

如图2所示，控制装置200具有处理器210、主存储器220、非易失性存储器230、显示控制部240、显示部250和I/O接口260。这些各部分通过总线相连接。处理器210例如是微处理器或者处理器电路，作为控制机器人100的动作的控制部发挥作用。下面，处理器210也被记述为控制部210。控制装置200通过I/O接口260与机器人100和示教装置300连接。另外，控制装置200还可以被收纳在机器人100的内部。在本实施方式中，控制装置200能够使用以末端执行器130的前端为中心的工具坐标系控制机器人100。作为工具坐标系的原点的工具中心点是作为末端执行器130的一部分的针部132的前端中心。并且，工具坐标系的Z轴是在沿着针部132的开口方向的方向上延伸的轴。Z轴方向的正方向即+Z轴方向是针部132的喷出物的喷出方向。并且，X轴及Y轴相互正交，并且沿与Z轴正交的方向延伸。

控制装置200根据在主存储器220存储的示教数据和从距离传感器134输出的值使致动器进行驱动，从而使臂120移动。为了实现控制装置200的各种功能，使用了预先存储在非易失性存储器230中的程序。

另外，控制装置200的结构可以适当变更，不限于图2所示的结构。例如，处理器210和主存储器220也可以设于可以与控制装置200进行通信的其它装置。在这种情况下，控制装置200和其它装置作为机器人100的控制装置发挥作用。并且，控制装置200还可以具备多个处理器210。

示教装置300在生成包括机器人100的作业用的示教数据的控制程序时使用。示教装置300也被称为“示教盒(teaching pendant)”。另外，还可以使用具有示教处理的应用程序的个人电脑来替代示教盒。示教装置300将所生成的示教数据发送给控制装置200。所发送的示教数据被存储在控制装置200的主存储器220中。

图3是表示喷出喷出物30时的机器人100的状态的示意图。下面，使用图3说明通过控制装置200执行的机器人100的控制内容的概要。

机器人100从针部132喷出粘接剂作为喷出物30，由此将粘接剂涂敷在喷出面S上。喷出面S例如是包括智能电话用的壳体、液晶面板、用注射成型机完成的摄像机模块等的各种产品的加工面。另外，喷出物30不限于粘接剂。例如，喷出物30可以根据机器人100的用途适当变更，是具有粘性的液状的物质、凝胶状的物质或胶滞状的物质即可。更具体地，例如喷出物30可以是涂料、被用作密封部件或缓冲部件等的树脂。

在将喷出物30涂敷于喷出面S时，臂120根据来自控制装置200的控制，以使得针部132沿着预先设定的涂敷轨迹R移动的方式进行驱动。并且，在将喷出物30涂敷于喷出面S时，控制装置200执行各种控制。例如控制装置200执行高度校正控制或角度校正控制。所谓高度校正控制，是指使针部132和喷出面S的距离达到预先设定的距离的控制。并且，所谓角度校正控制，是指使针部132和喷出面S的角度达到预先设定的角度的控制。在高度校正控制及角度校正控制中使用从距离传感器134输出的值。并且，控制装置200使用距离传感器134的检测值，测定从针部132喷出的喷出物30的量。

图4是表示针部132和距离传感器134的位置关系的示意图。图4示意地表示从针部132的前端侧观察时的末端执行器130的主视图。在图4中示出了图3所示的机器人100的姿态中的第1移动方向d1和第2移动方向d2。下面，使用从针部132的前端侧观察时的位置关系对针部132及距离传感器134的位置进行说明。

在本实施方式中，末端执行器130包括作为距离传感器134的被配置在针部132周围的4个距离传感器1341～1344。下面，为了便于说明，将4个距离传感器1341～1344分别记述为第1距离传感器1341、第2距离传感器1342、第3距离传感器1343及第4距离传感器1344。

具体地，第1距离传感器1341和第2距离传感器1342构成一组，且以隔着针部132的方式配置。同样地，第3距离传感器1343和第4距离传感器1344构成一组，以相互隔着针部132的方式配置。在本实施方式中，4个距离传感器1341～1344与针部132的距离相同。即，4个距离传感器1341～1344被配置在以针部132为中心的圆周上。另外，所谓与针部132的距离相同，不仅指完全相同的情况，而且还包括大致相同的情况。例如，在两个距离传感器中与针部132的距离之差为在两个距离传感器中距离针部132较远的距离传感器与针部132间的距离的5％以下的情况下，视为与针部132的距离大致相同。在本实施方式中，连接第1距离传感器1341和第2距离传感器1342的方向与连接第3距离传感器1343和第4距离传感器1344的方向相互正交。在本实施方式中，正交不仅指完全正交的情况，而且还包括例如钝角侧的角度为85度以上的情况。另外，在本实施方式中，从针部132到各距离传感器1341～1344的距离是指在从针部132的前端侧朝向基端侧俯视观察末端执行器130时，从针部132的开口1322的中心到各距离传感器1341～1344的最短距离。

距离传感器134使用超声波传感器。在距离传感器134使用超声波传感器的情况下，例如与使用光学传感器的情况相比，容易进行信号的处理。例如，与使用光学传感器的情况相比，在超声波传感器中成为信号的超声波从被发送到被接收的时间较长。因此，与使用光学传感器的情况相比，在使用超声波传感器的情况下，所需要的应答速度和时间分辨率较小。在本实施方式中，超声波传感器是将多个超声波产生元件排列而成的超声波阵列。作为距离传感器134的超声波阵列，作为向测定对象照射根据超声波产生元件的挠曲变形而产生的超声波的发送器发挥作用。并且，超声波阵列作为获取被测定对象反射的超声波的检测器发挥作用。超声波阵列可以进行相位差移动驱动。所谓相位差移动驱动是指通过使各超声波产生元件的驱动定时错开，调整从各超声波产生元件产生的超声波彼此的相位差的驱动方法。由此，超声波阵列能够使用根据相位差而产生的超声波间的干扰，任意变更超声波的发送方向。因此，在距离传感器134使用可以进行相位差移动驱动的超声波阵列的情况下，不需要另外设置用于调整发送方向的机构，因而容易实现距离传感器134的小型化。在这种情况下，与距离传感器134采用其它结构的情况相比，设计中的自由度较高。在本实施方式中，超声波产生元件使用压电元件。压电元件能够使用例如被成膜为膜状的锆钛酸铅(PZT)或钛酸铅(PbTiO₃)或锆酸铅(PbZrO₃)或钛酸铅镧((Pb、La)TiO₃)。在本实施方式中，压电元件使用成膜为膜状的PZT。

图5是对本实施方式中的喷出量的获取处理的步骤进行说明的流程图。图5所示的喷出量的获取处理通过控制装置200的控制部210来执行。控制装置200在指示机器人100向基于示教数据的喷出面S喷出喷出物30后，开始喷出量的获取处理。若喷出量的获取处理开始，则开始进行步骤S101的处理，以使从多个距离传感器1341～1344中选择用于获取与尚未喷出喷出物30的喷出面S的距离的距离传感器134。

在步骤S101的处理中，从多个距离传感器1341～1344中选择在朝向移动方向的前方时布线140的卷入减小的一个距离传感器134。例如，在进行了多次臂120的姿态的变更的情况下，以使得与成为基准的臂120的姿态相比时的累计的姿态的变更量减小的方式进行控制。此时，所选择的距离传感器134例如可以从臂120的姿态的变更量最小的或者第二个较小的两个距离传感器134中选择。在这种情况下，减少可以选择的距离传感器134的数量，因而能够实现选择距离传感器134时的运算的简化。在步骤S101的处理完成后，控制部210执行步骤S102的处理。

在步骤S102的处理中，控制部210以使得在步骤S101中所选择的距离传感器134位于末端执行器130的移动方向的前方的方式控制臂120的姿态。在步骤S102的处理完成后，控制部210执行步骤S103的处理。

在步骤S103的处理中，控制部210获取喷出量。更具体地，在步骤S103的处理中，控制部210使用在步骤S101中所选择的距离传感器134例如第1距离传感器1341，获取与末端执行器130的移动方向的前方的喷出面S的距离De1。并且，控制部210使用与在步骤S101中所选择的距离传感器134构成一组的另一个距离传感器134例如第2距离传感器1342，获取与末端执行器130的移动方向的后方的喷出面S的距离De2。使用该前方的距离De1与后方的距离De2的差量计算喷出量。另外，在计算喷出量时，还可以使用由从距离传感器134发送的超声波的发送方向和喷出面S形成的角度，校正由各距离传感器134检测出的检测值。具体地，控制部210例如可以将检测值校正为表示与喷出面S的垂直方向的距离的值。通过步骤S103的处理而获取的喷出量被输出给主存储器220并被存储。

图6是表示在获取喷出量时距离传感器134和喷出面S的关系的示意图。控制部210使用与移动方向例如第1移动方向d1的前方的喷出面S的距离De1和与移动方向的后方的喷出面S的距离De2之差，来获取喷出量。如图6所示，与移动方向d1的前方的喷出面S的距离De1，是指与被涂敷喷出物30前的喷出面S的距离。并且，与移动方向d1的后方的喷出面S的距离De2，是指与被涂敷喷出物30后的喷出面S的距离。

在图5所示的步骤S104的处理中，控制部210进行是否指示了处理的结束的判定。在基于示教数据的机器人100进行的喷出物30的喷出结束的情况下，指示处理的结束。并且，例如在根据故障的检测或者来自利用者的停止的指示的输入，在由控制装置200执行了处理的中断的情况下进行指示。在步骤S104的处理的结果为是的情况下，控制部210结束喷出量的获取处理。另一方面，在步骤S104的处理的结果为否的情况下，控制部210执行步骤S105的处理。

在步骤S105的处理中，控制部210判定有无针部132的移动方向的变更。关于有无移动方向的变更的判定，例如通过核对示教数据中的涂敷轨迹R和当前的针部132的位置来进行。在步骤S105的处理中，在判定为不需要移动方向的变更的情况下，即在本实施方式中步骤S105的处理的结果为否的情况下，控制部210返回到步骤S103，并再次执行步骤S103以后的处理。在步骤S105的处理中，在判定为需要移动方向的变更的情况下，即在本实施方式中步骤S105的处理的结果为是的情况下，控制部210返回到步骤S101，并再次执行自步骤S101起的处理。通过图5所示的一系列的处理而获取的喷出量，例如在控制部210进行喷出不良的检测时使用。

下面，使用图3及图4对在图5中示出的喷出量的获取处理的具体例进行说明。在使针部132沿第1移动方向d1移动的情况下，控制部210在步骤S102中，以使得两组的距离传感器134中构成一组的第1距离传感器1341来检测与第1移动方向d1的前方的喷出面S的距离的方式控制臂120。并且，控制部210以使得使用与第1距离传感器1341构成一组的第2距离传感器1342来检测与第1移动方向d1的后方的喷出面S的距离的方式控制臂120。在这种情况下，控制部210在步骤S103中使用通过第1距离传感器1341检测出的值与通过第2距离传感器1342检测出的值的差量，计算喷出物30的喷出量。

若针部132到达图3所示的涂敷轨迹R的弯曲部p1，则控制部210通过图5所示的步骤S101的处理，选择在使针部132沿第2移动方向d2移动时使用的距离传感器134。在图3所示的情况下，第2移动方向d2是与第1移动方向d1正交的方向。因此，在将移动方向从第1移动方向d1变更为第2移动方向d2的情况下，控制部210以使得两组的距离传感器134中构成另一组的第3距离传感器1343来检测与第2移动方向d2的前方的喷出面S的距离的方式进行控制。在这种情况下，连接第1距离传感器1341和第2距离传感器1342的方向与连接第3距离传感器1343和第4距离传感器1344的方向正交，因而能够将臂120的姿态的变更抑制在最小限度。

在使针部132沿第2移动方向d2移动的情况下，在步骤S102中，控制部210以使得两组的距离传感器134中构成另一组的第3距离传感器1343来检测与第2移动方向d2的前方的喷出面S的距离的方式控制臂120。并且，控制部210以使得使用与第3距离传感器1343构成一组的第4距离传感器1344来检测与第2移动方向d2的后方的喷出面S的距离的方式控制臂120。在这种情况下，控制部210在步骤S103中使用通过第3距离传感器1343检测出的值与通过第4距离传感器1344检测出的值的差量，计算喷出物30的喷出量。

另外，在图3所示的例子中，第1移动方向d1和第2移动方向d2相互正交，但第1移动方向d1和第2移动方向d2的关系不限于此。只要第2移动方向d2是与第1移动方向d1不同的方向即可。并且，在移动方向从第1移动方向d1向第2移动方向d2的变更微小的情况下或是锐角的情况下，控制部210也可以在移动方向的变更时不变更用于获取喷出量的一组的距离传感器134。

图7是表示执行高度校正时的末端执行器130的状态的示意图。图8是表示执行角度校正时的末端执行器130的状态的示意图。在本实施方式中，控制装置200执行控制臂120的姿态的角度校正处理，以使得由针部132和喷出面S形成的角度达到预先设定的角度。该角度校正处理是与喷出物30的喷出并行地执行的。因此，由针部132和喷出面S形成的角度是被实时地校正的。在本实施方式中，臂120的姿态被控制成使针部132和喷出面S垂直。在本实施方式中，垂直除90度的情况以外，还包括由针部132和喷出面S形成的角度是80以上100度以下的范围的角度的情况。由针部132和喷出面S形成的角度是指由针部132中喷出喷出物的方向和喷出面S形成的角度。并且，在喷出面S不是平面的情况下，也可以使用与喷出方向重叠的位置的喷出面S的微分平面作为基准。

在本实施方式中，控制部210执行控制臂120的姿态的高度校正处理，以使得针部132和喷出面S的距离达到预先设定的距离。该高度校正处理是与喷出物30的喷出及角度校正处理并行地执行的。因此，针部132和喷出面S的距离是被实时地校正的。在该高度校正处理中，使用根据针部132的移动方向而选择的一个距离传感器134的值。控制部210例如进行以下控制，使得位于针部132的移动方向的前方的距离传感器134的检测值达到基准值。在这种情况下，通过角度校正处理，针部132和喷出面S的角度被保持为预先设定的角度，而且在高度校正中使用的距离传感器134和移动方向的关系被确定。因此，控制部210能够根据一个距离传感器134的检测值控制距离。另外，在高度校正处理中使用的距离传感器134的数量也可以是两个以上。例如，在高度校正处理中也可以使用测定与喷出面S中未被涂敷喷出物30的区域的距离的三个以上的距离传感器134。在这种情况下，控制部210也可以控制臂120的姿态，以使得由三个以上的距离传感器134检测出的值达到预先设定的值。

例如，如图7所示，在使针部132沿第1移动方向d1移动时而执行的高度校正中，以使得根据通过第1距离传感器1341检测出的检测值变更喷出物30和喷出面S的距离的方式控制臂120的姿态。例如，在第1距离传感器1341的值是-1.000的情况下，以使得第1距离传感器1341的值成为0.000的方式校正针部132和喷出面S的距离。在这种情况下，以使得针部132沿顺着工具坐标系的Z轴的方向dZ移动的方式控制部210变更臂120的姿态。另外，在检测值是0.000的情况下，表示通过距离传感器134获取的检测值是与基准值相同的值，即相对于基准值没有偏差。并且，在检测值是正侧的值的情况下，表示到喷出面S的距离是大于基准值的距离的距离。在检测值是负侧的值的情况下，表示到喷出面S的距离是小于基准值的距离的距离。在本实施方式中，检测值是被转换成距离的值，具体地，被转换成以公分为单位的值。在本实施方式中，控制部210使用位于移动方向的前侧的距离传感器134进行高度校正。因此，在基于示教数据的涂敷轨迹R上存在台阶的情况下，能够在针部132到达台阶之前校正从针部132到喷出面S的高度。

在本实施方式中，控制部210控制臂120的姿态，以使得由多个距离传感器134中测定与喷出面S中未被涂敷喷出物30的区域的距离的三个以上的距离传感器134检测出的值成为相同的值的方式。在图8中，作为例子示出了使针部132沿第1移动方向d1移动时的状态。在这种情况下，控制部210控制臂120，以使得通过第1距离传感器1341和第3距离传感器1343和第4距离传感器1344获取的距离De1、De3、De4分别成为相同的距离。在本实施方式中，在控制臂120的姿态时使用的各距离传感器134的检测值和臂120的驱动量的关系被预先存储在非易失性存储器230中。在图8中，在通过第1距离传感器1341和第3距离传感器1343和第4距离传感器1344检测出的检测值依次是0.000、-1.000和1.000时的臂120的状态由虚线示出。在这种情况下，以使得第3距离传感器1343及第4距离传感器1344的检测值成为0.000的方式控制臂120的姿态。

图9是表示喷出面S是曲面时的末端执行器130的状态的示意图。在本实施方式中，通过角度校正处理及高度校正处理被实时地校正针部132和喷出面S的角度及距离。因此，如图8所示，即使在喷出面S是曲面情况下，控制部210也能够进行控制使得针部132沿着喷出面S移动。

根据以上说明的第1实施方式，控制部210在获取喷出量时，能够按照针部132移动的方向区分使用两组的距离传感器134。因此，与仅使用一组的距离传感器134的情况相比，在变更针部132的移动方向时，能够降低以针部132为中心的臂120的姿态的变更程度。由此，能够降低随着臂120的姿态的变更而施加给布线140的拉伸应力。在这种情况下，能够抑制因对布线140施加过大的拉伸应力而形成的布线140的损伤。并且，控制部210在选择距离传感器134时还考虑布线140的卷入。因此，能够进一步降低因布线140卷入臂120中而可能产生的拉伸应力。由此，进一步抑制布线140的损伤。

并且，根据以上说明的机器人系统，能够进行针部132的高度校正及角度校正，因而能够使喷出物30在喷出面S上的涂敷质量稳定。并且，控制装置200能够根据实际的喷出面S的形状来校正通过示教装置300生成的示教数据的内容。例如，即使在仅输入了沿着喷出面S的平面的涂敷轨迹R的情况下，控制装置200也能够使机器人100执行适当的涂敷。

B.第2实施方式

图10是表示第2实施方式的针部132和距离传感器134的位置关系的示意图。第2实施方式的机器人400在末端执行器130所包含的距离传感器134的数量上，与第1实施方式的机器人100不同。下面，对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号，并省略详细说明。末端执行器130所包含的距离传感器134的数量也可以是5个以上。并且，也可以包括3组以上的隔着针部132而配置的2个距离传感器134。例如，在本实施方式中，机器人400具备8个距离传感器134。在本实施方式中，8个距离传感器134是4组的距离传感器。4组的距离传感器134中的各一组的距离传感器134由隔着针部132而配置的2个距离传感器134构成。8个距离传感器134被配置在以针部132为中心的圆周上。并且，距离传感器134隔开相等的角度间隔而配置。因此，距离传感器134按照以下方式配置：在连接构成各一组的2个距离传感器134的情况下，使所连接的方向错开各45度。

下面，对在将针部132的移动方向从第1移动方向变更为第2移动方向的情况下控制部210执行的控制的内容进行说明。在从第1移动方向变更为第2移动方向的情况下，控制部210使用4组中的2组的距离传感器134，获取第1移动方向的喷出量和第2移动方向的喷出量。

具体地，在使针部132沿第1移动方向移动的情况下，使用从4组中选择的一组的距离传感器即第1距离传感器134及第2距离传感器134获取喷出量。喷出量的获取的方向与第1实施方式相同，因而省略详细说明。

在使针部132沿第2移动方向移动的情况下，使用与由第1距离传感器134及第2距离传感器134构成的组不同的另一组的距离传感器即第3距离传感器134及第4距离传感器134获取喷出量。在这种情况下，第3距离传感器134及第4距离传感器134与第1实施方式相同地，根据随着臂120的姿态变更而形成的机器人100的布线140的卷入量进行决定。

在本实施方式中，控制部210也执行高度校正处理及角度校正处理。在高度校正处理中，控制部210使用位于针部132的移动方向的前方的距离传感器134。在这种情况下，也可以使用与针部132的移动方向重叠的距离传感器134，还可以使用与移动方向重叠的距离传感器134的相邻的距离传感器134。在角度校正处理中，控制部210使用可以测定与未被涂敷喷出物的区域的距离的三个以上的距离传感器134。

根据以上说明的第2实施方式，具有与第1实施方式相同的结构，在这一点上发挥与第1实施方式相同的效果。另外，根据第2实施方式，控制部210还能够区分使用2组以上的距离传感器134，具体地是区分使用4组的距离传感器134。因此，与仅使用1组的距离传感器134的情况相比，在变更针部132的移动方向时，能够进一步降低以针部132为中心的臂120的姿态的变更程度。

C.第3实施方式

(1)图11是表示由多个处理器构成机器人的控制装置的一个例子的概念图。在该例中，除机器人100及其控制装置200以外，还描画出了个人电脑500、510、以及通过LAN等网络环境提供的云服务600。个人电脑500、510分别包括处理器和存储器。并且，在云服务600中还可以利用处理器和存储器。处理器执行计算机可以执行的命令。能够利用这些多个处理器中的一部分或者全部来实现包括控制装置200及示教装置300的机器人控制装置。并且，存储各种信息的存储部也能够利用这些多个存储器中的一部分或者全部来实现。

(2)图12是表示由多个处理器构成机器人的控制装置的另一个例子的概念图。在该例中，机器人100的控制装置200被内置在机器人100中，这一点与图11不同。在该例中，也能够利用这些多个处理器中的一部分或者全部来实现包括控制装置200及示教装置300的机器人控制装置。并且，存储各种信息的存储部也能够利用这些多个存储器中的一部分或者全部来实现。

D.其它实施方式

D1.第1其它实施方式

距离传感器134的配置不限于在上述方式中说明的配置。距离传感器134的配置只要是在针部132的周围，就可以适当变更。例如，只要机器人100具备由分别隔着针部132的两个距离传感器134构成的2组以上的距离传感器134，而且连接2组以上的距离传感器134中至少构成2组的距离传感器的组的距离传感器的方向相互垂直即可。并且，机器人100所具备的各距离传感器134和针部132的距离也可以不同。

D2.第2其它实施方式

在上述实施方式中，距离传感器134是超声波传感器，但不限于此。例如，距离传感器134也可以是由激光光源和光学传感器构成的激光传感器。在这种情况下，激光传感器也可以用来获取脉冲激光光束反射到对象物所需要的飞行时间。在这种情况下，控制部210可以通过进行飞行时间分析来获取距离，即根据飞行时间计算到对象物的距离。

D3.第3其它实施方式

在上述实施方式中，也可以不具备力觉传感器190。在不具备力觉传感器190的情况下，控制装置200根据对机器人100进行的指示的内容，并计算机器人100所具备的致动器的驱动量，由此弥补力觉传感器190的功能。并且，在机器人系统还具备摄像机等图像获取装置的情况下，控制装置200还可以根据由图像获取装置获取的图像数据，获取机器人100的姿态等。

D4.第4其它实施方式

在上述实施方式中，控制部210在角度校正处理中以使得针部132和喷出面S正交的方式进行控制，但不限于此。例如，控制部210也可以以使得由针部132和喷出面S形成的角度达到预先设定的角度的方式进行控制。更具体地，例如控制部210也可以控制臂120的姿态使针部132倾斜，以使得在针部132的移动方向中针部132的基端部比前端部靠前方。在这种情况下，喷出物130被喷出到针部132的移动方向的后侧，因而能够抑制针部132的前端和被喷出到喷出面S上的喷出物30接触。并且，在这种情况下，控制部210也可以仅使用两个距离传感器134控制针部132的倾斜。例如，控制部210也可以进行以下控制：使得两个距离传感器134的检测值成为彼此不同的值，其中，该两个距离传感器134是指位于针部132的移动方向的前方的距离传感器134，以及不与该距离传感器134构成组的一个距离传感器134。即使是这种情况下，控制部210也能够以使得针部132和喷出面S不成为垂直的方式进行控制。并且，在以使位于针部132的移动方向的前方的距离传感器134的检测值小于另一个距离传感器134的检测值的方式进行控制的情况下，控制部210可以控制臂120的姿态使针部132倾斜，以使得至少针部132的基端部比前端部靠前方。

D5.第5其它实施方式

在上述实施方式中，控制部210执行高度校正处理和角度校正处理，但不限于此。例如，控制部210也可以不执行高度校正处理和角度校正处理中至少一方。

D6.第6其它实施方式

在上述实施方式中，控制部210根据示教数据选择在各处理中使用的距离传感器134，但距离传感器134的选择方式不限于此。例如，在末端执行器130具有可以实时地获取移动方向的机构，例如可以获取与各移动方向对应的加速度的加速度传感器的情况下，控制部210也可以根据所获取的移动方向选择使用的距离传感器134。

D7.第7其它实施方式

在上述实施方式中，控制装置200还可以将由距离传感器134获取的检测值用于其它的处理中。例如，控制装置200也可以使用从距离传感器134输出的值进行控制，使得不朝向喷出面S的外侧喷出喷出物30。在这种情况下，例如也可以是，在来自臂20的移动方向的距离传感器134的检测值成为超过基准值的值的情况下，控制装置200指示针部132的停止。

D8.第8其它实施方式

在上述方式中，机器人100是6轴机器人，但不限于此。机器人100具有的轴的数量也可以是7轴以上，还可以是5轴以下。具体地，例如机器人100还可以是作为1轴机器人的SCARA机器人(水平多关节机器人)。在机器人100是SCARA机器人的情况下，控制装置200也能够与上述方式一样地执行喷出量的获取处理和高度校正处理。

D9.第9其它实施方式

在上述实施方式中，机器人100所具备的末端执行器130具备针部132作为喷出喷出物的分配器。但是，分配器不限于针部132。例如，机器人100也可以具备喷射分配器作为分配器。

在以上说明的第1至第9的其它实施方式中，也具有与上述实施方式相同的结构，在这一点上发挥相同的效果。

本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构来实施。例如，与在发明内容的部分中记述的各方式中的技术特征对应的实施方式中的技术特征，为了解决上述的问题的一部分或者全部问题、或者为了达到上述效果中的一部分或者全部效果，还能够适当进行替换或组合。并且，该技术特征如果在本说明书中不是作为必须的特征进行说明，还能够适当删除。

(1)根据本发明的一个方式提供一种控制机器人的控制装置，所述机器人具备：机械臂；分配器，设于所述机械臂的前端，喷出喷出物；以及距离传感器，配置在所述分配器的周围，用于检测与所述喷出物被喷出的方向上的对象的距离。该控制装置具备控制部，该控制部控制所述机械臂的动作，并且使用通过所述距离传感器检测出的值，计算从所述分配器喷出的喷出物的喷出量，所述控制部在使所述分配器沿第1移动方向移动的情况下，以使得第1距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第1移动方向前方的方式控制所述机械臂，并使用通过所述第1距离传感器检测出的值与通过第2距离传感器检测出的值的差量来计算所述喷出量，所述第2距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第1移动方向后方，所述控制部在使所述分配器沿第2移动方向移动的情况下，以使得第3距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第2移动方向前方的方式控制所述机械臂，并使用通过所述第3距离传感器检测出的值与通过第4距离传感器检测出的值的差量来计算所述喷出量，所述第4距离传感器被配置在相对于所述分配器而言所述第2移动方向后方。

根据该方式的控制装置，能够根据分配器移动的方向区分使用机器人所具备的2组的距离传感器。因此，与不能区分使用机器人所具备的2组的距离传感器的情况相比，能够在变更分配器的移动方向时以使得机器人以分配器为中心的姿态的变更程度降低的方式进行控制。由此，能够抑制随着以分配器为中心的姿态的变更而使安装于机器人的布线被拉伸导致的布线的损伤。

(2)在上述方式中，也可以是，所述控制部在使所述分配器沿所述第1移动方向移动的情况下，根据通过所述第1距离传感器检测出的值变更所述机械臂的姿态，从而变更所述分配器和所述对象的喷出面间的距离。在使分配器沿第1移动方向移动的情况下，第1距离传感器的检测位置是分配器的前方。因此，根据该方式的控制装置，能够在分配器到达与喷出面的距离变化的位置之前进行分配器的高度的变更。

(3)在上述方式中，也可以是，所述控制部在使所述分配器沿所述第2移动方向移动的情况下，根据通过所述第3距离传感器检测出的值变更所述机械臂的姿态，从而将所述分配器与所述喷出面间的距离保持为预先设定的距离。根据该方式的控制装置，能够在分配器到达与喷出面的距离变化的位置之前校正分配器的高度。

(4)在上述方式中，也可以是，所述控制部根据通过所述第3距离传感器和所述第4距离传感器中至少一方检测出的值和通过所述第1距离传感器检测出的值，以使得所述分配器相对于所述喷出面倾斜控制所述机械臂。根据该方式的控制装置，例如通过进行控制使得分配器的基端位于比前端靠前方的位置，能够控制成使喷出物被喷出到分配器的行进方向的后侧。

(5)在上述方式中，也可以是，控制装置控制具备超声波传感器作为所述距离传感器的所述机器人。根据该方式，控制装置使用通过超声波传感器测定的值执行机器人的控制。

(6)在上述方式中，也可以是，控制装置控制具备激光传感器作为所述距离传感器的所述机器人。根据该方式，控制装置使用通过激光传感器测定的值执行机器人的控制。

本发明还能够以控制装置以外的各种方式来实现。例如，能够以由控制装置控制的机器人、具备控制装置及机器人的机器人系统、机器人的控制方法、用于控制机器人的控制程序等方式来实现。

Claims (10)

1.一种控制装置，其特征在于，用于控制机器人，所述机器人具备：机械臂；分配器，设于所述机械臂的前端，并且具有喷出喷出物的开口；以及距离传感器，用于检测与所述喷出物被喷出的方向上的对象的距离，并且包括以隔着所述开口的方式配置的第1距离传感器和第2距离传感器、以及以隔着所述开口的方式配置的第3距离传感器和第4距离传感器，

所述第1距离传感器和所述第2距离传感器构成组，所述第3距离传感器和所述第4距离传感器构成组，

所述控制装置具备控制部，所述控制部控制所述机械臂的动作，并且使用通过所述距离传感器检测出的值，计算从所述分配器喷出的喷出物的喷出量，

为将所述喷出物从所述开口喷出，所述控制部以使得所述第1距离传感器、所述第2距离传感器、所述第3距离传感器、以及所述第4距离传感器中的任一个被配置在相对于所述分配器而言移动方向的前方的方式控制所述机械臂的姿态，并使所述分配器移动，

所述控制部在进行所述分配器的移动方向的变更的情况下，在所述第1距离传感器、所述第2距离传感器、所述第3距离传感器、以及所述第4距离传感器中，以使得与成为基准的所述机械臂的姿态相比时的累计的姿态的变更量减小的方式进行控制，从所述机械臂的姿态的变更量最小的或者第二小的两个距离传感器中选择距离传感器，

以使得所选择的距离传感器位于所述分配器的移动方向的前方的方式控制所述机械臂的姿态。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于

所述控制部根据一个所述距离传感器或三个以上所述距离传感器检测出的值对所述机械臂的姿态进行控制，以使得所述分配器与所述对象的喷出面间的距离成为预先设定的距离，

当使用一个距离传感器时，所使用的距离传感器是根据所述分配器的移动方向而选择的，

当使用三个以上距离传感器时，使用测定与所述喷出面中未被涂敷喷出物的区域的距离的三个以上的距离传感器。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，

所述控制部根据被配置在相对于所述分配器而言移动方向的前方的距离传感器检测出的值控制所述机械臂的姿态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，

所述控制部根据仅通过2个距离传感器检测出的值对所述机械臂的姿态进行控制，以使得所述分配器与所述对象的喷出面之间所形成的角度达到预先设定的角度，

所述控制部进行控制，以使得两个距离传感器的检测值成为彼此不同的值，其中，所述两个距离传感器是指位于所述分配器的移动方向的前方的距离传感器、以及不与位于所述分配器的移动方向的前方的距离传感器构成组的另一个距离传感器。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述控制装置控制具备超声波传感器作为所述距离传感器的所述机器人。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述控制装置控制具备激光传感器作为所述距离传感器的所述机器人。

7.一种机器人系统，其特征在于，具备机器人和如权利要求1至6中任一项所述的控制装置，

所述机器人具备：机械臂；分配器，设于所述机械臂的前端，喷出喷出物；以及距离传感器，配置在所述分配器的周围，用于检测与所述喷出物被喷出的方向上的对象的距离，

所述控制装置用于控制所述机器人。

8.一种机器人，其特征在于，由控制装置控制，

所述机器人具备：

分配器，具有将喷出物喷出到喷出面上的开口；

距离传感器，检测与所述喷出物被喷出的方向上的对象的距离，并且包括以隔着所述开口的方式配置的第1距离传感器和第2距离传感器、以及以隔着所述开口的方式配置的第3距离传感器和第4距离传感器；以及

机械臂，根据基于控制装置的控制进行驱动，且在前端配置有所述分配器，在所述分配器的周围配置有所述距离传感器，

为将所述喷出物从所述开口喷出，以使得所述第1距离传感器、所述第2距离传感器、所述第3距离传感器、以及所述第4距离传感器中的任一个被配置在相对于所述分配器而言移动方向的前方的方式控制所述机械臂的姿态，并使所述分配器移动，

在进行所述分配器的移动方向的变更的情况下，在所述第1距离传感器、所述第2距离传感器、所述第3距离传感器、以及所述第4距离传感器中，以使得与成为基准的所述机械臂的姿态相比时的累计的姿态的变更量减小的方式进行控制，从所述机械臂的姿态的变更量最小的或者第二小的两个距离传感器中选择距离传感器，

以使得所选择的距离传感器位于所述分配器的移动方向的前方的方式控制所述机械臂的姿态。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，

所述距离传感器是超声波传感器。

10.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，

所述距离传感器是激光传感器。