CN111618844A - 机器人系统以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了机器人系统以及控制方法，能够容易且准确地把持连接器。机器人系统的特征在于，具备：机器人，具有臂部；控制部，控制所述机器人的工作；把持部，连接于所述臂部，把持一端设置有连接器的线缆；以及检测部，检测所述把持部与所述连接器的接触，所述控制部进行如下处理：使所述把持部进行以限制所述线缆向所述线缆的粗细方向的移动的方式把持所述线缆的第一把持；在进行所述第一把持的状态下，使所述把持部朝向所述连接器移动；基于所述检测部的检测结果，停止所述把持部的移动；以及使所述把持部进行把持所述连接器的第二把持。

Description

机器人系统以及控制方法
技术领域
本发明涉及机器人系统以及控制方法。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了具备多关节机器人和控制多关节机器人的控制器的机器人系统。在该专利文献1所记载的多关节机器人中装配有把持装配于线缆的一端部的连接器的末端执行器。另外，在专利文献1中，在末端执行器把持连接器时，预先利用拍摄部拍摄连接器的图像，并基于该拍摄结果使末端执行器移动来把持连接器。
专利文献1：日本特开2014-231110号公报
发明内容
然而，在如上所述的方法中，进行拍摄并且根据该拍摄结果来确定连接器会耗费时间。而且，根据拍摄部的拍摄精度、画质等，存在末端执行器无法准确地把持连接器的可能性。
本发明是为了解决上述技术问题的至少一部分而完成的，能够通过以下来实现。
本应用例的机器人系统的特征在于，具备：
机器人，具有臂部；
控制部，控制所述机器人的工作；
把持部，连接于所述臂部，把持一端设置有连接器的线缆；以及
检测部，检测所述把持部与所述连接器的接触，
所述控制部相对于所述把持部，以限制所述线缆的向所述线缆的粗细方向移动的方式进行把持所述线缆的第一把持，
所述控制部在进行了所述第一把持的状态下，使所述把持部朝向所述连接器移动，
所述控制部基于所述检测部的检测结果，停止所述把持部的移动，
所述控制部进行由所述把持部把持所述连接器的第二把持。
本应用例的控制方法的特征在于，
是机器人系统的控制方法，
该机器人系统具备：机器人，具有臂部；
把持部，连接于所述臂部，把持一端设置有连接器的线缆；以及
检测部，检测所述把持部与所述连接器的接触，
该控制方法具有：
在所述把持部中，以限制所述线缆的向所述线缆的粗细方向移动的方式进行把持所述线缆的第一把持的步骤；
在进行了所述第一把持的状态下，使所述把持部朝向所述连接器移动的步骤；
基于所述检测部的检测结果，停止所述把持部的移动的步骤；以及
进行由所述把持部把持所述连接器的第二把持的步骤。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的机器人系统的图。
图2是图1所示的机器人的概略图。
图3是表示机器人系统的框图。
图4是表示基于控制装置的机器人的控制方法的流程图。
图5是图4所示的姿态调整步骤的详细流程图。
图6是表示装配于图1所示的机器人(第一机器人)的手部(第一把持部)的俯视图。
图7是表示装配于图1所示的机器人(第一机器人)的手部(第一把持部)的俯视图。
图8是表示装配于图1所示的机器人(第一机器人)的手部(第一把持部)的侧视图。
图9是表示装配于图1所示的机器人(第一机器人)的手部(第一把持部)的侧视图。
图10是表示装配于图1所示的机器人(第二机器人)的手部(第二把持部)的立体图。
图11是表示装配于图1所示的机器人(第二机器人)的手部(第二把持部)的立体图。
图12是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的侧视图。
图13是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的俯视图。
图14是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的侧视图。
图15是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的俯视图。
图16是表示姿态调整步骤的状态说明图。
图17是表示姿态调整步骤的状态说明图。
图18是表示姿态调整步骤的状态说明图。
图19是表示姿态调整步骤的状态说明图。
图20是表示姿态调整步骤的状态说明图。
图21是表示姿态调整步骤的状态说明图。
图22是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的侧视图。
图23是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的俯视图。
图24是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的侧视图。
图25是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的俯视图。
图26是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的侧视图。
图27是用于说明图1所示的机器人系统的工作状态的俯视图。
图28是表示第二实施方式所涉及的机器人系统所具备的机器人的把持部的图。
图29是用于对机器人系统以硬件为中心进行说明的框图。
图30是表示以机器人系统的硬件为中心的变形例1的框图。
图31是表示以机器人系统的硬件为中心的变形例2的框图。
附图标记说明
100…机器人系统；100A…机器人系统；100B…机器人系统；100C…机器人系统；1A…机器人；1B…机器人；10…机械臂；110…基台；120…力检测部；130…驱动部；140…位置传感器；11…臂；12…臂；13…臂；14…臂；15…臂；16…臂；17…手部；171…夹持片；172…姿态调整部；173…切口；174…划分空间；175…限制面；176…引导片；18…手部；181…夹持片；19…拍摄部；191…光源；5…控制装置；51…控制部；52…存储部；53…外部输入输出部；61…控制器；62…计算机；63…计算机；64…云；65…网络；66…计算机；91…基板；911…插入孔；912…固定部；913…固定部；92…线缆；93…连接器；401…显示装置；402…输入装置；O6…轴。
具体实施方式
下面，根据附图所示的优选实施方式，详细地说明本发明的机器人系统以及控制方法。
此外，在图1中，示出了相互正交的3个轴(X轴、Y轴以及Z轴)。另外，下面还将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。另外，下面将图示的各箭头的顶端侧称为“+(正)”，将基端侧称为“-(负)”。另外，Z轴方向与“铅垂方向”一致，与X-Y平面平行的方向与“水平方向”一致。另外，将Z轴的+(正)侧作为“上方”，将Z轴的-(负)侧作为“下方”。此外，在图2中，省略了力检测部120的图示。
第一实施方式
对于机器人系统
图1以及图2所示的机器人系统100例如被用于进行向形成于基板91的插入孔911插入连接器93的作业，并具有：作为第一机器人的机器人1A、作为第二机器人的机器人1B以及控制机器人1A以及机器人1B的驱动的控制装置5。
另外，如图3所示，在机器人系统100中，除上述之外，具有监视器的显示装置401和例如由鼠标、键盘等构成的作为操作设备的输入装置402彼此连接为能够通信。
如图1所示，基板91呈矩形，载置于未图示的作业台上。另外，在基板91的上表面、即+Z轴侧的面上设有具有挠性的线缆92。在线缆92的一端部装配有连接器93，另一端部成为固定于基板91的固定端。该固定部分偏向-X轴侧且-Y轴侧的角部侧。另一方面，线缆92的一端部、即连接器93侧的端部成为自由端。线缆92例如是具有挠性的长条状的FPC(Flexible Printed Circuits：柔性印刷电路基板)或者FFC(Flexible Flat Cable：柔性扁平线缆)。
该连接器93为多面体，作为一例示出了六面体的情况。该连接器93被机器人1A插入到设于基板91的+Y轴侧的侧面的插入孔911。然后，在该插入状态下，线缆92与基板91的未图示的电路通过插入孔911内的未图示的端子电连接。此外，关于形成有插入孔911的位置，并不限定于上述内容，例如，也可以为基板91的+Z轴侧的侧面。
对于机器人1A以及机器人1B
首先，说明机器人1A以及机器人1B，但是由于机器人1A以及机器人1B除了设置位置以及顶端部的结构不同以外，为大致相同的结构，所以，下面使用机器人1A来代表性地说明这些共同点，之后再说明不同点。
如图1以及图2所示，机器人1A以及机器人1B是所谓的6轴垂直多关节机器人，具有基台110和与基台110连接的机械臂10。此外，机器人1A以及机器人1B分别是单臂型的多关节机器人，但是并不局限于此，例如，它们中的一方或者双方也可以是SCARA机器人，机器人1A以及机器人1B也可以是一体化的所谓双臂型的多关节机器人。
基台110是将机器人1A安装于任意的设置部位的部分。在本实施方式中，基台110例如设置于地板等。此外，基台110的设置部位并不局限于地板等，例如也可以是墙壁、天花板、能够移动的台车上等。
如图1以及图2所示，机械臂10具有臂11、臂12、臂13、臂14、臂15、臂16。这些臂11～臂16从基端侧朝向顶端侧依次连结。臂11～臂16形成为能够相对于相邻的臂或者基台110转动。在此，如图1所示，臂16呈圆盘状，能够相对于臂15绕轴O6转动。另外，如图2所述，在本实施方式中，将臂16的顶端面的中心称为规定点。
此外，机器人1A的机械臂10构成第一臂，机器人1B的机械臂构成第二臂。
另外，如图1所示，在机械臂10能够安装把持线缆92或者连接器93的把持部或者第一把持部即手部17。例如，机械臂10具有未图示的安装部，该安装部具有：具有用于通过螺纹固定、螺栓固定等装配手部17的内螺纹或者外螺纹的结构或者具有钩、L型槽这样的卡合部。由此，能够简单地将手部17安装于恰当的位置。对于手部17的结构详见后述。
另外，如图1所示，在臂16与手部17之间，相对于它们可拆装地设有力检测部120。力检测部120检测施加于手部17的力。此外，在该力中也包括力矩。力检测部120例如由6轴力觉传感器、3轴力觉传感器等构成。另外，力检测部120将检测出的力检测信息向控制装置5输出。该力检测部120如后述那样作为检测手部17与连接器93的接触的检测部发挥作用。作为该检测部的力检测部120是力觉传感器，由此，如后所述，能够迅速且高精度地检测手部17进行了第二把持这一情况。由此，能够防止或者抑制对线缆92施加过多的张力。此外，作为检测部，并不局限于力检测部120，例如也可以是使用压敏传感器、接近传感器来检测连接器93与手部17的接触的结构等。
如图3所示，机器人1A具有驱动部130，该驱动部130具备使一个臂相对于另一个臂或者基台110转动的马达以及减速器等。作为马达，例如能够使用AC伺服马达、DC伺服马达等伺服马达。作为减速机，例如能够使用行星齿轮型减速机、波动齿轮装置等。另外，机器人1A具有作为检测马达或者减速器的旋转轴的旋转角度的角度传感器的位置传感器140。位置传感器140例如能够使用旋转编码器等。另外，驱动部130以及位置传感器140例如分别设于臂11～臂16，在本实施方式中，机器人1A具有6个驱动部130以及6个位置传感器140。另外，各驱动部130例如通过内置于机器人1A的马达驱动器与控制装置5电连接。另外，各位置传感器140也与控制装置5电连接。
对于手部17
如图1所示，在机器人1A的机械臂10的顶端部装配有手部17。手部17具有把持一端设有连接器93的线缆92的功能。另外，手部17能够通过臂16的旋转而绕轴O6旋转。
如图6以及图7所示，手部17具有：构成为能够相互接触以及分离的一对夹持片171和调整与连接器93接触时的连接器93的姿态的姿态调整部172。各夹持片171与未图示的驱动部连接，该驱动部与控制装置5电连接，其工作被控制。
各夹持片171是爪部，分别在对置的部分形成有切口173。如图6所示，在各夹持片171接触的状态下，各切口173对齐，由此形成由各夹持片171划分而成的划分空间174。另一方面，如图7所示，在各夹持片171分离的状态下，释放图6所示的划分空间174。在该释放的状态、即各夹持片171分离的状态下，线缆92能够在各夹持片171之间沿着它们的长度方向相对地移动。
然后，当线缆92来到切口173的位置时，如图6所示使各夹持片171接近而接触，由此在划分空间174内收纳线缆92。在该状态下，线缆92成为插通划分空间174且被限制了向划分空间174的外侧移动的状态、即被限制了沿线缆92的径向移动的状态。
此外，线缆92在划分空间174内能够沿径向移动，但是由于被限制了向划分空间174的外侧的移动，因此在本说明书中，将线缆92位于划分空间174内的情况称为线缆92向径向的移动被限制的状态。即，能够将该状态称为线缆92被夹持片171把持的状态。此外，下面将该把持称为“第一把持”。换言之，图6、图8所示的状态是手部17对线缆92进行第一把持的状态。在进行第一把持的状态下，线缆92能够相对于手部17沿线缆92的长度方向移动。
这样，作为把持部的手部17具有相互接触或者分离的作为第一爪部以及第二爪部的两个夹持片171，在各夹持片171接触的状态下，各夹持片171形成作为供线缆92插通的孔部的划分空间174。由此，能够进行第一把持，能够进行后述那样的沿着线缆92移动这样的动作。另外，在进行第一把持的状态下，成为防止或者抑制了对92施加超出需要的夹持力的状态，能够防止或者抑制线缆92的损伤。
另外，如图6所示，作为孔部的划分空间174的横截面积比线缆92的横截面积大，比连接器93的横截面积或者连接器93的线缆92侧的端面的面积小。另外，从与线缆92的粗细方向正交的方向上观察，作为第一爪部以及第二爪部的两个夹持片171中的至少一个与连接器93重叠。由此，即使迅速地进行后述那样的、在进行第一把持的状态下沿着线缆92移动这样的动作，也能够更有效地防止或者抑制线缆92的损伤。
如图8和图9所示，姿态调整部172呈如下块状：从各夹持片171的一侧分别突出形成。另外，姿态调整部172位于划分空间174的上方、即机械臂10侧的位置。另外，如图6所示，在各夹持片171接触的状态下，各块体也会接触而呈一个块状。在该状态下，姿态调整部172的图6～图9中的下侧的端面、即与机械臂10相反的一侧的端面为一个平面。如图9所示，该平面作为通过与连接器93接触来限制连接器93的移动或者旋转的限制面175发挥作用。
此外，各夹持片171和姿态调整部172既可以形成为一体，也可以分体构成。在各夹持片171与姿态调整部172分体构成的情况下，姿态调整部172能够由一个块体或者板材构成。
如图8所示，在进行第一把持的状态下，手部17沿着线缆92的长度方向向连接器93侧移动，从而如图9所示，连接器93与各夹持片171及姿态调整部172接触。在该接触的状态下，通过夹持片171中的姿态调整部172侧的面和姿态调整部172的限制面175而限制了连接器93向沿着线缆92的长度方向的方向上的移动以及绕沿着线缆92的长度方向的轴或者划分空间174的中心轴的旋转。由此，在该状态下，连接器93成为被手部17把持的状态。此外，下面将该把持称为“第二把持”。换言之，图9所示的状态是手部17对连接器93进行第二把持的状态。
另外，在手部17的顶端、即夹持片171的顶端设定有工具点，在机器人1A设定有以该工具点为原点的顶端坐标系。
对于手部18
如图1所示，在机器人1B的机械臂10的顶端部装配有手部18。另外，手部18能够通过臂16的旋转而绕轴O6旋转。手部18是具有把持通过手部17进行第二把持的连接器93并使连接器93旋转来调整连接器93的姿态的功能的第二把持部。在本实施方式中，如图10以及图11所示，手部18具有构成为能够相互接触和分离的一对夹持片181。
各夹持片181与未图示的驱动部连接，该驱动部与控制装置5电连接，其工作被控制。另外，能够通过使各夹持片181向接触的方向接近而在它们之间把持连接器93。能够通过使各夹持片181相互分离而解除连接器93的把持。
此外，在图示的结构中，手部18是通过一对夹持片181来把持连接器93的结构，但是并不局限于此，也可以是用3个以上的夹持片来把持连接器93的结构，也可以是通过抽吸来把持连接器93的结构。
另外，在手部18的顶端、即夹持片181的顶端设定有工具点，在机器人1B设定有以该工具点为原点的顶端坐标系。
对于拍摄部19
如图1、图10以及图11所示，拍摄部19设于机器人1B的机械臂10的顶端部。拍摄部19例如能够使用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机等。该拍摄部19处于从手部18的各夹持片181退避的状态、即位于机械臂10侧。由此，在各夹持片181把持连接器93时，容易防止与连接器93相干扰。
另外，拍摄部19在其顶端部、即透镜的外周部具有光源191。由此，即使机器人1A以及机器人1B进行作业的空间较暗或者因设置于所述空间的照明的位置而导致连接器93进入机器人1A的阴影区，也能够良好且鲜明地进行连接器93的拍摄。
另外，拍摄部19与控制装置5电连接，其拍摄结果、即图像被发送至控制装置5。此外，这里所说的图像包含静态图像和动态图像。此外，拍摄部19不限于CCD相机，也可以是分光相机。在该情况下，分光数据、即分光光谱被发送至控制装置5。
另外，在拍摄部19输出的图像中设定有图像坐标系。上述手部17的顶端坐标系、手部18的顶端坐标系、图像坐标系为分别建立了对应的状态、即完成了校准的状态。
控制装置
如图3所示，控制装置5具有控制机器人1A以及机器人1B等的驱动的功能，以能够通信的方式与机器人1A以及机器人1B连接。此外，它们分别可以为有线连接，也可以为无线连接。另外，在图示的结构中，控制装置5配置于与机器人1A以及机器人1B不同的位置，但是也可以内置于机器人1A以及机器人1B中的一方，也可以分别内置于双方。
另外，在控制装置5连接有：具备未图示的监视器的显示装置401以及例如具有键盘、鼠标、示教器等的输入装置402。
如图3所示，控制装置5包括：具备处理器的控制部51、具备存储器等的存储部52、以及具备外部接口(I/F)的外部输入输出部53。控制装置5的各构成要素通过各种总线连接为能够相互通信。
控制部51具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等处理器，执行存储于存储部52的各种程序等。由此，能够实现机器人1A以及机器人1B的驱动的控制、各种运算以及判断等处理。
在存储部52中存储有能够由控制部51执行的各种程序、例如用于执行后述的控制方法的程序、在控制动作中使用的基准数据、阈值、标准曲线等。另外，在存储部52中能够存储由外部输入输出部53受理的各种数据。存储部52构成为包括例如RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory，只读存储器)等非易失性存储器等。此外，存储部52并不局限于非拆装式，也可以是具有拆装式的外部存储装置(未图示)的结构。另外，存储部52也可以通过LAN(Local Area Network，局域网)等网络而设置于其它场所。
外部输入输出部53具备外部接口(I/F)，用于机器人1A、机器人1B、显示装置401和输入装置402等的各连接。另外，外部输入输出部53作为受理与来自拍摄部19的图像相关的信息的受理部发挥功能。
此外，控制装置5除了上述结构以外，还可以附加有其它结构。另外，保存在存储部52中的各种程序、数据等既可以预先存储在存储部52中，也可以储存在例如CD-ROM等记录介质中，且既可以由该记录介质提供，也可以通过网络等提供。
在此，控制装置5能够进行位置控制和力控制来作为驱动机械臂10的控制动作。
位置控制是指例如以使工具点位于规定的坐标的方式驱动机器人1A或者机器人1B的控制。即，位置控制是指基于目标的位置信息和工具点的位置信息来驱动机器人1A或者机器人1B的控制。这样的位置控制是在到目标位置为止的路线中没有障碍物的前提下进行的控制，能够以比力控制快的速度使机械臂移动，有助于迅速的作业。此外，位置控制中的机器人1A或者机器人1B的速度既可以是恒定的，也可以不是恒定的。
力控制是指基于力检测部120的检测结果来驱动机器人1A或者机器人1B的控制。力控制包含例如阻抗控制和触发力控制。
在触发力控制中，通过力检测部120来进行力检测，并使机器人1A或者机器人1B进行移动、姿态的变更的动作，直到通过该力检测部120检测到规定的力为止。
阻抗控制包括仿形控制。首先，简单地进行说明，在阻抗控制中，控制机器人1A或者机器人1B的动作，以便尽可能地将施加于机械臂10的顶端部、手部17或者手部18的力维持为规定的力，即，尽可能地将通过力检测部120检测出的规定方向的力维持为目标值。
控制方法
接着，主要参照图4、图5以及图12～图27来说明控制装置5进行的控制动作。
此外，在以下的说明中，将使手部17的工具点向规定位置移动的情况称为“使手部17向规定位置移动”或者“使机器人1A向规定位置移动”。
本控制方法是使用机器人1A以及机器人1B进行的控制方法，具有[1]准备步骤、[2]第一把持步骤、[3]移动步骤、[4]第二把持步骤、[5]拍摄步骤、[6]姿态调整步骤、[7]插入步骤和[8]固定步骤。
[1]准备步骤
准备步骤是准备装配有手部17的机器人1A、装配有手部18以及拍摄部19的机器人1B的步骤。在此，“准备”是指，在上述各坐标系校准等、机器人系统100进行连接作业时将机器人系统100启动为能够动作的状态为止的情况。
另外，在准备步骤中，如图12以及图13所示，优选预先驱动机器人1B而使手部18以及拍摄部19向基板91的+X轴侧且+Z轴侧移动，使手部18以及拍摄部19处于朝向-X轴侧的状态。由此，能够顺利地进行[5]拍摄步骤和[6]姿态调整步骤。此外，该移动也可以与[1]准备步骤～[4]第二把持步骤中的任意一个同时进行。
[2]第一把持步骤
图12以及图13所示的第一把持步骤是使手部17进行把持线缆92的第一把持以便限制线缆92沿线缆92的径向移动的步骤。具体地说，如图13所示，使手部17向位置P1移动，在各夹持片171分离的状态下朝向线缆92、即朝向位置P2下降。之后，通过使各夹持片171接近并接触而在划分空间174内收纳线缆92，形成为手部17进行第一把持的状态。
位置P1以及位置P2是预先存储于存储部52的坐标，该坐标既可以由作业者输入，也可以是基于由拍摄部19预先拍摄的图像而确定的坐标。在本实施方式中，位置P1是线缆92的固定端的附近的任意坐标，位置P2是位置P1的-Z轴侧的坐标。
即，作为把持部的手部17进行第一把持的部分是线缆92中的偏向固定端侧的部分。进一步换言之，从线缆92的一端到手部17进行第一把持的部分为止的距离比从线缆92的另一端到手部17进行第一把持的部分为止的距离长。固定端的位置是预先决定的，线缆92中的固定端的附近与连接器93在基板91上的位置无关地位于大致确定的位置。因此，能够使用位置控制来控制直到进行第一把持为止的手部17的移动。由此，能够迅速地进行第一把持，并且能够以高准确度进行第一把持。
[3]移动步骤
如图14以及图15所示，在移动步骤中，在进行第一把持的状态下，使手部17沿着线缆92朝向连接器93侧移动。在该步骤中，为了迅速地进行在该步骤之后进行的拍摄步骤，使手部17朝向拍摄部19的-X轴侧的附近的位置P3移动。该移动路线既可以是直线，也可以是圆弧状。
此外，在本实施方式中，在使手部17从位置P2向位置P3移动时，通过位置控制而使手部17移动至位置P3之前的位置P4，通过力控制而使手部17从位置P4移动至位置P3。即，包括如下区间：控制装置5在进行第一把持的状态下使作为把持部的手部17朝向连接器93移动时、通过位置控制而移动的区间。由此，能够通过位置控制来进行迅速的移动。
另外，位置P4设定在位置P2与位置P3之间的移动路线上。位置P3以及位置P4是预先存储在存储部52中的坐标。另外，优选位置P4在位置P2与位置P3之间的移动路线中偏向位置P3侧。由此，能够使手部17更迅速地向位置P3移动。在手部17的移动路线中，优选位置P4～位置P3的距离小于位置P2～位置P4的距离的5％。由此，能够更显著地发挥上述效果。
线缆92的位置、即挠曲状况根据连接器93在基板上的位置而发生变化，但是如上所述，在进行第一把持的状态下，限制线缆92向划分空间174的外侧移动。由此，线缆92在手部17通过后的部分大致沿着手部17的移动路线而延伸。另外，在通过位置控制而使手部17从位置P2移动至位置P4时，由于如图6所示划分空间174的面积比线缆92的横截面积大，所以能够充分地减少线缆92与夹持片171接触的可能性，能够防止或者抑制线缆92的损伤。
然后，当使手部17移动至位置P4时，切换为上述力控制。该力控制是一边以比位置控制中的手部17的移动速度慢的移动速度使手部17移动一边进行力检测部120的力检测的模式。因此，在朝向位置P3时，判断为手部17与连接器93接触而手部17把持了连接器93的情况下，能够立即停止手部17的移动，能够防止或者抑制对线缆92过多地施加张力。
此外，在本实施方式中，将移动步骤设为到手部17与连接器93即将接触为止。
[4]第二把持步骤
如图9、图14以及图15所示，第二把持步骤是基于力检测部120的检测结果使手部17的移动停止并进行利用手部17来把持连接器93的第二把持的步骤，。当通过力控制而使进行第一把持的手部17朝向位置P3移动时，手部17与连接器93接触。当手部17与连接器93接触时受到的力、即力检测部120检测出的力达到规定值时，停止手部17的移动。
此时，如图9所示，通过夹持片171中的姿态调整部172侧的面和姿态调整部172的限制面175来限制连接器93向沿着线缆92的长度方向的方向上的移动以及绕沿着线缆92的长度方向的轴或者划分空间174的中心轴的旋转。由此，能够进行第二把持。
这样，通过手部17依次进行第一把持和第二把持，能够成为以稳定且简单的方法对连接器93进行把持的状态。以往，例如通过拍摄部来拍摄基板整体，确定在基板的哪个位置配置有连接器，并使手部移动到该位置而利用手部进行把持。在这样的现有方法中，例如，有时会根据房间的明亮度、拍摄的朝向等拍摄条件而导致无法拍摄良好的图像，难以确定连接器的位置。而且，在现有方法中，需要进行确定图像中的连接器这样的处理，处理复杂。即，在现有方法中，难以容易且准确地把持连接器。与此相对地，在本发明中，通过手部17依次进行第一把持和第二把持这样的简单方法，无需进行以往那样的复杂处理，另外，能够准确地把持连接器。综上，根据本发明，能够容易且准确地把持连接器。
此外，在进行该第二把持的状态下，连接器93的哪个面与姿态调整部172接触每次都是随机的。即，在手部17进行第二把持的状态下，无法得知连接器93的、线缆92的周向上的姿态是否适当。
[5]拍摄步骤
如图14以及图15所示，拍摄步骤是利用拍摄部19来拍摄由手部17进行第二把持的连接器93的步骤。另外，在位置P3处，被手部17把持的连接器93位于与拍摄部19相同的高度、即Z轴方向上的位置大致相同的位置。由此，在拍摄连接器93时，连接器93位于图像的中央部。另外，如上所述，由于在进行拍摄步骤时，手部18预先位于图14以及图15所示的位置，所以当所述第二把持步骤完成时，能够迅速地转移到该步骤。
在该步骤中拍摄到的图像被发送至控制装置5。
[6]姿态调整步骤
姿态调整步骤是在进行第二把持的连接器93的姿态不是所期望的姿态的情况下，使用手部18使手部17以所期望的姿态进行把持的步骤。如图5所示，姿态调整步骤具有以下步骤[6A]～[6E]。
如图16所示，步骤[6A]是使手部18把持进行第二把持的连接器93的步骤。即，在该步骤中，利用手部17以及手部18来把持连接器93。由此，在手部17和手部18之间交接连接器93时，能够防止连接器93意外掉落。
如图17所示，步骤[6B]中，一边维持手部18把持着连接器93的状态，一边使手部17向与手部18分离的方向移动，解除手部17所进行的第二把持。由此，在经过该步骤后，成为仅由手部18把持着连接器93的状态。
如图18所示，步骤[6C]是使手部18绕轴O6旋转而将连接器93的朝向调整为所期望的姿态的步骤。在该步骤中，基于在[5]拍摄步骤中得到的拍摄结果、即图像来决定手部18的旋转量。
具体地说，例如，能够使用如下方法：提取拍摄到的图像中的多个特征点，并将该特征点的配置与预先存储于存储部52的所期望的姿态的连接器93在图像中的特征点的配置进行比较来计算旋转量。此外，也可以使用将连接器93的端面的中心线与预先存储于存储部52的图像中的中心线进行比较而根据差异量来求出旋转量的方法等其它方法。
经过这样的步骤[6C]，能够使连接器93为所期望的姿态。此处所说的所期望的姿态是指如下姿态：当手部17之后在把持着连接器93的状态下到达预先设定的路线时，能够以所期望的朝向将连接器93插入到插入孔911。
如图19所示，步骤[6D]是使手部17把持手部18所把持的所期望的姿态的连接器93的步骤。即，在该步骤中，通过手部17以及手部18来把持所期望的姿态的连接器93。由此，在手部17和手部18之间交接连接器93时，能够防止连接器93意外掉落。
如图20所示，步骤[6E]中，一边维持手部17把持着连接器93的状态，一边使手部18向与手部17分离的方向移动，解除手部18所进行的把持。由此，在经过该步骤后，成为仅由手部17把持连接器93的状态、即进行第二把持的状态。
通过进行这样的[6A]～[6E]，能够从手部17进行第二把持的状态起将连接器93的姿态调整为所期望的姿态，并再次成为手部17进行第二把持的状态。由此，在之后的插入步骤中，能够通过简单的控制而将连接器93插入到插入孔911。另外，通过交替把持连接器93而使其旋转这样的简单方法，能够在不对线缆92过多地施加张力的情况下进行姿态的调整。
此外，在拍摄到的图像中处于所期望的姿态的情况下，能够省略步骤[6A]～[6E]而转移到插入步骤。
另外，在步骤[6E]结束之后，如图21所示，使手部18绕轴O6旋转而返回到图12～图15所示的姿态，并且向初始位置移动。由此，能够顺利地进行下一次的拍摄步骤。
如图22～图25所示，[7]插入步骤是将连接器93插入基板91的插入孔911的步骤。具体地说，首先，使对所期望的姿态的连接器93进行第二把持的手部17的顶端沿图22中箭头方向移动至预先设定的位置P5。
位置P5是基板91的+Y轴侧且X轴方向上的位置与插入孔911的中心相同的坐标。并且，以连接器93的与线缆92侧相反的一侧的端面面向插入孔911的方式使手部17绕轴O6旋转。这样的移动以及旋转既可以同时进行，也可以依次进行。在依次进行这些的情况下，其顺序没有限定。
然后，如图23以及图24所示，向在位置P5与插入孔911之间设定的位置P6移动。此外，直到位置P5或者位置P6为止的手部17的移动是通过位置控制来进行的，但是在移动至位置P6之后，通过力控制而使手部17向插入孔911侧移动。然后，当在连接器93向插入孔911的插入完成时施加于手部17的力、即力检测部120检测出的力达到规定值时，使手部17的移动停止。
此外，在该步骤中使用的规定值是预先存储于存储部52的值，如上所述，是与在进行第二把持时用于检测手部17与连接器93的接触的值不同的值。
经过以上的步骤，如图25所示，连接器93向插入孔911的插入完成。
如图26以及图27所示，[8]固定步骤是将线缆92的长度方向上的中途部分固定于基板91的步骤。在本实施方式中，将线缆92的长度方向上的两处固定于基板91。在此，在基板91设有固定部912以及固定部913。该固定部912以及固定部913例如是槽、一对突起等。
在固定部912设定有位置P7，在固定部913设定有位置P8。位置P7和位置P8是预先存储于存储部52的坐标，该坐标既可以由作业者输入，也可以是基于由拍摄部19预先拍摄的图像而确定的坐标。
然后，如图27所示，通过使手部17向位置P7移动，手部17的顶端能够将线缆92按压并固定于固定部912。之后，通过使手部17向位置P8移动，手部17的顶端能够将线缆92按压并固定于固定部913。
经过以上的步骤，如图27所示，连接器93能够插入到插入孔911且能够将线缆92的长度方向上的中途部分固定于基板91，从而完成机器人系统100的作业。
如以上说明的那样，机器人系统100具备：机器人1A，具有作为臂部的机械臂10；控制部51，控制机器人1A的工作；作为把持部的手部17，连接于机械臂10，把持一端设置有连接器93的线缆92；以及作为检测部的力检测部120，检测手部17与连接器93的接触。另外，控制部51进行如下处理：使手部17进行以限制线缆92向线缆92的粗细方向的移动的方式把持线缆92的第一把持；在进行第一把持的状态下，使手部17朝向连接器93移动；基于力检测部120的检测结果，停止手部17的移动；以及使手部17进行把持连接器93的第二把持。
另外，机器人系统100的控制方法中，机器人系统100具备：机器人1A，具有作为臂部的机械臂10；作为把持部的手部17，连接于机器人臂部10，把持一端设置有连接器93的线缆92；以及作为检测部的力检测部120，检测手部17与连接器93的接触。并且，该控制方法包括如下步骤：利用手部17进行以限制线缆92向线缆92的粗细方向的移动的方式把持线缆92的第一把持；在进行第一把持的状态下，使手部17朝向连接器93移动；基于力检测部120的检测结果，停止手部17的移动；利用手部17进行把持连接器93的第二把持。
如上所述，根据这样的本发明，通过手部17依次进行第一把持以及第二把持这样的简单方法，无需进行以往那样的复杂处理，另外能够准确地把持连接器。综上，根据本发明，能够容易且准确地把持连接器。
第二实施方式
下面，参照图28来说明本发明的机器人系统的第二实施方式，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。
如图28所示，在本实施方式中，手部17具有设于夹持片171的与姿态调整部172相反的一侧的板状或者块状的引导片176。引导片176具有在手部17进行第一把持时一边与线缆92接触而调整线缆92的姿态一边将线缆92向夹持片171之间引导的功能。
根据这样的本实施方式，能够得到与上述第一实施方式相同的效果，进而能够更稳定地进行第一把持。
机器人系统的其它构成例
图29是用于对机器人系统以硬件为中心进行说明的框图。
在图29中示出了机器人1A以及机器人1B与控制器61以及计算机62连接而成的机器人系统100A的整体结构。机器人1的控制既可以通过存在于控制器61中的处理器读出存在于存储器的指令来执行，也可以通过存在于计算机62的处理器读出存在于存储器的指令并利用控制器61来执行。
因此，能够将控制器61和计算机62中的任意一方或者双方理解为“控制装置”。
变形例1
图30是表示以机器人系统的硬件为中心的变形例1的框图。
在图30中示出了在机器人1A以及机器人1B直接连接有计算机63的机器人系统100B的整体结构。机器人1A以及机器人1B的控制是通过存在于计算机63中的处理器读出存在于存储器中的指令而直接执行的。
因此，能够将计算机63理解为“控制装置”。
变形例2
图31是表示以机器人系统的硬件为中心的变形例2的框图。
在图31中示出了内置有控制器61的机器人1A以及机器人1B与计算机66连接、且计算机66通过LAN等网络65与云64连接的机器人系统100C的整体结构。机器人1A以及机器人1B的控制既可以通过存在于计算机66中的处理器读出存在于存储器的指令来执行，也可以通过存在于云64上的处理器利用计算机66读出存在于存储器的指令来执行。
因此，能够将控制器61、计算机66和云64中的任意一个、或者任意两个、或者三个理解为“控制装置”。
以上，基于图示的实施方式说明了本发明的机器人系统以及控制方法，但是本发明并不局限于此，各部的结构能够被替换为具有相同功能的任意结构。另外，也可以对本发明附加其它任意的结构物。另外，也可以适当组合各实施方式。
另外，在上述实施方式中，作为本发明的机器人系统所具有的机器人，示出了所谓的6轴垂直多关节机器人，但该机器人例如也可以是SCARA机器人等其它机器人。另外，该机器人并不局限于单臂机器人，例如，也可以是双臂机器人等其它机器人。因此，可动部的数量并不局限于一个，也可以是两个以上。另外，可动部所具备的机械臂所具有的臂的数量在上述实施方式中为6个，但是也可以是1～5个或者7个以上。

Claims (9)

1.一种机器人系统，其特征在于，具备：
机器人，具有臂部；
控制部，控制所述机器人的工作；
把持部，连接于所述臂部，把持一端设置有连接器的线缆；以及
检测部，检测所述把持部与所述连接器的接触，
所述控制部进行如下处理：
使所述把持部进行第一把持，所述第一把持是以限制所述线缆向所述线缆的粗细方向的移动的方式把持所述线缆的把持；
在进行所述第一把持的状态下，使所述把持部朝向所述连接器移动；
基于所述检测部的检测结果，停止所述把持部的移动；以及
使所述把持部进行把持所述连接器的第二把持。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述检测部是力觉传感器。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于，
所述线缆的另一端是被固定的固定端，
从所述线缆的一端到所述把持部进行所述第一把持的部分为止的距离比从所述线缆的另一端到所述把持部进行所述第一把持的部分为止的距离大。
4.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述把持部具有相互接触或者分离的第一爪部和第二爪部，
在所述第一爪部与所述第二爪部接触的状态下，所述第一爪部和所述第二爪部形成供所述线缆插通的孔部。
5.根据权利要求4所述的机器人系统，其特征在于，
从与所述粗细方向正交的方向观察，所述第一爪部或者所述第二爪部与所述连接器重叠。
6.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述把持部具有姿态调整部，所述姿态调整部在所述把持部与所述连接器接触时调整所述连接器的姿态。
7.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于
所述控制部包括：在进行所述第一把持的状态下使所述把持部朝向所述连接器移动时利用位置控制来移动的区间。
8.一种控制方法，其特征在于，
所述控制方法是机器人系统的控制方法，
所述机器人系统具备：
机器人，具有臂部；
把持部，连接于所述臂部，把持一端设置有连接器的线缆；以及
检测部，检测所述把持部与所述连接器的接触，
所述控制方法包括如下步骤：
利用所述把持部进行第一把持，所述第一把持是以限制所述线缆向所述线缆的粗细方向的移动的方式把持所述线缆的把持；
在进行所述第一把持的状态下，使所述把持部朝向所述连接器移动；
基于所述检测部的检测结果，停止所述把持部的移动；以及
利用所述把持部进行把持所述连接器的第二把持。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，
在进行所述第一把持的状态下使所述把持部朝向所述连接器移动的步骤中，包括利用位置控制来移动的区间。
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