CN112743509B - 控制方法和计算装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的控制方法和计算装置，能够根据设置角度计算出适当的伺服参数。该控制方法的特征在于包括：输入步骤，输入与具备机械臂和检测施加于所述机械臂的力的力检测部的机器人的所述机械臂的设置角度相关的信息；和计算步骤，根据与所述机械臂的第一设置角度下的设置对应的所述力检测部的第一力检测参数、和与所述机械臂的不同于所述第一设置角度的第二设置角度下的设置对应的所述力检测部的第二力检测参数，计算所述机械臂的所述设置角度下的所述力检测部的第三力检测参数。

Description

控制方法和计算装置
技术领域
本发明涉及控制方法和计算装置。
背景技术
近年来，在工厂中，由于人工费的高涨和人才的不足，正通过各种机器人或该机器人周边设备加快过去人工进行的作业的自动化。例如，专利文献1中公开了具有配置作业对象物的工作台和设置于工作台侧方的机器人的生产系统。
专利文献1所记载的机器人配置于台车上，从台车上由机械臂进行组装或加工作业对象物等的作业。另外，通常机器人具有检测施加于机械臂的力的力检测部，并根据力检测部的检测结果驱动机械臂。
另外，例如根据台车的高度或工作台的高度的不同，有可能发生机械臂无法到达工作台上的作业对象物这样的情况。为了解决这样的问题，考虑到以倾斜的状态设置机器人。
专利文献1：日本特开2017-74631号公报
但是，现有技术下是设想将机器人设置于水平面上使用的力检测参数，因此，在机器人倾斜的状态下，并非最佳值。由此，导致力检测精度降低。
发明内容
本适用例的控制方法的特征在于，包括：输入步骤，输入与具备机械臂和检测施加于所述机械臂的力的力检测部的机器人的所述机械臂的设置角度相关的信息；和计算步骤，根据与所述机械臂的第一设置角度下的设置对应的所述力检测部的第一力检测参数和与所述机械臂的不同于所述第一设置角度的第二设置角度下的设置对应的所述力检测部的第二力检测参数，计算所述机械臂的所述设置角度下的所述力检测部的第三力检测参数。
本适用例的计算装置的特征在于，具备：输入部，输入与具备机械臂和检测施加于所述机械臂的力的力检测部的机器人的所述机械臂的设置角度相关的信息；和计算部，根据与所述机械臂的第一设置角度下的设置对应的所述力检测部的第一力检测参数和与所述机械臂的不同于所述第一设置角度的第二设置角度下的设置对应的所述力检测部的第二力检测参数，计算所述机械臂的所述设置角度下的所述力检测部的第三力检测参数。
附图说明
图1是表示具备本发明的计算装置的第一实施方式的机器人系统的侧视图。
图2是图1所示的机器人系统的框图。
图3是图1所示的力检测部的纵剖视图。
图4是图3中的A-A线剖视图。
图5是表示图1所示的机器人和机器人控制装置的主要部分的控制框图。
图6是表示以第一设置角度设置的机器人主体的侧视图。
图7是表示以第二设置角度设置的机器人主体的侧视图。
图8是图1所示的输入装置的显示画面的局部放大图。
图9是用于说明图1所示的计算装置所进行的控制动作的流程图。
图10是表示本发明的计算装置的第二实施方式所具备的输入装置的显示画面的图。
图11是用于说明本发明的计算装置的第二实施方式所进行的控制动作的流程图。
附图标记说明
1…机器人、2…移动体、3…指令装置、4…机器人控制装置、5…力检测部、5A…驱动部、5B…驱动部、5C…驱动部、5D…驱动部、5E…驱动部、5F…驱动部、6…输入装置、9…计算装置、10…机械臂、10A…机器人主体、11…臂、12…臂、13…臂、14…臂、15…臂、16…臂、17…末端执行器、18…倾斜部件、20…移动机构、21…前轮、22…后轮、23…驱动轮、31…CPU、32…存储部、33…通信部、34…输入部、41…CPU、42…存储部、43…通信部、51…第一板、52…第二板、53…筒状部、54A…元件、54B…元件、54C…元件、54D…元件、60…显示画面、61…设置角度输入部、62…确定按钮、63…适当伺服参数计算按钮、64…适当力检测参数计算按钮、100…机器人系统、110…基座、181…倾斜面、411…位置前馈控制部、412…位置控制部、413…速度控制部、414…积分器、415…电机驱动器、416…加减法器、417…加减法器、510…电机、520…制动器、530…编码器、Fua…力、Fub…力、Fuc…力、Fud…力、Fza…力、Fzb…力、Fzc…力、Fzd…力、θ…设置角度。
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选实施方式，对本发明的控制方法和计算装置详细进行说明。
第一实施方式
图1是表示具备本发明的计算装置的第一实施方式的机器人系统的侧视图。图2是图1所示的机器人系统的框图。图3是图1所示的力检测部的纵剖视图。图4是图3中的A-A线剖视图。图5是表示图1所示的机器人和机器人控制装置的主要部分的控制框图。图6是表示以第一设置角度设置的机器人主体的侧视图。图7是表示以第二设置角度设置的机器人主体的侧视图。图8是图1所示的输入装置的显示画面的局部放大图。图9是用于说明图1所示的计算装置所进行的控制动作的流程图。
另外，在图1、图6以及图7中，为了便于说明，作为相互正交的三个轴，图示了x轴、y轴以及z轴。另外，以下将与x轴平行的方向也称为“x轴方向”，将与y轴平行的方向也称为“y轴方向”，将与z轴平行的方向也称为“z轴方向”。
另外，以下将图示的各箭头的前端侧称为“+(正)”或“正”，将基端侧称为“-(负)”或“负”。另外，为了便于说明，也将+z轴方向、即上侧称为“上”或“上方”，将-z轴方向、即下侧称为“下”或“下方”。另外，将图1中的z轴方向、即上下方向设为“铅垂方向”，将x轴方向和y轴方向、即左右方向设为“水平方向”。
图1所示的机器人系统100例如使用于电子部件和电子设备等工件的保持、输送、组装以及检查等作业中。
图1和图2所示的机器人系统100例如使用于电子部件和电子设备等工件的保持、输送、组装以及检查等作业中的装置。机器人系统100具备机器人1、机器人控制装置4、移动体2、对机器人1指令动作程序的指令装置3以及输入装置6。另外，机器人1与指令装置3能够通过有线或无线进行通信，该通信也可以经由因特网这样的网络进行。
另外，如后所述，由指令装置3的CPU 31和输入部34构成计算装置9。
图1所示的机器人1是所谓的六轴垂直多关节机器人，具有基座110、与基座110连接的机械臂10、力检测部5以及倾斜部件18。
基座110支撑机械臂10。基座110具有框体，在该框体的内部内置有例如驱动机械臂10的驱动装置、机器人控制装置4等。此外，机器人控制装置4也可以配置于基座110的外侧。
图1所示的机械臂10的基端与力检测部5连接，并具有多个臂、即臂11、臂12、臂13、臂14、臂15以及臂16。这些臂11～臂16从基端朝向前端依次连结。各臂11～臂16能够相对于相邻的臂或基座110转动。
另外，如图1和图2所示，机器人1具有使臂11相对于基座110转动的驱动部5A、使臂12相对于臂11转动的驱动部5B、使臂13相对于臂12转动的驱动部5C、使臂14相对于臂13转动的驱动部5D、使臂15相对于臂14转动的驱动部5E、以及使臂16相对于臂15转动的驱动部5F。如图2所示，各驱动部5A～驱动部5F具备作为伺服电机的电机510、控制电机510的驱动的未图示的电机驱动器、切换电机510的锁定状态和解锁状态的制动器520、以及检测电机510的旋转量的编码器530。这些由机器人控制装置4相互独立地控制。
另外，如图1所示，机械臂10的前端安装有保持作业对象物的末端执行器17。在图示的构成中，末端执行器17使多根、例如两根手指靠近、分离来把持作业对象物。此外，作为末端执行器17，并不限定于该构成，也可以是吸附手、磁力手、钻头等工具等。
另外，基座110与力检测部5之间设置有倾斜部件18。倾斜部件18具有倾斜面181。倾斜部件18以倾斜面181成为相对于x-y平面倾斜的朝向的方式设置于基座110上。另外，机械臂10的基端固定于倾斜面181上。换言之，在图1所示的机器人1中，倾斜面181是由机械臂10和力检测部5构成的机器人主体10A的设置面。
此外，倾斜部件18也可以是操作人员根据使用环境从倾斜面181的倾斜角度互不相同的多个倾斜部件18适当地选择、设置的构成。另外，例如倾斜部件18也可以设置于基座110与移动体2之间。
另外，如图3和图4所示，力检测部5是具有第一板51、第二板52、配置于第一板51与第二板52之间的筒状部53、元件54A、元件54B、元件54C以及元件54D，且外形形状呈圆柱状的部件。另外，元件54A～元件54D被夹持在第一板51与第二板52之间。另外，元件的数量并不限定于此，既可以是三个以下，也可以是五个以上。
第一板51和第二板52呈圆板状，依次远离+z轴侧而配置。此外，第一板51和第二板52的俯视时的形状并不限定于圆形，也可以为任意的形状。
在本实施方式中，筒状部53呈圆筒状，具有保护元件54A～元件54D的功能。
元件54A～元件54D以形成圆形的方式等间隔地配置。由此，使施加于元件54A～元件54D的力尽可能地变均匀，从而能够准确地检测力。
元件54A～元件54D例如由水晶等的压电体构成，可以使用在受到外力时输出电荷的元件。如图4所示，元件54A位于-x轴侧，元件54B位于+x轴侧，元件54C位于-y轴侧，元件54D位于+y轴侧。
如图4所示，在本实施方式中，元件54A～元件54D在受到铅直方向的分量的力Fz和绕z轴方向、即u轴方向的力Fu时输出电荷。另外，与元件54A～元件54D输出的电荷相关的信息被发送至机器人控制装置4。机器人控制装置4根据该电荷的信息转换为力检测部5所受的力。而且，机器人控制装置4可以转换为机械臂10受到的外力。关于这一点，将在后面叙述。
根据这样的力检测部5的检测结果，机器人控制装置4控制机械臂10的动作。
接着，对移动体2进行说明。
图1所示的移动体2由自动行驶系统构成，具有使基座110移动的移动机构20。移动机构20具有多个车轮、即在图1中沿y轴方向上排列的一对前轮21、在图1中沿y轴方向上排列的一对后轮22以及在图1中沿y轴方向上排列的一对驱动轮23。一对驱动轮23设置于一对前轮21与一对后轮22之间。各驱动轮23与未图示的驱动部连接，通过来自驱动部的驱动力进行旋转，从而使基座110移动。此外，在本实施方式中，一对前轮21及一对后轮22是从动轮。
另外，各驱动轮23分别独立地与驱动部连接，分别被构成为能够正转和反转。因此，能够直线前进或后退。另外，能够通过调整各驱动轮23的旋转速度和旋转方向中的至少一方来进行变更行驶的方向等的操纵。另外，在本实施方式中，前轮21、后轮22以及驱动轮23呈不绕z轴旋转的构成，但并不限定于此，也可以是前轮21、后轮22以及驱动轮23中的至少一个绕z轴旋转的构成。该情况下，能够通过调整绕z轴的旋转量来进行转向。
此外，本说明书中的“移动”当然包括直行、转弯、蛇行、往复移动等，也包括旋转。另外，移动机构20的车轮的数量并无特别限定。另外，作为移动机构20的构成，并不限定于上述那样的车轮行驶型，例如也可以是具有多条腿而步行的构成等。
接着，对机器人控制装置4进行说明。
如图2所示，机器人控制装置4具有控制机械臂10的动作的功能，具有CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)41、存储部42以及通信部43。
CPU 41读出并执行存储于存储部42的各种程序等。由CPU 41生成的指令信号经由通信部43发送至机器人1。由此，机械臂10可以执行规定的作业。
存储部42保存CPU 41能够执行的各种程序等。作为存储部42，例如可以举出RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的易失性存储器、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等的非易失性存储器、拆装式的外部存储装置等。
通信部43使用例如有线LAN(Local Area Network：局域网)、无线LAN等的外部接口，与机器人1及指令装置3之间分别进行信号的收发。
另外，CPU 41根据图4所示的元件54A～元件54D输出的电荷的信息，分别算出元件54A～元件54D所受到的力。然后，算出力检测部5所受到的力。力检测部5所受到的力存在x轴方向、y轴方向以及z轴方向的分量，这些力Fx、力Fy以及力Fz如以下那样计算。
力Fx的计算可以通过对从元件54A所受的u方向的力Fua减去元件54B所受的u方向的力Fub的值乘以力检测参数Mx来计算。即，CPU 41进行Fx＝(Fua-Fub)×Mx的运算。
力Fy的计算可以通过对从元件54C所受的u方向的力Fuc减去元件54D所受的u方向的力Fud的值乘以力检测参数My来计算。即，CPU 41进行Fy＝(Fuc-Fud)×My的运算。
力Fz的计算可以通过对从元件54A所受的z方向的力Fza减去元件54B所受的z方向的力Fzb的值与从元件54C所受的z方向的力Fzc减去元件54D所受的z方向的力Fzd的值的差分乘以力检测参数Mz来计算。即，CPU 41进行Fz{(Fza-Fzb)-(Fzc-Fzd)}×Mz
此外，力检测参数Mx、力检测参数My以及力检测参数Mz是在检测力时为了抵消、缓和重力的影响而使用的系数，且是由指令装置3指示的值。关于这一点，将在后面叙述。
此外，机器人控制装置4既可以是控制移动体2的动作的构成，也可以另外设置控制移动体2的动作的控制装置。
另外，在机器人控制装置4中，除了上述的构成以外，还可以附加其他构成。另外，保存在存储部42中的各种程序、数据等既可以预先存储在存储部42中，也可以存储在例如CD-ROM等的记录介质中，从该记录介质进行提供，还可以经由网络等进行提供。
在此，对机器人1的控制框图进行说明。
如图5所示，机器人1具有位置前馈控制部411、位置控制部412、速度控制部413、积分器414、电机驱动器415、加减法器416以及加减法器417。其中，位置前馈控制部411、位置控制部412、速度控制部413包含于CPU 41中。
从后述指令装置3输入的目标位置的信号分别被输入至位置前馈控制部411和加减法器416。位置前馈控制部411对目标位置的信号乘以作为伺服参数的位置前馈增益Kppff，并输出至加减法器417。
另一方面，输入至加减法器416的目标位置的信号通过加减法器416与作为编码器530的检测结果的关于当前位置的信号相加，并输出至位置控制部412。然后，位置控制部412将作为伺服参数的位置控制增益Kpp与输入的信号相乘，并输出至加减法器417。
加减法器417将乘以位置前馈增益Kppff后的目标位置的信号和乘以位置控制增益Kpp后的目标位置的信号相加，并减去通过积分器414积分后的关于当前位置的信号，输入至速度控制部413。
速度控制部413对所输入的信号乘以作为伺服参数的速度控制增益Kvp并转换为速度信息或电流后输出至电机驱动器415。由此，能够以在考虑机械臂10的当前位置的同时向目标位置移动的方式驱动电机510。
此外，本说明书中的“伺服参数”包含位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp以及速度控制增益Kvp，是它们的总称。
接着，对指令装置3进行说明。
如图2所示，指令装置3具有控制机械臂10的动作的功能，如图2所示，具有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)31、存储部32、通信部33以及输入部34。
CPU 31读出并执行存储于存储部32的各种程序等。由CPU 31生成的指令信号经由通信部33发送至机器人控制装置4。由此，机械臂10能够在规定的条件下执行规定的作业。另外，CPU 31是计算适当伺服参数和作为第三力检测参数的适当力检测参数的计算部，并进行后述的计算步骤。
存储部32保存CPU 41能够执行的各种程序等。作为存储部32，例如可以举出RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的易失性存储器、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等的非易失性存储器、拆装式的外部存储装置等。
通信部33使用例如有线LAN(Local Area Network：局域网)、无线LAN等的外部接口与机器人控制装置4之间进行信号的收发。
此外，在指令装置3中，除了上述构成以外，还可以附加其他构成。另外，保存在存储部32中的各种程序、数据等既可以预先存储在存储部32中，也可以存储在例如CD-ROM等的记录介质中，从该记录介质进行提供，还可以经由网络等进行提供。
另外，机器人控制装置4具有从输入装置6输入指令的端子、即输入端口。该部位作为输入各种信息的输入部34发挥功能。通过由输入部34将来自输入装置6的信息输入、即取入指令装置3，从而进行后述的输入步骤。
由这样的指令装置3的CPU 31和输入部34构成计算装置9。
输入装置6是操作人员输入信息并对指令装置3进行各种设定的设备。作为该输入装置6，并无特别限定，例如可以举出平板电脑、个人电脑、智能手机、示教盒等。输入装置6的连接除了有线连接之外，也可以是无线连接，还可以利用经由因特网等网络的通信进行连接。
在本实施方式中，作为一例，如图8所示，输入装置6是具有显示画面60的设备。作为显示于显示画面60的画面的一例，可以举出具有设置角度输入部61和确定按钮62的画面。操作人员可以触摸设置角度输入部61和确定按钮62、或者用鼠标进行操作。
以上，对机器人系统100的构成进行了说明。
在此，如图1所示，在机械臂10的基端面以通过倾斜部件18相对于水平方向倾斜的状态设置的情况下，与机械臂10的基端面以与水平方向平行的状态设置的情况相比，末端执行器的前端的可动区域向-z轴侧扩展。
一般来说，如图6所示，力检测部5的检测结果的校正时使用的力检测参数是假定机械臂10的基端面以与水平方向平行的状态设置的情况而设定的。因此，在图6所示的状态下，若使用所设定的力检测参数来控制机械臂10的动作，则位置精度、响应性高，能够发挥优异的性能。
然而，若将图6所示的状态或图7所示的状态下的最佳、即适当的力检测参数用于图1所示的状态下的力检测部5的检测结果的校正，则该力检测参数变得不适当，力检测精度降低。鉴于这样的情况，在本发明中，能够如以下那样解决上述问题。以下，根据图9所示的流程图对指令装置3的控制动作进行说明。此外，以下的步骤也可以与机器人控制装置4分担进行，但是，以下作为一例设为由指令装置3进行。
首先，操作人员一边观察图8所示的输入装置6的显示画面60，一边输入机械臂10的设置角度、即机械臂10的基端面与水平面所成的角度。该输入通过向设置角度输入部61输入数值并按下确定按钮62来完成。此外，操作人员例如通过预先掌握倾斜部件18的倾斜面181的倾斜角度，能够准确地输入设置角度。
当操作人员按下确定按钮62时，与设置角度相关的信息经由输入部34被输入至指令装置3。然后，在步骤S101中，输入部34将与设置角度相关的信息输入、即取入存储部32中。
接着，在步骤S102中，算出作为所输入的设置角度下的适当的伺服参数的适当伺服参数K0。此外，在本步骤中，针对驱动部5A～驱动部5F的各个电机510，利用相同的计算方法分别计算出适当伺服参数K0，因而着眼于一个电机510进行说明。
在本步骤中，根据与图6所示的机械臂10的第一设置角度下的设置对应的第一伺服参数K1和与图7所示的机械臂10的第二设置角度下的设置对应的第二伺服参数K2，算出适当伺服参数K0。
在本实施方式中，图6所示的第一设置角度为0°，图7所示的第二设置角度为90°。另外，与机械臂10的第一设置角度下的设置对应的第一伺服参数K1是第一设置角度下的最佳值，例如预先通过实验算出该值，并存储于存储部32中。同样地，与机械臂10的第二设置角度下的设置对应的第二伺服参数K2是第二设置角度下的最佳值，例如预先通过实验算出该值，并存储于存储部32中。
这样，第一设置角度是设置机械臂10的设置面与水平面所成的角度为0°，第二设置角度是设置面与水平面所成的角度为90°。由此，如后所述，能够进行更加准确的参数检测。
CPU 31将第一伺服参数K1与第二伺服参数K2的差分乘以sinθ，并从第一伺服参数K1中减去得到的值。即，进行K0＝K1-(K1-K2)×sinθ的运算。由此，能够准确地计算出适当伺服参数K0。
更为具体而言，如上所述，伺服参数包含位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp及速度控制增益Kvp。在本实施方式中，计算位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp以及速度控制增益Kvp各自的适当值。
首先，对位置前馈增益Kppff的适当值的计算进行说明。
将第一伺服参数K1中的位置前馈增益设为Kppff1，将第二伺服参数K2中的位置前馈增益设为Kppff2，将位置前馈增益Kppff的适当值设为Kppff0时，CPU 31进行Kppff0＝Kppff1-(Kppff1-Kppff2)×sinθ的运算。由此，能够根据设置角度θ准确地计算出位置前馈增益Kppff的适当值Kppff0。
接着，对位置控制增益Kpp的适当值的计算进行说明。
将第一伺服参数K1中的位置控制增益设为Kpp1，将第二伺服参数K2中的位置控制增益设为Kpp2，将位置控制增益Kpp的适当值设为Kpp0时，CPU 31进行Kpp0＝Kpp1-(Kpp1-Kpp2)×sinθ的运算。由此，能够根据设置角度θ准确地计算出位置控制增益Kpp的适当值Kpp0。
接着，对速度控制增益Kvp的适当值的计算进行说明。
将第一伺服参数K1中的速度控制增益设为Kpv1，将第二伺服参数K2中的速度控制增益设为Kpv2，将速度控制增益Kpv的适当值设为Kpv0时，CPU 31进行Kpv0＝Kpv1-(Kpv1-Kpv2)×sinθ的运算。由此，能够根据设置角度θ准确地计算出速度控制增益Kpv的适当值Kpv0。
这样，在本实施方式中，分别计算出位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp以及速度控制增益Kvp的适当值。由此，能够根据机械臂10的设置角度θ算出最佳的伺服参数。
即，伺服参数包括位置前馈增益、位置控制增益以及速度控制增益，在计算步骤中，计算出位置前馈增益、位置控制增益以及速度控制增益中的至少一个，在本实施方式中，计算出所有的增益。由此，能够根据机械臂10的设置角度θ算出最佳的伺服参数。
这样，在将第一伺服参数设为K1，将第二伺服参数设为K2，将适当伺服参数设为K0，将机械臂10的设置角度设为θ时，在计算步骤中，进行K0＝K1-(K1-K2)×sinθ的运算。由此，能够根据机械臂10的设置角度θ准确地计算出适当伺服参数K。
此外，在本实施方式中，对于分别计算出位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp以及速度控制增益Kvp的适当值的情况进行了说明，但并不限定于此，只要计算出位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp以及速度控制增益Kvp中的至少一个的适当值，就能够得到上述效果。
针对驱动部5A～驱动部5F的电机510分别计算出所述位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp以及速度控制增益Kvp的适当值，并存储于存储部32中。
接着，在步骤S103中，根据设置角度θ计算适当的力检测参数。即，根据设置角度θ，分别计算作为用于计算力Fx的力检测参数Mx的适当值的适当力检测参数Mx0、作为用于计算力Fy的力检测参数My的适当值的适当力检测参数My0、作为用于计算力Fz的力检测参数Mz的适当值的适当力检测参数Mz0。
在本步骤中，根据与图6所示的机械臂10的第一设置角度下的设置对应的力检测部5的第一力检测参数M1、和与机械臂10的第二设置角度下的设置对应的力检测部5的第二力检测参数M2，计算适当力检测参数Mx0、My0以及Mz0。
第一力检测参数M1具有用于计算力Fx的力检测参数Mx1、用于计算力Fy的力检测参数My1、以及用于计算力Fz的力检测参数Mz1。
第二力检测参数M2具有用于计算力Fx的力检测参数Mx2、用于计算力Fy的力检测参数My2、以及用于计算力Fz的力检测参数Mz2。
如上所述，图6所示的第一设置角度为0°，图7所示的第二设置角度为90°。另外，与第一设置角度下的力检测对应的力检测参数Mx1、My1及Mz1是第一设置角度下的最佳值，例如预先通过实验算出该值，并存储于存储部32中。同样地，与第二设置角度下的力检测对应的力检测参数Mx2、My2以及Mz2是第二设置角度下的最佳值，例如预先通过实验算出该值，并存储于存储部32中。
适当力检测参数Mx0如以下那样计算。
CPU 31将力检测参数Mx1与力检测参数Mx2的差分乘以sinθ，并从力检测参数Mx1减去得到的值。即，进行Mx0＝Mx1-(Mx1-Mx2)×sinθ的运算。由此，能够根据设置角度θ准确地计算适当力检测参数Mx0。因此，无论设置角度θ如何，都能够准确地进行x轴方向的力检测。
另外，适当力检测参数My0如以下那样计算。
CPU 31将力检测参数My1与力检测参数My2的差分乘以sinθ，并从力检测参数My1减去得到的值。即，进行My0＝My1-(My1-My2)×sinθ的运算。由此，能够根据设置角度θ准确地计算适当力检测参数My0。因此，无论设置角度θ如何，都能够准确地进行y轴方向的力检测。
另外，适当力检测参数Mz0如以下那样计算。
CPU 31将力检测参数Mz1与力检测参数Mz2的差分乘以sinθ，并从力检测参数Mz1减去得到的值。即，进行Mz0＝Mz1-(Mz1-Mz2)×sinθ的运算。由此，能够根据设置角度θ准确地计算适当力检测参数Mz0。因此，无论设置角度θ如何，都能够准确地进行z轴方向的力检测。
如上述那样得到的适当力检测参数Mx0、适当力检测参数My0以及适当力检测参数Mz0存储于存储部32中。
这样，在将第一力检测参数设为M1，将第二力检测参数设为M2，将作为第三力检测参数的适当力检测参数设为M0，将机械臂10的设置角度设为θ时，CPU 31将力检测参数Mx1与力检测参数Mx2的差分乘以sinθ，并从力检测参数Mx1减去所得到的值。即，在计算步骤中，进行M0＝M1-(M1-M2)×sinθ的运算。由此，无论设置角度θ如何，都能够准确地计算出适当力检测参数。
另外，如上所述，力检测部5分别检测相交的x轴、y轴以及z轴的方向的力，作为第三力检测参数的适当力检测参数M0包括用于校正力检测部5检测的x轴方向的力Fx的适当力检测参数Mx0、用于校正力检测部5检测的y轴方向的力Fy的适当力检测参数My0、以及用于校正力检测部5检测的z轴方向的力Fz的适当力检测参数Mz0。由此，无论设置角度θ如何，都能够准确地计算出用于校正各方向的力的适当力检测参数。
经过以上那样的步骤，算出位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp、速度控制增益Kvp的适当值、适当力检测参数Mx0、适当力检测参数My0以及适当力检测参数Mz0。
此外，步骤S102及步骤S103并不限定于按照上述顺序进行的情况，既可以同时进行，也可以按相反的顺序进行。另外，也可以省略步骤S102。
此外，虽未图示，但指令装置3将步骤S102中计算出的位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp、速度控制增益Kvp的适当值的信息发送至机器人控制装置4。然后，机器人控制装置4使用接收到的位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp、速度控制增益Kvp的适当值来控制机械臂10的动作，从而机械臂10的动作的控制的位置精度、响应性提高，能够发挥优异的性能。因此，机器人1能够迅速且准确地进行作业。
另外，虽未图示，但指令装置3将在步骤S103中计算出的适当力检测参数Mx0、适当力检测参数My0以及适当力检测参数Mz0的信息发送至机器人控制装置4。然后，机器人控制装置4使用接收到的适当力检测参数Mx0、适当力检测参数My0以及适当力检测参数Mz0检测力。由此，能够准确地检测施加于机械臂10的力，从而能够安全且高精度地进行作业。
另外，通过进行步骤S102及步骤S103两者，能够得到它们的协同效应。即，通过计算位置前馈增益Kppff、位置控制增益Kpp及速度控制增益Kvp的适当值与计算适当力检测参数Mx0、适当力检测参数My0及适当力检测参数Mz0的协同效应，机器人1的机械臂10的动作控制的位置精度、响应性进一步提高，能够更安全地发挥优异的性能。
另外，呈在步骤S102及步骤S103的计算中，共享步骤S101中输入的设置角度θ的信息的构成。即，根据在步骤S101中一次输入的设置角度θ的信息，执行步骤S102及步骤S103。由此，能够以更简单的方法计算出适当的参数。
另外，在本实施方式中，呈在步骤S101中，作为与设置角度相关的信息的一例而直接输入设置角度的数值的构成，但本发明并不限定于此，也可以是从多个选项中选择的构成。作为多个选项，例如既可以是“10°”、“20°”、“30°”这样的数值，也可以是“倾斜角度小”、“倾斜角度中等”、“倾斜角度大”这样的文字，还可以是表示倾斜角度的大小的记号。
此外，在本实施方式中，对图6所示的第一设置角度为0°，图7所示的第二设置角度为90°的情况进行了说明，但在本发明中，并不限定于此，第一设置角度和第二设置角度只要互不相同，则分别可以为任何角度。
如以上所说明，本发明的控制方法包括：输入步骤，输入与具备机械臂10和检测施加于机械臂10的力的力检测部5的机器人1的机械臂10的设置角度相关的信息；和计算步骤，根据与机械臂10的第一设置角度下的设置对应的力检测部5的第一力检测参数、和与机械臂10的不同于第一设置角度的第二设置角度下的设置对应的力检测部5的第二力检测参数，计算作为机械臂10的设置角度下的力检测部5的第三力检测参数的适当力检测参数。由此，能够根据机械臂10的设置角度计算出适当伺服参数。因此，无论设置角度如何，都能够准确地检测力。由此，机器人1能够迅速且准确地进行作业。
另外，本发明的计算装置9具备：输入部34，输入与具备机械臂10和检测施加于机械臂10的力的力检测部5的机器人1的机械臂10的设置角度相关的信息；和作为计算部的CPU 31，根据与机械臂10的第一设置角度下的设置对应的力检测部5的第一力检测参数、和与机械臂10的不同于第一设置角度的第二设置角度下的设置对应的力检测部5的第二力检测参数，计算作为机械臂10的设置角度下的力检测部5的第三力检测参数的适当力检测参数。由此，能够根据机械臂10的设置角度计算出适当伺服参数。因此，无论设置角度如何，都能够准确地检测力。由此，机器人1能够迅速且准确地进行作业。
第二实施方式
图10是表示本发明的计算装置的第二实施方式所具备的输入装置的显示画面的图。图11是用于说明本发明的计算装置的第二实施方式所进行的控制动作的流程图。
以下，对第二实施方式进行说明，但在以下的说明中，以与第一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10所示，在本实施方式的输入装置6的显示画面60中，除了设置角度输入部61和确定按钮62以外，还显示适当伺服参数计算按钮63和适当力检测参数计算按钮64。
适当伺服参数计算按钮63是选择是否计算适当伺服参数的按钮。适当力检测参数计算按钮64是选择是否计算适当力检测参数的按钮。
操作人员选择适当伺服参数计算按钮63和适当力检测参数计算按钮64中的至少一方并按下，并且向设置角度输入部61输入设置角度，然后按下确定按钮62。即，操作人员能够选择计算适当伺服参数和适当力检测参数中的哪个参数。由此，操作人员可以根据机器人1的构成、作业内容省略不需要的参数的计算。因此，能够简化指令装置3的控制动作。
接着，根据图11所示的流程图，对指令装置3的控制动作进行说明。
首先，操作人员一边观察图10所示的输入装置6的显示画面60，一边按下适当伺服参数计算按钮63和适当力检测参数计算按钮64中的至少一方，并且向设置角度输入部61输入机械臂10的设置角度。
然后，当操作人员按下确定按钮62时，计算哪个参数的信息和与设置角度相关的信息经由图2所示的输入部34被输入至指令装置3。然后，在步骤S201中，输入部34将与设置角度相关的信息输入、即取入存储部32。
接着，在步骤S202中，根据步骤S201中的输入结果，计算适当伺服参数和适当力检测参数中的至少一方。这些计算方法与上述第一实施方式相同，故省略其说明。
这样，计算装置9具备：输入部34，输入于机器人1的机械臂10的设置角度相关的信息，该机器人1具备：具有至少一个臂即臂11～臂16的机械臂10、具有作为驱动臂11～臂16的伺服电机的电机510的驱动部5A～5F、以及检测施加于机械臂10的力的力检测部5；和作为计算部的CPU 31，根据输入部34的输入结果，计算驱动电机510时使用的伺服参数和用于校正力检测部5的检测值的力检测参数中的至少一方。由此，能够根据机械臂10的设置角度选择性地计算出伺服参数和力检测参数中的至少一方。因此，不论设置角度如何，机器人1都能够迅速且准确地进行作业。
此外，当按下了适当伺服参数计算按钮63和适当力检测参数计算按钮64中的适当力检测参数计算按钮64的情况符合本发明。
以上，根据图示的实施方式对本发明的控制方法和计算装置进行了说明，但本发明并不限定于此，计算装置的各部的构成能够置换为具有同样功能的任意的结构物。另外，也可以附加其他任意的结构物。另外，控制方法的各步骤可以置换为发挥同样效果的任意工序。另外，也可以附加其他任意的工序。
另外，在上述各实施方式中，向输入部34输入设置角度θ的是输入装置6，但本发明中并不限定于此，例如，也可以是检测设置角度θ的角度检测部。即，机器人1也可以构成为具有角度检测部，并根据角度检测部的检测结果计算适当伺服参数。
另外，在上述实施方式中，机械臂的旋转轴的数量为六个，但本发明中并不限定于此，机械臂的旋转轴的数量例如也可以为一个～五个、或者七个以上。即，在上述实施方式中，臂的数量为六个，但本发明中并不限定于此，臂的数量也可以为一个～五个、或者七个以上。

Claims (4)

1.一种控制方法，其特征在于，包括：
输入步骤，输入与具备机械臂和检测施加于所述机械臂的力的力检测部的机器人的所述机械臂的设置角度相关的信息；和
计算步骤，根据与所述机械臂的第一设置角度下的设置对应的所述力检测部的第一力检测参数和与所述机械臂的不同于所述第一设置角度的第二设置角度下的设置对应的所述力检测部的第二力检测参数，计算所述机械臂的所述设置角度下的所述力检测部的第三力检测参数，
在将所述第一力检测参数设为M1、将所述第二力检测参数设为M2、将所述第三力检测参数设为M0、将所述机械臂的设置角度设为θ时，在所述计算步骤中，进行M0＝M1-(M1-M2)×sinθ的运算。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述力检测部检测彼此相交的x轴、y轴以及z轴的方向的力,
所述第三力检测参数M0包括：用于校正所述力检测部检测的x轴方向的力Fx的力检测参数Mx0、用于校正所述力检测部检测的y轴方向的力Fy的力检测参数My0以及用于校正所述力检测部检测的z轴方向的力Fz的力检测参数Mz0。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述第一设置角度是设置所述机械臂的设置面与水平面所成的角度为0°,
所述第二设置角度是所述设置面与水平面所成的角度为90°。
4.一种计算装置，其特征在于，具备：
输入部，输入与具备机械臂和检测施加于所述机械臂的力的力检测部的机器人的所述机械臂的设置角度相关的信息；和
计算部，根据与所述机械臂的第一设置角度下的设置对应的所述力检测部的第一力检测参数和与所述机械臂的不同于所述第一设置角度的第二设置角度下的设置对应的所述力检测部的第二力检测参数，计算所述机械臂的所述设置角度下的所述力检测部的第三力检测参数,
在将所述第一力检测参数设为M1、将所述第二力检测参数设为M2、将所述第三力检测参数设为M0、将所述机械臂的设置角度设为θ时，在所述计算部中，进行M0＝M1-(M1-M2)×sinθ的运算。
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