CN112975946B - 控制方法和机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供控制方法和机器人系统。能够确保安全性且提高作业效率。控制方法的特征在于,是具有机械臂并执行具有执行动作程序的执行模式及示教所述动作程序的示教模式的所述机械臂的动作模式的机器人系统的控制方法,所述动作模式为所述执行模式时,将所述机械臂的动作速度的上限速度设定为第一速度,所述动作模式为所述示教模式时,将所述上限速度设定为小于所述第一速度的第二速度。
Description
技术领域
本发明涉及控制方法和机器人系统。
背景技术
近年来,在工厂中因人工费的高涨、人才不足,通过各种机器人、该机器人外围机器而使由手工进行的作业自动化加速发展。作为各种机器人、该机器人外围机器,例如,已知有如专利文献1所示的机器人装置。
专利文献1的机器人装置具备探测人侵入机器人的可动区域的侵入探测元件。并且,在人接近机器人时,通过减慢机器人的动作速度来降低人与机器人发生冲突的可能性。
专利文献1:日本特开2006-142480号公报
然而,在专利文献1的机器人装置中,在人接近机器人时,机器人的动作速度变慢,因此造成机器人的作业效率低。
发明内容
本发明是为了解决前述课题的至少一部分而提出的,能够通过下述来实现。
本应用例的控制方法其特征在于,是具有机械臂,并执行具有执行动作程序的执行模式及示教所述动作程序的示教模式的机械臂的动作模式的机器人系统的控制方法,所述动作模式为所述执行模式时,将所述机械臂的动作速度的上限速度设定为第一速度,所述动作模式为所述示教模式时,将所述上限速度设定为小于所述第一速度的第二速度。
本应用例的机器人系统其特征在于,具备:机械臂;驱动控制部,基于所述机械臂所执行的动作模式来控制所述机械臂的驱动;以及速度设定部,基于所述动作模式来设定所述机械臂的动作速度的上限速度,所述速度设定部在所述动作模式为执行动作程序的执行模式时,将所述上限速度设定为第一速度,在所述动作模式为向所述机器人示教所述动作程序的示教模式时,将所述上限速度设定为小于所述第一速度的第二速度。
附图说明
图1是本发明的机器人系统的概略构成图。
图2是图1所示的机器人系统的功能框图。
图3是示出图2所示的机器人系统的硬件的构成例的框图。
图4是用于说明本发明的控制方法的流程图。
图5是示出机械臂的动作的图表,且是以纵轴为速度、横轴为时间来表示的图表。
图6是示出机械臂的动作的图表,且是以纵轴为速度、横轴为时间来表示的图表。
附图标记说明:
2…机器人、3…示教装置、4…受理部、5…测力部、6…物体检测部、7…末端执行器、8…控制装置、20…机械臂、21…基台、22…第一臂、23…第二臂、24…第三臂、25…驱动单元、26…驱动单元、27…u驱动单元、28…z驱动单元、29…角速度传感器、31…显示画面、32…存储部、60…异常传感器、81…驱动控制部、82…存储部、83…通信部、84…监视部、85…速度设定部、86…传感器端口、87…连接端口、100…机器人系统、220…框体、230…框体、241…轴、251…电机、252…减速机、253…位置传感器、261…电机、262…减速机、263…位置传感器、271…电机、272…减速机、273…位置传感器、281…电机、282…减速机、283…位置传感器、O1…第一轴、O2…第二轴、O3…第三轴、P…程序、TCP…控制点、V1…第一速度、V2…第二速度、V3…第三速度。
具体实施方式
下面,基于附图所示的优选的实施方式来详细说明本发明的控制方法和机器人系统。
第一实施方式
图1是本发明的机器人系统的概略构成图。图2是图1所示的机器人系统的功能框图。图3是示出图2所示的机器人系统的硬件的构成例的框图。图4是用于说明本发明的控制方法的流程图。图5是示出机械臂的动作的图表,且是以纵轴为速度、横轴为时间来表示的图表。图6是示出机械臂的动作的图表,且是以纵轴为速度、横轴为时间来表示的图表。
另外,在图1中,为了方便说明,图示出x轴、y轴和z轴作为相互正交的三个轴。另外,下面将与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,下面将图示的各箭头的前端侧称为“+(正)”,将基端侧称为“-(负)”。另外,将绕z轴的方向和绕与z轴平行的轴的方向也称为“u方向”。
另外,下面为了方便说明,将图1中的+z轴方向即上侧也称为“上”或“上方”,将-z轴方向即下侧也称为“下”或“下方”。另外,对于机械臂20,将图1中的基台21一侧称为“基端”,将其相反一侧即末端执行器7侧称为“前端”。另外,将图1中的z轴方向即上下方向作为“铅垂方向”,将x轴方向和y轴方向即左右方向作为“水平方向”。
图1和图2所示的机器人系统100例如是在电子配件和电子机器等工件的保持、输送、组装及检测等作业中所使用的装置。机器人系统100具备机器人2和示教装置3,该示教装置3对机器人2示教动作程序。另外,机器人2和示教装置3能够通过有线或无线进行通信,该通信也可以通过互联网这样的网络来进行。
示教是指对机器人2指定动作程序,具体而言,是指将机械臂20的位置、姿势输入控制装置8。该示教包括直接示教和间接示教。
直接示教是指一边向机械臂20施加外力一边使机械臂20移动至规定的位置、姿势,同时通过在期望的定时操作受理部4的示教按钮,而将机械臂20的位置、姿势存储至控制装置8或示教装置3,即是指制作动作程序。
另外,间接示教是指使用后文所述的示教装置3制作动作程序,并存储于控制装置8的存储部82或示教装置3的存储部。
首先,对机器人2进行说明。
机器人2在图示的构成中为水平多关节机器人,即SCARA(Selective ComplianceAssembly Robot Arm选择顺应性装配机械手臂)机器人。如图1所示,机器人2具有:基台21、连接于基台21的机械臂20、受理来自操作器的规定操作的受理部4、测力部5、末端执行器7、控制这些各部分的运动的控制装置8。
基台21是支承机械臂20的部分。基台21内置有后文所述的控制装置8。另外,在基台21的任意部分设定有机器人坐标系的原点。
机械臂20具备:第一臂22、第二臂23和作为作业头的第三臂24。需要指出,机器人2不限定于图示的构成,臂的数量既可以为一个或两个,也可以为四个以上。
另外,机器人2具备:驱动单元25,使第一臂22相对于基台21旋转;驱动单元26,使第二臂23相对于第一臂22旋转;u驱动单元27,使第三臂24的轴241相对于第二臂23旋转;z驱动单元28,使轴241相对于第二臂23向z轴方向移动;以及角速度传感器29。
如图1和图2所示,驱动单元25内置于第一臂22的框体220内,并具有:电机251,产生驱动力;减速机252,使电机251的驱动力减速;以及位置传感器253,检测电机251或减速机252的旋转轴的旋转角度。
驱动单元26内置于第二臂23的框体230,并具有:电机261,产生驱动力;减速机262,使电机261的驱动力减速;以及位置传感器263,检测电机261或减速机262的旋转轴的旋转角度。
u驱动单元27内置于第二臂23的框体230,并具有:电机271,产生驱动力;减速机272,使电机271的驱动力减速;位置传感器273,检测电机271或减速机272的旋转轴的旋转角度。
z驱动单元28内置于第二臂23的框体230,并具有:电机281,产生驱动力;减速机282,使电机281的驱动力减速;位置传感器283,检测电机281或减速机282的旋转轴的旋转角度。
作为电机251、电机261、电机271和电机281,例如能够使用AC伺服电机、DC伺服电机等伺服电机。
另外,作为减速机252、减速机262、减速机272和减速机282,例如能够使用行星齿轮型的减速机、波动齿轮装置等。另外,位置传感器253、位置传感器263、位置传感器273及位置传感器283例如能够设为角度传感器。
驱动单元25、驱动单元26、u驱动单元27及z驱动单元28分别连接于对应的、未图示的电机驱动器,经由电机驱动器而由控制装置8的驱动控制部81来控制。
另外,如图2所示,角速度传感器29内置于第二臂23。因此,能够检测第二臂23的角速度。基于该检测出的角速度的信息,控制装置8进行机器人2的控制。
基台21例如通过螺栓等固定在未图示的地面。在基台21的上端部连结有第一臂22。第一臂22能够相对于基台21绕沿着铅垂方向的第一轴O1旋转。若使第一臂22旋转的驱动单元25进行驱动,则第一臂22相对于基台21,向u方向即绕第一轴O1在水平面内旋转。另外,利用位置传感器253,能够检测相对于基台21的第一臂22的旋转量。
另外,在第一臂22的前端部连结有第二臂23。第二臂23能够相对于第一臂22向u方向即绕沿着铅垂方向的第二轴O2旋转。第一轴O1的轴向与第二轴O2的轴向相同。即,第二轴O2与第一轴O1平行。若使第二臂23旋转的驱动单元26进行驱动,则第二臂23相对于第一臂22绕第二轴O2在水平面内旋转。另外,利用位置传感器263,能够检测相对于第一臂22的第二臂23的驱动量,具体而言为旋转量。
另外,在第二臂23的前端部设置并支承有第三臂24。第三臂24具有轴241。轴241能够相对于第二臂23绕沿着铅垂方向的第三轴O3旋转,且能够在z轴方向即上下方向移动。该轴241是机械臂20的最前端的臂。
若使轴241旋转的u驱动单元27进行驱动,则轴241绕z轴旋转。另外,利用位置传感器273,能够检测相对于第二臂23的轴241的旋转量。
另外,若使轴241向z轴方向移动的z驱动单元28进行驱动,则轴241向上下方向即z轴方向移动。另外,利用位置传感器283,能够检测相对于第二臂23的轴241的z轴方向的移动量。
另外,在轴241的下端部可拆装地连结有各种末端执行器。作为末端执行器,不作特别限定,例如可列举:把持被输送物的执行器、加工被加工物的执行器、检测所使用的执行器等。在本实施方式中,可拆装地连结有末端执行器7。
需要指出,末端执行器7在本实施方式中并非机器人2的构成要素,但末端执行器7的一部分或全部也可以为机器人2的构成要素。
如图1所示,测力部5检测施加于机器人2的力即施加于机械臂20和基台21的力。测力部5在本实施方式中,设置于基台21的下方,从下方支承基台21。
测力部5例如能够构成为具有由水晶等压电体构成、当受到外力时会输出电的多个构件。另外,控制装置8根据其电荷量,能够转换为机械臂20所受到的外力。另外,若为这样的压电体,则根据设置的朝向,能够调整受到外力时能够产生电荷的朝向。
另外,受理部4是受理操作器的规定的操作的部位。受理部4虽未图示,但具有示教按钮。该示教按钮能够在进行直接示教时使用。示教按钮既可以是机械按钮,也可以是触摸式的电动按钮。另外,在示教按钮的周围也可以设置有功能不同的其它按钮。
如图1所示,物体检测部6是检测接近机器人2的人等物体的传感器。作为物体检测部6,例如可列举:红外线传感器、静电电容传感器、毫米波雷达、激光测距传感器、照相机等。利用物体检测部6而成为检测对象的物体是除了机器人2的作业对象即工件以外的物体。
物体检测部6可拆装地连接有作为控制装置8的连接部的传感器端口86。在物体检测部6连接于传感器端口86的连接状态下,若物体接近于机器人2,则将表示物体接近的信号发送给控制装置8。需要指出,连接状态是指物体检测部6和控制装置8能够通信的状态,其连接方式可以为有线或无线中任一种。在物体检测部6和控制装置8进行有线通信时,插入有未图示的信号线的连接器的部分成为作为连接部的传感器端口86。另一方面,在物体检测部6和控制装置8进行无线通信时,收发信号的部分成为连接部。
在图示的构成中,物体检测部6内置于基台21。不过,不限定于此,物体检测部6既可以内置于机械臂20,也可以设置在离开基台21、机械臂20的场所,例如设置在机械臂20的上方、下方、侧方、周围等。另外,物体检测部6的设置个数也不作特别限定。
另外,物体检测部6设置有用于检测物体检测部6是否产生异常的异常传感器60。在物体检测部6产生异常时,异常传感器60对其进行探测,向控制装置8通知其意思。需要指出,作为异常,可列举:物体检测部6或其外围的电气系统的异常、检测传感器的灵敏度的异常等。
接下来,对控制装置8进行说明。
如图1所示,控制装置8在本实施方式中内置于基台21。另外,如图2所示,控制装置8具有控制机械臂20的驱动,或者监视机器人2的运动状态是否安全的功能,并与机器人2的各部分电连接。控制装置8具有:驱动控制部81、存储部82、通信部83、监视部84和速度设定部85。
这些各部分相互能够通信地连接。另外,控制装置8还具有:前述传感器端口86和连接有示教装置3的连接端口87。
驱动控制部81执行保存于存储部82的各种程序等。由此,实现机械臂20的驱动的控制、各种运算、各种判断等处理。
存储部82保存驱动控制部81所执行的动作程序。动作程序按作业内容来准备,并以能够随时更新的状态保存。另外,存储部82也可以保存除动作程序以外的数据。作为除动作程序以外的数据,例如可举出控制装置8的设定信息等。
通信部83与机器人2的各部分例如角速度传感器29、测力部5、末端执行器7、受理部4及物体检测部6等进行通信。
监视部84在执行后文所述的设定步骤之前,进行判断是否为作为连接部的传感器端口86连接有物体检测部6的连接状态的连接判断步骤。作为该方法,例如可列举:监视部84向传感器端口86发送电信号,基于电信号是否从物体检测部6返回来进行判断的方法、基于未图示的电阻器的电阻值是否变化来进行判断的方法等。
并且,监视部84将这样的判断结果通知驱动控制部81。
速度设定部85基于作为获取部的连接端口87从示教装置3获取的动作模式,来设定机械臂20的动作速度的上限速度。即,根据连接端口87所获取的动作模式来决定该动作模式中的上限速度,并存储于存储部82。从示教装置3获取的动作模式包括执行模式和示教模式。有关于此,在后面进行详述。
需要指出,机械臂20的上限速度是指在执行动作程序中机械臂20中的移动最快的部位的速度的上限值。即,以机械臂20的动作速度不超过上限速度的方式进行运动是指以机械臂20中的移动最快的部位不超过上限速度的方式使机械臂20进行运动。
机械臂的移动最快的部位不作特别限定,具体而言,是指控制点TCP或机械臂20的关节,即基台21与第一臂22的连结部分及第一臂22与第二臂23的连结部分。
在机器人系统100中,设定这些部位中至少一个的上限速度,驱动控制部81以该部位不超过上限速度的方式控制机械臂20的运动。图5和图6的图表是示出动作程序的图表,且是以横轴为时间、纵轴为控制点TCP的移动方向上的速度来表示的图表。需要指出,在图5中的图表中,未添加控制点TCP的位置信息。进行这样的动作程序时,在上限速度设定为第三速度V3时能够以按照动作程序的速度进行执行。另一方面,如图6的图表所示,在为上限速度低于第三速度V3的第一速度V1时,控制点TCP的速度超过第一速度V1的一部分的程序P通过速度设定部85被改写,以使不超过第一速度V1,即以作为上限速度的第一速度V1执行。由此,限制控制点TCP的动作速度来确保安全性。
需要指出,通过将上限速度限制为第一速度V1,从而作业所花费的时间变长。即,在图示的构成中,在将第三速度V3作为上限速度进行作业时,所需时间为时间T3,但在将第一速度V1作为上限速度进行作业时,所需时间为长于时间T3的时间T1。可是,在将第一速度V1作为上限速度进行作业时安全性高。这样的关系在第一速度V1与后文所述的第二速度V2之间也成立。这样,安全性与动作程序完成为止的所需时间即作业效率是相反的关系。
这样的驱动控制部81、存储部82、通信部83、监视部84及速度设定部85也可以安装于相互不同的电路基板,它们中的多个也可以安装于相同的电路基板。需要指出,它们也可以在以电路基板以外的方式安装。
这样的控制装置8的功能例如能够由图3所示的硬件构成来实现。
图3所示的控制装置8具备:相互能够通信地连接的至少一个第一处理器、存储器即存储部82及第一外部接口。
其中,作为控制装置8的第一处理器,例如可列举:CPU(Central ProcessingUnit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)等。
另外,作为存储部82,例如可列举:RAM(Random Access Memory)等易失性存储器、ROM(Read only Memory)等非易失性存储器等。需要指出,存储器不限于非拆装式,也可以是拆装式的外部存储装置。
而且,作为控制装置8的第一外部接口,可列举各种通信用连接器。作为一例,可列举:USB(Universal Serial Bus)连接器、RS-232C连接器、有线LAN(Local Area Network)等。另外,外部接口也可以是能够进行无线LAN这样的无线通信的收发机。
另外,控制装置8除了前述构成要素,还可以具备其它硬件构成要素。
接下来,对示教装置3进行说明。
如图1~图3所示,示教装置3是用于制作机械臂20的动作程序或者输入各种设定的设备。作为示教装置3,例如能够使用平板机、个人电脑、智能手机、教学板等设备。
另外,示教装置3在图示的构成中为平板型的设备,并具有显示画面31。该显示画面31既可以是触摸式面板,还兼作操作部。操作器操作显示画面31,能够选择执行模式、示教模式。该选择例如虽未图示,但能够通过触摸在显示画面31显示的“执行模式按钮”、“示教模式按钮”来进行。
执行模式再生即执行规定的动作程序而机驱动器人2的模式。由执行模式执行的动作程序可列举有:由示教装置3示教后的动作程序、经由网络等而获取的动作程序等。
如前所述,示教模式具有:间接示教模式,使用示教装置3进行示教;直接示教模式,操作器向机械臂20施加外力而进行示教。
操作器使用这样的示教装置3制作并输入机器人2的动作程序,存储于存储部32或存储部82。由此,进行前述间接示教模式。需要指出,操作器进行间接示教时,有时在持有示教装置3在机器人2的附近,靠近机器人2进行目视确认的同时进行,或者在远离的场所进行。
这样的示教装置3的功能例如能够通过图3所示的硬件构成实现。
图3所示的示教装置3具备:相互能够通信地连接的至少一个第二处理器、显示部31、作为存储器的存储部32及第二外部接口。
其中,作为示教装置3的第二处理器,例如可列举:CPU(Central Processing Unit中央处理单元)、FPGA(Field-Programmable Gate Array现场可编辑逻辑门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit专用集成电路)等。
另外,作为存储部32,例如可列举:RAM(Random Access Memory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。需要指出,存储器不限于非拆装式,也可以是拆装式的外部存储装置。
而且,作为第二外部接口,可列举有各种通信用连接器。作为一例,可列举:USB(Universal Serial Bus通用串行总线)连接器、RS-232C连接器、有线LAN(Local AreaNetwork局域网)等。另外,外部接口可以为能够进行无线LAN这样的无线通信的收发机。
另外,示教装置3除了前述构成要素之外,还可以具备其它硬件构成要素。
在这样的机器人系统100中,作为控制装置8的获取部的连接端口87获取关于操作器所输入的动作模式的信息,并存储至存储部82。并且,速度设定部85根据获取的动作模式来设定上限速度。具体而言,速度设定部85在连接端口87所获取的动作模式是执行动作程序的执行模式时,将上限速度设定为第一速度V1。另外,速度设定部85在连接端口87所获取的动作模式是向机器人2示教动作程序的示教模式时,将上限速度设定为小于第一速度V1的第二速度V2。
根据这样的构成,设想示教模式这样的在机器人2与操作器的距离变得较近的情况,上限速度设定为第二速度V2,而在像执行模式那样需要一边确保某种程度的安全性,还一边提高作业效率的情况下,上限速度设定为大于第二速度V2的第一速度V1。即,能够根据获取的动作模式,设定以安全性为最优先进行驱动,或者以一边确保需要的最低限的安全性一边提高作业效率的方式进行驱动。由此,与所获取的动作模式无关,能够充分地确保安全性且提高作业效率。
需要指出,如前所述,第一速度V1为控制点TCP或机械臂20的关节的最大速度,优选为100mm/秒以上且500mm/秒以下,更优选为150mm/秒以上且450mm/秒以下。
另外,第二速度V2与第一速度V1同样为控制点TCP或机械臂20的关节的最大速度,优选为10mm/秒以上且小于100mm/秒,更优选为20mm/秒以上且50mm/秒以下。
通过将第一速度V1和第二速度V2设定为这样的数值范围,从而与所获取的动作模式无关,能够更可靠地确保安全性且更可靠地提高作业效率。
这样的第一速度V1和第二速度V2的值也可以预先存储于存储部82,也可以从示教装置3或其他的设备能够进行适当设定。
另外,机械臂20具备:第一臂22,绕第一轴O1旋转;第二臂23,连接于第一臂22并绕与第一轴O1平行的第二轴O2旋转;以及第三臂24,连接于第二臂23并绕与第一轴O1平行的第三轴O3旋转,同时沿着第三轴O3移动。并且,优选为第一臂22的旋转的上限速度小于第二臂23的旋转的上限速度。由此,能够一边抑制控制点TCP的移动速度的贡献率大的第一臂22的旋转的上限速度,一边使第二臂23比第一臂22的旋转的上限速度更快地旋转。因此,能够一边确保安全性,一边更有效地提高作业效率。
如以上说明的那样,机器人系统100具备:机械臂20;驱动控制部81,基于机械臂20所执行的动作模式来控制机械臂20的驱动;速度设定部85,基于动作模式来设定机械臂20的动作速度的上限速度。另外,速度设定部85在动作模式为执行动作程序的执行模式时,将上限速度设定为第一速度V1,在动作模式为向机器人2示教动作程序的示教模式时,将上限速度设定为小于第一速度V1的第二速度V2。由此,能够根据所获取的动作模式来设定以安全性为最优先进行驱动,或者以一边确保需要最低限的安全性,一边提高作业效率的方式进行驱动。因此,与所获取的动作模式无关,能够充分地确保安全性且提高作业效率。
接下来,基于图4所示的流程图来说明机器人系统100的控制方法的一例。需要指出,在以下说明的步骤,虽是控制装置8进行,但也可以与示教装置3分担进行。
首先,在步骤S100中,使机器人系统100的电源接通。即,使控制装置8及示教装置3的电源接通。在此,操作器使用示教装置3输入动作模式。
接着,在步骤S101中,从示教装置3获取动作模式的信息即动作模式为执行模式或示教模式,并取入存储部82。该步骤S101为获取动作模式的获取步骤。
接着,在步骤S102中,判断在传感器端口86是否连接有物体检测部6。作为其判断的方法,可列举:如前所述监视部84向传感器端口86发送电信号,基于电信号是否从物体检测部6返回来进行判断的方法、基于未图示的电阻器的电阻值是否变化来进行判断的方法等。该步骤S102为连接判断步骤。
在步骤S102中,判断为未连接时,如后文所述移至步骤S110。
在步骤S102中,在判断为连接时,在步骤S103中,判断在物体检测部6是否有异常。该判断基于来自异常传感器60的信号来进行。在步骤S103中,判断为在物体检测部6有异常时,如后文所述移至步骤S111。
在步骤S103中,判断为在物体检测部6无异常时,在步骤S104中,基于从物体检测部6获取的检测结果来判断有无接近机器人2的物体。该步骤S104为接近判断步骤。在步骤S104中,判断为有接近机器人2的物体时,移至后文所述的步骤S112。
在步骤S104中,判断为无接近机器人2的物体时,在步骤S105中,向驱动控制部81通知无接近机器人2的物体。接着,在步骤S106中,向驱动控制部81指示在通常模式进行驱动的意思。
该通常模式是指将机械臂20的上限速度设为大于第一速度V1的第三速度V3来驱动机械臂20的模式。即,由于物体特别是人等物体未接近机器人2,能够以通常的速度驱动机械臂20。这样,只要人未接近机器人2则以通常的上限速度驱动机械臂20,从而能够防止作业效率低。
需要指出,通常模式在执行模式、示教模式中均可应用。在步骤S106中,根据在步骤S101中输入的动作模式,向驱动控制部81作出指示以执行执行模式和示教模式。并且,在步骤S107中,将上限速度设定为第三速度V3,通过该设定,驱动控制部81执行动作程序。
然后,在步骤S108中,判断是否进行机器人系统100的电源断开。即,判断从操作器是否有进行电源断开的指示。在步骤S108中,判断为进行电源断开时,在步骤S109中,使机器人系统100的电源断开。另一方面,在步骤S109中,判断为不使电源断开时,返回到步骤S103,依次重复后面的步骤。
在此,在步骤S102中,判断为在传感器端口86未连接有物体检测部6时,移至步骤S110。在步骤S110中,向驱动控制部81通知在传感器端口86未连接物体检测部6的意思。并且,移至步骤S113。
另外,在步骤S103中,判断为在连接于传感器端口86的物体检测部6有异常时,移至步骤S111。在步骤S111中,向驱动控制部81通知连接于传感器端口86的物体检测部6有异常的意思。并且,移至步骤S113。
在步骤S113中,判断当前选择的动作模式为执行模式或示教模式。该判断在步骤S101中,基于从示教装置3获取的动作模式来进行。在步骤S113中判断为执行模式时,在步骤S114中将机械臂20的上限速度设定为第一速度V1。并且,在步骤S115中,以上限速度为第一速度V1来执行执行模式。
另一方面,在步骤S113中判断示教模式时,在步骤S116中,将机械臂20的上限速度设定为小于第一速度V1的第二速度。然后,在步骤S117中,以上限速度为第二速度V2来执行示教模式。
这样的步骤S114和步骤S116是设定机械臂20的动作速度的上限值的设定步骤。
在该设定步骤中,如前所述,设定控制点TCP的上限速度或机械臂20的关节的旋转的上限速度。控制点TCP和机械臂20的关节也是在机器人2中速度容易变得最快的部位。通过对这样的部位设定上限速度进行执行,从而能够更可靠地确保安全性。
执行了这些步骤S115和步骤S117后,移至前述步骤S108,重复后面的步骤。
如以上说明的那样,本发明的控制方法是具有机械臂20,并执行具有执行动作程序的执行模式、及示教动作程序的示教模式的机械臂20的动作模式的机器人系统100的控制方法。另外,在本发明的控制方法中,动作模式为执行模式时,将机械臂20的动作速度的上限速度设定为第一速度V1,动作模式为示教模式时,将上限速度设定为小于第一速度V1的第二速度V2。由此,能够根据所获取的动作模式来设定以安全性为最优先进行驱动,或以一边确保需要最低限的安全性一边提高作业效率的方式进行驱动。因此,与所获取的动作模式无关,能够充分地确保安全性且提高作业效率。
另外,控制方法具有:获取步骤,获取机器人2的动作模式;以及设定步骤,根据通过所述获取步骤确定的所述动作模式,来设定所述机械臂的动作速度的上限速度。
另外,在执行设定步骤前,具有连接判断步骤,该连接判断步骤判断在机器人系统100是否连接有检测接近机器人2的物体的物体检测部6,在连接判断步骤中,判断为在机器人系统100未连接有物体检测部6时,执行设定步骤。即,在无法检测物体是否接近机器人2时,进行设定步骤。由此,能够进一步提高安全性。
另外,在连接判断步骤中,判断为在机器人系统100连接有物体检测部6时,基于物体检测部6的检测结果,执行判断是否存在接近机器人的物体的接近判断步骤。由此,能够检测物体接近机器人2。
另外,在接近判断步骤中,判断为存在接近机器人2的物体时,执行设定步骤。由此,能够提高安全性。
另外,在接近判断步骤中,判断为不存在接近机器人2的物体时,将机械臂20的上限速度设定为大于第一速度V1的第三速度V3。由此,在确认安全的基础上,能够以第三速度V3驱动机械臂20,能够提高作业效率。
上面,基于图示的实施方式说明了本发明的控制方法及机器人系统,但本发明不限定于此,各工序的要件能够置换为具有相同功能的任意工序。另外,机器人系统的各部分构成能够置换为具有相同功能的任意构成。另外,在控制方法及机器人系统中,分别也可以附加其它任意构成物、工序。
Claims (7)
1.一种控制方法,其特征在于,是具有机械臂并执行具有执行动作程序的执行模式及示教所述动作程序的示教模式的所述机械臂的动作模式的机器人系统的控制方法,
所述动作模式为所述执行模式时,将所述机械臂的动作速度的上限速度设定为第一速度,所述动作模式为所述示教模式时,将所述上限速度设定为小于所述第一速度的第二速度,所述控制方法包括:
获取步骤,获取所述机器人的所述动作模式;
设定步骤,根据通过所述获取步骤确定的所述动作模式,来设定所述机械臂的动作速度的上限速度;以及
所述控制方法连接判断步骤,在执行所述设定步骤前,判断在所述机器人系统是否连接有检测接近所述机器人的物体的物体检测部,
在所述连接判断步骤中,判断为在所述机器人系统未连接有所述物体检测部时,执行所述设定步骤。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
在所述连接判断步骤中,判断为在所述机器人系统连接有所述物体检测部时,基于所述物体检测部的检测结果,执行判断是否存在接近所述机器人的物体的接近判断步骤。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,
在所述接近判断步骤中,判断为存在接近所述机器人的物体时,执行所述设定步骤。
4.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,
在所述接近判断步骤中,判断为不存在接近所述机器人的物体时,将所述机械臂的上限速度设定为大于所述第一速度的第三速度。
5.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于,
在所述设定步骤中,设定控制点的速度的上限速度或所述机械臂的关节的旋转速度的上限速度。
6.一种机器人系统,其特征在于,具备:
机械臂;
驱动控制部,基于所述机械臂所执行的动作模式来控制所述机械臂的驱动;以及
速度设定部,基于所述动作模式来设定所述机械臂的动作速度的上限速度,
在所述动作模式为执行动作程序的执行模式时,所述速度设定部将所述上限速度设定为第一速度,所述动作模式为向所述机器人示教所述动作程序的示教模式时,所述速度设定部将所述上限速度设定为小于所述第一速度的第二速度,
所述机器人系统具备:
获取部,获取所述机器人的所述动作模式;
设定部,根据通过所述获取部确定的所述动作模式,来设定所述机械臂的动作速度的上限速度;以及
连接判断部,在所述设定部执行所述设定前,判断在所述机器人系统是否连接有检测接近所述机器人的物体的物体检测部,
在所述连接判断部中,判断为在所述机器人系统未连接有所述物体检测部时,执行所述设定。
7.根据权利要求6所述的机器人系统,其特征在于,
所述机械臂具备:
第一臂,绕第一轴旋转;
第二臂,连接于所述第一臂并绕与所述第一轴平行的第二轴旋转;以及
第三臂,连接于所述第二臂并绕与所述第一轴平行的第三轴旋转,并且沿着所述第三轴移动,
所述第一臂的旋转的上限速度小于所述第二臂的旋转的上限速度。
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