CN115139294A - 机器人的控制方法、机器人系统以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了能够以简单的方法抑制振动的机器人的控制方法、机器人系统以及存储介质。机器人的控制方法是具有基台、连接到所述基台的机器臂以及包括驱动所述机器臂的电机的驱动部的机器人的控制方法，其特征在于，所述机器人的控制方法包括：第一步骤，获取重量信息，该重量信息包括与设置于所述机器臂的末端执行器的重量以及所述末端执行器的作业对象即对象物的重量相关的信息；第二步骤，基于在所述第一步骤中获取的所述重量信息，决定从驱动所述电机的驱动信号去除的频率成分；以及第三步骤，将在所述第二步骤中决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成校正驱动信号。

Description

机器人的控制方法、机器人系统以及存储介质

技术领域

本发明涉及机器人的控制方法、机器人系统以及存储介质。

背景技术

近年来，在工厂中，由于人工费的高涨和人材不足，通过各种机器人及该机器人的周边设备，使得由人工进行的作业的自动化正在加速。作为各种机器人，已知例如专利文献1所示的机器人。

在专利文献1的机器人中，为了减少臂的振动，进行以下的动作。首先，敲击设置在臂上的末端执行器使其振动，并测量该振动。接着，基于测量结果计算臂的固有振动频率。然后，基于计算出的固有振动频率，从用于使臂动作的转矩控制信号中去除特定的频率成分来校正转矩控制信号。

通过用该校正后的转矩控制信号来驱动臂，从而能够减少臂中产生的振动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-293638号公报

然而，在专利文献1的机器人中，为了确定固有振动频率，需要进行用锤子敲击的作业或准备测量振动的测量装置，耗费功夫。

发明内容

本发明的机器人的控制方法的特征在于，所述机器人具有：基台；机器臂，连接到所述基台；以及驱动部，包括驱动所述机器臂的电机，所述机器人的控制方法包括：

第一步骤，获取所述机器臂动作期间或所述机器臂停止期间的与所述机器臂的前端的高度相关的高度信息；

第二步骤，基于在所述第一步骤中获取的所述高度信息，决定从驱动所述电机的驱动信号去除的频率成分；以及

第三步骤，将在所述第二步骤中决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成校正驱动信号。

本发明的机器人系统的特征在于，具备：

基台；

机器臂，连接到所述基台；

驱动部，包括驱动所述机器臂的电机；以及，

控制部，控制所述机器臂的工作，

所述控制部具有：

获取部，获取所述机器臂动作期间或所述机器臂停止期间的与所述机器臂的前端的高度相关的高度信息；以及

校正信号生成部，基于所述获取部获取的所述高度信息，决定从驱动所述电机的驱动信号去除的频率成分，将决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成校正驱动信号。

本发明的机器人控制程序的特征在于，用于控制具有基台、连接到所述基台的机器臂以及包括驱动所述机器臂的电机的驱动部的机器人，所述机器人控制程序用于执行：

第一步骤，获取所述机器臂动作期间或所述机器臂停止期间的与所述机器臂的前端的高度相关的高度信息；

第二步骤，基于在所述第一步骤中获取的所述高度信息，决定从驱动所述电机的驱动信号去除的频率成分；以及

第三步骤，将在所述第二步骤中决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成校正驱动信号。

附图说明

图1是本发明的机器人系统的概要构成图。

图2是图1所示的机器人系统的框图。

图3是图1所示的控制装置的框图。

图4是示出调整部所参照的表的一个例子的图。

图5是示出调整部所参照的表的一个例子的图。

图6是示出调整部所参照的表的一个例子的图。

图7是示出调整部所参照的表的一个例子的图。

图8是示出图1所示的机器人的、机器臂的重心与末端执行器的重心的位置关系的侧视图。

图9是示出图1所示的机器人的、机器臂的重心与末端执行器的重心的位置关系的侧视图。

图10是示出图1所示的机器臂的整体形状的图。

图11是示出图1所示的机器臂的整体形状的图。

图12是用于说明图1所示的机器臂的动作路径的图。

图13是用于说明本发明的机器人的控制方法的流程图。

符号说明

2…机器人、3…示教装置、4…受理部、5…力检测部、7…末端执行器、8…控制装置、8A…运动处理部、8B…伺服处理部、8C…存储部、8D…通信部、20…机器臂、21…基台、22…第一臂、23…第二臂、24…第三臂、25…驱动部、26…驱动部、27…u驱动部、28…z驱动部、31…CPU、32…存储部、33…通信部、34…显示部、81…位置指令生成部、82…调整部、83…位置控制部、84…速度控制部、85…滤波处理部、86…电流控制部、100…机器人系统、220…壳体、230…壳体、241…轴、251…电机、252…制动器、253…编码器、261…电机、262…制动器、263…编码器、271…电机、272…制动器、273…编码器、281…电机、282…制动器、283…编码器、A1…位置关系、A2…位置关系、B1…形状、B2…形状、C1…高度、C2…高度、G1…重心、G2…重心、O1…第一轴、O2…第二轴、O3…第三轴、T1…表、TCP…控制点、P1…位置、P2…位置、P3…位置、P4…位置。

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选实施方式对本发明的机器人的控制方法、机器人系统以及机器人控制程序进行详细说明。

第一实施方式

图1是本发明的机器人系统的概要构成图。图2是图1所示的机器人系统的框图。图3是图1所示的控制装置的框图。图4～图7分别是示出调整部所参照的表的一个例子的图。图8和图9分别是示出图1所示的机器人的、机器臂的重心与末端执行器的重心的位置关系的侧视图。图10和图11是示出图1所示的机器臂的整体形状的图。图12是用于说明图1所示的机器臂的动作路径的图。图13是用于说明本发明的机器人的控制方法的流程图。

此外，在图1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。此外，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”。此外，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”。此外，在各轴中，将前端侧称为“+侧”，将基端侧称为“-侧”。

图1和图2所示的机器人系统100例如是在电子部件以及电子设备等作业对象即对象物(以下，称为“工件”)的保持、输送、组装以及检查等作业中使用的装置。机器人系统100具备：机器人2；控制装置8，控制机器人2的工作；示教装置3，对机器人2示教动作程序；力检测部5；以及末端执行器7。此外，机器人2、控制装置8以及示教装置3分别可以通过有线或无线进行通信，该通信也可以经由如互联网的网络来进行。

首先，对机器人2进行说明。

在图示的构成中，机器人2是水平多关节机器人、即SCARA机器人。但是，并不限定于该构成，机器人2也可以是垂直六轴机器人那样的多关节机器人。如图1所示，机器人2具有：基台21；机器臂20，连接到基台21；以及受理部4，受理来自操作人员的规定操作。

基台21是用于支承机器臂20的部分。在基台21中内置有后述的控制装置8。此外，在基台21的任意部分设定有机器人坐标系的原点。另外，图1所示的x轴、y轴和z轴是机器人坐标系的轴。

机器臂20具备：第一臂22；第二臂23；以及作业头即第三臂24。此外，也将基台21与第一臂22的连结部分、第一臂22与第二臂23的连结部分以及第二臂23与第三臂24的连结部分称为关节。

另外，机器人2并不限定于图示的构成，臂的数量可以是一个或两个，也可以是四个以上。

此外，机器人2具备：驱动部25，使第一臂22相对于基台21旋转；驱动部26，使第二臂23相对于第一臂22旋转；u驱动部27，使第三臂24的轴241相对于第二臂23旋转；以及z驱动部28，使轴241相对于第二臂23在z轴方向上移动。

如图1和图2所示，驱动部25内置于第一臂22的壳体220内，并具有：电机251，产生驱动力；制动器252；未图示的减速器，将电机251的驱动力进行减速；以及编码器253，检测电机251或者减速器的旋转轴的旋转角度。

驱动部26内置于第二臂23的壳体230内，并具有：电机261，产生驱动力；制动器262；未图示的减速器，将电机261的驱动力进行减速；以及编码器263，检测电机261或者减速器的旋转轴的旋转角度。

u驱动部27内置于第二臂23的壳体230内，并具有：电机271，产生驱动力；制动器272；未图示的减速器，将电机271的驱动力进行减速；以及编码器273，检测电机271或者减速器的旋转轴的旋转角度。

z驱动部28内置于第二臂23的壳体230内，并具有：电机281，产生驱动力；制动器282；未图示的减速器，将电机281的驱动力进行减速；以及编码器283，检测电机281或者减速器的旋转轴的旋转角度。

作为电机251、电机261、电机271以及电机281，例如可以使用AC伺服电机、DC伺服电机等伺服电机。此外，作为减速器，例如可以使用行星齿轮型的减速器、波动齿轮装置等。

制动器252、制动器262、制动器272以及制动器282具有使机器臂20减速的功能。具体而言，制动器252使第一臂22的动作速度减速，制动器262使第二臂23的动作速度减速，制动器272使第三臂24的u轴方向的动作速度减速，制动器282使第三臂24的z轴方向的动作速度减速。

控制装置8通过变更通电条件来使制动器252、制动器262、制动器272以及制动器282工作而使机器臂20的各部位分别减速。制动器252、制动器262、制动器272以及制动器282是独立于电机251、电机261、电机271以及电机281而被控制装置8控制的。

作为制动器252、制动器262、制动器272以及制动器282，可举出电磁制动器、机械式制动器、液压式制动器、气动式制动器等。

此外，如图2所示，编码器253、编码器263、编码器273以及编码器283是位置检测部，用于检测机器臂20的位置。编码器253、编码器263、编码器273以及编码器283分别与控制装置8电连接。编码器253、编码器263、编码器273以及编码器283将检测出的与旋转角度相关的信息作为电信号发送至控制装置8。由此，控制装置8能够基于接收到的与旋转角度相关的信息来控制机器臂20的工作。

这样的驱动部25、驱动部26、u驱动部27以及z驱动部28分别与对应的未图示的电机驱动器连接，经由电机驱动器而由控制装置8进行控制。

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。当使第一臂22旋转的驱动部25进行驱动时，第一臂22相对于基台21绕第一轴O1在水平面内旋转。此外，通过编码器253，能够检测第一臂22相对于基台21的旋转量。

此外，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。当使第二臂23旋转的驱动部26进行驱动时，第二臂23相对于第一臂22绕第二轴O2在水平面内旋转。此外，通过编码器263，能够检测第二臂23相对于第一臂22的驱动量，具体而言，能够检测旋转量。

此外，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，并且能够在上下方向上移动。该轴241是机器臂20的最前端的臂。

当使轴241旋转的u驱动部27进行驱动时，轴241绕z轴旋转。此外，通过编码器273，能够检测轴241相对于第二臂23的旋转量。

此外，当使轴241在z轴方向上移动的z驱动部28进行驱动时，轴241在上下方向、即z轴方向上移动。此外，通过编码器283，能够检测轴241相对于第二臂23在z轴方向上的移动量。

此外，在机器人2中，设定有将轴241的前端作为控制点TCP、将该控制点TCP作为原点的前端坐标系。该前端坐标系与前述的机器人坐标系完成校准，能够将前端坐标系中的位置转换到机器人坐标系。由此，能够在机器人坐标系中确定控制点TCP的位置。

此外，在轴241的下端部以能够拆装的方式连结有各种末端执行器7。末端执行器7在图示的构成中是把持工件的手。但是，并不限定于该构成，例如，可以是通过吸引、吸附来把持工件的手，也可以是螺丝刀、扳手等工具，还可以是喷雾器等涂敷工具。

另外，在本实施方式中，虽然末端执行器7不是机器人2的构成要素，但末端执行器7的一部分或者全部也可以成为机器人2的构成要素。

如图1所示，力检测部5检测施加于机器人2的力、即施加于机器臂20和基台21的力。在本实施方式中，力检测部5设置于基台21的下方、即-z轴侧，从下方支承基台21。

另外，力检测部5的设置位置并不限定于上述位置，例如也可以在轴241的下端部、各关节部分。

力检测部5例如能够被设为具有由水晶等压电体构成的、当受到外力时输出电荷的多个元件的构成。此外，控制装置8能够根据该电荷量，将其转换为与机器臂20受到的外力相关的值。此外，若是这样的压电体，则能够根据设置的方向来调整当受到外力时使电荷能够产生的方向。

此外，受理部4是受理操作人员的规定操作的部位。虽然未图示，但受理部4具有示教按钮。该示教按钮能够在直接进行示教的情况下使用。示教按钮可以是机械按钮，也可以是触摸式的电子按钮。此外，也可以在示教按钮的周围设置功能不同的其他按钮。

接着，对示教装置3进行说明。

如图2所示，示教装置3具有对机器人2指定动作程序的功能。具体而言，示教装置3将机器臂20的位置、姿态输入到控制装置8中。

如图2所示，示教装置3具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)31、存储部32、通信部33以及显示部34。作为示教装置3，没有特别限定，例如可以举出平板电脑、个人计算机、智能手机等。

CPU31用于读取并执行存储在存储部32中的各种程序等。由CPU31生成的信号经由通信部33被发送到机器人2的控制装置8。由此，机器臂20能够以规定的条件执行规定的作业。

存储部32用于保存CPU31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)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等非易失性存储器、移动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等外部接口，在与控制装置8之间进行信号的发送接收。

显示部34由各种显示器构成。在本实施方式中，作为一个例子，以触摸面板式、即显示部34具备显示功能和输入操作功能的构成进行说明。

但是，并不限定于这样的构成，也可以是另外具备输入操作部的构成。在这种情况下，输入操作部例如可以举出鼠标、键盘等。此外，也可以是同时使用触摸面板、鼠标、键盘等的构成。

接着，对控制装置8进行说明。

如图1所示，在本实施方式中，控制装置8内置于基台21。此外，如图2所示，控制装置8具有控制机器人2的驱动的功能，与上述机器人2的各部电连接。另外，并不限定于此，控制装置8也可以与机器人2分体地构成。

在此，在机器臂20在作业过程中暂停、或结束作业而停止时，在机器臂20中会产生振动。该振动会影响作业的精度、作业时间，因此优选尽可能地减少该振动。更具体而言，直至振动结束为止的时间优选尽可能地短。另外，以下，将缩短直至振动结束为止的时间称为“抑制振动”。

为了抑制振动，在机器人系统100中，从驱动电机251、电机261、电机271以及电机281的驱动信号中去除特定的频率成分而生成校正驱动信号。

振动的强弱由末端执行器7的重量、机器臂20停止时的姿态、控制点TCP的位置、到此为止所经过的路径、该路径中的速度、加速度等各条件决定。

为了决定要从驱动信号中去除哪个频率成分来生成校正驱动信号，优选考虑这些条件来决定。其中，在机器臂20动作期间或机器臂20停止期间的与机器臂20的前端的高度相关的高度信息特别容易对振动抑制造成影响，因此在本发明中，基于高度信息生成校正驱动信号。在本实施方式中，机器臂20的前端的高度是指设定于机器臂20的控制点TCP在机器人坐标系中的z轴坐标。以下，进行详细说明。

如图3所示，控制装置8执行本发明的机器人的控制方法，并具有运动处理部8A、伺服处理部8B、存储部8C以及通信部8D。运动处理部8A和伺服处理部8B分别由至少一个处理器构成。

存储部8C中存储有运动处理部8A和伺服处理部8B能够执行的各种程序、本发明的机器人控制程序等各种程序、后述的表等。作为存储部8C，例如可以举出RAM(RandomAccess 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、移动式的外部存储装置等。通信部8D使用例如有线LAN(Local AreaNetwork：局域网)、无线LAN等外部接口，在与机器人2的各部以及示教装置3之间分别进行信号的发送接收。

运动处理部8A具有位置指令生成部81和调整部82。

位置指令生成部81基于用户输入的动作程序，生成表示末端执行器7应位于的目标位置、到目标位置的速度和加速度的位置指令信号。另外，用户可以使用示教装置3等输入装置来输入动作程序。

调整部82基于由用户输入的信息，决定要由滤波处理部85去除的频率成分。关于这一点，将在后面叙述。

伺服处理部8B具有：位置控制部83、速度控制部84、滤波处理部85以及电流控制部86。

位置控制部83接收位置指令生成部81生成的目标位置、到目标位置的速度和加速度的信息，基于这些信息和力检测部5的检测结果，生成并输出各电机251、电机261、电机271以及电机281的速度控制信号。

速度控制部84从位置控制部83接收速度控制信号。此外，速度控制部84基于从位置控制部83接收到的速度控制信号和编码器253、编码器263、编码器273以及编码器283的检测结果，生成转矩控制信号(以下，也称为“驱动信号”)，并输出到滤波处理部85。

滤波处理部85使用带阻滤波器，从由速度控制部84接收到的转矩控制信号中去除特定的频率成分，从而生成新的转矩控制信号(以下，也称为“校正驱动信号”)，并输出到电流控制部86。本说明书中的“去除”不仅包括将特定的频率成分设为0，当然也包括减少特定的频率成分。滤波处理部85根据调整部82所输出的信号来决定在带阻滤波器中所使用的系数、即要使用带阻滤波器来去除的频率成分。

电流控制部86从滤波处理部85接收转矩控制信号，并且从未图示的伺服放大器接收反馈信号，该反馈信号表示供给到电机251、电机261、电机271以及电机281的电流的电流量。电流控制部86基于从滤波处理部85接收到的转矩控制信号和从未图示的伺服放大器接收到的反馈信号，决定供给到电机251、电机261、电机271以及电机281的电流的电流量，并驱动电机251、电机261、电机271以及电机281。

在此，在机器人系统100中，用户能够输入高度信息。例如，用户使用示教装置3输入与动作路径相关的信息，从而能够获取与控制点TCP通过的轨道相关的信息。另外，在此，将高度信息作为控制点TCP位于最终目标位置时的高度来进行说明。

停止时的控制点TCP的高度例如在为图8所示的位置时和图9所示的位置时，直至振动结束为止的时间是不同的。一般而言，控制点TCP的高度越低，则表现出直至振动结束为止的时间越长的倾向。在图示的构成中，与高度C1时相比，高度C2时表现出了直至振动结束为止的时间更长的倾向。

因此，考虑机器臂20在规定姿态下的控制点TCP的高度、即z轴方向的位置来生成校正驱动信号，从而能够抑制振动。具体而言，调整部82基于高度信息，决定要从驱动电机251、电机261、电机271以及电机281的驱动信号中去除的频率成分。具体而言，调整部82参照图4所示的表T1来决定去除的频率成分。表T1表示高度信息与频率成分的关系，是预先通过实验求出的。另外，也可以构成为，代替表T1，基于表示高度信息与频率成分的关系的校准曲线来决定去除的频率成分。

如图4所示，例如，在高度信息为C1的情况下，去除的频率成分为F1。然后，调整部82将与F1对应的信号输出到滤波处理部85。然后，经过上述那样的处理，能够得到校正驱动信号。用这样的校正驱动信号来驱动电机251、电机261、电机271以及电机281，从而由于去除的频率成分而能够抑制机器臂20、末端执行器7等的共振，并缩短直至振动结束为止的时间。

接着，对机器臂20进行图12所示的动作的情况进行说明。另外，在图12中，图示了控制点TCP的轨道。图12所示的动作是进行上升动作、进行水平动作、进行下降动作的动作。上升动作从上升动作开始位置P1进行到上升动作结束位置P2。水平动作从上升动作结束位置P2进行到下降动作开始位置P3。下降动作从下降动作开始位置P3进行到下降动作结束位置P4。

在上述中，对基于下降动作结束位置P4处的控制点TCP的高度来决定去除的频率成分的构成进行了说明，但根据各条件，为了抑制水平方向的振动，有时优选基于上升动作开始位置P1或下降动作开始位置P3处的控制点TCP的高度来决定去除的频率成分。具体而言，在对下述条件1、下述条件2以及下述条件3中的任一个都不满足的情况下，基于上升动作开始位置P1处的控制点TCP的高度，决定去除的频率成分。

在满足下述条件1、下述条件2以及下述条件3中的至少一个的情况下，基于下降动作开始位置P3处的控制点TCP的高度来决定去除的频率成分，在对下述条件1、下述条件2以及下述条件3中的任一个都不满足的情况下，基于动作开始位置P1处的控制点TCP的高度来决定去除的频率成分。

条件1：下降动作开始位置P3与结束下降动作的下降动作结束位置P4之间的距离分开规定距离以上。

条件2：下降动作开始位置P3的高度为规定高度以上。

条件3：结束下降动作的下降动作结束位置P4的高度为规定高度以上。

条件1是与进行下降动作的距离相关的规定。在进行下降动作的距离比较长的情况下，优选基于下降动作开始位置P3处的控制点TCP的高度来决定去除的频率成分。由此，能够生成能够抑制水平成分的振动的驱动信号。

条件2是与下降动作开始位置P3的高度相关的规定。在下降动作开始位置P3的高度比较高的情况下，优选基于下降动作开始位置P3处的控制点TCP的高度来决定去除的频率成分。由此，能够生成能够抑制水平成分的振动的驱动信号。

条件3是与下降动作结束位置P4的高度相关的规定。在下降动作结束位置P4的高度比较高的情况下，优选基于下降动作开始位置P3处的控制点TCP的高度来决定去除的频率成分。由此，能够生成能够抑制水平成分的振动的驱动信号。

这样，根据动作的条件来选择成为用于决定去除的频率成分的基准的位置，从而能够更有效地抑制振动。另外，“选择”包括控制装置3自身基于判断基准进行选择的情况和受理用户选择并输入的指示的情况这两者。

在此，在将去除的频率成分设为F0时，F0可以由以下的式(1)表示。

F0＝K1×W×Ew×J²+K2×Ez×Z×J+K0×W×Z…(1)

式(1)中的K1、K2、K0分别是机器人固有的系数，可以根据实测值来计算。此外，式(1)中的J表示第二臂23相对于第一臂22的旋转角度。此外，式(1)中的W表示重量信息。此外，式(1)中的Z表示控制点TCP的z轴方向的位置。此外，式(1)中的Ew表示末端执行器7与工件的合计重量。此外，式(1)中的Ez表示将末端执行器7和工件合并后的重心位置。

由此，优选除了高度信息以外，还考虑它们中的至少一个来生成校正驱动信号。

在机器人系统100中，用户能够经由示教装置3输入与末端执行器7的重量以及工件的重量相关的信息。例如，既可以构成为用户直接输入末端执行器7的重量以及工件的重量，也可以构成为通过输入末端执行器7的种类，由调整部82基于表示输入结果与末端执行器7的重量的关系的表来确定末端执行器7的重量。此外，关于工件的重量，也可以采用同样使用表来确定的构成。然后，调整部82考虑与末端执行器7的重量以及工件的重量相关的信息(以下，称为“重量信息”)来决定要从驱动信号中去除的频率成分。

例如，在末端执行器7的重量以及工件的重量为比较重的W1的情况和末端执行器7的重量以及工件的重量为比较重的W2的情况下，直至振动结束为止的时间是不同的。一般而言，末端执行器7的重量以及工件的重量越重，则表现出直至振动结束为止的时间越长的倾向。考虑到这样的情况，如图5所示，按照每个重量信息预先准备上述那样的表T1，根据重量信息参照它们中的任一个来生成校正驱动信号，从而能够生成振动抑制的精度高的校正驱动信号。

另外，在末端执行器7为不是把持工件的构成的情况下，将工件的重量设为0，重量信息仅为末端执行器7的重量。

此外，优选考虑机器臂20在规定姿态下的重心G1与末端执行器7的重心G2的位置关系来生成校正驱动信号。本实施方式中的规定姿态是指控制点TCP在目标位置停止或者暂停时的姿态。停止时的重心G1与重心G2的位置关系在为图8所示的位置关系A1时和图9所示的位置关系A2时，直至振动结束为止的时间是不同的。这是因为，机器人2整体的固有振动特性根据重心G1与重心G2的距离、重心G1与重心G2向哪个方向偏移而发生变化。

由此，如图6所示，按照重心G1与重心G2的每个位置关系预先准备上述那样的表T1，根据位置关系参照它们中的任一个来生成校正驱动信号，从而能够生成振动抑制的精度高的校正驱动信号。

此外，优选考虑机器臂20在规定姿态下的机器臂20的整体形状来生成校正驱动信号。机器臂20的整体形状基于电机251、电机261、电机271以及电机281的旋转位置来决定。特别是，在SCARA机器人中，电机261的旋转角度、即第一臂22与第二臂23所成的角度对振动特性的影响较大。另外，与机器臂20的整体形状相关的信息包含在用户输入的动作路径的信息中。因此，当用户输入与动作路径相关的信息时，控制装置8能够掌握在目标位置停止或暂停时的姿态。

停止时的机器臂20的整体形状在为图10所示的形状B1时和图11所示的形状B2时，直至振动结束为止的时间是不同的。这主要是因为机器人2整体的固有振动特性根据控制点TCP的位置与机器臂20的根部的距离而发生变化。

由此，如图7所示，按照每个机器臂20的整体形状、特别是按照每个第一臂22与第二臂23所成的角度预先准备上述那样的表T1，并参照它们中的任一个来生成校正驱动信号，从而能够生成振动抑制的精度高的校正驱动信号。特别是，在应用于例如六轴机器人那样的垂直多关节机器人的情况下，这样的控制是有效的。

另外，也可以组合这些要素来生成校正驱动信号。此外，也可以准备表示各要素的关系的多维表。

接下来，参照图13所示的流程图对本发明的机器人的控制方法的一个例子进行说明。

首先，在步骤S101中，获取高度信息。如上所述，用户使用示教装置3输入高度信息等各种信息，控制装置8获取该信息，由此进行本步骤。该步骤S101是第一步骤。

接着，在步骤S102中，基于在步骤S101中获取的高度信息等各种信息，决定从驱动电机251、电机261、电机271以及电机281的驱动信号中去除的频率成分。本步骤由调整部82执行。此外，如上所述，根据在步骤S101中输入的信息，适当地选择表，通过参照所选择的表来执行本步骤。该步骤S102是第二步骤。

接着，在步骤S103中，从驱动信号中去除在步骤S102中决定的频率成分而生成校正驱动信号。如上所述，本步骤由滤波处理部85执行。该步骤S103是第三步骤。

接着，在步骤S104中，基于在步骤S103中生成的校正驱动信号来驱动电机251、电机261、电机271以及电机281。由此，能够抑制停止或暂停时的振动，并能够准确且迅速地进行作业。该步骤S104是第四步骤。

如以上说明的那样，本发明的机器人的控制方法是机器人2的控制方法，该机器人2具有：基台21；机器臂20，连接到基台21；以及驱动部25、驱动部26、u驱动部27及z驱动部28，包括用于驱动机器臂20的电机251、电机261、电机271及电机281。此外，本发明的机器人的控制方法包括：第一步骤，获取机器臂20动作期间或机器臂20停止期间的与机器臂20的前端即控制点TCP的高度相关的高度信息；第二步骤，基于在第一步骤中获取的高度信息，决定从驱动电机251、电机261、电机271以及电机281的驱动信号去除的频率成分；以及第三步骤，从驱动信号去除在第二步骤中决定的频率成分，从而生成校正驱动信号。用这样的校正驱动信号来驱动机器人2，从而能够抑制停止或暂停时的振动，并能够准确且迅速地进行作业。特别是，可以省略如以往那样用锤子敲击机器臂20来获取与振动特性相关的信息的工序，能够以简单的方法抑制振动。

另外，在本实施方式中，也可以是使用示教装置3以外的输入装置来输入各种信息的构成。

此外，在第二步骤中，基于表示频率成分与高度信息的关系的校准曲线或表来决定频率成分。由此，能够通过简单的处理来决定去除的频率成分。

此外，机器臂20用于执行机器臂20的前端从上升动作开始位置P1上升的上升动作、在上升动作之后机器臂20的前端从下降动作开始位置P3下降的下降动作。然后，第二步骤的频率成分的决定是基于动作开始位置P1和下降动作开始位置P3中的任一位置处的机器臂的前端、即控制点TCP的高度来进行的。由此，能够根据各条件，生成能够抑制水平成分的振动的驱动信号。

此外，第二步骤的频率成分的决定在满足下述条件1、下述条件2以及下述条件3中的至少一个的情况下，是基于下降动作开始位置P3处的机器臂20的前端、即控制点TCP的高度来进行的，在对下述条件1、下述条件2以及下述条件3中的任一个都不满足的情况下，是基于上升动作开始位置P1处的控制点TCP的高度来进行的。条件1：下降动作开始位置与结束下降动作的下降动作结束位置之间的距离分开规定距离以上。条件2：下降动作开始位置的高度为规定高度以上。条件3：结束下降动作的下降动作结束位置的高度为规定高度以上。由此，能够生成能够抑制水平成分的振动的驱动信号。

此外，第二步骤的上述频率成分的决定还基于重量信息来进行，该重量信息包括与设置在机器臂20上的末端执行器7的重量、以及末端执行器7的作业对象即对象物的重量相关的信息。由此，能够进一步生成振动抑制的精度高的校正驱动信号。

此外，机器人2是SCARA机器人，机器臂20具有：第一臂22，连接到基台21；第二臂23，与第一臂22连接；以及第三臂24，与第二臂23连接。然后，第二步骤的频率成分的决定还基于机器臂20在规定姿态下的第一臂22和第二臂23所成的角度来进行。由此，能够进一步生成振动抑制的精度高的校正驱动信号。

此外，在第三步骤中，使用带阻滤波器，从驱动信号中去除在第二步骤中决定的频率成分而生成校正驱动信号。由此，能够通过简单的处理来生成校正驱动信号。

此外，本发明的机器人的控制方法包括：第四步骤，基于校正驱动信号来驱动驱动部25、驱动部26、u驱动部27以及z驱动部28。由此，能够抑制停止或暂停时的振动，并能够准确且迅速地进行作业。

此外，本发明的机器人控制程序是用于控制机器人2的控制程序，该机器人2具有：机器臂20；以及驱动部25、驱动部26、u驱动部27及z驱动部28，包括用于驱动机器臂20的电机251、电机261、电机271及电机281。此外，本发明的机器人控制程序用于执行以下步骤：第一步骤，获取机器臂20动作期间或机器臂20停止期间的与机器臂20的前端即控制点TCP的高度相关的高度信息；第二步骤，基于在第一步骤中获取的高度信息，决定从驱动电机251、电机261、电机271以及电机281的驱动信号去除的频率成分；以及第三步骤，从驱动信号去除在第二步骤中决定的频率成分，从而生成校正驱动信号。用执行这样的机器人控制程序而得到的校正驱动信号来驱动机器人2，从而能够抑制停止或暂停时的振动，并能够准确且迅速地进行作业。特别是，可以省略如以往那样用锤子敲击机器臂20来获取与振动特性相关的信息的工序，能够以简单的方法抑制振动。

另外，本发明的机器人控制程序可以存储在存储部32中，也可以存储在存储部8C中，例如可以保存在CD-ROM等记录介质中，也可以存储在能够经由网络等连接的存储装置中。

此外，本发明的机器人系统具备：机器臂20；驱动部25、驱动部26、u驱动部27及z驱动部28，包括用于驱动机器臂20的电机251、电机261、电机271及电机281；以及控制部即控制装置8，控制机器臂20的工作。此外，控制装置8具有：获取部即通信部8D，获取机器臂20动作期间或机器臂20停止期间的与机器臂20的前端即控制点TCP的高度相关的高度信息；以及校正信号生成部即调整部82和滤波处理部85，基于通信部8D所获取的高度信息，决定从驱动信号中去除的频率成分，并从驱动信号中去除决定的频率成分，从而生成校正驱动信号。用这样的校正驱动信号来驱动机器人2，从而能够抑制停止或暂停时的振动，并能够准确且迅速地进行作业。特别是，可以省略如以往那样用锤子敲击机器臂20来获取与振动特性相关的信息的工序，能够以简单的方法抑制振动。

以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人的控制方法、机器人系统以及机器人控制程序进行了说明，但本发明并不限定于此，各部的构成能够置换为具有相同功能的任意构成。此外，也可以在机器人的控制方法、机器人系统以及机器人控制程序中分别附加其他任意的构成物、工序。

此外，在上述实施方式中，对控制装置8生成校正驱动信号的构成进行了说明，但在本发明中并不限定于此，也可以是示教装置3生成校正驱动信号的构成。即，“控制部”可以理解为控制装置8，也可以理解为内置于示教装置3的控制部。

Claims (10)

1.一种机器人的控制方法，其特征在于，

所述机器人具有：

基台；

机器臂，连接到所述基台；以及

驱动部，包括驱动所述机器臂的电机，

所述机器人的控制方法包括：

第一步骤，获取所述机器臂动作期间或所述机器臂停止期间的与所述机器臂的前端的高度相关的高度信息；

第二步骤，基于在所述第一步骤中获取的所述高度信息，决定从驱动所述电机的驱动信号去除的频率成分；以及

第三步骤，将在所述第二步骤中决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成校正驱动信号。

2.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，

在所述第二步骤中，基于表示所述频率成分与所述高度信息的关系的校准曲线或表来决定所述频率成分。

3.根据权利要求1或2所述的机器人的控制方法，其特征在于，

所述机器臂执行所述机器臂的前端从动作开始位置上升的上升动作以及在所述上升动作之后所述机器臂的前端从下降动作开始位置下降的下降动作，

所述第二步骤的所述频率成分的决定是通过选择所述动作开始位置和所述下降动作开始位置中的任一个并基于所选择的位置处的所述机器臂的前端的高度来进行的。

4.根据权利要求3所述的机器人的控制方法，其特征在于，

在所述第二步骤中，在满足下述条件1、下述条件2以及下述条件3中的至少一个的情况下，基于所述下降动作开始位置处的所述机器臂的前端的高度来决定所述频率成分，在对下述条件1、条件2以及下述条件3中的任一个都不满足的情况下，基于所述动作开始位置处的所述机器臂的前端的高度来决定所述频率成分，

条件1：所述下降动作开始位置与结束所述下降动作的下降动作结束位置之间的距离分开规定距离以上，

条件2：所述下降动作开始位置的高度为规定高度以上，

条件3：所述下降动作结束位置的高度为规定高度以上。

5.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，

所述第二步骤的所述频率成分的决定还基于重量信息来进行，所述重量信息包括与设置于所述机器臂的末端执行器的重量以及所述末端执行器的作业对象即对象物的重量相关的信息。

6.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，

所述机器人是水平多关节机器人，

所述机器臂具有第一臂、连接到所述第一臂的第二臂以及连接到所述第二臂的第三臂，

所述第二步骤的所述频率成分的决定还基于所述机器臂的规定姿态下的所述第一臂与所述第二臂所成的角度来进行。

7.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，

在所述第三步骤中，使用带阻滤波器，将在所述第二步骤中决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成所述校正驱动信号。

8.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，

所述机器人的控制方法包括基于所述校正驱动信号来驱动所述驱动部的第四步骤。

9.一种机器人系统，其特征在于，具备：

机器臂；

驱动部，包括驱动所述机器臂的电机；以及，

控制部，控制所述机器臂的工作，

所述控制部具有：

获取部，获取所述机器臂动作期间或所述机器臂停止期间的与所述机器臂的前端的高度相关的高度信息；以及

校正信号生成部，基于所述获取部获取的所述高度信息，决定从驱动所述电机的驱动信号去除的频率成分，将决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成校正驱动信号。

10.一种存储介质，其特征在于，存储用于控制具有机器臂以及包括驱动所述机器臂的电机的驱动部的机器人的控制程序，所述控制程序用于执行：

第一步骤，获取所述机器臂动作期间或所述机器臂停止期间的与所述机器臂的前端的高度相关的高度信息；

第二步骤，基于在所述第一步骤中获取的所述高度信息，决定从驱动所述电机的驱动信号去除的频率成分；以及

第三步骤，将在所述第二步骤中决定的所述频率成分从所述驱动信号去除，从而生成校正驱动信号。

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