CN116261505A - 自干扰判定装置 - Google Patents

Abstract

一种自干扰判定装置，具备：连杆形状修正部，其基于视为具备多个连杆的机器人的连杆彼此发生了自干扰的连杆形状间的指定距离来修正连杆形状；以及形状干扰判定部，其基于连杆形状来判定有无自干扰。

Description

自干扰判定装置

技术领域

本发明涉及机器人的控制技术，尤其涉及判定具有复杂的形状或轴构造的机器人的自干扰的自干扰判定装置。

背景技术

在具备多个连杆的机器人中，在使连杆动作的情况下，有时会发生某个连杆与其他连杆碰撞的自干扰。机器人被控制为不发生自干扰，发生自干扰时的连杆的位置或角度能够通过预先决定的自干扰式来判定。但是，在具有复杂的形状或轴构造的机器人中，在无论特定的连杆以外的连杆的位置或角度如何，仅通过特定的连杆的位置或角度来判定有无自干扰的以往的自干扰式中，无法简单地应对全部条件。另外，若想要通过自干扰式的数学式来应对，则有时机器人的动作范围被显著限制。而且，数学式的条件分支变得过多，有时也不现实。作为判定机器人的自干扰的现有技术，公知后述的文献。

在专利文献1中公开了多关节机器人的干扰判定装置。干扰判定装置具备：取得部，其在将多关节机器人的两个或三个特定关节的旋转角度作为坐标轴的配置空间内，取得表示与特定的关节以外的关节的旋转角度无关地必定发生自干扰的干扰区域和与特定的关节以外的关节的旋转角度无关地必定成为非干扰的非干扰区域的区域信息；以及判定部，其通过判定表示由特定的关节的旋转角度决定的姿势的坐标属于干扰区域和非干扰区域中的哪一个来判定自干扰。在该坐标属于既不属于干扰区域也不属于非干扰区域的详细判定区域的情况下，判定部基于多个连杆的形状来判定是否发生自干扰。

在专利文献2中公开了机器人的干扰检查装置。干扰检查装置检查机器人的多个构成要素间有无干扰可能性。干扰检查装置具备：1次干扰判定部，其通过表现为包含多个构成要素的每一个的1次近似要素的第一模型来判定1次近似要素间有无干扰可能性；以及2次干扰判定部，其通过表现为与1次近似要素同等或比1次近似要素小的2次近似要素的第二模型来判定2次近似要素间有无干扰可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-198914号公报

专利文献2：日本特开2011-131303号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于以往的问题点而提出的，其目的在于提供一种即使是无论特定的连杆以外的连杆的位置或者角度如何，仅通过特定的连杆的位置或者角度无法判定有无自干扰的具有复杂的形状或者轴构造的机器人，也能够判定有无自干扰的技术。

用于解决课题的手段

本公开的一方式提供一种自干扰判定装置，其具备：连杆形状修正部，其基于视为具备多个连杆的机器人的连杆彼此发生了自干扰的连杆形状间的指定距离来修正连杆形状；以及形状干扰判定部，其基于连杆形状来判定有无自干扰。

本公开的另一方式提供一种自干扰判定装置，其具备：形状干扰判定部，其针对无法判定连杆，基于连杆形状彼此是否接近至指定距离以下来判定有无自干扰，该无法判定连杆无论具备多个连杆的机器人的特定的连杆以外的连杆的位置或者角度如何，仅通过特定的连杆的位置或者角度无法判定有无自干扰。

本公开的另一方式提供一种自干扰判定装置，其具备：自干扰式定义部，其定义对具备多个连杆的机器人发生自干扰的可能性进行判定的自干扰式；以及自干扰式判定部，其基于自干扰式来判定自干扰的可能性，自干扰式定义部对无法判定连杆，基于包含从机器人的根部侧的无法判定连杆到机器人的前端侧的无法判定连杆为止的所有连杆的可动区域的形状来定义自干扰式，该无法判定连杆无论特定的连杆以外的连杆的位置或者角度如何，仅通过所述特定的连杆的位置或者角度无法判定有无自干扰。

本公开的另一方式提供一种判定第一连杆与第二连杆的自干扰的自干扰判定装置，其具备：无法判定连杆判定部，其在视为第一连杆与第二连杆发生自干扰的情况下，判定第一连杆和第二连杆中的任一方是否是仅通过一方的连杆的位置或角度无法判定有无自干扰的无法判定连杆；以及干扰判定部，其基于判定结果来判定无法判定连杆的自干扰。

发明效果

根据本公开的方式，即使是无论特定的连杆以外的连杆的位置或者角度如何，仅通过特定的连杆的位置或者角度无法判定有无自干扰的具有复杂的形状或者轴构造的机器人，也能够判定有无自干扰。

附图说明

图1是一实施方式的机器人系统的概略结构图。

图2是一实施方式的机器人系统的功能框图。

图3是表示自干扰式定义方法的一例的机器人的立体图。

图4是表示自干扰式定义方法的一例的机器人的几何学图。

图5A是表示放大了指定距离量的连杆形状的机器人的立体图。

图5B是表示以收敛于指定的范围内的方式简化后的连杆形状的机器人的立体图。

图6是表示自干扰判定装置的预处理的一例的流程图。

图7是表示自干扰判定装置的判定处理的一例的流程图。

图8是其他实施方式的机器人系统的功能框图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。在各附图中，对相同或类似的构成要素标注相同或类似的附图标记。另外，以下记载的实施方式并不限定请求专利保护的范围所记载的发明的技术范围以及用语的意义。此外，在本说明书中，术语“连杆”是指单轴机器人或多轴机器人中的连结部件。应注意例如“连杆”不仅包括机器人的臂部分，还包括例如手、螺丝刀、焊枪等工具部分。另外，在本说明书中，术语“自干扰”是指连杆彼此干扰。此外，应注意在本说明书中，用语“干扰”是指在基于连杆形状的形状干扰判定的计算方面，不仅包括物体与物体的接触，还包括物体与物体的交叉的意思。另外，应注意在本说明书中，术语“转动”是指包括正转和反转双方的意思。

首先，对本实施方式的机器人系统的结构进行说明。图1是机器人系统1的概略结构图。机器人系统1具备：机器人10，其具备多个连杆；以及自干扰判定装置20，其判定有无自干扰。机器人10例如是具有复杂的形状或轴构造的协作机器人。机器人10具备第一连杆11、第二连杆12、第三连杆13、第四连杆14、第五连杆15、第六连杆16以及第七连杆17。例如第一连杆11～第六连杆16是机器人10的臂部分，第七连杆17是工具部分(例如手)。这些多个连杆串联连结。

第一连杆11～第六连杆16例如通过减速器等的齿轮彼此连结。第六连杆16和第七连杆17例如用螺栓等螺钉紧固。第一连杆11绕轴线J1转动，第二连杆12绕轴线J2转动，第三连杆13绕轴线J3转动，第四连杆14绕轴线J4转动，第五连杆15绕轴线J5转动，第六连杆16和第七连杆17绕轴线J6一起转动。第一连杆11～第七连杆17例如由伺服电动机等驱动源(未示出)驱动。

该机器人10具有在包含第一连杆11的轴线J1的虚拟平面(例如XZ平面或YZ平面)上不存在其他连杆(例如第三连杆13～第七连杆17)的旋转中心的复杂的形状或轴构造。另外，第三连杆13绕轴线J3转动360°，第四连杆14绕轴线J4转动360°，因此位于比第四连杆14靠机器人10的前端侧的第五连杆15～第七连杆17有可能与第一连杆11或第二连杆12发生自干扰。

与此相对，例如一般的垂直多关节机器人具有在包含第一连杆的轴线J1的虚拟平面上存在其他连杆的旋转中心的简单的形状或轴构造，因此无论特定的连杆以外的连杆的位置或角度如何，可以通过仅根据特定的连杆的位置或角度来判定有无自干扰的自干扰式来简单地进行判定。但是，在具有图1所示那样的复杂的形状或者轴构造的机器人10中，无法判定第五连杆15、第六连杆16以及第七连杆17是否仅以特定的连杆的位置或者角度与第一连杆11或者第二连杆12发生自干扰。自干扰判定装置20即使是这样具有复杂的形状或轴构造的机器人10，也能够判定有无自干扰。

自干扰判定装置20例如是机器人控制装置。虽然未图示，但自干扰判定装置20例如可以是具备处理器、存储器、输入输出部等的计算机装置。处理器例如具备CPU(centralprocessing unit：中央处理单元)。存储器例如具备RAM(random access memory：随机存取处理器)、ROM(read only memory：只读存储器)等。存储器例如存储由处理器执行的程序、由处理器利用或生成的各种数据。输入输出部输入或输出由处理器利用或生成的各种数据。

首先，自干扰判定装置20对无论特定的连杆以外的连杆的位置或者角度如何能够仅通过特定的连杆的位置或者角度来判定有无自干扰的连杆(以下，称为“可判定连杆”)，定义仅通过特定的连杆的位置或者角度来判定有无自干扰的以往的自干扰式。但是，需要注意的是，在图1所示的机器人10中，不存在有自干扰的可能性的可判定连杆。

另一方面，自干扰判定装置20对无论特定的连杆以外的连杆的位置或角度如何仅通过特定的连杆的位置或角度无法判定有无自干扰的连杆(以下，称为“无法判定连杆”)，定义基于包含从机器人10的根部侧的无法判定连杆(例如第五连杆15)到机器人10的前端侧的无法判定连杆(例如第七连杆17)为止的全部连杆的可动区域的形状来判定自干扰的可能性的自干扰式。例如在图1所示的机器人10中，第五连杆15～第七连杆17是无法判定连杆，基于包含从机器人的根部侧的第五连杆15到机器人的前端侧的第七连杆17的全部连杆的动作范围的形状来定义自干扰式。然后，自干扰判定装置20基于自干扰式概略判定自干扰的可能性(以下，称为“自干扰式判定”或“概略判定”)。

另外，对于可判定连杆，自干扰判定装置20通过自干扰式来判定有无自干扰，但对于无法判定连杆，自干扰判定装置20基于连杆形状彼此是否接近到指定距离以下来详细判定有无自干扰(以下，称为“形状干扰判定”或“详细判定”)。例如在图1所示的机器人10中，对作为无法判定连杆的第五连杆15～第七连杆17进行基于形状干扰判定的详细判定。由此，能够防止机器人10的动作范围受到限制。即，自干扰判定装置20具备基于自干扰式判定的概略判定和基于形状干扰判定的详细判定这样的混合判定功能。

图2是机器人系统1的功能框图。需要注意的是，自干扰判定装置20所具有的“～部”是指例如通过由处理器执行的程序来实现的功能模块。自干扰判定装置20具备自干扰式定义部21、自干扰式判定部22以及机器人控制部29。自干扰式定义部21定义用于判定机器人10发生自干扰的可能性的自干扰式，自干扰式判定部22基于所定义的自干扰式来判定自干扰的可能性。机器人控制部29控制机器人10的驱动源18，驱动源18将连杆的当前状态(即当前的位置或角度、速度等)提供给机器人控制部29。机器人控制部29对自干扰式判定部22提供连杆的当前状态。自干扰式判定部22通过将所提供的连杆的当前位置或角度代入自干扰式来判定自干扰的可能性。

图3是表示自干扰式定义方法的一例的机器人10的立体图。例如，在定义作为无法判定连杆的第五连杆15～第七连杆17的自干扰式的情况下，自干扰式定义部21首先使从比第五连杆15靠机器人10的根部侧的第四连杆14到机器人10的前端侧的第七连杆17为止的所有连杆动作，规定包含从机器人10的根部侧的第五连杆15到机器人10的前端侧的第七连杆17为止的所有连杆的可动区域的圆柱15-17。另外，自干扰式定义部21也可以从后述的连杆形状取得部25取得第五连杆15～第七连杆17的连杆形状。

接着，自干扰式定义部21定义对包含作为无法判定连杆的第五连杆15～第七连杆17的可动区域的圆柱15-17与例如第二连杆12发生干扰的可能性进行判定的自干扰式。图4是表示自干扰式定义方法的一例的机器人10的几何学图。需要注意的是，为了容易理解，在图4中仅简化地描绘了第二连杆12、第三第四连杆13-14以及圆柱15-17。

在此，将第二连杆12的基点设为P1，将第三连杆13的旋转中心设为P2，将圆柱15-17的中心设为P3，将圆柱15-17的最接近第二连杆12的附近点设为P4，将从圆柱15-17的中心P3向第二连杆12的中心线引出的垂线与第二连杆12的中心线的交点设为P5。另外，将线段P2P3的长度设为L1，将线段P3P4的长度设为L2，将第三连杆13的当前的角度设为θ1，将第五连杆15的当前的角度(线段P2P3与线段P3P4所成的角度)设为θ2。

此时，垂线P3P5与线段P3P4所成的角度为θ1+θ2-90°，因此圆柱15-17的朝向第二连杆12的大小表示为L2cos(θ1+θ2-90°)。另外，将第二连杆12的朝向圆柱15-17的大小设为R1。另一方面，将圆柱15-17与第二连杆12之间的距离表示为L1sinθ1。因此，若圆柱15-17与第二连杆12之间的距离L1sinθ1为圆柱15-17的朝向第二连杆12的大小L2cos(θ1+θ2-90°)与第二连杆12的朝向圆柱15-17的大小R1的合计以下，则圆柱15-17(即作为无法判定连杆的第五连杆15～第七连杆17)有可能与第二连杆12发生干扰。即，判定无法判定连杆(第五连杆15～第七连杆17)与第二连杆12发生自干扰的可能性的自干扰式如以下所示。

[数式1]

L1sinθ1≤L2cos(θ1+θ2-90°)+R1···式1

在此，由于L1、L2以及R1是常数，所以如果将第三连杆13的当前的角度θ1和第五连杆15的当前的角度θ2代入式1的自干扰式，则能够判定无法判定连杆(第五连杆15～第七连杆17)与第二连杆12发生自干扰的可能性。自干扰式定义部21针对可能发生自干扰的其他连杆的组合(例如第五连杆15～第七连杆17和第一连杆11)也以同样的原理定义自干扰式。

再次参照图2，机器人控制部29将连杆的当前的状态(即当前的位置或角度)提供给自干扰式判定部22。自干扰式判定部22将连杆的当前状态代入自干扰式来判定是否存在自干扰的可能性。例如，自干扰式判定部22将第三连杆13的当前的角度θ1和第五连杆15的当前的角度θ2代入式1的自干扰式来进行自干扰式判定(概略判定)。

自干扰判定装置20还可以具备无法判定连杆定义部23和无法判定连杆判定部24。无法判定连杆定义部23定义存在自干扰的可能性的无法判定连杆，无法判定连杆判定部24判定无法判定连杆是否存在实际发生自干扰的可能性。

无法判定连杆定义部23例如将第五连杆15～第七连杆17定义为无法判定连杆。即，第五连杆15～第七连杆17是存在与第一连杆11或第二连杆12发生自干扰的可能性，另外，仅通过这些连杆的位置或角度无法判定有无自干扰的无法判定连杆。换言之，第五连杆15～第七连杆17是在包含第一连杆11的轴线J1的虚拟平面上不存在旋转中心的连杆。

无法判定连杆判定部24判定例如作为无法判定连杆的第五连杆15～第七连杆17是否具有实际与第一连杆11或第二连杆12发生自干扰的可能性。具体而言，无法判定连杆判定部24判定由自干扰式判定部22判定为存在自干扰的可能性的连杆是否为所定义的无法判定连杆(第五连杆15～第七连杆17)。

在通过自干扰式判定为存在自干扰的可能性的连杆不是所定义的无法判定连杆而是可判定连杆的情况下，由于是通过自干扰式能够准确地判定有无自干扰的连杆，所以无法判定连杆判定部24对机器人控制部29发送机器人10的停止指令。机器人控制部29基于停止指令使机器人10的驱动源18停止。

或者，在通过自干扰式判定为存在自干扰的可能性的连杆是所定义的无法判定连杆的情况下，由于是通过自干扰式不能准确地判定有无自干扰的连杆，所以无法判定连杆判定部24对形状干扰判定部28发送形状干扰判定指令。自干扰判定装置20还具备连杆形状取得部25、指定距离取得部26、连杆形状修正部27以及形状干扰判定部28。

连杆形状取得部25取得连杆形状，指定距离取得部26取得视为连杆彼此干扰的连杆形状间的指定距离，连杆形状修正部27基于指定距离修正连杆形状，形状干扰判定部28基于连杆形状彼此是否接近至指定距离以下来详细判定有无自干扰。机器人控制部29对形状干扰判定部28提供连杆的当前的状态(即当前的位置或角度、速度等)。形状干扰判定部28根据所提供的连杆的当前的位置或者角度来计算连杆形状的当前的位置以及姿势。

连杆形状取得部25例如取得存在自干扰的可能性的第一连杆11、第二连杆12、第五连杆15、第六连杆16以及第七连杆17的连杆形状。或者，连杆形状取得部25也可以取得第一连杆11～第七连杆17的全部的连杆形状。例如，连杆形状可以是三维CAD(computer-aided design：计算机辅助设计)数据、三维多边形数据等三维数据。连杆形状取得部25例如从存储器或外部装置取得连杆形状。

指定距离取得部26例如取得视为第二连杆12与第五连杆15发生自干扰的连杆形状间的指定距离50mm。由此，在第二连杆12与第五连杆15接近至指定距离50mm以下时视为发生了自干扰，能够使机器人10停止。或者，指定距离也可以用范围来指定，在该情况下，指定距离取得部26例如取得视为第二连杆12与第五连杆15发生了自干扰的连杆形状间的范围50mm～70mm。由此，当第二连杆12和第五连杆15接近至指定的范围50mm～70mm内时，视为发生了自干扰，能够使机器人10停止。指定距离取得部26例如从存储器或外部装置取得指定距离。

连杆形状修正部27例如将连杆形状扩大指定距离量。图5A是表示扩大了指定距离量的连杆形状15a的机器人10的立体图。连杆形状15a是将第五连杆15的实际的连杆形状扩大指定距离50mm的量而得到的。或者，在用范围指定了指定距离的情况下，连杆形状修正部27例如也可以简化为使连杆形状收敛于所指定的范围内。图5B是表示以收敛于指定的范围内的方式简化了的连杆形状15b的机器人10的立体图。连杆形状15b是将第五连杆15的实际的连杆形状在指定的范围50mm～70mm内进行简化而得的。连杆形状15b由两个圆柱30、31和一个球体32进行了简化。另外，连杆形状只要收敛在指定的范围50mm～70mm内，也可以用一个圆柱或一个球体等简化。

另外，连杆形状修正部27对作为其他的无法判定连杆的第六连杆16、第七连杆17等也同样地扩大指定距离的量或者简化为收敛于指定的范围内。

再次参照图2，形状干扰判定部28例如判定第五连杆15的放大后的连杆形状15a与第二连杆12的连杆形状是否发生干扰(接触或交叉)。例如在使用三维多边形数据的情况下，可以通过循环来判定多边形面彼此的接触或交叉。例如，如果一个多边形面的一个或多个顶点位于另一个多边形面的背侧，剩余的顶点位于另一个多边形面的表侧，则能够判定为连杆形状彼此发生干扰。这样的形状干扰判定在计算成本方面优于通过循环判定多边形面彼此的距离是否为指定距离以下的方法。

或者，形状干扰判定部28例如也可以判定第五连杆15的简化后的连杆形状15b与第二连杆12的连杆形状是否发生干扰(接触或交叉)。例如在使用三维多边形数据的情况下，简化后的连杆形状15b与扩大后的连杆形状15a相比，多边形面数压倒性地减少，因此基于简化后的连杆形状15b的形状干扰判定与基于扩大后的连杆形状15a的形状干扰判定相比，在计算成本方面更优。

在基于这样的形状干扰判定(详细判定)判定为有自干扰的情况下，形状干扰判定部28对机器人控制部29发送机器人10的停止指令。机器人控制部29基于停止指令使机器人10的驱动源18停止。或者，在基于形状干扰判定(详细判定)判定为没有自干扰的情况下，形状干扰判定部28向自干扰式判定部22发送判定指令而返回到自干扰式判定(概略判定)，或者重复进行形状干扰判定(详细判定)。

此外，自干扰判定装置20还可以具备机器人停止指令部(未图示)，该机器人停止指令部计算连杆形状彼此的当前的最短距离和连杆形状彼此的当前的相对速度，基于最短距离和相对速度来判定是否能够安全地(柔和地)停止机器人10，在判定为能够安全地停止机器人10的情况下，对机器人控制部29发送安全停止指令。机器人停止指令部也可以在判定为不能安全地停止机器人10的情况下对机器人控制部29发送紧急停止指令。

图6是表示自干扰判定装置20的预处理的一例的流程图。该流程图例如由自干扰判定装置20的处理器执行。在步骤S10中，定义仅通过特定的连杆的位置或角度无法判定有无自干扰的无法判定连杆。例如，经由图形用户界面(GUI)通过用户操作输入作为无法判定连杆的第五连杆15～第七连杆17。

在步骤S11中，定义用于判定连杆彼此发生自干扰的可能性的自干扰式。例如，针对可判定连杆定义以往的自干扰式，针对作为无法判定连杆的第五连杆15～第七连杆17，基于包含从机器人10的根部侧的第五连杆15到机器人10的前端侧的第七连杆17的所有连杆的可动区域的形状来定义自干扰式。

在步骤S12中取得连杆形状。例如，连杆形状从存储器或外部装置输入。在步骤S13中，取得视为连杆彼此发生了干扰的连杆形状间的指定距离。例如，通过用户操作经由GUI输入50mm的指定距离。在步骤S14中，基于指定距离修正连杆形状。例如将第五连杆15的连杆形状扩大指定距离50mm的量，或者在指定距离用范围来指定的情况下将第五连杆15的连杆形状简化为收敛于所指定的范围50mm～70mm内。

此外，应该注意的是，在图6所示的流程图中，步骤S10～S11和步骤S12～S14的顺序、步骤S12和步骤S13的顺序也可以是相反的。

图7是表示自干扰判定装置20的判定处理的一例的流程图。该流程图例如由自干扰判定装置20的处理器执行。另外，请注意在机器人10的动作中执行该流程图。在步骤S20中，基于自干扰式判定自干扰的可能性(即，进行自干扰式判定(概略判定))。在通过自干扰式判定为不存在自干扰的可能性的情况下(步骤S20的“否”)，反复进行步骤S20的自干扰式判定(概略判定)。

在通过自干扰式判定为存在自干扰的可能性的情况下(步骤S20的“是”)，在步骤S21中判定通过自干扰式判定为存在自干扰的可能性的连杆是否是无法判定连杆。在通过自干扰式判定为存在自干扰的可能性的连杆是可判定连杆的情况下(步骤S21的“否”)，由于存在自干扰，所以在步骤S23中使机器人10的动作停止。此时，也可以计算连杆形状彼此的当前的最短距离和连杆形状彼此的当前的相对速度，基于最短距离和相对速度使机器人10安全停止。

在通过自干扰式判定为存在自干扰的可能性的连杆是无法判定连杆的情况下(步骤S21的“是”)，在步骤S22中基于连杆形状彼此是否接近到指定距离以下来判定有无自干扰(即，进行形状干扰判定(详细判定))。例如，判定扩大了指定距离的量的连杆形状与其他连杆形状是否发生干扰(接触或交叉)。或者，在用范围指定了指定距离的情况下，判定在所指定的范围内简化后的连杆形状与其他连杆形状是否发生干扰(接触或交叉)。

在判定为连杆形状彼此不发生干扰的情况下(步骤S22的“否”)，返回到步骤S20的自干扰式判定。或者，也可以反复进行步骤S22的形状干扰判定。在判定为连杆形状彼此发生干扰的情况下(步骤S22的“是”)，由于存在自干扰，因此在步骤S23中使机器人10的动作停止。此时，也可以计算连杆形状彼此的当前的最短距离和连杆形状彼此的当前的相对速度，基于最短距离和相对速度使机器人10安全停止。

上述的自干扰判定装置20也可以不构成为机器人控制装置，而构成为对机器人控制装置发送各种指令的上位计算机装置。图8是其他实施方式的机器人系统1的功能框图。机器人系统1具备一台自干扰判定装置20、多台机器人控制装置40以及多台机器人10。各机器人10的连杆的当前状态(例如当前的位置或角度、速度等)经由各机器人控制装置40而汇聚于自干扰判定装置20。

自干扰判定装置20基于各机器人10的连杆的当前状态(当前的位置或角度、速度等)，进行自干扰式判定(概略判定)和形状干扰判定(详细判定)。自干扰判定装置20在判定为有自干扰的情况下，对各机器人控制装置40发送各机器人10的停止指令。各机器人控制装置40基于停止指令使各机器人10的驱动源18停止。

需要注意的是，上述的机器人系统1、自干扰判定装置20的结构是一个例子，也可以采用其他结构。例如，机器人10也可以不是工业用机器人，而是人形机器人等其他形态的机器人。另外，机器人10也可以不具备串联的多个连杆，而对具备并联的多个连杆的机器人(例如双臂机器人等)应用形状干扰判定。另外，机器人10的第七连杆17也可以不是手，而是螺丝刀、焊接工具、密封工具等其他方式的工具部分。

另外，自干扰判定装置20也可以不具备执行程序的处理器，而具备不执行程序的集成电路(例如FPGA(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)、ASIC(application specific integrated circuit：专用集成电路)等)，该集成电路具备图2所示的“～部”。此外，图6和图7所示的流程图也可以不是由处理器执行，而是由该集成电路执行。另外，自干扰判定装置20也可以不具备自干扰式判定(概略判定)和形状干扰判定(详细判定)这样的混合判定功能，而仅具备形状干扰判定功能。

另外，连杆形状修正部27例如也可以不将作为无法判定连杆的第五连杆15的连杆形状扩大指定距离的量，而将存在与第五连杆15发生自干扰的可能性的第一连杆11或第二连杆12的连杆形状扩大。或者，如果在指定距离内，则也可以分别扩大第五连杆15的连杆形状和第一连杆11或第二连杆12的连杆形状。同样地，连杆形状修正部27在指定距离用范围被指定的情况下，例如也可以不将作为无法判定连杆的第五连杆15的连杆形状简化为收敛于所指定的范围内，而是将存在与第五连杆15发生自干扰的可能性的第一连杆11或第二连杆12的连杆形状简化，或者如果在所指定的范围内，则也可以将第五连杆15的连杆形状和第一连杆11或第二连杆12的连杆形状分别简化。

此外，自干扰判定装置20也可以具备干扰判定部，该干扰判定部在视为基于自干扰式而连杆彼此发生自干扰的情况下，即使这些连杆中的任一方是仅通过该连杆的位置或角度无法判定有无自干扰的无法判定连杆，在能够通过另一方的连杆的位置或角度等来判定自干扰的情况下，也不进行形状干扰判定，而仅通过另一方的连杆的位置或角度等来判定无法判定连杆的自干扰。

由上述处理器、其他集成电路等执行的程序、或者执行上述流程图的程序可以记录在计算机可读取的非瞬态的记录介质、例如CD-ROM等中来提供，或者也可以经由有线或无线从WAN(wide area network：广域网)或LAN(local area network：局域网)上的服务器装置发布来提供。

在本说明书中对各种实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，应该认识到在请求专利保护的范围所记载的范围内能够进行各种变更。

符号说明

1机器人系统；

10机器人；

11第一连杆；

12第二连杆；

13第三连杆；

14第四连杆；

15第五连杆；

15a 扩大后的连杆形状；

15b 简化的连杆形状；

16第六连杆；

17第七连杆；

18驱动源；

13-14第三第四连杆；

15-17圆柱；

20自干扰判定装置；

21自干扰式定义部；

22自干扰式判定部；

23无法判定连杆定义部；

24无法判定连杆判定部；

25连杆形状取得部；

26指定距离取得部；

27连杆形状修正部；

28形状干扰判定部；

29机器人控制部；

30、31圆柱；

32球体；

J1～J6轴线。

Claims (10)

1.一种自干扰判定装置，其特征在于，具备：

连杆形状修正部，其基于视为具备多个连杆的机器人的连杆彼此发生了自干扰的连杆形状间的指定距离来修正连杆形状；以及

形状干扰判定部，其基于所述连杆形状来判定有无所述自干扰。

2.根据权利要求1所述的自干扰判定装置，其特征在于，

所述连杆形状修正部将所述连杆形状扩大所述指定距离的量。

3.根据权利要求1或2所述的自干扰判定装置，其特征在于，

在用范围指定了所述指定距离的情况下，所述连杆形状修正部以使所述连杆形状收敛于所指定的所述范围内的方式简化所述连杆形状。

4.一种自干扰判定装置，其特征在于，

具备：形状干扰判定部，其针对无法判定连杆，基于连杆形状彼此是否接近至指定距离以下来判定有无所述自干扰，该无法判定连杆无论具备多个连杆的机器人的特定的连杆以外的连杆的位置或者角度如何，仅通过所述特定的连杆的位置或者角度无法判定有无自干扰。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的自干扰判定装置，其特征在于，

所述自干扰判定装置还具备取得所述指定距离的指定距离取得部。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的自干扰判定装置，其特征在于，

所述自干扰判定装置还具备取得所述连杆形状的连杆形状取得部。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的自干扰判定装置，其特征在于，

所述自干扰判定装置还具备：机器人停止指令部，其计算所述连杆形状彼此的当前的最短距离和连杆形状彼此的当前的相对速度，并基于所述最短距离和所述相对速度来发送使所述机器人安全停止的安全停止指令。

8.一种自干扰判定装置，其特征在于，具备：

自干扰式定义部，其定义对具备多个连杆的机器人发生自干扰的可能性进行判定的自干扰式；以及

自干扰式判定部，其基于所述自干扰式来判定所述自干扰的可能性，

所述自干扰式定义部对无法判定连杆，基于包含从所述机器人的根部侧的所述无法判定连杆到所述机器人的前端侧的所述无法判定连杆为止的所有连杆的可动区域的形状来定义所述自干扰式，该无法判定连杆无论特定的连杆以外的连杆的位置或者角度如何，仅通过所述特定的连杆的位置或者角度无法判定有无所述自干扰。

9.根据权利要求8所述的自干扰判定装置，其特征在于，

所述自干扰判定装置还具备：

无法判定连杆定义部，其定义存在发生自干扰的可能性的所述无法判定连杆；以及

无法判定连杆判定部，其判定是否存在所述无法判定连杆实际发生自干扰的可能性。

10.一种自干扰判定装置，其判定第一连杆与第二连杆的自干扰，其特征在于，

所述自干扰判定装置具备：

无法判定连杆判定部，其在视为所述第一连杆与所述第二连杆发生自干扰的情况下，判定所述第一连杆和所述第二连杆中的任一方是否是仅通过所述一方的连杆的位置或角度无法判定有无自干扰的无法判定连杆；以及

干扰判定部，其基于所述判定结果来判定所述无法判定连杆的自干扰。

Images