CN117283543A - 机器人系统的控制方法以及机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供机器人系统的控制方法以及机器人系统，能够与使用环境无关地高精度地校正把持姿态。机器人系统的控制方法是具备机器人的机器人系统的控制方法，所述机器人具有把持对象物的末端执行器和检测施加于所述末端执行器的力的力传感器，所述机器人系统的控制方法包括：抬起步骤，由所述末端执行器把持并抬起所述对象物；以及校正步骤，将在所述抬起步骤中施加于所述力传感器的力与所述力的基准值进行比较，并基于比较结果校正所述对象物的把持姿态。

Description

机器人系统的控制方法以及机器人系统

技术领域

本发明涉及机器人系统的控制方法以及机器人系统。

背景技术

在专利文献1中公开了一种机器人系统，能够通过执行以下步骤，而适当地进行下一动作：基于由相机拍摄储料器内的工件而得到的图像数据，选择作为把持对象的一个工件；由机器人把持所选择的工件；基于由相机拍摄把持的工件而得到的图像数据，检测工件的把持状态；以及根据工件的把持状态，校正工件的姿态。

专利文献1：日本特开2014-176923号公报

然而，在专利文献1中，由于基于由相机拍摄机器人所保持的工件的姿态而得到的图像数据进行校正，因此需要调整视野、光量、焦点等相机的拍摄环境，有可能对使用环境产生限制。

发明内容

本发明的机器人系统的控制方法的特征在于，所述机器人系统具备机器人，所述机器人具有把持对象物的末端执行器和检测施加于所述末端执行器的力的力传感器，所述机器人系统的控制方法包括：抬起步骤，由所述末端执行器把持并抬起所述对象物；以及校正步骤，将在所述抬起步骤中施加于所述力传感器的力与所述力的基准值进行比较，并基于比较结果校正所述对象物的把持姿态。

本发明的机器人系统的特征在于，具有：机器人，具有把持对象物的末端执行器和检测施加于所述末端执行器的力的力传感器；以及控制装置，控制所述机器人的驱动，所述控制装置执行：抬起步骤，由所述末端执行器把持并抬起所述对象物；以及校正步骤，将在所述抬起步骤中施加于所述力传感器的力与所述力的基准值进行比较，并基于比较结果校正所述对象物的把持姿态。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的机器人系统的整体图。

图2是表示机械臂的前端部的图。

图3是表示由末端执行器把持工件的状态的图。

图4是表示由末端执行器把持工件的状态的图。

图5是表示机器人系统的控制工序的流程图。

图6是准备步骤的流程图。

图7是表示由末端执行器把持工件的状态的图。

图8是表示第一基准值的曲线图。

图9是表示第一基准值的曲线图。

图10是表示第二基准值的曲线图。

图11是表示第二基准值的曲线图。

图12是作业步骤的流程图。

图13是表示第二实施方式所涉及的把持姿态的校正方法的流程图。

图14是表示把持姿态的校正方法的图。

图15是表示把持姿态的校正方法的图。

附图标记说明

1…机器人系统；2…机器人；21…基座；22…机械臂；221…臂；222…臂；223…臂；224…臂；225…臂；226…臂；23…末端执行器；231…基部；232…爪部；233…爪部；234…驱动机构；24…力传感器；3…控制装置；B…工作台；Bp1…基准面；E…编码器；F…力；Fx…平移力；Fy…平移力；Fz…平移力；G…第二基准值；Gfx…第二基准值；Gfy…第二基准值；Gfz…第二基准值；Gtx…第二基准值；Gty…第二基准值；Gtz…第二基准值；J1…关节；J2…关节；J3…关节；J4…关节；J5…关节；J6…关节；M…电机；P1…目标把持姿态；P2…把持姿态；Qfx1…第一阈值；Qfx2…第二阈值；Qfx3…第三阈值；Qfy1…第一阈值；Qfy2…第二阈值；Qfy3…第三阈值；Qfz1…第一阈值；Qfz2…第二阈值；Qfz3…第三阈值；Qtx1…第一阈值；Qtx2…第二阈值；Qtx3…第三阈值；Qty1…第一阈值；Qty2…第二阈值；Qty3…第三阈值；Qtz1…第一阈值；Qtz2…第二阈值；Qtz3…第三阈值；R…第一基准值；Rfx…第一基准值；Rfy…第一基准值；Rfz…第一基准值；Rtx…第一基准值；Rty…第一基准值；Rtz…第一基准值；S1…准备步骤；S11…抬起步骤；S12…力检测步骤；S13…生成步骤；S2…作业步骤；S21…抬起步骤；S22…校正步骤；S23…下一动作步骤；T…减速器；TCP…工具中心点；Tx…转矩；Ty…转矩；Tz…转矩；W…工件。

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选实施方式，对本发明的机器人系统的控制方法以及机器人系统进行详细说明。

<第一实施方式>

图1是第一实施方式所涉及的机器人系统的整体图。图2是表示机械臂的前端部的图。图3和图4分别是表示由末端执行器把持工件的状态的图。图5是表示机器人系统的控制工序的流程图。图6是准备步骤的流程图。图7是表示由末端执行器把持工件的状态的图。图8和图9分别是表示第一基准值的曲线图。图10和图11分别是表示第二基准值的曲线图。图12是作业步骤的流程图。需要说明的是，以下，图1至图4以及图7的上侧为铅垂方向上侧，下侧为铅垂方向下侧。

图1所示的机器人系统1具有把持作为对象物的工件W的机器人2以及控制机器人2的驱动的控制装置3。

机器人2是具有六个驱动轴的六轴垂直多关节机器人，具有基座21、与基座21转动自如地连结的机械臂22、安装在机械臂22的前端的末端执行器23、以及配置在机械臂22与末端执行器23之间的力传感器24。另外，机械臂22是多个臂221、222、223、224、225、226转动自如地连结而成的机械臂(Robotic arm)，具备六个关节J1、J2、J3、J4、J5、J6。这六个关节J1至J6中，关节J2、J3、J5分别是弯曲关节，关节J1、J4、J6分别是扭转关节。

在关节J1、J2、J3、J4、J5、J6分别设置有电机M、使电机M的输出减速，并将其进行传递的减速器T、以及检测减速器T的旋转的编码器E。在机器人系统1的运行中，控制装置3对各关节J1至J6执行使编码器E的输出表示的关节J1至J6的旋转角度与控制目标一致的伺服控制(反馈控制)。

末端执行器23是把持作为对象物的工件W的构成，具有与臂226连接的基部231、与基部231开闭自如地连结的一对爪部232、233、以及使一对爪部232、233开闭的驱动机构234。这样的末端执行器23能够通过利用驱动机构234使一对爪部232、233闭合来把持工件W，并能够通过使一对爪部232、233打开来放开工件W。但是，只要能够把持工件W，末端执行器23的构成就没有特别限定。

力传感器24检测施加于末端执行器23的力。如本实施方式那样，通过在末端执行器23与机械臂22之间配置力传感器24，能够高精度地检测施加于末端执行器23的力。作为力传感器24的构成，没有特别限定，例如，能够构成为具有由石英构成的受压体，并基于该受压体受到力而产生的电荷的大小，检测所受到的力。

作为力传感器24检测的力，没有特别限定，但在本实施方式中，检测以下六个力。如图2所示，在机器人2中，在机械臂22的前端设定有作为控制点的TCP(工具中心点)，而且，设定有以TCP为原点的三轴正交坐标系(x、y、z)。并且，力传感器24能够检测沿x轴的平移力Fx、沿y轴的平移力Fy、沿z轴的平移力Fz、绕x轴的转矩Tx、绕y轴的转矩Ty、以及绕z轴的转矩Tz。需要说明的是，以下，也将平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz总称为力F。

但是，只要能够检测施加于末端执行器23的力，力传感器24的配置就没有特别限定。另外，也可以省略力传感器24。

以上，对机器人2进行了说明，但机器人2的构成没有特别限定。例如，也可以是SCARA机器人(水平多关节机器人)、具备两根上述的机械臂22的双臂机器人等。另外，也可以是基座21未被固定的自走式机器人。

控制装置3控制机器人2的驱动。控制装置3例如具有由计算机构成，处理信息的处理器(CPU)、以能够通信的方式与处理器连接的存储器、以及进行与外部装置的连接的外部接口。在存储器中保存有能够由处理器执行的各种程序，处理器能够读取并执行存储在存储器中的各种程序等。需要说明的是，控制装置3的构成要素的一部分或全部也可以配置在机器人2的壳体的内侧。另外，控制装置3也可以由多个处理器构成。

以上，对机器人系统1的构成进行了简单说明。接着，对控制装置3进行的机器人系统1的控制方法进行说明。

例如，如图3所示，根据工件W的重量、把持位置，在由机器人2把持并抬起工件W时，存在末端执行器23的把持力不足而导致工件W相对于末端执行器23偏移，从而工件W的实际的把持姿态P2从目标把持姿态P1偏移的情况。即使在为了防止工件W的变形、破损而对末端执行器23的把持力加以限制的情况下，也同样存在把持力不足而导致工件W相对于末端执行器23偏移，从而工件W的实际的把持姿态P2从目标把持姿态P1偏移的情况。

另外，例如，如图4所示，存在以下情况：由于配置在各关节J1至J6的减速器T的劣化引起的齿隙的增大、机械臂22的变形等，机器人2的位姿相对于目标位姿偏移，由此导致工件W的实际的把持姿态P2从目标把持姿态P1偏移。

这样，当工件W的实际的把持姿态P2从目标把持姿态P1偏移时，有可能对之后的作业产生障碍。因此，在机器人系统1中，使用力传感器24检测上述的工件W的把持姿态P2从目标把持姿态P1的偏移，并根据需要校正工件W的把持姿态P2。由此，能够高精度地进行之后的作业。以下，进行详细说明。

如图5所示，机器人系统1的控制方法包括准备步骤S1以及作业步骤S2。以下，对这些各步骤S1、S2进行详细说明。

[准备步骤S1]

在准备步骤S1中，控制装置3控制机器人2的驱动，使机器人2正常地进行与作业步骤S2相同的作业，并基于此时的力传感器24的输出，生成作为基准值的第一基准值R、第二基准值G。需要说明的是，“正常地进行”是指尽量排除上述那样的工件W的把持姿态从目标把持姿态偏移的要素(工件的偏移或倾斜、减速器T的劣化、机械臂22的变形等)，以使工件W的把持姿态与目标把持姿态一致的方式使机器人2动作。

如图6所示，这样的准备步骤S1包括：抬起步骤S11，由末端执行器23把持并抬起工件W；力检测步骤S12，检测施加于力传感器24的力F；以及生成步骤S13，基于检测到的力F，生成力F的第一基准值R、第二基准值G。

-抬起步骤S11-

在抬起步骤S11中，控制装置3控制机器人2的驱动，由末端执行器23把持工件W，并如图7所示，使末端执行器23向上侧移动而抬起工件W。然后，将工件W设为目标把持姿态P1。如前所述，由于正常地驱动机器人2，因此在此，实际的工件W的把持姿态P2与目标把持姿态P1一致。

-力检测步骤S12-

在力检测步骤S12中，控制装置3检测在抬起步骤S11中(向目标把持姿态P1移动中)施加于力传感器24的力F。另外，在抬起步骤S11结束后，控制装置3待机到机器人2的残留振动充分平息为止，换言之，待机到力传感器24的输出波形稳定为止，在抬起步骤S11结束后检测施加于力传感器24的力F。

-生成步骤S13-

在生成步骤S13中，控制装置3基于在抬起步骤S11中施加于力传感器24的力F，生成作为力F的基准值的第一基准值R。需要说明的是，对平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz的每一个生成第一基准值R。具体而言，首先，如图8所示，控制装置3将在抬起步骤S11中施加于力传感器24的平移力Fx设为平移力Fx的第一基准值Rfx。接着，控制装置3以包括第一基准值Rfx的方式设定第一阈值Qfx1。

与此同样地，如图8所示，对平移力Fy也设定第一基准值Rfy和第一阈值Qfy1，对平移力Fz也设定第一基准值Rfz和第一阈值Qfz1。另外，如图9所示，对转矩Tx也设定第一基准值Rtx和第一阈值Qtx1，对转矩Ty也设定第一基准值Rty和第一阈值Qty1，对转矩Tz也设定第一基准值Rtz和第一阈值Qtz1。以下，为了便于说明，也将第一阈值Qfx1、Qfy1、Qfz1、Qtx1、Qty1、Qtz1统称为第一阈值Q1。

需要说明的是，第一阈值Q1的上限值和下限值没有特别限定，例如，能够基于在作业步骤S2的下一动作步骤S23中求出的动作精度适当设定。另外，图8和图9所示的各波形是为了便于说明，并非精确的波形，没有特别限定。

另外，在抬起步骤S11结束后，控制装置3基于施加于力传感器24的力F，生成作为力F的基准值的第二基准值G。需要说明的是，对平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz的每一个生成第二基准值G。具体而言，首先，如图10所示，控制装置3将在抬起步骤S11结束后施加于力传感器24的平移力Fx设为平移力Fx的第二基准值Gfx。接着，控制装置3以包括第二基准值Gfx的方式设定第二阈值Qfx2，以包括第二阈值Qfx2的方式设定比第二阈值Qfx2广的第三阈值Qfx3。

与此同样地，如图10所示，对平移力Fy也设定第二基准值Gfy和第二阈值Qfy2、第三阈值Qfy3，对平移力Fz也设定第二基准值Gfz和第二阈值Qfz2、第三阈值Qfz3。另外，如图11所示，对转矩Tx也设定第二基准值Gtx和第二阈值Qtx2、第三阈值Qtx3，对转矩Ty也设定第二基准值Gty和第二阈值Qty2、第三阈值Qty3，对转矩Tz也设定第二基准值Gtz和第二阈值Qtz2、第三阈值Qtz3。以下，为了便于说明，也将第二阈值Qfx2、Qfy2、Qfz2、Qtx2、Qty2、Qtz2统称为第二阈值Q2，也将第三阈值Qfx3、Qfy3、Qfz3、Qtx3、Qty3、Qtz3统称为第三阈值Q3。

第二阈值Q2、第三阈值Q3的上限值和下限值没有特别限定，例如，能够基于在作业步骤S2的下一动作步骤S23中求出的动作精度适当设定。另外，图10和图11所示的各波形是为了便于说明，并非精确的波形，没有特别限定。

通过以上，准备步骤S1结束。

[作业步骤S2]

在作业步骤S2中，控制装置3控制机器人2的驱动，使机器人2进行规定的作业。此时，根据需要校正工件W的把持姿态P2。如图12所示，这样的作业步骤S2包括：抬起步骤S21，由末端执行器23把持并抬起工件W；校正步骤S22，将施加于力传感器24的力F与第一基准值R、第二基准值G依次进行比较，并基于比较结果校正工件W的把持姿态P2；以及下一动作步骤S23。

-抬起步骤S21-

在抬起步骤S21中，控制装置3控制机器人2的驱动，由末端执行器23把持工件W，使末端执行器23向上侧移动而抬起工件W。然后，将工件W设为目标把持姿态P1。需要说明的是，由于前述的各种原因，存在实际的把持姿态P2从目标把持姿态P1偏移的可能性。

需要说明的是，如图3所示，当在抬起步骤S21中产生工件W相对于末端执行器23的偏移时，伴随于此，施加于力传感器24的力矩相对于正常时发生变化。因而，施加于力传感器24的转矩Tx、Ty、Tz相对于第一基准值R、第二基准值G偏移。另外，如图4所示，当产生减速器T的劣化、机械臂22的变形时，机器人2的位姿(TCP的朝向)相对于正常时发生变化。因而，施加于力传感器24的平移力Fx、Fy、Fz相对于第一基准值R、第二基准值G偏移。因此，通过比较施加于力传感器24的力F与第一基准值R、第二基准值G，能够检测工件W的实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差(偏移量)。

-校正步骤S22-

在校正步骤S22中，与抬起步骤S21中的工件W的抬起开始同时，控制装置3开始检测力传感器24受到的力F。接着，控制装置3比较检测到的力F与第一基准值R。具体而言，比较平移力Fx与第一基准值Rfx，比较平移力Fy与第一基准值Rfy，比较平移力Fz与第一基准值Rfz，比较转矩Tx与第一基准值Rtx，比较转矩Ty与第一基准值Rty，比较转矩Tz与第一基准值Rtz。然后，如果平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz全部在第一阈值Q1的范围内，则判定为工件W的把持姿态正常，直接继续进行抬起步骤S21。相反，如果平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第一阈值Q1的范围外，则判定为工件W的把持姿态异常，结束作业步骤S2。然后，控制装置3对下一工件W开始作业步骤S2。由此，由于不会在偏移较大的把持姿态P2的状态下继续作业，因此能够抑制作业步骤S2的精度降低。另外，通过尽早地放弃作业，对下一工件W开始作业步骤S2，也能够实现生产节拍时间的缩短。

接着，控制装置3判定抬起步骤S21是否结束，在结束的情况下，待机到力传感器24的输出波形稳定为止。接着，控制装置3在抬起步骤S21结束后检测施加于力传感器24的力F。

接着，控制装置3基于检测到的平移力Fx、Fy、Fz，判定是否需要校正工件W的把持姿态P2。具体而言，首先，控制装置3比较平移力Fx与第二基准值Gfx，比较平移力Fy与第二基准值Gfy，比较平移力Fz与第二基准值Gfz。然后，如果这些平移力Fx、Fy、Fz全部在第二阈值Q2的范围内，则判定为工件W的实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差足够小，不需要校正工件W的把持姿态P2。在该情况下，不校正把持姿态P2，而转移到基于检测到的转矩Tx、Ty、Tz，判定是否需要校正工件W的把持姿态P2的步骤。

相对于此，如果平移力Fx、Fy、Fz中的至少一个在第二阈值Q2的范围外且第三阈值Q3的范围内，则判定为工件W的实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差超过允许范围，需要校正工件W的把持姿态P2。另外，如果平移力Fx、Fy、Fz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外，则判定为工件W的实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差大到无法校正的程度，结束作业步骤S2。然后，控制装置3对下一工件W开始作业步骤S2。由此，由于不会在偏移较大的把持姿态P2的状态下继续作业，因此能够抑制作业步骤S2的精度降低。另外，通过尽早地放弃作业，对下一工件W开始作业步骤S2，也能够实现生产节拍时间的缩短。

在上述比较的结果是判定为需要校正工件W的实际的把持姿态P2的情况下，控制装置3通过控制机器人2的驱动使工件W的朝向变化来校正把持姿态P2。需要说明的是，在把持姿态P2的校正中，以使施加于力传感器24的力F与第一基准值R、第二基准值G之差变小的方式校正把持姿态P2。特别是，在本实施方式中，以使校正后施加于力传感器24的平移力Fx、Fy、Fz分别在第二阈值Q2的范围内的方式进行。由此，能够使实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差落入允许范围内。作为这样的校正方法，没有特别限定，例如，可举出如下的方法。

作为第一方法，存在如下方法：基于平移力Fx与第二基准值Gfx的差分、平移力Fy与第二基准值Gfy的差分、以及平移力Fz与第二基准值Gfz的差分，推算目标把持姿态P1与把持姿态P2的偏移量，并基于所推算的偏移量，使机器人2的位姿、特别是TCP的朝向变化，由此校正把持姿态P2。根据这样的方法，能够容易地校正把持姿态P2。需要说明的是，在把持姿态P2的校正中施加于力传感器24的平移力Fx、Fy、Fz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外的情况下，在该时间点结束作业步骤S2。

另外，作为第二方法，存在如下方法：反复进行使机器人2的位姿、特别是TCP的朝向变化而使把持姿态P2变化的把持姿态变化步骤、以及比较施加于力传感器24的平移力Fx、Fy、Fz与第二基准值Gfx、Gfy、Gfz的比较步骤，直到平移力Fx、Fy、Fz全部在第二阈值Q2的范围内为止。根据这样的方法，能够容易地校正把持姿态P2。需要说明的是，在一次把持姿态变化步骤中变化的TCP的角度也可以是恒定的，也可以在偏移量大时增大角度，在偏移量变小时减小角度。另外，在把持姿态P2的校正中施加于力传感器24的平移力Fx、Fy、Fz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外的情况下，在该时间点结束作业步骤S2。

此外，作为第三方法，存在如下方法：并行地进行上述的第二方法的把持姿态变化步骤以及比较步骤，持续使工件W的把持姿态P2变化，直到施加于力传感器24的平移力Fx、Fy、Fz分别在第二阈值Q2的范围内为止。根据这样的方法，能够容易地校正把持姿态P2。需要说明的是，把持姿态变化的速度也可以是恒定的，也可以在偏移量大时提高速度，在偏移量变小时降低速度。另外，在把持姿态P2的校正中施加于力传感器24的平移力Fx、Fy、Fz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外的情况下，在该时间点结束作业步骤S2。

接着，控制装置3基于检测到的转矩Tx、Ty、Tz，判定是否需要校正工件W的把持姿态P2。具体而言，首先，控制装置3比较转矩Tx与第二基准值Gtx，比较转矩Ty与第二基准值Gty，比较转矩Tz与第二基准值Gtz。然后，如果这些转矩Tx、Ty、Tz全部在第二阈值Q2的范围内，则判定为工件W的实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差足够小，不需要校正工件W的把持姿态P2。在该情况下，不校正把持姿态P2，而转移到下一动作步骤S23。

相对于此，如果转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第二阈值Q2的范围外且第三阈值Q3的范围内，则判定为工件W的实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差超过允许范围，需要校正工件W的把持姿态P2。另外，如果转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外，则判定为工件W的实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差大到无法校正的程度，结束作业步骤S2。然后，控制装置3对下一工件W开始作业步骤S2。由此，由于不会在偏移较大的把持姿态P2的状态下继续作业，因此能够抑制作业步骤S2的精度降低。另外，通过尽早地放弃作业，对下一工件W开始作业步骤S2，也能够实现生产节拍时间的缩短。

在上述比较的结果是判定为需要校正工件W的实际的把持姿态P2的情况下，控制装置3通过控制机器人2的驱动使工件W的朝向变化来校正把持姿态P2。需要说明的是，以使校正后施加于力传感器24的转矩Tx、Ty、Tz分别在第二阈值Q2的范围内的方式进行把持姿态P2的校正。由此，能够使实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差落入允许范围内。作为这样的校正方法，没有特别限定，例如，可举出如下的方法。

作为第一方法，存在如下方法：基于转矩Tx与第二基准值Gtx的差分、转矩Ty与第二基准值Gty的差分、以及转矩Tz与第二基准值Gtz的差分，推算目标把持姿态P1与把持姿态P2的偏移量，并基于所推算的偏移量，使机器人2的位姿、特别是TCP的朝向变化，由此校正把持姿态P2。根据这样的方法，能够容易地校正把持姿态P2。需要说明的是，在把持姿态P2的校正中施加于力传感器24的转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外的情况下，在该时间点结束作业步骤S2。

另外，作为第二方法，存在如下方法：反复进行使机器人2的位姿、特别是TCP的朝向变化而使把持姿态P2变化的把持姿态变化步骤、以及比较施加于力传感器24的转矩Tx、Ty、Tz与第二基准值Gfx、Gfy、Gfz的比较步骤，直到转矩Tx、Ty、Tz全部在第二阈值Q2的范围内为止。根据这样的方法，能够容易地校正把持姿态P2。需要说明的是，在一次把持姿态变化步骤中变化的TCP的角度也可以是恒定的，也可以在偏移量大时增大角度，在偏移量变小时减小角度。另外，在把持姿态P2的校正中施加于力传感器24的转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外的情况下，在该时间点结束作业步骤S2。

此外，作为第三方法，存在如下方法：并行地进行上述的第二方法的把持姿态变化步骤以及比较步骤，持续使工件W的把持姿态P2变化，直到施加于力传感器24的转矩Tx、Ty、Tz分别在第二阈值Q2的范围内为止。根据这样的方法，能够容易地校正把持姿态P2。需要说明的是，把持姿态变化的速度也可以是恒定的，也可以在偏移量大时提高速度，在偏移量变小时降低速度。另外，在把持姿态P2的校正中施加于力传感器24的转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外的情况下，在该时间点结束作业步骤S2。

当以上那样的工件W的把持位置的校正结束时，控制装置3转移到下一动作步骤S23。需要说明的是，校正前即抬起步骤S21结束时的TCP与校正后的TCP的坐标之差ΔTCP反映在下一动作步骤S23中，在下一动作步骤S23中，例如，使用通过差ΔTCP校正所指定的控制命令而得到的校正控制命令来进行。由此，能够高精度地进行下一动作步骤S23。

需要说明的是，在本实施方式中，在基于平移力Fx、Fy、Fz判定是否需要校正工件W的把持姿态P2的步骤之后，进行基于转矩Tx、Ty、Tz判定是否需要校正工件W的把持姿态P2的步骤，但不限定于此，也可以在进行基于转矩Tx、Ty、Tz判定是否需要校正工件W的把持姿态P2的步骤之后，进行基于平移力Fx、Fy、Fz判定是否需要校正工件W的把持姿态P2的步骤。另外，也可以同时进行这些步骤。

根据这样的机器人系统1的控制方法，由于能够在转移到下一动作步骤S23之前校正工件W的把持姿态P2，因此能够高精度地进行下一动作步骤S23。另外，由于基于力传感器24受到的力F校正工件W的把持姿态P2，因此如使用相机的现有的方法那样，不易受到使用环境的限制，在任何环境下都能够高精度地校正工件W的把持姿态P2。

以上，对机器人系统1进行了说明。如前所述，这样的机器人系统1的控制方法是具备机器人2的机器人系统1的控制方法，机器人2具有把持作为对象物的工件W的末端执行器23和检测施加于末端执行器23的力的力传感器24，机器人系统1的控制方法包括：抬起步骤S21，由末端执行器23把持并抬起工件W；以及校正步骤S22，将在抬起步骤S21中施加于力传感器24的力F与力F的基准值即第一基准值R、第二基准值G进行比较，并基于比较结果校正工件W的把持姿态P2。根据这样的控制方法，由于基于力传感器24受到的力F校正工件W的把持姿态P2，因此如使用相机的现有的方法那样，不易受到使用环境的限制，在任何环境下都能够高精度地校正工件W的把持姿态P2。

另外，如前所述，在校正步骤S22中，以使施加于力传感器24的力F与第一基准值R、第二基准值G之差变小的方式校正把持姿态P2。由此，能够使实际的把持姿态P2与目标把持姿态P1之差落入允许范围内。

另外，如前所述，在校正步骤S22中，基于施加于力传感器24的力F与第一基准值R、第二基准值G之差求出把持姿态P2的偏移，并基于求出的偏移校正把持姿态P2。根据这样的方法，能够容易地校正把持姿态P2。

另外，如前所述，在施加于力传感器24的力F超过作为阈值的第一阈值Q1或第三阈值Q3的情况下，结束校正步骤S22。由此，由于不会在偏移较大的把持姿态P2的状态下继续作业，因此能够抑制作业步骤S2的精度降低。另外，通过尽早地放弃作业，对下一工件W开始作业步骤S2，也能够实现生产节拍时间的缩短。

另外，如前所述，机器人系统1具有：机器人2，具有把持工件W的末端执行器23和检测施加于末端执行器23的力的力传感器24；以及控制装置3，控制机器人2的驱动。并且，控制装置3执行：抬起步骤S21，由末端执行器23把持并抬起工件W；以及校正步骤S22，将在抬起步骤S21中施加于力传感器24的力F与力F的基准值即第一基准值R、第二基准值G进行比较，并基于比较结果校正工件W的把持姿态P2。根据这样的机器人系统1，由于基于力传感器24受到的力F校正工件W的把持姿态P2，因此如使用相机的现有的方法那样，不易受到使用环境的限制，在任何环境下都能够高精度地校正工件W的把持姿态P2。

另外，如前所述，机器人2具有在前端部安装有末端执行器23的机械臂22，力传感器24配置在末端执行器23与机械臂22之间。由此，能够通过力传感器24高精度地检测施加于末端执行器23的力。

<第二实施方式>

图13是表示第二实施方式所涉及的把持姿态的校正方法的流程图。图14和图15分别是表示把持姿态的校正方法的图。

除了校正步骤S22中的把持姿态P2的校正方法不同以外，本实施方式所涉及的机器人系统1与前述的第一实施方式的机器人系统1是同样的。需要说明的是，在以下的说明中，关于本实施方式的机器人系统1，以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项则省略其说明。另外，在本实施方式的附图中，对与前述的实施方式同样的构成，标记相同的符号。

如图13所示，在本实施方式的校正步骤S22中，控制装置3比较在抬起步骤S21结束后施加于力传感器24的力F与第二基准值G，判定是否需要校正工件W的把持姿态P2。具体而言，比较平移力Fx与第二基准值Gfx，比较平移力Fy与第二基准值Gfy，比较平移力Fz与第二基准值Gfz，比较转矩Tx与第二基准值Gtx，比较转矩Ty与第二基准值Gty，比较转矩Tz与第二基准值Gtz。然后，如果这些平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz全部在第二阈值Q2的范围内，则判定为不需要校正工件W的把持姿态P2。相对于此，如果平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第二阈值Q2的范围外且第三阈值Q3的范围内，则判定为需要校正工件W的把持姿态P2。另外，如果平移力Fx、Fy、Fz和转矩Tx、Ty、Tz中的至少一个在第三阈值Q3的范围外，则结束作业步骤S2。

在上述比较的结果是判定为需要校正工件W的实际的把持姿态P2的情况下，控制装置3通过控制机器人2的驱动使工件W的朝向变化来校正把持姿态P2。在本实施方式中，如图14所示，具备与目标把持姿态P1平行的基准面Bp1的工作台B配置在机器人2的可动范围内，如图15所示，通过使工件W仿效基准面Bp1来校正把持姿态P2。通过这样的方法，也能够容易地校正把持姿态P2。

如上所述，在本实施方式的校正步骤S22中，通过使工件W仿效基准面Bp1来校正把持姿态P2。通过这样的方法，也能够容易地校正把持姿态P2。

通过这样的第二实施方式，也能够发挥与前述的第一实施方式同样的效果。

以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人系统的控制方法以及机器人系统进行了说明，但本发明不限定于此。另外，本发明的机器人系统的控制方法以及机器人系统能够置换为能够发挥同样的功能的任意的工序。另外，也可以适当组合各实施方式。

Claims (7)

1.一种机器人系统的控制方法，其特征在于，所述机器人系统具备机器人，所述机器人具有把持对象物的末端执行器和检测施加于所述末端执行器的力的力传感器，

所述机器人系统的控制方法包括：

抬起步骤，由所述末端执行器把持并抬起所述对象物；以及

校正步骤，将在所述抬起步骤中施加于所述力传感器的力与所述力的基准值进行比较，并基于比较结果校正所述对象物的把持姿态。

2.根据权利要求1所述的机器人系统的控制方法，其特征在于，

在所述校正步骤中，以使施加于所述力传感器的力与所述基准值之差变小的方式校正所述把持姿态。

3.根据权利要求1所述的机器人系统的控制方法，其特征在于，

在所述校正步骤中，基于施加于所述力传感器的力与所述基准值之差求出所述把持姿态的偏移，并基于求出的所述偏移校正所述把持姿态。

4.根据权利要求1所述的机器人系统的控制方法，其特征在于，

在所述校正步骤中，通过使所述对象物仿效基准面来校正所述把持姿态。

5.根据权利要求1所述的机器人系统的控制方法，其特征在于，

在施加于所述力传感器的力超过阈值的情况下，结束所述校正步骤。

6.一种机器人系统，其特征在于，具有：

机器人，具有把持对象物的末端执行器和检测施加于所述末端执行器的力的力传感器；以及

控制装置，控制所述机器人的驱动，

所述控制装置执行：

抬起步骤，由所述末端执行器把持并抬起所述对象物；以及

校正步骤，将在所述抬起步骤中施加于所述力传感器的力与所述力的基准值进行比较，并基于比较结果校正所述对象物的把持姿态。

7.根据权利要求6所述的机器人系统，其特征在于，

所述机器人具有在前端部安装有所述末端执行器的机械臂，

所述力传感器配置在所述末端执行器与所述机械臂之间。