DE102016008060A1

DE102016008060A1 - Robotersteuereinheit für einen Roboter, der zwei Gegenstände in einen kombinierten Zustand versetzt

Info

Publication number: DE102016008060A1
Application number: DE102016008060.4A
Authority: DE
Inventors: Takahiro IWATAKE
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2036-07-02
Also published as: US20170008171A1; DE102016008060B4; CN106335053A; CN106335053B; JP2017019039A; US9724825B2; JP6046218B1

Abstract

Eine Robotersteuereinheit, die einen Roboter dazu verwendet, einen gegebenen Gegenstand und einen anderen Gegenstand in Bezug zueinander stabiler und schneller zu bewegen, um den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand in einen kombinierten Zustand zu versetzen, in dem Abschnitte der beiden Gegenstände miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Die Robotersteuereinheit umfasst eine Einheit, die eine zwischen zwei Gegenständen wirkende Kraft misst, eine Einheit, die eine Translationskraftregelungsrichtung einstellt, eine Einheit, die eine Zielkraft für die Translationskraftregelung einstellt, eine Einheit, die eine Drehkraftregelungsachse einstellt, eine Einheit, die einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung berechnet, eine Einheit, die einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet, eine Einheit, die einen Zielbetrag der Drehbewegung berechnet, und eine Einheit, die einen Betriebsbefehl für den Roboter erzeugt.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Robotersteuereinheit, für einen Roboter, der die zwischen einem gegebenen Gegenstand, der am Endwirkglied des Roboters angeordnet ist, und einem anderen Gegenstand wirkende Kraft regelt, um den gegebenen Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands zu bewegen, sodass der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand in einen kombinierten Zustand versetzt werden, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Beim Einpassen werden zwei Gegenstände in Bezug zueinander bewegt, um die Form eines bestimmten Abschnitts in einem Gegenstand mit der eines bestimmten Abschnitts im anderen Gegenstand zu verbinden. Das Einpassen bezieht sich hierin auf das Einpassen eines Paars von Gegenständen, die einander ergänzende Formen aufweisen, d. h. das Bewegen von zwei Gegenständen, um ein Verhältnis zu erzielen, in denen Wellen fest miteinander verbunden sind, oder frei und verschiebbar in Vertiefungen miteinander verbunden sind.
Es ist gängige Praxis, einen gegebenen Gegenstand bezüglich eines anderen Gegenstands zu bewegen, um den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand in einen Zustand zu versetzten, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, anstatt den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand wie im oben erwähnten Einpassvorgang miteinander zu verbinden.
Beispiele für den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand können hierin verschiedene Kombinationen eines Werkstücks, eines Werkzeugs, einer Verarbeitungs- oder Bearbeitungsvorrichtung, einer Prüfvorrichtung, einer Messvorrichtung, eines Werktischs und einer Einspannvorrichtung umfassen. Beispielsweise, kann ein erfasstes Werkstück auf einem Werktisch für eine Werkzeugmaschine oder dergleichen montiert werden. Die Oberfläche eines erfassten Werkstücks kann gegen eine Verarbeitungsvorrichtung gedrückt werden, die eingerichtet wurde, um deren Oberflächen miteinander zu kombinieren, oder ein linearer Abschnitt, der ein erfasstes Werkstück ausbildet, kann gegen eine eingerichtete Verarbeitungsvorrichtung gedrückt und mit ihr kombiniert werden. Die Oberfläche eines gehaltenen Werkzeugs kann mit der eines Werkstücks kombiniert werden, das in seiner Position fixiert ist, die Oberfläche eines gehaltenen Werkzeugs kann mit einem linearen Abschnitt kombiniert werden, der ein in seiner Position feststehendes Werkstück bildet, oder ein linearer Abschnitt, der ein Haltewerkzeug ausbildet, kann mit der Oberfläche eines Werkstücks kombiniert werden. Eine Komponente kann an einer anderen Komponente befestigt werden, um ihre Oberflächen oder linearen Abschnitte miteinander zu kombinieren. Ein Werkstück kann mit einer Prüfvorrichtung oder einer Messvorrichtung in Kontakt gebracht werden, um ihre Oberflächen miteinander zu kombinieren.
Um beispielsweise Kostensenkung, Qualitätsstabilisierung und Automatisierung gefährlicher Vorgänge für die oben beschriebenen Vorgänge in verschiedenen Situationen zu erzielen, ist erwünscht, dass ein Roboter für stabilere, schnellere Vorgänge verwendet wird.
Als Verfahren zum Bewegen eines gegebenen Gegenstands, der am Endwirkglied eines Roboters bezüglich eines anderen Gegenstands gehalten wird, um den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand in einen Zustand zu versetzen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, um die oben beschriebenen Vorgänge mittels eines Roboters zu automatisieren, ist ein Verfahren zum Regeln der zwischen diesen beiden Gegenständen wirkenden Kraft bekannt, um durch Nachgiebigkeitsregelung eine Zielkraft zu erreichen.
Mit Nachgiebigkeitsregelung können ein gegebener Gegenstand und ein anderer Gegenstand in einen Zustand versetzt werden, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, indem der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand in einer festgelegten Translationsrichtung miteinander in Kontakt gebracht und die Kräfte um eine oder zwei festgelegte Drehachsen auf null ausgeglichen werden. Dann wird mit Nachgiebigkeitsregelung ein Kontrollpunkt an der Drehpunktmitte eingestellt, um die sich der gegebene Gegenstand dreht, die Position des Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand wird translatiert, um den gegebenen Gegenstand mit einer festgelegten Kraft in eine festgelegte Richtung zu drücken, und der gegebene Gegenstand wird gemäß der Kraft um die festgelegte Drehachse, der Zielkraft und der Kraftregelungsverstärkung um eine festgelegte Drehachse gedreht, die den Regelungspunkt umfasst.
JP H04-043744 B offenbart ein Verfahren zum Steuern der Position eines Werkzeugs aufgrund eines Bewegungsmodells für einen Nachgiebigkeitsmechanismus, um die zwischen einem gegebenen Gegenstand und einem anderen Gegenstand wirkende Kraft, oder die Kraft um die Achse auf einen Zielwert einzustellen. Mit diesem Verfahren wird die Ausrichtung gemäß der Kraft um die Achse bewegt, wobei die Drehmitte Regelungspunkt verwendet wird.
JP H09-091026 A beschreibt ein Verfahren zum Berechnen eines Ausrichtungsfehlers am Annäherungspunkt, indem Oberflächen miteinander in Kontakt gebracht werden, indem mit einer festgelegten Kraft auf einer zu einem Lochabschnitt senkrecht verlaufenden Ebene gedrückt wird, um die Oberflächen vorab miteinander zu kombinieren um den Ausrichtungsfehler zu korrigieren.
Wird eine Methode einer verwandten Technik verwendet, um einen gegebenen Gegenstand und einen anderen Gegenstand in einen kombinierten Zustand zu versetzen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, wird die relative Position zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand geregelt, um einen Zustand, in dem diese Gegenstände miteinander in mindestens einer festgelegten Translationsrichtung in Kontakt sind, und einen Zustand zu erzielen, in dem die Kräfte um mindestens eine festgelegte Drehachse auf null ausgeglichen sind.
Die Kraft um die festgelegte Drehachse ändert sich für jede Position, an der der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen. Die Stärke der Kraft um die Drehachse ändert sich auch abhängig von Bedingungen wie der Druckkraft und der Art von Gegenständen, die als gegebener Gegebenheiten und anderer Gegenstand verwendet werden. Die Kraft um die Drehachse schwankt voraussichtlich, da ihr Wert aufgrund des Abstands zwischen der Kraft in der Druckrichtung und der Position um die Drehachse ermittelt wird. Die Kraft um die Drehachse kann für Rauschen oder Vibrationen anfällig sein oder einen kleinen Wert annehmen. Drehung kann den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand voneinander trennen und somit keine Kraft um die Drehachse erzeugen. Die Kraft um die festgelegte Drehachse wird auf null heruntergeregelt. Wenn sich näher an den oben erwähnten Zustand angenähert wird, kann daher die Kraft um die festgelegte Drehachse abnehmen, so dass sich das Vorzeichen der Kraft um die Drehachse häufig ändern kann.
Es ist daher schwierig, eine gleichmäßige Konvergenz mit dem oben erwähnten Zustand durch schnelle Drehung aufgrund der Kraft um die festgelegte Drehachse zu erreichen. Wenn die Zielkraft in der Druckrichtung klein ist, ist es schwieriger, eine gleichmäßige Konvergenz zu dem oben erwähnten Zustand durch schnelle Drehung aufgrund der Kraft um die festgelegte Drehachse zu erreichen, da die Kraft um die festgelegte Drehachse klein ist.
Außerdem wirkt beim Einpassen, wenn die Ausrichtung aufgrund der von einem gegebenen Abschnitt erhaltenen Kraft bewegt wird, bei Kontakt mit einem anderen Abschnitt eine Kraft. Das Einsetzen eines gegebenen Gegenstands in einen anderen Gegenstand, um dieser Kraft zu folgen, konvergiert die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands. Mit anderen Worten nimmt der Betrag, mit dem der gegebene Gegenstand über die Zielausrichtung hinausbewegt wird, mit dem Fortschreiten des Einsetzens ab. Im Gegensatz dazu erleichtert das Einsetzen des gegebenen Gegenstands in den anderen Gegenstand die Konvergenz zur Ausrichtung nicht, wenn ein gegebener Gegenstand und ein anderer Gegenstand auf einen Zustand versetzt werden, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Wenn die Drehung um eine festgelegte Drehachse beschleunigt wird, wird die Zielausrichtung überschritten. Es ist daher schwierig, eine gleichmäßige Konvergenz zu dem oben erwähnten Zustand in einem kurzen Zeitraum durch Drehung aufgrund Kraft um die festgelegte Drehachse zu erreichen.
Im allgemeinen Verfahren oder dem in JP H04-043744 B offenbarten Verfahren wird die Bewegung von einem Betrag durchgeführt, die der Größe der Kraft, die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkt und der Kraftregelungsverstärkung entspricht. Ein Erhöhen der Regelungsverstärkung der Kraft um die festgelegte Drehachse macht den Roboterbetrieb unstabil und anfällig für Oszillation. Da die Größe der Regelungsverstärkung der Kraft um die festgelegte Drehachse begrenzt ist, kann die Geschwindigkeit der Drehung um die festgelegte Drehachse nicht wesentlich erhöht werden.
Wenn die Drehgeschwindigkeit um die festgelegte Drehachse hoch ist, ist die Geschwindigkeit, bei der sich der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand in der Translationsrichtung bei Drehung um die festgelegte Drehachse voneinander trennen, aufgrund der Größe zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand und der Kraftregelungsverstärkung höher als die, bei der der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand in Druckrichtung nahe zueinander kommen. Dementsprechend trennen sich der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand bei der Drehung des gegebenen Gegenstands in der Druckrichtung voneinander, oder können sich voneinander trennen, sodass die Kraft um die festgelegte Drehachse kleiner wird. Dies wiederum verlangsamt die Drehung um die festgelegte Drehachse oder versetzt den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand in einen kontaktlosen Zustand, sodass die Kraft um die festgelegte Drehachse auf null reduziert wird und die Drehung stoppt.
In diesem Fall wird die Drehung folgendermaßen neu gestartet. Zuerst bringen, wenn sich die der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand voneinander trennen können und sich der Gegenstand mit einer geringeren Geschwindigkeit dreht, die Bewegung in die Druckrichtung, die aufgrund der Kraft in die Druckrichtung, der Zieldruckkraft und der Kraftregelungsverstärkung berechnet wird, den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand wieder miteinander in Kontakt oder erhöht die Kraft in Druckrichtung. Da die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in Druckrichtung zunimmt, nimmt auch die Kraft um die festgelegte Drehachse zu, sodass sich der gegebene Gegenstand wieder dreht oder der gegebene Gegenstand mit höherer Geschwindigkeit dreht.
Da das Erhöhen der Regelungsverstärkung der Kraft in Druckrichtung den Roboterbetrieb instabil und anfällig für Oszillation macht, kann die Kraftregelungsverstärkung nur bis zu einem bestimmten Schwellenwert erhöht werden. Aus diesem Grund hat das Erhöhen der Kraftregelungsverstärkung zum Beschleunigen der Bewegung in Druckrichtung nur eine begrenzte Wirkung auf ein Verkürzen des Zeitraums, während dessen der oben erwähnte kontaktlose Zustand aufrechterhalten wird, oder ein Verhindern einer Kraftminderung in Druckrichtung.
Wie zuvor beschrieben ist es schwierig, durch Erhöhen der Kraftregelungsverstärkung die Drehung zu beschleunigen oder die Drehgeschwindigkeit hoch zu halten, wenn der gegebene Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands um eine festgelegte Drehachse gedreht wird. Es ist wiederum schwierig, den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand stabil und schnell in einen Zustand zu versetzen, in dem diese Gegenstände in mindestens einer festgelegten Translationsrichtung miteinander in Kontakt sind, und in dem die Kräfte um mindestens eine festgelegte Drehachse auf null ausgeglichen sind. Das bedeutet, dass die Zieldruckkraft in Druckrichtung natürlich so groß wie möglich für stabile und schnelle Drehung eingestellt wird. Wenn die Drehgeschwindigkeit hoch ist, bewirkt die Drehung, dass sich der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand voneinander trennen, wie zuvor erwähnt. Infolgedessen kann es lange dauern, einen kombinierten Zustand zu erreichen, oder die Ausrichtung kann sich über einen Zielzustand hinausbewegen, was zu einem Zeitverlust bei der Konvergenz zum Zielzustand führt.
Bezüglich des Verfahrens zum Kombinieren von Oberflächen miteinander in JP H09-091026 A ist dies möglicherweise ähnlich dem Verfahren zum Anpassen der Kraftmomente, die nicht in die Richtung des Einsetzens in ein Werkzeugkoordinatensystem verlaufen, zum Zeitpunkt des Einpassens auf null, und es werden keine bestimmten Einzelheiten angegeben. Wieder ist es schwierig, die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft, die Zieldruckkraft und die Kraftregelungsverstärkung zu verwenden, um den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand stabil und schnell in einen Zustand zu versetzen, in dem diese Gegenstände in mindestens einer festgelegten Translationsrichtung in Kontakt miteinander sind, und in dem die Kräfte um mindestens eine festgelegte Drehachse auf null ausgeglichen sind, wie in der vorstehenden Beschreibung JP H04-043744 B .
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In dieser Hinsicht ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen einer Robotersteuereinheit, die einen Roboter dazu verwendet, einen gegebenen Gegenstand und einen anderen Gegenstand in Bezug zueinander stabiler und schneller zu bewegen, um den gegebenen Gegenstand und den anderen Gegenstand in einen kombinierten Zustand zu versetzen, in dem ein vorbestimmter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind.
Um die oben beschrieben Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegenden Erfindung eine Robotersteuereinheit bereit, die eine die zwischen einem gegebenen Gegenstand, der an einem Endwirkglied eines Roboters angeordnet ist, und einem anderen Gegenstand wirkende Kraft regelt, um den gegebenen Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands zu bewegen, um einen Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Die Steuerung umfasst eine Kraftmesseinheit, eine Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung, eine Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung, eine Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung, und eine Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls. Die Kraftmesseinheit misst die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft. Die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung stellt mindestens eine Translationskraftregelungsrichtung ein, in die der gegebene Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft translatiert wird. Die Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung stellt für jede der mindestens einen Translationskraftregelungsrichtung eine Zielkraft für die Translationskraftregelung ein, die einen Zielwert für die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung darstellt. Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse stellt mindestens eine Drehkraftregelungsachse ein, die eine Drehachse darstellt, um die der gegebene Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der Kraft gedreht wird, die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkt, und stellt als mindestens eine der mindestens einen Drehkraftregelungsachse eine Achse ein, die nicht parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung verläuft. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung berechnet aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der einen Zielwert für einen Betrag der Translationsbewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands in der Translationskraftregelungsrichtung darstellt. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft einen Zielbetrag der Drehbewegung der Drehkraftregelungsachse, der einen Zielwert für einen Betrag der Drehbewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands um die Drehkraftregelungsachse darstellt. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung berechnet einen Zielbetrag der Translationsbewegung, der einen Zielwert für einen Betrag der Translationsbewegung des gegebenen Gegenstands darstellt, und einen Zielbetrag der Drehbewegung, der einen Zielwert für einen Betrag der Drehbewegung des gegebenen Gegenstands darstellt, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, der Translationskraftregelungsrichtung, die von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wird, der Drehkraftregelungsachse, die von der Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse eingestellt wird, den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, die von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung berechnet wird, und den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet wird. Die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls erzeugt einen Betriebsbefehl für den Roboter aufgrund des Zielbetrags der Translationsbewegung und des Zielbetrags der Drehbewegung, die von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung berechnet wird. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung berechnet den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund eines ersten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, oder des ersten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und berechnet den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, oder der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, und eines zweiten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung nicht kleiner als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung einen Betrag der Korrekturbewegung für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, um wiederum den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung durch Korrektur anhand des Betrags der Korrekturbewegung in Übereinstimmung mit einem Verhältnis zwischen einem Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands und einem Betrag der Translationsbewegung eines Abschnitts zu berechnen, in dem der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand bei der Drehung um die Drehkraftregelungsachse miteinander in Kontakt kommen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform, umfasst die Robotersteuereinheit außerdem eine Einheit zum Einstellen der Kontaktposition, die eine Kontaktposition einstellt, an der der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, oder eine Kontaktposition berechnet und einstellt, an der der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft miteinander in Kontakt kommen. Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse stellt mindestens eine festgelegte Drehkraftregelungsachse ein, und stellt mindestens eine Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition ein, mindestens eine Achse, die durch die Kontaktposition in dem gegebenen Gegenstand oder dem anderen Gegenstand führt und parallel zu der festgelegten Achse der Drehkraftsteuerung verläuft. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition, um den berechneten Zielbetrag der Bewegung als den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse oder einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einzustellen, der für die festgelegte Achse der Drehkraftregelungsachse berechnet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Robotersteuereinheit außerdem eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung, die eine Ausrichtung eines Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand, an dem der Zustand eingestellt wird, in dem der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, eine Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand oder Ausrichtungen des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand und des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand berechnet. Die Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung berechnet mehrere Kontaktpositionen, an denen der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, um wiederum eine Ausrichtung eines Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der mehreren berechneten Kontaktpositionen zu berechnen. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft und der Ausrichtung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, die von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung berechnet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Robotersteuereinheit außerdem eine Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand, die eine Ausrichtung im kombinierten Zustand berechnet, um den Zustand einzustellen, in dem der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, stoppt die Robotersteuereinheit die Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands in der Translationskraftregelungsrichtung und erzielt eine Ausrichtung des gegebenen Gegenstands, und stoppt dann die Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands in der Translationskraftregelungsrichtung und dreht den gegebenen Gegenstand bezüglich des andern Gegenstands um die Drehkraftregelungsachse, um eine Ausrichtung des gegebenen Gegenstands zu erzielen, wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen. Die Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand berechnet die Ausrichtung im kombinierten Zustand aufgrund der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands, die erzielt wird, wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft und der Ausrichtung im kombinierten Zustand, die von der Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand berechnet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform berechnet beim Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der mindestens einen von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellten Translationskraftregelungsrichtung verläuft, bei Festlegen eines Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen eines Zustands als zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Richtung der Bewegung und eines Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, und berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, wenn eine Änderung zum zweiten Kontaktzustand erfolgt, aufgrund eines Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und mindestens einem/r aus einem festgelegten Betrag der Drehbewegung A, einer Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform berechnet beim Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der mindestens einen von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellten Translationskraftregelungsrichtung verläuft, bei Festlegen eines Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen eines Zustands als zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Richtung der Bewegung und eines Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, und berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, wenn eine Änderung zum zweiten Kontaktzustand erfolgt, aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einen Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, oder einen festgelegten Betrag der Drehbewegung B, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einen Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Robotersteuereinheit außerdem eine Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands, die feststellt, ob sich der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand in einem kombinierten Zustand, in dem der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, oder in einem nahezu kombinierten Zustand nahe am kombinierten Zustand befinden. Beim Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der mindestens einen von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellten Translationskraftregelungsrichtung verläuft, bei Festlegen eines Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen eines Zustands als zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, und berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Richtung der Bewegung und eines Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, und bei Festlegen eines Zustands als einen Kontaktzustand 2A, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands feststellt, dass der nahezu kombinierte Zustand oder der kombinierte Zustand eingestellt wurde, oder eines Zustands, der auf dem Zustand folgt, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands feststellt, dass der nahezu kombinierte Zustand oder der kombinierte Zustand eingestellt wurde, und bei Festlegen eines Zustands als Kontaktzustand 2B, der im zweiten Kontaktzustand beinhaltet ist und sich von dem zweiten Kontaktzustand 2A unterscheidet, berechnet, wenn der Kontaktzustand 2B eingestellt ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund eines Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und mindestens einem/r aus einem festgelegten Betrag der Drehbewegung A, einer Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und wenn der Kontaktzustand 2A eingestellt ist, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einen Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, oder einen festgelegten Betrag der Drehbewegung B, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einen Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der im Kontaktzustand 2B berechnet wurde.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt, wenn ein Zustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands feststellt, dass der kombinierte Zustand eingestellt wurde, sich für nicht weniger als die festgelegte Zeit fortsetzt, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen auf einen Wert, der kleiner als der berechnete Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung stellt den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung auf null ein oder berechnet den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der berechnete Zielbetrag für die Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Robotersteuereinheit einen Betriebsbefehl für den Roboter, um den gegebenen Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands zu bewegen, indem die Richtung der Bewegung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der Bewegung eines den Roboter tragenden Sockels korrigiert werden, wenn sich eine Position, eine Ausrichtung oder eine Position und eine Ausrichtung des Robotersockels bewegen, die Richtung der Bewegung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der Bewegung des anderen Gegenstands korrigiert werden, wenn sich eine Position, eine Ausrichtung oder eine Position und eine Ausrichtung des anderen Gegenstands bewegen, oder die Richtung der Bewegung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der Bewegung des Robotersockels und der Bewegung des anderen Gegenstands korrigiert werden, wenn sich die Position, die Ausrichtung oder die Position und die Ausrichtung des Robotersockels oder die Position, die Ausrichtung oder die Position und die Ausrichtung des anderen Gegenstands bewegen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Robotersteuereinheit außerdem eine Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität und eine Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs. Die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität stellt eine Instabilität der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft fest, indem sie mindestens einen aus einem Zustand, in dem während eines festgelegten Zeitraums zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand eine Kraft wirkt, die größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, einem Zustand, in dem zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand eine Kraft wirkt, die größer als ein anderer festgelegter Schwellenwert ist, und einem oszillierenden Zustand der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft. Die Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs stellt die Instabilität eines Bewegungsvorgangs des Roboters fest, indem sie mindestens einen aus einem Zustand nahe an einer singulären Ausrichtung des Roboters und einem oszillierenden Zustand des Roboters feststellt. Wenn die von der Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität festgestellte Instabilität der Kraft festgestellt wird, oder die von der Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters festgestellte Instabilität des Bewegungsvorgangs festgestellt wird, stellt die Robotersteuereinheit den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der berechnet wird, wenn weder die Instabilität der Kraft noch die Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters festgestellt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt die Robotersteuereinheit außerdem eine Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung als einen festgelegten Schwellenwert ein, wenn die Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung größer als der festgelegte Schwellenwert ist, und stellt eine Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse als einen anderen festgelegten Schwellenwert ein, wenn die Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse größer als der andere festgelegte Schwellenwert ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung mindestens eine aus mindestens einer Translationskraftregelungsrichtung aufgrund mindestens einer aus einer festgelegten Richtung für den gegebenen Gegenstand, einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand, einer festgelegten Richtung, die unabhängig von einem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands ist, und der Drehkraftregelungsachse ein, wenn die Drehkraftregelungsachse eingestellt wurde. Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse stellt mindestens eine aus der mindestens einen Drehkraftregelungsachse aufgrund mindestens einer aus einer festgelegten Richtung für den gegebenen Gegenstand, einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand, einer festgelegten Richtung, die unabhängig von einem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands ist, und der Translationskraftregelungsrichtung ein, wenn die Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wurde.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung die Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ein, wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, und der gegebene Gegenstand wird in verschiedenen Richtungen gegen den anderen Gegenstand gedrückt, die Komponenten der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Bereich als Grenzwert umfassen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt, wenn die Drehkraftregelungsachse mindestens zwei Drehkraftregelungsachsen umfasst, für eine festgelegte Drehkraftregelungsachse der mindestens zwei Drehkraftregelungsachsen aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert B für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einen festgelegten Betrag der Drehbewegung C als den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ein, und wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als der festgelegte Schwellenwert B für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einer festgelegten Zielkraft um die Achse, oder einen festgelegten Betrag der Drehbewegung D, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und die festgelegte Zielkraft um die Achse.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlicher. Es zeigen:
1 eine Ansicht, die die schematische Konfiguration eines Robotersystems darstellt, das einen Roboter umfasst, der von der Robotersteuereinheit gesteuert wird, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
9a–9d Ansichten, die einen beispielhaften kombinierten Zustand darstellen;
10a–10c Ansichten, die einen anderen beispielhaften kombinierten Zustand darstellen;
11a–11c Ansichten, die einen weiteren beispielhaften kombinierten Zustand darstellen;
12a–12e Ansichten, die einen weiteren beispielhaften kombinierten Zustand darstellen;
13a–13d Ansichten, die ein beispielhaftes Einrichten eines kombinierten Zustands darstellen;
14a–14c Ansichten, die ein beispielhaftes Problem bezüglich des Einrichtens eines kombinierten Zustands darstellen;
15a–15c Ansichten, die ein anderes beispielhaftes Problem bezüglich des Einrichtens eines kombinierten Zustands darstellen;
16a–16c teilweise vergrößerte Ansichten, die einen Vorgang zum Einrichten eines kombinierten Zustands darstellen;
17 ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verarbeiten durch die Robotersteuereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
18a–18e Ansichten, die ein beispielhaftes Einrichten eines kombinierten Zustands darstellen;
19a–19c Ansichten, die ein beispielhaftes Einrichten eines kombinierten Zustands darstellen;
20a–20c teilweise vergrößerte Ansichten, die ein Verfahren zum Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung erläutern; und
21a–21c teilweise vergrößerte Ansichten, die ein anderes Verfahren zum Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung erläutern.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugszahlen die gleichen Teile. Zum besseren Verständnis werden in den Zeichnungen nach Bedarf verschiedene Maßstäbe verwendet.
In der vorliegenden Erfindung umfasst die „Kraft” Krafttranslationskomponenten und Kraftmomentkomponenten, soweit nicht anders angegeben. Die „Position und/oder Ausrichtung” umfasst mindestens eine der Positionen und Ausrichtungen. Die „Kraftregelungsverstärkung” bedeutet einen Koeffizienten zum Erzielen des Betrags der Bewegung von beispielsweise der Position jeder Achse eines Roboters oder der Position und/oder Ausrichtung des distalen Endabschnitts des Roboters in einem orthogonalen Koordinatensystem für jeden Steuerzyklus einer Robotersteuereinheit aufgrund der Größe einer wirkenden Kraft in der Kraftregelung zum Bewegen des Roboters gemäß der wirkenden Kraft. Der „kombinierte Zustand” bedeutet den Zustand, in dem ein festgelegter Abschnitt eines gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt eines anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Der „nahezu kombinierte Zustand” bedeutet den Zustand, in dem ein festgelegter Abschnitt eines gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt eines anderen Gegenstands, die in einen kombinierten Zustand versetzt werden sollen, nahe aneinander kamen und in einem Zustand sind, der nahe am kombinierten Zustand ist.
In dieser Ausführungsform kann ein für einen Raum eingerichtetes Koordinatensystem die Position und/oder Ausrichtung des Endwirkglieds eines Roboters oder eines gegebenen Gegenstands, der am Endwirkglied des Roboters gehalten wird (dieser Zustand umfasst den befestigten Zustand), in einem orthogonalen Koordinatensystem darstellen, das bezüglich eines Raums fixiert ist. Ein Werkzeugkoordinatensystem wird für das Endwirkglied eines Roboters oder einen gegebenen Gegenstand eingerichtet, der am Endwirkglied des Roboters gehalten wird. Dieses Koordinatensystem kann die Position und/oder Ausrichtung des Endwirkglieds eines Roboters oder eines gegebenen Gegenstands, der am Endwirkglied des Roboters gehalten wird, in einem Koordinatensystem, das für einen den Roboter tragenden Sockel eingerichtet wurde, oder einem für einen Raum eingerichtetes Bezugskoordinatensystem darstellen. Ein Regelungspunkt stellt die Position des Endwirkglieds eines Roboters oder eines gegebenen Gegenstands dar, der an diesem Endwirkglied gehalten wird. Ein Kraftregelungskoordinatensystem wird mit einem Regelungspunkt als Ursprung eingerichtet, um die Position und/oder Ausrichtung eines gegebenen Gegenstands, der am Endwirkglied eines Roboters gehalten wird, aufgrund der Kraft zu steuern, die zwischen dem gegebenen Gegenstand und einem anderen Gegenstand wirkt.
Im Folgenden werden eine beispielhafte Konfiguration und Wirkweise eines Robotersystems, das eine Robotersteuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Robotersystems 11 darstellt, das eine Robotersteuereinheit 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen Roboter 50 umfasst, der von der Robotersteuereinheit 10 gesteuert wird. Die Robotersteuereinheit 10 bewegt den Roboter 50, indem sie die Kraft steuert, die zwischen einem gegebenen Gegenstand 21, der am Endwirkglied 51 des Roboters 50 festgehalten wird, und einem anderen Gegenstand 22 wirkt, um die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 zu bewegen, um einen kombinierten Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Im Robotersystem 11 ist das Endwirkglied 51 des Roboters 50 mit einem Kraftsensor 25 und einer Haltebaugruppe 23 zum Festhalten des gegebenen Gegenstands 21 ausgestattet. Die Haltebaugruppe 23 hält den gegebenen Gegenstand 21 fest. Der andere Gegenstand 22 ist an einer Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand befestigt. Ein Robotersockel 52, der den Roboter 50 trägt, ist auf eine Robotermontagevorrichtung 53 montiert.
Ein kombinierter Zustand des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22, der durch das Bewegen des gegebenen Gegenstands 21, der am Endwirkglied 51 des Roboters 50 festgehalten wird, bezüglich des anderen Gegenstands 22 erzielt wird, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, wird unten mit Bezug auf 9a bis 12e beschrieben.
9a bis 9d sind Ansichten, die einen beispielhaften kombinierten Zustand beim Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand erläutern. Der gegebene Gegenstand 21 bildet einen rechtwinkligen Parallelflächner, dargestellt als 9c, oder einen Zylinder, dargestellt als 9d, während der andere Gegenstand 22 einen ebenflächigen Abschnitt umfasst. 9a bis 9b sind Schnitte, die den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 darstellen, die in einen kombinierten Zustand versetzt werden sollen. Der Einfachheit halber wird nur eine Drehrichtung angenommen. Der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 werden durch Translation und Drehung zueinander miteinander in Kontakt gebracht und bewegt, um einen festgelegten Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und einen festgelegten Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander zu kombinieren, wie in 9a dargestellt. Der Zustand, in dem eine festgelegte Oberfläche des gegebenen Gegenstands 21 und eine festgelegte Oberfläche des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt gebracht und kombiniert werden, indem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in Bezug zueinander bewegt werden, wie in 9b und 9c dargestellt, werden als kombinierter Zustand angesehen. Der Zustand, in dem ein linearer Abschnitt, der den gegebenen Gegenstand 21 bildet, mit einem ebenflächigen Abschnitt, der den anderen Gegenstand 22 bildet, in Kontakt und kombiniert ist, kann als ein kombinierter Zustand angesehen werden. Wenn der gegebene Gegenstand 21 einen Zylinder bildet, ist der Zustand, in dem ein festgelegter linearer Abschnitt eines zylinderförmigen Körpers, der den gegebenen Gegenstand 21 bildet, und ein ebenflächiger Abschnitt, der den anderen Gegenstand 22 bildet, miteinander durch Bewegen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in Bezug zueinander in Kontakt gebracht und kombiniert werden, als ein kombinierter Zustand angesehen, wie in 9b und 9d dargestellt.
10a bis 10c sind Ansichten, die einen anderen beispielhaften kombinierten Zustand beim Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand erläutern. Der als 10a bis 10c abgebildete gegebene Gegenstand 21 bildet einen Zylinder, während der andere Gegenstand 22 einen ebenflächigen Abschnitt umfasst. 10a bis 10b sind Schnitte, die den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 darstellen, die in einen kombinierten Zustand versetzt werden sollen. Der Einfachheit halber wird nur eine Drehrichtung angenommen. Der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 werden durch Translation und Drehung zueinander miteinander in Kontakt gebracht und bewegt, um einen festgelegten Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und einen festgelegten Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander zu kombinieren, wie in 10a dargestellt. Nach dem Festlegen der Unterfläche des gegebenen Gegenstands 21 als festgelegten Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21, wenn Bewegung durchgeführt wird, um die Unterfläche des zylinderförmigen gegebenen Gegenstands 21 und den ebenflächigen Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt zu bringen, um ihre Oberflächenabschnitte miteinander zu kombinieren, wird der Zustand, in dem eine festgelegte Oberfläche des gegebenen Gegenstands 21 und eine festgelegte Oberfläche des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, als ein kombinierter Zustand angesehen, wie in 10b und 10c dargestellt. Auf diese Weise kann der festgelegte Abschnitt, der in einen kombinierten Zustand versetzt werden soll, eine Oberfläche bilden, die ein Loch ihrem ebenflächigen Abschnitt ausgebildetes enthält, wie die Unterfläche eines Zylinders, oder eine Oberfläche, die einen kontinuierlichen Gegenstand auf einer Ebene bildet, oder eine Oberfläche, die diskontinuierliche Gegenstände auf einer Ebene bildet.
11a bis 11c sind Ansichten, die einen weiteren beispielhaften kombinierten Zustand beim Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand erläutern. Der als 11a bis 11c abgebildete gegebene Gegenstand 21 umfasst einen konischen Hohlraum, der in seinem konischen Körper ausgebildet ist, während der andere Gegenstand 22 einen ebenflächigen Abschnitt umfasst. Der andere Gegenstand 22 geneigt positioniert, wie in 11a bis 11c gezeigt. 11a und 11b sind Schnitte, die den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 darstellen, die in einen kombinierten Zustand versetzt werden sollen. Der Einfachheit halber wird nur eine Drehrichtung angenommen. Der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 werden durch Translation und Drehung zueinander miteinander in Kontakt gebracht und bewegt, um einen festgelegten Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und einen festgelegten Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander zu kombinieren, wie in 11a dargestellt. Nach dem Festlegen der Unterfläche des gegebenen Gegenstands 21 als festgelegten Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21, wenn Bewegung durchgeführt wird, um die Unterfläche des oben erwähnten gegebenen Gegenstands 21 und den ebenflächigen Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt zu bringen, um ihre Oberflächenabschnitte miteinander zu kombinieren, wird der Zustand, in dem eine festgelegte Oberfläche des gegebenen Gegenstands 21 und eine festgelegte Oberfläche des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, als ein kombinierter Zustand angesehen, wie in 11b und 11c dargestellt. Auf diese Weise kann der gegebene Gegenstand 21 einen komplexen Körper bilden, der einen ebenflächigen Abschnitt umfasst.
12a bis 12e sind Ansichten, die einen weiteren beispielhaften kombinierten Zustand beim Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand erläutern. Der als 12a, 12b und 12c abgebildete gegebene Gegenstand 21 bildet einen Konus, während der andere Gegenstand 22 einen Zylinder bildet, wie in 12c gezeigt. 12a bis 12b sind Schnitte, die den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 darstellen, die in einen kombinierten Zustand versetzt werden sollen. Der Einfachheit halber wird nur eine Drehrichtung angenommen. Der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 werden durch Translation und Drehung zueinander miteinander in Kontakt gebracht und bewegt, um einen festgelegten Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und einen festgelegten Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander zu kombinieren, wie in 12a dargestellt. Es ist zu beachten, dass der Seitenflächenabschnitt eines Konus, der den konischen gegebenen Gegenstand 21 bildet und der Oberflächenabschnitt eines Zylinders, der den zylinderförmigen anderen Gegenstand 22 bildet, als der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands 22 definiert sind, die in einen kombinierten Zustand versetzt werden sollen. In diesem Fall wird der Zustand, in dem der Seitenflächenabschnitt eines Konus, der den konischen gegebenen Gegenstand 21 bildet, und der Oberflächenabschnitt eines Zylinders, der den zylinderförmigen anderen Gegenstand 22 bildet, miteinander in Kontakt und kombiniert sind, als ein kombinierter Zustand angesehen, wie in 12b und 12c dargestellt. Auf diese Weise kann der Zustand, in dem Abschnitte, wo der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, auf der gleichen Ebene vorliegen, als ein kombinierter Zustand angesehen werden. Alternativ kann der Zustand, in dem Abschnitte, wo der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, auf einer festgelegten gebogenen Oberfläche vorliegen, die der Form des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 entsprechen, als der kombinierte Zustand angesehen werden.
Das Einpassen kann vorzugsweise einen Spielraum beinhalten, der beim Einpassen von zwei Gegenständen, die komplementäre Formen aufweisen, oder beim festen Einpassen von Schäften in Aussparungen, beim Einpassen eines gegebenen Gegenstands und eines anderen Gegenstands bei zunehmendem Einführen oder beim Einpassen von zwei Gegenständen, die durch Kraftregelung in gemeinsame Ausrichtung verschoben werden, eine festgelegte Größe oder mehr aufweist. Daher ist das Einpassen anders als das Einrichten eines kombinierten Zustands, wie zuvor erwähnt. Das Einpassen unterscheidet sich vom Einrichten eines kombinierten Zustands wie zuvor erwähnt beispielsweise folgendermaßen: beim Einrichten eines solchen kombinierten Zustands kann die relative Position und Ausrichtung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 so geändert werden, dass nur festgelegte Abschnitte des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einem gewünschten Kontaktzustand miteinander kombiniert werden und ein Blockieren und Anhalten von Gegenständen oder andere Phänomene wie beim Einpassen nicht auftreten.
Für eine Änderung eines solchen kombinierten Zustands aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft werden der konische gegebene Gegenstand 21 und der zylinderförmige andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt gebracht, und eine Drehachse, die parallel zu einer festgelegten Richtung unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 oder einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand 22 verläuft, wird an der Spitze des konischen Abschnitts des konischen gegebenen Gegenstands 21 oder einem Punkt auf der Achse des konischen gegebenen Gegenstands 21 eingestellt, um die zwischen diesen beiden Gegenständen wirkende Kraft zu steuern, um die Kräfte um die Drehachse auszugleichen. Alternativ werden der konische gegebene Gegenstand 21 und der zylinderförmige andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt gebracht, und eine Drehachse, die parallel zu einer festgelegten Richtung unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 oder einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand 22 verläuft, wird an der Drehpunktmitte des Oberflächenabschnitts eines Zylinders eingestellt, der den zylinderförmigen anderen Gegenstand 22 bildet, um die zwischen diesen beiden Gegenständen wirkende Kraft zu steuern, um die Kräfte um die Drehachse auszugleichen.
Der gegebene Gegenstand 21 kann einen Zylinder bilden, während der andere Gegenstand 22 einen Konus bildet, wie in 12d gezeigt. Mit dem gleichen wie zuvor beschriebenen Verfahren kann ein kombinierter Zustand erzielt werden, in dem die Unterfläche des zylinderförmigen gegebene Gegenstand 21 und die Seitenfläche des konischen anderen Gegenstands 22 miteinander kombiniert werden, wie in 12d gezeigt, indem der zylinderförmige gegebene Gegenstand 21 und der konische andere Gegenstand 22 in Bezug zueinander bewegt werden.
Der in der vorstehenden Beschreibung genannte zylinderförmige Gegenstand kann durch einen Gegenstand ersetzt werden, der einen in viereckiger Form ausgehölten Querschnitt aufweist, wie einen Gegenstand, der einen rechteckigen parallelflächingen Hohlraum umfasst, so dass ein rechteckiger Parallelflächner mit in viereckiger Form ausgehöhltem Querschnitt als der andere Gegenstand 22 verwendet wird, während ein konischer Gegenstand als gegebener Gegenstand 21 verwendet wird. Umgekehrt kann ein rechteckiger Parallelflächner, der einen in viereckiger Form ausgehöhlten Querschnitt aufweist, als der gegebene Gegenstand 21 verwendet werden, während ein konischer Gegenstand als der andere Gegenstand 22 verwendet wird. Das Bewegen eines solchen gegebenen Gegenstands 21 und eines anderen Gegenstands 22 in Bezug zueinander bewirkt eine Änderung von dem als 12a dargestellten Zustand in seitlicher Schnittdarstellung, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 miteinander in Kontakt zu bringen und ihre festgelegten Abschnitte miteinander zu kombinieren, eine seitlicher Schnittdarstellung, wie in 12b gezeigt, wird erzielt, und es wird eine in 12e gezeigte Schnittdarstellung auf einer Ebene erzielt, die Abschnitte umfasst, wo der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt sind. Dieser Zustand kann als kombinierter Zustand angesehen werden.
Wie oben beschrieben, können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 durch Kombinieren von Gegenständen beliebiger Form gebildet werden, solange der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in den Zustand versetzt werden können, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Sowohl der gegebene Gegenstand 21 als auch der andere Gegenstand 22 können Gegenstände umfassen, die eine Vielzahl von Formen aufweisen.
Die Robotersteuereinheit 10 ist so konfiguriert, dass sie die Position jeder Achse des Roboters 50 für jeden festgelegten Steuerzyklus steuert. Die Robotersteuereinheit 10 weist eine Hardware-Konfiguration auf, die beispielsweise eine arithmetische Verarbeitungseinheit, einen ROM und einen RAM umfasst und verschiede Funktionen ausführt (später beschrieben).
Der Roboter 50 gemäß dieser Ausführungsform ist so eingerichtet, dass er einen vertikalen mehrgelenkigen Roboter einsetzt, der sechs Achsen verwendet. Der Roboter 50 kann jedoch ein Roboter eines anderen bekannten Typs sein, solange er mehrere Achsen aufweist, die von der Robotersteuereinheit 10 gesteuert werden, und zu Bewegungen in der Lage ist, die in Betrieb vorzugsweise ausgeführt werden. Die Robotermontagevorrichtung 53 umfasst eine Mechanismuseinheit, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen. Mögliche Beispiele für die Robotermontagevorrichtung 53 können eine Einspannvorrichtung, die zum Drehen oder zur Translation in der Lage ist, einen verschiebbaren Schaft, einen mobilen Roboter wie ein FTS (fahrerloses Transportsystem), das zur Bewegung auf dem Boden in der Lage ist, und einen anderen mehrgelenkigen Roboter umfassen, der die Position und/oder Ausrichtung in einem dreidimensionalen Raum bewegen kann. Der Robotersockel 52 gemäß dieser Ausführungsform ist an der Robotermontagevorrichtung 53 montiert, kann jedoch auf einem flachen Boden, einer geneigten Unterlage, einer Vorrichtung, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, oder einem verschiebbaren Schaft eingerichtet sein. In dieser Ausführungsform befindet sich die Robotermontagevorrichtung 53 der Einfachheit halber in Ruhe, wenn nicht anders angegeben. Hierin wird angenommen, dass der Roboter 50 an einer Vorrichtung angeordnet ist, die eine beweglichen Mechanismuseinheit umfasst. Wenn dann der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt wird, kann die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 korrigiert und aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 durch die Vorrichtung berechnet werden, die die bewegliche Mechanismuseinheit umfasst, und der gegebene Gegenstand 21 kann bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der berechneten Richtung und des berechneten Betrags der Bewegung bewegt werden.
Beispiele für den gegebenen Gegenstand 21 können ein Werkstück, ein Werkzeug, eine Vorrichtung, ein Ver- oder Bearbeitungsvorrichtung, eine Prüfvorrichtung, eine Messvorrichtung eine Einspannvorrichtung und einen Adapter umfassen. Beispiele für den anderen Gegenstand 22 können ein Werkstück, ein Werkzeug, eine Vorrichtung, ein Ver- oder Bearbeitungsvorrichtung, eine Prüfvorrichtung, eine Messvorrichtung eine Einspannvorrichtung, einen Adapter, einen Werktisch, einen Transporttisch für ein Förderband, ein Werkstück, das auf einem Transporttisch für ein Förderband platziert ist, ein Werkstück, das in eine Vorrichtung platziert ist, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, und eine Hand, ein Werkstück oder ein Adapter umfassen, der am Endwirkglied eines anderen Roboters montiert ist. Der gegebene Gegenstand 21 kann mit dem anderen Gegenstand 22 in Kontakt gebracht werden, der an einem Werktisch befestigt ist, oder der gegebene Gegenstand 21 kann mit beispielsweise einem Werktisch oder einer Vorrichtung in Kontakt gebracht werden. Wie zuvor erwähnt sind als Gegenstände verschiedene Kombinationen eines gegebenen Gegenstands 21 und eines anderen Gegenstands 22 verfügbar. Der gegebene Gegenstand 21 kann vorzugsweise in dem Abschnitt des Endwirkglieds 51 des Roboters 50 platziert sein.
In dieser Ausführungsform wird der gegebene Gegenstand 21 von der Haltebaugruppe 23 gehalten, kann aber als am Kraftsensor 25 befestigt oder am Endwirkglied 51 des Roboters 50 montiert gehalten werden. In dieser Ausführungsform ist der andere Gegenstand 22 an der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand montiert, die eine bewegliche Mechanismuseinheit umfasst. Mögliche Beispiele für die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand können eine Vorrichtung, ein Förderband, eine Einspannvorrichtung, die zum Drehen oder zur Translation in der Lage ist, einen mobilen Roboter wie ein FTS (fahrerloses Transportsystem), das zur Bewegung auf dem Boden in der Lage ist, und einen anderen mehrgelenkigen Roboter umfassen, der die Position und/oder Ausrichtung in einem dreidimensionalen Raum bewegen kann, von denen jedes eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen. Die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand kann beispielsweise als ein Werktisch dienen, der keine bewegliche Mechanismuseinheit umfasst. In dieser Ausführungsform befindet sich die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand der Einfachheit halber in Ruhe, wenn nicht anders angegeben. Hierin wird angenommen, dass die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand eine bewegliche Mechanismuseinheit umfasst. Wenn dann der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt wird, kann die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 korrigiert und aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung des anderen Gegenstands 22 durch die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand berechnet werden, und der gegebene Gegenstand 21 kann bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der berechneten Richtung und des berechneten Betrags der Bewegung bewegt werden.
Der Kraftsensor 25 dient als Detektor, der die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft feststellt. Die Robotersteuereinheit 10 verwendet eine Kraftmesseinheit 31 (später beschrieben), um eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft aufgrund der Ausgabe des Kraftsensors 25 zu messen, die für jede festgelegte Zeit festgestellt wird. Obwohl in dieser Ausführungsform ein Sechs-Achsen-Kraftsensor als Kraftsensor 25 verwendet wird, kann als Kraftsensor 25 vorzugsweise ein Kraftsensor verwendet werden, der Freiheitsgrade aufweist, die vorzugsweise für den Betrieb eingestellt wurden. Der Kraftsensor 25 kann an einem beliebigen Abschnitt, wie dem Endwirkglied oder Gelenkabschnitt des Roboters 50, dem Montageabschnitt des Roboters 50 oder dem Montageabschnitt des anderen Gegenstands 22 befestigt sein, solange er eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft feststellen kann. Außerdem können mehrere Sensoren, die einen Kraftsensor umfassen, wie zuvor erwähnt an verschiedenen Abschnitten angeordnet sein und in Kombination verwendet werden. Die Sensoren stellen Einzelinformationen fest, die vorzugsweise eingeholt werden, um eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft festzustellen und zu schätzen, und unterscheiden sich beispielsweise in der Richtung zum Feststellen einer Kraft (z. B. der Translationsrichtung, der Drehrichtung oder der Drehrichtung um eine Gelenkachse), Genauigkeit der Kraftfeststellung, Auflösung der Kraftfeststellung oder dem Zweck der Kraftfeststellung. Obwohl in dieser Ausführungsform die Kraftmesseinheit 31 eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft aufgrund der Ausgabe vom Kraftsensor 25 misst, kann eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft durch das Feststellen anderer Arten von physikalischen Informationen gemessen werden, anstatt den Kraftsensor 25 zu verwenden.
2 ist ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10a gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Robotersteuereinheit 10a umfasst eine Kraftmesseinheit 31, eine Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32, eine Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung 33, eine Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35, Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 und eine Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38, wie in 2 dargestellt. Obwohl nicht dargestellt umfasst die Robotersteuereinheit 10 außerdem eine Speichereinheit und eine Signalausgabeeinheit, die verschiedene Signale ausgibt.
Die Kraftmesseinheit 31 misst eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21, der am Endwirkglied 51 des Roboters 50 gehalten wird, und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft. Dabei werden eine Krafttranslationskomponente F und eine Kraftmomentkomponente M in einem Kraftregelungskoordinatensystem, das seinen Ursprung in einem Regelungspunkt hat, der für den gegebenen Gegenstand 21, das Endwirkglied 51 des Roboters 50 und den Roboter 50 eingestellt ist, aufgrund der Kraftdaten berechnet und gemessen, die vom Kraftsensor 25 festgestellt wurden. Eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft wird für eine Translationskraftregelungsrichtung berechnet und gemessen, die von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 (später beschrieben) aufgrund der Kraft im Kraftregelungskoordinatensystem eingestellt wird. Außerdem wird für eine Drehkraftregelungsachse, die von der Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 (später beschrieben) eingestellt wird, eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse berechnet und gemessen.
Hierin wird angenommen, dass ein Motor als Aktor verwendet wird, der Wellen bewegt, die den Roboter 50 ausmachen, anstatt den Kraftsensor 25 zu verwenden, der am Endwirkglied 51 des Roboters 50 befestigt ist, um eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft zu messen. Dann kann die Kraftmesseinheit 31 eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft aufgrund beispielsweise dem aktuellen Wert, den Abweichungen zwischen tatsächlichen Wellenpositionen und Befehlspositionen für die Wellen, die den Roboter 50 bilden, oder der Ausgabe von einem Drehmomentsensor, der an jeder Welle angebracht ist, schätzen, berechnen und messen.
Beim Messen einer zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft verwendet die Kraftmesseinheit 31 ein bekanntes Verfahren, etwa eine im japanischen Patent Nr. 4267027 offenbarte Methode, um den Einfluss zu berechnen, den ein Gegenstand wie ein Werkzeug oder ein Werkstück, das am Kraftsensor 25 angebracht ist, auf die vom Kraftsensor 25 festgestellte Kraft durch beispielsweise Schwerkraft oder Trägheitskraft (einschließlich Coriolis-Kraft und Kreiseleffekt) ausübt, und kompensiert den berechneten Einfluss soweit erforderlich. Somit kann die Kraftmesseinheit 31 eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende resultierende Kraft messen. Alternativ kann die Kraftmesseinheit 31 die Kraft aufgrund der Kraft kompensieren, die erzielt wird, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kontaktlosen Zustand versetzt sind, wie bei Beginn der Kraftsteuerung oder während der Kraftregelung, und dann eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft berechnen und messen.
Die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 stellt mindestens eine Richtung der Translationskraftsteuerung ein, in die der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft translatiert wird. Die Translationskraftregelungsrichtung bedeutet die Richtung, in die der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft translatiert wird. In diese Richtung wird der gegebene Gegenstand 21 nahe an den anderen Gegenstand 22 und mit diesem in Kontakt gebracht, oder die Translationskraft wird so geregelt, dass sie eine Zielkraft erreicht. Die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 stellt vorzugsweise eine Translationskraftregelungsrichtung ein, in der die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft so geregelt wird, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 auf geeignete Weise miteinander in Kontakt kommen.
Eine Translationskraftregelungsrichtung kann so eingestellt werden, dass der gegebene Gegenstand 21 nicht in eine gewisse Richtung gegen den anderen Gegenstand 22 gedrückt wird, um eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu erzeugen und eine Drehung um die Drehkraftregelungsachse auszuführen, sondern um den gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstand 22 passiv zu bewegen, während sie durch Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in eine gewisse Translationskraftregelungsrichtung in Kontakt gehalten werden. In diesem Fall wird jedoch eine Translationskraftregelungsrichtung so eingestellt, dass sie den gegebenen Gegenstand 21 gegen den anderen Gegenstand 22 in eine andere Translationskraftregelungsrichtung drückt, um eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu erzeugen und eine Drehung um die Drehkraftregelungsachse durchzuführen.
Die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 stellt eine Translationskraftregelungsrichtung folgendermaßen ein.

(1) Eine Richtung parallel zu der Richtung einer beliebigen Achse eines festgelegten Werkzeugkoordinatensystems für den gegebenen Gegenstand 21 wird als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Alternativ wird eine Richtung parallel zu einer festgelegten Richtung in einem Werkzeugkoordinatensystem als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. In diesem Fall, hängt die Translationskraftregelungsrichtung von der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 ab und kann in eine Richtung gemäß der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 eingestellt werden.
(2) Eine Richtung parallel zu der Richtung einer beliebigen Achse eines festgelegten Koordinatensystems für den anderen Gegenstand 22 wird als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Alternativ wird eine Richtung parallel zu einer festgelegten Richtung in einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Wieder alternativ wird ein Koordinatensystem, das parallel zu einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 verläuft und das einen Regelungspunkt als seinen Ursprung aufweist, als ein Kraftregelungskoordinatensystem eingestellt und die Richtung einer beliebigen Achse des Kraftregelungskoordinatensystems oder eine festgelegte Richtung im Kraftregelungskoordinatensystem wird als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. In diesem Fall, hängt die Translationskraftregelungsrichtung von der Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 ab und kann in eine Richtung gemäß der Bewegung des anderen Gegenstands 22 eingestellt werden, wenn sich die Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 ändert.
(3) Eine Richtung parallel zu einer beliebigen Achse eines Bezugskoordinatensystems oder einer beliebigen Achse eines für einen Raum eingerichteten Koordinatensystems, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, wird als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Alternativ wird eine Richtung parallel zu einer festgelegten Richtung in einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Wieder alternativ wird ein Koordinatensystem, das parallel zu einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem verläuft, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, und das einen Regelungspunkt als seinen Ursprung aufweist, als ein Kraftregelungskoordinatensystem eingerichtet, und die Richtung einer beliebigen Achse des Kraftregelungskoordinatensystem oder eine festgelegte Richtung im Kraftregelungskoordinatensystem wird als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. In diesem Fall, kann der gegebene Gegenstand 21 unabhängig von der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 in eine festgelegte Translationskraftregelungsrichtung bewegt werden.
(4) Wenn eine Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) von der Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 (später beschrieben) eingestellt wird, wird aufgrund der Richtung der Drehkraftregelungsachse eine Richtung parallel zu einer Richtung, die senkrecht zu der Drehkraftregelungsachse oder parallel zu einer Richtung verläuft, die einen festgelegten Winkel mit der Drehkraftregelungsachse bildet als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Wenn zwei Drehkraftregelungsachsen eingestellt werden, kann eine Richtung parallel zu einer Richtung als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden, die senkrecht zu den beiden Drehkraftregelungsachsen verläuft. In diesem Fall kann eine Translationskraftregelungsrichtung gemäß der Richtung der Drehkraftregelungsachsen eingestellt werden.

Für jedes oben in (1) bis (4) beschriebene Einstellungsverfahren können zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen eingestellt werden. Außerdem kann aufgrund der von jedem Einstellungsverfahren bestimmten Richtung eine Translationskraftregelungsrichtung gemäß der Prioritätsstufe jedes Einstellungsverfahrens selektiv eingestellt werden, eine Richtung, die gemäß dem Zustand des Bewegungsvorgangs oder Kontakts des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 als schaltbar ausgewählt wurde, kann als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden, die Richtung der gewichteten Summe von Vektoren, die in Richtungen zeigen, die aus den von jedem Einstellungsverfahren bestimmten ausgewählt werden, kann als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden, oder, wenn zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen eingestellt werden, können sie aufgrund von Richtungen eingestellt werden, die von jedem der oben erwähnten Einstellungsverfahren für jede Translationskraftregelungsrichtungen bestimmt wurden.
Beim Bewegen der Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22, kann die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 die Richtung und den Betrag der Bewegung des anderen Gegenstands 22 korrigieren und eine Translationskraftregelungsrichtung einstellen. Wenn der Robotersockel 52 auf einer Mechanismuseinheit angeordnet ist, die in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, kann die Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der Richtung und dem Betrag der Bewegung der oben erwähnten Mechanismuseinheit in eine gewünschte Richtung korrigiert werden.
Die Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung 33 stellt eine Zielkraft für die Translationskraftregelung ein, die einen Zielwert für die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung darstellt, die von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eingestellt wird. Wenn von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen eingestellt werden, stellt die Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung 33 eine Zielkraft für die Translationskraftregelung für jede Translationskraftregelungsrichtung ein. Die Zielkräfte für die Translationskraftregelung können für alle Translationskraftregelungsrichtungen gleiche Werte annehmen.
Wenn eine Translationskraftregelungsrichtung so eingestellt wird, dass der gegebene Gegenstand 21 nicht in eine gewisse Richtung gegen den anderen Gegenstand 22 gedrückt wird, um eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu erzeugen und eine Drehung um die Drehkraftregelungsachse auszuführen, sondern um den gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstand 22 passiv zu bewegen, während sie durch Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in eine gewisse Translationskraftregelungsrichtung in Kontakt gehalten werden, kann für die gewisse Translationskraftregelungsrichtung null Zielkraft für die Translationskraftregelung eingestellt werden.
Die Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung 33 kann die Zielkraft für die Translationskraftregelung gemäß den Bedingungen des Bewegungsvorgangs des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 ändern. Die Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung 33 kann die Zielkraft für die Translationskraftregelung anhand eines festgelegten Werts als oberen Grenzwert erhöhen, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) zu klein ist, um den gegebenen Gegenstand 21 zu drehen (z. B. wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) über einen festgelegten Zeitraum oder länger kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert war, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) während der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 eine festgelegte Anzahl von Malen über einen festgelegten Zeitraum oder länger pro eines anderen festgelegten Zeitraums unter einen festgelegten Schwellenwert fällt, oder wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als ein festgelegter Schwellenwert ist und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist). Dadurch kann die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung nur dann geändert werden, wenn es zweckdienlich ist.
Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt mindestens eine Drehkraftregelungsachse ein, die eine Drehachse darstellt, um die der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft gedreht wird. Eine Achse, die nicht parallel zur Translationskraftregelungsrichtung verläuft, wird als mindestens eine derartige Drehkraftregelungsachsen eingestellt. Eine Drehachse um die der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft gedreht wird, wird als eine Drehkraftregelungsachse angesehen. Das Einstellen einer Achse, die nicht parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung verläuft, als mindestens eine derartige Drehkraftregelungsachse macht es möglich, beim Drücken in die Translationskraftregelungsrichtung eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um eine Drehkraftregelungsachse zu erzeugen, die nicht parallel zur Translationskraftregelungsrichtung verläuft, und aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse eine Drehung durchzuführen. Das Einstellen einer geeigneten Drehkraftregelungsachse und Durchführen von Bewegung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse kann es möglich machen, einen Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Eine Drehachse, die einen kombinierten Zustand einstellen kann, in dem lineare Abschnitte, gebogene Abschnitte, ebenflächige Abschnitte oder gebogene Oberflächenabschnitte des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, und Bewegung ermöglicht, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 miteinander in Kontakt zu bringen, wird außerdem als Drehkraftregelungsachse angesehen.
Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt eine Drehkraftregelungsachse folgendermaßen ein. Ein Punkt, der in einem festgelegten Werkzeugkoordinatensystem für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt ist, ein Punkt, der in einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 eingestellt ist, oder ein Punkt, der in einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem eingestellt ist, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, werden als festgelegte Punkte angesehen, auf die sich nachstehend in (1) bis (4) bezogen wird.
Wenn eine Drehkraftregelungsachse so eingestellt ist, dass sie durch einen für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellten Regelungspunkt führt, oder einen Punkt, der in einem festgelegten Werkzeugkoordinatensystem für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt ist, kann die Drehrichtung des gegebenen Gegenstand 21 gemäß der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 geändert werden, da die Drehkraftregelungsachse von der Position und Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 abhängt.
Wenn eine Drehkraftregelungsachse so eingestellt ist, dass sie durch einen Punkt führt, der in einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 eingestellt ist, kann der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 gedreht werden. Wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt, kann daher die Drehrichtung des gegebenen Gegenstands 21 gemäß der Bewegung des anderen Gegenstands 22 geändert werden.
Wenn eine Drehkraftregelungsachse so eingestellt ist, dass sie durch einen Punkt führt, der in einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem eingestellt ist, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, kann der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des in dem Bezugskoordinatensystem oder dem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem eingestellten Punkts gedreht werden.
Wenn der andere Gegenstand 22 in der gleichen Position und/oder Ausrichtung bleibt, und kein Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 eingerichtet ist, kann der gegebene Gegenstand 21 bezüglich eines in einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem eingestellten Punkts bewegt werden.
Als Drehkraftregelungsachse kann eine Achse, die durch eine Drehpunktmitte führt, die zum Erzielen eines Zustands verwendet wird, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, eine Achse, die durch einen Punkt führt, der in der Translationskraftregelungsrichtung vom Drehpunktmitte angeordnet ist, oder dergleichen angenommen werden. Selbst wenn die Drehkraftregelungsachse nicht hindurchfährt und mit einem Abstand von einem solchen Punkt angeordnet ist, kann bestimmt werden, dass ein kombinierter Zustand eingerichtet wurde, indem ein festgelegter Schwellenwert angepasst wird, anhand dessen bestimmt wird, dass ein kombinierter Zustand abhängig davon eingestellt wurde, ob die Kraft um die Drehkraftregelungsachse gleich oder kleiner als der festgelegte Schwellenwert ist. Wenn die Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung groß ist, kann der festgelegte Schwellenwert groß sein. Wenn die Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung jedoch klein ist, ist es schwierig zu bestimmen, dass ein kombinierter Zustand eingestellt wurde, wenn der festgelegte Schwellenwert groß ist.

(1) Eine beliebige Achse eines festgelegten Werkzeugkoordinatensystems für den gegebenen Gegenstand 21 wird als Drehkraftregelungsachse eingestellt. Alternativ wird eine Achse, die durch einen Regelungspunkt führt und parallel zu einer festgelegten Richtung in einem Werkzeugkoordinatensystem verläuft, als Drehkraftregelungsachse eingestellt. Wiederum alternativ wird eine Achse, die durch einen festgelegten Punkt führt und parallel zu einer beliebigen Achse eines Werkzeugkoordinatensystems oder parallel zu einer festgelegten Richtung im Werkzeugkoordinatensystem verläuft, als Drehkraftregelungsachse eingestellt. In diesem Fall kann eine Drehachse gemäß der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt werden.
(2) Eine beliebige Achse eines festgelegten Koordinatensystems für den anderen Gegenstand 22 wird als Drehkraftregelungsachse eingestellt. Alternativ wird eine Achse, die in einer festgelegten Richtung verläuft und durch einen festgelegten Punkt in einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 führt, als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt. Wiederum alternativ wird eine Achse, die parallel zu einer beliebigen Achse in einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 verläuft und durch einen Regelungspunkt oder einen festgelegten Punkt führt, als Drehkraftregelungsachse eingestellt. Wiederum alternativ wird eine Achse, die parallel zu einer festgelegten Richtung in einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 verläuft und durch einen Regelungspunkt oder einen festgelegten Punkt führt, als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt. Wiederum alternativ wird ein Koordinatensystem, das parallel zu einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 verläuft das und einen Regelungspunkt als seinen Ursprung aufweist, als ein Kraftregelungskoordinatensystem eingerichtet und eine beliebige Achse des Kraftregelungskoordinatensystems oder eine Achse in eine festgelegte Richtung im Kraftregelungskoordinatensystem wird als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt. In diesem Fall kann eine Drehachse gemäß der Bewegung des anderen Gegenstands 22 als Drehkraftregelungsachse eingestellt werden, wenn sich die Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 in ändert.
(3) Eine Achse, die parallel zu einer beliebigen Achse eines Bezugskoordinatensystems oder einer beliebigen Achse eines für einen Raum eingerichteten Koordinatensystems verläuft, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, und die durch einen Regelungspunkt oder einen festgelegten Punkt führt, wird als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt. Alternativ wird eine Achse, die parallel zu einer festgelegten Richtung in einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystems verläuft, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, und die durch einen Regelungspunkt oder einen festgelegten Punkt führt, als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt. Wiederum alternativ wird ein Koordinatensystem, das parallel zu einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem verläuft, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben, und das einen Regelungspunkt als seinen Ursprung aufweist, als ein Kraftregelungskoordinatensystem eingerichtet, und eine beliebige Achse des Kraftregelungskoordinatensystem oder eine Achse in einer festgelegten Richtung im Kraftregelungskoordinatensystem wird als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt. In diesem Fall, kann der gegebene Gegenstand 21 unabhängig von der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 um eine festgelegte Drehachse gedreht werden.
(4) Wenn von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wird, wird eine Achse, die parallel zu einer senkrecht zu der Translationskraftregelungsrichtung verlaufenden Richtung verläuft und die durch einen Regelungspunkt oder einen festgelegten Punkt führt, aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung als Drehkraftregelungsachse eingestellt. Alternativ wird eine Achse, die parallel zu einer Richtung verläuft, die einen festgelegten Winkel mit der Translationskraftregelungsrichtung bildet und durch einen Regelungspunkt oder einen festgelegten Punkt führt, aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung als Drehkraftregelungsachse eingestellt. Wiederum alternativ können zwei Achsen, die senkrecht zu der Translationskraftregelungsrichtung und orthogonal zueinander verlaufen und durch einen Regelungspunkt oder einen festgelegten Punkt führen, als Drehkraftregelungsachsen eingestellt werden. Wenn zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen eingestellt werden, kann eine Drehkraftregelungsachse aufgrund einer beliebigen festgelegten Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden. Eine Drehkraftregelungsachse kann durch Auswählen einer geeigneten Achse aus den Achsen eingestellt werden, die anhand der oben in (1), (2) und (3) beschriebenen Einstellungsverfahren gemäß der Translationskraftregelungsrichtung bestimmt werden. Es wird beispielsweise angenommen, dass eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 als Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wird. Dann können aus beliebigen Achsen eines festgelegten Koordinatensystems für den anderen Gegenstand 22 oder eines Koordinatensystems, das unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, zwei Achsen, die zu Beginn eines Bewegungsvorgangs zum Einrichten eines kombinierten Zustands eine Ebene bilden, die einen annähernd rechten Winkel mit der Translationskraftregelungsrichtung bildet, als Drehkraftregelungsachsen eingestellt werden. Auf diese Weise kann eine Drehkraftregelungsachse gemäß der Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden.

Zwei oder mehr Drehachsen können als Drehkraftregelungsachsen unter Verwendung jedes zuvor in (1) bis (4) beschriebenen Einstellungsverfahren eingestellt werden.
Für die Achse, die von jedem zuvor in (1) bis (4) beschriebenen Einstellungsverfahren bestimmt wird, kann eine Achse, die durch Auswählen eines Einstellungsverfahrens gemäß der Prioritätsstufe jeden Einstellungsverfahrens gemäß der beteiligten Umstände als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt werden, eine anhand eines Verfahrens bestimmte Achse, die das gemäß dem Zustand des Bewegungsvorgangs oder Kontakts des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 als schaltbar ausgewählt wird, kann als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt werden, eine Achse entlang der Richtung der gewichteten Summe von Vektoren, die in Vektorrichtungen entlang Achsen zeigen, die aus den von jedem Einstellungsverfahren bestimmten ausgewählt wurden, kann als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt werden, oder, wenn zwei oder mehr Drehkraftregelungsachsen eingestellt werden, können sie aufgrund von Drehachsen eingestellt werden, die von jedem Einstellungsverfahren für jede Drehkraftregelungsachse bestimmt wurden.
Wenn sich die Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 ändert, kann die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 die Position und/oder Ausrichtung der Drehachse aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung des anderen Gegenstands 22 korrigieren. Wenn der Robotersockel 52 auf einer Mechanismuseinheit angeordnet ist, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, kann die Drehkraftregelungsachse so korrigiert werden, das die Drehrichtung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der Richtung und dem Betrag der Bewegung der oben erwähnten Mechanismuseinheit eine gewünschte Richtung erreicht.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, mit dem der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in die Translationskraftregelungsrichtung translatiert wird, aufgrund zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft. Der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung wird als ein Vektor dargestellt und zum Bestimmen der Richtung und des Betrags der Bewegung verwendet. Der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung umfasst ein positives oder ein negatives Vorzeichen und wird zum Bestimmen von entweder Vorwärts- oder Rückwärtstranslation für die Translationskraftregelungsrichtung verwendet. Wenn von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen eingestellt werden, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung für jede Translationskraftregelungsrichtung.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund eines ersten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung oder des ersten festgelegten Betrags der Bewegung der Translationskraftregelungsrichtung und einer Zielkraft für die Translationskraftregelung in Translationskraftregelungsrichtung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung gemäß einer ersten festgelegten Geschwindigkeit der Translation oder einem ersten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung für jeden Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10, der beispielsweise von einer Funktion zum Berechnen der Translationsgeschwindigkeit gegeben wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist. Der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kann in diesem Fall dazu verwendet werden, zu bestimmen, dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung zu klein ist, um diese in Kontakt zu halten. Der erste festgelegte Schwellenwert kann außerdem dazu verwendet werden, zu bestimmen, dass aufgrund der unzureichenden, zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung die Kraft um die Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) zu klein ist, um eine Drehung aufgrund dieser Kraft um die Achse zu ermöglichen.
Eine festgelegte Translationsgeschwindigkeit, die zum Bestimmen eines ersten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung verwendet wird, kann folgendermaßen eingestellt werden. Die Translationsgeschwindigkeit bevor der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, kann gleich der eingestellt werden, die auftritt, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung unter einen ersten festgelegten Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung fällt, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen. Die Translationsgeschwindigkeit kann geändert werden, wenn sie erhöht wird, bis zum ersten Mal Kontakt erfolgt, und gesenkt wird, nachdem Kontakt erfolgte. Es wird angenommen, dass sich, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt kamen, die Bewegungsentfernung oder -zeit verkürzt, die für eine Änderung von einem kontaktlosen Zustand in einen Kontaktzustand verwendet wird. Nachdem Kontakt erfolgte, kann dann, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung unter einen ersten festgelegten Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung fällt, die Translationsgeschwindigkeit während des Bewegungsvorgangs erhöht werden, indem die Beschleunigung der Translation erhöht wird oder die Zieltranslationsgeschwindigkeit hoch eingestellt wird. Eine festgelegte Translationsgeschwindigkeit kann aufgrund der zulässigen Größe einer Kraft eingestellt werden, die bei Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 erzeugt wird, oder durch automatisches Anpassen der Translationsgeschwindigkeit aufgrund beispielsweise einer Zeitkonstante eingestellt werden, die in dem Bewegungsvorgang des Roboters 50 oder dem Vibrationszustand während der Bewegung eingestellt werden kann.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 kann einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund eines ersten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und einer Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung berechnen, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist. Mit anderen Worten kann, wie zuvor beschrieben, die Berechnung eines Zielbetrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung gemäß einer festgelegten Translationsgeschwindigkeit eine Anpassung beinhalten, indem eine Geschwindigkeit hinzugefügt wird, die aufgrund der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Druckrichtung und der Kraftregelungsverstärkung berechnet wird. Dies ermöglicht eine Anpassung, indem die Translationsgeschwindigkeit in der Translationskraftregelungsrichtung gemäß der Einstellung der Zielkraft für die Translationskraftregelung erhöht oder gesenkt wird.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung oder der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung und einem zweiten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist. Der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kann in diesem Fall dazu verwendet werden, zu bestimmen, dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung nicht klein ist, um sie in Kontakt zu halten. Der erste festgelegte Schwellenwert kann außerdem dazu verwendet werden, zu bestimmen, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) groß genug ist, um eine Drehung aufgrund dieser Kraft um die Achse zu ermöglichen.
Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, bestimmt die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt sind. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Differenz zwischen der Zielkraft für die Translationskraftregelung und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, und die Kraftregelungsverstärkung, so dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung die Zielkraft für die Translationskraftregelung erreicht.
Alternativ, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, verwendet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 die Zielkraft für die Translationskraftregelung und die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, um einen zweiten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund einer festgelegten Translationsgeschwindigkeit oder einem zweiten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung für jeden Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 anzupassen, der beispielsweise von einer Funktion zum Berechnen der Translationsgeschwindigkeit gegeben wird, getrennt von dem ersten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der verwendet wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als der erste festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 fügt den zweiten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung zu dem Betrag der Bewegung hinzu, der aufgrund der Differenz zwischen der Zielkraft für die Translationskraftregelung und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, und der Kraftregelungsverstärkung berechnet wird, um einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung zu berechnen.
Wie oben beschrieben wird der erste festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung verwendet, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist. Der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung wird verwendet, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist.
Die Geschwindigkeit, mit der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei Drehungsstillstand nahe zusammengebracht werden, bevor der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt kommen, die Bewegungsgeschwindigkeit, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung bei Drehung des gegebenen Gegenstands 21 reduziert wird, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, die Geschwindigkeit, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei Drehungsstillstand nach Zurückkehren in einen kontaktlosen Zustand nahe zusammengebracht werden, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, und dergleichen werden vorzugsweise auf geeignete Werte gemäß beispielsweise den Bedingungen des Bewegungsvorgangs des gegebenen Gegenstands 21, der Zielkraft für die Translationskraftregelung, der Kraftregelungsverstärkung oder der Drehgeschwindigkeit angepasst.
Für leichtes Einstellen und Verarbeiten kann der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung gleich dem ersten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist.
Der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung kann kleiner als der erste festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung sein, wenn die Translationsgeschwindigkeit aufgrund des zweiten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung nicht erhöht werden kann (z. B. wenn die Zeit, die für eine Änderung von einem kontaktlosen Zustand zu einem Kontaktzustand benötigt wird, kurz ist, wenn der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung anhand anderer Verfahren angepasst wird, oder wenn es wünschenswert ist, die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung daran zu hindern, die Zielkraft für die Translationskraftregelung zu überschreiten und zu viel Druck zu bewirken).
Der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung kann größer als der erste festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 ohne Trennung in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt zu halten, wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 gemäß der beteiligten Umstände voneinander trennen können (z. B. wenn die Drehgeschwindigkeit um die Drehkraftregelungsachse (später beschrieben) des gegebenen Gegenstands 21 hoch ist).
Wenn der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Zielkraft für die Translationskraftregelung und die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung angepasst wird, geschieht das so, dass der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung null wird, wenn die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich der Zielkraft für die Translationskraftregelung oder gleich oder kleiner als der oben erwähnte festgelegte Schwellenwert ist, und der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung abnimmt, wenn sich die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung der Zielkraft für die Translationskraftregelung annähert, wenn die Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung im Bereich von einem bestimmten festgelegten Schwellenwert bis zur Größe der Zielkraft für die Translationskraftregelung liegt. Für andere Bedingungen wird der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung auf null angepasst. Beispielsweise kann Fp die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, Fd die Zielkraft für die Translationskraftregelung, Vc der zweite festgelegte Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und Vt der Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, berechnet durch Anpassen des zweiten Betrags der Bewegung der Translationskraftregelungsrichtung sein. Dann kann, unter der Bedingung, in der die Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung im Bereich von null bis zur Größe der Zielkraft für die Translationskraftregelung liegt, wenn die Zielkraft für die Translationskraftregelung Fd nicht null ist, der zweite Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung Vt angepasst und berechnet werden als: Vt = (1 – (Fp/Fd)) × Vc (1) Wenn die Zielkraft für die Translationskraftregelung Fd null ist, kann Vt angepasst und berechnet werden als: Vt = (–Fp) × Vc (2)
Die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kann schneller nahe an die Zielkraft für die Translationskraftregelung gebracht werden, indem der Wert des zweiten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, angepasst unter Verwendung der Zielkraft für die Translationskraftregelung und die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung zu dem Betrag der Bewegung hinzugefügt wird, der aufgrund der Differenz zwischen der Zielkraft für die Translationskraftregelung und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und der Kraftregelungsverstärkung berechnet wird.
Bei Nachgiebigkeitsregelung wird, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt sind, wird die Position des gegebenen Gegenstands 21 um einen Betrag in die Translationskraftregelungsrichtung bewegt, der durch Multiplizieren der Kraftregelungsverstärkung mit der Differenz zwischen der Zielkraft für die Translationskraftregelung und der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum erstem Mal miteinander in Kontakt kamen, berechnet wird.
14a bis 14c sind teilweise vergrößerte Ansichten, die ein beispielhaftes Problem im Zusammenhang mit dem Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand darstellen. Bezugnehmend auf 14a bis 14c wird eine festgelegte Richtung unabhängig von dem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 verläuft und durch einen Regelungspunkt für den gegebene Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt. Das Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung und einer Drehkraftregelungsachse, wie in 14a bis 14c dargestellt, ermöglicht es, den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 durch Nachgiebigkeitsregelung gemäß der Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 in einen kombinierten Zustand zu versetzen.
Bezugnehmend auf 14a sind der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht miteinander in Kontakt, und der gegebene Gegenstand 21 wird in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert. Wenn der gegebene Gegenstand 21 weiter in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert wird, kommen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt, wie in 14b dargestellt. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung 61 miteinander in Kontakt kommen, wird eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 erzeugt, so dass sich der gegebene Gegenstand 21 durch Kraftregelung in eine Drehrichtung 63 dreht. Wenn dies stattfindet, dreht sich der gegebene Gegenstand 21 in die Drehrichtung 63 um die Drehkraftregelungsachse 62, so dass sich der Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt sind, von dem anderen Gegenstand 22 in die der Translationskraftregelungsrichtung 61 entgegengesetzten Richtung bewegt, wie in 14c dargestellt. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht miteinander in Kontakt sind, oder die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 abnimmt, stoppt der gegebene Gegenstand 21 seine Drehung in der Drehrichtung 63 oder die Drehung verlangsamt sich. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 erzeugt oder nimmt nicht zu, solange die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61, die Zielkraft für die Translationskraftregelung und die Kraftregelungsverstärkung nicht dazu verwendet werden, die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 zu erhöhen.
15a bis 15c sind teilweise vergrößerte Ansichten, die ein anderes beispielhaftes Problem im Zusammenhang mit dem Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand darstellen. Bezugnehmend auf 15a bis 15c wird eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21, wie eine festgelegte Richtung in einem Werkzeugkoordinatensystem als eine Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung verläuft, die für den gegebenen Gegenstand 21 festgelegt ist und durch einen Regelungspunkt für den gegebene Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt. Das Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung und einer Drehkraftregelungsachse, wie in 15a bis 15c dargestellt, ermöglicht es, den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 durch Nachgiebigkeitsregelung gemäß der Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 in einen kombinierten Zustand zu versetzen.
Bezugnehmend auf 15a sind der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht miteinander in Kontakt, und der gegebene Gegenstand 21 wird in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert, die sich abhängig von der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 ändert. Wenn der gegebene Gegenstand 21 weiter in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert wird, kommen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt, wie in 15b dargestellt. Wenn beim Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 erzeugt wird, wird eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 erzeugt, so dass sich der gegebene Gegenstand 21 in eine Drehrichtung 63 dreht. Wenn dies stattfindet, dreht sich der gegebene Gegenstand 21 in die Drehrichtung 63 um die Drehkraftregelungsachse 62, so dass sich der Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt sind, von dem anderen Gegenstand 22 in die der Translationskraftregelungsrichtung 61 entgegengesetzten Richtung bewegt, wie in 15c dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich die Translationskraftregelungsrichtung 61 abhängig von der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht miteinander in Kontakt sind, oder die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 abnimmt, stoppt der gegebene Gegenstand 21 seine Drehung in der Drehrichtung 63 oder die Drehung verlangsamt sich. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 erzeugt oder nimmt nicht zu, solange die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61, die Zielkraft für die Translationskraftregelung und die Kraftregelungsverstärkung nicht dazu verwendet werden, die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 zu erhöhen. Wie in dem mit Bezug auf 14a bis 14c beschriebenen Fall, sind auf diese Weise, selbst wenn sich die Translationskraftregelungsrichtung abhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ändert, der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kontaktlosen Zustand oder können sich voneinander trennen, wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 gedreht wird, um sie in einen kombinierten Zustand zu versetzen.
Die Kraftregelungsverstärkung oder die Zielkraft für die Translationskraftregelung können nur innerhalb eines begrenzten Bereichs angepasst werden. Das Erhöhen der Kraftregelungsverstärkung bewirkt, dass sich der Roboter 50 aufgrund von Faktoren, die beispielsweise das Betriebsverhaltens des Roboters 50, Vibration beim Betrieb des Roboters 50 oder in der Kraft erzeugtes Rauschen betreffen, mit größerer Wahrscheinlichkeit mit Oszillation bewegt, oder führt abhängig von der Kraft zu viel Bewegung des Roboters 50. Daher kann die Kraftregelungsverstärkung nur bis zu einem bestimmten Ausmaß erhöht werden. Vorzugsweise wird die Zielkraft für die Translationskraftregelung oft relativ klein gehalten, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 nicht mit eine zu großer Kraft miteinander in Kontakt zu bringen, um Zerbrechen, Verformung oder Beschädigung zu vermeiden.
Wie zuvor beschrieben ist, wenn der gegebene Gegenstand 21 relativ zum anderen Gegenstand 22 in die Translationskraftregelungsrichtung 61 unter Verwendung der Differenz der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 und der Zielkraft für die Translationskraftregelung und der Kraftregelungsverstärkung bewegt wird, um den gegebenen Gegenstand 21 mit der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung 61 gegen den anderen Gegenstand 22 zu drücken, der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der um die Drehkraftregelungsachse 62 erzeugten Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 gedreht wird und die Zielkraft für die Translationskraftregelung vorzugsweise relativ klein gehalten wird, die Kraftregelungsverstärkung in ihrer Stärke begrenzt. In diesem Fall wird ein Translationsvorgang in die Translationskraftregelungsrichtung 61 aufgrund der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 nicht schnell ausgeführt, was zu wiederholtem Trennen und Kontakt des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 bei der Drehung um die Drehkraftregelungsachse 62 oder Erzeugen einer unzureichenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung 61 führt. Das verhindert ein stabiles schnelles Drehen. Daher kann es lange dauern, den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen.
Im Gegensatz dazu wird mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung abnimmt, durch Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, wie oben beschrieben, ein stabileres Bewegen und Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand in einem kürzeren Zeitraum erreicht, als in dem Verfahren zum Berechnen einer Translationsgeschwindigkeit durch Multiplizieren der Kraftregelungsverstärkung mit der Differenz zwischen der Zielkraft für die Translationskraftregelung und der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, um den der gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft gedreht wird. Der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse wird als ein Vektor dargestellt und zum Bestimmen der Richtung und des Betrags der Bewegung verwendet. Der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse umfasst ein positives oder ein negatives Vorzeichen und wird zum Bestimmen von entweder Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung für die Drehrichtung um die Drehkraftregelungsachse verwendet. Wenn zwei oder mehr Drehkraftregelungsachsen von der Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 eingestellt werden, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse für jede Drehkraftregelungsachse.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 berechnet einen Zielbetrag der Translationsbewegung für den gegebenen Gegenstand 21 und einen Zielbetrag der Drehbewegung des gegebenen Gegenstands 21 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, die Translationskraftregelungsrichtung, die von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eingestellt wird, die Drehkraftregelungsachse, die von der Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 einstellt wird, den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet wird, und den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet wird.
Neben dem Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und dem Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse kann die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37, wenn der gegebene Gegenstand 21 eine vom anderen Gegenstand 22 ausgeübte Kraft in eine Richtung empfängt, senkrecht zur Translationskraftregelungsrichtung verläuft, einen Betrag der Translationsbewegung berechnen, der die Zielkraft aufgrund der Kraft, die in der Richtung senkrecht zur Translationskraftregelungsrichtung verläuft, passiv auf null reduziert, d. h., die wirkende Kraft kleiner als einen festgelegten Schwellenwert einzustellen, und berechnet einen Zielbetrag der Translationsbewegung und einen Zielbetrag der Drehbewegung aufgrund des berechneten Betrags der Bewegung, des Zielbetrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse.
Neben dem Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und dem Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse kann, wenn der Robotersockel 52 von der beweglichen Robotermontagevorrichtung 53 bewegt wird, und die Bewegung des Robotersockels 52 den gegebenen Gegenstand 21 weiter bewegt, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 einen Zielbetrag der Translationsbewegung und einen Zielbetrag der Drehbewegung aufgrund des erwarteten Betrags der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 durch die Bewegung des Robotersockels 52 im nächsten Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 berechnen. Wenn der andere Gegenstand 22 von der beweglichen Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt wird, und der andere Gegenstand 22 seine Bewegung fortsetzt, kann die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 einen Zielbetrag der Translationsbewegung und einen Zielbetrag der Drehbewegung aufgrund des Betrags der Bewegung des anderen Gegenstands 22 im nächsten Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 berechnen.
Als Reaktion auf die Eingabe des Bewegungsvorgangs von außerhalb der Robotersteuereinheit 10 durch beispielsweise eine Vorrichtung zum Eingeben von Bewegungsvorgängen wie einer Teach-Vorrichtung, oder ein Eingabesignal für Bewegungsvorgänge von beispielsweise einer anderen Steuereinheit, wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt wird, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, kann die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 den gegebenen Gegenstand 21 aufgrund der externen Eingabe vorübergehend unabhängig vom Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und dem Zielbetrag der Drehbewegung der Drehkraftregelungsachse bewegen, und dann den gegebenen Gegenstand 21 aufgrund des Zielbetrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse bewegen, nachdem die externe Eingabe des Bewegungsvorgangs ungültig wird.
Alternativ kann als Reaktion auf die Eingabe des Bewegungsvorgangs von außerhalb der Robotersteuereinheit 10 durch beispielsweise eine Vorrichtung zum Eingeben von Bewegungsvorgängen wie einer Teach-Vorrichtung, oder ein Eingabesignal für Bewegungsvorgänge von beispielsweise einer anderen Steuereinheit, wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt wird, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 einen Zielbetrag der Translationsbewegung und einen Zielbetrag der Drehbewegung aufgrund der Beträge der Translationsbewegung und/oder Drehbewegung durch externe Eingabe des Bewegungsvorgangs, den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse oder durch beispielsweise summieren der Produkte aus den entsprechenden Beträgen der Bewegung multipliziert mit einem Gewichtungsfaktor zu diesem Zeitpunkt berechnen.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 berechnet einen Zielbetrag der Translationsbewegung und einen Zielbetrag der Drehbewegung gemäß einem Verlangsamungshalt- oder Not-Halt-Befehl, wenn er von außerhalb der Robotersteuereinheit 10 ausgeht, beispielsweise durch eine Not-Halt-Signaleingabe über eine Teach-Vorrichtung oder einen Not-Halt-Schalter oder eine Not-Halt-Signaleingabe über beispielsweise eine andere Steuereinheit oder einen anderen Sensor.
Ein Zielbetrag der Translationsbewegung und ein Zielbetrag der Drehbewegung werden außerdem berechnet, um einen Verlangsamungshalt oder Not-Halt gemäß den Umständen während der Kraftregelung auszuführen (beispielsweise wenn die Größe von beispielsweise der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung oder einer Richtung, die nicht die Translationskraftregelungsrichtung ist, der Kraft in der Richtung entlang einer beliebigen Achse eines Kraftregelungskoordinatensystem, der Kraft um eine beliebige Achse des Kraftregelungskoordinatensystems, der Kraft um die Drehkraftregelungsachse oder der Kraft um eine festgelegte Drehachse einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, wenn von der Kraftmesseinheit 31 eine übermäßig hohe Kraft festgestellt wird, wenn eine Kraft, die größer als ein Schwellenwert ist, während eines festgelegten Zeitraums wirkt, oder wenn der Betrieb des Roboters 50 während der Kraftregelung oszilliert).
Wenn sich die Position oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 vom Beginn des Bewegens des gegebenen Gegenstands 21 übermäßig über einen festgelegten Schwellenwert hinaus ändert, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, werden ein Zielbetrag der Translationsbewegung und ein Zielbetrag der Drehbewegung weiter berechnet, um einen Verlangsamungshalt oder einen Not-Halt auszuführen.
Wenn die Position und Ausrichtung während der Kraftregelung oder die Position einer beliebigen Achse des Roboters 50 im Begriff sind, sich über einen beweglichen Bereich oder einen festgelegten Bereich hinaus zu bewegen, werden ein Zielbetrag der Translationsbewegung und ein Zielbetrag der Drehbewegung weiter berechnet, um einen Verlangsamungshalt auszuführen bevor der festgelegte Bereich überschritten wird.
Auf diese Weise kann die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 einen Zielbetrag der Translationsbewegung und einen Zielbetrag der Drehbewegung gemäß beispielsweise dem Betrieb während der Kraftregelung oder Eingabe von außerhalb der Robotersteuereinheit 10 anpassen und berechnen. Für einen Verlangsamungshalt oder Not-Halt kann eine Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls (später beschrieben) durch Anpassen und Berechnen einen Befehl erzeugen, um einen solchen Befehl auszugeben.
Die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38 erzeugt einen Betriebsbefehl für den Roboter 50 aufgrund des Zielbetrags der Translationsbewegung und des Zielbetrags der Drehbewegung, die von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 berechnet werden.
Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38 einen Betriebsbefehl und gibt ihn an einen Aktor für den Roboter 50 aus, um zu ermöglichen, dass sich der Roboter 50 aufgrund des Zielbetrags der Translationsbewegung und des Zielbetrags der Drehbewegung gleichmäßig in eine gewünschte Position und Ausrichtung bewegt. Die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38 passt außerdem den Betriebsbefehl an, indem sie beispielsweise Filterverarbeitung, um einen schnellen Ruckanstieg zu verhindern, Schwingungsdämpfungsverarbeitung, um Schwingungen bei Betrieb des Roboters 50 zu dämpfen, oder Korrektur der Befehlsposition und/oder -ausrichtung unter Berücksichtigung von Biegung des Roboters 50 auszuführen, um genaue Bewegung in eine Zielposition zu erzielen.
Wenn ein Verlangsamungshalt- oder Not-Halt-Befehl von außerhalb der Robotersteuereinheit 10 von beispielsweise einer Not-Halt-Signaleingabe über eine Teach-Vorrichtung oder einen Not-Halt-Schalter oder einer Not-Halt-Signaleingabe über beispielsweise eine andere Steuereinheit oder einen anderen Sensor ausgegeben wird, führt die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 oder die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38 einen Verlangsamungshalt oder Not-Halt des Roboters 50 aus.
Ein beispielhaftes Verarbeiten der Robotersteuereinheit 10a gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform zum Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21, der am Endwirkglied 51 des Roboters 50 gehalten wird, und dem anderen Gegenstand 22, um den gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des den anderen Gegenstands 22 mittels der Robotersteuereinheit 10a zu bewegen, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, wird unten mit Bezug auf 17 beschrieben. 17 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren eines Verarbeitungsvorgangs mittels der Robotersteuereinheit 10a darstellt.
17 stellt ein beispielhaftes Verarbeiten dar, das für jeden Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10a ausgeführt wird, um einen Betriebsbefehl für den Roboter 50 für jeden Steuerzyklus aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft zu erzeugen. Ob ein kombinierter Zustand erreicht wurde, wird in diesem Fall aufgrund dessen bestimmt, ob die Kraft um mindestens eine festgelegte Drehachse null oder gleich einem festgelegten Schwellenwert ist, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in mindestens einer festgelegten Translationsrichtung miteinander in Kontakt sind. Es kann jedoch unter Verwendung eines Feststellungsverfahrens, das kein Feststellungsverfahren aufgrund dessen ist, ob die Kraft um die Drehachse null ist, festgestellt werden, ob ein kombinierter Zustand erreicht wurde, wie später beschrieben.
Nach Beginn des Vorgangs zum Bewegen des gegebenen Gegenstands 21, der am Endwirkglied 51 des Roboters 50 festgehalten wird, bezüglich des anderen Gegenstands 22, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, stellt die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 mindestens eine Translationskraftregelungsrichtung ein, in die der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des Gegenstands 22 translatiert und gegen den anderen Gegenstand 22 gedrückt wird, und die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt mindestens eine Drehkraftregelungsachse ein, die eine Drehachse des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 darstellt (Schritt S1). Zu diesem Zeitpunkt stellt die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 eine Achse, die nicht parallel zur Translationskraftregelungsrichtung verläuft, als mindestens eine derartige Drehkraftregelungsachse ein.
Die Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung 33 stellt eine Zielkraft für die Translationskraftregelung ein, die eine Zieldruckkraft zum Translatieren des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22, und Drücken des gegebenen Gegenstands 21 gegen den anderen Gegenstand 22 für die Translationskraftregelungsrichtung darstellt, die von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eingestellt wird, oder, wenn zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen eingestellt werden, wird dies für jede Translationskraftregelungsrichtung ausgeführt (Schritt S2).
Die Kraftmesseinheit 31 misst eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft aufgrund der Kraftdaten, die vom Kraftsensor 25 bestimmt werden, und der Einstellung der Translationskraftregelungsrichtung und der Drehkraftregelungsachse, um eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und eine zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu messen (Schritt S3).
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 bestimmt, ob die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein festgelegter Schwellenwert ist (Schritt S4).
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund eines ersten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung oder den ersten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft ist (Schritt S5).
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung oder der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung und einem zweiten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als der erste festgelegte Schwellenwert ist (Schritt S6).
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, um den der gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft gedreht wird (Schritt 7).
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 berechnet einen Zielbetrag der Translationsbewegung und einen Zielbetrag der Drehbewegung des gegebenen Gegenstands 21 aufgrund des Zielbetrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 in Schritt S5 oder Schritt S6 berechnet wird, und des Zielbetrags der Drehbewegung der Drehkraftregelungsachse, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 in Schritt S7 berechnet wird (Schritt S8).
Die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38 erzeugt einen Betriebsbefehl für den Roboter 50 aufgrund des Zielbetrags der Translationsbewegung und des Zielbetrags der Drehbewegung, die von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 berechnet werden (Schritt S9).
Mit den oben erwähnten Vorgängen in Schritt S1 bis S9 wird ein Bewegungsvorgangsbefehl zum Bewegen des gegebenen Gegenstands 21, der am Endwirkglied 51 des Roboters 50 festgehalten wird, bezüglich des anderen Gegenstands 22, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, für jeden Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft erzeugt. Die Vorgänge in Schritt S1 bis S9 werden für jeden Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 ausgeführt und wiederholt bis der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt sind.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 in einer Robotersteuereinheit 10 einen Betrag der Korrekturbewegung für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund des Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, der von einer Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet wird, um wiederum einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung durch Korrektur unter Verwendung des Betrags der Korrekturbewegung zu berechnen, in Übereinstimmung mit dem Verhältnis zwischen dem Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse eines gegebenen Gegenstands 21 und dem Betrag der Translationsbewegung eines Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei Drehung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 miteinander in Kontakt kommen. Ein Betrag der Bewegung, die in eine Richtung parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung des Abschnitts verläuft, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, wird vorzugsweise als ein Betrag der Translationsbewegung des Abschnitts eingestellt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen.
Nun werden in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, trennen sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei Drehung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 an ihrem Kontaktabschnitt voneinander. Ein Betrag der Translationsbewegung, die vorzugsweise ausgeführt wird, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt zu bringen, wird berechnet oder geschätzt und der gegebene Gegenstand 21 wird um den Betrag der Translationsbewegung translatiert, die vorzugsweise ausgeführt wird, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 miteinander in Kontakt zu bringen, während der gegebene Gegenstand 21 um die Drehkraftregelungsachse gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird vorzugsweise eine Korrektur durch Addieren des oben erwähnten Betrags der Translationsbewegung zu dem Betrag der Bewegung für die Kraftregelung durchgeführt, die ermöglicht, dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft eine Zielkraft für die Translationskraftregelung erreicht.
Vorzugsweise wird als Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung die Summe aus dem Betrag der Bewegung des anderen Gegenstands 22 in eine Richtung, die parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung verläuft, wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt, dem Betrags der Bewegung für Kraftregelung, die ermöglicht dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft eine Zielkraft für die Translationskraftregelung erreicht, und dem Betrags der Bewegung eingestellt, bei dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 beim Drehen des gegebenen Gegenstands 21 voneinander trennen.
Wie in 14a bis 14c und 15a bis 15c dargestellt, bewegt sich, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen und sich der gegebene Gegenstand 21 um eine Drehkraftregelungsachse 62 mit dem Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse dreht, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet wird, der Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, in die einer Translationskraftregelungsrichtung 61 entgegengesetzten Richtung. Zu diesem Zeitpunkt kann der gegebene Gegenstand 21 vorzugsweise bezüglich des anderen Gegenstands 22 in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert werden, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 miteinander in Kontakt zu bringen. Der gegebene Gegenstand 21 translatiert in die Translationskraftregelungsrichtung 61 mit dem Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung in der Translationskraftregelungsrichtung 61, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet wird, so dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen. Durch Wiederholen einer solchen Drehung und Translation werden der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt. Mit anderen Worten kann der gegebene Gegenstand 21, wie in 14a bis 14c und 15a bis 15c dargestellt, wenn sich an der Position, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt kommen, keine Drehkraftregelungsachse befindet, vorzugsweise um die Entfernung translatiert werden, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei der Drehung voneinander entfernt sind, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in Kontakt zu halten, sobald der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Abstand, mit dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung voneinander getrennt sind, als ein Korrekturbetrag für den Betrag der Drehbewegung berechnet und geschätzt, der für jeden Steuerzyklus aufgrund des Verhältnisses zwischen dem Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse und den Betrag der Translationsbewegung in der Translationskraftregelungsrichtung des Abschnitts berechnet wird, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, und der gegebene Gegenstand 21 wird mit dem berechneten Korrekturbetrag zusammen mit Drehung translatiert, um zu ermöglichen, dass sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in Bezug zueinander drehen, während sie in möglichst engem Kontakt gehalten werden oder ihre Trennung soweit möglich verhindert wird. Eine solche Translation ermöglicht außerdem eine Regelung, um den gegebenen Gegenstand 21 mit dem anderen Gegenstand 22 mit der Zielkraft für die Translationskraftregelung stabiler und schneller zusammenzudrücken. Für eine solche Bewegung erzielt die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 während einer festgelegten Zeit ein Verhältnis zwischen dem Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 und dem Betrag der Translationsbewegung in die Translationskraftregelungsrichtung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, um einen Betrag der Translationsbewegung auf einer Achse zu berechnen, die parallel zur Translationskraftregelungsrichtung des Abschnitts verläuft, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei Drehung des gegebenen Gegenstands 21 miteinander in Kontakt kommen. Dann kann ein Betrag der Korrekturbewegung L für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, mit dem der Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, in die Translationskraftregelungsrichtung translatiert wird, ungefähr als L = d × θ (3) berechnet werden, wobei der Abstand der Drehkraftregelungsachse von dem Abschnitt ist, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, und θ der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 für jeden Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 ist.
Der Abstand der Drehkraftregelungsachse von dem Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, wird vorzugsweise erzielt, indem beispielsweise die Informationen zur Form des gegebenen Gegenstands 21 verwendet werden, zuvor der Abstand der Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 zu dem Kontaktpunkt gemessen wird, oder der Abstand zum Kontaktpunkt aufgrund der Kraft zum Zeitpunkt des ersten Kontakts berechnet wird.
Beim Berechnen eines Betrags der Korrekturbewegung für die Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 miteinander in Kontakt zu bringen, nachdem sie sich bei der Drehung des gegebenen Gegenstands 21 trennen, kann ein Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 in die Translationskraftregelungsrichtung bei einem tatsächlichen Bewegungsvorgang erlangt werden, und ein Betrag der Korrekturbewegung für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung kann aufgrund des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, unter Verwendung eines Zustandsschätzungsverfahren wie dem Kalman-Filter, gemäß dem Verhältnis zwischen dem Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 und dem Betrag der Translationsbewegung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei Drehung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der erlangten Daten geschätzt und berechnet werden.
Wenn sich die Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 ändert, wird in einem tatsächlichen Bewegungsvorgang eine Bewegungsentfernung erlangt, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 beim Drehen des gegebenen Gegenstands 21 und Bewegen des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt gebracht werden, und eine Entfernung, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung im nächsten Steuerzyklus voneinander getrennt sind, kann aus dem Zustand relativer Bewegung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem andern Gegenstand 22 aufgrund der erlangten Daten geschätzt werden. Bei Bestimmen eines festgelegten oberen Grenzwerts für den geschätzten Wert kann der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung um die geschätzte Entfernung korrigiert werden. Mit anderen Worten kann ein Betrag der Bewegung, die vorzugsweise so ausgeführt wird, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht voneinander getrennt werden, aus dem Drehzustand des gegebenen Gegenstands 21 und der Bewegung der Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 geschätzt werden, und der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 kann um den Betrag der Bewegung korrigiert werden.
Das Durchführen einer Korrektur um den Betrag der Korrekturbewegung, der auf die oben beschriebene Weise berechnet wird, um einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung zu berechnen, ermöglicht es, eine Trennung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung soweit möglich zu verhindern, während der gegebene Gegenstand 21 gemäß dem Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse gedreht wird. Wenn zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen eingestellt werden, können die oben erwähnten Berechnungs- und Korrekturvorgänge für jede Richtung oder nur eine Richtung oder eine Richtung ausgeführt werden, die für jeden Steuerzyklus ausgewählt ist. Auf die oben erwähnte Weise können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 stabiler und schneller in einen kombinierten Zustand versetzt werden.
3 ist ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10b gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, um eine weitere Konfiguration der Robotersteuereinheit zu erzielen. In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Robotersteuereinheit 10b eine Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39, die zu der Robotersteuereinheit 10a hinzugefügt ist, wie in 3 dargestellt. Die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10f, dargestellt in 5, die später beschriebene Funktionen umfasst, kann verwendet werden. Ein Verfahren zum Versetzen eines gegebenen Gegenstands 21 und eines anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand mittels der Robotersteuereinheit 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten mit Bezug auf 14a bis 14c, 15a bis 15c und 16a bis 16c beschrieben.
In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst die Robotersteuereinheit 10 als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheit 10 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39, die eine Kontaktposition einstellt, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, oder berechnet eine Kontaktposition, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft und stellt diese ein. Eine Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt mindestens eine festgelegte Drehkraftregelungsachse ein, und stellt mindestens eine Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition, mindestens eine Achse, die durch die Kontaktposition im gegebenen Gegenstand 21 oder im anderen Gegenstand 22 führt und die parallel zu der festgelegten Drehkraftregelungsachse verläuft, ein. Eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition, um den berechneten Zielbetrag der Bewegung als einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse oder einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einzustellen, der für die festgelegte Achse der Drehkraftregelungsachse berechnet wird.
Nun werden in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Wie zuvor beschrieben translatiert der gegebene Gegenstand 21, wie in 14a bis 14c und 15a bis 15c dargestellt, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen und sich der gegebene Gegenstand 21 mit dem Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse um die Drehkraftregelungsachse 62 dreht, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet wird, in eine Translationskraftregelungsrichtung 61 mit dem Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung in der Translationskraftregelungsrichtung 61, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet wird. Durch Wiederholen einer solchen Drehung und Translation werden der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt. Mit anderen Worten kann der gegebene Gegenstand 21, wie in 14a bis 14c und 15a bis 15c dargestellt, wenn sich an der Position, an der zum ersten Mal ein Kontakt erfolgt, keine Drehkraftregelungsachse befindet, vorzugsweise nach erfolgtem Kontakt mit der Entfernung translatiert werden, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 beim Drehen voneinander getrennt sind.
16a bis 16c sind teilweise vergrößerte Ansichten, die einen Vorgang zum Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand durch die Robotersteuereinheit 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. 16a stellt den Zustand zu Beginn der Bewegung dar, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, eine festgelegte Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, wird als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung unabhängig von dem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 verläuft und durch einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt. Die Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 kann wie in anderen Ausführungsformen geändert werden. Wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 wie in 16a dargestellt, in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert wird, kommt der gegebene Gegenstand 21 mit dem anderen Gegenstand 22 am Abschnitt eines Kontaktpunkts 65 in Kontakt, wie in 16b dargestellt. Es wird festgestellt, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird. Alternativ kann festgestellt werden, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird, oder aufgrund einer Änderung der Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 pro festgelegter Zeit. Wenn der gegebene Gegenstand 21 mit dem anderen Gegenstand 22 in einem linearen Abschnitt in Kontakt kommt, kann ein zentraler oder repräsentativer Punkt für den linearen Abschnitt als Kontaktpunkt 65 eingestellt werden. Wenn der gegebene Gegenstand 21 mit dem anderen Gegenstand 22 an mehreren diskontinuierlichen Abschnitten in Kontakt kommt, kann ein zentraler oder repräsentativer Punkt für diese Abschnitte als ein Kontaktpunkt 65 eingestellt werden. Wenn sich der Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, ändert kann die Kontaktposition zu diesem Zeitpunkt als ein Kontaktpunkt 65 eingestellt werden. Ein repräsentativer Punkt in dem Abschnitt, an dem der erste Kontakt stattfindet, wird hierin als Kontaktpunkt 65 angenommen. Der gegebene Gegenstand 21 kann, wie in 14a bis 14c und 15a bis 15c dargestellt, wenn sich an der Position, an der zum ersten Mal ein Kontakt erfolgt, keine Drehkraftregelungsachse befindet, vorzugsweise nach erfolgtem Kontakt mit der Entfernung translatiert werden, mit der die Kontaktabschnitte zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem andere Gegenstand 22 beim Drehen voneinander getrennt sind. Im Gegensatz dazu kann, wie in 16a bis 16c dargestellt, wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 gedreht wird, die Entfernung, mit der die Kontaktabschnitte zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 beim Drehen voneinander getrennt sind, so klein wie möglich gehalten werden, indem der gegebene Gegenstand 21 um die Drehkraftregelungsachse bewegt wird, die sich am Kontaktpunkt 65 befindet. In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 unter Verwendung der Kontaktposition als Mittelpunkt gedreht, um eine derartige Bewegung durchzuführen.
Die Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 stellt eine festgelegte Position für den gegebenen Gegenstand 21 oder den anderen Gegenstand 22 als eine Kontaktposition ein, wenn die Position, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt kommen, zuvor bekannt ist, oder wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in Bezug zueinander bewegt und miteinander an der festgelegten Position zum ersten Mal miteinander in Kontakt gebracht werden.
Alternativ berechnet die Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 eine Position, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, wenn der Kontakt stattfindet, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, und stellt die berechnete Position für den gegebenen Gegenstand 21 oder den anderen Gegenstand 22 als Kontaktposition ein. Die Position, an der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, eine ungefähre Position sein, die aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft berechnet wird.
Kontaktpositionen zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 können für jeden Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft sequenziell berechnet, geschätzt und aktualisiert werden, wobei ein Zustandsschätzungsverfahren wie der Kalmanfilter verwendet wird.
Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt zuerst mindestens eine festgelegte Drehkraftregelungsachse ein. Zur Vereinfachung wird hierin nur eine Drehkraftregelungsachse verwendet, das Gleiche trifft jedoch für zwei oder mehr Drehkraftregelungsachsen zu. Außerdem wird, wie in anderen Teilen der Ausführungsform der vorliegende Erfindung, eine Drehachse, die ermöglicht, dass lineare und ebenflächige Abschnitte des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 miteinander kombiniert werden, oder ermöglicht, dass sie sich in einen gewünschten Zustand bewegen, wenn Kontakt in einer festgelegten Translationsrichtung erfolgt, und die Kräfte um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse ausgeglichen sind, als eine Drehkraftregelungsachse eingestellt.
Eine festgelegte Richtung, die unabhängig von dem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, wird als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 verläuft und durch einen Regelungspunkt für den gegebene Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt, wie in 16a dargestellt.
Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Translationskraftregelungsrichtung 61 bewegt wird, stellt die Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 eine Kontaktposition ein, wie in 16b dargestellt.
Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt mindestens eine Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67, mindestens eine Achse, die durch einen Punkt führt, der die Kontaktposition bestimmt, die für den gegebenen Gegenstand 21 oder den anderen Gegenstand 22 eingestellt ist und parallel zu der festgelegten Drehkraftregelungsachse 62 verläuft, aufgrund der Kontaktposition ein, die von der Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 eingestellt wird. Zur Vereinfachung wird hierin nur eine Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition verwendet.
Wenn der Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander kombiniert sind, eine Ebene bilden, genügt es zwei Drehkraftregelungsachsen einzustellen und für jede Drehkraftregelungsachse den gleichen Bewegungsablauf wie in dem Verfahren zur Bewegung um eine bestimmte Drehkraftregelungsachse auszuführen, wie in den anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Zielbetrag der Drehbewegung um jede Drehkraftregelungsachse kann für andere Drehkraftregelungsachsen auf geeignete Weise unter Berücksichtigung beispielsweise der Zielbeträge der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse angepasst werden.
Obwohl eine Drehkraftregelungsachse an der Position des Kontaktpunkts 65 für den gegebenen Gegenstand 21, wenn sich der andere Gegenstand 22 in Ruhe befindet, eingestellt werden kann, wird eine Drehkraftregelungsachse vorzugsweise an der Position des Kontaktpunkts 65 eingestellt, der für den anderen Gegenstand 22 eingestellt wird, wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt. Außerdem wird, wenn eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 als Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wird, und sich die Translationskraftregelungsrichtung bezüglich des anderen Gegenstands 22 abhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ändert, eine Drehkraftregelungsachse 67 vorzugsweise an der Position des Kontaktpunkts 65 eingestellt, die für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt ist.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, mit dem der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in eine Richtung parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert wird, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung für eine Richtung der Translationskraftregelung 64 berechnet, die parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung 61 verläuft und die Position der Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 als Bezug hat.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung in einer Drehrichtung 66 um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67, aufgrund der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse 62 oder des Zielbetrags der Drehbewegung in eine Drehrichtung 63 um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse 62, die für die festgelegte Drehkraftregelungsachse 62 berechnet wird, und stellt den berechneten Zielbetrag der Bewegung als Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ein. Hierin wird angenommen, dass eine Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft berechnet wird. Dann ist die berechnete Kraft null, wenn die eingestellte Kontaktposition mit einer tatsächlichen Kontaktposition identisch ist. Wenn sich die eingestellte Kontaktposition von der tatsächlichen Kontaktposition unterscheidet, ihr jedoch nahe ist, ist die berechnete Kraft wesentlich kleiner als die Kraft um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse 62, die für die festgelegte Drehkraftregelungsachse 62 berechnet wird. Daher ist es nicht wünschenswert, Bewegung aufgrund der Kraft um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 auszuführen. Ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 wird aufgrund der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse 62 berechnet. Alternativ wird ein Zielbetrag der Drehbewegung um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse 62 berechnet, die für die Drehkraftregelungsachse 62 berechnet wird, und ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 wird aufgrund des Zielbetrags der Drehbewegung berechnet. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, ist der Zielbetrag der Drehbewegung um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse 62, der für die festgelegte Drehkraftregelungsachse 62 berechnet wird, null, und der Zielbetrag der Drehbewegung um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 ist ebenfalls null. Daher ist es möglich, den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 zufriedenstellend in einen kombinierten Zustand zu versetzen. Auf diese Weise können, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in Bezug zueinander gedreht werden, der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 durch Drehen um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 mit einem Betrag der Drehbewegung um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse 62, der aufgrund der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse 62 berechnet wird, in einen kombinierten Zustand versetzt werden.
Der gegebene Gegenstand 21 wir bezüglich des anderen Gegenstand 22 um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition 67 gedreht, und translatiert, um mit der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Richtung der Translationskraftregelung 64 gedrückt zu werden, wobei, wie zuvor beschrieben, der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet wird, und der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet wird, verwendet werden. Wie in 16b und 16c dargestellt, können mit diesem Vorgang der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kürzeren Zeitraum stabiler in einen kombinierten Zustand versetzt werden, während sie soweit möglich daran gehindert werden, beim Drehen des gegebenen Gegenstands 21 in einen kontaktlosen Zustand versetzt zu werden oder sich voneinander zu trennen. Zu diesem Zeitpunkt können, selbst wenn sich die eingestellte Kontaktposition von einer tatsächlichen Kontaktposition ändert, der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 stabiler schnell in einen kombinierten Zustand versetzt werden, indem eine Position nahe an der tatsächlichen Kontaktposition als Drehmitte eingestellt wird, als bei Drehung um die Drehkraftregelungsachse 62.
4 ist ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10c gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß einer der ersten bis dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, um eine andere Konfiguration der Robotersteuereinheit zu erzielen. In der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 zu der Robotersteuereinheit 10a hinzugefügt, wie in 4 dargestellt. Alternativ wird eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 zu der Robotersteuereinheit 10b hinzugefügt, obwohl sie hierin nicht dargestellt ist. Die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10g, dargestellt in 8, die später beschriebene Funktionen umfasst, kann verwendet werden. Ein Verfahren zum Versetzen eines gegebenen Gegenstands 21 und eines anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand mittels der Robotersteuereinheit 10, die eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wird unten mit Bezug auf 18a bis 18e beschrieben.
In der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Robotersteuereinheit 10 als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheit 10 gemäß einer der ersten bis dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40, die eine Ausrichtung eines Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21, an dem ein Zustand eingestellt ist, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, eine Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 oder Ausrichtungen des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 und des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 berechnet. Die Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet mehrere Kontaktpositionen, an denen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, um wiederum eine Ausrichtung eines Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der mehreren berechneten Kontaktpositionen zu berechnen. Eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, und der Ausrichtung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, die von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet wird.
Nun werden in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
18a bis 18e sind teilweise vergrößerte Ansichten, die einen Vorgang zum Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand mittels der Robotersteuereinheit 10 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. 18a stellt den Zustand zu Beginn der Bewegung dar, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, eine festgelegte Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, wird als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung unabhängig von dem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 verläuft und durch einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt. Die Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 kann anstelle einer festgelegten Richtung, wie in andern Ausführungsformen, geändert werden. Wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 wie in 18a dargestellt, in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert wird, kommt der gegebene Gegenstand 21 mit dem anderen Gegenstand 22 am Abschnitt eines Kontaktpunkts 65 in Kontakt, wie in 18b dargestellt. Es wird festgestellt, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird. Alternativ kann festgestellt werden, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird, oder aufgrund einer Änderung der Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 pro festgelegter Zeit. Die Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet eine Position, an der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft. Wenn die Robotersteuereinheit 10 eine Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 umfasst, die eine Position berechnet, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, kann die Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 unter Verwendung einer Berechnungseinheit, die zusammen mit der Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 genutzt wird, eine Kontaktposition berechnen.
Als nächstes wird der gegebene Gegenstand 21 bewegt, um die Kontaktposition für den anderen Gegenstand 22 zu ändern, wie in 18c dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird der gegebene Gegenstand 21 in die Translationskraftregelungsrichtung 61 bewegt, während er um die Drehkraftregelungsachse 62 gedreht wird, so dass sich die Kontaktposition für den anderen Gegenstand 22 ändert. Bei der oben erwähnten Bewegung kann der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in eine Translationsrichtung bewegt werden, wie eine Richtung, die senkrecht zur Translationskraftregelungsrichtung 61 verläuft, sodass sich die Kontaktposition für den anderen Gegenstand 22 ändert. Wie im Zusammenhang mit der Robotersteuereinheit 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, kann der gegebene Gegenstand 21 um eine Drehkraftregelungsachse gedreht werden, die so eingestellt ist, dass sie durch eine festgelegte Position führt, die für den gegebenen Gegenstand 21 oder den anderen Gegenstand 22 bestimmt wurde, wie die Position, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt kommen, während der gegebene Gegenstand 21 in eine andere Translationskraftregelungsrichtung bewegt wird, die auf eine Richtung eingestellt ist, die senkrecht zu der Translationskraftregelungsrichtung 61 verläuft, oder eine Richtung, die nicht parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung 61 verläuft, sodass sich die Kontaktposition für den anderen Gegenstand 22 ändert. Der gegebenen Gegenstand 21 kann bewegt werden, indem die Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 geändert wird. Eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 kann einen Zielbetrag der Translationsbewegung zum Ändern der Kontaktposition oder der Richtung, die senkrecht zu der Translationskraftregelungsrichtung 61 verläuft, aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung 61 berechnen. Nachdem die Ausrichtung eines Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet wurde, kann ein Vorgang zum Bewegen des gegebenen Gegenstands 21 in eine Translationsrichtung, die nicht die Translationskraftregelungsrichtung 61 ist, gestoppt werden, und es kann nur ein Vorgang zum Einstellen eines kombinierten Zustands ausgeführt werden.
18c verwendet einen Kontaktpunkt 65b, um die Kontaktposition zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 zu einem bestimmten Zeitpunkt darzustellen, und einen Kontaktpunkt 65a, um die Position darzustellen, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum erstem Mal miteinander in Kontakt kommen. Wie zuvor beschrieben wird der gegebene Gegenstand 21 bewegt, um die Kontaktposition für den anderen Gegenstand 22 zu ändern, sodass die Ausrichtung eines Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, auf Grundlage mehrerer Kontaktpositionen berechnet wird, die in diesem Bewegungsvorgang berechnet werden.
Der gegebene Gegenstand 21 kann mit Drehung bewegt werden, so dass sich die Kontaktposition für den anderen Gegenstand 22 ändert und sich die Kontaktposition für den gegebenen Gegenstand 21 ändert, wie in 18d dargestellt. 18d verwendet einen Kontaktpunkt 65d, um die Position darzustellen, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, und einen Kontaktpunkt 65a, um die Position darzustellen, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum erstem Mal miteinander in Kontakt kommen, wie in 18b dargestellt. Wie in 18b dargestellt kann, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 zum ersten Mal miteinander in Kontakt kamen, bei Drehung mit einer hohen Geschwindigkeit in eine Drehrichtung 63 um die Drehkraftregelungsachse 62, eine Ausrichtung im Zusammenhang mit einem kombinierten Zustand überschritten werden, was bei weiterer Drehung zu einem Kontakt auf der entgegengesetzten Seite der Drehkraftregelungsachse 62 führt, wie in 18d dargestellt. Alternativ kann die Drehgeschwindigkeit um die Drehkraftregelungsachse 62 bezüglich der Geschwindigkeit der Bewegung in die Translationskraftregelungsrichtung 61 absichtlich hoch eingestellt werden, um einen Kontakt herzustellen, wie in 18d dargestellt.
Kontaktpositionen können berechnet werden, wenn ein bestimmter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 an mehreren Punkten, wie den Kontaktpunkten 65a und 65b, in Kontakt mit dem anderen Gegenstand 22 gebracht wird, wie in 18c dargestellt, und ein Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21, der sich von dem bestimmten Abschnitt unterscheidet, dann an mehreren Punkten, wie den Kontaktpunkten 65d und 65e in Kontakt mit dem anderen Gegenstand 22 gebracht wird, wie in 18e dargestellt.
Auf die oben erwähnte Weise werden Kontaktpositionen berechnet, indem der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt wird, um sie miteinander in Kontakt zu bringen. Somit wird die Ausrichtung eines Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, von den Kontaktpunkten 65c und 65d für den gegebenen Gegenstand 21 berechnet. Die Ausrichtung eines Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, wird weiterhin aus den Kontaktpunkten 65a und 65d für den anderen Gegenstand 22 oder den Kontaktpunkten 65a, 65b, 65d und 65e berechnet.
Wie zuvor beschrieben wird der gegebene Gegenstand 21 bewegt, um die Kontaktposition zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 zu ändern, sodass die Ausrichtung eines Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21, der sich in einem kombinierten Zustand befindet, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, und in dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 oder die Ausrichtungen des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 und des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 aufgrund mehrerer Kontaktpositionen berechnet werden können, die in diesem Bewegungsvorgang berechnet werden.
Eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft und der Ausrichtung des Kontaktabschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, berechnet von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40, wie zuvor beschrieben. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn ein Werkzeugkoordinatensystem für ein Endwirkglied 51 eines Roboters 50 eingestellt wird, um das Feststellen der Ausrichtung des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 zu ermöglichen, die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 erhöht den Zielbetrag der Drehbewegung, um eine schnelle Drehung aufrechtzuerhalten bis sich die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 an die des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 annähert, und verringert den Zielbetrag der Drehbewegung nach dem Annähern. Wenn ein Koordinatensystem eingerichtet wird, um das Feststellen der Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 zu ermöglichen, wird die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 erhöht den Zielbetrag der Drehbewegung, um eine schnelle Drehung aufrechtzuerhalten bis sich die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 an die des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 annähert, und verringert den Zielbetrag der Drehbewegung nach dem Annähern. Außerdem können die Ausrichtungen des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 und der Kontaktabschnitt im gegebenen Gegenstand 21 von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet werden, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 kann den Zielbetrag der Drehbewegung erhöhen, um eine schnelle Drehung aufrechtzuerhalten bis sich die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 an die des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 annähert, und den Zielbetrag der Drehbewegung nach dem Annähern verringern. Wenn ein Werkzeugkoordinatensystem für ein Endwirkglied 51 des Roboters 50 eingerichtet wird, um das Feststellen der Ausrichtung des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 zu ermöglichen, kann die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet werden, oder die Ausrichtungen des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 und des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 kann von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet werden, um die Ausrichtung so zu bewegen, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 aufgrund der berechneten Ausrichtung oder Ausrichtungen in einen kombinierten Zustand versetzt werden, und um den gegebenen Gegenstand 21 in die Translationskraftregelungsrichtung zu translatieren, sodass die Kraft in die Translationskraftregelungsrichtung die Zielkraft für die Translationskraftregelung aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft erreicht. Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung klein ist, oder der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht miteinander in Kontakt sind, kann ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund mindestens einem/r aus dem Betrag der Bewegung in eine festgelegte Drehrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in einer Translationskraftregelungsrichtung, die zu diesem Zeitpunkt nicht parallel zu einer festgelegten Drehkraftregelungsachse verläuft, berechnet werden, bis sich die Ausrichtung des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand 21 an die des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 annähert.
Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Differenz zwischen einer tatsächlichen Ausrichtung und der Ausrichtung des Kontaktabschnitt im gegebenen Gegenstand 21, der Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand 22 oder der Ausrichtungen der Kontaktabschnitte im gegebenen Gegenstand 21 und dem Kontaktabschnitt im anderen Gegenstand 22 größer wird, die wie zuvor beschrieben berechnet wird, wird vorzugsweise die Bewegung aufgrund der berechneten Ausrichtung des Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, gestoppt, und die Bewegung nur anhand von Verfahren ausgeführt, die in anderen Teilen dieser Ausführungsform beschrieben werden.
Auf diese Weise, wird gemäß der vierten Ausführungsform der gegebene Gegenstand 21 bewegt, um die Kontaktposition für den gegebenen Gegenstand 21 oder den anderen Gegenstand 22 zu ändern, sodass die Ausrichtung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, aufgrund mehrerer Kontaktpositionen berechnet wird, die in diesem Bewegungsvorgang berechnet werden. Wenn sich die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 aufgrund von Faktoren ändern, die nicht zu denen des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 gehören, werden, wie in anderen Ausführungsformen, der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 vorzugsweise wie zuvor beschrieben aufgrund des sich ändernden Betrags der Bewegung in Bezug zueinander bewegt. Wie beim Versetzen von Ebenen in einen kombinierten Zustand, wird die oben erwähnte Bewegung vorzugsweise um die Drehkraftregelungsachse in jede Richtung mehrerer Drehkraftregelungsachsen ausgeführt, wenn Drehkraftregelungsachsen in zwei Richtungen eingestellt werden.
Wie zuvor beschrieben genügt es, wenn die Ausrichtung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kombinierten Zustand miteinander in Kontakt kommen, von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet und geschätzt wird, den gegebenen Gegenstand 21 schnell in die Translationskraftregelungsrichtung zu bewegen, während er schnell in die erzielte Ausrichtung bewegt wird. Daher können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 stabil und schnell in einen kombinierten Zustand versetzt werden. Selbst wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 mit einer geringen Kraft gegeneinandergedrückt werden, können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 unabhängig von der Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung oder der Kraft um die Drehkraftregelungsachse stabil und schnell in einen kombinierten Zustand versetzt werden.
5 ist ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10d gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, um eine andere Konfiguration der Robotersteuereinheit zu erzielen. In der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 zu der Robotersteuereinheit 10a hinzugefügt, wie in 5 dargestellt. Die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10g, dargestellt in 8, die später beschriebene Funktionen umfasst, kann verwendet werden. Ein Verfahren zum Versetzen eines gegebenen Gegenstands 21 und eines anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand mittels der Robotersteuereinheit 10, die eine Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wird unten mit Bezug auf 19a bis 19c beschrieben.
In der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Robotersteuereinheit 10 als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41, die eine Ausrichtung im kombinierten Zustand berechnet, um einen Zustand einzustellen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, stoppt die Robotersteuereinheit 10 die Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Translationskraftregelungsrichtung und erzielt eine Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21, und stoppt dann die Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in die Translationskraftregelungsrichtung und dreht den gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 um die Drehkraftregelungsachse, um eine Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 zu erzielen, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen. Die Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 berechnet eine Ausrichtung im kombinierten Zustand aufgrund der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21, die erzielt wird, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen. Eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, und der Ausrichtung im kombinierten Zustand, die von der Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 berechnet wird.
Nun werden in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß den oben erwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
19a bis 19c sind teilweise vergrößerte Ansichten, die einen Vorgang zum Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand mittels der Robotersteuereinheit 10 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. 19a stellt den Zustand zu Beginn der Bewegung dar, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, eine festgelegte Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, wird als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung unabhängig von dem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 verläuft und durch einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt. Wenn der gegebene Gegenstand 21 in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert wird, wie in 19a dargestellt, kommen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander an dem Abschnitt eines Kontaktpunkts 65 in Kontakt, wie in 19b dargestellt. Es wird festgestellt, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird. Alternativ kann festgestellt werden, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird, oder aufgrund einer Änderung der Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 pro festgelegter Zeit. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, stoppt die Robotersteuereinheit 10 die Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Translationskraftregelungsrichtung und erreicht die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21. Eine Ausrichtung in einem Koordinatensystem, die selbst bei Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleibt, etwa einem Koordinatensystem, das für den anderen Gegenstand 22 eingerichtet wurde, oder einem Koordinatensystem, das für einen Raum eingerichtet wurde, oder einem Koordinatensystem, das für einen Robotersockel 52 eingerichtet wurde, wird als die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 in diesem Bewegungsvorgang erzielt. Wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt, kann eine Ausrichtung in einem Koordinatensystem erzielt werden, das für den anderen Gegenstand 22 eingerichtet wurde. Wieder kann, die Ausrichtung im Koordinatensystem unter Berücksichtigung des Betrags der Bewegung korrigiert werden, wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt.
Beim Anhalten der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Translationskraftregelungsrichtung wird der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der von einer Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet wird, auf null angepasst, sodass der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 null wird. Zu diesem Zeitpunkt berechnet, wenn der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 null ist, die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 sich jedoch aufgrund von Faktoren ändern, die nicht zum Bewegungsvorgang eines Roboters 50 gehören, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 vorzugsweise wie in anderen Ausführungsformen einen Betrag der Bewegung, um den gegebenen Gegenstand 21 aufgrund des sich ändernden Betrags der Bewegung zu translatieren. Anschließend passt die Robotersteuereinheit 10 den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet wird, auf null an, sodass der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 null wird, und berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung der Drehkraftregelungsachse unter Verwendung der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36, um den der gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 um die Drehkraftregelungsachse zu drehen. Wie in 19b dargestellt, wird die Drehung in einer Drehrichtung 63 durchgeführt, indem eine Drehrichtung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse erzielt wird, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen. In diesem Fall berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund mindestens einem/r aus dem Betrag der Bewegung in einer festgelegten Drehrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu einer festgelegten Drehkraftregelungsachse zu diesem Zeitpunkt verläuft. Wenn dies auf Grundlage der Zielkraft für die Translationskraftregelung geschieht, wird das Produkt aus der Zielkraft für die Translationskraftregelung multipliziert mit einem festgelegten Koeffizienten als ein Betrag der Drehbewegung berechnet. Alternativ kann als ein Zielbetrag der Drehbewegung selektiv der Betrag der Bewegung in eine festgelegte Drehrichtung oder das Produkt aus der Zielkraft für die Translationskraftregelung multipliziert mit einem festgelegten Koeffizienten verwendet werden, ein Wert, der als deren gewichtete Summe berechnet wird, kann eingestellt werden oder der berechnete Wert kann gemäß dem Vibrationszustand des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 angepasst und eingestellt werden.
Wenn der gegebene Gegenstand 21 in dem in 19b gezeigten Zustand nicht in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert sondern nur in der Drehrichtung 63 um die Drehkraftregelungsachse 62 gedreht wird, kommen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 an dem Abschnitt eines Kontaktpunkts 65b miteinander in Kontakt, wie in 19c dargestellt. Es wird festgestellt, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird. Alternativ kann festgestellt werden, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird, oder aufgrund einer Änderung der Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 pro festgelegter Zeit. Wie in 19c dargestellt stoppt, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, die Robotersteuereinheit 10 die Drehung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Drehrichtung 63 um die Drehkraftregelungsachse 62 und erreicht die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21. Eine Ausrichtung in einem Koordinatensystem, das für den anderen Gegenstand 22 eingerichtet wurde, einem Koordinatensystem, das für einen Raum eingerichtet wurde, oder einem Koordinatensystem, das für einen Robotersockel 52 eingerichtet wurde, wird als die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 in diesem Bewegungsvorgang erzielt. Wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt, kann eine Ausrichtung in einem Koordinatensystem erzielt werden, das für den anderen Gegenstand 22 eingerichtet wurde. Wieder kann, die Ausrichtung im Koordinatensystem unter Berücksichtigung des Betrags der Bewegung korrigiert werden, wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt. Wenn die Robotersteuereinheit 10 die Drehung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Drehrichtung um die Drehkraftregelungsachse 62 stoppt, passt die Robotersteuereinheit 10 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet wird, auf null an, sodass der Zielbetrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 um die Drehkraftregelungsachse 62 null wird. Zu diesem Zeitpunkt berechnet, wenn der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 null ist, die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 sich jedoch aufgrund von Faktoren ändern, die nicht zu denen des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 gehören, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 vorzugsweise einen Betrag der Bewegung, um den gegebenen Gegenstand 21 aufgrund des sich ändernden Betrags der Bewegung zu drehen, wie in anderen Ausführungsformen.
Die Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 berechnet eine Ausrichtung im kombinierten Zustand aufgrund der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21, die erzielt wird, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, wie später beschrieben. Im in 19a bis 19c dargestellten Fall wird, wenn die Position der Drehkraftregelungsachse 62 gleich bleibt, eine zwischenzeitliche Ausrichtung aus zwei Ausrichtungen, die aufgrund der Ausrichtung eines gegebenen Gegenstands 21, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 am Kontaktpunkt 65a miteinander in Kontakt kommen, berechnet, und die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 am Kontaktpunkt 65b miteinander in Kontakt kommen wird, wie in 19c dargestellt, als eine Ausrichtung im kombinierten Zustand eingestellt, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen.
Um die Translation des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Translationskraftregelungsrichtung 61 neu zu starten, berechnet Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 nach dem Berechnen einer Ausrichtung im kombinierten Zustand einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, wie in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, ohne den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung auf null anzupassen. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft und der Ausrichtung im kombinierten Zustand, die von der Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 berechnet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse so berechnet, dass er größer ist, bis sich die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 an die Ausrichtung im kombinierten Zustand annähert, und wird so berechnet, dass er kleiner ist, nachdem sich die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 an die Ausrichtung im kombinierten Zustand angenähert hat. Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung klein ist, oder der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht miteinander in Kontakt sind, kann ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund mindestens einem/r aus dem Betrag der Bewegung in eine festgelegte Drehrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in einer Translationskraftregelungsrichtung, die zu diesem Zeitpunkt nicht parallel zu einer festgelegten Drehkraftregelungsachse verläuft, berechnet werden, bis sich die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 der Ausrichtung im kombinierten Zustand annähert. Während der Drehung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Ausrichtung im kombinierten Zustand wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Differenz zwischen einer tatsächlichen Ausrichtung im kombinierten Zustand und der Ausrichtung im kombinierten Zustand, die auf die zuvor erwähnte Weise berechnet wird, größer wird, Bewegung vorzugsweise mithilfe in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschriebener Verfahren, und nicht Bewegung aufgrund der Ausrichtung im kombinierten Zustand ausgeführt.
Wenn sich die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 aufgrund von Faktoren ändern, die nicht zu denen des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 gehören, wird die Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, vorzugsweise aufgrund des sich ändernden Betrags der Bewegung berechnet. Wieder wird, wie in anderen Ausführungsformen, wenn sich die Position und/oder Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 aufgrund von Faktoren ändern, die nicht zu denen des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 gehören, der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 vorzugsweise aufgrund des sich ändernden Betrags der Bewegung berechnet.
Wie zuvor beschrieben kann, wenn eine Ausrichtung im kombinierten Zustand zum Versetzen eines gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand von der Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 berechnet und geschätzt wird, eine ungefähre Zielausrichtung bestimmt werden. Daher können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 stabil und schnell in einen kombinierten Zustand versetzt werden, in dem der gegebene Gegenstand 21 schnell in die Translationskraftregelungsrichtung bewegt wird, während er schnell in die erzielte Ausrichtung bewegt wird. Der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 können stabil und schnell unabhängig von der Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung oder der Kraft um die Drehkraftregelungsachse in einen kombinierten Zustand versetzt werden.
In einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet, als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise durch Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um eine Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der Translationskraftregelungsrichtungen verläuft, die von einer Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eingestellt wird, bei Festlegen des Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen einem gegebenen Gegenstand 21 und einem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen des Zustands als einen zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, gleich oder größer als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 in einer Robotersteuereinheit 10 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, oder berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgte, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, und berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, wenn eine Änderung zum zweiten Kontaktzustand erfolgte, aufgrund des Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und mindestens einem/r aus einem festgelegten Betrag der Drehbewegung A, der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft.
Nun werden in der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Bezüglich einer festgelegten Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eingestellten Translationskraftregelungsrichtungen verläuft, werden der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung gegeneinandergedrückt, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, um eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu erzeugen, sodass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 aufgrund der erzeugten Kraft um die Achse in Bezug zueinander gedreht werden können.
Ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kann zum Feststellen verwendet werden, dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung zu klein ist, um diese miteinander in Kontakt zu halten. Der zweite festgelegte Schwellenwert kann außerdem zum Feststellen verwendet werden, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der unzureichenden, zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung zu klein ist, um eine Drehung aufgrund dieser Kraft um die Achse zu ermöglichen. Ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse kann zum Feststellen verwendet werden, dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu klein ist, um eine Drehung aufgrund dieser Kraft um die Achse zu ermöglichen, oder dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt sind und die Kraft um die Drehkraftregelungsachse einen Zustand des Gleichgewichts oder nahen Gleichgewichts erreicht hat. Der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse kann aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse während eines festgelegten Zeitraums eingestellt werden, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt kamen.
Der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kann gleich dem ersten festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung sein. Der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kann auf einen Wert eingestellt werden, der sich von dem ersten festgelegten Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung unterscheidet, und kann auf einen Wert eingestellt sein, der sich zum Berechnen eines Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse anhand der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 eignet. Der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kann größer als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden, um den zweiten festgelegten Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung zu reduzieren und zu bestätigen, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausreichend ist. Da die Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter Verwendung des festgelegten Schwellenwerts A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse bestätigt wird, kann der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden. Der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung wird vorzugsweise unter Berücksichtigung von beispielsweise Rauschen, das in der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung produziert wird, Vibration bei dem Bewegungsvorgang eines Roboters 50 und Vibration bei der Kraftregelung eingestellt.
Wenn der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse groß eingestellt ist, kann die Drehrichtung zum Bewegen genauer bestimmt werden, um eine Bewegung in eine geeignete Richtung um die Achse der Drehkraftsteuerung zu ermöglichen. Wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse jedoch abnimmt und häufig unter den oben erwähnten festgelegten Schwellenwert fällt, kann die Bewegung eventuell nicht aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt werden, was zu einer ungeeigneten Drehung führt. Wenn der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse klein eingestellt ist, kann Bewegung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt werden, selbst wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse klein ist. Die Bewegungsrichtung oder dergleichen kann jedoch häufig falsch festgestellt werden, was zu einer ungeeigneten Drehung führt.
Auf diese Weise wird der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse vorzugsweise unter Berücksichtigung von beispielsweise Rauschen, das in der Kraft um die Drehkraftregelungsachse erzeugt wird, Vibration beim Bewegungsvorgang eines Roboters 50 und Vibration bei der Kraftregelung eingestellt. Wenn Bewegung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachsen ausgeführt wird, kann ein häufiges Umkehren des positiven und negativen Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ein geeignetes Feststellen der Drehrichtung um die Drehkraftregelungsachse behindern oder bei Bewegung des Roboters 50 aufgrund fehlerhafter Verwendung von Kräften, die durch Vibrationen oder Rauschen beeinträchtigt werden, zu einem oszillierenden Betrieb führen. Daher wird die Drehung vorzugsweise um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt, die durch geeignetes Einstellen eines solchen festgelegten Schwellenwerts verarbeitet wird. Wenn der Kontaktzustand zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft bestimmt wird, und insbesondere, wenn der Kontaktzustand zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 aufgrund des Werts einer kleinen Kraft um die Drehachse bestimmt wird, werden geeignetes Verarbeiten durch Filtern oder Schätzen für die Daten, Wertanpassung aufgrund eines geeigneten festgelegten Schwellenwerts und dergleichen vorzugsweise ausgeführt, um auf geeignete Weise mit Rauschen oder plötzlicher Wertänderung umzugehen, um zu festzustellen, wie die Kraft um die Drehkraftregelungsachse aufgrund solcher Kraftdaten wirkt.
Der erste Kontaktzustand bedeutet den Zustand, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kontaktlosen Zustand oder einem ungeeigneten Kontaktzustand in der Translationskraftregelungsrichtung befinden, den Zustand, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt befinden, die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse jedoch klein ist, oder den Zustand, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt befinden und die Kräfte um die Drehkraftregelungsachse im Gleichgewicht sind.
Der zweite Kontaktzustand bedeutet den Zustand, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt befinden und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse relativ groß und größer als ein festgelegter Wert ist, sodass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse in Bezug zueinander gedreht werden können.
Wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, bedeutet dies beispielsweise, dass die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu klein ist, um eine geeignete Drehung des gegebenen Gegenstands 21 aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu ermöglichen, und der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 noch nicht miteinander in Kontakt gekommen sind. Wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, damit keine Drehung um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse möglich ist.
Wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, bedeutet dies, dass bei Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 beispielsweise eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse erzeugt wird, und Drehung um die Drehkraftregelungsachse einen Zustand verursacht, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kontaktlosen Zustand oder einem ungeeigneten Kontaktzustand befinden, einen Zustand, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt befinden, die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse jedoch klein ist, oder einen Zustand, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt befinden und die Kräfte um die Drehkraftregelungsachse im Gleichgewicht sind.
Wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, damit keine Drehung um die festgelegte Drehkraftregelungsachse möglich ist. Wenn eine Änderung vom ersten Kontaktzustand zu dem Zustand erfolgt, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt befinden und sich die Kräfte um die Drehkraftregelungsachse im Gleichgewicht befinden, wird vorzugsweise keine Drehung um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt. Wenn es schwierig ist zu schätzen, wie eine Bewegung nach dem vorhergegangenen Bewegungsvorgang erfolgen soll, und eine Bewegung auszuführen, oder wenn es unerwarteter Weise aufgrund von Drehung, die über einen geeigneten Betrag der Bewegung hinausgeht, lange dauert, einen kombinierten Zustand einzustellen, wird die Drehung vorzugsweise nicht ausgeführt.
Alternativ kann, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, ein Betrag der Bewegung berechnet werden, indem aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand geschätzt wird, wie eine Bewegung nach dem vorausgegangenen Bewegungsvorgang erfolgen soll, bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wenn eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse bei Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 erzeugt wird und Drehung um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt wird. Zu diesem Zeitpunktwerden die Richtung und der Betrag der Bewegung im nächsten Steuerzyklus von der Richtung und dem Betrag der Bewegung für die vorausgegangene Drehbewegung geschätzt und berechnet. Wenn der Betrag der Drehbewegung zu diesem Zeitpunkt groß ist, kann es lange dauern, den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu konvergieren. Die Berechnung erfolgt daher vorzugsweise durch Anpassung an einen geeigneten kleinen Betrag der Bewegung. Wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kontaktlosen Zustand oder einem Kontaktzustand mit unzureichendem Kontakt befinden und die Bewegungsgeschwindigkeit in der Translationskraftregelungsrichtung hoch ist, sodass selbst bei eingestelltem ersten Kontaktzustand eine Änderung von ersten Kontaktzustand zum zweiten Kontaktzustand sofort erneut erfolgt, können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 durch die vorgenannte Bewegung in einem kürzeren Zeitraum in einen kombinierte Zustand versetzt werden wobei der erste Kontaktzustand aufrechterhalten wird.
Im zweiten Kontaktzustand befinden sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist relativ groß und größer als ein festgelegter Wert, sodass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse in Bezug zueinander gedreht werden können.
Wenn die Differenz zwischen der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und der Zielkraft um die Drehkraftregelungsachse mit einer Kraftregelungsverstärkung multipliziert wird, um einen Betrag der relativen Drehbewegung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 zu berechnen, wird die Zielkraft um die Drehkraftregelungsachse auf null oder einen kleinen Wert nahe an null eingestellt, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen. Wenn die Zielkraft um die Drehkraftregelungsachse auf null eingestellt ist, wird der gegebene Gegenstand 21 gemäß der Kraft um die Drehkraftregelungsachse passiv gedreht.
Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 gemäß der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse in einen kombinierten Zustand versetzt werden, beschleunigt oder verlangsamt sich die Drehung um die Drehkraftregelungsachse abhängig von der Größe der Kraft um die Drehachse, da sich die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ändert, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, gemäß den Umständen, die beispielsweise mit dem Verhältnis der relativen Position und Ausrichtung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22, die zum ersten Mal erzielt wird, und den Größen, Formen und Materialien des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 zusammenhängen.
Wenn die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung klein ist oder der Abstand zwischen der Drehachse und der Kontaktposition klein ist, ist auch die Kraft um die Drehachse klein. Da die Größe der Kraft um die Drehachse von der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und dem Abstand von dem Punkt der Wirkung der Kraft auf die Drehachse abhängt, ist es wahrscheinlicher, dass Schwankungen der Position, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, Schwankungen der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, Vibration bei Bewegung des Roboters 50 oder Vibration bei der Kraftregelung Rauschen und signifikante Schwankungen verursachen, die zu häufiger Zeichenumkehrung führen. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, wird die Translationskraftregelungsrichtung so geregelt, dass sie eine Zielkraft mit einem festgelegten Wert erreicht, während die Kräfte um die Drehkraftregelungsachse so geregelt werden, dass sie im Kontaktzustand auf null ausgeglichen werden. Die oben erwähnten Änderungen der Kraft um die Drehkraftregelungsachse können das Kraftvorzeichen häufig ändern. Wenn signifikantes Rauschen in der Kraft um die Drehkraftregelungsachse erzeugt wird, die Kraft beträchtlich schwankt, oder sich das Kraftvorzeichen häufig ändert, ist es wahrscheinlicher, dass Oszillation auftritt, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse mit einer Kraftregelungsverstärkung multipliziert wird und der Roboter 50 bewegt wird, so dass die Kraftregelungsverstärkung nicht bedeutend hoch eingestellt werden kann. Da die Kraft um die Drehkraftregelungsachse im Allgemeinen klein ist, kann ein Verfahren zum Multiplizieren der Differenz zwischen der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und der Zielkraft mit einer Kraftregelungsverstärkung zum Erhöhen der Geschwindigkeit der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse unzureichend sein.
Wie zuvor beschrieben kann es in einem Verfahren zum Multiplizieren der Kraft um die Drehkraftregelungsachse mit einer Kraftregelungsverstärkung zum Berechnen eines Betrags der relativen Drehbewegung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 schwierig sein, die Zielkraft für die Translationskraftregelung stabil und schnell zu reduzieren, um einen kombinierten Zustand einzustellen.
Unter den Umständen wird das Vorzeichen einer Kraft um die Drehkraftregelungsachse, mit einer Größe, die gleich oder größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse verwendet, und es wird ein Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund stabilerer Werte oder Informationen berechnet.
Im zweiten Kontaktzustand wird die Drehrichtung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund des Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse erzielt, um wiederum das Vorzeichen des Betrags der Bewegung zu erzielen. Der Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse wird aufgrund des festgelegten Betrags der Drehbewegung A berechnet. Die Verwendung von nicht veränderlichen Werten, wie die Kraft um die Drehkraftregelungsachse, sondern eines festgelegten Werts ermöglicht stabile Bewegung. Die Drehgeschwindigkeit kann unter Verwendung eines festgelegten Betrags der Bewegung auf eine gewünschte Geschwindigkeit eingestellt werden.
Alternativ wird aufgrund der Zielkraft für die Translationskraftregelung in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, die Größe der Zielkraft für die Translationskraftregelung mit einem festgelegten Koeffizienten oder dergleichen multipliziert, um einen Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse zu berechnen. Dadurch wird es möglich, den Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse gemäß der Zielkraft für die Translationskraftregelung anzupassen.
Wiederum alternativ wird aufgrund der Kraft in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Koeffizienten oder dergleichen multipliziert, um einen Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse zu berechnen. Dadurch wird es möglich, den Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse gemäß der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung anzupassen.
Wiederum alternativ kann ein Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet werden, indem die gewichtete Summe von Werten erzielt wird, die auf die oben erwähnte Weise berechnet werden oder indem solche Werte ausgewählt und summiert werden. Es wird angenommen, dass das Produkt aus einem festgelegten Betrag der Drehbewegung A multipliziert mit einem bestimmten Koeffizienten als ein Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachsen berechnet wird, wobei der festgelegte Betrag der Drehbewegung A, die Zielkraft für die Translationskraftregelung in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, verwendet werden. Wenn dann die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung nahe an der Zielkraft für die Translationskraftregelung liegt, kann der bestimmte Koeffizient so angepasst werden, dass er größer ist, um wiederum den Betrag der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse anzupassen. Somit kann, wenn die Differenz der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft und der Zielkraft für die Translationskraftregelung groß ist, festgestellt werden, dass kein stabiler Zustand erzielt wurde, und die Bewegung um die Drehkraftregelungsachse wird verlangsamt; oder, wenn die Differenz klein ist, kann festgestellt werden, dass ein stabiler Zustand erzielt wurde, und die Bewegung um die Drehkraftregelungsachse wird beschleunigt.
Im zweiten Kontaktzustand wird ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse unter Verwendung der Drehrichtung um die Drehkraftregelungsachse auf die oben erwähnte Weise und des Betrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet.
Wie zuvor beschrieben erzielt die Verwendung eines Werts, der eine stabilere Berechnung eines Betrags der Drehbewegung ermöglicht, eine schnelle Drehung, und nicht der Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse.
In einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet, als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise durch Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um eine Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der Translationskraftregelungsrichtungen verläuft, die von einer Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eingestellt wird, bei Festlegen des Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen einem gegebenen Gegenstand 21 und einem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen des Zustands als einen zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, gleich oder größer als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 in einer Robotersteuereinheit 10 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, oder berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgte, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, und berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, wenn eine Änderung zum zweiten Kontaktzustand erfolgt, aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und des Höchstwerts der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, oder einen festgelegten Betrag der Drehbewegung B, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft.
Nun werden in der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde, und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt oder eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wird ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf die gleiche Weise, wie in dem Fall, in dem der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt oder eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, in der Robotersteuereinheit 10 gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet.
Im zweiten Kontaktzustand befinden sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist relativ groß und größer als ein festgelegter Wert, und ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse kann so berechnet werden, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse in Bezug zueinander gedreht werden.
Wenn die Differenz zwischen der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und der Zielkraft um die Drehkraftregelungsachse mit einer Kraftregelungsverstärkung multipliziert wird, um einen Betrag der relativen Drehbewegung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 zu berechnen, wird die Zielkraft um die Drehkraftregelungsachse auf null oder einen kleinen Wert nahe an null eingestellt, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen. Wenn die Zielkraft um die Drehkraftregelungsachse auf null eingestellt ist, wird der gegebene Gegenstand 21 gemäß der Kraft um die Drehkraftregelungsachse passiv gedreht.
Wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse groß und instabil ist, wenn ein nahezu kombinierter Zustand eingestellt ist und Bewegung vorzugsweise in Übereinstimmung mit der Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt wird, oder wenn geeignete Verarbeitung durch Schätzen und Filtern für dir Kraftdaten um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt wird, um eine Anpassung auf einen geeigneten Wert durchzuführen, wird vorzugsweise auch ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter Berücksichtigung der Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse berechnet.
Indem die Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse berücksichtigt wird, kann der Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf geeignete Weise angepasst werden, wenn eine größere Annäherung an den kombinierten Zustand erfolgt, ohne den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 über einen kombinierten Zustand hinaus zu bewegen, um eine gleichmäßige Konvergenz in den kombinierten Zustand zu bewerkstelligen.
Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse mit einer Kraftregelungsverstärkung multipliziert wird, geschieht das vorzugsweise so, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse an den festgelegten oberen Grenzwert angepasst wird, wenn sie so groß wie ein festgelegter oberer Grenzwert ist, und so, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse an den festgelegten unteren Grenzwert angepasst wird, wenn sie so klein wie weniger als ein festgelegter unterer Grenzwert ist.
Wenn die Bedingungen, unter denen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, zu einem gewissen Ausmaß bekannt sind, oder die Zielkraft für die Translationskraftregelung groß ist, wird vorzugsweise ein festgelegter oberer oder unterer Grenzwert zum Einstellen der Kraft um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Zielkraft für die Translationskraftregelung oder angenommener Situationen auf einen festgelegten Wert eingestellt. Der oben erwähnte untere Grenzwert kann gleich dem festgelegten Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse sein.
Im zweiten Kontaktzustand kann ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse und dem Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft berechnet werden.
Die oben erwähnten oberen und unteren Grenzwerte können durch Multiplizieren eines festgelegten Koeffizienten mit dem Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft erzielt werden. Dadurch wird es möglich, einen festgelegten oberen oder unteren Grenzwert gemäß den Bedingungen einzustellen, unter denen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen.
Die Kraft um die Drehkraftregelungsachse oder der Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse wird vorzugsweise aufgrund eines Werts erzielt, der durch Ausführen einer geeigneten Verarbeitung durch Schätzen und Filtern für die Kraftdaten um die Drehkraftregelungsachse berechnet wird, um plötzlich geänderte Werte oder Ausreißer für andere Werte, z. B. ungewöhnlich groß oder klein, zu entfernen oder eine Anpassung an einem geeigneten Wert durchzuführen.
Beispiele für den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter der oben erwähnten festgelegten Bedingungen können Folgendes umfassen: den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft bis zum aktuellen Zeitpunkt erzielt wird; den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, zum ersten Mal gleich oder größer als ein festgelegter Schwellenwert oder ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung wird; den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der während eines festgelegten Zeitraums nach dem Verstreichen eines anderen festgelegten Zeitraums erzielt wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, zum ersten Mal gleich der oder größer als ein festgelegter Schwellenwert oder ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung wird; den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die erzielt wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, bis zum aktuellen Zeitpunkt gleich oder größer als ein festgelegter Schwellenwert oder ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung wird; den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die erzielt wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse zum ersten Mal gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert wird; den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die während einem festgelegten Zeitraum nach dem Verstreichen eines anderen festgelegten Zeitraums erzielt wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse zum ersten Mal gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert wird; und den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die erzielt wird, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert bis zum aktuellen Zeitpunkt wird.
Wenn ein Betrag der Drehbewegung aufgrund des Produkts aus der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse multipliziert mit einer Kraftregelungsverstärkung berechnet wird, kann der Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die unter einer der oben erwähnten festgelegten Bedingungen erzielt wird, mit einem Koeffizienten multipliziert werden, um festgelegte obere und untere Grenzwerte zu berechnen, und der Wert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der unter Verwendung der berechneten festgelegten oberen und unteren Grenzwerte angepasst wurde, kann mit der Kraftregelungsverstärkung multipliziert werden.
Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse mit einer Kraftregelungsverstärkung multipliziert wird, kann ein Wert, der durch Dividieren der Kraft um die Drehkraftregelungsachse durch den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der unter einer der oben erwähnten festgelegten Bedingungen, sowie Anpassung unter Verwendung oberer und unteren Grenzwerte erzielt wird, mit einer Kraftregelungsverstärkung multipliziert werden.
Auf diese Weise wird der Wert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der unter Verwendung des unter der festgelegten Bedingung erzielten Höchstwerts der Kraft um die Drehkraftregelungsachse angepasst wird, mit einer Kraftregelungsverstärkung multipliziert, um einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse zu berechnen. Dadurch wird es möglich, den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf einen geeigneten Wert gemäß den Bedingungen anzupassen, unter denen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, und wiederum zu viel Bewegung oder Bewegung in unerwünschte Richtungen zu vermeiden.
Im zweiten Kontaktzustand kann ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund des festgelegten Betrags der Drehbewegung B, die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse und der Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft berechnet werden.
Ein festgelegter Betrag der Bewegung in der Drehrichtung wird als ein festgelegter Betrag der Drehbewegung B in der Robotersteuereinheit 10 gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingestellt. Ein Wert, der von einer bestimmten Konstanten vorgegeben wird, oder die Summe der Werte, die durch Multiplizieren mit einem Gewichtungsfaktor erzielt werden, ein Wert, der von einer bestimmten Konstanten und dem Produkt aus der Zielkraft zum Drücken in eine Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, multipliziert mit einem festgelegten Koeffizienten, vorgegeben wird, kann als festgelegter Betrag der Drehbewegung B eingestellt werden.
Der festgelegte Betrag der Drehbewegung B kann mit dem Quotienten der aktuellen Kraft um die Drehkraftregelungsachse, dividiert durch den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, multipliziert werden, die wie zuvor beschrieben unter der festgelegten Bedingung erzielt wird, um einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse zu berechnen.
Die Summe der Werte, die durch Multiplizieren mit einem Gewichtungsfaktor erzielt werden, der festgelegte Betrag der Drehbewegung B und das Produkt aus dem Wert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der, wie zuvor beschrieben, unter Verwendung des Höchstwerts der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter der festgelegten Bedingung angepasst wird, multipliziert mit einer Kraftregelungsverstärkung, kann als ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet werden.
Die Summe der Werte, die durch Multiplizieren mit einem Gewichtungsfaktor erzielt wird, das Produkt aus dem Wert um die Drehkraftregelungsachse, angepasst unter Verwendung des Höchstwerts der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die wie zuvor beschrieben unter der festgelegten Bedingung erzielt wird, multipliziert mit einer Kraftregelungsverstärkung, und das Produkt aus dem festgelegten Betrag der Drehbewegung B multipliziert mit dem Quotienten der aktuellen Kraft um die Drehkraftregelungsachse dividiert durch den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter der festgelegten Bedingung, wie zuvor beschrieben, kann als ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet werden.
Wie zuvor beschrieben wird ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund eines festgelegten Betrags der Drehbewegung, die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um eine Drehkraftregelungsachse und der Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft berechnet. Dadurch wird es möglich den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse gemäß der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse anzupassen. Wenn beispielsweise eine festgelegte Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgangs des gegebenen Gegenstands 21 ist, als eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wird, nimmt die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse ab, wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 einem kombinierten Zustand nähern. In einem solchen Fall wird, wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 nicht in einem kombinierten Zustand befinden, die Drehgeschwindigkeit des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 so hoch wie möglich eingestellt, und der gegebene Gegenstand 21 wird bewegt. Wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 einem kombinierten Zustand nähern, oder wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 einem kombinierten Zustand genähert haben, kann eine gleichmäßige Konvergenz in den kombinierten Zustand erreicht werden, ohne über den kombinierten Zustand hinauszugehen, indem die Drehgeschwindigkeit des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 um die Drehkraftregelungsachse herabgesetzt wird.
6 ist ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10e gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß einer der ersten bis fünften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, um eine andere Konfiguration der Robotersteuereinheit zu erzielen. In der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 zu der Robotersteuereinheit 10a hinzugefügt, wie in 6 dargestellt. Die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10g, dargestellt in 8, die später beschriebene Funktionen umfasst, kann verwendet werden.
In der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Robotersteuereinheit 10 als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42, die feststellt, ob sich ein gegebener Gegenstand 21 und ein anderer Gegenstand 22 in einem kombinierten Zustand, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, oder einem nahezu kombinierten Zustand nahe am kombinierten Zustand befinden. Beim Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um eine Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eingestellten Translationskraftregelungsrichtungen verläuft, berechnet bei Festlegen des Zustands als einen ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen des Zustands als einen zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, gleich oder größer als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, und berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null, oder berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgte, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, und bei Festlegen des Zustands als einen Kontaktzustand 2A, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde, und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 feststellt, dass der nahezu kombinierte Zustand oder der kombinierte Zustand eingestellt wurde, oder des Zustands, der auf dem Zustand folgt, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde, und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 feststellt, dass der nahezu kombinierte Zustand oder der kombinierte Zustand eingestellt wurde, und bei Festlegen eines Zustands als einen Kontaktzustand 2B, der im zweiten Kontaktzustand beinhaltet ist und sich von dem zweiten Kontaktzustand 2A unterscheidet, wenn der Kontaktzustand 2B eingestellt ist, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund des Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und mindestens einem/r aus einem festgelegten Betrag der Drehbewegung A, einer Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und wenn der Kontaktzustand 2A eingestellt ist, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, oder einen festgelegten Betrag der Drehbewegung B, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und den Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der im Kontaktzustand 2B berechnet wurde.
Nun werden in der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42, führt eine Feststellung des kombinierten Zustands zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 durch, bei der sie feststellt, ob sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kombinierten Zustand, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, oder in einem nahezu kombinierten Zustand nahe am kombinierten Zustand befinden.
Die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 führt eine Feststellung des kombinierten Zustands, bei der sie feststellt, ob ein kombinierter Zustand oder ein nahezu kombinierter Zustand für die Drehrichtung um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse eingestellt wurde, aufgrund mindestens einer/s aus der Positionen oder Verlagerung eines Regelungspunkts für den gegebenen Gegenstand 21 in eine Richtung senkrecht zur festgelegten Drehkraftregelungsachse während eines festgelegten Zeitraums, der Position bezüglich der festgelegten Drehkraftregelungsachse an einem virtuellen Wirkungspunkt, der aufgrund der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse und der Kraft in axialer Richtung von der festgelegten Drehkraftregelungsachse berechnet wird, einer Änderung des Vorzeichens der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse und eines Vergleichs der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse mit einem festgelegten Schwellenwert durch.
Wenn die Feststellung des kombinierten Zustands aufgrund dessen durchgeführt wird, ob die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert ist, kann ein ungeeignetes Einstellen des festgelegten Schwellenwerts eine Situation hervorrufen, in der sich gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 tatsächlich in einem kombinierten Zustand oder einem nahezu kombinierten Zustand befinden, der jedoch nicht als solcher festgestellt wird. Dies kann aufgrund mehrerer Faktoren geschehen, wie dem Regelungsverhalten der Drehung um die Drehkraftregelungsachse, dem Regelungsverhalten der Translation in der Translationskraftregelungsrichtung, Rauschen, das in der Kraft um die Drehkraftregelungsachse erzeugt wird, Vibration eines Roboters 50, Vibration bei der Kraftregelung, Bewegung oder Änderung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, und Bewegung oder Änderung der Drehpunktmitte für den Abschnitt, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen.
Es ist oft der Fall, dass sich gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 tatsächlich in einem kombinierten Zustand oder einem nahezu kombinierten Zustand befinden, der jedoch nicht als solcher festgestellt wird. Daher wird vorzugsweise nicht nur festgestellt, ob die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert ist, sondern auch eine Feststellung des kombinierten Zustands durchgeführt, in der festgestellt wird, ob unter Verwendung des Feststellungsverfahrens, wie zuvor beschrieben, ein kombinierter Zustand oder ein nahezu kombinierter Zustand eingestellt wurde.
Wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde, und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wird die gleiche Verarbeitung wie in dem Fall, in dem der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, in der Robotersteuereinheit 10 gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt.
Wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wird ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse unter Verwendung des gleichen Verfahrens, wie in dem Fall, in dem eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, in der Robotersteuereinheit 10 gemäß der sechsten oder siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet. In der Robotersteuereinheit 10 gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jedoch der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null berechnet werden, wenn die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 feststellt, dass ein nahezu kombinierter Zustand oder ein kombinierter Zustand eingestellt wurde.
Der zweite Kontaktzustand bedeutet den Zustand, in dem sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung miteinander in Kontakt befinden und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse relativ groß und größer als ein festgelegter Wert ist.
Das Einstellen eines kleinen Werts für den festgelegten Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse, anhand derer festgestellt wird, ob der erste Kontaktzustand eingestellt wurde, ermöglicht das Einstellen des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu klein ist, um Bewegung aufgrund dieser Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu ermöglichen. Die Situation, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu klein ist, um Bewegung aufgrund dieser Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu ermöglichen, beinhaltet hierin die, in der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kombinierten Zustand sind.
Der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse kann aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse während eines festgelegten Zeitraums eingestellt werden, nachdem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 mit einer Kraft miteinander in Kontakt kommen, die eine Größe aufweist, die gleich oder größer als ein festgelegter Schwellenwert in der Translationskraftregelungsrichtung ist, wie in anderen Ausführungsformen.
Im zweiten Kontaktzustand können sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kombinierten Zustand oder einem nahezu kombinierten Zustand befinden, wenn der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse klein ist. Außerdem ist es im zweiten Kontaktzustand oft der Fall, dass beispielsweise der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bereits einen kombinierten Zustand oder einen nahezu kombinierten Zustand erreichten, bei der Drehung jedoch über diese Zustände hinausgingen, oder keine gleichmäßige Konvergenz aufgrund mehrerer sich wiederholender Änderungen zwischen einem kombinierten Zustand oder einem nahezu kombinierten Zustand und einem nicht kombinierten zu oder einen nicht nahezu kombinierten Zustand erreicht wird.
In einem Kontaktzustand 2A, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde, und der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 sich in einem kombinierten Zustand oder einem nahezu kombinierten Zustand befinden, wird Drehung vorzugsweise um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Größe der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt, um eine gleichmäßig Konvergenz in den kombinierten Zustand zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 abhängig von den Bedingungen, unter denen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, vom kombinierten Zustand abweichen. Daher kann der gegebene Gegenstand 21 durch Ändern des Drehverfahrens so schnell wie möglich bewegt werden, wenn die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 feststellt, dass weder ein kombinierter Zustand noch ein nahezu kombinierter Zustand eingestellt wurde.
In einem anderen Kontaktzustand 2A, der dem Kontaktzustand folgt, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde, und sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kombinierten Zustand oder einem nahezu kombinierten Zustand befinden, wird Drehung vorzugsweise um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Größe der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt, nachdem ein kombinierter Zustand oder ein nahezu kombinierter Zustand eingestellt wurde, um eine gleichmäßig Konvergenz in den kombinierten Zustand zu erreichen. Dadurch wird ein Umschalten des Verfahrens zum Berechnen eines Betrags der Bewegung möglich, um selbst während der Bewegung mit dem erhöhten Betrag der Drehbewegung eine gleichmäßige Konvergenz in den kombinierten Zustand zu erreichen.
Alternativ kann der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse so angepasst und berechnet werden, dass der für den Kontaktzustand 2A kleiner als für einen Kontaktzustand 2B ist. Dadurch kann die Situation vermieden werden, in der es lange dauert eine Konvergenz in einen kombinierten Zustand zu erreichen, da er überschritten wird, um eine gleichmäßigere Konvergenz in den kombinierten Zustand zu ermöglichen. Durch relative hohes Einstellen des Betrags der Drehbewegung für den Kontaktzustand 2B und vergleichsweise niedriges Einstellen für den Kontaktzustand 2A wird nicht nur ein vereinfachtes Berechnungsverfahren erreicht, sondern auch eine gleichmäßige Konvergenz in einen kombinierten Zustand ohne die Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse.
Im Kontaktzustand 2B, der im zweiten Kontaktzustand enthalten ist und sich vom Kontaktzustand 2A unterscheidet, wird Bewegung mit dem stabil erhöhten Betrag der Drehbewegung ausgeführt. Dadurch wird eine schnelle und stabile Bewegung in einen kombinierten Zustand oder einen nahezu kombinierten Zustand ermöglicht, wenn sich gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 weit vom kombinierten Zustand befinden. Im Kontaktzustand 2B wird für eine solche Bewegung, wie in dem oben beschriebenen Verfahren zum Berechnen eines Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse in dem zweiten Kontaktzustand gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine Drehrichtung aufgrund des Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse erzielt, um einen Betrag der Drehbewegung aufgrund von mindestens einem/r aus dem festgelegten Betrag der Drehbewegung A, der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, um wiederum einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse zu berechnen.
Im Kontaktzustand 2A wird für die oben erwähnte Bewegung, wie in dem oben beschriebenen Verfahren zum Berechnen eines Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auch unter Berücksichtigung der Größe der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse berechnet. Alternativ wird der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert berechnet, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der im Kontaktzustand 2B berechnet wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Multiplizieren des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, der im Kontaktzustand 2B berechnet wurde, mit einem Koeffizienten berechnet, der kleiner als 1 ist. Eine festgelegte Konstante, die kleiner als 1 ist, kann als der oben erwähnte für die Multiplikation verwendete Koeffizient eingestellt werden. Alternativ kann ein Koeffizient, der einen kleinen Wert annimmt, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse klein ist, aufgrund der Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse während des Drehvorgangs in den Kontaktzustand 2B als der oben erwähnte Koeffizient, der für die Multiplikation verwendet wird, eingestellt werden. Wieder alternativ kann ein Koeffizient, der einen kleinen Wert annimmt, wenn die Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse beträchtlicher Änderung oder Vibration unterliegt, aufgrund der Änderung oder Vibration der Kraft um die Drehkraftregelungsachse als der oben erwähnte Koeffizient, der für die Multiplikation verwendet wird, eingestellt werden.
Ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse wird auf die oben erwähnte Weise berechnet, und der gegebene Gegenstand 21 wird so bewegt, dass relativ schnelle Drehung ausgeführt wird, wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 weit von einem kombinierten Zustand befindet, und die Drehgeschwindigkeit gemäß den beteiligten Umständen angepasst wird, wenn eine nahezu kombinierter Zustand eingestellt wurde, um Konvergenz in den kombinierten Zustand in einem kurzen Zeitraum zu erreichen. Somit können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 schnell und stabil in einen kombinierten Zustand versetzt werden.
In einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheit 10 gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der Zustand, in dem die zwischen einem gegebenen Gegenstand 21 und einem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in einer Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zur Drehkraftregelungsachse verläuft, gleich oder größer als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und eine Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 feststellt, dass ein kombinierter Zustand eingestellt wurde, für einen festgelegten Zeitraum oder länger anhält, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 in einer Robotersteuereinheit 10 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse vorzugsweise auf null ein, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der berechnete Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, und eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 stellt den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung auf null, oder berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der berechnete Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung ist.
Nun werden in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Bei Berechnen eines Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse und eines Zielbetrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung werden sie vorzugsweise so angepasst, dass sie relativ klein sind, wenn der Zustand in dem die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als ein zweiter festgestellter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 feststellt, dass ein kombinierter Zustand eingestellt wurde und über einen festgelegten Zeitraum oder länger anhält.
Wenn der Zustand in dem die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung gleich oder größer als ein zweiter festgestellter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 feststellt, dass ein kombinierter Zustand eingestellt wurde und über einen festgelegten Zeitraum oder länger anhält, wird der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null eingestellt, oder ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse wird durch Anpassen an einen Wert berechnet, der kleiner als der zuvor berechnete Wert ist, beispielsweise durch Multiplizieren des zuvor berechneten Werts mit einem Koeffizienten, der kleiner als 1 ist. Der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung wird auf null eingestellt, oder ein Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung wird durch Anpassen an einen Wert berechnet, der kleiner als der zuvor berechnete Wert ist, beispielsweise durch Multiplizieren des zuvor berechneten Werts mit einem Koeffizienten, der kleiner als 1 ist.
Mit diesem Vorgang können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 stabiler in einen kombinierten Zustand versetzt werden, um Schwierigkeiten wie eine Änderung des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 von einem kombinierten Zustand oder eine fehlgeschlagene gleichmäßige Konvergenz in den kombinierten Zustand aufgrund beispielsweise Rauschen in der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft, Vibration bei der Kraftregelung oder Vibration bei dem Bewegungsvorgang eines Roboters 50 usw. zu vermeiden.
In einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt die Robotersteuereinheit 10 als zusätzliches Merkmal der Robotersteuereinheit 10 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise einen Betriebsbefehl für den Roboter 50, um den gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 zu bewegen, indem die Richtung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der Bewegung eines Robotersockels 52 korrigiert werden, wenn sich die Position, die Ausrichtung oder die Position und die Ausrichtung des Robotersockels 52 bewegen, die Richtung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der Bewegung des anderen Gegenstands 22 korrigiert werden, wenn sich die Position, die Ausrichtung oder die Position und die Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 bewegen, oder die Richtung und den Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der Bewegung des Robotersockels 52 und der Bewegung des anderen Gegenstands 22 korrigiert werden, wenn sich die Position, die Ausrichtung oder die Position und die Ausrichtung des Robotersockels 52 und die Position, die Ausrichtung oder die Position und die Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 bewegen.
Nun werden in der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass der Robotersockel 52, der den gegebenen Gegenstand 21 festhält beispielsweise an einer Robotermontagevorrichtung 53 für eine Vorrichtung, einen verschiebbaren Schaft oder einen anderen Roboter angebracht oder befestigt ist oder von ihr festgehalten wird, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen. Es wird weiter angenommen, dass der Robotersockel 52, beispielsweise an einer Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand angebracht oder befestigt ist oder von ihr festgehalten wird, wie einer Vorrichtung, einem Förderband, einem anderen Roboter oder einer Einspannvorrichtung, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 zu bewegen.
Der Betrag der Bewegung der Position und/oder Ausrichtung des Robotersockels 52 wird von einer anderen Steuereinheit, die die Robotermontagevorrichtung 53 antreibt, an die Robotersteuereinheit 10 gesendet. Alternativ wird angenommen, dass der Betrag der Bewegung der Position und/oder Ausrichtung des Robotersockels 52 bekannt ist, da die Robotermontagevorrichtung 53 von der Robotersteuereinheit 10 angetrieben wird. Wieder alternativ wird angenommen, dass ein Sensor, der einen Betrag der Bewegung der Position und/oder Ausrichtung des Robotersockels 52 erzielt, den Betrag der Bewegung der Position und/oder Ausrichtung des Robotersockels 52 an die Robotersteuereinheit 10 sendet.
Die Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 wird von einer anderen Steuereinheit gesendet, die die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand antreibt, an die Robotersteuereinheit 10 gesendet. Alternativ wird angenommen, dass die Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 bekannt ist, da die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand von der Robotersteuereinheit 10 angetrieben wird. Wieder alternativ wird angenommen, dass ein Sensor, der einen Betrag der Bewegung der Position und/oder Ausrichtung des Robotersockels 22 erzielt, die Position und/oder Ausrichtung des anderen Gegenstands 22 an die Robotersteuereinheit 10 sendet.
Wenn der Roboter 50 seinen Bewegungsvorgang stoppt, der andere Gegenstand 22 in einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem stoppt, und der Robotersockel 52 von der Robotermontagevorrichtung 53 bewegt wird, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, bewegt sich der gegebene Gegenstand 21 relativ zum anderen Gegenstand 22 in dem für den Raum eingerichteten Koordinatensystem. Wenn der gegebene Gegenstand 21 in einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem stoppt, und andere Gegenstand 22 von der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt wird, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, bewegt sich der gegebene Gegenstand 22 relativ zum anderen Gegenstand 21 in dem für den Raum eingerichteten Koordinatensystem.
Wenn der gegebene Gegenstand 21 mit Bewegung der Robotermontagevorrichtung 53 bewegt wird, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, oder der andere Gegenstand 22 mit der Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt wird, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, werden die Richtung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 korrigiert, und der gegebene Gegenstand 21 wird bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt. Dadurch wird es möglich, einen kombinierten Zustand in mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stabil und schnell einzustellen.
Wenn die Robotermontagevorrichtung 53, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen, den Robotersockel 52 bewegt, um den gegebenen Gegenstand 21, die Position, die Ausrichtung, die Richtung, den Betrag der Bewegung und dergleichen bezüglich der Position und/oder Ausrichtung des Roboters 50 zu bewegen, werden der gegebene Gegenstand 21 oder der andere Gegenstand 22 vorzugsweise aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung des Roboters 50, des Endwirkglieds 51 des Roboters 50 oder des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Sockels 52, oder aufgrund der Richtung und des Betrags der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand korrigiert, die eine Mechanismuseinheit umfasst, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder Ausrichtung zu bewegen.
Die Informationen bezüglich der Position und/oder Ausrichtung des Roboters 50, des gegebenen Gegenstands 21 oder des anderen Gegenstands 22 umfasst Informationen, die die relative Bewegung zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 betreffen, wie ein festgelegtes Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22, eine festgelegte Richtung für den anderen Gegenstand 22, die Position und/oder Ausrichtung eines Abschnitts, der sich bei Bewegung des Roboters 50 in einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem bewegt, ein festgelegtes Koordinatensystem für den gegebenen Gegenstand 21 oder eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21.
Wenn sich der Roboter 50, das Endwirkglied 51 des Roboters 50 oder der gegebene Gegenstand 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 bewegen, oder der andere Gegenstand 22 von der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt wird, führen die Kraftmesseinheit 31, die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32, die Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung 33, die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37, die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38, die Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39, die Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40, die Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41, die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42, eine Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 (später beschrieben), und eine Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 (später beschrieben) für die Robotersteuereinheit 10 in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen, die später beschrieben werden, vorzugsweise Verarbeitung für jede Funktion unter Berücksichtigung der Position und/oder Ausrichtung und der Richtung und des Betrags des gegebenen Gegenstands 21, der sich bei Bewegung des Robotersockels 52 bewegt, oder der Position und/oder Ausrichtung und der Richtung und des Betrags der Bewegung des anderen Gegenstands 22, der von der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt wird, aus.
Die Kraftmesseinheit 31 kompensiert beispielsweise Schwerkraft oder Trägheitskraft unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52. Wenn die Kraft aufgrund der Kraft kompensiert wird, die erzielt wird, wenn sich der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kontaktlosen Zustand befinden, wird eine Ausrichtungsänderung berücksichtigt.
Die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 korrigiert die Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 und stellt sie so ein, dass die Richtung relativ gleich der ist, wenn sich weder der gegebene Gegenstand 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 bewegt noch der andere Gegenstand 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt. Alternativ korrigiert, wenn eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 als Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist, die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 die Translationskraftregelungsrichtung unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21, bei Bewegung des Robotersockels 52. Wieder alternativ korrigiert, wenn eine festgelegte Richtung für den anderen Gegenstand 22 als Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist, die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 die Translationskraftregelungsrichtung unter Berücksichtigung der Bewegung des andern Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand. Wieder alternativ korrigiert, wenn eine Drehkraftregelungsachse eingestellt und für betreffende Einstellungen verwendet wird, die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 die Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Drehkraftregelungsachse, die unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand korrigiert wird.
Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 korrigiert die Position und Richtung der Drehkraftregelungsachse bezüglich des anderen Gegenstands 22 und stellt sie so ein, dass die Position und Richtung relativ gleich denen sind, wenn sich weder der gegebene Gegenstand 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 bewegt noch der andere Gegenstand 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt. Alternativ korrigiert, wenn eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 für eine Drehkraftregelungsachse eingestellt ist, die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 die Position und Richtung der Drehkraftregelungsachse unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21, bei Bewegung des Robotersockels 52. Wieder alternativ korrigiert, wenn eine festgelegte Richtung für den anderen Gegenstand 22 als Drehkraftregelungsachse eingestellt ist, die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 die Richtung der Drehkraftregelungsachse unter Berücksichtigung der Bewegung des andern Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand. Wieder alternativ korrigiert, wenn eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt und für betreffende Einstellungen verwendet wird, die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung, die unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand korrigiert wird. Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 korrigiert außerdem die Position der Drehkraftregelungsachse unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 berechnet einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand.
Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand.
Wenn der Robotersockel 52 von der Robotermontagevorrichtung 53 bewegt wird, um die Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 fortzusetzen, erzielt die Robotersteuereinheit 10 einen Zielbetrag der Bewegung der Robotermontagevorrichtung 53, die von einer Antriebsvorrichtung für die Robotermontagevorrichtung 53 im nächsten Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 bewegt wird, berechnet einen Betrag der Bewegung des Robotersockels 52, und berechnet einen Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 aufgrund des berechneten Zielbetrags der Bewegung des Robotersockels 52. Alternativ schätzt und berechnet die Robotersteuereinheit 10, wenn der Robotersockel 52 von der Robotermontagevorrichtung 53 bewegt wird, um die Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 fortzusetzen, einen Betrag der Bewegung des Robotersockels 52 im nächsten Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 aufgrund des Betrags der Bewegung des Robotersockels 52 und berechnet einen Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 aufgrund des geschätzten Betrags der Bewegung des Robotersockels 52. Außerdem erzielt die Robotersteuereinheit 10, wenn sich der andere Gegenstand 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand weiter bewegt, einen Zielbetrag der Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand, die im nächsten Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 von einer Antriebsvorrichtung für die Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand bewegt wird, und berechnet einen Betrag der Bewegung des anderen Gegenstands 22 aufgrund des Zielbetrags der Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand. Alternativ schätzt und berechnet die Robotersteuereinheit 10, wenn sich der andere Gegenstand 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand weiterbewegt, einen Betrag der Bewegung des anderen Gegenstands 22 im nächsten Steuerzyklus der Robotersteuereinheit 10 aufgrund des Betrags der Bewegung des anderen Gegenstands 22. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 korrigiert und berechnet den Zielbetrag der Translationsbewegung und den Zielbetrag der Drehbewegung aufgrund des Betrags der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 und des Betrags der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand, die beide auf die oben erwähnte Weise berechnet werden, den korrigierten Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und den korrigierten Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse.
Die Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls 38 erzeugt einen Betriebsbefehl für den Roboter 50 aufgrund des Zielbetrags der Translationsbewegung und des Zielbetrags der Drehbewegung, die beide auf die oben erwähnte Weise korrigiert werden.
Die Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 korrigiert die Kontaktposition, an der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, und stellt sie so ein, dass sie relativ die gleiche Kontaktposition für den gegebenen Gegenstand 21 oder den anderen Gegenstand 22 ist, unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand. Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 korrigiert die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand und stellt diese zusammen mit der korrigierten Kontaktposition ein. Die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 berechnet einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund beispielsweise der Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand.
Die Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 berechnet die Ausrichtung des Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand.
Die Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand 41 berechnet eine Ausrichtung im kombinierten Zustand unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand.
Die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands 42 führt eine Feststellung des kombinierten Zustands unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand durch.
Die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 (später beschrieben) stellt vorzugsweise Kraftinstabilität unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand fest.
Die Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 (später beschrieben) stellt vorzugsweise unter Berücksichtigung der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand fest, ob der Bewegungsvorgang des Roboters 50 oszilliert, wobei beispielsweise berücksichtig wird, ob der Roboter 50 oszilliert oder ob die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft ein Ergebnis der Oszillation des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 ist.
Selbst für hier nicht näher beschriebene Vorgänge wird vorzugsweise geeignete Korrektur ausgeführt, wenn es wünschenswert ist, die Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bei Bewegung des Robotersockels 52 oder der Bewegung des anderen Gegenstands 22 bei Bewegung der Montagevorrichtung 24 für einen anderen Gegenstand zu berücksichtigen.
7 ist ein Blockdiagramm, das funktionsbezogen die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10f gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können eine Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 und eine Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 zu der Robotersteuereinheit 10 gemäß einer der ersten bis zehnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, um eine andere Konfiguration der Robotersteuereinheit zu erzielen. In der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können eine Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 und eine Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 zu der Robotersteuereinheit 10 hinzugefügt werden, wie in 7 dargestellt. Die Konfiguration einer Robotersteuereinheit 10g, dargestellt in 8, die später beschriebene Funktionen umfasst, kann verwendet werden.
In der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Robotersteuereinheit 10 als zusätzliches Merkmal zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43, die eine Instabilität der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft feststellt, indem sie mindestens einen aus einem Zustand, in dem während eines festgelegten Zeitraums zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 eine Kraft wirkt, die größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, einem Zustand, in dem zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 eine Kraft wirkt, die größer als ein anderer festgelegter Schwellenwert ist, und einem oszillierenden Zustand der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, und eine Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44, die Instabilität eines Bewegungsvorgangs eines Roboters 50 feststellt, indem sie mindestens einen aus einem Zustand nahe an einer singulären Ausrichtung des Roboters 50 und einem oszillierenden Zustand des Roboters 50 feststellt. Wenn von der Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 Kraftinstabilität festgestellt wird oder von der Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 festgestellt wird, stellt die Robotersteuereinheit 10 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null, oder berechnet den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der berechnet wird, wenn weder die Kraftinstabilität noch die Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 festgestellt wird.
Nun werden in der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 stellt den Zustand fest, in dem während eines festgelegten Zeitraums zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 eine Kraft wirkt, die größer als ein festgelegter Schwellenwert ist. Somit kann die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 feststellen, dass die Änderung der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft plötzlich zunahm, um wiederum Zustände wie den Zustand festzustellen, in dem der Roboter 50 leicht oszilliert, den Zustand, in dem bei einer plötzlichen Befehlsänderung ein unangemessener Betriebsbefehl an den Roboter 50 ausgegeben wurde, den Zustand, in dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 mit starker Kollision oder einer hohen Geschwindigkeit miteinander in Kontakt kamen, wenn sie in einen kombinierten Zustand versetzt werden, und den Zustand, in dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 aufgrund leichter Oszillation miteinander kollidierten. Der oben erwähnte festgelegte Zeitraum oder die festgelegte Zeitschwelle können im Voraus eingestellt werden, um das Feststellen der oben genannten Zustände zu ermöglichen, oder gemäß dem Kontaktzustand zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 oder dem Zustand des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 automatisch eingestellt werden.
Die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 stellt außerdem den Zustand fest, in dem zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 eine Kraft wirkt, die größer als ein anderer festgelegter Schwellenwert ist. Somit stellt die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 den Zustand fest, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft übermäßig groß ist, um wiederum den Zustand festzustellen, in dem die Bewegungs- und Kontaktvorgänge des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 unangemessen sind, und den Zustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft nicht auf geeignete Weise geregelt werden kann. Der oben erwähnte andere festgelegte Schwellenwert kann im Voraus eingestellt werden, um das Feststellen der oben genannten Zustände zu ermöglichen, oder gemäß dem Kontaktzustand zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 oder dem Zustand des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 automatisch eingestellt werden.
Die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 stellt einen oszillierenden Zustand der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft unter Verwendung eines bekannten Verfahrens fest, wie Feststellung durch Analysieren von Frequenzmerkmalen, wobei eine Kurzzeit-Fourier-Transformation oder Wavelet-Transformation auf Grundlage der Wellenform der Kraftdaten verwendet wird. Somit kann die Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 beispielsweise den Zustand feststellen, in dem der Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 instabil ist, oder den Zustand, in dem der Bewegungsvorgang des Roboters 50 instabil ist.
In dieser Ausführungsform werden, wie oben erwähnt, die Zustände, die von der Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 festgestellt werden, als Kraftinstabilität definiert.
Die Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 stellt einen Zustand nahe an einer singulären Ausrichtung des Roboters 50 fest. Die singuläre Ausrichtung des Roboters 50 bedeutet den Zustand, in dem die Position und/oder Ausrichtung des distalen Endes des Roboters 50 in einem orthogonalen Koordinatensystem eventuell keine eindeutige inverse Umwandlung in eine Position jeder Achse erfolgt. Der Zustand nahe einer singulären Ausrichtung des Roboters 50 bedeutet den Zustand, in dem sich die Ausrichtung des Roboters 50 nahe an der oben erwähnten singulären Ausrichtung befindet. Die Roboterausrichtung wird hierin als die Ausrichtung der Robotermechanismuseinheit angenommen, in der ein Aktor, der den Roboter darstellt, einen bestimmten Zustand annimmt. Wenn sich die Ausrichtung des Roboters 50 nahe an einer singulären Ausrichtung befindet, kann der Bewegungsvorgang des Roboters 50 leicht oszillieren oder schneller werden, was zu Instabilität führt. Die Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 kann Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 aufgrund der Ausrichtung des Roboters 50 frühzeitig feststellen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Bereich um eine singuläre Ausrichtung nahe der singulären Ausrichtung vorzugsweise auf geeignete Weise in Übereinstimmung mit beispielsweise dem Betriebsverhalten des Roboters 50 oder der Situation eingestellt, in der es wünschenswert ist, die Situation der Nähe zu einer singulären Ausrichtung frühzeitig festzustellen oder den Bereich einzuschränken, der als nahe an einer singulären Ausrichtung festgestellt wird.
Die Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 stellt außerdem einen oszillierenden Zustand des Roboters 50 fest. Zu diesem Zeitpunkt stellt die Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 einen oszillierenden Zustand oder anfänglichen oszillierenden Zustand des Roboters 50 aufgrund von beispielsweise Betriebsbedingungen wie einer Abweichung zwischen einer tatsächlichen Position und einem Betriebsbefehl an den Roboter 50 oder Vibration jeder Achse des Roboters 50 fest, um wiederum Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 oder Anzeichen instabiler Vorgänge festzustellen.
In dieser Ausführungsform werden, wie oben erwähnt, die Zustände, die von der Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 festgestellt werden, als Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters definiert.
Wenn Kraftregelung aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft durchgeführt wird, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, leidet die Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter Rauschen, schwankt beträchtlich oder vibriert aufgrund von beispielsweise Schwankungen der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, Schwankungen der Kontaktposition, Vibration beim Bewegungsvorgang des Roboters 50 oder Vibration bei Kraftregelung, da sie durch den Abstand zwischen der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und der Position um die Drehkraftregelungsachse erzielt wird. Die Drehung des gegebenen Gegenstands 21 kann den gegebenen Gegenstand 21 von dem anderen Gegenstand 22 trennen oder verursachen, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 Kontakt und Nichtkontakt wiederholen. Daher kann die Drehung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse aufgrund von Faktoren, die diesen Bewegungsvorgang betreffen, zu Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters führen.
Bei Auftreten von Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters kann, wenn Drehung mit der zu diesem Zeitpunkt eingestellten Geschwindigkeit fortgesetzt wird, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse stärker vibrieren und somit Bewegung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse behindern. In diesem Fall kann Bewegung zum Einstellen eines kombinierten Zustands kaum durchgeführt werden, der nicht oder über einen langen Zeitraum eingestellt sein kann.
Bezüglich der Translationskraftregelungsrichtung ist dies leichter als Bewegung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, da die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung so geregelt wird, dass sie eine Zielkraft mit einem festgelegten Wert erreicht. Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters wird frühzeitig festgestellt, Drehung wird gestoppt oder mit einer geringeren Geschwindigkeit ausgeführt und Regelung wird in die Translationskraftregelungsrichtung fortgeführt. Bei Auftreten von Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters, die durch Kraftinstabilität entsteht, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in der Translationskraftregelungsrichtung stabil miteinander in Kontakt kommen, wird die Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters beseitigt, so dass die Drehung wieder beschleunigt werden kann.
Alternativ kann Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters wird frühzeitig festgestellt werden, Drehung kann gestoppt oder mit einer geringeren Geschwindigkeit ausgeführt werden, um die Drehgeschwindigkeit anzupassen, und Translation kann gestoppt oder mit einer geringeren Geschwindigkeit ausgeführt werden, um die Translationsgeschwindigkeit anzupassen. Dies beseitigt die Kraftinstabilität oder die Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters so dass die Geschwindigkeiten der Drehung und Translation wieder auf festgelegte Werte erhöht oder so angepasst werden kann, dass Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters vermieden wird.
Um den gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 zu bewegen, stellt die Robotersteuereinheit 10, wie zuvor beschrieben, den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null ein, wenn von der Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 Kraftinstabilität festgestellt wird oder von der Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 festgestellt wird. Alternativ berechnet, wenn von der Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 Kraftinstabilität festgestellt wird oder von der Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 festgestellt wird, die Robotersteuereinheit 10 den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der berechnet wird, wenn weder die Kraftinstabilität noch die Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters 50 festgestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 oder eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung 37 eine Anpassung auf einen kleineren Wert vornehmen, indem der berechnete Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse mit einem festgelegten Koeffizienten multipliziert wird, der kleiner als 1 ist, wenn aufgrund der Ausgabe der Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität 43 und der Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs 44 Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters festgestellt wird.
Wie zuvor beschrieben können der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem kürzeren Zeitraum in einen kombinierten Zustand konvergiert werden, indem Kraftinstabilität oder Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters festgestellt und die Drehgeschwindigkeit angepasst wird.
In einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Robotersteuereinheit 10 außerdem als zusätzliches Merkmal zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung auf einen festgelegten Schwellenwert ein, wenn die Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung größer als der festgelegte Schwellenwert ist, und stellt eine Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse auf einen anderen festgelegten Schwellenwert ein, wenn die Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse größer als der andere festgelegte Schwellenwert ist.
Nun werden in der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden, wenn die zwischen einem gegebenen Gegenstand 21 und einem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft übermäßig groß ist, Verfahren wie das Einstellen, Berechnen und Feststellen vorzugsweise auf geeignete Weise bezüglich eines auf geeignete Weise angepassten Werts durchgeführt, anstatt diesen Kraftwert direkt zu verwenden. Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung oder um die Drehkraftregelungsachse größer als ein festgelegter oberer Grenzwert ist, werden Berechnung und derartiges vorzugsweise unter Verwendung des oben erwähnten festgelegten oberen Schwellenwerts durchgeführt. Ein anderer Wert kann als ein festgelegter oberer Grenzwert gemäß der Richtung eingestellt werden.
Wenn der Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung gemäß der Größe der Kraft in einer Translationskraftregelungsrichtung geändert wird, und die Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, der für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist, berechnet eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung 35 vorzugsweise bei Einstellen der Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung auf den festgelegte Schwellenwert einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung. Wenn zwei oder mehr Translationskraftregelungsrichtungen verwendet werden, können gleiche festgelegte Schwellenwerte eingestellt werden, oder es kann ein festgelegter Schwellenwert für jede Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden.
Wenn der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse gemäß der Größe der Kraft um eine Drehkraftregelungsachse geändert wird, und die Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, der für die Drehkraftregelungsachse eingestellt ist, berechnet eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 vorzugsweise bei Einstellen der Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse auf den festgelegte Schwellenwert einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse. Wenn zwei oder mehr Drehkraftregelungsachsen verwendet werden, können gleiche festgelegte Schwellenwerte eingestellt werden, oder es kann ein festgelegter Schwellenwert für jede Drehkraftregelungsachse eingestellt werden.
Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in einer festgelegten Translationskraftregelungsrichtung übermäßig groß ist, um wiederum zu bewirken, dass der berechnete Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, kann der Wert des festgelegten Schwellenwerts als ein Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung eingestellt werden.
Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft um eine festgelegten Drehkraftregelungsachse übermäßig groß ist, um wiederum zu bewirken, dass der berechnete Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einen anderen festgelegten Schwellenwert überschreitet, kann der Wert des anderen festgelegten Schwellenwerts als ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse eingestellt werden.
Wenn eine Einheit zum Einstellen der Kontaktposition 39 oder eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung 40 die Position, an denen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft berechnet, und die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft übermäßig groß ist, wird die Kontaktposition in diesem Fall vorzugsweise nicht aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft berechnet. In diesem Fall kann die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft erneut erzielt werden, nach einer Änderung des Kontaktzustands erzielt werden, oder auf einer Teach-Vorrichtung oder eine Ausgabevorrichtung angezeigt werden, um eine Abweichungsmeldung auszugeben.
Wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft übermäßig groß ist, kann der oben erwähnte Vorgang Bewegungen, die ein Risiko der Beschädigung eines Roboters 50 darstellen, ungeeignete Bewegungen des Roboters 50, die eine Gefahr für Personen oder Gegenstände in dessen Umgebung darstellen, ungeeignete Bewegungen des gegebenen Gegenstands 21, die Schäden verursachen, oder ungeeignete Bewegungen des gegebenen Gegenstands 21 verhindern, die die Zeitspanne zum Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand verlängern.
In einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt als zusätzliches Merkmal zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 in einer Robotersteuereinheit 10 mindestens eine Translationskraftregelungsrichtung aufgrund mindestens einer aus einer festgelegten Richtung für einen gegebenen Gegenstand 21, einer festgelegten Richtung für einen anderen Gegenstand 22, einer festgelegten Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, und einer Drehkraftregelungsachse ein, wenn die Drehkraftregelungsachse eingestellt wurde, und eine Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 in der Robotersteuereinheit 10 stellt mindestens eine Drehkraftregelungsachse aufgrund mindestens einer aus einer festgelegten Richtung für den gegebenen Gegenstand 21, einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand 22, einer festgelegten Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, und einer Translationskraftregelungsrichtung ein, wenn die Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wurde.
Nun werden in der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Wie zuvor im Zusammenhang mit der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 beschrieben, bedeutet die Translationskraftregelungsrichtung die Druckrichtung beim Translatieren des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22, bei dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationsrichtung so geregelt wird, dass sie eine Zielkraft erreicht. Die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 stellt vorzugsweise eine Translationskraftregelungsrichtung ein, um zu ermöglichen, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 auf geeignete Weise miteinander in Kontakt kommen, indem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in dieser Richtung geregelt wird.
Die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 kann eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 als eine Translationskraftregelungsrichtung einstellen, um die Translationskraftregelungsrichtung gemäß dem Zustand des gegebenen Gegenstands 21 zu ändern.
Alternativ kann die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 22 als eine Translationskraftregelungsrichtung einstellen, um den gegebenen Gegenstand 21 nahe an die festgelegte Richtung für den anderen Gegenstand 22 zu bringen. In diesem Fall kann der gegebene Gegenstand 21, wenn sich der andere Gegenstand 22 bewegt, gemäß der Bewegung des anderen Gegenstands 22 nahe an den anderen Gegenstand 22 gebracht werden.
Wieder alternativ kann die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eine festgelegte Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, als eine Translationskraftregelungsrichtung einstellen, um Translation in der festgelegten Richtung unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 auszuführen, um den gegebenen Gegenstand 21 nahe an den anderen Gegenstand 22 zu bringen.
Wieder alternativ kann, wenn eine Drehkraftregelungsachse eingestellt ist, die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 eine Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Position oder Richtung der Drehkraftregelungsachse einstellen (z. B. die Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Drehkraftregelungsachse auf eine Richtung parallel zu der einstellen, die senkrecht zur Drehkraftregelungsachse verläuft, oder eine Richtung, die einen festgelegten Winkel mit der Drehkraftregelungsachse bildet). Dadurch wird es möglich, eine Translationskraftregelungsrichtung gemäß der Drehkraftregelungsachse einzustellen.
Wieder alternativ kann die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 die oben erwähnten Einstellungen kombinieren, um mehrere Translationskraftregelungsrichtungen einzustellen, eine Translationskraftregelungsrichtung durch Auswählen aus den oben erwähnten Einstellungen gemäß dem Zustand relativer Bewegung oder Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 einzustellen, oder eine Kombination der oben erwähnten Richtungen als Translationskraftregelungsrichtung einzustellen.
Die oben erwähnte Einstellung einer Translationskraftregelungsrichtung macht es möglich, die Richtung, in der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt gebracht oder gegeneinandergedrückt werden, gemäß den beteiligten Umständen einzustellen, und wiederum den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 auf geeignete Weise miteinander in Kontakt zu bringen.
Wie zuvor im Zusammenhang mit der Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 beschrieben, bedeutet die Drehkraftregelungsachse, die Drehachse des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22. Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt vorzugsweise eine Drehkraftregelungsachse ein, um den gegebenen Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 um die Drehkraftregelungsachse zu drehen und Translation in eine festgelegte Translationskraftregelungsrichtung auszuführen, um zu ermöglichen, dass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 auf geeignete Weise miteinander in Kontakt versetzt werden.
Beim Einstellen der Position einer Drehkraftregelungsachse stellt die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 diese gemäß dem Zustand relativer Bewegung oder Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 oder gemäß dem Bewegungsverfahren so ein, dass sie durch einen Regelungspunkt führt, der für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt ist, einen Punkt, der in einem festgelegten Werkzeugkoordinatensystem für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt ist, einen Punkt, der in einem festgelegten Koordinatensystem für den anderen Gegenstand 22 eingestellt ist oder einen Punkt, der in einem Bezugskoordinatensystem oder einem für einen Raum eingerichteten Koordinatensystem eingestellt ist, in dem die Position und/oder Ausrichtung selbst beim Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 gleich bleiben.
Die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 stellt eine Richtung der Drehkraftregelungsachse aufgrund einer festgelegten Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 ein. Dadurch wird es möglich, die Richtung der Drehkraftregelungsachse gemäß dem Bewegungszustand des gegebenen Gegenstands 21 zu ändern.
Alternativ stellt die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 eine Richtung der Drehkraftregelungsachse aufgrund einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand 22 ein. Dadurch wird es möglich, die Richtung der Drehkraftregelungsachse gemäß dem Platzierungszustand des anderen Gegenstands 22 oder dessen Bewegung zu ändern, wenn er in Bewegung ist.
Wieder alternativ stellt die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 eine Richtung der Drehkraftregelungsachse aufgrund einer festgelegten Richtung ein, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist. Dadurch wird es möglich, die Richtung der Drehkraftregelungsachse auf eine Richtung einzustellen, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist.
Wieder alternativ kann, wenn eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist, die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 eine Richtung der Drehkraftregelungsachse aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung einstellen (z. B. die Richtung der Drehkraftregelungsachse aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung auf eine Richtung parallel zu der einstellen, die senkrecht zur Translationskraftregelungsrichtung verläuft, oder parallel zu der, die einen festgelegten Winkel mit der Translationskraftregelungsrichtung bildet). Dadurch wird es möglich, eine Richtung der Drehkraftregelungsachse gemäß der Translationskraftregelungsrichtung einzustellen.
Wieder alternativ kann die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse 34 die oben erwähnten Einstellungen kombinieren, um eine Richtung der Drehkraftregelungsachse oder einen Punkt einzustellen, durch den die Drehkraftregelungsachse führt, um wiederum mehrere Drehkraftregelungsachsen einzustellen, eine Richtung der Drehkraftregelungsachse oder einen Punkt, durch den die Drehkraftregelungsachsen führt, durch Auswählen aus den oben erwähnten Einstellungen gemäß dem Zustand relativer Bewegung oder Kontakt zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 einzustellen, oder eine Kombination der oben erwähnten Richtungen als eine Richtung der Drehkraftregelungsachse einzustellen.
Die oben erwähnte Einstellung einer Drehkraftregelungsachse macht es möglich, die Richtung, in der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in Bezug zueinander gedreht werden, gemäß den beteiligten Umständen einzustellen, und wiederum den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 auf geeignete Weise miteinander in Kontakt zu bringen.
In einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt als zusätzliches Merkmal zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 in einer Robotersteuereinheit 10 eine Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ein, wenn ein gegebener Gegenstand 21 und ein anderer Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, und der gegebene Gegenstand 21 in verschiedenen Richtungen gegen den anderen Gegenstand 22 gedrückt wird, die Komponenten der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Bereich als Grenzwert umfassen.
Nun werden in der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
20a bis 20c sind teilweise vergrößerte Ansichten, die ein Verfahren zum Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung erläutern, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 mittels der Robotersteuereinheit 10 gemäß der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einen kombinierten Zustand versetzt werden. 20a stellt den Zustand zu Beginn der Bewegung dar, mit der der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt werden, eine festgelegte Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, wird als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 verläuft und durch einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt. Alternativ kann eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt werden.
Wenn der gegebene Gegenstand 21 in die Translationskraftregelungsrichtung 61 translatiert wird, wie in 20a dargestellt, kommen der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt, wie in 20b dargestellt. Es wird festgestellt, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird. Alternativ kann festgestellt werden, ob der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kamen, indem die Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 mit einem festgelegten Schwellenwert verglichen wird, oder aufgrund einer Änderung der Kraft um die Drehkraftregelungsachse 62 pro festgelegter Zeit.
Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt kommen, stoppt die Robotersteuereinheit 10 die Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in der Translationskraftregelungsrichtung. Die Robotersteuereinheit 10 bewegt dann den gegebenen Gegenstand 21, um ihn in mehrere andere Richtungen zu drücken, die Komponenten der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Bereich als Grenzwert zu diesem Zeitpunkt umfassen, ohne den gegebenen Gegenstand 21 um die Drehkraftregelungsachse zu drehen. Die anderen Richtungen bedeuten unterschiedliche Richtungen. Wenn die Richtung zum Drücken des gegebenen Gegenstands 21 in die anderen Richtungen geändert wird, werden diese Richtungen aufgrund der Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse so eingestellt, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht reduziert wird, oder so eingestellt, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse erhöht wird. Alternativ werden Richtungen, die Bedingungen mit so wenig Richtungsänderungen wie möglich erfüllen, in Übereinstimmung mit dem Zweck gesucht, beispielsweise eine Richtung zu finden, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ihren Höchstwert erreicht, oder eine Richtung zu finden, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse einen festgelegten Schwellenwert überschreitet.
In diesem Fall werden, wenn der gegebene Gegenstand 21 in mehrere Richtungen gedrückt wird, indem die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung geregelt wird um eine Zielkraft zu erreichen, Kräfte um die Drehkraftregelungsachsen in die mehreren Richtungen erzielt, um wiederum eine Kraft um die Drehkraftregelungsachse und eine Richtung zu erzielen, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, und die erzielte Richtung wird als Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der erzielten Richtung so auf eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt, dass sie sich mit der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 ändert. Dann wird die zu diesem Zeitpunkt eingestellte Richtung als Translationskraftregelungsrichtung 61 verwendet, und Bewegung wird wie in 20c gezeigt durchgeführt. Im nächsten Steuerzyklus, für den eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist, wird Drehung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt, die erzielt wird, wenn die Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist. Daraufhin kann Drehung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt werden, die erzielt wird, wenn die oben erwähnte Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist, bis die Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einen festgelegten Schwellenwert fällt oder nahe an null kommt oder ihr Vorzeichen ändert. Alternativ kann Drehung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu jedem Zeitpunkt ausgeführt werden.
Eine Translationskraftregelungsrichtung kann folgendermaßen eingestellt werden: Wenn der gegebene Gegenstand 21 in mehrere Richtungen gedrückt wird, indem die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung geregelt wird um eine Zielkraft zu erreichen, werden Kräfte um die Drehkraftregelungsachsen in die mehreren Richtungen erzielt, und die Richtung, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse bei Änderungen der mehreren Richtungen ihren Höchstwert erreicht, wird als Translationskraftregelungsrichtung eingestellt. Es wird angenommen, dass die Richtung, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ihren Höchstwert erreicht, erzielt wird, wenn die betreffende Richtung in mehrere Richtungen innerhalb eines festgelegten Bereichs geändert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der erzielten Richtung so auf eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt, dass sie sich mit der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 ändert. Im nächsten Steuerzyklus, für den eine Translationskraftregelungsrichtung eingestellt ist, wird Drehung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Höchstkraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt. Daraufhin kann Drehung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Höchstkraft um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt werden, die im oben erwähnten Vorgang erzielt wird, bis die Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einen festgelegten Schwellenwert fällt oder nahe an null kommt oder ihr Vorzeichen ändert. Alternativ kann Drehung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu jedem Zeitpunkt ausgeführt werden.
21a bis 21c sind teilweise vergrößerte Ansichten, die ein weiteres Verfahren zum Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung erläutern, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 mittels der Robotersteuereinheit 10 gemäß der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einen kombinierten Zustand versetzt werden. Im Verfahren zum Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung, die in Bezug auf 20a bis 20c beschrieben wird, wird die Drehung des gegebenen Gegenstands 21 gestoppt und die Translationskraftregelungsrichtung geändert. Im anderen Verfahren zum Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung wird eine Translationskraftregelungsrichtung jedoch durch Ändern der Translationskraftregelungsrichtung eingestellt, während der gegebene Gegenstand 21 gedreht wird, um eine Richtung zu erzielen, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse zunimmt.
21a stellt den Zustand dar, in dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 bei Bewegung zum Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand zum ersten Mal miteinander in Kontakt kamen. Eine festgelegte Richtung, die unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 ist, wird als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt, und eine Achse, die in einer festgelegten Richtung unabhängig vom Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands 21 verläuft und durch einen Regelungspunkt für den gegebene Gegenstand 21 führt, wird als Drehkraftregelungsachse 62 eingestellt. Alternativ kann eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 als Translationskraftregelungsrichtung 61 eingestellt werden. Ein Verfahren zum Feststellen des Kontakts zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 ist das gleiche wie zuvor beschrieben.
In diesem Fall wird, anders als im mit Bezug auf 20a bis 20b beschriebenen Verfahren, sowohl Drehung um die Drehkraftregelungsachse ausgeführt als auch in die Translationskraftregelungsrichtung gedrückt ohne die Drehung um die Drehkraftregelungsachse zu stoppen.
Der gegebene Gegenstand 21 wird bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt, um den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen, während die Translationskraftregelungsrichtung geändert wird, wie in 21b bis 21c dargestellt. Bewegung kann durch geeignete Anpassung der Drehgeschwindigkeit des gegebenen Gegenstands 21 ausgeführt werden, so dass sie klein ist, bis eine Änderung der Translationskraftregelungsrichtung abgeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt werden Kräfte um die Drehkraftregelungsachsen erzielt, wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 miteinander in Kontakt sind, um wiederum eine Richtung zu erzielen, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, oder in der die Kraft um die Drehachse aus mehreren Richtungen ihren Höchstwert erreicht. Die Translationskraftregelungsrichtung wird auf eine festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21 so eingestellt, dass sie sich mit der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 ändert.
Der gegebene Gegenstand 21 wird bewegt, um in mehrere andere Richtungen gedrückt zu werden, die Komponenten der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Bereich als Grenzwert zu dem Zeitpunkt umfassen, zu dem die Translationskraftregelungsrichtung geändert wird, während der gegebene Gegenstand 21 um die Drehkraftregelungsachse gedreht wird. Wenn die Richtung zum Drücken des gegebenen Gegenstands 21 in die anderen Richtungen geändert wird, werden diese Richtungen aufgrund der Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse so eingestellt, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht reduziert wird, oder so eingestellt, dass die Kraft um die Drehkraftregelungsachse erhöht wird. Alternativ werden Richtungen, die Bedingungen mit so wenig Richtungsänderungen wie möglich erfüllen, in Übereinstimmung mit dem Zweck gesucht, beispielsweise eine Richtung zu finden, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ihren Höchstwert erreicht, oder eine Richtung zu finden, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse einen festgelegten Schwellenwert überschreitet.
Bei Bewegung mit einer Änderung der Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 wird, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse größer als diejenige in der vorherigen Richtung ist, das Verhältnis zwischen der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 und der Translationskraftregelungsrichtung, d. h. die festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21, aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung aktualisiert.
Um die Drehkraftregelungsachse wird Bewegung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu jedem Zeitpunkt ausgeführt. Die Richtung, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, wenn Bewegung ausgeführt wird, während die Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 geändert wird, wird als endgültige Translationskraftregelungsrichtung eingestellt und, das Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung ist abgeschlossen.
Alternativ kann eine Translationskraftregelungsrichtung folgendermaßen eingestellt werden: Bei Bewegung mit einer Änderung der Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 wird, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse größer als diejenige in der vorherigen Richtung ist, das Verhältnis zwischen der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 und der Translationskraftregelungsrichtung, d. h. die festgelegte Richtung für den gegebenen Gegenstand 21, aufgrund der Translationskraftregelungsrichtung aktualisiert. Um die Drehkraftregelungsachse wird Bewegung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse zu jedem Zeitpunkt ausgeführt. Die Richtung, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ihren Höchstwert erreicht, wenn Bewegung ausgeführt wird, während die Translationskraftregelungsrichtung des gegebenen Gegenstands 21 in mehrere in einen festgelegten Bereich fallende Richtungen geändert wird, wird als eine endgültige Translationskraftregelungsrichtung eingestellt, und das Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung ist abgeschlossen. Die Richtung wird vorzugsweise geändert, damit die Richtung, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ihren Höchstwert erreicht, in kurzer Zeit gefunden werden kann. Es wird angenommen, dass die Richtung, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ihren Höchstwert erreicht, die Richtung ist, in der die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ihren Höchstwert erreicht, wenn die betreffende Richtung in mehrere Richtungen innerhalb eines festgelegten Bereichs geändert wird.
Selbst wenn die festgelegte Translationskraftregelungsrichtung nicht geeignet ist, kann sie von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung 32 durch das oben erwähnte Einstellen einer Translationskraftregelungsrichtung in eine geeignetere Richtung geändert werden. Dadurch wird es möglich, den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 schneller und zuverlässig in einen kombinierten Zustand zu versetzen.
In einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt als zusätzliches Merkmal zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn zwei oder mehr Drehkraftregelungsachsen eingestellt sind, eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 in einer Robotersteuereinheit 10 für eine festgelegte Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert B für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, vorzugsweise einen festgelegten Betrag der Drehbewegung C als einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ein, und wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert B für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, berechnet die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse 36 einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einer festgelegten Zielkraft um die Achse, oder einen festgelegten Betrag der Drehbewegung D, die Kraft um die Drehkraftregelungsachse und die festgelegte Zielkraft um die Achse.
Nun werden in der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Unterschiede zu den Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Einzelheiten, auf die sich im Folgenden nicht insbesondere bezogen wird, werden auf die gleiche Weise ausgeführt.
Gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in der ersten bis vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt wird, während der gegebene Gegenstand 21 um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse gedreht wird, um einen Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, und der gegebene Gegenstand 21 um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse gedreht wird, die sich von der Drehkraftregelungsachse zum Einstellen des oben erwähnten kombinierten Zustand unterscheidet, ein Zielbetrag der Bewegung um die festgelegte Drehkraftregelungsachse, die sich von der Drehkraftregelungsachse zum Einstellen des oben erwähnten kombinierten Zustands unterscheidet gemäß der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft berechnet.
Der oben erwähnte Zielbetrag der Bewegung wird gemäß der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft berechnet. Wenn die Kraft um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert ist, wird ein festgelegter Betrag der Drehbewegung als ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse eingestellt. Wenn die Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse gleich oder größer als der festgelegte Schwellenwert ist, wird die Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse aufgrund der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse und der festgelegten Zielkraft um die Achse oder aufgrund eines festgelegten Betrag der Drehbewegung pro Steuerzyklus, der Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse und der festgelegten Zielkraft um die Achse so geregelt, dass sie eine festgelegte Zielkraft erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Wert, der beispielsweise als (Festgelegte Zielkraft – Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse)/(Festgelegte Zielkraft) × (Kraftregelungsverstärkung) oder (Festgelegte Zielkraft – Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse)/(Festgelegte Zielkraft) × (Festgelegter Betrag der Drehbewegung) berechnet wird, als ein Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse eingestellt.
Auf diese Weise ermöglicht das Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse gemäß der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkende Kraft, dass der gegebene Gegenstand 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt wird, um einen Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 miteinander in Kontakt und kombiniert sind, während der gegebene Gegenstand 21 um eine festgelegte Drehkraftregelungsachse gedreht wird, um die Kraft um diese festgelegte Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands 21 an die Zielkraft anzupassen.
Wenn daher beispielsweise der gegebene Gegenstand 21 mit einem Keil ausgestattet wird, während der andere Gegenstand 22 mit einer Keilnut ausgestattet ist, kann der Keil des gegebenen Gegenstands 21 in die Keilnut im anderen Gegenstand 22 eingepasst werden, indem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einem Zustand versetzt werden, in dem ihre festgelegten Abschnitte miteinander in Kontakt und kombiniert sind, und der gegebene Gegenstand 21 anhand der oben erwähnten Regelung gemäß der Kraft um die Drehkraftregelungsachse um die Drehkraftregelungsachse gedreht wird. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 entsprechende dreidimensionale Strukturen zum Zusammenzufügen umfassen, können die dreidimensional strukturierten Abschnitte des gegebenen Gegenstands 21 und der andere Gegenstand 22 zusammengefügt werden, indem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen Zustand versetzt werden, in dem ihre festgelegten Abschnitte miteinander in Kontakt und kombiniert sind, und der gegebene Gegenstand 21 anhand der oben erwähnten Regelung gemäß der Kraft um die Drehkraftregelungsachse um die Drehkraftregelungsachse gedreht wird. Wenn der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 ein Zahnrad oder dergleichen bilden, können die verzahnten Abschnitte des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 ineinandergreifen und gedreht werden, indem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen Zustand versetzt werden, in dem ihre festgelegten Abschnitte miteinander in Kontakt und kombiniert sind, und der gegebene Gegenstand 21 anhand der oben erwähnten Regelung gemäß der Kraft um die Drehkraftregelungsachse um die Drehkraftregelungsachse gedreht wird.
Auf diese Weise macht es die fünfzehnte Erfindung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, den gegebenen Gegenstand 21 und den andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand zu versetzen und den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstand 22 mit einer geeigneten Kraft in einem Anschnitt zusammenzufügen, der sich von dem Abschnitt unterscheidet, an dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in einen kombinierten Zustand versetzt sind.
Oben wurden die Robotersteuereinheiten 10 gemäß der ersten bis fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wenn der gleiche Parameter jedoch durch mehrere Berechnungseinheiten oder Einstellungseinheiten angepasst wird, kann dies durch beispielsweise Anpassen eines Werts, der unter Verwendung eines festgelegten Werts als Grenzwert angepasst wird, Ausführen selektiver Anpassung, Erzielen der Summe gewichteter Werte oder Verwenden eines Werts zum weitgehendsten Anpassen erfolgen.
Bewegung kann, wie mit Bezug auf 9a bis 12e dargestellt, selbst mit einer kleinen Druckkraft stabil und schnell ausgeführt werden, um einen kombinierten Zustand zu erzielen, indem eine Translationskraftregelungsrichtung und eine Drehkraftregelungsachse eingestellt und ein Betrag der Bewegung berechnet wird, wie in mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein anderes beispielhaftes Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung wird unten mit Bezug auf 13a bis 13d beschrieben. 13a bis 13d sind Ansichten, die ein anderes beispielhaftes Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand erläutern.
Der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22, dargestellt in 13a bilden identisch geformte Körper aus, die jeweils zwei kombinierte Ebene umfassen, die miteinander einen festgelegten Winkel bilden. In diesem Fall wird der Zustand, in dem der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 aufeinandergeschichtet sind, als ein kombinierter Zustand angesehen. Ein von den Achsen 60a, 60b und 60c definiertes Koordinatensystem, dargestellt in 13a, parallel zu einem durch drei orthogonale Achsen definierten Koordinatensystem, das für einen Raum oder den anderen Gegenstand 22 einrichtet ist und einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 als seinen Ursprung hat (da dieses Koordinatensystem eine Position bezüglich des gegebenen Gegenstands 21 darstellt, kann sich der gegebene Gegenstand 21 nicht an seinem Ursprung befinden), wird für den gegebenen Gegenstand 21 eingerichtet. Mit anderen Worten ändert sich die Ursprungsposition dieses Koordinatensystems, seine Ausrichtung bei Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bleibt jedoch gleich. Beim Festlegen von zwei Richtungen entlang den Achsen 60b und 60c als Translationskraftregelungsrichtungen 61 und den drei Achsen 60a, 60b und 60c als Drehkraftregelungsachsen, wir der gegebene Gegenstand 21 in den beiden Translationskraftregelungsrichtungen 61 gedrückt, und der gegebene Gegenstand 21 wird bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt, um die Kräfte um die drei Drehkraftregelungsachsen auszugleichen: die Achsen 60a, 60b und 60c, sodass der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 so bewegt werden können, dass sie in einen geschichteten kombinierten Zustand versetzt werden. Alternativ kann in dem Zustand, der in 13a dargestellt ist, ein kombinierter Zustand auch durch Einstellen von zwei Drehkraftregelungsachsen für jede Ebene, auf der der gegebene Gegenstand 21 auf den anderen Gegenstand 22 geschichtet ist, und Einstellen dieser Achsen für den gegebenen Gegenstand 21, um eine festgelegte Beziehung mit der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands 21 unabhängig von der Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 aufrechtzuerhalten, und Bewegen des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 in die beiden Translationskraftregelungsrichtungen 61 erzielt werden, um die Kräfte um die beiden Drehkraftregelungsachsen auf jeder Ebene auszugleichen.
Unten wird ein weiteres beispielhaftes Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand beschrieben. Der in 13b dargestellte gegebene Gegenstand 21 bildet einen rechteckigen Parallelflächner, während der in 13b dargestellte andere Gegenstand 22 drei kombinierte orthogonale Ebenen verwendet. In diesem Fall wird der Zustand, in dem ein Eckpunkt des gegebenen Gegenstands 21 mit der Ecke des anderen Gegenstands 22 kombiniert ist, wird als ein kombinierter Zustand angesehen. Eine durch die Achsen 60a, 60b und 60c definiertes Koordinatensystem, dargestellt in 13b, parallel zu einem durch drei orthogonalen Achsen definierten Koordinatensystem, das für einen Raum oder den anderen Gegenstand 22 eingerichtet ist und einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 als seinen Ursprung hat, wird für den gegebenen Gegenstand 21 eingerichtet. Mit anderen Worten ändert sich die Ursprungsposition dieses Koordinatensystems, seine Ausrichtung bei Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bleibt jedoch gleich. Eine Translationskraftregelungsrichtung und einer Drehkraftregelungsachse werden aufgrund dreier Achsen in einem Koordinatensystem eingestellt, das durch drei orthogonale Achsen definiert ist. Beim Festlegen von drei Richtungen entlang den Achsen 60a, 60b und 60c als Translationskraftregelungsrichtungen 61 und den drei Achsen 60a, 60b und 60c als Drehkraftregelungsachsen, wird der gegebene Gegenstand 21 in die drei Translationskraftregelungsrichtungen 61 gedrückt und bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt, um die Kräfte um die drei Drehkraftregelungsachsen auszugleichen: die Achsen 60a, 60b und 60c, sodass ein kombinierter Zustand erzielt wird, in dem ein Eckpunkt des gegebenen Gegenstands 21 mit der Ecke des anderen Gegenstands 22 kombiniert ist.
Unten wird ein weiteres beispielhaftes Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand beschrieben. Der in 13c dargestellte gegebene Gegenstand 21 bildet einen Zylinder. Der in 13c dargestellte andere Gegenstand 22 verwendet eine Kombination aus einer Ebene und einem gebogenen Oberflächenabschnitt, der auf einen gebogenen Oberflächenabschnitt aufgesetzt werden kann, der die zylinderförmige Seitenfläche des gegebenen Gegenstands 21 definiert. In diesem Fall wird der Zustand, in dem die zylinderförmige Unterfläche des gegebenen Gegenstands 21 mit dem ebenflächigen Abschnitt des anderen Gegenstands 22 kombiniert wird, und eine gebogene Oberfläche, die die zylinderförmige Seitenfläche des gegebenen Gegenstands 21 definiert, und die oben erwähnte gebogene Oberfläche des anderen Gegenstands 22 aufeinander aufgesetzt sind, als ein kombinierter Zustand angesehen. Ein von den Achsen 60a, 60b und 60c definiertes Koordinatensystem, dargestellt in 13c, parallel zu einem durch drei orthogonale Achsen definierten Koordinatensystem, das für einen Raum oder den anderen Gegenstand 22 einrichtet ist und einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 als seinen Ursprung hat wird für den gegebenen Gegenstand 21 eingerichtet. Mit anderen Worten ändert sich die Ursprungsposition dieses Koordinatensystems, seine Ausrichtung bei Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bleibt jedoch gleich. Eine Translationskraftregelungsrichtung und einer Drehkraftregelungsachse werden aufgrund dreier Achsen in einem Koordinatensystem eingestellt, das durch drei orthogonale Achsen definiert ist. Drei Richtungen entlang der Achsen 60a, 60b und 60c werden als Translationskraftregelungsrichtungen 61 definiert. In diesem Fall wird der gegebene Gegenstand 21 in den Translationskraftregelungsrichtungen 61 entlang den Achsen 60b und 60c mit einer Zielkraft für die Translationskraftregelung gedrückt, die eine festgelegte Größe anders als null aufweist. Passive Kraftregelung wird in der Translationskraftregelungsrichtung 61 entlang den Achsen 60a mit einer Zielkraft für die Translationskraftregelung durchgeführt, die eine festgelegte Größe von null aufweist. Beim Festlegen der beiden Achsen 60a und 60b als Drehkraftregelungsachsen wird der gegebene Gegenstand 21 in die drei Translationskraftregelungsrichtungen 61 gedrückt und bezüglich des anderen Gegenstands 22 bewegt, um die Kräfte um die Achsen 60a und 60b auszugleichen, sodass ein kombinierter Zustand erzielt wird, in dem die zylinderförmige Unterfläche des gegebenen Gegenstands 21 mit dem ebenflächigen Abschnitt des anderen Gegenstands 22 kombiniert ist, und eine gebogene Oberfläche, die die zylinderförmige Seitenfläche des gegebenen Gegenstands 21 definiert und die oben erwähnte gebogene Oberfläche des anderen Gegenstands 22 aufeinander aufgesetzt sind.
Unten wird ein weiteres beispielhaftes Versetzen des gegebenen Gegenstands 21 und des anderen Gegenstands 22 in einen kombinierten Zustand beschrieben. Der in 13d dargestellte gegebene Gegenstand 21 bildet, wie in 13c dargestellt, einen Zylinder, der eine Seitenfläche aufweist, die mit einem Keil versehen ist, der in einem Teil 26 des gegebenen Gegenstands 21 ausgebildet ist. Der in 13d dargestellte andere Gegenstand 22 verwendet eine Kombination aus einer Ebene und einer Konfiguration, die einen gebogenen Oberflächenabschnitt, der auf einen gebogenen Oberflächenabschnitt aufgesetzt werden kann, der die zylinderförmige Seitenfläche des gegebenen Gegenstands 21 definiert, und eine Keilnut umfasst, die in einem Teil 27 des anderen Gegenstands 22 ausgebildet ist, die mit dem Keil im Teil 26 der Seitenfläche des gegebenen Gegenstands 21 kombiniert werden kann. In diesem Fall wird die Robotersteuereinheit 10 gemäß der 15. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dazu verwendet, den gegebenen Gegenstand 21 und den anderen Gegenstands 22 in Bezug zueinander zu bewegen, um einen kombinierten Zustand zu erzielen, in dem die zylinderförmige Unterfläche des gegebenen Gegenstands 21 mit dem ebenflächigen Abschnitt des anderen Gegenstands 22 kombiniert wird, und eine gebogene Oberfläche, die die zylinderförmige Seitenfläche des gegebenen Gegenstands 21 definiert, und die oben erwähnte gebogene Oberfläche des anderen Gegenstands 22 aufeinander gesetzt werden, und den Keil im Teil 26 des gegebenen Gegenstands 21 mit der Keilnut im Teil 27 des anderen Gegenstands 22 zu kombinieren. Eine durch die Achsen 60a, 60b und 60c definiertes Koordinatensystem, dargestellt in 13d, parallel zu einem durch drei orthogonalen Achsen definierten Koordinatensystem, das für einen Raum oder den anderen Gegenstand 22 eingerichtet ist und einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 als seinen Ursprung hat, wird für den gegebenen Gegenstand 21 eingerichtet. Mit anderen Worten ändert sich die Ursprungsposition dieses Koordinatensystems, seine Ausrichtung bei Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 bleibt jedoch gleich. Eine In 13d dargestellte Drehachse 60d des gegebenen Gegenstands 21 ist für den anderen Gegenstand 21 eingestellt. Drei Richtungen entlang der Achsen 60a, 60b und 60c werden als Translationskraftregelungsrichtungen 61 definiert. In diesem Fall wird der gegebene Gegenstand 21 in den Translationskraftregelungsrichtungen 61 entlang den Achsen 60b und 60c mit einer Zielkraft für die Translationskraftregelung gedrückt, die eine festgelegte Größe anders als null aufweist. Passive Kraftregelung wird in der Translationskraftregelungsrichtung 61 entlang den Achsen 60a mit einer Zielkraft für die Translationskraftregelung durchgeführt, die eine festgelegte Größe von null aufweist. Beim Festlegen der beiden Achsen 60a und 60b als Drehkraftregelungsachsen wird der gegebene Gegenstand 21 in die drei Translationskraftregelungsrichtungen 61 gedrückt, und die Kräfte um die beiden Achsen 60a und 60b werden ausgeglichen. Die Achse 60d ist außerdem als eine Drehkraftregelungsachse definiert. Anstatt einer Drehung um die Achsen 60a und 60b wird der gegebene Gegenstand 21 um die Achse 60d, die als Drehachse dient, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft gedreht, um die Kraft um die Achse 60d an eine festgelegte Zielkraft anzupassen. Durch das zuvor beschriebene Bewegen des gegebenen Gegenstands 21 bezüglich des anderen Gegenstands 22 ist es möglich, einen kombinierten Zustand zu erzielen, in dem die zylinderförmige Unterfläche des gegebenen Gegenstands 21 mit dem ebenflächigen Abschnitt des anderen Gegenstands 22 kombiniert wird, und eine gebogene Oberfläche, die die zylinderförmige Seitenfläche des gegebenen Gegenstands 21 definiert, und die oben erwähnte gebogene Oberfläche des anderen Gegenstands 22 aufeinander gesetzt werden, und den Keil im Teil 26 des gegebenen Gegenstands 21 mit der Keilnut im Teil 27 des anderen Gegenstands 22 zu kombinieren. Als eine Drehkraftregelungsachse kann die oben erwähnte Achse 60d durch die Achse 60c (ihre Ausrichtung bleibt bei Bewegung des gegebenen Gegenstands 21 die gleiche) des oben beschriebenen durch die in 13d dargestellten Achsen 60a, 60b und 60c definierten Koordinatensystem, parallel zu einem durch drei orthogonalen Achsen definierten Koordinatensystem ersetzt werden, das für einen Raum oder den anderen Gegenstand 22 eingerichtet ist, und als seinen Ursprung einen Regelungspunkt für den gegebenen Gegenstand 21 hat, der für den gegebenen Gegenstand 21 eingestellt ist, sodass der gegebene Gegenstand 21 aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand 21 und dem anderen Gegenstand 22 wirkenden Kraft gedreht wird, um die Kraft um die erzielte Achse auf eine festgelegte Zielkraft anzupassen.
Wie oben beschrieben kann eine Kombination von Gegenständen mit beliebigen Formen als der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 eingesetzt werden, die stabil und schnell bewegt werden können, um den kombinierten Zustand selbst mit einer kleinen Druckkraft zu erzielen, solange der gegebene Gegenstand 21 und der andere Gegenstand 22 in den Zustand versetzt werden können, in dem der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands 21 und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands 22 gemäß der vorliegenden Erfindung miteinander in Kontakt und kombiniert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es schwieriger einen kontaktlosen Zustand einzustellen, wenn die Ausrichtung durch Drehen eines gegebenen Gegenstands geändert wird, während er mit einer festgelegten Kraft gegen einen anderen Gegenstand gedrückt wird, oder es wird schwieriger, dass die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, in der der gegebene Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft translatiert wird, kleiner wird. Dies ermöglicht eine stabilere und schnellere Drehung, um in kurzer Zeit einen Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind.
Außerdem wird es schwieriger einen kontaktlosen Zustand einzustellen, wenn die Ausrichtung durch Drehen des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands geändert wird, oder es wird schwieriger, dass die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, in der der gegebene Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft translatiert wird, kleiner wird, und Drehung wird stabil beschleunigt, um eine schnellere Drehung zu ermöglichen. Dies ermöglicht eine stabile und schnelle Drehung, um selbst mit einer kleinen Zielkraft für die Kraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung in kurzer Zeit einen Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind.
Zusätzlich zu stabiler und schneller Drehung kann eine schnelle Konvergenz mit einem Zielzustand erzielt werden, indem die Drehgeschwindigkeit als gemäß dem Kontaktzustand zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand geeignet angepasst wird.
Wie zuvor beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zustand, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, selbst mit einer kleinen Kontaktkraft in kurzer Zeit stabil erzielt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 04-043744 B [0008, 0014]
JP 09-091026 A [0009]
JP 091026 A [0019]
JP 043744 B [0019]
JP 4267027 [0080]

Claims

Robotersteuereinheit (10), die eine zwischen einem gegebenen Gegenstand (21), der an einem Endwirkglied (51) eines Roboters (50) angeordnet ist, und einem anderen Gegenstand (22) wirkende Kraft regelt, um den gegebenen Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands zu bewegen, um eine Zustand zu erzielen, in dem ein festgelegter Abschnitt des gegebenen Gegenstands und ein festgelegter Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, wobei die Steuereinheit Folgendes umfasst: eine Kraftmesseinheit (31), die die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft misst; eine Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung (32), die mindestens eine Translationskraftregelungsrichtung einstellt, in die der gegebene Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft translatiert wird; eine Einstelleinheit für die Zielkraft der Translationskraftregelung (33), die für jede der mindestens einen Translationskraftregelungsrichtung eine Zielkraft für die Translationskraftregelung einstellt, die einen Zielwert für die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung darstellt; eine Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse (34), die mindestens eine Drehkraftregelungsachse einstellt, die eine Drehachse darstellt, um die der gegebene Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft gedreht wird, und stellt als mindestens eine der mindestens einen Drehkraftregelungsachse eine Achse ein, die nicht parallel zu der Translationskraftregelungsrichtung verläuft; eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung (35), die einen Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft berechnet, der einen Zielwert für einen Betrag der Translationsbewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands in der Translationskraftregelungsrichtung darstellt; eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse (36), die aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft einen Zielbetrag der Drehbewegung der Drehkraftregelungsachse berechnet, der einen Zielwert für einen Betrag der Drehbewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands um die Drehkraftregelungsachse darstellt; eine Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung (37), die einen Zielbetrag der Translationsbewegung berechnet, der einen Zielwert für einen Betrag der Translationsbewegung des gegebenen Gegenstands darstellt, und einen Zielbetrag der Drehbewegung, der einen Zielwert für einen Betrag der Drehbewegung des gegebenen Gegenstands darstellt, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, der Translationskraftregelungsrichtung, die von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wird, der Drehkraftregelungsachse, die von der Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse einstellt wird, des Zielbetrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung berechnet wird, und des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse, der von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet wird; und eine Einheit zum Erzeugen eines Betriebsbefehls (38), die einen Betriebsbefehl für den Roboter aufgrund des Zielbetrags der Translationsbewegung und des Zielbetrags der Drehbewegung erzeugt, die von der Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Zielrichtung berechnet wird, wobei die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund eines ersten festgelegten Betrags der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung und des ersten festgelegten Betrags der Bewegung der Translationskraftregelungsrichtung und die Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung berechnet, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung kleiner als ein erster festgelegter Schwellenwert für eine Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung berechnet, aufgrund einer aus der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung und der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung und der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, der Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung und einem zweiten festgelegten Betrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung, wenn die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung nicht kleiner als der erste festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist.
Robotersteuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung einen Betrag der Korrekturbewegung für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung aufgrund des Zielbetrags der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet, um wiederum den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung durch Korrektur unter Verwendung des Betrags der Korrekturbewegung, in Übereinstimmung mit einem Verhältnis zwischen einem Betrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands und einem Betrag der Translationsbewegung eines Abschnitts zu berechnen, an dem der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand bei Drehung um die Drehkraftregelungsachse des gegebenen Gegenstands miteinander in Kontakt kommen.
Robotersteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem Folgendes umfasst: eine Einheit zum Einstellen der Kontaktposition (39), die eine Kontaktposition einstellt, an der der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, oder eine Kontaktposition berechnet und einstellt, an der der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft miteinander in Kontakt kommen, wobei die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse mindestens eine festgelegte Drehkraftregelungsachse einstellt, und mindestens eine Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition einstellt, mindestens eine Achse, die durch die Kontaktposition in dem gegebenen Gegenstand oder dem anderen Gegenstand führt und parallel zu der festgelegten Achse der Drehkraftsteuerung verläuft, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einen Zielbetrag der Drehbewegung um die Bezugsdrehkraftregelungsachse in der Kontaktposition berechnet, um den berechneten Zielbetrag der Bewegung als den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund eines aus einer Kraft um die festgelegte Drehkraftregelungsachse und einem Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einzustellen, der für die festgelegte Achse der Drehkraftregelungsachse berechnet wird.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die außerdem Folgendes umfasst: eine Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung (40), die eine aus einer Ausrichtung eines Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand, an dem der Zustand eingestellt wird, in dem der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, einer Ausrichtung des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand und Ausrichtungen des Kontaktabschnitts im gegebenen Gegenstand und des Kontaktabschnitts im anderen Gegenstand berechnet, wobei die Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung mehrere Kontaktpositionen, an denen der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft berechnet, um wiederum eine Ausrichtung eines Abschnitts, an dem der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, aufgrund der mehreren berechneten Kontaktpositionen zu berechnen, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft und der Ausrichtung des Abschnitts berechnet, an dem der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, die von der Berechnungseinheit für die Kontaktabschnittausrichtung berechnet wird.
Robotersteuereinheit nach Anspruch 1, die außerdem Folgendes umfasst: eine Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand (41), die eine Ausrichtung im kombinierten Zustand berechnet, um den Zustand einzustellen, in dem der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, wobei, wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, die Robotersteuereinheit die Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands in der Translationskraftregelungsrichtung stoppt und eine Ausrichtung des gegebenen Gegenstands erzielt und dann die Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands in der Translationskraftregelungsrichtung stoppt und den gegebenen Gegenstand bezüglich des andern Gegenstands um die Drehkraftregelungsachse dreht, um eine Ausrichtung des gegebenen Gegenstands zu erzielen, wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, die Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand die Ausrichtung im kombinierten Zustand aufgrund der Ausrichtung des gegebenen Gegenstands berechnet, die erzielt wird, wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft und der Ausrichtung im kombinierten Zustand berechnet, die von der Berechnungseinheit für die Ausrichtung im kombinierten Zustand berechnet wird.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei beim Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der mindestens einen von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellten Translationskraftregelungsrichtung verläuft, bei Festlegen eines Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen eines Zustands als zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null berechnet, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null berechnet, oder den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Richtung der Bewegung und eines Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand einer Richtung und der Bewegung berechnet, bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, und den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet, wenn eine Änderung zum zweiten Kontaktzustand erfolgt, aufgrund eines Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, und mindestens eines/r aus einem festgelegten Betrag der Drehbewegung A, einer Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei beim Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der mindestens einen von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellten Translationskraftregelungsrichtung verläuft, bei Festlegen eines Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen eines Zustands als zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null berechnet, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null berechnet, oder den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Richtung der Bewegung und eines Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand einer Richtung und der Bewegung berechnet, bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, und den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet, wenn eine Änderung zum zweiten Kontaktzustand erfolgt, aufgrund einer/s aus der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einem Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, und einem festgelegten Betrag der Drehbewegung B, der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einem Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die außerdem Folgendes umfasst: eine Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands (42), die feststellt, ob sich der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand in einem aus einem kombinierten Zustand, in dem der festgelegte Abschnitt des gegebenen Gegenstands und der festgelegte Abschnitt des anderen Gegenstands miteinander in Kontakt und kombiniert sind, und einem nahezu kombinierten Zustand nahe am kombinierten Zustand befinden, wobei beim Berechnen eines Zielbetrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse, die nicht parallel zu einer der mindestens einen von der Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung eingestellten Translationskraftregelungsrichtung verläuft, bei Festlegen eines Zustands als ersten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, kleiner als ein zweiter festgelegter Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, oder die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, und bei Festlegen eines Zustands als zweiten Kontaktzustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als der festgelegte Schwellenwert A für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null berechnet, wenn der erste Kontaktzustand eingestellt wurde und keine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgte, und den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse als null berechnet, oder den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse aufgrund einer Richtung der Bewegung und eines Betrags der Bewegung um die Drehkraftregelungsachse im zweiten Kontaktzustand einer Richtung und der Bewegung berechnet, bis eine Änderung zum ersten Kontaktzustand erfolgt, wenn eine Änderung vom zweiten Kontaktzustand zum ersten Kontaktzustand erfolgt, und bei Festlegen als einen Kontaktzustand 2A, einen aus einem Zustand, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands feststellt, dass einer aus dem nahezu kombinierten Zustand und dem kombinierten Zustand eingestellt wurde, und einem Zustand, der auf dem Zustand folgt, in dem der zweite Kontaktzustand eingestellt wurde und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands feststellt, dass einer aus einem nahezu kombinierten Zustand und dem kombinierte Zustand eingestellt wurde, und bei Festlegen als einen Kontaktzustand 2B, einen Zustand, der im zweiten Kontaktzustand beinhaltet ist und sich vom zweiten Kontaktzustand 2A unterscheidet, wenn der Kontaktzustand 2B eingestellt wurde, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet, aufgrund eines Vorzeichens der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, und mindestens eines/r aus einem festgelegten Betrag der Drehbewegung A, einer Zielkraft für die Translationskraftregelung in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, und wenn der Kontaktzustand 2A eingestellt wurde, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet, aufgrund einer/m aus der Kraft um die Drehkraftregelungsachse, der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einem Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, und einem festgelegten Betrag der Drehbewegung B, der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einem Höchstwert der Kraft um die Drehkraftregelungsachse unter einer festgelegten Bedingung beim Regeln der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, oder den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert berechnet, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der im Kontaktzustand 2B berechnet wurde.
Robotersteuereinheit nach Anspruch 8, wobei wenn ein Zustand, in dem die zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkende Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung, die nicht parallel zu der Drehkraftregelungsachse verläuft, nicht kleiner als der zweite festgelegte Schwellenwert für die Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung ist, und die Einheit zum Feststellen des kombinierten Zustands feststellt, dass der kombinierte Zustand eingestellt wurde, sich für nicht weniger als die festgelegte Zeit fortsetzt, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null einstellt, oder den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert berechnet, der kleiner als der berechnete Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, und die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung auf null einstellt, oder den Zielbetrag der Bewegung in Translationskraftregelungsrichtung durch Anpassen an einen Wert berechnet, der kleiner als der berechnete Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Robotersteuereinheit außerdem einen Betriebsbefehl für den Roboter erzeugt, um den gegebenen Gegenstand bezüglich des anderen Gegenstands zu bewegen, indem die Richtung der Bewegung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der Bewegung eines Sockels, der den Roboter trägt, korrigiert werden, wenn sich eine aus einer Position, einer Ausrichtung und einer Position und einer Ausrichtung des Robotersockels bewegt, die Richtung der Bewegung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der Bewegung des anderen Gegenstands korrigiert werden, wenn sich eine aus einer Position, einer Ausrichtung und einer Position und einer Ausrichtung des anderen Gegenstands bewegt, oder die Richtung der Bewegung und der Betrag der Bewegung des gegebenen Gegenstands bezüglich des anderen Gegenstands aufgrund der Bewegung des Robotersockels und der Bewegung des anderen Gegenstands korrigiert werden, wenn sich eine aus der Position, der Ausrichtung und der Position und der Ausrichtung des Robotersockels und eine aus der Position, der Ausrichtung und der Position und der Ausrichtung des anderen Gegenstands bewegen.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die außerdem Folgendes umfasst: eine Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität (43), die Instabilität der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft feststellt, indem sie mindestens einen aus den Folgenden feststellt einem Zustand, in dem während eines festgelegten Zeitraums zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand eine Kraft wirkt, die größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, einem Zustand, in dem zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand eine Kraft wirkt, die größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, und einem oszillierenden Zustand der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft; und eine Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs (44), die die Instabilität eines Bewegungsvorgangs des Roboters feststellt, indem sie mindestens einen aus einem Zustand nahe an einer singulären Ausrichtung des Roboters und einem oszillierenden Zustand des Roboters feststellt, wobei, wenn die Kraftinstabilität von der Einheit zum Feststellen einer Kraftinstabilität festgestellt wird, oder die Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters von der Einheit zum Feststellen einer Instabilität des Bewegungsvorgangs festgestellt wird, die Robotersteuereinheit den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse auf null einstellt, oder den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse durch Anpassen an einen Wert berechnet, der kleiner als der Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse ist, der berechnet wird, wenn weder die Kraftinstabilität noch die Instabilität des Bewegungsvorgangs des Roboters festgestellt wird.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Robotersteuereinheit außerdem eine Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung als einen festgelegten Schwellenwert einstellt, wenn die Größe der Kraft in der Translationskraftregelungsrichtung größer als der festgelegte Schwellenwert ist, und eine Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse als einen anderen festgelegten Schwellenwert einstellt, wenn die Größe der Kraft um die Drehkraftregelungsachse größer als der andere festgelegte Schwellenwert ist.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung mindestens eine der mindestens einen Translationskraftregelungsrichtung einstellt, aufgrund mindestens einer aus einer festgelegten Richtung für den gegebenen Gegenstand, einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand, einer festgelegten Richtung, die unabhängig von einem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands ist, und der Drehkraftregelungsachse, wenn die Drehkraftregelungsachse einstellt wurde, und die Einstelleinheit für die Drehkraftregelungsachse mindestens eine der mindestens einen Drehkraftregelungsachsen einstellt, aufgrund mindestens einer aus einer festgelegten Richtung für den gegebenen Gegenstand, einer festgelegten Richtung für den anderen Gegenstand, einer festgelegte Richtung, die unabhängig von einem Bewegungsvorgang des gegebenen Gegenstands ist, und der Translationskraftregelungsrichtung, wenn die Translationskraftregelungsrichtung eingestellt wurde.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Einstelleinheit für die Translationskraftregelungsrichtung die Translationskraftregelungsrichtung aufgrund der Kraft um die Drehkraftregelungsachse einstellt, wenn der gegebene Gegenstand und der andere Gegenstand miteinander in Kontakt kommen, und der gegebene Gegenstand in verschiedenen Richtungen gegen den anderen Gegenstand gedrückt wird, die Komponenten der Translationskraftregelungsrichtung mit einem festgelegten Bereich als Grenzwert umfassen.
Robotersteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei, wenn die Drehkraftregelungsachse mindestens zwei Drehkraftregelungsachsen umfasst, für eine festgelegte Drehkraftregelungsachse der mindestens zwei Drehkraftregelungsachsen aufgrund der zwischen dem gegebenen Gegenstand und dem anderen Gegenstand wirkenden Kraft, wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse kleiner als ein festgelegter Schwellenwert B für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einen festgelegten Betrag der Drehbewegung C als den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse einstellt, und wenn die Kraft um die Drehkraftregelungsachse nicht kleiner als ein festgelegter Schwellenwert B für die Kraft um die Drehkraftregelungsachse ist, die Berechnungseinheit für den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse den Zielbetrag der Drehbewegung um die Drehkraftregelungsachse berechnet, aufgrund einer/m aus der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und einer festgelegten Zielkraft um die Achse, und einem festgelegten Betrag der Drehbewegung D, der Kraft um die Drehkraftregelungsachse und der festgelegten Zielkraft um die Achse.