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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersteuerungsverfahren.
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Herkömmlicherweise ist ein System bekannt geworden, welches eine Bedienperson erfasst, wenn die Bedienperson einen Betriebsraum, in welchem der Roboter arbeitet, betritt, und den Abstand zwischen der Bedienperson und dem Roboter berechnet und die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters verringert, wenn der Abstand zwischen der Bedienperson und dem Roboter kleiner wird (siehe zum Beispiel
JP 2012-223831 A ).
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Indessen muss bei einem einen Roboter umfassenden System, wenn sich der Roboter einem anderen Randobjekt als der Bedienperson nähert, wie beispielsweise, wenn der Roboter im Begriff ist, ein Werkstück zu greifen, die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters ungeachtet des Vorhandenseins einer Bedienperson verringert werden, um die Gefahr des Einklemmens eines Teils der Bedienperson zwischen dem Roboter und dem Randobjekt auszuräumen.
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EP 1 547 733 A2 offenbart ein Bearbeitungssystem zum Bearbeiten eines Werkstücks durch Verfolgen eines eingelernten Bearbeitungswegs eines Bearbeitungsprogramms.
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In
US 2018/0297204 A1 sind ein System und Verfahren zur Kollisionsvermeidung im Teach-Modus für industrielle Roboter beschrieben. Hierbei sind Steuerungen für Roboter, die in einer Fertigungsumgebung arbeiten, vorgesehen, wobei Steuerungen verhindern, dass die Roboter mit umliegenden Objekten in ihrem Arbeitsbereich kollidieren.
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Außerdem sind in
US 2018/0222050 A1 ein System und ein Verfahren zur Überwachen eines Arbeitsbereichs zu Sicherheitszwecken mit Hilfe von Sensoren, die über den Arbeitsbereich verteilt sind, gezeigt.
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Zudem offenbart
US 2017/0326734 A1 einen Roboter umfassend eine bewegliche Einheit, die in einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich beweglich ist.
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Weiterhin offenbart
US 2014/0 067121 A1 ein System und ein Verfahren zum sicheren Betrieb eines Roboters, insbesondere in Situationen, in denen sich der Roboter und ein Mensch denselben Arbeitsbereich teilen.
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Darüber hinaus sind in
US 2009 / 0 105 880 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Roboterarms beschrieben.
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Patentliteratur
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Selbst wenn der Abstand zwischen dem Roboter und dem Randobjekt gering ist, tritt jedoch nicht zwangsläufig ein Einklemmen eines Teils der Bedienperson auf.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Robotersteuerungsverfahren bereitzustellen, welches in der Lage ist, die Gefahr des Einklemmens eines Teils der Bedienperson zwischen dem Roboter und dem Randobjekt zu reduzieren, während eine unnötige Beeinträchtigung der Betriebseffizienz des Roboters verhindert wird.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Robotersteuerungsverfahren, umfassend: Speichern mindestens eines Teils von Gestaltinformation über einen Roboter, welcher ein an einer Spitze angebrachtes Werkzeug umfasst, sowie über ein Randobjekt, welches sich in einem Umfeld des Roboters befindet; Berechnen einer Veränderung eines Abstands zwischen dem Roboter und dem Randobjekt auf der Grundlage der Gestaltinformation an jeder Betriebsposition, wenn der Roboter entsprechend eines Lernprogramms betrieben wird; und Durchführen einer Steuerung, um eine in dem Lernprogramm festgelegte Geschwindigkeit nur zu verringern, falls sich der berechnete Abstand in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Gemäß diesem Aspekt wird die Gestaltinformation über einen Roboter, welcher ein an einer Spitze angebrachtes Werkzeug umfasst, sowie über ein Randobjekt, welches sich in dem Umfeld des Roboters befindet, gespeichert; und eine Veränderung des Abstands zwischen dem Roboter und dem Randobjekt wird auf der Grundlage der gespeicherten Gestaltinformation an jeder Betriebsposition berechnet, wenn der Roboter entsprechend eines Lernprogramms betrieben wird. Die Steuerung wird so durchgeführt, dass die in dem Lernprogramm festgelegte Geschwindigkeit nicht verringert wird, falls sich der berechnete Abstand nicht verändert oder sich in einer zunehmenden Richtung verändert, und die in dem Lernprogramm festgelegte Geschwindigkeit verringert wird, falls sich der Abstand in einer abnehmenden Richtung verändert. Somit kann durch eine Verringerung der Geschwindigkeit die Gefahr reduziert werden, falls es eine Möglichkeit gibt, dass ein Teil der Bedienperson zwischen dem das Werkzeug umfassenden Roboter und dem Randobjekt eingeklemmt werden kann, und kann unnötige Beeinträchtigung der Betriebseffizienz des Roboters durch Aufrechterhalten der Betriebsgeschwindigkeit, wenn es kein Risiko des Einklemmens gibt, verhindert werden.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Robotersteuerungsverfahren, umfassend: Speichern mindestens eines Teils von Gestaltinformation über einen Roboter, welcher ein an einer Spitze angebrachtes Werkzeug umfasst, sowie über ein Randobjekt, welches sich in einem Umfeld des Roboters befindet; Berechnen einer Veränderung eines Abstands zwischen dem Roboter und dem Randobjekt auf der Grundlage der Gestaltinformation an jeder Betriebsposition, wenn der Roboter veranlasst wird, einen Schrittbetrieb durchzuführen; und Durchführen einer Steuerung, um eine Geschwindigkeit des Schrittbetriebs nur zu verringern, falls sich der berechnete Abstand in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Bei den vorstehend genannten Aspekten kann eine Steuerung durchgeführt werden, um den Roboter zu stoppen, falls eine von dem Roboter aufgenommene äußere Kraft einen Referenzwert überschreitet, und um den Referenzwert für die äußere Kraft nur zu verringern, falls sich der berechnete Abstand in der abnehmenden Richtung verändert.
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Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Robotersteuerungsverfahren, umfassend: Speichern mindestens eines Teils von Gestaltinformation über einen Roboter, welcher ein an einer Spitze angebrachtes Werkzeug umfasst; Berechnen einer Veränderung eines Abstands zwischen Abschnitten des Roboters selbst auf der Grundlage der Gestaltinformation an jeder Betriebsposition, wenn der Roboter entsprechend eines Lernprogramms betrieben wird; und Durchführen einer Steuerung, um eine in dem Lernprogramm festgelegte Geschwindigkeit nur zu verringern, falls sich der berechnete Abstand in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Bei den vorstehend genannten Aspekten kann eine Steuerung durchgeführt werden, um die Geschwindigkeit nur zu verringern, falls der Abstand zwischen dem Roboter und dem Randobjekt kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
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Mit dieser Konfiguration wird, falls sich der berechnete Abstand zwischen dem Roboter und dem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert und kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist, die in dem Lernprogramm festgelegte Geschwindigkeit verringert. Das heißt, in dem Fall, bei dem der Abstand zwischen dem Roboter und dem Randobjekt groß ist, wird kein Einklemmen auftreten, selbst wenn sich der Abstand in einer abnehmenden Richtung verändert, und daher ist es möglich, ein Begrenzen der Geschwindigkeit in einem solchen Fall zu vermeiden und eine Beeinträchtigung der Betriebseffizienz zu verhindern.
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Darüber hinaus kann bei den vorstehend genannten Aspekten eine Steuerung durchgeführt werden, um die Geschwindigkeit nur zu verringern, falls sich der Abstand zwischen dem Werkzeug und dem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Mit dieser Konfiguration wird, falls sich der berechnete Abstand zwischen dem Werkzeug und dem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert, die in dem Lernprogramm festgelegte Geschwindigkeit verringert.
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Ferner kann bei den vorstehend genannten Aspekten Information über Härte und Schärfe jedes Abschnitts von mindestens dem Roboter und/oder dem Randobjekt gespeichert werden und kann der Grad der Verringerung der Geschwindigkeit entsprechend der Härte oder der Schärfe des Abschnitts eingestellt werden, an welchem sich der Abstand in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Mit dieser Konfiguration wird, selbst wenn sich der berechnete Abstand zwischen dem Roboter und dem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert, der Grad der Verringerung der in dem Lernprogramm festgelegten Geschwindigkeit entsprechend der Härte oder der Schärfe des Abschnitts des Roboters oder des Randobjekts eingestellt. Das heißt, in dem Fall, bei dem die Härte oder die Schärfe eines Abschnitts von mindestens dem Roboter und/oder dem Randobjekt, welche sich in einer einander nähernden Richtung bewegen, hinreichend gering ist, ist, selbst wenn Einklemmen auftritt, eine Schädigung der Bedienperson geringfügig, und es ist daher nicht notwendig, die Geschwindigkeit deutlich zu verringern, und es ist möglich, eine Beeinträchtigung der Betriebseffizienz zu vermeiden.
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Des Weiteren kann bei den vorstehend genannten Aspekten der Grad der Verringerung der Geschwindigkeit umso mehr erhöht werden, je größer die Härte des Abschnitts ist.
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Mit dieser Konfiguration ist es möglich, eine Beeinträchtigung der Betriebseffizienz zu verhindern, indem der Grad der Verringerung der Geschwindigkeit reduziert wird, selbst wenn sich der berechnete Abstand zwischen dem Werkzeug und dem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert, falls die Härte des Abschnitts des Roboters und/oder des Randobjekts gering ist.
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Bei den vorstehend genannten Aspekten kann der Grad der Verringerung der Geschwindigkeit umso mehr erhöht werden, je größer die Schärfe des Abschnitts ist.
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Mit dieser Konfiguration ist es möglich, eine Beeinträchtigung der Betriebseffizienz zu verhindern, indem der Grad der Verringerung der Geschwindigkeit reduziert wird, selbst wenn sich der berechnete Abstand zwischen dem Roboter und dem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert, falls die Schärfe des Abschnitts des Roboters und/oder des Randobjekts gering ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Gefahr des Einklemmens eines Teils der Bedienperson zwischen dem Roboter und dem Randobjekt zu reduzieren, während eine unnötige Beeinträchtigung der Betriebseffizienz verhindert wird.
- 1 ist eine Gesamtstrukturansicht, welche ein Robotersystem zeigt, welches ein Steuerungsverfahren eines gemeinschaftlichen Roboters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendet.
- 2 ist ein Flussdiagramm, welches das Steuerungsverfahren des gemeinschaftlichen Roboters von 1 zeigt.
- 3 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Robotersystems von 1, wenn sich der Abstand zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter und einem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert.
- 4 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Robotersystems von 1, wenn sich der Abstand zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter und dem Randobjekt in einer zunehmenden Richtung verändert.
- 5 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Robotersystems von 1, wenn sich der Abstand zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter und dem Randobjekt nicht verändert.
- 6 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Robotersystems von 1, wenn sich der Abstand zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter und dem Randobjekt in einer abnehmenden Richtung verändert und größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
- 7 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Robotersystems von 1, wenn der gemeinschaftliche Roboter nahe an dem Randobjekt vorbeifährt.
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Ein Steuerungsverfahren eines gemeinschaftlichen Roboters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Das Steuerungsverfahren eines gemeinschaftlichen Roboters 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird von einem in 1 gezeigten Robotersystem 100 angewendet.
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Wie es in 1 gezeigt ist, kann das Robotersystem 100 den gemeinschaftlichen Roboter (Roboter) 1, ein in dem Umfeld des gemeinschaftlichen Roboters 1 installiertes Randobjekt 10 und eine Steuerung 20 umfassen, welche den gemeinschaftlichen Roboter 1 steuert.
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Der gemeinschaftliche Roboter 1 ist zum Beispiel ein sechsachsiger Gelenkroboter. Die gemeinschaftliche Roboter 1 weist ein Werkzeug S zum Bearbeiten eines Werkstücks W auf, wobei das Werkzeug S an der Spitze des gemeinschaftlichen Roboters 1 befestigt ist. Das Werkzeug S ist zum Beispiel eine Hand 2, welche das Werkstück W greift, oder ein Werkzeug, welches eine beliebige Aufgabe an dem Werkstück w durchführt. Das Randobjekt 10 ist zum Beispiel ein Tisch, auf welchem das durch den gemeinschaftlichen Roboter 1 zu bearbeitende Werkstück W platziert ist, oder eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten des Werkstücks W.
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Die Steuerung 20 umfasst eine Speichereinheit 21, welche ein im Voraus angelerntes Lernprogramm und Gestaltinformation speichert, und eine Verarbeitungseinheit 22, welche das aus der Speichereinheit 21 ausgelesene Lernprogramm ausführt. Die Speichereinheit 21 ist ein Speicher und die Verarbeitungseinheit 22 ist ein Prozessor.
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Das Lernprogramm speichert Koordinaten einer Mehrzahl von Lernpunkten, welche durch manuelles Betreiben des gemeinschaftlichen Roboters 1 oder offline angelernt wurden, einen Betriebsablauf der Lernpunkte, eine Bewegungsgeschwindigkeit zwischen den Lernpunkten, ein Betriebsverfahren zwischen den Lernpunkten usw. Wenn das Lernprogramm ausgeführt wird, betreibt die Verarbeitungseinheit 22 den gemeinschaftlichen Roboter 1 im Prinzip von einem Lernpunkt zu einem anderen Lernpunkt entsprechend des Betriebsablaufs bei der Betriebsgeschwindigkeit und mit dem gespeicherten Betriebsverfahren. Das Betriebsverfahren kann lineare Interpolation oder Kreisinterpolation umfassen.
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Die in der Speichereinheit 21 gespeicherte Gestaltinformation sind Gestaltmodelle des an der Spitze das Werkzeug S umfassenden gemeinschaftlichen Roboters 1 und des Randobjekts 10. Als die Gestaltinformation kann eine zweidimensionale Gestaltinformation oder eine dreidimensionale Gestaltinformation eingesetzt werden. Auf der Grundlage der in der Speichereinheit 21 gespeicherten Gestaltinformation berechnet die Verarbeitungseinheit 22 einen Abstand L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 an jedem in dem Lernprogramm festgelegten Lernpunkt oder an jeder Position auf der Bewegungsbahn, wie beispielsweise jeder Interpolationspunkt zwischen den Lernpunkten.
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Das heißt, zunächst liest an einer Ausgangsposition des gemeinschaftlichen Roboters 1 die Verarbeitungseinheit 22 die in der Speichereinheit 21 gespeicherte Gestaltinformation aus und berechnet den Abstand L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10, wie es in 2 gezeigt ist (Schritt S1). Die Ausgangsposition kann eine Position sein, unmittelbar bevor der gemeinschaftliche Roboter 1 zu arbeiten beginnt. Die Berechnung des Abstands L wird zwischen einer Mehrzahl von voreingestellten Messpunkten auf einer Außenfläche des das Werkzeug S umfassenden gemeinschaftlichen Roboters 1 und einer Mehrzahl von voreingestellten Messpunkten auf einer Außenfläche des Randobjekts 10 durchgeführt. Der berechnete Abstand L wird in der Speichereinheit 21 gespeichert (Schritt S2).
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Als nächstes betreibt die Verarbeitungseinheit 22 den gemeinschaftlichen Roboter 1 entsprechend des Lernprogramms (Schritt S3), ermittelt, ob in der Position der Abstand L berechnet werden muss oder nicht (Schritt S4), und wiederholt den Vorgang von Schritt S3, falls ermittelt wurde, dass in der Position der Abstand L nicht berechnet werden muss. Falls ermittelt wird, dass in der Position der Abstand L berechnet werden muss, liest die Verarbeitungseinheit 22 die in der Speichereinheit 21 gespeicherte Gestaltinformation aus und berechnet den Abstand L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 (Schritt 5). Obwohl sich zum Beispiel die Gestalt des Randobjekts 10 nicht verändert, kann sich die Gestalt des gemeinschaftlichen Roboters 1 entsprechend der Position jeder Achse des gemeinschaftlichen Roboters 1 verändern.
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Die Verarbeitungseinheit 22 berechnet die Gestalt des gemeinschaftlichen Roboters 1 an jeder Position auf der Grundlage der gespeicherten Gestaltinformation und berechnet den Abstand L zwischen einer Mehrzahl von Messpunkten des gemeinschaftlichen Roboters 1 und des Randobjekts 10. Dann wird der berechnete Abstand L zwischen den Messpunkten in der Speichereinheit 21 gespeichert (Schritt S6), wird ein Änderungsbetrag ΔL in Bezug auf den in der Speichereinheit 21 gespeicherten unmittelbar vorhergehenden Abstand L berechnet (Schritt S7) und wird eine Ermittlung durchgeführt, ob das Vorzeichen des Änderungsbetrags ΔL negativ ist (Schritt 8).
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Wie es in 3 gezeigt ist, wird, falls es ein Messpunktepaar gibt, bei dem sich der Abstand L in einer abnehmenden Richtung ändert, eine Ermittlung durchgeführt, ob der Abstand L zwischen den Messpunkten gleich oder kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert Th ist (Schritt S9). Falls der Abstand L des Messpunktepaars dann gleich oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Th ist, multipliziert die Verarbeitungseinheit 22 die in dem Lernprogramm festgelegte Betriebsgeschwindigkeit mit einer Konstanten α, welche kleiner als 1 ist, und betreibt den gemeinschaftlichen Roboter 1. Das heißt, der gemeinschaftliche Roboter 1 wird bei einer Betriebsgeschwindigkeit betrieben, welche niedriger als die in dem Lernprogramm festgelegte Betriebsgeschwindigkeit ist (Schritt 10).
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Falls es ferner ein Messpunktepaar gibt, bei dem sich der Abstand L in einer zunehmenden Richtung in Schritt S8 ändert, und falls der Abstand L des Messpunktepaars größer als der vorgegebene Schwellenwert Th in Schritt S9 ist, wird ein später beschriebener Vorgang von Schritt S11 ausgeführt.
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Die Konstante α, welche von der Verarbeitungseinheit 22 multipliziert wird, kann entsprechend der Größe des Abstands L zwischen den Messpunkten ausgewählt werden. Das heißt, wenn der Abstand L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 kleiner wird, kann die Betriebsgeschwindigkeit beträchtlich verringert werden, indem die Multiplikationskonstante α mit kleiner werdendem Abstand L reduziert wird.
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Dann wird eine Ermittlung durchgeführt, ob der Arbeitsgang beendet worden ist oder nicht (Schritt S11), und falls er nicht beendet ist, wird der Vorgang von Schritt S3 an wiederholt.
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Gemäß dem Steuerungsverfahren des gemeinschaftlichen Roboters 1 der vorliegenden Ausführungsform wird somit der Abstand zwischen jedem Messpunkt des gemeinschaftlichen Roboters 1 und jedem Messpunkt des Randobjekts 10 an jeder Betriebsposition des gemeinschaftlichen Roboters 1 berechnet und wird die Betriebsgeschwindigkeit des gemeinschaftlichen Roboters 1 begrenzt, falls der gemeinschaftliche Roboter 1 sich dem Randobjekt 10 dichter genähert hat, bis der Abstand L gleich oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Th ist und sich der Abstand L in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Selbst wenn andererseits der Abstand L gleich oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Th ist, wie es in 4 und 5 gezeigt ist, wird die Geschwindigkeit nicht begrenzt, falls sich der Abstand L nicht verändert oder falls sich der Abstand L in einer zunehmenden Richtung verändert.
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Selbst wenn darüber hinaus sich der Abstand L in einer abnehmenden Richtung verändert, wird die Geschwindigkeit nicht begrenzt, falls der Abstand L größer als der vorgegebene Schwellenwert Th ist, wie es in 6 gezeigt ist.
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Wie es zum Beispiel auch in 7 gezeigt ist, wird, wenn der gemeinschaftliche Roboter 1 in einer Phase, in welcher der gemeinschaftliche Roboter 1 sich dem Randobjekt 10 nähert, nahe an dem Randobjekt 10 vorbeifährt, die Geschwindigkeitsbegrenzung entsprechend des Abstands L erhöht, und wird dann in einer Phase, in welcher der gemeinschaftliche Roboter 1 vorbeigefahren ist und sich von dem Randobjekt 10 wegbewegt, die Geschwindigkeitsbegrenzung aufgehoben und die in dem Lernprogramm festgelegte Betriebsgeschwindigkeit wiederhergestellt.
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Somit weist das Steuerungsverfahren des gemeinschaftlichen Roboters 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform derartige Vorteile auf, dass Einklemmen durch Begrenzen der Betriebsgeschwindigkeit verhindert wird, falls die Möglichkeit des Auftretens von Einklemmen hoch ist, und die Beeinträchtigung der Betriebseffizienz verhindert werden kann, indem unnötige Begrenzungen in Bezug auf die Betriebsgeschwindigkeit vermieden werden, falls die Möglichkeit des Auftretens von Einklemmen niedrig ist.
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Das heißt, die Betriebsgeschwindigkeit wird nur begrenzt, wenn sich der gemeinschaftliche Roboter 1 dem Randobjekt 10 nähert, und die Geschwindigkeit wird nicht begrenzt, wenn sich der gemeinschaftliche Roboter 1 von dem Randobjekt 10 wegbewegt. Darüber hinaus wird die Betriebsgeschwindigkeit nicht begrenzt, selbst wenn sich der gemeinschaftliche Roboter 1 dem Randobjekt 10 nähert, falls der Abstand L groß ist. Des Weiteren wird die Betriebsgeschwindigkeit mit zunehmendem Grad der Nähe stärker begrenzt, selbst wenn sich der gemeinschaftliche Roboter 1 dem Randobjekt 10 dichter genähert hat, bis der Abstand L gleich oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Th ist.
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Da insbesondere bei der vorliegenden Ausführungsform die Gestaltinformation über den gemeinschaftlichen Roboter 1 und das Randobjekt 10 gespeichert wird und eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Grundlage der gespeicherten Gestaltinformation automatisch angewendet wird, muss die Bedienperson keine Geschwindigkeit entsprechend des Abstands L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 in einem Einlernvorgang des gemeinschaftlichen Roboters 1 festlegen. Das heißt, die Bedienperson kann den Einlernvorgang durchführen, ohne den Abstand L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 zu berücksichtigen, wodurch Vorteile einer Vereinfachung des Einlernvorgangs und Reduzierung der für das Einlernen erforderlichen Zeit bestehen.
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Darüber hinaus ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, nicht nur ein Einklemmen zwischen dem Werkzeug S und dem Randobjekt 10 sicher zu verhindern, sondern auch ein Einklemmen zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 selbst und dem Randobjekt 10, da nicht nur die Gestaltinformation über das Werkzeug S sondern auch die Gestaltinformation über den gemeinschaftlichen Roboter 1 selbst berücksichtigt werden. Wenn ferner eine Tätigkeit durchgeführt wird, bei welcher das Werkzeug S oder der gemeinschaftliche Roboter 1 durch einen engen Raum in Bezug auf das Randobjekt 10 hindurch fährt, wird, selbst wenn der Abstand L zwischen dem Werkzeug S oder dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 extrem klein ist, die Betriebsgeschwindigkeit nicht begrenzt, sofern der Abstand L nicht kleiner wird, wodurch eine Beeinträchtigung der Betriebseffizienz verhindert wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Geschwindigkeitsbegrenzung entsprechend des Abstands L zwischen dem Werkzeug S und dem gemeinschaftlichen Roboter 1 selbst und dem Randobjekt 10 und einer Veränderung des Abstands L angewendet, jedoch kann eine Geschwindigkeitsbegrenzung, welche lediglich von dem Abstand L zwischen dem Werkzeug S und dem Randobjekt 10 und einer Veränderung des Abstands L abhängig ist, angewendet werden. Indem die Vorgabe der Bestimmung des Abstands L nur auf das Werkzeug S und das Randobjekt 10 begrenzt wird, kann die Rechenmenge reduziert werden.
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Eine Geschwindigkeitsbegrenzung wird entsprechend des Abstands L zwischen dem das Werkzeug S umfassenden gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 und einer Veränderung des Abstands L angewendet, jedoch kann eine Geschwindigkeitsbegrenzung, welche lediglich von einer Veränderung des Abstands L abhängig ist, angewendet werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann ferner die in der Speichereinheit 21 gespeicherte Gestaltinformation die Härte oder die Schärfe jedes Abschnitts von mindestens dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und/oder dem Randobjekt 10 umfassen. Dann kann die Verarbeitungseinheit 22 die Geschwindigkeitsbegrenzung lockern, wenn die Härte oder die Schärfe eines Abschnitts, an welchem der Abstand L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 abnimmt, kleiner ist.
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Das heißt, falls zwischen Abschnitten mit großer Härte oder großer Schärfe ein Einklemmen auftritt, wird die Bedienperson einen erheblichen Schaden erfahren, falls aber sogar zwischen Abschnitten mit geringer Härte oder geringer Schärfe ein Einklemmen auftritt, ist der Schaden wahrscheinlich gering. Daher ist es möglich, eine übermäßige Verringerung der Geschwindigkeit zu verhindern und die Betriebseffizienz zu verbessern, wenn mindestens die Fläche des gemeinschaftlichen Roboters 1 und/oder die Fläche des Randobjekts 10 weich und nicht spitz ist. Im Gegensatz dazu kann der Schaden der Bedienperson reduziert werden, indem die Geschwindigkeit ausreichend verringert wird, wenn die Fläche des gemeinschaftlichen Roboters 1 und die Fläche des Randobjekts 10 hart oder spitz sind.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein System, welches den gemeinschaftlichen Roboter 1 entsprechend des Lernprogramms betreibt, zum Beispiel als das Robotersystem 100 dargestellt, das System ist jedoch nicht notwendigerweise darauf beschränkt, und es ist möglich, zum Beispiel ein System einzusetzen, welches den gemeinschaftlichen Roboter 1 veranlasst, einen Schrittbetrieb durchzuführen. In diesem Fall wird eine Steuerung durchgeführt, um die Geschwindigkeit des Schrittbetriebs nur zu verringern, falls sich der von der Verarbeitungseinheit 22 berechnete Abstand L in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Ausführungsform der gemeinschaftliche Roboter 1 ein Stoppmittel umfassen, welches einen Stopp veranlasst, falls eine von dem gemeinschaftlichen Roboter 1 aufgenommene äußere Kraft einen Referenzwert überschreitet. Falls die von dem gemeinschaftlichen Roboter 1 aufgenommene äußere Kraft einen Referenzwert überschreitet, wird in diesem Fall der gemeinschaftliche Roboter 1 durch das Stoppmittel des gemeinschaftlichen Roboters 1 gestoppt. Es wird bevorzugt, eine Steuerung durchzuführen, um den Referenzwert für die von dem gemeinschaftlichen Roboter 1 aufgenommene äußere Kraft nur zu verringern, falls sich der von der Verarbeitungseinheit 22 berechnete Abstand L in einer abnehmenden Richtung verändert.
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Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel, bei welchem die Verarbeitungseinheit 22 eine Veränderung des Abstands L zwischen dem gemeinschaftlichen Roboter 1 und dem Randobjekt 10 berechnet, beschrieben ist, kann stattdessen eine Verarbeitungseinheit eingesetzt werden, welche eine Veränderung des Abstands zwischen Abschnitten des das Werkzeug S umfassenden gemeinschaftlichen Roboters 1 selbst berechnet. Folglich ist es möglich, die Kollision von den gemeinschaftlichen Roboter 1 bildenden Komponententeilen zu verhindern, zum Beispiel die Kollision der Arme des gemeinschaftlichen Roboters 1 oder die Kollision des Werkzeugs S mit der Basis des gemeinschaftlichen Roboters 1.
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Der sechsachsige Gelenkroboter wird ferner als ein Beispiel des gemeinschaftlichen Roboters 1 beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf ein Robotersystem 100 mit einer beliebigen Bauart eines gemeinschaftlichen Roboters 1 angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gemeinschaftlicher Roboter (Roboter)
- 10
- Randobjekt
- L
- Abstand
- Th
- Schwellenwert
- S
- Werkzeug
