DE112021002029T5

DE112021002029T5 - Robotersteuerung

Info

Publication number: DE112021002029T5
Application number: DE112021002029.3T
Authority: DE
Inventors: Kokoro Hatanaka; Shintarou Hori; Yasuhiro Naitou
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2023-02-23
Also published as: WO2021261426A1; US20230219219A1; CN115916479A; JPWO2021261426A1

Abstract

Es ist eine Robotersteuerung vorgesehen, umfassend: eine Speichereinheit (4), die Lastinformation speichert, die eine Masse und eine Schwerpunktposition einer an einem Roboter (100) anzubringenden Last umfasst; eine Lead-Through-Steuerungseinheit (5), die den Roboter (100), aufweisend einen Sensor (160), der eine externe Kraft erfasst, auf Grundlage der durch den Sensor (160) erfassten externen Kraft und der in der Speichereinheit (4) gespeicherten Lastinformation steuert; und eine Lasteignungsermittlungseinheit (6), die ermittelt, ob die in der Speichereinheit (4) gespeicherte Lastinformation geeignet ist oder nicht, wobei die Lead-Through-Steuerungseinheit (5) als Reaktion darauf, dass die Lasteignungsermittlungseinheit (6) ermittelt, dass für die Lastinformation eine Möglichkeit besteht, ungeeignet zu sein, eine Einschränkung auf eine Bewegung des Roboters (100) vornimmt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenlegung betrifft eine Robotersteuerung.
STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, dass ein Benutzer während des Einlernens, sogenanntes Lead-Through-Einlernen, den Roboterarm mit seiner Hand direkt schiebt und handhabt (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
LITERATURLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1 Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2019-55458
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Beim Lead-Through-Einlernen wird eine Steuerung durchgeführt, die den Roboter als Reaktion auf eine von einem Benutzer aufgebrachte externe Kraft bewegt (im Folgenden als „Lead-Through-Steuerung“ bezeichnet). Die auf den Roboter ausgeübte externe Kraft umfasst die Schwerkraft. Um zu verhindern, dass sich der Roboter aufgrund der Schwerkraft von selbst bewegt, ist es erforderlich, ein von einem Motor erzeugtes Drehmoment unter Verwendung von Information über das Eigengewicht des Roboters und das Gewicht einer an dem Roboter angebrachten Last (im Folgenden als „Lastinformation“ bezeichnet) zu kompensieren.
Zusätzlich kann der Roboter eine an dem Ende anzubringende Hand wechseln oder ein Werkstück mit einem anderen Gewicht oder anderer Schwerpunktposition greifen. In diesem Fall ist es erforderlich, die Lastinformation der Hand, die angebracht sein kann, oder des Werkstücks, das vorab gegriffen werden kann, zu speichern und jedes Mal, wenn die Hand oder das Werkstück geändert wird, die Lastinformation zu wechseln.
Falls jedoch eine Lead-Through-Steuerung durchgeführt wird, wenn die gespeicherte Lastinformation ungenau ist, kann sich der Roboter in eine Richtung bewegen, die der Benutzer nicht plant. Daher ist es wünschenswert, den Roboter daran zu hindern, sich abrupt in eine von dem Benutzer ungeplante Richtung zu bewegen, selbst wenn die Lead-Through-Steuerung auf Grundlage ungenauer Lastinformation durchgeführt wird.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf eine Robotersteuerung gerichtet, aufweisend: eine Speichereinheit, die Lastinformation speichert, die eine Masse und eine Schwerpunktposition einer an einem Roboter anzubringenden Last umfasst; eine Lead-Through-Steuerungseinheit, die den Roboter, aufweisend einen Sensor, der eine externe Kraft erfasst, auf Grundlage der durch den Sensor erfassten externen Kraft und der in der Speichereinheit gespeicherten Lastinformation steuert; und eine Lasteignungsermittlungseinheit, die ermittelt, ob die in der Speichereinheit gespeicherte Lastinformation geeignet ist oder nicht, wobei die Lead-Through-Steuerungseinheit als Reaktion darauf, dass die Lasteignungsermittlungseinheit ermittelt, dass für die Lastinformation eine Möglichkeit besteht, ungeeignet zu sein, eine Einschränkung auf eine Bewegung des Roboters vornimmt.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Robotersteuerung des Robotersystems der vorliegenden Offenlegung zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht, die einen von einer Robotersteuerung in 1 gesteuerten Roboter zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Lead-Through-Steuerungseinheit der Robotersteuerung in 1 veranschaulicht.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Lead-Through-Steuerung durch die Robotersteuerung in 1 veranschaulicht.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Variation der Lead-Through-Steuerung in 4 zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Robotersteuerung für die zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung zeigt.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Lead-Through-Steuerungseinheit der Robotersteuerung in 6 veranschaulicht.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Lead-Through-Steuerung durch die Robotersteuerung in 6 veranschaulicht.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Robotersystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Robotersteuerung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise eine Steuerung zum Steuern eines in 2 gezeigten Roboters 100.
Der Roboter 100 ist ein zusammenarbeitender, vertikaler 6-Achsen-Gelenkroboter und weist eine Basis 110, die auf einer Bodenfläche montiert ist, einen Drehkörper 120, der in Bezug auf die Basis 110 um eine vertikale erste Achse A drehbar gelagert ist, und einen ersten Arm 130 auf, der in Bezug auf den Drehkörper 120 um eine horizontale zweite Achse B drehbar gelagert ist. Der Roboter 100 weist auch einen zweiten Arm 140, der um eine dritte Achse C parallel zu der zweiten Achse B in Bezug auf den ersten Arm 130 drehbar gelagert ist, und eine dreiachsige Handgelenkeinheit 150 auf, die an dem Ende des zweiten Arms 140 vorgesehen ist.
Die Handgelenkeinheit 150 weist ein erstes Handgelenkelement 151, das in Bezug auf den zweiten Arm 140 um eine vierte Achse D drehbar gelagert ist, die in einer die erste Achse A umfassenden Ebene angeordnet ist, und ein zweites Handgelenkelement 152 auf, das in Bezug auf das erste Handgelenkelement 151 um eine zu der vierten Achse D orthogonale fünfte Achse E drehbar gelagert ist. Darüber hinaus weist die Handgelenkeinheit 150 ein drittes Handgelenkelement 153 auf, das durch das zweite Handgelenkelement 152 um eine sechste Achse F drehbar gelagert ist, die in einer Ebene parallel zu der vierten Achse D angeordnet und orthogonal zu der fünften Achse E ist.
Ein Drehmomentsensor (Sensor) 160, der eine auf den Roboter 100 wirkende externe Kraft erfasst, ist an jeder Achse des Roboters 100 angeordnet. Der Drehmomentsensor 160 kann an jeder Achse oder an einer oder mehreren der Achsen vorgesehen sein. Ein anderer Sensor, wie beispielsweise ein Kraftsensor, kann anstelle des Drehmomentsensors 160 eingesetzt werden.
Die Robotersteuerung 1 weist mindestens einen Prozessor und Speicher auf und weist auch, wie in 1 dargestellt ist, eine Positionsanweisung-Erzeugungseinheit 2, eine Positionssteuerungseinheit 3, eine Speichereinheit 4, eine Lead-Through-Steuerungseinheit 5, eine Lead-Through-Empfindlichkeit-Einstellungseinheit (Lasteignungsermittlungseinheit) 6 und eine Schalteinheit 7 auf. Zusätzlich ist ein Einlernbedienfeld 8 mit der Robotersteuerung 1 verbunden, und das Einlernbedienfeld 8 weist einen Schalter 9 auf.
Die Positionsanweisung-Erzeugungseinheit 2 erzeugt eine Positionsanweisung auf Grundlage eines voreingelernten Einlernprogramms oder einer Benutzerbedienung. Die Positionssteuerungseinheit 3 steuert einen Motor 170 jeder Achse des Roboters 100 auf Grundlage der von der Positionsanweisung-Erzeugungseinheit 2 erzeugten Positionsanweisung.
Die Lead-Through-Steuerungseinheit 5 steuert den Roboter 100 auf Grundlage der durch den an dem Roboter 100 vorgesehenen Drehmomentsensor 160 erfassten externen Kraft. Die Lead-Through-Empfindlichkeit-Einstellungseinheit 6 stellt die Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung ein.
Der Schalter 9 ist beispielsweise ein Schalter, der mit dem Finger des Benutzers eingeschaltet und durch Loslassen des Fingers ausgeschaltet wird.
Die Schalteinheit 7 schaltet auf Lead-Through-Steuerung, wenn sich der Schalter 9 in der EIN-Stellung befindet, und schaltet auf Positionssteuerung, wenn sich der Schalter 9 in der AUS-Stellung befindet.
Die Speichereinheit 4 speichert Lastinformation, wie beispielsweise eine Masse und eine Schwerpunktposition jedes Teils des Roboters 100, sowie eine Masse und eine Schwerpunktposition einer Hand, eines Werkstücks oder dergleichen, die an dem Roboter 100 befestigt sind.
Die Masse und die Schwerpunktposition jedes Teils des Roboters 100 sind bekannt, und somit wird davon ausgegangen, dass genaue Information gespeichert ist. Die Masse und die Schwerpunktinformation der Last sind möglicherweise nicht genau eingestellt, da sie jedes Mal, wenn die Last geändert wird, durch Benutzer eingestellt werden.
Die in der Speichereinheit 4 gespeicherte Lastinformation wird in die Positionssteuerungseinheit 3 eingegeben. Ebenfalls werden Strominformation von dem Motor 170 jeder Achse des Roboters 100 und Positionsinformation von einem an dem Motor 170 vorgesehenen Impulsgeber (nicht dargestellt) an die Positionssteuerungseinheit 3 rückgekoppelt.
Die Lead-Through-Steuerungseinheit 5 empfängt die in der Speichereinheit 4 gespeicherte Lastinformation und die Positionsinformation von dem Impulsgeber.
Wie in 3 gezeigt ist, weist die Lead-Through-Steuerungseinheit 5 eine Lastdrehmoment-Berechnungseinheit 10 und eine Offset-Betrag-Speichereinheit 11 auf.
Die Lastdrehmoment-Berechnungseinheit 10 berechnet nacheinander ein Schwerkraft-Lastdrehmoment auf Grundlage der von der Speichereinheit 4 zugeführten Lastinformation und der von dem Impulsgeber zugeführten Positionsinformation.
Die Offset-Betrag-Speichereinheit 11 speichert den Offset-Betrag des Drehmomentsensors 160.
Die Lead-Through-Steuerungseinheit 5 subtrahiert den in der Offset-Betrag-Speichereinheit 11 gespeicherten Offset-Betrag und das von der Lastdrehmoment-Berechnungseinheit 10 berechnete Schwerkraftdrehmoment von der durch den Drehmomentsensor 160 erfassten externen Kraft. Dadurch wird ein abgeschätzter Kraftwert berechnet, den der Benutzer auf den Roboter 100 aufbringt.
Die Lead-Through-Steuerungseinheit 5 berechnet dann die Drehmomentanweisung an den Motor 170, indem ein durch Multiplikation des berechneten abgeschätzten Kraftwerts mit der Verstärkung K erzielter Wert von dem durch die Lastdrehmoment-Berechnungseinheit 10 berechneten Lastdrehmoment subtrahiert wird. Die Verstärkung K ist 0 ≤ K ≤ 1. Je näher K=0, desto empfindlicher wird die Lead-Through-Steuerung. Je näher K=1, desto unempfindlicher wird die Lead-Through-Steuerung.
Die Stellung des Schalters 9 und der durch die Lead-Through-Steuerungseinheit 5 berechnete abgeschätzte Kraft-wert werden der Lead-Through-Empfindlichkeit-Einstellungseinheit 6 zugeführt. Wie in 4 gezeigt ist, ermittelt die Lead-Through-Empfindlichkeit-Einstellungseinheit 6, ob der Schalter 9 gedrückt ist oder nicht (Schritt S1) und wartet, bis der Schalter 9 gedrückt wird.
Wenn der Schalter 9 gedrückt ist, wird die Lead-Through-Steuerung umgeschaltet, um aktiviert zu sein (Schritt S2), und es wird ermittelt, ob der Absolutwert des von der Lead-Through-Steuerungseinheit 5 zugeführten abgeschätzten Kraftwerts gleich oder kleiner als der Schwellenwert T1 ist oder nicht (Schritt S3). Falls der Absolutwert des abgeschätzten Werts größer als der Schwellenwert T1 ist, wird die Verstärkung K der Lead-Through-Steuerungseinheit 5 auf einen vorgegebenen Wert K1 nahe 1 eingestellt (Schritt S4).
Falls der Absolutwert des abgeschätzten Werts gleich oder kleiner als der Schwellenwert T1 ist, stellt die Lead-Through-Empfindlichkeit-Einstellungseinheit 6 die Verstärkung K der Lead-Through-Steuerungseinheit 5 auf K0 ein, die kleiner als K1 ist (Schritt S5). Der Schwellenwert T1 kann, falls erforderlich, zweckmäßig eingestellt werden.
Dann wird die Lead-Through-Steuerung unter Verwendung der eingestellten Verstärkung K durchgeführt und werden die Vorgänge ab Schritt S2 wiederholt, bis der Schalter 9 ausgeschaltet ist (Schritt S6).
Das heißt, falls der berechnete abgeschätzte Kraftwert größer als der Schwellwert T1 ist, wenn der Schalter 9 zuerst in die EIN-Stellung geschaltet ist, besteht für die Lastinformation die Möglichkeit, ungenau zu sein, und wird die Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung durch Erhöhen der Verstärkung K verringert. Falls andererseits der Absolutwert des geschätzten Werts während der Lead-Through-Steuerung mit der durch Erhöhen der Verstärkung K verringerten Empfindlichkeit gleich oder kleiner als der Schwellenwert T1 wird, wird die Verstärkung K auf K0 eingestellt (Schritt S5).
Nachdem der Schalter 9 bei dem Vorgang von Schritt S6 ausgeschaltet ist, wird die Lead-Through-Steuerung auf deaktiviert geschaltet, um das Verfahren zu beenden (Schritt S7).
Bei einer solchen Ausgestaltung der Robotersteuerung 1 gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn die Lead-Through-Steuerung gestartet ist, falls der Absolutwert des ersten berechneten abgeschätzten Werts größer als der Schwellenwert T1 ist, die Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung verringert. Dies hat dadurch einen Vorteil, dass die Bewegung des Roboters 100 gemäß der durch den Benutzer ausgeübten Kraft begrenzt werden kann, und selbst wenn ungenaue Lastinformation gespeichert ist, ist es möglich, dass der Roboter 100 daran gehindert wird, sich abrupt in eine durch den Benutzer ungeplante Richtung zu bewegen.
Falls andererseits der Absolutwert des abgeschätzten Werts während der Lead-Through-Steuerung mit verringerter Empfindlichkeit gleich oder kleiner als der Schwellenwert T1 wird, wird die Empfindlichkeit erhöht. Infolgedessen kann sich der Roboter 100 als Reaktion auf die durch den Benutzer aufgebrachte Kraft reibungslos bewegen, was die Arbeit mit der Lead-Through-Steuerung erleichtert. Selbst wenn ungenaue Lastinformation eingestellt wird, ist es möglich, abrupte Bewegung in eine durch den Benutzer ungeplante Richtung zu verhindern und die Praktikabilität mit der erhöhten Empfindlichkeit in einem Stadium zu verbessern, in dem der geschätzte Kraftwert klein ist.
Bei dieser Ausführungsform wird als Beispiel für eine Einschränkung der Bewegung des Roboters 100 durch die Lead-Through-Steuerungseinheit 5 die Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung verringert, indem die Verstärkung K der Lead-Through-Steuerung erhöht wird. Stattdessen oder zusätzlich dazu kann die Bewegungsstrecke des Roboters 100, der sich als Reaktion auf die durch den Benutzer bei der Lead-Through-Steuerung aufgebrachte Kraft bewegt, auf einen vorgegebenen Wert oder weniger eingeschränkt werden.
Zum Beispiel wird, wie in 5 gezeigt ist, ermittelt, ob das Flag It_end, das angibt, dass der Vorgang in einem anormalen Zustand endete, normal ist (falsch) oder nicht (Schritt S21), und wenn er anormal ist, wird die Lead-Through-Steuerung deaktiviert (Schritt S22). Flag It_end wird auf normal (falsch) initialisiert, wenn der anormale Zustand beseitigt ist.
Falls andererseits das Flag It_end falsch ist, wird ermittelt, ob sich der Schalter 9 in der EIN-Stellung befindet oder nicht (Schritt S23). Falls sich der Schalter 9 nicht in der EIN-Stellung befindet, wird die aktuelle Position als P1 gespeichert (Schritt S24).
Wenn andererseits der Schalter 9 eingeschaltet ist, wird ermittelt, ob der Absolutwert des abgeschätzten Kraftwerts gleich oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert T1 ist oder nicht (Schritt S25). Falls der Absolutwert des abgeschätzten Werts gleich oder kleiner als der Schwellenwert T1 ist, wird die Schalteinheit 7 geschaltet, um die Lead-Through-Steuerung zu aktivieren (Schritt S26) und die Verstärkung der Lead-Through-Steuerung wird auf K0 eingestellt, um die Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung zu erhöhen (Schritt S27).
Falls andererseits der Absolutwert des abgeschätzten Werts größer als der Schwellenwert T1 ist, wird ermittelt, ob der Abstand zwischen der aktuellen Position und in Schritt S24 gespeichertem P1 gleich oder kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert L1 ist (Schritt S28). Falls der Abstand gleich oder kleiner als der Schwellenwert L1 ist, wird die Schalteinheit 7 geschaltet, um die Lead-Through-Steuerung zu aktivieren (Schritt S29), die Verstärkung der Lead-Through-Steuerung auf K1 eingestellt und die Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung verringert (Schritt S30).
Die Lead-Through-Steuerung dauert an, bis der Schalter 9 in die AUS-Stellung geschaltet ist, so dass die Vorgänge ab Schritt S25 wiederholt werden (Schritt S31). Nachdem der Schalter 9 in die AUS-Stellung geschaltet ist, wird die Lead-Through-Steuerung deaktiviert (Schritt S22).
Wird dagegen in Schritt S28 ermittelt, dass der Abstand zwischen der aktuellen Position und P1 größer als der Schwellenwert L1 ist, wird das Flag It_end auf anormal (richtig) geschaltet (Schritt S32) und die Lead-Through-Steuerung auf deaktiviert geschaltet (Schritt S22).
Das heißt, falls der Absolutwert des abgeschätzten Kraftwerts größer als der Schwellenwert T1 ist, besteht für die eingestellte Lastinformation eine Möglichkeit, ungenau zu sein, und somit wird zusätzlich zur Verringerung der Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung die Wegstrecke daran gehindert, zu groß zu werden. Selbst wenn ungenaue Lastinformation eingestellt ist, kann, falls die Strecke der Bewegung des Roboters 100 kurz ist, der Roboter 100 daran gehindert werden, sich signifikant in eine Richtung zu bewegen, die der Benutzer nicht plant. Dies hat dadurch einen Vorteil, dass der Roboter 100 zuverlässiger daran gehindert werden kann, sich abrupt in eine von dem Benutzer ungeplante Richtung zu bewegen.
Als weitere Einschränkung der Bewegung des Roboters 100 können die Achsen des Roboters 100 eingeschränkt sein, sich als Reaktion auf die durch den Benutzer aufgebrachte Kraft zu bewegen. Beispielsweise durch Einschränken der Lead-Through-Steuerung auf nur die drei Handgelenkachsen der Handgelenkeinheit 150 ist es möglich, den Roboter 100 daran zu hindern, sich signifikant in eine von dem Benutzer ungeplante Richtung zu bewegen.
Als nächstes wird die Robotersteuerung 50 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in den 6 und 7 gezeigt ist, unterscheidet sich die Robotersteuerung 50 dieser Ausführungsform von der Robotersteuerung 1 der ersten Ausführungsform dadurch, dass sie eine Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 umfasst. In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer 52 einen Monitor.
Wenn beispielsweise Lastidentifikationsinformation und eine Lastinformation-Abschätzungsanweisung an dem Einlernbedienfeld 8 eingegeben werden, zeigt die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 nacheinander eine Mehrzahl von Haltungen des Roboters 100 zum Abschätzen der Lastinformation auf dem Monitor 52 an. Die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 instruiert dann den Benutzer, den Roboter 100 durch die Lead-Through-Steuerung in die angegebene Haltung zu bewegen.
Wenn der Benutzer gemäß den Instruktionen den Schalter 9 in die EIN-Stellung schaltet und der Roboter 100 durch die Lead-Through-Steuerung in eine Position nahe der angegebenen Haltung bewegt wird, instruiert die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 den Benutzer, eine Messanweisung einzugeben. Wenn der Benutzer die Lastidentifikationsinformation und die Messanweisung gemäß den Instruktionen eingibt, zeichnet die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 die durch den Drehmomentsensor 160 zu diesem Zeitpunkt erfasste externe Kraft und die Position des Motors 170 auf.
Die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 löst dann die Bewegungsgleichung des Roboters 100, indem sie die äußere Kraft für die drei Achsen und die Position des Motors 170 in drei oder mehr Haltungen der Handgelenkeinheit 150 aufzeichnet, in denen die Schwerkraft auf unterschiedliche Weise einwirkt, wodurch die Masse der Last, die Schwerpunktposition und der Offset-Betrag des Drehmomentsensors 160 abgeschätzt werden können. Die abgeschätzte Masse und Schwerpunktposition der Last werden in Zusammenhang mit Lastidentifikationsinformation in der Speichereinheit 4 gespeichert. Der abgeschätzte Offset-Betrag wird in der Offset-Betrag-Speichereinheit 11 der Lead-Through-Steuerungseinheit 5 gespeichert.
In diesem Fall, wie in 8 gezeigt ist, wartet bei der Robotersteuerung 50 dieser Ausführungsform die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 auf die Eingabe der Lastidentifikationsinformation und die Abschätzungsanweisung für die Lastinformation (Schritt S11). Wenn die Lastidentifikationsinformation und die Abschätzungsanweisung für die Lastinformation eingegeben sind, weist die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 die Lead-Through-Empfindlichkeit-Einstellungseinheit an, die Verstärkung K der Lead-Through-Steuerung auf K1 einzustellen, um die Empfindlichkeit zu verringern (Schritt S12).
Dann ermittelt die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51, ob der Schalter 9 in die EIN-Stellung geschaltet ist oder nicht (Schritt S13). Wenn er geschaltet ist, ermittelt sie, ob die durch die Lead-Through-Steuerung zu bewegende Achse die Handgelenkachse ist oder nicht (Schritt S14). Wenn die Handgelenkachse bewegt wird, wird die Lead-Through-Steuerung aktiviert (Schritt S15), und wenn eine andere Achse als die Handgelenkachse bewegt wird oder wenn sich der Schalter 9 in der AUS-Stellung befindet, wird die Lead-Through-Steuerung deaktiviert (Schritt S16).
Beim Einlernen des Roboters 100 unter Verwendung der Lead-Through-Steuerung, wenn die Lastinformation-Abschätzungsarbeit abgeschlossen ist und die genaue Lastinformation in der Speichereinheit gespeichert ist, genügt es, die Lead-Through-Steuerung gemäß dem Flussdiagramm in 4 oder 5 durchzuführen, ohne die Abschätzungsanweisung einzugeben. Alternativ kann für eine Last, für die die Lastinformationsabschätzung durchgeführt worden ist, ein Flag gesetzt werden, das angibt, dass die Abschätzung bereits durchgeführt worden ist, und bei Auswahl einer in der Speichereinheit 4 gespeicherten Last und Starten der Lead-Through-Steuerung, kann, falls das Flag gesetzt worden ist, die Verstärkung auf K0 eingestellt werden.
Somit kann bei der Robotersteuerung 50 gemäß dieser Ausführungsform die genaue Lastinformation nicht gespeichert werden, wenn die Lastinformationsabschätzung durch die Lastinformation-Abschätzungseinheit 51 angewiesen wird, und daher kann die Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung reduziert werden, um die Bewegung des Roboters 100 einzuschränken. Dies hindert den Roboter 100 daran, sich auf Grundlage ungenauer Lastinformation abrupt in eine Richtung entgegen des Plans des Benutzers zu bewegen, wenn der Roboter 100 während des Lastinformation-Abschätzungsvorgangs durch die Lead-Through-Steuerung bewegt wird.
Bei dieser Ausführungsform werden sowohl das Reduzieren der Empfindlichkeit der Lead-Through-Steuerung als auch das Einschränken der Achse, für die die Lead-Through-Steuerung aktiviert ist, auf die Handgelenkachse als Einschränkungen der Bewegung des Roboters 100 während des Lastinformation-Abschätzungsvorgangs angewendet, aber es kann auch nur eine davon angewendet werden. Die Wegstrecke des Roboters 100 kann auch auf die gleiche Weise wie in 5 eingeschränkt werden.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung ausführlich beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenlegung jedoch nicht auf die oben beschriebenen einzelnen Ausführungsformen beschränkt. Diese Ausführungsformen können verschiedenartig hinzugefügt, ersetzt, modifiziert, teilweise gestrichen usw. werden, soweit sie nicht vom Kern der Erfindung oder von der Idee und dem Zweck der Erfindung abweichen, die sich aus den Ansprüchen und ihren Äquivalenten ergeben. Zum Beispiel werden die Reihenfolge jedes Arbeitsablaufs und die Reihenfolge jedes Vorgangs bei den oben genannten Ausführungsformen als ein Beispiel gezeigt und sind nicht auf diese beschränkt. Gleiches gilt, wenn in der obigen Beschreibung der Umsetzung Zahlenwerte oder mathematische Formeln verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1, 50: Robotersteuerung
3: Positionssteuerungseinheit
4: Speichereinheit
5: Lead-Through-Steuerungseinheit
6: Lead-Through-Empfindlichkeit-Einstellungseinheit (Lasteignungsermittlungseinheit)
9: Schalter
51: Lastinformation-Abschätzungseinheit
100: Roboter
160: Drehmomentsensor (Sensor)
Th: Schwellenwert

Claims

Robotersteuerung, aufweisend: eine Speichereinheit, die Lastinformation speichert, die eine Masse und eine Schwerpunktposition einer an einem Roboter anzubringenden Last umfasst; eine Lead-Through-Steuerungseinheit, die den Roboter, aufweisend einen Sensor, der eine externe Kraft erfasst, auf Grundlage der durch den Sensor erfassten externen Kraft und der in der Speichereinheit gespeicherten Lastinformation steuert; und eine Lasteignungsermittlungseinheit, die ermittelt, ob die in der Speichereinheit gespeicherte Lastinformation geeignet ist oder nicht, wobei die Lead-Through-Steuerungseinheit als Reaktion darauf, dass die Lasteignungsermittlungseinheit ermittelt, dass für die Lastinformation eine Möglichkeit besteht, ungeeignet zu sein, eine Einschränkung auf eine Bewegung des Roboters vornimmt.
Robotersteuerung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Lastinformation-Abschätzungseinheit, die die Lastinformation auf Grundlage der durch den Sensor erfassten externen Kraft in einem Zustand abschätzt, in dem der Roboter in einer vorgegebenen Haltung eingerichtet ist, wobei die Lasteignungsermittlungseinheit ermittelt, dass für die in der Speichereinheit gespeicherte Lastinformation eine Möglichkeit besteht, in einem Fall ungeeignet zu sein, in dem die Lastinformation nicht von der Lastinformation-Abschätzungseinheit abgeschätzt worden ist.
Robotersteuerung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Positionssteuerungseinheit, die den Roboter auf Grundlage einer Positionsanweisung steuert; und einen Schalter, der zwischen der Steuerung durch die Positionssteuerungseinheit und der Steuerung durch die Lead-Through-Steuerungseinheit schaltet, wobei im Falle des Schaltens auf die Steuerung durch die Lead-Through-Steuerungseinheit über den Schalter, falls ein durch einen Benutzer aufgebrachter abgeschätzter Kraftwert, der auf Grundlage der durch den Sensor erfassten externen Kraft und der Lastinformation abgeschätzt wird, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, die Lasteignungsermittlungseinheit ermittelt, dass für die Lastinformation eine Möglichkeit besteht, ungeeignet zu sein.
Robotersteuerung nach Anspruch 3, wobei, falls der abgeschätzte Wert gleich oder kleiner als der Schwellenwert wird, nachdem die Bewegung des Roboters durch den den Schwellenwert überschreitenden abgeschätzten Wert eingeschränkt wurde, die Einschränkung aufgehoben wird.
Robotersteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, falls die Lasteignungsermittlungseinheit ermittelt, dass für die Lastinformation eine Möglichkeit besteht, ungeeignet zu sein, die Empfindlichkeit der Bewegung des Roboters gegenüber den äußeren Kräften reduziert wird.
Robotersteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, falls die Lasteignungsermittlungseinheit ermittelt, dass für die Lastinformation eine Möglichkeit besteht, ungeeignet zu sein, eine Strecke der Bewegung des Roboters als Reaktion auf die äußere Kraft eingeschränkt wird.
Robotersteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, falls die Lasteignungsermittlungseinheit ermittelt, dass für die Lastinformation eine Möglichkeit besteht, ungeeignet zu sein, eine Achse des Roboters eingeschränkt wird, sich als Reaktion auf die äußere Kraft zu bewegen.
Robotersteuerung, aufweisend: eine Lead-Through-Steuerungseinheit, die den einen Sensor aufweisenden Roboter auf Grundlage von Lastinformation des Roboters und einer durch den Sensor erfassten externen Kraft steuert; und eine Ermittlungseinheit, die ermittelt, ob Lastinformation geeignet ist oder nicht, wobei die Lead-Through-Steuerungseinheit die Bewegung des Roboters als Reaktion auf die äußere Kraft auf Grundlage eines durch die Ermittlungseinheit ermittelten Ergebnisses einschränkt.