JP2008264899A - ロボット出力の測定方法および制限装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボットの出力を、当該ロボットの各関節を駆動する各電動機について測定するに際し、前記関節の作動範囲内でエンドエフェクタTの、重力方向の最も低い位置を始点、最も高い位置を終点として、それら始点と終点との間で、制御し得る最大速度が途中で出るようエンドエフェクタTを加速および減速させるように前記ロボットに旋回動作を行わせ、前記ロボットの旋回動作中の、前記エンドエフェクタTを旋回させるためだけの機械的仕事率を測定し、前記エンドエフェクタTを旋回させるためだけの機械的仕事率を前記ロボットの出力とすることを特徴とする、ロボット出力の測定方法である。
【選択図】図4
Description
また、この発明は、上記の方法で測定したロボットの出力を制限する装置を提供することを目的としている。
(1)電動機電流値
(2)電動機速度信号(ロータリーエンコーダーパルス数など)
である。電動機の抵抗値、ツールTの重心(便宜上ここではツールセンタポイントとする)までの旋回半径、およびツールTの質量(設計質量)については、あらかじめ測定しておく。測定の際は、関節の作動範囲内でエンドエフェクタの始点と終点の位置座標を決め、関節の作動範囲内で重力方向の最も低い位置に定めた始点から始め、最も高い位置に定めた終点で終わるようにして、制御し得る最大速度が途中で出るようツールTを加速および減速させて双腕ロボットに旋回動作を行わせる。
一方、電気的仕事率We(W)は、電動機の抵抗値R(Ω)、電動機の電流I(A)とすると、
We=RI2
となる。なお、電動機の駆動のためのPWM(パルス幅変調)に印加される電圧は変わらないものとする。
3 腕
5 頭
7 支持脚
9 腰
9a 腰ヨー軸
11 上腕
13 肩関節
13a 肩ヨー軸
13b 肩ピッチ軸
15 下腕
17 肘関節
17a 肘ピッチ軸
19 手首関節
19a 手首ピッチ軸
19b 手首ロール軸
19c 手首ヨー軸
23 ブラケット
T ツール
TCP ツールセンタポイント
TP ツールセンタポイント旋回軌跡
Claims (6)
- ロボットの出力を、当該ロボットの各関節を駆動する各電動機について測定するに際し、
前記関節の作動範囲内でエンドエフェクタの、重力方向の最も低い位置を始点、最も高い位置を終点として、それら始点と終点との間で、制御し得る最大速度が途中で出るようエンドエフェクタを加速および減速させるように前記ロボットに旋回動作を行わせ、
前記ロボットの旋回動作中の、前記エンドエフェクタを旋回させるためだけの機械的仕事率を測定し、
前記エンドエフェクタを旋回させるためだけの機械的仕事率を、前記ロボットの出力とすることを特徴とする、ロボット出力の測定方法。 - 前記エンドエフェクタを旋回させるためだけの機械的仕事率は、
前記エンドエフェクタを装着した負荷状態で前記旋回動作を前記ロボットに行わせて、前記負荷旋回動作中の前記電動機の電流値を測定し、
前記負荷旋回動作中に測定した電動機電流値と、あらかじめ測定した電動機抵抗値とに基づき負荷時電気的仕事率を求め、
前記エンドエフェクタを外した無負荷状態で、前記旋回動作と同じ旋回動作を前記ロボットに行わせて、前記無負荷旋回動作中の前記電動機の電流値を測定し、
前記無負荷旋回動作中に測定した電動機電流値と、あらかじめ測定した電動機抵抗値とに基づき無負荷時電気的仕事率を求め、
前記負荷時電気的仕事率から前記無負荷時電気的仕事率を減じることで求めることを特徴とする、請求項1記載のロボット出力の測定方法。 - 前記エンドエフェクタを旋回させるためだけの機械的仕事率は、
前記エンドエフェクタを装着した負荷状態で前記旋回動作を前記ロボットに行わせて、前記負荷旋回中の前記エンドエフェクタの角速度を測定し、
前記負荷旋回中に測定したエンドエフェクタの角速度と、あらかじめ測定した前記エンドエフェクタの旋回半径、質量および重力方向移動量と、重力加速度とから演算により求めることを特徴とする、請求項1記載のロボット出力の測定方法。 - ロボットの各関節を駆動する各電動機について、前記ロボットの出力の測定方法で、エンドエフェクタの旋回の角速度毎にロボット出力を求める出力測定手段と、
前記各電動機について、前記エンドエフェクタの旋回の角速度毎にあらかじめ設定されたロボット出力上限値を保持する出力上限値保持手段と、
前記各電動機について、測定した前記エンドエフェクタの旋回の角速度と、その角速度での前記ロボット出力とを、前記エンドエフェクタの旋回の角速度毎にあらかじめ設定されたロボット出力上限値と比較し、前記測定した角速度でのロボット出力が前記ロボット出力上限値を超える場合に、前記電動機の電流値を制限して当該ロボットの動作速度を低下させる電動機電流値制限手段と、
を具えてなる、ロボット出力の制限装置。 - 前記ロボット出力上限値は、前記エンドエフェクタの旋回の角速度の所定範囲毎に表として保持されていることを特徴とする、請求項4記載のロボット出力の制限装置。
- 前記ロボット出力上限値は、前記エンドエフェクタの旋回の角速度を変数とする関数として保持されていることを特徴とする、請求項4記載のロボット出力の制限装置。
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