JP2011131300A - ロボットシステム、その制御装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アーム先端部11の位置姿勢を制御可能なアーム1と、アーム先端部11に取り付けられ、作業対象物3を把持する把持機構21を具備し、把持した作業対象物3のアーム先端部11からの相対位置姿勢を制御可能なハンド2と、把持した作業対象物3のアーム先端部11からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測装置22とを備えたロボットシステムにおいて、把持機構21で作業対象物3を把持した後、アーム先端部11が移動している最中に、作業対象物2のアーム先端部11からの相対位置姿勢の計測を行い、その位置姿勢計測の結果に基づいて、作業対象物3がアーム先端部11からの所定の相対位置姿勢をとるように、ハンド2のアーム先端部11からの相対位置姿勢の修正を行う。
【選択図】図1
Description
(第1の実施形態)
図1(a)に、本発明を適用した実施形態に係るロボットシステムの構成例を示す。アーム1は多関節シリアルリンクロボットであり、各関節はモータによって駆動され、アーム先端部11の位置及び姿勢を制御可能である。
MVH1・CO=MHC1・MOH・CO
MVH2・CO=MHC2・MOH・CO
よって、
MHC2=MVH2・(MVH1・MHC1-1)-1
となる。
作業対象物3は剛体でなくともよい。例えば図3に示すように、作業対象物3の先端が柔軟な突起31であるとする。この柔軟な突起31を他の作業対象物4の穴部41に挿入する作業を考える。
上記実施形態では、他の作業対象物4は正規の位置姿勢からのずれがないものとして扱っているが、作業対象物3と同様に他の作業対象物4も正規の位置姿勢からずれていることがある。
把持部21で把持した際の作業対象物3の位置姿勢によっては、アーム先端部11の移動によって作業対象物3と障害物が衝突してしまうこともある。そこで、アーム先端部11の移動経路を予め複数定めておき、把持部21で把持した作業対象物3の位置姿勢に基づいて選択する。
第4の実施形態で述べた障害物回避のための経路選択は、ハンド2の移動経路を選択することによっても可能である。第5の実施形態における制御処理の流れを図9に示す。図2との違いは、ステップS4の代わりにハンド2の移動経路を選択するステップS13を実行する点である。予め設定する経路の選定は、第4の実施形態と同様に、シミュレーションにより表を作成しておくことができる。また、経路選択は、この表を参照することにより作業対象物3の位置姿勢から得ることができる。
第4の実施形態では、障害物回避のためのアーム先端部11の移動経路を、把持部21で把持した作業対象物3の位置姿勢に基づいて選択したが、他の位置姿勢計測装置7が計測した他の作業対象物4の位置姿勢も併せて使用して選択してもよい。
第5の実施形態では、障害物回避のためのハンド2の移動経路を、把持部21で把持した作業対象物3の位置姿勢に基づいて選択したが、他の位置姿勢計測装置7が計測した他の作業対象物4の位置姿勢も併せて使用して選択してもよい。
第4〜7の実施形態では、アーム先端部11の移動経路或いはハンド2の移動経路のいずれか一方を選択していたが、両方を選択してもよい。第6の実施形態と第7の実施形態を組み合わせた制御処理の流れを図12に示す。図10との違いは、ステップS4の代わりにハンド2の移動経路を選択するステップS13を実行する点である。アーム先端部11及びハンド2の両者の移動経路を選択することにより、いずれか一方で障害物を回避していた場合に比べ、回避のために要する時間を短縮することが可能になる場合がある。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (11)
- アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、
前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持機構で把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドと、
前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測手段と、
前記把持機構で前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記位置姿勢計測で、前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢の計測を行い、
前記位置姿勢修正で、前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行うことを特徴とするロボットシステム。 - 前記制御手段は、前記アーム先端部が移動を完了する前に、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を完了することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。
- 前記制御手段は、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を、前記アーム先端部が移動している最中に繰り返し実行することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。
- 前記把持した作業対象物を他の作業対象物に対して嵌合又は組付け作業を行う場合に、前記他の作業対象物の位置姿勢を計測する他の位置姿勢計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記所定の相対位置姿勢を、前記位置姿勢計測手段による前記作業対象物の位置姿勢計測の結果と、前記他の位置姿勢計測手段による前記他の作業対象物の位置姿勢計測の結果の両方を用いて決定することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記制御手段は、前記アーム先端部の移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果に基づいて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。
- 前記制御手段は、前記把持した作業対象物の位置姿勢修正において、前記作業対象物の移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果に基づいて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。
- 前記把持した作業対象物を他の作業対象物に対して嵌合又は組付け作業を行う場合に、前記他の作業対象物の位置姿勢を計測する他の位置姿勢計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アーム先端部の移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果と前記他の位置姿勢計測装置による他の作業対象物の位置姿勢計測の結果の両方を用いて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記把持した作業対象物を他の作業対象物に対して嵌合又は組付け作業を行う場合に、前記他の作業対象物の位置姿勢を計測する他の位置姿勢計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記把持した作業対象物の位置姿勢修正において、前記作業対象物の移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果と前記他の位置姿勢計測装置による他の作業対象物の位置姿勢計測の結果の両方を用いて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。 - アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持機構で把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドと、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測手段とを備えたロボットシステムの制御装置であって、
前記把持機構で前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行う制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記位置姿勢計測で、前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢の計測を行い、
前記位置姿勢修正で、前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢を修正することを特徴とするロボットシステムの制御装置。 - アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持機構で把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドと、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測手段とを備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記把持機構で前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行う制御ステップを有し、
前記制御ステップは、
前記位置姿勢計測で、前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢の計測を行い、
前記位置姿勢修正で、前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢を修正することを特徴とするロボットシステムの制御方法。 - アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持機構で把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドと、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測手段とを備えたロボットシステムを制御するためのプログラムであって、
前記把持機構で前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行う制御処理をコンピュータに実行させ、
前記制御処理は、
前記位置姿勢計測で、前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢の計測を行い、
前記位置姿勢修正で、前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢を修正することを特徴とするプログラム。
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