JP2012192498A - ロボット制御装置およびキャリブレーション方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボット制御装置200は、ロボット本体の関節軸上の任意のキャリブレーション位置に関節軸が移動された場合において、アブソリュートエンコーダから位置情報を取得し、取得した位置情報に含まれる一回転内位置が、多回転位置をカウントする基準となる原点を含まない所定の許容範囲に含まれるか否かを判定する。そして、一回転内位置が、許容範囲に含まれない場合には、一回転内位置が許容範囲に含まれるまで、キャリブレーション位置の移動を要求し、一回転内位置が許容範囲に含まれる場合には、取得した位置情報と関節軸の制御位置とに基づいて、関節軸の位置を補正するための補正値を決定する。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の一実施例としてのロボット制御装置200を含むロボットシステム10の概略構成を示す説明図である。ロボットシステム10は、多関節型の産業用ロボットとして構成されたロボット本体100と、ロボット本体100の動作を制御するロボット制御装置200と、ロボット制御装置200に接続され、ロボット本体100の動作を教示するためのロボット教示装置300とを有している。ロボット本体100とロボット制御装置200、および、ロボット制御装置200とロボット教示装置300は、所定の接続ケーブルを介してそれぞれ接続されている。
図3は、第1キャリブレーション処理部270によって実行される初期キャリブレーション処理のフローチャートである。この初期キャリブレーション処理は、例えば、ロボット本体100が工場内の設備等に組み付けられた際に、ユーザからロボット教示装置300を通じて初期キャリブレーションの実行を指令された場合に実行される。
図5は、第2キャリブレーション処理部280によって実行される再キャリブレーション処理のフローチャートである。この再キャリブレーション処理は、アブソリュートエンコーダ160が備えるバッテリ164の交換が行われ、ユーザからロボット教示装置300を通じて再キャリブレーション処理の実行を指令された場合に実行される。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、以下のような変形が可能である。
上記実施例では、サーボモータ110の回転軸の一回転内位置が、原点から+45°〜+315°の範囲(許容範囲)に入るようキャリブレーション位置の設定を行ったが、この範囲は、多回転数の変動を抑制可能な値であればよく任意に設定可能である。例えば、+30°〜+330°、+60°〜+300°、+90°〜+270°などの範囲を許容範囲とすることができる。また、許容範囲は、原点から+方向と−方向とで非対称となる範囲とすることもできる。
値A≦許容範囲≦360°−値A ・・・(4)
上記実施例では、1つの関節軸180について初期キャリブレーションと再キャリブレーションとを行う例について説明したが、ロボット本体100が備える全ての関節軸に対して、上述した初期キャリブレーションと再キャリブレーションとを適用することができる。
上記実施例では、再キャリブレーション処理は、バッテリ164の交換後に行うこととしたが、バッテリ164の交換の有無にかかわらず、初期キャリブレーション処理が終了した後であれば、どのタイミングで実行してもよい。また、初期キャリブレーション処理および再キャリブレーション処理が実行される回数はそれぞれ特に制限されない。
上記実施例では、初期キャリブレーション処理と再キャリブレーション処理とは、ロボット制御装置200が実行することとしたが、ロボット教示装置300が実行することとしてもよい。この場合、ロボット教示装置300が、本願のロボット制御装置に相当する。また、処理内容が、ロボット制御装置200とロボット教示装置300とに分散する場合には、両者をまとめて、本願のロボット制御装置として捉えることも可能である。
上記実施例では、任意の位置で初期キャリブレーションを行うこととしたが、メカ端や所定のマーキング位置など、位置合わせの再現性の高い位置で初期キャリブレーションを行うこととしてもよい。
上述したロボット制御装置200の構成において、ソフトウェアによって実現した機能はハードウェアによって実現してもよく、その逆もまた可能である
100…ロボット本体
101…ベース部
102…ショルダ部
103…下アーム
104…上アーム
105…手首
106…フランジ部
107…エンドエフェクタ
110…サーボモータ
160…アブソリュートエンコーダ
162…多回転位置情報記憶部
164…バッテリ
170…減速機
180…関節軸
200…ロボット制御装置
210…インバータ
220…駆動回路
222…教示データ
230…インタフェース
240…CPU
250…記憶部
251…制御プログラム
252…教示データ
260…駆動制御部
270…第1キャリブレーション処理部
271…第1位置情報取得部
272…位置範囲判定部
273…補正値決定部
274…位置記録部
280…第2キャリブレーション処理部
281…第2位置情報取得部
282…補正値更新部
300…ロボット教示装置
Claims (5)
- 関節軸と、該関節軸を駆動するモータと、該モータの回転軸の物理的な位置を表す一回転内位置と多回転位置とを含む位置情報を出力するアブソリュートエンコーダと、を有するロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記関節軸上の任意のキャリブレーション位置に前記関節軸が移動された場合において、前記アブソリュートエンコーダから位置情報を取得する第1位置情報取得部と、
前記第1位置情報取得部が取得した前記位置情報に含まれる一回転内位置が、前記多回転位置のカウントを行う基準となる原点を含まない所定の許容範囲に含まれるか否かを判定する位置範囲判定部と、
前記第1位置情報取得部が取得した前記位置情報に含まれる一回転内位置が、前記許容範囲に含まれない場合に、該一回転内位置が前記許容範囲に含まれるまで、前記キャリブレーション位置の移動を要求する移動要求部と、
前記第1位置情報取得部が取得した前記位置情報に含まれる一回転内位置が、前記許容範囲に含まれる場合に、前記位置情報と前記関節軸の制御位置とに基づいて、前記関節軸の物理的な位置と制御位置とを補正する補正値を決定する補正値決定部と、
を備えるロボット制御装置。 - 請求項1に記載のロボット制御装置であって、
前記許容範囲は、前記一回転内位置の全範囲から、前記原点を起点として360°を前記モータの回転軸のギア数で除した値だけ遅れた位置から該値まで進んだ位置までを除いた範囲である、ロボット制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のロボット制御装置であって、更に、
前記補正値が決定された際における前記位置情報のうちの少なくとも前記一回転内位置と前記関節軸の制御位置とを記憶する制御装置側記憶部と、
前記補正値が決定された後に、前記関節軸が、再度、前記キャリブレーション位置に移動された場合において、前記アブソリュートエンコーダから位置情報を取得する第2位置情報取得部と、
前記第2位置情報取得部が取得した前記位置情報内の一回転内位置を、前記制御装置側記憶部に記憶されている一回転内位置に変更し、該変更後の位置情報と前記制御装置側記憶部に記憶されている前記関節軸の制御位置とに基づいて、前記補正値を更新する補正値更新部と、を備えるロボット制御装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のロボット制御装置であって、
前記アブソリュートエンコーダは、
前記位置情報のうちの多回転位置を保持する揮発性のエンコーダ側記憶部と、
前記エンコーダ側記憶部をバッテリバックアップするバッテリと、を備え、
前記第2位置情報取得部は、前記補正値決定部によって前記補正値が決定された後で、かつ、前記バッテリが交換されて前記エンコーダ側記憶部から前記多回転位置が失われた後に、前記位置情報の取得を行う、ロボット制御装置。 - 関節軸と、該関節軸を駆動するモータと、該モータの回転軸の物理的な位置を表す一回転内位置と多回転位置とを含む位置情報を出力するアブソリュートエンコーダと、を有するロボットをロボット制御装置がキャリブレーションするキャリブレーション方法であって、
前記関節軸上の任意のキャリブレーション位置に前記関節軸が移動された場合において、前記アブソリュートエンコーダから位置情報を取得する第1位置情報取得工程と、
前記第1位置情報工程により取得した前記位置情報に含まれる一回転内位置が、前記多回転位置のカウントを行う基準となる原点を含まない所定の許容範囲に含まれるか否かを判定する位置範囲判定工程と、
前記第1位置情報取得部が取得した前記位置情報に含まれる一回転内位置が、前記許容範囲に含まれない場合に、該一回転内位置が前記許容範囲に含まれるまで、前記キャリブレーション位置の移動を要求する移動要求工程と、
前記第1位置情報取得部が取得した前記位置情報に含まれる一回転内位置が、前記許容範囲に含まれる場合に、前記位置情報と前記関節軸の制御位置とに基づいて、前記関節軸の物理的な位置と制御位置とを補正する補正値を決定する補正値決定工程と、
を含むキャリブレーション方法。
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