JP2014124734A - Robot, and motion trajectory control system - Google Patents

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JP2014124734A JP2012284460A JP2012284460A JP2014124734A JP 2014124734 A JP2014124734 A JP 2014124734A JP 2012284460 A JP2012284460 A JP 2012284460A JP 2012284460 A JP2012284460 A JP 2012284460A JP 2014124734 A JP2014124734 A JP 2014124734A
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Shigenori Sasai
重徳 笹井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot and a motion trajectory control system, which are capable of preventing an arm from shielding a target article when the target article worked on by a robot body is imaged by an electronic camera.SOLUTION: A robot 1 includes: a robot body 10 having an arm; an electronic camera for imaging a surrounding of a reference point set on a target article worked on by the robot body 10 and obtaining imaged data; and a control device for controlling an operation of the robot body 10. The control device includes: a virtual repulsive force vector field setup part for setting a virtual repulsive force vector field constituted by a virtual repulsive force vector having a line connecting between the electronic camera and the reference point as a virtual repulsive force generating origin, on the basis of the image data; a virtual repulsive force data obtainment part; a first torque data obtainment part; a virtual attractive force vector field setup part for setting a virtual attractive force vector field constituted by a virtual attractive force vector having the reference point as a virtual attractive force generating origin; a virtual attractive force data obtainment part; a second torque data obtainment part; and a control part.

Description

本発明は、ロボットおよび動作軌道制御システムに関するものである。   The present invention relates to a robot and an operation trajectory control system.

複数の回動可能なアームを備え、3次元空間で自在に作業を行う多軸ロボットが知られている。ロボットが作業を行う際は、ロボットが作業する対象物の周辺を電子カメラで撮像し、得られた画像データに基づいて、その対象物の位置等を確認する。
また、ロボットが作業を行う際は、そのアームの軌道を生成する必要があり、特許文献1には、障害物を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルで構成される仮想斥力ベクトル場を設定し、その仮想斥力ベクトル場を用いてアームの軌道を生成するロボットが開示されている。
A multi-axis robot is known that includes a plurality of pivotable arms and performs work freely in a three-dimensional space. When the robot performs work, the periphery of the object on which the robot works is imaged with an electronic camera, and the position of the object is confirmed based on the obtained image data.
Further, when the robot performs work, it is necessary to generate a trajectory of the arm. In Patent Document 1, a virtual repulsive force vector field configured by a virtual repulsive force vector having an obstacle as a virtual repulsive force generation source is set. A robot that generates an arm trajectory using the virtual repulsive force vector field is disclosed.

特開2011−31309号公報JP 2011-31309 A

しかしながら、特許文献1に記載のロボットでは、電子カメラで対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ってしまうことがあり、その場合は、対象物を撮像することができないという問題がある。
本発明の目的は、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることを防止することができるロボットおよび動作軌道制御システムを提供することにある。
However, the robot described in Patent Document 1 has a problem that when an object is imaged with an electronic camera, the arm may block the object, and in this case, the object cannot be imaged.
An object of the present invention is to provide a robot and an operation trajectory control system that can prevent an arm from blocking an object when an object to be worked by a robot body is imaged by an electronic camera.

このような目的は、下記の適用例により達成される。
(適用例1)
本適用例のロボットは、駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物と該対象物の周辺とを撮像して撮像データを取得する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像データから、予め設定されている前記対象物の参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む仮想斥力ベクトル場を設定する仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める仮想斥力データ取得部と、
前記仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
これにより、アームは、電子カメラと参照点を結ぶ直線を避けて動作するので、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることを防止することができ、確実に対象物を撮像することができる。
Such an object is achieved by the following application examples.
(Application example 1)
The robot of this application example includes an arm driven by a drive source,
An imaging device that captures imaging data by imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A virtual repulsive force vector field setting unit for setting a virtual repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the reference point of the object set in advance and the image capturing device as a source, from the imaging data;
A virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
And a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque and the second torque.
As a result, the arm operates avoiding a straight line connecting the electronic camera and the reference point, so that when the robot main body captures an object to be worked by the electronic camera, the arm can be prevented from blocking the object. An object can be reliably imaged.

(適用例2)
本適用例のロボットでは、前記仮想斥力ベクトル場の前記仮想斥力ベクトルの大きさは、前記対象物の参照点との距離に反比例することが好ましい。
これにより、より確実にアームの作動を制御することができる。
(Application example 2)
In the robot of this application example, it is preferable that the magnitude of the virtual repulsive force vector in the virtual repulsive force vector field is inversely proportional to the distance from the reference point of the object.
Thereby, the operation of the arm can be controlled more reliably.

(適用例3)
本適用例のロボットでは、前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記前記第1トルク、前記第2トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御することが好ましい。
これにより、対象物に近いほど、電子カメラと参照点を結ぶ直線からアームを遠ざけることができ、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることをより確実に防止することができる。
(Application example 3)
In the robot of this application example, the arm rotates around the rotation axis,
A drive data acquisition unit that obtains the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis;
It is preferable that the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
As a result, the closer to the object, the farther the arm can be from the straight line connecting the electronic camera and the reference point, and the more reliable that the arm blocks the object when the robot body images the object to be worked on by the electronic camera. Can be prevented.

(適用例4)
本適用例のロボットは、駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物及びこの対象物の周辺を撮像する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置の撮像データから、設定された参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第1仮想斥力ベクトル場を設定する第1仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記第1仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める第1仮想斥力データ取得部と、
前記第1仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
障害物を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第2仮想斥力ベクトル場を設定する第2仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第3代表点を設定し、前記第2仮想斥力ベクトル場において前記第3代表点に作用する仮想斥力を求める第2仮想斥力データ取得部と、
前記第2仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第3トルクを求める第3トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクと前記第3トルクとに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
これにより、アームは、電子カメラと参照点を結ぶ直線を避けて回動するので、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることを防止することができ、確実に対象物を撮像することができる。また、アームは、障害物を避けて回動することができる。
(Application example 4)
The robot of this application example includes an arm driven by a drive source,
An imaging device for imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A first virtual repulsive force vector field setting unit that sets a first repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the set reference point and the image capturing device as a virtual repulsive force generation source from the image data of the image capturing device. When,
A first virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the first virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the first virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
A second virtual repulsive force vector field setting unit for setting a second repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having an obstacle as a generation source;
A second virtual repulsive force data acquisition unit for setting a third representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the third representative point in the second virtual repulsive force vector field;
A third torque data obtaining unit for obtaining a third torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm based on the virtual repulsive force obtained by the second virtual repulsive force data obtaining unit;
And a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque, the second torque, and the third torque.
As a result, the arm rotates while avoiding the straight line connecting the electronic camera and the reference point, so that when the robot body images the object to be worked by the electronic camera, the arm can be prevented from blocking the object. The object can be reliably imaged. Further, the arm can be rotated while avoiding an obstacle.

(適用例5)
本適用例のロボットでは、前記撮像装置は、前記障害物を含めて撮像するものであり、
前記第2仮想斥力ベクトル場設定部は、前記撮像装置で撮像して得られる撮像データに基づいて、前記障害物を認識し、前記第2仮想斥力ベクトル場を設定することが好ましい。
これにより、より確実にアームの作動を制御することができる。
(Application example 5)
In the robot of this application example, the imaging device captures an image including the obstacle,
It is preferable that the second virtual repulsive force vector field setting unit recognizes the obstacle based on imaging data obtained by imaging with the imaging device and sets the second virtual repulsive force vector field.
Thereby, the operation of the arm can be controlled more reliably.

(適用例6)
本適用例のロボットでは、前記第1仮想斥力ベクトル場の前記仮想斥力ベクトルの大きさは、前記対象物の参照点との距離に反比例することが好ましい。
これにより、別途、障害物を撮像する電子カメラを設ける場合に比べ、構成物の数を削減することができ、コストを低減することができる。
(Application example 6)
In the robot according to this application example, it is preferable that the magnitude of the virtual repulsive force vector of the first virtual repulsive force vector field is inversely proportional to the distance from the reference point of the object.
Thereby, compared with the case where the electronic camera which images an obstruction separately is provided, the number of components can be reduced and cost can be reduced.

(適用例7)
本適用例のロボットでは、前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記第1トルク、前記第2トルク、前記第3トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御することが好ましい。
これにより、対象物に近いほど、電子カメラと参照点を結ぶ直線からアームを遠ざけることができ、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることをより確実に防止することができる。
(Application example 7)
In the robot of this application example, the arm rotates around the rotation axis,
A drive data acquisition unit that obtains the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, the third torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis; ,
It is preferable that the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
As a result, the closer to the object, the farther the arm can be from the straight line connecting the electronic camera and the reference point, and the more reliable that the arm blocks the object when the robot body images the object to be worked on by the electronic camera. Can be prevented.

(適用例8)
本適用例のロボットでは、前記撮像装置は、前記アームから離間した位置に設置されていることが好ましい。
これにより、電子カメラがロボット本体に設置されている場合に比べ、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることをより確実に防止することができる。
(Application example 8)
In the robot according to this application example, it is preferable that the imaging device is installed at a position separated from the arm.
Thereby, compared with the case where the electronic camera is installed in the robot main body, when the target object on which the robot main body works is imaged by the electronic camera, it is possible to more reliably prevent the arm from blocking the target object.

(適用例9)
本適用例の動作軌道制御システムは、駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物及びこの対象物の周辺を撮像する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置の撮像データから、前記対象物の参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む仮想斥力ベクトル場を設定する仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める仮想斥力データ取得部と、
前記仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
これにより、アームは、電子カメラと参照点を結ぶ直線を避けて回動するので、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることを防止することができ、確実に対象物を撮像することができる。
(Application example 9)
The motion trajectory control system of this application example includes an arm driven by a drive source,
An imaging device for imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A virtual repulsive force vector field setting unit that sets a virtual repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the reference point of the object and the image capturing device as a source, from the imaging data of the image capturing device;
A virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
And a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque and the second torque.
As a result, the arm rotates while avoiding the straight line connecting the electronic camera and the reference point, so that when the robot body images the object to be worked by the electronic camera, the arm can be prevented from blocking the object. The object can be reliably imaged.

(適用例10)
本適用例の動作軌道制御システムでは、前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記前記第1トルク、前記第2トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御することが好ましい。
これにより、より確実にアームの作動を制御することができる。
(Application Example 10)
In the motion trajectory control system of this application example, the arm rotates around the rotation axis,
A drive data acquisition unit that obtains the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis;
It is preferable that the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
Thereby, the operation of the arm can be controlled more reliably.

(適用例11)
本適用例の動作軌道制御システムは、駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物及びこの対象物の周辺を撮像する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置の撮像データから、設定された参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第1仮想斥力ベクトル場を設定する第1仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記第1仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める第1仮想斥力データ取得部と、
前記第1仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
障害物を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第2仮想斥力ベクトル場を設定する第2仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第3代表点を設定し、前記第2仮想斥力ベクトル場において前記第3代表点に作用する仮想斥力を求める第2仮想斥力データ取得部と、
前記第2仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第3トルクを求める第3トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクと前記第3トルクとに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
これにより、アームは、電子カメラと参照点を結ぶ直線を避けて回動するので、電子カメラによりロボット本体が作業する対象物を撮像するとき、アームが対象物を遮ることを防止することができ、確実に対象物を撮像することができる。また、アームは、障害物を避けて回動することができる。
(Application Example 11)
The motion trajectory control system of this application example includes an arm driven by a drive source,
An imaging device for imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A first virtual repulsive force vector field setting unit that sets a first repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the set reference point and the image capturing device as a virtual repulsive force generation source from the image data of the image capturing device. When,
A first virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the first virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the first virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
A second virtual repulsive force vector field setting unit for setting a second repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having an obstacle as a generation source;
A second virtual repulsive force data acquisition unit for setting a third representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the third representative point in the second virtual repulsive force vector field;
A third torque data obtaining unit for obtaining a third torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm based on the virtual repulsive force obtained by the second virtual repulsive force data obtaining unit;
And a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque, the second torque, and the third torque.
As a result, the arm rotates while avoiding the straight line connecting the electronic camera and the reference point, so that when the robot body images the object to be worked by the electronic camera, the arm can be prevented from blocking the object. The object can be reliably imaged. Further, the arm can be rotated while avoiding an obstacle.

(適用例12)
本適用例の動作軌道制御システムでは、前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記前記第1トルク、前記第2トルク、前記第3トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御することが好ましい。
これにより、より確実にアームの作動を制御することができる。
(Application Example 12)
In the motion trajectory control system of this application example, the arm rotates around the rotation axis,
A drive data acquisition unit for respectively determining the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, the third torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis; And
It is preferable that the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
Thereby, the operation of the arm can be controlled more reliably.

本発明に係わるロボットの第1実施形態を正面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at 1st Embodiment of the robot concerning this invention from the front side. 図1に示すロボットを背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the robot shown in FIG. 1 from the back side. 図1に示すロボットの概略図である。It is the schematic of the robot shown in FIG. 図1に示すロボットの主要部のブロック図である。It is a block diagram of the principal part of the robot shown in FIG. 図1に示すロボットの作動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action | operation of the robot shown in FIG. 図1に示すロボットの作動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action | operation of the robot shown in FIG. 図1に示すロボットの制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control action of the robot shown in FIG. 本発明に係わるロボットの第2実施形態の主要部のブロック図である。It is a block diagram of the principal part of 2nd Embodiment of the robot concerning this invention. 図8に示すロボットの作動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action | operation of the robot shown in FIG. 図8に示すロボットの制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control action of the robot shown in FIG. 本発明に係わるロボットの他の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other structural example of the robot concerning this invention.

以下、本発明に係わるロボットおよび動作軌道制御システムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明に係わるロボットの第1実施形態を正面側から見た斜視図である。図2は、図1に示すロボットを背面側から見た斜視図である。図3は、図1に示すロボットの概略図である。図4は、図1に示すロボットの主要部のブロック図である。図5および図6は、それぞれ、図1に示すロボットの作動を説明するための図である。図7は、図1に示すロボットの制御動作を示すフローチャートである。図6には、ロボットのうち第1アームのみを模式的に示す。
なお、以下では、説明の都合上、図1〜図3中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図1〜図3中の基台側を「基端」、その反対側を「先端」と言う。
Hereinafter, a robot and a motion trajectory control system according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a robot according to a first embodiment of the present invention as viewed from the front side. FIG. 2 is a perspective view of the robot shown in FIG. 1 viewed from the back side. FIG. 3 is a schematic diagram of the robot shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram of the main part of the robot shown in FIG. 5 and 6 are diagrams for explaining the operation of the robot shown in FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a control operation of the robot shown in FIG. FIG. 6 schematically shows only the first arm of the robot.
In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 to 3 is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is referred to as “lower” or “lower”. Moreover, the base side in FIGS. 1-3 is called "base end", and the opposite side is called "tip".

図1〜図3に示すロボット(産業用ロボット)1は、例えば腕時計のような精密機器等を製造する製造工程で用いることができ、ロボット本体10と、ロボット本体10の作動を制御する制御装置(制御手段)20(図4参照)と、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72とを有している。ロボット本体10、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72と、制御装置20とは、それぞれ、電気的に接続されている。なお、制御装置20、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72により、動作軌道制御システムが構成される。また、制御装置20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)が内蔵されたパーソナルコンピューター(PC)等で構成することができる。なお、制御装置20については、後で詳述する。   The robot (industrial robot) 1 shown in FIGS. 1 to 3 can be used in a manufacturing process for manufacturing precision equipment such as a wristwatch, for example, and includes a robot body 10 and a control device that controls the operation of the robot body 10. (Control means) 20 (see FIG. 4), a first electronic camera 71 and a second electronic camera 72 are provided. The robot body 10, the first electronic camera 71, the second electronic camera 72, and the control device 20 are electrically connected to each other. The control device 20, the first electronic camera 71, and the second electronic camera 72 constitute an operation trajectory control system. Further, the control device 20 can be configured by, for example, a personal computer (PC) with a built-in CPU (Central Processing Unit). The control device 20 will be described in detail later.

ロボット本体10は、基台11と、4本のアーム(リンク)12、13、14、15と、リスト(リンク)16と、6つの駆動源401、402、403、404、405、406とを備えている。このロボット本体10は、基台11と、アーム12、13、14、15と、リスト16とが基端側から先端側に向ってこの順に連結された垂直多関節(6軸)ロボット(ロボット本体)である。垂直多関節ロボットでは、基台11と、アーム12〜15と、リスト16とを総称して「アーム」と言うこともでき、アーム12を「第1アーム」、アーム13を「第2アーム」、アーム14を「第3アーム」、アーム15を「第4アーム」、リスト16を「第5アーム、第6アーム」と分けて言うことができる。なお、リスト16は、第5アームと、第6アームとを有していてもよい。リスト16にはエンドエフェクタ等を取り付けることができる。   The robot body 10 includes a base 11, four arms (links) 12, 13, 14, 15, a list (link) 16, and six drive sources 401, 402, 403, 404, 405, 406. I have. The robot body 10 is a vertical articulated (6-axis) robot (robot body) in which a base 11, arms 12, 13, 14, 15 and a wrist 16 are connected in this order from the base end side to the tip end side. ). In the vertical articulated robot, the base 11, the arms 12 to 15 and the wrist 16 can be collectively referred to as “arm”. The arm 12 is “first arm” and the arm 13 is “second arm”. The arm 14 can be divided into “third arm”, the arm 15 can be divided into “fourth arm”, and the wrist 16 can be divided into “fifth arm, sixth arm”. The list 16 may have a fifth arm and a sixth arm. An end effector or the like can be attached to the wrist 16.

図3に示すように、アーム12〜15、リスト16は、それぞれ、基台11に対し独立して変位可能に支持されている。このアーム12〜15、リスト16の長さは、それぞれ、特に限定されないが、図示の構成では、アーム12〜14の長さが、他のアーム15およびリスト16よりも長く設定されている。なお、例えば、第3アーム14の長さを第1アーム12および第2アーム13の長さよりも短くしてもよい。   As shown in FIG. 3, the arms 12 to 15 and the wrist 16 are supported so as to be independently displaceable with respect to the base 11. The lengths of the arms 12 to 15 and the wrist 16 are not particularly limited, but in the illustrated configuration, the lengths of the arms 12 to 14 are set longer than those of the other arms 15 and the wrist 16. For example, the length of the third arm 14 may be shorter than the lengths of the first arm 12 and the second arm 13.

基台11と第1アーム12とは、関節(ジョイント)171を介して連結されている。そして、第1アーム12は、基台11に対し、鉛直方向と平行な第1回転軸O1を回転中心とし、その第1回転軸O1回りに回動自在となっている。第1回転軸O1は、基台11の設置面である床101の上面の法線と一致している。この第1回転軸O1回りの回動は、第1駆動源401の駆動によりなされる。また、第1駆動源401はモーター401Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター401Mは電気的に接続されたモータードライバー301を介して制御装置20により制御される。第1駆動源401はモーター401Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター401Mからの駆動を伝達されても良く、また、減速機が省略されていてもよい。   The base 11 and the first arm 12 are connected via a joint 171. The first arm 12 is rotatable about the first rotation axis O1 with respect to the base 11 with the first rotation axis O1 parallel to the vertical direction as the center of rotation. The first rotation axis O <b> 1 coincides with the normal line of the upper surface of the floor 101 that is the installation surface of the base 11. The rotation about the first rotation axis O <b> 1 is performed by driving the first drive source 401. The first drive source 401 is driven by a motor 401M and a cable (not shown), and the motor 401M is controlled by the control device 20 via an electrically connected motor driver 301. The first drive source 401 may receive drive from the motor 401M by a speed reducer (not shown) provided together with the motor 401M, and the speed reducer may be omitted.

第1アーム12と第2アーム13とは、関節(ジョイント)172を介して連結されている。そして、第2アーム13は、第1アーム12に対し、水平方向と平行な第2回転軸O2を軸中心として回動自在となっている。第2回転軸O2は、第1回転軸O1と直交している。この第2回転軸O2回りの回動は、第2駆動源402の駆動によりなされる。また、第2駆動源402はモーター402Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター402Mは電気的に接続されたモータードライバー302を介して制御装置20により制御される。第2駆動源402はモーター402Mの他に設けた減速機(図示せず)によってモーター402Mからの駆動を伝達されても良く、また、減速機が省略されていてもよい。なお、第2回転軸O2は、第1回転軸O1に直交する軸と平行であってもよい。   The first arm 12 and the second arm 13 are connected via a joint (joint) 172. The second arm 13 is rotatable with respect to the first arm 12 about the second rotation axis O2 parallel to the horizontal direction. The second rotation axis O2 is orthogonal to the first rotation axis O1. The rotation around the second rotation axis O <b> 2 is performed by driving the second drive source 402. The second drive source 402 is driven by a motor 402M and a cable (not shown), and the motor 402M is controlled by the control device 20 via a motor driver 302 that is electrically connected. The second drive source 402 may receive drive from the motor 402M by a speed reducer (not shown) provided in addition to the motor 402M, and the speed reducer may be omitted. The second rotation axis O2 may be parallel to an axis orthogonal to the first rotation axis O1.

第2アーム13と第3アーム14とは、関節(ジョイント)173を介して連結されている。そして、第3アーム14は、第2アーム13に対して水平方向と平行な回転軸O3を回転中心とし、その第3回転軸O3回りに回動可能となっている。第3回転軸O3は、第2回転軸O2と平行である。この第3回転軸O3回りの回動は、第3駆動源403の駆動によりなされる。また、第3駆動源403は、モーター403Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター403Mは電気的に接続されたモータードライバー303を介して制御装置20により制御される。第3駆動源403はモーター403Mの他に減速機(図示せず)も設けてモーター403Mからの駆動を伝達されても良く、また、減速機が省略されていてもよい。   The second arm 13 and the third arm 14 are connected via a joint 173. The third arm 14 is rotatable about a third rotation axis O3 about a rotation axis O3 parallel to the horizontal direction with respect to the second arm 13. The third rotation axis O3 is parallel to the second rotation axis O2. The rotation about the third rotation axis O <b> 3 is performed by driving the third drive source 403. The third drive source 403 is driven by a motor 403M and a cable (not shown), and the motor 403M is controlled by the control device 20 via an electrically connected motor driver 303. The third drive source 403 may be provided with a speed reducer (not shown) in addition to the motor 403M to transmit the drive from the motor 403M, or the speed reducer may be omitted.

第3アーム14と第4アーム15とは、関節(ジョイント)174を介して連結されている。そして、第4アーム15は、第3アーム14(基台11)に対し、第3アーム14の中心軸方向と平行な第4回転軸O4を回転中心とし、その第4回転軸O4回りに回動自在となっている。第4回転軸O4は、第3回転軸O3と直交している。この第4回転軸O4回りの回動は、第4駆動源404の駆動によりなされる。また、第4駆動源404は、モーター404Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター404Mは電気的に接続されたモータードライバー304を介して制御装置20により制御される。第4駆動源404はモーター404Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター404Mからの駆動を伝達されてもよく、また、減速機が省略されていてもよい。なお、第4回転軸O4は、第3回転軸O3に直交する軸と平行であってもよい。   The third arm 14 and the fourth arm 15 are connected via a joint (joint) 174. Then, the fourth arm 15 rotates about a fourth rotation axis O4 with respect to the third arm 14 (base 11), with a fourth rotation axis O4 parallel to the central axis direction of the third arm 14 as a rotation center. It is free to move. The fourth rotation axis O4 is orthogonal to the third rotation axis O3. The rotation about the fourth rotation axis O4 is performed by driving the fourth drive source 404. The fourth drive source 404 is driven by a motor 404M and a cable (not shown), and the motor 404M is controlled by the control device 20 via an electrically connected motor driver 304. The fourth drive source 404 may receive drive from the motor 404M by a speed reducer (not shown) provided together with the motor 404M, and the speed reducer may be omitted. The fourth rotation axis O4 may be parallel to an axis orthogonal to the third rotation axis O3.

第4アーム15とリスト16とは、関節(ジョイント)175を介して連結されている。そして、リスト16は、第4アーム15に対して水平方向(y軸方向)と平行な第5回転軸O5を回転中心とし、その第5回転軸O5回りに回動自在となっている。第5回転軸O5は、第4回転軸O4と直交している。この第5回転軸O5回りの回動は、第5駆動源405の駆動によりなされる。また、第5駆動源405は、モーター405Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター405Mは電気的に接続されたモータードライバー305を介して制御装置20により制御される。第5駆動源405はモーター405Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター405Mからの駆動を伝達されてもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、リスト16は、関節(ジョイント)176を介して、第5回転軸O5と垂直な第6回転軸O6を回転中心とし、その第6回転軸O6回りにも回動自在となっている。回転軸O6は、回転軸O5と直交している。この第6回転軸O6回りの回動は、第6駆動源406駆動によりなされる。また、第6駆動源406の駆動は、モーター406Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター406Mは電気的に接続されたモータードライバー306を介して制御装置20により制御される。第6駆動源406はモーター406Mの他に減速機(図示せず)も設けてモーター406Mからの駆動を伝達されても良く、また、減速機が省略されていてもよい。なお、第5回転軸O5は、第4回転軸O4に直交する軸と平行であってもよく、また、第6回転軸O6は、第5回転軸O5に直交する軸と平行であってもよい。   The fourth arm 15 and the wrist 16 are connected via a joint 175. The wrist 16 has a fifth rotation axis O5 parallel to the horizontal direction (y-axis direction) with respect to the fourth arm 15, and is rotatable about the fifth rotation axis O5. The fifth rotation axis O5 is orthogonal to the fourth rotation axis O4. The rotation about the fifth rotation axis O5 is performed by driving the fifth drive source 405. The fifth drive source 405 is driven by a motor 405M and a cable (not shown), and the motor 405M is controlled by the control device 20 via a motor driver 305 that is electrically connected. The fifth drive source 405 may receive drive from the motor 405M by a speed reducer (not shown) provided together with the motor 405M, and the speed reducer may be omitted. Further, the wrist 16 is rotatable about a sixth rotation axis O6 with a sixth rotation axis O6 perpendicular to the fifth rotation axis O5 as a rotation center via a joint (joint) 176. The rotation axis O6 is orthogonal to the rotation axis O5. The rotation about the sixth rotation axis O6 is performed by driving the sixth drive source 406. The driving of the sixth drive source 406 is driven by a motor 406M and a cable (not shown), and the motor 406M is controlled by the control device 20 through an electrically connected motor driver 306. The sixth drive source 406 may be provided with a speed reducer (not shown) in addition to the motor 406M to transmit the drive from the motor 406M, or the speed reducer may be omitted. The fifth rotation axis O5 may be parallel to the axis orthogonal to the fourth rotation axis O4, and the sixth rotation axis O6 may be parallel to the axis orthogonal to the fifth rotation axis O5. Good.

駆動源401〜406には、それぞれのモーターまたは減速機に、第1角度センサー411、第2角度センサー412、第3角度センサー413、第4角度センサー414、第5角度センサー415、第6角度センサー416が設けられている。これらの角度センサーとして、エンコーダ、ロータリーエンコーダ等が用いることができる。これらの角度センサー411〜416により、それぞれ、駆動源401〜406のモーターあるいは減速機の回転軸の回転角度を検出する。この駆動源401〜406のモーターとしては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ACサーボモーター、DCサーボモーター等のサーボモーターを用いるのが好ましい。また、前記各ケーブルは、それぞれ、ロボット本体10を挿通していてもよい。   The driving sources 401 to 406 include a first angle sensor 411, a second angle sensor 412, a third angle sensor 413, a fourth angle sensor 414, a fifth angle sensor 415, and a sixth angle sensor. 416 is provided. An encoder, a rotary encoder, etc. can be used as these angle sensors. These angle sensors 411 to 416 detect the rotation angles of the rotation shafts of the motors of the drive sources 401 to 406 or the reduction gears, respectively. The motors of the drive sources 401 to 406 are not particularly limited, and for example, a servo motor such as an AC servo motor or a DC servo motor is preferably used. Each cable may be inserted through the robot body 10.

ロボット本体10は、制御装置20と電気的に接続されている。すなわち、駆動源401〜406、角度センサー411〜416は、それぞれ、制御装置20と電気的に接続されている。
そして、制御装置20は、アーム12〜15、リスト16をそれぞれ独立して作動させることができる、すなわち、モータードライバー301〜306を介して、駆動源401〜406をそれぞれ独立して制御することができる。この場合、制御装置20は、角度センサー411〜416により検出を行い、その検出結果に基づいて、駆動源401〜406の駆動、例えば、角加速度、角速度、回転角度等をそれぞれ制御する。この制御プログラムは、制御装置20に内蔵された記録媒体に予め記憶されている。
The robot body 10 is electrically connected to the control device 20. That is, the drive sources 401 to 406 and the angle sensors 411 to 416 are electrically connected to the control device 20, respectively.
The control device 20 can operate the arms 12 to 15 and the wrist 16 independently. That is, the control device 20 can independently control the drive sources 401 to 406 via the motor drivers 301 to 306, respectively. it can. In this case, the control device 20 performs detection using the angle sensors 411 to 416, and controls driving of the drive sources 401 to 406, for example, angular acceleration, angular velocity, rotation angle, and the like based on the detection results. This control program is stored in advance in a recording medium built in the control device 20.

図1、図2に示すように、基台11は、ロボット1が垂直多関節ロボットの場合、当該垂直多関節ロボットの最も下方に位置し、設置スペースの床101に固定される部分である。この固定方法としては、特に限定されず、例えば、図1、図2に示す本実施形態では、複数本のボルト111による固定方法を用いている。なお、基台11の設置スペースでの固定箇所としては、床の他に、設置スペースの壁や天井とすることもできる。   As shown in FIGS. 1 and 2, when the robot 1 is a vertical articulated robot, the base 11 is a portion that is positioned at the lowest position of the vertical articulated robot and is fixed to the floor 101 of the installation space. The fixing method is not particularly limited. For example, in the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a fixing method using a plurality of bolts 111 is used. In addition, as a fixed location in the installation space of the base 11, it can also be set as the wall and ceiling of an installation space other than a floor.

基台11は、中空の基台本体(ハウジング)112を有している。基台本体112は、円筒状をなす円筒状部113と、当該円筒状部113の外周部に一体的に形成された、箱状をなす箱状部114とに分けることができる。そして、このような基台本体112には、例えば、モーター401Mやモータードライバー301〜306が収納されている。
アーム12〜15は、それぞれ、中空のアーム本体2と、駆動機構3と、封止手段4とを有している。なお、以下では、説明の都合上、第1アーム12が有するアーム本体2、駆動機構3、封止手段4をそれぞれ「アーム本体2a」、「駆動機構3a」、「封止手段4a」と言い、第2アーム13が有するアーム本体2、駆動機構3、封止手段4をそれぞれ「アーム本体2b」、「駆動機構3b」、「封止手段4b」と言い、第3アーム14が有するアーム本体2、駆動機構3、封止手段4をそれぞれ「アーム本体2c」、「駆動機構3c」、「封止手段4c」と言い、第4アーム15が有するアーム本体2、駆動機構3、封止手段4をそれぞれ「アーム本体2d」、「駆動機構3d」、「封止手段4d」と言うことがある。
The base 11 has a hollow base body (housing) 112. The base body 112 can be divided into a cylindrical portion 113 having a cylindrical shape and a box-shaped portion 114 having a box shape formed integrally with the outer peripheral portion of the cylindrical portion 113. In such a base body 112, for example, a motor 401M and motor drivers 301 to 306 are accommodated.
Each of the arms 12 to 15 has a hollow arm body 2, a drive mechanism 3, and a sealing means 4. In the following, for convenience of explanation, the arm body 2, the drive mechanism 3, and the sealing means 4 of the first arm 12 are referred to as "arm body 2a", "drive mechanism 3a", and "sealing means 4a", respectively. The arm main body 2, the drive mechanism 3, and the sealing means 4 included in the second arm 13 are referred to as “arm main body 2 b”, “drive mechanism 3 b”, and “sealing means 4 b”, respectively, and the arm main body included in the third arm 14. 2, the drive mechanism 3 and the sealing means 4 are referred to as “arm body 2c”, “drive mechanism 3c”, and “sealing means 4c”, respectively, and the arm body 2, drive mechanism 3, and sealing means that the fourth arm 15 has. 4 may be referred to as “arm body 2d”, “drive mechanism 3d”, and “sealing means 4d”, respectively.

また、関節171〜176は、それぞれ、回動支持機構(図示せず)を有している。この回動支持機構は、互いに連結された2本のアームのうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構、互いに連結された基台11と第1アーム12のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構、互いに連結された第4アーム15と第5リスト16のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構である。互いに連結された第4アーム15とリスト16とを一例とした場合、回動支持機構は、リスト16を第4アーム15に対し回動させることができる。また、各回動支持機構は、それぞれ、対応するモーターの回転速度を所定の減速比で減速して、その駆動力を対応するアーム、リスト16のリスト本体161、支持リング162に伝達する減速機(図示せず)を有している。   Each of the joints 171 to 176 has a rotation support mechanism (not shown). This rotation support mechanism is a mechanism that supports one of the two arms connected to each other so as to be rotatable relative to the other, and one of the base 11 and the first arm 12 connected to each other is the other. It is a mechanism that rotatably supports the mechanism, and a mechanism that rotatably supports one of the fourth arm 15 and the fifth wrist 16 connected to each other. When the fourth arm 15 and the wrist 16 that are connected to each other are taken as an example, the rotation support mechanism can rotate the wrist 16 with respect to the fourth arm 15. Each rotation support mechanism decelerates the rotation speed of the corresponding motor by a predetermined reduction ratio, and transmits the driving force to the corresponding arm, the wrist body 161 of the wrist 16, and the support ring 162 ( (Not shown).

第1アーム12は、基台11の上端部(先端部)に水平方向に対し傾斜した姿勢で連結されている。この第1アーム12では、駆動機構3aがモーター402Mを有しており、アーム本体2a内に収納している。また、アーム本体2a内は、封止手段4aにより気密封止されている。
第2アーム13は、第1アーム12の先端部に連結されている。この第2アーム13では、駆動機構3bがモーター403Mを有しており、アーム本体2b内に収納している。また、アーム本体2a内は、封止手段4bにより気密封止されている。
第3アーム14は、第2アーム13の先端部に連結されている。この第3アーム14では、駆動機構3cがモーター404Mを有しており、アーム本体2c内に収納している。また、アーム本体2c内は、封止手段4cにより気密封止されている。
The first arm 12 is connected to the upper end portion (tip portion) of the base 11 in a posture inclined with respect to the horizontal direction. In the first arm 12, the drive mechanism 3a has a motor 402M and is housed in the arm body 2a. The arm body 2a is hermetically sealed by the sealing means 4a.
The second arm 13 is connected to the tip of the first arm 12. In the second arm 13, the drive mechanism 3b has a motor 403M and is housed in the arm body 2b. The arm body 2a is hermetically sealed by a sealing means 4b.
The third arm 14 is connected to the tip of the second arm 13. In the third arm 14, the drive mechanism 3c has a motor 404M and is housed in the arm body 2c. Further, the inside of the arm main body 2c is hermetically sealed by the sealing means 4c.

第4アーム15は、第3アーム14の先端部に、その中心軸方向と平行に連結されている。このアーム15では、駆動機構3dがモーター405M、406Mを有しており、アーム本体2d内に収納している。また、アーム本体2d内は、封止手段4dにより気密封止されている。
第4アーム15の先端部(基台11と反対側の端部)には、リスト16が連結されている。このリスト16には、その先端部(第4アーム15と反対側の端部)に、例えば、腕時計等のような精密機器を把持するマニピュレーター(図示せず)が着脱自在に装着される。なお、マニピュレーターとしては、特に限定されず、例えば、複数本の指部(フィンガー)を有する構成のものが挙げられる。そして、このロボット1は、マニピュレーターで精密機器を把持したまま、アーム12〜15やリスト16等の動作を制御することにより、当該精密機器を搬送することができる。なお、前記精密機器は、ロボット1のロボット本体10が作業する対象物の1例である。
The fourth arm 15 is connected to the tip of the third arm 14 in parallel with the central axis direction. In this arm 15, the drive mechanism 3d has motors 405M and 406M and is housed in the arm main body 2d. The arm body 2d is hermetically sealed by the sealing means 4d.
A wrist 16 is connected to the tip of the fourth arm 15 (the end opposite to the base 11). For example, a manipulator (not shown) that holds a precision device such as a wristwatch is detachably attached to the tip 16 (the end opposite to the fourth arm 15). In addition, it does not specifically limit as a manipulator, For example, the thing of the structure which has a several finger part (finger) is mentioned. And this robot 1 can convey the said precision apparatus by controlling operation | movement of arms 12-15, wrist | wrist 16, etc., holding a precision apparatus with a manipulator. The precision device is an example of an object on which the robot body 10 of the robot 1 operates.

リスト16は、円筒状をなすリスト本体(第6アーム)161と、リスト本体161と別体で構成され、当該リスト本体161の基端部に設けられ、リング状をなす支持リング(第5アーム)162とを有している。
リスト本体161の先端面163は、平坦な面となっており、マニピュレーターが装着される装着面となる。また、リスト本体161は、関節176を介して、第4アーム15の駆動機構3dに連結されており、当該駆動機構3dのモーター406Mの駆動により、回転軸O6回りに回動する。
支持リング162は、関節175を介して、第4アーム15の駆動機構3dに連結されており、当該駆動機構3dのモーター405Mの駆動により、リスト本体161ごと回転軸O5回りに回動する。
The wrist 16 includes a wrist body (sixth arm) 161 having a cylindrical shape, and a wrist body 161 separately from the wrist body 161. The wrist 16 is provided at the base end of the wrist body 161 and has a ring-shaped support ring (fifth arm). 162).
The front end surface 163 of the wrist body 161 is a flat surface and is a mounting surface on which the manipulator is mounted. The wrist body 161 is connected to the drive mechanism 3d of the fourth arm 15 via the joint 176, and rotates around the rotation axis O6 by driving the motor 406M of the drive mechanism 3d.
The support ring 162 is connected to the drive mechanism 3d of the fourth arm 15 via the joint 175, and rotates around the rotation axis O5 together with the wrist body 161 by driving of the motor 405M of the drive mechanism 3d.

第1電子カメラ71および第2電子カメラ72は、それぞれ、撮像素子を有し、ロボット1のロボット本体10が作業する対象物に設定された後述する参照点の周辺、すなわち、対象物を撮像する装置である。第1電子カメラ71および第2電子カメラ72により撮像し、得られた撮像データは、それぞれ、制御装置20に入力される。制御装置20は、前記画像データに基づいて、対象物の位置、すなわち、参照点の位置(座標)を求める。なお、2つの電子カメラを設けることにより、参照点の位置を確実に求めることができる。
また、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72は、それぞれ、ロボット本体10から所定距離離間した位置に設置されている。これにより、ロボット本体10が作動しても第1電子カメラ71および第2電子カメラ72は、常に、一定の位置にあり、容易に、参照点の位置を求めることができる。
Each of the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72 has an image sensor, and images the periphery of a reference point, which will be described later, which is set as an object on which the robot body 10 of the robot 1 operates, that is, an object. Device. Image data obtained by imaging with the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72 are respectively input to the control device 20. The control device 20 obtains the position of the object, that is, the position (coordinates) of the reference point, based on the image data. By providing two electronic cameras, the position of the reference point can be obtained reliably.
Further, the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72 are respectively installed at positions separated from the robot body 10 by a predetermined distance. Thereby, even if the robot main body 10 operates, the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72 are always in a fixed position, and the position of the reference point can be easily obtained.

次に、図1、図2、図4を参照し、制御装置20の構成について説明する。
制御装置20は、第1駆動源401、第2駆動源402、第3駆動源403、第4駆動源404、第5駆動源405、第6駆動源406の作動をそれぞれ制御する装置である。この制御装置20は、ベクトル場設定部61と、軌道生成部62と、角速度制御部63と、駆動源制御部64とを有している。なお、角速度制御部63および駆動源制御部64により、各駆動源401〜406の作動、すなわち、各アーム12〜15、リスト16の作動を制御する制御部が構成される。
Next, the configuration of the control device 20 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4.
The control device 20 is a device that controls the operations of the first drive source 401, the second drive source 402, the third drive source 403, the fourth drive source 404, the fifth drive source 405, and the sixth drive source 406, respectively. The control device 20 includes a vector field setting unit 61, a trajectory generation unit 62, an angular velocity control unit 63, and a drive source control unit 64. The angular velocity control unit 63 and the drive source control unit 64 constitute a control unit that controls the operations of the drive sources 401 to 406, that is, the operations of the arms 12 to 15 and the list 16.

また、ベクトル場設定部61は、仮想斥力ベクトル場設定部611と、仮想引力ベクトル場設定部612とを有している。
また、軌道生成部62は、仮想斥力データ取得部621と、第1トルクデータ取得部622と、仮想引力データ取得部623と、第2トルクデータ取得部624と、駆動データ取得部625とを有している。
The vector field setting unit 61 includes a virtual repulsive force vector field setting unit 611 and a virtual attractive force vector field setting unit 612.
The trajectory generation unit 62 includes a virtual repulsive force data acquisition unit 621, a first torque data acquisition unit 622, a virtual attractive force data acquisition unit 623, a second torque data acquisition unit 624, and a drive data acquisition unit 625. doing.

仮想斥力ベクトル場設定部611は、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72により撮像して得られた撮像データに基づいて、対象物に設定された参照点を認識し、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72と参照点を結ぶ直線を求め、その直線を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルで構成される仮想斥力ベクトル場を設定する機能を有している。
仮想斥力データ取得部621は、アーム12〜15、リスト16に第1代表点を設定し、仮想斥力ベクトル場において第1代表点に作用する仮想斥力を求める機能を有している。
The virtual repulsive force vector field setting unit 611 recognizes the reference point set for the object based on the imaging data obtained by imaging with the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72, and the first electronic camera 71. The second electronic camera 72 has a function of obtaining a straight line connecting the reference point and setting a virtual repulsive force vector field composed of virtual repulsive force vectors having the straight line as a virtual repulsive force generation source.
The virtual repulsive force data acquisition unit 621 has a function of setting a first representative point in the arms 12 to 15 and the list 16 and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the virtual repulsive force vector field.

第1トルクデータ取得部622は、仮想斥力データ取得部621により求められた斥力に基づいて、その仮想斥力により生じ、アーム12〜15、リスト16に作用し、回転軸O1〜O6の回りの第1トルクを求める機能を有している。
仮想引力ベクトル場設定部612は、参照点を仮想引力発生源とする仮想引力ベクトルで構成される仮想引力ベクトル場を設定する機能を有している。
The first torque data acquiring unit 622 is generated by the virtual repulsive force based on the repulsive force obtained by the virtual repulsive force data acquiring unit 621, acts on the arms 12 to 15 and the list 16, and the first torque data around the rotation axes O1 to O6. It has a function to obtain 1 torque.
The virtual attraction vector field setting unit 612 has a function of setting a virtual attraction vector field composed of virtual attraction vectors having a reference point as a virtual attraction generation source.

仮想引力データ取得部623は、アーム12〜15、リスト16に第2代表点を設定し、仮想引力ベクトル場において第2代表点に作用する仮想引力を求める機能を有している。
第2トルクデータ取得部624は、仮想引力データ取得部623により求められた仮想引力に基づいて、その仮想引力により生じ、アーム12〜15、リスト16に作用し、回転軸O1〜O6の回りの第2トルクを求める機能を有している。
駆動データ取得部625は、第1トルクデータ取得部622により求められた第1トルク、第2トルクデータ取得部624により求められた第2トルクおよびアーム12〜15、リスト16の回転軸O1〜O6の回りの慣性モーメントに基づいて、アーム12〜15、リスト16の回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める機能を有している。
The virtual attractive force data acquisition unit 623 has a function of setting a second representative point in the arms 12 to 15 and the list 16 and obtaining a virtual attractive force acting on the second representative point in the virtual attractive force vector field.
The second torque data acquisition unit 624 is generated by the virtual attraction based on the virtual attraction obtained by the virtual attraction data acquisition unit 623, acts on the arms 12 to 15 and the list 16, and rotates around the rotation axes O1 to O6. The second torque is obtained.
The drive data acquisition unit 625 includes the first torque obtained by the first torque data acquisition unit 622, the second torque obtained by the second torque data acquisition unit 624, and the rotation axes O1 to O6 of the arms 12 to 15 and the list 16. On the basis of the moment of inertia around the arm 12, the rotation angle, the angular velocity and the angular acceleration of the arms 12 to 15 and the wrist 16 are obtained.

角速度制御部63および駆動源制御部64は、第1トルクデータ取得部622により求められた第1トルク、第2トルクデータ取得部624により求められた第2トルクおよびアーム12〜15、リスト16の回転軸O1〜O6の回りの慣性モーメントに基づいて、アーム12〜15、リスト16の作動を制御する機能を有している。すなわち、角速度制御部63および駆動源制御部64は、アーム12〜15、リスト16が駆動データ取得部625により求められた前記角速度および前記角加速度で前記回転角度、回動するようにアーム12〜15、リスト16の作動を制御する機能を有している。   The angular velocity control unit 63 and the drive source control unit 64 include the first torque obtained by the first torque data obtaining unit 622, the second torque obtained by the second torque data obtaining unit 624, the arms 12 to 15, and the list 16 It has a function of controlling the operation of the arms 12 to 15 and the wrist 16 based on the moment of inertia around the rotation axes O1 to O6. That is, the angular velocity control unit 63 and the drive source control unit 64 are configured so that the arms 12 to 15 and the list 16 rotate with the rotation angle and the angular velocity determined by the drive data acquisition unit 625 at the angular velocity and the angular acceleration. 15 and has a function of controlling the operation of the list 16.

ここで、制御装置20は、ロボット1が行う処理の内容や、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72により撮像して得た画像データ等に基づいてリスト16の先端部の目標位置、すなわち、リスト16に装着されたエンドエフェクタの目標位置を求め、その目標位置にエンドエフェクタを移動させるための各アーム12〜15、リスト16の軌道を生成する。この軌道は、所定の制御周期ごとに少しずつ生成される。   Here, the control device 20 determines the target position of the front end of the list 16 based on the contents of the processing performed by the robot 1 and the image data obtained by imaging with the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72, that is, The target position of the end effector mounted on the wrist 16 is obtained, and the trajectories of the arms 12 to 15 and the wrist 16 for moving the end effector to the target position are generated. This trajectory is generated little by little every predetermined control period.

具体的には、制御装置20は、前記軌道の生成の際は、エンドエフェクタが目標位置に向って移動するように、所定の制御周期ごとに、アーム12〜15、リスト16の回転角度、角速度、角加速度の目標値、すなわち、各駆動源401〜406の回転角度、角速度、角加速度の目標値を求める。そして、所定の制御周期ごとに、各駆動源401〜406の回転角度、角速度、角加速度の目標値を示す信号である各駆動源401〜406の位置指令Pcが生成される。
なお、前記および以下では、「値が入力、出力」等と表記しているが、これは、「その値に対応する信号が入力、出力」の意味である。
Specifically, when generating the trajectory, the control device 20 causes the rotation angles and angular velocities of the arms 12 to 15 and the wrist 16 at predetermined control periods so that the end effector moves toward the target position. The target value of the angular acceleration, that is, the target value of the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of each of the drive sources 401 to 406 is obtained. Then, position commands Pc of the drive sources 401 to 406 that are signals indicating target values of the rotation angles, angular velocities, and angular accelerations of the drive sources 401 to 406 are generated for each predetermined control cycle.
In the above and the following, “value is input and output” and the like are described, which means “a signal corresponding to the value is input and output”.

角速度制御部63では、第1駆動源401の位置指令Pcを軌道生成部62から入力されるとともに、角速度制御部63には、第1角度センサー411から検出信号が入力される。角速度制御部63は、第1角度センサー411の検出信号から算出される第1駆動源401の回転角度(位置フィードバック値Pfb)が位置指令Pcになり、かつ、後述する角速度フィードバック値ωfbが後述する角速度指令ωcになるように、各検出信号を用いたフィードバック制御によって第1駆動源401を駆動する。   In the angular velocity control unit 63, the position command Pc of the first drive source 401 is input from the trajectory generation unit 62, and a detection signal is input from the first angle sensor 411 to the angular velocity control unit 63. In the angular velocity control unit 63, the rotation angle (position feedback value Pfb) of the first drive source 401 calculated from the detection signal of the first angle sensor 411 becomes the position command Pc, and an angular velocity feedback value ωfb described later is described later. The first drive source 401 is driven by feedback control using each detection signal so that the angular velocity command ωc is obtained.

すなわち、角速度制御部63の第1減算器(図示せず)には、位置指令Pcが入力され、また、後述する位置フィードバック値Pfbが入力される。角速度制御部63では、第1角度センサー411から入力されるパルス数がカウントされるとともに、そのカウント値に応じた第1駆動源401の回転角度が位置フィードバック値Pfbとして第1減算器に出力される。第1減算器は、これら位置指令Pcと位置フィードバック値Pfbとの偏差(第1駆動源401の回転角度の目標値から位置フィードバック値Pfbを減算した値)を出力する。   That is, a position command Pc is input to a first subtracter (not shown) of the angular velocity control unit 63, and a position feedback value Pfb described later is input. In the angular velocity control unit 63, the number of pulses input from the first angle sensor 411 is counted, and the rotation angle of the first drive source 401 corresponding to the count value is output to the first subtracter as the position feedback value Pfb. The The first subtracter outputs a deviation between the position command Pc and the position feedback value Pfb (a value obtained by subtracting the position feedback value Pfb from the target value of the rotation angle of the first drive source 401).

また、角速度制御部63は、第1減算器から入力された偏差と、予め定められた係数である比例ゲイン等を用いた所定の演算処理を行うことで、その偏差に応じた第1駆動源401の角速度の目標値を演算する。そして、その第1駆動源401の角速度の目標値(指令値)を示す信号を角速度指令(第1角速度指令)ωcとして第2減算器(図示せず)に出力する。なお、ここでは、本実施形態では、フィードバック制御として、比例制御(P制御)がなされるが、これに限定されるものではない。   Further, the angular velocity control unit 63 performs a predetermined calculation process using the deviation input from the first subtractor and a proportional gain, which is a predetermined coefficient, so that the first drive source corresponding to the deviation is obtained. A target value of the angular velocity 401 is calculated. And the signal which shows the target value (command value) of the angular velocity of the 1st drive source 401 is output to a 2nd subtracter (not shown) as angular velocity command (1st angular velocity command) (omega) c. Here, in this embodiment, proportional control (P control) is performed as feedback control, but the present invention is not limited to this.

また、角速度制御部63は、第1角度センサー411から入力されるパルス信号の周波数に基づいて、第1駆動源401の角速度が算出され、その角速度が角速度フィードバック値ωfbとして第2減算器に出力される。
第2減算器には、角速度指令ωcが入力され、また、角速度フィードバック値ωfbが入力される。第2減算器は、これら角速度指令ωcと角速度フィードバック値ωfbとの偏差(第1駆動源401の角速度の目標値から角速度フィードバック値ωfbを減算した値)を出力する。
Further, the angular velocity control unit 63 calculates the angular velocity of the first drive source 401 based on the frequency of the pulse signal input from the first angle sensor 411, and outputs the angular velocity to the second subtracter as the angular velocity feedback value ωfb. Is done.
The second subtracter receives an angular velocity command ωc and an angular velocity feedback value ωfb. The second subtracter outputs a deviation between the angular velocity command ωc and the angular velocity feedback value ωfb (a value obtained by subtracting the angular velocity feedback value ωfb from the target value of the angular velocity of the first drive source 401).

また、角速度制御部63は、第2減算器から入力された偏差と、予め定められた係数である比例ゲイン、積分ゲイン等を用い、積分を含む所定の演算処理を行うことで、その偏差に応じた第1駆動源401の角加速度(トルク)の目標値を演算する。そして角速度制御部631は、その第1駆動源401の角加速度の目標値(指令値)を示す信号を角加速度指令(トルク指令)として駆動源制御部64に出力する。なお、ここでは、本実施形態では、フィードバック制御として、PI制御がなされるが、これに限定されるものではない。   Further, the angular velocity control unit 63 uses a deviation input from the second subtractor and a predetermined coefficient, such as a proportional gain, an integral gain, and the like, and performs a predetermined calculation process including integration, thereby adjusting the deviation. The target value of the angular acceleration (torque) of the corresponding first drive source 401 is calculated. Then, the angular velocity control unit 631 outputs a signal indicating the target value (command value) of the angular acceleration of the first drive source 401 to the drive source control unit 64 as an angular acceleration command (torque command). Here, in this embodiment, PI control is performed as feedback control, but the present invention is not limited to this.

駆動源制御部64は、角速度制御部63から入力された角加速度指令に基づいて、第1駆動源401の駆動信号(駆動電流)を生成し、モータードライバー301を介してモーター401Mに供給する。
このようにして、第1駆動源401の角加速度、すなわち、トルクがその目標値と可及的に等しくなり、かつ、位置フィードバック値Pfbが位置指令Pcと可及的に等しくなるとともに、角速度フィードバック値ωfbが角速度指令ωcと可及的に等しくなるように、フィードバック制御がなされ、第1駆動源401の駆動電流が制御される。
なお、駆動源制御部64による駆動源402〜406の制御については、それぞれ、前記第1駆動源401の制御と同様であるので、その説明は省略する。
The drive source control unit 64 generates a drive signal (drive current) for the first drive source 401 based on the angular acceleration command input from the angular velocity control unit 63 and supplies it to the motor 401M via the motor driver 301.
In this way, the angular acceleration, that is, the torque of the first drive source 401 becomes as equal as possible to the target value, and the position feedback value Pfb becomes as equal as possible to the position command Pc, and the angular velocity feedback. Feedback control is performed so that the value ωfb is as equal as possible to the angular velocity command ωc, and the drive current of the first drive source 401 is controlled.
The control of the drive sources 402 to 406 by the drive source control unit 64 is the same as the control of the first drive source 401, and the description thereof is omitted.

次に、図5、図6および図7に基づいて、制御装置20が各アーム12〜15、リスト16の軌道を生成する際の手順について、説明する。なお、各アーム12〜15、リスト16の軌道を生成する際の手順は、同様であるので、以下では、代表的に、第1アーム12の軌道を生成する際の手順について、説明する。また、ロボットが作業を行う作業空間は、本来は、3次元であるが、ここでは、理解を容易にするため、2次元とし、互いに直交するx軸およびz軸を有する2次元座標を想定する(図5参照)。また、本実施形態では、電子カメラの数は2つであり、各電子カメラと参照点とを結ぶ直線は2本あるが、ここでは、理解を容易にするため、その2本の直線のうち、代表的に、1本の直線、すなわち第1電子カメラ71と参照点とを結ぶ直線95(図5参照)を設定して説明する。   Next, a procedure when the control device 20 generates the trajectories of the arms 12 to 15 and the list 16 will be described based on FIGS. 5, 6, and 7. Since the procedure for generating the trajectories of the arms 12 to 15 and the list 16 is the same, the procedure for generating the trajectory of the first arm 12 will be typically described below. The working space in which the robot works is originally three-dimensional, but here, in order to facilitate understanding, two-dimensional coordinates are assumed, and two-dimensional coordinates having an x-axis and a z-axis orthogonal to each other are assumed. (See FIG. 5). In this embodiment, the number of electronic cameras is two, and there are two straight lines connecting each electronic camera and the reference point. Here, in order to facilitate understanding, of these two straight lines, Typically, one straight line, that is, a straight line 95 (see FIG. 5) connecting the first electronic camera 71 and the reference point will be described.

なお、制御装置20は、第1電子カメラ71、第2電子カメラ72の位置、初期の各アーム12〜15、リスト16、エンドエフェクタの位置および姿勢を把握している。また、制御装置20は、各アーム12〜15、リスト16が作動する際の各駆動源401〜406の回転角度を把握しており、各回転角度から、各アーム12〜15、リスト16の位置および姿勢を常に把握している。これにより、制御装置20は、後述する第1代表点および第2代表点の位置(座標)を常に把握している。   The control device 20 knows the positions of the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72, the initial arms 12 to 15, the wrist 16, and the position and orientation of the end effector. Moreover, the control apparatus 20 grasps | ascertains the rotation angle of each drive source 401-406 when each arm 12-15, list | wrist 16 act | operates, and position of each arm 12-15, list | wrist 16 from each rotation angle And always keep track of posture. Thereby, the control apparatus 20 always grasps | ascertains the position (coordinate) of the 1st representative point and 2nd representative point which are mentioned later.

まず、全体を簡単に説明すると、図7に示すように、ロボット1の制御装置20が実行する制御方法は、撮像を行う撮像工程(ステップS101)と、参照点91を認識する認識工程(ステップS102)と、第1電子カメラ71と参照点91とを結ぶ直線95を設定する直線設定工程(ステップS103)と、仮想斥力ベクトル場を設定する仮想斥力ベクトル場設定工程(ステップS104)と、第1代表点を設定する第1代表点設定工程(ステップS105)と、仮想斥力を求める仮想斥力取得工程(ステップS106)と、第1トルクを求める第1トルク取得工程(ステップS107)と、仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定工程(ステップS108)と、第2代表点を設定する第2代表点設定工程(ステップS109)と、仮想引力を求める仮想引力取得工程(ステップS110)と、第2トルクを求める第2トルク取得工程(ステップS111)と、回転角度、角速度および角加速度を求める駆動データ取得工程(ステップS112)とを有している。   First, briefly explaining the whole, as shown in FIG. 7, the control method executed by the control device 20 of the robot 1 includes an imaging step of performing imaging (step S101) and a recognition step of recognizing the reference point 91 (steps). S102), a straight line setting step (step S103) for setting a straight line 95 connecting the first electronic camera 71 and the reference point 91, a virtual repulsive force vector field setting step (step S104) for setting a virtual repulsive force vector field, A first representative point setting step (step S105) for setting one representative point, a virtual repulsive force obtaining step for obtaining a virtual repulsive force (step S106), a first torque obtaining step for obtaining a first torque (step S107), and a virtual attractive force A virtual attractive vector field setting step (step S108) for setting a vector field, and a second representative point setting step (step S1) for setting a second representative point 9), a virtual attractive force obtaining step for obtaining a virtual attractive force (step S110), a second torque obtaining step for obtaining a second torque (step S111), and a drive data obtaining step for obtaining a rotation angle, angular velocity and angular acceleration (step S112). ).

なお、仮想斥力ベクトル場設定工程と、仮想引力ベクトル場設定工程とは、仮想引力ベクトル場設定工程を先に行ってもよく、また、同時に行ってもよい。
また、第1代表点設定工程と、第2代表点設定工程とは、第2代表点設定工程を先に行ってもよく、また、同時に行ってもよい。
また、仮想斥力取得工程と、仮想引力取得工程とは、仮想引力取得工程を先に行ってもよく、また、同時に行ってもよい。
また、第1トルク取得工程と、第2トルク取得工程とは、第2トルク取得工程を先に行ってもよく、また、同時に行ってもよい。
The virtual repulsive force vector field setting step and the virtual attractive force vector field setting step may be performed first or simultaneously.
In addition, the first representative point setting step and the second representative point setting step may be performed first or simultaneously.
Moreover, the virtual attractive force acquisition step and the virtual attractive force acquisition step may be performed first or simultaneously.
Further, the first torque acquisition step and the second torque acquisition step may be performed first or simultaneously.

以下、具体的に説明する。
まず、図5および図6に示すように、ロボット1の制御装置20は、第1電子カメラ71により、ロボット1(ロボット本体10)が作業する対象物90に設定された参照点91の周辺を撮像し、撮像データを得る。制御装置20は、前記画像データに基づいて、対象物90の位置、すなわち、参照点91の位置(座標)を求める。
This will be specifically described below.
First, as shown in FIGS. 5 and 6, the control device 20 of the robot 1 uses the first electronic camera 71 to move around the reference point 91 set on the object 90 on which the robot 1 (robot body 10) works. Imaging is performed to obtain imaging data. The control device 20 obtains the position of the object 90, that is, the position (coordinates) of the reference point 91 based on the image data.

次に、制御装置20の仮想斥力ベクトル場設定部611は、第1電子カメラ71と参照点とを結ぶ直線95を求め、その直線95を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルで構成される仮想斥力ベクトル場を設定する。なお、前記直線95を求めるうえでの第1電子カメラ71の位置として、その第1電子カメラ71の所定の点の位置(座標)が予め設定されている。
なお、2次元座標は、ここでは、その原点が、前記第1電子カメラ71の所定の点と一致し、z軸が、第1電子カメラ71と参照点とを結ぶ直線と一致するように設定される。
Next, the virtual repulsive force vector field setting unit 611 of the control device 20 obtains a straight line 95 that connects the first electronic camera 71 and the reference point, and a virtual repulsive force vector that uses the straight line 95 as a virtual repulsive force source. Set the repulsive vector field. As the position of the first electronic camera 71 for obtaining the straight line 95, the position (coordinates) of a predetermined point of the first electronic camera 71 is set in advance.
Here, the two-dimensional coordinates are set such that the origin coincides with a predetermined point of the first electronic camera 71 and the z-axis coincides with a straight line connecting the first electronic camera 71 and the reference point. Is done.

前記仮想斥力ベクトル場としては、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、ここでは、仮想斥力ベクトル場の1例を示す。
まず、x>0の場合、仮想斥力ベクトル場を求めるための各座標(x、z)におけるポテンシャルVは、下記(1)式で示される。
V=k・z/x ・・・(1)
但し、上記(1)式中のkは、係数である。
The virtual repulsive force vector field is not particularly limited and is appropriately set according to various conditions. Here, an example of the virtual repulsive force vector field is shown.
First, in the case of x> 0, the potential V at each coordinate (x, z) for obtaining the virtual repulsive force vector field is expressed by the following equation (1).
V = k · z / x (1)
However, k in the above equation (1) is a coefficient.

そして、x>0の場合の各座標(x、z)における仮想斥力ベクトルf(x、z)のx成分およびz成分、すなわち、仮想斥力ベクトル場は、下記(2)式で示される。
f(x、z)=−∇・V
=(k・z/x、−k/x) ・・・(2)
また、x<0の場合、仮想斥力ベクトル場を求めるための各座標(x、z)におけるポテンシャルVは、下記(3)式で示される。
V=−k・z/x ・・・(3)
但し、上記(3)式中のkは、係数である。
Then, the x component and the z component of the virtual repulsive force vector f (x, z) at each coordinate (x, z) when x> 0, that is, the virtual repulsive force vector field is expressed by the following equation (2).
f (x, z) = − ∇ · V
= (K · z / x 2 , −k / x) (2)
Further, in the case of x <0, the potential V at each coordinate (x, z) for obtaining the virtual repulsive force vector field is expressed by the following equation (3).
V = −k · z / x (3)
However, k in the above equation (3) is a coefficient.

そして、x<0の場合の各座標(x、z)における仮想斥力ベクトルf(x、z)のx成分およびz成分、すなわち、仮想斥力ベクトル場は、下記(4)式で示される。
f(x、z)=−∇・V
=(−k・z/x、k/x) ・・・(4)
上記(2)式および(4)式で示される仮想斥力ベクトル場を設定する。
Then, the x and z components of the virtual repulsive force vector f (x, z) at each coordinate (x, z) when x <0, that is, the virtual repulsive force vector field is expressed by the following equation (4).
f (x, z) = − ∇ · V
= (− K · z / x 2 , k / x) (4)
A virtual repulsive force vector field represented by the above equations (2) and (4) is set.

なお、前記仮想斥力ベクトル場における仮想斥力ベクトルの大きさ、すなわち、仮想斥力ベクトルのx成分およびz成分の大きさは、それぞれ、第1電子カメラ71と参照点91を結ぶ直線95に近いほど大きい。これにより、第1電子カメラ71と参照点91を結ぶ直線95から第1アーム12を遠ざけることができ、第1電子カメラ71により対象物90を撮像するとき、第1アーム12が対象物90を遮ることを防止することができる。   Note that the magnitude of the virtual repulsive force vector in the virtual repulsive force vector field, that is, the magnitudes of the x component and the z component of the virtual repulsive force vector are larger as they are closer to the straight line 95 connecting the first electronic camera 71 and the reference point 91, respectively. . Accordingly, the first arm 12 can be moved away from the straight line 95 connecting the first electronic camera 71 and the reference point 91, and when the first electronic camera 71 images the object 90, the first arm 12 moves the object 90. Blocking can be prevented.

また、前記仮想斥力ベクトル場における仮想斥力ベクトルの大きさ、すなわち、仮想斥力ベクトルのx成分の大きさは、それぞれ、参照点91に近いほど大きい。これにより、対象物90に近いほど、第1電子カメラ71と参照点91を結ぶ直線95から第1アーム12を遠ざけることができる。第1電子カメラ71の視野は、第1電子カメラ71から遠いほど広く、すなわち、参照点91に近いほど広くなるので、これにより、第1電子カメラ71により対象物90を撮像するとき、第1アーム12が対象物を遮ることをより確実に防止することができる。   In addition, the magnitude of the virtual repulsive force vector in the virtual repulsive force vector field, that is, the magnitude of the x component of the virtual repulsive force vector is larger as it is closer to the reference point 91. Thereby, the closer to the object 90, the farther the first arm 12 can be from the straight line 95 connecting the first electronic camera 71 and the reference point 91. Since the field of view of the first electronic camera 71 is wider as it is farther from the first electronic camera 71, that is, as it is closer to the reference point 91, the first electronic camera 71 captures the first object 90 when imaging the object 90. It is possible to more reliably prevent the arm 12 from blocking the object.

次に、仮想斥力データ取得部621は、第1アーム12に第1代表点92を設定し、仮想斥力ベクトル場において第1代表点92に作用する仮想斥力を求める。
この第1代表点92の数は、特に限定されず、1つでもよく、また、複数でもよいが、複数であることが好ましい。具体的には、2以上、30以下であることが好ましく、3以上、10以下であることがより好ましい。また、第1代表点92の数が比較的多い場合は、各第1代表点は、均一に配置されることが好ましい。これにより、より正確に、第1アーム12に作用し、第1回転軸O1の回りの第1トルクを求めることができる。
Next, the virtual repulsive force data acquisition unit 621 sets the first representative point 92 in the first arm 12 and obtains a virtual repulsive force that acts on the first representative point 92 in the virtual repulsive force vector field.
The number of the first representative points 92 is not particularly limited, and may be one or plural, but is preferably plural. Specifically, it is preferably 2 or more and 30 or less, and more preferably 3 or more and 10 or less. Further, when the number of the first representative points 92 is relatively large, it is preferable that the first representative points are arranged uniformly. As a result, the first torque acting on the first arm 12 and more accurately around the first rotation axis O1 can be obtained.

次に、第1トルクデータ取得部622は、仮想斥力データ取得部621により求められた仮想斥力に基づいて、その仮想斥力により生じ、第1アーム12に作用する第1回転軸O1の回りの第1トルクを求める。第1代表点92が複数の場合は、第1トルクは、各第1代表点92に作用する仮想斥力から求めた各トルクの合計値である。
なお、仮に、第1アーム12が最先端のアームである場合は、第1アーム12には、第1アーム12に作用する仮想斥力のみから生じるトルクだけが作用する。このため、第1アーム12に作用する仮想斥力のみから、第1トルクを求める。
Next, the first torque data acquisition unit 622 generates the first revolving force around the first rotation axis O <b> 1 that is generated by the virtual repulsive force and acts on the first arm 12 based on the virtual repulsive force obtained by the virtual repulsive force data acquisition unit 621. Obtain 1 torque. When there are a plurality of first representative points 92, the first torque is the total value of the respective torques obtained from the virtual repulsive force acting on each first representative point 92.
If the first arm 12 is the most advanced arm, only the torque generated only from the virtual repulsive force acting on the first arm 12 acts on the first arm 12. Therefore, the first torque is obtained only from the virtual repulsive force acting on the first arm 12.

しかし、第1アーム12の先端側には、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16が存在するので、第1アーム12には、第1アーム12に作用する仮想斥力のみから生じるトルクだけでなく、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想斥力により生じるトルクも作用する。このため、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想斥力から、第1トルクを求める。すなわち、第1アーム12に作用する第1トルクは、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想斥力により生じ、第1アーム12に作用する各トルクの合計値である。   However, since the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 exist at the distal end side of the first arm 12, a virtual repulsive force acting on the first arm 12 is applied to the first arm 12. The torque generated by the virtual repulsive force acting on the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 also acts. Therefore, the first torque is obtained from the virtual repulsive force acting on the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16. That is, the first torque acting on the first arm 12 is generated by the virtual repulsive force acting on the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16, and acts on the first arm 12. It is the total value of each torque to be.

ここで、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想斥力により生じ、第1アーム12に作用する各トルクの求め方として、代表的に、第2アーム13に作用する仮想斥力により生じ、第1アーム12に作用するトルクの求め方を説明する。
まず、第2アーム13に作用する仮想斥力のうち、第2回転軸O2の回転成分に寄与するトルクとなる仮想斥力成分は、第1アーム12に作用しない。このため、第2アーム13に作用する仮想斥力により生じ、第1アーム12に作用するトルクは、第2アーム13に作用する仮想斥力のうち、第2アーム13に作用するトルクとなる仮想斥力成分に対して垂直な仮想成分が、第1アーム12のうちの第2アーム13の第2回転軸O2の位置に作用しているものとして求める。
Here, as a method for obtaining each torque generated by the virtual repulsive force acting on the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 and acting on the first arm 12, the second arm 13 is typically represented. A method for obtaining the torque generated by the virtual repulsive force acting on the first arm 12 and acting on the first arm 12 will be described.
First, of the virtual repulsive force that acts on the second arm 13, a virtual repulsive force component that is a torque that contributes to the rotational component of the second rotation axis O <b> 2 does not act on the first arm 12. Therefore, a virtual repulsive force component that is generated by a virtual repulsive force acting on the second arm 13 and that acts on the first arm 12 is a virtual repulsive force component that acts on the second arm 13 out of the virtual repulsive force acting on the second arm 13. Is obtained on the assumption that a virtual component perpendicular to is acting on the position of the second rotation axis O2 of the second arm 13 of the first arm 12.

次に、仮想引力ベクトル場設定部612は、参照点91を仮想引力発生源とする仮想引力ベクトルで構成される仮想引力ベクトル場を設定する。
前記仮想引力ベクトル場としては、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、ここでは、仮想引力ベクトル場の1例を示す。
まず、参照点91の座標を(x、z)としたとき、仮想引力ベクトル場を求めるための各座標(x、z)におけるポテンシャルVは、下記(5)式で示される。
V=−L/{(x−x+(z−z}1/2 ・・・(5)
但し、上記(5)式中のLは、係数である。
Next, the virtual attractive force vector field setting unit 612 sets a virtual attractive force vector field composed of virtual attractive force vectors having the reference point 91 as a virtual attractive force generation source.
The virtual attractive force vector field is not particularly limited and is appropriately set according to various conditions. Here, an example of the virtual attractive force vector field is shown.
First, when the coordinates of the reference point 91 are (x 0 , z 0 ), the potential V at each coordinate (x, z) for obtaining the virtual attractive vector field is expressed by the following equation (5).
V = −L / {(x−x 0 ) 2 + (z−z 0 ) 2 } 1/2 (5)
However, L in the above equation (5) is a coefficient.

そして、各座標(x、z)における仮想引力ベクトルf(x、z)のx成分およびz成分、すなわち、仮想引力ベクトル場は、下記(6)式で示される。
f(x、z)=−∇・V
=(−L(x−x)/{(x−x+(z−z}3/2、−L(z−z)/{(x−x+(z−z}3/2) ・・・(6)
上記(6)式で示される仮想引力ベクトル場を設定する。
なお、前記仮想引力ベクトル場における仮想引力ベクトルの大きさ、すなわち、仮想引力ベクトルのx成分およびz成分の大きさは、それぞれ、参照点91に近いほど大きい。
Then, the x component and the z component of the virtual attractive vector f (x, z) at each coordinate (x, z), that is, the virtual attractive vector field is expressed by the following equation (6).
f (x, z) = − ∇ · V
= (− L (x−x 0 ) / {(x−x 0 ) 2 + (z−z 0 ) 2 } 3/2 , −L (z−z 0 ) / {(x−x 0 ) 2 + (Z−z 0 ) 2 } 3/2 ) (6)
The virtual attractive vector field shown by the above equation (6) is set.
Note that the magnitude of the virtual attraction vector in the virtual attraction vector field, that is, the magnitudes of the x component and the z component of the virtual attraction vector are larger as the reference point 91 is closer.

次に、仮想引力データ取得部623は、第1アーム12に第2代表点93を設定し、仮想引力ベクトル場において第2代表点93に作用する仮想引力を求める。
この第2代表点93の数は、特に限定されず、1つでもよく、また、複数でもよいが、複数であることが好ましい。具体的には、2以上、30以下であることが好ましく、3以上、10以下であることがより好ましい。また、第2代表点93の数が比較的多い場合は、各第2代表点93は、均一に配置されることが好ましい。これにより、より正確に、第1アーム12に作用し、第1回転軸O1の回りの第2トルクを求めることができる。
なお、第2代表点93と、第1第代表点92とは、同一でもよく、また、異なっていてもよいが、同一にすることで、制御をより簡素化することができる。
Next, the virtual attractive force data acquisition unit 623 sets the second representative point 93 in the first arm 12 and obtains a virtual attractive force acting on the second representative point 93 in the virtual attractive force vector field.
The number of the second representative points 93 is not particularly limited, and may be one or plural, but is preferably plural. Specifically, it is preferably 2 or more and 30 or less, and more preferably 3 or more and 10 or less. Further, when the number of the second representative points 93 is relatively large, it is preferable that the second representative points 93 are arranged uniformly. As a result, the second torque acting on the first arm 12 and more accurately around the first rotation axis O1 can be obtained.
It should be noted that the second representative point 93 and the first first representative point 92 may be the same or different, but the control can be further simplified by making them the same.

次に、第2トルクデータ取得部624は、仮想引力データ取得部623により求められた仮想引力に基づいて、その仮想引力により生じ、第1アーム12に作用する第1回転軸O1の回りの第2トルクを求める。第2代表点93が複数の場合は、第2トルクは、各第2代表点93に作用する仮想引力から求めた各トルクの合計値である。
なお、仮に、第1アーム12が最先端のアームである場合は、第1アーム12には、第1アーム12に作用する仮想引力のみから生じるトルクだけが作用する。このため、第1アーム12に作用する仮想引力のみから、第2トルクを求める。
Next, the second torque data acquisition unit 624 generates the second torque data around the first rotation axis O <b> 1 that is generated by the virtual attraction and acts on the first arm 12 based on the virtual attraction obtained by the virtual attraction data acquisition unit 623. 2 Calculate the torque. When there are a plurality of second representative points 93, the second torque is a total value of the respective torques obtained from the virtual attractive force acting on each second representative point 93.
If the first arm 12 is the most advanced arm, only the torque generated only from the virtual attractive force acting on the first arm 12 acts on the first arm 12. For this reason, the second torque is obtained only from the virtual attractive force acting on the first arm 12.

しかし、第1アーム12の先端側には、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16が存在するので、第1アーム12には、第1アーム12に作用する仮想引力のみから生じるトルクだけでなく、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想引力により生じるトルクも作用する。このため、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想引力から、第2トルクを求める。すなわち、第1アーム12に作用する第2トルクは、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想引力により生じ、第1アーム12に作用する各トルクの合計値である。
なお、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想引力により生じ、第1アーム12に作用する各トルクは、それぞれ、前記第1トルクと同様にして求める。
However, since the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 exist on the distal end side of the first arm 12, the virtual attractive force acting on the first arm 12 is exerted on the first arm 12. In addition to the torque generated only from the torque, the torque generated by the virtual attractive force acting on the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 also acts. Therefore, the second torque is obtained from the virtual attractive force acting on the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16. That is, the second torque acting on the first arm 12 is generated by a virtual attractive force acting on the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16, and acts on the first arm 12. It is the total value of each torque to be.
The torques generated by the virtual attractive force acting on the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 and acting on the first arm 12 are obtained in the same manner as the first torque.

次に、駆動データ取得部625は、第1トルク、第2トルクおよび第1アーム12の第1回転軸O1の回りの慣性モーメントに基づいて、第1アーム12の回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求め、これらが目標値とされる。
なお、前記第1アーム12の第1回転軸O1の回りの慣性モーメントとは、仮に、第1アーム12が最先端のアームである場合は、第1アーム12のみの慣性モーメントであるが、第1アーム12の先端側には、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16が存在するので、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16全体の慣性モーメントである。
Next, the drive data acquisition unit 625 calculates the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the first arm 12 based on the first torque, the second torque, and the moment of inertia around the first rotation axis O1 of the first arm 12. These are obtained and set as target values.
The moment of inertia of the first arm 12 around the first rotation axis O1 is the moment of inertia of only the first arm 12 if the first arm 12 is the most advanced arm. Since the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 exist on the distal end side of the one arm 12, the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, and the fourth arm 15 are present. , The moment of inertia of the entire list 16.

この第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16全体の慣性モーメントは、各角度センサー412、413、414、415、416の検出結果により、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16の姿勢求め、それに基づいて求める。
そして、角速度制御部63および駆動源制御部64は、第1アーム12が、駆動データ取得部625により求められた角速度および角加速度で、駆動データ取得部625により求められた回転角度、回動するように第1アーム12の作動を制御する。
The moment of inertia of the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the entire list 16 is determined by the second arm 13 based on the detection results of the angle sensors 412, 413, 414, 415, and 416. The postures of the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 are obtained and obtained based on the postures.
Then, in the angular velocity control unit 63 and the drive source control unit 64, the first arm 12 rotates at the rotation angle obtained by the drive data acquisition unit 625 at the angular velocity and angular acceleration obtained by the drive data acquisition unit 625. Thus, the operation of the first arm 12 is controlled.

具体的には、第1アーム12の回転角度、角速度および角加速度の目標値は、それぞれ、第1駆動源401の回転角度、角速度および角加速度の目標値に変換される。そして、前述したように、第1駆動源401の回転角度、角速度、角加速度の目標値を示す信号である位置指令Pcが生成され、その位置指令Pcに基づいて、前述した制御がなされる。
以上の動作は、所定の制御周期ごとに繰り返し実行され、最終的に、リスト16の先端部に装着されたマニピュレーターが対象物90に到達する。
Specifically, target values for the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the first arm 12 are converted into target values for the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the first drive source 401, respectively. As described above, the position command Pc, which is a signal indicating the target value of the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the first drive source 401 is generated, and the above-described control is performed based on the position command Pc.
The above operation is repeatedly executed at every predetermined control cycle, and finally, the manipulator attached to the tip of the list 16 reaches the object 90.

以上説明したように、このロボット1によれば、アーム12〜15、リスト16は、第1電子カメラ71と参照点91を結ぶ直線95、第2電子カメラ72と参照点91を結ぶ直線(図示せず)を避けて回動するので、第1電子カメラ71、第2電子カメラ72によりロボット本体10が作業する対象物90を撮像するとき、アーム12〜15、リスト16が対象物90を遮ることを防止することができ、確実に対象物90を撮像することができる。   As described above, according to the robot 1, the arms 12 to 15 and the list 16 include the straight line 95 that connects the first electronic camera 71 and the reference point 91, and the straight line that connects the second electronic camera 72 and the reference point 91 (see FIG. Therefore, the arms 12 to 15 and the list 16 block the object 90 when the robot body 10 takes an image of the object 90 to be worked on by the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72. This can be prevented, and the object 90 can be reliably imaged.

<第2実施形態>
図8は、本発明に係わるロボットの第2実施形態の主要部のブロック図である。図9は、図8に示すロボットの作動を説明するための図である。図10は、図8に示すロボットの制御動作を示すフローチャートである。図9には、ロボットのうち第1アームのみを模式的に示す。
以下、第2実施形態について、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第2実施形態のロボット1では、障害物が存在する場合でもその障害物を避けて作動するよう構成されている。
Second Embodiment
FIG. 8 is a block diagram of the main part of the second embodiment of the robot according to the present invention. FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the robot shown in FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a control operation of the robot shown in FIG. FIG. 9 schematically shows only the first arm of the robot.
Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
The robot 1 according to the second embodiment is configured to operate while avoiding an obstacle even when the obstacle exists.

図8に示すように、第2実施形態のロボット1では、制御装置20のベクトル場設定部61は、第1仮想斥力ベクトル場設定部613と、第2仮想斥力ベクトル場設定部614と、仮想引力ベクトル場設定部612とを有している。
また、軌道生成部62は、第1仮想斥力データ取得部626と、第1トルクデータ取得部622と、仮想引力データ取得部623と、第2トルクデータ取得部624と、第2斥力データ取得部627と、第3トルクデータ取得部628と、駆動データ取得部625とを有している。
As shown in FIG. 8, in the robot 1 of the second embodiment, the vector field setting unit 61 of the control device 20 includes a first virtual repulsive force vector field setting unit 613, a second virtual repulsive force vector field setting unit 614, a virtual And an attractive vector field setting unit 612.
The trajectory generating unit 62 includes a first virtual repulsive force data acquisition unit 626, a first torque data acquisition unit 622, a virtual attractive force data acquisition unit 623, a second torque data acquisition unit 624, and a second repulsive force data acquisition unit. 627, a third torque data acquisition unit 628, and a drive data acquisition unit 625.

第1仮想斥力ベクトル場設定部613は、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72により撮像して得られた撮像データに基づいて、対象物に設定された参照点を認識し、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72と参照点を結ぶ直線を求め、その直線を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルで構成される第1仮想斥力ベクトル場を設定する機能を有している。   The first virtual repulsive force vector field setting unit 613 recognizes the reference point set for the object based on the imaging data obtained by imaging with the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72, and the first electronic It has a function of obtaining a straight line connecting the camera 71 and the second electronic camera 72 and the reference point, and setting a first virtual repulsive force vector field composed of virtual repulsive force vectors using the straight line as a virtual repulsive force generation source.

第1仮想斥力データ取得部626は、アーム12〜15、リスト16に第1代表点を設定し、第1仮想斥力ベクトル場において第1代表点に作用する仮想斥力を求める機能を有している。
第1トルクデータ取得部622は、第1仮想斥力データ取得部626により求められた仮想斥力に基づいて、その仮想斥力により生じ、アーム12〜15、リスト16に作用し、回転軸O1〜O6の回りの第1トルクを求める機能を有している。
The first virtual repulsive force data acquisition unit 626 has a function of setting a first representative point in the arms 12 to 15 and the list 16 and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the first virtual repulsive force vector field. .
The first torque data acquiring unit 622 is generated by the virtual repulsive force based on the virtual repulsive force obtained by the first virtual repulsive force data acquiring unit 626, and acts on the arms 12 to 15 and the list 16. It has a function for obtaining the first torque around.

仮想引力ベクトル場設定部612は、参照点を仮想引力発生源とする仮想引力ベクトルで構成される仮想引力ベクトル場を設定する機能を有している。
仮想引力データ取得部623は、アーム12〜15、リスト16に第2代表点を設定し、仮想引力ベクトル場において第2代表点に作用する仮想引力を求める機能を有している。
The virtual attraction vector field setting unit 612 has a function of setting a virtual attraction vector field composed of virtual attraction vectors having a reference point as a virtual attraction generation source.
The virtual attractive force data acquisition unit 623 has a function of setting a second representative point in the arms 12 to 15 and the list 16 and obtaining a virtual attractive force acting on the second representative point in the virtual attractive force vector field.

第2トルクデータ取得部624は、仮想引力データ取得部623により求められた仮想引力に基づいて、その仮想引力により生じ、アーム12〜15、リスト16に作用し、回転軸O1〜O6の回りの第2トルクを求める機能を有している。
第2斥力ベクトル場設定部614は、第1電子カメラ71および第2電子カメラ72により撮像して得られた撮像データに基づいて、障害物を認識し、障害物を斥力発生源とする仮想斥力ベクトルで構成される第2仮想斥力ベクトル場を設定する機能を有している。
The second torque data acquisition unit 624 is generated by the virtual attraction based on the virtual attraction obtained by the virtual attraction data acquisition unit 623, acts on the arms 12 to 15 and the list 16, and rotates around the rotation axes O1 to O6. The second torque is obtained.
The second repulsive force vector field setting unit 614 recognizes an obstacle based on the imaging data obtained by imaging with the first electronic camera 71 and the second electronic camera 72 and uses the obstacle as a repulsive force generation source. It has a function of setting a second virtual repulsive force vector field composed of vectors.

第2仮想斥力データ取得部627は、アーム12〜15、リスト16に第3代表点を設定し、第2仮想斥力ベクトル場において第3代表点に作用する斥力を求める機能を有している。
第3トルクデータ取得部628は、第2仮想斥力データ取得部627により求められた仮想斥力に基づいて、その仮想斥力により生じ、アーム12〜15、リスト16に作用し、回転軸O1〜O6の回りの第3トルクを求める機能を有している。
The second virtual repulsive force data acquisition unit 627 has a function of setting a third representative point in the arms 12 to 15 and the list 16 and obtaining a repulsive force acting on the third representative point in the second virtual repulsive force vector field.
The third torque data acquisition unit 628 is generated by the virtual repulsive force based on the virtual repulsive force obtained by the second virtual repulsive force data acquisition unit 627, acts on the arms 12 to 15 and the list 16, and the rotation axes O1 to O6. It has a function for obtaining the third torque around.

駆動データ取得部625は、第1トルクデータ取得部622により求められた第1トルク、第2トルクデータ取得部624により求められた第2トルク、第3トルクデータ取得部627により求められた第3トルクおよびアーム12〜15、リスト16の回転軸O1〜O6の回りの慣性モーメントに基づいて、アーム12〜15、リスト16の回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める機能を有している。   The drive data acquisition unit 625 includes a first torque obtained by the first torque data acquisition unit 622, a second torque obtained by the second torque data acquisition unit 624, and a third torque obtained by the third torque data acquisition unit 627. Based on the torque and the moments of inertia of the arms 12 to 15 and the wrist 16 around the rotation axes O1 to O6, the rotation angles, angular velocities and angular accelerations of the arms 12 to 15 and the wrist 16 are obtained.

角速度制御部63および駆動源制御部64は、第1トルクデータ取得部622により求められた第1トルク、第2トルクデータ取得部624により求められた第2トルク、第3トルクデータ取得部627により求められた第3トルクおよびアーム12〜15、リスト16の回転軸O1〜O6の回りの慣性モーメントに基づいて、アーム12〜15、リスト16の作動を制御する機能を有している。すなわち、角速度制御部63および駆動源制御部64は、アーム12〜15、リスト16が駆動データ取得部625により求められた前記角速度および前記角加速度で前記回転角度、回動するようにアーム12〜15、リスト16の作動を制御する機能を有している。
なお、第1仮想斥力ベクトル場設定部613は、第1実施形態の仮想斥力ベクトル場設定部611と同様であり、第1仮想斥力データ取得部626は、第1実施形態の仮想斥力データ取得部621と同様であるので、その説明は省略する。
The angular velocity control unit 63 and the drive source control unit 64 are operated by the first torque obtained by the first torque data obtaining unit 622, the second torque obtained by the second torque data obtaining unit 624, and the third torque data obtaining unit 627. Based on the calculated third torque and the moments of inertia around the rotation axes O1 to O6 of the arms 12 to 15 and the wrist 16, the arm 12 to 15 and the wrist 16 are controlled to operate. That is, the angular velocity control unit 63 and the drive source control unit 64 are configured so that the arms 12 to 15 and the list 16 rotate with the rotation angle and the angular velocity determined by the drive data acquisition unit 625 at the angular velocity and the angular acceleration. 15 and has a function of controlling the operation of the list 16.
The first virtual repulsive force vector field setting unit 613 is the same as the virtual repulsive force vector field setting unit 611 of the first embodiment, and the first virtual repulsive force data acquisition unit 626 is the virtual repulsive force data acquisition unit of the first embodiment. Since this is the same as 621, the description thereof is omitted.

また、第2仮想斥力ベクトル場は、第1実施形態の仮想斥力ベクトル場や仮想引力ベクトル場と同様に、作業空間内の各座標に仮想斥力ベクトルを定義することで行う。すなわち、第2仮想斥力ベクトル場は、第1実施形態の仮想斥力ベクトル場や仮想引力ベクトル場のように、例えば、関数として設定する。
この第2仮想斥力ベクトル場としては、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、ここでは、作業空間内の各座標(x、z)における仮想斥力ベクトルf(x、z)のx成分およびz成分は、それぞれ、障害物81、82(図9参照)に近いほど大きく設定する。これにより、アーム12〜15、リスト16は、障害物81、82を避けつつ回動することができる。なお、ここでは、障害物81は、対象物を載置する作業台である。
The second virtual repulsive force vector field is defined by defining a virtual repulsive force vector at each coordinate in the work space, like the virtual repulsive force vector field and the virtual attractive force vector field of the first embodiment. That is, the second virtual repulsive force vector field is set as a function, for example, like the virtual repulsive force vector field and the virtual attractive force vector field of the first embodiment.
The second virtual repulsive force vector field is not particularly limited and is appropriately set according to various conditions. Here, the virtual repulsive force vector f (x (x) at each coordinate (x, z) in the work space is used. , Z), the x component and the z component are set larger as they are closer to the obstacles 81 and 82 (see FIG. 9), respectively. Accordingly, the arms 12 to 15 and the wrist 16 can be rotated while avoiding the obstacles 81 and 82. Here, the obstacle 81 is a work table on which the object is placed.

具体的には、各座標に設定される仮想斥力ベクトルの方向は障害物81、82の表面の法線方向、すなわち障害物81、82の表面に垂直な方向とし、仮想斥力ベクトルの大きさは障害物81、82に近いほど大きくなるように設定する。また、作業空間に複数の障害物81、82が存在する場合、例えば各座標に最も近い障害物81、82から発生する仮想斥力ベクトルを、最終的にその座標の仮想斥力ベクトルとして設定するか、または、各障害物81、82から発生する仮想斥力ベクトルの合成力を仮想斥力ベクトルとして設定する。
なお、第2仮想斥力ベクトル場を設定する際、障害物81、82が複雑な形状で、例えば突起や極端な狭隘部を有する等のマニピュレーターの手先が通過しにくい形状や配置をとる場合は、該当箇所付近の仮想斥力ベクトルを大きくする等の重み付けを行ってもよい。
Specifically, the direction of the virtual repulsive force vector set for each coordinate is the normal direction of the surfaces of the obstacles 81 and 82, that is, the direction perpendicular to the surfaces of the obstacles 81 and 82, and the magnitude of the virtual repulsive force vector is It sets so that it may become large, so that it is near the obstacles 81 and 82. Further, when there are a plurality of obstacles 81 and 82 in the work space, for example, a virtual repulsive force vector generated from the obstacles 81 and 82 closest to each coordinate is finally set as a virtual repulsive force vector of the coordinates, Alternatively, the combined force of the virtual repulsive force vectors generated from the obstacles 81 and 82 is set as the virtual repulsive force vector.
When setting the second virtual repulsive force vector field, when the obstacles 81 and 82 have a complicated shape, for example, a shape or arrangement where the hand of the manipulator such as a protrusion or an extremely narrow portion is difficult to pass, You may perform weighting, such as enlarging the virtual repulsion vector vicinity of a applicable location.

次に、図9および図10に基づいて、制御装置20が各アーム12〜15、リスト16の軌道を生成する際の手順について、説明する。
まず、全体を簡単に説明すると、図10に示すように、ロボット1の制御装置20が実行する制御方法は、撮像を行う撮像工程(ステップS201)と、参照点91、障害物81、82を認識する認識工程(ステップS202)と、第1電子カメラ71と参照点91とを結ぶ直線95を設定する直線設定工程(ステップS203)と、第1仮想斥力ベクトル場を設定する第1仮想斥力ベクトル場設定工程(ステップS204)と、第1代表点を設定する第1代表点設定工程(ステップS205)と、仮想斥力を求める第1仮想斥力取得工程(ステップS206)と、第1トルクを求める第1トルク取得工程(ステップS207)と、仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定工程(ステップS208)と、第2代表点を設定する第2代表点設定工程(ステップS209)と、仮想引力を求める仮想引力取得工程(ステップS210)と、第2トルクを求める第2トルク取得工程(ステップS211)と、第2仮想斥力ベクトル場を設定する第2仮想斥力ベクトル場設定工程(ステップS212)と、第3代表点を設定する第3代表点設定工程(ステップS213)と、仮想斥力を求める第2仮想斥力取得工程(ステップS214)と、第3トルクを求める第3トルク取得工程(ステップS215)と、回転角度、角速度および角加速度を求める駆動データ取得工程(ステップS216)とを有している。
なお、第1仮想斥力ベクトル場設定工程と、仮想引力ベクトル場設定工程と、第2仮想斥力ベクトル場設定工程とは、どの順序で行ってもよく、また、いずれか2つまたは3つを同時に行ってもよい。
Next, a procedure when the control device 20 generates the trajectories of the arms 12 to 15 and the list 16 will be described based on FIGS. 9 and 10.
First, in brief, as shown in FIG. 10, the control method executed by the control device 20 of the robot 1 includes an imaging step (step S201) for imaging, a reference point 91, and obstacles 81 and 82. A recognizing step (step S202), a straight line setting step (step S203) for setting a straight line 95 connecting the first electronic camera 71 and the reference point 91, and a first virtual repulsive force vector for setting a first virtual repulsive force vector field. A field setting step (step S204), a first representative point setting step (step S205) for setting a first representative point, a first virtual repulsive force acquisition step (step S206) for obtaining a virtual repulsive force, and a first torque for obtaining a first torque. 1 torque acquisition step (step S207), virtual attractive force vector field setting step (step S208) for setting a virtual attractive force vector field, and setting a second representative point 2 representative point setting step (step S209), virtual attractive force obtaining step for obtaining virtual attractive force (step S210), second torque obtaining step for obtaining second torque (step S211), and second virtual repulsive force vector field are set. A second virtual repulsive force vector field setting step (step S212), a third representative point setting step (step S213) for setting a third representative point, a second virtual repulsive force obtaining step (step S214) for obtaining a virtual repulsive force, A third torque obtaining step (step S215) for obtaining three torques, and a drive data obtaining step (step S216) for obtaining a rotation angle, angular velocity, and angular acceleration.
The first virtual repulsive force vector field setting step, the virtual attractive force vector field setting step, and the second virtual repulsive force vector field setting step may be performed in any order, and any two or three may be performed simultaneously. You may go.

また、第1代表点設定工程と、第2代表点設定工程と、第3代表点設定工程とは、どの順序で行ってもよく、また、いずれか2つまたは3つを同時に行ってもよい。
また、第1仮想斥力取得工程と、仮想引力取得工程と、第2仮想斥力取得工程とは、どの順序で行ってもよく、また、いずれか2つまたは3つを同時に行ってもよい。
また、第1トルク取得工程と、第2トルク取得工程と、第3トルク取得工程とは、どの順序で行ってもよく、また、いずれか2つまたは3つを同時に行ってもよい。
Further, the first representative point setting step, the second representative point setting step, and the third representative point setting step may be performed in any order, and any two or three may be performed simultaneously. .
Further, the first virtual repulsive force acquisition step, the virtual attractive force acquisition step, and the second virtual repulsive force acquisition step may be performed in any order, and any two or three may be performed simultaneously.
Further, the first torque acquisition step, the second torque acquisition step, and the third torque acquisition step may be performed in any order, and any two or three of them may be performed simultaneously.

以下、具体的に説明する。
まず、図8に示すように、ロボット1の制御装置20は、第1電子カメラ71により、ロボット1(ロボット本体10)が作業する対象物90に設定された参照点91の周辺を撮像し、撮像データを得る。制御装置20は、前記画像データに基づいて、対象物90の位置、すなわち、参照点91の位置(座標)を求める。また、制御装置20は、第1電子カメラ71により、障害物81、82を撮像し、撮像データを得る。制御装置20は、前記画像データに基づいて、障害物81、82の位置、すなわち、障害物81、82の輪郭の位置(座標)を求める。
なお、前記参照点91の周辺の撮像と、障害物81、82の撮像とは、同時に行ってもよい。
This will be specifically described below.
First, as shown in FIG. 8, the control device 20 of the robot 1 captures an image of the periphery of the reference point 91 set on the object 90 on which the robot 1 (robot body 10) works by using the first electronic camera 71. Obtain imaging data. The control device 20 obtains the position of the object 90, that is, the position (coordinates) of the reference point 91 based on the image data. Moreover, the control apparatus 20 images the obstacles 81 and 82 with the 1st electronic camera 71, and acquires imaging data. The control device 20 obtains the positions of the obstacles 81 and 82, that is, the positions (coordinates) of the contours of the obstacles 81 and 82 based on the image data.
The imaging around the reference point 91 and the imaging of the obstacles 81 and 82 may be performed simultaneously.

以下、第1実施形態と同様であるので、その部分までの説明は省略する。
第2トルクが求められた後、第2仮想斥力ベクトル場設定部614は、前述した障害物81、82を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルで構成される第2仮想斥力ベクトル場を設定する。
次に、第2仮想斥力データ取得部627は、第1アーム12に第3代表点94を設定し、斥第2力ベクトル場において第3代表点94に作用する仮想斥力を求める。
Hereinafter, since it is the same as that of 1st Embodiment, the description to the part is abbreviate | omitted.
After the second torque is obtained, the second virtual repulsive force vector field setting unit 614 sets a second virtual repulsive force vector field composed of a virtual repulsive force vector using the obstacles 81 and 82 described above as a virtual repulsive force generation source. .
Next, the second virtual repulsive force data acquisition unit 627 sets the third representative point 94 in the first arm 12 and obtains a virtual repulsive force that acts on the third representative point 94 in the second second force vector field.

この第3代表点94の数は、特に限定されず、1つでもよく、また、複数でもよいが、複数であることが好ましい。具体的には、2以上、30以下であることが好ましく、3以上、10以下であることがより好ましい。また、第3代表点94の数が比較的多い場合は、各第3代表点94は、均一に配置されることが好ましい。これにより、より正確に、第1アーム12に作用し、第1回転軸O1の回りの第1トルクを求めることができる。
なお、第3代表94点と、第1第代表点92、第2第代表点93とは、同一でもよく、また、異なっていてもよいが、同一にすることで、制御をより簡素化することができる。
The number of the third representative points 94 is not particularly limited, and may be one or plural, but is preferably plural. Specifically, it is preferably 2 or more and 30 or less, and more preferably 3 or more and 10 or less. In addition, when the number of the third representative points 94 is relatively large, it is preferable that the third representative points 94 are arranged uniformly. As a result, the first torque acting on the first arm 12 and more accurately around the first rotation axis O1 can be obtained.
The third representative 94 point, the first first representative point 92, and the second second representative point 93 may be the same or different, but the control is further simplified by making them the same. be able to.

次に、第3トルクデータ取得部628は、第2仮想斥力データ取得部627により求められた仮想斥力に基づいて、その仮想斥力により生じ、第1アーム12に作用する第1回転軸O1の回りの第3トルクを求める。第3代表点が複数の場合は、第3トルクは、各第3代表点に作用する仮想斥力から求めた各トルクの合計値である。
なお、仮に、第1アーム12が最先端のアームである場合は、第1アーム12には、第1アーム12に作用する仮想斥力のみから生じるトルクだけが作用する。このため、第1アーム12に作用する仮想斥力のみから、第3トルクを求める。
Next, the third torque data acquisition unit 628 is rotated around the first rotation axis O <b> 1 generated by the virtual repulsion based on the virtual repulsion obtained by the second virtual repulsion data acquisition unit 627 and acting on the first arm 12. The third torque is obtained. When there are a plurality of third representative points, the third torque is a total value of the respective torques obtained from the virtual repulsive force acting on each third representative point.
If the first arm 12 is the most advanced arm, only the torque generated only from the virtual repulsive force acting on the first arm 12 acts on the first arm 12. For this reason, the third torque is obtained only from the virtual repulsive force acting on the first arm 12.

しかし、第1アーム12の先端側には、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16が存在するので、第1アーム12には、第1アーム12に作用する仮想斥力のみから生じるトルクだけでなく、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想斥力により生じるトルクも作用する。このため、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想斥力から、第3トルクを求める。すなわち、第1アーム12に作用する第3トルクは、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する斥力により生じ、第1アーム12に作用する各トルクの合計値である。
なお、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、リスト16に作用する仮想斥力により生じ、第1アーム12に作用する各トルクは、それぞれ、第1実施形態で述べた第1トルクと同様にして求める。
However, since the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 exist at the distal end side of the first arm 12, a virtual repulsive force acting on the first arm 12 is applied to the first arm 12. The torque generated by the virtual repulsive force acting on the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 also acts. Therefore, the third torque is obtained from the virtual repulsive force acting on the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16. That is, the third torque that acts on the first arm 12 is generated by the repulsive force that acts on the first arm 12, the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16, and acts on the first arm 12. This is the total value of each torque.
Note that each torque generated by the virtual repulsive force acting on the second arm 13, the third arm 14, the fourth arm 15, and the wrist 16 and acting on the first arm 12 is the first torque described in the first embodiment. Find in the same way as

次に、前述した第1実施形態と同様にして、駆動データ取得部625は、第1トルク、第2トルク、第3トルクおよび第1アーム12の第1回転軸O1の回りの慣性モーメントに基づいて、第1アーム12の回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める。そして、制御部は、第1アーム12が、駆動データ取得部により求められた角速度および角加速度で、駆動データ取得部により求められた回転角度、回動するように第1アーム12の作動を制御する。
このロボット1によれば、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。
また、このロボット1では、アーム12〜15、リスト16が障害物81、82を避けつつ回動し、リスト16の先端部に装着されたマニピュレーターが対象物90に到達することができる。
Next, similarly to the first embodiment described above, the drive data acquisition unit 625 is based on the first torque, the second torque, the third torque, and the moment of inertia of the first arm 12 around the first rotation axis O1. Thus, the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the first arm 12 are obtained. Then, the control unit controls the operation of the first arm 12 so that the first arm 12 rotates at the rotation angle obtained by the drive data acquisition unit at the angular velocity and angular acceleration obtained by the drive data acquisition unit. To do.
According to this robot 1, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
In the robot 1, the arms 12 to 15 and the wrist 16 are rotated while avoiding the obstacles 81 and 82, and the manipulator attached to the tip of the wrist 16 can reach the target 90.

以上、本発明に係わるロボットおよび動作軌道制御システムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
なお、各駆動源のモーターとしては、それぞれ、前記サーボモーターの他、例えば、ステッピングモーター等が挙げられる。また、モーターとしてステッピングモーターを用いる場合は、角度センサーとして、例えば、ステッピングモーターへ入力する駆動パルスの数を計測することで、モーターの回転角度を検出するものを用いてもよい。
The robot and the motion trajectory control system according to the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention.
Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
In addition, as a motor of each drive source, for example, a stepping motor or the like can be cited in addition to the servo motor. Moreover, when using a stepping motor as a motor, you may use what detects the rotation angle of a motor by measuring the number of the drive pulses input into a stepping motor as an angle sensor, for example.

また、各角度センサーの方式は、それぞれ、特に限定されず、例えば、光学式、磁気式、電磁式、電気式等が挙げられる。
また、前記実施形態では、電子カメラの数は、2つであるが、本発明では、これに限定されず、電子カメラの数は、1つでもよく、また、3つ以上でもよい。但し、電子カメラの数は、複数であることが好ましい。
In addition, the method of each angle sensor is not particularly limited, and examples thereof include an optical method, a magnetic method, an electromagnetic method, and an electric method.
In the embodiment, the number of electronic cameras is two. However, the present invention is not limited to this, and the number of electronic cameras may be one, or may be three or more. However, the number of electronic cameras is preferably plural.

また、前記実施形態では、電子カメラは、ロボット本体から離間した位置に設置されているが、本発明では、これに限定されず、電子カメラは、例えば、ロボット本体に設置されていてもよい。
また、前記実施形態では、電子カメラは、固定されているが、本発明では、これに限定されず、電子カメラは、例えば、移動可能に設置されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the electronic camera is installed in the position away from the robot main body, in this invention, it is not limited to this, For example, the electronic camera may be installed in the robot main body.
Moreover, in the said embodiment, although the electronic camera is being fixed, in this invention, it is not limited to this, For example, the electronic camera may be installed so that a movement is possible.

また、前記実施形態では、ロボットの回転軸の数は、6つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットの回転軸の数は、1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは7つ以上でもよい。
すなわち、前記実施形態では、リストが2本のアームを有しているので、ロボットのアームの本数は、6本であるが、本発明では、これに限定されず、ロボットのアームの本数は、1本、2本、3本、4本、5本または7本以上でもよい。
In the embodiment, the number of rotation axes of the robot is six. However, the present invention is not limited to this, and the number of rotation axes of the robot is one, two, three, four. There may be five or seven or more.
That is, in the embodiment, since the list has two arms, the number of robot arms is six. However, in the present invention, the number of robot arms is not limited to this. One, two, three, four, five, or seven or more may be used.

また、前記実施形態では、ロボットは、複数のアームを回動自在に連結してなるアーム連結体を1つ有する単腕ロボットであるが、本発明では、これに限定されず、例えば、複数のアームを回動自在に連結してなるアーム連結体を2つ有する双腕ロボット等、前記アーム連結体を複数有するロボットであってもよい。
また、本発明に係わるロボットは、アーム型ロボット(ロボットアーム)に限定されず、他の形式のロボット、例えば、スカラーロボット、脚式歩行(走行)ロボット等であってもよい。
In the embodiment, the robot is a single-arm robot having one arm connection body in which a plurality of arms are rotatably connected. However, in the present invention, the robot is not limited to this. It may be a robot having a plurality of the arm connecting bodies such as a double-arm robot having two arm connecting bodies each having an arm rotatably connected.
The robot according to the present invention is not limited to an arm type robot (robot arm), but may be another type of robot, for example, a scalar robot, a legged walking (running) robot, or the like.

以下、本発明に係わるロボットを脚式歩行ロボットに適用した場合の1例を簡単に説明する。
図11は、本発明に係わるロボットの他の構成例を示す斜視図である。
図11に示すように、ロボット1Bのロボット本体10Bは、頭部20Bと、胴部30Bと、1対の腕部40Bと、1対の脚部50Bとを有している。
Hereinafter, an example when the robot according to the present invention is applied to a legged walking robot will be briefly described.
FIG. 11 is a perspective view showing another configuration example of the robot according to the present invention.
As shown in FIG. 11, the robot body 10B of the robot 1B has a head 20B, a trunk 30B, a pair of arms 40B, and a pair of legs 50B.

各腕部40Bは、それぞれ、複数のアームを回動自在に連結してなるアーム連結体で構成されている。この各アーム連結体の基本的な構成は、それぞれ、関節の数やアームの数等は異なるが、前述した実施形態のロボットのアーム連結体と同様であるので、その説明は省略する。
また、各脚部50Bは、それぞれ、複数のレッグを回動自在に連結してなるレッグ連結体で構成されている。この各レッグ連結体の基本的な構成は、それぞれ、関節の数やレッグの数等は異なるが、前述した実施形態のロボットのアーム連結体と同様であるので、その説明は省略する。
なお、本願では回転軸を軸中心として回動するアームを有するロボットを例示したが、本願を直動アームまたは並進アーム等において適用しても同様な効果を得ることができる。
Each arm part 40B is comprised by the arm coupling body formed by connecting the some arm so that rotation is possible, respectively. The basic configuration of each arm connection body is different from the number of joints, the number of arms, and the like, but is the same as that of the arm connection body of the robot according to the above-described embodiment.
Each leg portion 50B is composed of a leg coupling body formed by pivotally coupling a plurality of legs. The basic configuration of each leg link is different from the number of joints, the number of legs, and the like, but is the same as the arm link of the robot according to the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.
In the present application, a robot having an arm that rotates about the rotation axis is illustrated, but the same effect can be obtained even if the present application is applied to a linear motion arm, a translation arm, or the like.

1、1B……ロボット(産業用ロボット) 10、10B……ロボット本体 11……基台 12、13、14、15……アーム(リンク) 16……リスト(リンク) 131、141……軸線 161……リスト本体 162……支持リング 163……先端面 171、172、173、174、175、176……関節(ジョイント) 18……アーム連結体 2、2a、2b、2c、2d……アーム本体 3、3a、3b、3c、3d……駆動機構 4、4a、4b、4c、4d……封止手段 20……制御装置 101……床 111……ボルト 112……基台本体 113……円筒状部 114……箱状部 201〜206……駆動源制御部 301、302、303、304、305、306……モータードライバー 401、402、403、404、405、406……駆動源 401M、402M、403M、404M、405M、406M……モーター 411、412、413、414、415、416……角度センサー 61……ベクトル場設定部 611、613、614……仮想斥力ベクトル場設定部 612……仮想引力ベクトル場設定部 62……軌道生成部 621、626、627……仮想斥力データ取得部 622、624、628……トルクデータ取得部 623……仮想引力データ取得部 625……駆動データ取得部 63……角速度制御部 64……駆動源制御部 71、72……電子カメラ 81、82……障害物 90……対象物 91……参照点 92、93、94……代表点 95……直線 20B……頭部 30B……胴部 40B……腕部 50B……脚部 O1、O2、O3、O4、O5、O6……回転軸 S101〜S112……ステップ S201〜S216……ステップ   1, 1B ... Robot (industrial robot) 10, 10B ... Robot body 11 ... Base 12, 13, 14, 15 ... Arm (link) 16 ... List (link) 131, 141 ... Axis 161 ... wrist body 162 ... support ring 163 ... tip surface 171, 172, 173, 174, 175, 176 ... joint (joint) 18 ... arm connector 2, 2a, 2b, 2c, 2d ... arm body 3, 3a, 3b, 3c, 3d ... Drive mechanism 4, 4a, 4b, 4c, 4d ... Sealing means 20 ... Control device 101 ... Floor 111 ... Bolt 112 ... Base body 113 ... Cylindrical 114-Box-shaped part 201-206 ... Drive source control part 301, 302, 303, 304, 305, 306 ... Motor driver 401, 402, 03, 404, 405, 406 ... Driving source 401M, 402M, 403M, 404M, 405M, 406M ... Motor 411, 412, 413, 414, 415, 416 ... Angle sensor 61 ... Vector field setting unit 611, 613 614 ... Virtual repulsive force vector field setting part 612 ... Virtual attractive force vector field setting part 62 ... Trajectory generation part 621, 626, 627 ... Virtual repulsive force data acquisition part 622, 624, 628 ... Torque data acquisition part 623 ... ... Virtual attractive force data acquisition unit 625 ... Drive data acquisition unit 63 ... Angular velocity control unit 64 ... Drive source control unit 71, 72 ... Electronic camera 81, 82 ... Obstacle 90 ... Object 91 ... Reference point 92, 93, 94 …… Representative point 95 …… Line 20B …… Head 30B …… Body 40B …… Arm 5 B ...... legs O1, O2, O3, O4, O5, O6 ...... rotary shaft S101~S112 ...... step S201~S216 ...... Step

Claims (12)

駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物と該対象物の周辺とを撮像して撮像データを取得する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像データから、予め設定されている前記対象物の参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む仮想斥力ベクトル場を設定する仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める仮想斥力データ取得部と、
前記仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とするロボット。
An arm driven by a drive source;
An imaging device that captures imaging data by imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A virtual repulsive force vector field setting unit for setting a virtual repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the reference point of the object set in advance and the image capturing device as a source, from the imaging data;
A virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
And a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque and the second torque.
前記仮想斥力ベクトル場の前記仮想斥力ベクトルの大きさは、前記対象物の参照点との距離に反比例する請求項1に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the magnitude of the virtual repulsive force vector in the virtual repulsive force vector field is inversely proportional to a distance from a reference point of the object. 前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記前記第1トルク、前記第2トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御する請求項1または2に記載のロボット。
The arm rotates about the axis of rotation,
A drive data acquisition unit that obtains the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis;
The robot according to claim 1, wherein the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物及びこの対象物の周辺を撮像する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置の撮像データから、設定された参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第1仮想斥力ベクトル場を設定する第1仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記第1仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める第1仮想斥力データ取得部と、
前記第1仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
障害物を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第2仮想斥力ベクトル場を設定する第2仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第3代表点を設定し、前記第2仮想斥力ベクトル場において前記第3代表点に作用する仮想斥力を求める第2仮想斥力データ取得部と、
前記第2仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第3トルクを求める第3トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクと前記第3トルクとに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とするロボット。
An arm driven by a drive source;
An imaging device for imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A first virtual repulsive force vector field setting unit that sets a first repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the set reference point and the image capturing device as a virtual repulsive force generation source from the image data of the image capturing device. When,
A first virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the first virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the first virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
A second virtual repulsive force vector field setting unit for setting a second repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having an obstacle as a generation source;
A second virtual repulsive force data acquisition unit for setting a third representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the third representative point in the second virtual repulsive force vector field;
A third torque data obtaining unit for obtaining a third torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm based on the virtual repulsive force obtained by the second virtual repulsive force data obtaining unit;
And a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque, the second torque, and the third torque.
前記撮像装置は、前記障害物を含めて撮像するものであり、
前記第2仮想斥力ベクトル場設定部は、前記撮像装置で撮像して得られる撮像データに基づいて、前記障害物を認識し、前記第2仮想斥力ベクトル場を設定する請求項4に記載のロボット。
The imaging device captures an image including the obstacle,
The robot according to claim 4, wherein the second virtual repulsive force vector field setting unit recognizes the obstacle and sets the second virtual repulsive force vector field based on imaging data obtained by imaging with the imaging device. .
前記第1仮想斥力ベクトル場の前記仮想斥力ベクトルの大きさは、前記対象物の参照点との距離に反比例する請求項4または5に記載のロボット。   The robot according to claim 4 or 5, wherein the magnitude of the virtual repulsive force vector in the first virtual repulsive force vector field is inversely proportional to a distance from a reference point of the object. 前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記第1トルク、前記第2トルク、前記第3トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御する請求項4ないし6のいずれかに記載のロボット。
The arm rotates about the axis of rotation,
A drive data acquisition unit that obtains the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, the third torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis; ,
The robot according to claim 4, wherein the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
前記撮像装置は、前記アームから離間した位置に設置されている請求項1ないし7のいずれかに記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the imaging device is installed at a position separated from the arm. 駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物及びこの対象物の周辺を撮像する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置の撮像データから、前記対象物の参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む仮想斥力ベクトル場を設定する仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める仮想斥力データ取得部と、
前記仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする動作軌道制御システム。
An arm driven by a drive source;
An imaging device for imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A virtual repulsive force vector field setting unit that sets a virtual repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the reference point of the object and the image capturing device as a source, from the imaging data of the image capturing device;
A virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
An operation trajectory control system comprising: a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque and the second torque.
前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記前記第1トルク、前記第2トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御する請求項9に記載の動作軌道制御システム。
The arm rotates about the axis of rotation,
A drive data acquisition unit that obtains the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis;
The motion trajectory control system according to claim 9, wherein the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
駆動源によって駆動されるアームと、
前記アームが作業する対象物及びこの対象物の周辺を撮像する撮像装置と、
前記アームを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置の撮像データから、設定された参照点と前記撮像装置とを結ぶ直線を仮想斥力発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第1仮想斥力ベクトル場を設定する第1仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第1代表点を設定し、前記第1仮想斥力ベクトル場において前記第1代表点に作用する仮想斥力を求める第1仮想斥力データ取得部と、
前記第1仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第1トルクを求める第1トルクデータ取得部と、
前記対象物の参照点を発生源とする仮想引力ベクトルを含む仮想引力ベクトル場を設定する仮想引力ベクトル場設定部と、
前記アームに第2代表点を設定し、前記仮想引力ベクトル場において前記第2代表点に作用する仮想引力を求める仮想引力データ取得部と、
前記仮想引力データ取得部により求められた前記仮想引力に基づいて、該仮想引力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第2トルクを求める第2トルクデータ取得部と、
障害物を発生源とする仮想斥力ベクトルを含む第2仮想斥力ベクトル場を設定する第2仮想斥力ベクトル場設定部と、
前記アームに第3代表点を設定し、前記第2仮想斥力ベクトル場において前記第3代表点に作用する仮想斥力を求める第2仮想斥力データ取得部と、
前記第2仮想斥力データ取得部により求められた前記仮想斥力に基づいて、該仮想斥力により生じ、前記アームに作用する前記駆動源の第3トルクを求める第3トルクデータ取得部と、
前記第1トルクと前記第2トルクと前記第3トルクとに基づいて、前記アームの作動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする動作軌道制御システム。
An arm driven by a drive source;
An imaging device for imaging the object on which the arm works and the periphery of the object;
A control device for controlling the arm,
The control device includes:
A first virtual repulsive force vector field setting unit that sets a first repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having a straight line connecting the set reference point and the image capturing device as a virtual repulsive force generation source from the image data of the image capturing device. When,
A first virtual repulsive force data acquisition unit for setting a first representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the first representative point in the first virtual repulsive force vector field;
Based on the virtual repulsive force obtained by the first virtual repulsive force data obtaining unit, a first torque data obtaining unit for obtaining a first torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm;
A virtual attractive force vector field setting unit for setting a virtual attractive force vector field including a virtual attractive force vector having a reference point of the object as a generation source;
A virtual attraction data acquisition unit for setting a second representative point on the arm and obtaining a virtual attraction acting on the second representative point in the virtual attraction vector field;
A second torque data obtaining unit for obtaining a second torque of the drive source generated by the virtual attractive force and acting on the arm based on the virtual attractive force obtained by the virtual attractive force data obtaining unit;
A second virtual repulsive force vector field setting unit for setting a second repulsive force vector field including a virtual repulsive force vector having an obstacle as a generation source;
A second virtual repulsive force data acquisition unit for setting a third representative point on the arm and obtaining a virtual repulsive force acting on the third representative point in the second virtual repulsive force vector field;
A third torque data obtaining unit for obtaining a third torque of the drive source generated by the virtual repulsive force and acting on the arm based on the virtual repulsive force obtained by the second virtual repulsive force data obtaining unit;
And a control unit that controls the operation of the arm based on the first torque, the second torque, and the third torque.
前記アームは回転軸を軸中心として回動し、
前記前記第1トルク、前記第2トルク、前記第3トルクおよび前記アームの前記回転軸の回りの慣性モーメントに基づいて、前記アームの回転角度、角速度および角加速度をそれぞれ求める駆動データ取得部を有し、
前記制御部は、前記アームが前記角速度および前記角加速度で前記回転角度を回動するように前記アームの作動を制御する請求項11に記載の動作軌道制御システム。
The arm rotates about the axis of rotation,
A drive data acquisition unit for respectively determining the rotation angle, angular velocity, and angular acceleration of the arm based on the first torque, the second torque, the third torque, and the moment of inertia of the arm around the rotation axis; And
The motion trajectory control system according to claim 11, wherein the control unit controls the operation of the arm so that the arm rotates the rotation angle at the angular velocity and the angular acceleration.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107414825A (en) * 2017-06-27 2017-12-01 中国科学技术大学 Industrial robot smoothly captures the motion planning system and method for mobile object
US20220250244A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-11 National Yang Ming Chiao Tung University Robot controlling method, motion computing device and robot system
WO2023245600A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-28 Abb Schweiz Ag Method, device and computer readable media for use with robot

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08147020A (en) * 1994-11-18 1996-06-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Automatic path generating device for robot
JP2000020117A (en) * 1998-06-29 2000-01-21 Yaskawa Electric Corp Method and device for planning operation route of robot
JP2008023630A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Toyota Motor Corp Arm-guiding moving body and method for guiding arm
KR20100035531A (en) * 2008-09-26 2010-04-05 한국과학기술연구원 A method for control and maintenance of formation using velocity and acceleration of multiple robots
JP2011031309A (en) * 2009-07-29 2011-02-17 Toshiba Corp Method of generating moving body posture and device of generating moving body posture
JP2012011498A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Toshiba Corp System and method for operating robot arm

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08147020A (en) * 1994-11-18 1996-06-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Automatic path generating device for robot
JP2000020117A (en) * 1998-06-29 2000-01-21 Yaskawa Electric Corp Method and device for planning operation route of robot
JP2008023630A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Toyota Motor Corp Arm-guiding moving body and method for guiding arm
KR20100035531A (en) * 2008-09-26 2010-04-05 한국과학기술연구원 A method for control and maintenance of formation using velocity and acceleration of multiple robots
JP2011031309A (en) * 2009-07-29 2011-02-17 Toshiba Corp Method of generating moving body posture and device of generating moving body posture
JP2012011498A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Toshiba Corp System and method for operating robot arm

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107414825A (en) * 2017-06-27 2017-12-01 中国科学技术大学 Industrial robot smoothly captures the motion planning system and method for mobile object
CN107414825B (en) * 2017-06-27 2019-06-11 中国科学技术大学 Industrial robot smoothly grabs the motion planning system and method for mobile object
US20220250244A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-11 National Yang Ming Chiao Tung University Robot controlling method, motion computing device and robot system
US11951628B2 (en) * 2021-02-03 2024-04-09 National Yang Ming Chiao Tung University Robot controlling method, motion computing device and robot system
WO2023245600A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-28 Abb Schweiz Ag Method, device and computer readable media for use with robot

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Seo et al. Object-Based Visual Servoing for Autonomous Mobile Manipulators
Rahmatillah et al. 2.5-d visual servoing experiment using adept viper s850
Zhang et al. Development of a movable service robot with double working arms for the elderly and the disabled

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