JP2017074647A - センサの位置と向きを算出する機能を備えたロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
制御装置は、所定の動作をロボットに実行させることにより、センサの位置と向きを算出するセンサ座標系計算部を備え、
センサ座標系計算部は、所定の種類の動作パラメータの値をそれぞれ変更した複数の組合せの各々を順次用いて前記所定の動作をロボットに実行させることにより、複数の組合せの中から、センサの位置と向きを算出するのに最適な組合せを求める動作パラメータ最適化部を備える、ロボットシステムが提供される。
上記の所定の種類の動作パラメータは、ロボットに対して制御装置が指令する速度および加速度である、ロボットシステムが提供される。
各々の組合せによって所定の動作を実行させたときにセンサから出力されたデータに基づいてセンサの位置と向きを算出し、算出されたセンサの位置および向きと所定の動作中のロボットの位置および姿勢とに基づき、センサ上に働く物理量を計算し、
センサから出力されたデータと、センサ上に働く物理量の計算値とに基づいて、複数の組合せのうちのどれが、センサの位置と向きの算出結果の精度が最も高くなる組合せであるかを判定するようにした、ロボットシステムが提供される。
上記の動作パラメータ最適化部は、
各々の組合せによって所定の動作を実行させたときにセンサから出力されたデータに基づいてセンサの位置と向きを算出し、算出されたセンサの位置および向きと所定の動作中のロボットの位置および姿勢とに基づき、センサ上に働く物理量を計算し、
センサから出力されたデータと、センサ上に働く物理量の計算値とに基づいて、複数の組合せのうちのどれが、センサの位置と向きの算出結果の精度が最も高くなる組合せであるかを判定し、
センサの位置と向きの算出精度が十分であるか否かを判定し、その算出精度が不十分であると判定した場合にはその旨を外部に通知するようにした、ロボットシステムが提供される。
上記の所定の動作は、可動部に定義された3次元直交座標系におけるX軸、Y軸、Z軸のうちの少なくとも2つの軸方向の並進動作と、X軸回り、Y軸回り、Z軸回りのうちの少なくとも2つの軸回りの回転動作とからなる、ロボットシステムが提供される。
上記のセンサは、加速度センサ、ジャイロセンサ、慣性センサ、力センサ、レーザトラッカ、カメラ、またはモーションキャプチャ装置である、ロボットシステムが提供される。
加速度センサ13の位置の算出においては、前述の所定の動作のうちの回転動作の際に得られる加速度データを使用する。そのため、メカニカルインタフェイス座標系22のX軸回り、Y軸回りおよびZ軸回りのそれぞれの方向へのツール14の回転動作について、各々の回転動作中の加速度データを一定時間毎に順次記録する。但し、この記録される加速度データは、加速度センサ13により検出された生の加速度データから重力加速度を、上記の式(4)により求められた加速度センサ13の向きを考慮して差引いた後のデータとする。なお、当該データは、ロボット制御装置12に設けられた記憶部(図示せず)または外部記憶装置などに記録することが好ましい。
11 ロボット
11a アーム部
11b1〜11b6 関節軸
12 ロボット制御装置
13 加速度センサ
14 ツール
15 ブラケット
16 ケーブル
17 センサ座標系計算部
18 動作パラメータ最適化部
21 ワールド座標系
22 メカニカルインタフェイス座標系
Claims (6)
- 少なくとも振動を監視するセンサ(13)が取付けられた可動部を有するロボット(11)と、前記ロボット(11)の動作を制御する制御装置(12)とを具備するロボットシステム(10)であって、
前記制御装置(12)は、所定の動作を前記ロボット(11)に実行させることにより、前記センサ(13)の位置と向きを算出するセンサ座標系計算部(17)を備え、
前記センサ座標系計算部(17)は、所定の種類の動作パラメータの値をそれぞれ変更した複数の組合せの各々を順次用いて前記所定の動作を前記ロボット(11)に実行させることにより、前記複数の組合せの中から、前記センサ(13)の位置と向きを算出するのに最適な組合せを求める動作パラメータ最適化部(18)を備える、ロボットシステム。 - 前記所定の種類の動作パラメータは、前記ロボット(11)に対して前記制御装置(12)が指令する速度および加速度である、請求項1に記載のロボットシステム。
- 前記動作パラメータ最適化部(18)は、
各々の前記組合せによって前記所定の動作を実行させたときに前記センサ(13)から出力されたデータに基づいて前記センサ(13)の位置と向きを算出し、算出された前記センサ(13)の位置および向きと前記所定の動作中の前記ロボット(11)の位置および姿勢とに基づき、前記センサ(13)上に働く物理量を計算し、
前記センサ(13)から出力されたデータと、前記センサ(13)上に働く物理量の計算値とに基づいて、前記複数の組合せのうちのどれが、前記センサ(13)の位置と向きの算出結果の精度が最も高くなる組合せであるかを判定するようにした、請求項1または2に記載のロボットシステム。 - 前記動作パラメータ最適化部(18)は、
各々の前記組合せによって前記所定の動作を実行させたときに前記センサ(13)から出力されたデータに基づいて前記センサ(13)の位置と向きを算出し、算出された前記センサ(13)の位置および向きと前記所定の動作中の前記ロボット(11)の位置および姿勢とに基づき、前記センサ(13)上に働く物理量を計算し、
前記センサ(13)から出力されたデータと、前記センサ(13)上に働く物理量の計算値とに基づいて、前記複数の組合せのうちのどれが、前記センサ(13)の位置と向きの算出結果の精度が最も高くなる組合せであるかを判定し、
前記センサ(13)の位置と向きの算出精度が十分であるか否かを判定し、前記算出精度が不十分であると判定した場合にはその旨を外部に通知するようにした、請求項1から3のいずれか一項に記載のロボットシステム。 - 前記所定の動作は、前記可動部に定義された3次元直交座標系におけるX軸、Y軸、Z軸のうちの少なくとも2つの軸方向の並進動作と、X軸回り、Y軸回り、Z軸回りのうちの少なくとも2つの軸回りの回転動作とからなる、請求項1から4のいずれか一項に記載のロボットシステム。
- 前記センサ(13)は、加速度センサ、ジャイロセンサ、慣性センサ、力センサ、レーザトラッカ、カメラ、またはモーションキャプチャ装置である、請求項1から5のいずれか一項に記載のロボットシステム。
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