JP2017177279A - ロボットシステム及びロボットの制御方法 - Google Patents
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(1−1)本実施の形態によるロボットシステムの構成
図1において、1は全体として本実施の形態によるロボットシステムを示す。このロボットシステム1は、テーブル2に固定されたワーク3に対して面取り等の所定の仕上げ加工を施すロボット4と、当該ロボット4の動作を制御するロボット制御部5とから構成される。
図4は、上述したティーチングモード時に制御装置6のCPU30により実行されるロボット動作軌道学習処理の処理内容を示す。CPU30は、メモリ31に格納された図示しないプログラムを実行することにより、この図4に示す処理手順に従って、教示者により教示されたロボット4の動作軌道を学習する。
以上の構成を有する本実施の形態のロボットシステム1によれば、ティーチングモード時に教示者により教示されたエンドエフェクタ16の目標軌道上の各教示点におけるワーク3の表面の法線方向を精度良く算出することができる。
図1との対応部分に同一符号を付して示す図7は第2の実施の形態によるロボットシステム40を示す。本実施の形態のロボットシステム40は、ロボット41の直接教示用ハンドル17が力覚センサ42を介してスピンドルモータ15の後端側に取り付けられている点が第1の実施の形態のロボットシステム1と相違し、これ以外のハードウェア構成は第1の実施の形態のロボットシステム1と同様に構成されている。
なお上述の第1及び第2の実施の形態においては、制御装置6,43及びコントローラ7を別装置として構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら制御装置6,43及びコントローラ7を同一装置として構成するようにしても良い。
3……ワーク
4,41……ロボット
5……ロボット制御部
6,43……制御装置
7……コントローラ
11……ロボットアーム
13,42……力覚センサ
16……エンドエフェクタ
17……直接教示用ハンドル
30……CPU
31……メモリ
22……ボールローラ
F……反力
N1、N10……法線方向
Claims (8)
- ロボットアームを有し、前記ロボットアームの先端部に軌道教示用のエンドエフェクタが取り付けられるロボットと、
前記ロボットの動作を制御するロボット制御部と
を備え、
前記ロボット制御部は、
教示者が前記ロボットアームを動かすようにして前記ロボットの動作軌道を教示するティーチングモード時に、前記エンドエフェクタの先端部の位置を一定時間間隔で記憶し、
前記ティーチングモード時に一定時間間隔で記憶した前記エンドエフェクタの各位置をそれぞれ教示点として、各前記教示点における被加工体の表面の法線方向をそれぞれ算出し、
算出した前記教示点ごとの前記法線方向に基づいて、前記被加工体を加工する加工モード時における前記ロボットの動作軌道を制御する
ことを特徴とするロボットシステム。 - 前記ロボット制御部は、
前記教示点ごとに、当該教示点及び当該教示点の周辺の第1又は第2の教示点をそれぞれ通る2つの直線がなす角の二等分線を含む第1の平面と、当該教示点及び当該教示点の周辺の第3又は第4の教示点をそれぞれ通る2つの直線がなす角の二等分線を含む第2の平面との交線と平行な方向を、当該教示点における前記法線方向としてそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記ロボットは、
前記ティーチングモード時に前記教示者が前記ロボットアームを動かす際に把持するハンドルと、
前記教示者が前記ハンドルに与える操作力と、前記エンドエフェクタが前記被加工体の表面から受ける反力との合力を計測する第1の力覚センサと、
前記教示者が前記ハンドルに与える前記操作力を計測する第2の力覚センサと
を備え、
前記エンドエフェクタは、前記被加工体と接触する先端部がボールローラからなり、
前記ロボット制御部は、
前記ティーチングモード時、各前記教示点における前記第1及び第2の力覚センサの計測値をそれぞれ記憶し、
記憶した前記教示点ごとの前記第1及び第2の力覚センサの計測値に基づいて、各前記教示点における前記被加工体の表面の前記法線方向をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記ロボット制御部は、
前記ティーチングモード時に得られた各前記教示点において前記エンドエフェクタが記被加工体の表面から受けた前記反力の大きさをそれぞれ算出し、
算出した前記反力の大きさが閾値よりも大きい各前記教示点について、当該教示点における前記被加工体の表面の前記法線方向をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項3に記載のロボットシステム。 - ロボットアームを有し、前記ロボットアームの先端部に軌道教示用のエンドエフェクタが取り付けられるロボットと、前記ロボットの動作を制御するロボット制御部とを有するロボットシステムにおいて、前記ロボット制御部により実行されるロボットの制御方法であって、
教示者が前記ロボットアームを動かすようにして前記ロボットの動作軌道を教示するティーチングモード時に、前記エンドエフェクタの先端部の位置を一定時間間隔で記憶する第1のステップと、
前記ティーチングモード時に一定時間間隔で記憶した前記エンドエフェクタの各位置をそれぞれ教示点として、各前記教示点における被加工体の表面の法線方向をそれぞれ算出する第2のステップと、
算出した前記教示点ごとの前記法線方向に基づいて、前記被加工体を加工する加工モード時における前記ロボットの動作軌道を制御する第3のステップと
を備えることを特徴とするロボットの制御方法。 - 前記第2のステップでは、
前記教示点ごとに、当該教示点及び当該教示点の周辺の第1又は第2の教示点をそれぞれ通る2つの直線がなす角の二等分線を含む第1の平面と、当該教示点及び当該教示点の周辺の第3又は第4の教示点をそれぞれ通る2つの直線がなす角の二等分線を含む第2の平面との交線と平行な方向を、当該教示点における前記法線方向としてそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項5に記載のロボットの制御方法。 - 前記ロボットは、
前記ティーチングモード時に前記教示者が前記ロボットアームを動かす際に把持するハンドルと、
前記教示者が前記ハンドルに与える操作力と、前記エンドエフェクタが前記被加工体の表面から受ける反力との合力を計測する第1の力覚センサと、
前記教示者が前記ハンドルに与える前記操作力を計測する第2の力覚センサと
を有し、
前記エンドエフェクタは、前記被加工体と接触する先端部がボールローラからなり、
前記第2のステップにおいて、前記ロボット制御部は、
前記ティーチングモード時、各前記教示点における前記第1及び第2の力覚センサの計測値をそれぞれ記憶し、
記憶した前記教示点ごとの前記第1及び第2の力覚センサの計測値に基づいて、各前記教示点における前記被加工体の表面の前記法線方向をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項5に記載のロボットの制御方法。 - 前記第2のステップにおいて、前記ロボット制御部は、
前記ティーチングモード時に得られた各前記教示点において前記エンドエフェクタが記被加工体の表面から受けた前記反力の大きさをそれぞれ算出し、
算出した前記反力の大きさが閾値よりも大きい各前記教示点について、当該教示点における前記被加工体の表面の前記法線方向をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項7に記載のロボットの制御方法。
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