JP2018012183A - ロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】力検出部が設けられた可動部を有するロボットを制御するロボット制御装置であって、前記力検出部の出力に基づいて、前記可動部に対して力制御を行うロボット制御部を備え、前記可動部により、第1対象物と、挿入部を有する第2対象物との少なくとも一方を移動させ、前記第1対象物を前記挿入部に挿入する挿入作業を行う場合、前記ロボット制御部は、前記挿入作業の少なくとも一部において、前記可動部に対して前記力制御を行い、前記可動部が前記第1対象物を第1位置に位置させるための前記力制御の第1目標力と、前記可動部が前記第1対象物を前記第1位置とは異なる第2位置に位置させるための前記力制御の第2目標力とが異なることを特徴とするロボット制御装置。
【選択図】図1
Description
前記力検出部の出力に基づいて、前記可動部に対して力制御を行うロボット制御部を備え、
前記可動部により、第1対象物と、挿入部を有する第2対象物との少なくとも一方を移動させ、前記第1対象物を前記挿入部に挿入する挿入作業を行う場合、前記ロボット制御部は、前記挿入作業の少なくとも一部において、前記可動部に対して前記力制御を行い、
前記可動部が前記第1対象物を第1位置に位置させるための前記力制御の第1目標力と、前記可動部が前記第1対象物を前記第1位置とは異なる第2位置に位置させるための前記力制御の第2目標力とが異なることを特徴とする。
これにより、第1対象物を挿入部に挿入する挿入作業を迅速に行うことができる。
前記第2目標力は、前記第1目標力よりも大きいことが好ましい。
本発明のロボット制御装置により制御されることを特徴とする。
これにより、第1対象物を挿入部に挿入する挿入作業を迅速に行うことができる。
前記ロボット制御装置により制御される前記ロボットと、を備えることを特徴とする。
これにより、第1対象物を挿入部に挿入する挿入作業を迅速に行うことができる。
まず、ロボットシステム1の構成について説明する。
図1は、本発明のロボットシステムの実施形態を示す斜視図である。
以下、本実施形態においてロボット20が行う挿入作業の1例について、概要を説明する。
以下では、1例として、ロボット座標系RCにおけるY軸の正方向と、コネクターPL1の挿入部PL21への挿入方向の正方向とが一致するようにコネクターPL2が治具Gによって支持されている場合について説明する。すなわち、この1例において、挿入部PL21に挿入されたコネクターPL1を挿入部PL21から引き抜く方向と逆の方向は、当該Y軸の正方向と一致している。なお、コネクターPL2は、コネクターPL1の挿入部PL21への挿入方向の正方向が、当該Y軸の正方向と異なる他の方向と一致するように治具Gによって支持される構成であってもよい。
以下、図4を参照し、コネクターPL1およびコネクターPL2の規格の具体例について説明する。図4は、コネクターPL1およびコネクターPL2の規格の具体例を示す図である。図4に示すように、コネクターPL1およびコネクターPL2の規格は、例えば、USB−A型やHDMI(High-Definition Multimedia Interface、登録商標)である。
以下、図5を参照し、ロボット制御装置30のハードウェア構成について説明する。図5は、ロボット制御装置のハードウェア構成の1例を示す図である。ロボット制御装置30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)31と、各情報を記憶する記憶部32と、入力受付部33と、通信部34と、各情報を表示する表示部35とを備える。これらの構成要素は、バスBusを介して相互に通信可能に接続されている。また、ロボット制御装置30は、通信部34を介してロボット20と通信を行う。
記憶部32は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含む。なお、記憶部32は、ロボット制御装置30に内蔵されるものに代えて、USB等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部32には、例えば、ロボット制御装置30が処理する各種情報、プログラム等が記憶される。
以下、図6を参照し、ロボット制御装置30の機能構成について説明する。図6は、ロボット制御装置の機能構成の1例を示す図である。ロボット制御装置30は、記憶部32と、制御部36とを備える。
位置設定部41は、例えば、後述する第1位置および第2位置を設定する。これにより、各種の挿入作業に対応することができ、その挿入作業を迅速に行うことができる。
ロボットシステム1では、ロボット制御装置30によりロボット20を制御し、ロボット20のアームAにより、コネクターPL1と、挿入部PL21を有するコネクターPL2との少なくとも一方を移動させ、コネクターPL1を挿入部PL21に挿入する挿入作業を行う。本実施形態では、挿入作業において、アームAによりコネクターPL1を移動させ、コネクターPL2は、移動させない。また、挿入作業では、アームAは、コネクターPL1を挿入部PL21の近傍の挿入動作開始位置60に移動させる動作と、コネクターPL1を挿入動作開始位置60から挿入部PL21に挿入する挿入動作とを行う。なお、本明細書において、「挿入」とは、嵌合(嵌入)、螺合(螺入)、接合および連結等を含む広い概念で用いられる。したがって、挿入部の構成によっては、「挿入」を「接合」または「連結」と読み換えることができる。また、コネクターPL1は、第1対象物の1例である。また、コネクターPL2は、第2対象物の1例である。
図12は、挿入作業の実験を行ったときのロボットのツールセンターポイントの軌跡を示すグラフである。
ロボット制御装置30は、挿入作業において、コネクターPL1の挿入部PL21への挿入が成功した挿入位置と、その成功した回数とを関連付けて記憶部32に記憶する。
以下、図15〜図17を参照し、ロボット20のエンドエフェクターEによるコネクターPL1の把持の方法の変形例について説明する。
Claims (12)
- 力検出部が設けられた可動部を有するロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記力検出部の出力に基づいて、前記可動部に対して力制御を行うロボット制御部を備え、
前記可動部により、第1対象物と、挿入部を有する第2対象物との少なくとも一方を移動させ、前記第1対象物を前記挿入部に挿入する挿入作業を行う場合、前記ロボット制御部は、前記挿入作業の少なくとも一部において、前記可動部に対して前記力制御を行い、
前記可動部が前記第1対象物を第1位置に位置させるための前記力制御の第1目標力と、前記可動部が前記第1対象物を前記第1位置とは異なる第2位置に位置させるための前記力制御の第2目標力とが異なることを特徴とするロボット制御装置。 - 前記第1位置および前記第2位置を設定する位置設定部を備える請求項1に記載のロボット制御装置。
- 前記第1目標力および前記第2目標力を設定する目標力設定部を備える請求項1または2に記載のロボット制御装置。
- 前記挿入作業の少なくとも一部において、前記力制御と位置制御とを行う請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 前記第2位置は、前記第1位置よりも前記第1対象物の挿入方向の正方向に位置し、
前記第2目標力は、前記第1目標力よりも大きい請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボット制御装置。 - 前記挿入作業の少なくとも一部において、前記第1対象物が前記挿入部から受ける力を打ち消す力を前記力制御の目標力に加算する請求項1ないし5のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 前記第1対象物の挿入方向に沿う軸を有する座標系を設定する座標系設定部を備える請求項1ないし6のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 前記力検出部の出力と、前記可動部の軌跡とを表示部に表示させる表示制御部を備える請求項1ないし7のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 前記ロボット制御部は、前記挿入作業において、前記可動部により前記第1対象物と前記第2対象物との少なくとも一方を前記第1対象物と前記第2対象物とが接近する方向に移動させ、前記挿入部とは異なる位置に前記第1対象物が接触したことを前記力検出部の出力に基づいて判定した場合、前記可動部により前記第1対象物と前記第2対象物との少なくとも一方を前記第1対象物と前記第2対象物とが離間する方向に移動させる請求項1ないし8のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 前記ロボット制御部は、前記第1対象物の前記挿入部への挿入が成功した挿入位置および前記成功した回数に基づいて、前記可動部に対して制御を行う請求項1ないし9のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 力検出部が設けられた可動部を有し、
請求項1ないし10のいずれか1項に記載のロボット制御装置により制御されることを特徴とするロボット。 - 請求項1ないし10のいずれか1項に記載のロボット制御装置と、
前記ロボット制御装置により制御される前記ロボットと、を備えることを特徴とするロボットシステム。
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