JP2020157459A - Control method and robot system - Google Patents
Control method and robot system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020157459A JP2020157459A JP2019062577A JP2019062577A JP2020157459A JP 2020157459 A JP2020157459 A JP 2020157459A JP 2019062577 A JP2019062577 A JP 2019062577A JP 2019062577 A JP2019062577 A JP 2019062577A JP 2020157459 A JP2020157459 A JP 2020157459A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- control parameter
- arm
- command value
- force control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
本発明は、制御方法およびロボットシステムに関する。 The present invention relates to control methods and robot systems.
例えば特許文献1には、アームと、力検出部とを備えるロボットを制御する力制御装置が開示されている。この特許文献1に記載の力制御装置では、アームが作業を行うに際し、アームが対象物から遠い位置に位置している場合、移動速度が速いパラメーターを用いて第1力制御を行い、アームが対象物から近い位置まで移動すると、移動速度が遅いパラメーターで第2力制御を行う。また、第1力制御から第2力制御に切り替える切替地点を設定しておくことにより、上記制御を実現している。
For example,
しかしながら、第1力制御から第2力制御に切り替える切替地点が、対象物に近すぎると、比較的移動速度が速い第1力制御の状態でアームが対象物と接触するおそれがあり、この場合、対象物に過剰な負荷がかかるおそれがある。一方、切替地点が、対象物から遠すぎると、比較的移動速度が遅い第2力制御の状態でアームを作動させる距離が長くなり、作業に時間がかかる。このように、対象物に過剰な負荷がかかるのを防止しつつ、作業の高速化を図るのは難しい。 However, if the switching point for switching from the first force control to the second force control is too close to the object, the arm may come into contact with the object in the state of the first force control in which the moving speed is relatively fast. , The object may be overloaded. On the other hand, if the switching point is too far from the object, the distance for operating the arm in the state of the second force control in which the moving speed is relatively slow becomes long, and the work takes time. In this way, it is difficult to speed up the work while preventing an excessive load from being applied to the object.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can be realized as follows.
本発明の制御方法は、アームと、前記アームに加わる力を検出する力検出部と、を有するロボットを制御する制御方法であって、
前記力検出部からの検出値を取得する力取得工程と、
前記検出値、第1力制御パラメーターおよび目標力から求めた第1補正量を位置の指令値に合算し、第1指令値を求める第1指令値算出工程と、
前記検出値および第2力制御パラメーターから求めた第2補正量を、前記第1指令値に合算し、第2指令値を求める第2指令値算出工程と、
前記第2指令値に基づいて、前記ロボットを動作する実行工程と、を有し、
前記第1力制御パラメーターおよび前記第2力制御パラメーターは、質量係数、粘性係数および弾性係数を含み、
前記第1力制御パラメーターの質量係数をm1とし、前記第1力制御パラメーターの粘性係数をd1とし、前記第2力制御パラメーターの質量係数をm2とし、前記第2力制御パラメーターの粘性係数をd2とし、前記第2力制御パラメーターの弾性係数をk2としたとき、
m2<m1またはd2<d1を満足し、かつ、k2>0を満足する。
The control method of the present invention is a control method for controlling a robot having an arm and a force detection unit for detecting a force applied to the arm.
A force acquisition process for acquiring a detected value from the force detection unit, and
The first command value calculation process for obtaining the first command value by adding the first correction amount obtained from the detected value, the first force control parameter, and the target force to the command value of the position.
The second command value calculation step of adding the second correction amount obtained from the detected value and the second force control parameter to the first command value to obtain the second command value, and
It has an execution process for operating the robot based on the second command value.
The first force control parameter and the second force control parameter include a mass coefficient, a viscosity coefficient and an elastic modulus.
The mass coefficient of the first force control parameter is m1, the viscosity coefficient of the first force control parameter is d1, the mass coefficient of the second force control parameter is m2, and the viscosity coefficient of the second force control parameter is d2. When the elastic modulus of the second force control parameter is k2,
Satisfy m2 <m1 or d2 <d1 and satisfy k2> 0.
本発明のロボットシステムは、アームと、
前記アームに加わる力を検出する力検出部と、
前記アームの作動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記力検出部からの検出値を取得し、
前記検出値、第1力制御パラメーターおよび目標力から求めた第1補正量を位置の指令値に合算し、第1指令値を求め、
前記検出値および第2力制御パラメーターから求めた第2補正量を、前記第1指令値に合算し、第2指令値を求め、
前記第2指令値に基づいて、前記ロボットを動作するものであり、
前記第1力制御パラメーターおよび前記第2力制御パラメーターは、質量係数、粘性係数および弾性係数を含み、
前記第1力制御パラメーターの質量係数をm1とし、前記第1力制御パラメーターの粘性係数をd1とし、前記第2力制御パラメーターの質量係数をm2とし、前記第2力制御パラメーターの粘性係数をd2とし、前記第2力制御パラメーターの弾性係数をk2としたとき、
m2<m1またはd2<d1を満足し、かつ、k2>0を満足する。
The robot system of the present invention includes an arm and
A force detection unit that detects the force applied to the arm,
A control unit that controls the operation of the arm is provided.
The control unit acquires the detection value from the force detection unit and obtains the detection value.
The first correction amount obtained from the detected value, the first force control parameter, and the target force is added to the command value of the position to obtain the first command value.
The second correction amount obtained from the detected value and the second force control parameter is added to the first command value to obtain the second command value.
The robot is operated based on the second command value.
The first force control parameter and the second force control parameter include a mass coefficient, a viscosity coefficient and an elastic modulus.
The mass coefficient of the first force control parameter is m1, the viscosity coefficient of the first force control parameter is d1, the mass coefficient of the second force control parameter is m2, and the viscosity coefficient of the second force control parameter is d2. When the elastic modulus of the second force control parameter is k2,
Satisfy m2 <m1 or d2 <d1 and satisfy k2> 0.
<第1実施形態>
以下、本発明の制御方法およびロボット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。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の+Z軸方向、すなわち、上側を「上」、−Z軸方向、すなわち、下側を「下」とも言う。また、ロボットアームについては、図1中の基台11側を「基端」、その反対側、すなわち、エンドエフェクター20側を「先端」とも言う。また、図1中のZ軸方向、すなわち、上下方向を「鉛直方向」とし、X軸方向およびY軸方向、すなわち、左右方向を「水平方向」とする。
<First Embodiment>
Hereinafter, the control method and the robot system of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the accompanying drawings. In the following, for convenience of explanation, the + Z-axis direction in FIG. 1, that is, the upper side is referred to as “upper”, and the −Z-axis direction, that is, the lower side is also referred to as “lower”. Further, regarding the robot arm, the
図1に示すように、ロボットシステム100は、ロボット1と、ロボット1を制御するロボット制御装置(以下単に「制御装置3」と言う)と、を備え、本発明の制御方法を実行する。
As shown in FIG. 1, the
ロボット1は、本実施形態では単腕の6軸垂直多関節ロボットであり、その先端部にエンドエフェクター20を装着することができる。なお、ロボット1は、単腕型の多関節ロボットであるが、これに限定されず、例えば、双腕型の多関節ロボットであってもよい。
The
制御装置3は、ロボット1から離間して配置されており、プロセッサーの1例であるCPU(Central Processing Unit)が内蔵されたコンピューター等で構成することができる。ロボット1は、基台11と、可動部10と、を有している。
The
基台11は、可動部10を下側から駆動可能に支持する支持体であり、例えば工場内の床に固定されている。ロボット1は、基台11が中継ケーブル18を介して制御装置3と電気的に接続されている。なお、ロボット1と制御装置3との接続は、図1に示す構成のように有線による接続に限定されず、例えば、無線による接続であってもよく、さらには、インターネットのようなネットワークを介して接続されていてもよい。
The
本実施形態では、可動部10は、第1アーム12と、第2アーム13と、第3アーム14と、第4アーム15と、第5アーム16と、第6アーム17とを有し、これらのアームが基台11側からこの順に連結されている。なお、可動部10が有するアームの数は、6つに限定されず、例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは7つ以上であってもよい。また、各アームの全長等の大きさは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。
In the present embodiment, the
基台11と第1アーム12とは、関節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回動軸を回動中心とし、その第1回動軸回りに回動可能となっている。第1回動軸は、基台11が固定される床の法線と一致している。
The
第1アーム12と第2アーム13とは、関節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回動軸を回動中心として回動可能となっている。第2回動軸は、第1回動軸に直交する軸と平行である。
The
第2アーム13と第3アーム14とは、関節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第3回動軸を回動中心として回動可能となっている。第3回動軸は、第2回動軸と平行である。
The
第3アーム14と第4アーム15とは、関節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に対し、第3アーム14の中心軸方向と平行な第4回動軸を回動中心として回動可能となっている。第4回動軸は、第3回動軸と直交している。
The
第4アーム15と第5アーム16とは、関節175を介して連結されている。そして、第5アーム16は、第4アーム15に対して第5回動軸を回動中心として回動可能となっている。第5回動軸は、第4回動軸と直交している。
The
第5アーム16と第6アーム17とは、関節176を介して連結されている。そして、第6アーム17は、第5アーム16に対して第6回動軸を回動中心として回動可能となっている。第6回動軸は、第5回動軸と直交している。
The
また、第6アーム17は、可動部10の中で最も先端側に位置するロボット先端部となっている。この第6アーム17は、可動部10の駆動により、エンドエフェクター20ごと回動することができる。
Further, the
ロボット1は、駆動部としてのモーターM1、モーターM2、モーターM3、モーターM4、モーターM5およびモーターM6と、エンコーダーE1、エンコーダーE2、エンコーダーE3、エンコーダーE4、エンコーダーE5およびエンコーダーE6とを備える。モーターM1は、関節171に内蔵され、基台11と第1アーム12とを相対的に回転させる。モーターM2は、関節172に内蔵され、第1アーム12と第2アーム13とを相対的に回転させる。モーターM3は、関節173に内蔵され、第2アーム13と第3アーム14とを相対的に回転させる。モーターM4は、関節174に内蔵され、第3アーム14と第4アーム15とを相対的に回転させる。モーターM5は、関節175に内蔵され、第4アーム15と第5アーム16とを相対的に回転させる。モーターM6は、関節176に内蔵され、第5アーム16と第6アーム17とを相対的に回転させる。
The
また、エンコーダーE1は、関節171に内蔵され、モーターM1の位置を検出する。エンコーダーE2は、関節172に内蔵され、モーターM2の位置を検出する。エンコーダーE3は、関節173に内蔵され、モーターM3の位置を検出する。エンコーダーE4は、関節174に内蔵され、モーターM4の位置を検出する。エンコーダーE5は、関節175に内蔵され、モーターM5の位置を検出する。エンコーダーE6は、関節176に内蔵され、モーターM6の位置を検出する。 Further, the encoder E1 is built in the joint 171 and detects the position of the motor M1. The encoder E2 is built in the joint 172 and detects the position of the motor M2. The encoder E3 is built in the joint 173 and detects the position of the motor M3. The encoder E4 is built in the joint 174 and detects the position of the motor M4. The encoder E5 is built in the joint 175 and detects the position of the motor M5. The encoder E6 is built in the joint 176 and detects the position of the motor M6.
エンコーダーE1〜E6は、制御装置3と電気的に接続されており、モーターM1〜モーターM6の位置が制御装置3に電気信号として送信される。そして、この位置情報に基づいて、制御装置3は、モーターM1〜モーターM6を、図示しないモータードライバーを介して駆動させる。すなわち、可動部10を制御するということは、モーターM1〜モーターM6を制御することである。
The encoders E1 to E6 are electrically connected to the
また、ロボット1は、可動部10に、力を検出する力検出部19が着脱自在に設置される。そして、可動部10は、力検出部19が設置された状態で駆動することができる。力検出部19は、本実施形態では、6軸力覚センサーである。力検出部19は、互いに直交する3個の検出軸上の力の大きさと、当該3個の検出軸まわりのトルクの大きさとを検出する。すなわち、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の各軸方向の力成分と、X軸回りとなるW方向の力成分と、Y軸回りとなるV方向の力成分と、Z軸回りとなるU方向の力成分とを検出する。なお、本実施形態では、Z軸方向が鉛直方向となっている。また、各軸方向の力成分を「並進力成分」と言い、各軸回りの力成分を「トルク成分」と言うこともできる。また、力検出部19は、6軸力覚センサーに限定されず、他の構成のものであってもよい。
Further, in the
本実施形態では、力検出部19は、第6アーム17に設置されている。なお、力検出部19の設置箇所としては、第6アーム17、すなわち、最も先端側に位置するアームに限定されず、例えば、他のアームや、隣り合うアーム同士の間であってもよい。
In this embodiment, the
力検出部19には、エンドエフェクター20を着脱可能に装着することができる。エンドエフェクター20は、挟持、吸引、ネジ締め等を行う機能を有する。また、ロボットシステム100では、ロボット座標系において、エンドエフェクター20の先端に、ツールセンターポイントTCPが設定されている。
このようなロボット1は、制御装置3によって、作動が制御される。
The
The operation of such a
次に、制御装置3について説明する。
制御装置3と、教示装置4(ティーチングペンダント)と、を備えている。制御装置3は、本発明のロボット制御装置の構成例である。制御装置3は中継ケーブル18によりロボット1と通信可能に接続される。なお、制御装置3の構成要素がロボット1に備えられていても良い。制御装置3と教示装置4とはケーブルで、または無線通信可能に接続される。教示装置4は、専用のコンピューターであってもよいし、ロボット1を教示するためのプログラムがインストールされた汎用のコンピューターであってもよい。例えばロボット1を教示するための専用装置であるティーチングペンダントを教示装置4の代わりに用いても良い。さらに、制御装置3と教示装置4とは、図1に示すように別々の筐体を備えていてもよいし、一体に構成されていてもよい。
Next, the
It includes a
教示装置4には、制御装置3に後述する目標位置Stと目標力fStとを引数とする実行プログラムを生成して制御装置3にロードするための教示プログラムがインストールされている。教示装置4は、ディスプレイ41やプロセッサーやRAMやROMを備え、これらのハードウェア資源が教示プログラムと協働して実行プログラムを生成する。
The teaching device 4, the teaching program for loading the
図2に示すように、制御装置3は、ロボット1の制御を行うための制御プログラムがインストールされたコンピューターである。制御装置3は、プロセッサーや図示しないRAMやROMを備え、これらのハードウェア資源がプログラムと協働することによりロボット1を制御する。
As shown in FIG. 2, the
また、制御装置3は、座標変換部31と、座標変換部32と、補正部33と、第1力制御部34と、第2力制御部35と、指令統合部36と、位置制御部37とを有する。この制御装置3は、ロボット1の動作を力制御等で制御することが可能である。「力制御」とは、力検出部19の検出結果に基づいて、エンドエフェクター20の位置、すなわち、ツールセンターポイントTCPの位置や、第1アーム12〜第6アーム17の姿勢を変更したりするロボット1の動作の制御のことである。力制御には、例えば、インピーダンス制御と、フォーストリガー制御とが含まれている。
Further, the
フォーストリガー制御では、力検出部19により力検出を行い、その力検出部19により所定の力を検出するまで、可動部10に移動や姿勢の変更の動作をさせる。
In the force trigger control, the
インピーダンス制御は、倣い制御を含む。まず、簡単に説明すると、インピーダンス制御では、可動部10の先端部に加わる力を可能な限り所定の力に維持、すなわち、力検出部19により検出される所定方向の力を可能な限り目標力fStに維持するように可動部10の動作を制御する。これにより、例えば、可動部10に対してインピーダンス制御を行うと、可動部10は、対象物に対し、前記所定方向について倣う動作を行う。なお、目標力fStには、0も含まれる。例えば、倣い動作の場合には、目標値を「0」とすることができる。なお、目標力fStを0以外の数値とすることもできる。この目標力fStは、作業者が適宜設定可能である。
Impedance control includes copying control. First, to briefly explain, in impedance control, the force applied to the tip of the
制御装置3は、モーターM1〜モーターM6の回転角度の組み合わせと、ロボット座標系におけるツールセンターポイントTCPの位置との対応関係を記憶している。また、制御装置3は、ロボット1が行う作業の工程ごとに目標位置Stと目標力fStとの少なくとも一方をコマンドに基づいて記憶する。目標位置Stと目標力fStを引数(パラメーター)とするコマンドはロボット1が行う作業の工程ごとに設定される。
The
制御装置3は、設定された目標位置Stと目標力fStとがツールセンターポイントTCPにて一致されるように、コマンドに基づいて第1アーム12〜第6アーム17を制御する。目標力fStとは、第1アーム12〜第6アーム17の動作に応じて力検出部19が検出すべき力である。ここで、「S」の文字は、ロボット座標系を規定する軸の方向(X,Y,Z,U,V,W)のいずれか1つの方向を表すこととする。また、Sは、S方向の位置も表すこととする。例えば、S=Xの場合、ロボット座標系にて設定された目標位置のX方向成分がSt=Xtとなり、目標力のX方向成分がfSt=fXtとなる。
また、制御装置3では、モーターM1〜モーターM6の回転角度を取得すると、図2に示す座標変換部31が、対応関係に基づいて、当該回転角度をロボット座標系におけるツールセンターポイントTCPの位置S(X,Y,Z,V,W,U)に変換する。そして、座標変換部32が、ツールセンターポイントTCPの位置Sと、力検出部19の検出値とに基づいて、力検出部19に現実に作用している作用力fSをロボット座標系において特定する。
Further, in the
作用力fSの作用点は、ツールセンターポイントTCPとは別に原点Oとして定義される。原点Oは、力検出部19が力を検出している点に対応する。なお制御装置3は、ロボット座標系におけるツールセンターポイントTCPの位置Sごとに、力検出部19のセンサー座標系における検出軸の方向を規定した対応関係を記憶している。従って、制御装置3は、ロボット座標系におけるツールセンターポイントTCPの位置Sと対応関係とに基づいて、ロボット座標系における作用力fSを特定できる。また、ロボットに作用するトルクは、作用力fSと、ツール接触点(エンドエフェクター20とワークの接触点)から力検出部19までの距離とから算出することができ、トルク成分として特定される。
The point of action of action force f S is, the tool center point TCP is separately defined as the origin O. The origin O corresponds to the point where the
補正部33は、作用力fSに対して重力補償を行う。重力補償とは、作用力fSから重力に起因する力やトルクの成分を除去することである。重力補償を行った作用力fSは、エンドエフェクター20に作用している重力以外の力と見なすことができる。
また、補正部33は、作用力fSに対して慣性補償を行う。慣性補償とは、作用力fSから慣性力に起因する力やトルクの成分を除去することである。慣性補償を行った作用力fSは、エンドエフェクター20に作用している慣性力以外の力と見なすことができる。
The
次に、インピーダンス制御について説明する。
インピーダンス制御は、仮想の機械的インピーダンスをモーターM1〜モーターM6によって実現する能動インピーダンス制御である。制御装置3は、このようなインピーダンス制御を、ワークの嵌合作業、螺合作業、研磨作業等、エンドエフェクター20が対象物であるワークから力を受ける接触状態の工程で実行する。なお、このような工程以外であっても、例えば、人がロボット1に接触した際にインピーダンス制御を行うことにより、安全性を高めることができる。
Next, impedance control will be described.
Impedance control is an active impedance control that realizes virtual mechanical impedance by motors M1 to M6. The
インピーダンス制御では、目標力fStを後述する運動方程式に代入してモーターM1〜モーターM6の回転角度を導出する。制御装置3がモーターM1〜モーターM6を制御する信号は、PWM(Pulse Width Modulation)変調された信号である。運動方程式に基づいて目標力fStから回転角度を導出してモーターM1〜モーターM6を制御するモードを力制御モードという。また制御装置3は、エンドエフェクター20が外力を受けない非接触状態の工程では、目標位置Stから線形演算で導出する回転角度でモーターM1〜モーターM6を制御する。目標位置Stから線形演算で導出する回転角度でモーターM1〜モーターM6を制御するモードを位置制御モードという。また制御装置3は、目標位置Stから線形演算で導出する回転角度と目標力fStを運動方程式に代入して導出する回転角度とを例えば線型結合によって統合し、統合した回転角度でモーターM1〜モーターM6を制御するハイブリッドモードでもロボット1を制御する。制御装置3は、位置制御モードと力制御モードとハイブリッドモードとを力検出部19またはエンコーダーE1〜E6の検出値に基づいて自律的に切り替え可能であり、また、入力されたコマンドに応じて位置制御モードと力制御モードとハイブリッドモードを切り替えることもできる。以上の構成より制御装置3は、エンドエフェクター20が目標の位置において目標の姿勢となり、かつ、エンドエフェクター20に目標の力とモーメントとが作用するように可動部10を駆動することができる。
In the impedance control, by substituting the equations of motion described later target force f St derives the rotation angle of the motor M1~ motor M6. The signals for which the
制御装置3は、目標力fStと作用力fSとをインピーダンス制御の運動方程式に代入することにより、力由来補正量ΔSを特定する。力由来補正量ΔSとは、ツールセンターポイントTCPが機械的インピーダンスを受けた場合に、目標力fStとの力偏差ΔfS(t)を解消するために、ツールセンターポイントTCPが移動すべき位置Sの大きさを意味する。下記の式(1)は、インピーダンス制御の運動方程式である。
式(1)の左辺は、ツールセンターポイントTCPの位置Sの2階微分値に仮想慣性係数m(以下、「質量係数m」という)を乗算した第1項と、ツールセンターポイントTCPの位置Sの微分値に仮想粘性係数d(以下、「粘性係数d」という)を乗算した第2項と、ツールセンターポイントTCPの位置Sに仮想弾性係数k(以下、「弾性係数k」という)を乗算した第3項とによって構成される。式(1)の右辺は、目標力fStから現実の力fを減算した力偏差ΔfS(t)によって構成される。式(1)における微分とは、時間による微分を意味する。ロボット1が行う工程において、目標力fStとして一定値が設定される場合もあるし、目標力fStとして時間の関数が設定される場合もある。
The left side of the equation (1) is the first term obtained by multiplying the second-order differential value of the position S of the tool center point TCP by the virtual inertia coefficient m (hereinafter referred to as “mass coefficient m”) and the position S of the tool center point TCP. The second term is obtained by multiplying the differential value of the above by the virtual viscosity coefficient d (hereinafter referred to as “viscosity coefficient d”), and the position S of the tool center point TCP is multiplied by the virtual elastic modulus k (hereinafter referred to as “elastic modulus k”). It is composed of the third term. The right side of the equation (1) is composed of a force deviation Δf S (t) obtained by subtracting the actual force f from the target force f St. The differentiation in the equation (1) means the differentiation with time. In the step of the
質量係数mは、ツールセンターポイントTCPが仮想的に有する質量を意味し、粘性係数dは、ツールセンターポイントTCPが仮想的に受ける粘性抵抗を意味し、弾性係数kは、ツールセンターポイントTCPが仮想的に受ける弾性力のバネ定数を意味する。 The mass coefficient m means the mass virtually possessed by the tool center point TCP, the viscosity coefficient d means the viscosity resistance virtually received by the tool center point TCP, and the elastic modulus k means the virtual mass of the tool center point TCP. It means the spring constant of the elastic force received.
質量係数mの値が大きくなるにつれて、動作の加速度が小さくなり、質量係数mの値が小さくなるにつれて動作の加速度が大きくなる。粘性係数dの値が大きくなるにつれて、動作の速度が遅くなり、粘性係数dの値が小さくなるにつれて動作の速度が速くなる。弾性係数kの値が大きくなるにつれて、バネ性が大きくなり、弾性係数kの値が大きくなるにつれて、バネ性が小さくなる。 As the value of the mass coefficient m increases, the acceleration of operation decreases, and as the value of the mass coefficient m decreases, the acceleration of operation increases. As the value of the viscosity coefficient d increases, the speed of operation slows down, and as the value of the viscosity coefficient d decreases, the speed of operation increases. As the value of the elastic modulus k increases, the springiness increases, and as the value of the elastic modulus k increases, the springiness decreases.
本明細書では、質量係数m、粘性係数dおよび弾性係数kを制御パラメーターと言う。これら質量係数m、粘性係数dおよび弾性係数kは、方向ごとに異なる値に設定されてもよいし、方向に関わらず共通の値に設定されてもよい。また、質量係数m、粘性係数dおよび弾性係数kは、作業者が、作業前に適宜設定可能である。 In the present specification, the mass coefficient m, the viscosity coefficient d, and the elastic modulus k are referred to as control parameters. The mass coefficient m, the viscosity coefficient d, and the elastic modulus k may be set to different values for each direction, or may be set to common values regardless of the direction. Further, the mass coefficient m, the viscosity coefficient d, and the elastic modulus k can be appropriately set by the operator before the work.
このように、ロボットシステム100では、力検出部19の検出値と、予め設定された制御パラメーターと、予め設定された目標力から求めた補正量を求める。この補正量は、前述した力由来補正量ΔSのことであり、外力を受けたその位置からツールセンターポイントTCPを移動すべき位置との差のことである。そして、この力由来補正量ΔSを、外力を受けた位置に移動させるために用いていた位置制御指令値(以下、単に「指令値」と言う)に合算して、新たな指令値を求める。そしてこの新たな指令値によりロボットを制御することにより、力由来補正量ΔSを加味した位置にツールセンターポイントTCPを移動させて、外力が加わった衝撃を緩和し、ロボットに接触した対象物に対し、それ以上負荷がかかるのを緩和することができる。その結果、作業を安全かつ安定的に行うことができる。
In this way, the
また、後述するように、第1力制御部34が第1補正量ΔS1を算出し、第2力制御部35が第2補正量ΔS2を算出する。また、位置制御部37は、位置制御指令取得部371を有し、作業者により設定された目標位置Stに応じて位置指令を生成する。また、第1補正量ΔS1、第2補正量ΔS2および位置指令は、指令統合部36によって統合され、実行部361により実行されることにより本発明の制御方法が実行される。
Further, as will be described later, the first
ここで、質量係数m、粘性係数dおよび弾性係数kの設定によって、比較的早く動作を行うが、外力を受けた際に、力由来補正量ΔSを加味した位置にツールセンターポイントTCPを移動させるのに比較的時間がかかるモードと、比較的遅く動作を行うが、外力を受けた際に、力由来補正量ΔSを加味した位置にツールセンターポイントTCPを移動させるのに比較的時間がかからないモードと、を実現することができる。特許文献1に記載されている力制御装置では、アームが作業を行うに際し、アームが対象物から遠い位置に位置している場合、移動速度が速いパラメーターを用いて第1力制御を行い、アームが対象物から近い位置まで移動すると、移動速度が遅いパラメーターで第2力制御を行う。また、第1力制御から第2力制御に切り替える切替地点を設定しておくことにより、上記制御を実現している。
Here, the operation is performed relatively quickly by setting the mass coefficient m, the viscosity coefficient d, and the elastic coefficient k, but when an external force is received, the tool center point TCP is moved to a position in which the force-derived correction amount ΔS is added. A mode that takes a relatively long time, and a mode that operates relatively slowly, but it does not take a relatively long time to move the tool center point TCP to a position that takes into account the force-derived correction amount ΔS when an external force is applied. And can be realized. In the force control device described in
しかしながら、第1力制御から第2力制御に切り替える切替地点が、対象物に近すぎると、比較的移動速度が速い第1力制御の状態でアームが対象物と接触するおそれがあり、この場合、対象物に過剰な負荷がかかる恐れがある。一方、切替地点が、対象物から遠すぎると、比較的移動速度が遅い第2力制御の状態でアームを作動させる距離が長くなり、作業に時間がかかる。このように、対象物に過剰な負荷がかかるのを防止しつつ、作業の高速化を図るのは難しい。 However, if the switching point for switching from the first force control to the second force control is too close to the object, the arm may come into contact with the object in the state of the first force control in which the moving speed is relatively fast. , The object may be overloaded. On the other hand, if the switching point is too far from the object, the distance for operating the arm in the state of the second force control in which the moving speed is relatively slow becomes long, and the work takes time. In this way, it is difficult to speed up the work while preventing an excessive load from being applied to the object.
そこで、ロボットシステム100では、制御装置3が下記のような制御を行うことにより、対象物に過剰な負荷がかかるのを防止しつつ、作業の高速化を実現することができる。以下、ロボットシステム100の制御動作について説明する。なお、一例としてエンドエフェクター20の先端が対象物に当接した場合に行う力制御について説明する。また、以下では、作業者が目標位置St、目標力fSt、質量係数m、粘性係数dおよび弾性係数kの設定を行い、ロボット1の作動を開始した状態から説明する。
Therefore, in the
まず、図3に示すように、ステップS101において、エンコーダー値の取得を開始する。具体的には、エンコーダーE1〜エンコーダーE6のエンコーダー値の取得を開始する。 First, as shown in FIG. 3, acquisition of the encoder value is started in step S101. Specifically, the acquisition of the encoder values of the encoders E1 to E6 is started.
次いで、ステップS102において、ロボット1に加わる力を検出し、取得する。この工程が、力取得工程である。力検出部19が外力を検出し、それを取得すると、ステップS103において、力検出部19に加わった力を座標変換する。すなわち、力検出部19に現実に作用している力をロボット座標系において特定し、ツールセンターポイントTCPに加わった作用力fSに変換する。そして、ステップS104では、作用力fSに対して重力補償を行う。すなわち、作用力fSから重力に起因する力やトルクの成分を除去する。そして、ステップS105において、作用力fSに対して慣性力補償を行う。すなわち、作用力fSから慣性力に起因する力やトルクの成分を除去する。
Next, in step S102, the force applied to the
ステップS106において、位置制御指令値を計算する。具体的には、外力が加わった瞬間から次にどこの位置に移動しようとしているかを計算する。本ステップでは、外力を受けたときの方向および速度から、次に出す位置制御指令値を予測する。この予測した位置制御指令値をPnextとする。 In step S106, the position control command value is calculated. Specifically, it calculates the next position to move from the moment when an external force is applied. In this step, the position control command value to be issued next is predicted from the direction and speed when an external force is received. Let this predicted position control command value be P next .
そして、ステップS107において、作用力fSと、第1力制御パラメーターおよび目標力fStから第1補正量ΔS1を求める。すなわち、これらを上記式(1)に代入する。第1補正量ΔS1は、外力を受けたその位置と、外力を受けてツールセンターポイントTCPを移動すべき位置との差のことである。そして、第1補正量ΔS1を、外力を受けた位置に移動させるために用いていた指令値に合算して、第1指令値を求める。なお、第1力制御パラメーターは、質量係数m=m1とし、粘性係数d=d1とし、弾性係数k=k1とする。 Then, in step S107, the first correction amount ΔS1 is obtained from the acting force f S , the first force control parameter, and the target force f St. That is, these are substituted into the above equation (1). The first correction amount ΔS1 is the difference between the position where the external force is received and the position where the tool center point TCP should be moved by receiving the external force. Then, the first correction amount ΔS1 is added to the command value used for moving to the position where the external force is received to obtain the first command value. The first force control parameter is a mass coefficient m = m1, a viscosity coefficient d = d1, and an elastic coefficient k = k1.
次いで、ステップS108において、作用力fSおよび第2力制御パラメーターから求めた第2補正量ΔS2を、第1指令値に合算し、第2指令値を求める。すなわち、これらを上記式(1)に代入する。なお、第2力制御パラメーターは、質量係数m=m2とし、粘性係数d=d2とし、弾性係数k=k2とする。また、目標力fStは0とする。すなわち、無視することができる。 Then, in step S108, the second correction amount ΔS2 obtained from the action force f S and the second power control parameter, by summing the first command value, obtaining a second command value. That is, these are substituted into the above equation (1). The second force control parameter is a mass coefficient m = m2, a viscosity coefficient d = d2, and an elastic modulus k = k2. Further, the target force fSt is set to 0. That is, it can be ignored.
ここで、本発明では、m2<m1またはd2<d1を満足し、かつ、k2>0である。これにより、接触する対象物に対して過剰に負荷がかかるのを防止しつつ、作業の高速化を図ることができる。以下、具体的に説明する。 Here, in the present invention, m2 <m1 or d2 <d1 is satisfied, and k2> 0. As a result, it is possible to speed up the work while preventing an excessive load from being applied to the object in contact. Hereinafter, a specific description will be given.
仮に、第1力制御パラメーターのみを用いて算出した指令値で力制御を実行した場合、m2<m1およびd2<d1であるため、加速度および速度が比較的遅いモードの力制御となる。この比較的遅いモードを、横軸が時間、縦軸が作用力のグラフで表すと図4に示すようなグラフとなる。このモードは、作用力fSが目標力fStとなるまでに比較的時間がかかるが、安定して作用力fSが目標力fStに近づいていく。 If force control is executed with a command value calculated using only the first force control parameter, since m2 <m1 and d2 <d1, the force control is in a mode in which acceleration and speed are relatively slow. When this relatively slow mode is represented by a graph with time on the horizontal axis and action force on the vertical axis, the graph is as shown in FIG. This mode, it takes a relatively long time until the action force f S is the target force f St, stable action force f S approaches the target force f St.
仮に、第2力制御パラメーターのみを用いて算出した指令値で力制御を実行した場合、m2<m1およびd2<d1を満足し、かつ、k2>0であるため、加速度および速度が比較的速く、かつ、バネ性を有するモードの力制御となる。この加速度および速度が比較的速く、かつ、バネ性を有するモードを、横軸が時間、縦軸が作用力のグラフで表すと図5に示すようなグラフとなる。ただし、目標力fStを0ではなく、S107と同じ値にした場合である。このモードは、作用力fSが目標力fStに到達するまでの時間が比較的短いが、作用力の振れ幅が比較的大きく、また、作用力fSが目標力fStと同じ値に安定するまでに比較的時間がかかる。 If force control is executed with the command value calculated using only the second force control parameter, m2 <m1 and d2 <d1 are satisfied and k2> 0, so that the acceleration and speed are relatively fast. In addition, the force is controlled in a mode having springiness. A graph in which the acceleration and velocity are relatively fast and the mode has springiness is represented by a graph with time on the horizontal axis and action force on the vertical axis, as shown in FIG. However, the target force f St not zero, a case in which the same value as S107. In this mode, the time required for the acting force f S to reach the target force f St is relatively short, but the fluctuation range of the acting force is relatively large, and the acting force f S becomes the same value as the target force f St. It takes a relatively long time to stabilize.
そこで、前述したように、本発明では、作用力fSおよび第2力制御パラメーターから求めた第2補正量ΔS2を、作用力fS、目標力fStおよび第1力制御パラメーターから求めた第1指令値に合算し、第2指令値を求める。そして、この第2指令値で力制御を実行することにより、図4に示すようなモードと、図5に示すようなモードとを合算したモードで力制御を行うことができる。これにより、図6に示すように、作用力fSが目標力fStに到達するまでの時間が比較的短く、かつ、作用力fSの振れ幅を抑制し、さらに、作用力fSが目標力fStと同じ値に安定するまでの時間を短縮することができる。以上より、前述した従来の課題を解決することができる、すなわち、従来のような切替地点の設定を行う必要が無く、接触する対象物に対して過剰に負荷がかかるのを防止しつつ、作業の高速化を図ることができる。 Therefore, as described above, in the present invention, the second correction amount ΔS2 obtained from the acting force f S and the second force control parameter is obtained from the acting force f S , the target force f St, and the first force control parameter. Add up to 1 command value to obtain the 2nd command value. Then, by executing the force control with the second command value, the force control can be performed in the mode in which the mode as shown in FIG. 4 and the mode as shown in FIG. 5 are combined. Thus, as shown in FIG. 6, is relatively short time to the action force f S reaches the target force f St, and suppresses the amplitude of the applied force f S, further action force f S is it is possible to shorten the time to stabilize to the same value as the target force f St. From the above, it is possible to solve the above-mentioned conventional problems, that is, it is not necessary to set the switching point as in the conventional case, and the work is performed while preventing an excessive load from being applied to the object in contact. Can be speeded up.
なお、m2<m1およびd2<d1のうちの一方のみを満足し、かつ、k2>0を満足すれば、本発明の効果を十分に得られる。 If only one of m2 <m1 and d2 <d1 is satisfied and k2> 0 is satisfied, the effect of the present invention can be sufficiently obtained.
また、第1力制御パラメーターの弾性係数をk1としたとき、k2>k1を満足するのが好ましい。これにより、作業の高速化に寄与する。 Further, when the elastic modulus of the first force control parameter is k1, it is preferable that k2> k1 is satisfied. This contributes to speeding up the work.
そして、ステップS109において、ステップS106で算出した位置制御指令値Pnextと、ステップS107で算出した第1補正量ΔS1とを加算して第1補正後指令値を算出する。この工程が、第1指令値算出工程である。 Then, in step S109, the position control command value P next calculated in step S106 and the first correction amount ΔS1 calculated in step S107 are added to calculate the first corrected command value. This step is the first command value calculation step.
そして、ステップS110において、ステップS109で算出した第1補正後指令値と、第2補正量ΔS2とを加算して第2補正後指令値を算出する。この工程が、第2指令値算出工程である。 Then, in step S110, the first corrected command value calculated in step S109 and the second corrected amount ΔS2 are added to calculate the second corrected command value. This step is the second command value calculation step.
次いで、ステップS111において、第2補正後指令値を関節171〜関節176の指令値に変換し、ステップS112において、モーターM1〜モーターM6に対応した最終指令値に変換して実行する。この工程が、第2指令値に基づいて、ロボット1を動作する実行工程である。
Next, in step S111, the second corrected command value is converted into the command value of the
以上説明したように、ロボットシステム100は、アームである第1アーム12〜第6アーム17と、第1アーム12〜第6アーム17に加わる力を検出する力検出部19と、第1アーム12〜第6アーム17の作動を制御する制御部である制御装置3と、を備える。また、制御装置3は、力検出部19からの検出値を取得し、検出値、第1力制御パラメーターおよび目標力から求めた第1補正量を位置の指令値に合算し、第1指令値を求め、検出値および第2力制御パラメーターから求めた第2補正量を、第1指令値に合算し、第2指令値を求め、第2指令値に基づいて、ロボット1を動作するものである。そして、第1力制御パラメーターおよび第2力制御パラメーターは、質量係数、粘性係数および弾性係数を含み、第1力制御パラメーターの質量係数をm1とし、第1力制御パラメーターの粘性係数をd1とし、第2力制御パラメーターの質量係数をm2とし、第2力制御パラメーターの粘性係数をd2とし、第2力制御パラメーターの弾性係数をk2としたとき、m2<m1またはd2<d1を満足し、かつ、k2>0を満足する。これにより、接触する対象物に対して過剰に負荷がかかるのを防止しつつ、作業の高速化を図ることができる。
As described above, the
また、ロボットシステム100により実行される本発明の制御方法は、アームである第1アーム12〜第6アーム17と、第1アーム12〜第6アーム17に加わる力を検出する力検出部19と、を有するロボット1を制御する制御方法である。また、この制御方法は、力検出部19からの検出値を取得する力取得工程と、検出値、第1力制御パラメーターおよび目標力から求めた第1補正量を位置の指令値に合算し、第1指令値を求める第1指令値算出工程と、検出値および第2力制御パラメーターから求めた第2補正量を、前記第1指令値に合算し、第2指令値を求める第2指令値算出工程と、第2指令値に基づいて、ロボット1を動作する実行工程と、を有する。そして、第1力制御パラメーターおよび第2力制御パラメーターは、質量係数、粘性係数および弾性係数を含み、第1力制御パラメーターの質量係数をm1とし、第1力制御パラメーターの粘性係数をd1とし、第2力制御パラメーターの質量係数をm2とし、第2力制御パラメーターの粘性係数をd2とし、第2力制御パラメーターの弾性係数をk2としたとき、m2<m1またはd2<d1を満足し、かつ、k2>0を満足する。これにより、接触する対象物に対して過剰に負荷がかかるのを防止しつつ、作業の高速化を図ることができる。
Further, the control method of the present invention executed by the
また、第2指令値算出工程では、第2補正量ΔS2に応じて第2力制御パラメーターの質量係数mまたは粘性係数dを大きくしてもよい。これにより、第2力制御パラメーターを予め設定するという工程を省略することができ、より簡単な方法で、本発明の効果が得られる。 Further, in the second command value calculation step, the mass coefficient m or the viscosity coefficient d of the second force control parameter may be increased according to the second correction amount ΔS2. As a result, the step of setting the second force control parameter in advance can be omitted, and the effect of the present invention can be obtained by a simpler method.
<第2実施形態>
以下、図7を参照して本発明の制御方法およびロボットシステムの第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the control method of the present invention and the second embodiment of the robot system will be described with reference to FIG. 7, but the differences from the above-described embodiments will be mainly described, and the same matters will be omitted.
図7に示すように、本実施形態のロボット1は、付加部材21をさらに有する。付加部材21は、第6アーム17に接続され、第1アーム12〜第6アーム17の固有振動数よりも大きい固有振動数を有する。これにより、エンドエフェクター20を振動させやすくすることができ、前述したk2>0との相乗効果で、力制御における応答性を高めることができる。
As shown in FIG. 7, the
また、付加部材21は、第6アーム17の先端部に接続され、かつ、エンドエフェクター20の基端側に接続されている。すなわち、第1アーム12〜第6アーム17の中では、最も先端側に位置している。これにより、ツールセンターポイントTCPと付加部材21とを可及的に近づけることができ、力制御における応答性をさらに高めることができる。
Further, the
<ロボットシステムの他の構成例>
図8は、ロボットシステムについてハードウェアを中心として説明するためのブロック図である。
<Other configuration examples of robot system>
FIG. 8 is a block diagram for explaining the robot system with a focus on hardware.
図8には、ロボット1とコントローラー61とコンピューター62が接続されたロボットシステム100Aの全体構成が示されている。ロボット1の制御は、コントローラー61にあるプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出して実行されてもよいし、コンピューター62に存在するプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出してコントローラー61を介して実行されてもよい。
FIG. 8 shows the overall configuration of the
従って、コントローラー61とコンピューター62とのいずれか一方または両方を「制御装置」として捉えることができる。
Therefore, either one or both of the
<変形例1>
図9は、ロボットシステムのハードウェアを中心とした変形例1を示すブロック図である。
<Modification example 1>
FIG. 9 is a block diagram showing a
図9には、ロボット1に直接コンピューター63が接続されたロボットシステム100Bの全体構成が示されている。ロボット1の制御は、コンピューター63に存在するプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出して直接実行される。
従って、コンピューター63を「制御装置」として捉えることができる。
FIG. 9 shows the overall configuration of the
Therefore, the
<変形例2>
図10は、ロボットシステムのハードウェアを中心とした変形例2を示すブロック図である。
<Modification 2>
FIG. 10 is a block diagram showing a modification 2 centering on the hardware of the robot system.
図10には、コントローラー61が内蔵されたロボット1とコンピューター66が接続され、コンピューター66がLAN等のネットワーク65を介してクラウド64に接続されているロボットシステム100Cの全体構成が示されている。ロボット1の制御は、コンピューター66に存在するプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出して実行されてもよいし、クラウド64上に存在するプロセッサーによりコンピューター66を介してメモリーにある指令を読み出して実行されてもよい。
FIG. 10 shows the overall configuration of a robot system 100C in which a
従って、コントローラー61とコンピューター66とクラウド64とのいずれか1つ、または、いずれか2つ、または、3つを「制御装置」として捉えることができる。
Therefore, any one, two, or three of the
以上、本発明の制御方法およびロボットシステムを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、ロボットシステムを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 Although the control method and the robot system of the present invention have been described above with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited thereto. Further, each part constituting the robot system can be replaced with an arbitrary configuration capable of exhibiting the same function. Moreover, an arbitrary composition may be added.
1…ロボット、3…制御装置、4…教示装置、10…可動部、11…基台、12…第1アーム、13…第2アーム、14…第3アーム、15…第4アーム、16…第5アーム、17…第6アーム、18…中継ケーブル、19…力検出部、20…エンドエフェクター、21…付加部材、31…座標変換部、32…座標変換部、33…補正部、34…第1力制御部、35…第2力制御部、36…指令統合部、37…位置制御部、41…ディスプレイ、61…コントローラー、62…コンピューター、63…コンピューター、64…クラウド、65…ネットワーク、66…コンピューター、100…ロボットシステム、100A…ロボットシステム、100B…ロボットシステム、100C…ロボットシステム、171…関節、172…関節、173…関節、174…関節、175…関節、176…関節、361…実行部、371…位置制御指令取得部、E1…エンコーダー、E2…エンコーダー、E3…エンコーダー、E4…エンコーダー、E5…エンコーダー、E6…エンコーダー、M1…モーター、M2…モーター、M3…モーター、M4…モーター、M5…モーター、M6…モーター、O…原点 1 ... Robot, 3 ... Control device, 4 ... Teaching device, 10 ... Movable part, 11 ... Base, 12 ... 1st arm, 13 ... 2nd arm, 14 ... 3rd arm, 15 ... 4th arm, 16 ... 5th arm, 17 ... 6th arm, 18 ... relay cable, 19 ... force detection unit, 20 ... end effector, 21 ... additional member, 31 ... coordinate conversion unit, 32 ... coordinate conversion unit, 33 ... correction unit, 34 ... 1st force control unit, 35 ... 2nd force control unit, 36 ... command integration unit, 37 ... position control unit, 41 ... display, 61 ... controller, 62 ... computer, 63 ... computer, 64 ... cloud, 65 ... network, 66 ... Computer, 100 ... Robot System, 100A ... Robot System, 100B ... Robot System, 100C ... Robot System, 171 ... Joint, 172 ... Joint, 173 ... Joint, 174 ... Joint, 175 ... Joint, 176 ... Joint, 361 ... Execution unit, 371 ... Position control command acquisition unit, E1 ... Encoder, E2 ... Encoder, E3 ... Encoder, E4 ... Encoder, E5 ... Encoder, E6 ... Encoder, M1 ... Motor, M2 ... Motor, M3 ... Motor, M4 ... Motor , M5 ... motor, M6 ... motor, O ... origin
Claims (6)
前記力検出部からの検出値を取得する力取得工程と、
前記検出値、第1力制御パラメーターおよび目標力から求めた第1補正量を位置の指令値に合算し、第1指令値を求める第1指令値算出工程と、
前記検出値および第2力制御パラメーターから求めた第2補正量を、前記第1指令値に合算し、第2指令値を求める第2指令値算出工程と、
前記第2指令値に基づいて、前記ロボットを動作する実行工程と、を有し、
前記第1力制御パラメーターおよび前記第2力制御パラメーターは、質量係数、粘性係数および弾性係数を含み、
前記第1力制御パラメーターの質量係数をm1とし、前記第1力制御パラメーターの粘性係数をd1とし、前記第2力制御パラメーターの質量係数をm2とし、前記第2力制御パラメーターの粘性係数をd2とし、前記第2力制御パラメーターの弾性係数をk2としたとき、
m2<m1またはd2<d1を満足し、かつ、k2>0を満足することを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a robot having an arm and a force detecting unit for detecting a force applied to the arm.
A force acquisition process for acquiring a detected value from the force detection unit, and
The first command value calculation process for obtaining the first command value by adding the first correction amount obtained from the detected value, the first force control parameter, and the target force to the command value of the position.
The second command value calculation step of adding the second correction amount obtained from the detected value and the second force control parameter to the first command value to obtain the second command value, and
It has an execution process for operating the robot based on the second command value.
The first force control parameter and the second force control parameter include a mass coefficient, a viscosity coefficient and an elastic modulus.
The mass coefficient of the first force control parameter is m1, the viscosity coefficient of the first force control parameter is d1, the mass coefficient of the second force control parameter is m2, and the viscosity coefficient of the second force control parameter is d2. When the elastic modulus of the second force control parameter is k2,
A control method characterized in that m2 <m1 or d2 <d1 is satisfied and k2> 0 is satisfied.
k2>k1を満足する請求項1に記載の制御方法。 When the elastic modulus of the first force control parameter is k1,
The control method according to claim 1, which satisfies k2> k1.
前記アームに加わる力を検出する力検出部と、
前記アームの作動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記力検出部からの検出値を取得し、
前記検出値、第1力制御パラメーターおよび目標力から求めた第1補正量を位置の指令値に合算し、第1指令値を求め、
前記検出値および第2力制御パラメーターから求めた第2補正量を、前記第1指令値に合算し、第2指令値を求め、
前記第2指令値に基づいて、前記ロボットを動作するものであり、
前記第1力制御パラメーターおよび前記第2力制御パラメーターは、質量係数、粘性係数および弾性係数を含み、
前記第1力制御パラメーターの質量係数をm1とし、前記第1力制御パラメーターの粘性係数をd1とし、前記第2力制御パラメーターの質量係数をm2とし、前記第2力制御パラメーターの粘性係数をd2とし、前記第2力制御パラメーターの弾性係数をk2としたとき、
m2<m1またはd2<d1を満足し、かつ、k2>0を満足することを特徴とするロボットシステム。 With the arm
A force detection unit that detects the force applied to the arm,
A control unit that controls the operation of the arm is provided.
The control unit acquires the detection value from the force detection unit and obtains the detection value.
The first correction amount obtained from the detected value, the first force control parameter, and the target force is added to the command value of the position to obtain the first command value.
The second correction amount obtained from the detected value and the second force control parameter is added to the first command value to obtain the second command value.
The robot is operated based on the second command value.
The first force control parameter and the second force control parameter include a mass coefficient, a viscosity coefficient and an elastic modulus.
The mass coefficient of the first force control parameter is m1, the viscosity coefficient of the first force control parameter is d1, the mass coefficient of the second force control parameter is m2, and the viscosity coefficient of the second force control parameter is d2. When the elastic modulus of the second force control parameter is k2,
A robot system characterized in that m2 <m1 or d2 <d1 is satisfied and k2> 0 is satisfied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019062577A JP2020157459A (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Control method and robot system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019062577A JP2020157459A (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Control method and robot system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020157459A true JP2020157459A (en) | 2020-10-01 |
Family
ID=72641061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019062577A Pending JP2020157459A (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Control method and robot system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020157459A (en) |
-
2019
- 2019-03-28 JP JP2019062577A patent/JP2020157459A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6484265B2 (en) | Robot system having learning control function and learning control method | |
JP6008121B2 (en) | Robot and robot controller | |
US10022864B2 (en) | Robot control apparatus, robot system, and robot control method | |
JP7275488B2 (en) | robot system | |
JP5849451B2 (en) | Robot failure detection method, control device, and robot | |
JP6697544B2 (en) | Optimizer and vertical articulated robot equipped with the same | |
US20180154520A1 (en) | Control device, robot, and robot system | |
JP2014083605A (en) | Weaving control device of articulated robot | |
JP2017056549A (en) | Robot device robot control method, program, recording medium, and method of manufacturing assembling component | |
JP2021133470A (en) | Control method of robot and robot system | |
JP2022011402A (en) | Robot control method and robot system | |
US11660742B2 (en) | Teaching method and robot system | |
JP2016221653A (en) | Robot control device and robot system | |
EP4067012B1 (en) | Method for controlling robot, robot system, and program for controlling robot | |
JP2020157459A (en) | Control method and robot system | |
JP7423943B2 (en) | Control method and robot system | |
US20220134571A1 (en) | Display Control Method, Display Program, And Robot System | |
JP6668629B2 (en) | Robot controller and robot system | |
US20220314450A1 (en) | Method For Controlling Robot, Robot System, And Storage Medium | |
US20220314451A1 (en) | Method For Controlling Robot, Robot System, And Storage Medium | |
CN114179077B (en) | Force control parameter adjustment method, robot system, and storage medium | |
US20230001567A1 (en) | Teaching Support Device | |
JP2022073192A (en) | Control method of robot | |
JP2015024462A (en) | Method and device for control of robotic hand | |
JP2014188643A (en) | Robot |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200810 |