JP2021146440A - Control device and control method - Google Patents

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Abstract

To enable the life of an internal mechanism provided in a shaft of a robot arm to extend.SOLUTION: A control device includes a movement information setting part 11 for setting information about movement of a robot arm having a plurality of shafts, a life determination part 13 for detecting an internal cable having short life among internal cables provided in the shafts of the robot arm, and a track setting part 14 for generating a track such that the internal cables provided in the shafts of the robot arm have equal life on the basis of the information set by the movement information setting part 11 and a determination result by the life determination part 13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、ロボットアームの軌道を制御する制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for controlling the trajectory of a robot arm.

複数の軸(関節)を有するロボットアーム(多軸ロボットアーム)では、軸に内部ケーブルが設けられている(例えば特許文献1参照)。内部ケーブルとしては、軸に設けられたモータに対して電力を供給するための電源線、又は、信号の入出力を行うための信号線等が挙げられる。 In a robot arm (multi-axis robot arm) having a plurality of axes (joints), an internal cable is provided on the axis (see, for example, Patent Document 1). Examples of the internal cable include a power supply line for supplying electric power to a motor provided on the shaft, a signal line for inputting / outputting signals, and the like.

この内部ケーブルは、軸の回転により負荷(引っ張り及び捻回の力)が加えられる。一方、ロボットアームの動作はアプリケーション毎に異なるため、軸の駆動回数及び回転量は軸毎に異なる。そのため、ロボットアームの動作の仕方によっては、特定の軸に設けられた内部ケーブルにのみ負荷が集中することが考えられる。そして、特定の軸に設けられた内部ケーブルにのみ負荷が集中すると、当該内部ケーブルの寿命が、他の軸に設けられた内部ケーブルの寿命よりも短くなり、断線し易くなる。 A load (pulling and twisting force) is applied to this internal cable by the rotation of the shaft. On the other hand, since the operation of the robot arm differs for each application, the number of times the shaft is driven and the amount of rotation differ for each shaft. Therefore, depending on how the robot arm operates, it is conceivable that the load will be concentrated only on the internal cable provided on a specific shaft. If the load is concentrated only on the internal cable provided on the specific shaft, the life of the internal cable becomes shorter than the life of the internal cable provided on the other shaft, and the wire is easily broken.

特許第5670588号Patent No. 5670588

上記のように、従来のロボットアームでは、特定の軸に設けられた内部ケーブルにのみ負荷が集中してしまい、当該内部ケーブルの寿命が短くなり、断線し易くなる状況があり得る。一方、内部ケーブルの断線は、ロボットアームを工場等の現場で使用する際に大きな問題になり得る。すなわち、内部ケーブルに断線が生じると、現場の生産ラインは停止し、内部ケーブルの交換にも手間がかかる。特に、内部ケーブルの交換は、ロボットアームの筐体の分解等が必要であるため、復旧までに時間を要する。
上記の課題は、内部ケーブルに限らず、軸に設けられた他の内部機構についても同様に存在する。
As described above, in the conventional robot arm, the load is concentrated only on the internal cable provided on a specific shaft, the life of the internal cable is shortened, and the wire may be easily broken. On the other hand, disconnection of the internal cable can be a big problem when the robot arm is used in the field such as a factory. That is, if the internal cable is broken, the production line at the site is stopped, and it takes time and effort to replace the internal cable. In particular, replacement of the internal cable requires disassembly of the robot arm housing and the like, so it takes time to recover.
The above-mentioned problems are not limited to the internal cable, but also exist for other internal mechanisms provided on the shaft.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構の寿命を延ばすことを可能とする制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device capable of extending the life of an internal mechanism provided on a shaft of a robot arm.

この発明に係る制御装置は、複数の軸を有するロボットアームの移動に関する情報を設定する移動情報設定部と、ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構のうち、寿命の短い内部機構を検出する寿命判定部と、移動情報設定部により設定された情報及び寿命判定部による判定結果に基づいて、ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構の寿命が均等となるような軌道を設定する軌道設定部とを備えたことを特徴とする。 The control device according to the present invention detects a movement information setting unit that sets information regarding the movement of a robot arm having a plurality of axes, and an internal mechanism having a short life among the internal mechanisms provided on the axes of the robot arm. Track setting that sets a trajectory that equalizes the life of the internal mechanism provided on the shaft of the robot arm based on the information set by the life determination unit, the movement information setting unit, and the judgment result by the life determination unit. It is characterized by having a part.

この発明によれば、上記のように構成したので、ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構の寿命を延ばすことが可能となる。 According to the present invention, since it is configured as described above, it is possible to extend the life of the internal mechanism provided on the shaft of the robot arm.

実施の形態1に係る制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the control device which concerns on Embodiment 1. FIG. 図3A、図3Bは、実施の形態1に係る制御装置の動作例を示す図である。3A and 3B are diagrams showing an operation example of the control device according to the first embodiment. 実施の形態2に係る制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control device which concerns on Embodiment 2.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る制御装置1の構成例を示す図である。図1では、制御装置1に加え、後述するロボットアームが有する軸毎に設けられた計測部2及びモータ制御部3も示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the control device 1 according to the first embodiment. In FIG. 1, in addition to the control device 1, a measurement unit 2 and a motor control unit 3 provided for each axis of the robot arm, which will be described later, are also shown.

ロボットアームは、複数の軸(関節)を有するロボットアーム(多軸ロボットアーム)である。このロボットアームには、軸に、内部機構(不図示)が設けられている。内部機構としては、内部ケーブル、モータ又はギア等が挙げられる。以下では、制御装置1が寿命判定を行う内部機構が内部ケーブルである場合を示す。内部ケーブルは、軸の回転により負荷(引っ張り及び捻回の力)が加えられる。また、ロボットアームには、軸毎に、計測部2及びモータ制御部3が設けられている。図1では、ロボットアームがN個の軸を有する場合を示している。 The robot arm is a robot arm (multi-axis robot arm) having a plurality of axes (joints). The robot arm is provided with an internal mechanism (not shown) on the shaft. Examples of the internal mechanism include an internal cable, a motor, a gear, and the like. The following shows a case where the internal mechanism for determining the life of the control device 1 is an internal cable. A load (pulling and twisting force) is applied to the internal cable by the rotation of the shaft. Further, the robot arm is provided with a measurement unit 2 and a motor control unit 3 for each axis. FIG. 1 shows a case where the robot arm has N axes.

計測部2は、計測対象である軸の動作条件を示すパラメータのうちの少なくとも1つを計測する。軸の動作条件を示すパラメータとしては、当該軸の回転回数、回転量、速度又は加速度等が挙げられる。
モータ制御部3は、制御装置1により出力された軌道を示すデータに基づいて、モータを制御する。モータは、モータ制御部3による制御に応じて駆動することで、自身が設けられた軸を移動させる。
The measuring unit 2 measures at least one of the parameters indicating the operating conditions of the shaft to be measured. Parameters indicating the operating conditions of the shaft include the number of rotations, the amount of rotation, the speed, the acceleration, and the like of the shaft.
The motor control unit 3 controls the motor based on the data indicating the trajectory output by the control device 1. The motor is driven according to the control by the motor control unit 3 to move the shaft provided with the motor.

制御装置1は、ロボットアームの軌道を制御する。すなわち、制御装置1は、ロボットアームの軌道を設定し、当該軌道を示すデータを各モータ制御部3に対して出力する。この制御装置1は、図1に示すように、移動情報設定部11、寿命推定部12、寿命判定部13、軌道設定部14及び出力部15を備えている。 The control device 1 controls the trajectory of the robot arm. That is, the control device 1 sets the trajectory of the robot arm and outputs data indicating the trajectory to each motor control unit 3. As shown in FIG. 1, the control device 1 includes a movement information setting unit 11, a life estimation unit 12, a life determination unit 13, a trajectory setting unit 14, and an output unit 15.

なお、制御装置1は、システムLSI(Large Scale Integration)等の処理回路、又はメモリ等に記憶されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)等により実現される。 The control device 1 is realized by a processing circuit such as a system LSI (Large Scale Integration), a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in a memory or the like, or the like.

移動情報設定部11は、ロボットアームの移動に関する情報を設定する。この際、移動情報設定部11は、移動に関する情報として、例えば、アプリケーション毎に、複数パターンの軌道を設定する。 The movement information setting unit 11 sets information related to the movement of the robot arm. At this time, the movement information setting unit 11 sets a plurality of patterns of trajectories for each application, for example, as information related to movement.

寿命推定部12は、ロボットアームが有する軸毎に、当該軸に設けられた内部ケーブルの寿命を推定する。この際、寿命推定部12は、ロボットアームが有する軸毎に、計測部2により計測されたパラメータを積算して、内部ケーブルに対する負荷の累積値を計算することで、当該内部ケーブルの寿命を推定する。 The life estimation unit 12 estimates the life of the internal cable provided on the shaft for each shaft of the robot arm. At this time, the life estimation unit 12 estimates the life of the internal cable by integrating the parameters measured by the measurement unit 2 for each axis of the robot arm and calculating the cumulative value of the load on the internal cable. do.

寿命判定部13は、ロボットアームが有する軸に設けられた内部ケーブルのうち、寿命の短い内部ケーブルを検出する。実施の形態1では、寿命判定部13は、寿命推定部12により推定された寿命(負荷の累積値)に基づいて、寿命の短い(負荷の累積値の大きい)内部ケーブルを検出する。 The life determination unit 13 detects an internal cable having a short life among the internal cables provided on the shaft of the robot arm. In the first embodiment, the life determination unit 13 detects an internal cable having a short life (a large cumulative value of the load) based on the life (cumulative value of the load) estimated by the life estimation unit 12.

軌道設定部14は、移動情報設定部11により設定された情報及び寿命判定部13による判定結果に基づいて、ロボットアームが有する軸に設けられた内部ケーブルの寿命が均等となるような軌道を設定する。 The trajectory setting unit 14 sets a trajectory so that the life of the internal cable provided on the shaft of the robot arm is equalized based on the information set by the movement information setting unit 11 and the determination result by the life determination unit 13. do.

出力部15は、軌道設定部14により設定された軌道を示すデータを、各モータ制御部3に出力する。 The output unit 15 outputs data indicating the trajectory set by the track setting unit 14 to each motor control unit 3.

次に、図1に示す実施の形態1に係る制御装置1の動作例について、図2を参照しながら説明する。なお、計測部2は、計測対象である軸の動作条件を示すパラメータのうちの少なくとも1つを計測している。
図1に示す実施の形態1に係る制御装置1の動作例では、図2に示すように、まず、移動情報設定部11は、ロボットアームの移動に関する情報を設定する(ステップST201)。この際、移動情報設定部11は、移動に関する情報として、例えば、アプリケーション毎に、複数パターンの軌道を設定する。上記複数パターンの軌道は、それぞれ、ロボットアームが有する各軸の動作条件ができるだけばらばらとなるように設定され、特定の軸に設けられた内部ケーブルにのみ負荷が集中しないように設定されることが望ましい。また、上記複数パターンの軌道は、ロボットアームが周囲の障害物に接触しない軌道である。
Next, an operation example of the control device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The measuring unit 2 measures at least one of the parameters indicating the operating conditions of the shaft to be measured.
In the operation example of the control device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, the movement information setting unit 11 first sets information regarding the movement of the robot arm (step ST201). At this time, the movement information setting unit 11 sets a plurality of patterns of trajectories for each application, for example, as information related to movement. The trajectories of the plurality of patterns are set so that the operating conditions of each axis of the robot arm are as different as possible, and the load is not concentrated only on the internal cable provided on the specific axis. desirable. Further, the above-mentioned plurality of patterns of orbits are orbits in which the robot arm does not come into contact with surrounding obstacles.

次いで、寿命推定部12は、ロボットアームが有する軸毎に、当該軸に設けられた内部ケーブルの寿命を推定する(ステップST202)。この際、寿命推定部12は、ロボットアームが有する軸毎に、計測部2により計測されたパラメータを積算して、内部ケーブルに対する負荷の累積値を計算することで、当該内部ケーブルの寿命を推定する。 Next, the life estimation unit 12 estimates the life of the internal cable provided on the shaft for each shaft of the robot arm (step ST202). At this time, the life estimation unit 12 estimates the life of the internal cable by integrating the parameters measured by the measurement unit 2 for each axis of the robot arm and calculating the cumulative value of the load on the internal cable. do.

なお、ロボットアームでは、各軸の長さがばらばらであり、また、軸によって内部ケーブルの引き回し方にも違いがあると想定される。よって、同じ動作条件であっても、ロボットアームの筐体構造により、内部ケーブルは軸毎に寿命が異なる場合があることが想定される。そこで、寿命推定部12は、ロボットアームの筐体構造(軸の長さ又は引き回し方等)に応じた重み係数を付加し、内部ケーブルの寿命を推定してもよい。 In the robot arm, the length of each shaft is different, and it is assumed that the method of routing the internal cable differs depending on the shaft. Therefore, even under the same operating conditions, it is assumed that the life of the internal cable may differ for each axis depending on the housing structure of the robot arm. Therefore, the life estimation unit 12 may estimate the life of the internal cable by adding a weighting coefficient according to the housing structure (shaft length, routing method, etc.) of the robot arm.

次いで、寿命判定部13は、寿命推定部12により推定された寿命(負荷の累積値)に基づいて、寿命の短い(負荷の累積値の大きい)内部ケーブルを検出する(ステップST203)。ここで、例えば、寿命判定部13は、事前に、ロボットアームが有する各軸に設けられた内部ケーブルに対する負荷の最大累積値を設定しておく。負荷の最大累積値は、内部ケーブルに対する負荷の累積値の許容最大値である。この負荷の累積最大値は、例えば、内部ケーブルが設けられた軸の動作条件又はロボットアームの筐体構造に基づいて設定される。そして、寿命判定部13は、寿命推定部12により計算された負荷の累積値と上記負荷の最大累積値とを比較し、当該負荷の累積値が当該負荷の最大累積値に対して閾値内である内部ケーブルを、寿命の短い内部ケーブルとして検出する。 Next, the life determination unit 13 detects an internal cable having a short life (a large cumulative value of the load) based on the life (cumulative value of the load) estimated by the life estimation unit 12 (step ST203). Here, for example, the life determination unit 13 sets in advance the maximum cumulative value of the load on the internal cables provided on each shaft of the robot arm. The maximum cumulative load value is the maximum allowable load cumulative value for the internal cable. The cumulative maximum value of this load is set based on, for example, the operating conditions of the shaft provided with the internal cable or the housing structure of the robot arm. Then, the life determination unit 13 compares the cumulative value of the load calculated by the life estimation unit 12 with the maximum cumulative value of the load, and the cumulative value of the load is within the threshold value with respect to the maximum cumulative value of the load. Detect an internal cable as a short-lived internal cable.

なお、寿命判定部13による寿命判定方法は、上記の方法に限らない。例えば、寿命判定部13は、単に、上記内部ケーブルのうち、寿命の最も短い内部ケーブルを検出してもよいし、寿命の短い順に既定数の内部ケーブルを検出してもよい。 The life determination method by the life determination unit 13 is not limited to the above method. For example, the life determination unit 13 may simply detect the internal cable having the shortest life among the internal cables, or may detect a predetermined number of internal cables in the order of the shortest life.

次いで、軌道設定部14は、移動情報設定部11により設定された情報及び寿命判定部13による判定結果に基づいて、ロボットアームが有する軸に設けられた内部ケーブルの寿命が均等となるような軌道を設定する(ステップST204)。ここで、軌道設定部14は、移動情報設定部11によりアプリケーション毎に複数パターンの軌道が設定されている場合、該当するアプリケーションの複数パターンの軌道のうち、寿命判定部13により寿命が短いと判定された内部ケーブルが設けられた軸をなるべく動かさないような軌道を選択することで軌道の設定を行う。 Next, the trajectory setting unit 14 is a trajectory that equalizes the life of the internal cable provided on the shaft of the robot arm based on the information set by the movement information setting unit 11 and the determination result by the life determination unit 13. Is set (step ST204). Here, when the orbit setting unit 14 sets a plurality of patterns of orbits for each application by the movement information setting unit 11, the life determination unit 13 determines that the life is short among the orbits of the plurality of patterns of the corresponding application. The trajectory is set by selecting a trajectory that does not move the shaft on which the internal cable is provided as much as possible.

次いで、出力部15は、軌道設定部14により設定された軌道を示すデータを、各モータ制御部3に出力する(ステップST205)。その後、モータ制御部3は、制御装置1により設定された軌道に基づいてモータを制御し、モータは、モータ制御部3による制御に応じて駆動する。 Next, the output unit 15 outputs data indicating the trajectory set by the track setting unit 14 to each motor control unit 3 (step ST205). After that, the motor control unit 3 controls the motor based on the trajectory set by the control device 1, and the motor is driven according to the control by the motor control unit 3.

なお上記では、移動情報設定部11がアプリケーション毎に複数パターンの軌道を設定し、軌道設定部14が当該複数パターンの軌道の中から寿命判定部13による判定結果に応じて軌道を選択する場合を示した。しかしながら、これに限らず、例えば、移動情報設定部11は、移動に関する情報として、ロボットアームの手先の開始点及び終了点、或いは、ロボットアームの手先の軌道を設定し、軌道設定部14が、当該移動に関する情報及び寿命判定部13による判定結果に応じて、適切な軌道を生成することで軌道の設定を行ってもよい。 In the above, the movement information setting unit 11 sets a plurality of patterns of orbits for each application, and the orbit setting unit 14 selects an orbit from the plurality of patterns of orbits according to the determination result by the life determination unit 13. Indicated. However, the present invention is not limited to this, for example, the movement information setting unit 11 sets the start point and the end point of the hand of the robot arm or the trajectory of the hand of the robot arm as information regarding movement, and the trajectory setting unit 14 sets the trajectory of the hand. The trajectory may be set by generating an appropriate trajectory according to the information regarding the movement and the determination result by the life determination unit 13.

このように、実施の形態1に係る制御装置1では、ロボットアームが有する軸毎に、内部ケーブルの寿命を推定(負荷の累積値を計算)し、その寿命が均等となるような軌道を設定する。すなわち、この制御装置1では、特定の軸に設けられた内部ケーブルに負荷が集中していると判定した場合には、次の動作ではその軸をなるべく動かさないような軌道を設定する。これにより、この制御装置1では、ロボットアームが有する軸に設けられた内部ケーブルの寿命を均等化でき、内部ケーブルが断線するまでの寿命を延ばすことができる。 In this way, in the control device 1 according to the first embodiment, the life of the internal cable is estimated (calculated the cumulative value of the load) for each axis of the robot arm, and a trajectory is set so that the life is even. do. That is, in this control device 1, when it is determined that the load is concentrated on the internal cable provided on a specific axis, a trajectory is set so that the axis is not moved as much as possible in the next operation. As a result, in the control device 1, the life of the internal cable provided on the shaft of the robot arm can be equalized, and the life until the internal cable is broken can be extended.

次に、実施の形態1に係る制御装置1の動作の具体例について説明する。
まず、ロボットアームの手先が任意の点(開始点)から点(終了点)へ移動する場合について、図3を参照しながら考える。図3において、符号301はロボットアームを示している。
この場合、図3に示すように、ロボットアームの手先は、開始点(点A)と終了点(点B)とで、位置及び向きが一つに定まる。一方で、ロボットアームの軌道は、複数の選択肢が考えられる。よって、ロボットアームが有する軸のうちの特定の軸のみを動かさないような軌道も考えられる。
ここで、図3Aに示すように、点Aから点Bへの軌道は、最短距離で移動する場合には、点Aと点Bとを直線で繋いだ軌道となる。この場合、ロボットアームの手先に一番近い軸の動きが大きくなる。一方、これまでの動作により特定の軸に接続された内部ケーブルに対して負荷が集中していた場合、制御装置1は、その軸を動かさないような軌道に変更する。例えば、制御装置1は、ロボットアームの手先に一番近い軸に接続された内部ケーブルの負荷の累積値が大きいと判定した場合、図3Aに示す軌道から図3Bに示す軌道に変更することで、当該内部ケーブルに加えられる負荷を抑える。
Next, a specific example of the operation of the control device 1 according to the first embodiment will be described.
First, consider the case where the hand of the robot arm moves from an arbitrary point (start point) to a point (end point) with reference to FIG. In FIG. 3, reference numeral 301 indicates a robot arm.
In this case, as shown in FIG. 3, the position and orientation of the hand of the robot arm are fixed at the start point (point A) and the end point (point B). On the other hand, there are multiple options for the trajectory of the robot arm. Therefore, a trajectory that does not move only a specific axis among the axes of the robot arm can be considered.
Here, as shown in FIG. 3A, the trajectory from the point A to the point B is a trajectory connecting the points A and B with a straight line when moving at the shortest distance. In this case, the movement of the axis closest to the hand of the robot arm becomes large. On the other hand, when the load is concentrated on the internal cable connected to the specific shaft by the operation so far, the control device 1 changes the trajectory so that the shaft does not move. For example, when the control device 1 determines that the cumulative value of the load of the internal cable connected to the axis closest to the hand of the robot arm is large, the control device 1 changes from the trajectory shown in FIG. 3A to the trajectory shown in FIG. 3B. , Suppress the load applied to the internal cable.

次に、ロボットアームの手先が任意の軌道上を移動する場合について考える。
この場合、ロボットアームが6つの軸を有する場合には、ロボットアームの姿勢は複数定まる。しかしながら、ロボットアームの手先が任意の軌道上を移動する場合は6つの軸の構成では実現できない軌道がある。一方で、ロボットアームが7つ以上の軸を有する冗長性を有する構成である場合には、任意の軌道上を移動することができる。例えば、ロボットアームが想定する力制御を活用したアプリケーションとして、部品の研磨がある。この研磨では、ロボットアームが、手先に取付けられたツールを部品表面に一定の力で押付けるように決められた位置及び向きを維持しながら、特定の軌道上を動く必要がある。ここで、上述したように、ロボットアームが7つ以上の軸を有する場合には、ロボットアームの手先以外の部分については異なる姿勢となっていても同じ作業が実現可能である。そのため、制御装置1は、ロボットアームの手先に一番近い軸以外の軸については、これまでの動作で負荷が集中していた軸をなるべく動かさないような姿勢とする。
Next, consider the case where the hand of the robot arm moves on an arbitrary orbit.
In this case, when the robot arm has six axes, a plurality of postures of the robot arm are determined. However, when the hand of the robot arm moves on an arbitrary trajectory, there is a trajectory that cannot be realized by the configuration of six axes. On the other hand, when the robot arm has a redundant configuration having seven or more axes, it can move on an arbitrary orbit. For example, as an application utilizing the force control assumed by the robot arm, there is polishing of parts. In this polishing, the robot arm needs to move on a specific trajectory while maintaining a determined position and orientation to press a hand-mounted tool against the surface of the component with a constant force. Here, as described above, when the robot arm has seven or more axes, the same work can be realized even if the parts other than the hand of the robot arm are in different postures. Therefore, the control device 1 is in a posture in which the axis other than the axis closest to the hand of the robot arm is not moved as much as possible in the axis in which the load is concentrated in the operation so far.

以上のように、この実施の形態1によれば、制御装置1は、複数の軸を有するロボットアームの移動に関する情報を設定する移動情報設定部11と、ロボットアームが有する軸に設けられた内部ケーブルのうち、寿命の短い内部ケーブルを検出する寿命判定部13と、移動情報設定部11により設定された情報及び寿命判定部13による判定結果に基づいて、ロボットアームが有する軸に設けられた内部ケーブルの寿命が均等となるような軌道を設定する軌道設定部14とを備えた。これにより、実施の形態1に係る制御装置1は、ロボットアームが有する軸に設けられた内部ケーブルの寿命を延ばすことが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the control device 1 has a movement information setting unit 11 for setting information regarding the movement of the robot arm having a plurality of axes, and an internal portion provided on the shaft of the robot arm. Of the cables, the inside provided on the shaft of the robot arm is based on the life determination unit 13 that detects the internal cable having a short life, the information set by the movement information setting unit 11, and the determination result by the life determination unit 13. A track setting unit 14 for setting a track so that the life of the cable is even is provided. As a result, the control device 1 according to the first embodiment can extend the life of the internal cable provided on the shaft of the robot arm.

なお実施の形態1では、制御装置1が寿命判定を行う内部機構が内部ケーブルである場合を示した。しかしながら、これに限らず、上記内部機構は、他の内部機構(モータ又はギア等)でもよい。
この場合、計測部2は、内部機構に対する電圧、電流、温度又は振動等のパラメータのうちの少なくとも1つを計測する。そして、寿命推定部12は、ロボットアームが有する軸毎に、計測部2により計測されたパラメータを監視し、そのパラメータの変化から上記内部機構の寿命を推定する。
In the first embodiment, the case where the internal mechanism for determining the life of the control device 1 is an internal cable is shown. However, the internal mechanism is not limited to this, and the internal mechanism may be another internal mechanism (motor, gear, etc.).
In this case, the measuring unit 2 measures at least one of parameters such as voltage, current, temperature, and vibration with respect to the internal mechanism. Then, the life estimation unit 12 monitors the parameters measured by the measurement unit 2 for each axis of the robot arm, and estimates the life of the internal mechanism from the change of the parameters.

実施の形態2.
図4は実施の形態2に係る制御装置1の構成例を示す図である。この図4に示す実施の形態2に係る制御装置1は、図1に示す実施の形態1に係る制御装置1に対し、寿命推定部12を断線予兆検知部16に変更している。その他の構成は実施の形態1に係る制御装置1と同様であり、異なる部分についてのみ説明を行う。
Embodiment 2.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the control device 1 according to the second embodiment. The control device 1 according to the second embodiment shown in FIG. 4 changes the life estimation unit 12 to the disconnection sign detection unit 16 with respect to the control device 1 according to the first embodiment shown in FIG. Other configurations are the same as those of the control device 1 according to the first embodiment, and only the different parts will be described.

断線予兆検知部16は、内部ケーブルの断線の予兆を検知する。この際、例えば、計測部2が内部ケーブルの抵抗値を計測し、断線予兆検知部16は、計測部2により計測された抵抗値を監視し、その抵抗値の変化から内部ケーブルの断線の予兆を検知してもよい。また、例えば、内部ケーブルに対して当該内部ケーブルよりも断線し易く構成されたケーブルを並べて配置し、断線予兆検知部16は、当該ケーブルの断線を検知することで、当該内部ケーブルの断線の予兆を検知してもよい。 The disconnection sign detection unit 16 detects a disconnection sign of the internal cable. At this time, for example, the measuring unit 2 measures the resistance value of the internal cable, the disconnection sign detection unit 16 monitors the resistance value measured by the measuring unit 2, and the change in the resistance value is a sign of the disconnection of the internal cable. May be detected. Further, for example, cables configured to be more easily broken than the internal cable are arranged side by side with respect to the internal cable, and the disconnection sign detection unit 16 detects the disconnection of the cable to predict the disconnection of the internal cable. May be detected.

なお、寿命判定部13は、断線予兆検知部16により断線の予兆が検知された内部ケーブルを、寿命の短い内部ケーブルとして検出する。 The lifespan determination unit 13 detects an internal cable in which a sign of disconnection is detected by the disconnection sign detection unit 16 as an internal cable having a short lifespan.

このように、実施の形態2に係る制御装置1では、内部ケーブルの断線の予兆を事前に検知し、断線の予兆を検知した内部ケーブルが設けられた軸についてはなるべく動かさないような軌道を設定する。これにより、この制御装置1では、実施の形態1における効果に加え、内部ケーブルが完全に断線するまでの時間を稼ぐことができる。よって、作業者は、タイミングよいときに、内部ケーブルの交換がし易くなる。 As described above, in the control device 1 according to the second embodiment, the sign of the disconnection of the internal cable is detected in advance, and the trajectory provided with the internal cable for which the sign of the disconnection is detected is set so as not to move as much as possible. do. As a result, in this control device 1, in addition to the effect in the first embodiment, it is possible to gain time until the internal cable is completely disconnected. Therefore, the operator can easily replace the internal cable at the right time.

なお、実施の形態1では寿命判定部13が寿命推定部12による推定結果に基づいて寿命判定を行い、実施の形態2では寿命判定部13が断線予兆検知部16による検知結果に基づいて寿命判定を行う場合を示した。しかしながら、これに限らず、寿命判定部13は、寿命推定部12による推定結果及び断線予兆検知部16による検知結果の両方に基づいて、寿命判定を行ってもよい。これにより、内部ケーブルの寿命推定の精度が向上するものと考えられる。 In the first embodiment, the lifespan determination unit 13 determines the lifespan based on the estimation result by the lifespan estimation unit 12, and in the second embodiment, the lifespan determination unit 13 determines the lifespan based on the detection result by the disconnection sign detection unit 16. Was shown. However, the life is not limited to this, and the life determination unit 13 may perform the life determination based on both the estimation result by the life estimation unit 12 and the detection result by the disconnection sign detection unit 16. This is considered to improve the accuracy of estimating the life of the internal cable.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組合わせ、或いは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, it is possible to freely combine each embodiment, modify any component of each embodiment, or omit any component in each embodiment. be.

1 制御装置
2 計測部
3 モータ制御部
11 移動情報設定部
12 寿命推定部
13 寿命判定部
14 軌道設定部
15 出力部
16 断線予兆検知部
1 Control device 2 Measuring unit 3 Motor control unit 11 Movement information setting unit 12 Life estimation unit 13 Life judgment unit 14 Track setting unit 15 Output unit 16 Disconnection sign detection unit

Claims (5)

複数の軸を有するロボットアームの移動に関する情報を設定する移動情報設定部と、
前記ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構のうち、寿命の短い内部機構を検出する寿命判定部と、
前記移動情報設定部により設定された情報及び前記寿命判定部による判定結果に基づいて、前記ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構の寿命が均等となるような軌道を設定する軌道設定部と
を備えた制御装置。
A movement information setting unit that sets information related to the movement of a robot arm having multiple axes,
Among the internal mechanisms provided on the shaft of the robot arm, a life determination unit that detects an internal mechanism having a short life, and a life determination unit.
Based on the information set by the movement information setting unit and the determination result by the life determination unit, the trajectory setting unit sets the trajectory so that the life of the internal mechanism provided on the shaft of the robot arm becomes equal. Control device equipped with.
前記ロボットアームが有する軸毎に、当該軸に設けられた内部機構の寿命を推定する寿命推定部を備え、
前記寿命判定部は、前記寿命推定部により推定された寿命に基づいて、寿命の短い内部機構を検出する
ことを特徴とする請求項1記載の制御装置。
For each axis of the robot arm, a life estimation unit for estimating the life of the internal mechanism provided on the axis is provided.
The control device according to claim 1, wherein the life determination unit detects an internal mechanism having a short life based on the life estimated by the life estimation unit.
前記内部機構は内部ケーブルであり、
前記寿命推定部は、前記ロボットアームが有する軸毎に、当該軸の動作条件を示すパラメータのうちの少なくとも1つを積算して、前記内部ケーブルに対する負荷の累積値を計算することで、当該内部ケーブルの寿命を推定する
ことを特徴とする請求項2記載の制御装置。
The internal mechanism is an internal cable.
The life estimation unit integrates at least one of the parameters indicating the operating conditions of the shaft for each shaft of the robot arm, and calculates the cumulative value of the load on the internal cable. The control device according to claim 2, wherein the life of the cable is estimated.
前記内部機構は内部ケーブルであり、
前記内部ケーブルの断線の予兆を検知する断線予兆検知部を備え、
前記寿命判定部は、前記断線予兆検知部により断線の予兆が検知された内部ケーブルを、寿命の短い内部ケーブルとして検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちの何れか1項記載の制御装置。
The internal mechanism is an internal cable.
It is equipped with a disconnection sign detection unit that detects the precursor of disconnection of the internal cable.
Any one of claims 1 to 3, wherein the life determination unit detects an internal cable in which a sign of disconnection is detected by the disconnection sign detection unit as an internal cable having a short life. The control device described.
移動情報設定部が、複数の軸を有するロボットアームの移動に関する情報を設定するステップと、
寿命判定部が、前記ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構のうち、寿命の短い内部機構を検出するステップと、
軌道設定部が、前記移動情報設定部により設定された情報及び前記寿命判定部による判定結果に基づいて、前記ロボットアームが有する軸に設けられた内部機構の寿命が均等となるような軌道を設定するステップと
を有する制御方法。
A step in which the movement information setting unit sets information regarding the movement of a robot arm having a plurality of axes,
A step in which the life determination unit detects an internal mechanism having a short life among the internal mechanisms provided on the shaft of the robot arm.
The trajectory setting unit sets a trajectory so that the life of the internal mechanism provided on the shaft of the robot arm is equalized based on the information set by the movement information setting unit and the determination result by the life determination unit. A control method that has steps to do.
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