JP2022023636A - 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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Abstract
Description
まず、図1を参照しつつ、本実施形態に係るロボットシステム1の構成の一例について説明する。
次に、図2を参照しつつ、ロボット5の構成の一例について説明する。
次に、図3及び図4~図16を参照しつつ、ロボットシステム1の機能構成の一例について説明する。
次に、図17を用いて、ロボットコントローラ41によって実行される制御手順の一例について説明する。
以上説明したように、本実施形態のロボットシステム1は、ワークWを保持するエンドエフェクタ13を備え、移送作業を実行する、複数の関節を備えたロボット5と、複数の関節の各々に設置され、関節に作用するトルクを検出するトルクセンサTs1~Ts6と、教示データに基づいてロボット5を動作させる動作制御部51及び多軸サーボコントローラ43と、ロボット5の動作によりエンドエフェクタ13が予め設定された位置IP1,IP2に移動された際に、各関節に作用するトルクの計算値を算出するためのエンドエフェクタ13の設定情報を、質量が異なる他の設定情報に切り替える設定情報切替部53と、トルクセンサTs1~Ts6で検出したトルクとエンドエフェクタ13の設定情報とに基づいて、検出したトルクからトルクの計算値を差し引いた外力を算出する外力算出部55と、を有する。
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
ロボット5によるすくい動作を実行した後は、第1容器3内におけるワークWの表面は平坦となるが、すくい動作を実行する前は、ワークWの表面に凹凸がある場合がある。このため、上述した実施形態のように、教示データにより予め定められた高さ位置H1までエンドエフェクタ13を挿入してすくい動作を実行する場合には、エンドエフェクタ13がワークWに挿入されなかったり、挿入量が大きすぎたりする可能性があり、ワークWのすくい量にバラつきが生じる可能性がある。
上記実施形態では、ロボット5が全ての関節にトルクセンサを備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも1つの関節にトルクセンサを備えていればよい。このようなロボットに対しても本発明を適用できる。
次に、図21を参照しつつ、モーションコントローラ45のハードウェア構成例について説明する。
3 第1容器(第1の容器)
5 ロボット
9 第2容器(第2の容器)
11 治具
19 接触部(治具)
13 エンドエフェクタ
51 動作制御部
53 設定情報切替部
55 外力算出部
57 第1外力判定部
59 第2外力判定部
61 切替位置記録部
63 挿入位置検出部
MP 動作切替位置
IP1 第1の情報切替位置(予め設定された位置)
IP2 第2の情報切替位置(予め設定された位置)
TH1 第1のしきい値
TH2 第2のしきい値
Ts1~Ts6 トルクセンサ(第1センサ、第2センサ)
W ワーク
Claims (12)
- ワークを保持するエンドエフェクタを備え、所定の作業を実行する、複数の関節を備えたロボットと、
前記複数の関節の少なくとも1つに設置され、前記関節に作用するトルクを検出するトルクセンサと、
教示データに基づいて前記ロボットを動作させる動作制御部及び多軸サーボコントローラと、
前記ロボットの動作により前記エンドエフェクタが予め設定された位置に移動された際に、前記関節に作用するトルクの計算値を算出するための前記エンドエフェクタの設定情報を、質量が異なる他の設定情報に切り替える設定情報切替部と、
検出した前記トルクと前記設定情報とに基づいて、前記検出したトルクから前記トルクの計算値を差し引いた外力を算出する外力算出部と、
を有することを特徴とするロボットシステム。 - 前記外力が第1のしきい値に到達したか否かを判定する第1外力判定部をさらに有し、
前記動作制御部は、
前記ロボットに前記ワークを保持するための保持動作を実行させている最中に、前記外力が前記第1のしきい値に到達したと判定された場合、前記保持動作の途中で前記ワークを搬送するための搬送動作に切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記外力が前記第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値に到達したか否かを判定する第2外力判定部をさらに有し、
前記動作制御部は、
前記外力が前記第2のしきい値に到達したと判定された場合、前記ロボットの動作を停止させる
ことを特徴とする請求項2に記載のロボットシステム。 - 前記保持動作を前記搬送動作に切り替えた位置である動作切替位置を記録する切替位置記録部をさらに有し、
前記動作制御部は、
前記搬送動作の完了後、前記ロボットに次の前記保持動作を実行させる際には、前記動作切替位置を開始位置として前記次の保持動作を実行させる
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のロボットシステム。 - 前記設定情報切替部は、
前記ロボットが前記保持動作を実行する前において、前記エンドエフェクタが予め設定された第1の情報切替位置に移動された際に、第1の設定情報を質量がより大きな第2の設定情報に切り替え、前記ロボットが前記搬送動作を実行した後において、前記エンドエフェクタが予め設定された第2の情報切替位置に移動された際に、前記第2の設定情報から前記第1の設定情報に切り替える
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記設定情報切替部は、
前記ロボットが前記保持動作を実行する前において、前記エンドエフェクタが前記動作切替位置の近傍に移動された際に、第1の設定情報を質量がより大きな第2の設定情報に切り替え、前記ロボットが前記搬送動作を実行した後において、前記エンドエフェクタが予め設定された情報切替位置に到達した際に、前記第2の設定情報から前記第1の設定情報に切り替える
ことを特徴とする請求項4に記載のロボットシステム。 - 前記保持動作は、
第1の容器に収容された前記ワークを前記エンドエフェクタですくうためのすくい動作であり、
前記搬送動作は、
前記エンドエフェクタですくった前記ワークを第2の容器に搬送するための搬送動作であり、
前記ワークは、
前記すくい動作の最中に前記検出したトルクが増大する性質を有する物体である
ことを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記第2の容器の上方に配置され、前記ワークを前記エンドエフェクタから掻き落とすための治具をさらに有する
ことを特徴とする請求項7に記載のロボットシステム。 - 前記設定情報切替部は、
前記ロボットが前記すくい動作を実行する前に、第1の設定情報を質量がより大きな第2の設定情報に切り替え、前記ロボットが前記治具を用いて前記ワークを前記エンドエフェクタから前記第2の容器に掻き落とした後に、前記第2の設定情報から前記第1の設定情報に切り替える
ことを特徴とする請求項8に記載のロボットシステム。 - 前記外力算出部で算出した前記外力に基づいて、前記エンドエフェクタの先端が前記ワークへ挿入された位置である挿入位置を検出する挿入位置検出部をさらに有し、
前記動作制御部は、
前記挿入位置に基づいて、前記エンドエフェクタの前記ワークに対する挿入量を制御し、前記ロボットに前記すくい動作を実行させる
ことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記すくい動作は、
前記エンドエフェクタを水平方向に略直線状に移動させる動作と、
前記エンドエフェクタを前記第1の容器の壁面に沿って移動させる動作と、を含む
ことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - ワークを保持するエンドエフェクタを備え、所定の作業を実行する、複数の関節を備えたロボットの制御方法であって、
前記複数の関節の少なくとも1つに作用するトルクを検出することと、
教示データに基づいて前記ロボットを動作させることと、
前記ロボットの動作により前記エンドエフェクタが予め設定された位置に移動された際に、前記関節に作用するトルクの計算値を算出するための前記エンドエフェクタの設定情報を、質量が異なる他の設定情報に切り替えることと、
検出した前記トルクと前記設定情報とに基づいて、前記検出したトルクから前記トルクの計算値を差し引いた外力を算出することと、
を有することを特徴とするロボットの制御方法。
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CN114516052A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-05-20 | 杭州湖西云百生科技有限公司 | 并行实时高性能多轴机械臂的动力学控制方法及系统 |
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---|---|---|---|---|
JP2015030044A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 株式会社安川電機 | ロボットシステムおよび被加工物の製造方法 |
JP2018192596A (ja) * | 2017-05-19 | 2018-12-06 | 川崎重工業株式会社 | 遠隔操作ロボットシステム |
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- 2020-07-27 JP JP2020126715A patent/JP7063352B2/ja active Active
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CN114516052B (zh) * | 2022-03-23 | 2023-12-22 | 杭州湖西云百生科技有限公司 | 并行实时高性能多轴机械臂的动力学控制方法及系统 |
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