JP2022065785A - 力制御パラメーター調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ロボットアームの作業開始位置姿勢に関する第1情報と、前記力制御パラメーターの候補値とに基づいて前記ロボットアームを動作させて、前記作業に要する作業時間に関する第2情報と、前記作業中に前記ロボットアームに加わる力に関する第3情報とを取得する第1ステップと、
取得した前記第2情報および前記第3情報に基づいて、前記力制御パラメーターの候補値を更新した更新値を取得する第2ステップと、を有し、
取得した前記作業時間または前記ロボットアームに加わる力が収束するまで、前記第1情報にノイズを加えて前記第1ステップと前記第2ステップとを繰り返し行い前記力制御パラメーターの最終値を得ることを特徴とする。
図1は、本発明の力制御パラメーター調整方法を実行するロボットシステムの全体構成を示す図である。図2は、図1に示すロボットシステムのブロック図である。図3は、力制御パラメーターを取得する方法を説明するための概念図である。図4は、作業開始位置姿勢および作業終了位置姿勢を説明するための断面図である。図5は、作業を行う際に実際に生じ得る作業環境のばらつきを説明するための図であって、第1対象物、第2対象物およびロボットアームの先端部を示す部分拡大断面図である。図6は、作業を行う際に実際に生じ得る作業環境のばらつきを模擬的に再現した状態を示す図であって、第1対象物、第2対象物およびロボットアームの先端部を示す部分拡大断面図である。図7は、作業開始位置姿勢に傾きを与えた際に失敗した状態の一例を示す図であって、第1対象物、第2対象物およびロボットアームの先端部を示す部分拡大断面図である。図8は、作業ごとの作業時間に関する情報をプロットしたグラフである。図9は、図1に示すロボットシステムが実行する制御動作を説明するためのフローチャートである。
図1に示すロボット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、基台11と、ロボットアーム10と、を有する。また、ロボットアーム10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。エンドエフェクター20は、ロボット1の構成要件であってもよく、ロボット1の構成要件でなくてもよい。
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。この制御装置3は、ロボット1の基台11に内蔵されていてもよい。
図10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。
図11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。
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。
図12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。
Claims (7)
- 力制御により駆動されて作業を行うロボットアームを有するロボットの力制御パラメーターを調整する力制御パラメーター調整方法であって、
前記ロボットアームの作業開始位置姿勢に関する第1情報と、前記力制御パラメーターの候補値に基づいて前記ロボットアームを動作させて、前記作業に要する作業時間に関する第2情報と、前記作業中に前記ロボットアームに加わる力に関する第3情報と、を取得する第1ステップと、
取得した前記第2情報および前記第3情報に基づいて、前記力制御パラメーターの候補値を更新した更新値を取得する第2ステップと、を有し、
取得した前記作業時間または前記ロボットアームに加わる力が収束するまで、前記第1情報にノイズを加えて前記第1ステップと前記第2ステップとを繰り返し行い前記力制御パラメーターの最終値を得ることを特徴とする力制御パラメーター調整方法。 - 前記力制御パラメーターの最終値は、n回目(nは、1以上の整数)の前記第1ステップで得られる前記作業時間と、n+1回目の前記第1ステップで得られる前記作業時間との乖離の程度が一定以下となる状態がm回(mは、1以上の整数)続いた際の前記力制御パラメーターの更新値である請求項1に記載の力制御パラメーター調整方法。
- 前記第2ステップで取得する前記第2情報は、前記作業中に前記ロボットアームに加わる力の最大値である請求項1または2に記載の力制御パラメーター調整方法。
- 前記力制御パラメーターの更新値には、目標力、仮想粘性係数、仮想弾性係数、仮想質量係数、前記作業開始位置姿勢、作業終了位置姿勢のうち少なくとも1つが含まれる請求項1ないし3のいずれか1項に記載の力制御パラメーター調整方法。
- 前記作業は、第1対象物を把持しつつ、第2対象物に挿入する挿入作業である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の力制御パラメーター調整方法。
- 作業者によって入力される前記第1情報は、前記作業開始位置姿勢の範囲を持った値である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の力制御パラメーター調整方法。
- 前記ノイズが加えられた前記第1情報に基づく前記作業中に前記ロボットアームに加わる前記力が、予め設定した重力補償および慣性補償の範囲となる閾値を超えた場合、前記作業を失敗であると記憶する請求項1から6のいずれか1項に記載の力制御パラメーター調整方法。
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