JP5803292B2 - ロボット制御方法、ロボット - Google Patents
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Description
また、障害物として作業者の作業領域も含む場合には、作業者の安全性が脅かされることも考えられる。
ここで、上述の角度センサーとしては、たとえば、エンコーダー、慣性センサーとしてはジャイロセンサーを用いることができる。
また、従来技術のように異常検出位置で停止させしまうことによる作業効率の低下や、メンテナンスの作業性の低下を防止することができる。
なお、アームの移動可能範囲に作業者の作業領域が存在する場合には、この作業領域を避けた退避移動経路とすることで、作業者の安全性が脅かされることを防止できる。
また、従来技術のように異常検出位置で停止させしまうことによる作業効率の低下や、メンテナンスの作業性の低下を防止することができる。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るロボットの概略構成を例示する構成説明図である。なお、図1は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。図1において、ロボット10は、平板状の基台38をベースとして、複数のモーターとアームとが連結されて構成されている。基台38上には、空間が形成された支持台39が配置されている。この空間は支持板部40によって上下に分割されている。
図2は、本実施形態に係る制御装置の主たる構成を示す構成説明図である。制御装置34は、第1エンコーダー42によるモーター41の回転角度検出値、および第2エンコーダー48によるモーター47の回転角度検出値、およびジャイロセンサー50の検出値を入手し、故障エンコーダーの角速度と角度とを演算する角速度・角度演算部60と、第1エンコーダー42または第2エンコーダー48の異常を検出する異常検出部61と、アーム44,49の移動経路を生成する移動経路生成部62と、移動経路生成部62によって指示された経路を用いて、アーム44,49を移動させるためにモーター41,47の回転角度、および回転方向を制御する制御部63とを、含んで構成されている。
(ロボット制御方法)
図3は、ロボット制御方法の主要工程を示すフロー説明図である。まず、ロボット10の動作を開始し、移動経路生成部62によって生成されたアーム44,49の移動経路を決定する(S1)。移動経路には、実作業を行わせる作業移動経路と、第1エンコーダー42または第2エンコーダー48の異常を検出した場合の退避移動経路とがある。
θm1:第1エンコーダー42で検出した角度から算出したモーター41の角速度。
θm2:第2エンコーダー48で検出した角度から算出したモーター47の角速度。
ωm1:第1エンコーダー42で検出した角度を近似微分して算出したモーター41の角速度。
ωm2:第2エンコーダー48で検出した角度を近似微分して算出したモーター47の角速度。
N1:第1減速機43の減速比。
N2:第2減速機46の減速比。
ωg:ジャイロセンサー50の角速度。
とする。
なお、障害物として作業者の作業領域を含む場合には、作業者の安全性が脅かされることを防止できるという効果がある。作業者の作業領域とは、たとえば、光電装置などの安全装置で特定された作業領域である。
(実施形態2)
そして、前述したロボット制御方法(図3、参照)を用いて制御される。たとえば、第1アームユニットの第2エンコーダー48が故障した場合には、ジャイロセンサー50の検出値から算出されたモーター47の角速度ωm2´、回転角度θm2´を、数式3、数式4を用いて算出し、ジャイロセンサー50を用いて退避移動を行う。
Claims (6)
- モーターと、前記モーターの回転角度を検出する角度センサーと、前記モーターに連結されるアームと、前記アームに取り付けられる慣性センサーと、を備えるロボット制御方法であって、
前記ロボットの作業動作中において、前記角度センサーの異常を検出する工程と、
前記角度センサーの異常を検出したときに前記角度センサーが故障したと判定し、前記アームの退避移動経路を決定する工程と、
前記慣性センサーを用いて故障した前記角度センサーの角速度および角度を演算する演算工程と、
前記演算工程で取得した演算結果に基づき、前記退避移動経路に従い退避移動動作を行う工程と、
を有することを特徴とするロボット制御方法。 - 前記退避移動経路は、前記アームの移動可能範囲内において、前記アームの移動の障害となる物体に干渉する範囲、または作業者の作業範囲を避けた移動経路が選択されること、
を特徴とする請求項1に記載のロボット制御方法。 - 前記角度センサーの異常を検出した後の退避移動速度は、異常を検出した時点の動作速度よりも遅いこと、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のロボット制御方法。 - 前記ロボットには、前記モーターと前記アームとを有するアームユニットが二組備えられ、前記二組のアームユニットが独立して動作可能であって、
二組のアームユニットには、前記角度センサーと前記慣性センサーとが備えられており、
一方のアームユニットの前記角度センサーの異常を検出したとき、異常が検出されたアームユニットは退避移動動作を行い、
他方のアームユニットは通常作業の移動経路に基づき駆動を継続すること、を特徴とする請求項1に記載のロボット制御方法。 - モーターと、前記モーターに連結されて駆動されるアームと、
前記モーターの回転角度を検出する角度センサーと、
前記アームに取り付けられた慣性センサーと、
前記慣性センサーの検出値から角速度または角度を演算する角速度および角度演算部と、
前記角度センサーの異常を検出する異常検出部と、
前記アームの移動経路を生成する移動経路生成部と、
前記異常検出部が前記角度センサーの異常を検出した場合に、前記慣性センサーの検出情報を用いて、前記移動経路のうちの退避移動経路に基づき前記アームを所定位置に移動させるように前記モーターを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするロボット。 - 前記モーターと前記アームとを有するアームユニットが、二組備えられ、前記二組のアームユニットが独立して動作可能であって、
前記二組のアームユニットには、前記角度センサーと前記慣性センサーとが備えられていること、
を特徴とする請求項5に記載のロボット。
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