JP6584102B2 - ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム、記録媒体、及び物品の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボット装置を示す斜視図である。ロボット装置100は、ロボット200と、ロボット200の動作を制御する制御装置300と、ユーザの操作によりロボット200の動作を教示する教示部としてのティーチングペンダント400と、を備えている。
次に、本発明の第2実施形態に係るロボット装置におけるロボット制御方法について説明する。第2実施形態では、ワークW1をワークW2から抜き取る作業におけるロボット制御方法について説明する。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (18)
- 関節を有し、先端にエンドエフェクタが取り付けられたロボットと、
前記ロボットの動作を制御する制御装置と、を備えたロボット装置であって、
前記関節は、モータと、前記モータの回転を減速する減速機と、前記モータの回転角度を検出する第1角度検出部と、前記減速機の出力軸の回転角度を検出する第2角度検出部と、を有し、
前記制御装置は、
前記第1角度検出部の角度検出結果を用いて、所定作業を行う作業開始位置に前記エンドエフェクタが移動するよう前記ロボットの動作を制御する移動制御モードと、
前記第1角度検出部の角度検出結果を用いて、前記所定作業の最中に、前記エンドエフェクタに作用する力のうち、所定方向の力成分が小さくなるように前記ロボットの動作を制御するコンプライアンス制御モードと、を実行可能であり、
前記第1角度検出部の角度検出結果及び前記第2角度検出部の角度検出結果を用いて、前記関節に作用するトルクを算出し、前記関節のトルクの算出結果を用いて、前記エンドエフェクタに作用する力を算出することを特徴とするロボット装置。 - 前記制御装置は、前記コンプライアンス制御モードにおいて、前記所定作業を開始する前に算出した力のうち前記所定方向の力成分と、前記所定作業の最中に算出した力のうち前記所定方向の力成分との差が小さくなるように前記ロボットの動作を制御することを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。
- 前記制御装置は、前記第1角度検出部の角度検出結果を前記減速機の減速比で前記関節の角度に換算した結果と、前記第2角度検出部の角度検出結果との差分、及び前記減速機のねじり剛性から、前記関節に作用するトルクを算出することを特徴とする請求項1又は2に記載のロボット装置。
- 前記制御装置は、前記関節のトルクの算出結果及び前記ロボットのリンクパラメータから、前記エンドエフェクタに作用する力を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のロボット装置。
- 前記エンドエフェクタは、複数のフィンガーを有するロボットハンドであり、
前記所定作業は、前記ロボットハンドに把持させたワークを別のワークに嵌合させる嵌合作業、又は前記ロボットハンドに把持させたワークを別のワークから抜き取る抜き取り作業であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のロボット装置。 - 前記ロボットは、複数の関節を有し、前記複数の関節は各々、前記モータと、前記減速機と、前記第1角度検出部と、前記第2角度検出部と、を有し、
前記制御装置は、前記複数の関節にそれぞれ作用するトルクを算出し、これらトルクの算出結果を合成して、前記エンドエフェクタに作用する力を算出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のロボット装置。 - 前記制御装置は、
前記モータの回転位置が入力を受けた位置指令に近づくように前記モータに電流を供給して前記ロボットの関節角度を制御する複数の関節制御部と、
前記各関節制御部に位置指令を出力するメイン制御部と、を有することを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記各関節制御部は、前記各関節に作用するトルクを算出して、トルクの算出結果を前記メイン制御部に出力し、
前記メイン制御部は、予め設定された教示点に基づいて位置指令を生成し、
前記移動制御モードでは、前記各関節制御部に前記教示点に基づく位置指令を出力し、
前記コンプライアンス制御モードでは、前記各関節制御部から入力を受けたトルクの算出結果を用いて前記エンドエフェクタに作用する力を算出し、算出した力のうち前記所定方向の力成分が小さくなるように前記教示点に基づく位置指令を補正して、前記各関節制御部に補正した位置指令を出力することを特徴とする請求項7に記載のロボット装置。 - 前記第1角度検出部及び前記第2角度検出部は、エンコーダであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のロボット装置。
- 関節を有するロボットの前記関節が、モータと、前記モータの回転を減速する減速機と、前記モータの回転角度を検出する第1角度検出部と、前記減速機の出力軸の回転角度を検出する第2角度検出部と、を有しており、制御装置が前記ロボットの動作を制御するロボット制御方法であって、
前記制御装置が、前記第1角度検出部の角度検出結果を用いて、前記ロボットの先端に取り付けられたエンドエフェクタが所定作業を行う作業開始位置に移動するよう前記ロボットを制御する移動制御工程と、
前記制御装置が、前記第1角度検出部の角度検出結果及び前記第2角度検出部の角度検出結果を用いて、前記関節に作用するトルクを算出するトルク算出工程と、
前記制御装置が、前記関節のトルクの算出結果を用いて、前記エンドエフェクタに作用する力を算出する力算出工程と、
前記制御装置が、前記所定作業の最中に、前記エンドエフェクタに作用する力のうち、所定方向の力成分が小さくなるように、前記第1角度検出部の角度検出結果を用いて、前記ロボットの動作を制御するコンプライアンス制御工程と、を備えたことを特徴とするロボット制御方法。 - 前記コンプライアンス制御工程では、前記制御装置が、前記所定作業を開始する前に算出した力のうち前記所定方向の力成分と、前記所定作業の最中に算出した力のうち前記所定方向の力成分との差が小さくなるように前記ロボットの動作を制御することを特徴とする請求項10に記載のロボット制御方法。
- 前記トルク算出工程では、前記制御装置が、前記第1角度検出部の角度検出結果を前記減速機の減速比で前記関節の角度に換算した結果と、前記第2角度検出部の角度検出結果との差分、及び前記減速機のねじり剛性から、前記関節に作用するトルクを算出することを特徴とする請求項10又は11に記載のロボット制御方法。
- 前記力算出工程では、前記制御装置が、前記関節のトルクの算出結果及び前記ロボットのリンクパラメータから、前記エンドエフェクタに作用する力を算出することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載のロボット制御方法。
- 前記ロボットは、複数の関節を有し、前記複数の関節は各々、前記モータと、前記減速機と、前記第1角度検出部と、前記第2角度検出部と、を有し、
前記トルク算出工程では、前記制御装置が、前記複数の関節にそれぞれ作用するトルクを算出し、
前記力算出工程では、前記制御装置が、前記トルク算出工程にて算出した複数のトルクの算出結果を合成して、前記エンドエフェクタに作用する力を算出することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載のロボット制御方法。 - 前記第1角度検出部及び前記第2角度検出部は、エンコーダであることを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載のロボット制御方法。
- コンピュータに、請求項10乃至15のいずれか1項に記載のロボット制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
- 請求項16に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 請求項10乃至15のいずれか1項に記載のロボット制御方法により前記ロボットを制御し、第1ワークを第2ワークに組み付けて物品を製造する物品の製造方法。
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