JP6705851B2 - 振動解析装置および振動解析方法 - Google Patents
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Description
従来、ロボットの動作中にロボットの所定位置の振動を加速度センサによって測定し、測定結果を学習制御に用いることにより、ロボットの振動を低減する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
本発明の第1態様の振動解析装置は、ロボットの先端部によって支持されているエンドエフェクタの振動を測定するセンサと、前記ロボットの振動計算モデルを格納している記憶部と、前記センサによって前記エンドエフェクタの前記振動が測定された時の前記ロボットの動作と、前記ロボットの前記振動計算モデルとに基づき、前記エンドエフェクタが取付けられていない前記ロボットの前記先端部の振動を計算すると共に、計算された前記先端部の振動を用いて、前記センサによって測定された前記振動から、計算された前記先端部の振動に起因して発生する前記エンドエフェクタの振動のデータを計算によって求める制御部と、を備えている。
この場合、エンドエフェクタ単独の振動データおよびロボット単独の振動データを得ることができる。つまり、エンドエフェクタ単独の振動データおよび/又はロボット単独の振動データを用いて、エンドエフェクタの振動低減を効率的に行うことが可能となる。
この場合、エンドエフェクタの振動を低減するための動作プログラムの再設定又はエンドエフェクタの振動が小さい新たな動作プログラムの設定が効率的に行われる。
本実施形態の振動解析装置は、図1に示されるように、エンドエフェクタ30の作用部31の近傍に取付けられた加速度センサ40と、加速度センサ40によって実測された振動を解析する制御装置20とを備えている。エンドエフェクタ30はロボット10の先端部に取付けられている。つまり、エンドエフェクタ30はロボット10によって支持されている。
本実施形態では加速度センサ40はエンドエフェクタ30の作用部31の近傍に取付けられているが、加速度センサ40がエンドエフェクタ30のその他の部分に取付けられていてもよい。
前記分離のための前述の具体的な計算方法の組合せを用いて、ロボット10の先端部の振動データおよびエンドエフェクタ30の振動データを求めることもできる。
続いて、制御部21は、加速度センサ40の検出値が基準値未満となるまで、ステップS1−2〜S1−6を繰り返す(ステップS1−7)。
なお、記憶部23に、前記配置の前のロボット10の動作が異なる複数の動作プログラムが格納されていてもよい。つまり、複数の動作プログラムはロボット10の前記配置前の動作が互いに異なる。この場合、制御部21は、ステップS1−4を省きながら、ステップS1−2〜S1−6が繰り返される時に、ステップS1−2において複数の動作プログラムを順次用いる。
第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成には同一の符号が付され、第1実施形態と同様の構成および処理の説明は省略されている。また、第2実施形態も、第1実施形態と同様に変形することができる。例えば、加速度センサ40をビジョンシステム等の他のセンサに変更すること、制御装置20をシミュレーション装置等に変更すること等が可能である。
前記分離のための前述の具体的な計算方法の組合せを用いて、ロボット10の振動データおよびエンドエフェクタ30の振動データを求めることもできる。
続いて、制御部21は、加速度センサ40の検出値が基準値未満となるまで、ステップS2−2〜S2−6を繰り返す(ステップS2−7)。
なお、記憶部23に、前記配置の前のロボット10の動作が異なる複数の動作プログラムが格納されていてもよい。つまり、複数の動作プログラムはロボット10の前記配置前の動作が互いに異なる。この場合、制御部21は、ステップS2−4を省きながら、ステップS2−2〜S2−6が繰り返される時に、ステップS2−2において複数の動作プログラムを順次用いる。
エンドエフェクタ30の振動計算モデルはロボット10の振動計算モデルに比べて単純である場合が多い。このため、前記配置前のロボット10の先端部の移動方向、移動の速度、移動の加速度、姿勢等と、エンドエフェクタ30の振動計算モデルとを用いて、エンドエフェクタ30単独の振動を比較的正確に計算することができる。
第3実施形態において、第1実施形態と同様の構成には同一の符号が付され、第1実施形態と同様の構成および処理の説明は省略されている。また、第3実施形態も、第1実施形態と同様に変形することができる。例えば、制御装置20をシミュレーション装置等に変更すること等が可能である。
続いて、制御部21は、エンドエフェクタ30の作用部31の振動が基準値未満となるまで、ステップS3−2〜S3−6を繰り返す(ステップS3−7)。
なお、記憶部23に、前記配置の前のロボット10の動作が異なる複数の動作プログラムが格納されていてもよい。つまり、複数の動作プログラムはロボット10の前記配置前の動作が互いに異なる。この場合、制御部21は、ステップS3−4を省きながら、ステップS3−2〜S3−6が繰り返される時に、ステップS3−2において複数の動作プログラムを順次用いる。
10a アーム
11 サーボモータ
11a サーボ制御器
20 制御装置
21 制御部
22 表示装置
23 記憶部
23a システムプログラム
23b 振動解析プログラム
23c 振動シミュレーションモデル
23d 動作プログラム
23e 動作設定プログラム
24 入力装置
25 送受信部
30 エンドエフェクタ
31 作用部
40 加速度センサ
Claims (7)
- ロボットの先端部によって支持されているエンドエフェクタの振動を測定するセンサと、
前記ロボットの振動計算モデルを格納している記憶部と、
前記センサによって前記エンドエフェクタの前記振動が測定された時の前記ロボットの動作と、前記ロボットの前記振動計算モデルとに基づき、前記エンドエフェクタが取付けられていない前記ロボットの前記先端部の振動を計算すると共に、計算された前記先端部の振動を用いて、前記センサによって測定された前記振動から、計算された前記先端部の振動に起因して発生する前記エンドエフェクタの振動のデータを計算によって求める制御部と、を備えている振動解析装置。 - ロボットの先端部によって支持されているエンドエフェクタの振動を測定するセンサと、
前記ロボットの振動計算モデルを格納している記憶部と、
前記ロボットの振動計算モデルを用いて、前記センサによって測定された処理対象の振動を、前記ロボットの振動データと前記エンドエフェクタの振動データとに分離する分離処理を行う制御部と、を備え、
前記制御部が、前記処理対象の振動を発生させる前記ロボットの動作と、前記ロボットの前記振動計算モデルと、前記エンドエフェクタの仮に設定された振動計算モデルとを用いて、前記センサによって測定された前記処理対象の振動を、前記ロボットの振動データと前記エンドエフェクタの振動データとに分離する、振動解析装置。 - ロボットの先端部の振動を測定するセンサと、
前記ロボットの前記先端部によって支持されているエンドエフェクタの振動計算モデルを格納している記憶部と、
前記センサによって測定された前記振動と前記エンドエフェクタの前記振動計算モデルとを用いて前記エンドエフェクタの振動のデータを計算すると共に、前記エンドエフェクタの前記振動が前記ロボットの前記先端部の振動に影響を与えているとみなして、前記エンドエフェクタの前記振動によって前記エンドエフェクタから前記ロボットの前記先端部に入力される振動入力を計算し、計算された前記振動入力を用いて前記エンドエフェクタが取付けられていない前記ロボットの前記先端部の振動を計算する制御部と、を備えている振動解析装置。 - ロボットの振動を測定するセンサと、
前記ロボットの先端部によって支持されているエンドエフェクタの振動計算モデルを格納している記憶部と、
前記エンドエフェクタの振動計算モデルを用いて、前記センサによって測定された処理対象の振動から、前記ロボットの振動データと前記エンドエフェクタの振動データとを計算によって得る分離処理を行う制御部と、を備え、
前記制御部が、前記処理対象の振動を発生させる前記ロボットの動作と、前記ロボットの仮に設定された前記振動計算モデルと、前記エンドエフェクタの振動計算モデルとを用いて、前記センサによって測定された前記処理対象の振動から、前記ロボットの振動データと前記エンドエフェクタの振動データとを計算によって得る、振動解析装置。 - 前記ロボットが、前記記憶部に格納されている動作プログラムに基づき所定の動作を行うものであり、
前記制御部が、計算される前記ロボットの前記先端部の振動および前記エンドエフェクタの振動のデータの少なくとも一方を用いて、前記動作プログラムの再設定又は新たな動作プログラムの設定を行う、請求項1〜4の何れかに記載の振動解析装置。 - ロボットの先端部によって支持されているエンドエフェクタの振動を測定するセンサによって実測される振動を制御部が解析する振動解析方法であって、
前記制御部の記憶部には前記ロボットの振動計算モデルが格納されており、
前記制御部が、前記センサによって前記エンドエフェクタの前記振動が測定された時の前記ロボットの動作と、前記ロボットの前記振動計算モデルとに基づき、前記エンドエフェクタが取付けられていない前記ロボットの前記先端部の振動を計算すると共に、計算された前記先端部の振動を用いて、前記センサによって測定された前記振動からを、計算された前記先端部の振動に起因して発生する前記エンドエフェクタの振動のデータを計算によって求める、振動解析方法。 - エンドエフェクタが取付けられたロボットの先端部の振動を測定するセンサによって実測される前記先端部の振動を制御部が解析する振動解析方法であって、
前記制御部の記憶部には前記エンドエフェクタの振動計算モデルが格納されており、
前記制御部が、前記センサによって測定された前記振動と前記エンドエフェクタの前記振動計算モデルとを用いて前記エンドエフェクタの振動のデータを計算すると共に、前記エンドエフェクタの前記振動が前記ロボットの前記先端部の振動に影響を与えているとみなして、前記エンドエフェクタの前記振動によって前記エンドエフェクタから前記ロボットの前記先端部に入力される振動入力を計算し、計算された前記振動入力を用いて前記エンドエフェクタが取付けられていない前記ロボットの前記先端部の振動を計算する、振動解析方法。
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