JP6706741B2 - ロボットの衝突検出方法 - Google Patents
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Description
図8は、垂直多関節六軸ロボットであるロボット1001の概略構成図である。ロボット1001はロボット機構61とロボット制御装置62とから構成される。ロボット機構61は、複数のアーム67(および複数の関節軸67A(671A〜676A)を有しており、各関節軸の近傍に設けられた減速機を用いて駆動される。
10 速度制御ブロック
17 伝達関数ブロック
18 モータ及び外力を示すブロック
21 回転方向判定ブロック
26 トルク演算ブロック
30 トルク推定ブロック
31,40 衝突判定ブロック
32 微分要素
34,41 閾値切換ブロック
51 エンコーダ
52 エンコーダ
53 減速機
56 温度センサ
57 波形分析ブロック
61,161 ロボット機構
62,162 ロボット制御装置
63 操作・教示部
64 メイン制御部
65 サーボ制御部
66 モータ
67 アーム
68 ベルト
74 ピークホールドブロック
75 データ蓄積ブロック
76 最大値抽出ブロック
77 傾き演算ブロック
78 切換え許可判定ブロック
83 近似直線
67A(671A〜676A) 関節軸(対象物)
1001 ロボット
CE 切換え許可値
dτth 衝突検出閾値増分
Im モータ電流
KI/s 速度積分ゲイン
KP 速度比例ゲイン
KPP 位置比例ゲイン
Kt モータトルク定数
Kμ 動摩擦係数
sgn モータ方向信号
Tc 温度センサ出力値
Tcth 温度閾値
αcom 加速度成分
θcom 位置指令
θL 負荷位置
θm 位置フィードバック
τdis 衝突トルク
τdiso 衝突トルク推定値
τdP ピークホールド値(衝突トルク推定値)
τdP[x] ピークホールド値
τdPA 傾き
τdPAth 傾き判定閾値
τdPP 最大値
τdPPthA 最大値判定閾値(第1の最大値判定閾値)
τdPPthB 最大値判定閾値(第2の最大値判定閾値)
τdyn 動力学トルク
τdyno 動力学トルク推定値
τm モータ発生トルク
τth 衝突検出閾値
τvth 衝突検出閾値
τμ 動摩擦トルク
τμo 動摩擦トルク推定値
ωcom 速度ループ指令
ωm モータ角速度
Claims (3)
- モータと、前記モータに接続された減速機と、前記モータの回転を検出するエンコーダと、前記エンコーダに内蔵された温度センサと、前記減速機を介して前記モータにより駆動される対象物とを有するロボットを準備するステップと、
前記モータが前記減速機に出力するトルクから、前記ロボットの逆動力学演算で求めた動力学トルクを差し引くことにより、衝突による外力トルクを衝突トルク推定値として推定するステップと、
前記衝突トルク推定値が所定の衝突検出閾値より大きければ、前記ロボットが外力を受けたと判断するステップと、
前記温度センサで検出された温度が所定の温度閾値未満である場合に、前記所定の衝突検出閾値を第1の値にするステップと、
前記検出された温度が前記所定の温度閾値以上である第1の時点より所定時間だけ前の第2の時点から前記第1の時点までの期間での前記衝突トルク推定値の最大値が前記第1の値より小さい第1の最大値判定閾値より小さい場合に、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第1の値より小さい第2の値にするステップと、
前記期間での前記衝突トルク推定値の前記最大値が前記第1の最大値判定閾値以上である場合に、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第1の値にするステップと、
を含む、ロボットの衝突検出方法。 - 前記第1の最大値判定閾値より大きくかつ前記第2の値より小さな第2の最大値判定閾値を準備するステップと、
前記期間での前記衝突トルク推定値の時間推移を近似して得られる近似直線の傾きを得るステップと、
をさらに備え、
前記期間での前記衝突トルク推定値の前記最大値が前記第1の最大値判定閾値以上である場合に、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第1の値にする前記ステップは、
前記期間での前記衝突トルク推定値の前記最大値が前記第1の最大値判定閾値以上でかつ前記第2の最大値判定閾値未満であり、前記近似直線の前記傾きが負である場合に、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第2の値にするステップと、
前記期間での前記衝突トルク推定値の前記最大値が前記第1の最大値判定閾値以上でかつ前記第2の最大値判定閾値未満であり、前記近似直線の前記傾きが0または正である場合に、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第1の値にするステップと、
前記期間での前記衝突トルク推定値の前記最大値が前記第2の最大値判定閾値以上である場合に、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第1の値にするステップと、
を含む、請求項1に記載のロボットの衝突検出方法。 - 前記期間での前記衝突トルク推定値の前記最大値が前記第2の最大値判定閾値以上である場合に、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第1の値にする前記ステップは、前記近似直線の前記傾きに関わらず、前記第1の時点において前記所定の衝突検出閾値を前記第1の値にするステップを含む、請求項2に記載のロボットの衝突検出方法。
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