JP6862604B2 - 垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム及び慣性パラメータ同定方法並びに垂直多関節ロボットの制御装置及び制御方法 - Google Patents
垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム及び慣性パラメータ同定方法並びに垂直多関節ロボットの制御装置及び制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6862604B2 JP6862604B2 JP2020504572A JP2020504572A JP6862604B2 JP 6862604 B2 JP6862604 B2 JP 6862604B2 JP 2020504572 A JP2020504572 A JP 2020504572A JP 2020504572 A JP2020504572 A JP 2020504572A JP 6862604 B2 JP6862604 B2 JP 6862604B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- joint angle
- end effector
- vertical articulated
- articulated robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000012636 effector Substances 0.000 claims description 90
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 50
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 38
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 36
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 210000003857 wrist joint Anatomy 0.000 claims 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 1
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
まず、図1乃至図4を用いて5軸垂直多関節ロボット11の構成を説明する。
この場合、往復旋回動作の加減速をできるだけ小さくすれば、加減速トルクの影響を無視できる程度にまで小さくすることができる。加減速トルクを小さくするには、旋回速度をできるだけ低速にして、一定速度で旋回する区間をできるだけ長くするようにすれば良い。加減速トルクの影響を無視できれば、サーボモータ31のトルクと摩擦トルクと重力トルクとの関係は、次式で表される関係となる。
ここで、各関節角度における重力トルクは、往復旋回動作の往路と復路で同じ値となる。一方、各関節角度における摩擦トルクは、往復旋回動作の往路と復路で作用方向が反転して符号(±)が反対になるが、各関節角度における摩擦トルクの絶対値は、往路と復路で同じ値となる。従って、各関節角度における往路トルクと復路トルクとの平均値(つまり各関節角度における往路トルクと復路トルクとを足して2で割り算した値)を算出すると、各関節角度におけるサーボモータ31のトルクから摩擦トルクの影響をキャンセルした重力トルクを求めることができる。この際、上述したように、往復旋回動作中の加減速トルクの影響を無視できるように旋回速度をできるだけ低速にして、一定速度で旋回動作させる区間をできるだけ長くするようにすれば、各関節角度における往路トルクと復路トルクとの平均値を算出することで、各関節角度におけるサーボモータ31のトルクから摩擦トルクと加減速トルクの両方の影響をキャンセルした重力トルクを求めることができる。
Claims (7)
- 垂直多関節ロボットのアーム先端の手首部に交換可能に取り付けたエンドエフェクタをモータで駆動される前記手首部の関節軸によって旋回動作させるときの慣性パラメータを同定する垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システムにおいて、
前記エンドエフェクタを前記手首部の関節軸に作用する重力トルクが0となる関節角度を含む所定区間で往復旋回動作させる制御部と、
前記エンドエフェクタの往復旋回動作中に前記手首部の関節軸の関節角度を計測して算出する関節角度算出部と、
前記エンドエフェクタの往復旋回動作中に各関節角度における前記モータのトルクを計測して算出するトルク算出部と、
前記関節角度算出部及び前記トルク算出部で算出した往路の各関節角度における前記モータのトルク(以下「往路トルク」という)と復路の各関節角度における前記モータのトルク(以下「復路トルク」という)とに基づいて各関節角度における前記モータのトルクから摩擦トルクを補償した重力トルクを算出する重力トルク算出部と、
前記重力トルク算出部で算出した各関節角度における重力トルクに基づいて前記慣性パラメータを同定する慣性パラメータ同定部と、
事前に重量が異なる複数の基準重りを用意して、その基準重りを1個ずつ前記アーム先端の手首部に付け替えて前記往復旋回動作させて各関節角度における重力トルクを算出して前記複数の基準重りの各関節角度における重力トルクの算出データを記憶した記憶部とを備え、
前記慣性パラメータ同定部は、前記慣性パラメータの1つである前記エンドエフェクタの重量を同定する際に、前記重力トルク算出部で算出した各関節角度における重力トルクを前記記憶部に記憶されている前記複数の基準重りの各関節角度における重力トルクと比較して両者の差が最小となる前記基準重りの重量を前記エンドエフェクタの重量として同定する、垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム。 - 前記制御部は、前記エンドエフェクタの往復旋回動作を所定速度以下の一定速度で行う、請求項1に記載の垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム。
- 前記重力トルク算出部は、前記関節角度算出部及び前記トルク算出部で算出した各関節角度における往路トルクと復路トルクとの平均値を各関節角度における重力トルクとして算出する、請求項1又は2に記載の垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム。
- 前記慣性パラメータ同定部は、前記慣性パラメータの1つである前記エンドエフェクタの重心位置の情報として、前記重力トルクが0となる関節角度を同定する、請求項1乃至3のいずれかに記載の垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システムを搭載した垂直多関節ロボットの制御装置であって、
生産開始前に前記慣性パラメータ同定システムで同定した前記慣性パラメータに基づいて前記垂直多関節ロボットの制御パラメータを変更する制御パラメータ変更部を備える、垂直多関節ロボットの制御装置。 - 垂直多関節ロボットのアーム先端の手首部に交換可能に取り付けたエンドエフェクタをモータで駆動される前記手首部の関節軸によって旋回動作させるときの慣性パラメータを同定する垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定方法において、
前記エンドエフェクタを前記手首部の関節軸に作用する重力トルクが0となる関節角度を含む所定区間で往復旋回動作させ、前記エンドエフェクタの往復旋回動作中に前記手首部の関節軸の関節角度を計測して算出すると共に、各関節角度における前記モータのトルクを計測して算出し、
算出した往路の各関節角度における前記モータのトルクと復路の各関節角度における前記モータのトルクとに基づいて各関節角度における前記モータのトルクから摩擦トルクを補償した重力トルクを算出し、
算出した各関節角度における重力トルクに基づいて前記慣性パラメータを同定する、垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定方法であって、
事前に重量が異なる複数の基準重りを用意して、その基準重りを1個ずつ前記アーム先端の手首部に付け替えて前記往復旋回動作させて各関節角度における重力トルクを算出して前記複数の基準重りの各関節角度における重力トルクの算出データを記憶部に記憶しておき、
前記慣性パラメータの1つである前記エンドエフェクタの重量を同定する際に、前記算出した各関節角度における重力トルクを前記記憶部に記憶されている前記複数の基準重りの各関節角度における重力トルクと比較して両者の差が最小となる前記基準重りの重量を前記エンドエフェクタの重量として同定する、垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定方法。 - 請求項6に記載の垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定方法で同定した前記慣性パラメータを用いて前記垂直多関節ロボットを制御する垂直多関節ロボットの制御方法であって、
生産開始前に記慣性パラメータ同定方法で同定した前記慣性パラメータに基づいて前記垂直多関節ロボットの制御パラメータを変更してから生産を開始する、垂直多関節ロボットの制御方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/008868 WO2019171516A1 (ja) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | 垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム及び慣性パラメータ同定方法並びに垂直多関節ロボットの制御装置及び制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019171516A1 JPWO2019171516A1 (ja) | 2020-10-22 |
JP6862604B2 true JP6862604B2 (ja) | 2021-04-21 |
Family
ID=67845648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020504572A Active JP6862604B2 (ja) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | 垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム及び慣性パラメータ同定方法並びに垂直多関節ロボットの制御装置及び制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6862604B2 (ja) |
WO (1) | WO2019171516A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113189865B (zh) * | 2021-01-27 | 2024-03-26 | 上海际知医疗科技有限公司 | 基于动力学参数辨识的康复机器人控制系统 |
CN112975971B (zh) * | 2021-03-01 | 2022-03-11 | 南京航空航天大学 | 一种机器人惯性力补偿方法 |
WO2024105725A1 (ja) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | ファナック株式会社 | ロボットのブレーキ診断方法、ブレーキ診断装置、ブレーキ診断プログラムおよび制御装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4305340B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2009-07-29 | パナソニック株式会社 | ロボットに取り付けられた負荷の質量と重心位置の算出方法 |
JP2010076074A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Panasonic Corp | ロボットの制御方法 |
JP5360254B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2013-12-04 | トヨタ自動車株式会社 | トルク検出方法及びアーム装置 |
SE536708C2 (sv) * | 2012-10-23 | 2014-06-10 | Cognibotics Ab | Metod och system för bestämning av minst en egenskap hos enmanipulator |
-
2018
- 2018-03-07 WO PCT/JP2018/008868 patent/WO2019171516A1/ja active Application Filing
- 2018-03-07 JP JP2020504572A patent/JP6862604B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2019171516A1 (ja) | 2020-10-22 |
WO2019171516A1 (ja) | 2019-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10486309B2 (en) | Robot controlling method, robot apparatus, program, recording medium, and method for manufacturing assembly component | |
JP6659096B2 (ja) | ロボット装置の制御方法、およびロボット装置 | |
JP6512790B2 (ja) | ロボット制御方法、ロボット装置、プログラム、記録媒体及び物品の製造方法 | |
JP7363098B2 (ja) | ロボットの制御方法 | |
US20070030271A1 (en) | Robot controller and robot control method using spline interpolation | |
JP5236596B2 (ja) | 加工ロボットシステム | |
JP6862604B2 (ja) | 垂直多関節ロボットの慣性パラメータ同定システム及び慣性パラメータ同定方法並びに垂直多関節ロボットの制御装置及び制御方法 | |
TWI630081B (zh) | Direct teaching method of robot | |
JP6584102B2 (ja) | 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 | |
DK2492062T3 (en) | industrial Robot | |
JP2017124455A (ja) | ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム及び記録媒体 | |
US11597083B2 (en) | Robot apparatus, robot system, control method of robot apparatus, product manufacturing method using robot apparatus, and storage medium | |
JP2007066001A (ja) | ロボットの制御装置 | |
JP6652310B2 (ja) | ロボットシステム、ロボットアームの制御方法、プログラム、記録媒体、及び物品の製造方法 | |
JP2004025387A (ja) | 多関節ロボットの負荷重量及び負荷重心位置の自動算出方法 | |
JP6700679B2 (ja) | 制御方法、物品の製造方法、ロボット装置、制御プログラム及び記録媒体 | |
JP7165951B2 (ja) | ロボットの制御方法 | |
JP7111498B2 (ja) | ロボットの制御装置およびロボットの制御方法 | |
JP2016040067A (ja) | ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム及び記録媒体 | |
JP5633268B2 (ja) | ロボットの制御装置 | |
JP4449693B2 (ja) | ロボット制御装置およびその制御方法 | |
JP6668629B2 (ja) | ロボット制御装置およびロボットシステム | |
JP2020097101A (ja) | ロボット装置、ロボットシステム、ロボット装置の制御方法、ロボット装置を用いた物品の製造方法、制御プログラム及び記録媒体 | |
JP5343725B2 (ja) | ロボット制御装置 | |
JPH0934521A (ja) | ロボットの制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200310 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210331 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6862604 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |