JP7020812B2 - ロボット装置、ロボット装置の制御方法、ロボット装置を用いた物品の組立方法、制御プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Description
図1は本実施形態におけるロボットシステムの全体構成を示している。図1は、本実施形態のロボットシステム1000を側面から示している。図1の左下部には、このロボットシステム1000の制御に用いられる3次元(XYZ)座標系の座標軸を示してある。図示の通り、これら座標軸のうちZ軸は図の上方へ、またX軸は図の左方向へ向かうよう配置されている。Y軸は紙面奥方向へ向かうよう配置されている。
図2は本発明の実施形態におけるロボットシステム1000の制御ブロック図である。制御装置91が後述の制御プログラムを実行することにより、ロボットアーム本体1の各部が制御される。
10、20、30、40、60 リンク
11、21、31、41、51、61 回転関節
70 エンドエフェクタ
80 ケーブル
90 力覚センサ
91 制御装置
92 モータ
93 モータドライバ
94 指令装置
95 エンコーダ
96 動作範囲記憶部
97 トルクセンサ
100 ベース
501 組立て部品
502 被組立部品
503 動作範囲
600 台座
601 力指令値
Claims (24)
- ロボットアームにエンドエフェクタを装着し、前記エンドエフェクタによって対象物を操作し、複数の異なる所定作業を実行するロボット装置であって、
前記エンドエフェクタに作用する力情報を検出する力検出手段と、
前記力検出手段の検出値に基づいて前記ロボットアームを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記複数の異なる所定作業に対して設定された動作範囲内に前記エンドエフェクタの所定部位が存在するように、前記ロボットアームを制御し、前記複数の異なる所定作業を実行する、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1に記載のロボット装置において、
前記制御手段は、前記動作範囲の情報が格納された格納部を有し、
前記制御手段は、前記複数の異なる所定作業のうちいずれかの所定作業を実行する際、前記動作範囲の情報のうち当該所定作業に対応する動作範囲の情報を前記格納部から取得し、前記ロボットアームを制御する、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1または請求項2に記載のロボット装置において、
前記エンドエフェクタの所定部位の位置情報を検出する位置検出手段を有し、
前記制御手段は、前記位置検出手段からの検出値に基づき前記エンドエフェクタの所定部位が前記動作範囲から外れたことを検出すると、前記動作範囲内に前記エンドエフェクタの所定部位を移動させる、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項3に記載のロボット装置において、
前記制御手段は、前記位置検出手段からの検出値に基づき前記エンドエフェクタの所定部位が前記動作範囲から外れたことを検出すると、前記エンドエフェクタの所定部位を、位置制御を用いて前記動作範囲内に移動させる、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項4に記載のロボット装置において、
前記エンドエフェクタの所定部位を、前記位置制御によって前記動作範囲内に移動させる範囲と、前記力検出手段の検出値に基づく力制御によって前記動作範囲内に移動させる範囲と、が設定されている、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項3から5のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記制御手段は、前記複数の異なる所定作業のうちいずれかの所定作業を実行する際、当該所定作業の開始後から、当該所定作業が終了するまでの間、前記位置検出手段により、前記エンドエフェクタの所定部位の位置を検出する、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項3から6のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記制御手段は、前記複数の異なる所定作業のうちいずれかの所定作業を実行する際、前記位置検出手段からの検出値に基づき、前記エンドエフェクタの所定部位が前記動作範囲のうち当該所定作業に対応する動作範囲から外れたことを検出すると、前記エンドエフェクタの所定部位を当該所定作業に対応する動作範囲内の所定位置または当該所定作業の開始位置に移動させる、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項7に記載のロボット装置において、
前記所定位置は、当該所定作業に対応する動作範囲の中央の位置である、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記動作範囲は、あらかじめ前記複数の異なる所定作業の実験を行うことで設定する、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記動作範囲は、前記対象物の形状に基づいて設定される、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記制御手段は、前記複数の異なる所定作業間において所定作業の切り換えを行う際、前記力検出手段の検出値を基に切り換えを行うと共に、前記動作範囲も各所定作業に応じて切り換える、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記制御手段は、前記複数の異なる所定作業間において所定作業の切り換えを行う際、前記エンドエフェクタの所定部位の移動量を基に切り換えを行うと共に、前記動作範囲も各所定作業に応じて切り換える、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1から12のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記複数の異なる所定作業は、前記対象物を別の対象物に接触させる接触作業と、前記対象物を前記別の対象物に接触させながら移動させるさぐり作業と、前記対象物を前記別の対象物へ挿入する挿入作業と、を有する、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項13に記載のロボット装置において、
前記さぐり作業に対応する動作範囲が最も小さい、
ことを特徴とするロボット装置。 - 請求項1から14のいずれか1項に記載のロボット装置において、
前記所定部位は、前記エンドエフェクタを制御するための基準点である、
ことを特徴とするロボット装置。 - ロボットアームにエンドエフェクタを装着し、前記エンドエフェクタによって対象物を操作し、複数の異なる所定作業を実行するロボット装置の制御方法であって、
前記ロボット装置は、
前記エンドエフェクタに作用する力情報を検出する力検出手段と、
前記力検出手段の検出値に基づいて前記ロボットアームを制御する制御手段と、を備え
前記制御手段が、前記複数の異なる所定作業に対して設定された動作範囲内に前記エンドエフェクタの所定部位が存在するように、前記ロボットアームを制御し、前記複数の異なる所定作業を実行する、
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項16に記載の制御方法において、
前記制御手段は、前記動作範囲の情報が格納された格納部を有し、
前記制御手段は、前記複数の異なる所定作業のうちいずれかの所定作業を実行する際、前記動作範囲の情報のうち当該所定作業に対応する動作範囲の情報を前記格納部から取得し、前記ロボットアームを制御する、
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項16または17に記載の制御方法において、
前記ロボット装置は、前記エンドエフェクタの所定部位の位置情報を検出する位置検出手段を有し、
前記制御手段は、前記位置検出手段からの検出値に基づき前記エンドエフェクタの所定部位が前記動作範囲から外れたことを検出すると、前記動作範囲内に前記エンドエフェクタの所定部位を移動させる、
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項18に記載の制御方法において、
前記制御手段は、前記位置検出手段からの検出値に基づき前記エンドエフェクタの所定部位が前記動作範囲から外れたことを検出すると、前記エンドエフェクタの所定部位を、位置制御を用いて前記動作範囲内に移動させる、
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項16から19のいずれか1項に記載の制御方法において、
前記複数の異なる所定作業は、前記対象物を別の対象物に接触させる接触作業と、前記対象物を前記別の対象物に接触させながら移動させるさぐり作業と、前記対象物を前記別の対象物へ挿入する挿入作業と、を有している、
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項16から20のいずれか1項に記載の制御方法を実行可能な制御プログラム。
- 請求項21に記載の制御プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
- ロボットアームにエンドエフェクタを装着し、前記エンドエフェクタによって対象物を操作し、複数の異なる所定作業にしたがって物品の組立を行うロボット装置を用いた物品の組立方法であって、
前記ロボット装置は、
前記エンドエフェクタに作用する力情報を検出する力検出手段と、
前記力検出手段の検出値に基づいて前記ロボットアームを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記複数の異なる所定作業に対して設定された動作範囲内に前記エンドエフェクタの所定部位が存在するように、前記ロボットアームを制御し、前記複数の異なる所定作業を実行することで物品の組立を行う、
ことを特徴とする物品の組立方法。 - 請求項23に記載の物品の組立方法において、
前記ロボット装置は、前記エンドエフェクタの所定部位の位置情報を検出する位置検出手段を有し、
前記制御手段は、前記位置検出手段からの検出値に基づき前記エンドエフェクタの所定部位が前記動作範囲から外れたことを検出すると、前記動作範囲内に前記エンドエフェクタの所定部位を移動させる、
ことを特徴とする物品の組立方法。
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