JP7159525B2 - ロボット制御装置、学習装置、及びロボット制御システム - Google Patents

ロボット制御装置、学習装置、及びロボット制御システム Download PDF

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Description

本発明は、ロボットアームを構成する各関節の駆動を制御するロボット制御装置、学習装置、及びロボット制御システムに関する。
下記の特許文献1に、ロボットアームに装備されるエンドエフェクターの位置の軌跡を改善でき、更に高周波の偏差にも追従できるようにするための学習制御を行うロボットについて記載されている。
特開2006-110702号公報
ロボットアームの先端部に取り付けられるエンドエフェクターは、ユーザーが自由に取り換え可能であり、その種類は1種類ではない。例えば、爪部を有したグリッパーや、指部を有したハンドや、吸着部を有した吸着ノズル等がエンドエフェクターとして、ロボットアームの先端部に取り付けられる。
そのため、ロボットアームの先端部に取り付けられるエンドエフェクターの重量や形状が変わることがある。また、エンドエフェクターの把持対象となるワークも1種類ではなく、その重量や形状も変わることがある。
ロボットアームの先端部に取り付けられるエンドエフェクターや把持対象のワークが変わると、当該先端部に働く重力の大きさや、それら部材の重心位置が変わるので、ロボットアームの目標軌跡が変わらなかったとしても、ロボットアームに対する制御を変更する必要がある。例えば、エンドエフェクターやワークの重量が増加すれば、ロボットアームの駆動トルクについても大きくする必要がある。もし、駆動トルクを変更しなければ、ロボットアームの実際の軌跡は目標軌跡から大きく外れてしまう可能性がある。
また、ロボットアームの目標軌跡についても、タスク毎に異なる。ロボットアームを目標軌跡に追従させる動作に誤差(例えば、エンドエフェクターやワークの重量による撓み)が生じることがあるが、目標軌跡が変わると、誤差の発生の仕方も変わる。従って、目標軌跡の変化は、ロボットアームの位置精度や制御性能に影響を与える。
人間とは物理的に隔離した状態で使用される産業用ロボットであれば、ロボットそのものの強度や重量が大きく、ロボットアームの関節を駆動させるための駆動モーターの出力を、エンドエフェクターやワークの変化、そして目標軌跡の変化を無視することができる程度にまで大きくすることが可能である。
しかしながら、人間と同じ空間で使用される協働ロボットであれば、動作に制約が多く、ロボットは比較的小型で軽量なものとしなければならず、駆動モーターの出力についてもあまり大きくすることはできない。そのため、エンドエフェクターやワークの変化、目標軌跡の変化を無視することはできない。また、上記の特許文献1に記載されている技術では、ロボットアームの先端部に働く重量の大きさや重心位置が変化することに対処することはできない。
また、エンドエフェクターやワークの種類は数多く存在し、目標軌跡についても無数に考えられるので、すべてのパターンに対応した目標軌跡追従のための制御プログラムを設計者が事前に用意しておくことは困難である。
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、ロボットそのものの強度や重量、駆動モーターの出力を大きくしなくても、多数のエンドエフェクターやワークに、そして多様な目標軌跡に対して、ロボットアームの適切な制御を行えるようにすることを目的とする。
本発明の一局面に係るロボット制御装置は、複数の関節を有し、三次元空間を自在に移動可能なロボットアームと、前記複数の関節それぞれに設けられた、前記関節を駆動する関節駆動部と、前記ロボットアームの先端部の位置を検出する位置検出部と、前記先端部に作用する外力を検出する力検出部と、を備えると共に、前記先端部にエンドエフェクターが着脱交換可能に構成されたロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、前記位置検出部及び前記力検出部による検出結果に基づいて、前記ロボットアームの状態を観測する状態観測部と、前記ロボットアームの前記先端部を予め生成された目標軌跡に追従させるための動作過程において、前記状態観測部により経時的に観測される、前記先端部の位置及び当該先端部に作用する外力と、前記関節駆動部の駆動トルクと、を含むデータセットを学習することで得られた、前記目標軌跡と前記先端部の位置と当該先端部に作用する外力とを入力とし、前記関節駆動部の駆動トルクを出力とする入出力の相関性を示す学習結果を用いて、新たに生成された目標軌跡と、前記先端部の位置及び当該先端部に作用する外力とに基づいて、前記ロボットアームを前記目標軌跡に追従するための前記関節駆動部の駆動トルクを求める駆動トルク演算部と、前記駆動トルク演算部で求められた駆動トルクに従って、前記関節駆動部を制御する制御部と、を備える。
また、本発明の一局面に係る学習装置は、上記ロボット制御装置が備える前記状態観測部により経時的に観測される、前記先端部の位置及び当該先端部に作用する外力と、前記関節駆動部の駆動トルクと、を含むデータセットに基づいて、前記目標軌跡と前記先端部の位置と当該先端部に作用する外力とを入力とし、前記関節駆動部の駆動トルクを出力とする入出力の相関性を学習する学習部を備える学習装置であって、前記学習部は、前記駆動トルク演算部が求めた駆動トルクに従って前記関節駆動部を駆動させたことによる前記先端部の実際の位置と、前記目標軌跡との誤差を最小化するように、前記学習結果を更新する。
また、本発明の一局面に係るロボット制御システムは、上記ロボット制御装置と、上記ロボットと、を備える。
本発明によれば、ロボットアームの先端部を目標軌跡に追従させるための動作過程において、状態観測部により経時的に観測される、ロボットアームの先端部の位置及び当該先端部に作用する外力と、関節駆動部の駆動トルクと、を含むデータセットを事前に学習させることで得られた学習結果を利用することが可能である。
従って、様々な重量や形状のエンドエフェクターやワークを用いて(すなわち、ロボットアームの先端部に作用する外力を様々に変化させて)、ロボットアームを動作させ、多様なロボットアームの軌跡に対して、位置精度の高い行動が実現できるように学習させることで、実際の学習結果から、多数のエンドエフェクターやワークに、そして多様な目標軌跡に対して、ロボットアームの適切な制御が行えるようになる。すなわち、誤差の小さい、位置精度の高い制御を実現することが可能となる。
本発明の一実施形態に係るロボット制御装置を含んで構成されるロボット制御システムの主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。 ロボット制御システムを構成する各構成間でのデータ等の流れを説明するための説明図である。 制御の対象となるロボットを模式的に示した外観図である。 学習装置へ送信されるデータセットを構成する各データを説明するための説明図である。
以下、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置、学習装置、及びロボット制御システムについて図面を参照して説明する。図1は、一実施形態に係るロボット制御装置を含んで構成されるロボット制御システムの主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。図2は、ロボット制御システムを構成する各構成間でのデータ等の流れを説明するための説明図である。図3は、制御の対象となるロボットを模式的に示した外観図である。
ロボット制御システム1は、ロボット10と、ロボット10の動作を制御するロボット制御装置20と、学習装置30と、を含んで構成されている。
ロボット10は、図3に示すように、人間の腕と同様の運動機能を持つマニピュレーターで、三次元空間を自在に移動可能なロボットアーム11を備え、ロボットアーム11の根元は台座14に固定されている。ロボットアーム11は、複数の関節12A乃至12C(以降、まとめて「関節12」とも称す)と、関節12どうしをつなぐリンク13A,13Bとを有する。
また、ロボットアーム11は、その先端部15にエンドエフェクターが着脱交換可能に構成されている。図3中では、エンドエフェクターとして、平行に配置された2つの爪部41A,41Bを有するグリッパー41が取り付けられ、グリッパー41がワーク42を把持した状態を示している。
ロボット10は、関節12それぞれに設けられた、関節12を駆動する関節駆動部16A乃至16C(以降、まとめて「関節駆動部16」とも称す)と、関節12それぞれに設けられた、関節12の角度を検出する関節角検出部17A乃至17C(以降、まとめて「関節角検出部17」とも称す)と、先端部15に作用する外力を検出する力検出部18と、を備える。なお、関節駆動部16、関節角検出部17、及び力検出部18としてはそれぞれ、例えば、モーター、エンコーダー、歪みセンサーが挙げられる。
また、関節角検出部17は、特許請求の範囲における位置検出部の一例である。ロボットアーム11の先端部15の位置は、関節12A乃至12Cすべての角度から割り出すことができる。なお、位置検出部としては、他にロボット10の全体を撮影するカメラなどが挙げられる。
ロボット制御装置20は、制御ユニット21と、操作部22と、表示部23と、記憶部24と、外部インターフェイス部(外部I/F)25と、通信インターフェイス部(通信I/F)26と、を備える。
操作部22は、キーボードやマウス等から構成され、制御ユニット21にコマンドや文字を入力したり、表示部22における画面上のポインターを操作したりする。表示部23は、制御ユニット21からの応答やデータ結果を表示する。操作部22は、例えば、ロボットアーム11の先端部15の目標到達位置の指示入力に用いられる。
記憶部24は、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置であり、ロボット制御装置20の動作に必要なプログラムやデータを記憶する。
外部インターフェイス部25は、外部装置と接続するためのもので、ロボット制御装置20は、外部インターフェイス部25を介して、ロボット10を構成する関節駆動部16、関節角検出部17、及び力検出部18と接続されている。
通信インターフェイス部26は、不図示のLAN(Local Area Network)チップなどの通信モジュールを備えるインターフェイスで、外部装置との間で通信を行う。ロボット制御装置20は、通信インターフェイス部26を介して、学習装置30との間でデータの送受信を行う。
制御ユニット21は、プロセッサー、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及び専用のハードウェア回路を含んで構成される。プロセッサーは、例えばCPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はMPU(Micro Processing Unit)等である。制御ユニット21は、制御部211と、状態観測部212と、アーム軌跡生成部213と、駆動トルク演算部214と、学習結果メモリー215と、を備えている。また、図2に示したように、制御部211と、駆動トルク演算部214と、学習結果メモリー215とを含んで、ロボットアーム11の動作を制御するアーム制御部ACが構成される。
制御ユニット21は、記憶部24に記憶されている制御プログラムに従った上記プロセッサーによる動作により、制御部211、状態観測部212、アーム軌跡生成部213、駆動トルク演算部214、及び学習結果メモリー215として機能する。但し、制御ユニット21等の上記の各構成は、制御ユニット21による制御プログラムに基づく動作によらず、それぞれハードウェア回路により構成することも可能である。以下、特に触れない限り、各実施形態について同様である。
制御部211は、ロボット制御装置20の全体的な動作制御を司る。制御部211は、操作部22、表示部23、記憶部24、外部インターフェイス部25、及び通信インターフェイス部26と接続されており、接続されている上記各構成の動作制御や、各構成との間での信号またはデータの送受信を行う。
状態観測部212は、関節角検出部17で検出される関節12それぞれの角度と、力検出部18で検出されるロボットアーム11の先端部15に作用する外力とを、ロボットアーム11の状態として観測する。また、状態観測部212は、関節角検出部17で検出される関節12すべての角度を用いて、先端部15の位置を計算する。
アーム軌跡生成部213は、操作部22を介してユーザーから指示された目標到達位置に基づいて、現在位置から当該目標到達位置までの、ロボットアーム11の先端部15の目標軌跡を生成する。なお、軌跡の生成には、種々の生成アルゴリズムを適用することができる。また、目標到達位置だけでなく、経由位置がユーザーにより指示された場合、アーム軌跡生成部213は、指示された経由位置を通る目標軌跡を生成する。
駆動トルク演算部214は、学習結果メモリー215に記憶されている学習結果を用いて、アーム軌跡生成部213により生成された目標軌跡と、ロボットアーム11の先端部15の位置(具体的には、関節12それぞれの角度)及び当該先端部15に作用する外力とに基づいて、ロボットアーム11の先端部15を上記目標軌跡に追従させるための関節駆動部16それぞれの駆動トルクを求める。そして、制御部211が、駆動トルク演算部213で求められた駆動トルクに従って、関節駆動部16を制御する。
学習結果メモリー215は、学習装置30による学習で得られた学習結果を記憶するメモリーである。学習結果は、ロボットアーム11の先端部15を上記目標軌跡に追従させるための動作過程において、状態観測部212により経時的に観測される、先端部15の位置(関節12それぞれの角度)及び当該先端部15に作用する外力と、関節駆動部16の駆動トルクと、を含むデータセットを事前に学習することで得られるものである。
学習装置30は、制御ユニット31と、記憶部32と、通信インターフェイス部(通信I/F)33と、を備える。
記憶部32は、HDDなどの記憶装置であり、学習装置30の動作に必要なプログラムやデータを記憶し、データセット記憶部321を含む。データセット記憶部321は、ロボット制御装置20から送信されてくるデータセットを記憶する。
通信インターフェイス部33は、不図示のLANチップなどの通信モジュールを備えるインターフェイスで、外部装置との間で通信を行う。学習装置30は、通信インターフェイス部33を介して、ロボット制御装置20との間でデータの送受信を行う。
制御ユニット31は、プロセッサー、RAM、ROM、及び専用のハードウェア回路を含んで構成される。プロセッサーは、例えばCPU、ASIC、又はMPU等である。制御ユニット31は、制御部311と、学習部312と、を備えている。
制御ユニット31は、記憶部32に記憶されている制御プログラムに従った上記プロセッサーによる動作により、制御部311及び学習部312として機能する。但し、制御ユニット31等の上記の各構成は、制御ユニット31による制御プログラムに基づく動作によらず、それぞれハードウェア回路により構成することも可能である。以下、特に触れない限り、各実施形態について同様である。
制御部311は、学習装置30の全体的な動作制御を司る。制御部311は、記憶部32、及び通信インターフェイス部33と接続されており、接続されている上記各構成の動作制御や、各構成との間での信号またはデータの送受信を行う。
例えば、制御部311は、通信インターフェイス部33を介して、ロボット制御装置20から送信されてくるデータセットを受信すると、受信したデータセットをデータセット記憶部321に順次記憶する。
学習装置30へ送信され、データ記憶部321で記憶されるデータセットを構成する各データについて、図4を用いて説明する。アーム制御部AC(を構成する制御部211)は、学習モードが設定されている間、アーム軌跡生成部213で生成された「目標軌跡(動作開始位置と目標到達位置とを結ぶ軌跡)」に追従するロボットアーム11の動作過程において、状態観測部212による観測で得られた「各関節12の角度」及びロボットアーム11の「先端部15に作用する外力」と、駆動トルク演算部214で求められた「駆動トルク」と、を含む時系列データ(シミュレーションデータ)を、当該「目標軌跡」と紐付けて、上記データセットとして学習装置30へ送信する。学習装置30は、受信したデータセットをデータセット記憶部321に記憶させる。
データセット記憶部321に記憶されているデータセットは、学習部312で学習され、学習部312による学習で得られた学習結果がアーム制御部ACへ送信される。
学習モードは、例えば、工場内の作業員が、操作部22を介して予め定められた特殊操作を行うことで移行するモードで、基本的には、ロボット制御装置20の出荷前だけに利用されるモードである。
学習部312は、図1及び図2に示したように、誤差最小化部313と学習結果更新部314とを備え、データセット記憶部321に記憶されているデータセットを学習する。学習部312による学習で得られた学習結果は、図4に示したように、アーム制御部ACで用いられる。
学習部312は、データセット記憶部321に記憶されているデータセットを用いて、例えば、機械学習を行い、データセットが有する特徴を学習し、ある時刻でのロボットアーム11の先端部15の位置(各関節12の角度)と、当該先端部15に作用する外力と、上記目標軌跡が示す目標通過位置と、を入力データとし、当該先端部15の位置から当該目標通過位置へ到達するのに必要な関節駆動部16の駆動トルクを出力データとした、ある入力に対する適切な出力を推定するための入出力の相関性を学習する。この入出力の相関性を示したモデルが学習結果となる。
従って、上記データセットを大量に学習することで、未知の「入力」から適切な「出力」を推定するモデル(学習結果)を獲得することができる。なお、これはニューラルネットワークなどのアルゴリズムを用いて実現することが可能で、入力データとして、ある時刻でのロボットアーム11の先端部15の位置(各関節12の角度)と、当該先端部15に作用する外力と、目標通過位置と、を入力すると、当該先端部15の位置から当該目標通過位置へ到達するのに適した関節駆動部16それぞれの駆動トルクを出力するように、ニューラルネットワークを構築する。
誤差最小化部313は、ニューラルネットワークから出力された駆動トルクで関節12を実際に駆動させた後に、状態観測部212で観測された先端部15の実際の位置と、目標通過位置との誤差が小さくなるように、ニューラルネットワークを更新する。具体的には、ニューラルネットワークを構成する各ニューロン間の結合の重みを調整する。なお、この重みの調整は、誤差逆伝搬法により可能である。
学習結果更新部314は、誤差最小化部313で調整された学習結果を、通信インターフェイス部33を介して、ロボット制御装置20へ送信することで、ロボット制御装置20の学習結果メモリー215に記憶される学習結果を更新する。
ロボット制御装置20の制御部211は、通信インターフェイス部26を介して、学習装置30から送信されてくる学習結果を受信すると、学習結果メモリー215に記憶される学習結果を新たに受信した学習結果に更新する。
続いて、データセットの収集について説明する。目標軌跡の追従に適切な駆動トルクを求めるには、優れた学習結果が必要である。優れた学習結果を得るには、学習部312に多様なデータセットを学習させる必要がある。
そこで、工場内の作業員は、ロボットアーム11の先端部15に、シミュレーション毎に、様々な重量や形状のエンドエフェクターを取り付け、ワークについても重量や形状の異なるものを使用し(すなわち、ロボットアーム11の先端部15に作用する外力を様々に変化させて)、そして多様な軌跡でロボットアーム11を動作させる。
ロボット10の可搬重量が2kgの場合、エンドエフェクターとワークとの総重量が2kgを超えない範囲で、例えば、エンドエフェクターを1kgから2kgの間で100gずつ変化させ、ワークを100gから1kgの間で50gずつ変化させる。また、それら部材の重心位置についてもシミュレーション毎に、ロボットアーム11の先端部15から半径100mmの範囲内にランダムで変化するように、エンドエフェクターを取り付けたり、エンドエフェクターにワークを把持させたりするのが好ましい。
そして、この運動過程において、状態観測部212による観測で得られた関節12の角度及びロボットアーム11の先端部15に作用する外力と、駆動トルク演算部214で求められた駆動トルクと、を含む時系列データを、目標軌跡と紐付けて、上記データセットとして収集する。
上記実施形態によれば、ロボットアーム11の先端部15を目標軌跡に追従させるための動作過程において、状態観測部212により経時的に観測される、ロボットアーム11の先端部15の位置及び当該先端部15に作用する外力と、関節駆動部16の駆動トルクと、を含むデータセットを事前に学習させることが可能である。
従って、様々な重量や形状のエンドエフェクターやワークを用いて(すなわち、ロボットアーム11の先端部15に作用する外力を様々に変化させて)、ロボットアーム11を動作させ、多様なロボットアーム11の軌跡に対して、位置精度の高い行動が実現できるように学習させることで、実際の学習結果から、多数のエンドエフェクターやワークに、そして多様な目標軌跡に対して、ロボットアーム11の適切な制御が行えるようになる。すなわち、誤差の小さい、位置精度の高い制御を実現することが可能となる。
これにより、ロボットアーム11の先端部15に働く重量の変化や重心位置の変化に対する位置精度のロパスト性を向上させることが可能となるので、ユーザーがロボットに適用できるエンドエフェクターやワークの選択範囲を広げることができる。
また、ロボットアーム11の位置精度の向上を、ソフトウェア制御によって実現することが可能となるので、ロボット10そのものの強度や重量や、関節駆動部16(駆動モーター)の出力を変更しなくてもよいので、コスト面で有利となる。また、ロボット10そのものの強度や重量、そして関節駆動部16の出力を大きくしなくてよいので、協働ロボットに特に有効である。
また、目標軌跡に追従させるためのフィードフォワード制御などの複雑な制御を必要としない。そのため、フィードフォワード制御のような複雑な制御アルゴリズムに対し、シンプルで汎用的な制御アルゴリズムを生成することができる。
また、ロボットアーム11の先端部15に作用する外力は、ロボット10に設けられた力検出部18による検出結果に基づいて観測されるので、エンドエフェクターやワークの重量や形状をユーザーが意識する必要はない。もちろん、当該重量や形状の情報をロボット制御装置20へユーザーが入力する必要もないので、非常に使い勝手のよいものとすることができる。
なお、上記実施形態では、学習装置30が、ロボット制御装置20と別の装置として構成される場合について説明しているが、学習装置30を構成する各機能については、ロボット制御装置20が備えるようにしてもよい。
本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。また、上記実施形態では、図1乃至図4を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
1 ロボット制御システム
10 ロボット
11 ロボットアーム
12 関節
15 先端部
16 関節駆動部
17 関節角検出部
18 力検出部
20 ロボット制御装置
30 学習装置
41 グリッパー
211 制御部
212 状態観測部
214 駆動トルク演算部
215 学習結果メモリー
312 学習部
321 データセット記憶部

Claims (6)

  1. 複数の関節を有し、三次元空間を自在に移動可能なロボットアームと、
    前記複数の関節それぞれに設けられた、前記関節を駆動する関節駆動部と、
    前記ロボットアームの先端部の位置を検出する位置検出部と、
    前記先端部に作用する外力を検出する力検出部と、を備えると共に、前記先端部にエンドエフェクターが着脱交換可能に構成されたロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、
    前記位置検出部及び前記力検出部による検出結果に基づいて、前記ロボットアームの状態を観測する状態観測部と、
    前記ロボットアームの前記先端部を予め生成された目標軌跡に追従させるための動作過程において、前記状態観測部により経時的に観測される、前記先端部の位置及び当該先端部に作用する外力と、前記関節駆動部の駆動トルクと、を含むデータセットを学習することで得られた、前記目標軌跡と前記先端部の位置と当該先端部に作用する外力とを入力とし、前記関節駆動部の駆動トルクを出力とする入出力の相関性を示す学習結果を用いて、
    新たに生成された目標軌跡と、前記先端部の位置及び当該先端部に作用する外力とに基づいて、前記ロボットアームの前記先端部を前記目標軌跡に追従させるための前記関節駆動部の駆動トルクを求める駆動トルク演算部と、
    前記駆動トルク演算部で求められた駆動トルクに従って、前記関節駆動部を制御する制御部と、を備えるロボット制御装置。
  2. 前記位置検出部は、前記複数の関節それぞれに設けられた、前記関節の角度を検出するもので、
    前記状態観測部は、前記先端部の位置を、前記関節の角度を用いて計算する請求項1に記載のロボット制御装置。
  3. 前記状態観測部により経時的に観測される、前記先端部の位置及び当該先端部に作用する外力と、前記関節駆動部の駆動トルクと、を含むデータセットに基づいて、前記目標軌跡と前記先端部の位置と当該先端部に作用する外力とを入力とし、前記関節駆動部の駆動トルクを出力とする入出力の相関性を学習する学習部を更に備え、
    前記学習部は、前記駆動トルク演算部が求めた駆動トルクに従って前記関節駆動部を駆動させたことによる前記先端部の実際の位置と、前記目標軌跡との誤差を最小化するように、前記学習結果を更新する請求項1又は請求項2に記載のロボット制御装置。
  4. 請求項1又は請求項2に記載のロボット制御装置が備える前記状態観測部により経時的に観測される、前記先端部の位置及び当該先端部に作用する外力と、前記関節駆動部の駆動トルクと、を含むデータセットに基づいて、前記目標軌跡と前記先端部の位置と当該先端部に作用する外力とを入力とし、前記関節駆動部の駆動トルクを出力とする入出力の相関性を学習する学習部を備える学習装置であって、
    前記学習部は、前記駆動トルク演算部が求めた駆動トルクに従って前記関節駆動部を駆動させたことによる前記先端部の実際の位置と、前記目標軌跡との誤差を最小化するように、前記学習結果を更新する学習装置。
  5. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のロボット制御装置と、
    前記ロボットと、を備えるロボット制御システム。
  6. 請求項1又は請求項2に記載のロボット制御装置と、
    請求項4に記載の学習装置と、
    前記ロボットと、を備えるロボット制御システム。
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JP2022006841A (ja) * 2020-06-25 2022-01-13 株式会社日立製作所 ロボット制御システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017030135A (ja) 2015-07-31 2017-02-09 ファナック株式会社 ワークの取り出し動作を学習する機械学習装置、ロボットシステムおよび機械学習方法
JP2018126798A (ja) 2017-02-06 2018-08-16 セイコーエプソン株式会社 制御装置、ロボットおよびロボットシステム
JP2018167366A (ja) 2017-03-30 2018-11-01 本田技研工業株式会社 位置推定方法及び把持方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10111701A (ja) * 1996-10-05 1998-04-28 Ricoh Co Ltd 学習型自動セル装置と学習方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017030135A (ja) 2015-07-31 2017-02-09 ファナック株式会社 ワークの取り出し動作を学習する機械学習装置、ロボットシステムおよび機械学習方法
JP2018126798A (ja) 2017-02-06 2018-08-16 セイコーエプソン株式会社 制御装置、ロボットおよびロボットシステム
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