JP7452257B2 - 制御装置、ロボットシステム、およびロボットの制御方法 - Google Patents
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Description
前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御するロック制御部と、
前記柔軟部がロック状態であるかアンロック状態であるかに応じて異なる種類の制御ポリシを用いて前記ロボットの動作を制御する動作制御部と、
を備える。
空気圧または液圧のシリンダが含まれる。柔軟部は、力制御を用いてあるいは力制御のみによって柔軟性を得る機構であってもよい。
せるためのアームとを備えるロボットの、グリッパの途中、グリッパとアームとの間、およびアームの途中のうちの少なくともいずれかの位置に設けられてもよい。
対象物を把持するためのグリッパと、前記グリッパを移動させるためのアームとを備え、前記グリッパの途中、前記グリッパと前記アームとの間、および前記アームの途中のうちの少なくともいずれかの位置に柔軟部を有するロボットと、
第一の態様にかかる制御装置と、
を備える、ロボットシステムである。
制御装置によって行われる、柔軟部および前記柔軟部を固定するロック機構を有するロボットの制御方法であって、
前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御するロック制御ステップと、
前記柔軟部がロック状態であるかアンロック状態であるかに応じて前記ロボットの動作の制御に用いる制御ポリシを選択するポリシ選択ステップと、
前記選択されたポリシを用いて、前記ロボットの動作を制御する動作制御ステップと、
を備える、制御方法である。
図1を参照して、本発明に係るロボットシステム1の適用例を説明する。ロボットシステム1は、柔軟部を備えるロボット10と、ロボット10を制御する制御装置により構成される。ロボット10の柔軟部13はロック状態とアンロック状態をとることができ、制御装置20は、ロボット10の柔軟部13がロック状態であるかアンロック状態であるかに応じて異なる種類の制御ポリシを用いてロボット10の動作を制御する。
グリッパ12の先端位置を正確に求めることができるので、解析的な制御ポリシを用いて精度の高い制御が可能である。
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットシステム1を示すロボットシステム1は、ロボット10と制御装置20を有する。
図2A,図2Bは、ロボット10の概略構成を示す図である。本実施形態におけるロボット10は、6軸垂直多関節ロボットであり、アーム11の先端に柔軟部13を介してグリッパ(ハンド)12が設けられる。ロボット10は、例えば、グリッパ12によって部品(例えばペグ)を把持して穴に嵌め込む嵌め込み作業を行う。
パ12とアーム11の位置関係を固定してもよい。あるいは、柔軟部13の弾性係数を増加させることによって、グリッパ12とアーム11の位置関係を固定してもよい。
次に、制御装置20について説明する。
図5は本実施形態にかかる制御装置20が行うロボット10の制御方法の処理の流れを示すフローチャートである。
ロボットが行う作業に応じて、ロボットに柔軟性を持たせることが好ましい場合と柔軟性を持たせないことが好ましい場合がある。そして、ロボットに柔軟性を持たせる場合にはハンド位置の不確定性から機械学習ベースの制御ポリシを用いて制御を行うことが好ましく、一方、ロボットに柔軟性を持たせない場合にはハンド位置が確定することから解析的な制御ポリシを用いて制御することが好ましい。本実施形態によれば、ロボットに行わせる作業に応じてロボットの柔軟部のロック・アンロックを制御し、かつ、動作制御に用いる制御ポリシを切り替えるので、ロボットに対して様々な作業を効果的に行わせることができる。また、作業指令に応じて、柔軟部のロック・アンロックおよび利用する制御ポリシが決定されるので、ユーザーは柔軟部のロック状態や用いる制御ポリシを明示的に指定しなくてもロボットの制御プログラムを作成することができる。
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
状態の制御と利用する制御ポリシの切替を行ってもよい。より詳細には、制御装置20は、グリッパ12と対象物の間の距離が閾値より小さければ、柔軟部13をアンロック状態に制御し、かつ、動作制御部26が利用する制御ポリシを機械学習ベースの制御ポリシに切り替える。一方、グリッパ12と対象物の間の距離が閾値より大きければ、制御装置20は、柔軟部13をロック状態に制御し、かつ、動作制御部26が利用する制御ポリシを古典制御または状態空間モデルに基づく制御の制御ポリシに切り替える。
1.柔軟部(13)および前記柔軟部を固定するロック機構を有するロボットの制御装置(20)であって、
前記柔軟部(13)のロックおよびアンロックを制御するロック制御部(25)と、
前記柔軟部(13)がロック状態であるかアンロック状態であるかに応じて異なる種類の制御ポリシを用いて前記ロボットの動作を制御する動作制御部(26)と、
を備える、制御装置(20)。
前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御するロック制御ステップ(S54,S56)と、
前記柔軟部がロック状態であるかアンロック状態であるかに応じて前記ロボットの動作の制御に用いる制御ポリシを選択するポリシ選択ステップ(S55,S57)と、
前記選択されたポリシを用いて、前記ロボットの動作を制御する動作制御ステップと、
を備える、制御方法。
10:ロボット 11:アーム 12:グリッパ 13:柔軟部
20:制御装置
Claims (11)
- 柔軟部および前記柔軟部を固定するロック機構を有するロボットの制御装置であって、
前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御するロック制御部と、
前記柔軟部がアンロック状態である場合には、機械学習ベースの制御ポリシを用いて前記ロボットの動作を制御し、前記柔軟部がロック状態である場合には、古典制御または状態空間モデルに基づく制御の制御ポリシを用いて前記ロボットの動作を制御する動作制御部と、
を備える、制御装置。 - 前記ロボットに行わせる作業指令を受け付ける作業指令入力部をさらに備え、
入力される作業指令に応じて、前記ロック制御部は前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御し、前記動作制御部は利用する制御ポリシを切り替える、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記ロボットと対象物との間の距離を表すセンサ情報を取得するセンサ情報取得部をさらに備え、
前記ロボットと前記対象物との間の距離に応じて、前記ロック制御部は前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御し、前記動作制御部は利用する制御ポリシを切り替える、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記ロボットと対象物との接触に関するセンサ情報を取得するセンサ情報取得部をさらに備え、
前記ロボットが前記対象物と接触しているか否かに応じて、前記ロック制御部は前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御し、前記動作制御部は利用する制御ポリシを切り替える、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記ロボットのセンサ情報を取得するセンサ情報取得部をさらに備え、
前記動作制御部は、前記動作制御部が利用する制御ポリシに応じて、前記センサ情報取
得部が取得したセンサ情報のうち利用するセンサ情報を決定する、
請求項1に記載の制御装置。 - 取得される前記センサ情報は、前記柔軟部の状態を表すセンサ情報を含み、
前記動作制御部は、前記柔軟部がアンロック状態であれば前記柔軟部の状態を表すセンサ情報を利用するセンサ情報として決定する、
請求項5に記載の制御装置。 - 前記ロボットのセンサ情報を取得するセンサ情報取得部をさらに備え、
前記センサ情報取得部は、前記動作制御部が利用する制御ポリシに応じて前記ロボットから取得するセンサ情報を決定する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記ロボットは、対象物を把持するためのグリッパと、前記グリッパを移動させるためのアームとを備え、
前記柔軟部は、前記グリッパの途中、前記グリッパと前記アームとの間、および前記アームの途中のうちの少なくともいずれかの位置に設けられる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の制御装置。 - 対象物を把持するためのグリッパと、前記グリッパを移動させるためのアームとを備え、前記グリッパの途中、前記グリッパと前記アームとの間、および前記アームの途中のうちの少なくともいずれかの位置に柔軟部を有するロボットと、
請求項1から8のいずれか1項に記載の制御装置と、
を備える、ロボットシステム。 - 制御装置によって行われる、柔軟部および前記柔軟部を固定するロック機構を有するロボットの制御方法であって、
前記柔軟部のロックおよびアンロックを制御するロック制御ステップと、
前記柔軟部がアンロック状態である場合には、機械学習ベースの制御ポリシを前記ロボットの動作の制御に用いる制御ポリシとして選択し、前記柔軟部がロック状態である場合には、古典制御または状態空間モデルに基づく制御の制御ポリシを前記ロボットの動作の制御に用いる制御ポリシとして選択するポリシ選択ステップと、
前記選択されたポリシを用いて、前記ロボットの動作を制御する動作制御ステップと、
を備える、制御方法。 - 請求項10に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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