JP7462827B2 - CONTROL DEVICE, ROBOT SYSTEM, LEARNING DEVICE, TRAJECTORY MODEL, CONTROL METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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Description
本開示は、制御装置、ロボットシステム、学習装置、軌跡モデル、制御方法、およびプログラムに関する。 The present disclosure relates to a control device, a robot system, a learning device, a trajectory model, a control method, and a program.
産業用のロボットは、種々の動きを可能にするため、複数のリンクと、複数のリンクを接続する複数の関節と、を備える。制御装置が、ロボットが有する複数の関節を駆動する複数のサーボモータを制御することで、ロボットが目的の動作を行うことが可能となる。例えば、各サーボモータの遅れに差が生じると、複数のリンクの内、先端に位置するリンクである先端リンクの実際の軌跡は、目標とする軌跡からずれることがある。ロボットの実際の軌跡と目標とする軌跡との誤差を最小化するための技術の一例が特許文献1に開示されている。
Industrial robots are equipped with multiple links and multiple joints connecting the multiple links to enable various movements. A control device controls multiple servo motors that drive the multiple joints of the robot, allowing the robot to perform the desired movement. For example, if there is a difference in the delay of each servo motor, the actual trajectory of the tip link, which is the link located at the tip of the multiple links, may deviate from the target trajectory. An example of a technique for minimizing the error between the actual trajectory and the target trajectory of a robot is disclosed in
特許文献1に開示されるロボット位置教示装置は、ロボットの実際の軌跡を測定し、実際の軌跡と目標とする軌跡との距離である軌跡誤差に基づいて、誤差を最小化するための見込み教示点を算出する。見込み教示点に基づいてロボットを制御することで、軌跡誤差が減少する。The robot position teaching device disclosed in
特許文献1に開示されるロボット位置教示装置は、軌跡誤差が許容値以下となるまで、ロボットの動作経路中における複数の位置を示す見込み教示点の算出と見込み教示点に基づいたロボットの制御とを繰り返す。目標とする軌跡が複雑になると、見込み教示点の数が増大し、軌跡誤差が許容値以下に収束するまでにかかる時間が長くなり、ロボットの実際の軌跡を目標とする軌跡に近づけることが難しくなる。この結果、ロボットの制御精度が低下する。The robot position teaching device disclosed in
本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、ロボットの制御精度が高い制御装置、ロボットシステム、学習装置、軌跡モデル、制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a control device, robot system, learning device, trajectory model, control method, and program that provide high control accuracy for robots.
上記目的を達成するため、本開示に係る制御装置は、ロボットを制御する制御装置であって、駆動条件記憶部と、基準軌跡決定部と、実軌跡取得部と、学習部と、目標軌跡決定部と、制御部と、を備える。駆動条件記憶部は、ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件と複数の基準中間点のそれぞれとを対応付けて記憶している。基準軌跡決定部は、駆動条件記憶部から複数の基準中間点のいずれかを取得し、取得した基準中間点ごとに、駆動条件に基づき、該基準中間点を通る基準軌跡を決定する。実軌跡取得部は、ロボットの実際の軌跡を取得する。学習部は、基準軌跡に応じてロボットが制御された場合に実軌跡取得部で取得された実軌跡の駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を取得された基準中間点のそれぞれについて求め、基準中間点と軌跡誤差との対応を学習して、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成する。目標軌跡決定部は、軌跡モデルから得られる目標中間点を通る目標軌跡を決定する。制御部は、基準軌跡または目標軌跡に応じてロボットを制御する。In order to achieve the above object, the control device according to the present disclosure is a control device for controlling a robot, and includes a drive condition storage unit, a reference trajectory determination unit, an actual trajectory acquisition unit, a learning unit, a target trajectory determination unit, and a control unit. The drive condition storage unit stores a drive condition that specifies at least the motion start point and the motion end point of the robot in association with each of a plurality of reference intermediate points. The reference trajectory determination unit acquires one of a plurality of reference intermediate points from the drive condition storage unit, and determines a reference trajectory that passes through the reference intermediate point based on the drive condition for each acquired reference intermediate point. The actual trajectory acquisition unit acquires an actual trajectory of the robot. The learning unit obtains a trajectory error indicating a deviation from an ideal trajectory based on the drive condition of the actual trajectory acquired by the actual trajectory acquisition unit when the robot is controlled according to the reference trajectory for each of the acquired reference intermediate points, learns the correspondence between the reference intermediate points and the trajectory error, and generates a trajectory model indicating a target intermediate point that minimizes the trajectory error according to the drive condition. The target trajectory determination unit determines a target trajectory that passes through the target intermediate point obtained from the trajectory model. The control unit controls the robot according to the reference trajectory or the target trajectory.
本開示に係る制御装置は、基準中間点と軌跡誤差との対応を学習して、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成し、目標中間点を通る目標軌跡に応じてロボットを制御する。このため、本開示に係る制御装置によるロボットの制御精度は高い。The control device according to the present disclosure learns the correspondence between reference waypoints and trajectory errors, generates a trajectory model that indicates a target waypoint that minimizes the trajectory error according to the drive conditions, and controls the robot according to a target trajectory that passes through the target waypoint. Therefore, the control device according to the present disclosure provides high control accuracy for the robot.
以下、本開示の実施の形態に係る制御装置、ロボットシステム、学習装置、軌跡モデル、制御方法、およびプログラムについて図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。 Hereinafter, a control device, a robot system, a learning device, a trajectory model, a control method, and a program according to embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
複数のリンクと複数の関節とを備えるロボットを例にして、ロボットとロボットを制御する制御装置とを備えるロボットシステムについて実施の形態1で説明する。ロボットは、複数のリンクと、複数のリンクを互いに接続する複数の関節と、複数の関節に対応付けられて、対応する関節を駆動する複数のモータと、を有する。
(Embodiment 1)
Taking a robot having multiple links and multiple joints as an example, a robot system including a robot and a control device for controlling the robot will be described in
図1および図2に示すように、ロボット10は垂直多関節型のロボットである。詳細には、ロボット10は、複数のリンクとして、第1アーム110と、第2アーム120と、第3アーム130と、第4アーム140と、第5アーム150と、フランジ160と、ベース170と、を備える。フランジ160は、複数のリンクの内、先端に位置するリンクである先端リンクに相当する。ロボット10はさらに、平面に固定され、ベース170を支持する固定部180を備える。実施の形態1では、固定部180は、主面の形状が正方形である板状部材である。
As shown in Figures 1 and 2, the
図1および図2において、固定部180の主面に平行な面に含まれ、互いに直交する軸として、X軸およびY軸を設定し、X軸およびY軸のそれぞれに直交する軸としてZ軸を設定する。X軸およびY軸はそれぞれ、固定部180の端面に沿って延伸する。固定部180が水平面に固定されていれば、Z軸は鉛直方向に延伸する。実施の形態1において、先端リンクの軌跡、具体的には、フランジ160の先端面160aの重心の軌跡は、XYZ直交座標系で表される。XYZ直交座標系の原点は、例えば、ロボット10が初期位置にあるときの先端面160aの重心の位置である。ロボット10が初期位置にあるときとは、後述のモータM1,M2,M3,M4,M5,M6のそれぞれの回転位置が初期位置にあるときを示す。1 and 2, the X-axis and Y-axis are set as axes included in a plane parallel to the main surface of the
第1アーム110は、Z軸に平行な回転軸AX1周りに回転可能な状態でベース170に取り付けられる。第2アーム120は、第1アーム110に連結され、回転軸AX2周りに回転可能である。第3アーム130は、第2アーム120に連結され、回転軸AX3周りに回転可能である。第4アーム140は、第3アーム130に連結され、回転軸AX4周りに回転可能である。第5アーム150は、第4アーム140に連結され、回転軸AX5周りに回転可能である。フランジ160は、第5アーム150に連結され、回転軸AX6周りに回転可能である。フランジ160には、加工工具が取り付け可能である。換言すれば、ロボット10は、回転軸AX1,AX2,AX3,AX4,AX5,AX6に対応する6つの関節を有する。The
図3に示すように、ロボット10は、回転軸AX1,AX2,AX3,AX4,AX5,AX6に対応するモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を備える。モータM1,M2,M3,M4,M5,M6は、サーボモータである。制御装置1が駆動条件に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を制御することで、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6が回転し、第1アーム110、第2アーム120、第3アーム130、第4アーム140、第5アーム150、およびフランジ160が回転する。この結果、ロボット10の先端リンクであるフランジ160の軌跡が駆動条件に応じた軌跡となる。ロボット10はさらに、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置を検出するエンコーダE1,E2,E3,E4,E5,E6を備える。
As shown in FIG. 3, the
ロボットシステム100は、上記構成を有するロボット10と、ロボット10を制御する制御装置1と、を備える。制御装置1は、ロボット10の動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件に応じて、ロボット10の軌跡、具体的には、フランジ160の軌跡を理想軌跡に近づける制御を行う。ロボット10の動作開始点は、ロボット10の可動部分の動作開始点、具体的には、ロボット10が備えるフランジ160の動作開始点を意味する。ロボット10の動作終了点は、ロボット10の可動部分の動作終了点、具体的には、ロボット10が備えるフランジ160の動作終了点を意味する。The
実施の形態1では、制御装置1は、ロボット10が備えるフランジ160の動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件に応じて、ロボット10が備えるモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を制御する。モータM1,M2,M3,M4,M5,M6は制御装置1からの指令に対して遅れて動作する。モータM1,M2,M3,M4,M5,M6のそれぞれの動作の遅れに差が生じると、ロボット10の実際の軌跡を示す実軌跡は、駆動条件に基づく理想軌跡からずれる。In the first embodiment, the
制御装置1は、駆動条件に対応する基準中間点のそれぞれについて、基準中間点を通る基準軌跡に基づいてロボット10を制御した際の実軌跡の理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を求め、基準中間点と軌跡誤差との対応を学習する。基準中間点は、動作開始点から動作終了点に至るまでに先端リンクが通り得る予め定められた位置を示す。理想軌跡は、例えば、駆動条件が示す動作開始点から駆動条件が示す動作終了点までの最短の軌跡である。
For each reference midpoint corresponding to the drive condition, the
上述のように基準中間点と軌跡誤差との対応を学習した後、制御装置1は、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件ごとに示す軌跡モデルを生成し、目標中間点を通る目標軌跡に応じてロボット10を制御する。目標軌跡に応じてロボット10を制御することで、ロボット10の制御精度を向上させることが可能となる。After learning the correspondence between the reference waypoints and the trajectory error as described above, the
制御装置1の各部について以下に説明する。
制御装置1は、駆動条件と複数の基準中間点とを対応付けて記憶している駆動条件記憶部11と、基準中間点を通る基準軌跡を決定する基準軌跡決定部12と、ロボット10の実際の軌跡、具体的には、先端リンクであるフランジ160の実際の移動軌跡を取得する実軌跡取得部13と、を備える。制御装置1はさらに、実軌跡の理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を基準中間点のそれぞれについて求め、基準中間点と軌跡誤差の対応を学習して、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成する学習部14と、学習部14の学習結果、具体的には、基準中間点と軌跡誤差の対応を記憶する学習済みデータ記憶部15と、を備える。制御装置1はさらに、軌跡モデルおよび駆動条件を含む駆動指令に基づき、駆動条件に応じた目標中間点を通る目標軌跡を決定する目標軌跡決定部16と、基準軌跡または目標軌跡に応じてロボット10、具体的には、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6を制御する制御部17と、を備える。
Each part of the
The
図4に示すように、制御装置1は、ハードウェア構成として、プロセッサ31と、メモリ32と、インターフェース33と、を備える。プロセッサ31、メモリ32およびインターフェース33は互いにバス34で接続されている。制御装置1の各機能は、プロセッサ31がメモリ32に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。インターフェース33は制御装置1と外部装置を接続し、外部装置との通信を可能とする。詳細には、制御装置1は、インターフェース33を介して、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6およびエンコーダE1,E2,E3,E4,E5,E6に接続される。インターフェース33は、必要に応じて複数の種類のインターフェースモジュールを有する。
As shown in FIG. 4, the
図4に示す制御装置1は、プロセッサ31およびメモリ32をそれぞれ1つずつ有するが、制御装置1は、複数のプロセッサ31および複数のメモリ32を有してもよい。この場合、複数のプロセッサ31および複数のメモリ32が連携することで、制御装置1の各機能が実現されればよい。
The
上記構成を有する制御装置1は、基準中間点を通る基準軌跡に応じてロボット10を制御することを異なる基準中間点および異なる駆動条件について繰り返して、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件ごとに示す軌跡モデルを生成する学習処理と目標中間点を通る目標軌跡に応じてロボット10を制御する運用処理とを行う。軌跡誤差の最小化とは、軌跡誤差を最小値または最小値の近傍値、あるいは、極小値または極小値の近傍値に近づけることを意味する。The
制御装置1が行う学習処理の動作の概要について、図5を用いて説明する。例えば、ロボット10の設置後に、制御装置1が初めて動作を開始する際または新たな駆動条件が追加された際に、制御装置1は図5の学習処理を開始する。An overview of the learning process performed by the
基準軌跡決定部12は、駆動条件と複数の基準中間点とを対応付けて記憶している駆動条件記憶部11から、駆動条件と駆動条件に対応する複数の基準中間点のいずれかを取得する(ステップS11)。基準軌跡決定部12は、ステップS11で取得した駆動条件および基準中間点に基づき、基準中間点を通る基準軌跡を決定する(ステップS12)。制御部17は、ステップS12で決定された基準軌跡に応じてロボット10のモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を制御し、実軌跡取得部13は、ロボット10の実際の軌跡を取得する(ステップS13)。The reference
詳細には、制御部17は、基準軌跡に従ってフランジ160を移動させるためモータM1,M2,M3,M4,M5,M6の目標位置を決定し、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6を目標位置まで動かす制御を行う。実軌跡取得部13は、エンコーダE1,E2,E3,E4,E5,E6から取得したモータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置に基づいて、ロボット10の実際の軌跡を取得する。学習部14は、ステップS13で取得された軌跡のステップS11で取得された駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を算出する(ステップS14)。駆動条件記憶部11に記憶されている全ての駆動条件の全ての基準中間点について軌跡誤差の算出が完了していない間は(ステップS15;No)、上述のステップS11からS14の処理が繰り返される。In detail, the
駆動条件記憶部11に記憶されている全ての駆動条件の全ての基準中間点について軌跡誤差の算出が完了すると(ステップS15;Yes)、学習部14は、軌跡誤差を最小化する目標中間点を求め、駆動条件に応じた目標中間点を示す軌跡モデルを生成する(ステップS16)。ステップS16の処理が完了すると、制御装置1は学習処理を終了する。When the calculation of the trajectory error for all reference intermediate points for all driving conditions stored in the driving
制御装置1が行う学習処理の詳細について以下に説明する。
駆動条件記憶部11は、図6に示すように、駆動条件と複数の基準中間点とを対応付けた駆動条件テーブルを保持している。駆動条件は、先端リンクであるフランジ160の動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する。実施の形態1では、駆動条件は、先端リンクの動作開始点、動作終了点、速度および姿勢を含む。動作開始点および動作終了点は、図1および図2に示すXYZ直交座標系での位置を示す。速度は、先端リンクの動作時の目標速度を示す。姿勢は、先端リンクの向き、具体的には、フランジ160の先端面160aとロボット10が固定されている平面がなす角度を示す。
The learning process performed by the
As shown in Fig. 6, the drive
図6に、1つの駆動条件に対応して記憶されている複数の基準中間点の例を示す。例えば、図6に示す駆動条件テーブルの一行目のレコードが含む駆動条件は、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)まで目標速度V1で移動させることを示す。この場合、理想軌跡は、動作開始点SP1(0,0,0)から動作終了点EP1(100,0,0)まで延び、X軸上に位置する線分で示される。
Figure 6 shows an example of multiple reference intermediate points stored corresponding to one drive condition. For example, the drive condition included in the record in the first row of the drive condition table shown in Figure 6 indicates that the
実施の形態1では、各駆動条件に対し、複数の基準中間点が定められている。図6の例では、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)まで目標速度V1で移動させる駆動条件に対して、複数の基準中間点が定められている。In the first embodiment, multiple reference intermediate points are defined for each drive condition. In the example of Fig. 6, multiple reference intermediate points are defined for a drive condition in which the
複数の基準中間点は、動作開始点から動作終了点までの空間に三次元的に配置されている。例えば、動作開始点SP1から動作終了点EP1までの移動を指示する駆動条件に対して、図7に点線で示す動作開始点SP1から動作終了点EP1までの空間S1に三次元的に配置される複数の基準中間点RPが定められている。例えば、動作開始点SP1から動作終了点EP1までの距離が100ミリメートルであれば、空間S1において5ミリメートルの間隔で三次元的に配置される基準中間点RPが定められる。空間S1の大きさは、ロボット10の精度によって、軌跡誤差が取り得る大きさに応じて定められればよい。
The multiple reference intermediate points are arranged three-dimensionally in the space from the motion start point to the motion end point. For example, for a drive condition that instructs movement from the motion start point SP1 to the motion end point EP1, multiple reference intermediate points RP are defined that are arranged three-dimensionally in the space S1 from the motion start point SP1 to the motion end point EP1, as shown by the dotted line in FIG. 7. For example, if the distance from the motion start point SP1 to the motion end point EP1 is 100 millimeters, the reference intermediate points RP are defined that are arranged three-dimensionally in the space S1 at intervals of 5 millimeters. The size of the space S1 may be determined according to the possible size of the trajectory error depending on the accuracy of the
基準軌跡決定部12は、図6に示す駆動条件テーブルから対応付けられた駆動条件と基準中間点を取得する。そして、基準軌跡決定部12は、駆動条件に基づき、取得した基準中間点を通る基準軌跡を決定する。詳細には、基準軌跡決定部12は、駆動条件が示す動作開始点、基準中間点、および駆動条件が示す動作終了点に基づくスプライン補間を行って、駆動条件が示す動作開始点から、基準中間点を通って、駆動条件が示す動作終了点に至る基準軌跡を算出する。基準軌跡は、例えば、制御周期ごとのXYZ直交座標系における先端リンクの位置を示す。制御周期は、例えば、制御装置1の演算処理能力に応じて定められる。The reference
例えば、基準軌跡決定部12は、図6に示す駆動条件テーブルの一行目のレコードが示す駆動条件と基準中間点を取得する。この駆動条件に含まれる動作開始点(0,0,0)および動作終了点(100,0,0)をそれぞれ、図8に動作開始点SP1および動作終了点EP1として示し、この基準中間点(50,0,0)を図8に基準中間点RP1として示す。基準軌跡決定部12は、動作開始点SP1(0,0,0)から動作終了点EP1(100,0,0)までの動作を指示する駆動条件に基づき、基準中間点RP1(50,0,0)を通る基準軌跡RT1を決定する。この場合、点線で示す基準軌跡RT1は、動作開始点SP1(0,0,0)から動作終了点EP1(100,0,0)まで延び、X軸上に位置する線分で示される。上述のように基準軌跡を決定すると、基準軌跡決定部12は、駆動条件および決定した基準軌跡を、学習部14および制御部17に送る。For example, the reference
図3に示す制御部17は、基準軌跡決定部12から取得した駆動条件および基準軌跡に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6への制御指令を生成し、制御指令をモータM1,M2,M3,M4,M5,M6に送信する。詳細には、制御部17は、基準軌跡が示す先端リンクの位置である基準位置に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6への制御指令を生成し、制御指令をモータM1,M2,M3,M4,M5,M6に送信することを制御周期ごとに行う。この結果、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6が制御指令に従って回転し、第1アーム110、第2アーム120、第3アーム130、第4アーム140、第5アーム150、およびフランジ160が回転する。これにより、先端リンクであるフランジ160が移動する。
The
制御部17は、エンコーダE1,E2,E3,E4,E5,E6からモータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置を取得し、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6をフィードバック制御することが好ましい。It is preferable that the
実軌跡取得部13は、エンコーダE1,E2,E3,E4,E5,E6からモータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置を取得し、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置から先端リンクの実際の位置を取得する。実軌跡取得部13は、上述の処理を制御周期ごとに行って、制御周期ごとのXYZ直交座標系における先端リンクの実際の位置である実位置を示す実軌跡を決定する。The actual
一例として、図6に示す駆動条件テーブルの一行目のレコードが示す駆動条件と基準中間点に基づく基準軌跡RT1に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6が制御された際に、実軌跡取得部13が取得した実軌跡AT1を図8に実線で示す。実軌跡取得部13は、上述のように取得した実軌跡を学習部14に送る。As an example, the actual trajectory AT1 acquired by the actual
学習部14は、実軌跡取得部13から実軌跡を取得すると、ロボット10が基準軌跡に応じて制御された際に実軌跡取得部13で取得された実軌跡の理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を算出する。詳細には、学習部14は、駆動条件に基づき、動作開始点から動作終了点までの最短の軌跡である理想軌跡を決定し、理想軌跡上の制御周期ごとの先端リンクの位置を決定する。そして、学習部14は、理想軌跡が示す制御周期ごとのロボット10の位置、具体的には、ロボット10の先端リンクの位置である理想位置と実軌跡が示す制御周期ごとのロボット10の位置、具体的には、先端リンクの位置である実位置との距離を算出する。学習部14は、この距離が最大値となるときの、実位置の理想位置からのずれを軌跡誤差として用いる。When the
例えば、学習部14は、基準軌跡決定部12から、図6に示す駆動条件テーブルの一行目のレコードが示す駆動条件と駆動条件に対応する基準軌跡とを取得すると、動作開始点SP1(0,0,0)から動作終了点EP1(100,0,0)までの最短の軌跡である理想軌跡を決定する。この場合、理想軌跡は、図8に示す動作開始点SP1(0,0,0)から動作終了点EP1(100,0,0)まで延び、X軸上に位置する線分で示される。学習部14は、理想軌跡上の制御周期ごとの先端リンクの理想位置と実軌跡取得部13が取得した実軌跡AT1が示す制御周期ごとの先端リンクの実位置との距離を算出し、図8に矢印ER1で示すように、距離が最大値となるときの実位置の理想位置からのずれを軌跡誤差として用いる。図8の例では、実位置はXY平面上で理想位置からY軸正方向にずれている。For example, when the
制御装置1は、上述の処理を図6に示す駆動条件テーブルに記憶されている駆動条件と基準中間点の全ての組み合わせについて行う。例えば、図6に示す駆動条件テーブルの一行目のレコードが示す駆動条件と基準中間点についての上述の処理が完了した後に、基準軌跡決定部12は、図6に示す駆動条件テーブルの二行目のレコードが示す駆動条件と基準中間点を取得する。二行目のレコードが示す駆動条件は、一行目のレコードが示す駆動条件と同じである。二行目のレコードが示す基準中間点(50,-5,0)を図9に基準中間点RP2として示す。基準軌跡決定部12は、動作開始点SP1(0,0,0)から動作終了点EP1(100,0,0)までの動作を指示する駆動条件に基づき、基準中間点RP2(50,-5,0)を通る基準軌跡RT2を決定する。例えば、図9に点線で示すように、基準軌跡RT2は、動作開始点SP1から基準中間点RP2を通って動作終了点EP1に至る滑らかな曲線であって、XY平面においてY軸負方向に突出する曲線で示される。The
図3に示す制御部17は、基準軌跡決定部12から取得した駆動条件および基準軌跡RT2に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6への制御指令を生成し、制御指令をモータM1,M2,M3,M4,M5,M6に送信する。The
実軌跡取得部13は、エンコーダE1,E2,E3,E4,E5,E6からモータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置を取得し、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置から先端リンクの実際の位置を取得する。一例として、図6に示す駆動条件テーブルの二行目のレコードが示す駆動条件と基準中間点に基づく基準軌跡RT2に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6が制御された際に、実軌跡取得部13が取得した実軌跡AT2を図9に実線で示す。実軌跡取得部13は、上述のように取得した実軌跡を学習部14に送る。The actual
学習部14は、理想軌跡上の制御周期ごとの先端リンクの理想位置と実軌跡取得部13が決定した実軌跡AT2が示す制御周期ごとの先端リンクの実際の位置との距離を算出し、図9に矢印ER2で示すように、理想位置と実位置の距離が最大値となるときの実位置の理想位置からのずれを軌跡誤差として用いる。The
上述のように、学習部14は、各駆動条件に対応付けられた基準中間点のそれぞれについて軌跡誤差の算出を行って、基準中間点と軌跡誤差との対応を学習する。そして、学習部14は、図10に示す誤差テーブルを生成し、学習済みデータ記憶部15に記憶させる。図10の例では、1つの駆動条件に対応する複数の基準中間点について、基準中間点ごとに軌跡誤差が記憶される。軌跡誤差は、ベクトルの成分として記憶されている。具体的には、軌跡誤差は、理想位置を始点とし、実位置のずれを示すベクトルの成分で表されている。As described above, the
全ての駆動条件の全ての基準中間点について軌跡誤差の算出が完了すると、学習部14は、駆動条件ごとの基準中間点のそれぞれに対応する軌跡誤差から、軌跡誤差を最小化する目標中間点を求め、駆動条件に応じて目標中間点を示す軌跡モデルを生成する。詳細には、学習部14は、駆動条件ごとに、基準中間点の変化に応じた軌跡誤差の変化を学習し、軌跡誤差が最小となる目標中間点を求め、駆動条件に応じて目標中間点を示す軌跡モデルを生成する。実施の形態1では、学習部14は、軌跡モデルとして図11に示す目標中間点テーブルを生成し、学習済みデータ記憶部15に記憶させる。具体的には、学習部14は、駆動条件ごとに回帰分析を行って、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件ごとに算出する。回帰分析において、独立変数として基準中間点のXYZ各座標成分が用いられ、目的関数として軌跡誤差が用いられる。軌跡誤差が最小となるときの独立変数の値が目標中間点に相当する。When the calculation of the trajectory error for all the reference midpoints for all the driving conditions is completed, the
上述の学習処理が終了した後に行われるロボット10の制御処理である運用処理の動作の概要について、図12を用いて説明する。例えば、制御装置1は、学習処理が終了した後に、図示しない操作部からの操作によってロボット10の駆動条件を含む駆動指令が入力されると、図12の運用処理を開始する。An overview of the operation process, which is the control process of the
目標軌跡決定部16は、駆動条件を含む駆動指令を取得すると、学習済みデータ記憶部15から駆動指令が示す駆動条件に応じた目標中間点を取得する(ステップS21)。そして、目標軌跡決定部16は、駆動条件に基づき、ステップS21で取得した目標中間点を通る目標軌跡を決定する(ステップS22)。制御部17は、ステップS22で決定された目標軌跡に応じてロボット10のモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を制御する(ステップS23)。When the target
制御装置1が行う運用処理の詳細について以下に説明する。
目標軌跡決定部16は、駆動指令を取得すると、学習済みデータ記憶部15に記憶されている目標中間点テーブルから駆動指令が示す駆動条件に応じた目標中間点を取得する。そして、目標軌跡決定部16は、駆動条件が示す動作開始点から、目標中間点を通って、駆動条件が示す動作終了点に至る軌跡を示す目標軌跡を決定する。詳細には、目標軌跡決定部16は、駆動条件が示す動作開始点、目標中間点、および駆動条件が示す動作終了点に基づくスプライン補間を行って、駆動条件が示す動作開始点から、目標中間点を通って、駆動条件が示す動作終了点に至る目標軌跡を決定する。目標軌跡は、制御周期ごとの先端リンクの目標位置を示す。
The operation process performed by the
When the target
例えば、目標軌跡決定部16は、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)まで目標速度V1で移動させる駆動条件を示す駆動指令を取得する。目標軌跡決定部16は、取得した駆動条件に対応する図11に示す目標中間点テーブルの一行目のレコードが示す目標中間点(50,-2.5,0)を取得する。この目標中間点(50,-2.5,0)を図13に目標中間点TP1として示す。そして、目標軌跡決定部16は、動作開始点SP1(0,0,0)から目標中間点TP1(50,-2.5,0)を通って動作終了点EP1(100,0,0)に至る目標軌跡TT1を決定する。図13に破線で示すように、目標軌跡TT1は、動作開始点SP1から目標中間点TP1を通って動作終了点EP1に至る滑らかな曲線であって、XY平面においてY軸負方向に突出する曲線で示される。上述のように目標軌跡を決定すると、目標軌跡決定部16は、駆動条件および決定した目標軌跡を、制御部17に送る。For example, the target
図3に示す制御部17は、目標軌跡決定部16から取得した目標軌跡に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6への制御指令を生成し、制御指令をモータM1,M2,M3,M4,M5,M6に送信する。この結果、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6が制御指令に従って回転し、第1アーム110、第2アーム120、第3アーム130、第4アーム140、第5アーム150およびフランジ160が回転する。これにより、先端リンクが移動する。軌跡誤差を最小化する目標軌跡に応じてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を制御することで、図13に示すように、先端リンクの実軌跡AT1’が理想軌跡に近づく。
The
以上説明したとおり、実施の形態1に係る制御装置1は、基準中間点と軌跡誤差との対応を学習し、軌跡誤差を最小化する目標中間点を求め、駆動条件に応じた目標中間点を示す軌跡モデルを生成し、目標中間点を通る目標軌跡に応じてロボット10を制御する。この結果、実軌跡が理想軌跡に近づき、制御装置1によるロボット10の制御精度は高くなる。As described above, the
(実施の形態2)
ロボットに取り付けられた加工工具、例えば、先端リンクに取り付けられた加工工具によって加工対象物を加工する際に、ロボットは加工時に加工対象物から力を受ける。ロボットが加工対象物から受ける力である反力の影響を受けて、先端リンクの軌跡が理想軌跡からずれることがある。実施の形態2では、ロボット30と加工時にロボット30が受ける反力に応じてロボット30を制御する制御装置2とを備えるロボットシステム101について、実施の形態1に係るロボットシステム100と異なる点を中心に説明する。
(Embodiment 2)
When a workpiece is machined using a machining tool attached to a robot, for example, a machining tool attached to a tip link, the robot receives a force from the workpiece during machining. The robot is affected by a reaction force, which is a force that the robot receives from the workpiece, and the trajectory of the tip link may deviate from an ideal trajectory. In the second embodiment, a
図14に示すロボット30は、実施の形態1に係るロボット10の構成に加えて、力覚センサ190を備える。フランジ160には、加工工具200が取り付けられる。加工工具200が取り付けられたロボット30を制御することで、加工対象物であるワークのバリ取り、部品の取付等の加工が可能となる。
The
力覚センサ190は、加工工具200によるワークの加工時にフランジ160が受ける力である反力に応じたセンサ信号を出力する。The
図15に示すロボットシステム101が備える制御装置2は、ロボット30が備える力覚センサ190からセンサ信号を取得して、センサ信号からロボット30が受ける反力を算出する反力取得部19と、軌跡誤差および反力を学習する学習部18と、を備える。反力取得部19は、力覚センサ190から取得したセンサ信号の値を制御周期ごとに検出し、制御周期ごとに検出した値からロボット30が受ける反力を算出して、算出した反力を学習部18に送る。学習部18は、反力取得部19が算出した反力を取得し、軌跡誤差に対応する反力、すなわち、制御周期ごとの先端リンクの理想位置と実軌跡が示す制御周期ごとの先端リンクの実位置との距離が最大となるときの反力を求める。The
制御装置2のハードウェア構成は、図4に示す制御装置1と同様である。制御装置2は、インターフェース33を介して、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6、エンコーダE1,E2,E3,E4,E5,E6および力覚センサ190に接続される。The hardware configuration of the
上記構成を有する制御装置2が行う学習処理について図16を用いて説明する。例えば、ロボット30の設置後に最初にロボット30による加工を行う際に、制御装置2は、図16の学習処理を開始する。ステップS11からS12までの処理は、図5に示す制御装置1が行う処理と同様である。制御部17は、ステップS12で決定された基準軌跡に応じてロボット10のモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を制御し、実軌跡取得部13は、ロボット10の実際の軌跡を取得し、反力取得部19は、反力を算出する(ステップS17)。詳細には、ステップS17において、基準軌跡に基づいてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6が制御されることで、ロボット30による加工が行われる。基準軌跡に基づいてモータM1,M2,M3,M4,M5,M6が制御されている間、実軌跡取得部13は、ロボット30の先端リンクの実際の軌跡を取得し、反力取得部19は、力覚センサ190が出力するセンサ信号から反力を算出する。The learning process performed by the
学習部18は、ステップS17で取得された実軌跡のステップS11で取得された駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を算出して、軌跡誤差と理想位置と実位置との距離が最大となるときの反力とを対応付ける(ステップS18)。The
実施の形態1と同様に、駆動条件記憶部11に記憶されている全ての駆動条件の全ての基準中間点について軌跡誤差と反力の対応付けが完了していない間は(ステップS19;No)、上述のステップS11、ステップS12、ステップS17、およびステップS18の処理が繰り返される。換言すれば、学習部18は、各駆動条件に対応付けられた基準中間点のそれぞれについて軌跡誤差の算出を行って、駆動条件、基準中間点、軌跡誤差、および反力の対応を学習する。そして、学習部18は、図17に示す誤差テーブルを生成し、学習済みデータ記憶部15に記憶させる。図17の例では、1つの駆動条件に対応する複数の基準中間点について、基準中間点ごとに軌跡誤差および反力が記憶されている。反力は、X軸方向の力Fx、Y軸方向の力Fy、およびZ軸方向の力Fzで表される。図17の例では、誤差テーブルに(Fx,Fy,Fz)で表される反力が記憶されている。As in the first embodiment, while the correspondence between the trajectory error and the reaction force has not been completed for all reference midpoints of all driving conditions stored in the driving condition storage unit 11 (step S19; No), the above-mentioned steps S11, S12, S17, and S18 are repeated. In other words, the
全ての駆動条件の全ての基準中間点について軌跡誤差と反力の対応付けが完了すると(ステップS19;Yes)、学習部18は、軌跡誤差を最小化する目標中間点を求め駆動条件に応じて目標中間点を示す軌跡モデルを生成する(ステップS20)。詳細には、学習部18は、駆動条件ごとに重回帰モデルを用いて、軌跡誤差が最小となる目標中間点を駆動条件ごとに算出する。重回帰モデルにおいて、独立変数として基準中間点のXYZ各座標成分および反力が用いられ、目的関数として軌跡誤差が用いられる。軌跡誤差が最小となるときの基準中間点が目標中間点に相当する。学習部18は、実施の形態1と同様に、図11に示す目標中間点テーブルを生成する。ステップS20の処理が完了すると、制御装置2は学習処理を終了する。When the correspondence between the trajectory error and the reaction force is completed for all reference midpoints under all driving conditions (step S19; Yes), the
上述の学習処理が終了した後に制御装置2が行う運用処理は、実施の形態1と同様である。制御装置2は、図12に示す運用処理を行って、ロボット30を制御する。The operation process performed by the
以上説明したとおり、実施の形態2に係る制御装置2は、駆動条件ごとの基準中間点のそれぞれに対応する軌跡誤差および反力から、軌跡誤差を最小化する目標中間点を求め、駆動条件に応じた目標中間点を示す軌跡モデルを生成し、目標中間点を通る目標軌跡に応じてロボット30を制御する。加工時にロボット30が受ける力である反力に応じて目標中間点を決定するため、制御装置2によるロボット30の制御精度は高い。As described above, the
(実施の形態3)
実施の形態1,2では、駆動条件テーブルに予め各駆動条件に対応する全ての基準中間点が記憶されているが、基準中間点は推定されてもよい。実施の形態3では、ロボット10と、少なくとも一部の基準中間点を推定して学習処理を行う制御装置3とを備えるロボットシステム102について、実施の形態1に係るロボットシステム100と異なる点を中心に説明する。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, all of the reference intermediate points corresponding to each drive condition are stored in advance in the drive condition table, but the reference intermediate points may be estimated. In the third embodiment, a
図18に示すロボットシステム102が備える制御装置3は、実施の形態1に係る制御装置1の構成に加えて、中間点推定部20をさらに備える。中間点推定部20は、駆動条件記憶部11に駆動条件に対応する複数の基準中間点が記憶されていない場合、または、駆動条件記憶部11に駆動条件に対応して記憶されている複数の基準中間点の個数が十分でない場合に、基準中間点を推定する。18 includes a
詳細には、中間点推定部20は、学習部14で生成された軌跡モデルが示す駆動条件に応じた目標中間点から、他の駆動条件に対応する複数の基準中間点を推定する。例えば、中間点推定部20は、学習済みデータ記憶部15に記憶されている駆動条件と駆動条件に対応する目標中間点から、対応する複数の基準中間点が駆動条件記憶部11に記憶されていない駆動条件について、複数の基準中間点を推定する。そして、中間点推定部20は、駆動条件と推定された複数の基準中間点とを対応付けて駆動条件記憶部11に記憶させる。In detail, the midpoint estimation unit 20 estimates a plurality of reference midpoints corresponding to other driving conditions from the target midpoints according to the driving conditions indicated by the trajectory model generated by the
制御装置3のハードウェア構成は、図4に示す制御装置1のハードウェア構成と同様である。
The hardware configuration of the
上記構成を有する制御装置3が行う学習処理について図19を用いて説明する。制御装置1と同様に、例えば、ロボット10の設置後に、制御装置3が初めて動作を開始する際に、制御装置3は図19の学習処理を開始する。ステップS11からS16までの処理は、図5に示す制御装置1が行う処理と同様である。換言すれば、予め駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件と複数の基準中間点に基づいて、実施の形態1と同様に軌跡誤差の算出および目標中間点を示す軌跡モデルの生成が行われる。The learning process performed by the
ステップS16の処理が完了すると、制御装置3はステップS31以降の処理を行う。中間点推定部20は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件に対応する基準中間点の推定の要否を判定する(ステップS31)。詳細には、中間点推定部20は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件に対応付けられている複数の基準中間点の個数が、学習部14における軌跡モデルの生成に必要な個数以上であるか否かに基づいて、基準中間点の推定の要否を判定する。一例として、中間点推定部20は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件に基準中間点が対応付けられていない場合、基準中間点の推定が必要であると判定する。他の一例として、中間点推定部20は、駆動条件記憶部11に記憶されている各駆動条件に対応する基準中間点の個数が50未満であれば、基準中間点の推定が必要であると判定する。When the process of step S16 is completed, the
例えば、図20に示す駆動条件テーブルにおいて、フランジ160の先端面160aがロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(-100,0,0)まで目標速度V1で駆動する駆動条件には、基準中間点が対応付けられていない。同様に、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(0,100,0)まで目標速度V1で駆動する駆動条件には、基準中間点が対応付けられていない。このため、中間点推定部20は、図19のステップS31の処理において、これらの駆動条件について、基準中間点の推定が必要であると判定する(ステップS31;Yes)。For example, in the drive condition table shown in FIG. 20, the reference midpoint is not associated with the drive condition in which the
基準中間点の推定が必要である場合(ステップS31;Yes)、中間点推定部20は、軌跡モデルが示す駆動条件に応じた目標中間点から基準中間点を推定する(ステップS32)。If estimation of the reference midpoint is necessary (step S31; Yes), the midpoint estimation unit 20 estimates the reference midpoint from the target midpoint according to the driving conditions indicated by the trajectory model (step S32).
詳細には、中間点推定部20は、学習済みデータ記憶部15に記憶されている駆動条件と駆動条件に対応する目標中間点から、基準中間点の推定を必要とする駆動条件について、複数の基準中間点を推定する。例えば、図11に示す目標中間点テーブルから、各駆動条件の目標中間点を取得し、基準中間点の推定を必要とする駆動条件ごとに回帰分析を行って、基準中間点が対応付けられていない駆動条件の目標中間点を推定する。そして、中間点推定部20は、推定された目標中間点を中心とする空間に図7に示すように三次元的に配置された複数の基準中間点を推定する。推定された目標中間点を中心とする空間は、駆動条件記憶部11に予め記憶されている複数の基準中間点が位置する空間、例えば、図7の空間S1より狭いことが好ましい。これにより、軌跡誤差の算出に要する時間が短くなり、結果として、効率よく目標中間点を求めることが可能となる。In detail, the midpoint estimation unit 20 estimates a plurality of reference midpoints for a driving condition that requires estimation of a reference midpoint from the driving conditions and the target midpoints corresponding to the driving conditions stored in the learned
中間点推定部20は、図19のステップS32の処理において、上述のように、基準中間点の推定を必要とする各駆動条件について複数の基準中間点を推定すると、各駆動条件と推定した複数の基準中間点とを対応付けて駆動条件記憶部11に記憶させる(ステップS33)。この結果、図21に示すように、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件テーブルに、駆動条件と推定された基準中間点とを対応付けるレコードが追加される。19, when the midpoint estimation unit 20 estimates multiple reference midpoints for each driving condition that requires estimation of the reference midpoint as described above, the midpoint estimation unit 20 associates each driving condition with the estimated multiple reference midpoints and stores them in the driving condition storage unit 11 (step S33). As a result, as shown in FIG. 21, a record that associates the driving condition with the estimated reference midpoint is added to the driving condition table stored in the driving
図19のステップS33の処理が完了すると、制御装置3は、ステップS11の処理から上述の処理を繰り返す。ステップS33において、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件テーブルに、駆動条件と推定された基準中間点とを対応付けるレコードが追加されているため、駆動条件と推定された基準中間点について、実施の形態1と同様に学習処理が行われる。すでに学習処理の対象となっていて、推定された基準中間点に対応付けられるレコードが追加されていない駆動条件については、学習処理を繰り返す必要はない。
When the processing of step S33 in FIG. 19 is completed, the
ステップS33において、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件テーブルに、駆動条件と推定された基準中間点とを対応付けるレコードが追加されて、上述の学習処理が行われると、中間点推定部20は、基準中間点の推定は不要であると判定する(ステップS31;No)。基準中間点の推定が不要である場合(ステップS31;No)、制御装置3は、学習処理を終了する。
上述の学習処理が終了した後に制御装置3が行う運用処理は、実施の形態1と同様である。
In step S33, a record associating the driving condition with the estimated reference midpoint is added to the driving condition table stored in the driving
The operational process performed by the
以上説明したとおり、実施の形態3に係る制御装置3は、軌跡モデルが示す駆動条件に応じた目標中間点から、他の駆動条件に対応する基準中間点を推定する。軌跡モデルに基づいて基準中間点を推定し、推定した基準中間点に基づいて軌跡誤差を算出し、目標中間点を求めるため、予め定められた全ての基準中間点について軌跡誤差を算出する場合と比べて、制御装置3の学習効率は高い。推定する基準中間点の数を、予め駆動条件記憶部11に記憶されている基準中間点の数よりも減らすことで、より効率よく制御装置3の学習を行うことが可能となる。
As described above, the
(実施の形態4)
実施の形態1,2では、駆動条件テーブルに予め各駆動条件に対応する全ての基準中間点が記憶されているが、基準中間点は推定されてもよい。さらに、駆動条件も推定されてもよい。実施の形態4では、ロボット10と、少なくとも一部の駆動条件および少なくとも一部の基準中間点を推定して学習処理を行う制御装置4とを備えるロボットシステム103について、実施の形態1に係るロボットシステム100と異なる点を中心に説明する。
(Embodiment 4)
In the first and second embodiments, all reference midpoints corresponding to each drive condition are stored in advance in the drive condition table, but the reference midpoints may be estimated. Furthermore, the drive conditions may also be estimated. In the fourth embodiment, a
図22に示すロボットシステム103が備える制御装置4は、実施の形態1に係る制御装置1の構成に加えて、駆動条件推定部21をさらに備える。駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に駆動条件に対応して記憶されている複数の基準中間点の個数が十分でない場合に、基準中間点を推定し、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件の個数が十分でない場合に、駆動条件と駆動条件に対応する複数の基準中間点を推定する。22 includes a
詳細には、駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件および基準中間点に応じて学習部14が算出した軌跡誤差から、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件に対応付けられる新たな基準中間点、ならびに、駆動条件記憶部11に記憶されていない新たな駆動条件および新たな駆動条件に対応付けられる複数の基準中間点を推定する。そして、駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件と駆動条件に基づいて推定された新たな基準中間点を対応付けて駆動条件記憶部11に記憶させる。駆動条件推定部21はさらに、推定された駆動条件および推定された複数の基準中間点のそれぞれとを対応付けて駆動条件記憶部11に記憶させる。In detail, the driving
制御装置4のハードウェア構成は、図4に示す制御装置1のハードウェア構成と同様である。
The hardware configuration of the
上記構成を有する制御装置4が行う学習処理について図23を用いて説明する。制御装置1と同様に、例えば、ロボット10の設置後に、制御装置4が初めて動作を開始する際に、制御装置4は図23の学習処理を開始する。ステップS11からS15までの処理は、図5に示す制御装置1が行う処理と同様である。換言すれば、予め駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件と基準中間点に基づいて、実施の形態1と同様に軌跡誤差の算出処理が行われる。The learning process performed by the
ステップS15の処理が完了すると、制御装置4はステップS41以降の処理を行う。駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件に対応する基準中間点の推定の要否を判定する(ステップS41)。詳細には、駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件に対応する基準中間点の個数が、学習部14における軌跡モデルの生成に必要な個数以上であるか否かに基づいて、基準中間点の推定の要否を判定する。例えば、駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に記憶されている各駆動条件に対応する基準中間点の個数が50未満であれば、基準中間点の推定が必要であると判定する。
When the processing of step S15 is completed, the
例えば、制御装置4が学習処理を開始する時点で、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件テーブルに、図6に示す一行目のレコードのみが記憶されている場合、駆動条件推定部21は、図23のステップS41の処理において、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)まで目標速度V1で駆動する駆動条件について、基準中間点の推定が必要であると判定する(ステップS41;Yes)。For example, if only the first row of records shown in FIG. 6 is stored in the drive condition table stored in the drive
基準中間点の推定が必要である場合(ステップS41;Yes)、駆動条件推定部21は、学習済みデータ記憶部15に記憶されている誤差テーブルに基づいて、回帰アルゴリズムにより、基準中間点の推定を行う(ステップS42)。例えば、駆動条件推定部21は、ガウス過程回帰アルゴリズムにより、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)まで目標速度V1で駆動する駆動条件について、基準中間点の推定を行う。ガウス過程回帰アルゴリズムの目的関数は軌跡誤差である。If it is necessary to estimate the reference midpoint (step S41; Yes), the drive
駆動条件推定部21は、ステップS42で推定した基準中間点を、駆動条件に対応付けて駆動条件記憶部11に記憶させる(ステップS43)。この結果、例えば、図6に示す二行目以降のレコードが生成される。ステップS43の処理が完了すると、制御装置4はステップS11から上述の処理を繰り返す。ステップS43において、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件テーブルに、駆動条件と推定された基準中間点とを対応付けるレコードが追加されているため、駆動条件と推定された基準中間点について、実施の形態1と同様に軌跡誤差の算出処理が行われる。すでに算出処理の対象となった駆動条件については、学習処理を繰り返す必要はない。The driving
上述の処理が繰り返された結果、各駆動条件に十分な個数の基準中間点が対応付けられて、駆動条件記憶部11に記憶されると、駆動条件推定部21は、基準中間点の推定は不要であると判定する(ステップS41;No)。基準中間点の推定が不要である場合(ステップS41;No)、駆動条件推定部21は、駆動条件の推定の要否を判定する(ステップS44)。When a sufficient number of reference midpoints are associated with each driving condition and stored in the driving
詳細には、駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件がロボット10の制御パターンの種類に対して十分であるか否かに基づいて、駆動条件の推定の要否を判定する。例えば、駆動条件推定部21は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件の種類が、予め定められているロボット10の制御パターンの種類より少なければ、駆動条件の推定が必要であると判定する。駆動条件推定部21は、図示しないメモリに、ロボット10の制御パターンの種類についての情報を保持していればよい。In detail, the drive
例えば、ステップS43の処理が終了した時点で、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件が、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)まで目標速度V1で駆動する駆動条件のみである場合、駆動条件推定部21は、駆動条件の推定が必要であると判定する(ステップS44;Yes)。For example, when the processing of step S43 is completed, if the only driving condition stored in the driving
駆動条件の推定が必要である場合(ステップS44;Yes)、駆動条件推定部21は、学習済みデータ記憶部15に記憶されている誤差テーブルに基づいて、回帰アルゴリズムにより、他の駆動条件と他の駆動条件に対応する複数の基準中間点の推定を行う(ステップS45)。他の駆動条件とは、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件とは異なる駆動条件である。例えば、駆動条件推定部21は、ガウス過程回帰アルゴリズムにより、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(-100,0,0)まで目標速度V1で駆動する駆動条件を推定し、推定した駆動条件に対応する複数の基準中間点の推定を行う。推定された駆動条件に対応する複数の基準中間点の推定は、ステップS42の処理と同様である。If it is necessary to estimate the driving conditions (step S44; Yes), the driving
駆動条件推定部21は、ステップS45で推定した駆動条件および複数の基準中間点を対応付けて駆動条件記憶部11に記憶させる(ステップS46)。この結果、例えば、図21に示すように、フランジ160の先端面160aが、ロボット10が固定されている平面に平行な状態で、フランジ160を動作開始点(0,0,0)から動作終了点(-100,0,0)まで目標速度V1で駆動する駆動条件についての複数のレコードが生成される。ステップS46の処理が完了すると、制御装置4はステップS11から上述の処理を繰り返す。ステップS46において、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件テーブルに、推定された駆動条件と推定された複数の基準中間点のそれぞれとを対応付けるレコードが追加されているため、推定された駆動条件と推定された複数の基準中間点について、実施の形態1と同様に軌跡誤差の算出処理が行われる。すでに算出処理の対象となった駆動条件については、算出処理を繰り返す必要はない。The drive
上述の処理が繰り返された結果、十分な個数の駆動条件と、各駆動条件に対応する十分な個数の基準中間点が、駆動条件記憶部11に記憶されると、駆動条件推定部21は、基準中間点の推定は不要であり(ステップS41;No)、かつ、駆動条件の推定は不要であると判定する(ステップS44;No)。基準中間点の推定は不要であり(ステップS41;No)、かつ、駆動条件の推定は不要である場合(ステップS44;No)、学習部14は、実施の形態1と同様に、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件ごとに示す軌跡モデルを生成する(ステップS16)。ステップS16の処理が完了すると、制御装置4は学習処理を終了する。
上述の学習処理が終了した後に制御装置4が行う運用処理は、実施の形態1と同様である。
When a sufficient number of driving conditions and a sufficient number of reference intermediate points corresponding to each driving condition are stored in the driving
The operational process performed by the
以上説明した通り、実施の形態4に係る制御装置4は、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件について、駆動条件に対応する基準中間点を推定し、推定した基準中間点に基づいて軌跡誤差を算出し、目標中間点を求める。さらに、制御装置4は、駆動条件記憶部11に記憶されていない駆動条件を推定し、推定した駆動条件に対応する複数の基準中間点を推定して、推定した駆動条件および複数の基準中間点に基づいて軌跡誤差を算出し、目標中間点を求める。このため、事前に駆動条件記憶部11に多数の駆動条件および多数の基準中間点を記憶していなくても、ロボット10を制御するための多様な駆動条件について軌跡誤差を算出し、実軌跡を理想軌跡に近づけることが可能となる。As described above, the
(実施の形態5)
ロボット10の軌跡を取得する方法は、上述の例に限られない。ロボット10と、実施の形態1とは異なる方法でロボット10の軌跡を取得する制御装置5と、を備えるロボットシステム104について、実施の形態1に係るロボットシステム100と異なる点を中心に説明する。
(Embodiment 5)
The method of acquiring the trajectory of the
図24に示す制御装置5は、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置によらずロボット10の軌跡を取得する実軌跡取得部22を備える。実軌跡取得部22は、ロボット10の軌跡を測定する測定器、例えば、三次元測定器を有し、測定器の測定値に応じてロボット10の軌跡を取得する。三次元測定器は、ロボット10の先端リンクの移動範囲にレーザー光を照射し、ロボット10の先端リンクで反射されたレーザー光を受信することで、ロボット10の先端リンクの位置を取得する。
The
実施の形態5では、実軌跡取得部22は、上述の処理を制御周期ごとに行って、制御周期ごとのXYZ直交座標系における先端リンクの実際の位置である実位置を示す実軌跡を算出する。そして、実軌跡取得部22は、実軌跡を学習部14に送る。In the fifth embodiment, the actual
制御装置5のハードウェア構成は、図4に示す制御装置1と同様である。
上記構成を有する制御装置5が行う学習処理は、先端リンクの軌跡の取得方法を除いて、制御装置1と同様である。制御装置5が行う運用処理は、制御装置1と同様である。
The hardware configuration of the
The learning process performed by the
以上説明した通り、実施の形態5に係る制御装置5は、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6の回転位置によらずロボット10の軌跡を取得するため、取得した実軌跡にロボット10の機械的剛性に起因する誤差が含まれず、実軌跡の精度が向上する。As described above, the
本開示は、上述の実施の形態に限られない。上述の実施の形態の内、複数の実施の形態を任意に組み合わせることが可能である。一例として、制御装置3-5は、制御装置2と同様に力覚センサ190の測定値から反力を算出し、軌跡誤差と軌跡誤差に対応する反力に応じて目標中間点を決定してもよい。The present disclosure is not limited to the above-described embodiments. Any combination of two or more of the above-described embodiments is possible. As an example, the control device 3-5 may calculate a reaction force from the measurement value of the
駆動条件は、上述の例に限られない。一例として、駆動条件は、加工対象物についての情報をさらに含むものでもよい。具体的には、駆動条件は、先端リンクの動作開始点、動作終了点、速度、および姿勢、ならびに加工対象物の重量を含むものでもよい。学習部14は、外部装置、例えば加工対象物の重量を測定する重量センサから加工対象物であるワークの重量についての情報を取得すればよい。詳細には、制御装置1-5は、重量センサから測定値を取得し、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件に従ってロボット10,30を制御し、駆動条件および重量センサの測定値に応じた軌跡誤差を算出することを繰り返し、軌跡モデルを生成する。この結果、学習部14は、図25に示すように、先端リンクの動作開始点、動作終了点、速度、および姿勢、ならびにワークの重量を含む駆動条件と目標中間点とを対応付ける目標中間点テーブルを生成する。
The driving conditions are not limited to the above examples. As an example, the driving conditions may further include information about the workpiece. Specifically, the driving conditions may include the motion start point, motion end point, speed, and posture of the tip link, as well as the weight of the workpiece. The
運用時において、目標軌跡決定部16は、駆動指令を取得すると、学習済みデータ記憶部15から、駆動指令が示す先端リンクの動作開始点、動作終了点、速度、および姿勢と重量センサの測定値に応じた目標中間点を取得する。そして、目標軌跡決定部16は、駆動指令が示す先端リンクの動作開始点、動作終了点、速度、および姿勢に基づき、目標中間点を通る目標軌跡を決定する。加工対象物の重量に応じた目標軌跡に基づいてロボット10,30が制御されることで、ロボット10,30の制御精度が向上する。During operation, when the target
加工対象物についての情報は、ワークの重量に限られず、ワークの重量、形状、および寸法の少なくともいずれかを含めばよい。 Information about the workpiece is not limited to the weight of the workpiece, but may include at least one of the weight, shape, and dimensions of the workpiece.
他の一例として、駆動条件は、先端リンクの動作開始点、動作終了点、動作開始点から動作終了点に至るまでに要する時間および姿勢を含むものでもよい。
上述の実施の形態では、駆動条件は平面での直線的な移動を指示しているが、駆動条件は、三次元での移動、曲線的な移動等を指示してもよい。
As another example, the drive conditions may include the motion start point, motion end point, time required for the tip link to move from the motion start point to the motion end point, and posture.
In the above embodiment, the drive condition specifies linear movement on a plane, but the drive condition may specify movement in three dimensions, curvilinear movement, or the like.
上述の実施の形態では、駆動条件記憶部11に記憶されている駆動条件テーブルの1つのレコードには、1つの基準中間点が記憶されているが、駆動条件テーブルの1つのレコードに複数の基準中間点が記憶されてもよい。この場合、基準軌跡決定部12は、同じレコードに記憶されている複数の基準中間点を通る基準軌跡を決定すればよい。In the above embodiment, one reference midpoint is stored in one record of the drive condition table stored in the drive
駆動条件記憶部11および学習済みデータ記憶部15は、制御装置1-5の外部に設けられてもよい。一例として、駆動条件記憶部11および学習済みデータ記憶部15は、ネットワーク上の記憶装置の機能として実現されてもよい。The drive
基準軌跡、理想軌跡、および目標軌跡の決定方法は、上述の例に限られない。詳細には、実施の形態1において基準軌跡決定部12が決定する基準軌跡RT2は、動作開始点SP1から基準中間点RP2を通って動作終了点EP1に至る滑らかな曲線であって、XY平面においてY軸負方向に突出する曲線で示されるが、基準軌跡RT2はこのような曲線に限られず、複数の方向に突出する曲線で示されてもよい。一例として、基準軌跡RT2は、動作開始点SP1から動作終了点EP1に至るまでにY軸負方向に突出し、かつ、動作開始点SP1および動作終了点EP1の付近でXY平面においてY軸正方向に突出する曲線で示されてもよい。The method of determining the reference trajectory, ideal trajectory, and target trajectory is not limited to the above example. In detail, the reference trajectory RT2 determined by the reference
他の一例として、基準軌跡決定部12は、駆動条件が示す動作開始点と基準中間点を線形補間し、基準中間点と駆動条件が示す動作終了点を線形補間することで、基準軌跡を決定してもよい。基準軌跡が線形補間により決定された際にも、制御部17がモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を滑らかに回転させる制御を行うことで、先端リンクは滑らかに移動し、実軌跡は滑らかな曲線となる。As another example, the reference
他の一例として、基準軌跡決定部12は、動作開始点、基準中間点、および動作終了点と制御周期ごとの先端リンクの基準位置とが対応付けられている図示しないテーブルを用いて、基準軌跡を決定してもよい。As another example, the reference
理想軌跡および目標軌跡についても、上述の基準軌跡の決定方法と同様の方法によって、決定することが可能である。The ideal trajectory and target trajectory can also be determined using a method similar to that used to determine the reference trajectory described above.
実施の形態1では、ロボット10を直線的に動かすため、理想軌跡が直線であるが、理想軌跡はロボット10の動かし方に応じて定められればよく、直線に限られない。具体的には、理想軌跡は、円弧、曲線、または直線、円弧、および曲線の組合せでもよい。In the first embodiment, the ideal trajectory is a straight line because the
実施の形態1において目標軌跡決定部16が決定する目標軌跡TT1は、動作開始点SP1から目標中間点TP1を通って動作終了点EP1に至る滑らかな曲線であって、XY平面においてY軸負方向に突出する曲線で示されるが、目標軌跡TT1はこのような曲線に限られない。一例として、目標軌跡TT1は、動作開始点SP1から動作終了点EP1に至るまでにY軸負方向に突出し、かつ、動作開始点SP1および動作終了点EP1の付近でXY平面においてY軸正方向に突出する曲線で示されてもよい。In the first embodiment, the target trajectory TT1 determined by the target
他の一例として、目標軌跡決定部16は、駆動条件が示す動作開始点と目標中間点を線形補間し、目標中間点と駆動条件が示す動作終了点を線形補間することで、目標軌跡を決定してもよい。目標軌跡が線形補間により決定された際にも、制御部17がモータM1,M2,M3,M4,M5,M6を滑らかに回転させる制御を行うことで、先端リンクは滑らかに移動し、実軌跡は滑らかな曲線となる。As another example, the target
目標中間点の決定方法は、上述の例に限られない。一例として、学習部14,18は、線形回帰、曲線回帰、多項式回帰、多次元関数フィッティング等を用いて、目標中間点を決定してもよい。例えば、学習部14,18は、基準中間点のXYZ各座標成分を独立変数し、軌跡誤差を目的関数として多次元関数フィッティングを行って、軌跡誤差を最小化する目標中間点を決定してもよい。The method of determining the target intermediate point is not limited to the above example. As an example, the learning
軌跡モデルの生成方法は、上述の例に限られない。一例として、学習部14,18は、ニューラルネットワークモデルに従って、教師あり学習を行って、軌跡モデルを生成してもよい。教師あり学習とは、入力と結果のデータセットを大量に学習装置に与えることで、学習装置が大量のデータセットにある特徴を学習し、入力から結果を推定するモデルを生成することを意味する。例えば、学習部14,18は、駆動条件が示す動作開始点と動作終了点を入力データとし、目標中間点を結果データとしてニューラルネットワークモデルである軌跡モデルを生成する。生成された軌跡モデルを利用して、駆動条件に応じた軌跡誤差が最小となる目標中間点を得ることが可能となる。The method of generating the trajectory model is not limited to the above example. As an example, the learning
機械学習においては、過学習により推定精度が低下することが知られているため、いずれの学習モデルを使用する場合でも、過学習を抑制することが好ましい。過学習を抑制する方法としては、例えば、学習するデータを正規化する方法、学習モデル内のパラメータ数を少なくする方法等がある。一例として、多次元関数フィッティングを行う際には、関数の次元数を制限、例えば、5次以下に制限することが好ましい。他の一例として、ニューラルネットワークモデルにおいて、中間層の数を制限、例えば、10層以下に制限することが好ましい。また、ニューラルネットワークモデルにおいては、学習モデルの特定のレイヤーの出力を学習時にランダムに0としてもよい。さらに、上述の方式を組み合わせることで、過学習を抑制してもよい。In machine learning, it is known that overlearning reduces the estimation accuracy, so it is preferable to suppress overlearning regardless of which learning model is used. Methods for suppressing overlearning include, for example, normalizing the data to be learned and reducing the number of parameters in the learning model. As an example, when performing multidimensional function fitting, it is preferable to limit the number of dimensions of the function, for example, to 5th degree or less. As another example, in a neural network model, it is preferable to limit the number of intermediate layers, for example, to 10 layers or less. In addition, in a neural network model, the output of a specific layer of the learning model may be randomly set to 0 during learning. Furthermore, overlearning may be suppressed by combining the above-mentioned methods.
学習部14,18は、直後の運用処理で行われるロボット10,30の制御に応じて学習処理を行ってもよい。一例として、運用処理で動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)までロボット10,30を動かすことが予め定められている場合の学習部14の動作について説明する。この場合、学習部14は、動作開始点(0,0,0)および動作終了点(100,0,0)を含む駆動条件と駆動条件に対応付けられた複数の基準中間点に基づいて、軌跡誤差を学習して軌跡モデルを生成すればよい。運用処理で行われるロボット10,30の制御に応じた駆動条件と駆動条件に対応付けられた複数の基準中間点に基づいて学習処理を行うことで、学習効率が向上する。The
他の一例として、運用処理で動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)までフランジ160の先端面160aが水平に位置した状態で、ロボット30を動かして、重量が4kgの加工対象物を加工する場合を例にして学習部14の動作について説明する。この場合、学習部14は、動作開始点(0,0,0)および動作終了点(100,0,0)を含み、姿勢が0度を示し、かつ、重量が4kgを示す駆動条件と駆動条件に対応付けられた複数の基準中間点に基づいて、軌跡誤差を学習して軌跡モデルを生成すればよい。As another example, the operation of the
この場合、学習部14,18は、運用処理での駆動条件に完全に一致する駆動条件だけでなく、運用処理での駆動条件に一部が一致する駆動条件に基づいて、軌跡誤差を算出して軌跡モデルを生成してもよい。上述のように運用処理で動作開始点(0,0,0)から動作終了点(100,0,0)までフランジ160の先端面160aが水平に位置した状態で、ロボット30を動かして、重量が4kgの加工対象物を加工する場合を例にして学習部14の動作について説明する。学習部14は、姿勢が0度を示し、かつ、重量が4kgを示す駆動条件と駆動条件に対応付けられた複数の基準中間点に基づいて、軌跡誤差を算出して軌跡モデルを生成してもよい。あるいは、学習部14は、動作開始点(0,0,0)および動作終了点(100,0,0)を含み、かつ、重量が4kgを示す駆動条件と駆動条件に対応付けられた複数の基準中間点に基づいて、軌跡誤差を算出して軌跡モデルを生成してもよい。In this case, the
学習部14,18は、制御周期ごとの先端リンクの理想位置と実位置との距離を算出し、距離が極大値となるときの実位置の理想位置からのずれを軌跡誤差として用いてもよい。この場合、学習部14,18は、図26に示すように、距離が極大値となるときの実位置の理想位置からのずれを軌跡誤差として誤差テーブルに記憶してもよい。そして、学習部14,18は、軌跡誤差に基づいて、目標中間点を決定すればよい。The
学習部14,18は、軌跡誤差に対応する先端リンクの実位置を誤差テーブルに記憶してもよい。例えば、学習部14,18は、制御周期ごとの先端リンクの理想位置と実位置との距離が極大値となるときの実位置の理想位置からのずれを軌跡誤差として用いる場合、図27に示すように、距離が極大値となるときの先端リンクの実位置を誤差テーブルに記憶してもよい。そして、学習部14,18は、軌跡誤差および軌跡誤差に対応する先端リンクの実位置に基づいて、目標中間点を決定すればよい。The
学習部18は、一例として、図28に示すように、距離が極大値となるときに力覚センサ190が出力するセンサ信号から算出された反力を誤差テーブルに記憶してもよい。そして、学習部18は、軌跡誤差および軌跡誤差に対応する反力に基づいて、目標中間点を決定すればよい。学習部18は、他の一例として、反力の最大値、反力の平均値を誤差テーブルに記憶してもよい。As one example, as shown in Fig. 28, the
学習部14,18は、学習処理が完了した後に行う運用処理に並行して学習処理を再度行ってもよい。詳細には、学習部14,18は、運用処理の際に、実軌跡取得部13が取得した実軌跡の目標軌跡決定部16が取得した駆動指令が示す駆動条件に応じた理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を算出し、目標中間点を求める。運用処理時と並行して学習処理を行うことで、軌跡誤差を最小化する目標中間点の精度が向上し、結果としてロボット10,30の制御精度が向上する。The learning
学習部14,18は、軌跡誤差として、先端リンクの実位置の理想位置からのずれの絶対値、平均値、中央値を用いて、目標中間点を決定してもよい。The learning
学習部14,18は、目標中間点を決定する際に、目標中間点を通る目標軌跡に応じてロボット10,30が制御された際の軌跡誤差を推定し、目標中間点および軌跡誤差の推定値を示す軌跡モデルを生成してもよい。この場合、中間点推定部20は、軌跡モデルが示す軌跡誤差の推定値に応じた間隔で配置される複数の基準中間点を推定してもよい。例えば、中間点推定部20は、軌跡誤差の推定値が小さくなるにつれて、推定する複数の基準中間点の間隔を広くしてもよい。一例として、中間点推定部20は、学習部14で生成された軌跡モデルが示す他の駆動条件でロボット10を制御した際の軌跡誤差の最大値の2倍の長さだけ互いに間隔を空けて三次元に配置される複数の基準中間点を推定してもよい。When determining the target intermediate point, the
駆動条件推定部21は、予め定められた駆動条件の範囲の中で、駆動条件を推定してもよい。例えば、駆動条件推定部21は、動作開始点から動作終了点までの距離、速度の最大値がロボット10,30の性能に応じて予め定められており、駆動条件推定部21は、動作開始点から動作終了点までの距離が定められた最大値未満であり、かつ、速度が定められた最大値未満である範囲で、駆動条件を推定すればよい。The drive
制御装置1-5が行う学習処理を、他の装置の機能としてもよい。一例として、実施の形態1に係る制御装置1の機能を、ロボット10の制御を行う制御装置6と軌跡モデルを生成する学習装置7によって実現する例を図29に示す。図29に示すロボットシステム105は、ロボット10と、ロボット10を制御する制御装置6と、ロボット10を制御するための軌跡モデルを学習する学習装置7と、を備える。The learning process performed by the control device 1-5 may be a function of another device. As an example, FIG. 29 shows an example in which the functions of the
学習装置7は、駆動条件記憶部11と、基準軌跡決定部12と、実軌跡取得部13と、学習部14と、学習済みデータ記憶部15と、を備える。学習装置7の各部の機能は制御装置1の対応する各部の機能と同様である。制御装置6は、目標軌跡決定部16と、制御部17と、を備える。制御装置6の各部の機能は制御装置1の対応する各部の機能と同様である。制御装置6が備える目標軌跡決定部16は、学習装置7が備える学習済みデータ記憶部15から軌跡モデルを取得すればよい。制御装置6が備える制御部17は、学習装置7が備える基準軌跡決定部12から取得した基準軌跡または目標軌跡決定部16で決定した目標軌跡に応じてロボット10を制御する。学習済みデータ記憶部15は、制御装置6および学習装置7からアクセス可能な独立した記憶装置としてもよい。同様に、制御装置2-5の機能を、制御装置6と学習装置7によって実現することができる。The
他の一例として、図29に示すロボットシステム105において、学習装置7が備える学習部14の機能の内、軌跡モデルを生成する処理を制御装置6にもたせてもよい。この場合、学習装置7は、軌跡誤差を複数の基準中間点のそれぞれについて算出することを駆動条件ごとに行って、軌跡誤差を学習済みデータ記憶部15に記憶すればよい。制御装置6は、学習装置7が予め学習したデータ、具体的には、学習済みデータ記憶部15に記憶されている軌跡誤差を取得し、保持すればよい。そして、制御装置6は、軌跡誤差を最小化する目標中間点を駆動条件ごとに示す軌跡モデルを生成すればよい。As another example, in the
制御装置1-6の制御対象であるロボット10,30の軌跡は、先端リンクの軌跡に限られず、ロボット10,30またはロボット30に取り付けられる加工工具200の内、任意の部位の軌跡である。The trajectory of the
実軌跡取得部22による先端リンクの軌跡の取得方法は、上述の例に限られない。外部要因、例えば、重力、遠心力、加工反力等の影響を受けて、第1アーム110、第2アーム120、第3アーム130、第4アーム140、第5アーム150、およびフランジ160の少なくともいずれかに機械的なたわみが生じて、実軌跡が理想軌跡からずれることがある。外部要因による機械的なたわみが生じても精度よく実軌跡を取得するために、例えば、実軌跡取得部22は、測定器として複数のカメラを有してもよい。実軌跡取得部22は、複数のカメラによって、ロボット10の先端リンクの移動範囲を撮影し、複数のカメラで撮影された画像からロボット10の先端リンクの位置を決定してもよい。The method of acquiring the trajectory of the tip link by the actual
他の一例として、実軌跡取得部22は、測定器としてロボット10の先端リンクに取り付けられた加速度センサを有する。実軌跡取得部22は、加速度センサの測定値に基づいてロボット10の先端リンクの位置を決定してもよい。As another example, the actual
実軌跡取得部22は、制御周期とは独立した取得周期ごとに、ロボット10の先端リンクの位置を測定してもよい。この場合、学習部14は、取得周期ごとロボット10の先端リンクの位置を補間して、制御周期ごとのロボット10の先端リンクの位置を決定し、理想位置と比較すればよい。詳細には、学習部14は、線形補間、多項式補間等を用いて補間処理を行う。The actual
制御部17は、上述の実軌跡取得部22で取得されたロボット10の先端リンクの位置に応じて、モータM1,M2,M3,M4,M5,M6をフィードバック制御してもよい。The
その他、上述のハードウェア構成およびフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。一例として、制御装置1-6および学習装置7は、図示しない操作部の操作に応じて、学習処理を開始してもよい。他の一例として、制御装置1が備える学習部14は、各駆動条件に対応付けられた全ての基準中間点について軌跡誤差の学習が完了すると、軌跡モデルを生成してもよい。換言すれば、学習部14は、対応付けられた全ての基準中間点について軌跡誤差を算出して、軌跡モデルを生成することを、駆動条件ごとに繰り返して行ってもよい。
In addition, the above-mentioned hardware configuration and flowchart are merely examples and can be changed and modified as desired. As one example, the control device 1-6 and the
上述の実施の形態では、実際にロボット10,30を動作させて軌跡誤差を算出するが、学習処理をシミュレーションによって行ってもよい。In the above-described embodiment, the
上述の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc - Read Only Memory)などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の動作を実行する制御装置1-6および学習装置7を実現してもよい。あるいは、専用のシステムによって、上述の動作を実行する制御装置1-6および学習装置7を実現してもよい。上記コンピュータプログラムは、搬送波に重畳されて通信ネットワークを介して提供されてもよい。
A computer program for performing the above-mentioned operations may be stored on a computer-readable recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory), or a DVD-ROM (Digital Versatile Disc - Read Only Memory) and distributed, and the control device 1-6 and
ロボット10,30は、上述の例に限られず、任意である。一例として、制御装置1-6は、図30に示す水平多関節ロボットであるロボット40を制御してもよい。ロボット40は、第1アーム410と、第2アーム420と、第3アーム430と、ベース440と、を備える。第1アーム410は、Z軸に平行な回転軸AX1周りに回転可能な状態でベース440に取り付けられる。第2アーム420は、第1アーム410に連結され、Z軸に平行な回転軸AX2周りに回転可能である。第3アーム430は、第2アーム420に連結され、Z軸に平行な回転軸AX3周りに回転可能である。さらに第3アーム430は、回転軸AX3に沿う方向に伸縮可能である。ベース440は、平面に固定されて、第1アーム410を支持する。第3アーム430に加工工具200を取り付けることが可能である。制御装置1-6は、ロボット40が備える図示しないモータを制御することで、第3アーム430の先端である先端リンクの位置を制御すればよい。The
他の一例として、制御装置1-6は、図31に示す複数の軸を有するロボットであるロボット50を制御してもよい。ロボット50は、第1アーム510と、第2アーム520と、ベース530と、を備える。第1アーム510は、X軸方向に移動可能な状態でベース530に取り付けられる。第2アーム520は、第1アーム510に連結され、Y軸方向に移動可能である。ベース530は、平面に固定されて、第1アーム510を支持する。第2アーム520には、加工工具200が取り付けられている。図31の例では、第2アーム520は印刷ヘッドであって、液体吐出部および吐出ノズルを有する加工工具200によって、ベース530上に設置されたステージ540上の基板に電極を形成する。詳細には、加工工具200の先端は、ステージ540上をX軸方向およびY軸方向に移動可能である。制御装置1-6は、ロボット50が備える図示しないモータを制御することで、第2アーム520の先端である先端リンクの位置を制御すればよい。
As another example, the control device 1-6 may control a
上述の例では、ロボット10,30,40,50の先端リンクの位置は、XYZ直交座標系で定義されたが、円筒座標系で定義されてもよい。In the above examples, the positions of the tip links of
本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。Various embodiments and modifications of this disclosure are possible without departing from the broad spirit and scope of this disclosure. Furthermore, the above-described embodiments are intended to explain this disclosure and do not limit the scope of this disclosure. In other words, the scope of this disclosure is indicated by the claims, not the embodiments. Various modifications made within the scope of the claims and within the scope of the disclosure equivalent thereto are deemed to be within the scope of this disclosure.
本出願は、2021年2月18日に出願された、日本国特許出願特願2021-23847号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願2021-23847号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。This application is based on Japanese Patent Application No. 2021-23847, filed on February 18, 2021. The entire specification, claims, and drawings of Japanese Patent Application No. 2021-23847 are incorporated herein by reference.
1,2,3,4,5,6 制御装置、7 学習装置、10,30,40,50 ロボット、11 駆動条件記憶部、12 基準軌跡決定部、13,22 実軌跡取得部、14,18 学習部、15 学習済みデータ記憶部、16 目標軌跡決定部、17 制御部、19 反力取得部、20 中間点推定部、21 駆動条件推定部、31 プロセッサ、32 メモリ、33 インターフェース、34 バス、100,101,102,103,104,105 ロボットシステム、110,410,510 第1アーム、120,420,520 第2アーム、130,430 第3アーム、140 第4アーム、150 第5アーム、160 フランジ、160a 先端面、170,440,530 ベース、180 固定部、190 力覚センサ、200 加工工具、540 ステージ、AT1,AT1’,AT2 実軌跡、AX1,AX2,AX3,AX4,AX5,AX6 回転軸、E1,E2,E3,E4,E5,E6 エンコーダ、EP1 動作終了点、ER1,ER2 軌跡誤差、M1,M2,M3,M4,M5,M6 モータ、RP,RP1,RP2 基準中間点、RT1,RT2 基準軌跡、S1 空間、SP1 動作開始点、TP1 目標中間点、TT1 目標軌跡。1, 2, 3, 4, 5, 6 Control device, 7 Learning device, 10, 30, 40, 50 Robot, 11 Drive condition memory unit, 12 Reference trajectory determination unit, 13, 22 Actual trajectory acquisition unit, 14, 18 Learning unit, 15 Learned data memory unit, 16 Target trajectory determination unit, 17 Control unit, 19 Reaction force acquisition unit, 20 Midpoint estimation unit, 21 Drive condition estimation unit, 31 Processor, 32 Memory, 33 Interface, 34 Bus, 100, 101, 102, 103, 104, 105 Robot system, 110, 410, 510 First arm, 120, 420, 520 Second arm, 130, 430 Third arm, 140 Fourth arm, 150 Fifth arm, 160 Flange, 160a Tip surface, 170, 440, 530 Base, 180 fixed part, 190 force sensor, 200 machining tool, 540 stage, AT1, AT1', AT2 actual trajectory, AX1, AX2, AX3, AX4, AX5, AX6 rotation axis, E1, E2, E3, E4, E5, E6 encoder, EP1 operation end point, ER1, ER2 trajectory error, M1, M2, M3, M4, M5, M6 motor, RP, RP1, RP2 reference intermediate point, RT1, RT2 reference trajectory, S1 space, SP1 operation start point, TP1 target intermediate point, TT1 target trajectory.
Claims (22)
前記ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件と複数の基準中間点とを対応付けて記憶している駆動条件記憶部と、
前記駆動条件記憶部から前記複数の基準中間点のいずれかを取得し、取得した前記基準中間点ごとに、前記駆動条件に基づき、該基準中間点を通る基準軌跡を決定する基準軌跡決定部と、
前記ロボットの実際の軌跡を取得する実軌跡取得部と、
前記基準軌跡に応じて前記ロボットが制御された場合に前記実軌跡取得部で取得された実軌跡の前記駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を取得された前記基準中間点のそれぞれについて求め、前記基準中間点と前記軌跡誤差との対応を学習して、前記軌跡誤差を最小化する目標中間点を前記駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成する学習部と、
前記軌跡モデルから得られる前記目標中間点を通る目標軌跡を決定する目標軌跡決定部と、
前記基準軌跡または前記目標軌跡に応じて前記ロボットを制御する制御部と、
を備える制御装置。 A control device for controlling a robot,
a drive condition storage unit that stores drive conditions that specify at least a motion start point and a motion end point of the robot in association with a plurality of reference intermediate points;
a reference trajectory determination unit that acquires any one of the plurality of reference midpoints from the drive condition storage unit, and determines, for each of the acquired reference midpoints, a reference trajectory that passes through the reference midpoint based on the drive condition;
an actual trajectory acquisition unit for acquiring an actual trajectory of the robot;
a learning unit that calculates, for each of the acquired reference midpoints, a trajectory error that indicates a deviation of an actual trajectory acquired by the actual trajectory acquisition unit from an ideal trajectory based on the driving conditions when the robot is controlled according to the reference trajectory, learns a correspondence between the reference midpoints and the trajectory error, and generates a trajectory model that indicates a target midpoint that minimizes the trajectory error according to the driving conditions;
a target trajectory determination unit that determines a target trajectory that passes through the target waypoint obtained from the trajectory model;
a control unit that controls the robot in accordance with the reference trajectory or the target trajectory;
A control device comprising:
請求項1に記載の制御装置。 a middle point estimation unit that estimates the plurality of reference middle points corresponding to the other driving conditions from the target middle points according to the driving conditions indicated by the trajectory model, and associates the other driving conditions with the plurality of estimated reference middle points and stores them in the driving condition storage unit,
The control device according to claim 1 .
前記中間点推定部は、前記軌跡モデルが示す推定された前記軌跡誤差の大きさに応じた間隔で配置される前記複数の基準中間点を推定する、
請求項2に記載の制御装置。 the learning unit estimates the trajectory error when the robot is controlled according to the target trajectory, and generates the trajectory model indicating the target waypoint and the estimated trajectory error according to the drive conditions;
the midpoint estimating unit estimates the plurality of reference midpoints arranged at intervals according to a magnitude of the estimated trajectory error indicated by the trajectory model;
The control device according to claim 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置。 a drive condition estimation unit that estimates another reference midpoint corresponding to the drive condition from the trajectory error, which is a deviation of the actual trajectory from the ideal trajectory when the robot is controlled according to the reference trajectory that passes through the reference midpoint predetermined for the drive condition, and that associates the estimated reference midpoint with the drive condition and stores it in the drive condition storage unit.
The control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の制御装置。 the driving condition estimation unit estimates another driving condition and a plurality of the reference intermediate points corresponding to the other driving condition from the driving condition, the reference intermediate point corresponding to the driving condition, and the trajectory error, and associates the estimated other driving condition with the estimated plurality of reference intermediate points and stores them in the driving condition storage unit.
The control device according to claim 4.
請求項4または5に記載の制御装置。 the driving condition estimation unit estimates the other reference intermediate point corresponding to the driving condition by a regression algorithm based on the trajectory error;
The control device according to claim 4 or 5.
請求項5に記載の制御装置。 the driving condition estimation unit estimates the other driving condition and the plurality of reference intermediate points corresponding to the other driving condition by a regression algorithm based on the driving condition, the reference intermediate point corresponding to the driving condition, and the trajectory error;
The control device according to claim 5.
請求項1から7のいずれか1項に記載の制御装置。 the actual trajectory acquisition unit has a measuring device that measures a trajectory of the robot, and acquires the trajectory of the robot according to a measurement value of the measuring device;
A control device according to any one of claims 1 to 7.
前記ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件に対応付けられている複数の基準中間点のそれぞれに応じて決定され、前記基準中間点を通る基準軌跡に応じて制御された前記ロボットの実軌跡の前記駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差と前記基準中間点との対応を学習して、前記軌跡誤差を最小化する目標中間点を前記駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成する学習部と、
前記軌跡モデルから得られる前記目標中間点を通る目標軌跡を決定する目標軌跡決定部と、
前記目標軌跡に応じて前記ロボットを制御する制御部と、
を備える制御装置。 A control device for controlling a robot,
a learning unit that learns a correspondence between a trajectory error, which indicates a deviation of an actual trajectory of the robot controlled according to a reference trajectory that passes through the reference intermediate points, from an ideal trajectory based on the driving conditions, and the reference intermediate points, and that determines a trajectory model that indicates a target intermediate point that minimizes the trajectory error, in accordance with the driving conditions; and
a target trajectory determination unit that determines a target trajectory that passes through the target waypoint obtained from the trajectory model;
A control unit that controls the robot in accordance with the target trajectory;
A control device comprising:
請求項1から9のいずれか1項に記載の制御装置。 the learning unit learns a change in the trajectory error corresponding to a change in the reference waypoint, and generates the trajectory model indicating the target waypoint that minimizes the trajectory error corresponding to the driving conditions.
A control device according to any one of claims 1 to 9.
前記学習部は、前記基準中間点、前記軌跡誤差、および前記軌跡誤差が生じる場合の前記反力の対応を学習して、前記軌跡モデルを生成する、
請求項1から10のいずれか1項に記載の制御装置。 a reaction force acquisition unit that acquires a reaction force, which is a force that the robot receives from a workpiece when the workpiece is processed by a processing tool attached to the robot,
the learning unit learns the reference midpoint, the trajectory error, and a correspondence between the reaction force and the trajectory error when the trajectory error occurs, and generates the trajectory model.
A control device according to any one of claims 1 to 10.
請求項1から11のいずれか1項に記載の制御装置。 the trajectory error indicates a deviation of the actual position from the ideal position when a distance between an ideal position, which is the position of the robot indicated by the ideal trajectory, and an actual position, which is the position of the robot indicated by the actual trajectory, becomes a maximum value;
A control device according to any one of claims 1 to 11.
請求項12に記載の制御装置。 The maximum value is a maximum value of the distance between the ideal position and the actual position.
The control device according to claim 12.
請求項1から13のいずれか1項に記載の制御装置。 The drive conditions further include information about an object to be processed by a processing tool attached to the robot.
A control device according to any one of claims 1 to 13.
請求項14に記載の制御装置。 The information about the object to be processed includes at least one of a weight and a dimension of the object to be processed.
The control device according to claim 14.
前記ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件に応じて、前記ロボットの実軌跡の前記駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を最小化する目標中間点を示す軌跡モデルを取得し、前記軌跡モデルから得られる前記目標中間点を通る目標軌跡を決定する目標軌跡決定部と、
前記目標軌跡に応じて前記ロボットを制御する制御部と、
を備える制御装置。 A control device for controlling a robot,
a target trajectory determination unit that obtains a trajectory model indicating target waypoints that minimize a trajectory error indicating a deviation of an actual trajectory of the robot from an ideal trajectory based on the driving conditions in accordance with the driving conditions that specify at least a motion start point and a motion end point of the robot, and determines a target trajectory that passes through the target waypoints obtained from the trajectory model;
A control unit that controls the robot in accordance with the target trajectory;
A control device comprising:
制御装置。 a trajectory model that calculates, for each of reference intermediate points indicating predetermined positions that the tip link can pass through from a motion start point to a motion end point in accordance with a driving condition of a robot having a tip link, a trajectory error corresponding to a deviation of an actual trajectory of the robot from an ideal trajectory based on the driving condition when the robot is controlled based on a reference trajectory that passes through the reference intermediate points, learns the correspondence between the reference intermediate points and the trajectory error, and generates a trajectory model that outputs a target intermediate point that minimizes the trajectory error for each driving condition when a driving command including the driving condition of the robot is input;
Control device.
前記ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件に応じて前記ロボットを制御する請求項1から17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。 Robots and
A control device according to any one of claims 1 to 17, which controls the robot according to a drive condition that specifies at least a motion start point and a motion end point of the robot;
A robot system comprising:
前記ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件と複数の基準中間点とを対応付けて記憶している駆動条件記憶部と、
前記駆動条件記憶部から前記複数の基準中間点のいずれかを取得し、取得した前記基準中間点ごとに、前記駆動条件に基づき、該基準中間点を通る基準軌跡を決定する基準軌跡決定部と、
前記ロボットの実軌跡を取得する実軌跡取得部と、
前記駆動条件ごとに、前記基準軌跡に応じて前記ロボットが制御された場合に前記実軌跡取得部で取得された前記実軌跡の前記駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を取得された前記基準中間点のそれぞれについて求め、前記基準中間点と前記軌跡誤差との対応を学習して、前記軌跡誤差を最小化する目標中間点を前記駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成する学習部と、
を備える学習装置。 A learning device that learns a trajectory model for controlling a robot, comprising:
a drive condition storage unit that stores drive conditions that specify at least a motion start point and a motion end point of the robot in association with a plurality of reference intermediate points;
a reference trajectory determination unit that acquires any one of the plurality of reference midpoints from the drive condition storage unit, and determines, for each of the acquired reference midpoints, a reference trajectory that passes through the reference midpoint based on the drive condition;
an actual trajectory acquisition unit for acquiring an actual trajectory of the robot;
a learning unit that calculates, for each of the acquired reference midpoints, a trajectory error that indicates a deviation of the actual trajectory acquired by the actual trajectory acquisition unit from an ideal trajectory based on the driving condition when the robot is controlled according to the reference trajectory, for each of the acquired reference midpoints, learns a correspondence between the reference midpoints and the trajectory error, and generates a trajectory model that indicates a target midpoint that minimizes the trajectory error according to the driving condition;
A learning device comprising:
前記ロボットの前記駆動条件を含む駆動指令が入力されると、前記駆動条件ごとに前記軌跡誤差を最小化する目標中間点を出力するよう、
コンピュータを機能させるための軌跡モデル。 for each of reference intermediate points indicating predetermined positions which the tip link may pass through from a motion start point to a motion end point in accordance with a drive condition of a robot having a tip link, a trajectory error corresponding to a deviation of an actual trajectory of the robot from an ideal trajectory based on the drive condition when the robot is controlled based on a reference trajectory passing through the reference intermediate points is obtained by learning the correspondence between the reference intermediate points and the trajectory error,
When a drive command including the drive conditions of the robot is input, a target intermediate point that minimizes the trajectory error for each of the drive conditions is output.
A trajectory model for making computers function.
前記ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件に基づき、前記駆動条件に対応付けられている複数の基準中間点のいずれかを通る基準軌跡を決定し、
前記基準軌跡に応じて前記ロボットが制御された場合の前記ロボットの実軌跡の前記駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を前記基準中間点のそれぞれについて求め、前記基準中間点と前記軌跡誤差との対応を学習して、前記軌跡誤差を最小化する目標中間点を前記駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成し、
前記軌跡モデルから得られる前記目標中間点を通る目標軌跡を決定し、
前記基準軌跡または前記目標軌跡に応じて前記ロボットを制御する、
制御方法。 A control method for controlling a robot, comprising:
determining a reference trajectory that passes through any one of a plurality of reference intermediate points associated with a drive condition that specifies at least a motion start point and a motion end point of the robot;
determining, for each of the reference waypoints, a trajectory error indicating a deviation of an actual trajectory of the robot when the robot is controlled according to the reference trajectory from an ideal trajectory based on the driving conditions, learning a correspondence between the reference waypoints and the trajectory error, and generating a trajectory model indicating a target waypoint that minimizes the trajectory error according to the driving conditions;
determining a desired trajectory through the desired waypoint obtained from the trajectory model;
controlling the robot according to the reference trajectory or the target trajectory;
Control methods.
前記ロボットの動作開始点および動作終了点を少なくとも指定する駆動条件と複数の基準中間点とを対応付けて記憶している駆動条件記憶部、
前記駆動条件記憶部から前記複数の基準中間点のいずれかを取得し、取得した前記基準中間点ごとに、前記駆動条件に基づき、該基準中間点を通る基準軌跡を決定する基準軌跡決定部、
前記ロボットの実際の軌跡を取得する実軌跡取得部、
前記基準軌跡に応じて前記ロボットが制御された場合に前記実軌跡取得部で取得された実軌跡の前記駆動条件に基づく理想軌跡からのずれを示す軌跡誤差を取得された前記基準中間点のそれぞれについて求め、前記基準中間点と前記軌跡誤差との対応を学習して、前記軌跡誤差を最小化する目標中間点を前記駆動条件に応じて示す軌跡モデルを生成する学習部、
前記軌跡モデルから得られる前記目標中間点を通る目標軌跡を決定する目標軌跡決定部、および、
前記基準軌跡または前記目標軌跡に応じて前記ロボットを制御する制御部、
として機能させるためのプログラム。 The computer that controls the robot
a drive condition storage unit that stores drive conditions that specify at least a motion start point and a motion end point of the robot in association with a plurality of reference intermediate points;
a reference trajectory determination unit that acquires any one of the plurality of reference midpoints from the drive condition storage unit, and determines, for each of the acquired reference midpoints, a reference trajectory that passes through the reference midpoint based on the drive condition;
an actual trajectory acquisition unit for acquiring an actual trajectory of the robot;
a learning unit that calculates, for each of the acquired reference midpoints, a trajectory error that indicates a deviation of the actual trajectory acquired by the actual trajectory acquisition unit from an ideal trajectory based on the driving conditions when the robot is controlled according to the reference trajectory, learns the correspondence between the reference midpoints and the trajectory error, and generates a trajectory model that indicates a target midpoint that minimizes the trajectory error according to the driving conditions;
a target trajectory determination unit that determines a target trajectory passing through the target waypoint obtained from the trajectory model; and
a control unit for controlling the robot in accordance with the reference trajectory or the target trajectory;
A program to function as a
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