TWI622865B - 用於機器人的直覺式力量導引方法及其裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種用於機器人的直覺式力量導引裝置,包括機器人、抽換元件以及力量導引元件。機器人具有操作元件,操作元件耦接於抽換元件。力量導引元件可拆卸地裝設於抽換元件。力量導引元件包含力量感測器,力量感測器具有六軸荷重元資訊。對機器人的操作元件執行路徑教導,以存取座標資訊。此外,一種用於機器人的直覺式導引方法亦被提出。
Description
本發明是有關於一種力量導引方法及其裝置,且特別是有關於一種用於機器人的直覺式力量導引方法及其裝置。
藉由人力操作使得機器人採取所想要之位置與方向,因而教導機器人在此時之位置與方向(教導重覆法)。此種傳統上最通常使用方法是操作控制面板中所設之操作鍵(轉向移動鍵),並藉由操作鍵的控制來教導機器人控制單元。
然而,以此方法須要藉由選擇性地使用多個操作鍵而指定機器人之移動方向,此等多個操作鍵對應於座標軸(例如:機器人基本座標系統之X軸、Y軸、以及Z軸)。須要長時間以記憶此等操作鍵與機器人操作方向間之對應關係。特別是當此操作者對操作不熟悉時會有風險,其結果為:由於錯誤操作,此機器人會與其附近物件或操作者本身碰撞。
此外,按機器人在自動化生產業佔有很重要的一席之地,而機器人教導即是控制生產自動化很重要的一個關鍵,機器人教導是指設定一具有記憶裝置之機器人動作程序、位置及速度,機器人可依設定記憶裝
置之訊息,重複作出伸縮、屈伸、上下移動、左右移動、旋轉動作等複合動作來達到使用者需要動作之順序控制,因此,機器人對於工業生產的重要性是不容置疑的,但是按照目前習用機器人的操作系統所設計出的系統皆良莠不齊,其操作語言格式不一又缺乏動態模擬系統來檢驗操控作業的正確性,又因在操作機器人方面必需在電腦鍵盤上操作,如此將造成操作者操控上之不便。
本發明提供一種用於機器人的直覺式導引方法,教導過程中,無須手持原廠教導器,手持機器人便自動紀錄每個移動點,使得機器人知道所要執行的路徑,且可重播並調整而可達成力量追蹤。
本發明提供一種用於機器人的直覺式導引裝置,以具卸載式的力量導引元件裝置機器人中,便可以知道機器人本身的速度資訊、座標資訊,而不需要馬達模型(如扭矩、電流迴路)、運動學、動態學建置的輸入與調整,故不受機器人內部控制模組的限制,而可適用所有廠牌之工業型機器人。
本發明的一實施例提出一種用於機器人的直覺式力量導引方法,用於機器人的直覺式力量導引方法包括以下步驟。提供一力量感測器,其中力量感測器可拆卸地裝設於一機器人,力量感測器具有一六軸荷重元資訊。對機器人執行一路徑教導,路徑教導包含以下步驟。對機器人執行一力量導引模式。更新機器人的一速度資訊,其中速度資訊由六軸荷重元資訊積分而來。更新機器人的一座標資訊,其中座標資訊由機器人的
速度資訊積分而來。判斷是否完成路徑教導,若否,重新進入對機器人執行力量導引模式的步驟,若是,則存取座標資訊。
本發明的一實施例提出一種用於機器人的直覺式力量導引裝置,用於機器人的直覺式力量導引裝置包括一機器人、一抽換元件以及一力量導引元件。機器人具有一操作元件。操作元件耦接於抽換元件。力量導引元件可拆卸地裝設於抽換元件,其中力量導引元件包含一力量感測器,力量感測器具有一六軸荷重元資訊,其中對機器人的該操作元件執行一路徑教導,路徑教導為對機器人執行一力量導引模式,以存取一座標資訊。
基於上述,在本發明的用於機器人的直覺式導引方法及裝置中,由於是力量導引元件(包含力量感測器)可拆卸地裝設於抽換元件,而抽換元件位於機器人手臂之末端,使得力量導引元件為一具卸載式力量導引元件。換言之,本實施例以附加抽換式的方式將力量導引元件加入至機器人中,便可利用此力量感測器可以知道機器人本身的速度資訊與座標資訊,而不需要輸入與調整馬達模型(如扭矩、電流迴路)、運動學、動態學建置等有關於機器人內部控制模組,故不受機器人內部控制模組的限制,而可適用所有廠牌之工業型機器人,搭配本實施例亦達成以教導機器人的效果。
30‧‧‧電路板
32‧‧‧鎖附孔洞
50‧‧‧用於機器人的直覺式力量導引裝置
50A‧‧‧機器人
51‧‧‧操作元件
52‧‧‧底座
53‧‧‧第一轉動元件
54‧‧‧第二轉動元件
55‧‧‧第三轉動元件
56‧‧‧抽換元件
57‧‧‧第一樞軸
58‧‧‧第二樞軸
59‧‧‧第三樞軸
100‧‧‧力量導引元件
102‧‧‧控制器
104‧‧‧力量感測器
106‧‧‧校正元件
107‧‧‧近接感測器
108‧‧‧雷射感測器
Fx‧‧‧X軸力量資訊
Fy‧‧‧Y軸力量資訊
Fz‧‧‧Z軸力量資訊
Rx‧‧‧X軸力矩資訊
Ry‧‧‧Y軸力矩資訊
Rz‧‧‧Z軸力矩資訊
S20、S30‧‧‧用於機器人的直覺式導引方法
S200~S210‧‧‧步驟
S230~S240‧‧‧步驟
S192~S194‧‧‧步驟
S212~S216‧‧‧步驟
S300~S317‧‧‧步驟
第1圖為本發明用於機器人的直覺式導引裝置的示意圖。
第2圖為本發明一實施例力量導引元件的示意圖。
第3圖為本發明一實施例用於機器人的直覺式導引方法的步驟流程圖。
第4圖為第3圖之前置初始化的流程圖。
第5圖為本發明對機器人執行一路徑教導的步驟流程圖。
第6圖為本發明一實施例用於機器人的直覺式導引方法的步驟流程圖。
第7圖為一實施例力量導引元件的示意圖。
第8圖為本發明的用於機器人的直覺式導引裝置一具體應用例的示意圖。
第9圖為本發明的用於機器人的直覺式導引裝置一具體應用例的示意圖。
以下謹結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案,而不能以此限制本發明的保護範圍。
第1圖為本發明用於機器人的直覺式導引裝置的示意圖。第2圖為本發明一實施例力量導引元件的示意圖。請先參閱第1圖。在本實施例中,用於機器人的直覺式力量導引裝置50包括一機器人50A及一力量導引元件100。
在第1圖中,機器人50A例如為一機械手臂的型態,然本發明不以此為限,機器人50A本身包含一操作元件51、一底座52、一第一轉動元件53、一第二轉動元件54、一第三轉動元件55、一抽換元件56、一第一
樞軸57、一第二樞軸58及一第三樞軸59,其中第一轉動元件53藉由第一樞軸57而樞接於底座52,第二轉動元件54藉由第二樞軸58而樞接於第一轉動元件53,第三轉動元件55藉由第三樞軸59而樞接於第二轉動元件54之一端。
機器人50A的第三轉動元件55例如為一機器人手臂,用以抓取物件或執行所需動作。機器人50A的第三轉動元件55末端連接抽換元件56,而操作元件51耦接於抽換元件56。
力量導引元件100可拆卸地裝設於抽換元件56上。
詳細而言,如第2圖所示,力量導引元件100包含一控制器102、一力量感測器104以及一校正元件106,其中控制器102耦接力量感測器104,而力量感測器104耦接校正元件106。
力量感測器104具有一六軸荷重元資訊,六軸荷重元資訊提供一力量資訊與一力矩資訊,其中力量資訊為X軸力量資訊Fx、Y軸力量資訊Fy及Z軸力量資訊Fz,而力矩資訊則為X軸力矩資訊Rx、Y軸力矩資訊Ry及Z軸力矩資訊Rz。
在此配置之下,一使用者的手握持操作元件51,以對機器人50A的操作元件51執行一路徑教導,路徑教導為對機器人50A執行一力量導引模式,以存取一座標資訊,以下藉由圖式說明用於機器人的直覺式力量導引方法。
第3圖為本發明一實施例用於機器人的直覺式導引方法的步驟流程圖。第4圖為第3圖之前置初始化的流程圖。請參閱第3圖及第4圖。
如第3圖所示,本實施例的用於機器人的直覺式導引方法S20,包含以下步驟S200至步驟S240,而第4圖則為進行用於機器人的直覺
式導引方法S20之前置初始化的步驟S170至S194。
如第4圖所示,首先進行步驟S170,初始化環境。
接著,進行步驟S180,建立機器人50A與電腦(或伺服器)連線。
再來,進行步驟S190,初始化力量感測器。
以本實施例而言,是將第2圖中的力量導引元件100的力量感測器104初始化。
接著,進行本實施例用於機器人的直覺式導引方法S20,如第3圖所示,進行步驟S200,提供力量感測器104,其中力量感測器可拆卸地裝設於一機器人,力量感測器具有一六軸荷重元資訊。
以第1圖及第2圖而言,力量導引元件100的力量感測器104可拆卸地裝設於機器人50A的抽換元件56。當力量感測器104可拆卸地裝設於機器人的抽換元件56後,進入一荷重元取樣迴圈,藉以清除荷重元偏差值,使力量感測器104獲得所需的六軸荷重元資訊(如第4圖所示步驟S192),六軸荷重元資訊提供一力量資訊與一力矩資訊,其中力量資訊為X軸力量資訊Fx、Y軸力量資訊Fy及Z軸力量資訊Fz,而力矩資訊則為X軸力矩資訊Rx、Y軸力矩資訊Ry及Z軸力矩資訊Rz。
接著,切換機器人操作模式(如第4圖所示步驟S194),使得機器人具有平移、旋轉及其組合(即平移加上旋轉)等操作模式。亦即此力量感測器104本身為六軸力量感測器,如此便完成機器人50A六軸自由度模式操作切換,故此機器人50A能夠達成六軸自由度控制。
接著,進行步驟S210,對機器人執行一路徑教導,路徑教
導為一力量取樣迴圈,其包含以下步驟212至步驟S216,以下藉由第5圖來說明路徑教導的步驟流程。
第5圖為本發明對機器人執行一路徑教導的步驟流程圖。請參閱第5圖。
首先,進行步驟S212,對機器人執行一力量導引模式。
具體而言,對機器人執行力量導引模式為以一外力輸入的方式來移動機器人50A,紀錄機器人50A於路徑教導中每一個六軸荷重元資訊。
以第1圖而言,使用者得以藉由手持操作元件51來移動機器人50A,於移動機器人50A的路徑記錄機器人於路徑教導中每一個六軸荷重元資訊,其中六軸荷重元資訊包含X軸力量資訊Fx、Y軸力量資訊Fy、Z軸力量資訊Fz、X軸力矩資訊Rx、Y軸力矩資訊Ry及Z軸力矩資訊Rz。
接著,進行步驟S213,執行重力補償。
在本實施例中,對機器人執行力量導引模式中,可利用如第2圖所示的校正元件106來執行重力補償。
接著,進行步驟S214,更新機器人的一速度資訊,其中速度資訊由六軸荷重元資訊積分而來。
在本實施例中,執行一速度取樣迴圈,可利用如第2圖所示的控制器102中的積分元件分別將X軸力量資訊Fx、Y軸力量資訊Fy、Z軸力量資訊Fz、X軸力矩資訊Rx、Y軸力矩資訊Ry及Z軸力矩資訊Rz積分後而可獲得新的速度資訊,此速度資訊包含機器人50A的速度、角速度或速度與角速度,如此能更新此時機器人的速度、角速度或速度與角速度。
具體而言,當使用者得以藉由手持操作元件51來移動機器人50A時,機器人50A受外力作用,機器人50A會沿外力的方向獲得一加速度,此加速度的大小與所受外力大小成正比,而加速度的大小與該機器人50A的質量成反比,稱為牛頓第二運動定律(Newton’s second law of motion)。在本實施例中,於移動機器人50A的路徑中,可以獲得六軸的X軸力量資訊Fx、Y軸力量資訊Fy、Z軸力量資訊Fz、X軸力矩資訊Rx、Y軸力矩資訊Ry及Z軸力矩資訊Rz。如X軸方向的X軸力量資訊Fx,且機器人50A的質量為已知且為固定常數。依據牛頓第二運動定律,如X軸力量資訊Fx經積分元件積分後而可得到X軸方向的速度,同理,Y軸力量資訊Fy與Z軸力量資訊Fz經積分元件積分後而分別可得到Y軸與Z軸方向的速度。
而就轉動力矩而言,角加速度會與轉動力矩成正比,而角加速度與轉動慣量成反比,轉動慣量會與機器人50A的質量以及旋轉半徑有關,而機器人50A的質量以及旋轉半徑為已知且為固定常數。因此,如X軸力矩資訊Rx經積分元件積分後而可得到X軸方向的角速度,同理,Y軸力矩資訊Ry及Z軸力矩資訊Rz經積分元件積分後而分別可得到Y軸與Z軸方向的角速度。
接著,進行步驟S215,更新機器人的一座標資訊,其中座標資訊由機器人的速度資訊積分而來。
以本實施例而言,於步驟S214獲取機器人的速度、角速度或速度與角速度後,於此步驟S215,可利用如第2圖所示的控制器102中的積分元件分別再將機器人50A的速度、角速度或速度與角速度作積分,而獲得新的座標資訊,並能更新此時機器人的座標資訊。
上述步驟S214至步驟S215中,關於加速度、速度與位移關係,由機器人50A導引過程中,可由機器人50A內部的編碼器回傳該位置資訊,而對該機器人50A於路徑教導中所施加的外力,經力量感測器104可獲得一相對加速度,並由控制系統,狀態空間函數之多項式,對該多項式積分來求得系統之速度關係,其中u為力量或加速度之變量。再由y=cx+du,來得到機器人50A更新後的該座標資訊。
由上述數據,可將原機器人50A內部編碼器所得之位置命令進行調變,並間接將力量資訊更新速度命令與機器人50A座標資訊。同理可解釋角加速度、角速度與角位移(機器人50A旋轉量)之關係,並藉由力量感測器104之輸入切換機器人50A平移加上旋轉之導引功能,達成六軸自由度模式(六個自由度)之功效。
於步驟S215更新機器人的座標資訊後,接著,進行步驟S216,插補機器人的路徑教導。
需說明的是,一般原廠機器人的控制命令中,都有一位置對速度之線性關係矩陣。該位置對速度之線性關係矩陣係為在原廠機器人控制命令中,因力量導引改變之加速度、速度關係,需動態更新位置對速度之線性關係矩陣之命令,以提昇導引過程中之順應性,反觀本實施例,藉由本實施例的步驟S216所提出的插補之方式,藉以解決不連續之路徑教導。
請復參閱第3圖,進行步驟S230,判斷是否完成路徑教導,若否,重新回到力量取樣迴圈中對機器人執行力量導引模式的步驟S212,來取得所需的座標資訊。反之,若是判斷完成路徑教導,則存取座標資訊。
以本實施例而言,若未完成機器人路徑教導,則重新進行機
器人力量導引模式直到完成機器人路徑教導的動作為止。
若完成機器人路徑教導的動作,便存取機器人50A的座標資訊及速度資訊,而後進行步驟S240,是否切換為自動記錄模式。
步驟S240中,若判斷為自動紀錄模式,則切換為自動執行且詢問執行速度,並更新座標資訊及速度資訊傳遞並存取於如第2圖所示的控制器102(如電腦(或伺服器)內的記憶體中)內。如此,機器人的直覺式導引方法S20便執行完畢。於藉由此機器人50A路徑教導的步驟後,機器人50A能自動執行此路徑,以重複作出伸縮、屈伸、上下移動、左右移動、旋轉動作等複合動作來達到使用者需要動作之順序控制。反之,若步驟S240中,判斷為不需切換自動記錄模式,亦將不須切換為自動記錄模式的指令存取於如第2圖所示的控制器102(如電腦(或伺服器)內的記憶體中)內。
在上述的步驟流程及裝置之下,由於是力量導引元件100(包含力量感測器104)可拆卸地裝設於抽換元件56,而抽換元件56位於機器人手臂之末端,使得力量導引元件100為一具卸載式力量導引元件。換言之,本實施例以附加抽換式的方式將力量導引元件100加入至機器人50A中,便可利用此力量感測器104可以知道機器人50A本身的速度資訊、座標資訊,而不需要輸入與調整馬達模型(如扭矩、電流迴路)、運動學、動態學建置等有關於機器人內部控制模組,故不受機器人內部控制模組的限制,而可適用所有廠牌之工業型機器人,搭配本實施例亦達成以教導機器人的效果。
另外,力量導引元件100只需附加在機器人50A手臂之末端的抽換元件56,換言之,力量導引元件100不需要在機器人50A其他活動關節軸加入其他任何感測元件,便可以達到上述教導機器人功能,以達到節
省成本的目的。
進一步地,上述步驟及裝置不限制用於一機器人,在自動化生產業中,可將此具卸載式的力量導引元件100於教導一機器人,便可拆卸下來,再教導另一機器人,藉以達到多機共用的目的。此外,由於都是用同一個力量導引元件100,故能控制並確保多個機器人執行相同的所需動作之順序控制。
以下藉由圖式說明本實施例的一具體應用例。
第6圖為本發明一實施例用於機器人的直覺式導引方法的步驟流程圖。第7圖為一實施例力量導引元件的示意圖。第8圖為本發明的用於機器人的直覺式導引裝置一具體應用例的示意圖。第9圖為本發明的用於機器人的直覺式導引裝置一具體應用例的示意圖。
以第8圖而言,操作元件51下具有一電路板30,而電路板30上具有一待加工件,本實施例為欲鎖附孔洞32。本實施例為一以教導機器人進行電路板鎖附作業的應用例,然而,本發明不以此為限制。
請先參閱第7圖。第7圖的力量導引元件100與第2圖的力量導引元件100相似,其中相同的元件以相同的標號表示且具有相同的功效而不再重複說明,以下僅說明差異處。
第7圖的力量導引元件100包含一近接感測器107與一雷射感測器108,其中近接感測器107及雷射感測器108分別耦接於控制器102。
請參閱第6圖,本實施例的用於機器人的直覺式導引方法S30包含以下步驟S300至步驟S317。
進行步驟S300,提供一近接感測器107。
需說明的是,此時可配合第4圖所示的步驟S170至步驟S190。初始化力量感測器104及初始化近接感測器107。
接著,進行步驟S312,獲取一第一相對深度資訊。
以本實施例而言,如第8圖所示,第一相對深度資訊為操作元件51至一電路板30的鎖附孔洞32的距離。換言之,於進行對機器人執行力量導引模式的步驟S212(如第5圖所示)時,除了藉由手持操作元件51移動機器人並記錄機器人於路徑教導中每一個六軸荷重元資訊,更能藉由近接感測器107而可獲知第一相對深度資訊,亦即可以近接感測器能偵測機器人50A之操作元件51與一待加工件的相對距離。在其他實施例中,亦可藉由視覺感測器,亦可具有相同並能達成同樣功效。
接著,進行步驟S313,藉由第一相對深度資訊,判斷是否調整機器人50A的剛性值。
需說明的是,在機器人50A路徑教導過程中,需以一相對深度資訊來提高導引之位置精度。由虎克定律(Hooke's law)F=k×△x,可知對該機器人50A所施加的外力F,剛性值k與位移量△x存在一線性關係。當機器人50A的操作元件51(即機器人50A末端)接近待加工件時,需提高機器人50的剛性值k,讓操作者施予一定力量,進而等比例降低位移量△x。此一作法等同於降低機器人50A的速度資訊,以提昇操作精度。同理,當機器人的操作元件51(即機器人50A末端)遠離待加工件時,降低機器人50的剛性值k,進而提升機器人50A的速度資訊。此舉雖降低操作精度,但由於在前段機器人50A路徑教導過程中,位移的解析度並不影響最終之定位精度,故機器人50A能夠以高速度、低剛性之狀態下進行教導。
接著,進行步驟S314,若判斷不需要調整機器人的剛性值,將機器人的剛性值與第一相對深度資訊,以更新至機器人的座標資訊。
接著,進行步驟S315,若判斷需要調整機器人的剛性值,輸入機器人的剛性值,以更新至機器人的速度資訊。
上述步驟S313至步驟S315,以第8圖而言,機器人50A之操作元件51至電路板30距離相對遠,若機器人50A的預設剛性值較低而容易讓操作者拉動,則判斷不需要調整機器人50的剛性值(步驟S314),將機器人50A的剛性值與第一相對深度資訊,以更新至機器人50A的座標資訊,故需在如第5圖所示的步驟S215中輸入此時對應的剛性值,藉以更新機器人50A對應的座標資訊。反之,若機器人50A的剛性值較高而不容易讓操作者施力來拉動,則判斷需要調整機器人的剛性值(步驟S315),此時需調整機器人50A的剛性值,藉以降低機器人50A的結構剛性而讓操作者拉動機器人50A時較為好拉動。於此同時,此時機器人50A移動路徑所需執行的速度資訊亦有變動,故需在如第5圖所示的步驟214中輸入此時對應的剛性值,藉以更新機器人50A對應的速度資訊。
相較之下,以第9圖而言,此時機器人50A之操作元件51離電路板30甚近,若機器人50A的預設剛性值較低而容易讓操作者拉動,故此時需調整機器人50A的剛性值設定(步驟S315),提高機器人結構剛性而避免使機器人碰到電路板30時因荷重而具作用力反彈而偏位,如此能達到精密定位的功能。反之,若機器人50A的剛性值較高而不容易讓操作者施力來拉動,則判斷不需要調整機器人50的剛性值(步驟S314),將機器人50A的剛性值與第一相對深度資訊,以更新至機器人50A的座標資訊。
進一步地,如第9圖所示,當機器人之操作元件51離電路板甚近且判斷不需要調整機器人的剛性值後,更包括以下步驟S316至步驟S317。
進行步驟S316,提供一雷射感測器108。
接著,進行步驟S317,獲取一第二相對深度資訊,其中該第二相對深度資訊的數值小於等於第一相對深度資訊的數值。
以本實施例而言,機器人50A之操作元件51離電路板30上的待加工件甚近,可選擇性地切換以精密度更高的雷射感測器108去偵測機器人50A之操作元件51與待加工件的相對距離,而可以確保實際精確定位位置,如此能提升鎖附的成功率。
綜上所述,在本發明的用於機器人的直覺式導引方法及裝置中,由於力量導引元件(包含力量感測器)可拆卸地裝設於抽換元件,而抽換元件位於機器人手臂之末端,使得力量導引元件為一具卸載式力量導引元件。換言之,本發明以附加抽換式的方式將力量導引元件加入至機器人中,便可利用此力量感測器可以知道機器人本身的速度資訊、座標資訊,而不需要輸入與調整馬達模型(如扭矩、電流迴路)、運動學、動態學建置等有關於機器人內部控制模組,故不受機器人內部控制模組的限制,而可適用所有廠牌之工業型機器人,搭配本發明亦達成以教導機器人的效果。
另外,力量導引元件只需附加在機器人手臂之末端的抽換元件,換言之,力量導引元件不需要在機器人其他活動關節軸加入其他任何感測元件,便可以達到上述教導機器人功能,以達到節省成本的目的。
再者,由於本發明是將力量導引元件附加在機器人手臂之末
端的抽換元件,無須手持原廠教導器,便能執行以人力拉機器人的方式去教導機器人,自動紀錄每個移動點,使得機器人知道所要執行的路徑,且可重播並調整而可達成力量追蹤。
上述步驟及裝置不限制用於一機器人,在自動化生產業中,可將此具卸載式的力量導引元件於教導一機器人,便可拆卸下來,再教導另一機器人,藉以達到多機共用的目的。此外,由於都是用同一個力量導引元件,故能控制並確保多個機器人執行相同的所需動作之順序控制。
以上所述,乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段的較佳實施方式或實施例而已,並非用來限定本發明專利實施的範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符,或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾,皆為本發明專利範圍所涵蓋。
Claims (24)
- 一種用於機器人的直覺式力量導引方法,包括以下步驟:提供一力量感測器,其中該力量感測器可拆卸地裝設於一機器人,該力量感測器具有一六軸荷重元資訊;對該機器人執行一路徑教導,該路徑教導包含以下步驟:對該機器人執行一力量導引模式;更新該機器人的一速度資訊,其中該速度資訊由該六軸荷重元資訊積分而來;更新該機器人的一座標資訊,其中該座標資訊由該機器人的該速度資訊積分而來;其中,更新該機器人的該速度資訊與更新該機器人的該座標資訊的步驟中,對該機器人於該路徑教導中所施加的外力,經該力量感測器能獲得一相對加速度,並由狀態空間函數之多項式,對該多項式積分來求得該機器人更新後的該速度資訊,u為力量或加速度之變量,再由y=cx+du,來得到該機器人更新後的該座標資訊;以及判斷是否完成該路徑教導,若否,重新進入對該機器人執行該力量導引模式的步驟,若是,則存取該座標資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於提供該力量感測器的步驟之前,更包括以下步驟:初始化該力量感測器。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於提供該力量感測器的步驟之前,更包括以下步驟:初始化該力量感測器;獲得該六軸荷重元資訊;以及切換該機器人操作模式。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於更新該機器人的該速度資訊的步驟之前,包括以下步驟:執行重力補償。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於更新該機器人的該座標資訊的步驟後,更包括以下步驟:插補該機器人的該路徑教導,藉以解決不連續之路徑教導。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中該速度資訊包含該機器人的速度、角速度或速度與角速度。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中對該機器人執行該力量導引模式為以移動該機器人的方式,紀錄該機器人於該路徑教導中每一個移動點的六軸荷重元資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中該六軸荷重元資訊提供一力量資訊與一力矩資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於對該機器人執行該路徑教導的步驟中,更包括以下步驟:提供一近接感測器;獲取一第一相對深度資訊;以及藉由該第一相對深度資訊,判斷是否調整該機器人的剛性值。
- 如申請專利範圍第9項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於判斷是否調整該機器人的剛性值的步驟後,更包括以下步驟:若判斷不需要調整該機器人的剛性值,將該機器人的剛性值與該第一相對深度資訊,以更新至該機器人的該座標資訊。
- 如申請專利範圍第9項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於判斷是否調整該機器人的剛性值的步驟後,更包括以下步驟:若判斷需要調整該機器人的剛性值,輸入該機器人該更新的剛性值,以更新至該機器人的該速度資訊。
- 如申請專利範圍第9項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於若判斷不需要調整該機器人的剛性值步驟後,更包括以下步驟:提供一雷射感測器;以及獲取一第二相對深度資訊,其中該第二相對深度資訊的數值小於等於該第一相對深度資訊的數值。
- 如申請專利範圍第9項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於判斷是否調整該機器人的剛性值的步驟中,由虎克定律(Hooke's law)F=k×△x,對該機器人所施加的外力F,剛性值k與位移量△x存在一線性關係,當該機器人末端接近待加工件時,需提高該機器人的剛性值k,而等比例降低位移量△x,進而降低該機器人的該速度資訊,以提昇操作精度,當該機器人末端遠離該待加工件時,降低該機器人的剛性值k,進而提升該機器人的速度資訊。
- 如申請專利範圍第9項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中於提供該近接感測器的步驟之前,更包括以下步驟:初始化該近接感測器。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中判斷是否完成該路徑教導的步驟後,更包括以下步驟:是否切換為自動記錄模式。
- 如申請專利範圍第15項所述之用於機器人的直覺式力量導引方法,其中若判斷為自動紀錄模式,則切換為自動執行並詢問該機器人所執行的速度資訊。
- 如申請專利範圍第17項所述之用於機器人的直覺式力量導引裝置,其中該六軸荷重元資訊提供一力量資訊與一力矩資訊。
- 如申請專利範圍第17項所述之用於機器人的直覺式力量導引裝置,其中該力量導引元件更包含:一控制器,該控制器耦接於該力量感測器。
- 如申請專利範圍第17項所述之用於機器人的直覺式力量導引裝置,其中該力量導引元件更包含:一校正元件,該校正元件耦接於該力量感測器。
- 如申請專利範圍第19項所述之用於機器人的直覺式力量導引裝置,其中該力量導引元件更包含:一近接感測器,該近接感測器耦接於該控制器。
- 如申請專利範圍第19項所述之用於機器人的直覺式力量導引裝置,其中該力量導引元件更包含:一雷射感測器,該雷射感測器耦接於該控制器。
- 如申請專利範圍第21項所述之用於機器人的直覺式力量導引裝置,其中該近接感測器能偵測機器人之操作元件與待加工件的相對距離。
- 如申請專利範圍第22項所述之用於機器人的直覺式力量導引裝置,其中該雷射感測器能偵測機器人之操作元件與待加工件的相對距離。
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