CN105459113A

CN105459113A - 机器人控制装置

Info

Publication number: CN105459113A
Application number: CN201510616855.1A
Authority: CN
Inventors: 黑下彰喜
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2016-04-06
Also published as: DE102015012230A1; US20160089787A1; JP2016064479A

Abstract

本发明的机器人控制装置具备：移动控制部，其控制机器人的动作，使得机器人的可动部在预定的轨迹上移动；恢复控制部，其当在轨迹上移动的可动部从轨迹脱离时，控制机器人的动作使得可动部恢复到轨迹。上述恢复控制部构成为将驱动机器人的多个驱动装置中的至少一个产生的力，即驱动转矩或驱动力限制为预定的上限值以下。

Description

机器人控制装置

技术领域

本发明涉及控制工业用机器人的动作的机器人控制装置，特别涉及具备控制机器人的动作使得从预定的轨迹脱离的可动部恢复到原来的轨迹的机器人控制装置。

背景技术

垂直多关节机器人和水平多关节机器人等工业用机器人的控制装置控制机器人的动作使得机器人的可动部(例如安装在臂的前端的末端执行器)在预定的轨迹上移动。另外，在工业用机器人的控制装置中，存在以下的情况，即在作为机器人的可动部与任意的障碍物接触的结果而紧急停止的情况下，控制机器人的动作使得可动部恢复到原来的轨迹上的再开始位置。在JPH02-262985A、JPH02-76691A、JPH05-100732A以及JPH08-305429A中示例了这样的控制装置。

特别在JPH02-76691A、JPH05-100732A以及JPH08-305429A中，提出了以下的控制装置，其在机器人的可动部紧急停止的情况下，控制机器人的动作使得可动部低速地移动到原来的轨迹上的再开始位置。通过这样使可动部低速地移动，能够确保在机器人的周围进行作业的操作者的安全。但是，即使机器人的可动部低速地移动到再开始位置，也无法避免在万一冲撞时产生严重的损害。例如，在伺服电动机的驱动转矩大的情况下，从机器人的可动部对冲撞对象(例如操作者或障碍物等)施加大的冲击力，因此有可能操作者负伤，或机器人的可动部或障碍物损伤。

要求一种机器人控制装置，其即使从预定的轨迹脱离的机器人的可动部在到恢复为原来的轨迹为止的期间与障碍物冲撞，也能够减轻由此产生的损害。

发明内容

本发明的第一形式，提供一种机器人控制装置，其具备：移动控制部，其控制机器人的动作，使得机器人的可动部在预定的轨迹上移动；恢复控制部，其当在轨迹上移动的可动部从轨迹脱离时，控制机器人的动作使得可动部恢复到轨迹，其中，恢复控制部将驱动机器人的多个驱动装置中的至少一个产生的力限制为预定的上限值以下。

本发明的第二形式，提供一种机器人控制装置，其在第一形式中，恢复控制部将可动部从轨迹脱离之前通过的路径的终点设定为可动部恢复的轨迹上的目的地。

本发明的第三形式，提供一种机器人控制装置，其在第一形式中，恢复控制部将轨迹的起点设定为可动部恢复的轨迹上的目的地。

本发明的第四形式，提供一种机器人控制装置，其在第一或第二形式中，恢复控制部具备：指令限制部，其将对至少一个驱动装置的力的指令值限制在预定的范围内。

本发明的第五形式，提供一种机器人控制装置，其在第一或第二形式中，恢复控制部具备：停止控制部，其检测或推定向至少一个驱动装置施加的负荷，并且如果检测出或推定出的负荷超过预定的阈值，则停止机器人的动作。

本发明的第六形式，提供一种机器人控制装置，其在第一～第四形式的任意一个中，恢复控制部设定比移动控制部小的值作为用于至少一个驱动装置的反馈控制中的位置环路和速度环路中的一方或双方的环路增益。

参照附图所示的本发明的示例的实施方式的详细说明，能够进一步了解这些和其他本发明的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是表示包含本发明的一个实施方式的机器人控制装置的机器人***的结构的框图。

图2是图1中的一个数字伺服电路的功能框图。

图3是概念性地表示图1中的机器人控制装置的结构要素协作地发挥的功能的框图。

图4是表示图3中的机器人的移动动作所使用的程序的概要图。

图5是用于说明图3中的机器人的移动动作的概要图。

图6是用于说明在机器人的可动部的轨迹上存在障碍物的事例的与图5同样的概要图。

图7是用于说明除去成为机器人的可动部停止的原因的现象的步骤的与图5和图6同样的概要图。

图8是用于说明图3中的机器人的恢复动作的概要图。

图9是用于说明机器人的恢复动作的变形例子的与图8同样的概要图。

图10是表示通过图1的机器人***提供的恢复动作用的设定画面的概要图。

图11是表示本实施方式的机器人控制装置执行移动动作用的程序的步骤的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在各附图中，向相同的结构要素赋予相同的符号。此外，以下所记载的内容并不限定专利范围所记载的发明的技术范围、术语的意义等。

参照图1～图11说明本发明的一个实施方式的机器人控制装置。图1是表示包含本实施方式的示例的机器人控制装置RC的机器人***的结构的框图。如图1所示，本例子的机器人控制装置RC分别与示教操作盘TP和机器人机构部RM连接。首先，说明图1中的机器人机构部RM。如图1那样，本例子的机器人机构部RM包含产生机器人的驱动力的多个驱动装置M1～Mn、检测驱动装置M1～Mn各自的可动元件的位置的检测器E1～En。更具体地说，本例子的机器人是典型的垂直多关节机器人，具有多个关节轴。另外，本例子的驱动装置M1～Mn是分别驱动多个关节轴的旋转电动机，本例子的检测器E1～En是检测驱动装置M1～Mn各自的旋转轴的位置的旋转编码器。这样，机器人机构部RM具备与机器人的轴数量相等的数量的驱动装置M1～Mn以及检测器E1～En。机器人的轴数量例如是6个。

接着，说明图1中的机器人控制装置RC。如图1那样，本例子的机器人控制装置RC包含控制装置整体的主CPU11。另外，本例子的机器人控制装置RC包括存储各种***程序的ROM12a、用于主CPU11暂时存储各种数据的RAM12b、存储与机器人R的动作内容有关的各种程序和关联的设定值等的非易失性存储器12c。如图1那样，主CPU11与多个共有RAM131～13n连接，多个共有RAM131～13n分别连接有多个数字伺服电路C1～Cn。多个共有RAM131～13n起到将从主CPU11输出的移动指令或控制信号传递到数字伺服电路C1～Cn各自的处理器的作用，并且起到将来自数字伺服电路C1～Cn各自的处理器的信号传递到主CPU11的作用。因此，虽然在图1中没有表示，但多个数字伺服电路C1～Cn分别包含处理器、ROM以及RAM等。如图1那样，共有RAM131～13n和数字伺服电路C1～Cn的个数与机器人的轴数相等。

接着，说明图1中的示教操作盘TP。如图1那样，本例子的示教操作盘TP具备向操作者显示各种信息的液晶显示器14、从操作者接受各种指令的键盘15。本例子的示教操作盘TP被用于操作者进行上述程序的数据的输入和变更、以及关联的设定值的输入和变更。进而，本例子的示教操作盘TP也被用于操作者进行向机器人的直接的操作指令、即手动进给操作的操作指令。

接着，说明图1中的多个数字伺服电路C1～Cn的功能。这些数字伺服电路C1～Cn具有相同的功能，因此以下只说明一个数字伺服电路C1的功能。图2是图1中的一个数字伺服电路C1的功能框图。如图2那样，本例子的数字伺服电路C1首先对目标位置和位置反馈之间的偏差乘以位置环路增益而生成速度指令，接着，对速度指令和位置反馈的微分之间的偏差乘以速度环路增益而生成转矩指令。将这样生成的转矩指令发送到转矩限制的模块16。

另外，转矩限制的模块16对所生成的转矩指令执行转矩限制的处理。例如转矩限制的模块16在能够从机器人控制装置RC向电动机M1供给的最大的电流值比驱动装置M1的容许电流值大的情况下，为了保护驱动装置M1而执行对转矩指令进行钳位的处理。此处所称的驱动装置M1的容许电流值是电动机M1所能够承受的最大的电流值。在上述处理中，以相当于驱动装置M1的容许电流值的值对转矩指令进行钳位。另外，转矩限制的模块16也可以执行以任意的上限值或下限值对转矩指令进行钳位的处理、以及以任意的上限值和下限值对转矩指令进行钳位的处理。将转矩限制处理后的转矩指令发送到电流控制的模块17，在此变换为电流。其结果是向驱动装置M1供给相当于转矩限制处理后的转矩指令的电流，因此驱动装置M1依照处理后的转矩指令产生驱动转矩。

接着，说明上述机器人控制装置RC的结构要素协作地发挥的功能。图3是概念性地表示图1中的机器人控制装置RC的结构要素协作地发挥的功能的框图。为了方便，在图3中，与机器人控制装置RC的框图一起表示出具有机器人机构部RM的机器人R的概要图。如图3那样，本例子的机器人R具备具有多个关节轴的臂30、安装在臂30的预定的位置的可动部31。更具体地说，本例子的可动部31是安装在臂30的前端的末端执行器。另外，在本例子的机器人R的驱动装置M1～Mn的旋转轴上安装有检测向它们施加的负荷的多个力传感器S1～Sn。更具体地说，本例子的力传感器S1～Sn是检测向机器人R的驱动装置M1～Mn的旋转轴、即机器人R的关节轴施加的负荷转矩的转矩传感器。将本例子的力传感器S1～Sn检测出的负荷发送到后述的移动控制部41和恢复控制部42。

接着，参照图3，在本例子的机器人控制装置RC中，主CPU11和数字伺服电路C1～Cn等结构要素相互协作地发挥作为移动控制部41和恢复控制部42的功能。以下顺序地说明这些功能。首先，本例子的移动控制部41依照ROM12a或非易失性存储器12c内的程序，控制机器人R的动作使得机器人R的可动部31在预定的轨迹上移动。以下将被移动控制部41控制的机器人R的动作称为“移动动作”。

图4是表示用于图3中的机器人R的移动动作的程序A的概要图。此外，在图4中，表示出将示例的程序A显示在示教操作盘TP的液晶显示器14中的状态。如图4那样，在本例子的程序A中，记载了使机器人R的可动部31朝向预定的位置(点P1和点P3)移动的指令句。为了开始该程序A，操作者使用示教操作盘TP的键盘15向机器人控制装置RC输入预定的开始信号21。再次参照图3，本例子的移动控制部41包含停止控制部411。本例子的停止控制部411具有以下功能，即如果上述的力传感器S1～Sn检测出的负荷超过预定的阈值，则使机器人R异常停止。

图5是用于说明图3中的机器人R的移动动作的概要图。如图5那样，本例子的移动动作是使机器人R的可动部31在轨迹T上从点P1移动到P3的动作。即，点P1是轨迹T的起点，点P3是轨迹T的终点。在本例子的移动动作中，首先从机器人控制装置RC的移动控制部41发出程序A的第一行的“向点P1移动”的指令(参照图4)。其结果是机器人R的可动部31从当前位置向点P1移动。接着，从机器人控制装置RC的移动控制部41发出程序A的第三行的“向点P3移动”的指令(参照图4)。其结果是机器人R的可动部31在轨迹T上从点P1移动到点P3。在图5的例子中，将2个物体O1、O2放置在轨迹T的近旁，但这些物体O1、O2不堵塞轨迹T。即，在可动部31的轨迹T上不存在障碍物，因此可动部31能够通过轨迹T到达点P3。

在此，说明在可动部31的轨迹T上存在任意的障碍物的情况。图6是用于说明在可动部31的轨迹T上存在障碍物的事例的与图5同样的概要图。在图6的例子中，进行移动使得图5中的物体O1堵塞轨迹T。因此，在轨迹T上移动的可动部31在到达点P3之前与物体O1接触而从物体O1受到反作用力。这时，如果上述力传感器S1～Sn检测出的负荷超过了预定的阈值(x1)，则移动控制部41的停止控制部411使机器人R的动作停止。以下将该阈值(x1)称为移动动作用的阈值。或者，也可以通过由注意到可动部31和物体O1的接触的操作者向机器人控制装置RC输入预定的停止信号22，来使机器人R的动作停止。与上述的开始信号21同样地，经由示教操作盘TP的键盘15输入该停止信号22(参照图1和图3)。在图6中的点P2处表示出依照上述停止信号22停止了的可动部31的位置。

这样，如果可动部31在移动动作的中途停止，则在再开始机器人R的移动动作之前，必须除去成为可动部31停止的原因的现象。图7是用于说明除去成为机器人R的可动部31停止的原因的现象的步骤的与图5和图6同样的概要图。在图7的例子中，首先操作者通过使用了示教操作盘TP的机器人R的手动进给操作，使可动部31从轨迹T脱离。其结果是可动部31从轨迹T上的点P2退让到轨迹T的外侧的点P4。用图7中的箭头A70表示出可动部31从P2退让到点P4的路径。接着，操作者使成为可动部31停止的原因的物体O1移动。由此，从可动部31的轨迹T除去物体O1。依照上述的步骤进行再开始机器人R的移动动作的准备。然后，如果上述的步骤完成，则机器人控制装置RC的恢复控制部42使机器人R的可动部31恢复到轨迹T。此外，在图7的例子中，可动部31由于操作者的手动进给操作而从轨迹T脱离，但也有时可动部31由于与障碍物接触后的惯性运动而从轨迹T脱离。

再次参照图3说明本例子的恢复控制部42。本例子的恢复控制部42在轨迹T上移动的可动部31到达终点P3之前从轨迹T脱离的情况下，控制机器人R的动作使得可动部31恢复到轨迹T。以下将由恢复控制部42控制的机器人R的动作称为“恢复动作”。图8是用于说明图3中的机器人R的恢复动作的概要图。如上述那样，在机器人R的恢复动作开始之前，机器人R的可动部31由于操作者的手动进给操作或惯性运动，从轨迹T上的点P2脱离而退让到点P4。如图8中的箭头A80所表示的那样，本例子的恢复动作是使可动部31从点P4移动到点P2的动作。即，在图8的例子中，将可动部31从轨迹T脱离之前通过的路径的终点(点P2)设定为恢复动作的目的地。更具体地说，在本例子的恢复动作中，从机器人控制装置RC的恢复控制部42发出向点P2移动的指令。然后，如果可动部31依照该指令到达点P2(即如果恢复动作完成)，则从机器人控制装置RC的移动控制部41再次发出程序A的第三行的“向点P3移动”的指令(参照图4)。由此，再开始机器人R的移动动作。此外，在图9中表示机器人R的恢复动作的变形例子。将在后面说明该变形例子。

通过比较图7和图8可知再开始动作的可动部31的移动路径并不限于与因操作者的手动进给操作或惯性运动产生的可动部31的移动路径一致(参照图中的箭头A70、A80)。因此，如图8那样，在因恢复动作产生的移动路径被物体O2堵塞的情况下，可动部31在到达目的地(P2)之前与物体O2接触。这时，即使使用专利文献2～4所记载的现有技术使可动部31低速移动，由于以下说明的理由，也从可动部31向物体O2施加大的力，因此物体O2和可动部31会受到大的损伤。即，在可动部31与物体O2接触的期间，机器人R的关节轴无法旋转，因此从检测器E1～En向数字伺服电路C1～Cn的位置反馈保持恒定。因此，在可动部31与物体O2接触的期间，作为位置反馈的微分的速度反馈保持为零。但是，在该期间也持续地发出向点P2移动的指令，因此驱动装置M1～Mn的目标位置和位置反馈之间的偏差持续增加。然后，在速度反馈为零的期间，通过向上述偏差乘以位置环路增益和速度环路增益而求出转矩指令(参照图2)，因此伴随着上述偏差的增加，驱动装置M1～Mn的驱动转矩也增加。这样，在可动部31与物体O2接触的期间，驱动装置M1～Mn的驱动转矩持续增加，因此从可动部31向物体O2施加的力也持续增加。

为了减轻由于上述理由产生的物体O2和可动部31的损伤，本例子的恢复控制部42具有将多个驱动装置M1～Mn的至少一个产生的力(即驱动转矩)限制为预定的上限值以下的功能。更具体地说，作为用于将驱动装置M1～Mn产生的驱动转矩限制为预定的上限值以下的单元，本例子的恢复控制部42具备指令限制部43、停止控制部44(参照图3)。以下详细说明这些功能。首先，本例子的指令限制部43具有将多个驱动装置M1～Mn产生的力的指令值限制为预定的范围内的功能。更具体地说，本例子的指令限制部43具有将向多个驱动装置M1～Mn的转矩指令限制为预定的范围内的功能。例如通过由数字伺服电路C1～Cn的转矩限制的模块16以预定的上限值和下限值对转矩指令进行钳位，来实现该功能。此外，例如在预先准备的恢复动作用的设定画面中由操作者指定转矩指令的钳位的上限值和下限值。

图10是表示通过图1的机器人***提供的恢复动作用的设定画面U的概要图。该设定画面U例如被显示在示教操作盘TP的液晶显示器14上。在本例子的设定画面U中，通过由操作者向“转矩”列输入希望的值，能够以kgfcm为单位指定相对于恢复动作开始时的驱动转矩的容许误差。如图10那样，在本例子的设定画面U的“转矩”列中，能够针对多个关节轴J1～J6分别输入希望的值。此外，恢复动作开始时的驱动转矩相当于对抗重力而支持机器人机构部RM所需要的驱动转矩。操作者向设定画面U的“转矩”列输入的值首先被存储在非易失性存储器12c中，接着通过主CPU11经由共有RAM131～13n设定到数字伺服电路C1～Cn的转矩限制的模块16。由此，将通过数字伺服电路C1～Cn生成的转矩指令限制为从“恢复动作开始时的驱动转矩-输入值”到“恢复动作时的驱动转矩+输入值”的范围内，因此将驱动装置M1～Mn产生的驱动转矩限制为预定的上限值以下。这时的驱动转矩的上限值是“恢复动作开始时的驱动转矩+输入值”。

接着，本例子的停止控制部44具有以下功能，即如果向驱动装置M1～Mn施加的负荷超过预定的阈值，则立即停止机器人R的恢复动作。如图3那样，本例子的停止控制部44包括负荷确定部441、阈值判定部442。本例子的负荷确定部441使用上述力S1～Sn检测向驱动装置M1～Mn施加的负荷。但是，负荷确定部441也可以使用各种公知方法推定向驱动装置M1～Mn施加的负荷。另外，本例子的阈值判定部442判定由负荷确定部441检测或推定出的负荷是否超过预定的阈值。另外，如果负荷确定部441检测或推定出的负荷超过了预定的阈值，则本例子的停止控制部44立即停止机器人R的恢复动作。例如在上述设定画面U中由操作者指定阈值判定部442的判定所使用的阈值。以下，与上述的移动动作用的阈值(x1)区别地，将阈值判定部442的判定所使用的阈值(x2)称为恢复动作时的阈值(x2)。

再次参照图10，在本例子的设定画面U中，通过由操作者向“冲撞”列输入希望的值，而能够以百分率指定恢复动作用的阈值(x2)相对于移动动作用的阈值(x1)的比例(x2/x1)。此外，将移动动作用的阈值(x1)预先存储在ROM12a或非易失性存储器12c等中。如图10那样，可以针对多个关节轴J1～J6，分别向本例子的设定画面U的“冲撞”列输入希望的值。另外，如果向多个关节轴J1～J6施加的负荷超过了恢复动作用的阈值(x2)，则立即停止机器人R的恢复动作，因此结果是将驱动装置M1～Mn产生的驱动转矩限制为预定的上限值以下。这时的驱动转矩的上限值是恢复动作用的阈值(x2)。

再次参照图3，本例子的恢复控制部42还包含增益变更部45。本例子的增益变更部45具有变更驱动装置M1～Mn的反馈控制所使用的环路增益、即针对数字伺服电路C1～Cn设定的环路增益的功能。特别地本例子的增益变更部45设定比机器人R的移动动作所使用的环路增益小的值作为机器人R的恢复动作所使用的环路增益。例如通过由主CPU11经由共有RAM131～13n向数字伺服电路C1～Cn设定存储在非易失性存储器12c中的恢复动作用的环路增益，来实现该功能。例如在上述设定画面U中由操作者指定恢复动作用的环路增益。此外，将移动动作用的环路增益预先存储在ROM12a或非易失性存储器12c等中。

再次参照图10，在本例子的设定画面U中，通过由操作者向“刚性”栏的“位置”列输入希望的值，能够以百分率指定恢复动作用的位置环路增益相对于移动动作用的位置环路增益的比例。同样，在本例子的设定画面中，通过由操作者向“刚性”栏的速度“列”输入希望的值，能够以百分率指定恢复动作用的速度环路增益相对于移动动作用的速度环路增益的比例。如图10那样，针对多个关节轴J1～J6，能够分别向本例子的设定画面U的“位置”和“速度”的列输入比100％小的希望的值。由此，恢复动作用的位置环路增益和速度环路增益变得比移动动作用的位置环路增益和速度环路增益小。根据图2可知数字伺服电路C1～Cn所生成的转矩指令与位置环路增益和速度环路增益成正比。因此，伴随着位置环路增益和速度环路增益变小，数字伺服电路C1～Cn所生成的转矩指令也变小，其结果是驱动装置M1～Mn所产生的驱动转矩减少。

接着，说明上述的机器人R的恢复动作的变形例子。图9是用于说明机器人R的恢复动作的变形例子的与图8同样的概要图。与图8的例子同样地，在开始机器人R的恢复动作之前，机器人R的可动部31由于操作者的手动进给操作或惯性运动而从轨迹T脱离，退让到点P4。如图9中的箭头A91和A92所示那样，本例子的恢复动作是使可动部31从点P4经由点P5移动到点P1的动作。即，在图9的例子中，将轨迹T的起点P1设定为恢复动作的目的地，并且将轨迹T的外侧的点P5设定为中继点。此外，由操作者预先指定上述中继点P5。

与图8的例子同样地，在本例子的恢复动作中，基于开始动作的可动部31的移动路径也与因手动进给操作或惯性运动产生的可动部31的移动路径不一致。因此，如图9那样，在用箭头A91表示的可动部31的移动路径被物体O3堵塞的情况下，可动部31在到达中继点P5之前与物体O3接触。但是，在可动部31在箭头A91的路径上移动的期间，也通过恢复控制部42将驱动装置M1～Mn的驱动转矩限制为预定的上限值以下，因此能够减轻因可动部31和物体O3的接触造成的两者的损伤。此外，机器人R的恢复动作中的可动部31的目的地并不限于图8和图9的例子，可以将轨迹T上的任意的点设定为可动部31的目的地。

接着，说明包含本实施例的机器人控制装置RC的机器人***的动作的概要。图11是表示本实施方式的机器人控制装置RC执行移动动作用的程序A的步骤的流程图。如图11那样，首先，在步骤S1中，机器人控制装置RC判定是否发出了上述开始信号21。如上述那样，例如从示教操作盘TP向机器人控制装置RC发送开始信号21。在此，在发出了开始信号21的情况下(步骤S1的是)，机器人控制装置RC进一步判定机器人R是否正在恢复动作中(步骤S3)。另一方面，在没有发出开始信号21的情况下(步骤S1的否)，机器人控制装置RC依照手动进给的操作指令控制机器人R的动作(步骤S2)，如果手动进给的操作指令完成，则执行步骤S3的判定。如上述那样，通过示教操作盘TP从操作者接受机器人R的手动进给的操作指令。

然后，在步骤S3中判定为机器人R正在恢复动作中的情况下(步骤S3的是)，机器人控制装置RC前进到后述的步骤S4。在此，机器人R正在恢复动作中表示机器人R的可动部31在移动动作中与障碍物接触而紧急停止，进而由于手动进给操作或惯性运动而从轨迹T脱离(参照图7)。另一方面，在步骤S3中判定为机器人R不是恢复动作中的情况下(步骤S3的否)，机器人控制装置RC将程序A应该执行的行设定为第一行(步骤S7)。其结果是在步骤S8中，从第一行开始程序A(参照图4)。这样，本例子的机器人控制装置RC监视有无来自示教操作盘TP等的开始信号21(步骤S1)，如果在接收到开始信号21的时刻没有正在进行机器人R的恢复动作，则从第一行开始程序A(步骤S8)。

接着参照图11，在步骤S4中，机器人控制装置RC将转矩限制处理设为有效。此处所称的限制处理是依照在图10的设定画面U中选择出的设定内容将驱动装置M1～Mn的驱动转矩限制为上限值以下的处理。接着，在步骤S5中，机器人控制装置RC按照图8或图9所示的步骤执行机器人R的恢复动作。由此，机器人R的可动部31从上述避让后的位置(例如图8中的点P4)向恢复动作的目标位置(例如图8中的点P2)移动。这时，可动部31也有时经由任意的中继点向目标位置移动(参照图9)。即使在步骤S5的恢复动作中可动部31与障碍物接触，在步骤S4中也将转矩限制处理设为有效，因此可动部31和障碍物不会受到大的损伤。接着，在步骤S6中，机器人控制装置RC将转矩限制处理设为无效。接着，在步骤S8中，机器人控制装置RC再开始程序A。更具体地说，在接着步骤S6执行的步骤S8中，从在机器人R的紧急停止的时刻执行的行开始再开始程序A。

如以上那样，在本实施方式的机器人控制装置RC中，通过控制机器人R的恢复动作的恢复控制部42，将驱动装置M1～Mn的驱动转矩限制为预定的上限值以下。因此，根据本实施方式的机器人控制装置RC，即使可动部31在到恢复到轨迹T上的目的地为止的期间与障碍物接触，也能够由此减轻可动部31和障碍物所受到的损伤。不只是将可动部31在从轨迹T脱离之前通过的路径的终点P2设定为轨迹T上的目的地的情况，在设定起点P1作为轨迹T上的目的地的情况下，也达到这样的效果。

另外，在本实施方式的机器人控制装置RC中，例如通过由恢复控制部42的指令限制部43钳位对驱动装置M1～Mn的转矩指令，而将驱动装置M1～Mn的驱动转矩限制为预定的上限值以下。因此，根据本实施方式的机器人控制装置RC，即使不使用复杂的***设备等，也能够减轻因可动部31和障碍物的接触造成的两者的损伤。另外，在本实施方式的机器人控制装置RC中，例如通过在驱动装置M1～Mn的负荷超过了预定的阈值(x2)的时刻由恢复控制部42的停止控制部44停止机器人R的恢复动作，而将驱动装置M1～Mn的驱动转矩限制为预定的上限值以下。因此，根据本实施方式的机器人控制装置RC，能够减轻因可动部31和障碍物的接触造成的两者的损伤，并且能够防止此后两者的损伤恶化。

进而，在本实施方式的机器人控制装置RC中，通过由恢复控制部42的增益变更部45变更在数字伺服电路C1～Cn中设定的环路增益的值，机器人R的恢复动作所使用的位置环路增益和速度环路增益的任意一方或双方的值变得比机器人R的移动动作所使用的值小。因此，根据本实施方式的机器人控制装置RC，在机器人R的恢复动作中，对驱动装置M1～Mn的驱动转矩的指令值变得比较小，因此，能够进一步减轻因可动部31和障碍物的接触造成的两者的损伤。

发明效果

根据本发明的第一～第三形式，在到从预定的轨迹脱离的机器人的可动部恢复到原来的轨迹为止的期间，将机器人的驱动装置所产生的力限制为预定的上限值以下。因此，根据第一～第三形式，即使可动部在到恢复为原来的轨迹为止的期间中与障碍物接触，也能够由此减轻可动部和障碍物所受到的损伤。特别是根据第二形式，在将可动部从轨迹脱离之前通过的路径的终点指定为轨迹动作的目的地的情况下，能够减轻因可动部和障碍物的接触造成的两者的损伤。特别是根据第三形式，在将轨迹的起点指定为恢复动作的目的地的情况下，能够减轻因可动部和障碍物的接触造成的两者的损伤。

根据本发明的第四形式，作为将对机器人的驱动装置的力的指令值限制在预定的范围内的结果，将驱动装置产生的力限制为预定的上限值以下。关于这点例如通过钳位对驱动装置的转矩指令来实现。由此，根据第四形式，即使不使用复杂的***设备等，也能够减轻因可动部和障碍物的接触造成的两者的损伤。

根据本发明的第五形式，在向机器人的驱动装置施加的负荷超过预定的阈值的时刻机器人停止，因此能够减轻因可动部和障碍物的接触造成的两者的损伤，并且能够防止此后两者的损伤恶化。

根据本发明的第六形式，在恢复动作的期间使用的位置环路增益和速度环路增益中的任意一方或双方比在通常的移动动作的期间使用的值小。因此，根据第六形式，在恢复动作的期间对机器人的驱动装置的力的指令值比较小，因此，能够进一步减轻因可动部和障碍物的接触造成的两者的损伤。

本发明并不只限于上述实施方式，在专利请求所记载的范围内能够进行各种改变。例如，在上述实施方式中，作为机器人R示例了垂直多关节机器人，但本发明的机器人控制装置RC所控制的机器人R只要是能够使末端执行器等可动部31在预定的轨迹T上移动的机器人，则可以是任意的。例如，机器人控制装置RC所控制的机器人R可以是水平多关节机器人或垂直机器人等。另外，驱动机器人R的驱动装置M1～Mn也可以不是在上述实施方式中示例的旋转电动机，而是具有进行直线运动的可动元件的线性电动机。在该情况下，机器人控制装置RC的恢复控制部42并不将驱动装置M1～Mn的驱动转矩，而将驱动力限制为预定的上限值以下。另外，上述实施方式所记载的机器人***的各装置的功能和构造只不过是一个例子，为了达到本发明的效果可以采用各种各样的功能和构造等。

Claims

1.一种机器人控制装置，其特征在于，具备：

移动控制部，其控制机器人的动作，使得上述机器人的可动部在预定的轨迹上移动；

恢复控制部，其当在上述轨迹上移动的上述可动部从上述轨迹脱离时，控制上述机器人的动作使得上述可动部恢复到上述轨迹，其中，

上述恢复控制部将驱动上述机器人的多个驱动装置中的至少一个产生的力限制为预定的上限值以下。

2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，

上述恢复控制部将上述可动部从上述轨迹脱离之前通过的路径的终点设定为上述可动部恢复的上述轨迹上的目的地。

3.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，

上述恢复控制部将上述轨迹的起点设定为上述可动部恢复的上述轨迹上的目的地。

4.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置，其特征在于，

上述恢复控制部具备：指令限制部，其将对上述至少一个驱动装置的力的指令值限制在预定的范围内。

5.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置，其特征在于，

上述恢复控制部具备：停止控制部，其检测或推定向上述至少一个驱动装置施加的负荷，并且如果检测出或推定出的上述负荷超过预定的阈值，则停止上述机器人的动作。

6.根据权利要求1～4的任意一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

上述恢复控制部设定比上述移动控制部小的值作为用于上述至少一个驱动装置的反馈控制中的位置环路和速度环路中的一方或双方的环路增益。