CN105965505A - 机器人控制方法、机器人装置、程序和记录介质 - Google Patents

机器人控制方法、机器人装置、程序和记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机器人控制方法、机器人装置、程序和记录介质。控制装置使得机器人手夹持用于测量的工件。在使得被机器人手夹持的用于测量的工件的外周F3抵靠在参考夹具上的情况下使机器人臂的端部围绕端轴旋转的同时，控制装置控制机器人臂的操作以使得机器人臂保持将用于测量的工件抵靠在参考物上的力恒定。控制装置获取当机器人臂的端部旋转时由各关节的编码器检测到的检测结果。控制装置通过使用编码器检测结果基于中心轴相对于端轴的偏心来计算轨迹数据的校正量，并基于该校正量校正轨迹数据。

Description

机器人控制方法、机器人装置、程序和记录介质
技术领域
本发明涉及用于控制多关节机器人臂的操作的机器人控制方法、机器人装置、程序和记录介质。
背景技术
近年来，对于诸如电子装备之类的具有较小尺寸和复杂结构的产品的装配，增加了对自动化的要求。这些产品需要通过小型机器人用较高的速度并根据精细的力控制来精确地装配。
出于这个原因，当使用机器人时，需要将操作精确地校准，并且提出了各种校准装置(校准夹具)和校准方法。例如，公开了一种校准装置，其使用两个微位移测量装置和柱状夹具，从而旋转机器人的端轴，读出微位移测量装置的信号，并基于读出的信息来校准机器人的端轴(参见日本专利申请特开No.H01-58490)。
另外，近年来，需要将生产现场转换成单元(cell)，以提高生产效率，并且设置有能够执行多个操作步骤的机器人手的机器人装置被广泛使用。这样的机器人装置因为使得机器人手执行各种操作步骤而需要具有高的操作精度，并需要有与高的操作精度相关联的高的校准精度。在机器人手具有多个(例如，三个)爪的情况下，在机器人手夹持工件时，被夹持工件的中心轴的位置由多个爪的位置中的每个爪的位置来确定，并因此需要预先校准该多个爪的偏心。
另一方面，公开了一种校准方法，该校准方法校准机器人的端轴的偏心，其中机器人手夹持被弹性轴可旋转地支撑的球形部件，弹性轴被固定在其上安装工件的支架上(参见日本专利申请特开No.2014-058003)。
然而，在日本专利申请特开No.H01-58490中所描述的校准装置中，微位移测量装置对于测量是必要的。另一方面，日本专利申请特开No.2014-058003提出了一种在不使用微位移测量装置的情况下校准机器人手的爪的位置的方法。然而，在日本专利申请特开No.2014-058003中的方法中，对于基于由力传感器检测到的力来计算对于校准多个爪的中心轴的偏心所需的校准量，和使得多个爪相对于机器人臂移动所计算出的校准量从而校准位置，需要非常复杂的调整操作。
发明内容
本发明的一个目的是在不使用诸如微位移测量装置之类的特殊测量仪器以及在不执行用于机器人手的复杂调整操作的情况下校准机器人手的位置。
根据本发明的一个方面，一种机器人控制方法，其中，机器人手被附连到具有多个关节的机器人臂的端部，机器人臂的各关节具有包含马达和检测关节角度的关节角度检测单元的关节驱动装置，以及基于用于执行操作的轨迹数据来控制机器人臂的操作的控制装置，所述方法包括：夹持，其中控制装置使机器人手夹持具有相对于中心轴旋转对称的这样形状的对称形状的构件；操作，其中在使得被机器人手夹持的对称形状的构件的外周抵靠在参考构件上的情况下使机器人臂的端部围绕端轴旋转的同时，控制装置控制机器人臂的操作以使得机器人臂保持将对称形状的构件抵靠在参考构件上的力恒定；获取，其中控制装置在机器人臂的端部在所述操作中转动时获取已经由各关节的关节角度检测单元检测到的检测结果；以及校正，其中控制装置通过使用控制装置在所述获取中所获取的检测结果基于所述中心轴相对于所述端轴的偏心来计算轨迹数据的校正量，并基于所述校正量校正轨迹数据。
根据本发明的机器人控制方法从各关节的角度基于偏心来计算校正量，并基于校正量校正机器人臂的轨迹数据；并因此可以在不使用诸如微位移测量装置之类的特殊测量仪器的情况下校准机器人手的位置。此外，机器人控制方法通过校正机器人臂的轨迹数据来校准机器人手的位置，并因此不需要为机器人手执行复杂的调整操作。
本发明的进一步的特征从以下参考所附附图对示例性实施例的描述将变得清楚。
附图说明
图1是根据第一实施例的示出了机器人装置的透视图。
图2是根据第一实施例的示出了机器人装置的机器人臂的关节的局部剖视图。
图3是根据第一实施例的示出了机器人装置的控制装置的结构的框图。
图4是根据第一实施例的示出了机器人装置的主要部分的结构的功能框图。
图5是根据第一实施例的示出了机器人装置的机器人的透视图。
图6是根据第一实施例的示出了机器人控制方法的流程图。
图7是根据第一实施例的示出了机器人控制方法的流程图。
图8A是第一实施例中的示出了机器人臂的关节J1的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8B是第一实施例中的示出了机器人臂的关节J2的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8C是第一实施例中的示出了机器人臂的关节J3的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8D是第一实施例中的示出了机器人臂的关节J4的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8E是第一实施例中的示出了机器人臂的关节J5的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。
图9A是第一实施例中的示出了关于机器人臂的端部的抵靠方向的位移相对于机器人臂的端部的旋转角度的估计值的实验数据的曲线图。图9B是第一实施例中的示出了将机器人臂的端部的抵靠方向的位移相对于机器人臂的端部的旋转角度的估计值与其测量值作比较的实验的数据的曲线图。
图10A是示出了当机器人臂的端部的旋转角度为0度的时候用于测量的工件的位置的示例性视图。图10B是示出了当机器人臂的端部的旋转角度为90度的时候用于测量的工件的位置的示例性视图。图10C是示出了当机器人臂的端部的旋转角度为180度的时候用于测量的工件的位置的示例性视图。图10D是示出了当机器人臂的端部的旋转角度为270度的时候用于测量的工件的位置的示例性视图。
图11是根据第二实施例的示出了机器人手和机器人臂的端部的透视图。
图12是根据第三实施例的示出了机器人装置的透视图。
图13是根据第三实施例的示出了机器人装置的主要部分的结构的功能框图。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。
[第一实施例]
图1是根据本发明第一实施例的示出了机器人装置的透视图。机器人装置100包括机器人200、控制机器人200的操作的控制装置300和示教板400，该示教板400通过用户的操作用作用于示教机器人200的操作的示教部分。
机器人200具有垂直的多关节类型的机器人臂201，以及用作附连到机器人臂201的端部的末端执行器的机器人手202。此外，机器人200具有被布置在机器人臂201和机器人手202之间的力传感器260，并且该力传感器260是检测要被施加到机器人手202上的力的力传感器。换句话说，机器人手202通过力传感器260附连到机器人臂201的端部。
力传感器260分别检测在机器人臂201的端部中，即，在机器人手202中的坐标系(工具坐标系)∑1中的彼此垂直的三个轴向方向上的力和三个轴周围的力矩。在下文中，由这个力传感器260检测出的力和力矩简称为“力”。该力传感器260在装配操作(诸如安装操作)时被用于控制装配，即，用于控制柔顺性。
在机器人臂201中，传递位移和力的多个连杆211至216在关节J1至J6处与固定到工件台的基座部分(基座末端连杆)210相连，以便能够弯曲(回旋)或旋转。在第一实施例中，机器人臂201由六轴的关节J1至J6构成，该六轴是弯曲的三个轴和旋转的三个轴。这里，弯曲是指两个连杆在其连接部的某点处弯曲，而旋转是指两个连杆围绕在其长度方向上延伸的旋转轴相对地旋转；并且这二者被分别称为弯曲部分和旋转部分。机器人臂201由六个关节J1至J6构成，其中，关节J1、J4和J6是旋转部分，而关节J2、J3和J5是弯曲部分。
机器人手202具有多个指状物(例如，爪)220，并且通过力传感器260附连至机器人臂201的端部，具体地，被附连至连杆(末端连杆)216的端部。该多个指状物220由手基座支撑，以便在将中心轴作为中心的径向方向上相对于手基座朝向内侧和外侧移动。当***作使得关闭时(在径向方向上朝向内侧操作)，该多个指状物220可以抓住工件W1(其为第一工件)，并且当***作以使得打开时(在径向方向上朝向外侧操作)，该多个指状物220可以使得工件W1的抓住被释放。通过使用该多个指状物220来抓住工件W1，机器人手202可以执行如下的安装操作：将作为第一工件的工件(安装部件)W1安装到作为第二工件的工件(要被安装的部件)W2。
机器人臂201被分别设置在关节J1至J6之上，并且分别具有用于驱动关节J1至J6的多个(6个)关节驱动装置230。附带地，在图1中，为了方便起见，仅在关节J2上示出了关节驱动装置230，且省略了在J1和J3至J6的其它关节上的关节驱动装置的示出，但在J1和J3至J6的其它关节中，也布置了具有类似结构的关节驱动装置230。
图2是示出了机器人臂201的关节J2的局部剖视图。以下将代表性地描述作为示例的关节J2。关于J1和J3至J6的其它关节的描述将被省略，因为其它的关节具有类似的结构。
关节驱动装置230具有旋转马达(以下称为“马达”)231和减速器233，旋转马达231为电动马达，而减速器233使得马达231的旋转轴232的旋转减速。关节J2具有编码器235，该编码器235是检测马达231的旋转轴232(减速器233的输入轴)的旋转角度的马达角度检测单元。关节J2还具有编码器236，其为检测连杆212相对于连杆211的角度(减速器233的输出轴的旋转角度)的关节角度检测单元。换言之，编码器236检测关节J2的角度(关节角度)。马达231是伺服马达，并且是，例如，无电刷直流(DC)伺服马达或交流(AC)伺服马达。
编码器235希望的是绝对型旋转编码器，其被构造成具有一周的绝对角度编码器、用于计数绝对角度编码器中的旋转总数的计数器以及向计数器供给电力的备用电池。即使供给到机器人臂201的电力被关断，只要该备用电池是有效的，旋转总数就会保持在计数器中，而不管供给到机器人臂201的电力的打开和关闭。因此，机器人臂201的姿态可以被控制。附带地，编码器235被附连到旋转轴232，但也可以附连到减速器233的输入轴。
编码器236是检测两个相邻连杆之间的相对角度的旋转编码器。在关节J2中，编码器236是检测连杆211和连杆212之间的相对角度的旋转编码器。编码器236具有如下的结构：其中，编码器刻度被设置在连杆211上且检测头被设置在连杆212上，或者具有相反的结构。
此外，连杆211和连杆212通过交叉滚子轴承237可旋转地连接。马达231被马达盖238覆盖和保护。在马达231和编码器235之间设置有未示出的制动单元。制动单元的主要功能是当电源被关断时保持机器人臂201的姿态。
在第一实施例中，减速器233是具有波动齿轮的减速器，其尺寸小且重量轻，并具有大的减速比。减速器233具有网状发生器(webgenerator)241和圆形花键242，该网状发生器241是输入轴并与马达231的旋转轴232相连，该圆形花键242是输出轴并被固定到连杆212。附带地，圆形花键242被直接连接到连杆212，但也可以与连杆212一体地形成。
另外，减速器233被布置在网状发生器241和圆形花键242之间，并设置有固定到连杆211的柔性花键243。柔性花键243相对于网状发生器241的旋转按照减速比N被减速，并相对于圆形花键242旋转。因此，在减速器233中按照减速比1/N被减速的马达231的旋转轴232的旋转使得固定有圆形花键242的连杆212的相对于固定有柔性花键243的连杆211相对地旋转，并使关节J2弯曲。
图3是示出了机器人装置100的控制装置300的结构的框图。控制装置300具有主控制单元330，以及多个(其数量对应于关节的数量：在第一实施例中为6个)关节控制单元340。
主控制单元330由计算机构成，并设置有用作算术运算单元的CPU(中央处理单元)301。主控制单元330还具有作为存储单元的ROM(只读存储器)302、RAM(随机存取存储器)303和HDD(硬盘驱动器)304。主控制单元330还具有磁盘驱动器305、各种接口311至313以及应力计算器343。
ROM 302、RAM 303、HDD 304、磁盘驱动器305、各种接口311至313和应力计算器343通过总线连接到CPU 301。ROM 302在其中存储诸如BIOS之类的基本程序。RAM 303是在其中临时存储诸如CPU 301的算术处理的结果之类的各种数据的存储设备。
HDD 304是存储设备，其存储CPU 301的算术处理的结果，以及从外部获得的各种数据等；HDD 304也是记录设备，其在其中记录用于使CPU 301执行后面将描述的算术处理的程序320。CPU 301基于记录(存储)在HDD 304中的程序320执行机器人控制方法中的每个步骤。
磁盘驱动器305能够读出已被记录在记录盘321中的各种数据、程序等等。附带地，所示出的诸如可重写非易失性存储器和外部HDD之类的外部存储设备可以连接到主控制单元330。
作为示教部分的示教板400连接到接口311。示教板400是如下的部分：该部分通过用户的输入操作，指定示教板示教机器人200的示教点，即，指定关节J1至J6中的每个关节的目标关节角度(关节J1至J6中的每个关节的马达231的目标旋转位置)。示教点的数据通过接口311和总线被输出到HDD 304。
HDD 304可以在其中存储已被示教板400指定的示教点数据。CPU 301可以读出已被设置(存储)在HDD 304中的示教点的数据。
显示设备(监视器)500是连接到接口312的显示单元，并在CPU301的控制下显示图像。
力传感器260被连接到应力计算器343。应力计算器343基于从力传感器260发送的信号来确定力(三个轴的力和三个轴的力矩)，并将表示所确定的力的信号输出到CPU 301。
关节控制单元340被连接到接口313。附带地，在第一实施例中，机器人臂201具有六个关节J1至J6，并且相应地，控制装置300具有六个关节控制单元340；但在图3中，仅示出了一个关节控制单元340，并省略对其它五个关节的示出。关节控制单元340中的每一个被布置在控制装置300的壳体中。附带地，关节控制单元340中的每一个被布置的位置并不局限于壳体的内部，并且可以被布置在例如机器人臂201中。
CPU 301根据预先设置的示教点来计算机器人臂201的轨迹，并且以预定的时间间隔将指示马达231的旋转轴232的目标旋转位置(旋转角度的控制量)的位置指令的信号输出到各关节控制单元340。
关节控制单元340具有CPU 351、用作存储单元的EEPROM 352和RAM 353、接口361、检测电路362和363以及马达驱动电路365；并且被配置成使得部件通过总线彼此连接。
CPU 351根据程序370执行运算处理。EEPROM 352是在其中存储程序370的存储设备。RAM 353是在其中暂时存储诸如CPU 351的运算处理的结果之类的各种数据的存储设备。
主控制单元330具有多个(6个)接口313(尽管在图3中只示出了1个)。接口313中的每一个通过电缆等连接到关节控制单元340中的每一个的接口361，并且信号可以在主控制单元330和各关节控制单元340之间传递和接收。
编码器235被连接到检测电路362，而编码器236被连接到检测电路363。指示所检测的角度的检测值的脉冲信号从编码器235和236中的每个输出。
检测电路362和363分别从编码器235和236获取脉冲信号，将该信号转换成可以由CPU 351获取的信号，并将所得的信号输出到CPU 351。
马达驱动电路365是例如在其中具有半导体开关元件的马达驱动器，并且响应于输入电流指令，将具有经脉宽调制的三相交流电流的PWM波形的电压输出到马达231，并由此向马达231供给电流。
各关节控制单元340的CPU 351计算要被输出到马达231以使马达231的旋转位置(旋转角度)接近由主控制单元330的CPU 301输入且被CPU 351接收到的位置指令的电流的量(电流指令)，并且将所计算的电流指令输出到马达驱动电路365。
该马达驱动电路365将对应于由CPU 351输入且被马达驱动电路365接收的电流指令的电流提供给马达231。然后，马达231从马达驱动电路365接收电力供给以产生驱动扭矩，并将该扭矩传递到作为减速器233的输入轴的网状发生器241。在减速器233中，作为输出轴的圆形花键242以网状发生器241的旋转的1/N的转数旋转。从而，连杆212相对于连杆211相对旋转。
这样，关节控制单元340中的每个向马达231供给电流使得马达231的旋转位置接近由主控制单元330输入且被关节控制单元接收到的位置指令，并控制关节J1至J6中的每个关节的关节角度。
附带地，在第一实施例中，将描述其中计算机可读记录介质是HDD 304和EEPROM352，且程序320和370被存储在HDD 304和EEPROM 352中的情况，但本发明并不局限于该情况。程序320和370可以被记录在任何记录介质中，只要该记录介质可以由计算机读出。例如，在图3中示出的记录盘321、未示出的外部存储设备等可以用作用于提供程序320和370的记录介质。如果描述记录介质的具体示例，可用的示例包括软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储器和ROM。
图4是根据本发明的第一实施例的示出了机器人装置的主要部分的结构的功能框图。在图4中，基于程序320的CPU 301的功能被细分成块，并且这些块被示出；且基于程序370的马达驱动电路365的功能和CPU 351的功能被细分成块，并且这些块被示出。在机器人200中，机器人臂201的关节J1被细分成块，并且这些块被示出。
控制装置300具有主控制单元330和对应于关节J1至J6中的每个的关节控制单元340。在图4中，只有关节J1和对应于关节J1的关节控制单元340被示出，虽然未示出，但控制装置300具有分别对应于其它关节J2到J6的多个关节控制单元340。
主控制单元330包括轨迹计算单元331、加压控制单元332、工件位置偏移计算单元334、末端位置计算单元335、连杆参数存储单元336以及校正量计算单元337。关节控制单元340中的每个包括马达控制单元341和输出轴角度计算单元342。
主控制单元330的CPU 301根据程序320用作轨迹计算单元331、加压控制单元332、工件位置偏移计算单元334、末端位置计算单元335和校正量计算单元337。连杆参数存储单元336是例如HDD 304。
另外，各关节控制单元340的马达控制单元341具有通过程序370操作的CPU 351和马达驱动电路365的功能。输出轴角度计算单元342具有通过程序370操作的CPU 351的功能。
首先，以下将描述主控制单元330的控制操作。
轨迹计算单元331基于示教点的数据来计算机器人臂201的操作(轨迹)。示教点通过作业者操作的示教板400被设置为在关节空间或任务空间上的点。
显示了机器人臂201的自由度的参数应由关节角度来表示，且机器人臂201的关节J1到J6的关节角度分别由θ1到θ6来表示。机器人臂201的结构由(θ1，θ2，θ3，θ4，θ5，θ6)表达，并且可以被看作在关节空间中的一个点。因此，当表达机器人臂201的自由度的参数(例如，关节角度以及伸展和收缩的长度)被确定为是在坐标轴上的值时，机器人臂201的结构可以表达为关节空间上的点。换言之，关节空间是机器人臂201的关节角度对应的坐标轴上的空间。
另外，在机器人手202中已经设置了工具中心点(TCP)。TCP由三个参数(X，Y，Z)和三个参数(α，β，γ)来表达，其中(X，Y，Z)表达在基础坐标系∑2中的位置，且(α，β，γ)表达姿态(旋转)，换句话说，TCP由六个参数(X，Y，Z，α，β，γ)来表达，并且可以被看作是在任务空间中的一个点。换句话说，任务空间是由这六个坐标轴规定的空间。
轨迹计算单元331根据预定的插值方法(例如，线性插值、圆弧插值、联合插值等)来生成机器人臂201的路径，该机器人臂201的路径连接多个设置的示教点。然后，轨迹计算单元331根据生成的机器人臂201的路径生成机器人臂201的轨迹。
这里，机器人臂201的路径是在关节空间或在任务空间中有序的点的集合。在第一实施例中，机器人臂201的轨迹是如下的轨迹：其通过使用时间段作为参数而示出路径，并且在每个时刻处是用于关节J1至J6中的每个关节的马达231的位置指令的集合。
在机器人臂201操作之前，预先计算出该轨迹数据，并且存储(设置)在存储单元中，例如，在HDD 304中。
附带地，以下将描述轨迹数据由主控制单元330的CPU 301计算的情况，但是轨迹数据可以由未示出的另一计算机计算，并且被预先存储(设置)在主控制单元330的存储单元中，例如，在HDD 304中。
加压控制单元332获取由力传感器260通过应力计算器343检测出的力检测结果，并且执行使得力保持恒定的柔顺性控制处理。在执行柔顺性控制的同时，加压控制单元332通过使用由轨迹计算单元331计算出的结果使机器人臂用固定的力将用于测量的工件W3(将在后面描述)压靠(抵靠)在参考夹具W4(将在后面描述)上，工件W3是对称形状的构件，并且被机器人手202抓住，工件W4是参考构件。
机器人臂201的连杆参数被预先存储(设置)在连杆参数存储单元336中。机器人臂201的连杆参数是如下的参数：其表达构成机器人臂201的各连杆210至216的长度和关节J1至J6中的每个关节之间的位置关系。
末端位置计算单元335从控制各关节J1到J6(在图4中为关节J1)的驱动的关节控制单元340的输出轴角度计算单元342获取已经由编码器236检测出的关节角度的数据。末端位置计算单元335还读出存储在连杆参数存储单元336中的机器人臂201的连杆参数。
然后，末端位置计算单元335基于这些输入数据(信息)根据机器人臂201的正向运动学来计算，并计算出机器人臂201的端部(连杆216的端部)的位置(端部位置)。
工件位置偏移计算单元334计算当机器人手202旋转时发生的用于测量的工件W3的中心轴的位置偏移，即，当机器人手202夹持要实际装配的工件时所发生的多个指状物220的中心轴的位置偏移。
校正量计算单元337在实际操作时基于从工件位置偏移计算单元334发送的位置偏移的数据(偏心)来计算轨迹数据的校正量。
在实际的装配操作时，校正量计算单元337将在校正量计算单元337中计算出的校正量增加到从轨迹计算单元331发送的位置指令(轨迹数据)，并将所得到的值作为新的位置指令输出到各关节控制单元340的控制每个马达231的位置的马达控制单元341。
接着，将在下面描述各关节控制单元340。马达控制单元341接收如下的位置指令：该位置指令显示从轨迹计算单元331发送的位置指令已经被增加到校正量计算单元337的校正量的值。如上所述的，从轨迹计算单元331发送的位置指令是基于示教点计算的位置指令。马达控制单元341参照输入位置指令和编码器235的值为马达231执行位置控制(反馈控制)，以使马达231的旋转位置接近位置指令。输出轴角度计算单元342基于显示编码器236的角度检测结果的值来计算关节角度的值。
接着，下面将描述校准机器人臂201的操作的情况，即，校准机器人手202的位置的情况。图5是根据本发明的第一实施例的示出了机器人装置的机器人的透视图。作为参考构件的参考夹具W4被可移动地固定在固定机器人臂201的工件台上。换句话说，参考夹具W4被固定在工件台上，以便不相对于机器人臂201移动。在用于校准的测量时，用于测量的工件W3被机械人手202抓住。
用于测量的工件W3是对称形状的构件，其具有相对于中心轴B旋转对称的形状。在第一实施例中，用于测量的工件W3具有这样的圆筒形状(圆柱形状)：其中用于测量的工件W3被高精度地加工成具有高圆度的横截面。
机器人臂201的连杆216围绕端轴A相对于连杆215旋转。换言之，端轴A是连杆216的旋转的中心轴。在第一实施例中，中心轴B到端轴A的梯度应为容许值或更小的值。
参考夹具W4具有平的表面(参考平面)F4。参考夹具W4的平的表面F4被形成为已被精加工而具有高的精度的精密表面。机器人臂用固定的力将用于测量的工件W3的外周F3(其表面已经被高精度地精加工)抵靠在参考夹具W4的平的表面F4上，并因此机器人装置可以高精度地测量被机器人手202抓住的用于测量的工件W3的中心轴B(即，机器人手202的中心轴)。
接着，将在下面描述控制装置300控制机器人200的操作的机器人控制方法，即，校准机器人手202的位置的方法。图6是根据本发明的第一实施例的示出了机器人控制方法的流程图。在第一实施例中，机器人200的校正操作是将用于测量的工件W3压靠在参考夹具W4上的轴向对准操作。
首先，CPU 301将机器人臂201的控制模式设置为轴向对准模式(S1)。轴向对准模式是当机器人手202已被更换时首先执行的校正操作。具体地，当机器人手202被附连到机器人臂201时，机器人手202的中心轴B(即，工件的中心轴)偶然地从机器人臂201的端轴A偏离，并且需要校准。因此，在第一实施例中，紧接着机器人手202被附连至机器人臂201之后，机器人装置在轴向对准模式中校准机器人200的位置。具体地，机器人装置校正轨迹数据，并校准机器人手202的位置。
CPU 301控制机器人臂201和机器人手202的操作，以使机器人手202夹持用于测量的工件W3(S2：夹持步骤)。
接着，CPU 301控制机器人臂201的操作，以使得夹持用于测量的工件W3的机器人手202移动到参考夹具W4的位置(用于测量的工件的压靠位置，即，轴向对准的位置)(S3)。
接着，CPU 301控制机器人臂201的操作，以使得机器人臂201用固定的力将用于测量的工件W3的外周F3抵靠在参考夹具W4的平的表面F4上(S4)。在这种情况下，CPU 301基于由力传感器260检测的信息控制该操作，以使得机器人臂201用固定的力压靠用于测量的工件W3。此时，力传感器260检测施加在机器人手202上的力，并且因此，CPU 301获取由力传感器260检测的作为用来将用于测量的工件W3抵靠在参考夹具W4上的力的力的结果。
接着，CPU 301在将用于测量的工件W3抵靠在参考夹具W4上的情况下使得关节J6旋转(S5：操作)。具体地，在使得用于测量的工件W3(其被机器人手202夹持)的外周F3抵靠在参考夹具W4的平的表面F4上的情况下，CPU 301使机器人臂201的连杆216围绕端轴A旋转。此时，在CPU 301控制机器人臂201的各关节J1到J5的操作，以使得用于测量的工件W3的外周F3抵靠在参考夹具W4上的力保持固定(S6：操作)。
此外，CPU 301获取各关节J1到J6的编码器236的值(由各编码器236检测的关节角度)(S7：获取)。
接着，CPU 301确定关节J6(连杆216)是否已转了360度(S8：确定)。CPU 301基于由关节J6的编码器236检测出的关节角度来执行此确定。
CPU 301继续步骤S5到S7的处理，直到连杆216(用于测量的工件W3)在步骤S8中旋转360度为止。
当已经确定机器人手202在步骤S8中已经到达旋转的结束位置(S8：是)，则CPU 301使机器人臂201的操作停止。
接着，CPU 301计算关于用于测量的工件W3的中心轴B相对于连杆216的端轴A的偏心的信息(S9)。这里，关于偏心的信息(轴偏移信息)是中心轴B相对于端轴A的偏心方向(轴偏移方向)，以及中心轴B相对于端轴A的偏心量(轴偏移量)。
CPU 301基于中心轴B相对于端轴A的偏心来计算用于轨迹数据的校正量，并将该计算出的校正量记录在存储单元中(例如，HDD304)(S10)。具体地，CPU 301计算这样的轨迹数据的校正量(用于各马达231的位置指令)：该校正量使得基于校准前的轨迹数据的机器人臂201的端部的位置(端部位置)向与偏心方向相反的方向移动与偏心量相同的量。由此，形成校准数据的操作结束。
接着，以下将描述在生产线中操作机器人臂201的情况。图7是根据本发明第一实施例的示出了机器人控制方法的流程图。
当在生产步骤中使机器人臂201根据轨迹数据进行操作时，CPU301读出已经存储在诸如HDD 304的存储单元中的轨迹数据(用于各马达231的位置指令)和校准量(S11)。然后，CPU 301执行将校正量增加到轨迹数据的校正(S12)。如以上所描述的，轨迹数据通过在步骤S9至S12中的处理被校准(校准)。
CPU 301将已经校正的轨迹数据(用于各马达231的位置指令)输出到各关节控制单元340，并从而控制机器人臂201，以便根据校正的轨迹数据进行操作(S13)。
在第一实施例中，机器人装置校正当机器人臂201***作时其移动所依赖的轨迹数据，并因此不需要为机器人手202执行复杂的调整操作。此外，机器人装置基于中心轴B相对于端轴A的偏心从机器人臂201的各关节的角度来计算校正量、基于校正量校正轨迹数据、并因此可以校准机器人手202的位置而无需使用特殊的测量仪器，诸如微位移测量装置。
另外，在第一实施例中，机器人装置通过力传感器260检测施加在机器人手202上的力，即，用来将用于测量的工件W3抵靠在参考夹具W4上的力。另外，机器人装置不通过检测细小的力的变化来测量机器人手202的位置偏移，而是控制机器人臂201以使得要被检测的力变得恒定，并基于各关节的关节角度来测量机器人臂201的末端位置的偏差。
力传感器260的检测精度和刚性有折衷的关系；且在第一实施例中，力传感器260的检测精度可具有检测固定力的水平，而不需要具有检测细小的力的水平。此外，即使当编码器236的分辨率被提高时，机器人臂201的刚性也不会降低。因此，即使力传感器260的刚性被提高，机器人装置也可以高精度地测量机器人臂201的末端位置。因此，在第一实施例中，机器人装置可以通过校正轨迹数据来高精度地校准机器人手202的位置。
附带地，以上已经描述了当操作机器人臂201时顺序地校正轨迹数据的情况，但本发明并不局限于这种情况。机器人装置可以在轨迹数据按照校正量被校正的校正处理之后将轨迹数据存储在诸如HDD304的存储单元中。相应地，当操作机器人臂201时，CPU 301可仅读出已经被存储在诸如HDD 304的存储单元中的校正处理之后的轨迹数据，而不需要按顺序执行校正计算。
这里，下面将具体描述用于计算被机器人手202夹持的用于测量的工件W3的中心轴B相对于机器人臂201的端轴A的偏心的方法。
图8A至图8E是各自示出各关节J1到J5的关节角度相对于机器人臂201的端部(关节J6)的旋转角度的变化的曲线图。具体地，图8A是示出了关节J1的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8B是示出了关节J2的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8C是示出了关节J3的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8D是示出了关节J4的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。图8E是示出了关节J5的角度相对于关节J6的角度的变化的曲线图。在图8A到图8E中示出的曲线图各自示出了当在横轴处设置关节J6的输出轴角度(其已经由输出轴角度计算单元342从编码器236的值计算出)时和在纵轴处设置各关节J1到J5的输出角度值时的变化。
图9A是示出了关于机器人臂201的末端(连杆216)相对于关节J6的旋转角度的抵靠方向上的位移估计值的实验数据的曲线图。图9B是示出了将机器人臂201的末端(连杆216)相对于关节J6的旋转角度的抵靠方向上的位移的估计值与其测量值作比较的实验数据的曲线图。从图9B中所示的估计值和测量值之间的比较结果可以理解，实际位移可以从各关节J1至J6的输出角度值来估计。
CPU 301通过使用机器人臂201的关节J1到J6的关节角度和连杆参数来求解正向运动学，并因此计算机器人臂201的末端的位置。当关节J6(连杆216)在用于测量的工件W3在步骤S5到S7中用固定的力抵靠在参考夹具W4上的情况下旋转时的抵靠方向的位移相对于关节J6的旋转显示了在图9A和图9B中示出的关系。
这里，端轴A是关节J6(连杆216)的旋转的中心轴，而中心轴B是用于测量的工件W3的中心轴(手部的中心轴)。中心轴B相对于端轴A的偏心量由Δ(z)表示，并且用于测量的工件W3的半径由R表示。
图10A至图10D是示出了用于测量的工件W3相对于关节J6的旋转角度在用于测量的工件W3用固定的力抵靠在参考夹具W4上的情况下的位置的说明性视图。下面将具体描述该图。图10A是示出当关节J6的旋转角度为0度时的用于测量的工件W3的位置的说明性视图。图10B是示出当关节J6的旋转角度为90度时的用于测量的工件W3的位置的说明性视图。图10C是示出当关节J6的旋转角度为180度时的用于测量的工件W3的位置的说明性视图。图10D是示出当关节J6的旋转角度为270度时的用于测量的工件W3的位置的说明性视图。
在图10A至图10D中，关节J6的旋转方向应是围绕端轴A的逆时针方向。当关节J6的旋转角度为0度时，端轴A和参考平面F4之间在Z方向(抵靠方向)上的距离为R(图10A)。当关节J6的旋转角度为90度时，端轴A和参考平面F4之间在Z方向上的距离相较于R仅增加了偏心量Δ(z)(图10B)。当关节J6的旋转角度为180度时，端轴A和参考平面F4之间在Z方向上的距离变为R(图10C)。当关节J6的旋转角度为270度时，端轴A和参考平面F4之间在Z方向上的距离相较于R减小了偏心量Δ(z)(图10D)。
因此，如在图9A中示出的，当工件W3的中心轴B相对于作为关节J6的旋转的中心轴的端轴A偏心了偏心量Δ(z)时，位移的估计值在一转中绘制出近似正弦波曲线，并且上限峰值和下限峰值之间的距离(振幅)的一半表示偏心量Δ(z)。此外，中心轴的偏心方向是从偏心量Δ(z)和关节J6的旋转角度来计算的。具体地，如在图10B中示出的，当关节J6的旋转角度为90度时，从参考平面F4朝向端轴A的Z方向被计算为偏心方向。
因此，工件位置偏移计算单元334计算末端位置计算单元335的值，并由此机器人装置可高精度地确定关于偏心的信息，该偏心的信息由被工件夹持的中心轴B相对于作为关节J6的旋转的中心轴的端轴A的偏心量和偏心方向构成。
[第二实施例]
接着，将在下面描述根据本发明第二实施例的机器人装置中的机器人控制方法。图11是根据本发明第二实施例的示出了机器人手202和机器人臂201的端部的透视图。
在第一实施例中，已经描述了用于测量的工件W3的中心轴B相对于机器人臂201的端轴A的梯度是容许值或更小的值的情况，但是梯度偶尔会超过容许值。在第二实施例中，下面将描述梯度也被校准的情况。附带地，机器人装置的结构类似于第一实施例中的机器人装置100的结构，并因此该描述将被省略。
如图11所示的，工件的中心轴B(机器人手的中心轴)偶尔地相对于用于测量的工件W3的端轴A倾斜。本示例包括机器人手202相对于机器人臂201(力传感器260)倾斜的情况，以及被抓住的工件由于多个指状物220的位置的分散而倾斜的情况。
在第二实施例中，为了校正梯度，力传感器测量P点(第一部分：在第二实施例中，用于测量的工件W3的外周F3中的末端位置)，并且CPU 301计算偏移量ΔP。接着，力传感器测量在端轴A的方向上不同于点P的点Q(第二部分)，并且CPU 301计算偏移量ΔQ。点P和点Q之间在端轴A方向上的距离由L表示。CPU 301计算偏移量ΔP和偏移量ΔQ中的每一个，并从而确定梯度θB。在CPU 301基于关于梯度θB和偏移量ΔP的计算结果来校正位置偏移。
以下将具体描述该过程。CPU 301在以下各情况中执行步骤S5到S7(参照图6)：其中机器人手使得工件W3的外周F3中的点P抵靠在参考夹具W4上的情况，以及其中机器人手使得工件W3的外周F3中的点Q抵靠在参考夹具W4上的情况。在第二实施例中，点P是用于测量的工件W3的外周F3上的端部，而点Q是用于测量的工件W3的外周F3中的中间部分。工件W3的点Q在J6的轴向方向上从点P使机器人臂201的末端移动距离L，并由此使得机器人臂201的端部抵靠在参考夹具W4上。
在步骤S9中，CPU 301通过利用CPU 301已经在步骤S7中获得的结果来计算关于中心轴B相对于端轴A的偏心的信息和关于中心轴B相对于端轴A的梯度的信息。CPU 301从关于偏心(偏心方向和偏心量)的信息和关于梯度(梯度角)的信息来计算用于在步骤S10中校正轨迹数据中使用的校正量。具体地，CPU 301计算如下的校正量：该校正量使得机器人臂201的端部基于轨迹数据在与相对于机器人臂201的端部的位置偏心方向相反的方向上移动与偏心量相同的量，并使得机器人臂201的端部在与梯度角度相反的方向上移动相同的角度。
下面将详细描述该过程。CPU 301从以下检测结果确定偏移量ΔP和ΔQ中的每个：当点P在步骤S9中抵靠在参考夹具W4上时CPU 301所获得的检测结果，和当点Q在步骤S9中抵靠在参考夹具W4上时CPU 301所获得的检测结果。此时，当点P和点Q在机器人臂201的连杆216被设置在相同的旋转角度处的这种情况下分别抵靠在参考夹具W4上时，CPU 301确定中心轴B相对于端轴A的偏移量ΔP和ΔQ中的每个。偏移量ΔP和ΔQ以及偏心方向以类似于第一实施例的方式来计算。
CPU 301从这两个偏移量ΔP和ΔQ以及距离L来确定关于梯度(梯度角θ)的信息。关于梯度的信息变为与三角形成比例，并且由以下表达式表示。
θ＝arcTan((ΔP+ΔQ)/L)
如以上所描述的，根据第二实施例的机器人装置可以高精度地校准机器人臂201的操作，即，机器人手202的位置，而不需要特殊的测量仪器，并且不需要调整机器人手202的位置(具体地，指状物220的位置)。此外，根据第二实施例的机器人装置校正中心轴B相对于端轴A的偏心和梯度，并因此可以以更高的精度校准机器人手202的位置。
[第三实施例]
接着，以下将描述根据本发明第三实施例的机器人装置中的机器人控制方法。图12是根据本发明第三实施例的示出了机器人装置的透视图；且图13是根据本发明第三实施例的示出了机器人装置的主要部分的结构的功能框图。在图12和图13中，与第一和第二实施例中相同的结构用相同的附图标记指代并且描述将被省略；并且以下将描述不同点。
在第三实施例中，在用固定的力将工件压靠在参考夹具上的步骤中，机器人装置不使用力传感器，而是从由在各关节的输出侧的编码器236检测出的角度信息来计算各关节的扭矩，并且机器人臂用固定的力将工件压靠在参考夹具上，这些是与第一和第二实施例不同的点。
具体地，机器人装置100A具有包含机器人臂201和机器人手202的机器人200A、控制装置300A和示教板400。机器人200A与上述第一实施例中的机器人不同，并且不具有力传感器。机器人手202被直接附连到机器人臂201的端部，并且在机器人臂201的端部不设置力传感器。
在第三实施例中的控制装置300A是图3中的控制装置300中的应力计算器343被省略的控制装置，并且其它结构与控制装置300的大致相同。在第三实施例中，用于主控制单元330A的程序320和用于各关节控制单元340A的程序370与第一和第二实施例中的不同。
在图13中，对于控制装置300A，基于程序320的CPU 301的功能被细分成块，并且这些块被示出；并且基于程序370的CPU 351的功能和马达驱动电路365的功能被细分成块，并且这些块被示出。对于机器人200A，机器人臂201的关节J1被细分成块，并且这些块被示出。
控制装置300A具有主控制单元330A和对应于各关节J1至J6的关节控制单元340A。在图13中，只示出了关节J1和对应于关节J1的关节控制单元340A，但控制装置300A具有分别对应于其它关节J2到J6的多个关节控制单元340A，虽然其示出被省略。
主控制单元330A包括轨迹计算单元331、加压控制单元332、工件位置偏移计算单元334、末端位置计算单元335、连杆参数存储单元336、校正量计算单元337和力计算单元353。各关节控制单元340A包括马达控制单元341、输出轴角度计算单元342、扭矩计算单元351和减速器常数存储单元352。
由于程序320，主控制单元330A的CPU 301用作轨迹计算单元331、加压控制单元332、工件位置偏移计算单元334、末端位置计算单元335、校正量计算单元337和力计算单元353。连杆参数存储单元336是例如HDD 304。
另外，各关节控制单元340A的马达控制单元341具有由于程序370而操作的CPU 351和马达驱动电路365的功能。输出轴角度计算单元342和扭矩计算单元351具有通过程序370操作的CPU 351的功能。减速器常数存储单元352是例如EEPROM 352。
第三实施例不使用力传感器作为用于力计算单元353的输入单元，但是提供有基于编码器236的值来计算各关节的扭矩的扭矩计算单元351，这是与上述第一实施例不同的点。
各关节控制单元340A的扭矩计算单元351和主控制单元330A的力计算单元353通过使用编码器235的角度检测结果和编码器236的角度检测结果来确定用来将用于测量的工件W3抵靠在参考夹具W4上的力。
此时，各关节控制单元340A通过使用各编码器235的角度检测结果和各编码器236的角度检测结果来计算施加在各关节J1至J6上的扭矩。力计算单元353通过使用各关节J1至J6的扭矩的计算结果来确定用来将用于测量的工件W3抵靠在参考夹具W4上的力。
以上描述将在以下具体描述。各关节控制单元340A的扭矩计算单元351首先将由编码器235检测出的角度检测结果转换成在减速器233的减速比处的关节的角度。具体地，扭矩计算单元351将编码器235的角度检测结果除以减速比N(例如，50)。减速器233的减速比N被预先存储(设置)在EEPROM 352中。
接着，扭矩计算单元351将角度已被转换的角度信息和从编码器236发送的角度信息之间的差与预先存储(设置)在减速器常数存储单元352中的减速器233的抗扭刚度(在旋转方向上的弹簧常数)相乘。由此，扭矩计算单元351计算出在关节处产生的扭矩。扭矩计算单元351为各关节J1至J6执行上述扭矩计算，并由此计算出在各关节J1至J6中产生的扭矩。
力计算单元353通过使用已经从各扭矩计算单元351发送的扭矩的计算结果来计算施加在机器人手202上的力，即，用来将用于测量的工件W3抵靠在参考夹具W4上的力。具体地，力计算单元353从已经从各轴的扭矩计算单元351发送的扭矩的计算结果和存储在连杆参数存储单元336中的机器人臂201的连杆参数来计算在机器人手202的任意位置处产生的合力。机器人臂201的连杆参数被预先存储(设置)在连杆参数存储单元336中。机器人臂201的连杆参数是表达构成机器人臂201的各连杆210至216的长度和各关节J1至J6之间的位置关系的参数。成为计算的参考的机器人手202的任意位置应例如是机器人手202的手掌表面的中心。
因此，力计算单元353合成扭矩来计算要被施加在末端上的力，并且加压控制单元332可以基于合力来控制末端从而通过阻抗控制来用固定的力将工件压靠在参考夹具上。
如上所述，根据第三实施例的控制装置300A可以在校正末端位置时在不使用力传感器的情况下校正机器人臂201的端部位置。因此，控制装置300A也可以应用到没有在其中安装力传感器的机器人装置100A。
此外，机器人装置100A没有在其中安装力传感器，并因此可以使机器人200A的手腕具有高的刚性，并且机器人手202的定位精度被进一步提高。
附带地，本发明并不限定于上述实施例，而是可以在本发明的技术概念的范围内以许多方式进行修改。对于本发明的实施例中已经描述的效果，由本发明所创造的最合适的效果只是列举，并且根据本发明的效果不限于已在本发明的实施例中描述的效果。
[其它实施例]
此外，在第三实施例中，已经描述了各关节控制单元340A计算扭矩的情况，但本发明并不局限于这种情况，并且主控制单元330A可以计算各关节的扭矩。在这种情况下，在各关节J1至J6中的编码器235和236中的每个的检测结果可以被传递到主控制单元330A。此外，主控制单元330A中的CPU 301的数量或者在各关节控制单元340A中的CPU 351的数量不限于一个，而可以是多个CPU。
也可以通过以下来实现本发明的实施例：***或装置的计算机，读出并且运行存储介质(其也可以更完整地被称为“非瞬时计算机可读存储介质”)上所记录的计算机可执行指令(例如一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能，并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如专用集成电路(ASIC))；或该***或装置的计算机所执行的方法，该方法通过例如从存储介质读出并且运行计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能和/或控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能来执行。该计算机可以包括一个或更多个处理器(例如中央处理单元(CPU))、微处理单元(MPU)，并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络，以读出并且运行计算机可执行指令。该计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算***的存储件、光盘(如致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪存器件、存储卡等中的一个或更多个。
虽然已参考示例性实施例对本发明进行了描述，但可以理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种机器人控制方法，其特征在于，机器人手被附连到具有多个关节的机器人臂的端部，机器人臂的各关节具有包含马达和检测关节角度的关节角度检测单元的关节驱动装置，以及基于用于执行操作的轨迹数据来控制机器人臂的操作的控制装置，所述方法包括：
夹持，其中控制装置使机器人手夹持具有相对于中心轴旋转对称的这样形状的对称形状的构件；
操作，其中在使得被机器人手夹持的对称形状的构件的外周抵靠在参考构件上的情况下使机器人臂的端部围绕端轴旋转的同时，控制装置控制机器人臂的操作以使得机器人臂保持将对称形状的构件抵靠在参考构件上的力恒定；
获取，其中控制装置在机器人臂的端部在所述操作中转动时获取已经由各关节的关节角度检测单元检测到的检测结果；以及
校正，其中控制装置通过使用控制装置在所述获取中所获取的检测结果基于所述中心轴相对于所述端轴的偏心来计算轨迹数据的校正量，并基于所述校正量校正轨迹数据。
2.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其中，在所述校正中，控制装置根据正向运动学从控制装置在所述获取中所获取的由各关节的关节角度检测单元所检测的检测结果计算机器人臂的端部的位置；从所述计算结果确定关于所述中心轴相对于所述端轴的偏心的信息；并且从所述关于偏心的信息计算校正量。
3.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其中
控制装置在使得在所述端轴方向上的对称形状的构件的外周中的第一部分抵靠在参考构件上的情况下，以及在使得在所述端轴方向上的对称形状的构件的外周的与所述第一部分不同的第二部分抵靠在参考构件上的情况下，执行所述操作和所述获取中的每个；以及
在所述校正中，控制装置通过使用控制装置在所述获取中所获取的结果，计算关于所述中心轴相对于所述端轴的偏心的信息和关于所述中心轴相对于所述端轴的梯度的信息，并且从关于偏心的信息和关于梯度的信息来计算校正量。
4.根据权利要求3所述的机器人控制方法，其中
在所述校正中，控制装置在机器人臂的端部被设置在相同的旋转角度的这种情况下，从控制装置在所述获取中在使得第一部分抵靠在参考构件上的情况下所获取的检测结果，以及控制装置在所述获取中在使得第二部分抵靠在参考构件上的情况下所获取的检测结果，确定在使得第一部分和第二部分中的每个部分抵靠在参考构件上的情况下所述中心轴相对于所述端轴的偏移量中的每个偏移量；以及
从两个偏移量和第一部分与第二部分之间在所述端轴方向上的距离来确定关于梯度的信息。
5.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其中
机器人臂具有布置在该机器人臂中的用于检测施加在机器人手上的力的力传感器；以及
在所述操作中，控制装置获取由力传感器检测出的作为对称形状的构件用来抵靠在参考构件上的力的力的检测结果。
6.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其中
关节驱动装置还具有使得马达的旋转减速的减速器；
机器人臂的关节具有检测马达的旋转角度的马达角度检测单元；以及
在所述操作中，控制装置通过使用各关节的马达角度检测单元所检测出的角度的结果以及关节角度检测单元所检测出的角度的结果来确定对称形状的构件用来抵靠在参考构件上的力。
7.根据权利要求6所述的机器人控制方法，其中
在所述操作中，控制装置通过使用各关节的马达角度检测单元的角度检测结果和关节角度检测单元的角度检测结果来计算施加在各关节上的扭矩；以及
通过使用各关节的扭矩的计算结果来确定对称形状的构件用来抵靠在参考构件上的力。
8.根据权利要求7所述的机器人控制方法，其中
在所述操作中，控制装置从已被转换成预先设置的减速器的减速比处的关节的角度的马达角度检测单元的角度检测结果和关节角度检测单元的角度检测结果之间的差，以及从预先设置的减速器的抗扭刚度来计算施加在关节上的扭矩；以及
从各关节的扭矩的计算结果和预先设置的机器人臂的连杆参数来计算对称形状的构件用来抵靠在参考构件上的力。
9.一种机器人装置，其特征在于，包括：
具有多个关节的机器人臂；
安装在机器人臂的端部上的机器人手；
控制装置，被配置成基于用于执行操作的轨迹数据控制机器人臂的操作，其中
机器人臂的各关节具有包括马达和检测关节角度的关节角度检测单元的关节驱动装置，以及
控制装置，被配置成执行根据权利要求1所述的机器人控制方法。
10.一种用于操作计算机执行根据权利要求1所述的机器人控制方法的程序。
11.一种存储根据权利要求10所述的程序的计算机可读记录介质。
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