CN107175672A - 机器人控制装置、机器人以及机器人*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够抑制使第一物体与第二物体接合的作业所需要的时间延长的机器人控制装置。该机器人控制装置使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使上述第一物体的第一面与上述第二物体的第二面接合的动作。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制装置、机器人以及机器人***。
背景技术
正在进行基于由机器人所具备的力传感器检测的力以及力矩,来使机器人组装物体彼此的技术的研究、开发。
关于该技术,在具备手部和力传感器的机器人中,公知有一种在使两个工件嵌合时,对同与嵌合方向相垂直的方向相关的手部的位置、和相对于嵌合方向的手部的姿势进行修正,直至由力传感器检测的力以及力矩成为规定的阈值以下的机器人(参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2008-307634号公报
然而,在这样的机器人中,根据由力传感器检测的力以及力矩来计算对手部的位置以及姿势进行修正时的移动量。因此,在该机器人中,在该力以及力矩较小的情况下,该移动量也变小。其结果,在该机器人中,存在为了使两个工件嵌合所需要的时间延长的情况,从而有使作业效率降低的可能性。
发明内容
为了解决上述课题的至少一个课题,本发明的一个方式是一种机器人控制装置,该机器人控制装置使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使上述第一物体的第一面与上述第二物体的第二面接合的动作。
根据该结构,机器人控制装置使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一面与第二物体的第二面接合的动作。由此,机器人控制装置能够抑制使第一物体与第二物体接合的作业所需要的时间延长。
另外,本发明的另一方式是一种机器人控制装置,该机器人控制装置使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使上述第一物体的第一嵌合部与上述第二物体的第二嵌合部嵌合的动作。
根据该结构,机器人控制装置使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一嵌合部与第二物体的第二嵌合部嵌合的动作。由此,机器人控制装置能够抑制使第一物体与第二物体嵌合的作业所需要的时间延长。
另外,本发明的另一方式也可以在机器人控制装置中使用如下结构:上述规定距离被决定为,在使上述大小超过了上述第一阈值的时机下的上述第一物体基于上述规定速度移动的情况下,上述第一物体移动到上述大小变得小于规定的第二阈值为止的距离。
根据该结构,机器人控制装置在通过机器人使由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了第一阈值的时机下的第一物体基于规定速度移动的情况下,通过位置控制基于第一物体移动到该大小变得小于规定的第二阈值为止的距离即规定距离以及规定速度使第一物体移动。由此,机器人控制装置能够基于第一物体移动到由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小变得小于规定的第二阈值为止的距离即规定距离以及规定速度,抑制使第一物体与第二物体接合的作业所需要的时间延长。
另外,本发明的另一方式也可以在机器人控制装置中使用如下的结构:在上述大小变得小于上述第二阈值之后,不进行上述位置控制而进行力控制。
根据该结构,机器人控制装置在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小变得小于第二阈值之后,不进行位置控制而进行力控制。由此,机器人控制装置能够抑制在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小变得小于第二阈值之后,由于基于位置控制的机器人的动作而使物体变形。
另外,本发明的另一方式也可以在机器人控制装置中使用如下的结构:在上述大小超过上述第一阈值之前,不进行上述位置控制而进行力控制。
根据该结构,机器人控制装置在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过第一阈值之前,不进行位置控制而进行力控制。由此,机器人控制装置能够抑制在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过第一阈值之前,由于基于位置控制的机器人的动作而使物体变形。
另外,本发明的另一方式是一种机器人,该机器人被上述所记载的机器人控制装置控制。
根据该结构,机器人使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一面与第二物体的第二面接合或者嵌合的动作。由此,机器人能够抑制使第一物体与第二物体接合或者嵌合的作业所需要的时间延长。
另外,本发明的另一方式是一种机器人***,该机器人***具备上述所记载的机器人控制装置、以及被上述机器人控制装置控制的机器人。
根据该结构,机器人***使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一面与第二物体的第二面接合或者嵌合的动作。由此,机器人***能够抑制使第一物体与第二物体接合或者嵌合的作业所需要的时间延长。
综上,机器人控制装置以及机器人***使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一面与第二物体的第二面接合或者嵌合的动作。由此,机器人控制装置以及机器人***能够抑制使第一物体与第二物体接合或者嵌合的作业所需要的时间延长。
另外,机器人使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一面与第二物体的第二面接合或者嵌合的动作。由此,机器人能够抑制使第一物体与第二物体接合或者嵌合的作业所需要的时间延长。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的机器人***1的结构的一个例子的图。
图2是表示机器人控制装置30的硬件结构的一个例子的图。
图3是表示机器人控制装置30的功能结构的一个例子的图。
图4是表示机器人控制装置30使机器人20进行规定的作业的处理的流程的一个例子的流程图。
图5是表示待机示教点与控制点T1一致的状态的一个例子的图。
图6是表示通过步骤S130的处理第一物体O1接近第二物体O2的状态的一个例子的图。
图7是表示通过步骤S130的处理而第一物体O1与第二物体O2接触的时机下的第一物体O1和第二物体O2的状态的一个例子的图。
图8是为了对规定距离和规定方向进行说明而在图7中追加了辅助线等所得到的图。
图9是表示第一物体O1的第一面M1与第二物体O2的第二面M2接合的状态的一个例子的图。
图10是表示在规定的作业中对控制点T1施加的力矩中的绕X轴的力矩的变化的一个例子的图。
图11是例示在本实施方式的变形例中由机器人20嵌合的第一物体O3和第二物体O4的图。
具体实施方式
实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
机器人***的结构
首先,对机器人***1的结构进行说明。
图1是表示本实施方式所涉及的机器人***1的结构的一个例子的图。机器人***1具备机器人20和机器人控制装置30。
机器人20是具备臂A和支承臂A的支承台B的单臂机器人。单臂机器人是具备像这一个例子中的臂A这样的1根臂(arm)的机器人。此外,机器人20也可以不是单臂机器人,而是多臂机器人。多臂机器人是具备2根以上的臂(例如,2根以上的臂A)的机器人。此外,也将多臂机器人中的具备2根臂的机器人称为双臂机器人。即,机器人20也可以是具备2根臂的双臂机器人,也可以是具备3根以上的臂(例如,3根以上的臂A)的多臂机器人。另外,机器人20也可以是SCARA机器人(平面关节型机器人)、直角坐标机器人等其它机器人。直角坐标机器人例如是移程机器人。
臂A具备末端执行器E、机械手M、以及力检测部21。
末端执行器E在这一个例子中是具备能够把持物体的指部的末端执行器。此外,末端执行器E也可以代替具备该指部的末端执行器,而是能够通过空气的吸引、磁力、夹具等来举起物体的末端执行器、其它末端执行器。
末端执行器E通过电缆以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。由此,末端执行器E进行基于从机器人控制装置30获取的控制信号的动作。此外,经由电缆的有线通信例如依据以太网(注册商标)、USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)等标准进行。另外,末端执行器E也可以构成为通过依据Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信与机器人控制装置30连接。
机械手M具备7个关节。另外,7个关节分别具备未图示的致动器。即,具备机械手M的臂A是7轴垂直多关节型的臂。臂A通过由支承台B、末端执行器E、机械手M、以及机械手M所具备的7个关节各自的致动器进行的联合的动作而进行7轴的自由度的动作。此外,臂A也可以是以6轴以下的自由度动作的结构,也可以是以8轴以上的自由度动作的结构。
在臂A以7轴的自由度动作的情况下,与臂A以6轴以下的自由度动作的情况相比较,可以采取的姿势增加。由此,对于臂A而言,例如,动作变得流畅,且能够更容易地避免与存在于臂A的周边的物体的干扰。另外,在臂A以7轴的自由度动作的情况下,与臂A以8轴以上的自由度动作的情况相比较,臂A的控制的计算量较少且容易。
机械手M所具备的7个(关节所具备的)致动器分别通过电缆以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。由此,该致动器基于从机器人控制装置30获取的控制信号使机械手M动作。另外,各致动器具备编码器。各编码器将表示具备有各编码器的致动器的旋转角的信息输出至机器人控制装置30。此外,经由电缆的有线通信例如依据以太网(注册商标)、USB等标准进行。另外,机械手M所具备的7个致动器中的一部分或者全部也可以构成为通过依据Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信与机器人控制装置30连接。
力检测部21设置于末端执行器E与机械手M之间。力检测部21例如是力传感器。力检测部21对作用于末端执行器E、或者由末端执行器E把持的物体的力以及力矩进行检测。具体而言,力检测部21对作用于末端执行器E或者该物体的力,且是作用于力检测坐标系的X轴、Y轴、Z轴的各个方向上的力的大小进行检测。另外,力检测部21对作用于末端执行器E或者该物体的力矩,且是作用于该X轴、该Y轴、该Z轴的每个轴的周围的力矩的大小进行检测。力检测部21通过通信将包含表示检测到的力或力矩的大小的力检测值的力检测信息输出至机器人控制装置30。力检测坐标系是以与力检测部21一起移动的方式与力检测部21建立有对应关系的三维局部坐标系。
力检测信息用于由机器人控制装置30进行的基于臂A的力检测信息的控制即力控制。力控制例如是阻抗控制等符合运动控制。此外,力检测部21也可以是扭矩传感器等检测对末端执行器E、或者由末端执行器E把持的物体施加的力以及力矩的其它传感器。
力检测部21通过电缆以能够通信的方式与机器人控制装置30连接。经由电缆的有线通信例如依据以太网(注册商标)、USB等标准进行。此外,力检测部21与机器人控制装置30也可以构成为通过依据Wi-Fi(注册商标)等通信标准进行的无线通信连接。
在这一个例子中,机器人控制装置30是机器人控制器。机器人控制装置30从机械手M的各关节所具备的编码器获取表示各致动器的旋转角的信息。机器人控制装置30基于获取到的该表示旋转角的信息来生成控制信号。机器人控制装置30将所生成的控制信号发送至机器人20,通过使该各致动器动作来使机器人20动作。这里,该控制信号中也包含对末端执行器E进行控制的控制信号。机器人控制装置30像这样使机器人20动作,使机器人20进行规定的作业。此外,机器人控制装置30也可以不是设置于机器人20的外部的结构,而是内置于机器人20的结构。
机器人所进行的规定的作业
以下,对机器人20所进行的规定的作业进行说明。
作为规定的作业,机器人20进行使由末端执行器E把持的第一物体O1的第一面M1与第二物体的第二面M2接合的作业。
第一物体O1例如是工业用的零件、部件、产品等。此外,第一物体O1也可以代替上述例子,而是与工业用不同的日用品的零件、部件、产品等、生物体等其它物体。在图1所示的例子中,第一物体O1被表示为立方体形状的物体。此外,第一物体O1的形状也可以不是立方体形状,而是其它形状。
在这一个例子中,第一物体O1的第一面M1是由末端执行器E把持的第一物体O1的面中的离末端执行器E的重心最远的面。此外,第一面M1也可以不是该面,而是由末端执行器E把持的第一物体O1的面中的除了离末端执行器E的重心最远的面以外的其它面。
如图1所示,第一物体O1预先被末端执行器E把持。此外,第一物体O1也可以是未预先被末端执行器E把持的结构。在该情况下,规定的作业包含有机器人20通过末端执行器E把持配置于未图示的供给材料区域的第一物体O1的作业。
第二物体O2例如是工业用的零件、部件、产品等。此外,第二物体O2也可以代替上述例子,而是与工业用不同的日用品的零件、部件、产品等、生物体等其它物体。在图1所示的例子中,第二物体O2被表示为平板状的物体。此外,第二物体O2的形状也可以不是平板状,而是其它形状。另外,第二物体O2被预先载置于作业台TB的上表面。在这一个例子中,作业台TB是桌子等台。此外,作业台TB也可以不是桌子,只要是地面、架子等具有能够载置第二物体O2的面的物体,也可以是其它物体。
第二物体O2的第二面M2例如是第二物体O2的上表面。在这一个例子中,该上表面是第二物体O2的面中的同与作业台TB接合的面即下表面相反侧的面。此外,第二面M2也可以不是该上表面,而是非该面的第二物体O2的其它面。
机器人控制装置所进行的处理的概要
以下,对机器人控制装置30所进行的处理的概要进行说明。
机器人控制装置30在预先与末端执行器E建立有对应关系的位置,设定与末端执行器E一起移动的TCP(Tool Center Point:工具中心点)即控制点T1。预先与末端执行器E建立有对应关系的位置例如是预先由末端执行器E把持的第一物体O1的重心的位置。此外,与末端执行器E建立有对应关系的位置也可以不是该位置,而是末端执行器E的重心的位置等其它位置,也可以是与机械手M建立有对应关系的任意的位置。
控制点T1与表示控制点T1的位置的信息即控制点位置信息和表示控制点T1的姿势的信息即控制点姿势信息建立有对应关系。此外,也可以是除了这些信息以外,控制点T1还与其它信息建立有对应关系的结构。若机器人控制装置30指定(决定)控制点位置信息以及控制点姿势信息,则控制点T1的位置以及姿势确定。机器人控制装置30指定控制点位置信息以及控制点姿势信息。机器人控制装置30使臂A动作,使控制点T1的位置与指定的控制点位置信息所表示的位置一致,并且使控制点T1的姿势与指定的控制姿势信息所表示的姿势一致。即,机器人控制装置30通过指定控制点位置信息以及控制点姿势信息,来使机器人20动作。
在这一个例子中,控制点T1的位置由控制点坐标系TC1的原点在机器人坐标系RC中的位置来表示。另外,控制点T1的姿势由控制点坐标系TC1的各坐标轴在机器人坐标系RC中的方向来表示。控制点坐标系TC1是以与控制点T1一起移动的方式与控制点T1建立有对应关系的三维局部坐标系。此外,在这一个例子中,上述第一物体O1的位置以及姿势由控制点T1的位置以及姿势表示。另外,在这一个例子中,控制点坐标系TC1的各坐标轴的方向与上述力检测坐标系的各坐标轴的方向一致。此外,也可以是控制点坐标系TC1的各坐标轴的方向与力检测坐标系的各坐标轴的方向不一致的结构。
机器人控制装置30基于由用户预先输入的控制点设定信息来设定控制点T1。控制点设定信息例如是表示末端执行器E的重心的位置以及姿势与控制点T1的位置以及姿势的相对位置以及姿势的信息。此外,控制点设定信息也可以不是该信息,而是表示与末端执行器E建立有对应关系的任意的位置以及姿势与控制点T1的位置以及姿势的相对位置以及姿势的信息,也可以是表示与机械手M建立有对应关系的任意的位置以及姿势与控制点T1的位置以及姿势的相对位置以及姿势的信息,也可以是表示与机器人20的其它部位建立有对应关系的任意的位置以及姿势与控制点T1的位置以及姿势的相对位置以及姿势的信息。
机器人控制装置30在通过后述的位置控制使控制点T1移动的情况下,基于由用户预先存储的示教点信息来使控制点T1移动。示教点信息是表示示教点的信息。示教点是机器人控制装置30使臂A动作时使控制点T1移动的目标。示教点与示教点位置信息、示教点姿势信息、以及示教点识别信息建立有对应关系。示教点位置信息是表示示教点的位置的信息。另外,示教点姿势信息是表示示教点的姿势的信息。示教点识别信息是识别示教点的信息。
在这一个例子中,示教点的位置由与示教点建立了对应关系的三维局部坐标系即示教点坐标系的原点在机器人坐标系RC中的位置来表示。另外,示教点的姿势由示教点坐标系的各坐标轴在机器人坐标系RC中的方向来表示。
在这一个例子中,机器人控制装置30通过位置控制和力控制使机器人20动作。
位置控制是基于预先存储于机器人控制装置30的示教点的控制,或者是分别基于预先存储于机器人控制装置30的速度、方向、距离的控制。
具体而言,机器人控制装置30基于由用户预先输入的动作程序,依次指定示教点信息所表示的1个以上的示教点。机器人控制装置30将与所指定的示教点即指定示教点建立有对应关系的示教点位置信息指定为控制点位置信息,并且将与指定示教点建立有对应关系的示教点姿势信息指定为控制点姿势信息。即,机器人控制装置30进行基于指定示教点来指定控制点位置信息以及控制点姿势信息的位置控制。由此,机器人控制装置30能够使控制点T1与指定示教点一致。此外,在这一个例子中,某个示教点与控制点T1一致意味着该示教点的位置以及姿势与控制点T1的位置以及姿势一致。
另外,机器人控制装置30根据由用户预先输入的动作程序,并基于预先存储的方向以及距离,来计算使控制点T1移动的位置以及姿势。该方向既可以是平移方向,也可以是旋转方向。另外,该距离既可以是平移距离,也可以是旋转角度。机器人控制装置30进行将表示计算出的位置的信息指定为控制点位置信息,并且将表示计算出的姿势的信息指定为控制点姿势信息的位置控制。由此,机器人控制装置30能够根据预先存储的速度使控制点T1移动,使控制点T1的位置以及姿势与指定的控制点位置信息以及控制点姿势信息所表示的位置以及姿势一致。
如上所述,力控制是基于机器人控制装置30从力检测部21获取到的力检测信息的控制。具体而言,机器人控制装置30从力检测部21获取力检测信息。然后,机器人控制装置30进行使控制点T1的位置以及姿势变化到实现获取到的力检测信息所包含的力检测值分别满足预先决定的条件的状态的位置以及姿势的力控制。由此,机器人控制装置30能够根据作用于末端执行器E或者被末端执行器E把持的物体的力以及力矩来使控制点T1移动。其结果,机器人控制装置30能够抑制因末端执行器E或者被末端执行器E把持的物体与其它物体的干扰而使该物体变形。
机器人控制装置30在使控制点T1移动时,基于反向运动学,计算控制点T1的位置以及姿势与控制点位置信息以及控制点姿势信息所表示的位置以及姿势一致的情况下的旋转角且是机械手M所具备的各致动器的旋转角。机器人控制装置30生成表示计算出的该旋转角的控制信号。机器人控制装置30通过将所生成的控制信号发送至机器人20,使该各致动器动作,来使控制点T1移动。由此,机器人控制装置30使机器人20进行规定的作业。
这里,机器人控制装置30在仅通过力控制使机器人20进行了规定的作业的情况下,若因误差上述第一面M1相对于第二面M2倾斜,则存在第一面M1与第二面M2接合所需要的时间延长的情况。这是因为在力控制中,作用于末端执行器E或者被末端执行器E把持的物体的力以及力矩的大小越小,控制点T1的移动量越小。
因此,就这一个例子中的机器人控制装置30而言,在机器人控制装置30使机器人20进行规定的作业时,使第一物体O1接近第二物体O2,在由力检测部21检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人20开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体O1的第一面与第二物体O2的第二面接合的动作。由此,机器人控制装置30能够抑制使第一物体O1与第二物体O2接合的作业所需要的时间延长。这里,如以下说明的那样,规定距离既可以是预先决定的角度且是使控制点T1旋转的角度,也可以是预先决定的距离且是使控制点T1平移的距离。
以下,对使机器人20进行规定的作业时机器人控制装置30所进行的处理进行详细说明。
机器人控制装置以及信息处理装置的硬件结构
以下,参照图2对机器人控制装置30的硬件结构进行说明。图2是表示机器人控制装置30的硬件结构的一个例子的图。
机器人控制装置30例如具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)31、存储部32、输入受理部33、通信部34以及显示部35。另外,机器人控制装置30经由通信部34与机器人20进行通信。这些结构要素经由总线Bus以可相互通信的方式连接。
CPU31执行储存于存储部32的各种程序。
存储部32例如包含HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid StateDrive:固态硬盘)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:电可擦除可编程只读存储器)、ROM(Read-Only Memory:只读存储器)、RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)等。此外,存储部32也可以不是内置于机器人控制装置30的结构,而是通过USB等数字输入输出端口等连接的外置型的存储装置。存储部32对机器人控制装置30所处理的各种信息、图像、包含动作程序的各种程序、示教点信息进行储存。
输入受理部33例如是与显示部35一体构成的触摸面板。此外,输入受理部33也可以是键盘、鼠标、触摸板、其它输入装置。
通信部34例如包含USB等数字输入输出端口、以太网(注册商标)端口等而构成。
显示部35例如是液晶显示器面板、或者有机EL(Electro Luminescence:电致发光)显示器面板。
机器人控制装置以及信息处理装置的功能结构
以下,参照图3对机器人控制装置30的功能结构进行说明。图3是表示机器人控制装置30的功能结构的一个例子的图。
机器人控制装置30具备存储部32和控制部36。
控制部36对机器人控制装置30的整体进行控制。控制部36具备力检测信息获取部361、信息读出部363、以及机器人控制部367。控制部36所具备的上述功能部例如通过CPU31执行存储于存储部32的各种程序来实现。另外,该功能部中的一部分或者全部也可以是LSI(Large Scale Integration:大规模集成)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit:专用集成电路)等硬件功能部。
力检测信息获取部361从力检测部21获取力检测信息。
信息读出部363从存储部32读出示教点信息。
机器人控制部367基于信息读出部363读出的示教点信息,通过位置控制使机器人20动作。另外,机器人控制部367基于力检测信息获取部361获取到的力检测信息,通过力控制使机器人20动作。由此,机器人控制部367使机器人20进行规定的作业。
机器人控制装置使机器人进行规定的作业的处理
以下,参照图4对机器人控制装置30使机器人20进行规定的作业的处理进行说明。图4是表示机器人控制装置30使机器人20进行规定的作业的处理的流程的一个例子的流程图。此外,在图4所示的流程图中,对用户预先将示教点信息存储于机器人控制装置30的情况进行说明。
信息读出部363读出预先存储于存储部32的示教点信息(步骤S110)。这里,对步骤S110的处理进行说明。以下,作为一个例子,对在步骤S110中信息读出部363读出的示教点信息表示由用户预先存储的示教点即待机示教点的情况进行说明。此外,该示教点信息也可以不是该结构,而是表示其它示教点的结构,也可以是表示2个以上的示教点的结构。
待机示教点只要是在待机示教点与控制点T1一致的情况下第一物体O1不与第二物体O2接触的示教点,也可以是任意的示教点。以下,作为一个例子,对待机示教点的位置是在第二物体O2的重心的位置预先设定的第二物体坐标系O2C的Z轴上的位置,且是距离第二物体O2的上表面规定高度的位置的情况进行说明。规定高度只要是在控制点T1与待机示教点一致的情况下第一物体O1不与第二物体O2接触的高度,可以是任意的高度。
第二物体坐标系O2C是表示第二物体O2在机器人坐标系RC中的位置以及姿势的三维局部坐标系。第二物体O2在机器人坐标系RC中的位置由第二物体坐标系的原点在机器人坐标系RC中的位置来表示。另外,第二物体O2在机器人坐标系RC中的姿势由第二物体坐标系的各坐标轴在机器人坐标系RC中的方向来表示。
在这一个例子中,第二物体坐标系O2C的Z轴是与第二物体O2的上表面正交的坐标轴。另外,第二物体坐标系O2C的X轴是与为平板状的第二物体O2的4条边中的1条边平行的坐标轴。另外,第二物体坐标系O2C的Y轴是与该X轴以及该Z轴正交的坐标轴。此外,第二物体坐标系O2C的各坐标轴的方向并不限于这些,也可以分别是其它方向。另外,在这一个例子中,第二物体坐标系O2C的各坐标轴的方向与机器人坐标系RC的各坐标轴的方向一致。此外,第二物体坐标系O2C的各坐标轴的方向也可以不是该方向,而是与机器人坐标系RC的各坐标轴的方向不一致的结构。
另外,以下,作为一个例子,对待机示教点的姿势是与第二物体O2的姿势相同的姿势的情况进行说明。第二物体O2的姿势由第二物体坐标系O2C的各坐标轴在机器人坐标系RC中的方向来表示。此外,待机示教点的姿势也可以不是该姿势,而是其它姿势。
在步骤S110中信息读出部363从存储部32读出了示教点信息后,机器人控制部367通过位置控制使控制点T1移动,使控制点T1与读出的示教点信息所表示的待机示教点一致(步骤S120)。这里,参照图5,对步骤S120的处理进行说明。图5是表示待机示教点与控制点T1一致的状态的一个例子的图。另外,图5是从图5所示的第二物体坐标系O2C的X轴的负方向朝向正方向观察该状态下的第一物体O1和第二物体O2的情况下的侧视图。
如图5所示,在步骤S120中,机器人控制部367使控制点T1与待机示教点P1一致。在该情况下,控制点T1的姿势与第二物体O2的姿势应该一致。但是,在机器人控制部367通过位置控制使控制点T1与待机示教点一致时,有控制点T1的姿势,即第一物体O1的姿势由于误差而与第二物体O2的姿势不一致的情况。该误差中例如包含由构成机械手M的部件的刚性引起的误差、由朝向机械手M以及机械手M的支承台B的组装引起的误差等。在图5所示的例子中,第一物体O1的姿势与第二物体O2的姿势由于这样的误差而不一致。
以下,作为一个例子,对在待机示教点与控制点T1一致的状态下,从第二物体坐标系O2C的X轴的负方向朝向正方向观察第一物体O1以及第二物体O2的情况下,由于上述误差而第一面M1相对于第二面M2倾斜角度θ的情况进行说明。即,在这一个例子中,在该情况下,第一物体O1的姿势绕控制点坐标系TC1的X轴逆时针旋转角度θ,相对于第二物体O2的姿势倾斜。此外,第一面M1的姿势也可以绕控制点坐标系TC1的其它坐标轴逆时针或者顺时针旋转,也可以绕控制点坐标系TC1的2个以上的坐标轴逆时针或者顺时针旋转。另外,也可以是如下的结构:在由于上述误差而第一面M1相对于第二面M2倾斜角度θ的情况下,在以第一面M1与第二面M2平行的方式使控制点T1与待机示教点一致时,始终绕控制点坐标系TC1的X轴预先逆时针或者顺时针旋转角度θ。
在步骤S120中使控制点T1与待机示教点一致后,机器人控制部367开始基于力控制的控制点T1的移动,使第一物体O1与第二物体O2接近(步骤S130)。这里,参照图6对步骤S130的处理进行说明。图6是表示通过步骤S130的处理而第一物体O1接近第二物体O2的状态的一个例子的图。
如图6所示,通过步骤S130的处理,机器人控制部367使控制点T1接近第二物体O2,从而使第一物体O1与第二物体O2接近。在这一个例子中,机器人控制部367使控制点T1朝向图6所示的箭头所表示的方向A1移动,从而使第一物体O1与第二物体O2接近。方向A1例如是沿着第二物体坐标系O2C的Z轴的方向,是第一物体O1与第二物体O2接近的方向。此外,方向A1也可以不是该方向,只要是第一物体O1与第二物体O2接近的方向,也可以是其它方向。
具体而言,机器人控制部367通过力控制使控制点T1的位置以及姿势变化到实现力检测信息获取部361获取到的力检测信息所包含的力检测值满足第一规定条件的状态的位置以及姿势。在这一个例子中,第一规定条件满足以下所示的1)~3)这3个条件的每一个。此外,第一规定条件也可以构成为满足其它条件而取代该3个条件的一部分或者全部,也可以构成为除了该3个条件以外还满足其它条件。
1)对控制点T1施加的力中的对控制点坐标系TC1的Z轴方向的正方向施加的力的大小为规定值以上(即,力检测部21检测到的力中的作用于力检测坐标系的Z轴方向的正方向的力的大小为规定值以上)
2)对控制点T1施加的力中的对控制点坐标系TC1的X轴方向以及Y轴方向施加的力的大小为0[N](即,力检测部21检测到的力中的作用于力检测坐标系的X轴方向以及Y轴方向的力的大小为0[N])
3)对控制点T1施加的力矩中的围绕控制点坐标系TC1的各坐标轴的每个轴的力矩的大小全部为0[N·m](即,力检测部21检测到的力矩中的围绕力检测坐标系的各坐标轴的每个轴的力矩的大小全部为0[N·m])
在这一个例子中,控制点坐标系TC1的Z轴方向的正方向是从控制点T1的位置即第一物体O1的重心的位置朝向末端执行器E的方向,且是沿着机械手M所具备的关节中的使末端执行器E转动的关节的转动轴的方向。在图5所示的例子中,如上所述第一物体O1的姿势与第二物体O2的姿势由于误差而不一致。但是,机器人控制部367在步骤S120中判断为使控制点T1的姿势与待机示教点的姿势一致,即判断为使第一物体O1的姿势与第二物体O2的姿势一致。因此,机器人控制部367在通过力控制使控制点T1移动到满足上述第一规定条件的情况下,实现满足上述第一规定条件的状态,所以使控制点T1朝向上述方向A1移动。
在步骤S130中机器人控制部367开始了基于力控制的控制点T1的移动后,机器人控制部367从力检测信息获取部361获取力检测信息。然后,机器人控制部367持续在步骤S130中开始的基于力控制的控制点T1的移动,直到获取的力检测信息所包含的力检测值所表示的力矩的大小满足第二规定条件(步骤S140)。在这一个例子中,第二规定条件是以下所示的1A)的条件。此外,第二规定条件也可以构成为满足其它条件而取代满足该1A)的条件,也可以构成为在满足该1A)的条件的构成的基础上还满足其它条件。
1A)对控制点T1施加的力矩中的绕X轴的力矩超过规定的第一阈值(即,力检测部21检测到的力矩中的绕力检测坐标系的X轴的力矩的大小超过第一阈值)
第一阈值是比从第二面M2对第一物体O1施加的力矩的最大值稍小的值。该稍小的值例如是比该最大值小10%左右的值。此外,该稍小的值也可以不是该值,而是比该最大值小其它比例的值。第一阈值能够根据控制点T1移动的速度和末端执行器E使第一物体O1按压到第二面M2的力来计算。另外,第一阈值也能够通过预先进行的实验来确定。该实验是使机器人20反复进行步骤S130的处理的动作,并反复检测从第二面M2对第一物体O1施加的力矩的实验。
此外,也可以是在步骤S140中,机器人控制部367持续在步骤S130中开始的控制点T1的移动,直到获取到的力检测信息所包含的力检测值所表示的力满足任一条件为止的结构。该条件例如是该力中的Z轴的正方向的力超过规定力等。
在判定为力检测信息获取部361获取到的力检测信息所包含的力检测值所表示的力矩满足第二规定条件的情况下(步骤S140-是),机器人控制部367开始基于力控制以及位置控制的控制点T1的移动(步骤S150)。具体而言,机器人控制部367通过位置控制使控制点T1的姿势变化到实现因位置控制从第二面M2对第一物体O1施加的力矩的大小成为比当前的该力矩的大小更接近0[N·m]的大小的状态的姿势。此时,机器人控制部367保持着持续在步骤S130中开始的基于力控制的控制点T1的移动,来使控制点T1的姿势变化。由此,机器人控制部367能够通过能够使控制点T1的位置以及姿势比力控制更早地变化的位置控制使控制点T1的姿势变化。其结果,机器人控制部367能够抑制使第一物体O1与第二物体O2接合的作业所需要的时间延长。
这里,参照图7以及图8对步骤S140~步骤S150的处理进行说明。图7是表示通过步骤S130的处理而第一物体O1与第二物体O2接触的时机下的第一物体O1和第二物体O2的状态的一个例子的图。在通过步骤S130的处理使控制点T1朝向图6所示的方向A1移动的情况下,如图7所示,第一物体O1与第二面M2接触。在这一个例子中,如上所述第一面M1相对于第二面M2倾斜角度θ。因此,第一面M1所具有的4条边中的控制点坐标系TC1中的Y轴的负方向侧的边与第二面M2接触。在该情况下,若控制点T1继续向图6所示的方向A1移动,则从第二面M2对第一物体O1施加绕控制点坐标系TC1的X轴的力矩。步骤S140的处理判定该力矩的大小是否超过了第一阈值。
另外,在步骤S150的处理中,机器人控制部367保持着持续在步骤S130中开始的基于力控制的控制点T1的移动,并通过位置控制使控制点T1的姿势变化。具体而言,机器人控制部367保持着持续该基于力控制的控制点T1的移动,并开始基于规定速度使控制点T1移动规定距离。规定速度中包含规定速度和规定方向。即,机器人控制部367保持着持续该基于力控制的控制点T1的移动,并进行使控制点T1根据规定速度在规定方向上移动规定距离的位置控制。如上所述,在步骤S150的处理中,机器人控制部367使控制点T1的姿势变化。即,在这一个例子中,规定方向是使控制点T1的姿势变化的旋转方向。另外,规定距离是使控制点T1的姿势变化的旋转角度。另外,规定速度是使控制点T1的姿势旋转的角速度。
这里,参照图8对规定距离和规定方向进行说明。图8是为了对规定距离和规定方向进行说明而在图7上追加了辅助线等所得到的图。图8所示的辅助线CL1是通过控制点坐标系TC1的原点的直线,且是与第二面M2正交的线。另外,辅助线CL2是通过控制点坐标系TC1的原点的直线且是与第一面M1正交的线。如上所述,由于第一物体O1的姿势因误差而相对于第二物体O2的姿势倾斜,所以辅助线CL1与辅助线CL2不一致。由于如图5所示,第一面M1与第二面M2之间的角度是角度θ,所以辅助线CL1与辅助线CL2之间的角度是角度θ。
为了实现从第二面M2对第一物体O1施加的力矩的大小成为比开始步骤S150的处理的时机下的该力矩的大小更接近0[N·m]的大小(大致为0[N·m])的状态,需要使第一物体O1的姿势旋转,并使辅助线CL1与辅助线CL2之间的角度成为接近0°的角度。不管由于误差第一面M1相对于第二面M2如何倾斜,只要通过使第一物体O1的姿势旋转误差最大的情况下的第一面M1与第二面M2之间的角度,机器人控制部367就能够可靠地实现该状态。另外,在该状态下,从第二面M2对第一物体O1施加的力矩的大小如上所述大致为0[N·m]。因此,在这一个例子中,将控制点T1根据规定速度在规定方向上自从第二面M2对第一物体O1施加的力矩的大小超过了第一阈值的时机起旋转到上述力矩变得小于第二阈值为止的角度决定为规定距离。第二阈值例如是第一阈值的5%左右的大小的值。此外,第二阈值也可以不是该值,而是0[N·m]等其它值。另外,规定方向通过预先进行的实验来决定。该实验是反复进行步骤S120的处理,确定出矫正由误差引起的第一面M1相对于第二面M2的倾斜的方向的实验。另外,规定速度是由用户预先输入的角速度,也可以是任意的角速度。
图8所示的辅助线CL3是第一面M1相对于第二面M2倾斜角度θ1的情况下的与第一面M1正交的直线,且是通过控制点坐标系TC1的原点的直线。角度θ1是上述的误差最大的情况下的第一面M1与第二面M2之间的角度。以下,作为一个例子,对将上述规定距离决定为图8所示的角度θ1的情况进行说明。在该情况下,规定方向是图8所示的箭头所表示的方向A2。
如上述那样来决定规定距离和规定方向。此外,越增大规定速度,机器人20使第一面M1与第二面M2接合所需要的时间越短。在分别决定出规定距离、规定方向、规定速度后,用户预先对机器人控制部367输入表示规定距离的信息、表示规定方向的信息、以及表示规定速度的信息。机器人控制部367基于由用户预先输入的上述3个信息,通过在步骤S150中开始的位置控制,使控制点T1根据规定速度并在规定方向上移动规定距离,从而使控制点T1的姿势变化。
但是,若机器人控制部367仅执行步骤S150的处理,则存在通过第一物体O1使第二物体O2变形的可能性。例如,在上述误差不是最大的情况下,机器人控制部367通过位置控制使第一物体O1的姿势过度旋转,而使在图8中与该第二面M2接触的该第一面M1所具有的边相反侧的边与该第二面M2接触。由此,存在机器人控制部367通过第一物体O1使第二物体O2变形的可能性。为了抑制该可能性,机器人控制部367在执行了步骤S150的处理后,执行步骤S160~步骤S170的处理。
在步骤S150中开始了基于位置控制的控制点T1的移动后,机器人控制部367持续在步骤S150中开始的控制点T1的移动,直到由力检测信息获取部361获取到的力检测信息所包含的力检测值所表示的力矩满足第三规定条件(步骤S160)。在这一个例子中,第三规定条件是以下所示的1B)的条件。此外,第三规定条件也可以构成为满足其它条件而取代该1B)的条件,也可以构成为除了该1B)的条件以外还满足其它条件。
1B)对控制点T1施加的力矩中的绕X轴的力矩不足规定的第二阈值(即,由力检测部21检测出的力矩中的绕力检测坐标系的X轴的力矩的大小变得小于第二阈值)
在判定为力检测信息获取部361获取到的力检测信息所包含的力检测值所表示的力矩满足了第三规定条件的情况下(步骤S160-是),机器人控制部367停止通过在步骤S150中开始的位置控制使控制点T1移动的动作,仅通过在步骤S130中开始的力控制使控制点T1移动(步骤S170)。这里,对步骤S160~步骤S170的处理进行说明。
在图8所示的第一物体O1与第二物体O2的状态下,使第一物体O1的姿势朝向方向A2旋转的情况下,对控制点T1施加力矩中的绕X轴的力矩变小。而且,在该力矩的大小变得小于第二阈值的情况下,机器人控制部367停止通过在步骤S150中开始的位置控制使控制点T1移动的动作,仅通过在步骤S130中开始的力控制使控制点T1移动。即,在步骤S170的处理中,机器人控制部367通过力控制使控制点T1移动,直到力检测信息获取部361获取到的力检测信息所包含的力检测值所表示的力满足上述第一规定条件。
在步骤S170中开始了仅基于力控制的控制点T1的移动后,机器人控制部367判定第一面M1是否已与第二面M2接合(步骤S180)。机器人控制部367在步骤S180中,判定为力检测信息获取部361获取到的力检测信息所包含的力检测值所表示的力以及力矩未满足上述第一规定条件的情况下,判定为第一面M1未与第二面M2接合。另一方面,机器人控制部367在步骤S180中判定为力检测信息获取部361获取到的力检测信息所包含的力检测值所表示的力以及力矩满足第一规定条件的情况下,判定为如图9所示那样第一面M1与第二面M2接合。图9是表示第一物体O1的第一面M1与第二物体O2的第二面M2接合的状态的一个例子的图。
在步骤S180中判定为第一面M1未与第二面M2接合的情况下(步骤S180-否),机器人控制部367迁移至步骤S180,再次判定第一面M1是否已与第二面M2接合。另一方面,在判定为第一面M1已与第二面M2接合的情况下(步骤S180-是),机器人控制部367使控制点T1移动至规定的结束位置,并结束处理。
这里,参照图10对通过图4所示的流程图的处理使机器人20进行规定的作业的情况、和通过在该流程图中省略了步骤S140~步骤S170的处理后的处理使机器人20进行该作业的情况下的该作业所需要的时间进行比较。图10是表示在规定的作业中对控制点T1施加的力矩中的绕X轴的力矩的变化的一个例子的图。
图10所示的图表是表示机器人20进行了规定的作业的情况下的对控制点T1施加的力矩中的绕X轴的力矩的时间的变化的图表。该图表的纵轴表示该力矩的大小。该图表的横轴表示经过时间。另外,该图表的原点与机器人控制部367开始步骤S130的处理的时机一致。
另外,图10所示的图表的纵轴的力矩的大小TH1表示上述第一阈值。另外,该力矩的大小TH2表示上述第二阈值。该图表中的曲线LN1是表示机器人控制部367通过图4所示的流程图的处理使机器人20进行规定的作业的情况下的变化,且是对控制点T1施加的力矩中的绕X轴的力矩的随时间的变化的曲线。另外,该图表中的曲线LN2是表示机器人控制部367通过在该流程图中省略了步骤S140~步骤S170的处理后的处理使机器人20进行规定的作业的情况下的变化,且是对控制点T1施加的力矩中的绕X轴的力矩的随时间的变化的曲线。另外,该图表的横轴上的时刻t1表示该力矩超过了第一阈值的时机。另外,该图表的横轴上的时刻t2表示该力矩变得小于第二阈值的时机。另外,该图表的横轴上的时刻t3表示满足了上述第一规定条件的时机。
另外,图10所示的图表中的区间W1表示机器人控制部367仅通过力控制使控制点T1移动的区间。另外,图10所示的图表中的区间W2表示机器人控制部367通过力控制以及位置控制使控制点T1移动的区间。另外,图10所示的图表中的区间W3表示机器人控制部367仅通过力控制使控制点T1移动的区间。
从图10所示的图表可知,在机器人控制部367通过图4所示的流程图的处理使机器人20进行规定的作业的情况下,与机器人控制部367通过在该流程图中省略了步骤S140~步骤S170的处理后的处理使机器人20进行规定的作业的情况相比,能够提前使第一物体O1的第一面M1与第二物体O2的第二面M2接合。
如上所述,机器人控制装置30使第一物体O1接近第二物体O2,并在由力检测部21检测的力矩的大小超过了第一阈值的情况下,使机器人20开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制使第一物体O1的第一面M1与第二物体O2的第二面M2接合的动作。由此,机器人控制装置30能够抑制使第一物体O1与第二物体O2接合的作业所需要的时间延长。
实施方式的变形例
以下,参照图11对实施方式的变形例进行说明。在上述说明的规定的作业也可以是使第一物体O3的第一嵌合部M3与第二物体O4的第二嵌合部M4嵌合的作业等其它作业。因此,以下,对实施方式的变形例所涉及的机器人控制装置30使机器人20进行使第一物体O3的第一嵌合部M3与第二物体O4的第二嵌合部M4嵌合的作业来作为规定的作业的情况进行说明。
图11是例示在本实施方式的变形例中由机器人20嵌合的第一物体O3和第二物体O4的图。
第一物体O3例如是工业用的零件、部件、产品等。此外,第一物体O3也可以代替上述例子,而是与工业用不同的日用品的零件、部件、产品等、生物体等其它物体。在图11所示的例子中,第一物体O3被表示为立方体形状的物体。此外,第一物体O3的形状也可以不是立方体形状,而是其它形状。在这一个例子中,第一物体O3预先被末端执行器E把持。
在第一物体O3的重心的位置,与第一物体O1同样地设定有控制点T1。图11所示的X轴TC1X表示控制点坐标系TC1的X轴。另外,图11所示的Y轴TC1Y表示控制点坐标系TC1的Y轴。另外,图11所示的Z轴TC1Z表示控制点坐标系TC1的Z轴。与上述说明的实施方式相同,控制点坐标系TC1的各坐标轴在机器人坐标系RC中的方向表示第一物体O3的姿势。
第一物体O3具有与第二物体O4的第二嵌合部M4嵌合的第一嵌合部M3。在这一个例子中,第一嵌合部M3是包含第一物体O3所具有的面中的图11所示的Z轴TC1Z的负方向侧的面即底面的部位。此外,第一嵌合部M3也可以不是该部位,而是第一物体O3的整体,也可以是第一物体O3的其它部位。
第二物体O4例如是工业用的零件、部件、产品等。此外,第二物体O4也可以代替上述例子,而是与工业用不同的日用品的零件、部件、产品等、生物体等其它物体。在图11所示的例子中,第二物体O4被表示为立方体形状的物体。此外,第二物体O4的形状也可以代替立方体形状,而是其它形状。另外,在第二物体O4的上表面设置有第二嵌合部M4。第二嵌合部M4是设置于第二物体O4的凹部,是与第一嵌合部M3嵌合的凹部。
机器人控制装置30如上所述进行使第一物体O3的第一嵌合部M3与第二物体O4的第二嵌合部M4嵌合的作业来作为规定的作业。机器人控制装置30在使上述待机示教点与控制点T1一致的情况下,如上所述,存在由于误差而第一物体O3的姿势相对于第二物体O4的姿势倾斜的情况。在图11所示的例子中,第一物体O3的姿势从与第二物体O4的姿势一致的姿势开始绕X轴TC1X以及绕Y轴TC1Y旋转,而相对于第二物体O4的姿势倾斜。
这里,机器人控制装置30在上述说明的实施方式中,在控制点T1与待机示教点一致的情况下,由于误差而第一物体O1的姿势相对于第二物体O2的姿势倾斜。具体而言,第一物体O1的姿势从与第二物体O2的姿势一致的姿势开始,绕控制点坐标系TC1的X轴旋转,而相对于第二物体O2的姿势倾斜。机器人控制装置30在该实施方式中,通过执行图4所示的流程图的处理,使控制点T1的姿势绕该X轴旋转,从而使第一面M1与第二面M2接合。
在本实施方式的变形例中,第一物体O3的姿势从与第二物体O4的姿势一致的姿势开始绕X轴TC1X以及绕Y轴TC1Y旋转,而相对于第二物体O4的姿势倾斜。因此,机器人控制装置30通过图4所示的流程图的处理,使控制点T1的姿势绕X轴TC1X旋转。另外,机器人控制装置30通过图4所示的流程图的处理,使控制点T1的姿势绕Y轴TC1Y旋转。由此,机器人控制装置30使第一物体O3的底面与第二嵌合部M4的底面M5平行,并通过力控制使第一嵌合部M3与第二嵌合部M4嵌合。
这样,本实施方式的变形例所涉及的机器人控制装置30使机器人20进行使第一物体O3的第一嵌合部M3与第二物体O4的第二嵌合部M4嵌合的作业来作为规定的作业。由此,机器人控制装置30能够抑制使第一物体O3与第二物体O4嵌合的作业所需要的时间延长。
如上所述,机器人控制装置30使第一物体(在这一个例子中,是第一物体O1)接近第二物体(在这一个例子中,是第二物体O2),在由力检测器(在这一个例子中,是力检测部21)检测的力与力矩中至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人20开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一面与第二物体的第二面接合的动作。由此,机器人控制装置30能够抑制使第一物体与第二物体接合的作业所需要的时间延长。
另外,机器人控制装置30使第一物体(这一个例子中,第一物体O3)接近第二物体(在这一个例子中,是第二物体O4),在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使第一物体的第一嵌合部(在这一个例子中,是第一嵌合部M3)与第二物体的第二嵌合部(在这一个例子中,是第二嵌合部M4)嵌合的动作。由此,机器人控制装置30能够抑制使第一物体与第二物体嵌合的作业所需要的时间延长。
另外,机器人控制装置30在通过机器人20使由力检测器检测的力和力矩中至少一方的大小超过了第一阈值的时机下的第一物体基于规定速度移动的情况下,基于第一物体移动的距离即规定距离以及规定速度通过位置控制使第一物体移动,直到该大小变得小于规定的第二阈值为止。由此,机器人控制装置30能够抑制基于第一物体移动到由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小变得小于规定的第二阈值为止的距离即规定距离以及规定速度,来使第一物体与第二物体接合的作业所需要的时间延长。
另外,机器人控制装置30在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小变得小于第二阈值后,不进行位置控制而进行力控制。由此,机器人控制装置30能够抑制在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小变得小于第二阈值后,因基于位置控制的机器人20的动作而使物体变形。
另外,机器人控制装置30在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过第一阈值之前,不进行位置控制而进行力控制。由此,机器人控制装置30能够抑制在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过第一阈值之前,因基于位置控制的机器人20的动作而使物体变形。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述,但具体的结构并不限于该实施方式,只要不脱离本发明的主旨,也可以进行变更、置换、删除等。
另外,也可以将用于实现以上说明的装置(例如,机器人控制装置30)中的任意的结构部的功能的程序记录于计算机可读取的记录介质,使计算机***读入该程序并执行。此外,这里所说的“计算机***”也包含OS(Operating System:操作***)、周边设备等硬件。另外,所谓的“计算机可读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD(Compact Disk:光盘)-ROM等便携式介质、内置于计算机***的硬盘等存储装置。进一步,所谓的“计算机可读取的记录介质”也包含如经由因特网等网络、电话线路等通信线路发送出程序的情况下的作为服务器、客户端的计算机***内部的易失性存储器(RAM)那样将程序保持一定时间的介质。
另外,也可以将上述程序从将该程序储存于存储装置等的计算机***,经由传送介质或者通过传送介质中的传送波传送至其它计算机***。这里,传送程序的“传送介质”是指像因特网等网络(通信网)、电话线路等通信线路(通信线)那样具有传送信息的功能的介质。
另外,上述程序也可以是用于实现上述功能的一部分的程序。进一步,上述程序也可以是能够由与已经将上述功能记录于计算机***的程序的组合来实现的程序,所谓的差分文件(差分程序)。
附图标记说明
1…机器人***;20…机器人;21…力检测部;30…机器人控制装置;31…CPU;32…存储部;33…输入受理部;34…通信部;35…显示部;36…控制部;361…力检测信息获取部;363…信息读出部;367…机器人控制部。
Claims (7)
1.一种机器人控制装置,其特征在于,
使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使上述第一物体的第一面与上述第二物体的第二面接合的动作。
2.一种机器人控制装置,其特征在于,
使第一物体接近第二物体,在由力检测器检测的力和力矩中的至少一方的大小超过了规定的第一阈值的情况下,使机器人开始进行基于规定距离以及规定速度通过位置控制和力控制使上述第一物体的第一嵌合部与上述第二物体的第二嵌合部嵌合的动作。
3.根据权利要求1所述的机器人控制装置,其特征在于,
上述规定距离被决定为,在使上述大小超过了上述第一阈值的时机下的上述第一物体基于上述规定速度移动的情况下,上述第一物体移动到上述大小变得小于规定的第二阈值为止的距离。
4.根据权利要求3所述的机器人控制装置,其特征在于,
在上述大小变得小于上述第二阈值之后,不进行上述位置控制而进行力控制。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的机器人控制装置,其特征在于,
在上述大小超过上述第一阈值之前,不进行上述位置控制而进行力控制。
6.一种机器人,其特征在于,
该机器人被权利要求1~5中任一项所述的机器人控制装置控制。
7.一种机器人***,其特征在于,具备:
权利要求1~5中任一项所述的机器人控制装置;以及
被上述机器人控制装置控制的机器人。
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