CN108202335B - 示教器及具有该示教器的机器人*** - Google Patents
示教器及具有该示教器的机器人*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN108202335B CN108202335B CN201711337813.XA CN201711337813A CN108202335B CN 108202335 B CN108202335 B CN 108202335B CN 201711337813 A CN201711337813 A CN 201711337813A CN 108202335 B CN108202335 B CN 108202335B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- measurement reference
- teach pendant
- contact
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 106
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/06—Control stands, e.g. consoles, switchboards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1638—Programme controls characterised by the control loop compensation for arm bending/inertia, pay load weight/inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39176—Compensation deflection arm
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39438—Direct programming at the console
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39443—Portable, adapted to handpalm, with joystick, function keys, display
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39444—Display of position, of shape of robot and tool
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39446—Display of manipulator and workpiece and jog directions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
一种具有输入部且能够通过向输入部的输入进行机器人(10)的动作的示教的示教器(30),该示教器(30)包括:测量基准面(34b),其与机器人(10)的被测量面(12a)进行面接触;倾斜传感器,其位置相对于测量基准面(34b)而被固定;以及输出单元,在测量基准面(34b)与被测量面(12a)进行了面接触的状态下,在向输入部进行了预定的输入时,或者在用于检测测量基准面(34b)与被测量面(12a)之间的面接触的接触检测传感器检测到该面接触时,将倾斜传感器的检测值输入到机器人(10)的控制装置(20)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种示教器及具有该示教器的机器人***。
背景技术
作为这种机器人***,已知有如下***:为了对多关节机器人的前端的位置和姿势进行校正,机器人控制装置在使用牛顿·欧拉法等计算出各关节和各连杆所产生的挠曲之后,根据所求出的挠曲计算机器人的前端的位置和姿势与目标位置之间的偏移,并控制各关节的动作以修正该偏移(例如,参照专利文献1)。
另外,已知有如下一种机器人***:在机器人的基部中内置有力传感器,利用力传感器的检测值,防止机器人与作业者的接触、或者降低作业者在接触时受到的力(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-307344号公报
专利文献2:欧州专利申请公开第2324967号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
在如前者的机器人***那样计算机器人的前端的位置和姿势时,机器人的基部的倾斜度也是重要的参数。因此,虽然也存在通过输入装置将机器人的基部的倾斜度输入到机器人控制装置中的机器人***,但测量底座的倾斜度需要花费时间,并且如果错误地将不同于测量结果的值输入到输入装置中,则无法获得机器人的前端的位置和姿势的准确计算结果。
本发明是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供一种示教器及具有该示教器的机器人***,能够容易且准确地使用与机器人的倾斜度相关的测量结果来控制机器人。
解决问题的手段
为了解决上述问题,本发明采用以下手段。
本发明的第一方面的示教器具有输入部,能够通过向所述输入部的输入进行机器人的动作的示教,所述示教器包括:测量基准面,其与所述机器人的被测量面进行面接触;倾斜传感器,其位置相对于所述测量基准面而被固定;以及输出单元,在所述测量基准面与所述被测量面彼此面接触的状态下,在向所述输入部进行了预定的输入时,或者在用于检测所述测量基准面与所述被测量面之间的面接触的接触检测传感器检测到所述面接触时,将所述倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据输出到所述机器人的控制装置中。
在该方面中,示教器上设置有测量基准面和倾斜传感器,在使示教器的测量基准面与机器人的被测量面进行面接触的同时,对输入部进行预定的输入,或者用于检测面接触的接触检测传感器检测到面接触时,将倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据发送到机器人的控制装置中。因此,能够容易且准确地将与机器人的倾斜度有关的测量结果输入到机器人的控制装置中。
在第一方面中,所述接触检测传感器也可以构成为:根据施加于所述测量基准面的力的分布,检测所述面接触。例如,可以将接触检测传感器构成为:在施加于测量基准面的力不均衡时检测不到面接触、在施加于测量基准面的力比基准值更均匀时,检测到面接触。由此,能够容易且可靠地检测面接触。
本发明的第二方面的示教器具有输入部,能够通过向所述输入部的输入进行机器人的动作的示教,所述示教器包括:多个测量基准突起,所述多个测量基准突起与所述机器人的被测量面接触;倾斜传感器,其位置相对于所述多个测量基准突起而被固定;以及输出单元,在所述多个测量基准突起与所述被测量面相接触的状态下,在向所述输入部进行了预定的输入时,或者在用于检测所述多个测量基准突起与所述被测量面之间的接触的接触检测传感器检测到所述接触时,将所述倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据输出到所述机器人的控制装置中。
在该方面中,示教器中设置有倾斜传感器和多个测量基准突起,在使示教器的多个测量基准突起与机器人的被测量面相接触的同时,对输入部进行预定的输入,或者用于检测测量基准突起与被测量面之间的接触的接触检测传感器检测到该接触时,将倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据发送到机器人的控制装置中。因此,能够容易且准确地将与机器人的倾斜度有关的测量结果输入到机器人的控制装置中。
在第二方面中,所述接触检测传感器也可以被构成为:检测施加于所述多个测量基准突起中的至少一个测量基准突起的力,并且当对所述至少一个测量基准突起施加规定大小以上的力时,检测到所述接触。
例如,在设置三个测量基准突起且通过接触检测传感器检测到施加于其中一个测量基准突起上的力的情况下,在通过目视等确认未被接触检测传感器检测到力的两个测量基准突起与被测量面接触的基础上,将通过接触检测传感器检测到力的一个测量基准突起向被测量面推压时,将倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据输出到机器人的控制装置中。这样,能够容易且可靠地检测面接触,还能够缩短将倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据输出到机器人的控制装置中所需要的时间。
本发明的第三方面的机器人***包括:所述示教器;所述被测量面,设置于所述机器人的基部和可动部中的至少一个上;所述控制装置,接收从所述示教器输出的所述检测值或基于该检测值的数据;以及旋转限制部,用于限制所述示教器围绕与所述被测量面正交的轴线的旋转,所述示教器与所述被测量面进行面接触或接触。
在第三方面中,所述的机器人***也可以被构成为:所述机器人***还包括图像传感器,所述图像传感器用于检测所述示教器的围绕与所述测量基准面正交的轴线的旋转位置,所述控制装置被构成为,使用由所述图像传感器检测出的所述示教器的旋转位置和从所述示教器输出的所述检测值或基于该检测值的数据,计算所述机器人的倾斜度。由此,能够提高机器人的倾斜度的测量精度。
本发明的第四方面的机器人***包括:所述示教器;所述被测量面,其是设置于所述机器人或其设置面上的面向上方的面;图像传感器,在以所述测量基准面与所述被测量面进行面接触的方式、或者以所述多个基准突起与所述被测量面接触的方式将所述示教器放置于所述被测量面的状态下,检测在俯视观察时所述示教器的第二测量基准面与所述机器人的第二被测量面之间形成的角度;以及所述机器人的控制装置,使用所述图像传感器的检测角度和从所述示教器输出的所述检测值或基于该检测值的数据,计算所述机器人的倾斜度。
在该结构中,使用在俯视观察时示教器的第二测量基准面与机器人的第二被测量面之间形成的角度和从示教器输出的检测值或基于该检测值的数据,计算机器人的倾斜度,因此,即使不使示教器与机器人在水平方向上接触,而仅仅是将示教器载置于机器人或其设置面上,就能够测量机器人的倾斜度。
发明的效果
根据本发明,能够容易且准确地使用与机器人的倾斜度相关的测量结果来控制机器人。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的机器人***的概要侧视图。
图2是第一实施方式的机器人***的概要框图。
图3是第一实施方式的机器人***的示教器的立体图。
图4是第一实施方式的机器人***的动作说明图。
图5是第一实施方式的机器人***的动作说明图。
图6是表示第一实施方式的第一变形例的机器人***的示教器的平面图。
图7是表示第一实施方式的第一变形例的机器人***的示教器的侧视图。
图8是表示第一实施方式的第二变形例的机器人***的主要部分立体图。
图9是表示第一实施方式的第三变形例的机器人***的主要部分立体图。
图10是表示第一实施方式的第四变形例的机器人***的概要侧视图。
图11是本发明的第二实施方式所涉及的机器人***的示教器的主要部分立体图。
图12是表示第二实施方式的第一变形例的示教器的主要部分立体图。
图13是表示第二实施方式的第二变形例的示教器的主要部分立体图。
图14是表示第一实施方式的第五变形例的机器人***的概要俯视图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的第一实施方式所涉及的机器人***。
如图1所示,该机器人***包括:机器人10、与机器人10连接并对机器人10进行控制的机器人控制装置20以及与机器人控制装置20连接并能够由操作者携带的示教器30。示教器30也可以被构成为与机器人控制装置20进行无线通信。
机器人10具有多个可动部,并且还具有多个分别用于驱动可动部的伺服电机11(参照图2)。作为各伺服电机11,能够使用旋转电动机、线性电动机等各种伺服电机。各伺服电机11中内置有用于检测各伺服电机11的操作位置的编码器等的操作位置检测装置,并且操作位置检测装置的检测值被发送至机器人控制装置20。
机器人控制装置20例如包括:具有CPU、RAM等的主控制部21;显示装置22;具有非易失性存储器、ROM等的存储装置23;在创建机器人10的动作程序等时进行操作的示教器30以及多个伺服控制器24,该伺服控制器24被设置为与多个伺服电机11分别对应(参照图2)。
在存储装置23中存储有***程序23a,***程序23a承担机器人控制装置20的基本功能。并且,存储装置23中至少存储有一个利用示教器30创建的动作程序23b。例如,机器人控制装置20的主控制部21通过***程序23a进行动作,读出存储于存储装置23中的动作程序23b并将其暂时存储在RAM中,按照读出的动作程序23b向各伺服控制器24发送控制信号,从而控制各伺服电机11的伺服放大器。
如图3所示,示教器30具有公知的示教器的功能。在本实施方式中,示教器30具有:显示装置31,设置于示教器30的壳体30a的上表面;第一操作键组32,由设置于壳体30a的上表面的多个操作键构成;作为计算机的操作面板控制部33,其设置于壳体30a的内部,具有CPU、RAM、存储装置等;以及程序,其存储于操作面板控制部33的存储装置中,用于使操作面板控制部33如下述那样动作。显示装置31具有触摸屏功能。
通过由显示装置31显示的多个操作键构成的第二操作键组31a和第一操作键组32的操作,进行存储在机器人控制装置20的存储装置23中的动作程序23b的编辑、动作程序23b的新创建以及向存储装置23中的存储等。
另外,通过显示装置31显示的第二操作键组31a和第一操作键组32的操作,能够手动操作机器人10。例如,手动操作机器人10,使用此时的各伺服电机11的动作轨迹和各伺服电机11的动作的开始与结束的坐标位置,进行动作程序23b的编辑、新生成。
在示教器30上设置有倾斜传感器单元34,倾斜传感器单元34具有倾斜传感器34a。倾斜传感器单元34例如为长方体形状,一个面被固定于示教器30的壳体30a的前端面,与该面相反的另一侧的面(倾斜传感器单元34的前端面)为平面,其作为测量基准面34b使用。
作为一例,倾斜传感器34a是检测图3所示的绕X轴和绕Z轴的倾斜角度的公知的双轴倾斜传感器。例如,可以使用如下倾斜传感器,该倾斜传感器具有收容有电解液的容器和浸渍于电解液的多个电极,并且根据各电极对之间的电阻值来检测相对于重力方向的倾斜角度。
并且,还可以使用如下倾斜传感器,该倾斜传感器具有陀螺仪传感器和加速度计,使用加速度计确定陀螺仪传感器的参考位置,根据陀螺仪传感器相对于参考位置的位移来检测相对于重力方向的倾斜角度。
并且,还可以使用如下倾斜传感器,该倾斜传感器具有用于收容液体并且上壁面为圆弧状或曲面状的容器、被收容在容器内的气泡或球体、以及检测气泡或球体的位置的传感器,根据气泡或者球体的位置来检测相对于重力方向的倾斜角度。
此外,倾斜传感器34a也可以内置有多个上述倾斜传感器,使用多个传感器来检测绕X轴以及绕Z轴的相对于重力方向的倾斜角度。
在图3中,Y轴与X轴和Z轴正交,Z轴与X轴和Y轴正交。另外,在图1中,水平轴Y’与水平轴X’以及沿重力方向延伸的垂直轴Z’正交,垂直轴Z’与水平轴X’以及水平轴Y’正交。并且,Y轴与测量基准面34b正交。
作为一个例子,如图1和图4所示,对如下情况进行说明:使测量基准面34b与设置于机器人10的基部12上的与水平轴X’平行的平面,即被测量面12a进行面接触,求出被测量面12a的绕水平轴X’的倾斜角度。
此时,内置于倾斜传感器34a中的传感器控制部或操作面板控制部33从倾斜传感器34a接收绕X轴的倾斜角度的检测值和绕Z轴的倾斜角度的检测值,并根据接收到的这两个检测值,求出被测量面12a的绕水平轴X’的倾斜角度。
对假设被测量面12a绕水平轴X’倾斜了1°的情况进行说明。在该状态下,当示教器30的X轴与图1的水平轴X’平行时,检测出绕X轴的倾斜角度为1°,绕Z轴的倾斜角度为0°。
另一方面,如图5所示,如果在使示教器30绕Y轴旋转90°后,使测量基准面34b与被测量面12a进行面接触,则检测出绕X轴的倾斜角度为0°,绕Z轴的倾斜角度被检测为1°。
在所述两个位置之间,绕X轴的倾斜角度和绕Z轴的倾斜角度的检测值分别处于0°与1°之间。因此,能够根据接收到的这两个检测值求出被测量面12a的绕水平轴X’的倾斜角度。
另一方面,如果操作面板控制部33从作为输入部的第一操作键组32或者第二操作键组31a接收到预定的输入,则将表示此时求出的绕水平轴X’的倾斜角度的数据(基于倾斜传感器34a的检测值的数据)输出到机器人控制装置20中。此时,操作者根据拿着示教器30的手的感觉、目视确认等,确认在测量基准面34b与被测量面12a面接触的状态下进行倾斜测量,并进行所述预定的输入。
在以上的说明中,虽然对基部12的被测量面12a的倾斜角度进行了检测,但还能够检测基部12中与被测量面12a垂直的被测量面12b的倾斜角度。在这种情况下,由示教器30求出被测量面12b的绕水平轴Y’的倾斜角度的方法、以及向机器人控制装置20输出表示该倾斜角度的数据的方法与被测量面12a的情况相同。并且,可以在机器人10的除基部12以外的各个位置处设置作为平面的被测量面,通过与上述相同的方法,求出各被测量面绕水平轴的倾斜角度,并通过与上述相同的方法,将表示该倾斜角度的数据输出到机器人控制装置20中。
作为一个例子,机器人控制装置20在使用从操作面板控制部33接收到的表示倾斜角度的数据的同时,通过牛顿·欧拉法等计算出机器人10的各可动部和各连杆中发生的挠曲,之后根据所求出的挠曲计算机器人10的前端的位置、姿势与目标位置之间的偏移,控制各伺服电机11的动作以修正该偏移。
在此,如果将所求出的倾斜角度与求出该倾斜角度的倾斜角度测量位置相关联,则能够更准确地计算机器人控制装置20中的所述挠曲。因此,在本实施方式中,在操作面板控制部33将表示倾斜角度的数据输出到机器人控制装置20时、或者在输出表示倾斜角度的数据的前后,将表示倾斜角度测量位置的数据输出到机器人控制装置20中,从而能够使表示倾斜角度测量位置的数据与表示该倾斜角度的数据相关联。
表示倾斜角度测量位置的数据例如是基于输入到作为输入部的第一操作键组32或第二操作键组31a中的数据。或者,也可以是,示教器30具有用于读取设置于机器人10的倾斜角度测量位置的ID标签、二维码等标识符的信息的读取设备,将由该读取设备读取的信息作为表示倾斜角度测量位置的数据进行输出。
根据本实施方式,倾斜传感器34a以及测量基准面34b设置于示教器30,在使示教器30的测量基准面34b与机器人10的被测量面12a、12b进行面接触并对第一操作键组32或第二操作键组31a进行了预定的输入时,基于倾斜传感器34a的检测值的数据被发送到机器人控制装置20中。因此,能够容易且准确地将与机器人10的倾斜度有关的测量结果输入到机器人的控制装置中。
需要说明的是,如图6和图7所示,也可以设置多个用于检测施加于测量基准面34b的力的分布的力传感器35、36。在图6和图7中,在X轴方向上彼此隔开间隔的一对力传感器35配置于示教器30的壳体30a的前端面与倾斜传感器单元34之间的Z轴方向上的一端侧,在X轴方向上相互隔开间隔的一对力传感器36配置于示教器30的壳体30a的前端面与倾斜传感器单元34之间的Z轴方向上的另一端侧。
在这种情况下,被构成为:如果各力传感器35、36的检测值成为规定值以上,并且力传感器35、36的检测值的差成为规定值以下,由此施加于测量基准面34b的力的分布处于规定的基准范围内,则操作面板控制部33将基于此时的倾斜传感器34a的检测值的数据输出到机器人控制装置20中。如果使用这样的结构,则根据所述力的分布能够容易且可靠地对测量基准面34b与被测量面12a、12b之间的面接触进行检测。
并且,在本实施方式中示出了倾斜传感器34a是双轴倾斜传感器的情况。另一方面,倾斜传感器34a也可以例如是仅检测绕X轴的倾斜角度的单轴倾斜传感器。在这种情况下,如图8所示,优选为在设置于基部12和机器人10的其他部分的被测量面12c附近设置旋转限制部12d,并且设置于机器人10上的旋转限制部12d朝向大致垂直于被测量面12c的方向突出。
需要说明的是,旋转限制部12d被构成为:当示教器30的下表面的至少一部分与旋转限制部12d的上表面之间面接触或者线接触时,示教器30的X轴沿水平方向延伸。由于只要具有该功能即可,因此也可以如图9所示的那样,在水平方向上设置彼此隔开间隔的多个作为棒状部件的旋转限制部12e。通过这样的结构,则即使倾斜传感器34a是单轴倾斜传感器,也能够高精度地检测被测量面12c的倾斜角度。
或者,如图10所示,也可以构成为设置图像传感器40,该图像传感器40用于检测示教器30的绕Y轴的旋转位置,机器人控制装置20使用图像传感器40的检测结果和基于从操作面板控制部33输出的检测值的数据,计算被测量面的倾斜度。
在这种情况下,图像传感器40具有:摄像装置41,其从上方拍摄与被测量面相接触的示教器30;作为计算机的图像传感器控制部42,其与摄像装置41连接,具有CPU、RAM、存储装置等;以及程序,其存储在图像传感器控制部42的存储装置中,用于使图像传感器控制部42像下述那样动作。
图像传感器控制部42对摄像装置41的图像数据进行图像处理,进行图像处理以及输出处理,该图像处理生成对示教器30的整个上表面的轮廓、基准部位的上表面的轮廓等进行了增强处理后的数据,该输出处理根据处理后的数据计算示教器30的绕Y轴的旋转位置(X轴与水平轴X’之间的角度),并将计算结果输出到机器人控制装置20中。
例如,在处理后的数据中求出示教器30的X轴方向,并且求出示教器30的整个上表面的轮廓中的X轴方向的最大尺寸,通过将该最大尺寸与基准尺寸(例如,X轴与水平轴X’之间的角度为0°时的在X轴方向上的最大尺寸)进行比较,从而计算出示教器30的X轴与水平轴X’之间的角度。
由此,倾斜传感器34a例如是仅检测绕X轴的倾斜角度的单轴倾斜传感器,即使不设置旋转限制部12d、12e,也能够高精度地测量被测量面的倾斜角度。
需要说明的是,即使是在采用双轴倾斜传感器作为倾斜传感器34a的情况下,由于在设置旋转限制部12d、12e时示教器30的姿势稳定,因此在准确地测量被测量面的倾斜角度方面也是有利的。
另外,当设置图像传感器40时,即使采用双轴倾斜传感器作为倾斜传感器34a,也能够根据示教器30的绕Y轴的旋转位置来校正基于倾斜传感器34a的检测值的数据,因此在准确地测量被测量面的倾斜角度方面是有利的。
下面,参照附图对本发明的第二实施方式所涉及的机器人***进行说明。
如图11所示,第二实施方式是将第一实施方式的测量基准面34b替换为多个测量基准突起34c、34d、34e后的实施例。在第二实施方式中,对与第一实施方式相同的结构附加相同的附图标记并省略其说明。
在第二实施方式中,三个测量基准突起34c、34d、34e从倾斜传感器单元34的前端面向外突出。在这种情况下,将示教器30的Y轴配置为与包含三个测量基准突起34c、34d、34e的前端的测量基准虚拟面IP正交。
测量基准突起34c、34d配置在倾斜传感器单元34的前端面中的Z轴方向的一端侧上且在X轴方向上彼此隔开间隔。测量基准突起34e配置在X轴方向的测量基准突起34c与测量基准突起34d之间的位置上,且配置在倾斜传感器单元34a的前端面中的Z轴方向的另一端侧上。需要说明的是,还能够设置四个以上的测量基准突起。
在第一实施方式中,对在测量基准面34b与基部12的被测量面12a进行面接触的状态下进行倾斜测量的情况进行确认,作为代替,在第二实施方式中对在各测量基准突起34c、34d、34e与被测量面12a相接触的状态下进行倾斜测量的情况进行确认,并且与第一实施方式相同,对第一操作键组32或者第二操作键组31a进行预定的输入。由此,类似于第一实施方式,将表示倾斜角度的数据输出到机器人控制装置20中。
需要说明的是,在第二实施方式中还可以在测量基准突起34e的基端侧设置力传感器37。在这种情况下,针对第一实施方式中在施加于测量基准面34b的力的分布处于规定的基准范围内时,基于检测值的数据已经输出到机器人控制装置20中的情况,当由测量基准突起34e的力传感器37检测到规定大小以上的力时,操作面板控制部33将基于此时的倾斜传感器34a的检测值的数据输出到机器人控制装置20中。另外,也可以在测量基准突起34c、34d处设置力传感器37。
需要说明的是,如图12所示,也可以将测量基准突起34c、34d变更为沿X轴方向延伸的测量基准突起34f。在这种情况下,也能够实现与设置测量基准突起34c、34d的情况相同的作用效果。
并且,如图13所示,还可以在倾斜传感器单元34的前端面上设置多个突起,并且测量基准34g、34h在上下方向(Z轴方向)上彼此隔开间隔。在图13中,各测量基准突起34g、34h沿宽度方向(X轴方向)延伸设置,从倾斜传感器单元34的前端面朝向前方(Y轴方向)突出。还可以在测量基准突起34g、34h中的一方或两方上设置力传感器。在这些情况下,也能够实现与设置测量基准突起34c、34d的情况相同的作用效果。
需要说明的是,虽然在第一实施方式和第二实施方式中示出了操作面板控制部33作为输出单元而将表示倾斜角度的数据输出到机器人控制装置20中的情况,但也可以构成为将内置于倾斜传感器34a的传感器控制部作为输出单元而将表示倾斜角度的数据输出到机器人控制装置20中。
另外,虽然在第一实施方式和第二实施方式中示出了将表示倾斜角度的数据输出到机器人控制装置20中的情况,但也可以构成为将由倾斜传感器34a检测的绕X轴的检测值和/或绕Z轴的检测值输出到机器人控制装置20中。
另外,虽然在第一实施方式和第二实施方式中示出了将倾斜传感器单元34固定在示教器30的壳体30a的前端面的情况,但也可以将倾斜传感器单元34固定在壳体30a的前端面以外的位置。并且,还能够将倾斜传感器单元34的一部分配置在壳体30a内。
另外,在第一实施方式和第二实施方式中,示教器30也可以是平板电脑终端等便携式计算机。在这种情况下,示教器30也具有与通常的计算机相同的功能。
需要说明的是,在第一实施方式和第二实施方式中,也可以如图10所示那样构成为在示教器30的上方设置图像传感器40,并且机器人控制装置20根据图像传感器40的检测结果求出示教器30的测量基准面34b与例如机器人10的基部12的被测量面12a所形成的角度α(参照图14),机器人控制装置20使用该角度α和基于从操作面板控制部33输出的检测值的数据计算被测量面的倾斜度。
在这种情况下,如图10所示,将示教器30放置在设置于机器人10的设置面100的被测量面101上,在示教器30的下表面与被测量面101进行面接触的状态下,倾斜传感器34a检测倾斜。因此,示教器30的下表面作为测量基准面发挥功能,示教器30的测量基准面34b和机器人10的基部12的被测量面12a作为用于检测示教器30的绕Z轴的旋转位置的测量基准面和被测量面(第二测量基准面和第二被测量面)发挥功能。
此外,也可以在以面向上方的方式设置于机器人10的被测量面上放置示教器30,使示教器30的下表面与机器人10的被测量面进行面接触。
在该结构中,使用在俯视观察下示教器30的测量基准面34b与机器人10的被测量面12a之间形成的角度α和从示教器30输出的检测值或基于该检测值的数据计算机器人10的倾斜度,因此只是将示教器30载置于机器人10或者机器人10的设置面100,即使不使示教器30与机器人10在水平方向上接触,也能够测量机器人10的倾斜度。
此外,也可以将示教器30构成为当将示教器30放置在设置于机器人10的设置面100的被测量面101上时,在示教器30的下表面上所形成的多个突起与被测量面101相接触的状态下由倾斜传感器34a进行检测。
附图标记
10:机器人;12:基部;12a:被测量面;12b:被测量面;20:机器人控制装置;30:示教器;31a:第二操作键组;32:第一操作键组;33:操作面板控制部;34:倾斜传感器单元;34a:倾斜传感器;34b:测量基准面;40:图像传感器。
Claims (7)
1.一种示教器,其具有输入部,并且能够通过向所述输入部的输入进行机器人的动作的示教,所述示教器包括:
测量基准面,其与所述机器人的被测量面进行面接触;
倾斜传感器,其位置相对于所述测量基准面而被固定;以及
输出单元,在所述测量基准面与所述被测量面彼此面接触的状态下,在向所述输入部进行了预定的输入时,或者在用于检测所述测量基准面与所述被测量面之间的面接触的接触检测传感器检测到所述面接触时,将所述倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据输出到所述机器人的控制装置中。
2.一种示教器,其具有输入部,并且能够通过向所述输入部的输入进行机器人的动作的示教,所述示教器包括:
多个测量基准突起,所述多个测量基准突起与所述机器人的被测量面接触;
倾斜传感器,其位置相对于所述多个测量基准突起而被固定;以及
输出单元,在所述多个测量基准突起与所述被测量面相接触的状态下,在向所述输入部进行了预定的输入时,或者在用于检测所述多个测量基准突起与所述被测量面之间的接触的接触检测传感器检测到所述接触时,将所述倾斜传感器的检测值或基于该检测值的数据输出到所述机器人的控制装置中。
3.根据权利要求1所述的示教器,其特征在于,
所述接触检测传感器被构成为根据施加于所述测量基准面的力的分布,检测所述面接触。
4.根据权利要求2所述的示教器,其特征在于,
所述接触检测传感器被构成为检测施加于所述多个测量基准突起中的至少一个测量基准突起上的力,并且当对所述至少一个测量基准突起施加规定大小以上的力时,检测到所述接触。
5.一种机器人***,包括:
权利要求1至4中任一项所述的示教器;
所述被测量面,设置于所述机器人的基部和可动部中的至少一个上;
所述控制装置,接收从所述示教器输出的所述检测值或基于该检测值的数据;以及
旋转限制部,用于限制所述示教器围绕与所述被测量面正交的轴线的旋转,所述示教器与所述被测量面进行面接触或接触。
6.根据权利要求5所述的机器人***,其特征在于,
所述机器人***还包括图像传感器,所述图像传感器用于检测所述示教器的围绕与所述测量基准面或者测量基准虚拟面正交的轴线的旋转位置,所述测量基准虚拟面包含所述多个测量基准突起的前端,
所述控制装置被构成为,使用由所述图像传感器检测出的所述示教器的旋转位置和从所述示教器输出的所述检测值或基于该检测值的数据,计算所述机器人的倾斜度。
7.一种机器人***,包括:
权利要求1至4中任一项所述的示教器;
所述被测量面,其是设置于所述机器人或其设置面上的面向上方的面;
图像传感器,在以所述示教器的下表面即所述测量基准面与所述被测量面进行面接触的方式、或者以形成于所述示教器的下表面的所述多个基准突起与所述被测量面接触的方式将所述示教器放置于所述被测量面的状态下,从所述示教器的上方检测在俯视观察时存在于所述示教器的水平方向的一端的所述示教器的前端面的第二测量基准面与所述机器人的侧面即第二被测量面之间形成的角度;以及
所述机器人的控制装置,使用所述图像传感器的检测角度和从所述示教器输出的所述检测值或基于该检测值的数据,计算所述机器人的倾斜度。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016244416A JP6470248B2 (ja) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 教示操作盤およびそれを有するロボットシステム |
JP2016-244416 | 2016-12-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108202335A CN108202335A (zh) | 2018-06-26 |
CN108202335B true CN108202335B (zh) | 2020-01-10 |
Family
ID=62251739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711337813.XA Active CN108202335B (zh) | 2016-12-16 | 2017-12-14 | 示教器及具有该示教器的机器人*** |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10513039B2 (zh) |
JP (1) | JP6470248B2 (zh) |
CN (1) | CN108202335B (zh) |
DE (1) | DE102017222706B4 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11279044B2 (en) * | 2018-08-03 | 2022-03-22 | Yaskawa America, Inc. | Robot instructing apparatus, teaching pendant, and method of instructing a robot |
EP3663054A1 (de) * | 2018-12-05 | 2020-06-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Gelenkarmroboter |
DE102019107969B3 (de) * | 2019-03-28 | 2020-08-06 | Franka Emika Gmbh | Lagewinkelanzeige beim manuellen Führen eines Robotermanipulators |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1677301A (zh) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | 发那科株式会社 | 自动装置的手动操作盘 |
CN200963770Y (zh) * | 2006-11-06 | 2007-10-24 | 迪伸电子股份有限公司 | 可倾斜工作角度的工具机角度量测模块 |
CN103659806A (zh) * | 2012-09-06 | 2014-03-26 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种工业机器人零位标定方法 |
WO2015166738A1 (ja) * | 2014-05-01 | 2015-11-05 | 村田機械株式会社 | ティーチングユニット及びティーチング方法 |
CN205219117U (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-11 | 南京信息工程大学 | 基于倾角传感器的姿态自纠正机械手*** |
JP2016175132A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボット操作装置、ロボット操作方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05310400A (ja) | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Komatsu Ltd | マニピュレータ装置 |
WO1997010080A1 (fr) | 1995-09-14 | 1997-03-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Unite d'enseignement pour robots |
JP2002192489A (ja) | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Idec Izumi Corp | 手持ち操作装置及びリモートコントロール機械 |
JP3808321B2 (ja) | 2001-04-16 | 2006-08-09 | ファナック株式会社 | ロボット制御装置 |
DE102004020099A1 (de) | 2004-04-24 | 2005-11-17 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen eines mehrachsigen Handhabungsgeräts |
JP2006305658A (ja) | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Sharp Corp | ロボットフィンガ |
DE102007029335B4 (de) | 2007-06-26 | 2009-02-12 | Kuka Roboter Gmbh | Programmierhandgerät |
DE102009047033A1 (de) | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Robert Bosch Gmbh | System und Verfahren zur Kollisionserkennung bei Fertigungs- oder Montageautomaten |
CN101870110B (zh) | 2010-07-01 | 2012-01-04 | 三一重工股份有限公司 | 一种机械铰接臂的控制方法及控制装置 |
JP2016017532A (ja) | 2014-07-04 | 2016-02-01 | オイレス工業株式会社 | ラジアル軸受および軸受装置 |
JP6565151B2 (ja) | 2014-09-19 | 2019-08-28 | 株式会社デンソーウェーブ | 産業用ロボット操作装置 |
DE102015206578B3 (de) | 2015-04-13 | 2016-08-04 | Kuka Roboter Gmbh | Roboter-Bedienhandgerät, sowie zugehöriges Verfahren |
DE102015206575A1 (de) | 2015-04-13 | 2016-10-13 | Kuka Roboter Gmbh | Roboter-Bedienhandgerät, ein damit elektronisch kommunizierendes Gerät und System, sowie zugehöriges Verfahren |
JP6581056B2 (ja) * | 2016-09-13 | 2019-09-25 | ファナック株式会社 | ロボット制御部と通信する教示操作盤を備えたロボットシステム |
-
2016
- 2016-12-16 JP JP2016244416A patent/JP6470248B2/ja active Active
-
2017
- 2017-12-12 US US15/838,563 patent/US10513039B2/en active Active
- 2017-12-14 DE DE102017222706.0A patent/DE102017222706B4/de active Active
- 2017-12-14 CN CN201711337813.XA patent/CN108202335B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1677301A (zh) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | 发那科株式会社 | 自动装置的手动操作盘 |
CN200963770Y (zh) * | 2006-11-06 | 2007-10-24 | 迪伸电子股份有限公司 | 可倾斜工作角度的工具机角度量测模块 |
CN103659806A (zh) * | 2012-09-06 | 2014-03-26 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种工业机器人零位标定方法 |
WO2015166738A1 (ja) * | 2014-05-01 | 2015-11-05 | 村田機械株式会社 | ティーチングユニット及びティーチング方法 |
JP2016175132A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボット操作装置、ロボット操作方法 |
CN205219117U (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-11 | 南京信息工程大学 | 基于倾角传感器的姿态自纠正机械手*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017222706A1 (de) | 2018-06-21 |
JP6470248B2 (ja) | 2019-02-13 |
DE102017222706B4 (de) | 2019-11-07 |
CN108202335A (zh) | 2018-06-26 |
US20180169859A1 (en) | 2018-06-21 |
US10513039B2 (en) | 2019-12-24 |
JP2018094700A (ja) | 2018-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108202335B (zh) | 示教器及具有该示教器的机器人*** | |
CN103909525B (zh) | 机器人***显示装置 | |
CN107708937B (zh) | 校准装置以及使用该校准装置的机器人*** | |
CN101282823B (zh) | 确定虚拟工具中心点的方法及用于该方法的装置 | |
US7724380B2 (en) | Method and system for three-dimensional measurement | |
CN101788284B (zh) | 具有角指示器的光学仪器和用于操作其的方法 | |
US9956686B2 (en) | Deflection measurement system for measuring deflection of articulated robot | |
CN103383238A (zh) | 图像测量设备、图像测量方法和图像测量程序 | |
JP7097251B2 (ja) | 施工管理システム | |
JP2011031346A (ja) | ロボットのツール先端点の位置の計測装置および計測方法 | |
KR20080088165A (ko) | 로봇 캘리브레이션 방법 | |
US6108613A (en) | Probe coordinate system driving apparatus | |
CN109397259B (zh) | 用于确定机器人设备的绝对位置的方法和机器人设备 | |
US11940274B2 (en) | Tilt detecting device and surveying instrument | |
KR20060130292A (ko) | 접촉식 및 비접촉식 통합 3차원 측정시스템 | |
JP7200780B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理システム | |
TW201024684A (en) | System and method for measuring tilt using lowest degrees of freedom of accelerometer | |
JP2005028567A (ja) | 2足歩行移動装置の歩行制御方法 | |
EP1882894B1 (en) | Optical measuring machine | |
JP2006234737A (ja) | プローブの姿勢補正機能を有する三次元座標測定装置 | |
EP1923663A1 (en) | Measuring device, positioning system and positioning method | |
JP4652011B2 (ja) | 三次元座標測定システム及びそれに用いるパートプログラム | |
JP2000094370A (ja) | ロボットの作業表面の傾き測定方法およびその測定装置 | |
JP2002039741A (ja) | 物体表面の凹凸測定方法および装置 | |
JPH06315882A (ja) | 力制御作業機械の重量・重心位置補正装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |