CN110465936A - 控制***和被驱动体的控制方法 - Google Patents

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Abstract

防止在保持传感器未被适当地设定的状态下进行被驱动体的动作控制。控制***具备:被驱动体,由电机对该被驱动体进行驱动;控制装置,其使被驱动体进行动作;以及传感器,其对被驱动体的状态量进行检测,控制装置具备:存储部,其存储用于对在安装位置处产生的振动进行校正的振动校正量;动作控制部,其基于动作程序,按每个控制周期生成向电机的指令值,基于振动校正量和指令值进行被驱动体的动作控制;校正量计算部,其计算振动校正量;校正量更新部,在每次进行动作控制时,该校正量更新部更新振动校正量;以及判定部,在每次进行动作控制时,该判定部基于指令值和状态量判定传感器的内部参数等中的至少一者的适当性。

Description

控制***和被驱动体的控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制***和被驱动体的控制方法。
背景技术
已知一种对在使机器人进行动作时在机器人的臂处产生的振动和扭转进行校正的控制方法(例如参照专利文献1)。在专利文献1所记载的控制方法中,计算编码器的检测值与配置于臂的陀螺仪传感器的检测值的差分,该编码器检测对臂进行驱动的电机的旋转角度。通过进行考虑到计算出的差分的控制,来对扭转进行校正。由于机器人在每次进行动作时被实施学习控制,因此实施校正的值每次被更新。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-146827号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,为了使用专利文献1中所记载的技术对振动、扭转进行校正,而需要适当地设定陀螺仪传感器的检测值、陀螺仪传感器的校准数据等内部参数以及与陀螺仪传感器相对于臂的安装位置和朝向相关联的外部参数。在它们未被适当地设定的情况下,存在即使使用所计算出的校正值也无法对在臂处产生的振动、扭转进行校正的情况。其结果,需要在使用校正值进行机器人的控制之前,判定是否适当地设定了上述的值。
本发明的目的在于,提供一种能够防止在保持用于防止振动的传感器未被适当地设定的状态下进行被驱动体的动作控制的控制***和被驱动体的控制方法。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式提供一种控制***,具备:被驱动体,由电机对该被驱动体进行驱动;控制装置,其对所述电机进行控制来使所述被驱动体进行动作;以及传感器,其安装于所述被驱动体,对该被驱动体的在安装位置处的状态量进行检测,所述控制装置具备:存储部,其存储用于对在所述安装位置处产生的振动进行校正的振动校正量;动作控制部,其基于动作程序,按每个控制周期生成向所述电机的指令值,基于所述存储部中所存储的所述振动校正量和所述指令值进行所述被驱动体的动作控制;校正量计算部,其在由该动作控制部进行了所述动作控制时,计算所述振动校正量;校正量更新部,在每次进行所述动作控制时,该校正量更新部更新所述振动校正量;以及判定部,在每次进行所述动作控制时,该判定部基于所述指令值和所述状态量判定所述传感器的内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的至少一者的适当性(validity)。
根据本方式,由动作控制部基于动作程序,按每个控制周期生成指令值,基于所生成的指令值和存储于存储部的振动校正量进行被驱动体的动作控制。在每次由动作控制部进行动作控制时,由安装于被驱动体的传感器检测被驱动体的在安装位置处的状态量,由校正量计算部计算振动校正量,并由校正量更新部进行更新。然后,由判定部基于指令值和状态量判定传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势中的至少一者的适当性。
即,在传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势适当的情况下,向抑制被驱动体的振动的方向更新振动校正量,另一方面,在不适当的情况下,不能有效地抑制振动,但是根据由传感器检测的状态量和基于动作程序生成的指令值来判定适当性,因此能够迅速地识别传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势中的至少一者不适当的情况。由此,能够防止在传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势中的任一者不适当的状态下继续对被驱动体进行控制。
在上述方式中,也可以为,在每次执行所述动作控制时,所述判定部都使用所述传感器的所述安装位置处的物理量的第一时间序列数据和所述传感器的所述安装位置处的物理量的第二时间序列数据计算相关值,并基于计算出的该相关值来判定所述适当性,其中,所述传感器的所述安装位置处的物理量的第一时间序列数据是基于由所述传感器检测出的所述状态量的时间序列数据和所述传感器的所述内部参数计算出的,所述传感器的所述安装位置处的物理量的第二时间序列数据是基于所述指令值的时间序列数据以及所述传感器的所述安装位置和姿势的设定值计算出的。
根据该结构,基于两个不同的参数,计算传感器的安装位置处的物理量来作为第一时间序列数据和第二时间序列数据。通过将基于这两个参数的相关值进行比较,能够简单地识别传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势中的至少一者不适当的情况。
在上述方式中,也可以为,在所述判定部判定为不具有所述适当性的情况下,对所述传感器的所述内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的判定为不具有所述适当性的值进行校正。
根据该结构,由于能够确定未被正确设定的参数等并进行校正,因此能够迅速且适当地设定传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势。
在上述方式中,也可以为,具备通知部,在由所述判定部判定为不具有所述适当性的情况下,该通知部通知不具有所述适当性的主旨。
根据该结构,能够防止接收到通知的用户在传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势中的任一者不适当的状态下继续对被驱动体进行控制。
在上述方式中,也可以为,所述通知部通知所述传感器的所述内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的被所述判定部判定为不具有所述适当性的值。
根据该结构,用户通过使用仅根据适当的值计算出的传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势,能够获得适当的振动校正量。
在上述方式中,也可以为,所述传感器为加速度传感器、陀螺仪传感器、力传感器、激光***、摄像机以及运动捕捉装置中的任一者。
本发明的其它的一个方式提供一种被驱动体的控制方法,包括以下步骤:基于由安装于被驱动体的传感器检测出的安装位置处的状态量,计算用于对在所述安装位置处产生的振动进行校正的振动校正量;存储计算出的所述振动校正量;基于动作程序,按每个控制周期生成向所述被驱动体的指令值,基于所存储的所述振动校正量和所述指令值进行所述被驱动体的动作控制;在每次进行所述动作控制时,更新所述振动校正量;以及在每次进行所述动作控制时,基于所述指令值和所述状态量判定所述传感器的内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的至少一者的适当性。
根据本方式,在判定为传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势具有适当性的情况下,向抑制被驱动体的振动的方向更新振动校正量。另一方面,在判定为不具有适当性的情况下,由于根据状态量和基于动作程序的指令值判定适当性,因此能够识别出传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势中的至少一者不适当的情况。由此,能够防止在传感器的内部参数、状态量、安装位置和姿势中的任一者不适当的状态下继续对被驱动体进行控制。
发明的效果
根据本发明,起到如下效果:能够防止在保持用于防止振动的传感器未被适当地设定的状态下进行被驱动体的动作控制。
附图说明
图1是本发明的控制***的概要图。
图2是第一加速度数据、第二加速度数据以及相关值的计算方法的流程图。
图3是示出加速度传感器的检测值和第二加速度数据的一例的曲线图。
图4是示出根据图3的数据计算出的修正加速度的一例的曲线图。
图5是示出根据图4的数据计算出的第一加速度数据的一例的曲线图。
图6是示出根据图5的数据计算出的振动校正量的一例的曲线图。
图7是示出根据第一加速度数据和第二加速度数据计算出的相关值与预先设定的阈值的关系的一例的曲线图。
图8是示出比较例中的加速度传感器的检测值和第二加速度数据的一例的曲线图。
图9是示出图8所示的比较例中的根据第一加速度数据和第二加速度数据计算出的相关值与预先设定的阈值的关系的一例的曲线图。
图10是示出比较例中的加速度传感器的检测值和第二加速度数据的一例的曲线图。
图11是示出图10所示的比较例中的根据第一加速度数据和第二加速度数据计算出的相关值与预先设定的阈值的关系的一例的曲线图。
图12是示出比较例中的加速度传感器的检测值和第二加速度数据的一例的曲线图。
图13是示出图12所示的比较例中的根据第一加速度数据和第二加速度数据计算出的相关值与预先设定的阈值的关系的一例的曲线图。
图14是机器人的控制方法的流程图。
图15是变形例中的第一加速度数据、第二加速度数据以及相关值的计算方法的流程图。
图16是变形例中的第一加速度数据、第二加速度数据以及相关值的计算方法的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式所涉及的控制***100。
图1是用于说明控制***100的概要图。控制***100具备:垂直多关节型机器人(被驱动体:以下仅称为“机器人”)10,其具有6个关节轴;控制装置20,其对机器人10的动作进行控制;以及加速度传感器(传感器)SN,其安装于机器人10的前端。
机器人10具有用于在前端位置对作业对象的工件进行作业的末端致动器EF。加速度传感器SN安装于末端致动器EF,对末端致动器EF的安装位置处的加速度(状态量)进行检测。通过由控制装置20控制的电机的驱动,而绕各旋转轴驱动机器人10的各关节轴。在各电机中配置有对电机的旋转角度进行检测的编码器。在机器人10中设定有世界坐标系Cw,在末端致动器EF中设定有界面坐标系Ci(以下也称为“传感器坐标系Ci”)。
控制装置20具备:控制部29,其执行各种控制;操作部26,其受理用户的操作;监视器(通知部)27,其能够将与机器人10的控制相关联的信息显示为图像;以及扬声器(通知部)28,其输出警告通知等的声音。控制部29由图1中未图示的CPU(Central ProcessingUnit:中央处理单元)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)以及存储器构成。通过CPU将ROM中所保存的程序在RAM和存储器中展开,由此控制部29能够执行各程序功能。操作部26由键盘和鼠标构成。
如图1所示,控制部29具备:存储部25,其存储机器人10的动作程序和振动校正量,该振动校正量用于对在末端致动器EF进行动作时在末端致动器EF处产生的振动进行校正;动作控制部21,其基于根据从存储部25读出的动作程序而生成的指令值,而驱动电机;校正量计算部23,其计算振动校正量;校正量更新部24,其对每次执行动作程序时计算的振动校正量进行更新;以及判定部22,其在每次执行动作程序时,使用加速度传感器SN的校准数据等内部参数判定内部参数等是否适当。
校正量计算部23使用加速度传感器SN的检测值和加速度传感器SN的内部参数计算传感器加速度As1,以在每次执行动作程序时计算振动校正量。
如图2所示那样,校正量计算部23通过对基于动作程序的指令值进行转换,来计算末端致动器EF的位置数据。校正量计算部23通过针对计算出的末端致动器EF的位置数据使用传感器坐标系Ci,来计算作为加速度传感器SN的位置数据的第二位置数据。校正量计算部23通过对计算出的第二位置数据进行2次微分,来计算第二加速度数据(第二时间序列数据)Ac。
校正量计算部23通过对计算出的第二加速度数据Ac和图3所示的由加速度传感器SN检测出的传感器加速度As1依次进行加工,来计算振动校正量。如图3所示,与第二加速度数据Ac相比,传感器加速度As1具有与同重力加速度相应的量和同末端致动器EF处的振动相应的量对应的差分。
校正量计算部23从传感器加速度As1减去重力加速度来计算图4所示的修正加速度As2的时间序列数据。之后,校正量计算部23对修正加速度As2应用低通滤波器来去除电噪声。如图2所示那样,校正量计算部23通过针对去除噪声后的加速度使用加速度传感器SN的校准数据,来计算第一加速度数据(第一时间序列数据)As3。校正量计算部23计算从图5所示的第一加速度数据As3减去第二加速度数据Ac所得到的差分来作为图6所示的振动校正量Ad1,将振动校正量Ad1存储到存储部25中。
校正量更新部24将每次执行动作程序时由校正量计算部23计算出的振动校正量Ad1更新为存储于存储部25的新的振动校正量。
图1所示的判定部22针对下述三点判定存储于存储部25的振动校正量是否适当的适当性。
1、加速度传感器SN的内部参数的设定值;
2、加速度传感器SN相对于末端致动器EF的安装位置和姿势的设定值;
3、加速度传感器SN的检测值。
此外,以下,仅使用“上述内部参数等”来作为上述三点的值的总称。
当基于动作程序驱动各电机时,判定部22使用由校正量计算部23计算出的第一加速度数据As3和第二加速度数据Ac来计算下述式(1)所示的相关值c。判定部22基于计算出的相关值c判定关于上述内部参数等的适当性。
ack:各时刻的第二加速度数据Ac
ask:各时刻的第一加速度数据As3
如上述式(1)所示,第一加速度数据As3与第二加速度数据Ac的差分越小,则相关值c越接近1。判定部22使用包含相关值c的下述式(2),来判定上述内部参数等的适当性。
|C-1|≤ε…(2)
在式(2)的左边为预先设定的阈值ε以下的情况下,判定部22判定为上述内部参数等具有适当性。另一方面,在式(2)的左边超过阈值ε的情况下,判定部22判定为上述内部参数等不具有适当性。
当将使用图5所示的第一加速度数据As3和第二加速度数据Ac计算出的相关值c代入到上述式(2)时,能够得到图7所示的时间序列数据。如图7所示,从该情况下的相关值c减去1所得到的值包含在-ε到+ε的范围内。因此,判定部22判定为该情况下的上述内部参数等具有适当性。此外,图7中的作为时间轴的横轴的刻度与指令值变动的期间对应。即,图7的横轴的刻度不包含指令值变动完成后的指令值的加速度变为零之后的时间序列数据,且与图3-6的横轴的刻度都不同。
另一方面,在判定部22判定为上述内部参数等不具有适当性的情况下,作为不具有适当性的原因,例如考虑下述三种情形。
A、加速度传感器SN的校准数据不适当的情况;
B、加速度传感器SN的安装方向的设定值不适当的情况;
C、加速度传感器SN检测出异常值的情况。
在图8中示出在判定为不具有适当性的情形A的情况下,由加速度传感器SN检测出的比较例的传感器加速度As1a。此外,图8的纵轴和横轴的刻度与图3-6的刻度相同,与以下说明的图10、12的刻度也相同。当将图8所示的传感器加速度As1a与图3所示的传感器加速度As1进行比较时,检测到传感器加速度As1a的重力加速度比实际的重力加速度小。如图9所示那样,使用传感器加速度As1a的情况下的上述式(2)的时间序列数据包含大于+ε的值和小于-ε的值。此外,图9的纵轴和横轴的刻度与图7的刻度相同,与以下说明的图11、13的刻度也相同。
在图10中示出在判定为不具有适当性的情形B的情况下由加速度传感器SN检测出的其它比较例的传感器加速度As1b。当将图10所示的传感器加速度As1b与图3所示的传感器加速度As1进行比较时,传感器加速度As1b的检测方向与实际的方向正相反。如图11所示那样,使用传感器加速度As1b的情形B的情况下的上述式(2)的时间序列数据在整个区域内以小于-ε的值变化。
在图12中示出在判定为不具有适当性的情形C的情况下,由加速度传感器SN检测出的其它比较例的传感器加速度As1c。当将图12所示的传感器加速度As1c与图3所示的传感器加速度As1进行比较时,传感器加速度As1c在指令值的振幅最小的时间点附近包含瞬时的异常值。如图13所示那样,使用传感器加速度As1c的情形C的情况下的上述式(2)的时间序列数据在传感器加速度As1c包含异常值的前后包含小于-ε的值。
在此,按照图14所示的流程图说明实际进行的机器人10的控制方法。首先,动作控制部21读出存储部25中所存储的动作程序和前次执行动作程序时存储于存储部25的振动校正量(步骤S1)。动作控制部21基于读出的动作程序和振动校正量,执行驱动各电机的动作控制(步骤S2)。
校正量计算部23基于动作程序的指令值和执行动作控制时检测出的加速度传感器SN的检测值,计算振动校正量Ad1(步骤S3)。校正量更新部24将由校正量计算部23计算出的振动校正量Ad1作为新的振动校正量存储到存储部25中(步骤S4)。
接着,判定部22基于加速度传感器SN的检测值和指令值计算相关值c。判定部22通过将计算出的相关值c代入到式(2),来判定上述内部参数等的适当性(步骤S5)。
在由判定部22判定为不具有适当性的情况下(步骤S6:否),由监视器27和扬声器28进行不具有适当性的主旨的通知(步骤S7)。作为具体的通知,由监视器27显示不具有适当性的主旨的图像,并且由扬声器28输出警告音。
当进行步骤S7的处理、或者在步骤S6的处理中由判定部22判定为具有适当性时(步骤S6:是),判定是否结束动作控制(步骤S8),在不结束的情况下(步骤S8:否),重复进行从步骤S2起的处理。
下面,对本实施方式所涉及的控制***100的作用进行说明。
根据本实施方式所涉及的控制***100,动作控制部21使用动作程序的指令值和存储于存储部25的前次的振动校正量,来执行动作控制。校正量计算部23使用通过动作控制检测出的加速度传感器SN的检测值和指令值来计算振动校正量Ad1。由校正量更新部24将计算出的振动校正量Ad1每次作为新的振动校正量存储到存储部25。与计算振动校正量Ad1同时地,判定部22使用加速度传感器SN的检测值和基于指令值的相关值c,判定加速度传感器SN的检测值、加速度传感器SN的内部参数的设定值以及加速度传感器相对于末端致动器EF的安装位置和姿势中的至少一者的适当性。
即,在上述内部参数等具有适当性的情况下,通过计算出的振动校正量Ad1抑制末端致动器EF的振动。另一方面,在不具有适当性的情况下,用户能够识别上述内部参数等中的哪一个没有被适当地设定。用户能够在对没有适当地设定的参数等进行修正之后,求出用于抑制末端致动器EF的振动的适当的振动校正量Ad1。另外,在不具有适当性的情况下,不使用计算出的振动校正量Ad1进行动作控制,由此能够预先防止在振动发生了扩散的情况下等在末端致动器EF处可能发生的事故和损伤。
在上述实施方式中,判定部22使用计算出的第一加速度数据As3和第二加速度数据Ac来计算相关值c,但是在变形例中,也可以使用图15所示的第一速度数据和第二速度数据等其它的物理量来代替加速度数据。另外,如图16所示,也可以代替实施方式的加速度数据而使用第一位置数据和第二位置数据来计算相关值c。
在上述实施方式中,判定部22通过将包含相关值c的式(2)的左边与阈值ε进行比较来判定上述内部参数等的适当性,但是在变形例中,也可以通过与上述实施方式的相关值c不同的相关值来判定适当性。例如,判定部22也可以通过判定式(3)所示的作为ack与ask之积的相关值c2的正负,来判定上述内部参数等的适当性。另外,判定部22也可以将相关值c2与相关值c组合来判定适当性。
C2=ack×ask…(3)
在上述实施方式中,判定部22对上述内部参数等的适当性进行了判定,但是也可以还在判定为不具有适当性的情况下,计算上述内部参数等的适当的设定值。作为适当的设定值的计算方法的一例,判定部22首先重写校准数据,使得使图1所示的加速度传感器SN的检测值与重力加速度相加而成为(X,Y,Z)=(-9.8m/s2,0,0)。之后,判定部22再次计算相关值c来判定适当性。
作为其它的例子,也可以在加速度传感器SN相对于末端致动器EF的安装位置和姿势不适当的情况下,判定部22使用下述式(4)将传感器坐标系Ci的朝向变更为多个,来计算加速度传感器SN相对于末端致动器EF的适当的姿势。
(W0+10×j1,P0+10×j2,R0+10×j3)[deg]…(4)
W0、P0、R0:初始设定值
j1、j2、j3:-17至+17之间的任意的整数
判定部22通过将35种数字分别代入到式(4)中的j1、j2、j3,来计算根据式(4)计算出的353种传感器坐标系Ci的所有相关值c。判定部22将计算出的353种相关值c中的式(2)的左边的最大值为最小的相关值c的j1、j2、j3的组合设定为临时的传感器坐标系Ci的临时值(W1,P1,R1)。由此,以10deg为增量来决定传感器坐标系Ci的大致的适当的朝向。
接着,判定部22以传感器坐标系Ci的临时值(W1,P1,R1)为基准,通过使用下述式(5)来决定传感器坐标系Ci的更详细的适当的朝向。
(W1+j4,P1+j5,R1+j6)[deg]…(5)
j4、j5、j6:-9至+9之间的任意的整数
判定部22通过将19种数字分别代入到式(5)中的j4、j5、j6,来计算根据式(5)计算出的193种传感器坐标系Ci的所有相关值c。判定部22将计算出的193种相关值c中的式(2)的左边的最大值为最小的相关值c的j1、j2、j3的组合设定为临时的传感器坐标系Ci的临时值(W1,P1,R1)。由此,以1deg为增量来决定传感器坐标系Ci的更详细的适当的朝向。此外,判定部22通过针对加速度传感器SN的旋转动作进行同样的处理,由此关于加速度传感器SN的安装位置也能够决定适当的设定值。
在上述实施方式和上述变形例中,判定部22使用相关值c来判定上述内部参数等的适当性,但是也可以使用除此以外的指标来判定适当性。例如,变形例的判定部22也可以针对第一加速度数据As3和第二加速度数据Ac应用移动平均滤波器和中值滤波器那样的平滑化滤波器,计算两个数据的差分来作为指标。判定部22也可以在该指标超过预先设定的阈值的情况下,判定为不具有适当性。
在上述实施方式中,作为被驱动体,列举机器人10为例进行了说明,但是关于被驱动体,只要是通过基于指令值的电机驱动来进行动作的物体即可。另外,作为用于检测被驱动体的状态量的传感器,在上述实施方式中,使用了加速度传感器SN,但是在其它的实施方式中,例如也可以是陀螺仪传感器、力传感器、激光***、摄像机以及运动捕捉装置等。作为指令值,也可以使用编码器的检测值。
附图标记说明
10:机器人(被驱动体)
20:控制装置
21:动作控制部
22:判定部
23:校正量计算部
24:校正量更新部
25:存储部
27:监视器(通知部)
28:扬声器(通知部)
100:控制***
As3:第一加速度数据(第一时间序列数据)
Ac:第二加速度数据(第二时间序列数据)
Ad1:振动校正量
SN:加速度传感器(传感器)
c、c2:相关值。

Claims (7)

1.一种控制***,其特征在于,具备:
被驱动体,由电机对所述被驱动体进行驱动;
控制装置,其对所述电机进行控制来使所述被驱动体进行动作;以及
传感器,其安装于所述被驱动体,对所述被驱动体的在安装位置处的状态量进行检测,
所述控制装置具备:
存储部,其存储用于对在所述安装位置处产生的振动进行校正的振动校正量;
动作控制部,其基于动作程序,按每个控制周期生成向所述电机的指令值,基于所述存储部中所存储的所述振动校正量和所述指令值进行所述被驱动体的动作控制;
校正量计算部,其在由所述动作控制部进行了所述动作控制时,计算所述振动校正量;
校正量更新部,在每次进行所述动作控制时,所述校正量更新部更新所述振动校正量;以及
判定部,在每次进行所述动作控制时,所述判定部基于所述指令值和所述状态量判定所述传感器的内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的至少一者的适当性。
2.根据权利要求1所述的控制***,其特征在于,
在每次执行所述动作控制时,所述判定部都使用所述传感器的所述安装位置处的物理量的第一时间序列数据和所述传感器的所述安装位置处的物理量的第二时间序列数据计算相关值,并基于计算出的所述相关值来判定所述适当性,其中,所述传感器的所述安装位置处的物理量的第一时间序列数据是基于由所述传感器检测出的所述状态量的时间序列数据和所述传感器的所述内部参数计算出的,所述传感器的所述安装位置处的物理量的第二时间序列数据是基于所述指令值的时间序列数据以及所述传感器的所述安装位置和姿势的设定值计算出的。
3.根据权利要求1或2所述的控制***,其特征在于,
在所述判定部判定为不具有所述适当性的情况下,对所述传感器的所述内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的判定为不具有所述适当性的值进行校正。
4.根据权利要求1或2所述的控制***,其特征在于,
具备通知部,在由所述判定部判定为不具有所述适当性的情况下,所述通知部通知不具有所述适当性的主旨。
5.根据权利要求4所述的控制***,其特征在于,
所述通知部通知所述传感器的所述内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的被所述判定部判定为不具有所述适当性的值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制***,其特征在于,
所述传感器为加速度传感器、陀螺仪传感器、力传感器、激光***、摄像机以及运动捕捉装置中的任一者。
7.一种被驱动体的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
基于由安装于被驱动体的传感器检测出的安装位置处的状态量,计算用于对在所述安装位置处产生的振动进行校正的振动校正量;
存储计算出的所述振动校正量;
基于动作程序,按每个控制周期生成向所述被驱动体的指令值,基于所存储的所述振动校正量和所述指令值进行所述被驱动体的动作控制;
在每次进行所述动作控制时,更新所述振动校正量;以及
在每次进行所述动作控制时,基于所述指令值和所述状态量判定所述传感器的内部参数、所述状态量、所述安装位置和姿势中的至少一者的适当性。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114761885A (zh) * 2019-12-13 2022-07-15 神钢建机株式会社 用于工程机械的参数变更***、参数变更方法及参数变更程序
CN114929435A (zh) * 2020-01-10 2022-08-19 发那科株式会社 控制***

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7223493B2 (ja) * 2017-05-19 2023-02-16 川崎重工業株式会社 ロボットシステム
JP7405602B2 (ja) * 2019-12-25 2023-12-26 ファナック株式会社 ノイズ除去装置
JP2022019093A (ja) * 2020-07-17 2022-01-27 セイコーエプソン株式会社 オーバーシュート量検出方法およびロボットシステム
JP2022117612A (ja) * 2021-02-01 2022-08-12 セイコーエプソン株式会社 動作パラメーター調整方法、動作パラメーター調整プログラムおよびロボットシステム

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH081560A (ja) * 1994-06-17 1996-01-09 Yaskawa Electric Corp ロボットの振動抑制方法および装置
US20110257785A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Fanuc Corporation Robot system
JP2013121625A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Seiko Epson Corp ロボット装置およびロボット装置の制御方法
US20130190926A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Seiko Epson Corporation Method of controlling robot and robot
CN103814279A (zh) * 2011-09-20 2014-05-21 株式会社石田 质量测量装置
CN104875209A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 发那科株式会社 具有无线传感器的机械***
JP2017124455A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 キヤノン株式会社 ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム及び記録媒体
JP2017209762A (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 キヤノン株式会社 ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム、記録媒体及び物品の製造方法
CN107433589A (zh) * 2017-07-28 2017-12-05 珞石(山东)智能科技有限公司 基于加速度传感器的机器人振动抑制方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4261588B2 (ja) 2007-01-18 2009-04-30 ファナック株式会社 制御装置
JP4850956B2 (ja) 2010-02-19 2012-01-11 ファナック株式会社 学習制御機能を備えたロボット
JP5849451B2 (ja) * 2011-06-16 2016-01-27 セイコーエプソン株式会社 ロボットの故障検出方法、制御装置およびロボット
JP5849473B2 (ja) 2011-07-06 2016-01-27 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボットの制御方法、およびプログラム
JP2016032610A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 セイコーエプソン株式会社 運動解析システム、運動解析装置、運動解析プログラム及び運動解析方法
JP6652292B2 (ja) * 2015-09-24 2020-02-19 キヤノン株式会社 制御方法、制御プログラム、ロボットシステム、回転駆動装置の制御方法、およびロボット装置
JP6174654B2 (ja) 2015-10-15 2017-08-02 ファナック株式会社 センサの位置と向きを算出する機能を備えたロボットシステム
JP6382897B2 (ja) 2016-09-08 2018-08-29 ファナック株式会社 レーザ溶接システム
CN107690376B (zh) 2016-12-26 2021-05-07 深圳配天智能技术研究院有限公司 一种振动调节方法、***、装置及工业机器人

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH081560A (ja) * 1994-06-17 1996-01-09 Yaskawa Electric Corp ロボットの振動抑制方法および装置
US20110257785A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Fanuc Corporation Robot system
CN103814279A (zh) * 2011-09-20 2014-05-21 株式会社石田 质量测量装置
JP2013121625A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Seiko Epson Corp ロボット装置およびロボット装置の制御方法
US20130190926A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Seiko Epson Corporation Method of controlling robot and robot
CN104875209A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 发那科株式会社 具有无线传感器的机械***
JP2017124455A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 キヤノン株式会社 ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム及び記録媒体
JP2017209762A (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 キヤノン株式会社 ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム、記録媒体及び物品の製造方法
CN107433589A (zh) * 2017-07-28 2017-12-05 珞石(山东)智能科技有限公司 基于加速度传感器的机器人振动抑制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114761885A (zh) * 2019-12-13 2022-07-15 神钢建机株式会社 用于工程机械的参数变更***、参数变更方法及参数变更程序
CN114929435A (zh) * 2020-01-10 2022-08-19 发那科株式会社 控制***

Also Published As

Publication number Publication date
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