CN114833820A - 动作参数调整方法、记录介质以及机器人*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供动作参数调整方法、记录介质以及机器人***，不在机器人设置振动测定器就能够设定适当的动作参数。一种动作参数调整方法，其特征在于，该动作参数调整方法具有：第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使所述机械臂进行动作的情况下的与机械臂的动作条件相关的第一信息；第三信息获取步骤，向振动推测模型输入第一信息以及与机器人的属性相关的第二信息，并获取所输出的第三信息；以及第二动作参数获取步骤，使用第一信息、第二信息以及第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，将所获取的第二动作参数作为第一动作参数，反复执行上述步骤，以获取作为目标的作业动作参数。
Description
技术领域
本发明涉及动作参数调整方法、动作参数调整程序以及机器人***。
背景技术
近年来，在工厂中，由于人工费的高涨、人才不足，通过各种机器人来进行以人手进行的作业的自动化正在加速发展。为了使机器人进行规定的作业而设定机器人的动作条件、即动作参数。
例如，在专利文献1所记载的机器人的控制***中，使机器人动作，并基于在机器人中设置的加速度传感器所输出的信息来测量振动。然后，使用机械学习，来获取能够降低振动的动作参数。
专利文献1：日本特开2018-118353号公报
然而，在以往的方法中，需要在机器人设置加速度传感器，无法以简单的结构设定适当的动作参数。
发明内容
本发明的动作参数调整方法的特征在于，对具有机械臂的机器人所执行的动作的动作参数进行调整，所述动作参数调整方法具有：第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使所述机械臂进行所述动作的情况下的与所述机械臂的动作条件相关的第一信息；第三信息获取步骤，向将所述第一信息以及与所述机器人的属性相关的第二信息作为输入、将与所述机械臂的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型输入所述第一信息以及所述第二信息，并获取所输出的所述第三信息；以及第二动作参数获取步骤，使用所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，将所获取的所述第二动作参数作为所述第一动作参数，反复执行所述第一信息获取步骤、所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。
本发明的动作参数调整程序的特征在于，用于调整具有机械臂的机器人所执行的动作的动作参数，所述动作参数调整程序执行以下步骤：第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使所述机械臂进行所述动作的情况下的与所述机械臂的动作条件相关的第一信息；第三信息获取步骤，向将所述第一信息以及与所述机器人的属性相关的第二信息作为输入、将与所述机械臂的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型输入所述第一信息以及所述第二信息，并获取所输出的所述第三信息；以及第二动作参数获取步骤，使用所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，将所获取的所述第二动作参数作为所述第一动作参数，反复执行所述第一信息获取步骤、所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。
本发明的机器人***的特征在于，具备机器人以及动作参数调整装置，所述机器人具有机械臂，所述动作参数调整装置对所述机器人所执行的动作的动作参数进行调整，所述动作参数调整装置执行以下步骤：第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使所述机械臂进行所述动作的情况下的与所述机械臂的动作条件相关的第一信息；第三信息获取步骤，向将所述第一信息以及与所述机器人的属性相关的第二信息作为输入、将与所述机械臂的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型输入所述第一信息以及所述第二信息，并获取所输出的所述第三信息；以及第二动作参数获取步骤，使用所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，将所获取的所述第二动作参数作为所述第一动作参数，反复执行所述第一信息获取步骤、所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。
附图说明
图1是表示第一实施方式的机器人***的整体结构的图。
图2是图1所示的机器人***的框图。
图3是图1所示的动作参数调整装置的框图。
图4是图3所示的振动推测模型的结构例的一个例子，是神经网络的示意图。
图5是表示图1所示的机器人***所进行的控制动作的一个例子的流程图。
附图标记说明
1：机器人；3：控制装置；4：示教装置；5：动作参数调整装置；10：机械臂；11：基台；12：第一臂；13：第二臂；14：第三臂；15：第四臂；16：第五臂；17：第六臂；19：力检测部；20：末端执行器；31：控制部；32：存储部；33：通信部；41：显示部；51：动作信息生成部；52：振动推测部；53：优化部；54：存储部；55：振动推测模型；56：通信部；100：机器人***；171：关节；172：关节；173：关节；174：关节；175：关节；176：关节；D1：电机驱动器；D2：电机驱动器；D3：电机驱动器；D4：电机驱动器；D5：电机驱动器；D6：电机驱动器；E1：编码器；E2：编码器；E3：编码器；E4：编码器；E5：编码器；E6：编码器；M1：电机；M2：电机；M3：电机；M4：电机；M5：电机；M6：电机；TCP：工具中心点。
具体实施方式
<第一实施方式>
图1是表示第一实施方式的机器人***的整体结构的图。图2是图1所示的机器人***的框图。图3是图1所示的动作参数调整装置的框图。图4是图3所示的振动推测模型的结构例的一个例子，是神经网络的示意图。图5是表示图1所示的机器人***所进行的控制动作的一个例子的流程图。
以下，基于附图所示的优选的实施方式对本发明的动作参数调整方法、动作参数调整程序以及机器人***进行详细说明。此外，以下，为了便于说明，关于机械臂，也将图1中的基台11侧称为“基端”，将其相反侧即末端执行器20侧称为“顶端”。
如图1所示，机器人***100具备机器人1、控制机器人1的控制装置3、示教装置4以及动作参数调整装置5。
首先，对机器人1进行说明。
图1所示的机器人1在本实施方式中是单臂的6轴垂直多关节机器人，具有基台11和机械臂10。另外，能够在机械臂10的顶端部安装末端执行器20。末端执行器20可以是机器人1的构成要件，也可以不是机器人1的构成要件。
此外，机器人1并不限定于图示的结构，例如也可以是双臂型的多关节机器人。另外，机器人1也可以是水平多关节机器人。
基台11是从下侧将机械臂10支承为能够驱动的支承体，例如固定于工厂内的地面。机器人1的基台11经由中继电缆与控制装置3电连接。此外，机器人1与控制装置3的连接并不限定于如图1所示的结构那样基于有线的连接，例如，也可以是基于无线的连接，进而，也可以经由互联网那样的网络来连接。
在本实施方式中，机械臂10具有第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17，这些臂从基台11侧起依次连结。此外，机械臂10所具有的臂的数量并不限定于6个，例如也可以是1个、2个、3个、4个、5个或者7个以上。另外，各臂的全长等的大小各自未被特别限定，能够适当设定。
基台11与第一臂12经由关节171连结。而且，第一臂12能够相对于基台11以与铅垂方向平行的第一转动轴为转动中心绕该第一转动轴转动。第一转动轴与固定有基台11的地板的法线一致。
第一臂12与第二臂13经由关节172连结。然后，第二臂13能够相对于第一臂12以与水平方向平行的第二转动轴为转动中心转动。第二转动轴与正交于第一转动轴的轴平行。
第二臂13与第三臂14经由关节173连结。然后，第三臂14能够相对于第二臂13以与水平方向平行的第三转动轴为转动中心转动。第三转动轴与第二转动轴平行。
第三臂14与第四臂15经由关节174连结。然后，第四臂15能够相对于第三臂14以与第三臂14的中心轴方向平行的第四转动轴为转动中心转动。第四转动轴与第三转动轴正交。
第四臂15与第五臂16经由关节175连结。然后，第五臂16能够相对于第四臂15以第五转动轴为转动中心转动。第五转动轴与第四转动轴正交。
第五臂16与第六臂17经由关节176连结。然后，第六臂17能够相对于第五臂16以第六转动轴为转动中心转动。第六转动轴与第五转动轴正交。
另外，第六臂17成为在机械臂10中位于最顶端侧的机器人顶端部。该第六臂17能够通过机械臂10的驱动而连同末端执行器20一起转动。
机器人1具备作为驱动部的电机M1、电机M2、电机M3、电机M4、电机M5以及电机M6、编码器E1、编码器E2、编码器E3、编码器E4、编码器E5以及编码器E6。电机M1内置于关节171，使基台11与第一臂12相对旋转。电机M2内置于关节172，使第一臂12与第二臂13相对旋转。电机M3内置于关节173，使第二臂13与第三臂14相对旋转。电机M4内置于关节174，使第三臂14与第四臂15相对旋转。电机M5内置于关节175，使第四臂15与第五臂16相对旋转。电机M6内置于关节176，使第五臂16与第六臂17相对旋转。
另外，编码器E1内置于关节171，检测电机M1的位置。编码器E2内置于关节172，检测电机M2的位置。编码器E3内置于关节173，检测电机M3的位置。编码器E4内置于关节174，检测电机M4的位置。编码器E5内置于第五臂16，检测电机M5的位置。编码器E6内置于第六臂17，检测电机M6的位置。
编码器E1～E6与控制装置3电连接，将电机M1～电机M6的位置信息、即旋转量作为电信号向控制装置3发送。然后，基于该信息，控制装置3通过电机驱动器D1～电机驱动器D6驱动电机M1～电机M6。即，控制机械臂10是指控制电机M1～电机M6。
另外，在机器人1中，在机械臂10拆装自如地设置有检测力的力检测部19。然后，机械臂10能够在设置有力检测部19的状态下进行驱动。在本实施方式中，力检测部19是6轴力觉传感器。另外，如后所述，力检测部19是检测相互正交的3个检测轴上的力的大小和绕该3个检测轴的转矩的大小的转矩传感器。另外，力检测部19并不限定于6轴力觉传感器，也可以是其它结构。
能够在力检测部19可拆装地安装末端执行器20。在本实施方式中，末端执行器20具有能够相互接近分离的一对爪部，由通过各爪部对工件进行把持、解除的手部构成。此外，作为末端执行器20，并不限定于图示的结构，也可以是通过吸引来把持工件的手部。另外，作为末端执行器20，例如也可以是研磨机、磨削机、切削机、螺丝刀、扳手等工具。
另外，在机器人坐标系中，在末端执行器20的顶端设定有作为控制点的工具中心点TCP。在机器人***100中，通过在机器人坐标系中预先掌握工具中心点TCP的位置而能够将工具中心点TCP作为控制的基准。
接下来，对控制装置3以及示教装置4进行说明。
如图1所示，在本实施方式中，控制装置3设置于远离机器人1的位置。但是，并不限定于该结构，也可以内置于基台11。另外，控制装置3具有控制机器人1的驱动的功能，与上述机器人1的各部电连接。控制装置3具有控制部31、存储部32以及通信部33。这些各部例如经由总线连接为能够相互通信。
控制部31例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)构成，读出并执行存储于存储部32的动作程序等各种程序。由控制部31生成的信号经由通信部33向机器人1的各部发送。由此，机械臂10能够以规定的条件执行规定的作业。存储部32保存控制部31能够执行的各种程序等。作为存储部32，例如列举有RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等非易失性存储器、拆装式的外部存储装置等。通信部33例如使用有线LAN(Local Area Network：局域网)、无线LAN等外部接口在与示教装置4、动作参数调整装置5之间进行信号的收发。
如图1以及图2所示，示教装置4具有显示部41，具有针对机械臂10生成、输入动作程序的功能。作为示教装置4，没有特别限定，例如，列举有平板电脑、个人计算机、智能手机、示教器等。
接下来，对动作参数调整装置5进行说明。
图1～图3所示的动作参数调整装置5是设定机械臂10的动作参数的装置。动作参数是机械臂10进行动作时的动作条件，例如，列举有工具中心点TCP的速度、工具中心点TCP的加速度、工具中心点TCP的路径、施加于机械臂10的力、电机M1～电机M6的位置增益、速度增益等设定条件等。另外，工具中心点TCP的速度、工具中心点TCP的加速度、工具中心点TCP的路径由朝向电机M1～电机M6的经时性的通电条件规定。
此外，如图1所示，动作参数调整装置5可以与控制装置3、示教装置4分体构成，也可以组装于控制装置3、示教装置4。在动作参数调整装置5与控制装置3、示教装置4分体构成的情况下，例如也可以设置于经由以太网(注册商标)等通信线路的网络上的服务器。
如图3所示，动作参数调整装置5具有动作信息生成部51、振动推测部52、优化部53、存储部54以及通信部56。此外，在图3中，“A”表示第一信息，“B”表示第二信息，“C”表示第三信息，“D”表示作业时间，“E”表示第二动作参数。
动作信息生成部51例如由CPU构成，读出并执行存储于存储部54的动作参数设定程序等各种程序。具体而言，获取与利用接收到的动作参数或者从存储部54读出的动作参数来执行评价动作时的动作条件相关的第一信息。
第一信息包括与作业时间相关的信息、与机械臂10的位置以及姿态相关的信息、与工具中心点TCP的速度相关的信息、与工具中心点TCP的加速度相关的信息、工件的重量、施加于机械臂10的力等作业条件等。此外，动作信息生成部51生成的这些信息优选为经时性的信息。
动作信息生成部51可以使机械臂10实际驱动来获取上述信息，也可以使用模拟器来获取上述信息。
第一信息可以是与第一动作参数相同的条件，也可以不同。
振动推测部52例如由CPU构成，读出并执行存储于存储部54的动作参数设定程序等各种程序。具体而言，振动推测部52将从动作信息生成部51接收到的第一信息和与机器人1的属性相关的第二信息输入到存储于存储部54的振动推测模型55，得到作为来自振动推测模型55的输出的第三信息。
第二信息是与机器人1的属性相关的信息，是与机器人1的型号、制造编号、制造年月日、制造场所等相关的信息。即，第二信息是确定机械臂10是何种构造、使用何种要素元件、劣化了何种程度等的信息。作为上述要素元件，列举有减速器、编码器、电机、带、带轮、轴承等。
这样的第二信息例如可以是作业者使用未图示的输入装置、示教装置4等输入的结构，也可以是读出存储于控制装置3或者示教装置4的第二信息的结构。
第三信息是与振动推测值相关的信息，例如列举有施加于机械臂10的振动的最大振幅、施加于机械臂10的振动的平均振幅、从机械臂10停止起到振动收敛为止的整定时间、振动的时间序列数据等。
振动推测模型55是通过机械学习而生成的模型。通过机械学习生成振动推测模型55是指，根据输入数据反复地进行学习，找出从各输入数据读取的特征、倾向等，并将该结果应用于新的输入数据进行预测，并且生成振动推测模型55。
具体而言，振动推测模型55是指接收输入值，进行评价、判定，并将该结果作为输出值输出的模型。输入值是指第一信息、第二信息，输出值是指机械臂10的振动推测值。
振动推测模型55是由未图示的振动模型生成部生成的模型，例如，能够使用图4所示的神经网络来构筑。具体而言，振动模型生成部能够构成为具有输入层、中间层以及输出层。各信息通过网络与相邻层的信息相连，展开更大的网络。另外，中间层在图示的结构中为1层，但是优选具有多层。由此，在中间层的各层中，能够对信息的重要性进行加权，能够输出更准确的振动推测值。
另外，作为神经网络，能够应用循环型的神经网络。在循环神经网络中，由于回归地保持时间序列信息，因此在沿时间轴展开时能够视为一般的神经网络。另外，通过使上一次的时刻的中间层和本次的时刻的输入相匹配地用于学习，能够成为考虑了时间序列信息的网络构造。
此外，作为振动模型生成部中的学习法，列举有有教师学习、无教师学习、以及组合了这些的学习法。在有教师学习的情况下，预先大量地准备输入值和输出值的数据的组，并将其赋予振动模型生成部，从而学习在这些数据组中存在的特征，能够归纳性地获得根据输入来推测结果的模型、即其关系性。在无教师学习的情况下，以能够将输出值、或者其合格与否结果反映于输入值的方式进行学习。由此，即使未被赋予与振动推测值的正确值相关的信息，也能够根据再构筑出的输出与输入的背离来检测异常。其结果是，能够明确地检测振动推测值。由于在循环型的神经网络中，与通常的神经网络不同，以追溯时间的方式传播误差，因此通过随时间反向传播(BPTT)法来进行学习。
优化部53例如由CPU构成，读出并执行存储于存储部54的动作参数设定程序等各种程序。具体而言，优化部53从动作信息生成部51接收与作业时间相关的信息，并且从振动推测部52接收第一信息、第二信息以及第三信息。
优化部53例如使用最优化算法，将作业时间作为目标函数，将振动推测值作为制约条件，搜索使目标函数最小化这样的动作参数。由此，求出能够缩短作业时间并且降低振动这样的动作参数。作为最优化算法，并没有特别限定，例如列举有遗传算法(GeneticAlgorithms)、差分进化(Differential Evolution)、粒子群最优化(Particle SwarmOptimization)、以及分布估计算法(Estimation of Distribution Algorithm)。
这样的优化部53获取更优选的动作参数、即工具中心点TCP的速度、工具中心点TCP的加速度、工具中心点TCP的路径、电机M1～电机M6的位置增益、速度增益等设定条件，再次通过动作信息生成部51发送更优选的动作参数的信息。
然后，通过反复进行上述动作，能够获取更适当的动作参数。此外，将这些动作参数中最优选的动作参数设定为作业动作参数，将作业动作参数的信息经由通信部56发送至控制装置3或者示教装置4而进行作业。
例如，可以比较多次获取到的动作参数而将最优的动作参数设定为作业动作参数，也可以将最后获取到的动作参数设定为作业动作参数。关于这一点，将在后面详细叙述。
存储部54例如列举有RAM(Random Access Memory)等易失性存储器、ROM(ReadOnly Memory)等非易失性存储器、拆装式的外部存储装置等。在存储部54中存储有动作参数设定程序等各种程序、振动推测模型55等。另外，存储作为目标的作业动作参数等。
通信部56例如使用有线LAN(Local Area Network)、无线LAN等外部接口在与控制装置3、示教装置4之间进行信号的收发。
接下来，基于图5所示的流程图对机器人***100进行的控制动作的一个例子进行说明。
首先，在步骤S101中，获取第一信息以及第二信息。即，振动推测部52从动作信息生成部51接收第一信息，并且从通信部56接收第二信息。
具体而言，动作信息生成部51获取设定为作为任意的初始动作参数的第一动作参数而使机械臂10进行了任意的动作的情况下的第一信息，并将第一信息向振动推测部52发送。另外，通信部56例如将作业者使用未图示的输入装置而输入的与机器人1的属性相关的第二信息向振动推测部52发送。第一动作参数被预先设定，其信息被存储于存储部54。
这样的步骤S101是获取第一信息的第一信息获取步骤。
接下来，在步骤S102中，振动推测部52向振动推测模型55输入第一信息以及第二信息，并获取第三信息。然后，振动推测部52向优化部53发送第一信息、第二信息以及第三信息。即，振动推测部52将输入信息和输出信息向优化部53发送。
这样的步骤S102是获取第三信息的第三信息获取步骤。
接下来，在步骤S103中，优化部53进行优化处理，获取第二动作参数。此时，优化部53将作业时间作为目标函数，求出使目标函数最小化且能够降低振动这样的动作参数。将在本步骤中求出的动作参数称为第二动作参数。这样，在本步骤中，求出作业时间比在步骤S101中使用的第一动作参数短这样的第二动作参数。
这样的步骤S103是获取第二动作参数的第二动作参数获取步骤。
接下来，在步骤S104中，判断是否结束。即，判断是否将在步骤S103中求出的第二动作参数设定为作为目标的作业动作参数。本步骤中的判断能够使用后述的判断方法A或者判断方法B。
在步骤S104中，在判断为未结束的情况下，返回步骤S101，不使用第一动作参数而使用在步骤S103中获取到的第二动作参数，获取使机械臂10进行了任意的动作的情况下的第一信息。然后，进行步骤S102以及步骤S103。
这样，将在步骤S103中获取到的第二动作参数作为步骤S101中的第一动作参数，反复执行步骤S101、步骤S102以及步骤S103，直到在步骤S104中判断为结束为止。然后，在步骤S104中判断为结束的情况下，在步骤S105中，将最新的第二动作参数设定为作业动作参数。即，将最新的第二动作参数作为作业动作参数存储于存储部54。
在此，对判断方法A以及判断方法B进行说明。
判断方法A是以预先确定的次数反复执行步骤S101～步骤S103的方法。在步骤S104中，在反复执行的次数达到规定次数的情况下，判断为结束。然后，将最新的第二动作参数、即最后获取到的第二动作参数设定为作业动作参数。
这样，动作参数调整方法将作为第三信息获取步骤的步骤S102以及第二动作参数获取步骤反复执行预先确定的次数，将最后获取到的第二动作参数设定为作业动作参数。由此，无需过度地对处理花费时间就能够设定作业时间更短的作业动作参数。
判断方法B是反复执行步骤S101～步骤S103，在判断为第二动作参数收敛的情况下，判断为结束的方法。即，将第n次获取的第二动作参数与第n-1次获取的第二动作参数进行比较，在背离的程度成为规定范围内的情况下，在第n次的步骤S104中，判断为结束。
此外，“背离的程度成为规定范围内”是指，在将动作参数的各要素、即工具中心点TCP的速度、工具中心点TCP的加速度、工具中心点TCP的路径、电机M1～电机M6的位置增益、速度增益等设定条件中的至少一者与前次的设定条件进行比较时，差成为预先确定的范围内。
这样，反复执行预先确定的次数的第三信息获取步骤以及第二动作参数获取步骤，在所获取的第二动作参数收敛时，将最后获取到的第二动作参数设定为作业动作参数。由此，作业时间较短，能够设定更适当的作业动作参数。
通过经过这样的步骤S101～步骤S105，能够设定适当的作业动作参数。然后，通过使用该作业动作参数进行作业，能够执行迅速的作业。
这样，本发明的动作参数调整方法是调整具有机械臂10的机器人1所执行的动作的动作参数的动作参数调整方法。另外，动作参数调整方法具有：第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使机械臂10进行动作的情况下的与机械臂10的动作条件相关的第一信息；第三信息获取步骤，向将第一信息以及与机器人1的属性相关的第二信息作为输入、将与机械臂10的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型55输入第一信息以及第二信息，并获取所输出的第三信息；以及第二动作参数获取步骤，使用第一信息、第二信息以及第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，将所获取的第二动作参数作为第一动作参数，反复执行第一信息获取步骤、第三信息获取步骤以及第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。根据这样的方法，即使不在机器人1设置检测振动的振动测定器，也能够获取与振动相关的信息，并基于该信息设定适当的动作参数。
另外，第一动作参数包括作为机械臂10的控制点的工具中心点TCP的速度、作为机械臂10的控制点的工具中心点TCP的加速度、施加于机械臂10的力中的至少一者。由此，能够获取准确且多种类的第一信息，能够准确地获取作业时间。
另外，第一信息包括与作为机械臂10的控制点的工具中心点TCP的速度相关的信息、或者与工具中心点TCP的加速度相关的信息。通过将这样的第一信息向振动推测模型55输入，能够获取更准确的第三信息。
另外，第三信息包括使机械臂10驱动时所产生的振动的最大振幅、整定时间。由此，能够获取准确的振动推测值，能够获取更适当的作业动作参数。
另外，本发明的动作参数调整程序是用于调整具有机械臂10的机器人1所执行的动作的动作参数的动作参数调整程序。另外，动作参数调整程序用于执行如下步骤：第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使机械臂10进行动作的情况下的与机械臂10的动作条件相关的第一信息；第三信息获取步骤，向将第一信息以及与机器人1的属性相关的第二信息作为输入、将与机械臂10的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型55输入第一信息以及第二信息，并获取所输出的第三信息；以及第二动作参数获取步骤，使用第一信息、第二信息以及第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，将所获取的第二动作参数作为第一动作参数，反复执行第一信息获取步骤、第三信息获取步骤以及第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。通过执行这样的程序，即使不在机器人1设置检测振动的振动测定器，也能够获取与振动相关的信息，并基于此设定适当的动作参数。
此外，本发明的动作参数调整程序既可以存储于存储部54，也可以保存于例如CD-ROM等记录介质，还可以存储于能够经由网络等连接的存储装置。
另外，本发明的机器人***100具备：机器人1，具有机械臂10；以及动作参数调整装置5，对机器人1所执行的动作的动作参数进行调整。另外，动作参数调整装置5执行如下步骤：第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使机械臂10进行动作的情况下的与机械臂10的动作条件相关的第一信息；第三信息获取步骤，向将第一信息以及与机器人1的属性相关的第二信息作为输入、将与机械臂10的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型55输入第一信息以及第二信息，并获取要输出的第三信息；以及第二动作参数获取步骤，使用第一信息、第二信息以及第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，将所获取的第二动作参数作为第一动作参数，反复执行第一信息获取步骤、第三信息获取步骤以及第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。根据这样的机器人***100，即使不在机器人1设置检测振动的振动测定器，也能够获取与振动相关的信息，并基于此设定适当的动作参数。
以上，针对图示的实施方式对本发明的动作参数调整方法、动作参数调整程序以及机器人***进行了说明，但是本发明并不限定于此。另外，动作参数调整方法、动作参数调整程序以及机器人***的各工序、各部能够置换为能够发挥同样的功能的任意的工序、构造物。另外，也可以附加任意的工序、构造体。
Claims (8)
1.一种动作参数调整方法，其特征在于，对具有机械臂的机器人所执行的动作的动作参数进行调整，
所述动作参数调整方法具有：
第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使所述机械臂进行所述动作的情况下的与所述机械臂的动作条件相关的第一信息；
第三信息获取步骤，向将所述第一信息以及与所述机器人的属性相关的第二信息作为输入、将与所述机械臂的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型输入所述第一信息以及所述第二信息，并获取所输出的所述第三信息；以及
第二动作参数获取步骤，使用所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，
将所获取的所述第二动作参数作为所述第一动作参数，反复执行所述第一信息获取步骤、所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。
2.根据权利要求1所述的动作参数调整方法，其特征在于，
所述第一动作参数包括所述机械臂的控制点的速度、所述机械臂的控制点的加速度、以及施加于所述机械臂的力中的至少一者。
3.根据权利要求1或2所述的动作参数调整方法，其特征在于，
所述第一信息包括与所述机械臂的控制点的速度相关的信息或者与所述机械臂的控制点的加速度相关的信息。
4.根据权利要求1所述的动作参数调整方法，其特征在于，
所述第三信息包括使所述机械臂驱动时产生的振动的最大振幅、整定时间。
5.根据权利要求1所述的动作参数调整方法，其特征在于，
反复执行预先确定的次数的所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，将最后获取到的所述第二动作参数设定为所述作业动作参数。
6.根据权利要求1所述的动作参数调整方法，其特征在于，
在反复执行预先确定的次数的所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，且获取到的所述第二动作参数收敛时，将最后获取到的所述第二动作参数设定为所述作业动作参数。
7.一种记录介质，其特征在于，记录有动作参数调整程序，所述动作参数调整程序用于调整具有机械臂的机器人所执行的动作的动作参数，
所述动作参数调整程序用于执行以下步骤：
第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使所述机械臂进行所述动作的情况下的与所述机械臂的动作条件相关的第一信息；
第三信息获取步骤，向将所述第一信息以及与所述机器人的属性相关的第二信息作为输入、将与所述机械臂的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型输入所述第一信息以及所述第二信息，并获取所输出的所述第三信息；以及
第二动作参数获取步骤，使用所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，
所述动作参数调整程序用于将所获取的所述第二动作参数作为所述第一动作参数，反复执行所述第一信息获取步骤、所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。
8.一种机器人***，其特征在于，具备机器人以及动作参数调整装置，所述机器人具有机械臂，所述动作参数调整装置对所述机器人所执行的动作的动作参数进行调整，
所述动作参数调整装置执行以下步骤：
第一信息获取步骤，获取设定为第一动作参数而使所述机械臂进行所述动作的情况下的与所述机械臂的动作条件相关的第一信息；
第三信息获取步骤，向将所述第一信息以及与所述机器人的属性相关的第二信息作为输入、将与所述机械臂的振动推测值相关的第三信息作为输出的振动推测模型输入所述第一信息以及所述第二信息，并获取所输出的所述第三信息；以及
第二动作参数获取步骤，使用所述第一信息、所述第二信息以及所述第三信息，获取使作业时间变短的第二动作参数，
所述动作参数调整装置将所获取的所述第二动作参数作为所述第一动作参数，反复执行所述第一信息获取步骤、所述第三信息获取步骤以及所述第二动作参数获取步骤，以获取作为目标的作业动作参数。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101648376A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-17 | 北京理工大学 | 控制机器人操作的方法和装置 |
| CN103538065A (zh) * | 2012-07-09 | 2014-01-29 | 发那科株式会社 | 减振控制机器人*** |
| CN107379016A (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-24 | 精工爱普生株式会社 | 可动部的振动测定方法、机器人的振动测定方法以及控制装置 |
| CN108453702A (zh) * | 2017-02-21 | 2018-08-28 | 株式会社安川电机 | 机器人仿真器、机器人***以及仿真方法 |
| CN109849025A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-07 | 发那科株式会社 | 振动抑制装置 |
| JP2019123073A (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | キヤノン株式会社 | ロボットシステム、ロボットアームの制御方法、プログラム、記録媒体、及び物品の製造方法 |
| CN110186553A (zh) * | 2018-02-22 | 2019-08-30 | 发那科株式会社 | 振动分析装置以及振动分析方法 |
| JP2019195871A (ja) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | ファナック株式会社 | 制御システムおよび被駆動体の制御方法 |
| CN110597072A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-20 | 上海电气集团股份有限公司 | 机器人导纳柔顺控制方法及*** |
| CN111399514A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-10 | 浙江钱江机器人有限公司 | 一种机器人时间最优轨迹规划方法 |
-
2021
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101648376A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-17 | 北京理工大学 | 控制机器人操作的方法和装置 |
| CN103538065A (zh) * | 2012-07-09 | 2014-01-29 | 发那科株式会社 | 减振控制机器人*** |
| CN107379016A (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-24 | 精工爱普生株式会社 | 可动部的振动测定方法、机器人的振动测定方法以及控制装置 |
| CN108453702A (zh) * | 2017-02-21 | 2018-08-28 | 株式会社安川电机 | 机器人仿真器、机器人***以及仿真方法 |
| CN109849025A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-07 | 发那科株式会社 | 振动抑制装置 |
| JP2019123073A (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | キヤノン株式会社 | ロボットシステム、ロボットアームの制御方法、プログラム、記録媒体、及び物品の製造方法 |
| CN110186553A (zh) * | 2018-02-22 | 2019-08-30 | 发那科株式会社 | 振动分析装置以及振动分析方法 |
| JP2019195871A (ja) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | ファナック株式会社 | 制御システムおよび被駆動体の制御方法 |
| CN110597072A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-20 | 上海电气集团股份有限公司 | 机器人导纳柔顺控制方法及*** |
| CN111399514A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-10 | 浙江钱江机器人有限公司 | 一种机器人时间最优轨迹规划方法 |
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