CN116512239A - 机器人***及机器人的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供机器人***及机器人的控制方法，能够进行迅速且准确的作业。一种机器人***，其特征在于，具备：机械臂；形状信息获取部，基于射出部射出激光的时间和光接收部接收反射光的时间的时间差来获取物体的形状信息；惯性传感器，在移动的机械臂静止时的衰减振动中获取机械臂的位置信息；以及控制部，基于形状信息及位置信息来确定物体的位置及姿势，控制部进行第一控制，所述第一控制为在机械臂的衰减振动中基于第一时刻时的形状信息及位置信息、和第一时刻之后的第二时刻时的形状信息及位置信息来确定物体的位置及姿势。

Description

机器人***及机器人的控制方法

技术领域

本发明涉及机器人***及机器人的控制方法。

背景技术

近年，在工厂中由于人工费高涨或人材不足，正在通过具有机械臂的机器人加速进行对一直通过人工进行的作业的自动化。这样的机器人例如如专利文献1所示，具备机械臂、识别作业对象物等物体的识别单元、以及基于识别单元所识别的物体的形状信息来控制机械臂的驱动的控制部。在专利文献1中，举出了照相机、雷达传感器、LiDAR传感器、超声波传感器、红外传感器等以作为识别单元。

专利文献1：特开2021-79538号公报。

但是，在专利文献1所记载的机器人***中，机械臂在移动到对作业对象物能够作业的位置之后，先等待衰减振动收敛，再使用上述识别单元进行作业对象物的识别，进行作业。因而，与等待衰减振动收敛相对应地，总的作业时间变长。

发明内容

本发明的机器人***的特征在于，具备：机械臂；

形状信息获取部，具有将激光朝向物体射出的射出部、及接收由所述物体反射的所述激光的反射光的光接收部，并基于所述射出部射出所述激光的时间和所述光接收部接收所述反射光的时间的时间差来获取所述物体的形状信息；

惯性传感器，在移动的所述机械臂静止时的衰减振动中获取所述机械臂的位置信息；以及

控制部，基于所述形状信息及所述位置信息来确定所述物体的位置及姿势，

所述控制部进行第一控制、所述第一控制为在所述机械臂的所述衰减振动中进行基于第一时刻时的所述形状信息及所述位置信息、和所述第一时刻之后的第二时刻时的所述形状信息及所述位置信息确定所述物体的位置及姿势。

本发明的机器人的控制方法是一种机器人的控制方法，所述机器人具备：机械臂；

形状信息获取部，具有将激光朝向物体射出的射出部、及接收由所述物体反射的所述激光的反射光的光接收部，并基于所述射出部射出所述激光的时间和所述光接收部接收所述反射光的时间的时间差来获取所述物体的形状信息；以及

惯性传感器，在移动的所述机械臂静止时的衰减振动中获取所述机械臂的位置信息，其特征在于，

所述控制方法进行第一控制，所述第一控制为在所述机械臂的所述衰减振动中基于第一时刻时的所述形状信息及所述位置信息、和所述第一时刻之后的第二时刻时的所述形状信息及所述位置信息来确定所述物体的位置及姿势。

附图说明

图1为示出本发明的机器人***的整体构成的图。

图2为图1示出的机器人***的框图。

图3为用于说明图1示出的机器人***所具备的形状信息获取部获取形状信息的状态的示意图。

图4为用于说明图1示出的机器人***所具备的形状信息获取部获取形状信息的状态的示意图。

图5为随时间示出控制点在图1示出的机械臂移动时的速度的图表。

图6为将以往与本发明的机器人***进行比较的时序图。

图7为用于说明图1示出的形状信息获取部在衰减振动中获取形状信息的状态的图。

图8为用于说明在图7示出的状态下接收反射光的位置的图。

图9为示出将图8示出的图像进行合成而得的图像的图。

图10为用于说明本发明的机器人的控制方法的一例的流程图。

附图标记说明

2：机器人；3：示教装置；5：力检测部；7：末端执行器；8：控制装置；11：惯性传感器；12：惯性传感器；13：形状信息获取部；20：机械臂；21：基座；22：第一臂；23：第二臂；24：第三臂；25：驱动部；26：驱动部；27：u驱动部；28：z驱动部；31：控制部；32：存储部；33：通信部；34：显示部；81：控制部；82：存储部；83：通信部；100：机器人***；131：射出部；132：光接收部；220：壳体；230：壳体；241：转轴；251：电机；252：制动器；253：编码器；261：电机；262：制动器；263：编码器；271：电机；272：制动器；273：编码器；281：电机；282：制动器；283：编码器；A1：地点；A2：地点；A3：地点；A4：地点；A5：地点；A6：地点；A7：地点；A8：地点；A9：地点；L：激光；LL：反射光；O1：第一轴；O2：第二轴；O3：第三轴；TCP：控制点；W：工件；P1：位置；P2：位置。

具体实施方式

以下基于附图示出的适合的实施方式对本发明的机器人***及机器人的控制方法进行详细地说明。

实施方式

图1为示出本发明的机器人***的整体构成的图。图2为图1示出的机器人***的框图。图3为用于说明图1示出的机器人***所具备的形状信息获取部获取形状信息的状态的示意图。图4为用于说明图1示出的机器人***所具备的形状信息获取部获取形状信息的状态的示意图。图5为随时间示出控制点在图1示出的机械臂移动时的速度的图表。图6为将以往与本发明的机器人***进行比较的时序图。图7为用于说明图1示出的形状信息获取部在衰减振动中获取形状信息的状态的图。图8为用于说明在图7示出的状态下接收反射光的位置的图。图9为将图8示出的图像进行合成而得的图像的图。图10为用于说明本发明的机器人的控制方法的一例的流程图。

另外，在图1中，为了便于说明，将x轴、y轴及z轴作为相互正交的三个轴进行图示。另外，以下将与x轴平行的方向也称为“x轴方向”，将与y轴平行的方向也称为“y轴方向”，将与z轴平行的方向也称为“z轴方向”。另外，以图1中的z轴方向、即上下方向为“竖直方向”，以x轴方向及y轴方向、即左右方向为“水平方向”。另外，在各轴中，将前端侧称为“+侧”，将基端侧称为“-侧”。

图1及图2示出的机器人***100例如是在对电子零件及电子设备等作为作业对象的物体(以下称为“工件W”)的保持、输送、组装及检查等作业中使用的装置。机器人***100具备机器人2和对机器人2示教动作程序的示教装置3。另外，机器人2与示教装置3能够通过有线或者无线通信。

首先，对机器人2进行说明。

机器人2在图示的构成中是水平多关节机器人、即SCARA机器人。但是，并不限定于该构成，机器人2也可以是像垂直六轴机器人那样的多关节机器人。如图1所示，机器人2具有基座21、连接到基座21的机械臂20、力检测部5、末端执行器7、惯性传感器11、惯性传感器12、形状信息获取部13、以及控制这些中的各部的运转的控制装置8。

基座21是支承机械臂20的部分。在基座21中内置有后述的控制装置8。另外，在基座21的任一部分中设定有机器人坐标系的原点。需要说明的是，图1示出的x轴、y轴、z轴及u轴为机器人坐标系的轴。

机械臂20具备第一臂22、第二臂23以及第三臂24。另外，将基座21与第一臂22的连结部分、第一臂22与第二臂23的连结部分及第二臂23与第三臂24的连结部分也称为关节。

需要说明的是，机器人2不限定于图示的构成，臂的数量既可以是一个或者两个，也可以是四个以上。

另外，机器人2具备使第一臂22相对于基座21旋转的驱动部25、使第二臂23相对于第一臂22旋转的驱动部26、使第三臂24的转轴241相对于第二臂23旋转的u驱动部27、以及使转轴241相对于第二臂23在z轴方向上移动的z驱动部28。

如图1及图2所示，驱动部25内置在基座21内，并具有产生驱动力的电机251、制动器252、使电机251的驱动力减速的未图示的减速机、以及检测电机251或者减速机的旋转轴的旋转角度或者角速度的编码器253。

驱动部26内置在第二臂23的壳体230，并具有产生驱动力的电机261、制动器262、使电机261的驱动力减速的未图示的减速机、以及检测电机261或者减速机的旋转轴的旋转角度或者角速度的编码器263。

u驱动部27内置在第二臂23的壳体230内，并具有产生驱动力的电机271、制动器272、使电机271的驱动力减速的未图示的减速机、以及检测电机271或者减速机的旋转轴的旋转角度或者角速度的编码器273。

z驱动部28内置在第二臂23的壳体230内，并具有产生驱动力的电机281、制动器282、使电机281的驱动力减速的未图示的减速机、以及检测电机281或者减速机的旋转轴的旋转角度或者角速度的编码器283。

作为电机251、电机261、电机271及电机281，例如能够使用AC伺服电机、DC伺服电机等伺服电机。另外，作为减速机，例如能够使用行星齿轮式的减速机、波动齿轮装置等。

制动器252、制动器262、制动器272及制动器282具有使机械臂20减速或保持机械臂20的功能。具体地，制动器252使第一臂22的动作速度减速，制动器262使第二臂23的动作速度减速，制动器272使第三臂24在u方向上的动作速度减速，制动器282使第三臂24在z轴方向上的动作速度减速。

控制装置8通过变更通电条件来运转并使机械臂20的各部位分别减速。制动器252、制动器262、制动器272及制动器282通过控制装置8与电机251、电机261、电机271及电机281独立并被控制。即，接通、切断对电机251、电机261、电机271及电机281的通电与接通、切断对制动器252、制动器262、制动器272及制动器282的通电不连动。

作为制动器252、制动器262、制动器272及制动器282，可举出电磁制动器、机械式制动器、液压式制动器、气式制动器等。

另外，如图2所示，编码器253、编码器263、编码器273及编码器283是检测机械臂20的位置的位置检测部。编码器253、编码器263、编码器273及编码器283分别与控制装置8电连接。编码器253、编码器263、编码器273及编码器283将检测出的与旋转角度或者角速度相关的信息作为电信号发送到控制装置8。由此，控制装置8能够基于接收到的与旋转角度或者角速度相关的信息来控制机械臂20的运转。

这样的驱动部25、驱动部26、u驱动部27及z驱动部28分别连接到对应的未图示的电机驱动器，并经由电机驱动器由控制装置8控制。

基座21例如通过螺钉等固定于未图示的地板面。第一臂22连结到基座21的上端部。第一臂22能够相对于基座21绕沿着竖直方向的第一轴O1旋转。使第一臂22旋转的驱动部25进行驱动时，第一臂22相对于基座21绕第一轴O1在水平面内旋转。另外，通过编码器253能够检测第一臂22相对于基座21的旋转量。

另外，第二臂23连结到第一臂22的前端部。第二臂23能够相对于第一臂22绕沿着竖直方向的第二轴O2旋转。第一轴O1的轴向与第二轴O2的轴向相同。即，第二轴O2与第一轴O1平行。使第二臂23旋转的驱动部26进行驱动时，第二臂23相对于第一臂22绕第二轴O2在水平面内旋转。另外，通过编码器263能够检测第二臂23相对于第一臂22的驱动量，具体地，能够检测旋转量。

另外，第三臂24设置、支承于第二臂23的前端部。第三臂24具有转轴241。转轴241能够相对于第二臂23绕沿着竖直方向的第三轴O3旋转，并且能够在上下方向上移动。该第三臂24是机械臂20的最前端的臂。

使转轴241旋转的u驱动部27进行驱动时，转轴241会绕u轴旋转。另外，通过编码器273能够检测转轴241相对于第二臂23的旋转量。

另外，使转轴241在z轴方向上移动的z驱动部28进行驱动时，转轴241会在上下方向、即z轴方向上移动。另外，通过编码器283能够检测转轴241相对于第二臂23在z轴方向上的移动量。

另外，在机器人2中，设定有以转轴241的前端为控制点TCP并以该控制点TCP为原点的前端坐标系。另外，该前端坐标系已与前述的机器人坐标系校准完毕，能够将前端坐标系中的位置转换到机器人坐标系。由此，能够在机器人坐标系中确定控制点TCP的位置。在机器人***100中，通过事先在机器人坐标系中把握控制点TCP的位置，能够将控制点TCP作为控制的基准。机器人坐标系是设定于机器人2的坐标系，是例如将设定于基座21的任一点设为原点的坐标系。

另外，各种末端执行器7能够拆装地连结到转轴241的下端部。末端执行器7在图示的构成中为把持作为作业对象物的工件W的手部。但是，并不限定于该构成，例如、也可以是通过吸引、吸附把持工件W的手部，也可以是螺丝刀、扳手等工具，也可以是喷雾器等涂布工具。

如图1所示，力检测部5是检测施加于机器人2的力、即施加于机械臂20及基座21的力的力检测部。力检测部5在本实施方式中设置于转轴241，并能够检测施加于转轴241的力。

需要说明的是，力检测部5的设置位置不限定于上述，例如也可以是转轴241的下端部或各关节部分。

力检测部5例如能够设为具有由水晶等压电体构成且受到外力时输出电荷的多个元件的构成。另外，控制装置8能够根据该电荷量而转换为与机械臂20所受到的外力相关的值。另外，是这样的压电体时，能够根据设置的朝向来调整在受到外力时能够使电荷产生的朝向。

接下来，对惯性传感器11及惯性传感器12进行说明。由于这些具有同样的构成，仅在检测振动的用途的水平或者竖直的方向上不同，故而以下以惯性传感器11为代表进行说明。需要说明的是，惯性传感器12用于机械臂20的减振控制。

惯性传感器11是在机械臂20移动中、或者在机械臂20停止之后直到静止的期间的衰减振动中获取机械臂20的位置信息的传感器。惯性传感器11在本实施方式中由检测振动的陀螺仪传感器构成。但是，并不限定于该构成，作为惯性传感器11也可以使用检测角速度和加速度的IMU(Inertial Measurement Unit：惯性测量单元)。

惯性传感器11与控制部81电连接，惯性传感器11所获取的与振动相关的信息被发送到控制部81。控制部81基于该信息确定机械臂20的位置、即控制点TCP的振动信息。

控制部31根据从惯性传感器11获取的信息确定的控制点TCP的振动信息为机器人坐标系中的振动。

惯性传感器12所获取的信息用于减振控制。即，通过在机械臂20的驱动中，基于惯性传感器12的检测结果，生成检测值变小这样的电机的驱动信号，从而能够进行制振性高的控制。

如图2及图3所示，形状信息获取部13具有将激光L朝向工件W射出的射出部131、及接收由物体反射的反射光LL的光接收部132。射出部131与控制部81电连接，且射出定时及激光L的强度由控制部81控制。另外，光接收部132与控制部81电连接，光接收部132所接收的反射光LL的光量的信息被发送到控制部81。

控制部81基于射出部131射出激光L的时间与光接收部132接收反射光LL的时间的时间差来获取物体的形状信息。具体地，如图3所示，通过在水平方向上在多个不同位置获取射出与接收光的时间差的信息，能够获取工件W的形状信息以及工件W的位置和姿势的信息。在预先登记了工件W的形状信息的情况下，形状信息获取部13获取工件W的位置及姿势的信息。

在这样的形状信息获取部13中设定有传感器坐标系。控制部81根据从形状信息获取部13获取的形状信息确定的工件W的位置及姿势是传感器坐标系中的位置及姿势。通过使前述的机器人坐标系和传感器坐标系对应关联，能够在机器人坐标系中把握根据从形状信息获取部13获取的形状信息而确定的工件W的位置及姿势。所以，机械臂20能够对工件W进行作业。

另外，如图4所示，形状信息获取部13是射出部131将多个激光L放射状地射出的形状信息获取部。由此，例如在比位置P2更低的位置的位置P1处，各激光L的间距变得更窄而能够提高解析度。另外，在位置P2处，位置P1处的各激光L的间距更宽，整体上能够跨越广范围来照射激光L。

根据这样的构成，例如在需要高解析度的细微的作业或者对形状复杂的工件W进行作业的情况下，能够使机械臂20移动以使工件W位于比较近的位置处来获取形状信息。另外，例如在配置比较大的工件W、或者跨越广范围配置多个工件W的情况下，能够使机械臂20移动以使工件W位移比较远的位置处来获取形状信息。如此，通过控制以使机器人臂20根据需要而位于合适的高度，从而能够获取合适的形状信息。

由此可见，形状信息获取部13是随着与作为物体的一例的工件W的距离变短而分辨率变高的部件。由此，能够通过进行控制以使机械臂20根据需要而位于合适的高度上，来获取合适的形状信息。这在时间上、想要检测的图像方面都是有利的，比如不需要图像处理的透镜的焦点操作，并且也不会在向z方向移动的振动时在CCD照相机中发生图像失真等。

另外，在本实施方式中，形状信息获取部13设置于第三臂24。但是，并不限定于该构成，形状信息获取部13也可以设置于第二臂23或者末端执行器7。

由此可见，形状信息获取部13及惯性传感器11设置于机械臂20。由此，能够获取更准确的形状信息及位置信息。

接下来，对示教装置3进行说明。

如图2所示，示教装置3具有对机器人2指定动作程序的功能。

如图2所示，示教装置3具有由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等构成的控制部31、存储部32、通信部33以及显示部34。作为示教装置3，无特别限定，例如可举出平板(tabelt)、个人计算机、智能手机等。

控制部31读取并执行存储在存储部32中的各种程序等。在控制部31中生成的信号经由通信部33被发送到机器人2的控制装置8。由此，机械臂20能够在规定的条件下执行规定的作业。

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，例如可举出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等外部接口在其与控制装置8之间进行信号的收发。

显示部34由各种显示器构成。在本实施方式中，作为一例，以触摸面板式、即显示部34具备显示功能和输入操作功能的构成来说明。

但是，并不限定于这样的构成，也可以是另外具备输入操作部的构成。在该情况下，关于输入操作部，例如可举出鼠标、键盘等。另外，也可以是并用触摸面板以及鼠标、键盘的构成。

接下来，对控制装置8进行说明。

如图1所示，控制装置8在本实施方式中内置在基座21内。但是，并不限定于该构成，也可以设置于与机器人2离开的位置处。另外，控制装置8具有控制机器人2的驱动的功能，并与前述的机器人2的各部电连接。控制装置8具有控制部81、存储部82以及通信部83。这些中的各部例如经由总线能够相互通信地连接。

控制部81例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等至少一个处理器构成，且读取并执行存储在存储部82中的动作程序等各种程序。在控制部81中生成的信号经由通信部83被收发于机器人2的各部。由此，机械臂20能够进行在规定的条件下执行规定的作业之类的处理。

具体地，如前述，控制部81具有控制机械臂20的驱动的处理器、基于获取机械臂20的位置信息的惯性传感器11、12所获取的振动信息及形状信息获取部13所获取的状信息来确定工件W的位置及姿势的处理器、以及基于惯性传感器11、12所获取的振动信息来进行减振控制的处理器。

存储部82保存控制部81能够执行的各种程序等。作为存储部82，例如可举出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83例如使用有线LAN(Local Area Network：局域网)、无线LAN等外部接口在其与机器人2的各部或者示教装置3之间进行信号的收发。

在这样的机器人***100中，在驱动各电机时，使用伺服机构。即、控制部81在各电机的驱动中，将来自各编码器的旋转角度或者角速度信息反馈给电机的驱动信号以生成驱动信号。另外，加入惯性传感器11、12所获取的振动信息反馈给电机的驱动信号以生成驱动信号。通过这样的反馈控制能够高速且高精度地驱动机械臂20。在这样的反馈控制下，各电机产生由于由臂的自重、和因从加速或者等速运动状态停止而生出的复合惯性力矩而导致的振动。因而，在机械臂20到达目标位置之后也产生衰减振动。如图5所示，以从机械臂20的移动开始(时刻T1)并趋向目标位置而速度上升，在靠近目标位置时使速度降低并停止在目标位置处的方式进行控制。然后，衰减振动产生，衰减振动平息时成为移动完成(时刻T3)。即，在图5中的从“到达(时刻T2)”到“完成(时刻T3)”之间存在机械臂20进行衰减振动的时间。

在以往，如图6中上侧的时序图所示，在经过了“移动中(时刻T1～时刻T2)”及“衰减振动”之后再进行工件W的识别，并执行作业。在本发明中，如图6中下侧的时序图所示，通过进行在衰减振动中(时刻T2～时刻T3)进行工件的识别的第一控制，能够缩短机械臂20的总的驱动时间。以下，对此进行说明。

在衰减振动中，控制点TCP在xy平面中描绘图7中示出的那样的螺旋形状的轨迹。即、一边按顺序通过地点A1、地点A2、地点A3、地点A4、地点A5、地点A6、地点A7、地点A8及地点A9，一边趋向衰减振动收缩。需要说明的是，这是一个例子，并非一定会描绘图示的那样的轨迹。

在机器人***100中，在地点A1、地点A2、地点A3、地点A4、地点A5、地点A6、地点A7、地点A8及地点A9处分别从形状信息获取部13获取形状信息。即、在地点A1～地点A9中的每一个射出激光L，并获取与直至接收到由工件W反射的反射光LL的时间差相关的信息。此时，格子状地照射激光L，并接收格子状的反射光LL(参照图8)。图8中“第一次”的图像示出了在地点A1处接收的反射光LL，“第二次”的图像示出了在地点A2处接收的反射光LL，“第三次”的图像示出了在地点A3处接收的反射光LL，“第四次”的图像示出了在地点A4处接收的反射光LL，“第五次”的图像示出了在地点A5处接收的反射光LL，“第六次”的图像示出了在地点A6处接收的反射光LL，“第七次”的图像示出了在地点A7处接收的反射光LL，“第八次”的图像示出了在地点A8处接收的反射光LL，“最终次”的图像示出了在地点A9处接收的反射光LL。需要说明的是，为了易于理解，在图8中的图像中省略了对工件W的图示，却是按照各反射光LL的点来获取时间差的信息。由此，在各图像中，能够获取工件W的形状信息。

这些图像在前述的传感器坐标系中是在位置偏移的情况下获取的。因此，控制部81将在地点A1处得到的“第一次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A2处得到的“第二次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A3处得到的“第三次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A4处得到的“第四次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A5处得到的“第五次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A6处得到的“第六次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A7处得到的“第七次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A8处得到的“第八次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联，将在地点A9处得到的“最终次”的信息和从惯性传感器11、12得到的地点A的位置信息相关联。然后，将各图像进行合成时，能够获取到图9示出的那样的图像。

通过这样的第一控制，能够根据在工件W的也包括xy平面及z方向的立体形状中在不同的位置处获取的工件W的多个形状信息来更精密地确定工件W的位置及姿势。所以，与在衰减振动平息之后在一处进行工件W的识别的构成相比，由于能够获取工件W的更准确的位置及姿势的信息，故而也能够对于还包括斜面在内的更好的拾取部位的确定做出贡献。特别是，在本发明中，进行利用因上述反馈控制而必然产生的衰减振动、即机械臂20在衰减振动中的位置偏移来获取形状信息的第一控制。所以，能够缩短作业所需的总的时间，能够获取工件W的准确的物体信息。其结果，能够进行准确且迅速的作业。

由此可见，机器人***100具备：机械臂20；形状信息获取部13，具有将激光L朝向作为物体的一例的工件W射出的射出部131、及接收由工件W反射的激光L即反射光LL的光接收部132，并基于射出部131射出激光L的时间和光接收部132接收反射光LL的时间的时间差来获取工件W的形状信息；惯性传感器11、12，在移动的机械臂20静止时的衰减振动中获取机械臂20的位置信息；以及控制部81，基于形状信息及位置信息来确定工件W的位置及姿势。另外，控制部81进行第一控制，所述第一控制为在机械臂20的衰减振动中基于第一时刻(例如、在地点A1处的时刻)时的形状信息及位置信息、和第一时刻之后的第二时刻(例如、在地点A2处的时刻)时的形状信息及位置信息来确定工件W的位置及姿势。由此，能够利用衰减振动中的机械臂20的振动来获取形状信息及位置信息。所以，能够与不等待衰减振动平息相对应地缩短作业所需的总的时间，能够获取工件W的准确的物体信息。其结果，能够进行准确且迅速的作业。

另外，控制部81在进行第一控制之后进行以下那样的第二控制。如上所述，第一控制为在衰减振动中确定工件W相对于机械臂20的相对的位置及姿势的构成。在第二控制中，之后如图9所示地将各图像进行合成，通过将各图像中的传感器坐标系中的位置与惯性传感器11、12所检测的机械臂20在机器人坐标系中的位置相关联，由此来确定工件W在机器人坐标系中的位置及姿势，然后确定绝对位置及绝对姿势。通过进行这样的第二控制，能够确定工件W的绝对位置及绝对姿势。

需要说明的是，第二控制既可以在衰减振动完全平息之后再进行，也可以在衰减振动中进行，但是优选为在衰减振动的振幅成为规定值以下的情况下进行的构成。由此，能够准确且迅速地确定工件W在机器人坐标系中的位置及姿势。

由此可见，控制部81基于来自惯性传感器11、12的位置信息求出振动的振幅，并在振幅比规定的值小的情况下，确定工件W在作为物体的一例的工件W的规定的坐标系、即与机器人坐标系对应关联的绝对坐标系中的位置及姿势。由此，能够将在第一控制中得到的信息通过第二控制确定为工件W的位置及姿势。所以，能够更加准确地进行针对工件W的作业。

机器人***100具备检测机械臂20的位置及姿势的编码器253、编码器263、编码器273及编码器283，控制部81在机械臂20的驱动中，基于编码器253、编码器263、编码器273及编码器283所检测的机械臂20的位置及姿势的信息对机械臂20进行减振控制。由此能够使衰减振动产生的时间进一步减短，能够进一步缩短总的作业时间。

另外，控制部81在机械臂的20驱动中，基于惯性传感器11、12所检测的振动信息对机械臂20进行减振控制。由此，能够使衰减振动产生的时间进一步减短，能够进一步缩短总的作业时间。

在本实施方式中，是基于编码器253、编码器263、编码器273及编码器283所检测的机械臂20的位置及姿势的信息和惯性传感器11、12所检测的位置信息双方来进行减振控制的构成，但是在本发明中，并不限定于此，既可以仅基于上述中的一方的信息来进行减振控制，也可以基于惯性传感器11、12检测的位置信息来进行减振控制。

接下来，参照图10示出的流程图对本发明的机器人的控制方法的一例进行说明。

首先，在步骤S101中，开始移动。即、遵照规定的动作程序，以从开始位置并趋向目标位置的方式开始机械臂20的移动。

接着，在步骤S102中，到达了目标位置时，在步骤S103中，设N＝1并进行计数，即、作为第一圈的循环而转移到步骤S104。

在步骤S104中，判断是否振动平息且移动完成。即、判断衰减振动是否平息。本步骤中的判断基于惯性传感器11、12的位置信息来计算振幅，并基于振幅是否比规定的值小而进行。需要说明的是，位置信息不仅可以利用惯性传感器11，也可以利用编码器253、编码器263、编码器273及编码器283的合成坐标系中的编码器单独的信息或者惯性传感器及编码器双方。

当在步骤S104中，判断为移动未完成的情况下，在步骤S105中，在振动中进行形状测量，即获取来自形状信息获取部13的形状信息(参照图8)。另外，在步骤S106中，进行位置测量，即获取来自惯性传感器11的位置信息。

接着，在步骤S107中，与位移相对应地校正形状信息。即、基于惯性传感器11的位置信息来把握与移动完成后的最终停止位置的偏移，并将该信息与形状信息相关联。

接着，在步骤S10中进行3D空间N的保存。即、作为三维空间的数据与是第N次的循环这一意思一起存储到存储部82中。

接着，在步骤S109中，设为N＝N+1，并返回步骤S104。即、开始下一周的循环。

另一方面，当在步骤S104中，判断为移动完成、即衰减振动平息的情况下，执行步骤S110及步骤S111。在步骤S110中，获取来自形状信息获取部13的形状信息(参照图8中的“最终次”)。另外，在步骤S11中，进行位置测量，即在衰减振动平息后，获取来自惯性传感器11的位置信息。至此为止是第一控制，后面的是第二控制。

接着，在步骤S112中，与位移相对应地校正形状信息。即、基于惯性传感器11的位置信息把握与移动完成后的最终停止位置的偏移，并将该信息与形状信息关联。在本步骤中，确认传感器坐标系与机器人坐标系的对应关联。

接着，在步骤S113中，进行3D空间N的保存。即、作为工件W在三维空间中的绝对位置及绝对姿势的数据存储到存储部82中。接着，在步骤S114在，完成3D空间1～3D空间N的排列。即、如图9所示，将全部的数据合成为与机器人坐标系对应关联的绝对坐标系中的位置。

通过经过这样的步骤，能够更加准确地确定工件W的位置及姿势，所以，能够对工件W进行准确的作业。另外，如前所述，能够与不等待衰减振动平息就确定工件W的位置及姿势相对应地缩短作业所需的总的时间。通过以上，能够进行准确且迅速的作业。

由此可见，机器人的控制方法是机器人2的控制方法，所述机器人2具备：机械臂20；形状信息获取部13，具有将激光L朝向作为物体的一例的工件W射出的射出部131、及接收由工件W反射的激光L、即反射光LL的光接收部132，并基于射出部131射出激光L的时间和光接收部132接收反射光LL的时间的时间差来获取工件W的形状信息；以及惯性传感器11，在移动的机械臂20静止时的衰减振动中获取机械臂20的位置信息。另外，在机器人的控制方法中，进行第一控制，所述第一控制为在机械臂20的衰减振动中基于第一时刻(例如、在地点A1处的时刻)时的形状信息及位置信息、和第一时刻之后的第二时刻(例如、在地点A2处的时刻)时的形状信息及位置信息来确定工件W的位置及姿势。由此，能够利用机械臂20在衰减振动中的位置偏移来获取形状信息及位置信息。所以，能够与不等待衰减振动平息相对应地缩短作业所需的总的时间，能够获取准确的工件W的物体信息。其结果，能够进行准确且迅速的作业。

以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人***及机器人的控制方法进行了说明，但是本发明并不限定于此，各部的构成能够置换为具有同样的功能的任意构成的部件。另外，在机器人***及机器人的控制方法中也可以分别附加其他的任意构成物、工序。

Claims (7)

1.一种机器人***，其特征在于，

所述机器人***具备：

机械臂；

形状信息获取部，具有：射出部，将激光朝向物体射出；及光接收部，接收由所述物体反射的所述激光的反射光，所述形状信息获取部基于所述射出部射出所述激光的时间和所述光接收部接收所述反射光的时间的时间差来获取所述物体的形状信息；

惯性传感器，在移动的所述机械臂静止时的衰减振动中获取所述机械臂的位置信息；以及

控制部，基于所述形状信息及所述位置信息来确定所述物体的位置及姿势，

所述控制部进行第一控制，所述第一控制为在所述机械臂的所述衰减振动中基于第一时刻时的所述形状信息及所述位置信息、和所述第一时刻之后的第二时刻时的所述形状信息及所述位置信息来确定所述物体的位置及姿势。

2.根据权利要求1所述的机器人***，其特征在于，

所述形状信息获取部以及所述惯性传感器设置于所述机械臂。

3.根据权利要求1所述的机器人***，其特征在于，

所述控制部基于来自所述惯性传感器的位置信息求出振动的振幅，并在所述振幅比规定的值小时，确定所述物体在所述物体的规定的坐标系中的位置及姿势。

4.根据权利要求1所述的机器人***，其特征在于，

所述机器人***具备：编码器，检测所述机械臂的位置及姿势，

所述控制部在所述机械臂的驱动中，基于所述编码器检测的所述机械臂的位置及姿势的信息对所述机械臂进行减振控制。

5.根据权利要求1所述的机器人***，其特征在于，

所述控制部在所述机械臂的驱动中基于所述惯性传感器检测的振动信息对所述机械臂进行减振控制。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人***，其特征在于，

所述形状信息获取部随着与所述物体的距离变短而分辨率变高。

7.一种机器人的控制方法，其特征在于，

所述机器人具备：

机械臂；

形状信息获取部，具有：射出部，将激光朝向物体射出；及光接收部，接收由所述物体反射的所述激光的反射光，所述形状信息获取部基于所述射出部射出所述激光的时间和所述光接收部接收所述反射光的时间的时间差来获取所述物体的形状信息；以及

惯性传感器，在移动的所述机械臂静止时的衰减振动中获取所述机械臂的位置信息，其特征在于，

所述控制方法进行第一控制，所述第一控制为在所述机械臂的所述衰减振动中基于第一时刻时的所述形状信息及所述位置信息、和所述第一时刻之后的第二时刻时的所述形状信息及所述位置信息来确定所述物体的位置及姿势。