DE102011011679A1

DE102011011679A1 - Roboter mit Lernsteuerungsfunktion

Info

Publication number: DE102011011679A1
Application number: DE102011011679A
Authority: DE
Inventors: Tetsuaki Kato; Masakazu Ichinose; Soichi Arita; Kiyonori Inaba; Hajime Suzuki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2031-02-19
Also published as: CN102163047A; JP2011192267A; JP4850976B2; DE102011011679B4; US20110208354A1; US8271131B2; CN102163047B

Abstract

Es wird ein Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion offenbart. Der Roboter umfasst eine Robotermechanismuseinheit, eine Lernsteuerungseinheit zum Erhalten von Daten über eine Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit beim Ausführen eines Aufgabenprogramms und zum Ausführen einer Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße, um die Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit unter einen bestimmten Wert zu reduzieren, eine normale Steuerungseinheit zum Ausführen eines Lernvorganges der Robotermechanismuseinheit, um die Daten während der Lernsteuerung zu erhalten, und zum Ausführen eines tatsächlichen Betriebes der Robotermechanismuseinheit auf Grundlage der Lernkorrekturgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit nach dem Durchführen der Lernsteuerung berechnet wird, und eine Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit zum Ausführen eines Anti-Ausnahme-Verfahrens in dem Fall, bei dem ein Ausnahme-Verfahren während des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebs auftritt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion und insbesondere einen Industrieroboter, der eine Steuerungseinheit mit der Lernsteuerungsfunktion aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Eine Lernsteuerungsfunktion, obwohl sie nicht kommerziell bei Robotern realisiert ist, hat zunehmend eine praktische Anwendung bei Werkzeugmaschinen gefunden (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2).
Die Lernsteuerungsfunktion wird kurz erläutert. Die Lernsteuerungsfunktion ist als eine Steuerung der Optimierung des Vorwärtssteuerungssignals für den gleichen Vorgang definiert. Durch Wiederholen des gleichen Vorgangs wird das Vorwärtssteuerungssignal aktualisiert und resultiert in einem gewissen Wert (die Schwankung durch Aktualisierung ist relativ klein). Nachdem das Lernen beendet ist, wird dann das Vorwärtssteuerungssignal, das durch die Lernsteuerung erhalten wird, verwendet, wie es vorliegt, ohne dass es aktualisiert wird. Bei einem speziellen Aktualisierungsvorgang wird ein gegebener Vorgang einer Robotermechanismuseinheit zuerst durchgeführt, indem ein Aufgaben-Programm zum Betrieb der Robotermechanismuseinheit durchgeführt wird, das einen gegebenen Betriebsparameter verwendet, und während dieses Vorgangs werden die Positionsabweichungsdaten (beispielsweise die Größe der Vibration und die Größe des Bahnfehlers) durch Sensoren gemessen etc. Beim Abschluss dieses Vorgangs wird die Korrekturgröße (Lernkorrekturgröße) für den nächsten Betriebsparameter aus den Daten berechnet. Der nächste Vorgang wird durchgeführt, während der Lernvorgang verwendet wird, der so berechnet wird, während gleichzeitig die Größe der Vibration und die Größe des Bahnfehlers berechnet wird. Beim Abschluss dieses Vorganges wird die Größe der Lernkorrektur für den zweiten Betriebsparameter aus der Größe der Lernkorrektur und der Messdaten berechnet, die während des vorangegangenen Vorgangs erhalten wurden. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis die Größe der Lernkorrektur einen bestimmten Wert erreicht und die Positionsabweichung unter einen bestimmten Wert fällt, und die Lernsteuerung wird durchgeführt. Nach dem Abschluss der Lernsteuerung wird der Betrieb (tatsächlicher Betrieb) durchgeführt, indem die hergeleitete Größe der Lernkorrektur schließlich ohne Messen der Größe der Vibration und der Größe des Bahnfehlers verwendet wird. Auch wird nach Abschluss des Vorganges die Größe der Lernkorrektur nicht aktualisiert und die gleiche Größe der Lernkorrektur wird für den nächsten Vorgang verwendet. In der folgenden Beschreibung der Erfindung wird der Vorgang zum Erhalten von Daten, die die Positionsabweichung einer Robotermechanismuseinheit betreffen, und zum Berechnen einer Größe der Lernkorrektur zum Reduzieren der Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit unter einen bestimmten Wert als „die Lernsteuerung” bezeichnet, wobei der Vorgang zum Betrieben einer Robotermechanismuseinheit, um die vorstehenden Daten zu erhalten, als „der Lernvorgang” bezeichnet wird und der Betrieb einer Robotermechanismuseinheit auf Grundlage der Größe einer Lernkorrektur, die durch eine Lernkorrektursteuereinheit berechnet wird, als „der tatsächliche Betrieb” bezeichnet wird.
Ein Schaltplan eines herkömmlichen Roboters (eines lerngesteuerten Roboters) mit einer Lernsteuerungsfunktion ist in 1 gezeigt. Ein Roboter 100 ist aus einer Robotermechanismuseinheit 1 und einer Steuerungseinheit 2 zum Steuern der Robotermechanismuseinheit 1 ausgestaltet. Die Steuerungseinheit 2 umfasst eine Lernsteuerungseiheit 3 zum Durchführen der Lernsteuerung des Roboters, und eine normale Steuerungseinheit 4 zum direkten Ansteuern der Robotermechanismuseinheit.
Die Robotermechanismuseinheit 1 umfasst einen Arm 11, einen vorderen Endbereich 12 des Arms, einen Stereosensor 13 und einen Motor (nicht gezeigt). Dem Motor der Robotermechanismuseinheit 1 wird ein Signal von der normalen Steuerungseinheit 4 zugeführt, die von der Steuerungseinheit 2 umfasst ist. Der Motor der Robotermechanismuseinheit 1 treibt den Arm 11 an und, indem der vordere Endbereich 12 des Arms zur gewünschten Position bewegt wird, führt er die Aufgabe, beispielsweise das Schweißen, durch. Der Stereosensor 13 wird auf dem vorderen Endbereich 12 des Arms angebracht und kann die räumlichen Positionsdaten (y_j (k)) des vorderen Endbereich 12 des Arms erhalten. Die Positionsdaten (y_j (k)) von dem Stereosensor 13 werden an die Lernsteuerungseinheit 3 ausgegeben und für die Lernsteuerung verwendet. In den Positionsdaten (y_j (k)) bezeichnet j die Anzahl der durchgeführten Versuche und k die Zeit.
Die normale Steuerungseinheit 4 umfasst eine Positionssteuerungseinheit 41, eine Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42, eine Stromsteuerungseinheit 43, einen Verstärker 44 und Differenziermittel 45. Die Positionssteuerungseinheit 41 erhält die Positionsanweisungsdaten (j_d (k)), die von außerhalb der Steuerungseinheit 2 eingegeben werden. Die Positionssteuerungseinheit 41 erhält ferner die Daten über die Motorposition der Robotermechanismuseinheit 1 und gibt die gewünschten Positionsdaten des vorderen Endbereichs 12 des Arms der Robotermechanismuseinheit 1 an die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 aus. Das Differenziermittel 45 erhält die Motorpositionsdaten, die von der Robotermechanismuseinheit 1 rückgekoppelt werden, und gibt durch Berechnen der Motorgeschwindigkeit die resultierende Geschwindigkeit an die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 aus.
Die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 berechnet die gewünschte Motorgeschwindigkeit, indem die Positionsdaten von der Positionsteuerungseinheit 41 und die Motorgeschwindigkeitsdaten von dem Differenziermittel 45 berücksichtigt werden, und gibt das Berechnungsergebnis an die Stromsteuerungseinheit 43 aus. Die Stromsteuerungseinheit 43 berechnet, während sie den Stromwert erhält, der vom Verstärker 44 zurückgekoppelt wird, den Strom, der zum Motor geliefert wird, auf solche Weise, um die gewünschte Motorgeschwindigkeit zu erreichen, die von der Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 eingegeben wird, und gibt den berechneten Strom an den Verstärker 44 aus. Der Verstärker 44 berechnet die gewünschte Leistung aufgrund des Stromwertes von der Stromsteuerungseinheit 43 und lädt die gewünschte Leistung in den Motor (nicht gezeigt) der Robotermechanismuseinheit 1.
Die Lernsteuerungseinheit 3 umfasst einen ersten Speicher 31, eine Lernsteuerungseinheit 32, einen zweiten Speicher 33 und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 34. Dem ersten Speicher 31 werden eine Zielkorrekturgröße e_j (k) durch einen Filter 30 auf Grundlage der Positionsanweisungsdaten (y_d (k)) für einen vorderen Endbereich 12 des Arms und die Positionsdaten (y_j (k)), die durch den Stereosensor 13 gemessen werden, zugeführt und er speichert diese. Gleichzeitig wird die Zielkorrekturgröße e_j (k) in die Lernsteuerungseinheit 32 ausgegeben. Anfänglich entspricht die Zielkorrekturgröße e_j (k) einen Fehler von der gewünschten Position des vorderen Endbereichs 12 des Arms.
Die Lernsteuerungseinheit 32 führt eine Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße aus, um eine Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit durch Ausführen des Aufgabenprogramms, zu verringern, das in einem in der Lernsteuerungseinrichtung 32 eingebauten RAM 34 gespeichert ist. Durch Ausführen des Aufgabenprogramms berechnet die Lernsteuerungseinheit 32 die Lernkorrekturgröße u_j+1 (k) aus der Lernkorrekturgröße u_j (k) für den vorangegangenen Versuch und der Zielkorrekturgröße e_j (k), die im RAM 34 gespeichert ist, und gibt die Lernkorrekturgröße u_j+1 (k) zum zweiten Speicher 33 und dem RAM 34 aus. Die Lernkorrekturgröße u_j+1 (k), die in den zweiten Speicher eingegeben wird, wird im zweiten Speicher 33 gespeichert, während sie gleichzeitig zu den Positionsabweichungsdaten addiert wird, die durch die Positionssteuerungseinheit 41 der normalen Steuerungseinheit 4 berechnet werden.
Auf Grundlage der Positionsabweichungsdaten, die so korrigiert sind, wird die Robotermechanismuseinheit 1 gesteuert und die Lernsteuerung wird wiederholt. Bei der Lernsteuerung wird diese Serie von Verfahren wiederholt durchgeführt und die Positionsabweichung konvergiert zu einem bestimmten Wert, vorzugsweise 0. Nach dem Ende der Lernsteuerung, d. h. während des tatsächlichen Betriebs, werden die Lernkorrekturgrößenaktualisierungsschleife, die in 1 durch die gepunktete Linie angezeigt ist, nicht durchgeführt und die Lernkorrekturgröße u_j+1 (k) wird vom zweiten Speicher 33 an die Positionssteuerungseinheit 41 ausgegeben. Im Übrigen zeigen in 1 die durchgezogenen Linien das Verfahren an, das ausgeführt wird, wenn die normale Steuerungseinheit 4 die Robotermechanismuseinheit 1 während eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebes aktiviert, und das Verfahren zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße in der Lernsteuerung, das durch die gepunkteten Linien angezeigt ist, wird nach dem Lernvorgang ausgeführt.
Patentdokument 1: JP-A-2009-83074
Patentdokument 2: JP-A-2006-172149
Die herkömmliche Lernsteuerungstechnik hat das Problem, dass sie eng ist und die tatsächliche Verwendung nicht ausreichend berücksichtigt. Insbesondere nimmt die Lernsteuerung an, dass der gleiche Vorgang wiederholt wird. In dem Fall, bei dem der Vorgang, der nicht durch die Lernsteuerung berücksichtigt wird, im Lernvorgang oder dem tatsächlichen Betrieb durchgeführt wird (beispielsweise ein vorübergehendes Anhalten oder eine Änderung der vorgegebenen Geschwindigkeit (speed override), was hierin nachstehend als die „Ausnahme” oder „Ausnahme-Verfahren” bezeichnet wird), kann daher die Lernkorrekturgröße den Betrieb stören. Insbesondere in dem Fall, bei dem die Betriebsgeschwindigkeit hoch ist, kann die Robotermechanismuseinheit eine Vibration entwickeln.
Die Aufgabe dieser Erfindung ist, ein Schutzmittel (Anti-Ausnahme-Mittel) und ein Wiedererlernungsverfahren in dem Fall bereitzustellen, bei dem ein Ausnahmeverfahren auftritt, wenn der Lernvorgang durchgeführt wird oder der tatsächliche Betrieb eines Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion durchgeführt wird.
Kurzer Abriss der Erfindung
Der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß dieser Erfindung umfasst eine Robotermechanismuseinheit, eine Lernsteuerungseinheit zum Erhalten von Daten über die Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit beim Ausführen eines Aufgabenprogramms und zum Ausführen einer Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße zum Verringern der Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit unter einen bestimmten Wert, eine normale Steuerungseinheit zum Ausführen eines Lernvorganges zum Betrieb der Robotermechanismuseinheit, um die Daten während der Lernsteuerung zu erhalten, und zum Ausführen eines tatsächlichen Betriebes zum Betreiben der Robotermechanismuseinheit auf Grundlage der Lernkorrekturgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit berechnet wird, nachdem die Lernsteuerung ausgeführt wird, und einer Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit zum Ausführen eines Anti-Ausnahme-Verfahrens in dem Fall, bei dem ein Ausnahme-Verfahren während des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebes auftritt.
Ferner kann das Anti-Ausnahme-Verfahren ein Verfahren zum Verringern der Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf eine vorbestimmte sichere Geschwindigkeit und zum Festlegen der Lernkorrekturgröße auf 0 sein.
Ein Beispiel des Ausnahme-Verfahrens ist das Teach-Korrektur-Verfahren (Einlern-Korrektur-Verfahren) für das Aufgabenprogramm.
Ein anderes Beispiel des Ausnahmeverfahrens ist ein vorübergehendes Anhalteverfahren des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebes.
Noch ein weiteres Beispiel des Ausnahme-Verfahrens ist ein Wiederaufnahmeverfahren des Lernverfahrens oder des tatsächlichen Betriebes nach einem vorübergehenden Anhalten.
Noch ein anderes Beispiel des Ausnahme-Verfahrens ist das Änderungsverfahren der Geschwindigkeitsvorgabe (speed override) während des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebes.
Auch kann das Anti-Ausnahme-Verfahren in dem Fall nicht ausgeführt werden, bei dem sich die räumliche Position der Robotermechanismuseinheit nach dem Lernkorrekturverfahren in einem vorbestimmten Bereich unter Bezugnahme auf die räumliche Position der Robotermechanismuseinheit vor dem Lernkorrekturvorgang befindet.
Der vorbestimmte Bereich, der zuvor beschrieben wurde, wird wünschenswerterweise durch einen Festkörper definiert, der einen Ellipsoiden, eine Kugel, einen Spat, einen Würfel oder einen Polyeder aufweist, wobei deren Mittelpunkt an einer Position vor dem Teach-Korrektur-Verfahren angeordnet ist.
Die Lernsteuerungseinheit kann ferner eine Wiedererlernsteuerungseinheit zum wiederholten Ausführen der Lernsteuerung und zum Wiederberechnung der Lernkorrekturgröße aufweisen.
Gemäß dieser Erfindung kann in einem Fall, bei dem eine Ausnahme während des Ausführens des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebs des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion auftritt, die Sicherheit verbessert werden, indem der Anti-Ausnahme-Vorgang ausgeführt wird. Beispiele des Ausnahmeverfahrens umfassen die Teach-Korrektur des Aufgabenprogramms zum Steuern des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion, das vorübergehende Anhalten der Robotermechanismuseinheit oder des Wiederanlaufens des Betriebes nach dem vorübergehenden Anhalten und die Änderung der Geschwindigkeitsvorgabe in der Geschwindigkeitssteuerungseinheit.
Ferner reduziert gemäß dieser Erfindung, in dem Fall, bei dem eine Ausnahme auftritt, die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit in der Robotersteuerungseinheit die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf eine sichere Rate als ein Verfahren gegen die Ausnahme, während gleichzeitig die Lernkorrekturmenge aufgrund der Lernsteuerung für eine verbesserte Sicherheit auf Null festgelegt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen besser verstanden, wobei:
1 ein Diagramm ist, das die Ausgestaltung des herkömmlichen Roboters mit der Lernsteuerungsfunktion zeigt;
2 ein Diagramm ist, das die Ausgestalten des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
3 ein Flussdiagramm ist, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
4 ein Diagramm ist, das ein Beispiel des Aufgabenprogramms zeigt;
5 ein Flussdiagramm ist, das den Fluss der Bestätigungsschritte zeigt, um zu prüfen, ob die Teach-Korrektur in dem Fall vorhanden ist oder nicht, bei dem das Teach-Korrektur-Verfahren während des Lernvorganges ausgeführt wird;
6 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Bestätigungsschritte zeigt, um zu prüfen, ob die Teach-Korrektur in dem Fall besteht, bei dem der Teach-Korrekturvorgang während des tatsächlichen Betriebs nach dem Lernen ausgeführt wird;
7 ein Diagramm ist, das die Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der zweiten und der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
8 ein Flussdiagramm ist, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
9 ein Flussdiagramm ist, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
10 ein Diagramm ist, das die Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
11 ein Flussdiagramm ist, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
12 ein Diagramm ist, das die Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
13 ein Flussdiagramm ist, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Der Roboter mit einer erfindungsgemäßen Lernsteuerungsfunktion wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es versteht sich jedoch, dass der technische Bereich nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und die Erfindung abdeckt, die im Bereich der Ansprüche und deren Äquivalente beschrieben ist.
Ausführungsform 1
Die Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist in 2 gezeigt. Der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion 101 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Robotermechanismuseinheit 1, eine Lernsteuerungseinheit 3 zum Erhalten von Daten über eine Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 beim Ausführen eines Aufgabenprogrammes und zum Ausführen einer Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße zum Verringern der Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 unter einem bestimmten Wert und eine normale Steuerungseinheit 4 zum Ausführen eines Lernvorganges der Robotermechanismuseinheit 1, um die Daten während der Lernsteuerung zu erhalten und einen tatsächlichen Betrieb der Robotermechanismuseinheit 1 auf Grundlage der Lernkorrekturgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit 2 nach dem Ausführen der Lernsteuerungseinheit berechnet wurde, auszuführen. Die Ausgestaltung dieses Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion unterscheidet sich von derjenigen des herkömmlichen Roboters, der in 1 gezeigt ist, dahingehend, dass diese Ausführungsform ferner eine Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 in einer Steuerungseinheit 2 umfasst. Gemäß der ersten Ausführungsform ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5, dass eine Ausnahme aufgetreten ist, und führt das Anti-Ausnahme-Verfahren in dem Fall aus, bei dem die Lernkorrektur für das Aufgabenprogramm, das in einem Speicher 34 in der Lernsteuerungseinrichtung 32 gespeichert ist, während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanismuseinheit 1 ausgeführt wird. Das „Anti-Ausnahme-Verfahren” wird als der Betrieb zum Festlegen des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion in einem sicheren Zustand in dem Fall definiert, bei dem ein Ausnahme-Verfahren bei dem Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion durchgeführt wird. In einem solchen Fall wird beispielsweise die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf eine vorbestimmte sichere Geschwindigkeit reduziert und die Lernsteuerungsgröße wird auf Null gesetzt. Insbesondere verringert die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 durch Steuern einer Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf eine sichere Rate, während gleichzeitig die Lernkorrekturgröße im RAM 34 und einem zweiten Speicher 33 auf Null gesetzt wird.
Die Lernsteuerungseinheit 3 erhält Daten über die Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 in einem Speicher 31 durch Ausführen des Aufgabenprogramms und führt eine Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße durch, um die Positionsabweichung unter einem vorbestimmten Wert zu verringern. Und die Lernsteuerungseinheit 3 sendet die berechnete Lernkorrekturgröße zu einer Positionssteuerungseinheit 41 der normalen Steuerungseinheit 4. Die normale Steuerungseinheit 4 steuert andererseits den Lernvorgang oder den tatsächlichen Betrieb, wie es der Fall sein kann, der Robotermechanismuseinheit 1 auf Grundlage der Lernkorrekturgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit 3 so weit berechnet ist. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 überwacht konstant den Inhalt des Aufgabenprogramms. In einem Fall, bei dem das Aufgabenprogramm mit dem Tesching korrigiert wird, das auf eine solche Art korrigiert wird, dass es einen abnormalen Betrieb des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion einführt, wird die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 der normalen Steuerungseinheit 4 gesteuert, während gleichzeitig die Lernkorrekturgröße im RAM 34 und dem zweiten Speicher 33 auf Null gesetzt wird.
Als nächstes werden die Betriebsschritte des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform erläutert. 3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebsflusses des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform. Als erstes überwacht im Schritt S101 die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 konstant das Aufgabenprogramm, das im Speicher 34 der Lernsteuerungseinrichtung 32 gespeichert ist, während des Ausführens des Lernvorgangs oder eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanismuseinheit 1. In dem Fall, bei dem das Aufgabenprogramm geändert wird, ermittelt der Schritt S101, ob die Korrektur des Aufgabenprogramms eine Teach-Korrektur oder nicht ist. In dem Fall, bei dem Schritt S101 ermittelt, dass die Korrektur des Aufgabenprogramms nicht die Teach-Korrektur ist, wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt. In dem Verfahren wird die Korrektur des Aufgabenprogramms als diejenige des Teachens in dem Fall ermittelt, bei dem die Daten des Aufgabenprogramms, die den Betrieb der Robotermechanismuseinheit betreffen, geändert werden. In einem Fall, bei dem andere Daten korrigiert werden, wird ermittelt, dass die Korrektur nicht die Teach-Korrektur ist.
Beim Ermitteln, dass die Korrektur des Aufgabenprogramms die Teach-Korrektur ist, ermittelt der Schritt S102, ob sich die räumliche Position der Robotermechanismuseinheit nach dem Teach-Korrekturvorgang, die in dem Aufgabenprogramm gespeichert ist, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs unter Bezugnahme auf die räumliche Position der Robotermechanismuseinheit vor dem Teach-Korrekturvorgang befindet oder nicht. Insbesondere bestimmt der Schritt S102, ob sich die räumliche Position der Robotermechanismuseinheit nach dem Teach-Korrekturvorgang in dem Bereich befindet, der durch einen Festkörper definiert ist, beispielsweise einem Ellipsoid, einer Kugel, einem Spat, einem Würfel oder einem Polyeder befindet, wobei dessen Mittelpunkt bei einer Position vor dem Teach-Korrekturvorgang angeordnet ist. Es ist beabsichtigt, dass diese Ermittlung die nachstehend beschriebene Bedingung erfüllt. Insbesondere wird in dem Fall, bei dem die Korrekturgröße der Teach-Korrektur klein ist, die Robotermechanismuseinheit nicht in einem so niedrigen Maß beeinträchtigt, um zu ermitteln, dass das Anti-Ausnahme-Verfahren nicht erforderlich ist. Lediglich in dem Fall, bei dem die Korrekturgröße der Teach-Korrektur groß ist, wird das Anti-Ausnahme-Verfahren ausgeführt. Indem so verfahren wird, kann das unnötige Anti-Ausnahme-Verfahren in dem Fall vermieden werden, bei dem die Teach-Korrektur-Größe so klein ist, dass die Robotermechanismuseinheit nicht beeinträchtigt ist. In dem Fall, bei dem der Schritt S102 ermittelt, dass sich die räumliche Position nach dem Teach-Korrektur-Verfahren in einem vorbestimmten Bereich befindet, wird das Anit-Ausnahme-Verfahren nicht durchgeführt und der ursprüngliche Zustand wird wieder hergestellt. Im Übrigen ist in diesem Fall die Korrekturgröße der Teach-Korrektur so klein, dass die Lernkorrekturgröße vor der Korrektur ohne Wiederlernen verwendet werden kann.
In dem Fall, in dem der Schritt S102 ermittelt, dass die räumliche Position nach dem Teach-Korrekturverfahren einen vorbestimmten Bereich überschreitet, wird das Anti-Ausnahme-Verfahren im Schritt S103 ausgeführt. In dem Anti-Ausnahme-Verfahren wird die Lernkorrekturgröße der Lernsteuerungseinheit auf Null gesetzt, so dass der Vorgang gestartet werden kann, indem die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit automatisch auf ein Niveau reduziert wird, bei dem keine Vibration selbst in dem Fall auftritt, bei dem die Lernkorrekturgröße 0 ist. Daher verursacht der Teach-Korrekturvorgang, falls er ausgeführt wird, keine Vibration während des Betriebes der Robotermechanismuseinheit.
Als nächstes werden die Schritte zum Ermitteln, ob das Teach-Korrektur-Verfahren ausgeführt wird oder nicht, erläutert. 4 zeigt ein Beispiel des Aufgabenprogramms. Die Lernanweisung ist in modaler Form im Aufgabenprogramm enthalten. Die Lernsteuerung der Robotermechanismuseinheit wird im Bereich der LVC (Learning Vibration Control: Lernvibtrationssteuerung) START[1] bis LVC END[1] und LVC START[2] bis LVC END[2] durchgeführt und es wird ermittelt, ob in diesem Bereich das Teach-Korrektur-Verfahren ausgeführt wird oder nicht.
Das Teach-Korrektur-Verfahren kann sowohl während des Lernvorganges als auch während des tatsächlichen Betriebes nach dem Lernen durchgeführt werden. Als erstes werden die Schritte des Ermittelns, ob das Teachen korrigiert ist oder nicht, während des Ausführens des Lernvorgangsverfahrens erläutert. 5 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Schritte des Bestätigens, ob die Teach-Korrektur in dem Fall vorhanden ist oder nicht, bei dem der Teach-Korrekturvorgang während des Lernvorganges ausgeführt wird. Als erstes ermittelt in dem Fall, bei dem das Aufgabenprogramm geändert wird, die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt S201, ob sich das Programmeditierdatum bzw. die Programmeditieruhrzeit geändert hat oder nicht. Diese Ermittlung wird durch die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 durchgeführt, die den Inhalt des Aufgabenprogramms im Speicher 34 konstant überwacht, wie in 2 gezeigt ist. In dem Fall, bei dem sich das Programmeditierdatum bzw. die Programmeditieruhrzeit nicht geändert hat, ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt S207, dass keine Änderung in der LVC gemacht wurde. Als nächstes ermittelt im Schritt S208 die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5, dass die Änderung bei der Lernkorrekturgröße nicht erforderlich ist und beendet das Verfahren.
Bei der Ermittlung im Schritt S201, dass sich das Programmeditierdatum bzw. die Programmeditieruhrzeit geändert hat, führt andererseits die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt S202 eine Anfrage durch, ob die Überprüfung durchgeführt wird oder nicht, um zu prüfen, ob das Teach-Korrektur-Verfahren ausgeführt wird oder nicht. Beispielsweise wird der folgende Wortlaut auf der Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) angezeigt: „Das Programm hat sich vom Zeitpunkt der Erzeugung der gelernten Daten geändert. Die Überprüfung der gelernten Daten ist erforderlich und es wird in einen Überprüfungsmodus eingetreten, bei dem die Maschine blockiert ist. In diesem Fall kann die Überprüfung durch Ausführen des Programms durchgeführt werden. Möchten Sie das Programm ausführen?” In dem Fall, bei dem die Überprüfung durchgeführt wird, ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt S203, ob die in der gelernten Datei gehaltenen Daten mit den Daten übereinstimmen, die erzeugt werden, wenn die Maschine blockiert ist. In dem Fall, bei dem beide Daten miteinander übereinstimmen, ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5, dass der Teach-Korrekturvorgang nicht ausgeführt wird, und die Verarbeitung wird beendet. In dem Fall, bei dem der Nutzer die Notwendigkeit eines wiederholten Teachens erkennt, wird die Überprüfung im Schritt S202 nicht durchgeführt, aber der geänderte Modalbereich wird wieder, wie nachstehend beschrieben ist, gelernt.
Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt beim Ermitteln im Schritt S203, dass die in der gelernten Datei gehaltenen Daten nicht mit den mit der blockierten Maschine erzeugten Daten übereinstimmen, im Schritt S204, dass das Teach-Korrektur-Verfahren ausgeführt wird und führt ein Anti-Ausnahme-Verfahren durch. Um zu bewirken, dass der Nutzer die Teach-Korrektur erkennt, zeigt insbesondere die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 die Modalform an, die den Betriebstext mit dem korrigierten Teachen auf der Alarmanzeige der Anzeigeeinheit umfasst. Ferner schaltet im Schritt S205 der Nutzer den Inspektionsmodus manuell aus, nachdem er die Modalform im Schritt S205 geprüft hat. Gleichzeitig wird die Maschine automatisch entriegelt.
Wie zuvor beschrieben wurde, ermittelt in dem Fall, bei dem das Lernprogramm während des Lernvorganges korrigiert wird, die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5, ob die spezielle Korrektur die Teach-Korrektur ist, und beim Ermitteln, dass das Teach-Korrektur-Verfahren ausgeführt wird, führt sie das Anti-Ausnahme-Verfahren durch.
Als nächstes werden die Schritte des Ermittelns, ob das Teach-Korrektur-Verfahren vorhanden ist oder nicht, während der Ausführung eines tatsächlichen Betriebes nach dem Lernen erläutert. 6 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Schritte des Überprüfens, ob die Teach-Korrektur vorhanden ist oder nicht, in dem Fall zeigt, bei dem der Teach-Korrekturvorgang während des eigentlichen Betriebs nach dem Lernen durchgeführt wird. Als erstens überwacht im Schritt S301 die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 konstant das Aufgabenprogramm, das im RAM 34 der Lernsteuerungseinrichtung 32 gespeichert ist, und in dem Fall, bei dem das Aufgabenprogramm geändert wurde, ermittelt sie, ob das Programmeditierdatum bzw. die Programmeditieruhrzeit mit dem Datum bzw. der Uhrzeit der Erzeugung der gelernten Datei übereinstimmt. Dies wird durchgeführt, um zu ermitteln, ob das Programm nach dem Lernen korrigiert wurde oder nicht. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt beim Ermitteln, dass das Programmeditierdatum bzw. die Programmeditieruhrzeit mit dem Datum bzw. der Uhrzeit der Erzeugung der gelernten Datei übereinstimmt, im Schritt 307, dass keine Änderung in der LVC auftritt. Ferner ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt S308, dass die Änderung der Lernkorrekturgröße nicht erforderlich ist, und das Verfahren wird beendet.
Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 führt beim Ermitteln im Schritt S301, dass das Programmeditierdatum bzw. die Programmeditieruhrzeit nicht mit dem Datum bzw. der Uhrzeit der Erzeugung der gelernten Datei übereinstimmen, andererseits eine Anfrage im Schritt S302 durch, ob die Überprüfung durchzuführen ist oder nicht, um zu bestätigen, dass das Teachen korrekt ist oder nicht. Die nachfolgenden Verfahren der Schritte S303 bis S305 sind identisch zu den Schritten S203 bis S205 des Bestimmens, ob das Teachen korrigiert ist oder nicht, während des zuvor beschriebenen Lernvorganges und werden daher nicht detailliert erläutert.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Ermittlung, ob das Teachen korrigiert ist oder nicht, auch in dem Fall durchgeführt werden, bei dem das Aufgabenprogramm während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebes des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion 100 korrigiert ist, und in dem Fall, bei dem die Lernkorrektur dem Ausnahme-Verfahren entspricht, kann das Anti-Ausnahme-Verfahren durchgeführt werden.
Ausführungsform 2
Als nächstes wird der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erläutert. 7 zeigt die Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion 102 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Robotermechanismuseinheit 1, eine Lernsteuerungseinheit 3 zum Erhalten von Daten über eine Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 beim Ausführen eines Anweisungsprogramms und Ausführen einer Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße zum Reduzieren der Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 unter einen speziellen Wert und eine normale Steuerungseinheit 4 zum Ausführen eines Lernvorganges zum Betreiben der Robotermechanismuseinheit 1, um die Daten während der Lernsteuerung zu erhalten, und zum Ausführen eines tatsächlichen Betriebs für ein Betreiben der Robotermechanismuseinheit 1 auf Grundlage der Lernkorrekturgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit 2 nach dem Ausführen der Lernsteuerung berechnet wurde. Dieser Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion unterscheidet sich in der Ausgestaltung vom herkömmlichen Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion, der in 1 gezeigt ist, dahingehend, dass der Roboter gemäß der zweiten Ausführungsform ferner eine Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 und eine Betriebsermittlungseinheit 7 in der Steuerungseinheit 2 aufweist, und dahingehend, dass das Anti-Ausnahme-Verfahren in dem Fall ausgeführt wird, bei dem der Roboter vorübergehend während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebes der Robotermechanismuseinheit 1 vorübergehend angehalten wird. Die Betriebsermittlungseinheit 7 empfängt Betriebsdaten von außerhalb des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion 102. Die Betriebsdaten umfassen Daten, die das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein einer Anweisung zum vorgehenden Anhalten darstellen, und Daten, die das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein einer Anweisung zum Wiederaufnehmen nach einem vorübergehenden Anhalten darstellen. Die anderen Punkte der Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion 102 sind ähnlich zu denjenigen der Ausgestaltung, die bei der ersten Ausführungsform gezeigt wird, und werden daher nicht detailliert beschrieben.
In dem Fall, bei dem ein Befehl zum provisorischen Anhalten der Robotermechnismuseinheit 1 während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanismuseinheit 1 ausgegeben wird, umfassen die von der Betriebsermittlungseinheit 7 empfangenen Daten, Daten, die das Vorhandensein einer Anweisung zum provisorischen Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 darstellen. Die Betriebsermittlungseinheit 7 ermittelt das Vorhandensein einer Anweisung zum provisorischen Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 auf Grundlage der erhaltenen Betriebsdaten und benachrichtigt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 entsprechend. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt, dass das Ausnahme-Verfahren ausgeführt wird, auf Grundlage der Anweisung zum provisorischen Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 und führt das Anit-Ausnahme-Verfahren aus. Das Anti-Ausnahme-Verfahren wird ausgeführt, indem beispielsweise die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf ein vorbestimmtes sicheres Niveau reduziert wird und die Lernkorrekturgröße auf Null gesetzt wird. Insbesondere steuert die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 und reduziert folglich die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf ein vorbestimmtes sicheres Niveau, während gleichzeitig die Lernkorrekturgröße im zweiten Speicher 33 auf Null gesetzt wird.
Als nächstes werden die Schritte des Betriebes des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert. 8 ist ein Flussdiagramm, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert. Als erstes ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt S401, ob eine Anweisung zum vorübergehenden Anhalten an die Robotermechanismuseinheit 1 während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanismuseinheit 1 ausgegeben wird oder nicht. Insbesondere überwacht die Betriebsermittlungseinheit 7 konstant den Betrieb der Robotermechanismuseinheit 1 auf Grundlage der empfangenen Betriebsdaten und bestimmt, ob eine Anweisung zum vorübergehenden Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 ausgegeben wird oder nicht. In dem Fall, bei dem eine Anweisung so ausgegeben wird, wird die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 benachrichtigt. In dem Fall, bei dem die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt, dass die Anweisung zum vorübergehenden Anhalten nicht abgegeben wurde und das Ausnahme-Verfahren nicht ausgeführt wird, wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 führt beim Ermitteln, dass die Anweisung zum vorübergehenden Anhalten ausgegeben wird und dass das Ausnahme-Verfahren ausgeführt wird, andererseits das Anti-Ausnahme-Verfahren im Schritt S402 durch. Das Anti-Ausnahme-Verfahren wird durch die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 auf eine solche Weise ausgeführt, dass, während die Lernkorrekturgröße der Lernsteuerungseinheit auf Null gesetzt wird, die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 so gesteuert wird, dass sie die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit automatisch auf ein Niveau absenkt, das keine Vibration selbst in einem Fall erzeugt, bei dem die Lernkorrekturgröße Null ist, was von dem Anhalteverfahren gefolgt wird. Folglich wird keine Vibration während des Betriebs der Robotermechanismuseinheit 1 ungeachtet des Verfahrens zum vorübergehenden Anhalten erzeugt.
Ausführungsform 3
Als nächstes wird der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die Ausgestaltung des Roboters gemäß der dritten Ausführungsform ähnelt derjenigen der zweiten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dahingehend, dass gemäß der dritten Ausführungsform das Anti-Ausnahme-Verfahren in dem Fall durchgeführt wird, bei dem eine Anweisung zum Wiederaufnehmen des Betriebs nach dem provisorischen Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 ausgegeben wird. In dem Fall, bei dem eine Anweisung ausgegeben wird, um den Betrieb der Robotermechanismuseinheit 1 wiederaufzunehmen, nachdem sie während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanismuseinheit 1 provisorisch angehalten wurde, umfassen die Daten, die durch die Operationsermittlungseinheit 7 empfangen werden, Daten, die das Vorhandensein der Anweisung zum Wiederanfahren nach einem provisorischen Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 darstellen. Die Betriebsermittlungseinheit 7 ermittelt das Vorhandensein einer Anweisung zum Wiederanlaufen nach einem provisorischen Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 auf Grundlage der empfangenen Betriebsdaten der Anweisung und benachrichtigt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 demgemäß. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt, dass das Ausnahme-Verfahren ausgeführt wird, auf Grundlage der Anweisung zum Wiederanlaufen nach dem provisorischen Anhalten der Robotermechanismuseinheit 1 und führt das Anti-Ausnahme-Verfahren durch. Als ein Beispiel des Anti-Ausnahme-Verfahrens wird die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf ein vorbestimmtes sicheres Niveau reduziert und die Lernkorrekturgröße wird auf Null gesetzt. Insbesondere reduziert die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf einen Wert, der keine Vibration selbst in dem Fall verursacht, bei dem die Lernkorrekturgröße Null ist und setzt die Lernkorrekturgröße im zweiten Speicher 33 auf Null, nachdem der Betrieb begonnen hat. Selbst in dem Fall, bei dem der Betrieb nach dem provisorischen Anhalten wieder anläuft, tritt keine Vibration während des Betriebes des Robotermechanismus auf.
Als nächstes werden die Schritte des Betriebs des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der dritten Ausführungsform erläutert. 9 ist ein Flussdiagramm, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der dritten Ausführungsform erläutert. Zuerst ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt S501, ob eine Anweisung an die Robotermechanismuseinheit 1, um den Betrieb nach einem provisorischen Anhalten während der Ausführung eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanismuseinheit 1 wiederaufzunehmen, ausgegeben wird oder nicht. Insbesondere überwacht die Betriebsermittlungseinheit 7 konstant den Betrieb der Robotermechanismuseinheit 1 und ermittelt, ob eine Anweisung zum Wiederanlaufen des Betriebs an den Robotermechanismus 1 nach dem vorübergehenden Anhalten auf Grundlage der empfangenen Betriebsdaten ausgegeben wird oder nicht. In dem Fall, bei dem Anweisung zum Wiederanlaufen nach dem vorübergehenden Anhalten ausgegeben wird, wird die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 benachrichtigt. In dem Fall, bei dem die Anti-Anweisung-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt, dass die Anweisung zum Wiederanlaufen des Betriebs nach dem vorübergehenden Anhalten nicht übermittelt wird und dass das Ausnahme-Verfahren nicht ausgeführt wird, wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 führt beim Ermitteln, dass die Anweisung zum Wiederanlaufen des Betriebs nach einem vorübergehenden Anhalten übermittelt wird und dass das Ausnahme-Verfahren durchgeführt wird, andererseits das Anti-Ausnahme-Verfahren im Schritt 502 aus. Als ein Beispiel für das Anti-Ausnahme-Verfahren wird die Lernkorrekturgröße der Lernsteuerungseinheit auf Null gesetzt und die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit wird automatisch auf ein Niveau reduziert, das keine Vibration selbst in dem Fall verursacht, bei dem die Lernkorrekturgröße Null ist, was durch Wiederanlaufen des Betriebes gefolgt wird. Selbst in dem Fall, bei dem der Betrieb nach dem vorübergehenden Anhalten wiederanläuft, wird keine Vibration während des Betriebes der Robotermechanismuseinheit erzeugt.
Ausführungsform 4
Als nächstes wird der Roboter mit der Lernsteuerungsfunktion gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung erläutert. 10 zeigt die Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung. Der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion 103 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Robotermechanismuseinheit 1, eine Lernsteuerungseinheit 3 zum Erhalten von Daten über die Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 beim Ausführen eines Aufgabenprogramms und Ausführen einer Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße zum Reduzieren der Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 unter einen bestimmten Wert und eine normale Steuerungseinheit 4 zum Ausführen eines Lernvorganges zum Betrieb der Robotermechanismuseinheit 1, um die Daten während der Lernsteuerung zu erhalten, und zum Ausführen eines tatsächlichen Betriebes zum Betreiben der Robotermechanismuseinheit 1 auf Grundlage der Lernsteuerungsgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit 2 nach dem Ausführen der Lernsteuerung berechnet wird. Die Ausgestaltung dieses Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion unterscheidet sich von derjenigen des herkömmlichen Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion dahingehend, dass der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion 103 gemäß der vierten Ausführungsform ferner eine Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 und eine Geschwindigkeitsvorgabeermittlungseinheit 8 in der Steuerungseinheit 2 aufweist. Gemäß der vierten Ausführungsform wird das Anti-Ausnahme-Verfahren in dem Fall ausgeführt, bei dem die Geschwindigkeitsvorgabe durch die Robotersteuerungseinheit des Roboters während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebes der Robotermechanismuseinheit 1 geändert wird. „Geschwindigkeitsvorgabe” bedeutet einen Skalierungsfaktor zum Multiplizieren mit einer vorbestimmten Betriebsgeschwindigkeit einer Robotermechanismuseinheit, um die Geschwindigkeit einzustellen. Gemäß der vierten Ausführungsform überwacht die Geschwindigkeitsvorgabeermittlungseinheit 8 konstant die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42. In dem Fall, bei dem die Geschwindigkeitsvorgabe geändert wird, ermittelt die Geschwindigkeitsvorgabeermittlungseinheit 8 dies und benachrichtigt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt, dass das Ausnahme-Verfahren ausgeführt wird und führt das Anti-Ausnahme-Verfahren durch. Als Beispiel des Anti-Ausnahme-Verfahrens wird die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf ein vorbestimmtes sicheres Niveau verringert und die Lernkorrekturgröße wird auf Null gesetzt. Insbesondere verringert die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 die Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit auf einen vorbestimmten sicheren Wert durch Steuern der Geschwindigkeitseinheit 42, während gleichzeitig die Lernkorrekturgröße im zweiten Speicher 33 auf Null gesetzt wird. Die verbleibenden Teile der Ausgestaltung des Roboters mit der Lernsteuerungsfunktion 103 ähneln den entsprechenden Teilen der Ausgestaltung der ersten Ausführungsform und werden daher nicht detailliert erläutert.
Als nächstes werden die Schritte des Betriebs des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung erläutert. 11 ist ein Flussdiagramm, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der vierten Ausführungsförm erläutert. Als erstes ermittelt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 im Schritt 601, ob die Geschwindigkeitsvorgabe für die Geschwindkeitssteuerungseinheit 42 während des Ausführens eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanimuseinheit 1 geändert wird oder nicht. Insbesondere überwacht die Geschwindigkeitsvorgabeermittlungseinheit 8 die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 konstant und ermittelt, ob die Geschwindigkeitsvorgabe geändert wird oder nicht. In dem Fall, bei dem die Geschwindigkeitsvorgabe geändert wird, benachrichtigt die Geschwindigkeitsvorgabeermittlungseinheit 8 die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5. In dem Fall, bei dem die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 ermittelt, dass die Geschwindigkeitsvorgabe nicht geändert ist, wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt. Die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 führt beim Ermitteln, dass die Geschwindigkeitsvorgabe geändert wird, andererseits das Anti-Ausnahme-Verfahren im Schritt 602 durch. Als ein Beispiel des Anti-Ausnahme-Verfahrens wird die Lernkorrekturgröße der Lernsteuerungseinheit auf Null gesetzt, und durch Steuern der Geschwindigkeitssteuerungseinheit 42 wird der Betrieb fortgesetzt, während die Betriebsdrehzahl der Robotermechanismuseinheit automatisch auf ein Niveau reduziert wird, das keine Vibration selbst in dem Fall verursacht, bei dem die Lernkorrekturgröße Null ist. Anstelle einer Änderung der Geschwindigkeitsvorgabe wird keine Vibration während des Betriebs der Robotermechanismuseinheit erzeugt.
Ausführungsform 5
Als nächstes wird der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung erläutert. 12 zeigt die Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung. Der Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion 104 gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Robotermechanismuseinheit 1, eine Lernsteuerungseinheit 3 zum Erhalten von Daten über eine Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 beim Ausführen eines Aufgabenprogramms und Ausführen einer Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße zum Verringern der Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit 1 unter einen speziellen Wert und eine normale Steuerungseinheit 4 zum Ausführen eines Lernvorganges zum Betreiben der Robotermechanismuseinheit 1, um die Daten während der Lernsteuerung zu erhalten, und zum Ausführen eines tatsächlichen Betriebs zum Betreiben der Motormechanismuseinheit 1 auf Grundlage der Lernkorrekturgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit 2 berechnet wird, nachdem die Lernsteuerung ausgeführt wird. Die Ausgestaltung dieses Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion unterscheidet sich von derjenigen des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform, die 2 gezeigt ist, dahingehend, dass der Roboter gemäß der fünften Ausführungsform ferner eine Wiedererlernsteuerungseinheit 6 in der Steuerungseinheit 2 aufweist, und dahingehend, dass das Wiedererlernen nach dem Ausführen des Anti-Ausnahme-Verfahrens für den Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion ausgeführt wird. Gemäß der fünften Ausführungsform benachrichtigt, nach dem das Ausnahmeverfahren auf dem Roboter gefolgt von der Ausführung des Anti-Ausnahme-Verfahrens während der Ausführung eines Lernvorganges oder eines tatsächlichen Betriebes der Robotermechanismuseinheit 1 durchgeführt wird, die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 die Wiedererlernsteuerungseinheit 6. Die Wiedererlernsteuerungseinheit 6 steuert das Lernen der Steuerungseinheit 32. Die verbleibenden Teile der Ausgestaltung des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion 104 ähneln denjenigen der ersten Ausführungsform und werden daher nicht detailliert erläutert.
Als nächstes werden die Schritte des Betriebs des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der fünften Ausführungsform erläutert. 13 ist ein Flussdiagramm, das den Betriebsfluss des Roboters mit einer Lernsteuerungsfunktion gemäß der fünften Ausführungsform erläutert. Die Schritte S700 bis S703 ähneln den Schritten S100 bis S103 der ersten Ausführungsform und werden daher nicht detailliert erläutert. Im Schritt S704 wird das Wiedererlernungsverfahren nach einem Anti-Ausnahme-Verfahren ausgeführt. Insbesondere benachrichtigt die Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit 5 die Wiedererlernungssteuerungseinheit 6 über das Beenden des Anti-Ausnahme-Verfahrens. Danach steuert die Wiedererlernungssteuerungseinheit 6 die Lernsteuerungseinrichtung 32 so, dass die Lernkorrekturgröße durch das Wiedererlernungsverfahren wieder berechnet wird. Auf diese Weise kann selbst in dem Fall, bei dem das Teachen korrigiert wird, während ein Ausnahme-Verfahren und das Anti-Ausnahme-Verfahren ausgeführt werden, die ordnungsgemäße Lernkorrekturgröße durch Wiedererlernen erhalten werden. Folglich kann die Robotermechanismuseinheit normal betrieben werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird durch ein Beispiel dargestellt, dass das Wiedererlernverfahren nach einem Anti-Ausnahme-Verfahren ausgeführt wird, das ausgeführt wird, wenn die Teach-Korrrektur als ein Ausnahme-Verfahren durchgeführt wird. Nichtsdestotrotz kann das Wiedererlernverfahren nach dem Anti-Ausnahme-Verfahren ausgeführt werden, das ausgeführt wird, wenn das vorübergehende Anhalteverfahren, das Wiederanlaufen des Lernverfahrens nach dem vorübergehenden Anhalten oder das Ändern der Geschwindigkeitsvorgabe ausgeführt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-83074 A [0010]
JP 2006-172149 A [0010]

Claims

Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion (100), mit: einer Robotermechanismuseinheit (1); einer Lernsteuerungseinheit (3) zum Erhalten von Daten für die Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit (1) beim Ausführen eines Aufgabenprogramms und beim Ausführen einer Lernsteuerung zum Berechnen einer Lernkorrekturgröße, um die Positionsabweichung der Robotermechanismuseinheit (1) unter einen bestimmten Wert zu reduzieren; einer normalen Steuerungseinheit (4) zum Ausführen eines Lernvorganges der Robotermechanismuseinheit (1), um die Daten während der Lernsteuerung zu erhalten, und zum Ausführen eines tatsächlichen Betriebs der Robotermechanismuseinheit (1) auf Grundlage der Lernkorrekturgröße, die durch die Lernsteuerungseinheit berechnet wird, nachdem die Lernsteuerung ausgeführt wird; und einer Anti-Ausnahme-Verarbeitungseinheit (5) zum Ausführen eines Anti-Ausnahme-Verfahrens in dem Fall, bei dem ein Ausnahme-Verfahren während des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebs auftritt.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 1, wobei das Anti-Ausnahme-Verfahren ein Verfahren zum Reduzieren der Betriebsgeschwindigkeit der Robotermechanismuseinheit (1) auf eine vorbestimmte sichere Geschwindigkeit und zum Festlegen der Lernkorrekturgröße auf Null ist.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 1, wobei das Ausnahme-Verfahren ein Teach-Korrektur-Verfahren für das Anweisungsprogramm ist.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 1, wobei das Ausnahme-Verfahren ein vorübergehendes Anhalteverfahren des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebs ist.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 1, wobei das Ausnahme-Verfahren ein Wiederanlaufverfahren des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebs nach einem vorübergehenden Anhalten ist.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 1, wobei das Ausnahme-Verfahren ein Änderungsverfahren der Geschwindigkeitsvorgabe während des Lernvorganges oder des tatsächlichen Betriebs ist.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 3, wobei das Anti-Ausnahme-Verfahren nicht in dem Fall ausgeführt wird, bei dem die räumliche Position der Robotermechanismuseinheit (1) nach dem Lernkorrekturverfahren in einem vorbestimmten Bereich bezogen auf die räumliche Position der Robotermechanismuseinheit vor dem Teach-Korrekturverfahren vorhanden ist.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 7, wobei der vorbestimmte Bereich durch einen Festkörper definiert ist, der einen Ellipsoid, eine Kugel, einen Spat, einen Würfel oder einen Polyeder umfasst, wobei sich dessen Mittelpunkt an einer Position vor dem Teach-Korrekturverfahren befindet.
Roboter mit einer Lernsteuerungsfunktion nach Anspruch 1, wobei die Lernsteuerungseinheit (3) ferner eine Wiedererlernsteuerungseinheit (6) zum erneuten Ausführen der Lernsteuerung und zum Wiederberechnen der Lernkorrekturgröße aufweist.