JP2012157946A - 力センサの出力に基づいてロボットのダイレクトティーチをおこなうロボット教示装置 - Google Patents
力センサの出力に基づいてロボットのダイレクトティーチをおこなうロボット教示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ロボット教示装置(10)は、少なくとも1軸方向の力と、該1軸に直交、かつ、互いに直交する2軸方向の夫々の軸回りのモーメントを検出する力検出部3と、ロボット1を移動させるときに基準とする移動基準座標系を設定する移動基準座標系設定部21と、ロボットを移動基準座標系の原点回りに回転移動させるか、前記移動基準座標系を基準にして並進移動させるかのいずれかの移動方法を設定する移動方法設定部22と、1軸方向の力と、2軸方向の夫々の軸回りのモーメントと、所定の作用基準点の位置とに基づいて、作用基準点における仮想力を算出する仮想力算出部23と、移動基準座標系と移動方法と仮想力とに基づいて、ロボットに対する力制御作用力を算出する力制御作用力算出部24と、力制御作用力に基づいて力制御をおこなう力制御部25とを含む。
【選択図】図1
Description
Mx1=F1*R1 (1)
Mx2=F1*R2 (2)
Mx=Fz*ry−Fy*rz (3)
My=−Fz*rx+Fx*rz (4)
Fx=(My+Fz*rx)/rz (5)
Fy=(−Mx+Fz*ry)/rz (6)
Mx=Fz*ry−Fy*rz (7)
My=−Fz*rx+Fx*rz (8)
n1*R2<R2<n2*R2 (9)
Fn1=Mx1/(R2*n1) (10)
Fn2=Mx1/(R2*n2) (11)
従って、以下の式(12)の関係が得られる。
Fn2<F1<Fn1 (12)
2 ロボットアーム
3 3軸力センサ(力検出部)
4 ツール
5 ツール固定部
6 操作部
7 関節構造部
8 取付部
9 ハンド
10 ロボットシステム(ロボット教示装置)
11 ロボット制御装置
21 移動基準座標系設定部
22 移動方法設定部
23 仮想力算出部
24 力制御作用力算出部
25 力制御部
26 作用基準点算出部
27 判定部
28 設定部
29 入力装置
Claims (8)
- 操作部に加えられた操作力により、力制御をおこなってロボットを移動させて、該ロボットの位置・姿勢を教示するロボット教示装置において、
少なくとも1軸方向の力と、該1軸に直交、かつ、互いに直交する2軸方向の夫々の軸回りのモーメントを検出する力検出部を具備し、前記操作部に接続された力検出部により検出された力に基づいて前記力制御をおこなうようになっており、前記力検出部の座標系中心点と力の作用点とが互いに異なる位置になるように配置されており、
さらに、
前記ロボットを移動させるときに基準とする移動基準座標系を設定する移動基準座標系設定部と、
前記ロボットを前記移動基準座標系の原点回りに回転移動させるか、前記移動基準座標系を基準にして並進移動させるかのいずれかの移動方法を設定する移動方法設定部と、
前記1軸方向の力と、前記2軸方向の夫々の軸回りのモーメントと、所定の作用基準点の位置とに基づいて、前記作用基準点における仮想力を算出する仮想力算出部と、
前記移動基準座標系設定部により設定された移動基準座標系と、前記移動方法設定部により設定された移動方法と、前記仮想力算出部により算出された仮想力とに基づいて、前記ロボットに対する力制御作用力を算出する力制御作用力算出部と、
前記力制御作用力に基づいて力制御をおこなう力制御部と、
を備えることを特徴とする、ロボット教示装置。 - 前記1軸方向の力と前記2軸方向の夫々の軸回りのモーメントとに基づいて、前記作用基準点の位置を算出する作用基準点算出部を備えることを特徴とする、請求項1に記載のロボット教示装置。
- 前記作用基準点の設定位置は任意に変更可能であり、
前記仮想力算出部は変更された作用基準点に基づいて新たな仮想力を算出することを特徴とする、請求項1に記載のロボット教示装置。 - さらに、前記ロボットが所定時間にわたって並進動作時に同じ並進方向に移動しているか否か、または、回転動作時に同じ回転方向に移動しているか否かを判定する判定部を具備し、
前記仮想力算出部は、
前記ロボットが所定時間にわたって並進動作時に同じ並進方向に移動しているか、または、回転動作時に同じ回転方向に移動していると判定した場合には仮想力の算出方法を変更し、
前記ロボットが所定時間にわたって並進動作時に同じ並進方向に移動していないか、または、回転動作時に同じ回転方向に移動していないと判定した場合には、前記仮想力の算出方法の変更を無効にして仮想力の算出方法を元に戻す、
ことを特徴とする請求項1〜3の内、いずれか1項に記載のロボット教示装置。 - ダイレクトティーチ時の動作特性を設定するための状態に切替える切替部と、
前記切替部によって前記動作特性を設定するための状態に切替えられた場合には、前記力検出部に対して力を作用させたときの、力の作用方向、または、力の作用点の位置に基づいて、前記動作特性を設定する設定部を備える、請求項1〜4の内、いずれか1項に記載のロボット教示装置。 - 前記操作部の形状、表面状態、色、文字、柄のうちの少なくとも一つは、前記操作部の部位に応じて、変更されていることを特徴とする、請求項1〜5の内、いずれか1項に記載のロボット教示装置。
- 前記操作部と前記力検出部とが一体化されており、
一体化された前記操作部および前記力検出部は、該操作部および該力検出部を前記ロボットまたはロボットのエンドエフェクタ部に固定するための取付け固定部と、
前記操作部および前記力検出部の姿勢および位置を変更する関節構造部とを含んでいる、請求項1〜6の内、いずれか1項に記載のロボット教示装置。 - 前記取付け固定部がマグネットを含む請求項7に記載のロボット教示装置。
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