JP6651707B2 - ロボット、制御装置、及び制御方法 - Google Patents
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Description
この構成により、ロボットは、第2物体と、アームとともに動く第1物体との相対位置姿勢、及び第1物体の第1位置に基づいて経路を生成する。これにより、ロボットは、第1物体と第2物体との相対位置姿勢、及び第1物体の第1位置に基づく経路に沿って第1物体を移動させることができる。その結果、ロボットは、例えば、他の物体との干渉の抑制及び第1物体を移動させる時間の短縮を図ることができる。
この構成により、ロボットは、第1物体と第2物体との相対位置姿勢に基づく第1物体の移動可能な範囲を用いて経路を生成する。これにより、ロボットは、第1物体の移動可能な範囲を用いて生成した経路に沿って第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、第1物体の移動可能な範囲に基づいて、第1物体と第2物体との相対位置姿勢に応じた第1物体の動かし難さ又は動かし易さの指標となる量を算出し、算出された指標となる量を用いて経路を生成する。これにより、ロボットは、第1物体の動かし難さ又は動かし易さの指標となる量を用いて生成した経路に沿って第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、第1物体の第1位置と第1物体の第2位置とを用いて経路を生成する。これにより、ロボットは、第1物体の第1位置と第1物体の第2位置とを用いて生成した経路に沿って第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、更に第1物体の第1位置に対応する第1姿勢と、第1物体の第2位置に対応する第2姿勢とを用いて経路を生成する。これにより、ロボットは、第1物体の第1位置に対応する第1姿勢と、第1物体の第2位置に対応する第2姿勢とを用いて生成した経路に沿って第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、第1物体と第2物体との相対位置姿勢と第1物体の第1位置に基づいてアームを移動させる速さを決定する。これにより、ロボットは、第1物体と第2物体との相対位置姿勢と第1物体の第1位置に基づいて決定した速さによって第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、第1物体と第2物体との相対位置姿勢に基づく第1物体の移動可能な範囲を用いてアームを移動させる速さを決定する。これにより、ロボットは、第1物体の移動可能な範囲を用いて決定した速さによって第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、第1物体と第2物体との相対位置姿勢に応じた第1物体の動かし難さ又は動かし易さの指標となる量を算出し、算出された指標となる量を用いてアームを移動させる速さを決定する。これにより、ロボットは、第1物体の動かし難さ又は動かし易さの指標となる量を用いて決定した速さによって第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、第1物体の第3位置と第1物体の第4位置とを用いてアームを移動させる速さを決定する。これにより、ロボットは、第1物体の第3位置と第1物体の第4位置とを用いて決定した速さによって第1物体を移動させることができる。
この構成により、ロボットは、更に第1物体の第3位置に対応する第3姿勢と、第1物体の第4位置に対応する第4姿勢とを用いてアームを移動させる速さを決定する。これにより、ロボットは、第1物体の第3位置に対応する第3姿勢と、第1物体の第4位置に対応する第4姿勢とを用いて決定した速さによって第1物体を移動させることができる。
この構成により、制御装置は、第2物体と、ロボットが備えるアームとともに動く第1物体との相対位置姿勢、及び第1物体の第1位置に基づいて経路を生成する。これにより、制御装置は、第1物体と第2物体との相対位置姿勢、及び第1物体の第1位置に基づく経路に沿って第1物体を移動させることができる。その結果、制御装置は、例えば、他の物体との干渉の抑制及び第1物体を移動させる時間の短縮を図ることができる。
この構成により、制御方法は、第2物体と、ロボットが備えるアームとともに動く第1物体との相対位置姿勢、及び第1物体の第1位置に基づいて経路を生成する。これにより、制御方法は、第1物体と第2物体との相対位置姿勢、及び第1物体の第1位置に基づく経路に沿って第1物体を移動させることができる。その結果、制御方法は、例えば、他の物体との干渉の抑制及び第1物体を移動させる時間の短縮を図ることができる。
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るロボットシステム1の一例を示す構成図である。ロボットシステム1は、ロボット20と、制御装置30を備える。なお、ロボットシステム1は、ロボット20とは別体の撮像部を備える構成であってもよい。
ロボット20は、アームと、力センサー25と、制御装置30を備えた単腕ロボットである。
単腕ロボットは、この一例における1本のアーム(腕)を備えるロボットである。なお、ロボット20は、単腕ロボットに代えて、双腕ロボットであってもよい。双腕ロボットは、2本のアームを備えるロボットである。また、ロボット20は、撮像部を備える構成であってもよい。
第1物体は、例えば、図1に示したようにロボット20がエンドエフェクターEにより把持している操作対象Nのことである。なお、第1物体は、操作対象Nに代えて、ロボット20のエンドエフェクターEの所定部位やマニピュレーターMの所定部位等であってもよい。操作対象Nは、この一例において、エンドエフェクターEの爪部により把持可能な程度の高さを有する六角柱形状の物体である。なお、操作対象Nは、これに代えて、他の形状や大きさであってもよい。
また、以下では、組付対象Oの位置及び姿勢は、組付対象Oの重心の位置及び姿勢である場合について説明する。なお、組付対象Oの位置及び姿勢は、これに代えて、組付対象Oとともに固定される他の点の位置及び姿勢であってもよい。
記憶部32は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを含む。記憶部32は、制御装置30が処理する各種情報や画像、プログラム、組付対象Oの位置及び姿勢を示す情報、所定の作業を行う際の作業領域を示す情報等を格納する。なお、記憶部32は、制御装置30に内蔵されるものに代えて、USB等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置でもよい。
通信部34は、例えば、USB等のデジタル入出力ポートやイーサネット(登録商標)ポート等を含んで構成される。
表示部35は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイパネルである。
速さ決定部41は、平滑化処理部39が平滑化した経路ポテンシャルに基づいて、経路生成部40が生成した経路上の各点において操作対象Nをロボット20が移動させる速さを決定する。
ロボット制御部43は、経路生成部40が生成した経路と、速さ決定部41が決定した当該経路上の各点において操作対象Nをロボット20が移動させる速さとに基づいて、ロボット20を動作させ、操作対象Nを組付対象Oに組み付ける。この際、ロボット制御部43は、力センサー取得部42が取得した力センサー情報に基づいて、コンプライアンス制御によりロボット20を動作させる。
次に、ポテンシャル算出部38は、ステップS110において算出した可動ポテンシャルと、ステップS120において算出した距離ポテンシャルを合算した経路ポテンシャルを算出する(ステップS130)。
次に、経路生成部40は、ステップS140において平滑化処理部39が平滑化した経路ポテンシャルに基づいて、ロボット20が操作対象Nを組付対象Oに組み付けるまでに移動させる経路を生成する経路生成処理を行う(ステップS150)。
次に、可動領域算出部37は、ステップS260における操作対象Nの回転に係る回転角の累積値が360°に達したか否かを判定する(ステップS230)。
次に、可動領域算出部37は、ステップS200において選択した座標が示す仮想空間の点に配置した操作対象Nの姿勢を、所定角度だけ回転させる(ステップS260)。なお、所定角度は、その倍数に360°を含む任意の角度であることが望ましく、この一例において、5°や10°等であるとするが、その倍数に360°を含まない他の角度であってもよい。
次に、可動領域算出部37は、ステップS300において選択した座標が示す仮想空間の点に配置した操作対象Nが、図8に示した仮想空間VSの枠や組付対象Oの輪郭に現時点で干渉(すなわち、接触)しているか否かを判定する(ステップS330)。
図10(B)は並進可動ポテンシャルの一例を表すグラフを示す図であり、図10(C)は回転可動ポテンシャルの一例を表すグラフを示す図である。なお、図10(A)では並進可動ポテンシャルと回転可動ポテンシャルとが合成された結果である可動ポテンシャルの例を示したが、ここでは、他の例として、並進可動ポテンシャルと回転可動ポテンシャルとのそれぞれの例を別々に示してある。前記したように、この例は、図10(A)の場合とは異なる例であり、図10(B)及び図10(C)に示される並進可動ポテンシャル及び回転可動ポテンシャルが合成された結果は、図10(A)に示される可動ポテンシャルとは異なる可動ポテンシャルとなる。図10(B)及び図10(C)に示される例において、並進可動ポテンシャル及び回転可動ポテンシャルの大きさは不連続に変化している。
以下、本発明の第2実施形態について、図面を参照して説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態と同様な構成部には、同じ符号を付してある。
第2実施形態では、制御部36は、可動領域算出部37とポテンシャル算出部38に代えて、可動領域算出部37aとポテンシャル算出部38aを備える。
なお、ステップS730において、可動領域算出部37aは、変数D−に代入されている値が変数D+に代入されている値未満であるか否かを判定する構成であってもよい。また、可動領域算出部37aは、ステップS730からステップS760までの処理と、ステップS780からステップS820までの処理とを逆の順で行う構成であってもよく、同時に行う構成であってもよい。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (9)
- アームと、
前記アームを動作させる制御部と、を含み、
前記制御部は、第2物体と、前記アームとともに動く第1物体との相対位置姿勢に基づいて、前記アームにより作業を行うことが可能な空間内の各点において規定される量のうち、予め決められた並進方向へ他の物体と干渉せずに並進可能な距離と、予め決められた回転方向へ他の物体と干渉せずに回転可能な回転角との少なくとも一方によって表される量を、前記第1物体の動かし難さ又は動かし易さの指標となる量として算出し、算出された前記指標となる量と前記第1物体の第1位置とに基づいて経路を生成する、
ロボット。 - 前記制御部は、前記第1位置と前記第1物体の第2位置とを用いて前記経路を生成する、
請求項1に記載のロボット。 - 前記制御部は、更に前記第1位置に対応する第1姿勢と、前記第2位置に対応する第2姿勢とを用いて前記経路を生成する、
請求項2に記載のロボット。 - 前記制御部は、前記相対位置姿勢と前記第1位置に基づいて前記アームを移動させる速さを決定する、
請求項1から3のうちいずれか一項に記載のロボット。 - 前記制御部は、前記相対位置姿勢に基づく前記距離と前記回転角との少なくとも一方によって表される量を用いて前記速さを決定する、
請求項4に記載のロボット。 - 前記制御部は、前記第1物体の第3位置と前記第1物体の第4位置とを用いて前記速さを決定する、
請求項5に記載のロボット。 - 前記制御部は、更に前記第3位置に対応する第3姿勢と、前記第4位置に対応する第4姿勢とを用いて前記速さを決定する、
請求項6に記載のロボット。 - 第2物体と、ロボットが備えるアームとともに動く第1物体との相対位置姿勢に基づいて、前記アームにより作業を行うことが可能な空間内の各点において規定される量のうち、予め決められた並進方向へ他の物体と干渉せずに並進可能な距離と、予め決められた回転方向へ他の物体と干渉せずに回転可能な回転角との少なくとも一方によって表される量を、前記第1物体の動かし難さ又は動かし易さの指標となる量として算出し、算出された前記指標となる量と前記第1物体の第1位置とに基づいて経路を生成する、
制御装置。 - 第2物体と、ロボットが備えるアームとともに動く第1物体との相対位置姿勢に基づいて、前記アームにより作業を行うことが可能な空間内の各点において規定される量のうち、予め決められた並進方向へ他の物体と干渉せずに並進可能な距離と、予め決められた回転方向へ他の物体と干渉せずに回転可能な回転角との少なくとも一方によって表される量を、前記第1物体の動かし難さ又は動かし易さの指標となる量として算出し、算出された前記指標となる量と前記第1物体の第1位置とに基づいて経路を生成する、
制御方法。
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