JP6875329B2 - 学習制御を行うロボットシステム - Google Patents
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Description
11 学習制御部
12 ロボット制御部
21 パワースペクトル算出部
22 比較部
23 学習補正量更新部
24 第1のメモリ
25 第2のメモリ
26 第3のメモリ
31 位相進み量算出部
32 フィルタ
33 フーリエ変換部
34 位相調整部
35 逆フーリエ変換部
36 タイミング早め量算出部
37 位相進み量判定部
38 ゲイン算出部
101 制御対象部位
102 センサ
103 ロボット機構部
104 ロボット制御装置
105 コンピュータ
Claims (8)
- 制御対象部位の振動データを取得するセンサを有するロボット機構部と、作業プログラムに従って前記ロボット機構部の動作を制御するロボット制御装置と、を備える、ロボットシステムであって、
前記作業プログラムに従った前記ロボット機構部の動作中に前記センサによって検出される前記制御対象部位の位置を目標位置に近づけるための学習補正量を算出する学習を行う学習制御部と、
前記学習制御部により算出された学習補正量を用いて前記制御対象部位の目標位置に関する動作指令を補正し、前記作業プログラムに従って前記ロボット機構部の動作を制御するロボット制御部と、
を備え、
前記学習制御部は、
前記学習制御部による学習回ごとに、前記センサによって検出された振動データをフーリエ変換してパワースペクトルを算出するパワースペクトル算出部と、
前記パワースペクトル算出部により算出された今回学習時のパワースペクトルと直前回学習時のパワースペクトルとを周波数成分ごとに比較する比較部と、
前記比較部による比較の結果、前記今回学習時のパワースペクトルに前記直前回学習時のパワースペクトルよりも大きい周波数成分が存在する場合、前記今回学習時のパワースペクトルが前記直前回学習時のパワースペクトルよりも小さくなるように今回学習時の動作指令の補正に用いられた学習補正量の位相及びゲインのうちの少なくとも1つを調整し、次回学習時の動作指令の補正に用いられる新たな学習補正量として設定する学習補正量更新部と、
を有する、ロボットシステム。 - 前記学習補正量更新部は、
前記直前回学習時のパワースペクトルよりも大きいパワースペクトルを有する前記今回学習時の周波数成分に対応する今回学習時に用いられた学習補正量の周波数成分に対して、所定の刻み量にて順次増加する位相進み量にて位相を進めていき、当該周波数成分のパワースペクトルが前記直前回学習時のパワースペクトルよりも小さくなったときにおける位相進み量を算出する位相進み量算出部を有し、
前記位相進み量算出部により算出された位相進み量にて当該周波数成分の位相が進められた学習補正量を、前記新たな学習補正量として設定する、請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記学習補正量更新部は、
前記学習補正量の特定の周波数成分に対して位相を進めるフィルタを有し、
前記位相進み量算出部により算出された位相進み量にて前記フィルタにより当該周波数成分の位相が進められた学習補正量を、前記新たな学習補正量として設定する、請求項2に記載のロボットシステム。 - 前記学習補正量更新部は、
前記今回学習時に用いられた学習補正量をフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部によるフーリエ変換後の今回学習時に用いられた学習補正量の、前記直前回学習時のパワースペクトルよりも大きいパワースペクトルを有する今回学習時の周波数成分のみについて、前記位相進み量算出部により算出された位相進み量だけ位相を進める位相調整部と、
前記位相調整部により当該周波数成分の位相が進められた学習補正量を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と、
を有し、
前記逆フーリエ変換部による逆フーリエ変換後の学習補正量を、前記新たな学習補正量として設定する、請求項2に記載のロボットシステム。 - 前記学習補正量更新部は、今回学習時に用いられた学習補正量を用いて前記動作指令を補正するタイミングを所定の刻み量にて早めていき、前記今回学習時のパワースペクトルが前記直前回学習時のパワースペクトルよりも小さくなったときにおけるタイミング早め量を算出するタイミング早め量算出部を有し、
前記ロボット制御部は、前記今回学習時に用いられた前記学習補正量を用いて前記動作指令を補正したタイミングより前記タイミング早め量算出部により算出されたタイミング早め量だけ早めたタイミングにて、次回学習時に前記新たな学習補正量を用いて前記動作指令を補正し、前記ロボット機構部の動作を制御する、請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記学習補正量更新部は、
前記直前回学習時のパワースペクトルよりも大きいパワースペクトルを有する前記今回学習時の周波数成分に対応する今回学習時に用いられた学習補正量の周波数成分に対して、前記位相進み量算出部により所定の刻み量にて順次増加する位相進み量にて位相を進めていったときにおいて、当該周波数成分のパワースペクトルが前記直前回学習時のパワースペクトルよりも小さくなる前に前記位相進み量が所定の上限値に達したか否かを判定する位相進み量判定部と、
前記位相進み量判定部により前記位相進み量が所定の上限値に達したと判定された場合、前記位相進み量をゼロに戻したうえで、今回学習時に用いられた学習補正量に対して適用されるフィルタのゲインを所定の刻み量にて減少させていき、当該周波数成分のパワースペクトルが前記直前回学習時のパワースペクトルよりも小さくなったときにおけるフィルタのゲインを算出するゲイン算出部と、
を有し、
前記ゲイン算出部により算出されたゲインを有するフィルタを前記今回学習時に用いられた学習補正量に適用し、これを前記新たな学習補正量として設定する、請求項2〜4のいずれか一項に記載のロボットシステム。 - 前記センサは、加速度センサ、ジャイロセンサ、慣性センサ、力センサ、レーザトラッカ、カメラ、またはモーションキャプチャを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のロボットシステム。
- 前記学習制御部は、前記ロボット制御装置に設けられるか、または、有線もしくは無線を介して前記ロボット制御装置に接続するコンピュータに設けられる、請求項1〜7のいずれか一項に記載のロボットシステム。
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