JP7136729B2 - ロボットを用いて負荷の重量及び重心位置を推定するための装置、方法、プログラム、制御装置及びロボットシステム - Google Patents
ロボットを用いて負荷の重量及び重心位置を推定するための装置、方法、プログラム、制御装置及びロボットシステム Download PDFInfo
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Description
図1は、好適な実施形態に係る推定装置12及びロボット14を含むロボットシステム10の概略構成例を示す。ロボット14は、後述する動作を行える可動部16を有するものであればどのような構造のものでもよいが、図示例では、所定位置に設置される基部18と、基部18に対して略鉛直方向の軸線回りに旋回可能な旋回胴20と、旋回胴20に対して第1軸22回りに回転可能に取り付けられた上腕24と、上腕24に対して第2軸26回りに回転可能に取り付けられた前腕28と、前腕28に対して回転可能に取り付けられた手首部30とを有する6軸の産業用多関節ロボットである。
T1′=(d1+d)×M (1)
T2′=(d2+d)×M (2)
T3′=T3/cosθ1 (3)
図3は、第2実施例に係る推定装置の構成例を示す。なお第2実施例において、第1実施例と同様でよい部分については、詳細な説明を省略する。
T1′=(d3+d)×M (4)
M=F1′ (5)
M=F2′ (6)
F2′=F2/cosθ2 (7)
12 推定装置
14 ロボット
16 可動部
18 基部
20 旋回胴
22 第1軸
24 上腕
26 第2軸
28 前腕
30 手首部
32、34、52 トルクセンサ
36 ロボットハンド
38 ワーク
40 計算部
42 記憶部
44 ロボット制御装置
46 ツール先端点
54 6軸力センサ
55 検出点
56 力センサ
Claims (13)
- ロボットの第1の部位に作用する第1トルク、及び該ロボットの前記第1の部位とは異なる第2の部位に作用する第2トルク又は該ロボットに作用する力を検出する少なくとも1つのセンサと、
前記ロボットが、該ロボットの1つの可動部に位置する物体を前記1つの可動部で持ち上げているときの1つの姿勢における、前記センサの検出値を用いて、前記物体の重量及び前記物体の水平方向の重心位置を計算する計算部と、
を有する、推定装置。 - 前記センサは、前記第1トルク及び前記第2トルクをそれぞれ検出するための2つのトルクセンサを含む、請求項1に記載の推定装置。
- 前記計算部は、前記2つのトルクセンサがそれぞれ検出した前記第1トルク及び前記第2トルクから、前記ロボットの構成要素の重量に基づくトルクを減じて得た2つのトルク値を用いて、前記物体の重量及び前記物体の水平方向の重心位置を計算する、請求項2に記載の推定装置。
- 前記センサは、前記ロボットに設けられた6軸力センサを含む、請求項1に記載の推定装置。
- 前記センサは、前記第1トルクを検出するトルクセンサ、及び前記ロボットに設けられた力センサを含む、請求項1に記載の推定装置。
- 前記計算部は、前記ロボットに設けられた6軸力センサ又はトルクセンサが検出した前記第1トルクから前記ロボットの構成要素の重量に基づくトルクを減じた値と、前記6軸力センサ又は前記ロボットに設けられた力センサが検出した力の値から前記ロボットの構成要素の重量に基づく力の値を減じた値とを用いて、前記物体の重量及び前記物体の水平方向の重心位置を計算する、請求項4又は5に記載の推定装置。
- ロボットに、該ロボットの第1の部位に作用する第1トルク、及び該ロボットの前記第1の部位とは異なる第2の部位に作用する第2トルク又は該ロボットに作用する力を検出する少なくとも1つのセンサを設けることと、
前記ロボットの1つの可動部に物体を取り付けることと、
前記ロボットが、前記1つの可動部に取り付けた物体を前記1つの可動部で持ち上げているときの1つの姿勢における、前記センサの検出値を用いて、前記物体の重量及び前記物体の水平方向の重心位置を計算することと、
を含む、推定方法。 - 前記第1トルク及び前記第2トルクから、前記ロボットの構成要素の重量に基づくトルクを減じて得た2つのトルク値を用いて、前記物体の重量及び前記物体の水平方向の重心位置を計算することを含む、請求項7に記載の推定方法。
- 前記第1トルクから前記ロボットの構成要素の重量に基づくトルクを減じて得たトルク値と、前記力の値から前記ロボットの構成要素の重量に基づく力の値を減じて得た力の値とを用いて、前記物体の重量及び前記物体の水平方向の重心位置を計算することを含む、請求項7に記載の推定方法。
- 請求項7~9のいずれか1項に記載の推定方法を、前記ロボット及び前記ロボットに付随して使用される演算処理装置に実行させるためのプログラム。
- ロボットの第1の部位に作用する第1トルク、及び該ロボットの前記第1の部位とは異なる第2の部位に作用する第2トルク又は該ロボットに作用する力を検出する少なくとも1つのセンサを備えるロボットを制御する制御装置であって、
前記ロボットが、該ロボットの1つの可動部に位置する物体を前記1つの可動部で持ち上げているときの1つの姿勢における、前記センサの検出値を用いて、前記物体の水平方向の重心位置を計算する計算部を有する、制御装置。 - 請求項11に記載の前記制御装置及び前記ロボットを含む、ロボットシステム。
- 第1軸と、前記第1軸とは異なる第2軸を備える1つの可動部を有するロボットと、
前記可動部の少なくとも2箇所に作用する力を検出可能なセンサと、
前記可動部で物体を保持しているときの前記第1軸と前記第2軸の所定の位置における、前記センサの出力に基づいて、前記物体の水平方向の重心位置を計算する計算部と、
を有する、ロボットシステム。
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