生成具有曲线部的轨道的机器人的轨道生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供生成具有曲线部的轨道的机器人的轨道生成装置，机器人的轨道生成装置具备：负载判定部，其在使机器人沿着基准轨道动作的情况下，将施加于机器人的构成部件的负载与负载判定值相比较；以及速度减少部，其在负载大于负载判定值的情况下减少机器人的速度。轨道生成装置具备：比较轨道生成部，其在速度被减少了的情况下，设定变更基了准示教点的位置之后的比较示教点，基于比较示教点生成比较轨道；以及轨道选择部，其对比较轨道的通过时间和基准轨道的通过时间进行比较，选择通过时间短的轨道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生成机器人的轨道的轨道生成装置。
技术介绍
机器人被控制为沿着预先生成的轨道移动。机器人的轨道能够由轨道生成装置生成。轨道生成装置基于作业者指定的示教点以及速度生成轨道。例如，作业者将预先生成的示教点输入至轨道生成装置。然后，轨道生成装置以通过示教点或者示教点的附近的方式生成轨道。然而，若沿着由轨道生成装置生成的轨道以被指定的速度驱动机器人，则存在施加于机器人的负载变大的情况。在现有技术中，公知有在施加于机器人的负载变大的情况下，使机器人的速度降低。日本特开平10－69310号公报公开了求出在机器人前端部通过示教点的内侧时能够实现的移动速度，来计算相对于被记录在示教点数据的移动速度的减速率的机器人的轨道生成装置。公开了在机器人的动作时，根据内转部的减速率，使机器人减速动作。日本特开2014－14876号公报公开了将机器人臂的可动范围分成多个空间，设定加加速度的限制值以使各个空间中的负载扭矩在允许范围内的机器人控制装置。而且，公开了运算部以通过所指定的轨迹的方式生成电动马达的指令值。加速以及减速的情况、方向变化的情况等负载施加于机器人。例如，较大的力施加于驱动机器人的关节部的驱动装置的变速机。尤其是与驱动轨道为直线状的部分的情况相比，在驱动轨道为曲线状的部分的情况下，较大的负载施加于机器人。若在过大的负载施加于机器人的状态下继续动作，则存在机器人的寿命变短这样的问题。如上述的日本特开平10－69310号公报所记载的那样，在负载较大的情况下，能够使机器人减速而减少负载。尤其在轨道为曲线状的部分中，能够使机
器人减速而减少负载。然而，若使机器人的速度降低，则存在机器人的周期时间变长这样的问题。即，存在机器人的作业时间变长这样的问题。另一方面，存在与轨道的精度相比作业者更想加快机器人的速度的情况。即，存在优选即使多少离开所希望的示教点也尽量不减少速度地驱动机器人的情况。尤其为了在施加于机器人的负载变大的轨道为曲线状的部分中减速率变大，而优选在轨道为曲线状的部分中加快机器人的动作。
技术实现思路
本专利技术的机器人的轨道生成装置具备：基准轨道生成部，其基于多个基准示教点生成具有曲线部的基准轨道；以及负载判定部，其在使机器人沿着基准轨道动作的情况下计算施加于预先规定的机器人的构成部件的负载，将负载与预先规定的负载判定值相比较。机器人的轨道生成装置具备：速度减少部，其在负载大于负载判定值的情况下，将机器人的速度减少到负载成为负载判定值以下的速度；比较轨道生成部，其在速度被速度减少部减少了的情况下，设定变更了基准示教点的位置之后的比较示教点，并基于比较示教点生成比较轨道；以及轨道选择部，其对比较轨道的通过时间和基准轨道的通过时间进行比较，选择通过时间短的轨道。在上述专利技术中，也能够比较轨道生成部以在曲线部中比较轨道的曲率半径比基准轨道的曲率半径大的方式设定比较示教点。在上述专利技术中，也能够比较轨道生成部基于预先规定的轨道的允许条件生成比较轨道，轨道的允许条件是从基准示教点到比较轨道的距离小于预先规定的判定值。在上述专利技术中，也能够比较轨道生成部基于预先规定的轨道的允许条件生成比较轨道，轨道的允许条件是基准轨道与比较轨道的距离小于预先规定的判定值。在上述专利技术中，也能够负载是施加于构成部件的扭矩，负载判定部根据机器人的各轴的加速度计算扭矩。在上述专利技术中，也能够负载是施加于构成部件的扭矩的变化率，负载判定部根据机器人的各轴的冲击跃度计算扭矩的变化率。附图说明图1是实施方式中的机器人系统的框图。图2是对实施方式中的第一基准轨道进行说明的概略图。图3是对实施方式中的第一比较轨道进行说明的概略图。图4是对设定比较示教点时的第一移动方向进行说明的概略图。图5是对设定比较示教点时的第二移动方向进行说明的概略图。图6是对生成比较轨道时的第一轨道的允许条件进行说明的概略图。图7是对生成比较轨道时的第二轨道的允许条件进行说明的概略图。图8是实施方式中的生成机器人的轨道的第一控制的流程图。图9是实施方式中的生成机器人的轨道的第二控制的流程图。图10是对实施方式中的第二基准轨道进行说明的概略图。图11是对实施方式中的第二比较轨道进行说明的概略图。图12是对实施方式中的第三基准轨道以及第三比较轨道进行说明的概略图。图13是对实施方式中的第四基准轨道以及第四比较轨道进行说明的概略图。具体实施方式参照图1至图13对实施方式中的机器人的轨道生成装置进行说明。本实施方式的机器人系统基于由轨道生成装置生成的轨道来驱动机器人。机器人被控制为工具前端点通过所生成的轨道。图1是本实施方式中的机器人系统的概略图。本实施方式的机器人系统1具备进行工件的搬运的机器人13、和控制机器人13的控制装置12。本实施方式的机器人13是具有多个关节部13a的多关节机器人。在机器人13的臂13b的前端配置有把持工件的手17。机器人13包括驱动各个关节部13a的臂驱动装置。臂驱动装置包括配置于关节部13a的内部的臂驱动马达和减速器。通过臂驱动马达进行驱动，能够将臂13b通过关节部13a弯曲成所希望的角度。机器人系统1具备生成机器人13的轨道的轨道生成装置11。轨道生成装置11例如由具有经由总线相互连接的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等的运算处理装置构成。另外，轨道生成装置11
具有存储各种信息的存储部。预先规定的示教点信息10被输入至轨道生成装置11。示教点信息10包括示教点的位置的信息。示教点信息10例如包含有示教点的三维坐标值。示教点信息10例如能够通过作业者操作设定示教点的操作面板而输入至轨道生成装置11。或者，轨道生成装置11也可以从作为示教点信息10的机器人的动作程序获取示教点的位置。轨道生成装置11基于示教点信息10生成机器人13的轨道。轨道生成装置11以机器人13的工具前端点在所生成的轨道上通过的方式生成机器人的各轴的动作指令。机器人13的动作指令被送出至控制装置12的动作控制部15。动作控制部15基于动作指令驱动臂驱动装置等。本实施方式的轨道生成装置11具备基于示教点信息10生成基准轨道的基准轨道生成部21。在本专利技术中，将输入至轨道生成装置11的示教点称为基准示教点。而且，将基准轨道生成部21基于基准示教点生成的轨道称为基准轨道。在图2示出对本实施方式中的第一基准轨道进行说明的概略图。基准轨道生成部21基于多个基准示教点P1、P2、P3生成基准轨道41。轨道包含有呈直线状延伸的直线部和弯曲延伸的曲线部。在本实施方式中对曲线部进行说明。在图2所例示的基准轨道41中，工具前端点沿箭头61所示的方向移动。本实施方式的第一基准轨道41被允许偏离基准示教点P1～P3。从基准示教点P2到基准轨道41的距离Lb的上限值被预先规定为判定值。基准示教点P2与基准轨道41的最短的距离为从基准示教点P2到基准轨道41的距离Lb。基准轨道生成部21以距离Lb小于判定值的方式生成基准轨道41。基准轨道例如能够基于连续的三个基准示教点P1、P2、P3和预先指定的速度，通过求解如下的方程式来生成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人的轨道生成装置(11)，其特征在于，具备：基准轨道生成部(21)，其基于多个基准示教点(P1～P6)，生成具有曲线部的基准轨道(41)；负载判定部(22)，其在使机器人(13)沿着上述基准轨道进行动作的情况下，计算施加于预先规定的机器人的构成部件的负载，对上述负载与预先规定的负载判定值进行比较；速度减少部(23)，其在上述负载大于上述负载判定值的情况下，将机器人的速度减少到上述负载成为上述负载判定值以下的速度；比较轨道生成部(24)，其在速度被上述速度减少部减少了的情况下，设定变更了上述基准示教点的位置之后的比较示教点(P2a、P3a、P5a)，并基于上述比较示教点生成比较轨道(42)；以及轨道选择部(25)，其对上述比较轨道的通过时间和上述基准轨道的通过时间进行比较，选择通过时间短的轨道。

【技术特征摘要】
2015.03.16 JP 2015-0525241.一种机器人的轨道生成装置(11)，其特征在于，具备：基准轨道生成部(21)，其基于多个基准示教点(P1～P6)，生成具有曲线部的基准轨道(41)；负载判定部(22)，其在使机器人(13)沿着上述基准轨道进行动作的情况下，计算施加于预先规定的机器人的构成部件的负载，对上述负载与预先规定的负载判定值进行比较；速度减少部(23)，其在上述负载大于上述负载判定值的情况下，将机器人的速度减少到上述负载成为上述负载判定值以下的速度；比较轨道生成部(24)，其在速度被上述速度减少部减少了的情况下，设定变更了上述基准示教点的位置之后的比较示教点(P2a、P3a、P5a)，并基于上述比较示教点生成比较轨道(42)；以及轨道选择部(25)，其对上述比较轨道的通过时间和上述基准轨道的通过时间进行比较，选择通过时间短的轨道。2.根据权利要求1所述的机器人的轨道生成装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉生宪司，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP