机器人、机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够保持嵌合姿势的状态使无法嵌合的部件彼此嵌合的技术。本发明专利技术的机器人是包括臂与力检测器的机器人，上述臂包括多个臂部件、驱动上述多个臂部件的驱动部以及把持部，上述机器人依次进行：使上述把持部把持的上述嵌合部件沿规定的接触方向移动来与上述被嵌合部件接触的接触动作；使上述嵌合部件的姿势向嵌合姿势变化的姿势变化动作；以及使上述嵌合姿势的上述嵌合部件沿探测方向移动并且使上述嵌合部件沿嵌合方向与上述被嵌合部件嵌合的嵌合动作，上述接触方向、上述探测方向以及上述嵌合方向为相互不同的方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人、机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人系统。
技术介绍
公知以相互的轴芯一致的方式使圆筒状的安装部件嵌合于圆筒状的安装孔的技术(参照专利文献1)。在专利文献1中，在相互的轴芯成为平行的状态下使安装部件接近至安装孔的附近，然后，在倾斜安装部件的状态下，通过使安装部件从安装孔的中心偏移地接触并且旋转，使安装部件与安装孔的轴芯一致。专利文献1：日本特开平7-227725号公报在专利文献1中，安装部件嵌合于安装孔时的姿势为安装部件的轴芯与安装孔的轴芯成为平行的姿势，但根据部件的形状，存在无法保持一定嵌合的姿势的状态使部件彼此接近的情况。即，存在若使部件彼此保持嵌合时的姿势的状态接近则无法使部件彼此发生干扰的部件彼此接近的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题创作的，其目的在于提供能够保持嵌合姿势的状态使无法嵌合的部件彼此嵌合的技术。用于实现上述目的的机器人是包括臂与力检测器的机器人，上述臂包括多个臂部件、驱动多个臂部件的驱动部以及保持部，上述机器人依次进行：使保持部保持的嵌合部件沿规定的接触方向移动来与被嵌合部件接触的接触动作；使嵌合部件的姿势向嵌合姿势变化的姿势变化动作；以及使嵌合姿势的嵌合部件沿探测方向移动并且使嵌合部件沿嵌合方向与被嵌合部件嵌合的嵌合动作，接触方向、探测方向以及嵌合方向为相互不同的方向。利用以上结构，在嵌合动作中，使嵌合姿势的嵌合部件沿嵌合方向与被嵌合部件嵌合，对应于此，在接触动作中，嵌合部件成为与嵌合姿势不同的姿势，嵌合部件向与嵌合方向不同的接触方向接近。即，在嵌合动作与接触动作中，嵌合部件的姿势与移动方向不同。因此，即使在设置有若使嵌合姿势的嵌合部件相对于被嵌合部件保持原样沿嵌合方向移动则被嵌合部件与嵌合部件发生干扰的干扰构造的情况下，也能够避开该干扰构造使嵌合部件与被嵌合部件接触。此外，技术方案所记载的各机构的功能通过在构成本体中功能被确定的硬件资源、通过程序确定功能的硬件资源、或者它们的组合实现。另外，上述各机构的功能并不限定于通过各自物理上相互独立的硬件资源实现的功能。附图说明图1的(1A)是机器人系统的示意图，(1B)是末端执行器的侧视图。图2是机器人系统的框图。图3的(3A)、(3B)是嵌合部件的侧视图，(3C)是嵌合部件的俯视图。图4是嵌合作业的流程图。图5的(5A)～(5C)是嵌合部件的侧视图。具体实施方式以下，参照附图根据以下的顺序对本专利技术的实施方式进行说明。此外，在各图中，对于对应的构成要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。(1)机器人系统的构成：(2)嵌合作业：(3)其他实施方式：(1)机器人系统的构成：如图1A所示，本专利技术的第一实施例的机器人系统具备机器人1、末端执行器2与控制装置3(控制器)。控制装置3构成本专利技术的机器人控制装置。控制装置3可以为专用的计算机，也可以为安装有用于机器人1的程序的通用计算机。机器人1是具备一个臂A的单臂机器人，臂A具备六个关节J1～J6。利用关节J1～J6连结六个臂部件A1～A6。关节J2、J3、J5为弯曲关节，关节J1、J4、J6为扭转关节。在关节J6安装有吸附并把持嵌合部件W的作为把持部的末端执行器2。将末端执行器2的规定位置表示为工具中心点(TCP)。TCP的位置成为各种末端执行器2的位置的基准。另外，关节J6具备作为力检测器的力觉传感器FS。力觉传感器FS是六轴的力检测器。力觉传感器FS检测相互正交的三个检测轴上的力的大小与绕该三个检测轴的扭矩的大小。在图1A中，在关节J6的前端安装有吸附嵌合部件W的末端执行器2。将规定设置有机器人1的空间的坐标系表示为机器人坐标系。机器人坐标系是由在水平面上相互正交的X轴与Y轴、以及将铅直上方作为正方向的Z轴规定的三维的正交坐标系。另外，利用RX表示绕X轴的旋转角，利用RY表示绕Y轴的旋转角，利用RZ表示绕Z轴的旋转角。利用X、Y、Z方向的位置能够表现三维空间中的任意位置，利用RX、RY、RZ方向的旋转角能够表现三维空间中的任意姿势(旋转方向)。姿势相同是指RX、RY、RZ方向的旋转角全部一致，X、Y、Z方向的位置也可以不同。以下，在标明为位置的情况下，也能够是指姿势。另外，在标明为力的情况下，也能够是指作用于RX、RY、RZ方向的扭矩。控制装置3通过驱动臂A在机器人坐标系中控制TCP的位置。图1B是吸附有嵌合部件W的末端执行器2的侧视图。末端执行器2具备：基部2a，其与力觉传感器FS接合；以及真空卡盘P，其从基部2a向臂A的前端侧延伸。真空卡盘P具备弹性部P1与吸附部P2。作为弹性部件的弹性部P1由沿臂A的长度方向伸缩的金属弹簧形成。吸附部P2是形成有在臂A的前端侧开口的圆柱状的内部空间的筒状的橡胶制部件。通过吸附部P2的前端紧贴于嵌合部件W，吸附部P2的内部空间成为封闭的空间。通过在该状态下吸附泵(未图示)驱动，吸附部P2的内部空间成为真空，能够吸附把持嵌合部件W。在本实施方式中，将任一个(在图1B中为右侧)吸附部P2的前端的位置定义为TCP。在图1B中，虽然图示了两个真空卡盘P，但真空卡盘P的个数并不限定。以下，将末端执行器2吸附嵌合部件W简单地标明为臂A把持嵌合部件W。此外，嵌合部件W并非一定是被吸附，例如也可以利用夹具抓住而被把持。图2是机器人系统的框图。在控制装置3安装有用于进行机器人1的控制的控制程序。控制装置3具备包括处理器、RAM、ROM的作为计算机的控制部31，控制部31的硬件资源与控制程序协同工作。控制部31以在TCP实现通过用户的指示作业设定的目标位置与目标力的方式控制臂A。目标力是指力觉传感器FS应检测出的力。文字S表示规定机器人坐标系的轴的方向(X、Y、Z、RX、RY、RZ)中的任一个的方向。例如，在S＝X的情况下，在机器人座标系被设定的目标位置的X方向成分被标明为St＝Xt，目标力的X方向成分被标明为fSt＝fXt。另外，S也表示S方向的位置(旋转角)。除具备图1所示的结构之外，机器人1还具备作为驱动部的马达M1～M6与编码器E1～E6。马达M1～M6与编码器E1～E6以分别与关节J1～J6对应的方式而被具备，编码器E1～E6检测出马达M1～M6的驱动位置。控制臂A是指控制马达M1～M6。控制部31能够与机器人1通信。控制部31存储有马达M1～M6的驱动位置的组合与机器人坐标系中的TCP的位置的对应关系U。另外，控制部31按照机器人1进行的作业的工序，存储有目标位置St与目标力fSt。通过预先进行指示作业，控制部31设定目标位置St与目标力fSt。控制部31若取得马达M1～M6的驱动位置Da，则基于对应关系U将该驱动位置Da转换为机器人坐标系中的TCP的位置S(X、Y、Z、RX、RY、RZ)。控制部31基于TCP的位置S、与力觉传感器FS的检测值，在机器人坐标系中确定现实作用于力觉传感器FS的作用力fS。此外，力觉传感器FS虽然在独自的坐标系中检测出检测值，但由于力觉传感器FS与TCP的相对位置·方向作为已知的数据被存储，所以控制部31能够确定机器人坐标系中的作用力fS。控制部31对作用力fS进行重力补偿。重力补偿是指从作用力fS去除重力成分。进行了重力补偿的作用力fS能够视为作用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，其特征在于，是包括臂与力检测器的机器人，所述臂包括多个臂部件、驱动所述多个臂部件的驱动部以及把持部，所述机器人依次进行：使所述把持部把持的嵌合部件沿规定的接触方向移动来与被嵌合部件接触的接触动作；使所述嵌合部件的姿势向嵌合姿势变化的姿势变化动作；以及使所述嵌合姿势的所述嵌合部件沿探测方向移动并且使所述嵌合部件沿嵌合方向与所述被嵌合部件嵌合的嵌合动作，所述接触方向、所述探测方向以及所述嵌合方向为相互不同的方向。

【技术特征摘要】
2015.06.02 JP 2015-1119671.一种机器人，其特征在于，是包括臂与力检测器的机器人，所述臂包括多个臂部件、驱动所述多个臂部件的驱动部以及把持部，所述机器人依次进行：使所述把持部把持的嵌合部件沿规定的接触方向移动来与被嵌合部件接触的接触动作；使所述嵌合部件的姿势向嵌合姿势变化的姿势变化动作；以及使所述嵌合姿势的所述嵌合部件沿探测方向移动并且使所述嵌合部件沿嵌合方向与所述被嵌合部件嵌合的嵌合动作，所述接触方向、所述探测方向以及所述嵌合方向为相互不同的方向。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，通过将所述把持部把持的所述嵌合部件的位置向目标位置控制的位置控制、与将作用于所述被嵌合部件与所述嵌合部件之间的力向目标力控制的力控制，来控制所述臂，所述接触动作通过所述位置控制进行。3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述把持部经由弹性部件把持所述嵌合部件。4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，通过将所述把持部把持的所述嵌合部件的位置向目标位置控制的位置控制、与将作用于所述被嵌合部件与所述嵌合部件之间的力向目标力控制的力控制，来控制所述臂，所述接触动作通过所述位置控制与所述力控制进行。5.根据权利要求2～4中的任意一项所述的机器人，其特征在于，所述嵌合动作通过将作用于所述嵌合方向的力向目标力控制的所述力控制进行。6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述嵌合动作通过在进行所述接触动作前以使所述嵌合部件与所述嵌合姿势成为相同的姿势时的所述力检测器的输出为基准的所述力控制进行。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：下平泰裕，小林正一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP