具备学习功能的机器人装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具备学习功能的机器人装置，其特征在于，具有：机器人机构部；传感器，其设置在机器人机构部的位置控制的对象部位，检测用于求出对象部位的位置信息的物理量；以及机器人控制部，其具有控制机器人机构部的动作的动作控制部，机器人控制部具备：学习控制部，其根据通过动作控制部使机器人机构部进行预定动作时的、在预定动作中通过传感器检测出的物理量，来计算用于改善机器人机构部的预定动作的学习修正量；以及学习扩展部，其求出学习控制部计算出的学习修正量与学习过的预定动作的信息之间的关系，对于新动作的信息，使用求出的关系，计算用于改善新动作的学习修正量。

Robot device with learning function

The invention provides a robot device with learning function, which is characterized in that: the mechanism with robot; sensor, which is arranged in the object position of the position of the robot control, detection is used to determine physical location information of object area; and the robot control, its control robot's movements the motion control, robot control part is learning control department, according to the control part through action of the robot mechanism of the predetermined action, through the physical quantity detection sensor in a predetermined action, to calculate the correction for learning a predetermined action mechanism in the improvement of robot learning; and extension, for the the relationship between learning control department is scheduled to move learning correction calculated and learned information, the new action information, so that The learning correction used to improve the new action is calculated by using the derived relation.

【技术实现步骤摘要】
具备学习功能的机器人装置
本专利技术涉及机器人装置，特别是涉及具备计算用于改善机器人动作的学习修正量的学习功能的多关节的机器人装置。
技术介绍
已知一种具备学习功能的机器人，该学习功能是通过重复执行预定动作，来制作用于改善机器人动作的学习修正量。另外，根据制作出的学习修正量，一边使机器人动作一边进行示教修正时，为了避免对修正后的动作适用错误的学习修正量，提出了把机器人速度降低到安全速度，并将学习修正量归零的方法(例如，日本特开2011－192267号公报。以下称为“专利文献1”。)。在专利文献1中，提出了有学习控制功能的机器人的学习运行、或者在实际运行中发生异常处理的处置方法和直到重新学习的方法。另外，在专利文献1中，提出了如下方法：当学习过的动作被示教修正时，只要修正量在某范围内，则直接适用相邻位置的学习修正量，若修正量超过预定范围，则一边减速一边将学习修正量归零。但是，在该现有技术中，学习修正量依赖于机器人的控制对象部位的位置时，如果直接适用不同位置的学习修正量，则有可能给抑制振动的效果带来影响。示教修正较大时，一边减速一边将学习修正量归零，还有可能得到高速化效果。另外，在使用了视觉传感器等进行跟踪动作的系统中，存在工件位置随机变化时无法应对的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机器人装置，通过求出学习修正量与动作信息之间的关系，即使针对还未学习的新动作也能计算学习修正量，而不需要安装传感器进行重新学习的作业。本专利技术的一个实施例所涉及的机器人装置，其特征在于，具有：机器人机构部；传感器，其设置在机器人机构部的位置控制的对象部位，直接或间接地检测用于求出对象部位的位置信息的物理量；以及机器人控制部，其具有控制机器人机构部的动作的动作控制部，机器人控制部具备：学习控制部，其根据通过动作控制部使机器人机构部进行预定动作时的、在该预定动作中通过传感器检测出的物理量，来计算用于改善机器人机构部的预定动作的学习修正量；以及学习扩展部，其求出学习控制部计算出的学习修正量与学习过的预定动作的信息之间的关系，对于不同于机器人机构部的预定动作的新动作的信息，使用求出的关系，计算用于改善新动作的学习修正量。附图说明根据与附图有关的以下实施方式的说明，本专利技术的目的、特征以及优点会变得更清楚。在这些图中：图1是本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的结构图，图2表示本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的学习中的位置控制的对象部位的轨迹的图，图3是用于说明本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的传递函数的计算处理过程的流程图，图4A是表示本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的速度的时间变化的图，图4B是表示本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的学习修正量的时间变化的图，图5是表示本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的运行中的位置控制的对象部位的新的轨迹的图，以及图6是用于说明对于本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的新位置的学习修正量的计算处理过程的流程图。具体实施方式以下，参照附图，对于本专利技术的实施例所涉及的机器人装置进行说明。图1表示本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的结构图。本专利技术的实施例所涉及的机器人装置101具有机器人机构部1、传感器2以及机器人控制部4。传感器2被设置在机器人机构部1的位置控制的对象部位，直接或间接地检测用于求出对象部位的位置信息的物理量。作为传感器2，能够使用例如加速度传感器。机器人机构部1的位置控制的对象部位，例如如果是点焊用的机器人，则是点焊枪。但是，机器人装置的位置控制的对象部位并不限定于此例，也可以是其他部位。机器人控制部4具有控制机器人机构部1的动作的动作控制部3。动作控制部3接受来自未图示的上层控制装置等的动作指令，根据在驱动机器人机构部1的同时来自机器人机构部1的反馈数据，控制机器人机构部1的动作。作为反馈控制，能够使用例如位置反馈控制、速度反馈控制、或电流反馈控制中的至少一个。通过反馈控制，机器人机构部1的位置或速度被控制成与指令位置或指令速度一致。机器人控制部4还具备学习控制部5和学习扩展部6。学习控制部5根据通过动作控制部3使机器人机构部1进行预定动作时的、在预定动作中通过传感器2检测出的物理量，来计算用于改善机器人机构部1的预定动作的学习修正量。作为机器人机构部1所执行的预定动作，列举有例如图2所示向图中箭头方向(Y方向)的点焊动作。预定动作也可以是在作业程序中使用的动作、或者是在指定动作范围内自动生成的包含了X轴、Y轴、Z轴、绕X轴、绕Y轴、绕Z轴的动作。像这样执行预定动作，通过学习控制部5计算用于降低机器人振动的学习修正量。将计算出的学习修正量和从动作指令得到的动作信息存储到存储器8中。这里，优选的是，在机器人机构部1的动作信息中包含位置、动作速度、加速度以及惯性中的至少1个。作为传感器2使用了加速度传感器时，传感器2所检测的物理量是机器人机构部1的控制对象部位的加速度。学习控制部5计算出的学习修正量在加算器7中与来自动作控制部3的指令值相加，修正后的指令值被输入到机器人机构部1中。在本专利技术中提出了根据针对学习过的位置的动作信息和制作好的学习修正量，来计算还未学习的位置的学习修正量的方法以及装置。具体地，首先，使机器人执行预定动作，并学习用于改善机器人动作的修正量。接下来，根据预定动作的信息以及学习修正量的频谱图(spectrogram)求出动作信息与学习修正量之间的传递函数，使用该传递函数，根据还未学习的动作信息来计算学习修正量。学习扩展部6求出学习控制部5计算出的学习修正量与学习过的预定动作的信息之间的关系，对于不同于机器人机构部1的预定动作的新动作的信息，使用求出的关系，计算用于改善新动作的学习修正量。具体地，使机器人机构部1执行预定动作并求出学习修正量之后，根据新的动作指令使机器人机构部1运行。在停止中或运行中，通过学习扩展部6求出表示存储器8中所存储的上述动作信息与学习修正量之间的关系的传递函数。把从动作指令取得的新动作的信息输入学习扩展部6，根据上述传递函数计算针对新动作的学习修正量，并与从动作控制部3输出的动作指令相加。这样，学习扩展部6根据学习控制部5计算出的学习修正量以及机器人机构部1的预定动作信息的频谱图，求出学习修正量与动作信息之间的传递函数，并根据传递函数以新动作的信息为输入计算针对新动作的学习修正量。机器人控制部4还可以通过动作控制部3使机器人机构部1以机器人机构部1所容许的最大速度以及最大加速度进行动作、或者在仿真模式执行动作，由此取得机器人机构部1的动作信息。此外，学习控制部5和学习扩展部6不会同时动作。学习控制部5仅在学习中进行动作，在学习结束后的再现时(运行中)不进行动作。反之，学习扩展部6仅在再现时(运行中)进行动作，在学习中不进行动作。接下来，对于如上所述的传递函数的导出方法进行说明。图3表示用于说明传递函数的计算处理过程的流程图。另外，在图4A以及图4B分别表示本专利技术的实施例所涉及的机器人装置的速度指令以及学习修正量的时间变化。首先，在步骤S1中，将在学习中得到的动作信息(例如，速度数据)和学习修正量存储到存储器中，根据这些动作状态，划分为1个或多个区间。具体地，如图4A以及图4B所示，把机器人从静止状态转移到动作开始的时刻作为区间1～区间7的各区间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人装置，其特征在于，具有：机器人机构部；传感器，其设置在所述机器人机构部的位置控制的对象部位，直接或间接地检测用于求出所述对象部位的位置信息的物理量；以及机器人控制部，其具有控制所述机器人机构部的动作的动作控制部，所述机器人控制部具备：学习控制部，其根据通过所述动作控制部使所述机器人机构部进行预定动作时的、在该预定动作中通过所述传感器检测出的物理量，来计算用于改善所述机器人机构部的预定动作的学习修正量；以及学习扩展部，其求出所述学习控制部计算出的学习修正量与学习过的预定动作的信息之间的关系，对于不同于所述机器人机构部的预定动作的新动作的信息，使用求出的所述关系，计算用于改善所述新动作的学习修正量。

【技术特征摘要】
2016.01.14 JP 2016-005377;2016.11.18 JP 2016-225201.一种机器人装置，其特征在于，具有：机器人机构部；传感器，其设置在所述机器人机构部的位置控制的对象部位，直接或间接地检测用于求出所述对象部位的位置信息的物理量；以及机器人控制部，其具有控制所述机器人机构部的动作的动作控制部，所述机器人控制部具备：学习控制部，其根据通过所述动作控制部使所述机器人机构部进行预定动作时的、在该预定动作中通过所述传感器检测出的物理量，来计算用于改善所述机器人机构部的预定动作的学习修正量；以及学习扩展部，其求出所述学习控制部计算出的学习修正量与学习过的预定动作的信息之间的关系，对于不同于所述机器人机构部的预定动作的新动作的信息，使用求出的所述关系，计算用于改善所述新动作的学习修正量。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯濛，陈文杰，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP