计算扫描空间的机器人的模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及计算扫描空间的机器人的模拟装置。模拟装置在执行机器人的动作程序时，取得在按机器人的动作路径的微小区间而设定的设定点上的机器人各驱动轴的位置及动作速度。模拟装置具备停止位置推定部，其基于机器人的各驱动轴的位置、各驱动轴的动作速度、以及作业工具的重量，推定在设定点上实施机器人的紧急停止时，在各驱动轴上因惯性而进行动作后停止的停止位置。模拟装置具备扫描空间计算部，其基于停止位置来计算机器人及作业工具的三维模型的扫描空间。

An analog device for computing a scanning space of a robot

The present invention relates to an analog device for computing a scanning space of a robot. When executing the robot's motion program, the analog device obtains the position and speed of each drive shaft of the robot on the set point according to the micro range of the robot's action path. The simulation device has a stop position estimation section, the robot drive shaft position, the drive shaft, and the speed of movement of the tool based on the weight of the robot in the implementation of the emergency stop, presumption of set point when the stop position stop the action because of inertia in the drive shaft after. The analog device has a scanning spatial computing section that calculates the scan space of the three-dimensional model of the robot and the job tool based on the stop position.

【技术实现步骤摘要】
计算扫描空间的机器人的模拟装置
本专利技术涉及机器人的模拟装置。
技术介绍
机器人能够通过变更位置及姿态，进行工件的运输或焊接等预定作业。为了使机器人配合作业地来变化位置及姿态，有时在具备机器人的机器人系统的周围，为了限制作业者进入而配置有栅栏。以在机器人动作的期间中机器人不会接触栅栏的方式，远离机器人地配置机器人系统周围的栅栏。为了决定这样的栅栏位置，优选预先取得在机器人动作时机器人的结构部件所通过的扫描空间。能够以不与扫描空间接触的方式来配置栅栏。在日本特开2014-213399号公报中公开了以下方法：操作员用手抓持操纵装置(manipulator)端部，连同机器人示教系统的控制一起，通过手动操作操纵装置来对示教点进行示教。该机器人的示教方法公开了：通过操纵装置的机身来扫描机器人周围的空间，将扫描空间的信息记录在机器人示教系统中。并且，在该方法中，公开了将扫描空间用于示教作业。
技术实现思路
机器人有时在动作期间中实施紧急停止。例如，机器人控制装置在检测出机器人接触到人时，实施机器人的紧急停止。或者，通过由作业者按压紧急停止按钮，机器人控制装置使机器人瞬时停止。机器人具有驱动轴，基于驱动轴来驱动机械臂等结构部件。机器人的结构部件通过电动机来驱动。电动机中配置有用于阻止电动机输出轴的旋转的制动器。在切断向电动机的供电的情况下，为了维持机器人的位置及姿态，制动器进行工作。在要实施机器人的紧急停止时，制动器进行工作，但是由于机器人的惯性，机器人将从实施了紧急停止控制后的位置及姿态起进一步移动而停止。因此，在基于动作程序而驱动机器人的期间中实施了紧急停止时，机器人有时会停止在脱离了执行动作程序时的正常路径的位置。因此，在机器人系统的周围配置栅栏的情况下，不只是基于动作程序供机器人通过的区域，还需要考虑机器人实施紧急停止而从正常路径脱离的区域。栅栏需要以不干扰从正常路径脱离的区域的方式来配置。在现有技术中，包围机器人系统的栅栏将以充分远离机器人系统的方式来配置。因此，存在机器人系统的作业区域变得太大的情况。或者，在机器人实施了紧急停止时的动作预测量较小的情况下，机器人系统的作业区域变小，存在当机器人实施了紧急停止时机器人与栅栏接触的情况。在上述日本特开2014-213399号公报中，针对机器人动作时的扫描空间的取得进行了提案，但是并未考虑机器人由于紧急停止而脱离正常路径这一情况。本专利技术的模拟装置将机器人以及安装在机器人上的作业工具的三维模型配置在同一空间，来进行机器人的模拟。模拟装置具备重量取得部，其取得作业工具的重量。模拟装置具备位置取得部，其取得在执行机器人的动作程序时，针对机器人的动作路径的每个微小区间设定的设定点的机器人各驱动轴的位置。模拟装置具备速度取得部，其取得设定点的各驱动轴的动作速度。模拟装置具备停止位置推定部，其基于机器人各驱动轴的位置、各驱动轴的动作速度、以及作业工具的重量，推定在设定点上实施机器人的紧急停止时，各驱动轴由于惯性而进行动作后停止的停止位置。模拟装置具备扫描空间计算部，其基于停止位置来计算机器人及作业工具的三维模型的扫描空间。在上述专利技术中，模拟装置可以具备变化量取得部，该变化量取得部取得驱动轴的变化量，所述变化量是：在机器人上安装预先确定好的重量的作业工具，1个驱动轴在以预先确定好的方向及预先确定好的动作速度来驱动机器人的期间中实施了机器人的紧急停止时，在实施紧急停止之后直至机器人停止为止的驱动轴上的变化量。变化量取得部可以通过使作业工具的重量及驱动轴的动作速度变化并重复实施机器人的紧急停止，取得驱动轴上的变化量相对于作业工具的重量及驱动轴的动作速度的关系。停止位置推定部可以基于驱动轴的变化量相对于作业工具的重量及驱动轴的动作速度的关系，来推定驱动轴的停止位置。附图说明图1是实施方式中的第1机器人系统的机器人的立体图。图2是实施方式中的第1机器人系统的框图。图3是说明扫描空间的机器人的第1概要平面图。图4是说明扫描空间的机器人的第2概要平面图。图5是实施方式中的模拟装置的控制的流程图。图6是说明实施机器人的紧急停止后的1个驱动轴上的变化量的图。图7是显示扫描空间的模拟装置的概要图。图8是表示实施紧急停止之后的经过时间与驱动轴的动作速度之间的关系的第1图表。图9是表示实施紧急停止之后的经过时间与驱动轴的动作速度之间的关系的第2图表。图10是实施方式中的第2机器人系统的概要平面图。图11是实施方式中的第3机器人系统的概要平面图。具体实施方式参照图1到图11，对实施方式中的模拟装置进行说明。本实施方式的模拟装置通过实施机器人的模拟，来计算机器人实施紧急停止时的扫描空间。图1是本实施方式中进行模拟的第1机器人系统的机器人的立体图。机器人系统具备进行预先确定好的作业的作业工具17、以及变更作业工具17的位置及姿态的机器人1。本实施方式的机器人1是包含机械臂12a、12b、腕部16、以及多个关节部13的多关节机器人。机器人1中包含电源箱及电缆等结构部件。本实施方式的机器人1具备6个驱动轴。转向部11如箭头91所示基于第1驱动轴而旋转。机械臂12a、12b如箭头92～94所示，基于第2驱动轴、第3驱动轴及第4驱动轴而旋转。腕部16如箭头95所示，基于第5驱动轴而旋转。作业工具17如箭头96所示，基于第6驱动轴而旋转。机器人1包含通过各个关节部13来驱动结构部件的机器人驱动装置。机器人驱动装置包含通过关节部13来驱动结构部件的电动机14。通过由电动机14进行驱动，可以使机械臂12a、12b及腕部16通过关节部13朝向希望的方向。机器人1具备固定在底板20上的基座部19、以及相对于基座部19旋转的转向部11。机器人驱动装置包含驱动转向部11的电动机14。安装在机器人1上的作业工具17被称为末端执行器。作业工具17安装于机器人1的腕部16。本实施方式的作业工具17为用于进行点焊接的焊枪，但是并不限于该方式，可以根据作业的内容将任意的作业工具与机器人连结。作业工具17包含用于驱动作业工具17的工具驱动装置18。本实施方式的工具驱动装置18包含向电极供电的电路。图2表示本实施方式中的机器人系统的框图。参照图1及图2，机器人系统具备控制机器人1的机器人控制装置2。机器人控制装置2包含运算处理装置，其具有经由总线而相互连接的CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储)、及ROM(只读存储器)等。机器人控制装置2包含对与机器人1及作业工具17的控制相关的信息进行存储的存储部24。机器人控制装置2可以基于预先输入好的动作程序25来驱动机器人1。动作程序25被存储于存储部24中。机器人控制装置2包含动作控制部21。动作控制部21发出用于驱动机器人1及作业工具17的动作指令。动作控制部21向机器人驱动部22发出用于驱动机器人1的动作指令。机器人驱动部22包含驱动机器人1的电动机14的电路。机器人驱动部22向基于动作指令来驱动机械臂等的电动机14供电。此外，动作控制部21向作业工具驱动部23发出用于驱动作业工具17的动作指令。作业工具驱动部23包含驱动工具驱动装置18的电路。作业工具驱动部23基于动作指令向工具驱动装置18供电。机器人1具备检测机器人1的结构部件的状态的状态检测器。本实施方式的状态检测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟装置，其将机器人以及安装在所述机器人上的作业工具的三维模型配置在同一空间中，来进行所述机器人的模拟，其特征在于，所述模拟装置具备：重量取得部，其取得所述作业工具的重量；位置取得部，其取得在执行了所述机器人的动作程序时，针对所述机器人的动作路径的每个微小区间而设定的设定点的所述机器人的各驱动轴的位置；速度取得部，其取得所述设定点的各驱动轴的动作速度；停止位置推定部，其基于所述机器人的各驱动轴的位置、各驱动轴的动作速度、以及所述作业工具的重量，推定在所述设定点实施了所述机器人的紧急停止时各驱动轴因惯性而动作后要停止的停止位置；以及扫描空间计算部，其基于所述停止位置来计算所述机器人及所述作业工具的三维模型的扫描空间。

【技术特征摘要】
2016.02.17 JP 2016-0279051.一种模拟装置，其将机器人以及安装在所述机器人上的作业工具的三维模型配置在同一空间中，来进行所述机器人的模拟，其特征在于，所述模拟装置具备：重量取得部，其取得所述作业工具的重量；位置取得部，其取得在执行了所述机器人的动作程序时，针对所述机器人的动作路径的每个微小区间而设定的设定点的所述机器人的各驱动轴的位置；速度取得部，其取得所述设定点的各驱动轴的动作速度；停止位置推定部，其基于所述机器人的各驱动轴的位置、各驱动轴的动作速度、以及所述作业工具的重量，推定在所述设定点实施了所述机器人的紧急停止时各驱动轴因惯性而动作后要停止的停止位置；以及扫描空间计算部，其基于所...

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