产业用机器人及其运转方法技术

本产业用机器人具备：具有机械臂的机器人本体（1）、控制机器人本体（1）的动作的机器人控制装置（7）、及检测机器人本体（1）的作业状态的异常的异常状态检测装置（8），机器人控制装置（7）具有：自动运转实施单元（9），其根据规定的动作程序控制机器人本体（1）的动作而实施自动运转；及自动运转修正单元（10），其基于由操作者根据异常状态检测装置（8）的检测结果进行的手动操作，修正机器人本体（1）的自动运转的动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产业用机器人及其运转方法
本专利技术涉及一种用于实施工件的搬送、组装作业等的产业用机器人及其运转方法。
技术介绍
以往，产业用机器人作为用于搬送工件的搬送用机器人或进行工件的加工等的作业用机器人而设置于电气设备、机械或汽车等的各种生产工厂。在使用产业用机器人反复实施相同作业的情况下，有如下运转方法：预先使预先机器人的动作程序化，以根据规定的动作程序进行自动运转的方式使机器人动作。根据该运转方法，无需由操作者对机器人进行手动操作，从而能提升作业效率。然而，在使用产业用机器人反复实施相同作业的情况下，亦会发生如下情况：出现上次作业时不存在的障碍物，或者，作业对象物（工件的安装对象的构造体等）的位置或形状偏离预先设想的状况。当如此发生与当初设想的状态不同的状态（异常状态）时，若按预先准备的动作程序使机器人动作，则机械手所保持的工件或机器人自身可能会不经意地干扰障碍物或作业对象物，或者，可能无法进行规定的作业（工件的组装作业等）。因此，提出当机器人自动运转中产生异常状态时，将运转模式从自动运转模式切换为由操作者操作的手动运转模式的技术。例如专利文献1中记载的技术是利用摄像机拍摄机器人的作业环境，利用其影像判定有无异常状态，当检测到异常状态后，将自动运转模式切换为手动运转模式。根据该现有技术，即使在机器人的自动运转中产生异常状态，亦可借由将机器人的运转模式从自动运转模式切换为手动运转模式，而防止机械手所保持的工件等不经意地干扰障碍物，且能避开障碍物而使机器人进行规定的作业（工件的组装作业等）。另外，作为使机器人进行手动运转的代表性技术，有主从式机械手（masterslavemanipulator）。主从式机械手具备可以有线或无线方式通讯地连接的主动臂及从动臂，若操作者手动操作主动臂，则其动作作为指令值传递至从动臂，借此，能使从动臂进行与主动臂相同的动作。又，为了使产业用机器人自动地进行作业，须进行使作业中需要的信息指示给机器人并存储于机器人中的示教。作为机器人的示教方式，例如有借由示教者直接接触机器人而使其活动的直接示教（例如，参照专利文献2）、使用示教盒进行远程操控的示教（例如，参照专利文献3）、程序化的示教、及主从式示教等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-311661号公报专利文献2：日本特开2013-71231号公报专利文献3：日本特开2016-83713号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，上述现有技术（专利文献1）中，当在机器人的自动运转中由摄像机检测到异常状态时，停止自动运转模式，完全切换为手动运转模式，故而，当将机器人的运转模式切换为手动运转模式之后，将机器人的操作完全委托给操作者。即，切换运转模式后，无法完全利用预先准备的动作程序。故而，操作者的负荷过大，且导致作业效率下降。又，上述现有技术中，是利用摄像机的影像进行异常状态的检测，故而，根据作业环境，难以确保充分的检测精度，可能无法适当地进行运转模式的切换。而且，当运转模式从自动运转切换为手动运转之后，须如上所述借由操作者的完全的手动操作来操作机器人，故而，利用摄像机的影像信息的手动操作会令操作者的负担进一步过大。本专利技术是鉴于上述现有技术的问题点完成，其第一目的在于提供一种即使于机器人的自动运转中产生异常状态，亦不会令作业效率大幅下降，能适当地应对异常状态的产业用机器人及其运转方法。又，有时会因各种理由而须对示教给机器人的动作进行局部变更。例如，当机器人的作业对象或作业环境等与示教中的状况相比发生局部变化时，会产生机器人无法进行目标的作业、或作业的精度恶化等问题。此外，当示教作业结束后，有时亦会发现于当初作成的示教信息中作业的一部分存在不良状况。此情况下，借由重新进行示教作业，变更机器人的自动运转中使用的示教信息。此处，于重新执行示教作业的情况下，当进行示教的作业者为熟练者时，若与自动运转中的指令值相比，以由作业者输入的指令值为主，则机器人的动作的精度提高，但当作业者的熟练度低时，若以由作业者输入的指令值为主，则机器人的动作精度反而可能会恶化。因此，本专利技术的第二目的在于提供一种当修正预先设定的机器人的动作时，能变更该修正的程度的机器人系统及其控制方法。即，本专利技术的目的在于解决第一问题与第二问题中的至少一个问题，第一问题是指当于机器人的自动运转中产生异常状态时作业效率可能大幅下降，第二问题是指于对机器人重新执行示教作业的情况下，当作业者的熟练度低时，若以由作业者输入的指令值为主，则反而可能使机器人的动作精度恶化。解决问题的手段为了解决所述问题，本专利技术的第一形态的产业用机器人具备：机器人本体，其具有机械臂；机器人控制装置，其用于控制所述机器人本体的动作；及异常状态检测装置，其用于检测所述机器人本体的作业状态的异常；所述机器人控制装置具有：自动运转实施单元，其用于根据规定的动作程序控制所述机器人本体的动作而实施自动运转；自动运转修正单元，其用于基于操作者根据所述异常状态检测装置的检测结果所进行的手动操作，而修正所述机器人本体的所述自动运转的动作。根据第一形态，本专利技术的第二形态的特征在于：于所述机械臂设有用于保持工件的末端操纵装置，所述规定的动作程序使所述机器人本体执行将由所述末端操纵装置保持的所述工件自搬送起始地搬送至搬送目的地的搬送动作、及于所述搬送目的地将所述工件组装于对象物的组装动作。根据第二形态，本专利技术的第三形态的特征在于：所述异常状态检测装置检测所述组装动作中所述机器人本体的作业状态的异常。根据第三形态，本专利技术的第四形态的特征在于：所述机器人本体的作业状态的异常包括所述组装动作中发生设想外的组装误差。根据第一至第四形态中任一形态，本专利技术的第五形态的特征在于：所述异常状态检测装置具有用于检测自外部作用于所述机器人本体的反作用力的反作用力检测单元，且构成为根据所述反作用力检测单元的检测结果向所述操作者提供力触觉信息。根据第一至第五形态中任一形态，本专利技术的第六形态的特征在于：所述异常状态检测装置构成为向所述操作者提供与所述机器人本体的作业空间相关的视觉信息。根据第一至第六形态中任一形态，本专利技术的第七形态的特征在于：具备多个所述机器人本体，还具备修正对象选择单元，该修正对象选择单元用以自多个所述机器人本体之中选择借由所述自动运转修正单元修正其动作的所述机器人本体。根据第一至第七形态中任一形态，本专利技术的第八形态的特征在于：所述自动运转修正单元构成为，当将所述自动运转中的所述机器人本体的动作指令设为ΔP1、将所述手动操作中所述机器人本体的动作指令设为ΔP2、将修正系数设为α（0≤α≤1）时，根据下式ΔP0＝（1－α）×ΔP1＋α×ΔP2生成赋予所述机器人本体的动作指令ΔP0。根据第八形态，本专利技术的第九形态的特征在于：所述自动运转修正单元具有用于调整所述修正系数的修正系数调整单元。根据第一至第九形态中任一形态，本专利技术的第十形态的特征在于：所述机器人控制装置还具有用于根据所述自动运转修正单元对于所述自动运转的动作的修正历程而修正所述自动运转的动作的学习功能实现单元。本专利技术的第十一形态的特征在于具有：机器人本体，其具有机械臂；操作器，其接受来自操作者的操作指示；存储装置，其存储有用于使所述机器人本体进行规定的动作的任务程序；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产业用机器人，其特征在于，具备：机器人本体，其具有机械臂；机器人控制装置，其用于控制所述机器人本体的动作；及异常状态检测装置，其用于检测所述机器人本体的作业状态的异常；所述机器人控制装置具有：自动运转实施单元，其用于根据规定的动作程序控制所述机器人本体的动作而实施自动运转；及自动运转修正单元，其用于基于操作者根据所述异常状态检测装置的检测结果所进行的手动操作，而修正所述机器人本体的所述自动运转的动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.25 JP 2015-1654791.一种产业用机器人，其特征在于，具备：机器人本体，其具有机械臂；机器人控制装置，其用于控制所述机器人本体的动作；及异常状态检测装置，其用于检测所述机器人本体的作业状态的异常；所述机器人控制装置具有：自动运转实施单元，其用于根据规定的动作程序控制所述机器人本体的动作而实施自动运转；及自动运转修正单元，其用于基于操作者根据所述异常状态检测装置的检测结果所进行的手动操作，而修正所述机器人本体的所述自动运转的动作。2.根据权利要求1所述的产业用机器人，其特征在于，于所述机械臂设有用于保持工件的末端操纵装置，所述规定的动作程序使所述机器人本体执行将由所述末端操纵装置保持的所述工件自搬送起始地搬送至搬送目的地的搬送动作、及于所述搬送目的地将所述工件组装于对象物的组装动作。3.根据权利要求2所述的产业用机器人，其特征在于，所述异常状态检测装置检测所述组装动作中所述机器人本体的作业状态的异常。4.根据权利要求3所述的产业用机器人，其特征在于，所述机器人本体的作业状态的异常包括所述组装动作中发生设想外的组装误差。5.根据权利要求1至4中任一项所述的产业用机器人，其特征在于，所述异常状态检测装置具有用于检测自外部作用于所述机器人本体的反作用力的反作用力检测单元，且构成为根据所述反作用力检测单元的检测结果向所述操作者提供力触觉信息。6.根据权利要求1至5中任一项所述的产业用机器人，其特征在于，所述异常状态检测装置构成为向所述操作者提供与所述机器人本体的作业空间相关的视觉信息。7.根据权利要求1至6中任一项所述的产业用机器人，其特征在于，具备多个所述机器人本体，还具备修正对象选择单元，用于自多个所述机器人本体之中选择借由所述自动运转修正单元修正其动作的所述机器人本体。8.根据权利要求1至7中任一项所述的产业用机器人，其特征在于，所述自动运转修正单元构成为，当将所述自动运转中的所述机器人本体的动作指令设为ΔP1、将所述手动操作中所述机器人本体的动作指令设为ΔP2、将修正系数设为α（0≤α≤1）时，根据下式ΔP0＝（1－α）×ΔP1＋α×ΔP2生成赋予所述机器人本体的动作指令ΔP0。9.根据权利要求8所述的产业用机器人，其特征在于，所述自动运转修正单元具有用于调整所述修正系数的修正系数调整单元。10.根据权利要求1至9中任一项所述的产业用机器人，其特征在于，所述机器人控制装置还具有用于根据所述自动运转修正单元的所述自动运转的动作的修正历程而修正所述自动运转的动作的学习功能实现单元。11.一种产业用机器人，其特征在于，具有：机器人本体，其具有机械臂；操作器，其接受来自操作者的操作指示；存储装置，其存储有用于使所述机器人本体进行规定的动作的任务程序；及机器人控制装置，其控制所述机器人本体的动作；所述机器人控制装置具有：自动运转实施单元，其根据所述任务程序控制所述机器人本体的动作而实施自动运转；及自动运转修正单元，其于所述自动运转中自所述操作器输入有动作指令时，若将所述自动运转中所述机器人本体的动作指令设为ΔP1、将所述手动操作中所述机器人本体的动作指令设为ΔP2，则将ΔP1乘以第一系数A后所得的值与ΔP2乘以第二系数B后所得的值的和赋予所述机器人本体，对所述机器人本体的所述自动运转的动作进行修正。12.根据权利要求11所述的产业用机器人，其特征在于，所述第一系数A与所述第二系数B具有如下关系：若一方的系数增加，则另一方的系数减小。13.根据权利要求11或12所述的产业用机器人，其特征在于，所述第一系数A与所述第二系数B是所述第一系数A与所述第二系数B相乘后所得的值成为预先设定的第一规定值的系数。14.根据权利要求11或12所述的产业用机器人，其特征在于，所述第一系数A与所述第二系数B是所述第一系数A与所述第二系数B相加后所得的值成为预先设定的第二规定值的系数。15.根据权利要求11至14中任一项所述的产业用机器人，其特征在于，所述第二系数B是自所述操作器输入动作指令后经过规定时间后成为预先设定的值的变量。16.根据权利要求11至15中任一项所述的产业用机器人，其特征在于，还具备用于调整所述第二系数B的调整单元。17.一种产业用机器人的运转...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本康彦，前原毅，扫部雅幸，田中繁次，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP