控制装置、机器人以及机器人系统制造方法及图纸

为了进行机器人中的各种设定而需要高度的技术，困难程度较高。本申请提供了一种控制装置、机器人以及机器人系统。该控制装置具备：算出部，使用机械学习算出与拍摄对象物的光学系统相关的光学参数；检测部，基于根据算出的所述光学参数的所述光学系统中的拍摄结果检测所述对象物；以及控制部，基于所述对象物的检测结果控制机器人。

Control device, robot and robot system

In order to carry out various settings in robot, high technology is needed, and the difficulty is high. This application provides a control device, robot and robot system. The control device has a calculating unit which calculates the optical parameters related to the optical system of the object to be photographed by mechanical learning; a detecting unit which detects the object based on the photographing results of the optical system according to the calculated optical parameters; and a controlling unit which controls the machine based on the detection results of the object. People.

【技术实现步骤摘要】
控制装置、机器人以及机器人系统
本专利技术涉及控制装置、机器人以及机器人系统。
技术介绍
为了使机器人进行作业而需要各种设定，以往，人为地进行各种设定。此外，以往，已知为了使工作机械的工具校正频率最佳化而利用机械学习的技术(专利文献1)。现有技术文献专利文献1：日本专利特许第5969676号公报。
技术实现思路
为了进行机器人中的各种设定而需要高级的技术，难度较高。为了解决上述课题的至少一个，控制装置具备：算出部，使用机械学习算出与拍摄对象物的光学系统相关的光学参数；检测部，基于算出的光学参数的光学系统中的拍摄结果检测对象物；以及控制部，基于对象物的检测结果控制机器人。根据该结构，能够以比人为地决定的光学参数高的概率来算出高精度地检测对象物的光学参数。进一步地，也可以构成为，检测部检测对象物的位置姿势。根据该结构，能够高精度地检测对象物的位置姿势。进一步地，也可以构成为，光学系统包含拍摄部，光学参数包含与拍摄部相关的拍摄部参数。根据该结构，能够以提高对象物的检测精度的方式调整拍摄部。进一步地，也可以构成为，光学参数包含图像处理参数，所述图像处理参数与对于通过拍摄部拍摄到的对象物的图像的图像处理相关。根据该结构，能够执行提高对象物的检测精度的图像处理。进一步地，也可以构成为，光学系统包含照明部，光学参数包含与照明部相关的照明部参数。根据该结构，能够以提高对象物的检测精度的方式调整照明部。进一步地，也可以构成为，算出部包含：状态观测部，将至少通过光学参数使用光学系统拍摄到的图像作为状态变量来观测；以及学习部，基于作为状态变量的图像学习光学参数。根据该结构，能够容易地算出高精度地检测对象物的光学参数。进一步地，也可以构成为，学习部决定基于作为状态变量的图像使光学参数变化的行为，使光学参数最佳化。根据该结构，能够以使成为对应于机器人的使用环境的光学参数的方式进行最佳化。进一步地，也可以构成为，学习部基于对象物的检测结果的好坏与否，评价行为的回报。根据该结构，能够以提高对象物的检测精度的方式执行最佳化。进一步地，也可以构成为，学习部基于对象物的检测结果并基于机器人进行的作业的好坏与否，评价行为的回报。根据该结构，能够以提高机器人的品质的方式使参数最佳化。进一步地，也可以构成为，算出部通过反复进行状态变量的观测、对应于该状态变量的行为的决定和通过该行为得到的回报的评价，使光学参数最佳化。根据该结构，能够自动地使光学参数最佳化。进一步地，也可以构成为，算出部使用机械学习算出与机器人的动作相关的动作参数，控制部基于动作参数控制机器人。根据该结构，能够与对象物的检测精度一起使机器人的动作性能提升。进一步地，也可以构成为，算出部基于由光学系统对对象物拍摄的图像算出光学参数以及动作参数，所述对象物是机器人的作业对象。根据该结构，能够以使对象物的检测精度提升的方式使机器人动作。附图说明图1是机器人系统的立体图。图2是控制装置的功能框图。图3是示出参数的图。图4是示出加减速特性的图。图5是拾取处理的流程图。图6是与算出部关联的结构的框图。图7是示出学习光学参数时的例子的图。图8是示出多层神经网络的例子的图。图9是学习处理的流程图。图10是示出学习动作参数时的例子的图。图11是示出学习力控制参数时的例子的图。附图标记说明：1～3机器人；20光学系统；21拍摄部；22照明部；23夹钳；40控制装置；41算出部；41a状态观测部；41b学习部；42检测部；43控制部；43a位置控制部；43b力控制部；43c接触判定部；43d伺服；44存储部；44a参数；44b机器人程序；44c模板数据；44d行为信息；44e学习信息。具体实施方式以下，参照附图按以下的顺序对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在各图中在对应的结构要素标注同一符号，并省略重复的说明。(1)机器人系统的结构：(2)机器人的控制：(3)拾取处理：(4)学习处理：(4-1)光学参数的学习：(4-2)光学参数的学习例：(4-3)动作参数的学习：(4-4)动作参数的学习例：(4-5)力控制参数的学习：(4-6)力控制参数的学习例：(5)其他实施方式：(1)机器人系统的结构：图1是示出由本专利技术的一实施方式的控制装置控制的机器人的立体图。如图1所示，作为本专利技术的一实施例的机器人系统具备机器人1～3。机器人1～3是具备末端执行器的六轴机器人，在机器人1～3安装有不同的末端执行器。即，在机器人1安装有拍摄部21，在机器人2安装有照明部22，在机器人3安装有夹钳23。另外，在此，将拍摄部21以及照明部22称为光学系统。机器人1～3由控制装置40控制。控制装置40通过线缆与机器人1～3能够通信地连接。另外，也可以将控制装置40的结构要素设于机器人1。此外，也可以由多个装置构成控制装置40(例如，将后述的学习部和控制部设于不同的装置等)。此外，控制装置40能够通过线缆或无线通信连接未图示的示教装置。示教装置可以是专用的计算机，也可以是安装有用于对机器人1进行示教的程序的通用的计算机。进一步地，也可以将控制装置40和示教装置一体地构成。机器人1～3是将各种末端执行器安装于臂而使用的单臂机器人，在本实施方式中，在机器人1～3中臂、轴的结构是同等的。在图1中在机器人3中标注有说明臂、轴的结构的符号。如在机器人3中所示的那样，机器人1～3具备基台T、六个臂部件A1～A6和六个关节J1～J6。基台T固定于作业台。基台T和六个臂部件A1～A6通过关节J1～J6连结。臂部件A1～A6和末端执行器是可动部，这些可动部进行动作，从而机器人1～3能够进行各种作业。在本实施方式中，关节J2、J3、J5是弯曲关节，关节J1、J4、J6是扭转关节。在臂A之中最末端侧的臂部件A6装配力觉传感器P和末端执行器。机器人1～3通过使六轴的臂驱动而能够在可动范围内将末端执行器配置在任意位置，并设为任意姿势(角度)。机器人3具备的末端执行器是夹钳23，能够把持对象物W。机器人2具备的末端执行器是照明部22，能够在照射范围照射光。机器人1具备的末端执行器是拍摄部21，能够拍摄视线内的图像。在本实施方式中，将相对于机器人1～3具备的末端执行器相对被固定的位置定义为工具中心点(TCP)。TCP的位置为末端执行器的基准的位置，TCP为原点，定义相对于末端执行器相对被固定的三维正交坐标系即TCP坐标系。力觉传感器P是六轴力检测器。力觉传感器P检测与传感器坐标系中相互正交的三个检测轴平行的力的大小和绕该三个检测轴的扭矩的大小，所述传感器坐标系是以力觉传感器上的点为原点的三维正交坐标系。另外，在本实施例中以六轴机器人为例，但机器人的形态可以是各种形态，机器人1～3的形态也可以不同。此外，也可以在关节J6以外的关节J1～J5的任一个以上设有作为力检测器的力觉传感器。在将规定设置有机器人1～3的空间的坐标系称为机器人坐标系时，机器人坐标系是由在水平面上相互正交的x轴、y轴和将铅垂朝向上设为正方向的z轴规定的三维正交坐标系(参照图1)。z轴中的负的方向大致与重力方向一致。此外，由Rx表示绕x轴的旋转角，由Ry表示绕y轴的旋转角，由Rz表示绕z轴的旋转角。能够通过x、y、z方向的位置来表现三维空间中的任意位置，能够通过Rx、Ry、Rz方向的旋转角来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置，其特征在于，具备：算出部，使用机械学习算出与拍摄对象物的光学系统相关的光学参数；检测部，基于根据算出的所述光学参数的所述光学系统中的拍摄结果检测所述对象物；以及控制部，基于所述对象物的检测结果控制机器人。

【技术特征摘要】
2017.02.06 JP 2017-0193121.一种控制装置，其特征在于，具备：算出部，使用机械学习算出与拍摄对象物的光学系统相关的光学参数；检测部，基于根据算出的所述光学参数的所述光学系统中的拍摄结果检测所述对象物；以及控制部，基于所述对象物的检测结果控制机器人。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述检测部检测所述对象物的位置姿势。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述光学系统包括拍摄部，所述光学参数包括与所述拍摄部相关的拍摄部参数。4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述光学参数包括图像处理参数，所述图像处理参数与对于通过所述拍摄部拍摄到的所述对象物的图像的图像处理相关。5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述光学系统包括照明部，所述光学参数包括与所述照明部相关的照明部参数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述算出部包括：状态观测部，将至少通过所述光学参数使用所述光学系统拍摄到的图像作为状态变量来观测；以及学习部，基于作为所述状态变量的图像学习所述光学参数。7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述学习部决定基于作为所述状态变量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沟部公威，长谷川浩，田中太郎，符国益，尤里·拉帕，艾伦·史蒂芬·李，
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