位置估计方法及把持方法技术

本发明专利技术提供位置估计方法及把持方法。把持机器人控制器具备修正控制量运算部，其当被输入了夹紧宽度时输出把持工具位置姿态的修正控制量，以使夹紧宽度减小。位置估计方法具备：初始临时把持工序，在基准位置姿态下使一对夹紧爪接近，临时把持发动机减振器；位置姿态修正工序，使用将临时把持时的夹紧宽度输入修正控制量运算部而得到的修正控制量，修正把持工具位置姿态；再次临时把持工序，在所述修正工序后的位置姿态下使一对夹紧爪接近，再次临时把持发动机减振器；和前端位置估计工序，在反复执行所述修正工序和再次临时把持工序后，利用夹紧宽度成为阈值以下时的把持工具位置姿态与基准位置姿态间的偏移，估计发动机减振器前端部的位置坐标。

Position estimation method and control method

The invention provides a position estimation method and a control method. The controller of the manipulator has a correction control unit, which outputs the correction control of the position and attitude of the manipulator when the clamping width is input, so as to reduce the clamping width. Position estimation method includes: initial temporary holding procedure, which makes a pair of clamping claws close to the engine shock absorber temporarily under the reference position and attitude; position and attitude correction procedure, which uses the correction control quantity obtained by inputting the clamping width of temporary holding into the correction control quantity operation unit to correct the position and attitude of the holding tool; A second temporary holding procedure, in which a pair of clamping claws are approached under the position posture after the correction procedure, and the engine shock absorber is temporarily held again; and a front-end position estimation procedure, after repeatedly executing the correction procedure and the second temporary holding procedure, uses the clamping width as the position posture of the holding tool when the threshold value is below. The position coordinates of the front end of the engine shock absorber are estimated with the offset between the reference position and attitude.

【技术实现步骤摘要】
位置估计方法及把持方法
本专利技术涉及位置估计方法及把持方法。更详细而言，涉及使用把持筒体的把持系统来估计该筒体的一个端部的端部位置坐标的位置估计方法、以及以能够估计筒体的端部位置坐标的方式把持筒体的筒体把持方法。
技术介绍
车辆的发动机经由被称为发动机架的框架安装于车体。此外在发动机与发动机架之间，为了抑制发动机的振动，安装有筒状的发动机减振器。该发动机减振器例如使基端部与发动机架卡定，用螺栓将前端部相对于发动机紧固固定来进行安装。在车辆的制造工序中，这样的发动机减振器向发动机的安装是使用减振器把持机器人和紧固机器人来进行的，所述减振器把持机器人把持发动机减振器，将其相对于发动机定位配置在规定的位置，所述紧固机器人利用螺栓紧固由减振器把持机器人定位的发动机减振器。另外，减振器把持机器人对发动机减振器的定位存在误差，因此其前端部的位置在减振器把持机器人每次作业时存在一些区别。因此，由紧固机器人紧固螺栓时，必须每次都精确地对定位后的发动机减振器的前端部的螺栓孔的位置、姿态进行确定。例如日本特开平10-326347号公报示出了通过图像处理来检测物体的三维位置及姿态的技术。在日本特开平10-326347号公报的技术中，孔从正面观察时为圆，着眼于此，从使用摄像头获得的物体的图像数据中提取看似形成圆的点列部分，根据该点列的位置数据检测物体的三维位置及姿态。因此当向发动机安装发动机减振器时，考虑利用日本特开平10-326347号公报的技术来确定发动机减振器的前端部的螺栓孔的位置、姿态，通过紧固机器人，以与确定的位置、姿态相应的适当方式进行螺栓的紧固。
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是在利用日本特开平10-326347号公报的技术的方法中，在拍摄减振器的前端部的图像的摄像头的基础上，还需要使该摄像头移动的机器人等，相应地可能成本上升。此外在该方法中，由于每次紧固必须使用摄像头拍摄图像，进而对获得的图像数据实施图像处理，因此相应地可能周期时间延迟。本专利技术的目的在于提供能够使用现有的设备同时迅速估计筒体的端部位置的位置估计方法、以及能够以可估计其端部位置的方式把持筒体的把持方法。用于解决课题的手段(1)本专利技术的位置估计方法是使用把持筒体的把持系统来估计该筒体的一个端部的端部位置坐标的方法。所述把持系统具备：把持装置，其具备一对夹紧爪以及夹持宽度检测装置，所述一对夹紧爪在彼此最接近时以使其把持中心轴与所述筒体的中心轴同轴的方式进行把持，所述夹持宽度检测装置输出与这些夹紧爪的夹持宽度相应的宽度检测值；以及控制装置，其控制所述把持装置的位置及姿态，所述控制装置具备修正装置，当被输入了所述宽度检测值时，该修正装置输出所述把持装置的位置及姿态的修正控制量，以使所述夹持宽度减小。所述位置估计方法具备：初始临时把持工序，在基准位置及基准姿态下使所述一对夹紧爪接近，从而临时把持所述筒体；修正工序，使用将所述临时把持时的所述宽度检测值输入所述修正装置而得到的所述修正控制量，修正所述把持装置的位置及姿态；再次临时把持工序，在所述修正工序后的位置及姿态下使所述一对夹紧爪接近，再次临时把持所述筒体；以及估计工序，在反复执行所述修正工序和所述再次临时把持工序后，利用所述宽度检测值成为阈值以下时的所述把持装置的位置及姿态与所述基准位置及所述基准姿态之间的偏移，估计所述端部位置坐标。(2)该情况下优选的是，在所述修正装置中，从所述宽度检测值至所述修正控制量的输入输出特性是通过强化学习来构建的。(3)该情况下优选的是，所述控制装置具备：机器人，在其臂前端部安装有所述把持装置；以及机器人控制器，其通过驱动该机器人来控制所述把持装置的位置及姿态，所述把持装置具备：致动器；动力传递机构，其利用所述致动器所产生的动力使所述一对夹紧爪接近或分离；以及六轴的力觉传感器，其设置在该动力传递机构与所述臂前端部之间，所述修正装置使用所述宽度检测值和所述力觉传感器的检测值来计算所述修正控制量，以使所述夹持宽度减小。(4)本专利技术的把持方法是使用把持系统把持筒体的方法。所述把持系统具备：把持装置，其具备一对夹紧爪以及夹持宽度检测装置，所述一对夹紧爪在彼此最接近时以使其把持中心轴与所述筒体的中心轴同轴的方式进行把持，所述夹持宽度检测装置输出与这些夹紧爪的夹持宽度相应的宽度检测值；以及控制装置，其控制所述把持装置的位置及姿态，所述控制装置具备修正装置，当被输入了所述宽度检测值时，该修正装置输出所述把持装置的位置及姿态的修正控制量，以使所述夹持宽度减小。所述把持方法具备：初始临时把持工序，在基准位置及基准姿态下使所述一对夹紧爪接近，从而临时把持所述筒体；修正工序，使用将所述临时把持时的所述宽度检测值输入所述修正装置而得到的所述修正控制量，修正所述把持装置的位置及姿态；以及再次临时把持工序，在所述修正工序后的位置及姿态下使所述一对夹紧爪接近，再次临时把持所述筒体，反复执行所述修正工序和所述再次临时把持工序，直至所述宽度检测值成为阈值以下，从而由所述把持装置把持所述筒体。专利技术效果(1)在本专利技术的位置估计方法中，使用把持装置和修正装置来估计筒体的端部位置坐标，把持装置具备当彼此最接近时以使其把持中心轴与筒体的中心轴同轴的方式进行把持的一对夹紧爪以及检测这些夹紧爪的夹持宽度的夹持宽度检测装置，修正装置当被输入了宽度检测值时输出把持装置的位置及姿态的修正控制量，以使夹紧爪的夹持宽度减小。该位置估计方法具备初始把持工序、修正工序、再次临时把持工序、以及在反复进行这些修正工序及再次把持工序后估计端部位置坐标的估计工序。首先在初始把持工序中，在已知的基准位置及基准姿态下使夹紧爪彼此接近，从而用这些夹紧爪临时把持筒体。此处，一对夹紧爪使用当使它们彼此最接近时把持中心轴与筒体的中心轴同轴的夹紧爪，因此在基准位置及基准姿态下的把持装置的把持中心轴与筒体的中心轴并非同轴的情况下，如果使夹紧爪彼此接近而进行临时把持，则在夹紧爪彼此最接近前，夹紧爪与筒体的侧面抵接。在这样的临时把持时，夹紧爪的夹持宽度根据把持中心轴与筒体的中心轴之间的偏移的方式而变化。在修正工序中，使用通过将该临时把持时的宽度检测值输入修正装置而得到的修正控制量，修正把持装置的位置及姿态。此处修正装置输出与宽度检测值相应地使夹紧爪的夹持宽度减小的修正控制量，因此通过使用该修正控制量，能够以把持中心轴接近筒体的中心轴的方式修正把持装置的位置及姿态。在估计工序中，反复执行这些修正工序和再次临时把持工序，直至宽度检测值成为阈值以下。如上所述，每次临时把持时使用修正控制量修正把持装置的位置及姿态，由此能够使把持装置接近把持中心轴与筒体的中心轴同轴的位置及姿态。此外在估计工序中，反复执行修正工序和再次临时把持工序，利用宽度检测值成为阈值以下时的把持装置的位置及姿态、即用夹紧爪能够大致同轴地临时把持筒体时的把持装置的位置及姿态与已知的基准位置及基准姿态之间的偏移，来估计筒体的端部位置坐标。根据本专利技术，通过沿用把持筒体的把持系统来估计端部位置坐标，不需要另外的摄像头、机器人，因此能够利用现有的设备来估计筒体的端部位置。此外在筒体为发动机减振器的情况下，使用把持系统刚定位发动机减振器后，就能够接着应用本专利技术的位置估计方法估计发动机减振器的端部位置坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位置估计方法，使用把持筒体的把持系统，估计该筒体的一个端部的端部位置坐标，所述位置估计方法的特征在于，所述把持系统具备：把持装置，其具备一对夹紧爪以及夹持宽度检测装置，所述一对夹紧爪在彼此最接近时以使其把持中心轴与所述筒体的中心轴同轴的方式进行把持，所述夹持宽度检测装置输出与这些夹紧爪的夹持宽度相应的宽度检测值；以及控制装置，其控制所述把持装置的位置及姿态，所述控制装置具备修正装置，当被输入了所述宽度检测值时，该修正装置输出所述把持装置的位置及姿态的修正控制量，以使所述夹持宽度减小，所述位置估计方法具备：初始临时把持工序，在基准位置及基准姿态下使所述一对夹紧爪接近，从而临时把持所述筒体；修正工序，使用将所述临时把持时的所述宽度检测值输入所述修正装置而得到的所述修正控制量，修正所述把持装置的位置及姿态；再次临时把持工序，在所述修正工序后的位置及姿态下使所述一对夹紧爪接近，再次临时把持所述筒体；以及估计工序，在反复执行所述修正工序和所述再次临时把持工序后，利用所述宽度检测值成为阈值以下时的所述把持装置的位置及姿态与所述基准位置及所述基准姿态之间的偏移，估计所述端部位置坐标。

【技术特征摘要】
2017.03.30 JP 2017-0672421.一种位置估计方法，使用把持筒体的把持系统，估计该筒体的一个端部的端部位置坐标，所述位置估计方法的特征在于，所述把持系统具备：把持装置，其具备一对夹紧爪以及夹持宽度检测装置，所述一对夹紧爪在彼此最接近时以使其把持中心轴与所述筒体的中心轴同轴的方式进行把持，所述夹持宽度检测装置输出与这些夹紧爪的夹持宽度相应的宽度检测值；以及控制装置，其控制所述把持装置的位置及姿态，所述控制装置具备修正装置，当被输入了所述宽度检测值时，该修正装置输出所述把持装置的位置及姿态的修正控制量，以使所述夹持宽度减小，所述位置估计方法具备：初始临时把持工序，在基准位置及基准姿态下使所述一对夹紧爪接近，从而临时把持所述筒体；修正工序，使用将所述临时把持时的所述宽度检测值输入所述修正装置而得到的所述修正控制量，修正所述把持装置的位置及姿态；再次临时把持工序，在所述修正工序后的位置及姿态下使所述一对夹紧爪接近，再次临时把持所述筒体；以及估计工序，在反复执行所述修正工序和所述再次临时把持工序后，利用所述宽度检测值成为阈值以下时的所述把持装置的位置及姿态与所述基准位置及所述基准姿态之间的偏移，估计所述端部位置坐标。2.根据权利要求1所述的位置估计方法，其特征在于，在所述修正装置中，从所述宽度检测值至所述修正控制量的输入输出特性是通过强化学习来构建的。3.根据权利要求1或2所述的位置估计方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：石塚康孝，鸡内裕也，村冈浩太郎，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP