机器人控制装置、机器人控制方法和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供机器人控制装置、机器人控制方法和存储介质。机器人控制装置具有：区间设定部，其设定连接起点和终点的直线上的加速区间、等速区间和减速区间，该加速区间是至达到规定的角速度为止的区间，该等速区间是维持规定的角速度的区间，该减速区间是从规定的角速度起减速的区间；线段设定部，其将加速区间、等速区间和减速区间分别分割为多个线段，以基准点在各线段上的移动时间实质上相同的方式来设定所述加速区间、等速区间和减速区间中的各线段的距离；角速度设定部，其针对加速区间、等速区间和减速区间中的各线段，根据角度变化量最大的关节的角度变化量来设定利用PTP控制在各线段上移动时的各线段的角速度。

Robot control device, robot control method and storage medium

【技术实现步骤摘要】
机器人控制装置、机器人控制方法和存储介质
本专利技术涉及机器人控制装置、机器人控制方法和存储介质。
技术介绍
一直以来，作为使机器人的臂前端(手指侧)的位置从起点(示教点)向终点(示教点)移动的情况下的路径控制方式，已知有PTP(PointtoPoint：点到点)控制。此外，已知有使机器人的臂的前端位置以直线路径进行移动的直线插值控制。在日本国公开公报特开1997-265313号公报中，记载有机器人的速度运算装置，该机器人的速度运算装置具有：取得机器人的当前位置信息的单元；取得机器人的关节的额定最高速度信息的单元；以及基于上述机器人当前位置信息和上述关节额定最高速度计算在机器人前端的直线插值动作中所能够取得的容许极限速度的单元。在日本国公开公报特开2004-252814号公报中记载有：对前后相继两个移动区间的插值种类是从关节插值动作向直线插值动作变化还是从直线插值动作向关节插值动作变化进行判别，并判定在通过该2个移动区间的连接点或者其附近时是否能够进行速度的结合处理，在判定为能够进行速度的结合处理时，利用关节变量来决定如下插值点，该插值点用于进行使不同种类的插值动作间的速度重合的行为。虽然在使机器人的臂前端从起点向终点移动时，通过应用PTP控制能够使移动时间最短，但PTP控制无法保证移动路径，因此在机器人的作业空间中，可能会与其他物体或者墙壁等发生碰撞。在直线插值控制中，能够使机器人的臂前端以直线路径进行移动，虽然能够保证从起点到终点的路径，但一直以来都无法高速地进行移动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，在使机器人进行直线移动时，与过去相比，使机器人更高速地进行移动。本专利技术所例示的实施方式是，利用直线插值使包含多个关节的多关节机器人的基准点从起点移动到终点的机器人控制装置。所述机器人控制装置具有：区间设定部，其根据所述基准点从所述起点起加速而达到规定的角速度的加速时间的要求值、和所述基准点从所述规定的角速度起减速而到达所述终点的减速时间的要求值，来设定连接所述起点和所述终点的直线上的加速区间、等速区间和减速区间，该等速区间是所述基准点维持着所述规定的角速度的区间；线段设定部，其将所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间分别分割为多个线段，以所述基准点在各线段上的移动时间实质上相同的方式来设定所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段的距离；角速度设定部，其针对所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段，根据角度变化量最大的关节的所述角度变化量来设定利用PTP(PointtoPoint)控制使所述基准点在各线段上移动时的各线段的角速度，在基于由所述角速度设定部所设定的各线段的角速度的加速时间与所述加速时间的要求值之间的第1差分值大于第1阈值的情况下，所述线段设定部再次设定所述加速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第1差分值为所述第1阈值以下，在基于由所述角速度设定部所设定的各线段的角速度的减速时间与所述减速时间的要求值之间的第2差分值大于第2阈值的情况下，所述线段设定部再次设定所述减速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第2差分值为所述第2阈值以下。一种机器人控制方法，利用直线插值使包含多个关节的多关节机器人的基准点从起点移动到终点，其中，根据所述基准点从所述起点起加速而达到规定的角速度的加速时间的要求值、和所述基准点从所述规定的角速度起减速而到达所述终点的减速时间的要求值，来设定连接所述起点和所述终点的直线上的加速区间、等速区间和减速区间，该等速区间是所述基准点维持着所述规定的角速度的区间。将所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间分别分割为多个线段，以所述基准点在各线段上的移动时间实质上相同的方式来设定所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段的距离。针对所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段，根据角度变化量最大的关节的所述角度变化量来设定利用PTP(PointtoPoint)控制使所述基准点在各线段上移动时的各线段的角速度。在基于所设定的各线段的所述角速度的加速时间与所述加速时间的要求值之间的第1差分值大于第1阈值的情况下，再次设定所述加速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第1差分值为所述第1阈值以下。在基于所设定的各线段的所述角速度的减速时间与所述减速时间的要求值之间的第2差分值大于第2阈值的情况下，再次设定所述减速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第2差分值为所述第2阈值以下。一种存储介质，该存储介质存储有程序，该程序利用直线插值使包含多个关节的多关节机器人的基准点从起点移动到终点，其中，该程序使计算机执行如下步骤：根据所述基准点从所述起点起加速而达到规定的角速度的加速时间的要求值、和所述基准点从所述规定的角速度起减速而到达所述终点的减速时间的要求值，来设定连接所述起点和所述终点的直线上的加速区间、等速区间和减速区间，该等速区间是所述基准点维持着所述规定的角速度的区间；将所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间分别分割为多个线段，以所述基准点在各线段上的移动时间实质上相同的方式来设定所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段的距离；针对所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段，根据角度变化量最大的关节的所述角度变化量来设定利用PTP控制使所述基准点在各线段上移动时的各线段的角速度；在基于所设定的各线段的所述角速度的加速时间与所述加速时间的要求值之间的第1差分值大于第1阈值的情况下，再次设定所述加速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第1差分值为所述第1阈值以下；以及在基于所设定的各线段的所述角速度的减速时间与所述减速时间的要求值之间的第2差分值大于第2阈值的情况下，再次设定所述减速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第2差分值为所述第2阈值以下。根据本专利技术所例示的实施方式，提供了在使机器人进行直线移动时能够以比过去高的速度进行移动的装置、方法及存储介质。由以下的本专利技术优选实施方式的详细说明、参照附图、可以更清楚地理解本专利技术的上述及其他特征，要素，步骤，特点和优点。附图说明图1是示出第1实施方式的机器人系统的概略结构的图。图2是示出第1实施方式的机器人系统的内部结构的图。图3是第1实施方式的机器人控制装置的功能框图。图4是示出以PTP控制进行移动的情况下的、主关节的角速度随着时间的经过而发生的变化的图。图5是对加速区间和减速区间进行说明的图。图6是示出PTP控制下的与时间的经过对应的角速度变化的图。图7是对加速区间的计算方法进行说明的图。图8是示出第1实施方式的机器人控制方法下的与时间的经过对应的角速度变化的图。图9是由第1实施方式的机器人控制装置执行的流程图。图10是说明PTP控制和第1实施方式的控制中的与时间的经过对应的控制脉冲数的变化的图。图11是示出在第2实施方式的机器人控制方法中，与线段调整前后的时间的经过对应的角速度变化的图。图12是由第1实施方式的机器人控制装置执行的流程图。具体实施方式以下，对包含本专利技术的实施方式的机器人控制装置的机器人系统进行说明。在各实施方式的机器人系统中，在作为机器人的基准点，使机器人的臂前端即作为末端执行器的安装基准的位置从起点移动到终点时，控制成以直线插值控制来进行移动。在直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人控制装置，其利用直线插值使包含多个关节的多关节机器人的基准点从起点移动到终点，其特征在于，该机器人控制装置具有：区间设定部，其根据所述基准点从所述起点起加速而达到规定的角速度的加速时间的要求值、和所述基准点从所述规定的角速度起减速而到达所述终点的减速时间的要求值，来设定连接所述起点和所述终点的直线上的加速区间、等速区间和减速区间，该等速区间是所述基准点维持着所述规定的角速度的区间；线段设定部，其将所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间分别分割为多个线段，以所述基准点在各线段上的移动时间实质上相同的方式来设定所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段的距离；以及角速度设定部，其针对所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段，根据角度变化量最大的关节的所述角度变化量来设定利用点到点控制使所述基准点在各线段上移动时的各线段的角速度，在基于由所述角速度设定部所设定的各线段的角速度的加速时间与所述加速时间的要求值之间的第1差分值大于第1阈值的情况下，所述线段设定部再次设定所述加速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第1差分值为所述第1阈值以下，在基于由所述角速度设定部所设定的各线段的角速度的减速时间与所述减速时间的要求值之间的第2差分值大于第2阈值的情况下，所述线段设定部再次设定所述减速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第2差分值为所述第2阈值以下。...

【技术特征摘要】
2018.03.26 JP 2018-0585341.一种机器人控制装置，其利用直线插值使包含多个关节的多关节机器人的基准点从起点移动到终点，其特征在于，该机器人控制装置具有：区间设定部，其根据所述基准点从所述起点起加速而达到规定的角速度的加速时间的要求值、和所述基准点从所述规定的角速度起减速而到达所述终点的减速时间的要求值，来设定连接所述起点和所述终点的直线上的加速区间、等速区间和减速区间，该等速区间是所述基准点维持着所述规定的角速度的区间；线段设定部，其将所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间分别分割为多个线段，以所述基准点在各线段上的移动时间实质上相同的方式来设定所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段的距离；以及角速度设定部，其针对所述加速区间、所述等速区间和所述减速区间中的各线段，根据角度变化量最大的关节的所述角度变化量来设定利用点到点控制使所述基准点在各线段上移动时的各线段的角速度，在基于由所述角速度设定部所设定的各线段的角速度的加速时间与所述加速时间的要求值之间的第1差分值大于第1阈值的情况下，所述线段设定部再次设定所述加速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第1差分值为所述第1阈值以下，在基于由所述角速度设定部所设定的各线段的角速度的减速时间与所述减速时间的要求值之间的第2差分值大于第2阈值的情况下，所述线段设定部再次设定所述减速区间的线段数或者各线段的距离，使得所述第2差分值为所述第2阈值以下。2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，该机器人控制装置具有：脉冲数设定部，其设定每个规定时间的脉冲数，所述每个规定时间的脉冲数与由所述角速度设定部所设定的各线段的角速度对应；滤波处理部，其对由所述脉冲数设定部所设定的脉冲数进行滤波处理；以及脉冲生成部，其生成向驱动所述机器人的各关节的马达供给的控制脉冲，并将所述控制脉冲的脉冲数设定为所述滤波处理后的脉冲数。3.根据权利要求2所述的机器人控制装置，其特征在于，在所述滤波处理中进行移动平均滤波的处理，该移动平均滤波基于规定次数的针对所述规定时间而设定的脉冲数。4.一种机器人控制方法，利用直线插值使包含多个关节的多关节机器人的基准点从起点移动到终点，其特征在于，根据所述基准点从所述起点起加速而达到规定的角速度的加速时间的要求值、和所述基准点从所述规...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·N·段，吉田昌弘，常田晴弘，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP