轨道生成装置、轨道生成方法以及机器人系统制造方法及图纸

本发明专利技术生成能够使机器人更快地动作的轨道。生成机器人的轨道的轨道生成装置的特征在于，具备：轨道探测图表生成部，其生成用于生成上述轨道的由多个节点构成的轨道探测图表；加速度上限值获取部，其根据上述机器人在当前节点处的姿势和加速方向，获取第一加速度上限值；速度/加速度设定部，其根据所获取的上述第一加速度上限值，设定表示从上述当前节点向与上述当前节点相邻的下一个节点移动时的速度的第一速度和加速度；节点成本计算部，其使用所设定的上述第一速度和上述加速度计算移动时间作为从上述当前节点到上述下一个节点的成本；以及轨道探测部，其根据计算出的上述成本，探测上述轨道探测图表中的上述节点的路径作为上述轨道。

【技术实现步骤摘要】
轨道生成装置、轨道生成方法以及机器人系统
本专利技术涉及轨道生成装置、轨道生成方法以及机器人系统。
技术介绍
在专利文献1中，公开了“一种多关节型机器人的控制装置，该多关节型机器人具备具有通过电动机驱动的多个旋转轴的旋转臂，并依照预先指示的程序进行动作，该机器人的控制装置设置有如下单元：该单元基于根据上述电动机的当前位置和目标位置的旋转位置信息计算出的绕相应的旋转轴的机器臂的惯性项、加上使上述机器臂加速的方向信息而计算出的重力项，计算上述旋转轴的当前位置和目标位置处的允许最大加速度”。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-119958号公报专利技术要解决的问题一般具备在前端具有机器手的机器臂的机器人根据其姿势，能够使机器手移动的速度不同。即，该机器人具有以下的能力，即与使机器臂伸展的状态相比，在使机器臂蜷缩的状态下，使机器手移动得更快。但是，以前在设定这样的机器人的轨道的情况下，伸展机器臂的状态的加速度上限值为对全部姿势共通的加速度上限值。因此，机器人例如在蜷缩机器臂的状态等下，无法以本来可能的速度使机器手移动，无法完全灵活运用所具有的能力。在专利文献1记载的控制装置中，考虑到当前位置和目标位置(轨道的起点和终点)处的机器人的姿势地计算允许最大加速度。但是，没有考虑到轨道的中途的机器人的姿势，由此在专利文献1记载的控制装置中，也难以说能够完全灵活运用机器人具有的能力。
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的状况，其目的在于：生成能够使机器人更快地动作的轨道。解决方案本申请包含解决上述问题的至少一部分的多个方案，如果列举其例子，则如下所述。为了解决上述问题，本专利技术的一个实施例的轨道生成装置生成机器人的轨道，该轨道生成装置的特征在于，具备：轨道探测图表生成部，其生成轨道探测图表，该轨道探测图表用于生成上述轨道且由多个节点构成；加速度上限值获取部，其根据上述机器人在当前节点处的姿势和加速方向来获取第一加速度上限值；速度/加速度设定部，其根据所获取的上述第一加速度上限值，设定表示从上述当前节点向与上述当前节点相邻的下一个节点移动时的速度的第一速度和加速度；节点成本计算部，其使用所设定的上述第一速度和上述加速度来计算移动时间作为从上述当前节点到上述下一个节点的成本；轨道探测部，其根据计算出的上述成本，探测在上述轨道探测图表中总成本最小的上述节点的路径作为上述轨道。专利技术效果根据本专利技术的一个实施例，能够生成使机器人能够更快地动作的轨道。根据以下的实施方式的说明，能够了解上述以外的问题、结构以及效果。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的机器人系统的结构例的图。图2是表示轨道生成装置的第一结构例的功能框图。图3是表示最大速度信息的一个例子的图。图4是表示第一加速度上限值信息的一个例子的图。图5是说明轨道生成处理的一个例子的流程图。图6是表示轨道探测图表的一个例子的图。图7是表示赋予了节点编号的轨道探测图表的一个例子的图。图8是说明轨道生成装置的第一结构例子的成本计算处理的一个例子的流程图。图9是表示当前节点、下一个节点的位置关系的图。图10是表示成本的一个例子的图。图11是表示轨道生成装置的第二结构例的功能框图。图12是表示机器手对把持物的把持状态的一个例子的图。图13是表示第二加速度上限值信息的一个例子的图。图14是说明轨道生成装置的第二结构例子的成本计算处理的一个例子的流程图。图15是表示输出画面的显示例的图。附图标记说明：1：机器人；2：机器臂；3：机器手；10：机器人系统；11：轨道生成装置；12：作业指示装置；13：拍摄装置；14：控制装置；21：轨道生成部；22：存储部；23：输入部；24：显示部；25：通信部；31～34：手指；50：输出画面；51：轨道显示区域；52：速度显示区域；53：加速度显示区域；111：轨道生成装置；112：轨道生成装置；211：轨道探测图表生成部；212：速度/加速度设定部；213：加速度上限值获取部；214：节点成本计算部；215：轨道探测部；216：把持信息获取部；221：最大速度信息；222：第一加速度上限值信息；223：机器人信息；224：第二加速度上限值信息。具体实施方式以下，根据附图说明本专利技术的一个实施方式。此外，在用于说明本实施方式的全部图中，原则上对相同的构件附加相同的附图标记，并省略其重复的说明。另外，在以下的实施方式中，除了特别明示的情况和在原理上明显被认为是必需的情况等以外，其构成要素(也包括要素步骤等)当然并不一定是必需的。另外，在说到“由A构成”、“由A形成”、“具有A”、“包含A”时，除了特别明示了只有该要素的情况等以外，当然并不排除除此以外的要素。同样，在以下的实施方式中，在说到构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别明示的情况和在原理上明显被认为不是这样的情况等以外，实质上包含与该形状等近似或类似的情况等。<本专利技术的一个实施方式的机器人系统10的结构例>图1表示本专利技术的一个实施方式的机器人系统10的结构例。该机器人系统10具备机器人1、轨道生成装置11、作业指示装置12、拍摄装置13以及控制装置14。机器人1例如是具有6轴(6个关节)的多关节型机器人，具备多个机器臂2以及机器手3。机器手3被安装在机器臂2的前端。机器手3具有多个手指(例如图12的手指31～34)，能够把持物体(把持物)T。此外，机器人1的轴数、机器手3的手指的个数并不限于上述例子。在本实施方式中，使用机器人具有的6轴(关节)的旋转角(j1、j2、j3、j4、j5、j6)、或机器手3的预定的基准点的xyz坐标和围绕xyz轴的旋转角(x、y、z、θ、ψ)，来表示机器手3的位置和姿势。此外，可以将机器手3的位置和姿势看作为机器人1的姿势。轨道生成装置11依照从作业指示装置12通知的轨道的起点和终点，生成机器手3的轨道，并输出到控制装置14。作业指示装置12例如根据来自用户的输入，决定在使机器人1作业时的机器手3通过的轨道的起点和终点，并通知轨道生成装置11。另外，作业指示装置12也可以根据从拍摄装置13输入的机器人1的周边图像，决定轨道的起点以及终点，并通知轨道生成装置11。拍摄装置13拍摄包含机器人1在内的其周边，向作业指示装置12输出其结果所得到的周边图像。控制装置14根据从轨道生成装置11输入的轨道信息，控制机器人1的动作。<轨道生成装置11的第一结构例>接着，图2表示作为轨道生成装置11的第一结构例的轨道生成装置111。轨道生成装置111例如由具备CPU(中央处理单元)、存储器、存储装置等的PC(个人计算机)构成。轨道生成装置11具备轨道生成部21、存储部22、输入部23、显示部24以及通信部25。...

【技术保护点】
1.一种轨道生成装置，该轨道生成装置生成机器人的轨道，/n其特征在于，/n上述轨道生成装置具备：/n轨道探测图表生成部，其生成轨道探测图表，该轨道探测图表用于生成上述轨道且由多个节点构成；/n加速度上限值获取部，其根据上述机器人在当前节点处的姿势和加速方向来获取第一加速度上限值；/n速度/加速度设定部，其根据所获取的上述第一加速度上限值，设定表示从上述当前节点向与上述当前节点相邻的下一个节点移动时的速度的第一速度和加速度；/n节点成本计算部，其使用所设定的上述第一速度和上述加速度来计算移动时间作为从上述当前节点到上述下一个节点的成本；以及/n轨道探测部，其根据计算出的上述成本，探测上述轨道探测图表中的上述节点的路径作为上述轨道。/n

【技术特征摘要】
20181225 JP 2018-2409261.一种轨道生成装置，该轨道生成装置生成机器人的轨道，
其特征在于，
上述轨道生成装置具备：
轨道探测图表生成部，其生成轨道探测图表，该轨道探测图表用于生成上述轨道且由多个节点构成；
加速度上限值获取部，其根据上述机器人在当前节点处的姿势和加速方向来获取第一加速度上限值；
速度/加速度设定部，其根据所获取的上述第一加速度上限值，设定表示从上述当前节点向与上述当前节点相邻的下一个节点移动时的速度的第一速度和加速度；
节点成本计算部，其使用所设定的上述第一速度和上述加速度来计算移动时间作为从上述当前节点到上述下一个节点的成本；以及
轨道探测部，其根据计算出的上述成本，探测上述轨道探测图表中的上述节点的路径作为上述轨道。


2.根据权利要求1所述的轨道生成装置，其特征在于，
速度/加速度设定部获取表示上述当前节点处的速度的第二速度，根据上述当前节点与障碍物之间的距离来获取上述第一速度，并根据上述第一速度和上述第二速度来计算上述加速度。


3.根据权利要求1所述的轨道生成装置，其特征在于，
在上述加速度的绝对值大于上述第一加速度上限值的情况下，速度/加速度设定部修正上述第一速度和上述加速度。


4.根据权利要求1所述的轨道生成装置，其特征在于，
上述加速度上限值获取部参照预先生成的第一加速度上限值信息，根据上述机器人在当前节点处的姿势和加速方向来获取上述第一加速度上限值。


5.根据权利要求1所述的轨道生成装置，其特征在于，
上述轨道生成装置具备把持信息获取部，该把持信息获取部获取表示上述机器人的机器手对把持物的把持状态的把持信息，并根据上述把持信息来获取第二加速度上限值，
上述速度/加速度设定部根据所获取的上述第一加速度上限...

【专利技术属性】
技术研发人员：中须信昭，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP