机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人控制程序制造方法及图纸

本发明专利技术的机器人控制装置以规定的碰撞检测灵敏度检测机器人与其他物体的碰撞，使所述机器人动作，如果所述检测部检测到所述碰撞则以使所述机器人停止的方式进行控制，如果满足表示所述机器人的温度低的预先规定的条件，则与不满足所述预先规定的条件时相比使所述碰撞检测灵敏度降低。撞检测灵敏度降低。撞检测灵敏度降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人控制程序


[0001]本专利技术涉及一种控制机器人的机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人控制程序。

技术介绍

[0002]已知一种机器人控制装置，其包括：根据位置指令、速度指令、加速度指令之中的至少一个指令运算必要驱动转矩指令的各要素的必要驱动转矩指令要素运算单元；利用位置、速度、加速度之中的至少一个以及由必要驱动转矩指令要素运算单元运算出的必要驱动转矩指令的各要素之中的至少一个要素运算必要驱动转矩的必要驱动转矩运算单元；运算上侧阈值和下侧阈值的阈值运算单元；以及基于必要驱动转矩、上侧阈值、下侧阈值以及驱动机器人的各轴的马达的电流辨别碰撞的碰撞辨别单元。在该机器人控制装置中，还已知阈值运算单元比较所存储的时间规定值和从计时单元输出的投入马达电源后的经过时间，在规定时间值大的情况下采用第一上侧阈值和第一下侧阈值，在时间规定值小的情况下，采用第二上侧阈值和第二下侧阈值。而且，在该机器人控制装置中，还已知：参数推测单元在线辨识各轴的粘性摩擦系数和库仑摩擦系数，将所辨识的各轴的摩擦系数发送到必要驱动转矩指令要素运算单元以及必要驱动转矩运算单元；辨识进展程度辨别单元从参数推测单元输入的参数辨识值选择各轴的库仑摩擦系数(Coulomb friction coefficient)和粘性摩擦系数，计算出各自的变化量，对于实际的库仑摩擦系数变化量和粘性摩擦系数变化量双方为规定值以下的轴，将辨识进展程度设为1，对于实际的库仑摩擦系数变化量和粘性摩擦系数变化量的至少一方为规定值以上的轴，将辨识进展程度设为0；阈值运算单元对于从辨识进展程度辨别单元输出的辨识进展程度为1的轴，设定参数辨识进展后的上侧阈值和下侧阈值，对于从辨识进展程度辨别单元输出的辨识进展程度为0的轴，设定参数辨识进展前的上侧阈值和下侧阈值(例如，参照专利文献1)。
[0003]在机器人的动作过程中，在机器人与其他物体碰撞了的情况下，不宜让机器人照样继续动作。对此，要求准确地检测出机器人与其他物体的碰撞。在此，在采用根据投入马达电源后的经过时间是否超过规定值来变更用于判断机器人与其他物体的碰撞的阈值的结构的情况下，例如因机器人的温度低且摩擦大而需要变更阈值的状况下，如果不变更阈值，则误检测碰撞的可能性变高。
[0004]在采用根据摩擦系数的推测值的变化量是否变为规定值以下来变更用于判断机器人与其他物体的碰撞的阈值的结构的情况下，在机器人的温度低的区域，因伴随温度变化的摩擦变化而摩擦系数的推测值的收敛值变化，因此，难以判断推测值是否收敛，误检测碰撞的可能性变高。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利技术专利公报第3878054号

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种能够防止误检测碰撞的可能性变高的机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人控制程序。
[0009]本专利技术一个方面的机器人控制装置用于以规定的碰撞检测灵敏度检测机器人与其他物体的碰撞，使所述机器人动作，如果检测部检测到所述碰撞，则以使所述机器人停止的方式进行控制，如果满足表示所述机器人的温度低的预先规定的条件，则与不满足所述预先规定的条件时相比使所述碰撞检测灵敏度降低。
附图说明
[0010]图1是本实施方式中的焊接机器人系统的概略结构图。
[0011]图2是表示焊接机器人的关节的摩擦力与焊接机器人的减速器的温度之间的关系的曲线图。
[0012]图3是表示第一实施方式中的机器人控制器的结构例的框图。
[0013]图4是表示第一实施方式中的机器人控制器的动作例的流程图。
[0014]图5是表示第二实施方式中的机器人控制器的结构例的框图。
[0015]图6是表示库仑摩擦系数从2向1时间性地变化时的库仑摩擦系数推测值的变化的曲线图。
[0016]图7是表示迹tr(A
kT
A
k
)的变化的曲线图。
[0017]图8A是表示矩阵A
kT
A
k
的奇异值的变化的曲线图。
[0018]图8B是表示矩阵A
kT
A
k
的奇异值的变化的曲线图。
[0019]图9是表示矩阵A
kT
A
k
的第一行第一列元素的变化的曲线图。
[0020]图10是表示第二实施方式中的机器人控制器的动作例的流程图。
[0021]图11是表示第三实施方式中的机器人控制器的结构例的框图。
[0022]图12是表示第三实施方式中的机器人控制器的动作例的流程图。
[0023]图13是表示第四实施方式中的机器人控制器的结构例的框图。
[0024]图14是第四实施方式中的时序图。
[0025]图15是表示第四实施方式中的机器人控制器的动作例的流程图。
[0026]图16A是示出显示碰撞判断阈值的状态的画面例的图。
[0027]图16B是示出显示碰撞判断阈值的状态的画面例的图。
具体实施方式
[0028]下面，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。另外，在各图中，对相同的构成要素附上相同符号，并适当省略详细说明。
[0029][焊接机器人系统的结构][0030]图1是本实施方式中的焊接机器人系统1的概略结构图。如图1所示，焊接机器人系统1具备：进行电弧焊的焊接机器人10；向安装在焊接机器人10的焊丝施加高电压来产生电弧的焊接电源20；控制这些焊接机器人10和焊接电源20的机器人控制器30；以及输入示教数据的示教装置80。如果焊接电源20的电源开关20a被接通，则焊接机器人系统1整体的电源就被接通。
[0031]焊接机器人10是作为六关节(轴)结构的垂直多关节机器人的电弧焊机器人。也就是说，焊接机器人10是具有由马达驱动的多个(在本实施方式中，如图1中用箭头所示为6个)关节的工业用机器人。焊接机器人10如果从机器人控制器30施加后述的必要驱动转矩τ
′
，则内置的伺服马达驱动，可以采取所需的姿势。在本实施方式中的焊接机器人10的臂远端安装有供给用于进行焊接的焊接电流以及保护气体等的焊炬11。在焊接机器人10安装有向焊炬11输送并供给焊丝的输送供给装置12。
[0032]机器人控制器30具备进行焊接控制时的运算处理等的CPU(Central Processing Unit)30a和存储器30f。存储器30f具备：存储有各种数据和在CPU30a执行的程序等的ROM(Read Only Memory)30b；作为CPU30a的作业用存储器等而被使用的RAM(Random Access Memory)30c；可以重写内容的EEPROM(Electrically Erasable&Programmable Read Only Memory)30d；以及HDD(Hard Disk Drive)30e。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人控制装置，其特征在于包括：检测部，以规定的碰撞检测灵敏度检测机器人与其他物体的碰撞；机器人控制部，以使所述机器人动作，如果所述检测部检测到所述碰撞则使所述机器人停止的方式进行控制；以及，检测控制部，如果满足表示所述机器人的温度低的预先规定的条件，则与不满足所述预先规定的条件时相比使所述碰撞检测灵敏度降低。2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，所述预先规定的条件是作为所述机器人的实际被测量的温度的测量温度低的条件。3.根据权利要求2所述的机器人控制装置，其特征在于，所述检测控制部，当所述测量温度低于预先规定的温度时，与在所述预先规定的温度以上时相比使所述碰撞检测灵敏度降低。4.根据权利要求3所述的机器人控制装置，其特征在于，所述检测部，在所述机器人的推测转矩与实际转矩之间的转矩差或者从所述机器人直接推测出的干扰转矩超过规定阈值的情况下，检测出所述碰撞，所述检测控制部，当所述测量温度低于所述预先规定的温度时，与在所述预先规定的温度以上时相比使所述规定阈值增大。5.根据权利要求2所述的机器人控制装置，其特征在于，所述检测控制部使所述碰撞检测灵敏度当所述测量温度越低则其灵敏度就越降低。6.根据权利要求5所述的机器人控制装置，其特征在于，所述检测部，在所述机器人的推测转矩与实际转矩之间的转矩差或者从所述机器人直接推测出的干扰转矩超过规定阈值的情况下，检测出所述碰撞，所述检测控制部使所述规定阈值当所述测量温度越低则其阈值就越增大。7.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，所述预先规定的条件是当前时间被包含在预先规定的期间内的条件，所述预先规定的期间是估计所述机器人的温度低的期间。8.根据权利要求7所述的机器人控制装置，其特征在于，所述检测控制部，在所述机器人的电源接通后或者所述机器人的伺服马达停止规定的停止时间以上之后，在所述伺服马达被启动的累积时间达到预先规定的时间之前，与达到所述预先规定的时间之后相比使所述碰撞检测灵敏度降低。9.根据权利要求8所述的机器人控制装置，其特征在于，所述检测部，在所述机器人的推测转矩与实际转矩之间的转矩差或者从所述机器人直接推测出的干扰转矩超过规定阈值的情况下，检测出所述碰撞，所述检测控制部，在所述机器人的电源接通后或者所述机器人的伺服马达停止规定的停止时间以上之后，在所述伺服马达被启动的累积时间达到所述预先规定的时间之前，将所述规定阈值变更为大于初始值的增大值，在达到所述预先规定的时间之后，将所述规定阈值恢复为所述初始值。10.根据权利要求9所述的机器人控制装置，其特征在于还包括：延长控制部，在所述伺服马达被启动的累积时间达到所述预先规定的时间之前的规定监视时间，在所述转矩差或所述干扰转矩与所述增大值之差小于规定值的情况下，延长该
预先规定的时间。11.根据权利要求10所述的机器人控制装置，其特征在于，所述延长控制部，在所述转矩差或所述干扰转矩的最大值超过所述初始值但小于所述增大值的情况下，判断为所述转矩差或所述干扰值与所述增大值之差小于所述规定值。12.一种机器人控制装置，其特征在于包括：检测部，以规定的碰撞检测灵敏度检测机器人与其他物体的碰撞；机器人控制部，以使所述机器人动作，如果所述检测部检测到所述碰撞则使所述机器人停止的方式进行控制；推测部，利用规定的矩阵辨识将在所述机器人发生的摩擦模型化的摩擦模型，求出所述机器人的推测转矩；辨识进展程度计算部，基于所述规定的矩阵，求出辨识所述摩擦模型的进展程度；以及，检测控制部...

【专利技术属性】
技术研发人员：四方田真美，西田吉晴，木田直希，福永敦史，金尾显一朗，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：