机器人及其原点位置调整方法技术

机器人具备：机器人臂，其具有经由关节连接的多个连杆；末端执行器，其经由腕关节连结于机器人臂的前端；拍摄装置，其安装于末端执行器或者机器人臂以使在拍摄范围内包括原点姿势的末端执行器和机器人臂的整体；以及控制器，其控制机器人臂和拍摄装置的动作。控制器使关节和腕关节的旋转位置成为原点位置，使拍摄装置进行拍摄并取得其拍摄图像，对原点姿势基准图像和拍摄图像进行比较，从而求出末端执行器和机器人臂的当前姿势从原点姿势的偏差，基于该偏差判断有无原点位置偏移。基于该偏差判断有无原点位置偏移。基于该偏差判断有无原点位置偏移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人及其原点位置调整方法


[0001]本专利技术涉及具有多个关节的机器人及其原点位置调整方法。

技术介绍

[0002]一般，工业用机器人具备：机器人臂，其具有经由关节连接的多个连杆；末端执行器，其经由关节连结于机器人臂的前端；基台，其支承机器人臂；以及控制器，其管理机器人臂和末端执行器的动作。
[0003]上述那样的机器人具有规定的原点姿势，对于各关节，原点姿势中的旋转位置被作为原点位置(即，0deg)。然而，在机器人臂、末端执行器与其他的物体碰撞、机器人被长年使用中，有时会产生关节的轴偏移，即使令各关节复原至原点位置，机器人也不成为原点姿势。在这样的情况下，需要调整各关节的原点位置。
[0004]作为原点位置调整方法的一个例子，例如公知有专利文献1所公开的在原点位置调整中使用专用的夹具的方法。该方法是使用夹具将机器人臂、末端执行器固定为原点姿势，将该状态的各关节的旋转位置作为原点位置而存储。
[0005]另外，作为原点位置调整方法的一个例子，例如公知有专利文献2所公开的使用非接触式传感器的方法。该方法是在基台设置光源，在臂设置受光器，将通过受光器能够检测到从光源照射的光束时作为原点姿势，算出机器人处于原点姿势时的臂(关节)的旋转位置从预先设定的原点位置的的位置偏移和位置偏移量，基于其而校准臂的原点位置。
[0006]专利文献1：日本特开平8
‑
155866号公报
[0007]专利文献2：日本特开平8
‑
90464号公报
[0008]在对例如基板搬运机器人那样地在密封的壳体内进行作业的机器人进行原点位置调整时，在如上述专利文献1、2所记载的那样地在原点位置调整中使用专用的夹具、传感器的情况下，为了进行夹具、传感器的装卸而不得不打开壳体。另外，若为了夹具、传感器的装卸而作业者与机器人接触，则其被污染。特别是，在如基板搬运机器人、医疗作业机器人等那样地应该避免污染的机器人的情况下，原点位置调整后的净化变得繁琐。

技术实现思路

[0009]本专利技术是鉴于以上情况而完成的，其目的在于提供一种在原点位置调整中不需要专用的夹具、传感器的装卸，而自动地进行原点位置的调整的机器人。
[0010]本专利技术的一个方式所涉及的机器人的特征在于，具备：
[0011]机器人臂，具有经由关节连接的多个连杆；
[0012]末端执行器，经由腕关节连结于前述机器人臂的前端；
[0013]拍摄装置，将前述末端执行器和前述机器人臂处于规定的原点姿势时的前述关节和前述腕关节的旋转位置作为原点位置，以在拍摄范围内包括前述原点姿势的前述末端执行器和前述机器人臂的整体的方式，安装于前述末端执行器或者前述机器人臂；以及
[0014]控制器，控制前述机器人臂和前述拍摄装置的动作，
[0015]前述控制器使前述关节和前述腕关节的旋转位置成为前述原点位置，使前述拍摄装置进行拍摄并取得其拍摄图像，对表示有前述原点姿势的前述末端执行器和前述机器人臂的原点姿势基准图像、和前述拍摄图像进行比较，从而求出前述末端执行器和前述机器人臂的当前姿势从前述原点姿势的偏差，基于该偏差判断有无原点位置偏移。
[0016]另外，本专利技术的一个方式所涉及的机器人的原点位置调整方法，
[0017]调整如下机器人的原点位置，即，具备：机器人臂，具有经由关节连接的多个连杆；末端执行器，经由腕关节连结于前述机器人臂的前端；以及拍摄装置，将前述末端执行器和前述机器人臂处于规定的原点姿势时的前述关节和前述腕关节的旋转位置作为原点位置，以在拍摄范围内包括前述原点姿势的前述末端执行器和前述机器人臂的方式安装于前述末端执行器或者前述机器人臂，所述机器人的原点位置调整方法的特征在于，包括：
[0018]使前述关节和前述腕关节的旋转位置成为前述原点位置；
[0019]通过前述拍摄装置进行拍摄，并取得其拍摄图像；
[0020]对表示有前述原点姿势的前述末端执行器和前述机器人臂的原点姿势基准图像、和前述拍摄图像进行比较，从而求出前述末端执行器和前述机器人臂的当前姿势从前述原点姿势的偏差；以及
[0021]基于前述偏差判断有无原点位置偏移。
[0022]在上述机器人及其原点位置调整方法中，利用自身所搭载的拍摄装置的拍摄图像来求出末端执行器和机器人臂的当前姿势的从原点姿势的偏差。因此，在原点位置调整时，不需要专用的夹具、传感器的装卸，不需要作业者与机器人接触。由此，即使对于设置于密封的空间的机器人，也能够在任意的时机进行原点位置调整(原点位置的确认)。另外，能够不经由作业者的手而自动地进行原点位置的调整。
[0023]根据本专利技术，对于机器人，能够在原点位置调整中不需要专用夹具、传感器的装卸，而自动地进行原点位置的调整。
附图说明
[0024]图1是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的机器人的概略结构的图。
[0025]图2是表示图1所示的机器人的控制系统的结构的图。
[0026]图3是表示关节的驱动装置的结构的图。
[0027]图4是表示原点姿势基准图像的一个例子的图。
[0028]图5是原点位置调整处理的流程图。
具体实施方式
[0029]以下参照附图，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。这里，将本专利技术应用于在清洁的空间中搬运基板的基板搬运机器人来进行说明。但是，应用本专利技术的机器人并不限定于此，而能够广泛应用于包括水平多关节型机器人和垂直多关节型机器人在内的、具备至少具有1个关节的机器人臂的机器人。
[0030]〔机器人7的结构〕
[0031]首先，对本实施方式所涉及的机器人7的结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的机器人7的概略结构的图，图2是表示图1所示的机器人7的控制系统的结构的图。
[0032]如图1和图2所示，机器人7具备机器人臂(以下，简称为“臂71”)、作为连结于臂71的腕部的末端执行器的基板保持操作手(以下，简称为“手72”)、支承臂71的基台73、安装于臂71或者手72的拍摄装置9、以及控制器8。
[0033]臂71具有经由关节J1、J2连接的多个连杆70、75、76。多个连杆包括能够升降地支承于基台73的升降连杆70、和至少1根水平的连杆75、76。在本实施方式所涉及的臂71中，在升降连杆70的上端经由第1关节J1连结有第1连杆75的基端，在第1连杆75的前端经由第2关节J2连结有第2连杆76的基端。在第2连杆76的前端经由腕关节J3连结有手72的基端。第1关节J1、第2关节J2、以及腕关节J3是将2个要素连接为能够绕垂直的轴线转动的关节。
[0034]手72具备与臂71的前端连结的手基部51、和与手基部51结合的叶片52。在叶片52设置有用于保持基板6的保持装置(省略图示)。该保持装置可以通过嵌合、吸附、夹持、或者其他的方式使载置于叶片52的基板6不从叶片52脱落。
[0035]在第1连杆75内设置有驱动第1关节J1的第1关本文档来自技高网...

【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，其特征在于，具备：机器人臂，具有经由关节连接的多个连杆；末端执行器，经由腕关节连结于所述机器人臂的前端；拍摄装置，将所述末端执行器和所述机器人臂处于规定的原点姿势时的所述关节和所述腕关节的旋转位置作为原点位置，以在拍摄范围内包括所述原点姿势的所述末端执行器和所述机器人臂的整体的方式，安装于所述末端执行器或者所述机器人臂；以及控制器，控制所述机器人臂和所述拍摄装置的动作，所述控制器使所述关节和所述腕关节的旋转位置成为所述原点位置，使所述拍摄装置进行拍摄并取得其拍摄图像，对表示有所述原点姿势的所述末端执行器和所述机器人臂的原点姿势基准图像、和所述拍摄图像进行比较，从而求出所述末端执行器和所述机器人臂的当前姿势从所述原点姿势的偏差，基于该偏差判断有无原点位置偏移。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述控制器在判断为存在所述原点位置偏移的情况下，使所述末端执行器和所述机器人臂的姿势变化以消除所述偏差，使所述拍摄装置进行拍摄并取得其拍摄图像，将所述拍摄图像与所述原点姿势基准图像进行比较，从而求出新的当前姿势从所述原点姿势的偏差，并且反复进行上述一系列的动作直到该偏差实质地变为零为止，将所述偏差实质地变为零时的所述关节和所述腕关节的旋转位置作为新的原点位置而存储。3.一种机器人的原...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田哲也，中原一，曾铭，
申请(专利权)人：川崎机器人美国有限公司，
类型：发明
国别省市：