过冲量检测方法及机器人系统技术方案

提供一种过冲量检测方法及机器人系统，能够高精度地检测过冲量。过冲量检测方法具有：同步步骤，基于在信号同步动作时从惯性传感器输出的第一同步信号、以及在信号同步动作时从编码器输出的第二同步信号，来使惯性传感器的信号和编码器的信号同步；信号生成步骤，对在作业动作时从惯性传感器输出的第一检测信号进行两次积分并且除去包含于第一检测信号的低频分量来生成第一信号，并根据在作业动作时从编码器输出的第二检测信号生成对第一信号的低频分量进行补偿的第二信号；以及过冲量检测步骤，基于第一信号和第二信号检测臂的过冲量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
过冲量检测方法及机器人系统


[0001]本专利技术涉及过冲量检测方法及机器人系统。

技术介绍

[0002]专利文献1记载的机器人控制系统具有设置于末端执行器的加速度传感器，基于从该加速度传感器输出的检测信号来检测来自臂的设定停止位置的过冲量。具体地说，机器人控制系统通过对作为从加速度传感器输出的检测信号的加速度信号进行两次积分来检测臂的位置，并将检测到的位置与设定停止位置的偏差的最大值检测为过冲量。
[0003]专利文献1：日本特开2018
‑
118353号公报
[0004]如果对从加速度传感器输出的加速度信号进行两次积分，则产生由噪声引起的漂移，因此，在进行积分时，需要通过滤波处理等从加速度信号中除去包含于该信号的低频分量的信号。但是，低频分量是表示臂的移动的重要分量，如果除去这种低频分量，则存在不能高精度地检测臂的过冲量的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的过冲量检测方法是一种检测进行位移的臂的过冲量的过冲量检测方法，具有：
[0006]同步步骤，使所述臂进行信号同步动作，基于在所述信号同步动作时从对所述臂的作业部中的惯性进行检测的惯性传感器输出的第一同步信号、以及在所述信号同步动作时从对所述臂的位移量进行检测的编码器输出的第二同步信号，使所述惯性传感器的信号和所述编码器的信号同步；
[0007]信号生成步骤，使所述臂进行作业动作，对在所述作业动作时从所述惯性传感器输出的第一检测信号进行两次积分和包含于所述第一检测信号的低频分量的除去而生成第一信号，并且根据在所述作业动作时从所述编码器输出的第二检测信号生成补偿所述第一信号的低频分量的第二信号；以及
[0008]过冲量检测步骤，基于所述第一信号和所述第二信号检测所述臂的过冲量。
[0009]本专利技术的机器人系统具有：
[0010]位移的臂；
[0011]惯性传感器，检测所述臂的作业部中的惯性；
[0012]编码器，检测所述臂的位移量；以及
[0013]过冲量检测部，进行如下步骤：同步步骤，使所述臂进行信号同步动作，基于在所述信号同步动作时从所述惯性传感器输出的第一同步信号和在所述信号同步动作时从所述编码器输出的第二同步信号，使所述惯性传感器的信号和所述编码器的信号同步；信号生成步骤，使所述臂进行作业动作，对在所述作业动作时从所述惯性传感器输出的第一检测信号进行两次积分并且除去包含于所述第一检测信号的低频分量而生成第一信号，并根据在所述作业动作时从所述编码器输出的第二检测信号生成补偿所述第一信号的低频分
量的第二信号；以及过冲量检测步骤，基于所述第一信号和所述第二信号检测所述臂的过冲量。
附图说明
[0014]图1是示出本专利技术的优选实施方式所涉及的机器人系统的整体构成的图。
[0015]图2是示出控制装置的构成的框图。
[0016]图3是示出过冲量的检测方法的流程图。
[0017]图4是示出第一同步信号的一个例子的曲线图。
[0018]图5是示出旋转角度信号的一个例子的曲线图。
[0019]图6是示出对图5的旋转角度信号进行时间微分而得到的第二同步信号的曲线图。
[0020]附图标记说明：
[0021]1：机器人系统，100：机器人主体，110：基台，120：臂，121：第一臂，122：第二臂，130：作业头，131：花键螺母，132：滚珠丝杠螺母，133：花键轴，141、142、143、144：驱动装置，150：有效载荷，160：末端执行器，161：基部，162、163：爪部，170：惯性传感器，200：控制装置，210：过冲量检测部，211：第一信号生成部，212：第二信号生成部，213：计算部，214：信号同步部，220：驱动条件调整部，A：第一检测信号，A1：速度信号，A2：位置信号，AA：第一信号，B：第二检测信号，B1：位置信号，BB：第二信号，C1、C2、C3、C4：控制器，CC：第三信号，D1：固定坐标系，D2：可动坐标系，E1、E2、E3、E4：编码器，F：命令信号，G：第一同步信号，H：检测信号，HH：旋转角度信号，HHH：第二同步信号，J1：第一轴，J2：第二轴，J3：第三轴，J4：第四轴，M1、M2、M3、M4：电动机，Q：对象物，S11～S17、S21～S24、S31～S33、S41～S44、S51：步骤，T1、T2、T3：区域，V1：速度矢量，ΔT：移位量。
具体实施方式
[0022]下面，基于附图所示的实施方式，详细说明本专利技术的过冲量检测方法及机器人系统。图1是示出本专利技术的优选实施方式所涉及的机器人系统的整体构成的图。图2是示出控制装置的构成的框图。图3是示出过冲量的检测方法的流程图。图4是示出第一同步信号的一个例子的曲线图。图5是示出旋转角度信号的一个例子的曲线图。图6是示出对图5的旋转角度信号进行时间微分而得到的第二同步信号的曲线图。
[0023]图1所示的机器人系统1具有机器人主体100、及控制机器人主体100的驱动的控制装置200。
[0024]首先，对机器人主体100进行简单说明。机器人主体100是水平多关节机器人(SCARA机器人)，例如，在电子元件等工件的保持、输送、组装及检查等各种作业时使用。另外，机器人主体100的用途没有特别限定。
[0025]此外，机器人主体100具有基台110、及与基台110连接的臂120。此外，臂120具有：第一臂121，基端部与基台110连接，能够相对于基台110绕第一轴J1转动；以及第二臂122，基端部与第一臂121的前端部连接，能够相对于第一臂121绕与第一轴J1平行的第二轴J2转动。此外，在第二臂122的前端部设置有作业头130。
[0026]基台110例如通过螺栓等固定于未图示的地面。此外，在基台110内设置有使第一臂121相对于基台110绕沿着铅垂方向的第一轴J1转动的驱动装置141，在第二臂122内设置
有使第二臂122相对于第一臂121绕第二轴J2转动的驱动装置142。
[0027]驱动装置141包括：作为使第一臂121相对于基台110绕第一轴J1转动的驱动源的电动机M1；控制电动机M1的驱动的控制器C1；以及检测第一臂121绕第一轴J1的位移量(转动角)的编码器E1等。同样，驱动装置142包括：作为使第一臂121相对于第二臂122绕第二轴J2转动的驱动源的电动机M2；控制电动机M2的驱动的控制器C2；以及检测第二臂122绕第二轴J2的位移量(转动角)的编码器E2等。
[0028]作业头130具有与第二臂122的前端部同轴配置的花键螺母131及滚珠丝杠螺母132、以及穿过花键螺母131及滚珠丝杠螺母132的花键轴133。花键轴133能够相对于第二臂122在沿着作为其中心轴、与第一、第二轴J1、J2平行的第三轴J3的方向上升降，并且能够绕与第三轴J3一致的第四轴J4旋转。
[0029]由此，机器人主体100具有第一轴J1、第二轴J2、第三轴J3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过冲量检测方法，用于检测进行位移的臂的过冲量，其特征在于，具有：同步步骤，使所述臂进行信号同步动作，基于在所述信号同步动作时从对所述臂的作业部中的惯性进行检测的惯性传感器输出的第一同步信号、以及在所述信号同步动作时从对所述臂的位移量进行检测的编码器输出的第二同步信号，来使所述惯性传感器的信号和所述编码器的信号同步；信号生成步骤，使所述臂进行作业动作，对在所述作业动作时从所述惯性传感器输出的第一检测信号进行两次积分并且除去包含于所述第一检测信号的低频分量而生成第一信号，并根据在所述作业动作时从所述编码器输出的第二检测信号生成对所述第一信号的低频分量进行补偿的第二信号；以及过冲量检测步骤，基于所述第一信号和所述第二信号检测所述臂的过冲量。2.根据权利要求1所述的过冲量检测方法，其特征在于，在所述作业动作之前或之后，或者在所述作业动作的前后进行所述信号同步动作。3.根据权利要求1所述的过冲量检测方法，其特征在于，所述信号同步动作是与所述作业动作不同的动作。4.根据权利要求2所述的过冲量检测方法，其特征在于，所述信号同步动作是与所述作业动作不同的动作。5.根据权利要求3所述的过冲量检测方法，其特征在于，所述臂具有多个驱动轴，所述信号同步动作是使用了在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：关竜太郎，豊福笃，真野知典，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：