控制装置、控制方法以及机器人系统制造方法及图纸

连续稳定且高速地移动尺寸、重量、重心等不同的各种把持物。控制装置的特征在于，具备：状态信息生成部，其生成并更新与机器人以及把持物有关的状态信息；以及控制信息生成部，其基于所述机器人能够使所述把持物从起点移动到终点的预先生成的基础轨道以及所述状态信息，生成用于控制所述机器人的控制信息。生成用于控制所述机器人的控制信息。生成用于控制所述机器人的控制信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置、控制方法以及机器人系统


[0001]本专利技术涉及控制装置、控制方法以及机器人系统。本专利技术主张2019年11月27日申请的日本专利申请编号2019
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213975的优先权，关于承认文献参考引入的指定国，记载在该申请中的内容通过参考而被引入到本申请。

技术介绍

[0002]作为控制机器人的方法，例如在专利文献1中记载了如下技术：实际使机器人动作，自动调整速度曲线整体的大小，使得在电动机负载不超过上限值的范围内，以最大的速度进行动作。
[0003]另外，例如在专利文献2中记载有针对预先决定的轨道、速度曲线，考虑作用于把持物的惯性力而改变把持姿势的技术。
[0004]现有专利文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2015
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168053号公报
[0007]专利文献2：日本特开2005
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1055号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]在专利文献1所记载的技术中，由于未考虑施加于把持物的力，因此无法避免在由机器人移动的过程中把持物掉落的危险性。另外，由于使速度曲线整体增减，因此有时不一定为最快动作。
[0010]在专利文献2所记载的技术中，仅在把持物的重量或重心位置已知的情况下能够计算出适当的输送姿势。然而，例如在处理如送货上门公司所处理的货物那样各种重量或重心位置偏移的把持物的情况下，无法计算出适当的输送姿势，无法避免把持物掉落的危险性。
[0011]本专利技术是鉴于所述问题而完成的，其目的在于，能够连续而稳定且高速地移动尺寸、重量、重心等不同的各种把持物。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本申请包含多个解决所述课题的至少一部分的手段，若列举其例子，则如下所述。
[0014]为了解决所述课题，本专利技术的一个方式所涉及的控制装置具备：状态信息生成部，其生成并更新与机器人以及把持物有关的状态信息；以及控制信息生成部，其基于能够使所述机器人从起点移动到终点的预先生成的基础轨道以及所述状态信息，生成用于控制所述机器人的控制信息。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术，能够连续而稳定且高速地移动尺寸、重量、重心等不同的各种把持物。
[0017]所述以外的课题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明而变得明确。
附图说明
[0018]图1是表示本专利技术的一实施方式所涉及的机器人系统的结构例的图。
[0019]图2是表示控制装置的结构例的图。
[0020]图3是表示实现信息生成部的神经网络的一例的图。
[0021]图4是表示基础轨道信息的一例的图。
[0022]图5是表示机构制约信息的一例的图。
[0023]图6是表示移动制约信息的一例的图。
[0024]图7是说明控制装置的控制处理的一例的流程图。
[0025]图8是说明第一控制信息修正处理的一例的流程图。
[0026]图9是用于说明第一控制信息修正处理的一例的图。
[0027]图10是说明第二控制信息修正处理的另一例的流程图。
[0028]图11是用于说明第二控制信息修正处理的另一例的图。
[0029]图12是表示控制装置的变形例的图。
[0030]图13是说明控制装置的变形例的控制处理的一例的流程图。
[0031]图14是表示操作画面的显示例的图。
具体实施方式
[0032]以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。另外，在用于说明实施方式的所有附图中，原则上对相同的部件标注相同的附图标记，并省略其重复的说明。另外，在以下的实施方式中，其结构要素(也包括要素步骤等)除了特别明示的情况以及原理上明确认为是必须等情况之外，当然未必是必须的。另外，在称为“由A构成”、“通过A构成”、“具有A”、“包含A”时，除了特别明示仅是该要素的意思等情况之外，当然不排除除此以外的要素。同样地，在以下的实施方式中，在提及结构要素等的形状、位置关系等时，除了特别明示的情况以及原理上明确认为并非如此等的情况之外，实质上包含与该形状等近似或类似的形状等。
[0033]<本专利技术的一实施方式所涉及的机器人系统1的结构例>
[0034]图1表示本专利技术的一实施方式所涉及的机器人系统1的结构例。
[0035]机器人系统1具备机器人10、作业指示装置21、轨道生成装置22、拍摄装置23以及控制装置24。
[0036]机器人10按照从控制装置24输入的控制信号，使把持物T从起点移动到终点。另外，关于机器人10的臂数、轴数、动作机构，并不限定于图示的例子，可以是任意的。
[0037]机器人10具备多个连杆11、手12、力觉传感器13以及加速度传感器14。
[0038]多个连杆11经由由驱动电动机构成的关节连接。手12安装在连杆11的前端，能够把持把持物T。机器人10根据来自控制装置24的控制信号，驱动各关节的驱动电动机，由此能够使手12移动。另外，机器人10始终生成包含各关节的角度、角速度、角加速度、驱动电动机转矩、以及驱动电动机电流值以及至终点的距离的机器人状态信息并输出至控制装置24。
[0039]力觉传感器13安装于将前端的连杆11与手12连结的位置，测定施加于手12的力并向控制装置24输出。另外，力觉传感器13的安装位置不限于所述的例子，例如也可以安装于手12的手指、指甲上。
[0040]加速度传感器14安装于手12上，测定手12的加速度并输出至控制装置24。
[0041]加速度传感器15安装于由机器人10移动的把持物T、或者载置有把持物T的托盘(未图示)上。加速度传感器15测定把持物T的加速度并向控制装置24输出。
[0042]另外，力觉传感器13、加速度传感器14、15能够使用市售的一般的传感器件。
[0043]作业指示装置21基于来自用户的输入，对轨道生成装置22进行作业指示。具体而言，例如将把持物T的初始位置(起点)以及移动目的地(终点)输出至轨道生成装置22。
[0044]轨道生成装置22基于作业指示，决定成为使把持物T从起点移动到终点的作业中的手12的基本的移动路径的基础轨道，生成包含基础轨道的坐标、移动速度等的基础轨道信息321(图2)并输出到控制装置24。但是，在此决定的基础轨道能够使手12从起点移动到终点，但在移动各种把持物T时不一定是最佳的路径。换言之，基础轨道是留有能够优化的余地的路径。
[0045]拍摄装置23对正在移动把持物T的机器人10进行拍摄，对作为其结果而得到的拍摄图像进行解析，由此生成包含把持物T的位置、速度、加速度等的把持物信息并输出到控制装置24。但是，也可以从拍摄装置23向控制装置24输出拍摄图像，在控制装置24中，对拍摄图像进行解析，生成包含把持物T的位置、速度、加速度等的把持物信息。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制装置，其特征在于，该控制装置具备：状态信息生成部，其生成并更新与机器人以及把持物有关的状态信息；以及控制信息生成部，其基于所述机器人能够使所述把持物从起点移动到终点的预先生成的基础轨道以及所述状态信息，生成用于控制所述机器人的控制信息。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，该控制装置具备：存储部，其存储机构制约信息以及移动制约信息中的至少一方；以及控制信息修正部，其在生成的所述控制信息不满足所述机构制约信息以及所述移动制约信息各自所表示的条件中的至少一方的情况下，修正所述控制信息。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制信息修正部在生成的所述控制信息中的下一个目标点不满足所述条件的情况下，将配置在满足所述条件的范围内的多个候补点中的、距当前位置较远方的所述候补点变更为下一个目标点，由此修正所述控制信息。4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制信息修正部在生成的所述控制信息中的下一个目标点不满足所述条件的情况下，将在满足所述条件的范围内且在所述基础轨道上随机配置的多个候补点中的、距当前位置较远方的候补点变更为下一个目标点，由此修正所述控制信息。5.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制信息生成部由神经网络构成，所述神经网络将所述基础轨道和所述状态信息作为输入，输出所述控制信息。6.根据权利要求5所述的控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：中须信昭，西佳一郎，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：