减速机的角度传递误差校正方法及机器人系统技术方案

技术编号:34383647 阅读:22 留言:0更新日期:2022-08-03 21:03
一种减速机的角度传递误差校正方法及机器人系统,即使是在不能确保臂的动作角度范围足够大的环境中,也能够精度良好地校正减速机的角度传递误差。一种减速机的角度传递误差校正方法,在机器人系统中生成用于校正减速机的角度传递误差的校正数据,机器人系统具备臂、具有输入轴及输出轴的减速机、电机、编码器和惯性传感器,该方法包括以下步骤:在比必要输入旋转角度范围小的旋转输入角度范围中使臂旋转;测定并记录角度传递误差;判定所测定的时间的累计值是否为规定值以上;在累计值小于规定值的情况下,测定减速机的角度传递误差并更新记录;在累计值为规定值以上的情况下,根据所记录的减速机的角度传递误差生成校正数据。据。据。

【技术实现步骤摘要】
减速机的角度传递误差校正方法及机器人系统


[0001]本专利技术涉及减速机的角度传递误差校正方法及机器人系统。

技术介绍

[0002]驱动机器人臂的关节部的驱动部,使用电机和被连接于电机的减速机。并且,作为减速机已知有波动齿轮减速机。波动齿轮减速机在原理上包含角度传递误差。该角度传递误差成为使机器人臂的关节部的驱动精度降低的原因。
[0003]因此,在专利文献1中公开了一种方法,在对伺服电机进行旋转驱动、并经由减速机向机器人臂的驱动轴传递转矩时,预先计算传递誤差校正量,以便校正减速机具有的角度传递误差。在该方法中,首先针对机器人的控制装置,进行以规定速度而且在可旋转角度的全部范围中使驱动轴旋转的示教。然后,在按照示教使驱动轴旋转时通过在外部设置的位置计测单元计测驱动轴的旋转角度,并作为计测角度数据进行记录。并且,还记录被连接于伺服电机的编码器检测的电机旋转角度数据。而且,根据计测角度数据与电机旋转角度数据之差计算传递误差校正量。
[0004]根据这样的方法,能够计测减速机的角度传递误差,并计算对其进行校正的校正量。
[0005]专利文献1:日本特开2010

120110号公报
[0006]在专利文献1所记载的方法中,在计测角度传递误差时,需要使机器人臂的驱动轴在其可旋转角度的全部范围中进行旋转。然而,根据使用机器人的环境,存在机器人臂的动作范围受限制的情况。在这种情况下,不能使机器人臂的驱动轴在其可旋转角度的全部范围中进行旋转。那样的话,将不能精度良好地计算传递誤差校正量。

技术实现思路

[0007]一种减速机的角度传递误差校正方法,其特征在于,在机器人系统中生成用于校正所述减速机的角度传递误差的校正数据,所述机器人系统具备:臂;减速机,具有输入轴以及被连接于所述臂的输出轴;电机,被连接于所述输入轴,产生经由所述减速机使所述臂旋转的动力;编码器,检测所述输入轴的旋转角度位置;以及惯性传感器,被设于所述臂,检测所述臂的旋转角速度,所述减速机的角度传递误差校正方法包括以下步骤:在比生成所述校正数据所需要的所述输入轴的必要输入旋转角度范围小的旋转输入角度范围中使所述臂旋转;当所述臂在所述旋转输入角度范围中旋转时,根据来自所述编码器的输出值和来自所述惯性传感器的输出值,测定并记录所述减速机的角度传递误差;把测定所述减速机的角度传递误差的时间或者测定所述减速机的角度传递误差的角度范围作为指标,判定所述指标的累计值是否为规定值以上;在所述指标的累计值小于所述规定值的情况下,测定所述减速机的角度传递误差,并更新记录;在所述指标的累计值为所述规定值以上的情况下,根据所记录的所述减速机的角度传递误差生成所述校正数据。
[0008]一种机器人系统,其特征在于,具备:臂;减速机,具有输入轴以及被连接于所述臂
的输出轴;电机,被连接于所述输入轴,产生经由所述减速机使所述臂旋转的动力;编码器,检测所述输入轴的旋转角度位置;惯性传感器,被设于所述臂,检测所述臂的旋转角速度;以及控制装置,生成用于校正所述减速机的角度传递误差的校正数据,所述控制装置在比生成所述校正数据所需要的所述输入轴的必要输入旋转角度范围小的旋转输入角度范围中使所述臂旋转,当所述臂在所述旋转输入角度范围中旋转时,所述控制装置根据来自所述编码器的输出值和来自所述惯性传感器的输出值,测定并记录所述减速机的角度传递误差,所述控制装置把测定所述减速机的角度传递误差的时间或者测定所述减速机的角度传递误差的角度作为指标,判定所述指标的累计值是否为规定值以上,在所述指标的累计值小于所述规定值的情况下,所述控制装置测定所述减速机的角度传递误差,并更新记录;在所述指标的累计值为所述规定值以上的情况下,所述控制装置根据所记录的所述减速机的角度传递误差生成所述校正数据。
附图说明
[0009]图1是表示有关实施方式的机器人系统的概略图。
[0010]图2是图1所示的机器人系统的功能框图。
[0011]图3是图2所示的控制器及计算机的硬件结构的一例。
[0012]图4是表示当针对减速机的输入轴持续具有恒定速度的旋转输入的情况时的、输入轴的旋转角度位置的时间变化的曲线图的一例。
[0013]图5是表示当针对减速机的输入轴持续具有恒定速度的旋转输入的情况时的、输出轴的旋转角度位置的时间变化的曲线图的一例。
[0014]图6是表示在想要从减速机的输出轴持续进行恒定速度的旋转输出的情况时的、输入轴的旋转角度位置的时间变化的曲线图的一例。
[0015]图7是表示在想要从减速机的输出轴持续进行恒定速度的旋转输出的情况时的、输出轴的旋转角度位置的时间变化的曲线图的一例。
[0016]图8是用于说明有关实施方式的减速机的角度传递误差校正方法的流程图。
[0017]图9是在图8所示的测定动作指示步骤中使在显示装置表示的用户界面的一例。
[0018]图10是在图8所示的校正数据生成步骤中生成的校正值表的一例。
[0019]附图标记说明
[0020]1…
机器人系统、100

机器人、110

臂、120

框体、130

惯性传感器、300

控制器、301

处理器、302

存储器、303

外部接口、320

控制部、322

控制信号生成部、324

位置控制部、326

速度控制部、328

校正部、329

微分器、340

受理部、360

存储部、410

电机、420

编码器、510

减速机、511

输入轴、512

输出轴、600

计算机、601

处理器、602

存储器、603

外部接口、604

输入装置、605

显示装置、620

命令生成部、640

参数决定部、660

存储部、700

控制装置、D10

旋转角度位置、D11

旋转角度位置、D20

旋转角度位置、D21

旋转角度位置、S101

测定动作指示步骤、S102

测定轴指定步骤、S103

旋转输入角度范围指定步骤、S104

动作角速度指定步骤、S105

阈值设定步骤、S106

初始化步骤、S108

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减速机的角度传递误差校正方法,其特征在于,在机器人系统中生成用于校正所述减速机的角度传递误差的校正数据,所述机器人系统具备:臂;减速机,具有输入轴以及被连接于所述臂的输出轴;电机,被连接于所述输入轴,产生经由所述减速机使所述臂旋转的动力;编码器,检测所述输入轴的旋转角度位置;以及惯性传感器,被设于所述臂,检测所述臂的旋转角速度,所述减速机的角度传递误差校正方法包括以下步骤:在比生成所述校正数据所需要的所述输入轴的必要输入旋转角度范围小的旋转输入角度范围中使所述臂旋转;当所述臂在所述旋转输入角度范围中旋转时,根据来自所述编码器的输出值和来自所述惯性传感器的输出值,测定并记录所述减速机的角度传递误差;把测定所述减速机的角度传递误差的时间或者测定所述减速机的角度传递误差的角度范围作为指标,判定所述指标的累计值是否为规定值以上;在所述指标的累计值小于所述规定值的情况下,测定所述减速机的角度传递误差,并更新记录;在所述指标的累计值为所述规定值以上的情况下,根据所记录的所述减速机的角度传递误差生成所述校正数据。2.根据权利要求1所述的减速机的角度传递误差校正方法,其特征在于,在使所述输入轴以恒定的旋转角速度进行动作时,测定所述减速机的角度传递误差。3.根据权利要求2所述的减速机的角度传递误差校正方法,其特征在于,根据所述输入轴的所述旋转输入角度范围及所述输入轴的所述旋转角速度,计算测定所...

【专利技术属性】
技术研发人员:村上尚人
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:

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