力控制参数的调整方法以及力控制参数调整装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了力控制参数的调整方法以及力控制参数调整装置，即使是经验较少的操作员也能够进行力控制的控制参数的设定。调整在力控制中使用的力控制参数。机器人系统具备机器人、能够测定施加于机器人的外力的力检测器以及通过反馈控制使机器人进行动作的控制部。使用第二种伺服增益和力控制参数的候选值，使机器人进行动作，得到作为外力的测定值的力测定值，所述第二种伺服增益是与进行实际作业时使用的一个以上的第一种伺服增益对应的一个以上的伺服增益并且具有比分别对应的第一种伺服增益高的值。使用力测定值对力控制参数进行最优化处理，得到力控制参数的新的候选值。包括参数决定工序，反复进行测定工序和参数更新工序，决定力控制参数。决定力控制参数。决定力控制参数。

【技术实现步骤摘要】
力控制参数的调整方法以及力控制参数调整装置


[0001]本公开涉及力控制参数的调整方法以及力控制参数调整装置。

技术介绍

[0002]以往，存在自动地设定规定机器人的动作的参数的技术。在专利文献1的技术中，动作调整装置根据外界传感器的检测结果和从外部给出的限制条件，调整由机器人控制装置生成的动作指令值。动作指令值是末端执行器在各时刻的位置指令值、速度指令值或加速度指令值。外界传感器是力觉传感器、视觉传感器、触觉传感器或触摸传感器。在专利文献1中，记载了可以不调整动作指令值而是调整控制参数的内容。控制参数是与力控制相关的力控制增益、阻抗参数、与视觉伺服控制相关的增益、视觉阻抗参数、用于反馈控制的滤波器的设定参数。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开WO2019/098044A1
[0006]在力控制中，机器人的动作速度和振荡的容易程度是此消彼长的关系。即，如果设定控制参数使得机器人的动作速度变高，则容易发生振荡。另一方面，如果设定控制参数使得难以发生振荡，则机器人的动作速度变低。因此，力控制的控制参数的设定是由熟练的操作员来进行的，操作员必须掌握机器人的动作速度和振荡的容易程度与力控制参数的数值的关系。需要一种即使是经验较少的操作员也能够进行力控制的控制参数的设定的技术。

技术实现思路

[0007]根据本公开的一个方式，提供了一种在机器人系统的力控制中使用的力控制参数的调整方法。所述机器人系统具备机器人、能够测定施加于所述机器人的外力的力检测器以及通过反馈控制使所述机器人进行动作的控制部。所述调整方法包括：测定工序，使用第二种伺服增益和所述力控制参数的候选值，使所述机器人进行动作，得到作为所述外力的测定值的力测定值，所述第二种伺服增益是与使所述机器人系统进行实际作业时在所述控制部中使用的一个以上的第一种伺服增益对应的一个以上的第二种伺服增益并且具有比分别对应的所述第一种伺服增益高的值；参数更新工序，通过使用所述力测定值对所述力控制参数进行最优化处理，从而得到所述力控制参数的新的候选值；以及参数决定工序，通过反复进行所述测定工序和所述参数更新工序，决定在所述机器人系统的所述力控制中使用的所述力控制参数。
附图说明
[0008]图1是表示实施方式中的机器人系统1的立体图。
[0009]图2是表示机器人控制装置200的功能的框图。
[0010]图3是表示在控制程序224中使用的力控制参数226的图。
[0011]图4是表示机器人控制装置200的控制执行部250的构成元件与机器人100所具备的结构的关系的框图。
[0012]图5是表示控制程序的创建步骤的流程图。
[0013]图6是表示力控制参数的调整方法的流程图。
[0014]图7是表示在图6的步骤S143、S144的参数更新处理中使用的最优化算法的输入和输出的框图。
[0015]图8是表示步骤S150中的仿形动作开始时的状态的说明图。
[0016]图9是表示步骤S150中的仿形动作途中的状态的说明图。
[0017]图10是表示步骤S150中的仿形动作即将结束之前的状态的说明图。
[0018]图11是表示仿形动作中的控制点CP的y轴方向的位置偏差的曲线图。
[0019]图12是表示在仿形动作中末端执行器140受到的检测力Fd的曲线图。
[0020]图13是表示图6的处理中的作业时间和力测定值的推移的表。
[0021]符号说明
[0022]1…
机器人系统，50
…
作业台，100
…
机器人，110
…
臂，120
…
臂凸缘，130
…
力检测器，140
…
末端执行器，150
…
伺服电机，160
…
位置传感器，200
…
机器人控制装置，210
…
处理器，220
…
存储器，222
…
程序命令，224
…
控制程序，225
…
设定程序，226
…
力控制参数，227
…
伺服增益，250
…
控制执行部，251
…
控制信号生成部，252
…
位置控制部，253
…
速度控制部，255
…
转矩控制部，256
…
伺服放大器，259
…
力控制部，270
…
参数调整部，272
…
测定部，274
…
参数更新部，276
…
参数决定部，CP
…
控制点，DS
…
驱动信号，Fd
…
检测力，Ff2
…
z轴方向的反作用力，Ff4
…
z轴方向的反作用力，Fg
…
重力，Flg
…
标志，Fn2
…
垂直阻力，Ft
…
目标力，Fxt
…
力成分，Fyt
…
力成分，Fzt
…
力成分，G
…
重心，H2
…
嵌合孔，J1～J6
…
关节，Ka
…
伺服增益，Kp
…
伺服增益，Kps
…
伺服增益，Kv
…
伺服增益，Kvs
…
伺服增益，OT
…
仿形动作的动作时间，Rxp
…
末端执行器的角度，Ryp
…
末端执行器的角度，Rzp
…
末端执行器的角度，Rxs
…
仿形动作开始时的末端执行器的角度，Rys
…
仿形动作开始时的末端执行器的角度，Rzs
…
仿形动作开始时的末端执行器的角度，SN
…
抓取机构，SC
…
阈值平面，St
…
目标位置，Td
…
检测转矩，Txt
…
转矩成分，Tyt
…
转矩成分，Tzt
…
转矩成分，WK1
…
工件，WK2
…
工件，d
…
假想粘性系数，fSt
…
目标力，k
…
假想弹性系数，m
…
假想质量系数，xp
…
末端执行器的位置，yp
…
末端执行器的位置，zp
…
末端执行器的位置，xs
…
仿形动作开始时的末端执行器的位置，ys
…
仿形动作开始时的末端执行器的位置，zs
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力控制参数的调整方法，其特征在于，在机器人系统的力控制中使用所述力控制参数的调整方法，所述机器人系统具备机器人、能够测定施加于所述机器人的外力的力检测器以及通过反馈控制使所述机器人进行动作的控制部，所述力控制参数的调整方法包括：测定工序，使用第二种伺服增益和所述力控制参数的候选值，使所述机器人进行动作，得到作为所述外力的测定值的力测定值，所述第二种伺服增益是与使所述机器人系统进行实际作业时在所述控制部中使用的一个以上的第一种伺服增益对应的一个以上的第二种伺服增益并且具有比分别对应的所述第一种伺服增益高的值；参数更新工序，通过使用所述力测定值对所述力控制参数进行最优化处理，从而得到所述力控制参数的新的候选值；以及参数决定工序，通过反复进行所述测定工序和所述参数更新工序，决定在所述机器人系统的所述力控制中使用的所述力控制参数。2.根据权利要求1所述的力控制参数的调整方法，其特征在于，所述控制部对所述机器人的控制点的位置以及速度进行所述反馈控制，所述第二种伺服增益包括关于所述位置的反馈的伺服增益和关于所述速度的反馈的伺服增益中的至少一方。3.根据权利要求1或2所述的力控制参数的调整方法，其特征在于，在所述参数决定工序中执行的多个所述测定工序包括使用在同一反馈中使用的所述第二种伺服增益且具有相互不同的值的所述第二种伺服增益来进行的多个所述测定工序。4.一种力控制参数调整装置，其特征在于，调整在机器人系统的力控...

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