机器人控制装置制造方法及图纸

机器人控制装置(1)具备：控制部，其通过控制多个基本关节以及多个手腕关节，使控制点(Pc)从第一位置(P1)移动到第二位置(P2)；以及位置信息记录部，其记录位置信息，所述位置信息包括第二位置(P2)的位置、以及在控制点(Pc)位于第二位置(P2)时的多个手腕关节的各自的旋转角度，在控制点(Pc)位于第二位置(P2)时的手腕部(3)的姿态不是奇异点的情况下，控制部通过使多个基本关节以及多个手腕关节相互协作进行直线动作，从而使控制点(Pc)直线移动到第二位置(P2)，在控制点(Pc)位于第二位置(P2)时的手腕部(3)的姿态是奇异点的情况下，控制部通过使多个手腕关节进行各轴动作而不相互协作，从而使控制点(Pc)移动到第二位置(P2)。从而使控制点(Pc)移动到第二位置(P2)。从而使控制点(Pc)移动到第二位置(P2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人控制装置


[0001]本专利技术涉及机器人控制装置。

技术介绍

[0002]以往，已知一种多关节的机器人的控制方法：通过使多个关节协作进行动作，从而使机器人的预定的部位沿着预定的连续轨道移动(例如，参照专利文献1～4。)。例如，示教第一位置以及第二位置，并且控制多个关节以使像TCP(tool center point)那样的控制点在从第一位置开始至第二位置为止的直线轨道上直线移动。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2018
‑
111155号公报
[0006]专利文献2：国际公开第2016/135861号
[0007]专利文献3：国际公开第2017/002208号
[0008]专利文献4：日本特开2015
‑
066668号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]在沿着连续轨道进行动作时，有时机器人的姿态靠近奇异点，并且至少一个关节急剧动作。在这种情况下，机器人控制装置判定发生错误，并且采取停止机器人的动作等措施。因此，在每次发生错误时，需要重新示教其他轨道来重新使机器人进行动作等追加的作业。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术的一个方案是一种机器人控制装置，其控制多关节的机器人，所述机器人具有：多个基本关节，其使手腕部的位置发生变化；以及多个手腕关节，其使设定于所述手腕部或者与该手腕部连接的末端执行器的控制点的位置以及姿态发生变化，所述机器人控制装置具备：控制部，其通过控制所述多个基本关节以及所述多个手腕关节，使所述控制点从第一位置移动到第二位置；以及位置信息记录部，其记录位置信息，所述位置信息包括所述第二位置的位置、以及在所述控制点位于所述第二位置时的所述多个手腕关节的各自的旋转角度，在所述控制点位于所述第二位置时的所述手腕部的姿态不是奇异点的情况下，所述控制部通过使所述多个基本关节以及所述多个手腕关节相互协作进行直线动作，从而使所述控制点直线移动到所述第二位置，在所述控制点位于所述第二位置时的所述手腕部的姿态是奇异点的情况下，所述控制部通过使所述多个手腕关节进行各轴动作而不相互协作，从而使所述控制点移动到所述第二位置。
附图说明
[0013]图1是由机器人控制装置控制的机器人的结构图。
[0014]图2是机器人控制装置的框图。
[0015]图3是表示从第一位置开始至第二位置为止的控制点的轨道的另一个例子的图。
具体实施方式
[0016]以下，参照附图对一个实施方式的机器人控制装置进行说明。
[0017]如图1以及图2所示，机器人控制装置1与具备手腕部3的多关节的机器人2连接，用于控制机器人2。
[0018]机器人2具备：多个基本关节J1、J2、J3，其使手腕部3的位置发生三维变化；以及多个手腕关节J4、J5、J6，其使控制点Pc的位置(X，Y，Z)以及姿态(W，P，R)发生三维变化。控制点Pc是设定于手腕部3的预定的位置的点、或者设定于与手腕部3连接的末端执行器8的预定的位置的点。例如，控制点Pc是手腕部3的前端面3a的中心点、或者TCP(tool center point)。
[0019]在本实施方式中，机器人2是具有六个关节J1～J6的六轴垂直多关节型机器人。机器人2具备：基座4，其固定于地面；回转体5，其配置于基座4上；第一臂6，其与回转体5连接；以及第二臂7，其与第一臂6的前端连接。手腕部3与第二臂7的前端连接，并且具有能够安装手或工具等末端执行器8的前端面3a。
[0020]在各关节J1～J6设置有按照来自机器人控制装置1的控制指令驱动各关节J1～J6的伺服马达、以及检测各关节J1～J6的旋转角度的编码器。
[0021]基本关节是第一关节J1、第二关节J2以及第三关节J3。第一关节J1使回转体5相对于基座4围绕竖直方向的第一轴线A1旋转。第二关节J2使第一臂6相对于回转体5围绕水平的第二轴线A2旋转。第三关节J3使第二臂7相对于第一臂6围绕水平的第三轴线A3旋转。
[0022]手腕关节是第四关节J4、第五关节J5以及第六关节J6。第四关节J4使第二臂7相对于第一臂6围绕第四轴线A4旋转。第五关节J5使手腕部3相对于第二臂7围绕第五轴线A5旋转。第六关节J6使手腕部3的前端面3a围绕第六轴线A6旋转。第四轴线A4沿着第二臂7的长轴延伸，第五轴线A5与第四轴线A4正交，第六轴线A6与第五轴线A5正交。
[0023]如图2所示，机器人控制装置1具备存储部11、以及控制部12。
[0024]存储部11具有RAM(random access memory)、ROM(read
‑
only memory)以及HDD(hard disc drive)等存储装置。在机器人控制装置1设置有像中央运算处理装置那样的至少一个处理器。在存储部11存储有用于使处理器执行控制部12的下述处理的控制程序。即，控制部12由至少一个处理器实现。
[0025]控制部12通过直线插补第一位置P1与第二位置P2之间，计算从第一位置P1开始笔直延伸至第二位置P2为止的直线轨道T。第一位置P1以及第二位置P2是由操作人员设定的任意的三维位置，例如是在直线示教等示教作业中所示教的示教点。
[0026]控制部12通过控制关节J1～J6，使控制点Pc从第一位置P1移动到第二位置P2。
[0027]在控制点Pc移动之前，控制部12通过逆运动学计算控制点Pc以设定的姿态位于第二位置P2时的手腕关节J4、J5、J6的各自的旋转角度。控制点Pc的姿态(前端面3a的姿态)与第一位置P1以及第二位置P2同样，由操作人员设定。位置信息存储(记录)于存储部(位置信息记录部)11，包括计算出的手腕关节J4、J5、J6的各自的旋转角度、以及第二位置P2的三维位置(X2，Y2，Z2)。
[0028]控制部12判定控制点Pc位于第二位置P2时的手腕部3的姿态是否为奇异点或者奇异点附近。接着，控制部12通过根据判定结果使关节J1～J6进行直线动作或者各轴动作，从而使控制点Pc从第一位置P1移动到第二位置。关于利用控制部12控制关节J1～J6的控制方法在后面进行详细说明。
[0029]在参照的附图中，区域S表示手腕部3的姿态配置于奇异点或者奇异点附近的奇异点区域。在本实施方式中，奇异点是第四轴线A4与第六轴线A6配置于一条直线上的姿态。在手腕部3的姿态为奇异点时，无法控制手腕部3的动作。
[0030]例如，控制部12根据存储部11中存储的位置信息，计算控制点Pc位于第二位置P2时的第四轴线A4与第六轴线A6之间的旋转角度θ。然后，控制部12在旋转角度θ的大小为预定的阈值以下、例如5
°
以下时，判定控制点Pc位于第二位置P2时的手腕部3的姿态为奇异点或者奇异点附近。
[0031]下面，对机器人控制装置1的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人控制装置，其控制多关节的机器人，所述机器人具有：多个基本关节，其使手腕部的位置发生变化；以及多个手腕关节，其使设定于所述手腕部或者与该手腕部连接的末端执行器的控制点的位置以及姿态发生变化，其中，所述机器人控制装置具备：控制部，其通过控制所述多个基本关节以及所述多个手腕关节，使所述控制点从第一位置移动到第二位置；以及位置信息记录部，其记录位置信息，所述位置信息包括所述第二位置的位置、以及在所述控制点位于所述第二位置时的所述多个手腕关节的各自的旋转角度，在所述控制点位于所述第二位置时的所述手腕部的姿态不是奇异点的情况下，所述控制部通过使所述多个基本关节以及所述多个手腕关节相互协作进行直线动作，从而使所述控制点直线移动到所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦来，内藤康広，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：