碰撞检测方法及碰撞检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术不依赖于机械系统中的参数等，高精度且迅速地检测由伺服马达驱动的动作对象物中的碰撞。检测由马达(36)驱动的例如机器人等中的碰撞的发生的碰撞检测装置(42)具有：带通滤波器(44)，其对针对马达(36)的转矩指令值进行带通滤波处理；绝对值运算部(45)，其计算通过带通滤波处理得到的信号的绝对值；以及判定单元(比较器(46))，其通过计算出的绝对值与阈值的比较来判定有无发生碰撞。带通滤波器(44)例如是二阶或三阶巴特沃斯滤波器或三阶贝塞尔滤波器。尔滤波器。尔滤波器。

【技术实现步骤摘要】
碰撞检测方法及碰撞检测装置


[0001]本专利技术涉及检测由伺服马达驱动的机器人的臂或机器人的手等动作对象物中的碰撞的方法及装置。

技术介绍

[0002]在工业用机器人中，在每个轴上设置有马达，各轴的马达根据相对于该轴的位置指令而被伺服控制，其结果，机器人的臂或手移动到期望的位置。在该移动的过程中，臂或手有时会与周围的壁面或其他障碍物碰撞，为了安全保障工作等，要求高精度且迅速地检测碰撞。虽然也可以将碰撞传感器安装在机器人的臂或手上来检测碰撞，但由于无法忽视因设置传感器而导致的成本上升或传感器的重量对机器人的运动特性造成的影响等，因此提出了不设置碰撞传感器地检测碰撞的技术。例如专利文献1、2公开了如下内容:通过进行逆动力学运算来推定马达的转矩，在伺服控制中与实际向马达输出的转矩指令值进行比较，在两者的差超过阈值时检测为发生了碰撞。专利文献3公开了如下内容:选择根据指令计算出的速度与实际速度的差分值、根据指令计算出的加速度与实际加速度的差分值、以及加速度的微分值中的任意一个，在所选择的值为阈值以上时，判断为发生了碰撞。
[0003]专利文献本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碰撞检测方法，用于检测由伺服马达驱动的动作对象物中的碰撞的发生，其特征在于，对针对所述伺服马达的转矩指令值进行带通滤波处理，将基于通过所述带通滤波处理得到的信号的振幅的值与阈值进行比较，判定所述动作对象物中有无发生碰撞。2.一种碰撞检测方法，用于检测由伺服马达驱动的动作对象物中的碰撞的发生，其特征在于，对针对所述伺服马达的转矩指令值进行带通滤波处理，对通过所述带通滤波处理得到的信号进行使包含所述动作对象物的机械系统的固有振动频率的分量衰减的陷波滤波处理，将基于进行了所述陷波滤波处理后的信号的振幅的值与阈值进行比较，判定所述动作对象物中有无发生碰撞。3.根据权利要求1或2所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述带通滤波处理是基于二阶巴特沃斯滤波器、三阶巴特沃斯滤波器以及三阶贝塞尔滤波器中的任一个的带通滤波处理。4.一种碰撞检测方法，基于位置指令检测由伺服马达驱动的动作对象物中的碰撞的发生，其特征在于，对根据所述位置指令和所述伺服马达的位置计算出的位置偏差进行带通滤波处理，将基于通过所述带通滤波处理得到的信号的振幅的值与阈值进行比较，判定所述动作对象物中有无发生碰撞。5.一种碰撞检测方法，基于位置指令检测由伺服马达驱动的动作对象物中的碰撞的发生，其特征在于，对根据所述位置指令和所述伺服马达的位置计算出的位置偏差进行带通滤波处理，对通过所述带通滤波处理得到的信号进行使包含所述动作对象物的机械系统的固有振动频率的分量衰减的陷波滤波处理，将基于进行了所述陷波滤波处理后的信号的振幅的值与阈值进行比较，判定所述动作对象物中有无发生碰撞。6.根据权利要求4或5所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述带通滤波处理是基于三阶巴特沃斯滤波器、五阶巴特沃斯滤波器以及三阶贝塞尔滤波器中的任一个的带通滤波处理。7.根据权利要求1至6中任一项所述的碰撞检测方法，其特征在于，根据所述伺服马达的速度使所述阈值变化，以使所述阈值在包含所述动作对象物的机械系统产生共振的速度区域中比在其他速度区域中大。8.根据权利要求1至7中任一项所述的碰撞检测方法，其特征在于，基于所述振幅的值是通过所述带通滤波处理得到的信号的绝对值、均方值以及均方根值中的任一个。9.根据权利要求1至8中任一项所述的碰撞检测方法，其特征在于，所述动作对象物是机器人的臂或手。10.一种碰撞检测装置，检测由伺服马达驱动的动作对象物中的碰撞的发生，其特征在于，包括：带通滤波器，其对针对所述伺服马达的转矩指令值进行带通滤波处理；以及
判定单元，其将基于从所述带通滤波器输出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：桃泽义秋，上岛优子，
申请(专利权)人：日本电产三协株式会社，
类型：发明
国别省市：