机器人的设置位置测量装置、设置位置测量方法、机器人控制装置、示教系统以及模拟装置制造方法及图纸

一种机器人的设置位置测量装置(1)，具备：第一位置信息获取部(2)，其在将机器人定位为任意姿态的状态下，获取第一位置信息，第一位置信息是固定于机器人的前端的凸缘的工具前端点的三维的指令位置；第二位置信息获取部(3)，其在上述姿态下，利用设置于预定的测量坐标系的三维测量器，获取第二位置信息，第二位置信息是工具前端点的三维的现实位置；以及坐标系修正部(4)，其修正作为机器人进行动作的基准的机器人坐标系，以使在将机器人定位为多个不同姿态的状态下分别获取到的第一位置信息与第二位置信息的差变小。息与第二位置信息的差变小。息与第二位置信息的差变小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人的设置位置测量装置、设置位置测量方法、机器人控制装置、示教系统以及模拟装置


[0001]本专利技术涉及机器人的设置位置测量装置、设置位置测量方法、机器人控制装置、示教系统以及模拟装置。

技术介绍

[0002]已知一种机器人系统，其利用像雷达跟踪系统那样的三维测量器，设定机器人的坐标系(例如，参照专利文献1。)。该机器人系统根据设置机器人的基准平面上的三个以上的测量点的至少竖直方向的位置坐标的测量结果、以及设置于机器人的基部的多个基准反射部的位置信息的测量结果，设定设置于基准平面上的机器人的坐标系。
[0003]根据该机器人系统，能够通过测量求出实际设置的机器人的坐标系，例如，能够将在离线模拟中理想地设定的机器人的坐标系修正为现实的坐标系。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2019－77016号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]然而，在生产单元复杂等情况下，外围装置等成为障碍，有时利用三维测量器测量设置机器人的基准平面上的测量点以及设置于机器人的基部的基准反射部的位置信息变得困难。因此，希望即使在难以利用三维测量器测量基准平面状的测量点或者设置于机器人的基部的基准反射部的情况下，也能够高精度地设定机器人的坐标系。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本专利技术的一个方案是一种机器人的设置位置测量装置，具备：第一位置信息获取部，其在将机器人定位为任意姿态的状态下，获取第一位置信息，所述第一位置信息是固定于所述机器人的前端的凸缘的工具前端点的三维的指令位置；第二位置信息获取部，其在所述姿态下，利用设置于预定的测量坐标系的三维测量器，获取第二位置信息，所述第二位置信息是所述工具前端点的三维的现实位置；以及坐标系修正部，其修正作为所述机器人进行动作的基准的机器人坐标系，以使在将所述机器人定位为多个不同姿态的状态下分别获取到的所述第一位置信息与所述第二位置信息的差变小。
附图说明
[0011]图1是表示具备本专利技术的一个实施方式的设置位置测量装置的机器人系统的整体结构图。
[0012]图2是表示在图1的机器人系统中控制机器人的机器人控制装置的框图。
[0013]图3是表示图1的机器人系统所具备的位置测量装置的侧视图。
[0014]图4是表示控制图3的位置测量装置的测量控制装置的框图。
[0015]图5是表示图1的设置位置测量装置的框图。
[0016]图6是说明本专利技术的一个实施方式的设置位置测量方法的坐标系以及齐次变换矩阵的说明图。
[0017]图7是说明图6的设置位置测量方法的流程图。
[0018]图8是表示本专利技术的一个实施方式的机器人控制装置的框图。
[0019]图9是表示图5的设置位置测量装置的变形例的框图。
[0020]图10是说明本专利技术的一个实施方式的示教系统的显示画面的一个例子。
具体实施方式
[0021]以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式的机器人的设置位置测量装置1以及设置位置测量方法进行说明。
[0022]如图1所示，本实施方式的机器人的设置位置测量装置1具备于机器人系统(示教系统)100，所述机器人系统(示教系统)100具备：机器人20、控制机器人20的机器人控制装置30、模拟装置40、以及位置测量装置(三维测量器)50。
[0023]机器人20用于对未图示的工件进行点焊等预定的作业，具备多个驱动轴，并且具备分别驱动各驱动轴的多个伺服马达11。作为各伺服马达11，能够利用旋转马达、直动马达等各种伺服马达。各伺服马达11内置有检测其工作位置的编码器等工作位置检测装置，并且工作位置检测装置的检测值发送到机器人控制装置30。
[0024]在配置于机器人20的前端的凸缘21，安装有加工工具(工具)22。
[0025]如图2所示，机器人控制装置30例如具备：机器人控制部31，其具有CPU、RAM等；显示装置32；以及存储装置33，其具有非易失性存储器、ROM等。另外，机器人控制装置30具备：多个伺服控制器34，其以分别对应于伺服马达11的方式设置；以及示教操作盘35，其与机器人控制装置30连接，并且能够由操作人员携带。
[0026]另外，示教操作盘35也可以是与机器人控制装置30分开设置，并且与机器人控制装置30进行无线通信的构成。
[0027]在存储装置33中存储有系统程序33a，系统程序33a承担机器人控制装置30的基本功能。另外，在存储装置33中存储有利用模拟装置40创建的至少一个动作程序33b。具体而言，在模拟装置40上创建机器人20的三维模型以及工件的模型，例如，创建在避免机器人20与工件的干扰的同时焊接多个焊接点的动作程序33b。
[0028]机器人控制部31根据系统程序33a进行工作，读出存储装置33中存储的动作程序33b并将其临时存储到RAM。并且，按照所读出的动作程序33b，将控制信号发送到伺服控制器34，并控制机器人20的各伺服马达11的伺服放大器。机器人控制部31以预先设定的机器人坐标系为基准生成指令值，以达成动作程序33b中要求的凸缘中心或者工具前端点的指令位置。
[0029]如图3所示，位置测量装置50具备激光头51、以及头驱动部52。激光头51朝向固定于工具前端点的反射部件射出激光，并接收来自反射部件的反射光。反射部件是在机器人20的设置位置测量时固定于工具前端点的球体状的反射体。
[0030]头驱动部52具备用于改变激光头51的朝向的竖直轴马达53以及水平轴马达54。竖
直轴马达53使激光头51以及水平轴马达54围绕竖直轴线旋转。水平轴马达54使激光头51围绕水平轴线旋转。
[0031]竖直轴马达53以及水平轴马达54与测量控制装置60连接，并由测量控制装置60控制。在竖直轴马达53以及水平轴马达54内置有检测其工作位置的编码器等工作位置检测装置，并且工作位置检测装置的检测值发送到测量控制装置60。
[0032]在激光头51设置有激光射出部51a，从激光射出部51a射出来自激光振子(未图示)的激光。另外，在激光头51的激光射出部51a内设置有接收由反射部件等反射的反射光的受光传感器51b。激光头51与测量控制装置60连接，利用测量控制装置60控制来自激光头51的激光射出部51a的激光的射出，由受光传感器51b检测出的检测结果发送到测量控制装置60。
[0033]如图4所示，测量控制装置60例如具备：控制部61，其具有CPU、RAM等；显示装置62；存储装置63，其具有非易失性存储器、ROM等；以及输入装置64。另外，输入装置64也可以构成为与测量控制装置60进行无线通信。
[0034]在存储装置63中存储有系统程序63a，系统程序63a承担测量控制装置60的基本功能。
[0035]另外，测量控制装置60可以内置于位置测量装置50，也可以设置于位置测量装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人的设置位置测量装置，其特征在于，具备：第一位置信息获取部，其在将机器人定位为任意姿态的状态下，获取第一位置信息，所述第一位置信息是固定于所述机器人的前端的凸缘的工具前端点的三维的指令位置；第二位置信息获取部，其在所述姿态下，利用设置于预定的测量坐标系的三维测量器，获取第二位置信息，所述第二位置信息是所述工具前端点的三维的现实位置；以及坐标系修正部，其修正作为所述机器人进行动作的基准的机器人坐标系，以使在将所述机器人定位为多个不同姿态的状态下分别获取到的所述第一位置信息与所述第二位置信息的差变小。2.根据权利要求1所述的机器人的设置位置测量装置，其特征在于，所述坐标系修正部鉴定工具坐标系、以及从所述机器人坐标系的原点观察到的所述测量坐标系中的至少一个，以使所述第一位置信息与所述第二位置信息的所述差变小，并根据所鉴定的所述工具坐标系以及/或者所述测量坐标系修正所述机器人坐标系，所述工具坐标系规定从固定于所述凸缘的凸缘坐标系的原点至所述工具前端点为止的位置和朝向。3.根据权利要求2所述的机器人的设置位置测量装置，其特征在于，所述坐标系修正部同时鉴定所述工具坐标系以及所述测量坐标系这二者，以使所述第一位置信息与所述第二位置信息的所述差变小。4.根据权利要求3所述的机器人的设置位置测量装置，其特征在于，所述坐标系修正部判定用于规定所述工具坐标系以及所述测量坐标系的朝向的向量的从属度，并且不进行被判定为从属度高的向量的鉴定。5.根据权利要求2至4中任一项所述的机器人的设置位置测量装置，其特征在于，所述机器人的设置位置测量装置具备工具坐标系输出部，所述工具坐标系输出部在将所述机器人定位为任意姿态的状态下，根据从由所述坐标系修正部修正的所述机器人坐标系观察到的所述凸缘坐标系的原点的指令位置、以及由所述三维测量器获取到的所述工具前端点的现实位置，计算并输出所述工具坐标系。6.一种机器人控制装置，其特征在于，具备：权利要求1至5中任一项所述的机器人的设置位置测量装置；参数存储部，其存储用于根据针对所述机器人的指令值计算所述工具前端点的准确位置的多个误差参数；以及机械误差修正部，其利用该参数存储部中存储的所述误差参数，修正所述机器人的机械误差。7.一种机器人的设置位置测量方法，其特征在于，包括：将机器人定位为两个以上的姿态；...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田邦彦，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：