机器手控制装置及控制方法、机器人及程序制造方法及图纸

一种机器手控制装置，根据记录了与操作机器手的人的搬运状态有关信息的搬运状态数据库（２１）的信息，利用阻抗设定部（２３）设定机械阻抗设定值，利用阻抗控制（２４）将机器手的机械阻抗值控制为设定的机械阻抗设定值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及人与机器人协作进行作业(例如物体搬运作业)之际机器 手的控制装置及控制方法、具有机器手控制装置的机器人、机器手控制程 序、集成电子电路。
技术介绍
近年来，看护机器人或家务辅助机器人等家庭用机器人逐渐开发。家 庭机器人与工业用机器人不同，它是在人附近作业，因而，与人的物理接 触是不可避免的，从安全性方面而言，机器人在机构上必须灵活(柔软)， 动作也必须柔和。作为机器人装置的一例，提出了一种确保控制装置动作精度的技术， 其检测施加给机器手的与人类的接触力，当对手臂施加大力时减小复原力 而提高安全性、当对手臂施加微小力时增大复原力而确保动作精度(参照 专利文献l)。另外，有一种肢体控制装置的控制装置，其以基于装在肢体上的装置 动作而使肢体活动为目的，根据装置上所安装的力传感器或位置与角度传 感器的读出信息，通过力控制或位置控制来控制装置的动作，其中，在驱 动装置的动作过程中，始终监控对装在装置上的肢体所施加的负载，在对肢体施加的负载到达比设定的对肢体施加的过负载值Flimit小的值Fstart 的时刻，使驱动装置动作所具有的所有自由度中某一自由度方向的阻抗常 数随着肢体负载值向所述过负载值Flimit靠近而变化，假设其自由度方向 的动作是自由的(参照专利文献2)。再有，还提出一种技术是根据输入的肢体的参数，生成代表性的运动 图形，算出肢体驱动装置的目标轨道，只运用肢体的参数信息在肢体驱动 装置中切换他动运动和自动运动、抵抗运动(参照专利文献3)。专利文献h JP特开平10 — 329071号公报专利文献2: JP特开平9一 154900号公报 专利文献3: JP特开平10 — 192350号公报不过，在专利文献l所述的现有技术中，当对机器手施加大力时要减 小复原力，而专利文献2中要增大对肢体施加的负载时，不能施加过大的 负载，专利文献3中是按照肢体的动作来切换他动运动、自动运动、抵抗 运动，从而存在的课题是如果由于操作者的姿势不好、或操作者的力气不 断输入而发生手抖造成误操作，而使机器手抓握的搬运物倾斜、搬运物中 的物品脱落，或者如果搬运物为硬的物体或尖角的物体，则有可能由于搬 运物活动而对人造成负担。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述课题而做出的，其目的在于提供机器手控制装置 及控制方法、机器人、机器手控制程序、集成电子电路，能够实现即使与 机器手协作进行物体搬运作业的人的姿势或身体状况不好也不会发生机 器手倾斜而使搬运物体脱落的安全的机器人控制。根据本专利技术的第l方式，提供一种机器手控制装置，其具备作业姿 势信息获取单元，其获取和人与所述机器手协作搬运物体时与所述机器手 协作的所述人的作业姿势有关的作业姿势信息；危险程度算出单元，其根 据由所述作业姿势信息获取单元获取的所述作业姿势信息，算出所述人在 物体搬运时的危险程度；刚性控制单元，其进行控制以使利用所述危险程 度算出单元算出的所述危险程度越大越提高所述机器手的刚性。根据本专利技术的第18方式，提供一种机器手控制装置，其包括位置 信息获取单元，其获取所述机器手位置信息和与所述机器手协作的人的位 置信息；危险程度算出单元，其算出所述机器手的位置信息和与所述机器 手协作的所述人的位置信息的相对位置，根据算出的相对位置算出危险程 度；刚性控制单元，其进行控制以使利用所述危险程度算出部算出的所述 危险程度越大越提高所述机器手的刚性。根据本专利技术的第24方式，提供一种机器手明的控制方法，其根据和人 与所述机器手协作搬运物体时与所述机器手协作的所述人的作业姿势有 关的作业姿势信息，利用危险程度算出单元算出所述人在物体搬运时的危险程度；利用刚性控制单元进行控制以使所述危险程度算出单元算出的所 述危险程度越大所述机器手越为高刚性。根据本专利技术的第26方式，其用来使计算机中执行的机器手控制程序，包括危险程度算出步骤，其根据和人与所述机器手协作搬运物体时与所 述机器手协作的所述人的作业姿势有关的作业姿势信息算出所述人在物 体搬运时的危险程度；刚性控制单元，其进行控制以使所述危险程度算出单元算出的所述危险程度越大所述机器手越为高刚性。根据本专利技术的第27方式，提供一种控制机器手的集成电子电路，其特 征在于，包括作业姿势信息获取单元，其获取和人与所述机器手协作搬 运物体时与所述机器手协作的所述人的作业姿势有关的作业姿势信息；危 险程度算出单元，其根据由所述作业姿势信息，算出所述人在物体搬运时 的危险程度；刚性控制单元，其进行控制以使所述危险程度算出单元算出 的所述危险程度越大所述机器手越为高刚性。根据本专利技术的第28方式，提供一种机器手控制方法，其特征在于，利 用危险程度算出部算出作为协作搬运信息的所述机器手的位置信息和与 所述机器手协作的人的位置的相对位置，按照算出的相对位置在危险程度 算出部算出所述危险程度；利用刚性控制单元进行控制以使算出的所述危 险程度越大所述机器手越为高刚性。根据本专利技术的第30方式，提供一种用来计算机中执行的机器手控制程 序，其特征在于，包括位置信息获取步骤，其获取和所述机器手位置信 息、人与所述机器手协作搬运物体时与所述机器手协作的所述人的位置信 息有关的信息；危险程度算出步骤，其算出所述机器手的位置信息和与所 述机器手协作的所述人的位置信息的相对位置，根据算出的相对位置算出 危险程度；刚性控制步骤，其进行控制以使所述危险程度算出部算出的所 述危险程度越大所述机器手越为高刚性。根据本专利技术的第31方式，提供一种控制机器手的集成电子电路，其 特征在于，包括位置信息获取单元，其获取所述机器手位置信息和与所 述机器手协作的人的位置信息；危险程度算出单元，其算出所述机器手的 位置信息和与所述机器手协作的所述人的位置信息的相对位置，根据算出 的相对位置算出危险程度；刚性控制单元，其进行控制以使利用所述危险10程度算出单元算出的所述危险程度越大所述机器手越为高刚性。 专利技术效果如上所述根据本专利技术的机器手控制装置及机器人，至少具有危险程度 算出单元和刚性控制单元(还例如具有阻抗设定单元、阻抗控制单元)， 从而对应于与机器手协作的人的作业姿势信息(还有身体状况信息或机器 手与人的相对位置等协作搬运信息)进行控制以提高机器手的刚性(例如 适当设定机器手的机器阻抗设定值)，因此，不会由于操作者的姿势不好、 或操作者的力气不断输入而发生手抖造成误操作，使机器手抓握的搬运物 倾斜、搬运物体中的物品脱落，或是如果搬运物为硬的物体或尖角的物体， 也不会由于搬运物体活动而对人施加负担，能够实现安全的机器人控制。另外，根据本专利技术的机器手控制方法及控制程序，根据与所述机器手 协作的人作业姿势相关的作业姿势信息控制所述机器手为高刚性(例如设 定机器手的机械阻抗设定值，将所述机器手的机器阻抗值控制为所述设定 的所述机械阻抗设定值)，从而对应于与机器手协作的所述人的作业姿势 相关的作业姿势信息(例如所述人的状态等协作搬运信息)进行控制以提 高机器手的刚性(例如适当设定并控制机器手的机器阻抗设定值)，因此， 不会由于操作者的姿势不好、或操作者的力气不断输入而发生手抖造成误 操作，使机器手搬运的搬运物倾斜、搬运物体中的物品脱落，或是如果搬 运物为硬的物体或尖角的物体，也不会由于搬运物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器手控制装置，其特征在于，具备：　作业姿势信息获取单元，其获取关于人与所述机器手协作搬运物体时与所述机器手协作的所述人的作业姿势的作业姿势信息；　危险程度算出单元，其根据由所述作业姿势信息获取单元获取的所述作业姿势信息，算 出所述人在物体搬运时的危险程度；　刚性控制单元，其进行控制以使利用所述危险程度算出单元算出的所述危险程度越大越提高所述机器手的刚性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：津坂优子，冈崎安直，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]