【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于设在产业用机器人的末端执行器上的力传感器的信息的阻抗控 制的参数调节装置和参数调节方法。阻抗控制是这样的位置和力的控制方法用于将在从外部向机器人的手指尖施加 力的情况下产生的机械阻抗(惯性、衰减系数、刚性)设定为适合于目标作业的值。
技术介绍
广泛公知有这样的技术,S卩,在使用产业用机器人执行嵌合等接触作业的情况下, 在机器人机械手的末端执行器或手腕部设置力传感器,构成利用力传感器信息的力控制。 作为具体的力控制方法,例如容易利用阻抗控制。阻抗控制构成反馈控制,使得外力作用于末端执行器时的位置响应根据期望的惯 性、粘性、刚性特性进行动作。可在嵌合作业时避免工件(workpiece 加工件)之间接触时 的力而吸收位置误差。不过,当惯性、粘性、刚性的参数不适当时,具有作业执行极端花费时 间的情况。此外,有时在接触时控制系统变得不稳定(振荡)而不能作业。因此,需要适当 调节阻抗控制的参数。作为调节阻抗控制参数的技术,日本特开2001-277162号(专利文献1)公报作了公开。在该公报中,调节作业者(示教者)在使用显示部确认力响应的同时,通过按钮操 作调节重量(重^轻)和硬度(硬<z>软)的举动指定参数,根据该举动指定参数,通过模 糊推理调节阻抗参数。在专利文献1中,在目视确认力响应的同时,通过按钮操作调节参数。在专利文献 1中,采用这样的作法利用2个举动指定参数,通过模糊推理调节3个阻抗参数。然而,模 糊推理用于对个人的主观判断进行统计处理,而不是用于消除个人差异。因此,具有调节结 果或调节时间取决于个人技能的问题。由于调节结果取 ...
【技术保护点】
一种阻抗控制参数调节装置,该装置调节根据设在机器人机械手的末端执行器上的力传感器的信息构成的阻抗控制的参数,其中,该阻抗控制参数调节装置具有:参数初始值计算部,其计算在参数调节时设定的惯性参数和粘性参数的初始值;力指令施加部,其通过对阻抗控制接通/断开阶梯状的力指令,将末端执行器所把持的工件反复按压对象工件;评价基准计测部,其在每次按压时记录来自力传感器的力反馈的时间响应,并且自动计测力反馈的时间响应的整定时间、过冲量和振动次数;容许值设定部,其设定作为可容许过冲量的最大值的过冲量容许值、和作为可容许整定时间的最大值的整定时间容许值;粘性参数搜索部,其固定惯性参数,执行反复按压,搜索整定时间最小的粘性参数;结束判断部,其对作为粘性参数搜索部的粘性参数搜索的结果而从评价基准计测部获得的整定时间调节值和过冲量调节值分别与所述过冲量容许值和所述整定时间容许值进行比较,判断是结束还是继续反复处理;以及惯性参数调节部,其在结束判断部判断为继续处理的情况下,增减惯性参数、或者缓和过冲量容许值和整定时间容许值中的任一方,之后再执行粘性参数搜索部的处理。
【技术特征摘要】
JP 2009-10-20 2009-2413241.一种阻抗控制参数调节装置,该装置调节根据设在机器人机械手的末端执行器上的 力传感器的信息构成的阻抗控制的参数,其中,该阻抗控制参数调节装置具有参数初始值计算部,其计算在参数调节时设定的惯性参数和粘性参数的初始值; 力指令施加部,其通过对阻抗控制接通/断开阶梯状的力指令,将末端执行器所把持 的工件反复按压对象工件;评价基准计测部,其在每次按压时记录来自力传感器的力反馈的时间响应,并且自动 计测力反馈的时间响应的整定时间、过冲量和振动次数;容许值设定部,其设定作为可容许过冲量的最大值的过冲量容许值、和作为可容许整 定时间的最大值的整定时间容许值;粘性参数搜索部,其固定惯性参数,执行反复按压,搜索整定时间最小的粘性参数; 结束判断部,其对作为粘性参数搜索部的粘性参数搜索的结果而从评价基准计测部获 得的整定时间调节值和过冲量调节值分别与所述过冲量容许值和所述整定时间容许值进 行比较,判断是结束还是继续反复处理;以及惯性参数调节部,其在结束判断部判断为继续处理的情况下,增减惯性参数、或者缓和 过冲量容许值和整定时间容许值中的任一方,之后再执行粘性参数搜索部的处理。2.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置,其中,所述评价基准计测部按照以 阶梯状的所述力指令值为中心指定了上限和下限的整定范围来计测整定时间。3.根据权利要求2所述的阻抗控制参数调节装置,其中,所述评价基准计测部交替计 测力反馈响应超过所述整定范围的次数和不到所述整定范围的次数,按照这些次数之和来 计测振动次数。4.根据权利要求3所述的阻抗控制参数调节装置,其中,在所述振动次数大于预先设 定的第1阈值的情况下,所述粘性参数搜索部使粘性参数增大,在所述振动次数小于预先 设定的第2阈值的情况下,使粘性参数减小。5.根据权利要求4所述的阻抗控制参数调节装置,其中,当所述振动次数大于等于所 述第2阈值且小于等于所述第1阈值时,在整定时间比上次增加的情况下,所述粘性参数搜 索部使粘性参数的搜索方向反转,并使搜索范围以预先设定的比率减小,当整定时间相比 于上次的变化量小于等于预先设定的阈值时,结束搜索处理。6.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置,其中,只在过冲量调节值小于等于 过冲量容许值且整定时间调节值小于等于整定时间容许值的情况下,所述结束判断部才判 断为结束搜索处理,除此以外的情况下,判断为继续搜索处理。7.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置,其中,在过冲量调节值小于等于过冲量容许值且整定时间调节值大于整定时间容许值的情 况下,所述惯性参数调节部使惯性参数减小而再执行粘性参数搜索部的处理,在过冲量调节值大于过冲量容许值且整定时间调节值小于等于整定时间容许值的情 况下,所述惯性参数调节部使惯性参数增大而再执行粘性参数搜索部的处理,在过冲量调节值大于过冲量容许值且整定时间调节值大于整定时间容许值的情况下, 所述惯性参数调节部将过冲量容许值或整定时间容许值中的任一方再设定为其调节值而 再执行粘性参数搜索部的处理。8.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置,其中,所述参数初始值计算部通过设定所述末端执行器和把持工件的重量、所述机器人机械手的位置控制系统的频带,来计 算在参数调节时设定的惯性参数和粘性参数的初始值。9.一种阻抗控制参数调节方法,该方法通过反复测定力反馈的时间响应,来调节根据 设在机器人机械手的末端执行器上的力传感器的信息构成的阻抗控制的参数,该阻抗控制 参数调节方法执行以下步骤计算在参数调节时设定的惯性参数和粘性参数的初始值;(a)容许值设定步骤,设定与力反馈的时间响应相关的过冲量容许值和整定时间容许值;(b)粘...
【专利技术属性】
技术研发人员:安藤慎悟,永井亮一,井上康之,
申请(专利权)人:株式会社安川电机,
类型:发明
国别省市:JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。