主从机器人的控制装置及控制方法、主从机器人、控制程序、以及集成电子电路制造方法及图纸

在主从机器人的控制装置中，设置通过力信息和速度信息中的任一个以上的信息来检测对力信息进行修正的部位的力修正部位检测部、和对通过力修正部位检测部检测出的作为力修正部位的部位的力信息进行修正的力修正部，由此，将施加给从属机械手(32)的小外力增大后向主机械手(9)传递，或将施加给主机械手(9)的过度的操作力减少后向从属机械手(32)传递。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术例如涉及用于生成及示教机器人臂主从机器人的动作的主从机器人的控制装置及控制方法、具有主从机器人的控制装置的主从机器人、主从机器人的控制装置用的控制程序、以及集成电子电路。
技术介绍
近年来，在制造现场，由于多品种少量生产而频繁地产生模型更换。在单体生产盛行的近年来的制造现场中，为了通过机器人来实现螺纹紧固作业或部件的嵌合作业、安装作业、柔性基板等的插入作业、研磨作业等的自动化，而需要灵活地应对多种多样的部件或作业次序。而且，柔性基板的插入作业等那样处理柔软物的作业等的作业复杂，依然以人手为中心进行。这种以人手为中心进行的作业极其需要通过机器人实现自动化。 因此，使用了如下方法，S卩使用示教悬吊物或程序设计，对机器人示教作业。然而，当利用这些方法进行示教时，存在示教工时大量增加这样的问题。为了消除该问题，而使用如下方法，即直接接触机器人进行示教的直接示教、或使用由人操作的机器人(主)与实际作业的机器人(从属)分开的机器人即主从机器人的控制装置来简单地进行示教。作为直接示教的一例，已知有在机器人的手腕等安装力传感器，示教者直接把持先于力传感器安装的把手将机器人向示教点引导，来进行机器人的位置的示教(参照专利文献I)。另外，作为使用主从机器人的控制装置来简单地进行示教的方法的一例，使用如下方法，即使用将通过从属机械手取得的力向主机械手反馈而人能够感受向从属机械手施加的力的主从机器人的控制装置来进行示教(参照专利文献2、3、4)。作为使用了主从机器人的控制装置的示教方法的一例，存在人把持主机械手使其动作，而向主机械手示教的情况。并且，使用如下方法，即基于向主机械手示教的信息，扩大或缩小示教点间的距离，由此向与主机械手存在较大不同的从属机械手进行示教(参照专利文献5)。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开昭59-157715号公报专利文献2日本特开2002-59380号公报专利文献3日本特开平8-281573号公报专利文献4日本特开平1-34686号公报专利文献5日本特开平5-204440号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献I中，由于将机器人取得的力向人进行物理性反馈，因此无法使传递给人的力的大小发生变化。因此，例如在进行柔性基板的插入作业时，在部件或作业次序改变而柔性基板的刚性进一歩下降时，或机器人把持柔性基板的位置从基板的前端进ー步远离时等，机器人取得的力的大小变小，因此传递给人的力的大小也变小，从而导致作业时间大幅増加。在此，关于柔性基板的插入作业，以下表示了使用直接示教，由人来感受传递给机器人的力并同时进行插入作业的結果。此时，改变机器人把持的柔性基板的把持位置而进行作业，由此通过实验来验证因把持位置的变更而作业时间如何变化。在图29A 图29C中，人手101直接接触对柔性基板104进行把持的机械手105，来进行向连接器106的插入作业。图29A表示把持位置距插入侧的端缘104a为5mm的情況，图29B表示把持位置距插入侧的端缘104a为IOmm的情況。图29C表示柔性基板104向连接器106插入的插入作业的作业次序。把持位置为5mm时的实验结果如图30所示，把持位置为IOmm时的实验结果如图31所示。图30及图31中的实线表示柔性基板104与连接器106碰触时的力的大小，虚线表示机械手105的手指尖的速度。图30及图31的横轴表示实验时间(ms)，以实验开始时间为Oms而表示到实验结束的时间。图30及图31的左纵轴表示柔性基板104与连接 器106发生了碰触时的力的大小(N)，图30及图31的右纵轴表示机械手105的手指尖的速度(mm/ms)。在图30及图31的图形中描绘的图表示柔性基板104的向连接器106的插入状况，表示在图形的横轴所示的实验时间内相对于连接器106而柔性基板104处于何种状况。而且，图30及图31中的參照符号A表示柔性基板104与连接器106的入口发生碰触而插入开始的状态，參照符号B表示柔性基板104与连接器106的内部发生碰触而插入完成的状态。对图30及图31的A进行比较可知，图31的A的时间更长，对图30及图31的B进行比较可知，图31的B的カ更小。由此能够确认与把持位置为5mm的情况相比，把持位置为IOmm的情况下的插入所需的时间变长，得到的力的大小变小，插入作业变得困难。另外，在专利文献2、3、4中，可以使用主从机器人的控制装置，使传递给人的力的大小变化，但是在同一作业内，在任何エ序中，都同样地使力的大小变化，因此无法明确区分力的強弱。因此，作业中的力的強弱不能明确地传递给操作者，即便使力的大小变化，也不能缩短作业时间。此外，在柔性基板的插入作业等那样处理柔软物的作业中，还存在若施加过度的カ则基板等会发生破损这样的课题。在专利文献5中，进行使用了主从机器人的控制装置的示教，但这是仅使用了位置信息的示教，未使用力信息，无法将在作业中从外部向从属机械手施加的力传递给把持主机械手的人手。本专利技术鉴于这样的课题而作出，目的在于提供一种即便是部件或作业次序改变，操作者也能简单地在短时间内进行不使对象物发生破损的作业的主从机器人的控制装置及控制方法、主从机器人、控制程序、以及集成电子电路。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术如下所述构成。根据本专利技术的第一形态，提供一种主从机器人的控制装置，该主从机器人具备从属机械手和主机械手，该从属机械手把持对象物，与被对象物接触并进行作业，人经由该主机械手而远程操作所述从属机械手，所述主从机器人的控制装置具备力信息取得部，其取得从外部向所述从属机械手施加的力信息；力修正部位检测部，其根据所述力信息取得部取得的力信息，检测所述力信息中的需要修正的区间的信息即力修正部位；力修正部，其对所述力修正部位检测部检测到的区间的所述力信息进行修正；力传递部，其将来自所述力修正部的力信息向所述主机械手传递；主控制部，在所述人基于来自所述力传递部的力信息来操作所述主机械手时，该主控制部控制所述主机械手的操作信息；从属控制部，其与所述从属机械手和所述主控制部连接，并输出将从所述主控制部发送的所述主机械手的操作信息向所述从属机械手传递的控制信号。 根据本专利技术的第二形态，提供一种主从机器人的控制装置，该主从机器人具备从属机械手和主机械手，该从属机械手把持对象物，与被对象物接触并进行作业，人经由该主机械手而远程操作所述从属机械手，所述主从机器人的控制装置具备主力信息取得部，其取得所述人向所述主机械手施加的力信息；从属力修正部位检测部，其根据所述主力信息取得部取得的力信息，检测所述力信息中的需要修正的区间的信息即力修正部位；从属力修正部，其对所述从属力修正部位检测部检测到的区间的所述力信息进行修正；从属力传递部，其将来自所述从属力修正部的力信息向所述从属机械手传递；主控制部，在所述人基于来自所述从属力传递部的力信息来操作所述主机械手时，该主控制部控制所述主机械手的操作信息；从属控制部，其与所述从属机械手和所述主控制部连接，并输出将从所述主控制部发送的所述主机械手的操作信息向所述从属机械手传递的控制信号。根据本专利技术的第十六形态，提供一种第十三形态的主从机器人的控制装置，还具备取得所述人把持所述主机械手的位置信息的主把持位置取得部；存储所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 JP 2010-1936051.一种主从机器人的控制装置，该主从机器人具备从属机械手和主机械手，该从属机械手把持对象物，与被对象物接触并进行作业，人经由该主机械手而远程操作所述从属机械手，所述主从机器人的控制装置具备 力信息取得部，其取得从外部向所述从属机械手施加的力信息； 力修正部位检测部，其根据所述力信息取得部取得的力信息，检测所述カ信息中的需要修正的区间的信息即カ修正部位； 力修正部，其对所述力修正部位检测部检测到的区间的所述カ信息进行修正； カ传递部，其将来自所述力修正部的力信息向所述主机械手传递； 主控制部，在所述人基于来自所述カ传递部的力信息来操作所述主机械手时，该主控制部控制所述主机械手的操作信息； 从属控制部，其与所述从属机械手和所述主控制部连接，并输出将从所述主控制部发送的所述主机械手的操作信息向所述从属机械手传递的控制信号。2.一种主从机器人的控制装置，该主从机器人具备从属机械手和主机械手，该从属机械手把持对象物，与被对象物接触并进行作业，人经由该主机械手而远程操作所述从属机械手，所述主从机器人的控制装置具备 主力信息取得部，其取得所述人向所述主机械手施加的力信息； 从属カ修正部位检测部，其根据所述主力信息取得部取得的力信息，检测所述カ信息中的需要修正的区间的信息即カ修正部位； 从属カ修正部，其对所述从属カ修正部位检测部检测到的区间的所述カ信息进行修正； 从属カ传递部，其将来自所述从属カ修正部的力信息向所述从属机械手传递； 主控制部，在所述人基于来自所述从属力传递部的力信息来操作所述主机械手时，该主控制部控制所述主机械手的操作信息； 从属控制部，其与所述从属机械手和所述主控制部连接，并输出将从所述主控制部发送的所述主机械手的操作信息向所述从属机械手传递的控制信号。3.根据权利要求I或2所述的主从机器人的控制装置，其中， 将从所述カ修正开始时间到所述カ修正结束时间的区间作为所述カ修正部位，该区间内的力信息在时间与力的大小的关系中，由呈山形变化的曲线或直线表示。4.根据权利要求I所述的主从机器人的控制装置，其中， 所述カ修正部位检测部从所述力信息取得部取得的力信息中，检测使所述カ信息的绝对值增加而进行修正的区间的カ信息和未修正所述カ信息的区间的力信息中的任一区间的力信息， 所述カ修正部以使所述カ修正部位检测部检测到的所述增加的区间的カ信息的绝对值增加的方式进行修正。5.根据权利要求2所述的主从机器人的控制装置，其中， 所述从属力修正部位检测部从所述主力信息取得部取得的力信息中，检测使所述カ信息的绝对值減少而进行修正的部位区间的カ信息和未修正所述カ信息的区间的カ信息中的任一区间的力信息， 所述从属力修正部以使所述从属力修正部位检测部检测到的所述减少的区间的カ信息的绝对值减少的方式进行修正。6.根据权利要求I所述的主从机器人的控制装置，其中， 具备取得所述从属机械手的手指尖部的速度信息的速度信息取得部， 所述カ修正部位检测部通过所述速度信息取得部取得的速度信息，检测对所述カ信息进行修正的区间。7.根据权利要求2所述的主从机器人的控制装置，其中， 还具备取得所述从属机械手的手指尖部的速度信息的速度信息取得部， 所述从属力修正部位检测部通过所述速度信息取得部取得的速度信息，检测对所述カ信息进行修正的区间。8.根据权利要求6或7所述的主从机器人的控制装置，其中， 还具备检测方法选择部，该检测方法选择部在所述カ修正部位检测部或所述从属カ修正部位检测部检测所述カ修正部位吋，选择“力信息及速度信息”、“力信息”、“速度信息”、“存储的力信息和速度信息”中的任ー个信息， 基于所述检测方法选择部选择的所述信息，通过所述力修正部位检测部或所述从属力修正部位检测部检测所述カ修正部位。9.根据权利要求8所述的主从机器人的控制装置，其中， 所述カ修正部位检测部或所述从属力修正部位检测部在所述检测方法选择部选择了所述“カ信息及速度信息”时， 将所述速度信息取得部取得的速度信息的位移超过第一阈值的时间作为カ修正开始时间， 将所述力信息取得部取得的力信息的位移低于第二阈值的时间作为カ修正结束时间， 并检测从所述力修正开始时间到所述カ修正结束时间的区间作为所述カ修正部位。10.根据权利要求8所述的主从机器人的控制装置，其中， 所述カ修正部位检测部或所述从属力修正部位检测部在所述检测方法选择部选择了所述“カ信息”时， 将所述力信息取得部取得的力信息的位移超过第一阈值的时间作为カ修正开始时间， 将所述力信息取得部取得的力信息的位移低于第二阈值的时间作为カ修正结束时间， 并检测从所述力修正开始时间到所述カ修正结束时间的区间作为所述カ修正部位。11.根据权利要求8所述的主从机器人的控制装置，其中， 所述カ修正部位检测部或所述从属力修正部位检测部在所述检测方法选择部选择了所述“速度信息”时， 将所述速度信息取得部取得的速度信息的位移超过第一阈值的时间作为カ修正开始时间， 将所述速度信息取得部取得的速度信息的位移低于第二阈值的时间作为カ修正结束时间， 并检测从所述力修正开始时间到所述カ修正结束时间的区间作为所述カ修正部位。12.根据权利要求8所述的主从机器人的控制装置，其中， 还具备预先存储カ信息和速度信息的存储部， 所述カ修正部位检测部或所述从属力修正部位检测部在所述检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：札场勇大，津坂优子，佐藤太一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：