机器人和用于制造机器人的方法技术

本发明专利技术涉及一种机器人和用于制造机器人的方法。根据实施方式的一方面的机器人包括：关节臂；以及减速器，该减速器设置在所述关节臂的关节中。所述关节臂执行多轴操作。所述减速器具有这样的刚性，对于该刚性，通过获取所述关节臂处的预定代表位置相对三维坐标系的各维的偏转量获得的获取值不超过与所述关节臂的目标精度对应的阈值。

【技术实现步骤摘要】

本文所讨论的实施方式涉及。
技术介绍
已知一种传统的机器人，该机器人包括关节臂并通过使用该关节臂的终端可动部的末端执行器来执行各种操作。例如，当将激光头等用作末端执行器时，机器人可对目标物体执行诸如激光切割和激光焊接之类的操作。利用激光头等的操作通常通过控制关节臂来进行，以提高诸如由激光绘制的直线和圆弧之类的“轨迹”的精度。例如，日本特开专利公报No. 2003-71760公开了一种反馈控制技术，该技术用于从关节臂的检测实际位置和姿势与目标位置和姿势之间的误差计算控制目标值(在下文 中，“控制增益”)，并通过使用该控制增益来校正关节臂的位置和姿势。然而，该传统技术存在的问题在于，例如为了获得高运动速度下的高精度轨迹而增加控制增益会引起臂的振动并因此可能恶化轨迹的精度。换言之，传统的领域不能同时满足轨迹的高精度化和运动速度的高速化。鉴于上述问题来实现实施方式的一方面，实施方式的目的在于提供一种能够满足轨迹的高精度化和运动速度的高速化的。
技术实现思路
根据实施方式的一方面的机器人包括关节臂；以及减速器，该减速器设置在所述关节臂的关节中。所述关节臂执行多轴操作。所述减速器具有这样的刚性，对于该刚性，通过获取所述关节臂处的预定代表位置相对三维坐标系的各维的偏转量获得的获取值不超过与所述关节臂的目标精度对应的阈值。根据实施方式的一方面，能够满足轨迹的高精度化和运动速度的高速化两者。附图说明结合附图，参考下述详细说明将会更好地理解本专利技术和本专利技术的相关优点中的许多优点，从而容易获得对本专利技术以及本专利技术的相关优点中的许多优点的更全面的了解，在附图中图I是示出根据实施方式的机器人的构造的侧视图；图2是示出关节臂的运动的模式图；图3A是示出用于P点处的偏转量的各方向分量的阈值的实施例的图；图3B是示出各减速器的用于各方向分量的刚性的图；图3C是示出各马达的选择条件的实施例的图；图4A是示出各减速器和马达的选择顺序的第一图；图4B是示出各减速器和马达的选择顺序的第二图4C是示出各减速器和马达的选择顺序的第三图；图5是不出关节臂的偏转角和目标精度之间的对应关系的图；图6A是示出第三臂部的第一偏移的图；和图6B是示出第三臂部的第二偏移的图。具体实施例方式在下文中，将参照附图详细地说明根据本公开内容的实施方式的。此外，下文公开的实施方式不旨在限制本专利技术。首先，参照图I说明根据实施方式的机器人的构造。图I是示出根据实施方式的机器人10的构造的侧视图。为了使说明易于理解，在图I中示出三维直角坐标系，该坐标系的Z轴线的正向是竖直向上方向。该直交坐标系还能够在用于下列说明的其它图中示出。 如图I所示，机器人10包括第一臂部11、第二臂部12、第三臂部13和基座14。第一臂部11的底端由第二臂部12支撑，并且该第一臂部的前端支撑末端执行器(未示出)。第二臂部12的底端由第三臂部13支撑，并且该第二臂部的前端支撑第一臂部11。第三臂部13的底端由基座14支撑，并且该第三臂部的前端支撑第二臂部12。基座14固定在安装面(诸如地板)上。在本文中，第一臂部11和第二臂12经由第一关节Ila连接。第一关节Ila设置有第一减速器Ilaa和第一马达llab。第一臂部11由于第一减速器Ilaa和第一马达Ilab的驱动而绕平行于Y轴线的U轴线旋转。第二臂部12和第三臂部13经由第二关节12a连接。第二关节12a设置有第二减速器12aa和第二马达12ab。第二臂部12由于第二减速器12aa和第二马达12ab的驱动而绕平行于Y轴线的L轴线旋转。第三臂部13和基座14经由第三关节13a连接。第三关节13a设置有第三减速器13aa和第三马达13ab。第三臂部13由于第三减速器13aa和第三马达13ab的驱动而绕平行于Z轴线的S轴线旋转。在该情况下，第一减速器llaa、第二减速器12aa、第三减速器13aa、第一马达llab、第二马达12ab和第三马达13ab在图I中简单地示出。这些部件在用于下列说明的其它附图中可被省略。在下文中，第一减速器llaa、第二减速器12aa和第三减速器13aa可以被统称为“各减速器”，第一马达llab、第二马达12ab和第三马达13ab可以被统称为“各马达”。这样，根据实施方式的机器人10包括所谓的关节臂15，该关节臂15的臂部经由关节连接以执行多轴操作。关节臂15还具有以下关节，诸如，绕平行于X轴线的R轴线旋转的关节和绕平行于Y轴线的B轴线旋转的关节。然而，本实施方式主要通过利用第一关节11a、第二关节12a和第三关节13a来说明。如图I所示，在本实施方式中，点P被具体地定义为R轴线和B轴线的交点。假设点P表示机器人10的关节臂15的预定代表位置。根据实施方式的机器人10选择并包括具有这样的刚性的第一减速器llaa、第二减速器12aa和第三减速器13aa，对于该刚性，用于点P的三维坐标系统的各维的偏转量不超过与关节臂15的目标精度对应的阈值。而且，根据实施方式的机器人10选择并包括分别与所选择的第一减速器llaa、第二减速器12aa和第三减速器13aa对应的第一马达I lab、第二马达12ab和第三马达13ab。如图I所示，关节臂15的关节可分别包括安装部110、安装部120和安装部130，这些安装部均可仅允许更换对应的减速器和马达。当设置安装部110、安装部120和安装部130时，仅通过选择各减速器和马达便能够容易地调节偏转量，而不用更换对每个臂部。换言之，可省去耗时的专用设计。图I仅简单地示出了安装部110、安装部120和安装部130，并因此不限制它们的构造。在下文中，具体地说明仅用于选择各减速器和马达的选择方法，而与安装部110、安装部120和安装部130的存在与否无关。以下参照图6A和6B特别从轻量化的角度来描述各臂部。·图2是示出关节臂15的运动的模式图。在下文中，如图2所示，当第一臂部11与X轴线保持平行并且第二臂部12和第三臂部13的两端部与Z轴线保持平行时，关节臂15的姿势被称为“基准姿势”。如图2所示，第一关节Ila使前端支撑有末端执行器E的第一臂部11绕U轴线旋转(参见图2的箭头200)。而且，第二关节12a使第二臂部12绕L轴线旋转(参见图2的箭头300)。而且，第三关节13a使第三臂部13绕S轴线旋转(参见图2的箭头400)。在本文中，为了使第一臂部11、第二臂部12和第三臂部13旋转，设置在第一关节Ila中的第一减速器llaa、设置在第二关节12a中的第一减速器12aa和设置在第三关节13a中的第三减速器13aa重点考虑对抗重力力矩的刚性而在许多情况下被方便地选择。因此，点P处的偏转量主要分析图2的Z向分量。各减速器的选择重点考虑对抗Z方向的刚性。然而，因为第一关节11a、第二关节12a和第三关节13a实际上具有不同方向的旋转轴线，因此，优选的是，当添加了来自除Z方向外的由旋转轴线所示的方向的力矩时，考虑对抗旋转轴线的摆动的刚性来选择各减速器。因此，假设根据实施方式的机器人10的各减速器和马达的选择方法获取并分析点P处相对于除了 Z方向分量之外的三维的三个方向分量的偏转量。各减速器被选择为具有这样的刚性，对于该刚性，所获取的三维分量的偏转量中的每个均不超过与关节臂15的目标精度对应的阈值。刚性特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，该机器人包括：关节臂；减速器，该减速器设置在所述关节臂的关节中，并且所述减速器具有这样的刚性，对于该刚性，通过获取所述关节臂处的预定代表位置相对三维坐标系的各维的偏转量获得的获取值不超过与所述关节臂的目标精度对应的阈值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：榊芳梨，梅崎刚宏，一番瀬敦，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：