本发明专利技术提供多关节型机器人的控制装置及方法，旨在维持多关节型机器人的作业部的位置以及移动速度的同时使第1关节驱动系统的驱动轴各自的角度可靠地到达作业结束点的角度。在例外条件未满足的情况下，基于步骤(S5)中所计算的插补点来驱动第1以及第2关节驱动系统的驱动轴的每一个轴(S64)。在例外条件满足后(S61的“是”侧)，至作业部到达作业结束点为止的期间(S12的“否”侧)，计算用于以作业结束点的角度为目标使第1关节驱动系统的驱动轴各自线性地变化的该第1关节驱动系统的驱动轴各自的角度(S8)，并基于该计算出的第1关节驱动系统的驱动轴各自的角度和步骤(S5)中计算出的插补点处的作业部的位置来计算第2关节驱动系统的驱动轴各自的角度(S9)，且遵照该计算结果来使第1以及第2关节驱动系统的驱动轴进行驱动(S11)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供多关节型机器人的控制装置及方法，旨在维持多关节型机器人的作业部的位置以及移动速度的同时使第1关节驱动系统的驱动轴各自的角度可靠地到达作业结束点的角度。在例外条件未满足的情况下，基于步骤(S5)中所计算的插补点来驱动第1以及第2关节驱动系统的驱动轴的每一个轴(S64)。在例外条件满足后(S61的“是”侧)，至作业部到达作业结束点为止的期间(S12的“否”侧)，计算用于以作业结束点的角度为目标使第1关节驱动系统的驱动轴各自线性地变化的该第1关节驱动系统的驱动轴各自的角度(S8)，并基于该计算出的第1关节驱动系统的驱动轴各自的角度和步骤(S5)中计算出的插补点处的作业部的位置来计算第2关节驱动系统的驱动轴各自的角度(S9)，且遵照该计算结果来使第1以及第2关节驱动系统的驱动轴进行驱动(S11)。【专利说明】多关节型机器人的控制装置、控制方法以及控制程序
本专利技术涉及具备第I关节驱动系统和第2关节驱动系统而成的多关节型机器人的控制技术，第I关节驱动系统具有使设置于前端的作业部的姿势进行变化的3个驱动轴，第2关节驱动系统具有使所述第I关节驱动系统的位置进行变化的至少3个驱动轴。
技术介绍
作为图23所示的多关节型机器人的一种的6轴机械手具备:第I关节驱动系统，其具有使设置于前端的末端执行器(作业部)的姿势进行变化的J4轴、J5轴、J6轴；以及第2关节驱动系统，其具有使该第I关节驱动系统的位置进行变化的Jl轴、J2轴、J3轴。而且，6轴机械手的控制装置基于预先设定的作业开始点以及作业结束点各自的位置以及姿势来控制Jl轴?J6轴，从而使末端执行器的位置以及姿势进行变化。更具体而言，计算对连结作业开始点与作业结束点的示教路径进行插补的多个插补点，并遵照该插补点使Jl轴?J6轴驱动。此外，在给出了末端执行器的位置座标X、Y、Z以及姿势角α、β、Υ时，通过求取逆运动学问题的解，能求取Jl轴?J 6轴的各关节角Θ1?Θ6。但此时作为逆运动学问题的解而得到的关节角Θ1?Θ 6存在两组解。具体地，两组解中的J4轴的角度Θ4，Θ ' 4、J5轴的角度Θ5，Θ ' 5、J6轴的角度Θ 6，Θ ' 6处于 Θ4-Θ' 4 = ±180 度，θ 5+Θ ' 5 = 0度，06-0' 6= ±180 度的关系。而若在6轴机械手处J5轴的角度变为O度，则将取J4轴、J6轴的速度急剧变化的所谓的奇异姿势(奇异点)。故而，一般通过以与作业开始点处的解相同的符号直接使J5轴的角度移转，从而避开了奇异姿势。但在此情况下，在作业开始点以及作业结束点处的J5轴的角度的符号为不同符号时，不能使该J5轴的角度到达作业结束点处的角度。与此相对，例如在专利文献I中公开了:在检测到处于奇异姿势附近的情况下，转移到逆运动学问题的另一解。根据这样的构成，即使在作业开始点以及作业结束点处的J5轴的角度的符号为不同符号的情况下，也能使该J5轴的角度到达作业结束点处的角度。此夕卜，奇异姿势的检测一般是以J5轴的角度到达O度附近或J4轴以及J6轴的角度急剧变化为条件来进行的。先行技术文献专利文献专利文献1:日本特开平02-218569号公报专利技术要解决的课题然而，在所述专利文献I所涉及的构成中，由于到达了奇异姿势附近是向逆运动学问题的另一解的转移条件，因此在未接近至奇异点姿势而进行动作的情况下，不能使驱动轴到达作业结束点的正确的角度。具体地，图24示出了尽管作业开始点以及作业结束点处的J5轴的角度的符号是不同符号、但J5轴的角度未到达O度附近的前提下J4轴和J6轴的角度均未急剧变化而进行动作的情况下的轨迹。在此情况下，不能检测接近至奇异姿势附近。故而，J5轴的角度以作业开始点处的符号直接移动，因此不能使J4轴?J6轴的角度到达作业结束点的正确的角度。故而，例如有在朝着作业结束点的下一示教点进行动作的情况下J4轴?J6轴的角度会到达工作范围外的风险。
技术实现思路
为此，本专利技术鉴于上述事实而提出，其目的在于，提供能在维持作业部的位置以及移动速度的同时使第I关节驱动系统的驱动轴各自的角度可靠地到达作业结束点的角度的多关节型机器人的控制装置、控制方法以及控制程序。用于解决课题的手段为了达成上述目的，本专利技术应用于对多关节型机器人进行控制的多关节型机器人的控制装置，并构成为以具备以下的(I)?(4)为特征，其中，该多关节型机器人具备:第I关节驱动系统，其具有使设置于前端的作业部的姿势进行变化的3个驱动轴；以及第2关节驱动系统，其具有使所述第I关节驱动系统的位置进行变化的至少3个驱动轴。(I)插补点计算单元，其计算多个插补点，所述插补点用于在对预先设定的作业开始点以及作业结束点各自的位置以及姿势进行连结的示教路径上使所述作业部的位置以预先规定的速度进行移动。(2)驱动控制单元，其遵照由所述插补点计算单元计算出的所述插补点来使所述第I关节驱动系统以及所述第2关节驱动系统进行驱动。(3)例外条件判定单元，其在由所述驱动控制单元对所述第I关节驱动系统以及所述第2关节驱动系统进行了驱动时，判定与所述第I关节驱动系统的奇异姿势的检测条件不同的预先设定的例外条件是否满足。(4)例外动作单元，其在由所述例外条件判定单元判定为所述例外条件满足后，至所述作业部到达所述作业结束点为止的期间，计算用于以所述作业结束点的角度为目标使所述第I关节驱动系统的驱动轴各自线性地变化的该第I关节驱动系统的驱动轴各自的角度，并基于该计算出的第I关节驱动系统的驱动轴各自的角度和由所述插补点计算单元计算出的所述插补点处的所述作业部的位置来计算所述第2关节驱动系统的驱动轴各自的角度，且遵照该计算结果来使所述第I关节驱动系统以及所述第2关节驱动系统的驱动轴各自进行驱动。由此，能与所述作业开始点以及所述作业结束点处的所述第I关节驱动系统的中央的驱动轴的符号的异同无关地，在维持由所述插补点计算单元计算出的所述插补点处的所述作业部的位置以及移动速度的同时，使所述第I关节驱动系统的驱动轴各自的角度可靠地到达所述作业结束点的角度。例如，所述例外条件是:在从下一所述插补点起的所述作业部的剩余的移动时间或移动距离的期间使所述第I关节驱动系统的驱动轴各自的角度到达所述作业结束点处的角度的情况下，所述第I关节驱动系统的至少一个驱动轴的速度超过预先设定的容许范围。由此，能在将所述第I关节驱动系统的驱动轴各自的速度抑制到所述容许范围内的同时使该第I关节驱动系统的驱动轴各自的角度可靠地到达所述作业结束点的角度。另外，所述例外条件是:所述作业部的剩余的移动时间或移动距离达到预先设定的给定值以下。进而，所述例外条件是:下一所述插补点处的所述第I关节驱动系统的至少一个驱动轴的角度偏离基于所述作业开始点和/或所述作业结束点而确定的基准角度预先设定的给定角度以上。由此，例如能预防所述第I关节驱动系统的驱动轴各自的角度过分偏离所述基准角度从而到达所述作业结束点的角度的速度变得迅急的情形，从而使该第I关节驱动系统的驱动轴各自可靠地到达所述作业结束点。另外，所述例外条件可以是:下一所述插补点处的所述第I关节驱动系统的至少一个驱动轴的角度超过预先设定的工作范围。由此，能在不超过所述工作范围的范围内使所述第I关节驱动系统的驱动轴各本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大根努，西村利彦，重吉正之，小池武，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：
国别省市：
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。