機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)以及機(jī)器人控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)以及機(jī)器人控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有具備機(jī)器人臂的機(jī)器人。對(duì)于機(jī)器人臂而言，多條臂部件經(jīng)由關(guān)節(jié)部連結(jié)，在最前端側(cè)的臂部件例如安裝有手來(lái)作為末端執(zhí)行器。關(guān)節(jié)部被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)該關(guān)節(jié)部的驅(qū)動(dòng)而使臂部件轉(zhuǎn)動(dòng)。而且，機(jī)器人例如用手把持對(duì)象物，使該對(duì)象物向規(guī)定的場(chǎng)所移動(dòng)，并進(jìn)行插入開口等的規(guī)定的作業(yè)。
[0003]另外，在最前端側(cè)的臂部件與手之間設(shè)置有力覺(jué)傳感器，機(jī)器人在進(jìn)行上述作業(yè)時(shí)利用力覺(jué)傳感器來(lái)對(duì)力、力矩進(jìn)行檢測(cè)，并基于該力覺(jué)傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行阻抗控制(力控制)。
[0004]而且，在力覺(jué)傳感器中，由于因溫度變化、電路的漏電電流引起的輸出漂移等而導(dǎo)致力檢測(cè)的精度降低，因此在進(jìn)行上述作業(yè)時(shí)進(jìn)行力覺(jué)傳感器的零點(diǎn)校正(初始化)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。通過(guò)該力覺(jué)傳感器的零點(diǎn)校正，能夠提高力檢測(cè)的精度。
[0005]另外，在專利文獻(xiàn)2中，作為機(jī)器人系統(tǒng)，公開有通過(guò)使研磨工具(Ieutor:龍?zhí)?移動(dòng)來(lái)進(jìn)行研磨的自動(dòng)研磨裝置。在該自動(dòng)研磨裝置中，利用研磨力測(cè)量裝置(力覺(jué)傳感器)對(duì)施加于研磨工具的研磨力進(jìn)行測(cè)量，基于測(cè)量到的研磨力使研磨工具移動(dòng)，并進(jìn)行將研磨力保持為一定的動(dòng)作(參照專利文獻(xiàn)2的“0014”段以及圖4)。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-23047號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-81477號(hào)公報(bào)
[0008]然而，在現(xiàn)有的機(jī)器人中，如圖17所示，作為使用了力覺(jué)傳感器的作業(yè)，使機(jī)器人臂從第I位置移動(dòng)至第2位置，將對(duì)象物插入開口，之后，使機(jī)器人臂移動(dòng)至第3位置，在該情況下，需要在使機(jī)器人臂停止在第I位置的狀態(tài)下進(jìn)行力覺(jué)傳感器的零點(diǎn)校正。由此，在使用了力覺(jué)傳感器的作業(yè)中，存在周期時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0009]另外，在專利文獻(xiàn)2所記載的機(jī)器人系統(tǒng)中，由于在旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)的龍?zhí)珎?cè)存在力覺(jué)傳感器，所以在力覺(jué)傳感器檢測(cè)的研磨力中摻加有因龍?zhí)母咚傩D(zhuǎn)而產(chǎn)生的振動(dòng)成分(噪聲)。另外，在為龍?zhí)惖男D(zhuǎn)的研磨工具的情況下，還產(chǎn)生由于在移動(dòng)具有慣性力矩的物體時(shí)產(chǎn)生的陀螺效應(yīng)而引起的反作用力。因此，由于基于受到噪聲、反作用力的影響的力覺(jué)傳感器的輸出值使研磨工具移動(dòng)，所以存在無(wú)法高精度地進(jìn)行將研磨力(施加于對(duì)象物的力)保持為一定的控制的問(wèn)題點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而產(chǎn)生的，能夠作為以下的應(yīng)用例或者一個(gè)方式而實(shí)現(xiàn)。
[0011](應(yīng)用例I)本發(fā)明所涉及的機(jī)器人的特征在于，具備機(jī)器人臂、力覺(jué)傳感器、以及對(duì)上述機(jī)器人臂的工作進(jìn)行控制的控制部，上述控制部在上述機(jī)器人臂以等速度進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中初始化上述力覺(jué)傳感器。
[0012]由此，由于在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，在機(jī)器人臂的移動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行力覺(jué)傳感器的初始化，所以能夠縮短使用了力覺(jué)傳感器的作業(yè)的周期時(shí)間。
[0013](應(yīng)用例2)在本發(fā)明所涉及的機(jī)器人中，優(yōu)選上述控制部在上述機(jī)器人臂以等速度進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中且上述力覺(jué)傳感器的檢測(cè)值的振幅小于閾值的情況下初始化上述力覺(jué)傳感器。
[0014]由此，能夠適當(dāng)?shù)爻跏蓟τX(jué)傳感器。
[0015](應(yīng)用例3)在本發(fā)明所涉及的機(jī)器人中，優(yōu)選上述控制部在上述機(jī)器人臂以等速度進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中且在上述力覺(jué)傳感器的檢測(cè)值的振幅變得小于上述閾值時(shí)初始化上述力覺(jué)傳感器。
[0016]由此，能夠適當(dāng)?shù)爻跏蓟τX(jué)傳感器，另外，能夠進(jìn)一步縮短周期時(shí)間。
[0017](應(yīng)用例4)在本發(fā)明所涉及的機(jī)器人中，優(yōu)選上述閾值為1N以下。
[0018]由此，能夠適當(dāng)?shù)爻跏蓟τX(jué)傳感器。
[0019](應(yīng)用例5)在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選上述力覺(jué)傳感器設(shè)置于上述機(jī)器人臂，上述控制部基于上述機(jī)器人臂的設(shè)置有上述力覺(jué)傳感器的部位的速度來(lái)判定上述機(jī)器人臂是否為以等速度進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中。
[0020]由此，能夠適當(dāng)?shù)爻跏蓟τX(jué)傳感器。
[0021](應(yīng)用例6)在本發(fā)明所涉及的機(jī)器人中，優(yōu)選上述控制部基于上述機(jī)器人臂的前端部的速度來(lái)判定上述機(jī)器人臂是否為以等速度進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中。
[0022]由此，能夠適當(dāng)?shù)爻跏蓟τX(jué)傳感器。
[0023](應(yīng)用例7)本發(fā)明所涉及的機(jī)器人系統(tǒng)的特征在于，具備:具有機(jī)器人臂和力覺(jué)傳感器的機(jī)器人；以及對(duì)上述機(jī)器人臂的工作進(jìn)行控制的控制部，上述控制部在上述機(jī)器人臂以等速度進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中初始化上述力覺(jué)傳感器。
[0024]由此，由于在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，在機(jī)器人臂的移動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行力覺(jué)傳感器的初始化，所以能夠縮短使用了力覺(jué)傳感器的作業(yè)的周期時(shí)間。
[0025](應(yīng)用例8)本發(fā)明所涉及的機(jī)器人控制裝置，其特征在于，上述機(jī)器人控制裝置對(duì)具有機(jī)器人臂和力覺(jué)傳感器的機(jī)器人的工作進(jìn)行控制，在上述機(jī)器人臂以等速度進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中初始化上述力覺(jué)傳感器。
[0026]由此，由于在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，在機(jī)器人臂的移動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行力覺(jué)傳感器的初始化，所以能夠縮短使用了力覺(jué)傳感器的作業(yè)的周期時(shí)間。
[0027]本發(fā)明所涉及的一個(gè)方式是為了解決上述的課題而產(chǎn)生的，提供一種機(jī)器人，其特征在于，包括力覺(jué)傳感器和具備把持部的臂，使利用上述把持部把持的加工對(duì)象物與固定的加工工具接觸并對(duì)該加工對(duì)象物進(jìn)行加工。
[0028]通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在機(jī)器人中，使力覺(jué)傳感器不在加工工具側(cè)，而是機(jī)器人自身具有力覺(jué)傳感器。由此，能夠提供如下的機(jī)器人，即，在機(jī)器人中，與不流入噪聲的力覺(jué)傳感器的輸出值對(duì)應(yīng)地保持加工對(duì)象物與加工工具的接觸狀態(tài)，因此能夠高精度地將施加于加工對(duì)象物的力保持為一定。
[0029]本發(fā)明所涉及的一個(gè)方式也可以使用如下結(jié)構(gòu)，在機(jī)器人中，以上述力覺(jué)傳感器的輸出值成為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值的方式保持使上述加工對(duì)象物與上述加工工具接觸的狀??τ O
[0030]通過(guò)該結(jié)構(gòu)，進(jìn)行以力覺(jué)傳感器的輸出值成為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值的方式保持使加工對(duì)象物與加工工具接觸的狀態(tài)的控制。由此，能夠提供如下的機(jī)器人，即，在機(jī)器人中，能夠高精度地將施加于加工對(duì)象物的力保持為一定的規(guī)定值。
[0031]本發(fā)明所涉及的一個(gè)方式也可以使用如下結(jié)構(gòu)，在機(jī)器人中，上述加工對(duì)象物為上述機(jī)器人的把持部所把持的工件，上述加工工具為旋轉(zhuǎn)工具，使上述加工對(duì)象物與安裝于該旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)軸的研磨工具接觸。
[0032]通過(guò)該結(jié)構(gòu)，進(jìn)行保持使工件與研磨工具接觸的狀態(tài)的控制。由此，能夠提供能夠高精度地將從研磨工具施加于工件的研磨力保持為一定的機(jī)器人。例如，通過(guò)變更預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值，能夠調(diào)整研磨量的大小，因此在工件上表現(xiàn)文字的情況下能夠調(diào)整該文字的濃淡。
[0033]另外，本發(fā)明所涉及的一個(gè)方式是為了解決上述的課題而產(chǎn)生的，提供一種機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，具備機(jī)器人和控制裝置，該機(jī)器人具有力覺(jué)傳感器和具備把持部的臂，上述控制裝置使利用上述把持部把持的加工對(duì)象物與固定的加工工具接觸并對(duì)該加工對(duì)象物進(jìn)行加工。
[0034]通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在機(jī)器人中，使力覺(jué)傳感器不在加工工具側(cè)，而是機(jī)器人自身具有力覺(jué)傳感器。由此，能夠提供如下的機(jī)器人系統(tǒng)，即，在控制裝置中，與不流入噪聲的力覺(jué)傳感器的輸出值對(duì)應(yīng)地保持加工對(duì)象物與加工工具的接觸狀態(tài)，因此能夠高精度地將施加于對(duì)象物的力保持為一定。
[0035]另外，本發(fā)明所涉及的一個(gè)方式是為了解決上述的課題而產(chǎn)生的，提供一種控制裝置，其特征在于，使利用把持部把持的加工對(duì)象物與相對(duì)于具有力覺(jué)傳感器、以及具備上述把持部的臂的機(jī)器人固定的加工工具接觸并對(duì)該加工對(duì)象物進(jìn)行加工。
[0036]通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在機(jī)器人中，使力覺(jué)傳感器不在加工工具側(cè)，而是機(jī)器人自身具有力覺(jué)傳感器。由此，能夠提供如下控制裝置，即，在控制裝置中，與不流入噪聲的力覺(jué)傳感器的輸出值對(duì)應(yīng)地保持加工對(duì)象物與加工工具的接觸狀態(tài)，因此能夠高精度地將施加于對(duì)象物的力保持為一定。
[0037]根據(jù)以上的方式，使力覺(jué)傳感器不在加工工具側(cè)，而是機(jī)器人自身具有力覺(jué)傳感器，機(jī)器人與不流入噪聲的力覺(jué)傳感器的輸出值對(duì)應(yīng)地保持加工對(duì)象物與加工工具的接觸狀態(tài)。由此，能夠提供能夠高精度地將施加于對(duì)象物的力保持為一定的機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)以及控制裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的機(jī)器人的立體圖。
[0039]圖2是圖1所示的機(jī)器人的示意圖。
[0040]圖3是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0041]圖4是表示圖1所示的機(jī)器人的力覺(jué)傳感器的一部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0042]圖5是表示圖1所示的機(jī)器人中包括力覺(jué)傳感器的初始化的期間的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0043]圖6是表示圖1所示的機(jī)器人的機(jī)器人控制裝置的控制動(dòng)作的流程圖。
[0044]圖7是用于對(duì)圖1所示的機(jī)器人的作業(yè)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0045]圖8是用于對(duì)圖1所示的機(jī)器人的作業(yè)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0046]圖9是用于對(duì)圖1所示的機(jī)器人的作業(yè)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0047]圖10是用于對(duì)圖1所示的機(jī)器人的作業(yè)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0048]圖11是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的機(jī)器人的示意圖。
[0049]圖12是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的立體圖。
[0050]圖13是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的示意的構(gòu)成例的圖。
[0051]圖14是用于對(duì)圖13所示的機(jī)器人系統(tǒng)的具體例進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0052]圖15是表示圖13所示的機(jī)器人控制裝置的控制的處理的流程圖。
[0053]圖16是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的示意的構(gòu)成例的圖。
[0054]圖17是表示現(xiàn)有的機(jī)器人中包括力覺(jué)傳感器的初始化的期間的動(dòng)作的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]以下，基于附圖所示的優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)以及機(jī)器人控制裝置詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0056]<第I實(shí)施方式(機(jī)器人)>
[0057]圖1是從正面?zhèn)扔^察本發(fā)明的第I實(shí)施方式的機(jī)器人的立體圖。圖2是圖1所示的機(jī)器人的示意圖。圖3是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。圖4是表示圖1所示的機(jī)器人的力覺(jué)傳感器的一部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是表示圖1所示的機(jī)器人中包括力覺(jué)傳感器的初始化的期間的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖6是表示圖1所示的機(jī)器人的機(jī)器人控制裝置的控制動(dòng)作的流程圖。圖7?圖10分別是用于對(duì)圖1所示的機(jī)器人的作業(yè)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0058]此外，以下，為了便于說(shuō)明，將圖1、圖2、圖7?圖10中的上側(cè)稱為“上”或者“上方”，將下側(cè)稱為“下”或者“下方”。另外，將圖1、圖2、圖7?圖10中的基臺(tái)側(cè)稱為“基端”，將與其相反的一側(cè)稱為“前端”。
[0059]另外，在圖7?圖10中，為了避免使圖變得復(fù)雜，而僅圖