機器人系統(tǒng)的控制方法以及機器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及使用產(chǎn)業(yè)用機器人等的機器人系統(tǒng)的控制方法以及機器人系統(tǒng)，尤其涉及多個機器人協(xié)作進行作業(yè)的機器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，要求機器人系統(tǒng)對多種多樣并且復(fù)雜的工件進行作業(yè)。特別地，要求機器人系統(tǒng)適用于多品種少量生產(chǎn)、對包含機器人的設(shè)備的數(shù)量或設(shè)置面積進行抑制。因此，導(dǎo)入了不使用按每個工件而固有的夾具，使把持作業(yè)用工具的機器人和把持工件的機器人協(xié)作地動作(以下稱為協(xié)作動作)的機器人系統(tǒng)。
[0003]圖9是表示使用2臺機器人的現(xiàn)有的機器人系統(tǒng)的一個例子的圖。在圖9中，機器人D是把持有作業(yè)工具31的主機器人。機器人E是把持有操縱裝置34的從機器人。機器人D對于機器人E利用操縱裝置34所把持的工件W，與機器人E協(xié)作進行作業(yè)。以下，將把持有作業(yè)工具的機器人稱為“作業(yè)機器人”，將把持有操縱裝置的機器人稱為“操縱機器人”。另外，將對從機器人指示動作的機器人稱為“主機器人”，將按照主機器人的指示進行動作的機器人稱為“從機器人”。
[0004]為了使作為作業(yè)機器人的機器人D和作為操縱機器人的機器人E協(xié)作動作，需要變換矩陣TDE，該變換矩陣Tde表示機器人D的機器人坐標系Σ d與機器人E的機器人坐標系Σ e之間的位置關(guān)系。機器人D以及機器人E分別具有作為控制點的工具中心點(以下稱為TCP)，以往，通過使機器人D的TCP和機器人E的TCP在不位于一條直線上的3點處一致，從而計算變換矩陣TDE。將該作業(yè)稱為“TCP位置對齊”。機器人E所把持的工件由機器人E的機器人坐標系Σ e表示，因此，利用變換矩陣TDE，在協(xié)作動作時，能夠使機器人D按照由將機器人E的TCP作為坐標原點的工件坐標系Σ w所示的軌跡、速度進行動作。
[0005]為了在該機器人系統(tǒng)中進一步追加作業(yè)機器人F，效率更好地進行作業(yè)，需要新生成追加的作業(yè)機器人F與既有的機器人D及機器人E之間的變換矩陣Tdf及變換矩陣T EF，各個機器人需要在控制裝置中存儲與自己有關(guān)的變換矩陣。
[0006]作為解決該問題的一種方法，已知下述方法。一臺主機器人與多臺從機器人分別進行TCP位置對齊，生成個數(shù)為從機器人的臺數(shù)的變換矩陣，存儲在控制裝置中。此時，不需要進行從機器人彼此的TCP位置對齊。在自動運轉(zhuǎn)時，主機器人將主機器人的教導(dǎo)點、插值點的位置數(shù)據(jù)發(fā)送至多臺從機器人。多臺從機器人分別基于從主機器人發(fā)送的教導(dǎo)點、插值點的位置數(shù)據(jù)，對從機器人自身的程序的教導(dǎo)點或插值點進行校正。由此，使3臺以上的機器人協(xié)作進行動作(例如，參照專利文獻I)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2001-150372號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在使用專利文獻I中記載的方法的情況下，需要將主機器人的TCP與多臺從機器人的TCP進行位置對齊。但是，由于構(gòu)成機器人系統(tǒng)的多臺機器人的配置，有時難以進行作業(yè)機器人彼此的TCP位置對齊。在此情況下，必須將能夠與全部作業(yè)機器人進行TCP的位置對齊的操縱機器人作為主機器人。但是，在機器人系統(tǒng)的工作過程中，作業(yè)者最頻繁地使用的機器人是主機器人，在教導(dǎo)作業(yè)等的機器人系統(tǒng)的準備階段中，作業(yè)者最頻繁地使用的機器人是作業(yè)機器人。如果操縱機器人是主機器人，則作業(yè)者在機器人系統(tǒng)的準備階段和工作過程中，必須變更所操縱的機器人，作業(yè)效率變差。
[0011]本公開鑒于上述課題而作，提供一種即使在使用3臺以上機器人的情況下作業(yè)效率也較好的機器人系統(tǒng)的控制方法以及機器人系統(tǒng)。
[0012]為了解決上述課題，本公開的機器人系統(tǒng)的控制方法具有第I步驟?第5步驟。在第I步驟中，生成表示主機器人與第I從機器人的位置關(guān)系的第I變換矩陣，將第I變換矩陣存儲在主機器人中。在第2步驟中，生成表示第I從機器人與第2從機器人的位置關(guān)系的第2變換矩陣，將第2變換矩陣存儲在主機器人中。在第3步驟中，主機器人基于使用第I變換矩陣求出的第I指令，指示第I從機器人的動作。在第4步驟中，主機器人基于使用第I變換矩陣以及第2變換矩陣求出的第2指令，指示第2從機器人的動作。在第5步驟中，第I從機器人以及第2從機器人與主機器人協(xié)作動作。
[0013]另外，本公開的機器人系統(tǒng)具有主機器人、第I從機器人以及第2從機器人。主機器人具有第I存儲部、第2存儲部、以及第I運算部。第I從機器人以及第2從機器人與主機器人連接。第I存儲部存儲表示主機器人與第I從機器人的位置關(guān)系的第I變換矩陣。第2存儲部存儲表示第I從機器人與第2從機器人的位置關(guān)系的第2變換矩陣。第I運算部使用第I變換矩陣求出第I指令，指示第I從機器人的動作，第I運算部使用第I變換矩陣以及第2變換矩陣求出第2指令，指示第2從機器人的動作。第I從機器人以及第2從機器人與主機器人協(xié)作動作。
[0014]如上所述，根據(jù)本公開，能夠?qū)o法與全部其他機器人進行TCP位置對齊的作業(yè)機器人作為主機器人，使全部機器人進行協(xié)作動作。由此，能夠提高作業(yè)者的作業(yè)效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示本公開的實施方式I的機器人系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2是表示本公開的實施方式I的控制裝置之間的連接的概要的圖。
[0017]圖3是說明本公開的實施方式I的用于生成變換矩陣的TCP位置對齊的圖。
[0018]圖4是表示本公開的實施方式I的目標位置命令的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖5是本公開的實施方式I的程序執(zhí)行處理的流程圖。
[0020]圖6是用于說明本公開的實施方式I的各機器人的坐標系的圖。
[0021]圖7是本公開的實施方式I的插值控制處理的流程圖。
[0022]圖8是用于說明本公開的實施方式I的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖9是表示現(xiàn)有的機器人系統(tǒng)的圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，使用圖1至圖8說明用于實施本發(fā)明的方式。
[0025](實施方式I)
[0026]圖1是表示本實施方式中的、通過使3臺機器人協(xié)作動作而進行焊接作業(yè)的機器人系統(tǒng)的圖。在該機器人系統(tǒng)中，機器人A(主機器人)和機器人B(第2從機器人)是進行焊接作業(yè)的作業(yè)機器人，機器人C(第I從機器人)是把持工件的操縱機器人。
[0027]機器人A具有機械手10A、焊槍11A、焊絲送給裝置12A、焊絲13A、焊接機14A、以及控制裝置16A。焊接機14A與焊槍IlA電連接，對焊接電流、焊接電壓進行控制。另外，焊接機14A與焊絲送給裝置12A電連接，對焊絲13A的送給速度進行控制。
[0028]機器人B具有機械手10B、焊槍11B、焊絲送給裝置12B、焊絲13B、焊接機14B、以及控制裝置16B。焊接機14B與焊槍IlB電連接，對焊接電流、焊接電壓進行控制。另外，焊接機14B與焊絲送給裝置12B電連接，對焊絲13B的送給速度進行控制。
[0029]機器人C具有機械手10C、操縱裝置15C、以及控制裝置16C，通過操縱裝置15C能夠?qū)ぜ進行把持。
[0030]另外，機器人A由控制裝置16A控制，機器人B由控制裝置16B控制。更具體而言，控制裝置16A、16B向焊接機14A、14B指示焊接電壓、焊接電流、焊絲送給速度等焊接條件，并且指示機械手10AU0B的運動。機器人A、B通過執(zhí)行該指示，對工件W進行焊接作業(yè)。機器人C由控制裝置16C控制。更具體而言，控制裝置16C向操縱裝置15C指示操縱裝置15C的手的開關(guān)，并且指示機械手1C的運動。機器人C通過執(zhí)行該指示，進行操縱裝置15C的手的開關(guān)，進行工件W的保持、釋放、移動。
[0031]在本實施方式的機器人系統(tǒng)中，將機器人A作為主機器人，將機器人B和機器人C作為從機器人而進行動作。主機器人對從機器人進行通信，該通信用于進行協(xié)作動作。因此，控制裝置16A和控制裝置16B通過光纖電纜17AB進行連接。另外，控制裝置16A和控制裝置16C通過光纖電纜17AC進行連接。
[0032]此外，在本實施方式的機器人系統(tǒng)中，作為在控制裝置之間進行連接的通信線路，使用了對電子噪聲的抵抗力較強的光纖電纜。但是，作為通信線路，也可以使用LAN(LocalArea Network，局域網(wǎng))、串行通信等的電纜，還可以采用不使用通信線路的無線通信。
[0033]另外，控制裝置16A、16B、16C分別與作為輸入裝置的示教器18A、18B、18C連接。作業(yè)者使用示教器，對控制裝置設(shè)定機器人的操作、主模式與從模式之間的模式切換等。示教器18A、18B、18C具有