[發明專利]機器人作業成敗判定系統以及方法

有效

• 申請號: 201110054422.3
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102233579A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 永田英夫;井上康之;神谷陽介
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J9/16;B25J19/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明公開的實施方式涉及機器人作業成敗判定系統以及方法。

背景技術

在使用作業用機器人進行組裝和嵌合的自動化的情況下，有時會在作業結束后由機器人本身進行作業成敗的判定。

以往的確認作業對象物狀態的方法可分為在作業結束后進行確認的方法和在作業中進行確認的方法。作為在作業結束后進行確認的方法，存在通過3維視覺傳感器以非接觸的方式測量作業對象物的方法(例如國際公開WO98/17444號公報)。

另外，還有在組裝后再次用手把持作業對象物進行組裝動作，將該過程的力覺信息與成功時的力覺信息進行比較的方法(例如日本特開平8-174459號公報)。

作為在作業中進行確認的方法，有除了使用力覺信息之外還使用麥克風檢測嵌合時的碰撞聲音來進行判定的方法(例如日本特開平9-123078號公報)。

但是，在現有方法中，無法在不受到周邊環境的影響、不妨礙作業且不受到工件個體差異和有無閂鎖(ラツチ)的影響的情況下判定作業成敗。

發明內容

本發明的一個實施方式的目的在于，提供能夠在不受到周邊環境的影響、不妨礙作業且不受到工件個體差異和有無閂鎖的影響的情況下判定作業成敗的機器人作業成敗判定系統以及方法。

本發明的一個實施方式的機器人的作業成敗判定系統具有位置指令生成部、接觸位置檢測部、作業成敗判定部。位置指令生成部在機器人對作業對象物執行了預定作業后，生成位置指令，該位置指令用于使上述機器人的指尖移動，以使得安裝在上述機器人的指尖上的、具有彈性變形區域的位置姿態檢測單元接觸與上述作業對象物關聯的預定位置。接觸位置檢測部根據施加給上述指尖的外力的值和上述位置姿態檢測單元的前端位置，計算接觸位置，該接觸位置是接觸上述預定位置時的上述位置姿態檢測單元的前端位置。作業成敗判定部在上述計算的接觸位置在預定范圍內的情況下判定為上述預定作業成功，在上述計算的接觸位置不在預定范圍內的情況下判定為上述預定作業失敗。

根據本發明的一個實施方式，可提供能夠在不受到周邊環境的影響、不妨礙作業且不受到工件個體差異和有無閂鎖的影響的情況下判定作業成敗的機器人作業成敗判定系統以及方法。

附圖說明

圖1是實施本實施方式的作業成敗判定系統或方法的機器人系統的結構圖。

圖2是說明本實施方式的作業成敗判定系統和方法的動作流程的流程圖。

圖3是本實施方式的進行作業成敗判定時的機器人的動作的說明圖。

圖4是表示本實施方式的存儲數據的曲線圖。

圖5A～圖5D是表示本實施方式中可使用的作業對象物的位置和姿態的檢測器的一例的圖。

具體實施方式

實施方式涉及的機器人作業成敗判定系統具有位置指令生成部、接觸位置檢測部、作業成敗判定部。位置指令生成部在機器人對作業對象物執行了預定作業后，生成位置指令，該位置指令用于使機器人的指尖移動，以使得安裝在機器人的指尖上的、具有彈性變形區域的位置姿態檢測單元接觸與作業對象物關聯的預定位置。接觸位置檢測部根據施加給指尖的外力的值和位置姿態檢測單元的前端位置，計算接觸位置，該接觸位置是接觸預定位置時的位置姿態檢測單元的前端位置。作業成敗判定部在計算的接觸位置在預定范圍內的情況下判定為預定作業成功，在計算的接觸位置不在預定范圍內的情況下判定為預定作業失敗。

還可以構成為，位置姿態檢測單元在如下方向中的至少1個方向上發生彈性變形：從安裝于上述指尖上的位置朝向前端的方向、以及該方向之外的2個方向。另外，還可以構成為，位置姿態檢測單元能夠從指尖上拆下，具有球狀的前端部。

還可以構成為，接觸位置檢測部根據外力的值和前端位置的時序數據，計算外力的上升時刻的前端位置，作為接觸位置。

還可以構成為，作業成敗判定部根據預先知道的理想接觸位置與計算的接觸位置之差是否在預定閾值內，判定作業成敗。

另外，在實施方式涉及的機器人作業成敗判定系統中，可以設定有至少2個與作業對象物關聯的上述預定位置。在這種情況下，作業成敗判定部根據針對上述預定位置中的一個而計算出的接觸位置與針對另一個預定位置而計算出的接觸位置之間的相對位置關系是否為預定位置關系，判定作業成敗。

作業成敗判定系統還可以具有外力監視部，該外力監視部監視外力的值，在外力的值超過預定閾值的情況下，向位置指令生成部發送表示檢測出接觸的信號。可以構成為，位置指令生成部響應于信號的接收，生成用于使機器人進行減速停止的位置指令。