[發明專利]機器人控制裝置以及機器人控制方法

有效

• 申請號: 201380033535.2
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN104379308A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 白土浩司
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及一種一邊使多個機器人在機器人之間同步、一邊對多個機器人進行驅動的機器人控制裝置以及機器人控制方法。

背景技術

出于有效使用機器人而實施高效生產的目的，當前，在生產系統內安裝多臺工業用機器人的同時，實施多個作業。特別地，在同時實施多個作業的多個機器人之間，對同一工件進行諸如把持、支撐、組裝之類的協調作業成為課題，有時在作業中對工件、機器人彼此施加過大的負載。該過大的負載是由當前的各機器人的把持位置的偏差引起的，具體而言，是與相距不會產生負載的理想把持位置的位置誤差相對應而產生的。產生這種負載的位置誤差包含各機器人的安裝位置誤差、由校準誤差引起的靜態位置誤差以及因各機器人的響應延遲而產生的動態位置誤差。在由于多個機器人各自的把持位置彼此的位置姿態關系而產生的作用于工件、機器人之間的力超過容許值的情況下，例如能夠通過觀察電動機的電流值而檢測出異常，在檢測出異常時，能夠使機器人完全地停止。另外，當前，出于減小動作過程中的機器人的相互的位置誤差的目的，提出了很多使各動作的基本周期信號的同步精度提高的技術。

另一方面，開發有如下技術，即，在多個機器人彼此的指尖(終端執行器)的把持位置(指尖位置)的位置姿態關系產生了偏差的情況下，通過力的控制而校正位置姿態。根據該技術，以如下方式進行控制，即，把持位置與產生于指尖的力相對應地受到校正，并移動至指尖所承受的力落入力容許范圍內的位置處。在上述位置姿態的校正技術中，能夠大致分類為主控/從屬方式和阻抗控制方式。主控/從屬方式是如下方式，即，將某個機器人作為主機器人(主控機器人)，將其他機器人作為從機器人(從屬機器人)，主控機器人相對于理想的軌跡實施位置控制，其他的從機器人通過力的控制而追隨主機器人進行動作。另外，在同步控制方式中，也包含在結構中不包括力的控制的同步控制方式。該主控/從屬方式在工業用途中作為不包含力傳感器的廉價的結構而使用，預先對主機器人和從機器人的位置關系進行定義，根據與主控的指令值相對應而定義的位置關系對從屬的位置指令值進行運算(例如，參照專利文獻1)。另外，阻抗控制方式是如下方式，即，根據希望的操作對象物體的軌跡，逆向計算各機器人的軌跡，在將該軌跡設為指令值的情況下，將機器人控制在相對于指尖所承受的力而具有適當的阻抗特性的位置處，從而針對各個機器人進行希望的運動(例如，參照專利文獻2)。

專利文獻1：日本特開平7－20915號公報

專利文獻2：日本特開平7－256580號公報

專利文獻3：日本特開2001－216012號公報

專利文獻4：日本特開2011－104740號公報

非專利文獻1：“有本卓著「ロボットの力學と制御」朝倉書店出版1990年”

發明內容

然而，根據上述專利文獻1、2的技術，存在如下問題，即，無法將在各機器人的動作中所產生的實際軌跡的位置誤差(絕對位置誤差)隨機器人的位置姿態、動作速度變動的情況考慮在內而生成協調動作用的軌跡。由此，例如有時通過協調控制實施的作業復雜化，有時由于在各機器人之間的各位置姿態中的靜態指尖位置誤差中出現變動，因此會由于指尖的姿態變更而急劇地產生力。其結果，在針對作業對象物、機械手所容許的力受到限制的情況下，在進行協調的同時實現高速的動作是困難的。

本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種機器人控制裝置以及機器人控制方法，無論協調動作(同步驅動)中的多個機器人處于實際軌跡上的哪個位置，都能夠盡可能降低把持工件所承受的負載。