[發明專利]機器人裝置及機器人控制方法

有效

• 申請號: 201410379795.1
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104339349B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 根岸真人
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;G05B19/416
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍

1.一種機器人裝置，所述機器人裝置包括：

多關節機器人，其包括多個旋轉關節；以及

控制裝置，其基于輸入的運動命令，對所述多關節機器人進行驅動控制，

其中，所述控制裝置包括：

關節角計算單元，其計算所述多個旋轉關節中的各個的關節角命令，所述關節角命令用于基于所述運動命令驅動所述多關節機器人；

關節驅動控制單元，其通過基于由所述關節角計算單元計算出的所述關節角命令對所述多個旋轉關節中的各個進行旋轉驅動，來使所述多關節機器人移動；

奇異點計算單元，其針對所述多關節機器人的奇異點計算所述多個旋轉關節中的各個的奇異點角度和奇異點距離中的一個；以及

關節速度限制單元，其在由所述奇異點計算單元計算出的所述奇異點角度和所述奇異點距離中的所述一個變為小于預定值的情況下，限制基于所述奇異點的類型預先指定的旋轉關節的旋轉速度。

2.根據權利要求1所述的機器人裝置，其中，在所述奇異點角度和所述奇異點距離中的所述一個變為小于所述預定值的情況下，所述關節速度限制單元根據所述奇異點角度和所述奇異點距離中的所述一個，使用于限制所指定的旋轉關節的所述旋轉速度的極限值更小。

3.根據權利要求1所述的機器人裝置，其中，所述關節角計算單元包括：

位置命令計算單元，其基于所述運動命令計算位置命令；

校正水平調整單元，其計算校正比率，所述校正比率是根據由所述奇異點計算單元計算出的所述奇異點角度和所述奇異點距離中的所述一個來進行校正的比率；

位置命令校正單元，其通過將前一校正量和由所述校正水平調整單元計算出的所述校正比率的乘積與所述位置命令相加，來對所述位置命令進行校正；

逆向運動學計算單元，其將由所述位置命令校正單元校正的所述位置命令變換為臨時關節角命令；

關節角校正單元，其通過根據所述臨時關節角命令和前一關節角命令計算關節角偏差，并且以所述關節角偏差不超過所述旋轉速度的方式使所述臨時關節角命令更小，來計算下一關節角命令；

正向運動學計算單元，其根據由所述關節角校正單元計算出的所述下一關節角命令，來計算下一位置；以及

校正量計算單元，其通過將所述前一校正量與所述下一位置和所述位置命令之差相加，來計算下一校正量。

4.一種機器人控制方法，所述機器人控制方法用于基于輸入的運動命令對包括多個旋轉關節的多關節機器人進行驅動控制，所述機器人控制方法包括以下步驟：

控制單元計算所述多個旋轉關節中的各個的關節角命令，所述關節角命令用于基于所述運動命令驅動所述多關節機器人；

所述控制單元通過基于在計算所述關節角命令中計算出的所述關節角命令對所述多個旋轉關節中的各個進行旋轉驅動，來使所述多關節機器人移動；

所述控制單元針對所述多關節機器人的奇異點計算所述多個旋轉關節中的各個的奇異點角度和奇異點距離中的一個；以及

在計算所述奇異點角度和所述奇異點距離中的一個中計算出的所述奇異點角度和所計算出的奇異點距離中的所述一個變為小于預定值的情況下，所述控制單元限制基于所述奇異點的類型預先指定的旋轉關節的旋轉速度。

5.根據權利要求4所述的機器人控制方法，其中，

限制所述旋轉速度包括：在所述奇異點角度和所述奇異點距離中的所述一個變為小于所述預定值的情況下，根據所述奇異點角度和所述奇異點距離中的所述一個，使用于限制所指定的旋轉關節的所述旋轉速度的極限值更小。