[發明專利]機器人控制裝置以及機器人

有效

• 申請號: 201410571730.7
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104589304B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 元吉正樹
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 舒艷君,李洋

技術領域

本發明涉及機器人控制裝置、機器人以及機器人控制方法。

背景技術

以往，已知有具備了機器人手臂的機器人。機器人手臂經由關節部連結了多個連桿，在最前端側的連桿例如安裝了手部作為末端執行器。關節部被馬達驅動，通過該關節部的驅動，連桿轉動。而且，在使機器人工作時，利用編碼器檢測馬達的旋轉角度，使用于機器人的控制。

然而，與馬達連結的扭矩傳遞機構、減速機、連桿并不是剛體，而具有彈性，所以由此存在機器人工作時，機器人手臂振動這樣的問題。

專利文獻1：日本特開2011－136395號公報

對于上述的問題，考慮了在機器人手臂的前端部安裝慣性傳感器，檢測該機器人手臂的前端部的加速度，并使用雅可比矩陣等來將用于抑制機器人手臂的前端部的振動的修正值分配給使各連桿轉動的各馬達從而進行控制，并抑制機器人手臂的前端部的振動的方法(例如，參照專利文獻1)。

然而，若將這樣的方法使用在機器人手臂的特異姿勢附近，即，機器人手臂伸長的姿勢，則存在對各馬達的修正值的分配量變大，即，產生對各馬達的過大的反饋量，機器人的控制變得不穩定這樣的問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供即使在機器人手臂的特異姿勢附近，也不使該機器人手臂的工作不穩定，而能夠抑制機器人手臂的振動的機器人控制裝置、機器人以及機器人控制方法。

這樣的目的由下述的本發明實現。

(應用例1)

本發明所涉及的機器人控制裝置的特征在于是控制機器人的工作的機器人控制裝置，該機器人具備：

基臺；

機器人手臂，其具有至少3個連桿、連結相鄰的2個上述連桿以及連結配置于最基端側的上述連桿和上述基臺的至少3個關節部、以及驅動各上述關節部的至少3個驅動源；

慣性傳感器，其設置于從上述基臺起第3個或第3個以后的上述連桿；以及

至少3個角度傳感器，它們檢測各上述關節部的旋轉角度，

該機器人控制裝置，具備：

第1坐標系振動運算部，其基于上述慣性傳感器的檢測結果，來求出在設置有上述慣性傳感器的上述連桿設定的第1坐標系中的上述機器人手臂的上述慣性傳感器的位置的振動信息；

第2坐標系振動運算部，其將由上述第1坐標系振動運算部求出的上述第1坐標系中的上述振動信息，坐標轉換為在與設置有上述慣性傳感器的上述連桿相比配置于基端側的上述連桿設定的第2坐標系中的上述振動信息；

加權部，其根據上述機器人手臂的姿勢，對于上述第2坐標系中的規定的坐標軸的方向的上述振動信息的成分進行加權；

第3坐標系振動運算部，其將上述加權后的上述第2坐標系中的上述振動信息，坐標轉換為在與設定有上述第2坐標系的上述連桿不同的上述連桿設定的第3坐標系中的上述振動信息；

修正值運算部，其基于由上述第3坐標系振動運算部求出的上述第 3坐標系中的上述振動信息、和上述角度傳感器的檢測結果，來求出修正上述驅動源的驅動指令的修正值；以及

驅動源控制部，其基于上述驅動源的上述驅動指令、上述修正值、以及上述角度傳感器的檢測結果，來控制上述驅動源的工作。

由此，通過根據機器人手臂的姿勢，對于第2坐標系中的規定的坐標軸的方向的振動信息的成分進行加權，能夠減小修正值，由此，即使在機器人手臂的特異姿勢附近，也能夠使該機器人手臂穩定地工作，并且抑制機器人手臂的振動。

(應用例2)

在本發明所涉及的機器人控制裝置中，優選上述機器人手臂具有：

第1連桿，其與上述基臺連結，且以第1旋轉軸為軸中心轉動；

第2連桿，其與上述第1連桿連結，且以第2旋轉軸為軸中心轉動，并將上述第2旋轉軸作為與上述第1旋轉軸正交的旋轉軸或者同與上述第1旋轉軸正交的軸平行的旋轉軸；

第3連桿，其與上述第2連桿連結，且以第3旋轉軸為軸中心轉動，并將上述第3旋轉軸作為與上述第2旋轉軸正交的旋轉軸或者同與上述第2旋轉軸正交的軸平行的旋轉軸；

第1關節部，其連結上述基臺和上述第1連桿；

第2關節部，其連結上述第1連桿和上述第2連桿；

第3關節部，其連結上述第2連桿和上述第3連桿；

第1驅動源，其驅動上述第1關節部來使上述第1連桿轉動；

第2驅動源，其驅動上述第2關節部來使上述第2連桿轉動；以及

第3驅動源，其驅動上述第3關節部來使上述第3連桿轉動，