[發明專利]機器人與具備力的顯示功能的機器人控制裝置

有效

• 申請號: 201610299490.9
• 申請日: 2016-05-09
• 公開（公告）號: CN106239476B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 佐藤貴之
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 張敬強,嚴星鐵

技術領域

本發明涉及機器人與具備顯示由該機器人作用在作業對象的工件上的力的功能的機器人控制裝置。

背景技術

在使用機器人進行研磨或去毛刺、或多個工件的精密的嵌合等作業的情況下，普遍使用力傳感器。具體地說，使用力傳感器或負載傳感器等力檢測器檢測作業中的力或力矩，以它們成為預定的值的方式控制機器人的動作。

例如，在研磨的情況下，通過一邊將研磨工具(研磨機、打磨機、拋光輪等)以一定力按壓在研磨對象的工件的表面上一邊使研磨工具移動，得到良好的研磨品質。或者，還存在在機器人上把持工件，一邊相對于所固定的研磨機、打磨機或拋光輪以一定的力按壓一邊移動的情況。

在使用機器人的上述那樣的作業中，以由力傳感器檢測的力為一定的方式進行機器人的力控制，但為了確認實際的力，有時對所檢測的力進行圖表顯示。作為與之相關的現有技術，例如在日本特開2009-269155號公報中記載了示教裝置，該示教裝置具備輸入設置于機器人的力檢測部檢測的工件把持部受到的三次元的力信息的力信息輸入機構、獲得來自對機器人的作業區域進行攝影的攝像機的圖像數據的圖像信息輸入機構、輸入機器人示教用的操作指令輸入信號的操作指令輸入機構、以及基于三次元的力信息、圖像數據及操作指令輸入信號同時顯示在示教時實際對工件攝像所得的圖像及作用在工件把持部的三次元的力信息的圖像顯示機構。

另外，在日本特開2006-000977號公報中記載了展覽裝置，該展覽裝置計算從屬機器人的手腕向環境內的伸入，基于該伸入量預測接觸力及力矩，將所預測的接觸力及力矩在由攝像機所攝的實際圖像上作為箭頭重疊地展覽。

描繪力的圖表的方法在了解力相對于經過時間的大小、或力相對于正交坐標系的軸位置的大小方面有用，但難以直觀地把握工件的任意部位的實際的作用力的方向、大小。日本特開2009-269155號公報記載的技術能夠在對機器人的作業區域攝像所得的圖像上一并顯示力信息，具有在示教中工件彼此是否接觸、是否有無用的力作用在機器人上明確的優點，但不適合在一連串的作業整體中把握力如何進行作用或把握力為最大值、最小值部分是工件的哪部分。

另外，日本特開2006-000977號公報所記載的技術是與具有通信滯后的遠程作業機器人相關的技術，與日本特開2009-269155號公報記載的技術相同，難以在一連串的作業整體中把握力如何進行動作或把握力為最大值、最小值的部分是是工件的哪部分。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供作業人員能視覺地·直觀地把握工件的任意部位的實際的作用力的大小、方向的機器人控制裝置。

為了實現上述目的，本發明是通過控制機器人的動作，使作業工具及作為利用上述作業工具的作業對象的工件的任一方相對于另一方移動，進行預定作業的機器人控制裝置，具備檢測作用在上述作業工具與上述工件之間的力的力檢測部以及顯示模擬了上述機器人的圖像或動畫的顯示部，上述顯示部顯示作為通過上述作業工具而使力作用在上述工件上的點即上述工件的表面上的作用點的軌跡，上述力檢測部檢測在上述作業工具通過上述軌跡上的各作用點時作用于該作用點的力，上述顯示部將檢測出的力作為以上述作用點或上述作用點的附近作為原點的線段或線段狀的圖形進行顯示。

在優選的實施方式中，上述顯示部顯示用于表示上述機器人的位置的坐標系，并且將利用上述力檢測部檢測出的力作為在上述坐標系的向量進行顯示。

在優選的實施方式中，上述顯示部顯示用于表示上述機器人的位置的、由X軸、Y軸及Z軸構成的正交坐標系，并且僅對由上述力檢測部檢測出的力的X成分、Y成分、Z成分或力的大小中所選擇的對象作為預定方向的線段或向量進行顯示。

在優選的實施方式中，上述顯示部基于上述力的大小改變表示上述力的線段或線段狀的圖形的顏色來進行顯示。

在優選的實施方式中，上述顯示部在上述力的大小滿足預定條件時，使表示上述力的線段或線段狀的圖形閃爍，或在上述線段或線段狀的圖形的附近標注記號來進行顯示。

附圖說明

本發明的上述或其他目的、特征及優點通過一邊參照附圖一邊說明以下優選的實施方式而進一步明確。

圖1是表示本發明的第一實施例的機器人系統的概略結構的圖。

圖2是表示將圖1的機器人系統所含的機器人顯示在顯示部的例子的圖。

圖3a是在第一實施例中，表示安裝于機器人的研磨工具、作為利用該研磨工具的研磨對象的工件的圖。

圖3b與圖3a類似，是表示研磨工具相對于工件的姿勢與圖3a不同的情況的圖。