[發明專利]機器人以及力傳感器的偏移校正裝置

有效

• 申請號: 201811044170.4
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109483528B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 下平泰裕
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張永明;玉昌峰

一種機器人以及力傳感器的偏移校正裝置。提供能夠通過在作業開始前的負載狀態下校正力傳感器，根據作業開始前的負載狀態進行準確的力檢測的技術。機器人具備設置于機械臂的力傳感器、處理力傳感器的傳感器輸出的處理部。處理部具有偏移校正部，所述偏移校正部進行偏移計算動作和校正動作，在所述偏移計算動作中，在重置所述力傳感器后設定偏移計算期間，計算在所述偏移計算期間的基于所述傳感器輸出的值作為偏移，在所述校正動作中，在經過所述偏移計算期間后的力檢測時從所述傳感器輸出中減去所述偏移。

技術領域

本發明涉及具有力傳感器的機器人以及力傳感器的偏移校正裝置。

背景技術

專利文獻1中公開了對機器人的力傳感器進行零點校正的技術。在該現有技術中，判定是無負載或是負載狀態，并使用被判定為無負載的狀態下的電壓信息的采樣值的平均值決定新的零點。

專利文獻1：日本特開平8-43220號公報

在使用力傳感器的實際作業中，在作業開始前進行力傳感器的零點校正。此時必須含有傳感器頂板等安定地進行與外部的相互作用的頂板構造物，并施加任意的重力負載。因此，力傳感器始終在負載狀態下進行零點校正。但是，在上述的現有技術中記載的在無負載狀態下進行零點校正，本申請的發明者發現存在如下問題點：即使機器人在沒有與外部的接觸狀態且看起來安定的狀態下，由于力傳感器重置后傳感器輸出的水平受外部振動、機器人停止時振動或者控制振動等產生很大變化，將重置之后的傳感器輸出直接用于校正也無法進行準確的力檢測。

發明內容

本發明以解決上述問題的至少一部分為目的，可以作為以下的方式(aspect)實現。

(1)根據本發明的第一方式，提供一種具備機械臂的機器人。該機器人具備：力傳感器，設置于所述機械臂；以及處理部，處理所述力傳感器的傳感器輸出，所述處理部具有偏移校正部，所述偏移校正部進行偏移計算動作和校正動作，在所述偏移計算動作中，在重置所述力傳感器后設定偏移計算期間，計算在所述偏移計算期間的基于所述傳感器輸出的值作為偏移，在所述校正動作中，在經過所述偏移計算期間后的力檢測時從所述傳感器輸出中減去所述偏移。

根據該機器人，在重置力傳感器后的偏移計算期間計算偏移，由于能夠使用其偏移來校正力傳感器，因此能夠根據作業開始前的負載狀態進行準確的力檢測。而且，由于求出在偏移計算期間的基于力傳感器的輸出的值作為偏移，因此，即使在重置力傳感器后，傳感器輸出的水平有可能產生較大變化的情況下，也能夠準確地求出正確的偏移。

(2)在上述機器人中，也可以是基于所述傳感器輸出的值是在所述偏移計算期間的所述傳感器輸出的平均值。

根據該機器人，能夠容易地計算偏移。

(3)在上述機器人中，也可以是所述力傳感器具有多個力檢測單元，所述多個力檢測單元分別包括力檢測元件和放大所述力檢測元件的輸出信號的放大電路，所述偏移校正部將所述放大電路的輸出信號作為所述傳感器輸出使用而執行所述偏移計算動作以及所述校正動作。

根據該機器人，由于將多個力檢測單元的放大電路的輸出信號作為傳感器輸出使用而執行偏移計算動作以及校正動作，因此能夠準確地執行偏移校正。

(4)在上述機器人中，也可以是所述處理部還具備力轉換部，所述力轉換部將對所述多個力檢測單元的所述放大電路的輸出信號進行所述校正動作而獲得的完成偏移校正的信號轉換為表示關于多個檢測軸的力的力信號。

根據該機器人，由于力轉換部將完成偏移校正的信號轉換為表示關于多個檢測軸的力的力信號，因此能夠將對力信號的偏移的影響抑制到很小，能夠進行高精度的力檢測。

(5)在上述機器人中，也可以是所述力傳感器輸出表示關于多個檢測軸的力的力信號，所述偏移校正部將關于所述多個檢測軸的所述力信號作為所述傳感器輸出使用而執行所述偏移計算動作以及所述校正動作。