[發(fā)明專(zhuān)利]機(jī)器人系統(tǒng)和機(jī)器人的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880088368.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111670094B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石塚康孝;有光健;合田重音;吉田裕;村岡浩太郎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B25J13/08
• 分類(lèi)號(hào): B25J13/08
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營(yíng);蔣國(guó)偉

在機(jī)器人系統(tǒng)(10)和機(jī)器人(14)的控制方法中，檢測(cè)部(12a)在學(xué)習(xí)時(shí)檢測(cè)使插口件(16c)與螺栓(24)的頭部(26)的設(shè)定位置接觸且在設(shè)定動(dòng)作范圍內(nèi)相對(duì)于設(shè)定位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的接觸狀態(tài)來(lái)作為學(xué)習(xí)用波形數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)部(13a)學(xué)習(xí)檢測(cè)到的多個(gè)學(xué)習(xí)用波形數(shù)據(jù)，且將該學(xué)習(xí)結(jié)果寫(xiě)入判斷部(12c)。判斷部(12c)在實(shí)際作業(yè)時(shí)根據(jù)表示插口件(16c)與螺栓(24)的頭部(26)接觸時(shí)的接觸狀態(tài)的變化的實(shí)際波形數(shù)據(jù)和所寫(xiě)入的學(xué)習(xí)結(jié)果，來(lái)識(shí)別插口件(16c)相對(duì)于螺栓(24)的偏差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在使機(jī)器人的末端執(zhí)行器(end effector)與工件接觸來(lái)進(jìn)行作業(yè)時(shí)對(duì)末端執(zhí)行器相對(duì)于工件的偏差量進(jìn)行校正的機(jī)器人系統(tǒng)(robot system)和機(jī)器人的控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，在使機(jī)器人的末端執(zhí)行器與工件接觸來(lái)對(duì)該工件進(jìn)行作業(yè)時(shí)，例如在對(duì)象物與工件的組裝作業(yè)或緊固作業(yè)中，由于工件的公差、工件的設(shè)置布局的偏差等不確定條件，有時(shí)無(wú)法對(duì)工件進(jìn)行合適的作業(yè)。

因此，在日本發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公報(bào)特許第4850956號(hào)、日本發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公報(bào)特許第6006256號(hào)和日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2017-94438號(hào)中公開(kāi)了一種非接觸檢測(cè)型的控制裝置，該非接觸檢測(cè)型的控制裝置使用與機(jī)器人分體設(shè)置的攝像頭來(lái)拍攝末端執(zhí)行器和工件，且根據(jù)拍攝到的圖像對(duì)基準(zhǔn)位置、作業(yè)對(duì)象部位進(jìn)行圖像識(shí)別，據(jù)此來(lái)計(jì)算末端執(zhí)行器的目標(biāo)位置。

另外，在日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2015-155126號(hào)中公開(kāi)了一種接觸檢測(cè)型的控制裝置，在末端執(zhí)行器上安裝有多個(gè)或者多軸檢測(cè)型的力覺(jué)傳感器的狀態(tài)下，該接觸檢測(cè)型的控制裝置事先設(shè)定使末端執(zhí)行器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)位置(中心位置)的力覺(jué)值或者力矩值，在此后的實(shí)際作業(yè)中，對(duì)機(jī)器人或者末端執(zhí)行器進(jìn)行使其按照事先設(shè)定的力覺(jué)值或者力矩值的反饋控制(力覺(jué)模仿控制)。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在日本發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公報(bào)特許第4850956號(hào)、日本發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公報(bào)特許第6006256號(hào)和日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2017-94438號(hào)的技術(shù)中，需要對(duì)上述的攝像頭、末端執(zhí)行器和工件的周邊進(jìn)行照明的照明裝置、以及對(duì)攝像頭拍攝到的圖像進(jìn)行處理的圖像識(shí)別軟件等。另外，還需要用于使末端執(zhí)行器相對(duì)于工件的偏差量、照明裝置的亮度變化、環(huán)境光的遮斷等、攝像頭拍攝到的圖像穩(wěn)定化的專(zhuān)用的系統(tǒng)設(shè)備、對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行處理的專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)(PC)等附屬設(shè)備。其結(jié)果，需要花費(fèi)用于構(gòu)筑機(jī)器人的控制系統(tǒng)的成本。

另外，在日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2015-155126號(hào)的技術(shù)中，以按照事前設(shè)定的力覺(jué)值或者力矩值的方式來(lái)進(jìn)行反饋控制，因此，能夠廉價(jià)地構(gòu)成控制系統(tǒng)。然而，由于直接檢測(cè)與末端執(zhí)行器相對(duì)于工件的偏差量對(duì)應(yīng)的力的變化，因此，需要在機(jī)器人的頂端設(shè)置力覺(jué)傳感器。在該情況下，實(shí)際作業(yè)時(shí)力覺(jué)傳感器的配置受到制約。另外，需要將工件的與末端執(zhí)行器接觸的接觸部分設(shè)定為C面等、需要使工件的表面與末端執(zhí)行器對(duì)應(yīng)。其結(jié)果，能適用的作業(yè)局限于銷(xiāo)與孔的嵌合等特定的作業(yè)。并且，為了排除末端執(zhí)行器與工件接觸時(shí)的晃動(dòng)的影響，每次進(jìn)行實(shí)際作業(yè)時(shí)都需要設(shè)置專(zhuān)用的夾具和機(jī)械手，通用性低。

本發(fā)明是考慮這種技術(shù)問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供一種低成本的通用性高的機(jī)器人系統(tǒng)和機(jī)器人的控制方法。

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人系統(tǒng)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到機(jī)器人的末端執(zhí)行器與工件的接觸狀態(tài)的變化時(shí)，該機(jī)器人系統(tǒng)根據(jù)該傳感器檢測(cè)到的所述接觸狀態(tài)的變化來(lái)推定所述末端執(zhí)行器相對(duì)于所述工件的偏差量，且通過(guò)控制所述機(jī)器人和/或所述末端執(zhí)行器來(lái)校正所述偏差量。

在該情況下，所述機(jī)器人系統(tǒng)具有控制部、檢測(cè)部、學(xué)習(xí)部和判斷部，其中，所述控制部控制所述機(jī)器人和/或所述末端執(zhí)行器；所述檢測(cè)部檢測(cè)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示由該控制部改變所述末端執(zhí)行器與所述工件的接觸狀態(tài)時(shí)的所述接觸狀態(tài)的時(shí)間變化；所述學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)所述數(shù)據(jù)；所述判斷部使用該學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)所述數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)結(jié)果來(lái)判斷所述末端執(zhí)行器對(duì)所述工件進(jìn)行實(shí)際作業(yè)時(shí)該末端執(zhí)行器與所述工件的接觸狀態(tài)。