[發(fā)明專利]控制裝置和機(jī)器學(xué)習(xí)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910231497.0
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN110355751B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林晃市郎
• 申請（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/22
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;金慧善

本發(fā)明提供一種控制裝置和機(jī)器學(xué)習(xí)裝置。該機(jī)器學(xué)習(xí)裝置具備能夠根據(jù)機(jī)器人的目標(biāo)軌跡推定應(yīng)該對該機(jī)器人的各軸指令的指令數(shù)據(jù)的通用的控制裝置，學(xué)習(xí)與機(jī)器人的軌跡數(shù)據(jù)對應(yīng)的應(yīng)該對該機(jī)器人具備的軸進(jìn)行指令的指令數(shù)據(jù)的推定。機(jī)器學(xué)習(xí)裝置具備：軸角度變換部，其根據(jù)軌跡數(shù)據(jù)，計(jì)算出機(jī)器人所具備的軸的軸角度的變化量；狀態(tài)觀測部，其觀測與機(jī)器人所具備的軸的軸角度的變化量相關(guān)的軸角度數(shù)據(jù)，作為表示環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)變量；標(biāo)簽數(shù)據(jù)取得部，其取得與針對機(jī)器人所具備的軸的指令數(shù)據(jù)相關(guān)的軸角度指令數(shù)據(jù)作為標(biāo)簽數(shù)據(jù)；學(xué)習(xí)部，其使用狀態(tài)變量和標(biāo)簽數(shù)據(jù)，將機(jī)器人所具備的軸的軸角度的變化量與針對該軸的指令數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來進(jìn)行學(xué)習(xí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制裝置和機(jī)器學(xué)習(xí)裝置，具體涉及進(jìn)行高精度軌跡指令數(shù)據(jù)的生成的控制裝置和機(jī)器學(xué)習(xí)裝置。

背景技術(shù)

在通過機(jī)器人進(jìn)行激光加工、密封、電弧焊接等時，機(jī)器人TCP(Tool?CenterPoint：刀具中央點(diǎn))的軌跡精度是重要的。在控制機(jī)器人時，控制驅(qū)動機(jī)器人具備的各關(guān)節(jié)的電動機(jī)，使得機(jī)器人TCP沿著所設(shè)想的目標(biāo)軌跡。但是，由于機(jī)器人的關(guān)節(jié)所具備的減速機(jī)、機(jī)械臂自身的剛性不足、各關(guān)節(jié)軸的反沖(backlash)等的原因，有時機(jī)器人TCP從預(yù)先設(shè)想的目標(biāo)軌跡偏離。

此外，作為改善機(jī)器人TCP的軌跡精度的現(xiàn)有技術(shù)，例如在日本特開2006-110702號公報(bào)、日本特開2004-322224號公報(bào)、日本特開2017-127964號公報(bào)中，公開了以下的技術(shù)，即根據(jù)通過傳感器、模擬器等掌握的機(jī)器人動作中的機(jī)器人TCP的軌跡，反復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)控制，重現(xiàn)目標(biāo)軌跡。

如現(xiàn)有技術(shù)所示那樣，從安裝在機(jī)器人的傳感器得到加速度、角速度、力等物理量。為了根據(jù)測量出的物理量求出機(jī)器人TCP的軌跡，需要計(jì)算積分等。另外，傳感值也有時包含噪聲，因此計(jì)算的位置精度低，通過反復(fù)學(xué)習(xí)改善軌跡精度的效果也小。另外，作為直接測量機(jī)器人的前端位置的裝置，有激光跟蹤器等，但在為了記錄機(jī)器人TCP的軌跡而使用這樣的裝置的情況下，在每次變更機(jī)器人的動作進(jìn)行學(xué)習(xí)時都設(shè)置測量裝置，存在非常繁瑣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于：提供一種通用的控制裝置和機(jī)器學(xué)習(xí)裝置，其能夠根據(jù)機(jī)器人的目標(biāo)軌跡，推定應(yīng)該向該機(jī)器人的各軸進(jìn)行指令的指令數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的控制裝置使用直接測量機(jī)器人的動作軌跡而作為位置數(shù)據(jù)的測量裝置、向機(jī)器人指令的指令數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人TCP的軌跡精度的改善。將由位置測量裝置測量出的機(jī)器人TCP的動作軌跡的數(shù)據(jù)(以下稱為實(shí)測軌跡數(shù)據(jù))、機(jī)器人的控制所使用的指令數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)組而進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，由此，如果輸入了理想的軌跡數(shù)據(jù)，則制作輸出用于重現(xiàn)該軌跡的指令數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。

另外，本發(fā)明的一個實(shí)施例是一種控制裝置，其根據(jù)機(jī)器人所具備的機(jī)械臂的前端位置的軌跡數(shù)據(jù)，推定應(yīng)該對該機(jī)器人所具備的軸進(jìn)行指令的指令數(shù)據(jù)，該控制裝置具備：機(jī)器學(xué)習(xí)裝置，其學(xué)習(xí)與上述軌跡數(shù)據(jù)對應(yīng)的應(yīng)該對上述機(jī)器人所具備的軸進(jìn)行指令的指令數(shù)據(jù)的推定，并且具備：軸角度變換部，其根據(jù)上述軌跡數(shù)據(jù)，計(jì)算出上述機(jī)器人所具備的軸的軸角度的變化量；狀態(tài)觀測部，其觀測上述軸角度變換部計(jì)算出的與上述機(jī)器人所具備的軸的軸角度的變化量相關(guān)的軸角度數(shù)據(jù)，作為表示環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)變量；標(biāo)簽數(shù)據(jù)取得部，其取得與針對上述機(jī)器人所具備的軸的指令數(shù)據(jù)相關(guān)的軸角度指令數(shù)據(jù)作為標(biāo)簽數(shù)據(jù)；學(xué)習(xí)部，其使用上述狀態(tài)變量和上述標(biāo)簽數(shù)據(jù)，將上述機(jī)器人所具備的軸的軸角度的變化量與針對上述機(jī)器人所具備的軸的指令數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來進(jìn)行學(xué)習(xí)。