[發明專利]撓曲量推斷裝置、機器人控制裝置以及撓曲量推斷方法

有效

• 申請號: 201980031705.0
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN112512758B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 奧野潤一;梶原慎司
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;B25J9/06;B25J19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 周宏志;劉曉岑

一種撓曲量推斷裝置、機器人控制裝置以及撓曲量推斷方法，對包括在規定的角度范圍內擺動的四節連桿結構部(11)的多個連桿通過關節連結而成的機械臂(7)的四節連桿結構部的撓曲量進行推斷，具備：擺動角計算部(25)，計算四節連桿結構部的擺動角；負荷計算部(26)，計算四節連桿結構部承受的負荷；剛度矩陣決定部(27)，使用剛度值決定函數，決定與擺動角計算部檢測出的四節連桿結構部的擺動角對應的剛度值，剛度值決定函數表示四節連桿結構部承受的負荷和四節連桿結構部的撓曲量相關聯的剛度矩陣的各成分的值亦即剛度值與四節連桿結構部的擺動角之間的相關關系；以及撓曲量計算部(28)，基于負荷計算部計算出的四節連桿結構部承受的負荷和剛度值決定部決定出的剛度值，計算四節連桿結構部的撓曲量。

技術領域

本發明涉及撓曲量推斷裝置、機器人控制裝置以及撓曲量推斷方法。

背景技術

以往，例如在專利文獻1中，提出有：針對包括剛度低的要素的機器人，考慮撓曲等正確地進行定位等的控制。在專利文獻1中，獲取臂的驅動軸的動力傳遞要素的次級側的位移，并基于獲取到的位移值，由觀察者推斷動力傳遞要素的初級側的位移而進行反饋控制。

專利文獻1:日本特開2011-115878號公報

近年來，對于工業用機器人而言，為了減少周期時間等的高速化、臂的連桿的輕型化加速發展。但是，由于高速化、輕型化，在定位動作時產生臂的連桿的撓曲、以該撓曲為起因的振動，定位精度等下降。因此，為了考慮連桿的撓曲來防止振動并正確地實現定位等的控制，期望推斷其撓曲量。特別是，盡管使用了平行連桿結構等四節連桿結構的機械臂能夠實現高負荷條件下的穩定動作，但連桿結構變復雜，該撓曲量的推斷伴有困難。但是，在專利文獻1中，臂的連桿為剛度高的部件，從而針對其撓曲沒有考慮。這樣，在現有技術中，難以與高速化、臂的連桿的輕型化對應。

發明內容

為了解決上述課題，本發明的某個方式所涉及的撓曲量推斷裝置對包括在規定的角度范圍內擺動的四節連桿結構部的多個連桿通過關節連結而成的機械臂的上述四節連桿結構部的撓曲量進行推斷，上述撓曲量推斷裝置具備：擺動角計算部，計算上述四節連桿結構部的擺動角；負荷計算部，計算上述四節連桿結構部承受的負荷；剛度矩陣決定部，使用剛度值決定函數，決定與上述擺動角計算部檢測出的上述四節連桿結構部的擺動角對應的剛度值，上述剛度值決定函數表示上述四節連桿結構部承受的負荷和上述四節連桿結構部的撓曲量相關聯的剛度矩陣的各成分的值亦即上述剛度值與上述四節連桿結構部的擺動角之間的相關關系；以及撓曲量計算部，基于上述負荷計算部計算出的上述四節連桿結構部承受的負荷和具有上述剛度矩陣決定部決定出的上述剛度值成分的上述剛度矩陣，計算上述四節連桿結構部的撓曲量。

根據該結構，能夠使用具有基于擺動角決定出的剛度值成分的剛度矩陣，迅速推斷四節連桿結構的撓曲量。因此，能夠減少計算撓曲量的過程中的計算量，能夠迅速計算撓曲量。

本發明能夠減少計算撓曲量的過程中的計算量，起到能夠迅速計算撓曲量這樣的效果。

附圖說明

圖1是概略地表示包括實施方式所涉及的撓曲量推斷裝置的機器人系統的結構例的圖。

圖2是概略地表示圖1的機器人系統的控制系統的結構例的框圖。

圖3是表示圖1的機器人系統的撓曲量推斷動作所涉及的動作例的流程圖。

圖4A是表示圖1的機器人系統的撓曲量推斷動作所使用的剛度值決定函數的一個例子的圖。

圖4B是表示圖1的機器人系統的撓曲量推斷動作所使用的剛度值決定函數的一個例子的圖。

具體實施方式