[發明專利]進行多點嵌合的機器人控制系統

在審

• 申請號: 202010739853.2
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN112297002A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 大場雅文
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;B25J18/00;B25J19/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金成哲;鄭毅

本發明提供一種進行多點嵌合的機器人控制系統，其具備：相對關系計算部，其基于通過視覺傳感器取得的數據來計算多點中的至少一點處的第一部件與第二部件的相對關系；接觸點判定部，其基于計算的相對關系來判定第一部件與第二部件的接觸點；控制點設定部，其基于判定的接觸點來設定控制點；以及嵌合控制部，其基于設定的控制點來控制多點的嵌合。

技術領域

本發明涉及機器人控制系統，尤其涉及一種進行多點嵌合的機器人控制系統。

背景技術

在利用工業機器人進行部件彼此的組裝作業時，如果部件之間的相對關系(即相對位置、相對姿態)發生變化則難以使部件彼此嵌合。在一方的部件靜止的情況下，只要考慮另一方的部件的位置和姿態即可，但是在一方的部件持續移動的情況下，部件之間的相對關系會持續變化，因此嵌合的難度提高。在嵌合作業中廣泛進行采用視覺傳感器、力傳感器的機器人控制。

國際公開第1998/017444號記載了一種力控制機器人系統，其基于通過視覺傳感器得到的圖像數據取得表示第一工件與第二工件之間的位置/姿態關系的工件位置/姿態，并基于取得的工件位置/姿態數據對機器人的位置和姿態進行修正，從而一邊進行基于來自力傳感器的輸出的力控制一邊執行嵌合動作。

在日本特開2010－89238號公報中記載了：預先將第一零件和第二零件接觸的接觸狀態、與從各接觸狀態起向下一目標狀態轉變的轉變信息關聯起來進行存儲，使用力傳感器的檢測值和拍攝裝置的圖像數據來判別接觸狀態，并基于判別的結果來選擇轉變信息，基于選擇的轉變信息來進行嵌合控制。

在日本特開2015－74058號公報中記載了：取得機器人的可動部的端點處于目標位置時的目標圖像、端點處于當前位置時的當前圖像，算出從當前位置到目標位置的距離，根據算出的距離對基于視覺伺服的指令値和基于力控制的指令値分別加權并進行合成而獲得合成的指令値，利用該合成的指令值來控制機器人。

發明內容

在使部件彼此以多點進行嵌合的情況下，力傳感器將各點處的來自部件的反作用力作為合力進行檢測，因此難以確定接觸點。另外，在通過力傳感器取得的數據中混入有各種噪聲，難以判別是一點接觸還是多點接觸。例如在對部件進行把持的剛性較低的情況下，會混入起因于剛性的噪聲。并且，力傳感器即使在僅向一方向作用力的情況下也可能產生在另一方向產生力的機構性的牽連噪聲。此外，在力傳感器的增益高的情況下，也可能從線纜等混入電氣噪聲。另外，也有可能發生由于力傳感器的老化、侵蝕等所引起的噪聲。結果是，在多點的嵌合作業中，難以僅通過力傳感器來確定接觸點的位置、接觸點的數量，因此無法確定應該使部件向哪里移動，或者使部件向哪個方向傾斜，有可能將機器人控制為錯誤的位置或者姿態，導致嵌合失敗。

因此需要一種控制進行多點嵌合的機器人的技術。

本公開的一個方案提供一種機器人控制系統，其具備：機器人；手，其安裝于機器人的端部，并把持相對于第一部件以多點進行嵌合的第二部件；視覺傳感器，其設置于手的附近或者與機器人獨立的固定位置；相對關系計算部，其基于通過視覺傳感器取得的數據，計算多點中的至少一點處的第一部件與第二部件的相對關系；接觸點判定部，其基于計算的相對關系來判定第一部件與第二部件的接觸點；控制點設定部，其基于判定的接觸點來設定控制點；以及嵌合控制部，其基于設定的控制點來控制多點的嵌合。

附圖說明

圖1是表示一個實施方式的機器人控制系統的概要結構的側視圖。

圖2A是表示視覺傳感器的個數和視線方向的變形例的立體圖。

圖2B是表示視覺傳感器的配置的變形例的立體圖。

圖3是表示一個實施方式的機器人控制系統的結構的框圖。

圖4A是表示從上方拍攝的部件之間的相對關系的圖。

圖4B是表示從上方拍攝的部件之間的相對關系的圖。