挠曲测量系统技术方案

提供一种挠曲测量系统。在多关节机器人的连杆处配置被测定标记。在远离多关节机器人的位置处配置测定被测定标记的位置的照相机。多关节机器人的控制装置使多关节机器人的姿势发生变更，在该姿势的变更前和变更后分别通过照相机来测量被测定标记的位置，基于在该姿势的变更前测量出的被测定标记的位置与在姿势的变更后测量出的被测定标记的位置之间的移动量，来计算连杆的实际挠曲量。

【技术实现步骤摘要】
挠曲测量系统
本专利技术涉及一种对多关节机器人的各关节轴、关节轴间的连杆(link)等的挠曲进行测量的挠曲测量系统。
技术介绍
在多关节机器人中，已知各关节轴、关节轴间的连杆等机构部会由于安装于机械臂部的顶端的工具的重量而发生弹性变形。这种弹性变形对机械臂部的顶端的定位精度产生影响，因此以往以来，考虑关节轴、连杆等的弹性变形来控制机械臂部的位置(角度)。例如，在日本特开2002-307344号公报所示的专利技术中，将关节轴视作转动弹簧(日语：回転ばね)，预先测定并设定绕对关节轴定义的坐标系的坐标轴的、关节轴的弹簧常数。然后，根据所设定的弹簧常数以及绕坐标轴地作用于关节轴的转矩，来计算关节轴绕坐标轴的挠曲量，基于该挠曲量对机械臂部的目标位置进行校正。在像这样对机械臂部的目标位置进行校正的情况下，如前所述那样需要预先决定关节轴的弹簧常数。关于事先决定关节轴的弹簧常数的方法，提出了各种方法，包括如以下的日本特开2010-058256号公报、日本特开2013-244540号公报以及日本特开2011-125956号公报等所公开的弹簧常数的决定方法。在日本特开2010-058256号公报所公开的专利技术中，首先，求出作为目标位置而从控制装置提供到机器人的关节轴的指令角度与实际测量出的关节轴的旋转角度的偏离量。然后，求出作用于关节轴的转矩，基于所求出的角度的偏离量和所求出的转矩来计算关节轴的弹簧常数。另外，在日本特开2013-244540号公报所公开的专利技术中，针对与机器人的关节轴连结的两个臂部分别事先设置角度确认位置，通过控制部使关节轴旋转来将两方的臂部的角度确认位置对准。然后，求出在该对准时从控制部提供到关节轴的指令位置(角度)与在认为关节轴未挠曲的情况下进行前述的对准时所需的理论上的指令位置(角度)之差，来作为挠曲校正量。然后，将使该挠曲校正量除以作用于关节轴的负荷转矩而得到的值决定为弹簧常数。并且，在日本特开2011-125956号公报所公开的专利技术中，首先，将质量不同的两个重量块交替安装到机械臂部的顶端，按每个重量块来测量与关节轴连结的机械臂部的旋转方向的挠曲量。然后，根据前述的两个重量块的质量之差以及按每个重量块测量出的臂部的挠曲量之差，来计算关节轴的弹簧常数。然而，在如日本特开2010-058256号公报、日本特开2013-244540号公报以及日本特开2011-125956号公报所公开的弹簧常数的决定方法中，分别存在如下问题。关于日本特开2010-058256号公报所公开的专利技术，需要在从控制部向关节轴提供指令角度时测量关节轴的实际的旋转角度。因此，产生将旋转角度传感器安装到关节轴的作业，还会耗费成本。在日本特开2013-244540号公报所公开的专利技术中，为了计算弹簧常数，需要通过某种方法来预先决定关节轴的理论上的指令位置(角度)。但是，适当决定这种理论上的指令位置对本领域技术人员来说并不简单。关于日本特开2011-125956号公报所公开的专利技术，为了计算弹簧常数而需要进行将重量块安装到机械臂部的顶端的作业。因此，安装重量块的作业对作业者来说为重体力劳动。
技术实现思路
本专利技术提供一种能够廉价地且通过对作业者来说简易的作业来求出前述的弹簧常数的挠曲测量系统。根据本专利技术的第一方式，提供一种对多关节机器人的机构部的挠曲进行测量的挠曲测量系统，该挠曲测量系统具备：被测定标记，其配置于多关节机器人的任意的机构部和远离该多关节机器人的位置中的一方；位置测量器，其配置于多关节机器人的任意的机构部和远离该多关节机器人的位置中的另一方，测定被测定标记的位置；以及控制装置，其对多关节机器人和位置测量器分别进行控制，其中，控制装置具有：机器人控制部，其以使被测定标记与位置测量器的相对位置关系仅由于机构部的挠曲而发生变化的方式，使多关节机器人的姿势发生变更；以及挠曲量计算部，其在所述的姿势的变更前和变更后分别通过位置测量器来测量被测定标记的位置，基于在所述的姿势的变更前测量出的被测定标记的位置与在所述的姿势的变更后测量出的被测定标记的位置之间的移动量，来计算机构部的实际挠曲量。根据本专利技术的第二方式，提供一种对多关节机器人的机构部的挠曲进行测量的挠曲测量系统，该挠曲测量系统具备：两个被测定标记，所述两个被测定标记分别配置于多关节机器人的不同的两个连杆；位置测量器，其与两个被测定标记这两方相对地配置于远离多关节机器人的位置，测定两个被测定标记这两方的位置；以及控制装置，其对多关节机器人和位置测量器分别进行控制，其中，控制装置具有：机器人控制部，其以使两个被测定标记的相对位置关系仅由于将两个连杆连结的关节轴的挠曲而发生变化的方式，使多关节机器人的姿势发生变更；以及挠曲量计算部，其在所述的姿势的变更前和变更后分别通过位置测量器来测量两个被测定标记这两方的位置，基于在所述的姿势的变更前测量出的两个被测定标记中的一个被测定标记的位置同在所述的姿势的变更后测量出的该一个被测定标记之间的移动量与在所述的姿势的变更前测量出的两个被测定标记中的另一个被测定标记的位置同在所述的姿势的变更后测量出的该另一个被测定标记之间的移动量之差，来计算关节轴的实际挠曲量。根据本专利技术的第三方式，作为第一方式或第二方式的挠曲测量系统，提供如下一种挠曲测量系统：控制装置还具有弹簧常数计算部，该弹簧常数计算部在所述的姿势的变更前和变更后分别获取作用于机构部或关节轴的转矩，计算在所述的姿势的变更前获取到的转矩与在所述的姿势的变更后获取到的转矩之间的变化量，基于计算出的实际挠曲量、转矩的变化量以及空间上的被测定标记的位置，来计算将机构部视作转动弹簧时的该机构部的弹簧常数。根据本专利技术的第四方式，作为第一方式至第三方式中的任一方式的挠曲测量系统，提供如下一种挠曲测量系统：被测定标记是发光体。根据本专利技术的第五方式，作为第一方式至第四方式中的任一方式的挠曲测量系统，提供如下一种挠曲测量系统：位置测量器是CCD照相机。根据本专利技术的第六方式，作为第一方式至第四方式中的任一方式的挠曲测量系统，提供如下一种挠曲测量系统：位置测量器是PSD。附图说明本专利技术的这些目的、特征及优点以及其它目的、特征及优点通过附图所示的本专利技术的典型的实施方式的详细说明会变得更明确。图1是示出第一实施方式的挠曲测量系统的整体结构的图。图2是示出第一实施方式的挠曲测量系统中的控制结构要素的框图。图3是用于更详细地说明图1所示的机器人的构造的图。图4是将构成图3所示的机器人的各关节轴和各臂部模型化来表示的图。图5是表示通过第一实施方式的挠曲测量系统来测量机器人的挠曲时的处理流程的流程图。图6是示出图1所示的机器人的第一个测量姿势的图。图7是示出图1所示的机器人的第二个测量姿势的图。图8是表示将在图6所示的机器人的第一个测量姿势时通过照相机拍摄得到的图像与在图7所示的机器人的第二个测量姿势时通过照相机拍摄得到的图像相叠加而得到的图像的图。图9是示出第二实施方式的挠曲测量系统的整体结构的图。图10是表示通过第二实施方式的挠曲测量系统来测量机器人的挠曲时的处理流程的流程图。图11是示出图9所示的机器人的第一个测量姿势的图。图12是示出图9所示的机器人的第二个测量姿势的图。具体实施方式接着，参照附图来说明本专利技术的实施方式。在下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挠曲测量系统，对多关节机器人的机构部的挠曲进行测量，该挠曲测量系统具备：被测定标记，其配置于所述多关节机器人的任意的机构部和远离所述多关节机器人的位置中的一方；位置测量器，其配置于所述多关节机器人的任意的机构部和远离所述多关节机器人的位置中的另一方，测定所述被测定标记的位置；以及控制装置，其对所述多关节机器人和所述位置测量器分别进行控制，其中，所述控制装置具有：机器人控制部，其以使所述被测定标记与所述位置测量器的相对位置关系仅由于所述机构部的挠曲而发生变化的方式，使所述多关节机器人的姿势发生变更；以及挠曲量计算部，其在所述姿势的变更前和变更后分别通过所述位置测量器来测量所述被测定标记的位置，基于在所述姿势的变更前测量出的所述被测定标记的位置与在所述姿势的变更后测量出的所述被测定标记的位置之间的移动量，来计算所述机构部的实际挠曲量。

【技术特征摘要】
2015.09.15 JP 2015-1816361.一种挠曲测量系统，对多关节机器人的机构部的挠曲进行测量，该挠曲测量系统具备：被测定标记，其配置于所述多关节机器人的任意的机构部和远离所述多关节机器人的位置中的一方；位置测量器，其配置于所述多关节机器人的任意的机构部和远离所述多关节机器人的位置中的另一方，测定所述被测定标记的位置；以及控制装置，其对所述多关节机器人和所述位置测量器分别进行控制，其中，所述控制装置具有：机器人控制部，其以使所述被测定标记与所述位置测量器的相对位置关系仅由于所述机构部的挠曲而发生变化的方式，使所述多关节机器人的姿势发生变更；以及挠曲量计算部，其在所述姿势的变更前和变更后分别通过所述位置测量器来测量所述被测定标记的位置，基于在所述姿势的变更前测量出的所述被测定标记的位置与在所述姿势的变更后测量出的所述被测定标记的位置之间的移动量，来计算所述机构部的实际挠曲量。2.一种挠曲测量系统，对多关节机器人的机构部的挠曲进行测量，该挠曲测量系统具备：两个被测定标记，所述两个被测定标记分别配置于所述多关节机器人的不同的两个连杆；位置测量器，其与所述两个被测定标记这两方相对地配置于远离所述多关节机器人的位置，测定所述两个被测定标记这两方的位置；以及控制装置，其对所述多关节机器人和所述位置测量器分别进行控制，其中，所述控制装置具有：...

【专利技术属性】
技术研发人员：小窪恭平，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP