力传感器的诊断装置诊断设置于机器人的力传感器，力传感器配置在设置机器人的设置面附近，并检测从外部施加到机器人的力以及力矩。力传感器的诊断装置具备：计算部(23)，其计算由力传感器检测的力及力矩的各自的理论值；判断部(24)，其通过将由力传感器检测出的力及力矩的实测值与力及力矩的理论值进行比较，来判断力传感器是否发生变形；以及通知部(25)，其通知判断部(24)的判断结果。其通知判断部(24)的判断结果。其通知判断部(24)的判断结果。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】力传感器的诊断装置以及机器人控制装置
[0001]本专利技术涉及力传感器的诊断装置以及机器人控制装置。
技术介绍
[0002]以往，在工业机器人上设置有力传感器，该力传感器检测施加到机器人上的外力，以检测机器人与物体或人的接触(例如，参照专利文献1及2。)。在专利文献1、2中，力传感器配置在设置机器人的设置面附近。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2019
‑
042906号公报
[0006]专利文献2：日本特开2018
‑
080941号公报
技术实现思路
[0007]专利技术要解决的问题
[0008]存在力传感器的检测精度由于某种原因下降的情况。如果机器人在力传感器的检测精度下降的状态下进行动作，则可能无法准确地检测出机器人与物体或人的接触。因此，在机器人开始动作之前，需要确认力传感器的检测精度是否满足规定的标准。但是，导致检测精度下降的原因有多种，要确定原因并不容易。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本公开的一方面是一种力传感器的诊断装置，其诊断设置于机器人的力传感器，该力传感器配置在设置所述机器人的设置面附近，并检测从外部施加到所述机器人的力以及力矩，所述力传感器的诊断装置的特征在于，具备：计算部，其计算由所述力传感器检测的所述力及所述力矩的各自的理论值；判断部，其通过将由所述力传感器检测出的所述力及所述力矩的实测值与所述力及所述力矩的所述理论值进行比较，来判断所述力传感器是否发生变形；以及通知部，其通知该判断部的判断结果。
附图说明
[0011]图1是一个实施方式的机器人系统的整体构成图。
[0012]图2A是示出设置板正确设置的例子的图。
[0013]图2B是示出设置板错误设置的例子的图。
[0014]图3是一个实施方式的机器人控制装置的功能框图。
[0015]图4是说明连接于机器人的负载的设定值的例子的图。
[0016]图5是对传感器诊断动作中的机器人主体的旋转体的动作进行说明的图。
[0017]图6是对传感器诊断动作中的机器人主体的第一臂的动作进行说明的图。
[0018]图7是示出由通知部显示的力传感器的诊断结果的例子的图。
[0019]图8是示出由机器人控制装置执行的力传感器的诊断方法的流程图。
[0020]图9A是示出传感器诊断动作中的旋转体以及第一臂的旋转角度的时间变化的曲线图。
[0021]图9B是示出传感器诊断动作中的力误差ΔF的时间变化的曲线图。
[0022]图9C是示出传感器诊断动作中的力矩误差ΔM的时间变化的曲线图。
[0023]图10是示出判断部的判断结果的变形例的图。
具体实施方式
[0024]以下参照附图对一个实施方式的力传感器的诊断装置、机器人控制装置以及机器人系统进行说明。
[0025]如图1所示，本实施方式的机器人系统100具备工业机器人1、以及与机器人1连接并控制机器人1的机器人控制装置2。
[0026]机器人1具备机器人主体3、用于将机器人主体3固定到设置面S的设置板4、以及检测从外部施加到机器人主体3的力以及力矩的力传感器5。例如，机器人1是与作业者在相同的作业空间进行作业的协作机器人，机器人主体3是六轴垂直多关节机器人。
[0027]机器人主体3具有基台6、旋转体7、第一臂8以及第二臂9。旋转体7载置在基台6上，并能够相对于基台6绕竖直方向的第一轴线J1旋转。第一臂8的基端部支撑于旋转体7，并能够相对于旋转体7绕水平方向的第二轴线J2旋转。第二臂9的基端部支撑于第一臂8的前端部，并能够相对于第一臂8绕水平方向的第三轴线J3旋转。
[0028]在机器人主体3设置有分别使旋转体7、第一臂8以及第二臂9旋转的多个伺服电机(省略图示)、以及分别检测旋转体7、第一臂8以及第二臂9的旋转角度的多个编码器(省略图示)。
[0029]在第二臂9的前端设置有安装负载11的安装面10。负载11例如是手部或工具等末端执行器。
[0030]如图2A所示，设置板4配置在地面等水平或大致水平的设置面S上，通过化学锚栓等地脚螺栓12以非常大的力，例如以数吨的力固定到设置面S。
[0031]力传感器5配置在基台6与设置板4之间，且固定于基台6以及设置板4。例如，力传感器5具有因施加于机器人主体3的外力而变形的圆筒状的主体、以及固定于主体的多个应变传感器。力传感器5例如是六轴力传感器，由力传感器5检测的力包括X轴、Y轴以及Z轴方向三个力分量，由力传感器5检测的力矩包括绕X轴、Y轴以及Z轴的三个力矩分量。X轴、Y轴以及Z轴相互正交。
[0032]配置在设置面S附近的力传感器5容易受到设置板4在设置面S上的设置状态的影响，存在力传感器5因设置板4错误地设置在设置面S上而变形的情况。
[0033]图2A示出了设置板4正确设置的例子，图2B示出了设置板4错误设置的例子。如图2A所示，在设置面S具有凹凸的情况下，在设置板4与设置面S之间的间隙中插入垫片13，以确保设置板4的平坦度。如图2B所示，在未插入垫片13或垫片13不适当地插入的情况下，设置板4因来自地脚螺12的力而如箭头所示那样变形，固定于设置板4的力传感器5变形。
[0034]如图3所示，机器人控制装置2具备存储部21、控制部22、计算部23、判断部24以及通知部25。
[0035]机器人控制装置2具有诊断力传感器5的传感器诊断功能，计算部23、判断部24以
及通知部25负责传感器诊断功能。即，在一个实施方式中，力传感器的诊断装置作为机器人控制装置2的一部分而搭载于机器人控制装置2。
[0036]存储部21中存储有用于诊断力传感器5的传感器诊断程序。机器人控制装置2具有处理器，处理器按照传感器诊断程序执行处理，从而实现控制部22、计算部23、判断部24以及通知部25的后述功能。
[0037]存储部21具有RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read
‑
Only Memory，只读存储器)及其他任意的存储装置。存储部21中存储有连接于机器人1的负载11的设定值。如图4所示，设定值例如包括负载11的质量M、以安装面10的中心位置为基准的负载11的重心位置(Gx，Gy，Gz)、以及负载11绕重心G的惯性Ix，Iy，Iz。设定值例如由作业者输入机器人控制装置2并存储在存储部21中。
[0038]控制部22控制机器人主体3以及力传感器5。控制部22通过控制伺服电机，从而使机器人主体3执行使机器人主体3的姿态变化的传感器诊断动作。另外，控制部22在传感器诊断动作中的机器人主体3的姿态变化过程中，使力传感器5执行力以及力矩的检测。由力传感器5检测出的力以及力矩的实测值Fa、Ma从力传感器5发送到机器人控制装置2，用于力传感器5的诊断。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种力传感器的诊断装置，其诊断设置于机器人的力传感器，该力传感器配置在设置所述机器人的设置面附近，并检测从外部施加到所述机器人的力以及力矩，所述力传感器的诊断装置的特征在于，具备：计算部，其计算由所述力传感器检测的所述力及所述力矩的各自的理论值；判断部，其通过将由所述力传感器检测出的所述力及所述力矩的实测值与所述力及所述力矩的所述理论值进行比较，来判断所述力传感器是否发生变形；以及通知部，其通知该判断部的判断结果。2.根据权利要求1所述的力传感器的诊断装置，其中，所述判断部基于力矩误差和力误差，判断所述力传感器是否发生变形，所述力矩误差是所述力矩的所述实测值与所述力矩的所述理论值之间的差分的大小，所述力误差是所述力的所述实测值与所述力的所述理论值之间的差分的大小。3.根据权利要求2所述的力传感器的诊断装置，其中，所述判断部在所述力矩误差为规定的第一阈值以下且所述力误差为规定的第二阈值以下时，判断所述力传感器未发生变形，在所述力矩误差为规定的第一阈值以下且所述力误差大于规定的第二阈值时，判断所述力传感器发生变形。4.根据权利要求1至3中任一项所述的力传感器的诊断装置，其中，所述计算部使用连接于所述机器人的负载的设定值来计算所述力及所述力矩的各自的理论值，所述判断部通过将所述力及所述力矩的实测值与所述力及所述力矩的所述理论值进行比较，来进一步判断所述负载的所述设定值是否正确。5.根据权利要求4所述的力传感器的诊断装置，其中，所述判断部基于力矩误差，判断所述负载的设定值是否正确，所述力矩误差是所述力矩的所述实测值与所述力矩的所述理论值之间的差分的大小。6.根据权利要求5所述的力传感器的诊断装置，其中，所述判断部在所述力矩误差为规定的第一阈值以下时，判断所述负载的设定值是正确的，在所述力矩误差大于规定的第一阈值时，判断所述负载的设定值是错误的。7.根据权利要求3所述的力传感器的诊断装置，其中，所述判断部基于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：岩山贵敏，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。