机器人系统技术方案

提供一种能够容易地设定误差参数的机器人系统。本公开的一个方式所涉及的机器人系统具备：机器人；测量装置，其安装在机器人的末端；靶标记，其被固定于机器人的作业空间；以及机器人控制装置，其控制机器人，其中，机器人控制装置具有：参数存储部，其存储用于计算机器人的末端的基准点的位置的多个误差参数；指令值生成部，其考虑误差参数来生成用于指示机器人的驱动轴应在的位置或应有的速度的指令值；位置信息获取部，其基于由测量装置测定出的靶标记相对于测量装置的相对位置、以及靶标记在用户坐标系中的坐标位置，来获取基准点的位置信息；以及参数校正部，其基于指令值和位置信息来对误差参数进行校正。息来对误差参数进行校正。息来对误差参数进行校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人系统


[0001]本专利技术涉及一种机器人系统。

技术介绍

[0002]在具备多个驱动轴的多关节型机器人中，基于驱动轴之间的距离(连杆的长度)和驱动轴的角度位置来计算机器人的末端的基准点的位置。然而，在实际的机器人中，由于各种各样的因素而可能在根据驱动轴的角度指令值计算的基准点的位置与基准点实际被定位的位置之间产生误差。因此，研究出使用多个误差参数来补偿针对向机器人的指令值的基准点的理论上的位置与实际的位置之间的误差。出于这样的目的，提出了为了测定基准点的实际的位置而设置三维测量装置(例如参照专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2020
‑
40165号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]多关节机器人具有很多误差因素，若针对各个误差因素决定误差参数，则需要相当多的误差参数。另外，各误差参数并非独立地起作用，而是相互关联地对最终的定位误差造成影响。如果将这样的大量的误差参数全部设为未知变量，则必需针对极其多的机器人的姿势实测出定位误差才能够计算误差参数的值。如果使用一台三维测量装置，则根据机器人的姿势，存在末端的基准点处于机器人的其它构成要素的阴影而无法测定位置的担忧、三维测量装置与基准点之间的距离变大而测定误差变大的担忧。如果使用多个三维测量装置，则必需考虑各三维测量装置的坐标系的不同、测定误差的影响。因此，期望一种能够容易地设定能够准确地计算机器人的基准点的位置的误差参数的机器人系统。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本公开的一个方式所涉及的机器人系统具备：机器人，其具有多个驱动轴；测量装置，其安装在所述机器人的末端；靶标记，其被固定于所述机器人的作业空间；以及机器人控制装置，其控制所述机器人，其中，所述机器人控制装置具有：参数存储部，其存储用于计算所述机器人的末端的基准点的位置的多个误差参数；指令值生成部，其考虑所述误差参数来生成用于对所述机器人指示各个所述驱动轴应在的位置或应有的速度的指令值；位置信息获取部，其基于由所述测量装置测定出的所述靶标记相对于所述测量装置的相对位置、以及所述靶标记在用于指定所述机器人的动作的用户坐标系中的坐标位置，来获取所述基准点的位置信息；以及参数校正部，其基于所述指令值和所述位置信息来对所述误差参数进行校正。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据本公开所涉及的机器人控制装置，能够容易地设定能够准确地计算机器人的
基准点的位置的误差参数。
附图说明
[0012]图1是示出本公开的一个实施方式的机器人系统的结构的图。
[0013]图2是示出图1的机器人系统中的误差参数的校正的过程的流程图。
具体实施方式
[0014]下面，参照附图来对本公开的实施方式进行说明。图1是示出本公开的一个实施方式所涉及的机器人系统1的结构的图。
[0015]机器人系统1具备机器人10、测量装置20、靶标记30以及机器人控制装置40。
[0016]机器人10具有多个驱动轴。典型地，机器人10是垂直多关节型机器人，但是也可以是SCARA型机器人、并联型机器人、直角坐标型机器人等。在机器人10的末端安装有用于对工件进行加工的加工头、保持工件的保持头等与所要求的作业对应的作业头11。
[0017]测量装置20安装在机器人10的末端。测量装置20既可以固定于安装在机器人10的末端的作业头11，也可以固定于安装有作业头11的末端的连杆。
[0018]作为测量装置20，能够使用例如使用激光等来测定物体的表面的三维形状的三维激光扫描器、基于两个摄像机进行拍摄所得到的图像之间的视差来针对每个平面位置计算离被摄体的距离的三维视觉传感器、基于预先存储的靶图像及其大小来计算被摄体相对于测量装置20的三维的相对位置的二维摄像机等。测量装置20能够还被用作在机器人系统1作业的期间确认工件的传感器。
[0019]靶标记30被固定于机器人10的作业空间，靶标记30在用于指定机器人10的动作的用户坐标系中的坐标位置被预先确定。机器人系统1基于已知的靶标记30在用于指定机器人10的动作的用户坐标系中的坐标位置、以及测量装置20与靶标记30的相对位置，来测定机器人的末端的基准点的位置和朝向。
[0020]优选的是，机器人系统1具备在作业空间内分散地配设的多个靶标记30，使得能够在机器人10的各种姿势下由测量装置20测定与靶标记30的相对位置。
[0021]优选的是，靶标记30具有具备测量装置20无论从哪个方向都能够确定该靶标记30的中心位置那样的对称性的例如球体、立方体等形状。另外，更优选的是，靶标记30具有测量装置20能够识别该靶标记30的朝向的形状或图案。“形状或图案”包括形状和图案这双方的情况。此外，靶标记30的大致的朝向能够根据机器人10的姿势来确定，因此靶标记30的形状或图案以固定的角度间隔具有表示朝向的特征点即可。
[0022]机器人控制装置40控制机器人10。机器人控制装置40能够设为具备参数存储部41、指令值生成部42、位置信息获取部43、灵敏度计算部44、对象选定部45、参数校正部46、评价部47、权重决定部48以及程序生成部49的结构。
[0023]机器人控制装置40能够通过向具有CPU、存储器等的计算机装置导入适当的控制程序来实现。所述各构成要素是对机器人控制装置40的功能进行分类而得到的，在其功能和程序构造上也可以无需能够明确地进行区分。
[0024]参数存储部41存储用于根据指令值来计算机器人10的末端的基准点的准确的位置的多个误差参数，该指令值用于指示机器人10的各驱动轴应在的位置或应有的速度。误
差参数是为了补偿根据机器人10的各驱动轴的角度和驱动轴之间的距离等计算的基准点的理论上的位置(理论位置)与由机器人10的机械误差产生的基准点的实际的位置(实际位置)之差而设定的。
[0025]指令值生成部42考虑参数存储部41中存储的误差参数来生成用于对机器人10指示各个驱动轴应在的位置或应有的速度的指令值，以使机器人按照程序进行动作。也就是说，指令值生成部42生成使得使用误差参数计算的位置(计算位置)、也就是对理论位置施加基于误差参数的校正所得到的位置成为在程序中要求的位置这样的指令值。
[0026]位置信息获取部43基于由测量装置20测定出的靶标记30相对于测量装置20的相对位置、以及靶标记30在用户坐标系中的坐标位置，来获取表示机器人10的末端的基准点的实际的位置(实际位置)的位置信息。也就是说，位置信息获取部43基于测量装置20测定出的、靶标记30在测量装置20的坐标系中的位置和朝向，来确定测量装置20的坐标系与用于确定靶标记30被固定的位置的用户坐标系之间的关系。然后，位置信息获取部43通过对靶标记30在测量装置20的坐标系中的坐标位置进行坐标转换，来计算测量装置20在用户坐标系中的坐标位置，进而计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人系统，具备：机器人，其具有多个驱动轴；测量装置，其安装在所述机器人的末端；靶标记，其被固定于所述机器人的作业空间；以及机器人控制装置，其控制所述机器人，其中，所述机器人控制装置具有：参数存储部，其存储用于计算所述机器人的末端的基准点的位置的多个误差参数；指令值生成部，其考虑所述误差参数来生成用于对所述机器人指示各个所述驱动轴应在的位置或应有的速度的指令值；位置信息获取部，其基于由所述测量装置测定出的所述靶标记相对于所述测量装置的相对位置、以及所述靶标记在用于指定所述机器人的动作的用户坐标系中的坐标位置，来获取所述基准点的位置信息；以及参数校正部，其基于所述指令值和所述位置信息来对所述误差参数进行校正。2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，具备分散地配设的多个所述靶标记。3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，所述靶标记具有所述测量装置能够识别该靶标记的朝向的形状或图案。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的机器人系统，其中，所述机器人控制装置还具有程序生成部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田邦彦，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：