【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于搬运工件等的水平多关节型机器人的控制方法及控制装置。
技术介绍
1、为了在收纳工件的盒、对工件进行处理的工件处理装置之间搬运半导体晶片等工件，使用搬运用的机器人。在以下的说明中，将由机器人进行的工件的取出(即装载)和卸载(即卸载)的对象的装置总称为工作台。在半导体制造工序中用于收纳晶片的盒、用于对晶片进行某种处理的工件处理装置分别是工作台。在半导体制造工序中，在由壁面划定的作业区域中配置搬运用的机器人，并且在包围作业区域的壁面上配置多个工作台，利用机器人在工作台之间搬运作为工件的半导体晶片。搬运用的机器人要求能够对多个工作台装载和卸载工件。因此，作为机器人，使用将多个臂以相互能够旋转的方式连结，并且将电动机等的旋转力传递给臂而使其进行伸缩等动作的水平多关节型的机器人。在最前端的臂上以能够旋转的方式安装有在搬运时实际搭载工件的手。
2、专利文献1示出了在细长的长方形状的作业区域中用于搬运工件的水平多关节型的机器人的一例。专利文献1所示的机器人具备：保持工件的手；以能够旋转地保持手的臂部；以及连杆机构，其以能够旋转的方式保持臂的基端侧的臂关节部，并且使臂关节部的移动轨迹与作业区域的长度方向大致平行。连杆机构具有通过连杆关节部将可旋转地保持在机器人的基台上的基台侧连杆和位于臂侧的臂侧连杆连结的构造。该机器人在进行工件的装载和卸载时，被控制为在作业区域内将手定位在与作为工件的装载和卸载的对象的工作台正对的位置上后，手笔直地进入工作台的内部。
3、在专利文献1所记载的机器人中，设为对于每个工作台上
4、在专利文献1所记载的机器人中，通常，手的延伸方向为与连杆机构的臂关节部的移动轨迹正交的方向，因此，除了向高度方向(升降方向)的自由度以外，自由度为2，对每个工作台唯一地确定待机位置的机器人的姿势。但是，在该机器人中，还存在每个轴的可旋转的角度范围的制约，有时在作业区域内产生无法进入的区域即死区，或者若要避免与围绕作业区域的壁面的干扰，则工作台之间的移动路径变得复杂。为了解决这样的课题，考虑在机器人中将自由度增加1，如果是专利文献1所示的水平多关节型的机器人，则考虑代替使用连杆机构而将基台侧连杆和臂侧连杆之间的角度也通过电动机任意地改变来将自由度增加1。在专利文献2～4中记载了这样增加了自由度的水平多关节型机器人的例子。
5、现有技术文献
6、专利文献
7、专利文献1：日本专利5199117号公报
8、专利文献2：日本特表2000－506789号公报
9、专利文献3：日本专利4750231号公报
10、专利文献4：日本专利4364634号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的技术问题
2、在专利文献1所示的水平多关节型的机器人中，如果确定了搭载工件的手的朝向，则水平面内的机器人的自由度为2，根据机器人的位置唯一地确定机器人的各轴上的角度。但是，如专利文献2～4所记载的那样，在增加能够独立控制的臂以增大机器人的自由度的情况下，在被提供机器人的位置时，用于实现该位置的机器人的姿势(即各轴的角度)不能唯一确定。在这样的状况下，当指定起点位置和目标位置(终点位置)使机器人移动时，有时根据目标位置处的机器人的姿势而在移动时间上产生较大的差，或者在移动中机器人的臂与周围的物体(例如作业区域的壁面等)发生干扰。提供起点位置以及起点位置处的姿势和目标位置来求出目标位置处的最佳姿势的问题是非线性优化问题，为了得到严密的解需要大量的运算量。
3、本专利技术的目的是提供一种控制具有冗余自由度的水平多关节型机器人的控制方法和控制装置，该控制方法和控制装置能够以较小的运算量使机器人在短时间内移动到所指定的目标位置。
4、解决技术问题所采用的技术方案
5、基于本专利技术的一方面的控制方法是一种控制在多个工作台之间搬运工件的水平多关节型的机器人的控制方法，其中，机器人具备：基台；第一臂，其以能够旋转的方式与基台连接；第二臂，其以旋转自如的方式与第一臂连接；第三臂，其以旋转自如的方式与第二臂连接；以及手，其以旋转自如的方式与第三臂连接并保持工件，在将第一臂与基台连接的位置作为原点，将第二臂与第一臂连接的位置作为第一关节点，将第三臂与第二臂连接的位置作为第二关节点，将手与第三臂连接的位置作为第三关节点，在指定第三关节点的目标位置并使机器人移动时，设定为第二关节点存在于在水平面内穿过原点的假想行驶轴上，将穿过原点并水平延伸的基准方向与假想行驶轴所成的角作为假想行驶轴角，具有使用假想行驶轴角和目标位置驱动各轴的电动机而使机器人实际移动的驱动工序。
6、在一方面的控制方法中，设定在控制具有冗余自由度的水平多关节型的机器人时，第二关节点存在于在水平面内穿过原点的假想行驶轴上这样的约束条件，将穿过原点并水平延伸的基准方向与假想行驶轴所成的角作为假想行驶轴角，由此能够通过假想行驶轴角和目标位置实质上唯一地决定机器人的姿势。另外，能够以较少的运算量容易地计算用于到达目标位置的最佳的假想行驶轴角。由此，能够以较少的运算量使机器人在短时间内移动到所指定的目标位置。
7、在一方面的控制方法中，在实施驱动工序之前，实施最佳值计算工序，该最佳值计算工序计算与目标位置相对应的最佳的假想行驶轴角。例如，如果在通过示教决定目标位置时也实施最佳值计算工序，则之后能够基于通过示教得到的目标位置和最佳的假想行驶轴角来使机器人最佳地动作。在驱动工序中通过点对点(ptp)动作使机器人动作的情况下，最佳值计算工序可以是一边改变假想行驶轴角一边计算在使机器人通过ptp本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种控制方法，控制在多个工作台之间搬运工件的水平多关节型机器人，其中，
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，
4.根据权利要求2所述的控制方法，其中，
5.根据权利要求1～4中任一项所述的控制方法，其中，
6.根据权利要求1～4中任一项所述的控制方法，其中，
7.根据权利要求1～4中任一项所述的控制方法，其中，
8.一种控制装置，具备：基台；第一臂，其以能够旋转的方式与所述基台连接；第二臂，其以旋转自如的方式与所述第一臂连接；第三臂，其以旋转自如的方式与所述第二臂连接；以及手，其以旋转自如的方式与所述第三臂连接并保持工件，控制在多个工作台之间搬运所述工件的水平多关节型机器人，其中，
9.根据权利要求8所述的控制装置，其中，
10.根据权利要求8所述的控制装置，其中，
【技术特征摘要】
1.一种控制方法，控制在多个工作台之间搬运工件的水平多关节型机器人，其中，
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，
4.根据权利要求2所述的控制方法，其中，
5.根据权利要求1～4中任一项所述的控制方法，其中，
6.根据权利要求1～4中任一项所述的控制方法，其中，
7.根据权利要求1～4中任一项所述...
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