机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂的控制程序、及机器人手臂控制用集成电子电路制造方法及图纸

技术编号:4891318 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种机器人手臂(5)的控制装置(70),具备:存储有机器人手臂的动作所涉及的信息的动作信息数据库(17)、对人(4)的力进行检测的力检测部(53)、和对应于人力对动作信息数据库的动作信息进行矫正的动作矫正部(20)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生成、示教机器人的动作的机器人手臂的控制装置及控制方法、 具有机器人手臂的控制装置的机器人、机器人手臂的程序、机器人手臂控制用集成电子电路。
技术介绍
近年来,看护机器人或家务支援机器人等家庭用机器人在被积极研发。家庭机器 人与工业用机器人不同,由于是家庭中的外行来操作,所以有必要能够简单地示教动作。进 而,机器人作业时的动作环境也根据家庭而多种多样,所以有必要灵活地与家庭环境相对应。作为机器人装置的示教方法的一例,在机器人的手腕等上安装力传感器,示教者 直接把持在力传感器的前端安装的手柄,将机器人向示教点引导,进行机器人的位置的示 教(参考专利文献1、专利文献2)。专利文献1 特开昭59-157715号公报专利文献2 特开平7-84632号公报但是,在专利文献1中,示教者有必要对所有的示教点进行示教,所以示教比较耗 费时间,非常麻烦。进而,在工业用领域,在对已示教的工作的一部分进行修正的情况下,通 过称之为示教器(teaching pendant)的远程装置,必须由编程来进行修正,或者,从一开始 示教所有的动作,效率差。特别是,就家庭用机器人而言,有必要尽可能缩短示教的时间。进而,关于利用示 教器等远程装置的编程的并用,操作步骤增大,需要学会编程语言,这对于家庭中的外行而 言比较困难。另外,如专利文献2的记载所示,在工业机器人中,明确区分进行对机器人的动作 进行示教的示教作业和机器人实际作业的本职作业。但是,在家庭中,在执行已示教的作业 的情况下,由于频繁发生环境变动成为与已进行示教的环境不同的环境,所以即便直接执 行示教作业,也有时会因环境变动而机器人停止,或进行错误作业。难以事先假设所有这些 环境变动进行示教。这些课题不限于家庭用,即便在工业用途中,就环境变动频繁发生的环 境而言也是一样的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供鉴于这样的课题而完成的、能够实现适合机器人手臂动 作的环境、进而作业者可以简单且在短时间内进行机器人的示教的机器人控制的机器人 手臂的控制装置及方法、机器人、机器人手臂的控制程序、及机器人手臂控制用集成电子电路。为了实现上述目的,本专利技术如下所示构成。根据本专利技术的第1方式,提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的 控制装置,其特征在于,具备信息取得部,其从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的 至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得上述动作信息,并 且,取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人 手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息;位置控制部,其对上述机器人手臂进行控制以便使其根据上述动作信息进行移 动;和动作矫正部,其在边用上述位置控制部进行控制边使上述机器人手臂移动的中 途,对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息,对上述动作信息进行矫 正;根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息,对上述机器人手臂的上述动作进行 控制。根据本专利技术的第26方式,提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂 的控制方法,其特征在于,包括如下的步骤通过信息取得部从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中 的至少1个以上以时间序列作为动作信息存储的动作信息数据库取得上述信息,并且,利 用上述信息取得部取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正 时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息,利用位置控制部来控制上述机器人手臂以便使其根据上述动作信息进行移动,在一边用上述位置控制部进行控制一边使上述机器人手臂移动的中途,对应于由 上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息,利用动作矫正部对上述动作信息进行 矫正,根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息,对上述机器人手臂的上述动作进行 控制。根据本专利技术的第27方式,提供一种机器人,其特征在于,具备上述机器人手臂、和对上述机器人手臂进行控制的第1 25中任意一种方式记载 的机器人手臂的控制装置。根据本专利技术的第28方式,提供一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂 的控制程序,用于使计算机执行如下的步骤,即通过信息取得部从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、和姿势和速度 中的至少1个以上以时间序列作为动作信息存储的动作信息数据库取得上述信息,并且, 利用上述信息取得部取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫 正时的上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息,利用位置控制部来控制上述机器人手臂以便使其根据上述动作信息进行移动,在一边用上述位置控制部进行控制一边使上述机器人手臂移动的中途,对应于由 上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息,利用动作矫正部对上述动作信息进行 矫正,根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息,对上述机器人手臂的上述动作进行8控制。根据本专利技术的第29方式,提供一种对机器人手臂的动作进行控制的集成电子电 路,其特征在于,具备信息取得部,其从将与上述动作对应的、上述机器人手臂的位置、姿势和速度中的 至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得上述动作信息,并 且,取得人操作上述机器人手臂而对上述机器人手臂的上述动作进行矫正时的上述机器人 手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息;位置控制部,其对上述机器人手臂进行控制以便使其根据上述动作信息进行移 动;和动作矫正部,其在一边用上述位置控制部进行控制一边使上述机器人手臂移动的 中途,对应于由上述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息,对上述动作信息进行 矫正;根据由上述动作矫正部矫正的上述动作信息,对上述机器人手臂的上述动作进行 控制。专利技术效果如上所述,根据本专利技术的机器人手臂的控制装置及具有机器人手臂的控制装置的 机器人,通过具有动作信息数据库、力检测部和动作矫正部,可以使由动作信息记述的机器 人手臂的动作对应于人力而对动作进行矫正的机器人手臂的控制成为可能。进而,通过使上述机器人手臂的控制装置进而具备动作的模板(template)信息 和环境信息和矫正参数信息等,可以简单生成机器人手臂的动作简单,除此之外,可以仅对 由矫正参数指定的参数进行矫正。另外,根据本专利技术的机器人手臂的控制方法及机器人手臂的控制程序及机器人手 臂控制用集成电子电路,可以使由动作信息记述的机器人的动作对应于人力而对动作进行 矫正的机器人的控制成为可能。附图说明本专利技术的这些和其它目的和特征,由有关附图的优选实施方式的下列记述而明 确。其附图如下所示图1是表示构成本专利技术的第1实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装置 和作为控制对象的机器人手臂的简要构成的图;图2A是表示构成本专利技术的第1实施方式中的机器人系统的机器人手臂的控制装 置和作为控制对象的机器人手臂的详细构成的图;图2B是表示构成本专利技术的第1实施方式的变形例中的机器人系统的机器人手臂 的控制装置和作为控制对象的机器人手臂的详细构成的图;图3是对第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的动作信息 的一览表进行说明的图;图4是对第1实施方式中的机器人手臂的控制装置的动作信息数据库的标志的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制装置,其中,具备:信息取得部,其从将与所述动作对应的、所述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得所述动作信息,并且,取得人操作所述机器人手臂而对所述机器人手臂的所述动作进行矫正时的所述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息;位置控制部,其控制所述机器人手臂根据所述动作信息进行移动;和动作矫正部,其在一边用所述位置控制部进行控制一边使所述机器人手臂移动的中途,对应于由所述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息,对所述动作信息进行矫正;根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息,对所述机器人手臂的所述动作进行控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-2-28 2008-047375一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制装置,其中,具备信息取得部,其从将与所述动作对应的、所述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上以时间序列作为动作信息而存储的动作信息数据库取得所述动作信息,并且,取得人操作所述机器人手臂而对所述机器人手臂的所述动作进行矫正时的所述机器人手臂的位置、姿势和速度中的至少1个以上的矫正动作信息;位置控制部,其控制所述机器人手臂根据所述动作信息进行移动;和动作矫正部,其在一边用所述位置控制部进行控制一边使所述机器人手臂移动的中途,对应于由所述信息取得部取得的各个时间上的矫正动作信息,对所述动作信息进行矫正;根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息,对所述机器人手臂的所述动作进行控制。2. 一种对机器人手臂的动作进行控制的机器人手臂的控制装置,其中,具备信息取得部,其从将与所述动作对应的、作为所述机器人手臂施加给对象物的力的时 间序列的动作信息而存储的动作信息数据库取得所述动作信息,并且,取得人操作所述机 器人手臂而对所述机器人手臂的所述动作进行矫正时所述机器人手臂施加的力所涉及的 矫正动作信息;力控制部,其一边以所述动作信息的力按压对象物一边进行控制;和 动作矫正部,其在利用所述力控制部进行控制的中途,对应于由所述信息取得部取得 的各个时间上的矫正动作信息,对所述动作信息进行矫正;根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息,对所述机器人手臂的所述动作进行控制。3.根据权利要求1或者2所述的机器人手臂的控制装置,其中,还具备对施加给所述机器人手臂的所述人的力进行检测的力检测部,所述信息取得部 对应于由所述力检测部检测出的所述人的力来取得所述矫正动作信息。4.根据权利要求1或者3所述的机器人手臂的控制装置,其中,由所述信息取得部取得的所述动作信息包括用于生成所述机器人手臂的所述动作的 几何学动作的模板信息,所述机器人手臂的控制装置具备取得所述机器人手臂的动作环境所涉及的环境信息的环境信息取得部、和 根据所述环境信息从所述动作信息所含的所述动作的模板信息生成所述机器人手臂 的所述动作信息的动作信息展开部,进而,所述信息取得部,在按照由所述动作信息展开部展开的所述动作信息由所述位 置控制部进行控制的同时使所述机器人手臂移动的中途,对应于由所述信息取得部取得的 各个时间上的所述矫正动作信息,对所述动作的所述模板信息进行矫正,进而根据通过所 述动作信息展开部从所述动作矫正部矫正的所述模板信息生成的所述动作信息,对所述机 器人手臂的所述动作进行控制。5.根据权利要求1或者2所述的机器人手臂的控制装置,其中,还具备对所述动作矫正部矫正所述动作信息的矫正方法进行设定的矫正方法设定部, 按照通过所述矫正方法设定部设定的矫正方法,利用所述动作矫正部对所述动作信息进行矫正。6.根据权利要求5所述的机器人手臂的控制装置,其中,所述矫正方法设定部对示出矫正所述动作信息或不矫正所述动作信息的有无矫正的 信息进行设定,所述动作矫正部参考由所述矫正方法设定部设定的所述有无矫正的信息,在表示所 述动作信息的所述有无矫正的信息要矫正时,通过所述动作矫正部对所述动作信息进行矫 正,另一方面,在表示由所述矫正方法设定部设定的所述有无矫正的信息不要矫正时,不对 所述动作信息进行矫正。7.根据权利要求5所述的机器人手臂的控制装置,其中,所述矫正方法设定部在利用所述动作矫正部进行了矫正之后,当由所述力检测部检测 出的所述人的力小于阈值时,设定以所述矫正过的动作进行动作、或者返回至所述矫正之 前的动作的矫正方法,所述动作矫正部参考由所述矫正方法设定部设定的所述矫正方法, 在由所述动作矫正部进行了矫正之后,当由所述力检测部检测出的所述人的力小于阈值 时,对是以所述矫正过的动作进行动作还是返回至所述矫正之前的动作进行切换,根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息,对所述机器人手臂的所述动作进行控 制而由所述动作矫正部进行了矫正之后,当由所述力检测部检测出的所述人的力小于阈值 时,以通过所述矫正方法设定部所设定的所述矫正方法切换后的动作对所述机器人手臂的 所述动作进行控制。8.根据权利要求6所述的机器人手臂的控制装置,其中,所述矫正方法设定部设定为对所述动作信息进行矫正,在用所述动作矫正部进行了矫 正之后,在设定为不对所述动作信息进行矫正的情况下,设定以矫正过的动作进行动作或 者返回至所述矫正之前的动作的矫正方法,所述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的 所述矫正方法,设定为对所述动作信息进行矫正,在由所述动作矫正部进行了矫正之后,在 设定为不对所述动作信息进行矫正的情况下,对是以矫正过的动作进行动作还是返回至所 述矫正之前的动作进行切换,根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息,对所述机器人手臂的所述动作进行控制 而利用所述动作矫正部进行了矫正之后,当设定为不对所述动作信息进行矫正时,以通过 所述矫正方法设定部所设定的所述矫正方法切换的动作,对所述机器人手臂的所述动作进 行控制。9.根据权利要求5所述的机器人手臂的控制装置,其中,所述矫正方法设定部设定由所述动作矫正部矫正之后的动作覆盖矫正之前的动作而 进行动作或者插入由所述动作矫正部矫正之后的动作而进行动作的矫正方法,所述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的所述矫正方法,对由所述动作矫正部矫 正之后的动作覆盖矫正之前的动作而进行动作或插入由所述动作矫正部矫正之后的动作 而进行动作进行切换,根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息,对所述机器人手臂的所述动作进行控制 而由所述动作矫正部进行了矫正之后,以通过所述矫正方法设定部所设定的所述矫正方法 而切换的动作,对所述机器人手臂的所述动作进行控制。10.根据权利要求9所述的机器人手臂的控制装置,其中,在利用所述矫正方法设定部的所述矫正方法中,当设定为由所述动作矫正部矫正之后 的动作覆盖而进行动作时,所述动作矫正部在将矫正后的所述动作信息插入矫正前的所述动作信息时,在矫正前 和矫正后的动作的接合部分,按照使矫正后的动作的接合部分与所述接合部分以外的部分 相比速度更低或停止的方式对动作进行矫正。11.根据权利要求5所述的机器人手臂的控制装置,其中,所述矫正方法设定部,在切换成人直接把持所述机器人手臂而操作所述机器人手臂进 行矫正的动作时,设定是否进行速度比切换前的所述动作的速度低的动作的矫正方法,所述动作矫正部参考由矫正方法设定部设定的所述矫正方法,在人直接把持所述机器 人手臂来操作所述机器人手臂时,对是否使所述机器人手臂的所述速度低于操作前进行切 换,根据由所述动作矫正部矫正的所述动作信息,对所述机器人手臂的所述动作进行控制 的情况下,人直接把持所述机器人手臂来操作所述机器人手臂时,以通过所述矫正方法设 定部所设定的所述矫正方法切换的动作,对所述机器人手臂的所述动作进行控制。12.根据权利要求1所述的机器人手臂的控制装置,其中,还具备取得要矫正的参数的类别的矫正参数类别取得部,所述要矫正的参数的类别 是在对所述动作信息...

【专利技术属性】
技术研发人员:津坂优子冈崎安直
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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