作业机械手的传感动作生成方法及传感动作生成装置制造方法及图纸

提供一种作业机械手的传感动作生成方法及传感动作生成装置，本发明专利技术的作业机械手的传感动作生成方法适于生成作业机械手(2)进行传感动作时使用的传感动作数据，所述作业机械手(2)具备可与具有圆弧部分(C)的作业工件(W)接触的接触式传感器(3)。传感动作生成方法基于以离散点(D)近似了作业工件(W)的圆弧部分(C)的离散工件模型(DM)，推定对离散点(D)间进行插补的真实工件模型(RM)，基于推定的真实工件模型(RM)，生成作业机械手(2)的传感动作数据。这样，即使是具有圆弧部分的作业工件，也可自动生成适当的传感动作数据，减轻传感动作数据的修正、再设定作业的负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在脱机环境下自动生成作业机械手的适当的传感动作数据的方法及其装置。
技术介绍
目前，通常在作业机械手对作业工件进行作业之前，进行如下的传感作业，即，通过基于“传感动作数据”使在作业机械手上设置的接触式传感器与作业工件接触，从而验证电脑上的作业工件和作业机械手的位置关系，基于该验证结果修正作业机械手的示教数据。例如，即使想要基于电脑上的示教数据，用作业机械手在适当的位置、姿势进行焊接作业，由于存在着实际的作业工件的形状或安装误差、因作业机械手本身的初始位置、重力引起的关节部的弯曲或齿隙等，所以在实际的作业工件信息和示教数据之间产生误差， 若实际想要进行焊接作业，则有时焊接部位会偏差，作业机械手的焊条以外的部位碰到作业工件。因此，在作业机械手进行焊接等作业之前，需要进行一种传感作业，以用来实际使焊条与作业工件接触，修正实际的作业工件信息和电脑上的作业工件的示教数据之间的误差。在进行所述的传感作业时，需要相对于作业机械手的传感动作数据，生成该传感动作数据的方法、即作业机械手的传感动作生成方法经常是操作员手动进行，但也开发出几种自动生成传感动作的技术。在专利文献1中公开了如下这样的技术，通过相对于具有圆弧形状的作业工件以圆弧上的任意三点接触，进行该作业工件的现在位置的传感，计算实际的作业工件和电脑上的作业工件上的圆弧中心的偏差，用于实际的焊接作业等的作业动作。专利文献1的技术是一种将作业工件的圆弧部分上的任意的三点作为对作业工件的现在位置进行传感的位置，在该各传感位置生成在通过圆弧的中心位置的方向进行接触动作的示教数据的产业用机器人的作业线修正控制方法。详细地说，在专利文献1中，在对圆筒部件和平板部件之间的圆弧状作业线(焊接线)进行传感动作的情况下，基于电脑上的位置信息，使作业机械手(机器人)实际接触于圆筒部件的外周面上的第一点的传感位置。在该第一点的传感位置得到的实际的作业工件和电脑上的作业工件的误差(修正值)被存储于规定存储器，使机器人与圆筒部件上的第二点的传感位置接触。在该第二点的传感位置的接触时，利用在第一点的传感位置得到的修正值，在电脑上的位置信息加上修正，使机器人接触于第二点的传感位置。另外，在使机器人接触于第三点的传感位置时，利用在第一点和第二点传感位置得到的补正值，修正电脑上的位置信肩、ο然后，通过作为传感位置在三点使机器人接触于圆筒部件，从而可以检测出实际的作业工件的圆弧中心的坐标，将检测出的圆弧中心坐标和电脑上的作业工件的圆弧中心的坐标之差作为圆弧传感补正值，用在第四点以后的传感动作或实际的焊接作业中现有技术文献专利文献1 JP特许第2985336号公报但是，虽然以上述专利文献1的方法可以生成传感动作数据，但实际上机器人不接触于作业工件就无法检测出补正量，无法在脱机环境下生成作业工件的圆弧中心的位置补正后的传感动作数据。但是，并不仅限于该专利文献1公开的方法，在传感动作数据的生成中，现有技术都有无法回避的问题。即，在脱机环境下的作业机械手的周边环境的曲面，为了作业机械手以及周边环境的描画或干涉检查的计算的高速化、CAD数据的轻量化，大多情况下近似以多边形表现作业数据(参考图2、图3)，在脱机环境内再现的作业机械手或周边环境的曲面与实际的作业工件的曲面在位置、形状方面不同，因此有时无法在实际的作业工件的面上制作传感位置。例如图3(a)所示，即使在近似为多边形的作业工件上设定传感位置，如图3(b)所示，有时传感位置相对于实际的作业工件偏离，会产生要接触的作业机械手的接触式传感器(焊条等)够不到作业工件的传感示教数据。另外，虽未图示，但还有生成作业机械手的接触式传感器与作业工件干涉的传感示教数据的情况。即使将这种传感示教数据用于机器人实机，也不是能得到想算出的圆弧的中心位置的检测位置，所以结果操作员需要使用示教悬吊装置(pendant)等手动修正传感位置。因此，在操作员进行修正时，存在示教作业的负担要相应增加该修正作业的部分的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种作业机械手的传感动作生成方法以及传感动作生成装置，其在具有圆弧部分的作业工件中，可在脱机环境下，生成包括可得到想算出的圆弧中心位置的检测位置在内的传感动作数据，换言之，生成可正确对圆弧部分进行传感的传感动作数据，从而能够减轻作业机械手的传感动作的修正作业、示教作业的负荷。为了达成上述目的，本专利技术采用以下技术手段。本专利技术的作业机械手的传感动作生成方法，生成作业机械手进行传感动作时使用的传感动作数据，所述作业机械手具备可与具有圆弧部分的作业工件接触的接触式传感器，其特征在于，基于以离散点近似了所述作业工件的圆弧部分的离散工件模型，推定对所述离散点间进行插补的真实工件模型，基于所述推定的真实工件模型，生成作业机械手的传感动作数据。由此，即使是具有圆弧部分的作业工件，通过推定比离散工件模型更接近实际的作业工件的真实工件模型，可以减少实际的作业工件和电脑上的作业工件的误差，可以在脱机环境下自动生成可使作业机械手与实际的作业工件适当接触的传感动作数据，减轻作业机械手的传感动作数据的修正作业的负担，因此，可以缩短传感动作数据的生成时间，可以提高示教数据生成的作业效率。此外，真实工件模型是大致忠实再现了作业工件的圆弧部分的工件模型，是在电脑上设定的模型。可以基于该真实工件模型再设定传感动作数据。优选的是，在推定所述真实工件模型时，按照圆弧形状对所述离散点间进行插补。另外，优选的是，在推定所述真实工件模型时，在所述离散工件模型上提取接触式传感器与所述离散工件模型接触的接触面，将提取的接触面与立起设置该接触面的基准面的交线提取出来，然后将通过提取的交线的端点的圆弧作为所述真实工件模型提取出来。由此，按照圆弧形状对离散点间进行插补，或者用一个圆推定作业模型，因此可以推定更加接近实际的作业工件的真实工件模型，即使在电脑上的作业模型和实际的作业模型较大不同的地点(例如离散点间)设定传感位置，也不存在达不到实际的作业工件或与作业工件干涉的情况，可以将接触位置设定于能够正确计算圆弧中心的位置上。优选的是，所述离散工件模型由以所述离散点为顶点的多边形构成。此外也可以在生成所述传感动作数据时，求出在所述离散工件模型上接触式传感器与所述离散工件模型接触的传感位置，在真实工件模型上对求出的传感位置进行再设定，以包含所述再设定的传感位置的方式生成传感动作数据。尤其，还可以在生成所述传感动作数据时，再设定如下这样的直线与所述真实工件模型相交的点作为传感位置，所述直线通过再设定前的传感位置，并且从按照圆弧形状对所述离散点间进行了插补的真实工件模型的圆弧中心向径外方向延伸。另外，还可以在生成所述传感动作数据时，再设定如下这样的直线与所述真实工件模型相交的点作为传感位置，所述直线通过再设定前的传感位置，并且与所述接触式传感器的移动方向重合。由此，除了再设定前的传感位置，通过利用推定的真实工件模型的圆弧中心或传感动作时的接触式传感器的移动方向，可以将传感位置可靠地再设定于真实工件模型的圆弧上，可进一步减少实际的作业工件的传感位置和电脑的作业工件的传感位置的误差，可完全在脱机环境下自动生成精度高的传感动作数据，可以实现传感动作数据修正的负担本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种作业机械手的传感动作生成方法，生成作业机械手进行传感动作时使用的传感动作数据，所述作业机械手具备可与具有圆弧部分的作业工件接触的接触式传感器，其特征在于，基于以离散点近似了所述作业工件的圆弧部分的离散工件模型，推定对所述离散点间进行插补的真实工件模型，基于所述推定的真实工件模型，生成作业机械手的传感动作数据。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎雄干，飞田正俊，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP