机器人系统的控制方法以及机器人系统与流程
未命名
09-29
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1.本发明涉及机器人系统的控制方法以及机器人系统。
背景技术:
2.以往,已知有对由带式输送机等输送装置输送的对象物进行追随作业的机器人系统。在这样的机器人系统中,基于带式输送机的编码器值来检测对象物的输送速度,并基于该检测结果来控制机器人的驱动。在这样的构成中,在专利文献1中记载了为了降低噪声、振动的影响而基于带式输送机的编码器值求出虚拟编码器值,并基于该虚拟编码器值来检测对象物的输送速度。另外,在专利文献1中,使用过去的编码器的值和滤波函数来计算虚拟编码器值,与振动的大小相匹配地设定滤波函数的参数。
3.专利文献1:日本特开2007-290128号公报
4.然而,在专利文献1所记载的发明中,机器人有可能无法追随作业中的带式输送机的输送速度的变化。
技术实现要素:
5.在本发明的机器人系统的控制方法中,所述机器人系统具有:输送装置,输送对象物;以及机器人,一边追随由所述输送装置输送的所述对象物一边进行作业,在所述机器人系统的控制方法中,通过如下的控制信号,使所述机器人追随所述对象物:基于根据配置于所述输送装置的编码器的输出信号检测出的所述对象物的输送速度而计算出的控制信号,在所述输送速度超出阈值的情况下,变更所述控制信号的计算方法。
6.在本发明的机器人系统中,具有:输送装置,输送对象物;机器人,一边追随由所述输送装置输送的所述对象物一边进行作业;以及控制装置,控制所述机器人的驱动,所述控制装置通过如下的控制信号,使所述机器人追随所述对象物:基于根据配置于所述输送装置的编码器的输出信号检测出的所述对象物的输送速度而计算出的控制信号,在所述输送速度超出阈值的情况下,变更所述控制信号的计算方法。
附图说明
7.图1是第一实施方式的机器人系统的整体结构图。
8.图2是表示输出信号p1与平滑化信号p2的偏差δ的图表。
9.图3是控制装置所具备的滤波电路的框图。
10.图4是用于说明阈值的设定方法的图表。
11.图5是用于说明机器人系统的控制方法的图表。
12.图6是用于说明机器人系统的控制方法的流程图。
13.图7是表示图形界面的一例的图。
14.图8是表示在第二实施方式的机器人系统中设定的阈值的图表。
15.图9是控制装置所具备的滤波电路的框图。
16.图10是表示在第二实施方式的机器人系统中设定的阈值的图表。
17.附图标记说明
18.1、机器人系统;2、机器人;21、基座;22、机械臂;221、臂;222、臂;223、臂;224、臂;225、臂;226、臂;23、末端执行器;3、拍摄部;4、控制装置;40、图形界面;41、滤波电路;411、第一滤波电路;412、第二滤波电路;413、第三滤波电路;6、输送装置;61、马达;62、带;63、输送辊;64、编码器;8、显示装置;a、输送方向;e、编码器;g、图像;j1、关节;j2、关节;j3、关节;j4、关节;j5、关节;j6、关节;m、马达;n、指定次数;p1、输出信号;p2、平滑化信号;p21、平滑化信号;p22、平滑化信号;p23、平滑化信号;s1、步骤;s2、步骤;
19.s3、步骤;s4、步骤;s5、步骤;s6、步骤;s7、步骤;s8、步骤;s9、步骤;s10、步骤;s11、步骤;s12、步骤;sh、阈值;sh1、第一阈值;sh2、第二阈值;sh3、减速阈值;sh4、加速阈值;v0、目标输送速度;vmin、最低速度;w、对象物;δ、偏差;τ1、第一滤波时间常数;τ2、第二滤波时间常数;τ3、第三滤波时间常数。
具体实施方式
20.以下,基于附图所示的实施方式对本发明的机器人系统的控制方法以及机器人系统进行详细说明。
21.第一实施方式
22.图1是第一实施方式的机器人系统的整体结构图。图2是表示输出信号p1与平滑化信号p2的偏差δ的图表。图3是控制装置所具备的滤波电路的框图。图4是用于说明阈值的设定方法的图表。图5是用于说明机器人系统的控制方法的图表。图6是用于说明机器人系统的控制方法的流程图。图7是表示图形界面的一例的图。
23.图1所示的机器人系统1具有机器人2、拍摄部3、控制装置4、输送装置6以及显示装置8。在机器人系统1中,输送装置6沿着输送方向a输送对象物w,控制装置4基于由拍摄部3获取的图像g和对象物w的输送速度来检测对象物w的输送状况,机器人2一边追随输送中的对象物w一边进行作业。需要说明的是,作为对对象物w进行的作业,没有特别限定,例如可举出开孔、与其他构件的连接(插入、螺纹固定、螺合等)、清洗、检查等。另外,作为对象物w,没有特别限定,例如可举出打印机、汽车那样的工业产品或者它们的部件等能够由机器人2进行作业的所有物体。
24.如图1所示,机器人2是具有6个驱动轴的6轴垂直多关节机器人,具有基座21、转动自如地连结于基座21的机械臂22以及装配于机械臂22的前端的末端执行器23。机械臂22是转动自如地连结多个臂221、222、223、224、225、226而成的机械手臂,具备6个关节j1~j6。其中,关节j2、j3、j5是弯曲关节,关节j1、j4、j6是扭转关节。末端执行器23根据作为目的的作业而适当选择。
25.另外,在关节j1、j2、j3、j4、j5、j6分别设置有马达m和检测马达m的旋转量的编码器e。控制装置4在机器人系统1运转时,针对各关节j1~j6执行使编码器e的输出所表示的关节j1~j6的旋转角度与作为控制目标的目标位置一致的伺服控制(反馈控制)。
26.输送装置6是带式输送机,具有带62、输送带62的输送辊63、驱动输送辊63的马达61以及将与带62的旋转量对应的信号向控制装置4输出的编码器64。控制装置4在机器人系统1运转时,执行使编码器64的输出所表示的对象物w的输送速度与作为控制目标的目标输
送速度一致的伺服控制(反馈控制)。
27.拍摄部3是从输送装置6的上方拍摄对象物w,并将拍摄到的图像向控制装置4输出的摄像机。拍摄部3的拍摄区域位于比机器人2的作业区域靠输送方向a的上游侧的位置。拍摄部3具有包含在带62上输送的对象物w的视场角。从拍摄部3输出的图像中的位置通过控制装置4与输送路径中的位置相关联。因此,在拍摄部3的视场角内存在对象物w的情况下,能够基于拍摄部3的图像内的对象物w的位置,确定拍摄该图像的时刻下的对象物w的坐标。
28.控制装置4分别控制机器人2、拍摄部3以及输送装置6的驱动。控制装置4例如由计算机构成,具有处理信息的处理器(cpu)、以能够通信的方式与处理器连接的存储器以及进行与外部装置的连接的外部接口。在存储器中保存有能够由处理器执行的各种程序,处理器能够读入并执行存储于存储器的各种程序等。此外,控制装置4的构成要素的一部分或者全部也可以配置于机器人2的壳体的内侧。另外,控制装置4也可以由多个处理器构成。
29.以上,对机器人系统1的结构简单地进行了说明。这样的机器人系统1以如下方式进行工作。首先,控制装置4使输送装置6运转,以使基于编码器64的输出而检测出的对象物w的输送速度成为目标输送速度的对控制装置4的驱动进行控制。在该状态下,向输送装置6供给对象物w,开始由输送装置6进行的对象物w的输送。接着,控制装置4利用拍摄部3对通过拍摄区域中的对象物w进行拍摄,获取拍摄有对象物w的图像g。接着,控制装置4从图像g中检测获取图像g的时刻的对象物w的坐标。接着,控制装置4根据获取到图像g的时刻的对象物w的坐标和对象物w的输送速度,计算未来的各时刻的对象物w的位置,并基于计算出的位置来计算针对机器人2的控制信号。然后,控制装置4利用计算出的控制信号来驱动机器人2,使机器人2一边追随输送中的对象物w一边进行规定的作业。
30.在此,搭载于输送装置6的输送辊63为了顺畅地输送带62而设计成正圆柱形,但根据其形成精度,存在整体形状偏离正圆柱的情况。另外,即使使输送辊63形成为正圆柱形,也存在旋转轴从中心轴偏离而偏心的情况。若输送辊63的形状偏离正圆柱或偏心,则由此引起的高频噪声会叠加于编码器64的输出信号。另外,若输送辊63的形状偏离正圆柱,则对象物w的输送速度会产生周期性的不均。
31.因此,若使用根据编码器64的输出信号检测出的对象物w的输送速度来计算控制信号,则有可能因所述高频噪声、速度不均而使机器人2的动作紊乱。因此,例如,考虑控制装置4利用滤波电路对编码器64的输出信号进行平滑化,并根据从滤波电路输出的平滑化信号来检测对象物w的输送速度。这样,通过利用滤波电路使编码器64的输出信号平滑化,能够抑制上述那样的高频噪声、速度不均的影响,使得机器人2的动作稳定。
32.具有这样的优点的另一方面是,根据设定于滤波电路的滤波时间常数τ,在如输送装置6暂时停止以及再运转时那样对象物w的输送速度急剧地变化时,如图2所示,平滑化信号p2的波形相对于编码器64的输出信号p1的波形钝化,在输出信号p1与平滑化信号p2之间产生偏差δ。因此,若使用根据平滑化信号检测出的对象物w的输送速度来计算控制信号,则在对象物w的输送速度急剧变化时,因偏差δ而产生机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,从而无法适当地进行面向对象物w的作业。即,即使具有滤波电路,如果控制信号的计算方法仅为1个,则也无法应对对象物w的输送速度的急剧变化。
33.因此,在机器人系统1中,具备多个控制信号的计算方法,在对象物w的输送速度超出阈值sh的情况下变更控制信号的计算方法,由此与变更前的计算方法相比,减小机器人2
相对于对象物w的位置偏差。根据这样的方法,即使对象物w的输送速度急剧变化,也能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。此外,在本说明书中,对象物w的输送速度超出阈值sh是指对象物w的输送速度高于或低于阈值sh。以下,具体地进行说明。
34.如图3所示,控制装置4具有第一滤波电路411和第二滤波电路412作为滤波电路41。第一滤波电路411以及第二滤波电路412分别是截止规定的频率成分、在本实施方式中为规定频率以上的高频成分的带阻滤波电路。但是,第一滤波电路411以及第二滤波电路412也可以是带通滤波器。在该情况下,设定为使小于规定频率的频率成分通过即可。
35.第一滤波电路411对编码器64的输出信号p1进行平滑化并输出平滑化信号p21。同样地,第二滤波电路412对编码器64的输出信号p1进行平滑化并输出平滑化信号p22。另外,由第一滤波电路411设定的第一滤波时间常数τ1与由第二滤波电路412设定的第二滤波时间常数τ2相互不同,在本实施方式中,第一滤波时间常数τ1比第二滤波时间常数τ2大。即,第一滤波电路411的截止频率fc比第二滤波电路412的截止频率fc低。
36.因此,平滑化信号p21与平滑化信号p22相比高频噪声的去除优异,但对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ大。相反,平滑化信号p22与平滑化信号p21相比高频噪声的去除较差,但响应性较高且对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ较小。
37.另外,控制装置4具有使用平滑化信号p21来计算机器人2的控制信号的第一计算模式和使用平滑化信号p22来计算机器人2的控制信号的第二计算模式。而且,控制装置4对根据编码器64的输出信号p1检测出的对象物w的输送速度和存储于存储器的与输送速度相关的阈值sh进行比较,基于比较结果选择第一计算模式以及第二计算模式中的一方。
38.阈值sh比对象物w的目标输送速度v0低,考虑高频噪声的振幅而设定。例如,在示教作业中以目标输送速度v0驱动输送装置6,如图4所示,测量此时的编码器64的输出信号p1。在该输出信号p1中包含由输送辊63的形状偏差、偏心引起的高频噪声,对象物w的输送速度周期性地变动。接着,根据输出信号p1检测最低速度vmin。然后,将阈值sh设定为比最低速度vmin低的值。此外,阈值sh只要比最低速度vmin低就没有特别限定,但优选在比最低速度vmin低的范围内尽可能高。
39.如图5所示,在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度为阈值sh以上时,对象物w的输送速度在目标输送速度v0附近稳定,不容易产生偏差δ。因此,控制装置4选择使用噪声去除效果高的平滑化信号p21来计算机器人2的控制信号的第一计算模式。另一方面,在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度小于阈值sh时,对象物w的输送速度有可能急剧地变化,容易产生偏差δ。因此,控制装置4选择使用偏差δ小的平滑化信号p22来计算机器人2的控制信号的第二计算模式。
40.根据这样的方法,与始终以第一计算模式计算控制信号的情况相比,能够将对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ抑制得较小。因此,能够抑制对象物w的输送速度与机器人2的追随速度的偏差。其结果是,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。特别是,根据这样的方法,由于仅切换滤波时间常数,因此能够简单地变更控制信号的计算方法。
41.此外,通过将阈值sh设定得比最低速度vmin低,能够避免因高频噪声而导致第一、第二计算模式在不需要的场景(以目标输送速度v0输送对象物w的场景)中频繁地切换,能
够稳定地计算机器人2的控制信号。
42.在此,基于图6的流程图对第一、第二计算模式的切换方法的一例进行说明。首先,作为步骤s1,控制装置4将控制信号的计算模式设定为第一计算模式。接着,作为步骤s2,控制装置4根据输出信号p1检测对象物w的输送速度。接着,作为步骤s3,控制装置4判定在步骤s2中检测出的对象物w的输送速度是否小于阈值sh。在对象物w的输送速度小于阈值sh的情况下,作为步骤s4,控制装置4使计数值进行+1。另一方面,在对象物w的输送速度为阈值sh以上的情况下,作为步骤s5,控制装置4不对计数值进行计数。接着,作为步骤s6,控制装置4判定计数值是否达到预先指定的指定次数n。如果计数值未达到指定次数n,则返回步骤s2,如果计数值达到指定次数n,则作为步骤s7,控制装置4将控制信号的计算模式从第一计算模式切换为第二计算模式。
43.接着,作为步骤s8,控制装置4根据输出信号p1检测对象物w的输送速度。接着,作为步骤s9,控制装置4判定在步骤s8中检测出的对象物w的输送速度是否为阈值sh以上。在对象物w的输送速度为阈值sh以上的情况下,作为步骤s10,控制装置4使计数值进行+1。另一方面,在对象物w的输送速度小于阈值sh的情况下,作为步骤s11,控制装置4不对计数值进行计数。接着,作为步骤s12,控制装置4判定计数值是否达到预先指定的指定次数n。如果计数值未达到指定次数n,则返回步骤s8,如果计数值达到指定次数n,则返回步骤s1,将控制信号的计算模式从第二计算模式切换为第一计算模式。
44.另外,根据输送装置6的特性、使用环境,有可能在输出信号p1中产生突发的较大的噪声。以不会因这样的突发的输送速度的变化而切换计算模式的方式设定上述的指定次数n。
45.另外,如上所述,控制装置4对机器人2的各关节j1~j6进行伺服控制。具体而言,控制装置4针对各关节j1~j6,进行基于位置指令和来自编码器e的位置反馈信号的位置环控制并输出速度指令,进行基于速度指令和来自编码器e的速度反馈信号的速度环控制并输出加速度指令,基于加速度指令生成作为电流指令的控制信号,利用所生成的控制信号驱动各马达m。
46.因此,控制装置4根据对象物w的输送速度来变更在该伺服控制中设定的伺服增益。伺服增益是决定响应性、动作的稳定性的参数,伺服增益越高则响应性越好,但若过高则有时成为振动的原因。另外,伺服增益中具有位置环路控制中的位置环路增益和速度环路控制中的速度环路增益,能够变更它们中的一方或双方的值。
47.控制装置4具有用于计算机器人2的控制信号的第一伺服增益和第二伺服增益。第二伺服增益高于第一伺服增益。在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度为阈值sh以上即第一计算模式时,对象物w的输送速度在目标输送速度v0附近稳定,不容易产生因伺服延迟引起的机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差。因此,控制装置4使用减振性高的第一伺服增益来计算机器人2的控制信号。另一方面,在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度小于阈值sh即第二计算模式时,对象物w的输送速度有可能急剧地变化,容易产生因伺服延迟引起的机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差。因此,控制装置4使用响应性高的第二伺服增益来计算机器人2的控制信号。
48.根据这样的方法,与始终以第一计算模式计算控制信号的情况相比,能够抑制对象物w的输送速度急剧变化时的伺服延迟。因此,能够抑制对象物w的输送速度与机器人2的
追随速度的偏差。其结果是,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。特别是,根据这样的方法,由于仅切换伺服增益,因此能够简单地变更控制信号的计算方法。
49.在此,在变更滤波时间常数、伺服增益时,有时在机器人2的控制信号中产生急剧的加速减速。如果该加速减速超出对机器人2设定的允许最大值,则有时机器人2由于错误而自动停止。因此,优选以使得变更时产生的加速减速不超出允许最大值的方式设定第一滤波时间常数τ1、第二滤波时间常数τ2以及第一伺服增益、第二伺服增益。另外,为了不产生超出允许最大值的加速减速,优选对控制信号施加限制,或者对控制信号进行校正。
50.另外,控制装置4能够在显示装置8上显示图7所示那样的图形界面40,经由图形界面40受理来自用户的输入。在图形界面40中显示有在示教作业时得到的编码器64的输出信号p1、设定第二滤波时间常数τ2、阈值sh、指定次数n以及第二伺服增益的栏。并且,用户能够根据所显示的输出信号p1,分别自由地决定第二滤波时间常数τ2、阈值sh、指定次数n以及第二伺服增益。但是,并不限定于此,这些各参数也可以基于通过示教作业得到的信息(输送装置6的特性)等,由控制装置4自动地设定。
51.以上,对机器人系统1进行了说明。如上所述,这样的机器人系统1的控制方法是具有输送对象物w的输送装置6以及一边追随由输送装置6输送的对象物w一边进行作业的机器人2的机器人系统1的控制方法,其中,通过基于根据配置于输送装置6的编码器64的输出信号检测出的对象物w的输送速度而计算出的控制信号,使机器人2追随对象物w,在输送速度超出阈值sh的情况下,变更控制信号的计算方法。根据这样的方法,能够将对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ抑制得较小。因此,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。
52.另外,如上所述,在机器人系统1的控制方法中,在控制信号的计算中使用对编码器64的输出信号进行处理的滤波电路41,在对象物w的输送速度超出阈值sh的情况下,通过变更滤波电路41的滤波时间常数来变更计算方法。根据这样的方法,能够以简单的方法变更控制信号的计算方法。
53.另外,如上所述,在机器人系统1的控制方法中,对象物w的输送速度为阈值sh以上时的滤波时间常数即第一滤波时间常数τ1比对象物w的输送速度小于阈值sh时的滤波时间常数即第二滤波时间常数τ2大。由此,能够更可靠地将对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ抑制得较小。
54.另外,如上所述,在机器人系统1的控制方法中,对机器人2进行伺服控制,在对象物w的输送速度超出阈值sh的情况下,变更伺服控制的伺服增益,由此变更计算机器人2的控制信号的方法。根据这样的方法,能够以简单的方法变更控制信号的计算方法。
55.另外,如上所述,在机器人系统1的控制方法中,对象物w的输送速度小于阈值sh时的伺服增益即第一伺服增益比对象物w的输送速度为阈值sh以上时的伺服增益即第二伺服增益大。由此,能够更可靠地将对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ抑制得较小。
56.另外,如上所述,机器人系统1具有:输送装置6,其输送对象物w;机器人2,其一边追随由输送装置6输送的对象物w一边进行作业;以及控制装置4,其控制机器人2的驱动。而且,控制装置4通过基于根据配置于输送装置6的编码器64的输出信号检测出的对象物w的输送速度而计算出的控制信号,使机器人2追随对象物w,在对象物w的输送速度超出阈值sh
的情况下变更控制信号的计算方法。根据这样的结构,能够将对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ抑制得较小。因此,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。
57.第二实施方式
58.图8是表示在第二实施方式的机器人系统中设定的阈值的图表。图9是控制装置所具备的滤波电路的框图。
59.本实施方式的机器人系统1除了阈值sh的设定方法不同以外,与上述的第一实施方式的机器人系统1相同。因此,在以下的说明中,关于本实施方式,以与上述的第一实施方式的不同点为中心进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在本实施方式的各图中,对与上述的实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
60.在本实施方式的机器人系统1中,如图8所示,设定有多个阈值sh。具体而言,作为阈值sh,设定有第一阈值sh1和比第一阈值sh1低的第二阈值sh2。
61.另外,如图9所示,控制装置4具有第一滤波电路411、第二滤波电路412以及第三滤波电路413作为滤波电路41。第一滤波电路411、第二滤波电路412、第三滤波电路413分别对编码器64的输出信号p1进行平滑化并输出平滑化信号p21、p22、p23。另外,由第一滤波电路411设定的第一滤波时间常数τ1、由第二滤波电路412设定的第二滤波时间常数τ2、由第三滤波电路413设定的第三滤波时间常数τ3相互不同。在本实施方式中,第一滤波时间常数τ1>第二滤波时间常数τ2,第一滤波时间常数τ1>第三滤波时间常数τ3。第二滤波时间常数τ2与第三滤波时间常数τ3的大小关系没有特别限定。
62.在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度为第一阈值sh1以上时,对象物w的输送速度稳定,不容易产生偏差δ。因此,控制装置4选择使用噪声去除效果高的平滑化信号p21来计算机器人2的控制信号的第一计算模式。另外,在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度为第二阈值sh2以上且小于第一阈值sh1时,对象物w的输送速度有可能急剧地变化,容易产生偏差δ。因此,控制装置4选择使用偏差δ小的平滑化信号p22来计算机器人2的控制信号的第二计算模式。另外,在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度小于第二阈值sh2时,对象物w的输送速度也有可能急剧地变化,容易产生偏差δ。因此,控制装置4选择使用偏差δ小的平滑化信号p23来计算机器人2的控制信号的第三计算模式。
63.这样,通过设定多个阈值sh,能够将对象物w的加速减速区域细分化,对每个区域设定最佳的滤波时间常数。因此,能够将对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ抑制得较小。因此,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。
64.如上所述,在本实施方式的机器人系统1的控制方法中,设定有多个阈值sh。这样,通过设定多个阈值sh,能够将对象物w的加速减速区域细分化,对每个区域设定最佳的滤波时间常数。因此,能够将对象物w的输送速度急剧变化时的偏差δ抑制得较小。因此,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。
65.根据这样的第二实施方式,也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
66.第三实施方式
67.图10是表示在第三实施方式的机器人系统中设定的阈值的图表。
68.本实施方式的机器人系统1除了阈值sh的设定方法不同以外,与上述的第一实施
方式的机器人系统1相同。因此,在以下的说明中,关于本实施方式,以与上述的第一实施方式的不同点为中心进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在本实施方式的图中,对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
69.在本实施方式的机器人系统1中,如图10所示,设定有多个阈值sh。具体而言,作为阈值sh,设定有在对象物w的输送速度降低时采用的减速阈值sh3和在对象物w的输送速度增加时采用的加速阈值sh4。另外,加速阈值sh4比减速阈值sh3低。
70.控制装置4在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度从减速阈值sh3以上降低至小于减速阈值sh3的情况下,将控制信号的计算方法从第一计算模式切换为第二计算模式。另外,控制装置4在根据输出信号p1检测出的对象物w的输送速度从小于加速阈值sh4增加到加速阈值sh4以上的情况下,将控制信号的计算方法从第二计算模式切换为第一计算模式。这样,在对象物w的输送速度降低的情况下和对象物w的输送速度增加的情况下,使切换第一计算模式和第二计算模式的阈值sh不同,由此在对象物w的输送速度急剧降低的情况下和对象物w的输送速度增加的情况下都能够将偏差δ抑制得较小。因此,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。
71.如上所述,在本实施方式的机器人系统1的控制方法中,被设定多个的阈值sh具有在对象物w的输送速度降低时采用的减速阈值sh3和在对象物w的输送速度增加时采用的加速阈值sh4。由此,在对象物w的输送速度急剧降低的情况、对象物w的输送速度增加的情况中的任一情况下都能够将偏差δ抑制得较小。因此,能够抑制机器人2相对于输送中的对象物w的位置偏差,能够对对象物w进行适当的作业。
72.根据这样的第三实施方式,也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
73.以上,基于图示的实施方式对本发明的机器人系统的控制方法以及机器人系统进行了说明,但本发明并不限定于此,各部分的结构能够置换为具有相同功能的任意结构。另外,也可以对本发明附加其他任意的构成物。另外,也可以适当组合各实施方式。
技术特征:
1.一种机器人系统的控制方法,其特征在于,所述机器人系统具有:输送装置,输送对象物;以及机器人,一边追随由所述输送装置输送的所述对象物一边进行作业,在所述机器人系统的控制方法中,通过如下的控制信号,使所述机器人追随所述对象物:基于根据配置于所述输送装置的编码器的输出信号检测出的所述对象物的输送速度而计算出的控制信号,在所述输送速度超出阈值的情况下,变更所述控制信号的计算方法。2.根据权利要求1所述的机器人系统的控制方法,其特征在于,在所述控制信号的计算中,使用对所述编码器的输出信号进行处理的滤波电路,在所述输送速度超出所述阈值的情况下,通过变更所述滤波电路的滤波时间常数来变更所述计算方法。3.根据权利要求2所述的机器人系统的控制方法,其特征在于,所述输送速度为所述阈值以上时的所述滤波时间常数比所述输送速度小于所述阈值时的所述滤波时间常数大。4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统的控制方法,其特征在于,设定有多个所述阈值。5.根据权利要求4所述的机器人系统的控制方法,其特征在于,被设定有多个的所述阈值具有在输送速度降低时采用的减速阈值和在所述输送速度增加时采用的加速阈值。6.根据权利要求1所述的机器人系统的控制方法,其特征在于,对所述机器人进行伺服控制,在所述输送速度超出所述阈值的情况下,变更所述伺服控制的伺服增益,由此变更计算所述控制信号的方法。7.根据权利要求6所述的机器人系统的控制方法,其特征在于,所述输送速度小于所述阈值时的所述伺服增益大于所述输送速度为所述阈值以上时的所述伺服增益。8.一种机器人系统,其特征在于,所述机器人系统具有:输送装置,输送对象物;机器人,一边追随由所述输送装置输送的所述对象物一边进行作业;以及控制装置,控制所述机器人的驱动,所述控制装置通过如下的控制信号,使所述机器人追随所述对象物:基于根据配置于所述输送装置的编码器的输出信号检测出的所述对象物的输送速度而计算出的控制信号,在所述输送速度超出阈值的情况下,变更所述控制信号的计算方法。
技术总结
本发明公开了机器人系统的控制方法以及机器人系统,具有针对对象物的输送速度的急剧变化的优异的追随性。一种机器人系统的控制方法,所述机器人系统具有:输送装置,输送对象物;以及机器人,一边追随由所述输送装置输送的所述对象物一边进行作业,在所述机器人系统的控制方法中,通过如下的控制信号,使所述机器人追随所述对象物:基于根据配置于所述输送装置的编码器的输出信号检测出的所述对象物的输送速度而计算出的控制信号,在所述输送速度超出阈值的情况下,变更所述控制信号的计算方法。方法。方法。
技术研发人员:吉井宏治
受保护的技术使用者:精工爱普生株式会社
技术研发日:2023.03.22
技术公布日:2023/9/26
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