JP6947083B2 - Robot control device and robot control method - Google Patents
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Description
この発明はロボット制御装置およびロボット制御方法に関し、より詳しくは、複数のロボットを互いに協調させて制御するロボット制御装置およびロボット制御方法に関する。 The present invention relates to a robot control device and a robot control method, and more particularly to a robot control device and a robot control method for controlling a plurality of robots in coordination with each other.
従来、この種のロボット制御方法としては、例えば特許文献1(特開平08−161015号公報)に開示されているように、多関節型ロボットの各関節軸を独立に制御し、各関節軸を独立に制御する際の制御パラメータを動作に合わせてリアルタイムで変更するものが知られている。特に、同文献では、双腕アームの片腕毎に組立作業に応じて前記制御パラメータを変更することが開示されている。これにより、協調作業で片方のアームに大きな外力が加わった時に逃げる倣い機構を持たせることができ、アーム同士の衝突、組立対象部品の破壊を防ぐようになっている。 Conventionally, as a robot control method of this kind, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 08-161015), each joint axis of an articulated robot is independently controlled, and each joint axis is controlled. It is known that the control parameters for independent control are changed in real time according to the operation. In particular, the document discloses that the control parameters are changed according to the assembly work for each arm of the dual arm. As a result, it is possible to provide a copying mechanism that escapes when a large external force is applied to one arm in cooperative work, and it is possible to prevent collisions between the arms and destruction of parts to be assembled.
ところで、ロボットが使用される作業現場では、様々な種類の作業対象物(組立中の仕掛品、完成品などを含む。)、特に重量(質量)が互いに異なる作業対象物が取り扱われる。このため、様々な種類の作業対象物を取り扱うためには、作業対象物の重量に応じてロボットの台数を変更する必要があると考えられる。しかしながら、特許文献1には、その点について、何ら記載されていない。 By the way, at a work site where a robot is used, various types of work objects (including work-in-process and finished products being assembled), particularly work objects having different weights (mass) are handled. Therefore, in order to handle various types of work objects, it is considered necessary to change the number of robots according to the weight of the work objects. However, Patent Document 1 does not describe this point at all.
そこで、この発明の課題は、重量が異なる様々な作業対象物を取り扱うのに適したロボット制御装置およびロボット制御方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a robot control device and a robot control method suitable for handling various work objects having different weights.
上記課題を解決するため、この開示のロボット制御装置は、
複数のロボットを互いに協調させて制御するロボット制御装置であって、
作業対象物の重量が1台の第1ロボットの予め定められた可搬重量よりも大きいか否かを判断する重量判断部と、
上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって取り扱う単独制御を選択する一方、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量以上であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットとこの第1ロボットとは別の第2ロボットとによって取り扱う協調制御を選択して、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態にする制御部と
を備え、
上記第2ロボットは、この第2ロボットのグリッパが上記作業対象物から受ける力を検知する力覚センサを含み、
上記制御部は、上記協調制御を行うとき、上記第1ロボットを位置制御する一方、上記第2ロボットについて、上記作業対象物に対して重力により発生する力を相殺した状態で上記力覚センサが受ける上記力がゼロになるように、上記作業対象物に対して上記第2ロボットのグリッパを追従させる倣い動作を行わせる
ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the robot control device of this disclosure is
A robot control device that controls multiple robots in coordination with each other.
A weight determination unit that determines whether the weight of the work object is heavier than the predetermined payload of one first robot, and a weight determination unit.
When the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the independent control of handling the work object only by the first robot is selected, while the weight of the work object is the first. When it is equal to or more than the payload of the robot, the cooperative control in which the work object is handled by the first robot and the second robot different from the first robot is selected, and the weight of the work object is higher than the weight of the work object. It is equipped with a control unit that keeps the total payload of the first and second robots large .
The second robot includes a force sensor that detects the force that the gripper of the second robot receives from the work object.
The control unit controls the position of the first robot when performing the cooperative control, while the force sensor cancels out the force generated by gravity on the work object for the second robot. It is characterized in that the gripper of the second robot is made to follow the gripper of the second robot so as to perform a copying operation so that the received force becomes zero.
本明細書で、作業対象物を「取り扱う」とは、作業対象物の並行移動および/または回転を含む搬送、別の作業対象物への組み付けなどの作業を広く含む。 As used herein, "handling" a work object broadly includes operations such as translation and / or rotation of the work object, assembly to another work object, and the like.
また、上記第1ロボットは、可搬重量が予め定められた1台のロボットである。上記第2ロボットは、可搬重量が予め定められた1台のロボットであってもよいし、それぞれ可搬重量が予め定められた複数台のロボットであってもよい。 Further, the first robot is one robot having a predetermined payload. The second robot may be one robot having a predetermined payload, or may be a plurality of robots having a predetermined payload.
この開示のロボット制御装置では、重量判断部が、作業対象物の重量が第1ロボットの予め定められた可搬重量よりも大きいか否かを判断する。上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるとき、制御部は、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって取り扱う単独制御を選択する。ここで、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるから、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって支障無く取り扱うことができる。また、単独制御で制御されるのは上記第1ロボットのみ(1台のみ)であるから、制御が簡単に行われる。一方、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量以上であるとき、制御部は、上記作業対象物を上記第1ロボットとこの第1ロボットとは別の第2ロボットとによって取り扱う協調制御を選択して、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態にする。ここで、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態になることから、上記作業対象物を上記第1および第2ロボットによって支障無く取り扱うことができる。このように、このロボット制御装置は、重量が異なる様々な作業対象物を取り扱うのに適する。 In the robot control device of the present disclosure, the weight determination unit determines whether or not the weight of the work object is larger than the predetermined payload of the first robot. When the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the control unit selects independent control in which the work object is handled only by the first robot. Here, since the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the work object can be handled without any trouble only by the first robot. Further, since only the first robot (only one) is controlled by the independent control, the control is easily performed. On the other hand, when the weight of the work object is equal to or greater than the payload of the first robot, the control unit uses the first robot and a second robot different from the first robot to perform the work object. Select the cooperative control to be handled so that the total payload of the first and second robots is larger than the weight of the work object. Here, since the total payload of the first and second robots is larger than the weight of the work object, the work object can be handled by the first and second robots without any trouble. .. As described above, this robot control device is suitable for handling various work objects having different weights.
特に、このロボット制御装置では、上記制御部は、上記協調制御を行うとき、上記第1ロボットを位置制御する。したがって、上記第1ロボットは、一般的な位置制御によって、通常通り制御される。一方、上記制御部は、上記協調制御を行うとき、上記第2ロボットについて、上記作業対象物に対して重力により発生する力を相殺した状態で上記力覚センサが受ける上記力がゼロになるように、上記作業対象物に対して上記第2ロボットのグリッパを追従させる倣い動作を行わせる。したがって、上記第1ロボットと上記第2ロボットとを互いに協調させて制御することができる。この結果、上記作業対象物を安定して取り扱うことができる。In particular, in this robot control device, the control unit controls the position of the first robot when performing the cooperative control. Therefore, the first robot is normally controlled by general position control. On the other hand, when the control unit performs the coordinated control, the force received by the force sensor with respect to the second robot in a state of canceling the force generated by gravity on the work object becomes zero. Is made to perform a copying operation in which the gripper of the second robot follows the work object. Therefore, the first robot and the second robot can be controlled in cooperation with each other. As a result, the work object can be handled stably.
本明細書で、ロボットの「グリッパ」とは、作業対象物を把持する部分を指す。 As used herein, the "gripper" of a robot refers to a portion that grips a work object.
また、「位置制御」とは、ロボットが含むサーボ機構の目標値が位置または角度であるような制御を意味する。 Further, "position control" means control such that the target value of the servo mechanism included in the robot is a position or an angle.
一実施形態のロボット制御装置では、
上記第2ロボットは複数台設けられ、
上記制御部は、上記協調制御を行うとき、上記複数台の第2ロボットについて、それぞれ上記倣い動作を行わせることを特徴とする。
In the robot control device of one embodiment,
A plurality of the above second robots are provided,
The control unit is characterized in that, when performing the cooperative control, the plurality of second robots are made to perform the imitation operation, respectively.
この一実施形態のロボット制御装置では、上記第2ロボットは複数台であるから、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態に容易にすることができる。また、上記制御部は、上記協調制御を行うとき、上記複数台の第2ロボットについて、それぞれ上記倣い動作を行わせる。したがって、上記第1ロボットと上記複数台の第2ロボットとを互いに協調させて制御することができる。この結果、上記作業対象物を安定して取り扱うことができる。 In the robot control device of this one embodiment, since there are a plurality of the second robots, it is possible to easily make the total payload of the first and second robots larger than the weight of the work object. can. Further, when the cooperative control is performed, the control unit causes each of the plurality of second robots to perform the imitation operation. Therefore, the first robot and the plurality of second robots can be coordinated and controlled with each other. As a result, the work object can be handled stably.
一実施形態のロボット制御装置では、
複数の作業対象物の品種とそれぞれの作業対象物の重量とを対応付けて対応表として記憶する記憶部と、
上記作業対象物の品種を入力するための入力部とを備え、
上記重量判断部は、上記入力部によって入力された作業対象物の品種に基づいて、上記対応表を参照することによって上記品種に対応する作業対象物の重量を知り、この作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量よりも大きいか否かを判断することを特徴とする。
In the robot control device of one embodiment,
A storage unit that stores the types of multiple work objects and the weight of each work object as a correspondence table in association with each other.
It is equipped with an input unit for inputting the type of the work object.
The weight determination unit knows the weight of the work object corresponding to the above type by referring to the above correspondence table based on the type of the work object input by the input unit, and the weight of the work object is calculated. It is characterized in that it is determined whether or not it is larger than the payload of the first robot.
この一実施形態のロボット制御装置では、ユーザが上記入力部によって作業対象物の品種を入力すれば、上記重量判断部は、上記入力部によって入力されたその作業対象物の品種に基づいて、上記対応表を参照することによって上記品種に対応する作業対象物の重量を知る。そして、上記重量判断部は、この作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量よりも大きいか否かを判断する。したがって、ユーザは、作業現場でいちいち作業対象物の重量を測定する手間を省略できる。 In the robot control device of this embodiment, when the user inputs the product type of the work object by the input unit, the weight determination unit uses the input unit to input the product type of the work object. By referring to the correspondence table, the weight of the work object corresponding to the above product type is known. Then, the weight determination unit determines whether or not the weight of the work object is larger than the payload of the first robot. Therefore, the user can save the trouble of measuring the weight of the work object one by one at the work site.
別の局面では、この開示のロボット制御方法は、
複数のロボットを互いに協調させて制御するロボット制御方法であって、
作業対象物の重量が1台の第1ロボットの予め定められた可搬重量よりも大きいか否かを判断し、
上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって取り扱う単独制御を選択する一方、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量以上であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットとこの第1ロボットとは別の第2ロボットとによって取り扱う協調制御を選択して、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態にする
ことを特徴とする。
In another aspect, the robotic control method of this disclosure
It is a robot control method that controls multiple robots in cooperation with each other.
Judging whether the weight of the work object is heavier than the predetermined payload of one first robot,
When the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the independent control of handling the work object only by the first robot is selected, while the weight of the work object is the first. When it is equal to or more than the payload of the robot, the cooperative control in which the work object is handled by the first robot and the second robot different from the first robot is selected, and the weight of the work object is higher than the weight of the work object. It is characterized in that the total payload of the first and second robots is large.
この開示のロボット制御方法では、まず、作業対象物の重量が第1ロボットの予め定められた可搬重量よりも大きいか否かを判断する。上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって取り扱う単独制御を選択する。ここで、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるから、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって支障無く取り扱うことができる。また、制御するのは上記第1ロボットのみ(1台のみ)であるから、制御が簡単に行われる。一方、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量以上であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットとこの第1ロボットとは別の第2ロボットとによって取り扱う協調制御を選択して、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態にする。ここで、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態になることから、上記作業対象物を上記第1および第2ロボットによって支障無く取り扱うことができる。このように、このロボット制御方法は、重量が異なる様々な作業対象物を取り扱うのに適する。 In the robot control method of the present disclosure, first, it is determined whether or not the weight of the work object is heavier than the predetermined payload of the first robot. When the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the independent control in which the work object is handled only by the first robot is selected. Here, since the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the work object can be handled without any trouble only by the first robot. Further, since only the first robot (only one) is controlled, the control is easily performed. On the other hand, when the weight of the work object is equal to or greater than the payload of the first robot, cooperative control is performed in which the work object is handled by the first robot and a second robot different from the first robot. Select to make the total payload of the first and second robots larger than the weight of the work object. Here, since the total payload of the first and second robots is larger than the weight of the work object, the work object can be handled by the first and second robots without any trouble. .. As described above, this robot control method is suitable for handling various work objects having different weights.
以上より明らかなように、この開示のロボット制御装置およびロボット制御方法は、重量が異なる様々な作業対象物を取り扱うのに適する。 As is clear from the above, the robot control device and the robot control method of the present disclosure are suitable for handling various work objects having different weights.
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施形態のロボット制御装置10のブロック構成を示している。このロボット制御装置10は、複数のロボット(この例では、第1ロボット101と、それとは別の第2ロボット102)を互いに協調させて制御するために工夫されている。
FIG. 1 shows a block configuration of a
第1ロボット101、第2ロボット102は、それぞれ、この例では図3(A)中に示すようなグリッパ101g,102gを有する6軸(6制御軸)多関節ロボットからなっている。これらの第1ロボット101、第2ロボット102は、それぞれグリッパ101g,102gによって作業対象物900(図1中に示す。)を把持して、作業対象物900の並行移動および/または回転を含む搬送、別の作業対象物への組み付けなどの作業を行うことができる。この例では、第1ロボット101の可搬重量(これをTW1とする。)、第2ロボット102の可搬重量(これをTW2とする。)は、いずれも5kgとして規定されているものとする。つまり、この例では、TW1=TW2=5kgになっている。
In this example, the
図3(A)中に示すように、この例では、第2ロボット102のうちグリッパ102g近傍の部位に、作業対象物900からグリッパ102gが受ける力を検知する力覚センサ103が搭載されている。この力覚センサ103は、後述する倣い動作を行う際に用いられる。
As shown in FIG. 3A, in this example, a
図1に示すように、このロボット制御装置10は、この例では、入力部11、記憶部12、第1ロボット制御部20、中央制御部30、および、第2ロボット制御部40を備えている。この例では、第1ロボット制御部20、中央制御部30、および、第2ロボット制御部40が、制御部を構成している。
As shown in FIG. 1, in this example, the
入力部11は、この例ではティーチングペンダントからなっている。この例では、入力部11は、特に、第1ロボット101、第2ロボット102が取り扱うべき作業対象物900の品種を入力するために用いられる。
The input unit 11 is composed of a teaching pendant in this example. In this example, the input unit 11 is particularly used to input the type of
記憶部12は、この例では不揮発性半導体メモリからなっている。この例では、記憶部12は、第1ロボット101、第2ロボット102が取り扱うべき作業対象物900毎にその品種と重量(これを符号Wで表す。)とを対応付けて、次に示す表1のような対応表として記憶(格納)している。これらの品種と重量は、予め入力部11を介して入力されている。中央制御部30は、この対応表を参照することによって、例えば、部品Aの重量Wは3kg、部品Bの重量Wは1kg、部品B′の重量Wは4kg、完成品Cの重量Wは4kg、完成品C′の重量Wは7kgであることを、それぞれ知ることができる。
(表1)品種と重量との対応表
The
(Table 1) Correspondence table between product type and weight
第1ロボット制御部20は、この例では、図示しない記憶部に格納された第1ロボット制御プログラムに従って、6軸の第1ロボット101を、その軸数と同数の6要素からなるマスタ情報CV1を用いて制御する。マスタ情報CV1は、並進の自由度を表す3要素であるX(X軸の位置)、Y(Y軸の位置)およびZ(Z軸の位置)と、回転の自由度を表す3要素であるYaw(ヨー角の値)、Pitch(ピッチ角の値)およびRoll(ロール角の値)とを含む。マスタ情報CV1の各要素は、それぞれ、この例では一定周期で逐次値が更新され、それによって、それぞれ第1ロボット101の各軸が駆動される。
In this example, the first
中央制御部30は、第1ロボット101と第2ロボット102を互いに協調させて制御するために、制御信号CL1,CL2によって第1ロボット制御部20による制御と第2ロボット制御部40による制御とを同期させる。この例では、中央制御部30は、作業対象物900を第1ロボット101のみによって取り扱う単独制御と、作業対象物900を第1ロボット101と第2ロボット102とによって取り扱う協調制御とのいずれかを、切り替えて選択する(詳しくは、後述する。)。
In order to control the
第2ロボット制御部40は、この例では、図示しない記憶部に格納された第2ロボット制御プログラムに従って、6軸の第2ロボット102を、その軸数と同数の6要素からなるスレーブ情報CV2を用いて制御する。この例では、第2ロボット制御部40は、第2ロボット102について、力覚センサ103の出力信号FSを受けて、力覚センサ103が受ける力(作業対象物900からグリッパ102gが受ける力)がゼロになるように、作業対象物900に対して第2ロボット102のグリッパ102gを追従させる倣い動作を行わせることができる。なお、第2ロボット制御プログラムは、作業対象物900に対して、重力により発生する力については、その発生する力を相殺するようになっている。
In this example, the second
このような第1ロボット制御部20、中央制御部30、および、第2ロボット制御部40は、プログラムに従って動作するプロセッサによって構成される。
Such a first
図2は、上述のロボット制御装置10が行う一実施形態のロボット制御方法の動作フローを示している。
FIG. 2 shows an operation flow of the robot control method of one embodiment performed by the
まず、図2のステップS1に示すように、中央制御部30は、入力部11によって入力された作業対象物900の品種に基づいて、上述の対応表(表1)を参照することによって、その品種に対応する作業対象物900の重量Wを知る。
First, as shown in step S1 of FIG. 2, the
次に、図2のステップS2に示すように、中央制御部30は重量判断部として働いて、作業対象物900の重量Wが1台の第1ロボット101の可搬重量TW1よりも大きいか否かを判断する。これにより、ユーザは、作業現場でいちいち作業対象物900の重量Wを測定する手間を省略できる。
Next, as shown in step S2 of FIG. 2, the
ここで、作業対象物900の重量Wが第1ロボット101の可搬重量TW1未満であれば(図2のステップS2でNO)、図2のステップS3に示すように、中央制御部30は制御部として働いて、作業対象物900を第1ロボット101のみによって取り扱う単独制御を選択する。ここで、作業対象物900の重量Wが第1ロボット101の可搬重量TW1未満であるから、作業対象物900を第1ロボット101(第1ロボット制御部20によって制御される)のみによって支障無く取り扱うことができる。また、単独制御で制御されるのは第1ロボット101のみ(1台のみ)であるから、制御が簡単に行われる。
Here, if the weight W of the
一方、作業対象物900の重量Wが第1ロボット101の可搬重量TW1以上であれば(図2のステップS2でYES)、図2のステップS4に示すように、中央制御部30は制御部として働いて、作業対象物900を第1ロボット101と第2ロボット102とによって取り扱う協調制御を選択する。これにより、作業対象物900の重量Wよりも第1および第2ロボット101,102の合計可搬重量(これを符号TWSで表す。)が大きい状態にする。ここで、作業対象物900の重量Wよりも第1および第2ロボット101,102の合計可搬重量TWSが大きい状態になることから、作業対象物900を第1および第2ロボット101,102(それぞれ、第1ロボット制御部20、第2ロボット制御部40によって制御される)によって支障無く取り扱うことができる。
On the other hand, if the weight W of the
より具体的には、例えば図3Aに示すように、第1ロボット101と第2ロボット102とが、それぞれ作業対象物900としての部品A、部品Bを把持し、組立台800上でそれらの部品Aと部品Bとを、矢印ASで示すように互いに組み合わせるものとする(組立工程)。このとき、それぞれ、部品Aの重量Wは3kgであるから、第1ロボット101の可搬重量TW1(=5kg)未満になっている。同様に、部品Bの重量Wは1kgであるから、第2ロボット102の可搬重量TW2(=5kg)未満になっている。したがって、図2の動作フローによるまでもなく、第1ロボット101と第2ロボット102は、それぞれ部品A、部品Bを支障無く取り扱うことができる。ただし、この組立工程に、図2の動作フローを適用して、第1ロボット101、第2ロボット102をそれぞれ図2の動作フローにおける「第1ロボット」として単独制御してもよい(図2のステップS1〜S3)。
More specifically, for example, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3Bに示すように、上記組立工程によって組立台800上で完成品Cが作製されたものとする。この完成品Cについて入力部11によって品種が入力されて、中央制御部30は、上述の対応表(表1)を参照することによって、その重量Wが4kgであることを知る(図2のステップS1)。次に、中央制御部30は重量判断部として働いて、完成品Cの重量W(=4kg)が1台の第1ロボット101の可搬重量TW1(=5kg)よりも大きいか否かを判断する(図2のステップS2)。このとき、完成品Cの重量W(=4kg)は第1ロボット101の可搬重量TW1(=5kg)未満であるから(図2のステップS2でNO)、中央制御部30は制御部として働いて、完成品Cを第1ロボット101のみによって取り扱う単独制御を選択する(図2のステップS3)。そして、図3C〜図3D(上方からみたところを示す図)に示すように、第1ロボット制御部20によって制御される第1ロボット101のみが、矢印Dで示すように組立台800から払出台880上へ、完成品Cを搬送(この例では、並行移動)する(払出工程)。このとき、第1ロボット制御部20による第1ロボット101の制御は、一般的な位置制御によって簡単に行われる。
Next, as shown in FIG. 3B, it is assumed that the finished product C is produced on the assembly table 800 by the above assembly process. The product type is input by the input unit 11 for the finished product C, and the
別の例では、図4Aに示すように、第1ロボット101と第2ロボット102とが、それぞれ作業対象物900としての部品A、部品B′を把持し、組立台800上でそれらの部品Aと部品Bとを、矢印AS′で示すように互いに組み合わせるものとする(組立工程)。このとき、それぞれ、部品Aの重量Wは3kgであるから、第1ロボット101の可搬重量TW1(=5kg)未満になっている。同様に、部品B′の重量Wは4kgであるから、第2ロボット102の可搬重量TW2(=5kg)未満になっている。したがって、図2の動作フローによるまでもなく、第1ロボット101と第2ロボット102は、それぞれ部品A、部品B′を支障無く取り扱うことができる。ただし、図3Aの場合と同様に、この組立工程に、図2の動作フローを適用して、第1ロボット101、第2ロボット102をそれぞれ図2の動作フローにおける「第1ロボット」として単独制御してもよい(図2のステップS1〜S3)。
In another example, as shown in FIG. 4A, the
次に、図4Bに示すように、上記組立工程によって組立台800上で完成品C′が作製されたものとする。この完成品C′について入力部11によって品種が入力されて、中央制御部30は、上述の対応表(表1)を参照することによって、その重量Wが7kgであることを知る(図2のステップS1)。次に、中央制御部30は重量判断部として働いて、完成品C′の重量W(=7kg)が1台の第1ロボット101の可搬重量TW1(=5kg)よりも大きいか否かを判断する(図2のステップS2)。このとき、完成品C′の重量W(=7kg)は第1ロボット101の可搬重量TW1(=5kg)以上であるから(図2のステップS2でYES)、中央制御部30は制御部として働いて、完成品C′を第1ロボット101と第2ロボット102とによって取り扱う協調制御を選択する(図2のステップS4)。これにより、完成品C′の重量W(=7kg)よりも第1および第2ロボット101,102の合計可搬重量TWS(=10kg)が大きい状態にする。そして、図4C〜図4D(上方からみたところを示す図)に示すように、第1ロボット制御部20によって制御される第1ロボット101と第2ロボット制御部40によって制御される第2ロボット102とが協調して、矢印D′で示すように組立台800から払出台880上へ、完成品C′を搬送(この例では、並行移動)する(払出工程)。ここで、完成品C′の重量W(=7kg)よりも第1および第2ロボット101,102の合計可搬重量TWS(=10kg)が大きい状態であることから、完成品C′を第1および第2ロボット101,102によって支障無く取り扱うことができる。
Next, as shown in FIG. 4B, it is assumed that the finished product C'is produced on the assembly table 800 by the above assembly process. The product type is input by the input unit 11 for the finished product C', and the
この図4C〜図4Dの払出工程(協調制御が行われるとき)では、中央制御部30からの指令に応じて、第1ロボット制御部20は、第1ロボット101を位置制御する。したがって、第1ロボット101は、一般的な位置制御によって、通常通り制御される。一方、中央制御部30からの指令に応じて、第2ロボット制御部40は、第2ロボット102について、力覚センサ103の出力信号FSを受けて、力覚センサ103が受ける力がゼロになるように、完成品C′に対して第2ロボット102のグリッパ102gを追従させる倣い動作を行わせる。したがって、第1ロボット101に第2ロボット102を協調させて制御することができる。この結果、完成品C′を安定して取り扱うことができる。
In the payout process (when cooperative control is performed) of FIGS. 4C to 4D, the first
上の例では、第2ロボット102は1台であるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、作業対象物900としての完成品C″の重量Wが12kg(上述の対応表(表1)を参照)である場合、上述の第2ロボット102と同じ仕様のロボットをもう1台用意して、完成品C″を第1ロボット101と2台の第2ロボット102,102との合計3台で取り扱ってもよい。そのようにした場合、完成品C″の重量W(=12kg)よりも第1ロボット101と第2ロボット102,102との3台の合計可搬重量TWS(=15kg)が大きい状態に容易にすることができる。したがって、完成品C″を第1ロボット101と第2ロボット102,102とによって支障無く取り扱うことができる。また、この場合、中央制御部30からの指令に応じて、第2ロボット制御部40は、2台の第2ロボット102,102についてそれぞれ、力覚センサ103が受ける力がゼロになるように、完成品C′に対して第2ロボット102のグリッパ102gを追従させる倣い動作を行わせるのが望ましい。これにより、第1ロボット101に2台の第2ロボット102,102を協調させて制御することができる。この結果、完成品C″を安定して取り扱うことができる。
In the above example, the number of the
さらに、例えば、作業対象物900の重量Wが15kgを超える場合、3台以上の第2ロボット102,102,102,…を用意して、作業対象物900を第1ロボット101と3台以上の第2ロボット102,102,102,…とで取り扱ってもよい。
Further, for example, when the weight W of the
このように、このロボット制御装置10は、重量が異なる様々な作業対象物900を取り扱うのに適する。
As described above, the
なお、上の例では、第1ロボット101、第2ロボット102の制御軸数はそれぞれ6軸であるものとしたが、これに限られるものではない。第1ロボット101、第2ロボット102は、作業の種類によっては、6軸未満のロボット、例えば5軸の水平多関節ロボット、4軸のパラレルリンクロボットなどであってもよい。
In the above example, the number of control axes of the
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。 The above embodiment is an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. The plurality of embodiments described above can be established independently, but combinations of the embodiments are also possible. Further, although various features in different embodiments can be established independently, it is also possible to combine features in different embodiments.
10 ロボット制御装置
11 入力部
12 記憶部
20 第1ロボット制御部
30 中央制御部
40 第2ロボット制御部
103 力覚センサ
10 Robot control device 11
Claims (4)
作業対象物の重量が1台の第1ロボットの予め定められた可搬重量よりも大きいか否かを判断する重量判断部と、
上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって取り扱う単独制御を選択する一方、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量以上であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットとこの第1ロボットとは別の第2ロボットとによって取り扱う協調制御を選択して、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態にする制御部と
を備え、
上記第2ロボットは、この第2ロボットのグリッパが上記作業対象物から受ける力を検知する力覚センサを含み、
上記制御部は、上記協調制御を行うとき、上記第1ロボットを位置制御する一方、上記第2ロボットについて、上記作業対象物に対して重力により発生する力を相殺した状態で上記力覚センサが受ける上記力がゼロになるように、上記作業対象物に対して上記第2ロボットのグリッパを追従させる倣い動作を行わせる
ことを特徴とするロボット制御装置。 A robot control device that controls multiple robots in coordination with each other.
A weight determination unit that determines whether the weight of the work object is heavier than the predetermined payload of one first robot, and a weight determination unit.
When the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the independent control of handling the work object only by the first robot is selected, while the weight of the work object is the first. When it is equal to or more than the payload of the robot, the cooperative control in which the work object is handled by the first robot and the second robot different from the first robot is selected, and the weight of the work object is higher than the weight of the work object. It is equipped with a control unit that keeps the total payload of the first and second robots large .
The second robot includes a force sensor that detects the force that the gripper of the second robot receives from the work object.
The control unit controls the position of the first robot when performing the cooperative control, while the force sensor cancels out the force generated by gravity on the work object for the second robot. A robot control device characterized in that a copying operation is performed so that the gripper of the second robot follows the work object so that the received force becomes zero.
上記第2ロボットは複数台設けられ、
上記制御部は、上記協調制御を行うとき、上記複数台の第2ロボットについて、それぞれ上記倣い動作を行わせることを特徴とするロボット制御装置。 In the robot control device according to claim 1,
A plurality of the above second robots are provided,
The control unit is a robot control device, characterized in that, when performing the cooperative control, the plurality of second robots are made to perform the imitation operation, respectively.
複数の作業対象物の品種とそれぞれの作業対象物の重量とを対応付けて対応表として記憶する記憶部と、
上記作業対象物の品種を入力するための入力部とを備え、
上記重量判断部は、上記入力部によって入力された作業対象物の品種に基づいて、上記対応表を参照することによって上記品種に対応する作業対象物の重量を知り、この作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量よりも大きいか否かを判断することを特徴とするロボット制御装置。 In the robot control device according to claim 1 or 2.
A storage unit that stores the types of multiple work objects and the weight of each work object as a correspondence table in association with each other.
It is equipped with an input unit for inputting the type of the work object.
The weight determination unit knows the weight of the work object corresponding to the above type by referring to the above correspondence table based on the type of the work object input by the input unit, and the weight of the work object is determined. A robot control device for determining whether or not the weight of the first robot is larger than the payload of the first robot.
作業対象物の重量が1台の第1ロボットの予め定められた可搬重量よりも大きいか否かを判断し、
上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量未満であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットのみによって取り扱う単独制御を選択する一方、上記作業対象物の重量が上記第1ロボットの上記可搬重量以上であるとき、上記作業対象物を上記第1ロボットとこの第1ロボットとは別の第2ロボットとによって取り扱う協調制御を選択して、上記作業対象物の重量よりも上記第1および第2ロボットの合計可搬重量が大きい状態にするとともに、
上記第2ロボットは、この第2ロボットのグリッパが上記作業対象物から受ける力を検知する力覚センサを含み、
上記協調制御を行うとき、上記第1ロボットを位置制御する一方、上記第2ロボットについて、上記作業対象物に対して重力により発生する力を相殺した状態で上記力覚センサが受ける上記力がゼロになるように、上記作業対象物に対して上記第2ロボットのグリッパを追従させる倣い動作を行わせる
ことを特徴とするロボット制御方法。 It is a robot control method that controls multiple robots in cooperation with each other.
Judging whether the weight of the work object is heavier than the predetermined payload of one first robot,
When the weight of the work object is less than the payload of the first robot, the independent control of handling the work object only by the first robot is selected, while the weight of the work object is the first. When it is equal to or more than the payload of the robot, the cooperative control in which the work object is handled by the first robot and the second robot different from the first robot is selected, and the weight of the work object is higher than the weight of the work object. In addition to making the total payload of the first and second robots large ,
The second robot includes a force sensor that detects the force that the gripper of the second robot receives from the work object.
When performing the cooperative control, the position of the first robot is controlled, while the force received by the force sensor is zero for the second robot in a state where the force generated by gravity with respect to the work object is offset. A robot control method, characterized in that a copy operation is performed so that the gripper of the second robot follows the work object so as to be.
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