Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7469587B2 - Control device for articulated robot and articulated robot - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7469587B2 - Control device for articulated robot and articulated robot - Google Patents

Control device for articulated robot and articulated robot Download PDF

Info

Publication number
JP7469587B2
JP7469587B2 JP2019175443A JP2019175443A JP7469587B2 JP 7469587 B2 JP7469587 B2 JP 7469587B2 JP 2019175443 A JP2019175443 A JP 2019175443A JP 2019175443 A JP2019175443 A JP 2019175443A JP 7469587 B2 JP7469587 B2 JP 7469587B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
collision
joint
resistance
correlation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019175443A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021049622A (en
Inventor
明弘 花見
紀貴 ▲高▼村
晶則 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Wave Inc
Original Assignee
Denso Wave Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Wave Inc filed Critical Denso Wave Inc
Priority to JP2019175443A priority Critical patent/JP7469587B2/en
Publication of JP2021049622A publication Critical patent/JP2021049622A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7469587B2 publication Critical patent/JP7469587B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、多関節型ロボット用の制御装置及び多関節型ロボットに関する。 The present invention relates to a control device for an articulated robot and an articulated robot.

複数の可動部(例えばアーム部)を一連となるようにして連結する関節部と各関節部に設けられたサーボモータ等の駆動部とを有してなる多関節型ロボットには、可動部がワーク等の物体に衝突したことを検知可能となるように構成されたものがある。例えば特許文献1に記載された多関節型ロボットは、衝突の原因となる駆動を行った駆動部のトルクをロボットの自重を支えることができる程度、すなわちロボットの姿勢を保持することができる程度となるように制御するように構成されている。このように衝突検知後は発生させるトルクを抑えることにより、可動部を手で押す等して移動させることが可能となる。これは、例えば物体の回収等に際して当該物体から可動部を引き離す場合の作業負荷を軽減し、作業者の利便性の向上を図る上で好ましい。 Some articulated robots, which have joints that connect multiple movable parts (e.g., arm parts) in a series and drive parts such as servo motors provided at each joint, are configured to be able to detect when a movable part collides with an object such as a workpiece. For example, the articulated robot described in Patent Document 1 is configured to control the torque of the drive part that caused the collision so that it is at a level that can support the robot's own weight, that is, at a level that can maintain the robot's posture. In this way, by suppressing the torque generated after a collision is detected, it becomes possible to move the movable part by pushing it with one's hand. This is preferable in terms of reducing the workload when, for example, pulling the movable part away from an object to retrieve the object, and improving the convenience of the worker.

特許第4240517号公報Japanese Patent No. 4240517

ここで、上述したように衝突後は発生させるトルクを抑える構成においては、上記作業に際して可動部が勢いよく押される等することで、当該可動部が本来の軌道から大きく外れる可能性が高くなる。これは、多関節型ロボットを衝突前の姿勢に復帰させる際の所要時間が嵩む要因になると想定される。また、作業者に押されて可動部が大きく変位した場合には当該可動部等と他の物体との二次衝突が発生する可能性が高くなる。これは、ロボットの安全性の向上を図る上で好ましくない。このように、利便性及び安全性の向上を図る上で多関節型ロボットの衝突対策に係る構成には未だ改善の余地がある。 Here, in the configuration in which the torque generated after a collision is suppressed as described above, the movable part is likely to deviate significantly from its original trajectory if it is pushed forcefully during the above-mentioned work. This is expected to be a factor in increasing the time required to return the articulated robot to its posture before the collision. In addition, if the movable part is pushed by the worker and displaced significantly, a secondary collision between the movable part and other objects is likely to occur. This is not desirable in terms of improving the safety of the robot. Thus, there is still room for improvement in the configuration related to the collision countermeasures of the articulated robot in terms of improving convenience and safety.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、物体との衝突時における多関節型ロボットの利便性及び安全性を好適に向上させることにある。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its main objective is to optimally improve the convenience and safety of articulated robots when colliding with objects.

以下、上記課題を解決するための手段について記載する。 The following describes the means to solve the above problems.

第1の手段.複数の可動部を一連となるようにして連結する複数の関節部と、それら関節部を各々駆動させる駆動部とを有する多関節型ロボットに適用される制御装置であって、
前記可動部が物体に衝突したことを検知する衝突検知部と、
前記衝突検知部により前記衝突が検知された場合に、前記駆動部の制御態様を、前記多関節型ロボットの自重によって各前記駆動部に負荷されるトルクと釣り合う保持トルクを発生させ且つ外力により前記可動部を変位させることが可能な特殊制御態様に切り替える切替部と、
前記駆動部の制御態様が前記特殊制御態様となっている状況下にて前記関節部が回動する場合に、当該回動を抑制する抵抗を発生させる抵抗発生部と、
前記衝突検知部により前記衝突が検知された場合に、当該衝突の影響に応じて変化する物理量又は当該物理量から算出した相関値である相関パラメータを前記関節部毎に取得して記憶する記憶部と
を備え、
前記抵抗発生部による前記抵抗の大きさは、前記相関パラメータに基づいて前記関節部毎に決定される。
First Means: A control device applied to an articulated robot having a plurality of joints that connect a plurality of movable parts in series and a drive unit that drives each of the joints,
a collision detection unit that detects when the movable unit collides with an object;
a switching unit that switches, when the collision is detected by the collision detection unit, a control mode of the drive unit to a special control mode that generates a holding torque that balances with a torque loaded on each drive unit by the weight of the articulated robot and that can displace the movable unit by an external force;
a resistance generating unit that generates a resistance to suppress the rotation of the joint unit when the joint unit rotates under a condition in which the control mode of the drive unit is the special control mode;
a storage unit that, when the collision is detected by the collision detection unit, acquires and stores, for each of the joints, a physical quantity that changes in response to an influence of the collision or a correlation parameter that is a correlation value calculated from the physical quantity,
The magnitude of the resistance generated by the resistance generating unit is determined for each of the joints based on the correlation parameter.

上記構成によれば、ロボットの可動部がワーク等の物体に衝突したことが検知された場合には、駆動部の制御態様が特殊制御態様となる。この特殊制御態様においてはロボットの自重を支えることができる程度、すなわちロボットの姿勢を保持することができる程度となるようにして各駆動部のトルクが制御される。発生するトルクを最小限に留めて各関節部の柔軟性を高めることにより、手で押す等して可動部を移動させる際の作業負荷を軽減できる。これは、例えばテーブル等の載置部とロボットとの間に位置する(挟まれた)ワーク等の物体の回収を容易とする上で好ましい。また、ワーク等の物体に力がかかり続けることを回避できるため、当該物体を保護する上でも好ましい。 According to the above configuration, when it is detected that the moving part of the robot has collided with an object such as a workpiece, the control mode of the drive unit becomes a special control mode. In this special control mode, the torque of each drive unit is controlled to an extent that the robot's own weight can be supported, i.e., the robot's posture can be maintained. By minimizing the generated torque and increasing the flexibility of each joint, the workload when moving the moving part by pushing it with a hand, for example, can be reduced. This is preferable for facilitating the recovery of an object such as a workpiece that is located (sandwiched) between a placement part such as a table and the robot. It is also preferable for protecting the object such as a workpiece, since it is possible to avoid continuous application of force to the object.

ここで、上述の如く各関節部の柔軟性を高めた場合には、手で可動部が勢いよく押される等することで目標とする軌道からのずれが大きくなり得る。また、衝突時に可動部が跳ね返りやすくなることで、当該軌道からのずれが大きくなり得る。このような軌道のずれはロボットと他の物体との二次衝突の原因になると懸念される。この点、上記構成においては特殊制御態様となっている状況下にて可動部が変位する場合、すなわち関節部が回動する場合には当該回動を抑制する抵抗が付加される。これにより、軌道からのずれを軽減し、上記二次衝突の発生を抑制できる。これは、ロボットの安全性を向上させたり、ロボット等の保護を図ったりする上で好ましい。上記構成においては特に、関節部毎に衝突との相関の度合いを示す(関連性の強さを示す)相関パラメータが記憶され、それら相関パラメータを用いて関節部毎に上記抵抗の大きさが決定される。このように衝突との相関の度合いを抵抗の大きさに反映することにより、手で可動部が押された場合の各関節部の無駄な動きを好適に抑制できる。 Here, when the flexibility of each joint is increased as described above, the deviation from the target trajectory may become large when the movable part is pushed vigorously by hand. In addition, the deviation from the trajectory may become large when the movable part is easily bounced upon collision. There is a concern that such deviation from the trajectory may cause a secondary collision between the robot and another object. In this regard, in the above configuration, when the movable part is displaced under a situation in which the special control mode is set, that is, when the joint part rotates, a resistance that suppresses the rotation is added. This reduces the deviation from the trajectory and suppresses the occurrence of the secondary collision. This is preferable in terms of improving the safety of the robot and protecting the robot, etc. In particular, in the above configuration, a correlation parameter indicating the degree of correlation with the collision (indicating the strength of the association) is stored for each joint, and the magnitude of the resistance is determined for each joint using the correlation parameter. In this way, by reflecting the degree of correlation with the collision in the magnitude of the resistance, it is possible to suitably suppress unnecessary movement of each joint when the movable part is pushed by hand.

また、衝突発生時には各駆動部の制御態様が上記特殊制御態様となり、衝突の勢いを各関節部において吸収することができる。このような構成とすれば、例えば1の関節部によってのみ衝突の勢いを吸収する構成と比較して衝突に起因した大幅な軌道のずれを抑制できる。これは、衝突前の状態(軌道)にロボットを速やかに復帰させる上で好ましい。 When a collision occurs, the control mode of each drive unit becomes the special control mode, and the force of the collision can be absorbed at each joint. With this configuration, it is possible to suppress significant deviations in trajectory caused by a collision, compared to a configuration in which the force of the collision is absorbed by only one joint, for example. This is preferable for quickly returning the robot to its pre-collision state (trajectory).

なお、「特殊制御態様においては、前記駆動部に速度0の速度指令を与える速度制御により停止状態において保持トルクを発生させる構成」とすることも可能である。 In addition, in a special control mode, it is also possible to configure the drive unit to generate a holding torque in a stopped state by speed control that issues a speed command of zero speed.

第2の手段.前記抵抗発生部は、前記相関パラメータが表す前記衝突との相関の度合いが、所定度合いよりも大きい場合の前記抵抗を、前記所定度合いよりも小さい場合の前記抵抗よりも小さくするように構成されている。 Second means: The resistance generating unit is configured to make the resistance smaller when the degree of correlation with the collision represented by the correlation parameter is greater than a predetermined degree than the resistance when the degree is less than the predetermined degree.

上記構成によれば衝突との相関の度合いが大きい(相関が強い)関節部については抵抗が小さくなり、衝突との相関の度合いが小さい(相関が弱い)関節部については抵抗が大きくなる。このような構成とすれば、作業者等が手で押す等してロボットの可動部を衝突対象(物体)から引き離す際の作業負荷を軽減しつつ、当該作業によって衝突との相関が弱い部分で可動部が大きく変位することを抑制できる。このようにして不要な変位を抑制することは、例えば衝突発生後にロボットを衝突前の位置(姿勢)に復帰させる際の所要時間の短縮を図る上で好ましい。 The above configuration reduces resistance for joints with a high degree of correlation (strong correlation) with a collision, and increases resistance for joints with a low degree of correlation (weak correlation) with a collision. This configuration reduces the workload when an operator, etc., pushes the robot's moving part away from the collision target (object) by hand, while preventing the moving part from being significantly displaced in areas with a low correlation with the collision due to this work. Suppressing unnecessary displacement in this way is preferable, for example, for shortening the time required to return the robot to its pre-collision position (posture) after a collision occurs.

なお、上記構成を「前記相関パラメータの値が前記衝突との相関の度合いが相対的に大きいことを示している場合には前記抵抗が相対的に大きくなり、前記相関パラメータの値が前記衝突との相関の度合いが相対的に小さいことを示している場合には前記抵抗が相対的に小さくなるようにして前記抵抗を発生させる構成となっている。」とすることも可能である、また、「前記相関パラメータの値が、前記衝突との相関の度合いが相対的に大きいことを示している場合には、前記衝突との相関の度合いが相対的に小さいことを示している場合よりも小さくなる。」とすることも可能である。 The above configuration can also be expressed as "the resistance is generated such that when the value of the correlation parameter indicates that the degree of correlation with the collision is relatively large, the resistance is relatively large, and when the value of the correlation parameter indicates that the degree of correlation with the collision is relatively small, the resistance is relatively small." Also, it can be expressed as "when the value of the correlation parameter indicates that the degree of correlation with the collision is relatively large, the resistance is smaller than when the degree of correlation with the collision is relatively small."

第3の手段.前記相関パラメータは、前記相関値として前記抵抗発生部にて前記抵抗の大きさを決定する際に用いられる抵抗係数を含み、
前記抵抗係数が大きくなることで前記抵抗が大きくなるように規定されており、
前記抵抗係数には下限値が設けられており、
前記関節部のうち少なくとも前記衝突との相関の度合いが最も大きい関節部に対応する前記抵抗係数は前記下限値となる。
Third means: the correlation parameter includes a resistance coefficient used in determining the magnitude of the resistance in the resistance generating unit as the correlation value,
It is specified that the resistance increases as the resistance coefficient increases,
A lower limit is set for the resistance coefficient,
The resistance coefficient corresponding to at least the joint portion having the highest degree of correlation with the collision among the joint portions is the lower limit value.

衝突と主たる要因となった(相関の度合いが最も大きい)関節部に対応する抵抗係数は下限値となる。これにより、作業者等が手で押す等して衝突対象(物体)からロボットの可動部を引き離す際の作業負荷を好適に軽減できる。 The resistance coefficient corresponding to the joint that was the main cause of the collision (having the highest degree of correlation) is the lower limit value. This makes it possible to effectively reduce the workload of an operator, etc., when pulling the moving part of the robot away from the object of collision (by pushing it with their hands, etc.).

第4の手段.前記抵抗発生部は、前記抵抗として前記関節部の回動方向とは逆向きの抵抗トルクを発生させるように前記駆動部を制御する構成となっており、
前記駆動部の制御態様が前記特殊制御態様となっている状況下においては、前記関節部の回動中は当該関節部用の前記駆動部に前記抵抗トルクが発生し、当該関節部の静止中は当該駆動部に前記保持トルクが発生する。
Fourth Means: The resistance generating unit is configured to control the driving unit so as to generate a resistance torque as the resistance in a direction opposite to a rotation direction of the joint unit,
Under a situation in which the control mode of the drive unit is the special control mode, the resistance torque is generated in the drive unit for the joint unit while the joint unit is rotating, and the holding torque is generated in the drive unit while the joint unit is stationary.

関節部が回動する場合にその回動方向とは逆向きの抵抗トルクを発生させることにより、衝突直後の跳ね返りや外力等の影響による可動部の変位を好適に抑制できる。そして、可動部が変位している場合と変位していない場合とで保持トルク/抵抗トルクを切り替えることにより、関節部の柔軟性を高めつつそれに起因した過度な変位を抑制できる。 When the joint rotates, a resistance torque is generated in the opposite direction to the rotation direction, which makes it possible to effectively suppress displacement of the moving part due to the rebound immediately after a collision or the influence of external forces. In addition, by switching between the holding torque and resistance torque when the moving part is displaced and when it is not displaced, it is possible to increase the flexibility of the joint while suppressing the excessive displacement caused by the displacement.

第5の手段.前記抵抗トルクは、前記関節部の回動速度と前記相関パラメータとに基づいて決定され、前記回動速度が高いほど当該抵抗トルクが大きくなる。 Fifth means: The resistance torque is determined based on the rotation speed of the joint and the correlation parameter, and the higher the rotation speed, the larger the resistance torque.

発生させる抵抗トルクに関節部の回動速度を加味することにより、手で可動部が勢いよく押された場合に可動部が過度に大きく変位することを抑制できる。また、発生させるトルクを姿勢維持用の保持トルクから抵抗トルクへ切替える際(衝突検知時)には関節部の回動速度が低くなる。つまり、切替当初の抵抗トルクを比較的小さく抑えることができる。これにより、トルクの急激な変化に起因した挙動の乱れ(振動等の発生)を好適に抑制できる。 By taking the rotation speed of the joint into account in the resistance torque generated, it is possible to prevent the movable part from being displaced excessively when the movable part is pushed forcefully by hand. In addition, when the torque generated is switched from the holding torque for maintaining posture to the resistance torque (when a collision is detected), the rotation speed of the joint is reduced. In other words, the resistance torque at the beginning of the switch can be kept relatively small. This makes it possible to effectively prevent disturbances in behavior (such as the occurrence of vibrations) caused by a sudden change in torque.

第6の手段.前記物理量を前記関節部毎に取得する取得部を備え、
前記衝突検知部は、前記取得部により取得された前記物理量に基づいて前記ロボットが物体に衝突したことを検知する構成となっており、
前記取得部により取得された前記物理量に基づいて前記相関値を算出する算出部を備え、
前記記憶部は、前記算出部により算出された前記相関値を前記相関パラメータとして記憶するように構成されている。
Sixth Means: An acquisition unit that acquires the physical quantity for each of the joints,
The collision detection unit is configured to detect that the robot has collided with an object based on the physical quantity acquired by the acquisition unit,
a calculation unit that calculates the correlation value based on the physical quantity acquired by the acquisition unit,
The storage unit is configured to store the correlation value calculated by the calculation unit as the correlation parameter.

衝突検知に使用する物理量から相関値(相関パラメータ)を算出する構成、すなわち取得した物理量を衝突検知と抵抗決定とで併用する構成とすれば、上述の如く抵抗を衝突との相関の度合いに応じて決定する機能を実現する上で情報取得→処理に係る構成が複雑化することを抑制できる。 If a correlation value (correlation parameter) is calculated from the physical quantity used for collision detection, that is, if the acquired physical quantity is used in both collision detection and resistance determination, it is possible to prevent the configuration related to information acquisition and processing from becoming complicated in order to realize the function of determining resistance according to the degree of correlation with a collision as described above.

第7の手段.前記物理量を前記関節部毎に取得する取得部を備え、
前記衝突検知部は、前記取得部により取得された前記物理量が予め記憶されている衝突検知用の閾値を上回っている場合に前記ロボットが物体に衝突したことを検知する構成となっており、
前記取得部により取得された前記物理量と前記閾値との対比により前記相関パラメータである前記相関値を算出する算出部を備えている。
Seventh means: An acquisition unit that acquires the physical quantity for each of the joints,
the collision detection unit is configured to detect that the robot has collided with an object when the physical quantity acquired by the acquisition unit exceeds a pre-stored threshold value for collision detection,
The apparatus further includes a calculation unit that calculates the correlation value, which is the correlation parameter, by comparing the physical quantity acquired by the acquisition unit with the threshold value.

衝突検知に使用する物理量を用いて相関値を算出する構成、すなわち当該物理量を併用する構成とすれば、情報取得→処理に係る構成が複雑になることを抑制できる。また、相関値の算出に衝突検知用の閾値を利用することにより相関値算出に係る構成の簡略化に寄与できる。 If the correlation value is calculated using the physical quantity used for collision detection, i.e., if the physical quantity is used in combination, the configuration related to information acquisition and processing can be prevented from becoming complicated. In addition, using a threshold value for collision detection to calculate the correlation value can contribute to simplifying the configuration related to the correlation value calculation.

第8の手段.前記物理量を前記関節部毎に取得する取得部を備え、
前記衝突が発生した場合に当該衝突の前後における前記物理量に基づいて前記相関パラメータである前記相関値を算出する算出部を備えている。
Eighth means: An acquisition unit that acquires the physical quantity for each of the joints,
The vehicle speed sensor further includes a calculation unit that calculates, when the collision occurs, the correlation value, which is the correlation parameter, based on the physical quantities before and after the collision.

衝突検知に使用する物理量を用いて相関値を算出する構成、すなわち当該物理量を併用する構成とすれば、情報取得→処理に係る構成が複雑になることを抑制できる。なお、衝突前後における物理量の差については衝突との相関が強いものほど大きくなり得る。そこで、当該差に基づいて相関値を算出することにより、相関の度合いを抵抗の大きさに好適に反映できる。 If the correlation value is calculated using the physical quantity used in collision detection, that is, if the physical quantity is used in combination, the configuration related to information acquisition and processing can be prevented from becoming complicated. Note that the difference between the physical quantity before and after the collision can be larger as the correlation with the collision becomes stronger. Therefore, by calculating the correlation value based on the difference, the degree of correlation can be appropriately reflected in the magnitude of resistance.

第9の手段.前記制御装置を備えている多関節型ロボット。 9th means: An articulated robot equipped with the control device.

上記制御装置を適用した多関節型ロボットによれば、衝突時の当該ロボットの利便性及び安全性を好適に向上させることができる。 By using an articulated robot to which the above-mentioned control device is applied, the convenience and safety of the robot during a collision can be suitably improved.

第1の実施形態におけるロボットシステムの概略図。1 is a schematic diagram of a robot system according to a first embodiment. ロボットシステムの電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the robot system. 関節部の停止態様を対比した概略図。Schematic diagram comparing the stopping modes of the joints. 特殊停止時の挙動を示す概略図。Schematic diagram showing behavior during special stopping. 衝突対応処理を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a collision handling process. 衝突の様子を示す概略図。Schematic diagram showing a collision. 衝突時の電流の変化を示す概略図。Schematic diagram showing the change in current during a collision. 抵抗トルク算出の流れを示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a flow of resistance torque calculation. ダンパ係数と相関値との関係を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between a damper coefficient and a correlation value. モータ毎のダンパ係数の違いを例示した概略図。Schematic diagrams illustrating differences in damping coefficients for each motor. 比較例を示す概略図。FIG. ダンパの作用を示す概略図。FIG. 第2の実施形態における衝突対応処理を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a collision handling process in the second embodiment. 衝突時の電流の変化を示す概略図。Schematic diagram showing the change in current during a collision. モータ毎の停止制御態様を例示した概略図。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a stop control mode for each motor. 第3の実施形態における抵抗トルク算出の流れを示す概略図。FIG. 13 is a schematic diagram showing a flow of resistance torque calculation in the third embodiment. 特殊停止態様の選択に係る変形例を示す概略図。FIG. 13 is a schematic diagram showing a modified example relating to selection of a special stop mode.

<第1の実施の形態>
以下、第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、機械組立工場において人間と協働する産業用ロボットのロボットシステムに具現化している。
First Embodiment
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment will now be described with reference to the drawings. This embodiment is embodied in a robot system for an industrial robot that cooperates with humans in a machine assembly factory.

図1に示すように、ロボットシステム10は、ロボット20と、当該ロボット20用のモーションコントローラ70とを備えている。ロボット20は、垂直多関節型(6軸)の産業用ロボットであるロボット本体30と、当該ロボット本体30に付属のサーボアンプ50とで構成されている。 As shown in FIG. 1, the robot system 10 includes a robot 20 and a motion controller 70 for the robot 20. The robot 20 is composed of a robot body 30, which is a vertically articulated (six-axis) industrial robot, and a servo amplifier 50 attached to the robot body 30.

ロボット本体30は、床等に固定されるベース部31と、当該ベース部31により支持されているショルダ部32と、当該ショルダ部32により支持されている下アーム部33と、当該下アーム部33により支持されている第1上アーム部34と、当該第1上アーム部34により支持されている第2上アーム部35と、当該第2上アーム部35により支持されている手首部36と、当該手首部36により支持されているフランジ部37とを有している。 The robot body 30 has a base 31 fixed to the floor or the like, a shoulder 32 supported by the base 31, a lower arm 33 supported by the shoulder 32, a first upper arm 34 supported by the lower arm 33, a second upper arm 35 supported by the first upper arm 34, a wrist 36 supported by the second upper arm 35, and a flange 37 supported by the wrist 36.

ベース部31及びショルダ部32には、それらベース部31及びショルダ部32を連結する第1関節部J1が形成されており、ショルダ部32(第1関節部J1)は第1関節部J1の連結軸AX1を中心として水平方向に回動可能となっている。ショルダ部32及び下アーム部33には、それらショルダ部32及び下アーム部33を連結する第2関節部J2が形成されており、下アーム部33(第2関節部J2)は第2関節部J2の連結軸AX2を中心として上下方向に回動可能となっている。下アーム部33及び第1上アーム部34には、それら下アーム部33及び第1上アーム部34を連結する第3関節部J3が形成されており、第1上アーム部34(第3関節部J3)は第3関節部J3の連結軸AX3を中心として上下方向に回動可能となっている。第1上アーム部34及び第2上アーム部35には、それら第1上アーム部34及び第2上アーム部35を連結する第4関節部J4が形成されており、第2上アーム部35(第4関節部J4)は第4関節部J4の連結軸AX4を中心として捻り方向に回動可能となっている。第2上アーム部35及び手首部36には、それら第2上アーム部35及び手首部36を連結する第5関節部J5が形成されており、手首部36(第5関節部J5)は第5関節部J5の連結軸AX5を中心として上下方向に回動可能となっている。手首部36及びフランジ部37には、それら手首部36及びフランジ部37を連結する第6関節部J6が形成されており、フランジ部37(第6関節部J6)は第6関節部J6の連結軸AX6を中心として捻り方向に回動可能となっている。本実施形態では、ショルダ部32、下アーム部33、第1上アーム部34、第2上アーム部35、手首部36、フランジ部37が「可動部」に相当する。 The base portion 31 and the shoulder portion 32 are formed with a first joint J1 that connects the base portion 31 and the shoulder portion 32, and the shoulder portion 32 (first joint J1) can rotate horizontally around the connecting axis AX1 of the first joint J1. The shoulder portion 32 and the lower arm portion 33 are formed with a second joint J2 that connects the shoulder portion 32 and the lower arm portion 33, and the lower arm portion 33 (second joint J2) can rotate up and down around the connecting axis AX2 of the second joint J2. The lower arm portion 33 and the first upper arm portion 34 are formed with a third joint J3 that connects the lower arm portion 33 and the first upper arm portion 34, and the first upper arm portion 34 (third joint J3) can rotate up and down around the connecting axis AX3 of the third joint J3. The first upper arm portion 34 and the second upper arm portion 35 are formed with a fourth joint J4 that connects the first upper arm portion 34 and the second upper arm portion 35, and the second upper arm portion 35 (fourth joint J4) is rotatable in a twisting direction around a connecting axis AX4 of the fourth joint J4. The second upper arm portion 35 and the wrist portion 36 are formed with a fifth joint J5 that connects the second upper arm portion 35 and the wrist portion 36, and the wrist portion 36 (fifth joint J5) is rotatable in a vertical direction around a connecting axis AX5 of the fifth joint J5. The wrist portion 36 and the flange portion 37 are formed with a sixth joint J6 that connects the wrist portion 36 and the flange portion 37, and the flange portion 37 (sixth joint J6) is rotatable in a twisting direction around a connecting axis AX6 of the sixth joint J6. In this embodiment, the shoulder portion 32, the lower arm portion 33, the first upper arm portion 34, the second upper arm portion 35, the wrist portion 36, and the flange portion 37 correspond to the "movable portion."

ショルダ部32、下アーム部33、第1上アーム部34、第2上アーム部35、手首部36、フランジ部37は一連となるように配列されることでロボット本体30におけるアームを構成しており、当該アームの先端部であるフランジ部37にはエンドエフェクタ(手先)が取り付けられている。なお、上記連結軸AX1,AX4,AX6はアームの長手方向に対して平行となっており、連結軸AX2,AX3,AX5は当該長手方向と直交している。 The shoulder section 32, lower arm section 33, first upper arm section 34, second upper arm section 35, wrist section 36, and flange section 37 are arranged in a series to form an arm in the robot body 30, and an end effector (hand) is attached to the flange section 37, which is the tip of the arm. The connecting axes AX1, AX4, and AX6 are parallel to the longitudinal direction of the arm, and the connecting axes AX2, AX3, and AX5 are perpendicular to the longitudinal direction.

各関節部J1~J6にはそれら関節部J1~J6を回動させる駆動部としてモータ41(具体的にはサーボモータ)が各々配設されている。モータ41はサーボアンプ50に接続されており、当該サーボアンプ50の制御部51は上述したモーションコントローラ70から受信した指令に基づいてモータ41の駆動制御を行う。なお、本実施形態では、サーボアンプ50が「制御装置」に相当する。 A motor 41 (specifically, a servo motor) is provided at each of the joints J1 to J6 as a drive unit for rotating the joints J1 to J6. The motor 41 is connected to a servo amplifier 50, and the control unit 51 of the servo amplifier 50 controls the drive of the motor 41 based on commands received from the motion controller 70 described above. In this embodiment, the servo amplifier 50 corresponds to the "control device."

ここで、図2を参照して、ロボットシステム10の電気的構成について補足説明する。モーションコントローラ70は、上位コントローラCからの動作指示を受けてプログラム記憶部から当該動作指示に対応した動作プログラムを読み込み且つ読み込んだ動作プログラムから動作目標位置を特定する。その後は、特定した動作目標位置とロボット20のアーム(各可動部)の現在の位置とを滑らかに繋ぐ目標軌道を生成し、当該目標軌道を細分化した位置である補間位置をサーボアンプ50に順次送信する。 Here, referring to FIG. 2, a supplementary explanation of the electrical configuration of the robot system 10 will be given. The motion controller 70 receives an operation instruction from the upper controller C, reads an operation program corresponding to the operation instruction from the program storage unit, and identifies an operation target position from the read operation program. Thereafter, it generates a target trajectory that smoothly connects the identified operation target position and the current position of the arm (each movable part) of the robot 20, and sequentially transmits interpolated positions, which are positions obtained by subdividing the target trajectory, to the servo amplifier 50.

サーボアンプ50の制御部51には、位置制御部、速度制御部、電流制御部及び各種情報を記憶する記憶部52が設けられている。位置制御部にはモータ41に付属のエンコーダ42が接続されている。位置制御部ではエンコーダ値に基づいてモータ41の回転位置(すなわちアームの位置)を検出する。位置制御部及び速度制御部においては、検出したアームの位置とモーションコントローラ70から受信した指令に含まれる補間位置との偏差に基づいて各モータ41の目標トルク及び目標回転速度を算出する。電流制御部は、算出された目標トルク及び目標回転速度に基づいて各モータ41に供給する電力(電流、電圧、パルス)を決定し、各モータ41に電力供給を行う。 The control unit 51 of the servo amplifier 50 is provided with a position control unit, a speed control unit, a current control unit, and a memory unit 52 that stores various information. The position control unit is connected to the encoder 42 attached to the motor 41. The position control unit detects the rotational position of the motor 41 (i.e., the position of the arm) based on the encoder value. The position control unit and the speed control unit calculate the target torque and target rotation speed of each motor 41 based on the deviation between the detected arm position and the interpolated position included in the command received from the motion controller 70. The current control unit determines the power (current, voltage, pulses) to be supplied to each motor 41 based on the calculated target torque and target rotation speed, and supplies power to each motor 41.

上述したロボット20については、様々な要因によって人やワーク等の物体に衝突する可能性がある。本実施形態に示すロボット20は、このような衝突が発生した場合に上記補間位置への移動を中止しアームを停止させることによりロボット20やワークの故障や破損等を抑える保護機能を有している。以下、図3及び図4を参照して当該保護機能について説明する。 The robot 20 described above may collide with an object such as a person or a workpiece due to various factors. The robot 20 shown in this embodiment has a protection function that prevents failure or damage to the robot 20 or the workpiece by halting movement to the interpolation position and stopping the arm when such a collision occurs. The protection function will be described below with reference to Figures 3 and 4.

図3に示すように、ロボット20(詳しくは各関節部J1~J6)の停止態様として、モータ41の予備励磁の方法が異なる通常停止態様と特殊停止態様とが設けられている。 As shown in FIG. 3, the robot 20 (specifically, each of the joints J1 to J6) has a normal stop mode and a special stop mode, which differ in the method of pre-excitation of the motor 41.

通常停止態様は、アームを停止させた際の当該アームの位置、詳しくは各可動部の位置を基準位置としてを記憶し、当該基準位置からアームがずれないように位置制御を行う停止態様である(所謂サーボロック)。つまり、アームが基準位置に静止している場合にはモータ41に当該基準位置を保持する保持トルクを発生させ、基準位置からアームがずれるように変位する場合及び変位した場合には基準位置に復帰させるようにしてモータ41に回動用の駆動トルクを発生させるようにモータ41が制御される停止態様である。本実施形態においてはこの制御態様が「所定制御態様」に相当する。 The normal stop mode is a stop mode in which the position of the arm when it is stopped, more specifically the position of each movable part, is stored as a reference position, and position control is performed to prevent the arm from deviating from the reference position (so-called servo lock). In other words, when the arm is stationary at the reference position, the motor 41 generates a holding torque to maintain the reference position, and when the arm is displaced from the reference position or has been displaced, the motor 41 is controlled to generate a drive torque for rotation so as to return the arm to the reference position. In this embodiment, this control mode corresponds to the "predetermined control mode".

これに対して、特殊停止態様は、モータ41に速度0の速度指令を与える速度制御を行うことにより停止中においてモータ41に保持トルクを発生させる停止態様である。特殊停止態様において発生する保持トルクは、アームの自重によって各モータ41に負荷されるトルクと釣り合う大きさとなるように設定される。このようにしてモータ41に発生するトルクを最小限に抑えることにより、停止中のアームを手で押す等して移動させる場合の作業負荷が軽減されている。ここで、特殊停止態様となっている場合には、通常停止態様となっている場合とは異なり、停止中にアームを手で押す等して移動させた場合には、アームは上記基準位置に戻ることなく移動後の位置に停止することとなる。本実施形態においてはこの制御態様が「特殊制御態様」に相当する。 In contrast, the special stop mode is a stop mode in which a holding torque is generated in the motor 41 while stopped by performing speed control that gives a speed command of zero speed to the motor 41. The holding torque generated in the special stop mode is set to a magnitude that balances the torque loaded on each motor 41 by the weight of the arm. In this way, the torque generated in the motor 41 is minimized, thereby reducing the workload when the stopped arm is moved by pushing it with a hand, etc. Here, in the special stop mode, unlike the normal stop mode, if the arm is moved by pushing it with a hand while stopped, the arm will stop at the position after movement without returning to the reference position. In this embodiment, this control mode corresponds to the "special control mode".

モーションコントローラ70からの指令を完遂して次の指令を待つ待機状態に移行した場合の停止態様は通常停止態様となり、上述した衝突を契機としてロボット20を停止させた場合の停止態様は特殊停止態様となる。 When the command from the motion controller 70 is completed and the robot moves to a standby state waiting for the next command, the stopping mode is the normal stopping mode, and when the robot 20 is stopped due to the above-mentioned collision, the stopping mode is the special stopping mode.

ここで、特殊停止態様においては上述の如くモータ41に発生するトルクが最小限に抑えられるため、衝突した際の勢いによって衝突対象からアームが跳ね返る可能性がある。例えば図4に示すようにアームが位置Z2から位置Z1に向けて移動している最中に衝突が発生し、特殊停止態様となるようにしてアームを停止させる場合には、当該衝突を契機としてモータ41を回動させる駆動トルクがカットされる。保持トルクについては駆動トルクよりも弱いため、当該保持トルクによってアームの動きを完全に抑えることは困難であり、衝突したアームは慣性によって位置Z2側に跳ね返ることとなる。この際、関節部については衝突前とは逆の方向に回動する。 In the special stopping mode, the torque generated by the motor 41 is minimized as described above, so there is a possibility that the momentum of the collision will cause the arm to bounce off the object of collision. For example, as shown in FIG. 4, when a collision occurs while the arm is moving from position Z2 to position Z1 and the arm is stopped in the special stopping mode, the driving torque that rotates the motor 41 is cut in response to the collision. Since the holding torque is weaker than the driving torque, it is difficult to completely suppress the movement of the arm using this holding torque, and the arm that has collided will bounce back to position Z2 due to inertia. At this time, the joint rotates in the opposite direction to before the collision.

特殊停止態様となっている状況下にて作業者が手で押す等してアームの位置(姿勢)を変更した場合には、当該変更後の位置(姿勢)が維持される。このため、例えばアームとテーブルとの間に位置する(挟まった)ワークを回収する場合には、アームを手で押し退けることで回収作業を迅速且つ容易に行うことができる。しかしながら、衝突を契機として特殊停止態様にてアームを停止させることは、衝突時の跳ね返りが大きくなって他の物体との二次衝突が発生する要因になると懸念される。本実施形態では、このような不都合の発生を抑える工夫がなされていることを特徴の1つとしている。具体的には、特殊停止態様となっている状況下にてアームが変位する場合には、当該変位を抑制する抵抗を発生させるダンパ機能を有している。ここで、当該ダンパ機能を発揮させるための構成について説明する。 When the arm is in the special stop mode and the worker changes the position (posture) of the arm by pushing it with his/her hand, the changed position (posture) is maintained. Therefore, for example, when retrieving a workpiece that is located (trapped) between the arm and the table, the retrieval operation can be performed quickly and easily by pushing the arm away with his/her hand. However, there is a concern that stopping the arm in the special stop mode in response to a collision may cause a large rebound at the time of the collision, which may lead to a secondary collision with another object. One of the features of this embodiment is that it is designed to prevent such inconveniences from occurring. Specifically, when the arm is displaced in the special stop mode, it has a damper function that generates resistance to suppress the displacement. Here, the configuration for exerting the damper function will be described.

図2に示すように、サーボアンプ50の制御部51にはモータ41に付属のエンコーダ42が接続されている。制御部51では、エンコーダ42から取得したエンコーダ値に基づいてモータ41の回転位置(アームの位置、関節部の角度)、回転方向(アームの変位方向、関節部の回動方向)、回転速度(アームの変位速度、関節部の回動速度)を検出可能となっている。 As shown in FIG. 2, the encoder 42 attached to the motor 41 is connected to the control unit 51 of the servo amplifier 50. The control unit 51 can detect the rotational position (position of the arm, angle of the joint), rotational direction (displacement direction of the arm, rotation direction of the joint), and rotational speed (displacement speed of the arm, rotation speed of the joint) of the motor 41 based on the encoder value obtained from the encoder 42.

特殊停止態様中にアームが変位した場合、すなわち関節部の角度が変化した場合には、関節部の回動方向とは逆向きの抵抗トルクが発生するようにしてモータ41の駆動制御を行う。これにより、過剰な跳ね返りを抑制している。例えば、図4に示す例では、位置Z1→位置Z2に向けたアームの変位を打ち消すようにして位置Z2→位置Z1向きの抵抗トルクを発生させることで過剰な跳ね返りが抑制されている。 When the arm is displaced during the special stop mode, i.e., when the angle of the joint changes, the drive control of the motor 41 is performed so that a resistance torque is generated in the opposite direction to the rotation direction of the joint. This suppresses excessive bouncing. For example, in the example shown in FIG. 4, excessive bouncing is suppressed by generating a resistance torque in the position Z2 → position Z1 direction so as to cancel out the displacement of the arm from position Z1 → position Z2.

次に、図を参照して、サーボアンプ50の制御部51において定期処理(駆動制御処理)の一環として実行される衝突対応処理について説明する。なお、以下の説明では、第1関節部J1に付属のモータ41を「モータM1」、第2関節部J2に付属のモータ41を「モータM2」、第3関節部J3に付属のモータ41を「モータM3」、第4関節部J4に付属のモータ41を「モータM4」、第5関節部J5に付属のモータ41を「モータM5」、第6関節部J6に付属のモータ41を「モータM6」として適宜区別する。 5 , a collision response process executed as part of regular processing (drive control process) in the control unit 51 of the servo amplifier 50 will be described. In the following description, the motors 41 attached to the first joint J1 are referred to as "motor M1", the motor 41 attached to the second joint J2 as "motor M2", the motor 41 attached to the third joint J3 as "motor M3", the motor 41 attached to the fourth joint J4 as "motor M4", the motor 41 attached to the fifth joint J5 as "motor M5", and the motor 41 attached to the sixth joint J6 as "motor M6", for appropriate distinction.

衝突対応処理においては先ず、ステップS101にてロボット20が特殊停止中であるか否かを判定する。ステップS101にて否定判定をした場合には、ステップS102に進み、衝突監視処理を実行する。衝突監視処理では、衝突の影響によって変化する物理量としてモータM1~M6に供給される電流の電流値を電流制御部に付属の電流センサ(電流検出部)から各々取得し、それら取得した電流値を記憶部52に記憶する。そして、各電流値と衝突判定用の閾値とを対比して、衝突の有無を判定する。モータM1~M6に係る電流値の何れについても閾値を越えていない場合には、ステップS103にて否定判定をして本衝突対応処理を終了する。 In the collision response process, first, in step S101, it is determined whether or not the robot 20 is in a special stop. If a negative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102, where the collision monitoring process is executed. In the collision monitoring process, the current values of the currents supplied to the motors M1 to M6 are acquired from current sensors (current detection units) attached to the current control unit as physical quantities that change due to the effects of a collision, and these acquired current values are stored in the memory unit 52. Then, each current value is compared with a threshold value for collision determination to determine whether or not a collision has occurred. If none of the current values for the motors M1 to M6 exceed the threshold value, a negative determination is made in step S103, and the collision response process ends.

(a)→図(b)に示す例では、第1関節部J1(モータM1)、第4関節部J4(モータM4)、第6関節部J6(モータM6)については通常停止態様にて停止しており、第2関節部J2(モータM2)及び第3関節部J3(モータM3)は低速で回動し、第5関節部J5(モータM5)は高速で回動する振り下ろし動作中にワークWと衝突している。第2関節部J2、第3関節部J3、第5関節部J5については何れもワークWに近づく側への回動ではあるが、その動作速度の違いから電流値の変化量に違いが生じる。図には、図に示す例について衝突が発生する前後の電流量の変化を各関節部J1~J6(モータM1~M6)毎に記載している。この例では、モータM5の電流値が衝突時に大きく変化して閾値を超えており、モータM5の電流値から衝突が検知される。つまり、この例では、第5関節部J5(モータM5)の動きが衝突の主たる要因になっている。 In the example shown in FIG. 6 (a) to FIG. 6 (b), the first joint J1 (motor M1), the fourth joint J4 (motor M4), and the sixth joint J6 (motor M6) are stopped in a normal stop mode, the second joint J2 (motor M2) and the third joint J3 (motor M3) rotate at a low speed, and the fifth joint J5 (motor M5) collides with the workpiece W during a swing-down motion in which the second joint J2, the third joint J3, and the fifth joint J5 rotate at a high speed. Although the second joint J2, the third joint J3, and the fifth joint J5 all rotate toward the workpiece W, the amount of change in the current value differs due to the difference in the operating speed. FIG. 7 shows the change in the amount of current before and after the collision occurs for each joint J1 to J6 (motors M1 to M6) in the example shown in FIG. 6. In this example, the current value of the motor M5 changes significantly at the time of the collision and exceeds the threshold value, and the collision is detected from the current value of the motor M5. That is, in this example, the movement of the fifth joint J5 (motor M5) is the main cause of the collision.

モータM1~M6に係る電流値の何れかが閾値を越えている場合には、ステップS103にて肯定判定をしてステップS104に進む。ステップS104では、衝突発生時のアームの現在位置(詳しくは各可動部の現在位置)を基準位置として記憶部52に記憶する。 If any of the current values for motors M1 to M6 exceeds the threshold, a positive determination is made in step S103 and the process proceeds to step S104. In step S104, the current position of the arm at the time of the collision (more specifically, the current position of each movable part) is stored in memory unit 52 as a reference position.

続くステップS105では相関値算出処理を実行する。相関値算出処理では、記憶部52に記憶されている衝突発生時の電流値と上述した衝突判定用の閾値とを参照して、衝突との相関の度合いを示す相関値を関節部J1~J6毎に算出する(図8参照)。具体的には、相関値=(衝突時の電流値)/(衝突判定用の閾値)×100%の式に各値を代入して関節部J1~J6毎に相関値を算出する。つまり、相関値は、その値が大きいほど衝突との相関の度合いが大きいことを意味する。 In the next step S105, a correlation value calculation process is executed. In the correlation value calculation process, a correlation value indicating the degree of correlation with a collision is calculated for each joint J1 to J6 by referring to the current value at the time of collision stored in the memory unit 52 and the above-mentioned threshold value for collision determination (see FIG. 8). Specifically, the correlation value is calculated for each joint J1 to J6 by substituting each value into the formula: correlation value = (current value at the time of collision) / (threshold value for collision determination) x 100%. In other words, the larger the correlation value, the greater the degree of correlation with a collision.

ステップS105にて相関値を算出した後は、ステップS106に進み上記抵抗トルクの大きさを決定するための係数であるダンパ係数(「抵抗係数」に相当)の算出処理を実行する。詳細については後述するが、本実施形態においては、関節部の回動速度(角速度)とダンパ係数とに基づいて上記抵抗トルクが決定される(図参照)。 After calculating the correlation value in step S105, the process proceeds to step S106, where a calculation process is performed for a damper coefficient (corresponding to a "resistance coefficient"), which is a coefficient for determining the magnitude of the resistance torque. Although details will be described later, in this embodiment, the resistance torque is determined based on the rotation speed (angular velocity) of the joint and the damper coefficient (see FIG. 8 ).

ダンパ係数には設定範囲(上限(最大値)~下限(最小値))が設けられており、相関値を参照してこの設定範囲内で決定される。具体的には、図9に示すように、相関値が0%~100%の範囲においては、相関値が大きくなるにつれてダンパ係数が比例的に小さくなる。つまり、衝突との相関の度合いが大きくなることでダンパ係数の値は下限に近付き、衝突との相関の度合いが小さくなることでダンパ係数の値は上限に近づくように規定されている。なお、ダンパ係数の上限(最大値)については、静止中の関節部に振動が生じない最も大きい値であり、ダンパ係数の下限(最小値)については、強い衝突後に関節部の角度が許容範囲を超えて動かない中で最も低い値である。因みに、相関値が大きくなるにつれてダンパ係数が小さくなるような関係となっているのであれば足り、必ずしも相関値が大きくなるとダンパ係数が比例的に小さくなる関係に限定されるものではない。 The damper coefficient has a set range (upper limit (maximum value) to lower limit (minimum value)), and is determined within this set range with reference to the correlation value. Specifically, as shown in FIG. 9, in the range of 0% to 100% correlation value, the damper coefficient decreases proportionally as the correlation value increases. In other words, the damper coefficient is regulated so that the value approaches the lower limit as the degree of correlation with the collision increases, and the value approaches the upper limit as the degree of correlation with the collision decreases. The upper limit (maximum value) of the damper coefficient is the largest value at which no vibration occurs in the joint at rest, and the lower limit (minimum value) of the damper coefficient is the lowest value at which the angle of the joint does not move beyond the allowable range after a strong collision. Incidentally, it is sufficient if the damper coefficient decreases as the correlation value increases, and the damper coefficient is not necessarily limited to the relationship in which the damper coefficient decreases proportionally as the correlation value increases.

例えば図6及び図7に示す例では、第5関節部J5(モータM5)に係る相関値が100%以上となっているため、ダンパ係数は最小値が設定される。また、図10に示すように、第1関節部J1(モータM1)、第4関節部J4(モータM4)、第6関節部J6(モータM6)に係る各相関値は低いためそれら第1関節部J1(モータM1)、第4関節部J4(モータM4)、第6関節部J6(モータM6)に係るダンパ係数は高くなっており、第2関節部J2(モータM2)及び第3関節部J3(モータM3)に係る相関値は中程度であるためそれら第2関節部J2(モータM2)及び第3関節部J3(モータM3)に係るダンパ係数も中程度となっている。 6 and 7, for example, the correlation value for the fifth joint J5 (motor M5) is 100% or more, so the damper coefficient is set to the minimum value. Also, as shown in FIG. 10, the correlation values for the first joint J1 (motor M1), fourth joint J4 (motor M4), and sixth joint J6 (motor M6) are low, so the damper coefficients for the first joint J1 (motor M1), fourth joint J4 (motor M4), and sixth joint J6 (motor M6) are high, and the correlation values for the second joint J2 (motor M2) and third joint J3 (motor M3) are medium, so the damper coefficients for the second joint J2 (motor M2) and third joint J3 (motor M3) are also medium.

の衝突対応処理の説明に戻り、ステップS106にてダンパ係数を算出した後は、ステップS107にてダンパ有効化処理を実行する。続くステップS108では、全ての関節部J1~J6を対象として特殊停止処理を行う。特殊停止処理ではモータ41の制御態様を停止制御態様の1つである特殊制御態様に切り替える。これにより、アームを目標軌道に沿って移動させるための駆動トルクの出力が停止され、各関節部J1~J6が上記特殊停止態様にて停止することとなる。
る。
Returning to the description of the collision response process in Fig. 5 , after the damper coefficient is calculated in step S106, a damper activation process is executed in step S107. In the following step S108, a special stop process is executed for all of the joints J1 to J6. In the special stop process, the control mode of the motor 41 is switched to a special control mode, which is one of the stop control modes. This stops the output of the drive torque for moving the arm along the target trajectory, and each of the joints J1 to J6 is stopped in the special stop mode.
do.

ステップS101の説明に戻り、特殊停止中である場合には、当該ステップS101にて肯定判定をしてステップS109に進む。ステップS109では、特殊停止の解除条件が成立しているか否かを判定する。例えば、衝突発生後に全ての関節部J1~J6が完全に停止してから所定の待機期間を経過した場合や、関節部J1~J6の少なくとも何れかが予め設定された角度を超えるようにして回動した場合には解除条件成立となる。 Returning to the explanation of step S101, if a special stop is in progress, a positive determination is made in step S101 and the process proceeds to step S109. In step S109, it is determined whether or not a release condition for the special stop is satisfied. For example, the release condition is satisfied when a predetermined waiting period has elapsed since all of the joints J1 to J6 came to a complete stop after a collision occurred, or when at least one of the joints J1 to J6 has rotated beyond a preset angle.

特殊停止の解除条件が成立していない場合には、ステップS109にて否定判定をしてステップS110に進む。ステップS110では外力の入力監視処理を実行する。具体的には、アームが作業者に押される等して各関節部J1~J6の回動角度が強制的に変化されたか否かを監視し、回動角度が変化している場合、すなわち外力による強制変位が発生している場合には回動速度(角速度)を検出する。外力による強制変位が発生していない場合(変位中でない場合)には、ステップS111にて否定判定をして本衝突対応処理を終了する。強制変位が発生している場合(変位中である場合)には、ステップS111にて肯定判定をしてステップS112に進む。 If the special stop release condition is not met, a negative judgment is made in step S109 and the process proceeds to step S110. In step S110, an external force input monitoring process is executed. Specifically, it is monitored whether the rotation angle of each joint J1 to J6 has been forcibly changed by the arm being pushed by the operator, etc., and if the rotation angle has changed, that is, if a forced displacement due to an external force has occurred, the rotation speed (angular velocity) is detected. If a forced displacement due to an external force has not occurred (if displacement is not occurring), a negative judgment is made in step S111 and the collision response process ends. If a forced displacement has occurred (if displacement is occurring), a positive judgment is made in step S111 and the process proceeds to step S112.

ステップS112では、ステップS110にて取得した回動速度(角速度)と、ステップS106にて算出したダンパ係数とに基づいてモータ41に発生させる抵抗トルクを算出する。発生させる抵抗トルクは、抵抗トルク=回動速度×ダンパ係数の式から算出される。このため、例えば回転速度が0の場合には抵抗トルクは発生せず、回動速度が大きくなることで抵抗トルクも大きくなるように構成されている。特殊停止態様となっている最中にモータ41に発生させるトルクを姿勢維持用の保持トルクから抵抗トルクへ切替える際(衝突検知時)には関節部の回動速度が低くなる。つまり、切替当初の抵抗トルクを比較的小さく抑えることができる。これにより、トルクの急激な変化に起因した挙動の乱れ(振動等の発生)を好適に抑制できる。 In step S112, the resistance torque to be generated by the motor 41 is calculated based on the rotation speed (angular velocity) acquired in step S110 and the damper coefficient calculated in step S106. The generated resistance torque is calculated from the formula: resistance torque = rotation speed x damper coefficient. For this reason, for example, when the rotation speed is 0, no resistance torque is generated, and the resistance torque increases as the rotation speed increases. When the torque generated by the motor 41 during the special stop mode is switched from the holding torque for maintaining posture to the resistance torque (when a collision is detected), the rotation speed of the joint is reduced. In other words, the resistance torque at the beginning of the switch can be kept relatively small. This makes it possible to effectively suppress disturbances in behavior (such as the occurrence of vibrations) caused by a sudden change in torque.

ステップS112にて抵抗トルクを算出した後は、ステップS113にてダンパ制御処理を実行した後、本衝突対応処理を終了する。ダンパ制御処理は「抵抗発生部」に相当し、当該ダンパ制御処理によって関節部の回動角度が変化している最中にそれとは逆向きの抵抗トルクが発生することとなる。 After calculating the resistance torque in step S112, the damper control process is executed in step S113, and then the collision response process is terminated. The damper control process corresponds to a "resistance generating unit", and while the rotation angle of the joint is changing due to the damper control process, a resistance torque is generated in the opposite direction.

ステップS109の説明に戻り、当該ステップS109にて肯定判定をした場合、すなわち特殊停止の解除条件が成立した場合には、ステップS114~S115の解除用処理を実行した後、本衝突対応処理を終了する。具体的には、先ずステップS114にてダンパ無効化処理を実行し、その後ステップS115にて動作再開処理を実行する。動作再開処理では、モータ41の制御態様を停止制御態様(特殊制御態様)から駆動制御態様に切り替える。当該切替後は、ステップS104にて記憶した基準位置へアームが復帰するように各モータ41を駆動制御する。 Returning to the explanation of step S109, if a positive determination is made in step S109, i.e., if the special stop release condition is met, the release process of steps S114 to S115 is executed, and then this collision response process is terminated. Specifically, first, damper disabling process is executed in step S114, and then operation resumption process is executed in step S115. In the operation resumption process, the control mode of the motors 41 is switched from the stop control mode (special control mode) to the drive control mode. After the switch, the drive of each motor 41 is controlled so that the arm returns to the reference position stored in step S104.

以上詳述した第1の実施形態によれば、以下の優れた効果が期待できる。 The first embodiment described above is expected to have the following excellent effects:

上記構成によれば、ロボット20のアームがワークW等の物体に衝突したことが検知された場合には、各モータ41の制御態様が特殊制御態様となる。この特殊制御態様においてはアームの自重を支えることができる程度、すなわちアームの姿勢を保持することができる程度となるようにして各モータ41のトルクが制御される。発生するトルクを最小限に留めて各関節部J1~J6の柔軟性を高めることにより、手で押す等してアームを移動させる際の作業負荷を軽減できる。これは、例えばテーブル等の載置部とアームとの間に位置する(挟まれた)ワークW等の物体の回収を容易とする上で好ましい。 According to the above configuration, when it is detected that the arm of the robot 20 has collided with an object such as a workpiece W, the control mode of each motor 41 becomes a special control mode. In this special control mode, the torque of each motor 41 is controlled to an extent that the arm's own weight can be supported, i.e., the posture of the arm can be maintained. By minimizing the generated torque and increasing the flexibility of each joint J1 to J6, the workload when moving the arm by pushing it with a hand, for example, can be reduced. This is preferable in that it makes it easier to retrieve an object such as a workpiece W that is located (squeezed) between a placement portion such as a table and the arm.

ここで、上述の如く各関節部J1~J6の柔軟性を高めた場合には、手でアームが勢いよく押される等することで目標軌道からのずれが大きくなり得る。また、衝突時にアームが跳ね返りやすくなることで、当該軌道からのずれが大きくなり得る。このような軌道のずれはアームと他の物体との二次衝突の原因になると懸念される。この点、上記構成においては特殊制御態様となっている状況下にてアームが変位する場合、すなわち関節部J1~J6が回動する場合には当該回動を抑制する抵抗トルクが付加される。上述したダンパ機能がOFFとなっている場合や当該機能が設けられていない場合を想定すると、図11(a)→図11(b)に示すようにアームがワークWに衝突して跳ね返る場合には、当該跳ね返りを抑えるような逆向きの抵抗トルクが発生しない。このため、アームの跳ね返りの幅は大きくなると想定される。これに対して、ダンパ機能がONとなっていれば、図12(a)→図12(b)に示すように、アームがワークWに衝突して跳ね返る場合には、当該跳ね返りを抑えるような逆向きの抵抗トルクが発生する。このため、アームの跳ね返りの幅はダンパ機能がOFFの場合と比較して小さくなる。これにより、軌道からのずれを軽減し、上記二次衝突の発生を抑制できる。これは、ロボットの安全性を向上させたり、ロボット等の保護を図ったりする上で好ましい。 Here, if the flexibility of each joint J1 to J6 is increased as described above, the deviation from the target trajectory may become large when the arm is pushed vigorously by hand. In addition, the arm may easily bounce back upon collision, which may cause a large deviation from the trajectory. There is a concern that such deviation from the trajectory may cause a secondary collision between the arm and another object. In this regard, in the above configuration, when the arm is displaced under a special control state, that is, when the joints J1 to J6 rotate, a resistance torque is added to suppress the rotation. Assuming that the above-mentioned damper function is OFF or that the function is not provided, when the arm collides with the workpiece W and bounces back as shown in Figure 11 (a) → Figure 11 (b), no opposite resistance torque is generated to suppress the bounce. For this reason, it is assumed that the width of the bounce of the arm will be large. On the other hand, if the damper function is ON, when the arm collides with the workpiece W and bounces back as shown in Figure 12 (a) → Figure 12 (b), a resistance torque in the opposite direction to suppress the bounce is generated. As a result, the bounce width of the arm is smaller than when the damper function is OFF. This reduces deviation from the trajectory and suppresses the occurrence of the secondary collision mentioned above. This is desirable for improving the safety of the robot and protecting the robot, etc.

ここで、上述したように特殊停止態様中の変位を抑制すべく抵抗トルクを発生させる構成においては、全ての抵抗トルクを一律に決定することで以下の不都合が生じ得る。例えば、全ての抵抗トルクを低く設定した場合には、作業者の意図とは異なる関節部が回動して所望とする姿勢に上手く姿勢を変化させることができなくなり作業性の向上効果を上手く発揮させることができない可能性が高くなる。また、姿勢変化が過剰となって基準位置への復帰動作の所要時間が嵩むといった弊害が生じ得る。これに対して、全ての抵抗トルクを一律に高く設定した場合には、手で押す等して姿勢を変化させる際に必要な操作力が大きくなって作業者の利便性が大きく低下し得る。 Here, in a configuration in which resistance torques are generated to suppress displacement during the special stop mode as described above, the following inconveniences may occur if all resistance torques are set uniformly. For example, if all resistance torques are set low, the joints may rotate in a manner different from the operator's intention, making it difficult to change the posture to the desired posture, and the effect of improving workability may not be achieved. In addition, excessive posture changes may occur, resulting in adverse effects such as an increase in the time required for the return operation to the reference position. In contrast, if all resistance torques are set high uniformly, the operating force required to change the posture by pushing with the hand, etc., may increase, greatly reducing the convenience for the operator.

この点、本実施形態では、関節部毎に衝突との相関の度合いを示す相関値が算出され、それら相関値から算出されたダンパ係数が算出される。関節部毎にそれらダンパ係数を用いて抵抗トルクの大きさを決定することにより、衝突との相関の度合いを抵抗の大きさに反映することができる。つまり、衝突との相関の度合いが大きい(相関が強い)関節部については抵抗が小さくなり、衝突との相関の度合いが小さい(相関が弱い)関節部については抵抗が大きくなる。このような構成とすれば、作業者等が手で押す等してロボットの可動部を衝突対象(物体)から引き離す際の作業負荷を軽減しつつ、当該作業によって衝突との相関が弱い部分で可動部が大きく変位することを抑制できる。このようにして不要な変位を抑制することは、例えば衝突発生後にロボットを衝突前の位置(姿勢)に復帰させる際の所要時間の短縮を図る上でも好ましい。 In this respect, in the present embodiment, a correlation value indicating the degree of correlation with a collision is calculated for each joint, and a damper coefficient is calculated from the correlation value. By determining the magnitude of the resistance torque using the damper coefficient for each joint, the degree of correlation with a collision can be reflected in the magnitude of the resistance. In other words, the resistance is small for joints with a large degree of correlation with a collision (strong correlation), and the resistance is large for joints with a small degree of correlation with a collision (weak correlation). With this configuration, the workload of an operator, etc., when pulling the movable part of the robot away from the object of collision (object) by pushing it with his/her hand, can be reduced, while the movable part can be prevented from being significantly displaced in a part with a weak correlation with a collision due to the work. Suppressing unnecessary displacement in this way is also preferable in terms of shortening the time required to return the robot to its position (posture) before the collision after the occurrence of a collision.

また、衝突発生時には各駆動部の制御態様が上記特殊制御態様となり、衝突の勢いを各関節部J1~J6において吸収することができる。このような構成とすれば、例えば1の関節部によってのみ衝突の勢いを吸収する構成と比較して衝突に起因した大幅な軌道のずれを抑制できる。これは、衝突前の状態(軌道)にロボットを速やかに復帰させる上で好ましい。 When a collision occurs, the control mode of each drive unit becomes the special control mode described above, and the force of the collision can be absorbed by each of the joints J1 to J6. With this configuration, it is possible to prevent significant deviations in the trajectory due to a collision, compared to a configuration in which the force of the collision is absorbed by only one joint, for example. This is preferable for quickly returning the robot to its pre-collision state (trajectory).

衝突検知の要因となった関節部については、相関値が100%に達することでダンパ係数は下限値に設定され、相関値が100%を超えたとしても抵抗トルクが極端に小さくなること、実質的に機能しなくなることを抑制できる。 For the joint that caused the collision detection, when the correlation value reaches 100%, the damper coefficient is set to the lower limit, and even if the correlation value exceeds 100%, the resistance torque is prevented from becoming extremely small and effectively becoming non-functional.

<第2の実施形態>
上記第1の実施形態では、アームがワーク等の物体に衝突した際には衝突との相関の度合いに関係なく全ての関節部J1~J6を特殊停止態様にて停止させる構成とした。本実施形態では、アームがワーク等の物体に衝突した際には衝突との相関の度合いに基づいて特殊停止態様にて停止させる対象を決定する構成となっている点で第1の実施形態と構成が相違している。以下、図13を参照して、第1の実施形態との相違点を中心に本実施形態における特徴的な構成について説明する。
Second Embodiment
In the first embodiment, when the arm collides with an object such as a workpiece, all of the joints J1 to J6 are stopped in a special stopping mode regardless of the degree of correlation with the collision. In this embodiment, the configuration is different from the first embodiment in that when the arm collides with an object such as a workpiece, the target to be stopped in a special stopping mode is determined based on the degree of correlation with the collision. Below, the characteristic configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. 13, focusing on the differences from the first embodiment.

本実施形態における衝突対応処理では、ステップS201にてロボット20における少なくとも何れかの関節部が特殊停止中であるか否かを判定する。ステップS201にて否定判定をした場合には、ステップS202に進み、衝突監視処理を実行する。衝突監視処理では、モータM1~M6に供給される電流の電流値を電流制御部に付属の電流センサ(電流検出部)から各々取得し、それら取得した電流値を記憶部52に記憶する。そして、各電流値と衝突判定用の第1閾値とを対比して、衝突の有無を判定する。モータM1~M6に係る電流値の何れについても閾値を越えていない場合には、ステップS03にて否定判定をして本衝突対応処理を終了する。モータM1~M6に係る電流値の何れかが閾値に達している場合には、ステップS203にて肯定判定をしてステップS204に進む。ステップS204では、衝突発生時のアームの位置(現在位置)を基準位置として記憶部52に記憶する。 In the collision response process in this embodiment, in step S201, it is determined whether or not at least any joint in the robot 20 is in a special stop. If the determination in step S201 is negative, the process proceeds to step S202, where the collision monitoring process is executed. In the collision monitoring process, the current values of the currents supplied to the motors M1 to M6 are acquired from the current sensors (current detection units) attached to the current control unit, and the acquired current values are stored in the storage unit 52. Then, each current value is compared with a first threshold value for collision determination to determine whether or not a collision has occurred. If none of the current values related to the motors M1 to M6 exceeds the threshold value, a negative determination is made in step S203 , and the collision response process is terminated. If any of the current values related to the motors M1 to M6 has reached the threshold value, a positive determination is made in step S203, and the process proceeds to step S204. In step S204, the position of the arm at the time of the collision (current position) is stored in the storage unit 52 as a reference position.

続くステップS205では相関値算出処理を実行する。相関値算出処理では、記憶部52に記憶されている衝突発生時の電流値と上述した衝突判定用の閾値とを参照して、衝突との相関の度合いを示す相関値を関節部J1~J6毎に算出する。ステップS205にて相関値を算出した後は、ステップS206に進み特殊停止の対象、すなわち特殊停止態様にて停止させる関節部(特殊制御態様に切り替えるモータ41)を決定する。具体的には、ステップS205にて算出した相関値が基準値(80%)以上である関節部が特殊停止の対象となる。 In the next step S205, a correlation value calculation process is executed. In the correlation value calculation process, a correlation value indicating the degree of correlation with a collision is calculated for each joint J1 to J6 by referring to the current value at the time of collision stored in the memory unit 52 and the above-mentioned collision determination threshold value. After the correlation value is calculated in step S205, the process proceeds to step S206 to determine the target of special stop, that is, the joint to be stopped in the special stop mode (motor 41 to be switched to the special control mode). Specifically, the joint whose correlation value calculated in step S205 is equal to or greater than the reference value (80%) is the target of special stop.

例えば、第1関節部J1(モータM1)、第4関節部J4(モータM4)、第6関節部J6(モータM6)については通常停止態様にて停止しており、第2関節部J2(モータM2)及び第3関節部J3(モータM3)は低速で回動し、第5関節部J5(モータM5)は高速で回動する振り下ろし動作中にワークWと衝突した場合には、第2関節部J2、第3関節部J3、第5関節部J5については何れもワークWに近づく側への回動ではあるが、その動作速度の違いから電流値の変化量に違いが生じる。この例では、図14に示すように、モータM5の電流値が衝突時に大きく変化して閾値を超え、モータM5の電流値から衝突が検知される。つまり、この例では、第5関節部J5(モータM5)の動きが衝突の主たる要因になっている。ここで、モータM2の電流値から算出された相関値及びモータM3の電流値から算出された相関値については上記基準値を超えているため、第関節部J(モータM)とともに第2関節部J2(モータM2)及び第3関節部J3(モータM3)についても特殊停止の対象となる。これに対して、モータM1の電流値から算出された相関値、モータM4の電流値から算出された相関値、モータM6の電流値から算出された相関値については上記基準値を超えていないため、第1関節部J1(モータM1)、第4関節部J4(モータM4)、第6関節部J6(モータM6)については特殊停止の対象から外れ、通常停止態様で停止される。 For example, when the first joint J1 (motor M1), the fourth joint J4 (motor M4), and the sixth joint J6 (motor M6) are stopped in a normal stop mode, the second joint J2 (motor M2) and the third joint J3 (motor M3) rotate at a low speed, and the fifth joint J5 (motor M5) rotates at a high speed, during a swing-down motion, the second joint J2, the third joint J3, and the fifth joint J5 all rotate toward the work W, but the amount of change in the current value differs due to the difference in the operating speed. In this example, as shown in FIG. 14, the current value of the motor M5 changes significantly upon collision and exceeds the threshold value, and the collision is detected from the current value of the motor M5. In other words, in this example, the movement of the fifth joint J5 (motor M5) is the main cause of the collision. Here, since the correlation value calculated from the current value of the motor M2 and the correlation value calculated from the current value of the motor M3 exceed the above-mentioned reference value, the second joint J2 (motor M2) and the third joint J3 (motor M3) are subject to the special stop as well as the fifth joint J5 (motor M5 ). On the other hand, since the correlation value calculated from the current value of the motor M1, the correlation value calculated from the current value of the motor M4, and the correlation value calculated from the current value of the motor M6 do not exceed the above-mentioned reference value, the first joint J1 (motor M1), the fourth joint J4 (motor M4), and the sixth joint J6 (motor M6) are not subject to the special stop and are stopped in the normal stop mode.

図13の説明に戻り、ステップS206にて特殊停止の対象を決定した後は、ステップS207に進み、特殊停止の対象に係るダンパ係数の算出処理を実行する。つまり、ステップS206にて特殊停止の対象となったものについてのみダンパ係数が算出される。例えば、図14に示した例では、衝突の主たる要因となった(衝突検知の契機となった)第5関節部J5(モータM5)については相関値が高くなる。このため、ダンパ係数については低く抑えられることなる。これに対して、第2関節部J2(モータM2)及び第3関節部J3(モータM3)については相関値が中程度となっているため、ダンパ係数についても中程度となる(図15参照)。 Returning to the explanation of FIG. 13, after the target of the special stop is determined in step S206, the process proceeds to step S207, where the calculation process of the damper coefficient for the target of the special stop is executed. In other words, the damper coefficient is calculated only for the target of the special stop in step S206. For example, in the example shown in FIG. 14, the correlation value is high for the fifth joint J5 (motor M5), which was the main cause of the collision (triggered the detection of the collision). Therefore, the damper coefficient is kept low. In contrast, the correlation values for the second joint J2 (motor M2) and the third joint J3 (motor M3) are medium, so the damper coefficients are also medium (see FIG. 15).

ステップS207にてダンパ係数を算出した後は、ステップS208にてダンパ有効化処理を実行する。続くステップS209では、ステップS206にて決定された関節部のモータ41については特殊停止処理を行い、それ以外のモータ41については通常停止処理を行う。特殊停止処理ではモータ41の制御態様を停止制御態様の1つである特殊制御態様に切り替える。通常停止処理ではモータ41の制御態様を停止制御態様の1つである通常制御態様に切り替える。なお、通常停止制御によりモータ41が停止された関節部の停止態様は通常停止態様となり、上記基準位置からのずれが発生した場合には、当該ずれを解消するようにして関節部が動作する。 After the damper coefficient is calculated in step S207, a damper activation process is executed in step S208. In the following step S209, a special stop process is executed for the motor 41 of the joint determined in step S206, and a normal stop process is executed for the other motors 41. In the special stop process, the control mode of the motor 41 is switched to a special control mode, which is one of the stop control modes. In the normal stop process, the control mode of the motor 41 is switched to a normal control mode, which is one of the stop control modes . Note that the stop mode of the joint in which the motor 41 is stopped by the normal stop control becomes the normal stop mode, and if a deviation from the reference position occurs, the joint operates to eliminate the deviation.

ステップS201の説明に戻り、当該ステップS201にて肯定判定をした場合には、ステップS210に進む。ステップS210では、特殊停止の解除条件が成立しているか否かを判定する。特殊停止の解除条件が成立していない場合には、ステップS210にて否定判定をしてステップS211に進む。ステップS211では外力の入力監視処理を実行する。外力による強制変位が発生していない場合(変位中でない場合)には、ステップS212にて否定判定をして本衝突対応処理を終了する。外力による強制変位が発生している場合(変位中である場合)には、ステップS212にて肯定判定をしてステップS213に進む。 Returning to the explanation of step S201, if a positive judgment is made in step S201, the process proceeds to step S210. In step S210, it is judged whether or not the conditions for canceling the special stop are met. If the conditions for canceling the special stop are not met, a negative judgment is made in step S210 and the process proceeds to step S211. In step S211, an external force input monitoring process is executed. If a forced displacement due to an external force has not occurred (if displacement is not occurring), a negative judgment is made in step S212 and the collision response process is terminated. If a forced displacement due to an external force has occurred (if displacement is occurring), a positive judgment is made in step S212 and the process proceeds to step S213.

ステップS213では強制変位が特殊停止の対象となっている関節部において発生しているか否かを判定する。ステップS213にて肯定判定をした場合には、ステップS214に進み、ステップS211にて取得した回動速度(角速度)と、ステップS207にて算出したダンパ係数とに基づいてモータ41に発生させる抵抗トルクを算出する。その後は、ステップS215にてダンパ制御処理を実行し、本衝突対応処理を終了する。当該ダンパ制御処理によって関節部の回動角度が変化している最中にそれとは逆向きの抵抗トルクが発生することとなる。 In step S213, it is determined whether forced displacement is occurring in the joint that is the target of the special stop. If a positive determination is made in step S213, the process proceeds to step S214, where the resistance torque to be generated by the motor 41 is calculated based on the rotation speed (angular velocity) acquired in step S211 and the damper coefficient calculated in step S207. Thereafter, in step S215, a damper control process is executed, and this collision response process is terminated. While the rotation angle of the joint is changing due to the damper control process, a resistance torque is generated in the opposite direction.

ステップS213の説明に戻り、当該ステップS213にて否定判定をした場合、すなわち強制変位が通常停止の対象となっている関節部において発生している場合には、ステップS216に進む。ステップS216では、基準位置への復帰処理を実行する。当該復帰処理では、モータ41に駆動トルクを発生させて関節部を基準位置へ復帰させる。 Returning to the explanation of step S213, if a negative determination is made in step S213, i.e., if a forced displacement occurs in a joint that is normally stopped, the process proceeds to step S216. In step S216, a return process to the reference position is executed. In this return process, a drive torque is generated in the motor 41 to return the joint to the reference position.

ステップS210の説明に戻り、当該ステップS210にて肯定判定をした場合、すなわち特殊停止の解除条件が成立した場合には、ステップS217~S218の解除用処理を実行した後、本衝突対応処理を終了する。 Returning to the explanation of step S210, if a positive determination is made in step S210, i.e., if the conditions for canceling the special stop are met, the cancellation process of steps S217 to S218 is executed, and then the collision response process is terminated.

衝突が検知された場合には、一部のモータ41の制御態様が停止制御態様の1つである特殊制御態様に切り替わり、それ以外のモータ41の制御態様が停止制御態様の1つである通常制御態様に切り替わる。通常制御態様においては、特殊制御態様とは異なり、可動部を基準位置に留める(変位した場合には引き戻す)ように制御される。このような構成とすれば、手で押す等してロボットの姿勢を変更可能としつつも、その力が物体からの引き離しに効果的ではない駆動部等に伝わる等してロボットの姿勢が意図せぬ形となることを抑制できる。これにより、上述した二次衝突の可能性を好適に低減することができる。 When a collision is detected, the control mode of some of the motors 41 is switched to a special control mode, which is one of the stop control modes, and the control mode of the remaining motors 41 is switched to a normal control mode, which is also one of the stop control modes. In the normal control mode, unlike the special control mode, the movable part is controlled to remain in the reference position (pulled back if displaced). With this configuration, while it is possible to change the robot's posture by pushing it with a hand, etc., it is possible to prevent the force from being transmitted to a drive part or the like that is not effective in pulling the robot away from an object, causing the robot to assume an unintended posture. This makes it possible to preferably reduce the possibility of the secondary collision described above.

衝突と相関のないモータ41を特殊制御態様とすることは、作業性に鑑みた場合に効果的でない姿勢変化が発生する要因となるため好ましくない。他方で、衝突検知の要因になったモータ41についてのみ特殊制御態様とするように制限することは作業性や安全性の向上を図る上で妨げになる。この点、上述の如く特殊停止の対象の選定条件である基準値(「決定基準条件」に相当)を衝突検知の条件である閾値(「検知基準条件」に相当)よりも到達容易とすれば、衝突検知の要因となったモータ41だけでなく衝突と相関のある他のモータ41を特殊制御態様とすることが可能となり、上記各種不都合を好適に解消できる。 Setting a motor 41 that is not correlated with a collision to a special control mode is undesirable because it can cause ineffective posture changes in terms of workability. On the other hand, restricting the special control mode to only the motor 41 that caused the collision detection is an obstacle to improving workability and safety. In this regard, if the reference value (corresponding to the "decision reference condition") that is the selection condition for the target of the special stop is made easier to reach than the threshold value (corresponding to the "detection reference condition") that is the condition for collision detection as described above, it becomes possible to set not only the motor 41 that caused the collision detection but also other motors 41 that are correlated with the collision to a special control mode, and the various inconveniences described above can be suitably eliminated.

また、少なくとも衝突発生の要因になったモータ41(関節部)を特殊制御態様への切替対象とすることにより、アームを手で動かす等してワーク等の物体から遠ざける際の関節部の動きを円滑なものとすることができる。 In addition, by making at least the motor 41 (joint) that caused the collision the target for switching to a special control mode, it is possible to make the movement of the joint smoother when moving the arm by hand, etc., away from an object such as a workpiece.

<第3の実施形態>
上記第1の実施形態及び第2の実施形態では、電流検出部から取得した電流値と衝突判定用の閾値とに基づいて衝突との相関の度合いを示す相関値を算出する構成とした(図8参照)。本実施形態では、相関値の算出に係る構成が、第1の実施形態等と相違している。以下、図16を参照して本実施形態における相関値の算出に係る構成ついて説明する。
Third Embodiment
In the first and second embodiments, a correlation value indicating the degree of correlation with a collision is calculated based on a current value acquired from a current detection unit and a threshold value for collision determination (see FIG. 8). In this embodiment, the configuration related to the calculation of the correlation value is different from that of the first embodiment. Hereinafter, the configuration related to the calculation of the correlation value in this embodiment will be described with reference to FIG. 16.

サーボアンプ50の制御部51は、駆動制御処理(定期処理)を実行する度に電流検出部から電流値を取得する。サーボアンプ50の記憶部52には電流値を時系列順に複数記憶可能な記憶領域が設けられており、取得された最新の電流値は最も古い電流値に上書きされるようにして更新される。 The control unit 51 of the servo amplifier 50 acquires the current value from the current detection unit each time the drive control process (periodic process) is executed. The memory unit 52 of the servo amplifier 50 is provided with a memory area capable of storing multiple current values in chronological order, and the most recent acquired current value is updated by overwriting the oldest current value.

ここで、上記衝突が発生した場合には、衝突発生時の電流値とそれよりも前(例えば1周期前)に取得した衝突発生直前の電流値とを参照して相関値を算出する。具体的には、相関値=(1-(衝突時の電流値)/(衝突直前の電流値))×100%の式に各電流値を代入して相関値を算出する。 If the collision occurs, the correlation value is calculated by referencing the current value at the time of collision and the current value immediately before the collision acquired earlier (for example, one cycle earlier). Specifically, the correlation value is calculated by substituting each current value into the following formula: correlation value = (1 - (current value at the time of collision) / (current value immediately before collision)) x 100%.

衝突前後における電流値の差については衝突との相関の度合いが大きいものほど大きくなり得る。そこで、当該差に着目して相関値を算出することにより、相関の度合いを抵抗の大きさに好適に反映できる。 The difference in current value before and after a collision can be greater as the degree of correlation with the collision increases. Therefore, by focusing on this difference and calculating the correlation value, the degree of correlation can be appropriately reflected in the magnitude of resistance.

<その他の実施形態>
なお、上述した実施形態の記載内容に限定されず例えば次のように実施してもよい。ちなみに、以下の各構成を個別に上記実施形態に対して適用してもよく、一部又は全部を組み合わせて上記実施形態に対して適用してもよい。また、上記実施形態に示した各種構成の全て又は一部を任意に組み合わせることも可能である。この場合、組み合わせの対象となる各構成の技術的意義(発揮される効果)が担保されることが好ましい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented, for example, as follows. Each of the following configurations may be applied individually to the above-described embodiment, or may be applied to the above-described embodiment in combination in part or in whole. It is also possible to arbitrarily combine all or part of the various configurations shown in the above-described embodiment. In this case, it is preferable that the technical significance (effects to be exerted) of each of the configurations to be combined is guaranteed.

・上記実施形態では、衝突との相関の度合いを示す相関値を算出し、それら相関値から算出されたダンパ係数を用いてモータ41に発生させる抵抗トルクを決定する構成としたが、これに限定されるものではない、ダンパ係数を経由することなく相関値からモータ41に発生させる抵抗トルクをダイレクトに決定する構成としてもよい。但し、抵抗トルクが過度に大きくなったり小さくなったりすることを抑制する上では、予め上限及び下限の少なくとも何れかが設定されているダンパ係数を算出し、そのダンパ係数を用いて抵抗トルクを決定することに技術的意義がある。 - In the above embodiment, a correlation value indicating the degree of correlation with a collision is calculated, and the resistance torque to be generated in the motor 41 is determined using the damper coefficient calculated from the correlation value, but this is not limited to the above, and the resistance torque to be generated in the motor 41 may be determined directly from the correlation value without going through the damper coefficient. However, in order to prevent the resistance torque from becoming excessively large or small, it is technically significant to calculate a damper coefficient for which at least one of an upper limit and a lower limit is set in advance, and to determine the resistance torque using the damper coefficient.

・上記実施形態では、特殊停止態様となっている状況下にてアームが移動した場合には関節部の角速度とダンパ係数とを乗じてモータ41に発生させる抵抗トルクを決定する構成とした。すなわち、抵抗トルクが関節部の回動速度に応じて変化する構成とした。これを以下のように変更してもよい。すなわち、特殊停止態様となっている状況下にてアームが移動した場合にモータ41に発生させる抵抗トルクについては回動速度に応じて変化することなく一定となるように構成してもよい。 - In the above embodiment, when the arm moves in a special stop state, the resistance torque to be generated by the motor 41 is determined by multiplying the angular velocity of the joint by the damper coefficient. In other words, the resistance torque changes according to the rotation speed of the joint. This may be modified as follows. In other words, the resistance torque to be generated by the motor 41 when the arm moves in a special stop state may be configured to be constant and not change according to the rotation speed.

・上記各実施形態では、特殊停止態様となっている場合、詳しくは外力によって関節部の角度が変化している最中は、モータ41に抵抗トルクを発生させることで角度の変化を抑制する構成としたが、角度の変化を抑制する抵抗を発生させるための具体的構成については任意である。例えば、各関節部J1~J6にそれら関節部J1~J6の回動を抑制可能な電磁ブレーキ等の制動機構を配設し、それら制動機構の制動力によって角度の変化を抑制する構成としてもよい。この場合、制御部51によって制動力を変更可能とすることが望ましい。 - In each of the above embodiments, when the special stop mode is activated, specifically when the angle of the joint is being changed by an external force, the motor 41 generates a resistance torque to suppress the change in angle, but the specific configuration for generating the resistance that suppresses the change in angle is arbitrary. For example, each of the joints J1 to J6 may be provided with a braking mechanism such as an electromagnetic brake that can suppress the rotation of the joints J1 to J6, and the change in angle may be suppressed by the braking force of the braking mechanism. In this case, it is desirable to make it possible to change the braking force by the control unit 51.

・上記各実施形態では、相関値が100%に到達することでダンパ係数が予め設定された限(最値)で打ちとなるように構成としたが、このような限を削除することも可能である。 In each of the above embodiments, the damper coefficient is configured to bottom out at a preset lower limit ( minimum value) when the correlation value reaches 100%, but it is also possible to eliminate such a lower limit .

・取得した電流値に基づいて衝突の有無や相関値を算出する上では、予め想定される電流の想定値と実際の電流値とのかい離量によって衝突の有無の判定や相関値の算出を行う構成としてもよい。 -When calculating the presence or absence of a collision and the correlation value based on the acquired current value, the configuration may be such that the presence or absence of a collision is determined and the correlation value is calculated based on the deviation between a previously estimated current value and the actual current value.

・各関節部の回動速度(速度値)を速度センサやエンコーダ42から取得し、取得した速度値に基づいて衝突の監視や相関値の算出を行う構成としてもよい。また、各関節部の駆動トルク(トルク値)をトルクセンサから取得し、取得したトルク値に基づいて衝突の監視や相関値の算出を行う構成としてもよい。 The rotation speed (speed value) of each joint may be obtained from a speed sensor or encoder 42, and collision monitoring and correlation value calculation may be performed based on the obtained speed value. The drive torque (torque value) of each joint may be obtained from a torque sensor, and collision monitoring and correlation value calculation may be performed based on the obtained torque value.

・上記各実施形態では、衝突の監視と相関値の算出との両方で共通の「物理量」として電流値を用いたが、衝突の監視に用いる「物理量」と相関値の算出に用いる「物理量」とを個別にも設定してもよい。例えば、衝突の監視については「物理量」としてトルク値を参照する一方、相関値の算出には「物理量」として電流値を参照する構成としてもよい。 - In each of the above embodiments, the current value is used as the "physical quantity" common to both collision monitoring and correlation value calculation, but the "physical quantity" used for collision monitoring and the "physical quantity" used for correlation value calculation may be set separately. For example, a configuration may be used in which the torque value is referenced as the "physical quantity" for collision monitoring, while the current value is referenced as the "physical quantity" for correlation value calculation.

・ダンパ係数については、衝突との相関の度合いを示す相関値が所定値以下(例えば10%以下)の場合にはダンパ係数=最大値となるように規定してもよい。これは、電流のノイズ等の影響に起因した抵抗トルクが引下げにより無駄な姿勢変化を抑制する上で好ましい。 - The damper coefficient may be specified to be the maximum value when the correlation value indicating the degree of correlation with a collision is equal to or less than a predetermined value (e.g., 10% or less). This is preferable in terms of suppressing unnecessary posture changes by reducing the resistance torque caused by the effects of current noise, etc.

・上記第1の実施形態では、衝突発生時には関節部J1~J6を全て特殊停止態様となるように切り替える構成としたが、一部の関節部(例えば基本軸である関節部J1~J3)については特殊停止態様への切替対象から外す構成とすることも可能である。この場合、特殊停止態様への切替対象外となった関節部についても目標軌道へ向けた動作を中断させることが好ましいが、それら関節部の停止態様については例えば上記通常停止態様とするとよい。 - In the first embodiment described above, all of the joints J1 to J6 are configured to switch to the special stop mode when a collision occurs, but it is also possible to configure some of the joints (for example, the joints J1 to J3 that are the basic axes) to be excluded from switching to the special stop mode. In this case, it is preferable to interrupt the movement toward the target trajectory for the joints that are not targeted for switching to the special stop mode, but the stop mode of these joints may be, for example, the normal stop mode described above.

・上記第2の実施形態では、相関値と相関値用の基準値とを対比することで特殊制御態様への切替対象を決定する構成としたが、対比対象を相関値から電流値に変更し、電流値と電流値用の基準値とを対比することで特殊制御態様への切替対象を決定する構成とすることも可能である。 - In the second embodiment described above, the object to be switched to the special control mode is determined by comparing the correlation value with a reference value for the correlation value. However, it is also possible to change the object to be compared from the correlation value to the current value, and to determine the object to be switched to the special control mode by comparing the current value with a reference value for the current value.

・上記第2の実施形態では、相関値が基準値(80%)を超えるものについては特殊停止態様への切替対象とする構成としたが、切替対象とする関節部J1~J6の決定に用いる基準値を衝突検知の要因になった関節部との位置関係に応じて個別に設定してもよい。 - In the second embodiment described above, any correlation value exceeding the reference value (80%) is configured to be subject to switching to a special stop mode, but the reference value used to determine which joints J1 to J6 are subject to switching may be set individually depending on their positional relationship with the joint that caused the collision detection.

例えば、図17に示す例では、衝突検知の判定基準となる閾値と、当該閾値よりも到達が容易であり特殊停止態様への切替対象を選択する選択基準となる基準値とが設けられている。第2関節部J2(低速)、第3関節部J3(高速)、第5関節部J5(低速)による振り下ろし動作中に衝突が発生することで、第3関節部J3用のモータM3に供給される電流の電流値が大きく変化して閾値を超えている。これにより、衝突が検知される。ここで、第3関節部J3以外の関節部J1~J2,J4~Jについて特殊停止態様への切替対象とするか否かの判定は、第3関節部J3に対してアームにおける先端側に位置する第4関節部J4~第6関節部J6と、第3関節部J3に対してアームにおける基端側に位置する第1関節部J1~第2関節部J2とで異なる。具体的には、第4関節部J4~第6関節部J6については相関値が基準値Bを超えているか否かで判定され、第1関節部J1~第2関節部J2については相関値が基準値Aを超えているか否かで判定される。基準値Bは基準値Aよりも低くなっており、特殊停止態様への切替対象に選ばれやすくなっている。 For example, in the example shown in FIG. 17, a threshold value is provided as a criterion for detecting a collision, and a reference value is provided as a selection criterion for selecting a target for switching to the special stop mode that is easier to reach than the threshold value. When a collision occurs during a downward movement of the second joint J2 (low speed), the third joint J3 (high speed), and the fifth joint J5 (low speed), the current value of the current supplied to the motor M3 for the third joint J3 changes significantly and exceeds the threshold value. This causes a collision to be detected. Here, the determination of whether or not to select the joints J1 to J2 and J4 to J6 other than the third joint J3 as targets for switching to the special stop mode differs between the fourth joint J4 to the sixth joint J6 located at the tip side of the arm relative to the third joint J3 and the first joint J1 to the second joint J2 located at the base end side of the arm relative to the third joint J3. Specifically, for the fourth joint J4 to the sixth joint J6, it is determined whether or not the correlation value exceeds a reference value B, and for the first joint J1 to the second joint J2, it is determined whether or not the correlation value exceeds a reference value A. The reference value B is lower than the reference value A, and therefore these joints are more likely to be selected as targets for switching to the special stop mode.

衝突発生によって関節部の柔軟性を高める構成とすることは、手で押す等してアームを移動させる上で好ましい。ここで、衝突の要因(主たる要因)となった関節部(駆動部)よりもアーム先端側の関節部(駆動部)についてはアーム基端側の関節部(駆動部)よりも特殊制御態様に切り替わりやすくすること、すなわちアーム先端側の関節部(駆動部)の特殊停止態様への切り替えを優遇することにより、アームが手で押された場合に一体となって動く可動部の数を減らすことができる。これは、手でアームを移動させる際の負荷を軽減する上で好ましい。 A configuration that increases the flexibility of the joints when a collision occurs is preferable when moving the arm by pushing it with a hand, etc. Here, by making it easier for the joints (drive units) on the arm tip side than the joints (drive units) that caused the collision (main cause) to switch to the special control mode than the joints (drive units) on the arm base end side, in other words, by giving priority to switching the joints (drive units) on the arm tip side to the special stop mode, it is possible to reduce the number of moving parts that move as one unit when the arm is pushed by a hand. This is preferable for reducing the load when moving the arm by hand.

・上記第2の実施形態では、相関値が基準値に達しているものについては特殊制御態様への切替対象とする構成としたが、これを以下のように変更してもよい。すなわち、衝突検知の要因となった関節部以外の関節部について相関値を比較し、それら相関値の中で最も相関値の大きい関節部を特殊制御態様への切替対象に含める構成としてもよい。 - In the second embodiment described above, those whose correlation value has reached a reference value are subject to switching to the special control mode, but this may be modified as follows. That is, the correlation values of joints other than the joint that caused the collision detection may be compared, and the joint with the largest correlation value among those correlation values may be included as a subject to switching to the special control mode.

・上記第2の実施形態では、特殊制御態様への切替対象となったモータ41については関節部(モータ)毎に定められたダンパ係数に基づいて抵抗トルクを決定する構成としたが、この機能については省略し、何れの関節部(モータ)についても抵抗トルクを差別化しない構成とすることも可能である。 - In the second embodiment described above, the resistance torque for the motor 41 that is the target of switching to the special control mode is determined based on a damper coefficient set for each joint (motor), but it is also possible to omit this function and configure the resistance torque not to be differentiated for any joint (motor).

10…ロボットシステム、20…ロボット、30…ロボット本体、32…ショルダ部(可動部)、33…下アーム部(可動部)、34…第1上アーム部(可動部)、35…第2上アーム部(可動部)、36…手首部(可動部)、37…フランジ部(可動部)、41,M1~M6…モータ(駆動部)、50…サーボアンプ(制御装置)、51…制御部、52…記憶部、J1~J6…関節部。 10... robot system, 20... robot, 30... robot body, 32... shoulder section (movable section), 33... lower arm section (movable section), 34... first upper arm section (movable section), 35... second upper arm section (movable section), 36... wrist section (movable section), 37... flange section (movable section), 41, M1 to M6... motors (drive sections), 50... servo amplifier (control device), 51... control section, 52... memory section, J1 to J6... joint sections.

Claims (9)

複数の可動部を一連となるようにして連結する複数の関節部と、それら関節部を各々駆動させる駆動部とを有する多関節型ロボットに適用される制御装置であって、
前記可動部が物体に衝突したことを検知する衝突検知部と、
前記衝突検知部により前記衝突が検知された場合に、前記駆動部の制御態様を、前記多関節型ロボットの自重によって各前記駆動部に負荷されるトルクと釣り合う保持トルクを発生させ且つ外力により前記可動部を変位させることが可能な特殊制御態様に切り替える切替部と、
前記駆動部の制御態様が前記特殊制御態様となっている状況下にて前記関節部が回動する場合に、当該回動を抑制する抵抗を発生させる抵抗発生部と、
前記衝突検知部により前記衝突が検知された場合に、当該衝突の影響に応じて変化する物理量又は当該物理量から算出した相関値である相関パラメータを前記関節部毎に取得して記憶する記憶部と
を備え、
前記抵抗発生部による前記抵抗の大きさは、前記相関パラメータに基づいて前記関節部毎に決定される制御装置。
A control device applied to an articulated robot having a plurality of joints that connect a plurality of movable parts in a series and a drive unit that drives each of the joints,
a collision detection unit that detects when the movable unit collides with an object;
a switching unit that switches, when the collision is detected by the collision detection unit, a control mode of the drive unit to a special control mode that generates a holding torque that balances with a torque loaded on each drive unit by the weight of the articulated robot and that can displace the movable unit by an external force;
a resistance generating unit that generates a resistance to suppress the rotation of the joint unit when the joint unit rotates under a condition in which the control mode of the drive unit is the special control mode;
a storage unit that, when the collision is detected by the collision detection unit, acquires and stores, for each of the joints, a physical quantity that changes in response to an influence of the collision or a correlation parameter that is a correlation value calculated from the physical quantity,
A control device in which the magnitude of the resistance generated by the resistance generating unit is determined for each joint unit based on the correlation parameter.
前記抵抗発生部は、前記相関パラメータが表す前記衝突との相関の度合いが、所定度合いよりも大きい場合の前記抵抗を、前記所定度合いよりも小さい場合の前記抵抗よりも小さくするように構成されている請求項1に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the resistance generating unit is configured to make the resistance smaller when the degree of correlation with the collision represented by the correlation parameter is greater than a predetermined degree than when the degree is less than the predetermined degree. 前記相関パラメータは、前記相関値として前記抵抗発生部にて前記抵抗の大きさを決定する際に用いられる抵抗係数を含み、
前記抵抗係数が大きくなることで前記抵抗が大きくなるように規定されており、
前記抵抗係数には下限値が設けられており、
前記関節部のうち少なくとも前記衝突との相関の度合いが最も大きい関節部に対応する前記抵抗係数は前記下限値となる請求項1又は請求項2に記載の制御装置。
the correlation parameter includes a resistance coefficient used in determining the magnitude of the resistance in the resistance generating unit as the correlation value,
It is specified that the resistance increases as the resistance coefficient increases,
A lower limit is set for the resistance coefficient,
3. The control device according to claim 1, wherein the resistance coefficient corresponding to at least one of the joints having the highest degree of correlation with the collision is set to the lower limit value.
前記抵抗発生部は、前記抵抗として前記関節部の回動方向とは逆向きの抵抗トルクを発生させるように前記駆動部を制御する構成となっており、
前記駆動部の制御態様が前記特殊制御態様となっている状況下においては、前記関節部の回動中は当該関節部用の前記駆動部に前記抵抗トルクが発生し、当該関節部の静止中は当該駆動部に前記保持トルクが発生する請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の制御装置。
the resistance generating unit is configured to control the driving unit so as to generate, as the resistance, a resistance torque in a direction opposite to a rotation direction of the joint unit,
4. The control device according to claim 1, wherein, under a situation in which the control mode of the drive unit is the special control mode, the resistance torque is generated in the drive unit for the joint unit while the joint unit is rotating, and the holding torque is generated in the drive unit while the joint unit is stationary.
前記抵抗トルクは、前記関節部の回動速度と前記相関パラメータとに基づいて決定され、前記回動速度が高いほど当該抵抗トルクが大きくなる請求項4に記載の制御装置。 The control device according to claim 4, wherein the resistance torque is determined based on the rotation speed of the joint and the correlation parameter, and the higher the rotation speed, the larger the resistance torque. 前記物理量を前記関節部毎に取得する取得部を備え、
前記衝突検知部は、前記取得部により取得された前記物理量に基づいて前記ロボットが物体に衝突したことを検知する構成となっており、
前記取得部により取得された前記物理量に基づいて前記相関値を算出する算出部を備え、
前記記憶部は、前記算出部により算出された前記相関値を前記相関パラメータとして記憶するように構成されている請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の制御装置。
an acquisition unit that acquires the physical quantity for each of the joints,
The collision detection unit is configured to detect that the robot has collided with an object based on the physical quantity acquired by the acquisition unit,
a calculation unit that calculates the correlation value based on the physical quantity acquired by the acquisition unit,
The control device according to claim 1 , wherein the storage unit is configured to store the correlation value calculated by the calculation unit as the correlation parameter.
前記物理量を前記関節部毎に取得する取得部を備え、
前記衝突検知部は、前記取得部により取得された前記物理量が予め記憶されている衝突検知用の閾値を上回っている場合に前記ロボットが物体に衝突したことを検知する構成となっており、
前記取得部により取得された前記物理量と前記閾値との対比により前記相関パラメータである前記相関値を算出する算出部を備えている請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の制御装置。
an acquisition unit that acquires the physical quantity for each of the joints,
the collision detection unit is configured to detect that the robot has collided with an object when the physical quantity acquired by the acquisition unit exceeds a pre-stored threshold value for collision detection,
7. The control device according to claim 1, further comprising a calculation unit that calculates the correlation value, which is the correlation parameter, by comparing the physical amount acquired by the acquisition unit with the threshold value.
前記物理量を前記関節部毎に取得する取得部を備え、
前記衝突が発生した場合に当該衝突の前後における前記物理量に基づいて前記相関パラメータである前記相関値を算出する算出部を備えている請求項1乃至請求項のいずれか1つに記載の制御装置。
an acquisition unit that acquires the physical quantity for each of the joints,
7. The control device according to claim 1 , further comprising a calculation unit that calculates, when the collision occurs, the correlation value, which is the correlation parameter, based on the physical quantities before and after the collision.
請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載された制御装置を備えている多関節型ロボット。 An articulated robot equipped with a control device according to any one of claims 1 to 8.
JP2019175443A 2019-09-26 2019-09-26 Control device for articulated robot and articulated robot Active JP7469587B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019175443A JP7469587B2 (en) 2019-09-26 2019-09-26 Control device for articulated robot and articulated robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019175443A JP7469587B2 (en) 2019-09-26 2019-09-26 Control device for articulated robot and articulated robot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021049622A JP2021049622A (en) 2021-04-01
JP7469587B2 true JP7469587B2 (en) 2024-04-17

Family

ID=75156636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019175443A Active JP7469587B2 (en) 2019-09-26 2019-09-26 Control device for articulated robot and articulated robot

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7469587B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117067205B (en) * 2023-08-22 2025-11-28 宁波贝克韦尔智能科技有限公司 Robot anti-collision method, system, intelligent terminal and storage medium

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3286842B2 (en) * 1995-12-23 2002-05-27 株式会社安川電機 Flexible control device for robot

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021049622A (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5218524B2 (en) Robot system and robot operation restriction method
US8423189B2 (en) Robot system and control method
KR101952276B1 (en) Method and device for open-loop/closed-loop control of a robot manipulator
JP4756618B2 (en) Collision detection / stop control method for articulated robots
JP6585574B2 (en) Production system for collaborative work between workers and robots
JP4550849B2 (en) Mobile robot with arm
CN109311164B (en) Monitoring of a robot group
JP6472214B2 (en) Robot apparatus control method and robot apparatus
US6313595B2 (en) Method of controlling an intelligent assist device in a plurality of distinct workspaces
KR100439466B1 (en) Robot controller
JP6238021B2 (en) ROBOT, ROBOT CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD, AND ROBOT CONTROL PROGRAM
JP4243309B2 (en) Robot arm control device
KR102370879B1 (en) Method and Apparatus for controlling a collaborativve robot
KR102418451B1 (en) Robot control system
JP7469588B2 (en) Control device for articulated robot and articulated robot
JP2000190262A (en) Robot control device
JP2008000861A (en) Articulated robot and its control program
JP7469587B2 (en) Control device for articulated robot and articulated robot
KR20180135418A (en) Monitoring a robot
JP3911258B2 (en) Method of controlling drive device by control device and control device
JP4944661B2 (en) Robot output measurement method
JP7202741B2 (en) Specifying Safe Velocities for Robot Manipulators
JP6923581B2 (en) Control system for industrial robots
KR102855324B1 (en) Robot control system and method
JP7436241B2 (en) robot system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230725

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7469587

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150