本發(fā)明涉及機器人以及機器人系統(tǒng)。
背景技術:
正在進行使兩個物體嵌合的機器人的研究、開發(fā)。
關于此,已知有通過使第一工件與第二工件接觸的接觸動作、用第一工件探查第二工件的形狀的探查動作、以及將第一工件向第二工件插入的插入動作這三個動作來進行使第一工件與第二工件嵌合的規(guī)定的作業(yè)亦即嵌合作業(yè)的機器人(參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本特開2014-166681號公報
然而,在這樣的機器人中,保持使第一工件與第二工件接觸的狀態(tài)不變地移動第一工件來探查第二工件的形狀,因而存在第一工件與第二工件中的任一方或者雙方變形的情況。另外,在該機器人中,通過手部從與重力方向正交的方向夾持第一工件對其進行把持,從而存在第一工件與手部的相對位置關系由于第一工件的重量等而偏移的情況。其結果是,該機器人進行上述的探查動作的時間變長,存在使進行規(guī)定的作業(yè)的時間縮短較困難的情況。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述課題的至少一個,本發(fā)明的一方式為一種機器人,其具備:臂部;以及設置于上述臂部、且對力進行檢測的力檢測器,上述機器人從重力方向、以及上述重力方向的相反方向夾持第一對象物,并將上述第一對象物插入至第二對象物所具備的插入部。
通過該結構,機器人從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持第一對象物,并將第一對象物插入至第二對象物所具備的插入部。由此,機器人能夠抑制機器人的部位中的夾持第一對象物的部位與第一對象物的相對位置關系向重力方向偏移。
另外,本發(fā)明的其他方式在機器人中也可以使用如下結構:在沿與上述重力方向正交的方向限制上述第一對象物的狀態(tài)下把持上述第一對象物。
通過該結構,機器人在沿與重力方向正交的方向限制第一對象物的狀態(tài)下把持該第一對象物。由此,機器人能夠抑制機器人的部位中的夾持第一對象物的部位與第一對象物的相對位置關系向重力方向偏移,并且抑制該位置關系向與重力方向正交的方向偏移。
另外,本發(fā)明的其他方式在機器人中也可以使用如下結構:上述機器人通過上述臂部使上述第一對象物或者上述第二對象物的至少一個向上述第一對象物與上述第二對象物接近的方向移動,并在基于上述力檢測器的輸出判定為上述第一對象物接觸到與上述插入部不同的位置的情況下,使上述第一對象物與上述第二對象物分離。
通過該結構,機器人通過臂部使第一對象物或者第二對象物的至少一個向第一對象物與第二對象物接近的方向移動,并且在基于力檢測器的輸出判定為第一對象物接觸到與插入部不同的位置的情況下,使第一對象物與第二對象物分離。由此,機器人能夠抑制在第一對象物接觸到與第二對象物所具備的插入部不同的位置的情況下第一對象物以及第二對象物變形。
另外,本發(fā)明的其他方式在機器人中也可以使用如下結構:在判定為上述第一對象物接觸到上述位置的情況下,使上述第一對象物或者上述第二對象物的至少一個向上述第一對象物與上述第二對象物分離的方向中的與上述重力方向正交的方向且是與上述接近的方向相反的方向以外的方向移動,使上述第一對象物與上述第二對象物分離。
通過該結構,機器人在判定為第一對象物接觸到與第二對象物所具備的插入部不同的位置的情況下,使第一對象物或者第二對象物的至少一個向第一對象物與第二對象物分離的方向中的與重力方向正交的方向且是跟第一對象物與第二對象物接近的方向相反的方向以外的方向移動,使第一對象物與第二對象物分離。由此,機器人能夠使第一對象物或者第二對象物的至少一個從與上一次的位置且是開始使其向第一對象物與第二對象物接近的方向移動的位置不同的位置起開始向該方向移動。
另外,本發(fā)明的其他方式在機器人中也可以使用如下結構:上述機器人通過位置控制進行使上述第一對象物與上述第二對象物分離的動作。
通過該結構,機器人通過位置控制進行使第一對象物與第二對象物分離的動作。由此,機器人能夠縮短將第一對象物插入至第二對象物的插入部的時間。
另外,本發(fā)明的其他方式在機器人中也可以使用如下結構:上述第一對象物為電子部件。
通過該結構,機器人從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持電子部件,并將電子部件插入至第二對象物所具備的插入部。由此,機器人能夠抑制機器人的部位中的夾持電子部件的部位與電子部件的相對位置關系向重力方向偏移。
另外,本發(fā)明的其他方式為一種機器人系統(tǒng),其具備:上述所記載的機器人;以及控制上述機器人的機器人控制裝置。
通過該結構,機器人系統(tǒng)從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持第一對象物,并將第一對象物插入至第二對象物所具備的插入部。由此,機器人系統(tǒng)能夠抑制機器人的部位中的夾持第一對象物的部位與第一對象物的相對位置關系向重力方向偏移。
根據(jù)上述結構,機器人以及機器人系統(tǒng)從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持第一對象物,并將第一對象物插入至第二對象物所具備的插入部。由此,機器人以及機器人系統(tǒng)能夠抑制機器人的部位中的夾持第一對象物的部位與第一對象物的相對位置關系向重力方向偏移。
附圖說明
圖1是表示實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)1的結構的一個例子的圖。
圖2是表示從機器人坐標系rc中的x軸的正方向朝向負方向觀察被末端執(zhí)行器e把持的連接器pl1的情況下的一個例子的側視圖。
圖3是從機器人坐標系rc中的z軸向的正方向朝向負方向觀察圖2示出的末端執(zhí)行器e以及連接器pl1的情況下的俯視圖。
圖4是表示連接器pl1以及連接器pl2的規(guī)格的具體示例的圖。
圖5是表示機器人控制裝置30的硬件結構的一個例子的圖。
圖6是表示機器人控制裝置30的功能結構的一個例子的圖。
圖7是表示機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的處理的流程的一個例子的流程圖。
圖8是表示控制點t移動到第一次的第一插入動作中的待機位置的情況下的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。
圖9是表示第一插入動作開始之后的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。
圖10是表示滿足結束條件的情況下的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。
圖11是表示進行了第二插入動作之后的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。
圖12是表示連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。
圖13是表示進行了分離動作之后的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。
圖14是將在進行兩次以上第一插入動作與分離動作的情況下,每當進行第一插入動作都變化的待機位置即射影到插入部pl21的插入連接器pl1的一側的面上的位置的一個例子描繪成以該面的中心為原點的二維圖后的圖。
圖15是表示從機器人坐標系rc中的x軸的正方向朝向負方向觀察被末端執(zhí)行器e把持的連接器pl1的情況下的其他例子的側視圖。
圖16是從機器人坐標系rc中的z軸向的正方向朝向負方向觀察圖15示出的末端執(zhí)行器e以及連接器pl1的情況下的一個例子的俯視圖。
圖17是從機器人坐標系rc中的z軸向的正方向朝向負方向觀察圖15示出的末端執(zhí)行器e以及連接器pl1的情況下的其他例子的俯視圖。
具體實施方式
實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
機器人系統(tǒng)的結構
首先,對機器人系統(tǒng)1的結構進行說明。
圖1是表示實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)1的結構的一個例子的圖。機器人系統(tǒng)1具備機器人20、以及機器人控制裝置30。
機器人20是具備臂部a、以及支承臂部a的支承臺b的單臂機器人。單臂機器人是具備該一個例子中的臂部a那樣的一條臂部(胳膊)的機器人。此外,機器人20也可以代替單臂機器人而為多臂機器人。多臂機器人是具備兩條以上的臂部(例如,兩條以上的臂部a)的機器人。此外,多臂機器人中的具備兩條臂部的機器人也被稱為雙臂機器人。即,機器人20也可以是具備兩條臂部的雙臂機器人,也可以是具備三條以上的臂部(例如,三條以上的臂部a)的多臂機器人。另外,機器人20也可以是scara機器人、直角坐標機器人等其他機器人。直角坐標機器人例如為門架式機器人。
臂部a具備末端執(zhí)行器e、機械手m、以及力檢測部21。
末端執(zhí)行器e在該一個例子中,是具備能夠把持物體的指部的末端執(zhí)行器。該指部具備兩根以上的手指。以下,作為一個例子,對該指部具備四根手指亦即手指f1~手指f4的情況進行說明。末端執(zhí)行器e利用各個手指f1~手指f4夾持物體,從而把持物體。此外,末端執(zhí)行器e也可以代替具備該指部的末端執(zhí)行器而為能夠利用磁鐵、夾具等拿起物體的其他末端執(zhí)行器。
末端執(zhí)行器e所具備的指部通過電纜以能夠通信的方式連接于機器人控制裝置30。由此,該指部基于從機器人控制裝置30取得的控制信號使手指f1~手指f4分別動作。此外,經(jīng)由電纜的有線通信例如根據(jù)以太網(wǎng)(注冊商標)、usb(universalserialbus:通用串行總線)等標準進行。另外,該指部也可以構成為:通過根據(jù)wi-fi(注冊商標)等通信標準進行的無線通信與機器人控制裝置30連接。
機械手m具備七個關節(jié)。另外,該七個關節(jié)分別具備未圖示的促動器。即,具備機械手m的臂部a是七軸垂直多關節(jié)型的臂部。臂部a通過由支承臺b、末端執(zhí)行器e、機械手m、以及機械手m所具備的七個關節(jié)各自的促動器實施的協(xié)作的動作進行七軸的自由度的動作。此外,臂部a也可以是以六軸以下的自由度進行動作的結構,也可以是以八軸以上的自由度進行動作的結構。
在臂部a以七軸的自由度進行動作的情況下,與以六軸以下的自由度進行動作的情況相比,臂部a能夠獲得的姿勢增加。由此,臂部a例如能夠使動作變得順暢,并且能夠容易地避免與存在于臂部a的周邊的物體的干擾。另外,在臂部a以七軸的自由度進行動作的情況下,與臂部a以八軸以上的自由度進行動作的情況相比,臂部a的控制的計算量較少且容易。
機械手m所具備的七個(關節(jié)具備的)促動器分別通過電纜以能夠通信的方式連接于機器人控制裝置30。由此,該促動器基于從機器人控制裝置30取得的控制信號,使機械手m動作。此外,經(jīng)由電纜的有線通信例如根據(jù)以太網(wǎng)(注冊商標)、usb等標準進行。另外,機械手m所具備的七個促動器中的一部分或者全部也可以構成為:通過根據(jù)wi-fi(注冊商標)等通信標準進行的無線通信與機器人控制裝置30連接。
力檢測部21設置于末端執(zhí)行器e與機械手m之間。力檢測部21例如是力傳感器。力檢測部21檢測作用于末端執(zhí)行器e、或者被末端執(zhí)行器e把持的物體的力、力矩(轉矩)。力檢測部21通過通信向機器人控制裝置30輸出包括表示檢測出的力、力矩的大小的值作為輸出值的力檢測信息。力檢測部21是力檢測器的一個例子。
力檢測信息使用于由機器人控制裝置30實施的臂部a的控制中的基于力檢測信息的控制?;诹z測信息的控制例如是阻抗控制等順應運動控制。此外,力檢測部21也可以是轉矩傳感器等檢測表示施加于末端執(zhí)行器e、或者被末端執(zhí)行器e把持的物體的力、力矩的大小的值的其他傳感器。
力檢測部21通過電纜以能夠通信的方式連接于機器人控制裝置30。經(jīng)由電纜的有線通信例如根據(jù)以太網(wǎng)(注冊商標)、usb等標準進行。此外,力檢測部21與機器人控制裝置30也可以構成為:通過根據(jù)wi-fi(注冊商標)等通信標準進行的無線通信來連接。
此外,機器人20也可以構成為:除了上述說明的功能部之外,還具備一個以上的拍攝部。以下,作為一個例子,對機器人20不具備拍攝部的情況進行說明。
機器人控制裝置30在該一個例子中,是機器人控制器。機器人控制裝置30基于預先輸入的動作程序生成控制信號。機器人控制裝置30向機器人20發(fā)送生成的控制信號,使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)。以下,為了便于說明,省略針對由機器人控制裝置30進行的該控制信號的生成以及發(fā)送的說明,而針對機器人控制裝置30使機器人20進行的動作、以及機器人控制裝置30在使機器人20動作時進行的處理進行說明。此外,機器人控制裝置30也可以代替如圖1所示的那樣設置于機器人20的外部的結構,而為內(nèi)置于機器人20的結構。
機器人進行的規(guī)定的作業(yè)的概要
以下,對在實施方式中機器人20進行的規(guī)定的作業(yè)的概要進行說明。
該一個例子中的機器人20進行如下作業(yè)作為規(guī)定的作業(yè):從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持第一對象物,并將第一對象物插入至第二對象物所具備的插入部。
以下,作為一個例子,對機器人坐標系rc中的z軸的負方向與重力方向一致的情況進行說明。機器人坐標系rc是成為機器人控制裝置30使臂部a移動的情況下的基準的三維局部坐標系。此外,機器人坐標系rc中的z軸的負方向也可以構成為跟與重力方向不同的方向一致。
另外,以下,作為一個例子,對第一對象物是通信用的連接電纜中的公型的連接器(插頭或者插口)pl1的情況進行說明。此外,第一對象物也可以代替連接器pl1,而為工業(yè)用的部件、零件、裝置等,也可以是生物體等。
另外,以下,作為一個例子,對第二對象物是通信用的連接電纜中的母型的連接器(插座)且是與第一對象物的一個例子亦即公型的連接器pl1連接的連接器pl2的情況進行說明。在該情況下,連接器pl2具備插入部pl21作為上述的第二對象物所具備的插入部。此外,第二對象物也可以代替連接器pl2,而為工業(yè)用的部件、零件、裝置等,也可以是生物體等。
在圖1示出的例子中,連接器pl2被夾具g支承。另外,在該例中,連接器pl2被設置于機器人20的接地面(例如,地面)的夾具g支承。此外,連接器pl2也可以構成為被設置于壁面、天花板面等其他位置的夾具g支承。
這里,參照圖2以及圖3對由機器人20的末端執(zhí)行器e實施的連接器pl1的把持的方法進行說明。
圖2是表示從機器人坐標系rc中的x軸的正方向朝向負方向觀察被末端執(zhí)行器e把持的連接器pl1的情況下的一個例子的側視圖。該側視圖是機械手m所具備的關節(jié)中的使末端執(zhí)行器e轉動的關節(jié)的轉動軸、與機器人坐標系rc中的y軸一致的情況下的側視圖。另外,在圖2中,為了明確手指f1及手指f3與連接器pl1的相對位置關系,而省略手指f2以及手指f4。
如圖2所示,末端執(zhí)行器e使手指f1與手指f3分別動作,從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl1,從而把持連接器pl1。如上述那樣,在該一個例子中,重力方向是機器人坐標系rc中的z軸的負方向。即,末端執(zhí)行器e使手指f1向重力方向移動而接近連接器pl1,并且使手指f3向該相反方向移動而接近連接器pl1,由此,通過手指f1以及手指f3夾持連接器pl1,從而把持連接器pl1。因此,在圖2示出的例子中,手指f1與連接器pl1的部位中的該z軸的正方向側的部位接觸,手指f3與連接器pl1的部位中的該z軸的負方向側的部位接觸。
由此,機器人20能夠抑制由于連接器pl1的重量、連接器pl1所具備的電纜的重量而導致的機器人20的部位中的夾持連接器pl1的部位亦即末端執(zhí)行器e與連接器pl1的相對位置關系向重力方向的偏移。在該位置關系不向重力方向偏移的情況下,機器人20能夠省略在將連接器pl1向插入部pl21插入時探查插入部pl21的動作中的向沿著重力方向的方向進行的動作。其結果是,機器人20能夠縮短將連接器pl1插入至連接器pl2的插入部pl21的時間。
圖3是從機器人坐標系rc中的z軸向的正方向朝向負方向觀察圖2示出的末端執(zhí)行器e以及連接器pl1的情況下的俯視圖。在圖3中,為了明確手指f2及手指f4與連接器pl1的相對位置關系,而省略手指f1以及手指f3。
如圖3所示,末端執(zhí)行器e使手指f2與手指f4分別動作,在沿與重力方向正交的方向限制連接器pl1的狀態(tài)下把持連接器pl1。在圖3示出的例子中,末端執(zhí)行器e使手指f2向與重力方向正交的方向中的該x軸的負方向移動而接近連接器pl1,并且使手指f4向與重力方向正交的方向中的該x軸的正方向移動而接近連接器pl1,由此,通過手指f2以及手指f4夾持連接器pl1,從而實現(xiàn)沿與重力方向正交的方向限制連接器pl1的狀態(tài)。因此,在圖3示出的例子中,手指f2與連接器pl1的部位中的該x軸的正方向側的部位接觸,手指f4與連接器pl1的部位中的該x軸的負方向側的部位接觸。
由此,機器人20能夠抑制機器人20的部位中的夾持連接器pl1的部位亦即末端執(zhí)行器e與連接器pl1的相對位置關系向重力方向的偏移,并且能夠抑制該位置關系向與重力方向正交的方向的偏移。在該位置關系不向該方向偏移的情況下,機器人20能夠進一步省略在將連接器pl1向插入部pl21插入時探查插入部pl21的動作中的向沿著該方向的方向進行的動作。其結果是,機器人20能夠進一步縮短將連接器pl1插入至連接器pl2的插入部pl21的時間。
在圖1示出的例子中,機器人20如圖2以及圖3所示,分別通過手指f1~手指f4,以固定狀態(tài)預先把持連接器pl1,該固定狀態(tài)是從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl1的狀態(tài),且是在沿與重力方向正交的方向限制連接器pl1的狀態(tài)。此外,機器人20也可以構成為不預先把持連接器pl1,而在固定狀態(tài)下把持配置于規(guī)定的供料區(qū)域的連接器pl1。另外,機器人20也可以構成為進行其他作業(yè)作為規(guī)定的作業(yè)。另外,固定狀態(tài)也可以是在與重力方向正交的方向不限制連接器pl1的狀態(tài)且是機器人20從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl1的狀態(tài)。
機器人控制裝置進行的處理的概要
以下,對機器人控制裝置30為了使實施方式中的機器人20進行規(guī)定的作業(yè)而進行的處理的概要進行說明。
以下,作為一個例子,對以使機器人坐標系rc中的y軸的正方向與使連接器pl1向插入部pl21插入的方向亦即第一方向a1一致的方式來利用夾具g支承連接器pl2的情況進行說明。即,在該一個例子中,與從插入部pl21拔出插入于插入部pl21的連接器pl1的方向相反的方向(第一方向a1)與該y軸的正方向一致。此外,連接器pl2也可以構成為:以使連接器pl1向插入部pl21插入的方向跟與該y軸的正方向不同的其他方向一致的方式來通過夾具g進行支承。
另外,在該一個例子中,在連接器pl1的前端部的中心設定有與該中心共同移動的tcp(toolcenterpoint:工具中心點)亦即控制點t。連接器pl1的前端部是連接器pl1的端部中的插入到插入部pl21的一側的端部。連接器pl1的前端部具有在連接器pl1被插入到支承于夾具g的連接器pl2所具備的插入部pl21的狀態(tài)下與第一方向a1正交的面。該面的形狀例如為長方形。即,該一個例子中的連接器pl1的前端部的中心是該長方形的矩心。
在控制點t設定有表示連接器pl1的位置以及姿勢的三維局部坐標系亦即控制點坐標系cc??刂泣c坐標系cc的原點表示控制點t即連接器pl1的前端部的中心的位置。另外,控制點坐標系cc中的各坐標軸的方向表示控制點t即連接器pl1的前端部的中心的姿勢。例如,在控制點t以如下方式設定有控制點坐標系cc:在連接器pl1插入于插入部pl21的狀態(tài)下,控制點坐標系cc中的z軸的正方向與機器人坐標系rc中的y軸的正方向一致,控制點坐標系cc中的x軸的正方向與機器人坐標系rc中的x軸的正方向一致。
機器人控制裝置30基于預先存儲的表示連接器pl2的插入部pl21的位置的信息亦即位置信息、以及后述的待機位置信息,利用臂部a使連接器pl1移動,從而使連接器pl1的控制點t移動到規(guī)定的待機位置,并使控制點t的姿勢與規(guī)定的待機姿勢一致。
待機位置是表示在規(guī)定的作業(yè)中機器人控制裝置30使機器人20進行的動作中的、使連接器pl1接近連接器pl2的動作亦即第一插入動作中的控制點t的起點的位置。另外,規(guī)定的待機姿勢在該一個例子中,是控制點坐標系cc中的z軸的正方向與機器人坐標系rc中的y軸的正方向一致、且控制點坐標系cc中的x軸的正方向與機器人坐標系rc中的x軸的正方向一致的姿勢。以下,作為一個例子,對控制點t的姿勢預先與待機姿勢一致的情況進行說明。在該情況下,機器人控制裝置30可以構成為在使控制點t從當前的控制點t的位置移動到待機位置的期間以保持控制點t的姿勢不變的狀態(tài)移動,也可以構成為在該期間一邊使控制點t的姿勢變化一邊使控制點t的位置移動到待機位置。
此外,在固定狀態(tài)為沿與重力方向正交的方向不限制連接器pl1的狀態(tài)且是機器人20從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl1的狀態(tài)的情況下,期望機器人控制裝置30構成為:在使控制點t從當前的控制點t的位置移動到待機位置的期間以保持控制點t的姿勢不變的狀態(tài)移動。如此一來,機器人控制裝置30能夠抑制在由臂部a實施的連接器pl1的移動中由于重力導致末端執(zhí)行器e與連接器pl1的相對位置關系向與重力方向正交的方向的偏移。
另外,插入部pl21的位置在該一個例子中,通過插入部pl21的前端部的中心的位置表示。插入部pl21的前端部是插入部pl21的端部中的插入有連接器pl1的一側的端部。插入部pl21的前端部具有在支承于夾具g的狀態(tài)下與第一方向a1正交的面。該面的形狀例如是長方形。即,該一個例子中的插入部pl21的前端部的中心是該長方形的矩心。此外,插入部pl21的位置也可以代替該位置,而為與該矩心建立了對應關系的其他位置。
此外,預先存儲于機器人控制裝置30的位置信息也可以代替表示插入部pl21的位置的信息,而為表示從成為基準的位置亦即基準位置至插入部pl21的位置為止的相對位置的信息。例如,在機器人20設置于基座的情況下,在設置有機器人20的基座與設置有支承連接器pl2的夾具g的基座為不同的基座的情況下,存在預先存儲于機器人控制裝置30的位置信息所表示的插入部pl21的位置與當前的插入部pl21的位置由于振動等而偏移的情況。另外,在進行使機器人控制裝置30存儲插入部pl21的位置的示教的情況下,存在由于在周圍存在導致干擾的其他物體等理由而無法進行該示教的情況。
在該情況下,在設置有夾具g的基座設置基準位置,并使表示從該基準位置至插入部pl21為止的相對位置的信息預先存儲在機器人控制裝置30,由此,機器人控制裝置30能夠通過僅重新存儲該基準位置,來進行規(guī)定的作業(yè)。其結果是,用戶能夠不使機器人控制裝置30存儲插入部pl21的位置地使規(guī)定的作業(yè)進行。
機器人控制裝置30在通過臂部a使控制點t移動到第一插入動作中的起點亦即待機位置之后,通過使機器人20進行第一插入動作來使連接器pl1開始接近連接器pl2。具體而言,機器人控制裝置30通過臂部a使連接器pl1開始向連接器pl1與連接器pl2接近的方向亦即第一方向a1移動。在進行第一插入動作的期間,機器人控制裝置30反復基于力檢測信息判定連接器pl1是否接觸到與插入部pl21不同的位置。
機器人控制裝置30只要持續(xù)基于力檢測信息判定為連接器pl1未接觸與插入部pl21不同的位置,就使機器人20繼續(xù)進行第一插入動作。然后,機器人控制裝置30通過臂部a使連接器pl1插入到插入部pl21。
另一方面,在進行第一插入動作的期間,機器人控制裝置30在基于力檢測信息判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下,通過臂部a使連接器pl1與連接器pl2分離。
由此,機器人控制裝置30能夠抑制在連接器pl1接觸到與連接器pl2所具備的插入部pl21不同的位置的情況下使連接器pl1以及連接器pl2變形的情況。
另外,機器人控制裝置30在使連接器pl1與連接器pl2分離時,將與過去控制點t在待機位置待機的時刻中的最近的時刻的待機位置不同的位置作為新的待機位置,并使該待機位置移動到控制點t。由此,機器人控制裝置30使連接器pl1與連接器pl2分離,并且使過去的待機位置與插入部pl21的位置的相對位置關系變化為新的待機位置與插入部pl21的相對位置關系。即,機器人控制裝置30每當使連接器pl1與連接器pl2分離,都使第一插入動作中的控制點t的起點變更為與過去的該起點不同的起點。然后,機器人控制裝置30通過使機器人20再次進行第一插入動作,來使連接器pl1接近連接器pl2。
這樣,機器人控制裝置30即使在基于力檢測信息判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下,也能夠反復通過臂部a使連接器pl1與連接器pl2接近和使連接器pl1與連接器pl2分離,從而抑制連接器pl1與連接器pl2中的任一方或者雙方變形,并將連接器pl1插入到插入部pl21。
以下,對在基于力檢測信息判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下,機器人控制裝置30使連接器pl1與連接器pl2分離的處理詳細地進行說明。
連接器的規(guī)格的具體示例
以下,參照圖4對連接器pl1以及連接器pl2的規(guī)格的具體示例進行說明。圖4是表示連接器pl1以及連接器pl2的規(guī)格的具體示例的圖。如圖4所示,連接器pl1以及連接器pl2的規(guī)格例如是usb-a型、hdmi(high-definitionmultimediainterface:高清晰度多媒體接口,注冊商標)。
在連接器pl1以及連接器pl2的規(guī)格為usb-a型的情況下,將連接器pl1插入到連接器pl2的插入部pl21所需要的壓力例如為10~15牛頓。另外,為了產(chǎn)生該壓力而末端執(zhí)行器e進行連接器pl1的把持所需要的壓力亦即把持壓力例如為10.3牛頓。
另外,在連接器pl1以及連接器pl2的規(guī)格為hdmi(注冊商標)的情況下,將連接器pl1插入到連接器pl2的插入部pl21所需要的壓力例如為40~45牛頓。另外,為了產(chǎn)生該壓力而末端執(zhí)行器e進行連接器pl1的把持所需要的壓力亦即把持壓力例如為14牛頓。
此外,連接器pl1以及連接器pl2的規(guī)格也可以代替usb-a型、hdmi(注冊商標),而為其他規(guī)格。
機器人控制裝置的硬件結構
以下,參照圖5對機器人控制裝置30的硬件結構進行說明。圖5是表示機器人控制裝置30的硬件結構的一個例子的圖。機器人控制裝置30例如具備cpu(centralprocessingunit:中央處理器)31、存儲部32、輸入接受部33、通信部34、以及顯示部35。這些構成要素經(jīng)由總線bus以能夠相互通信的方式連接。另外,機器人控制裝置30經(jīng)由通信部34與機器人20進行通信。
cpu31執(zhí)行儲存于存儲部32的各種程序。
存儲部32例如包括hdd(harddiskdrive:硬盤驅動器)、ssd(solidstatedrive:固態(tài)硬盤)、eeprom(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory:電可擦可編程只讀存儲器)、rom(read-onlymemory:只讀存儲器)、以及ram(randomaccessmemory:隨機存取存儲器)等。此外,存儲部32也可以代替內(nèi)置于機器人控制裝置30的存儲器,而為通過usb等數(shù)字輸入輸出端口等連接的外置型的存儲裝置。存儲部32儲存機器人控制裝置30所處理的各種信息、圖像、程序、位置信息、以及待機位置信息等。這里,對待機位置信息進行說明。
待機位置信息包括將表示從待機位置至插入部pl21的位置為止的相對位置的信息與表示在由機器人20進行的規(guī)定的作業(yè)中反復進行的第一插入動作的執(zhí)行順序的信息建立了對應關系的信息。例如,在該執(zhí)行順序為0的情況下表示與表示該執(zhí)行順序的信息建立了對應關系的位置且是從待機位置至插入部pl21的位置為止的相對位置的信息,是表示第一次的第一插入動作中的位置且是從待機位置至插入部pl21的位置為止的相對位置的信息。另外,在該執(zhí)行順序為1的情況下表示與表示該執(zhí)行順序的信息建立了對應關系的位置且是從待機位置至插入部pl21的位置為止的相對位置的信息,是表示第二次的第一插入動作中的位置且是從待機位置至插入部pl21的位置為止的相對位置的信息。即,機器人控制裝置30基于位置信息所示出的插入部pl21的位置、以及待機位置信息,每當使機器人20進行第一插入動作,都確定與第一插入動作的執(zhí)行順序對應的待機位置,并使控制點t向該待機位置移動。
輸入接受部33例如是鍵盤、鼠標、具備觸摸板等的示教板、其他輸入裝置。此外,輸入接受部33也可以作為觸摸面板與顯示部35一體地構成。
通信部34例如包括usb等數(shù)字輸入輸出端口、以太網(wǎng)(注冊商標)端口等而構成。
顯示部35例如是液晶顯示器面板、或者有機el(electroluminescence:電致發(fā)光)顯示器面板。
機器人控制裝置的功能結構
以下,參照圖6對機器人控制裝置30的功能結構進行說明。圖6是表示機器人控制裝置30的功能結構的一個例子的圖。機器人控制裝置30具備存儲部32、以及控制部36。
控制部36控制機器人控制裝置30的整體??刂撇?6具備力檢測信息取得部40、接觸判定部42、位置信息讀出部44、待機位置信息讀出部46、以及機器人控制部48??刂撇?6所具備的這些功能部例如通過使cpu31執(zhí)行存儲于存儲部32的各種程序來實現(xiàn)。另外,這些功能部中的一部分或者全部也可以是lsi(largescaleintegration:大規(guī)模集成電路)、asic(applicationspecificintegratedcircuit:專用集成電路)等硬件功能部。
力檢測信息取得部40從力檢測部21取得力檢測信息。
接觸判定部42基于力檢測信息取得部40取得的力檢測信息,判定第一對象物是否接觸到與第二對象物所具備的插入部(例如,上述的插入部pl21)不同的位置。
位置信息讀出部44從存儲部32讀出位置信息。
待機位置信息讀出部46從存儲部32讀出待機位置信息。
機器人控制部48基于力檢測信息取得部40取得的力檢測信息、接觸判定部42判定出的判定結果、位置信息讀出部44從存儲部32讀出的位置信息、以及待機位置信息讀出部46從存儲部32讀出的待機位置信息的一部分或者全部,使機器人20動作。
機器人控制裝置使機器人進行規(guī)定的作業(yè)的處理
以下,參照圖7對機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的處理進行說明。圖7是表示機器人控制裝置30使機器人20進行規(guī)定的作業(yè)的處理的流程的一個例子的流程圖。
位置信息讀出部44從存儲部32讀出預先存儲于存儲部32的位置信息(步驟s110)。接下來,待機位置信息讀出部46從存儲部32讀出預先存儲于存儲部32的待機位置信息(步驟s120)。
接下來,機器人控制部48基于在步驟s110中位置信息讀出部44從存儲部32讀出的位置信息所表示的插入部pl21的位置、以及在步驟s120中待機位置信息讀出部46從存儲部32讀出的待機位置信息,使臂部a動作而使控制點t向初次的待機位置移動,并且使待機位置的控制點t的姿勢與上述的規(guī)定的待機姿勢一致(步驟s130)。然后,機器人控制部48以使表示第一插入動作的執(zhí)行順序的信息表示0的方式進行初始化,并存儲該信息。這里,參照圖8對步驟s130的處理進行說明。
圖8是表示控制點t移動到第一次的第一插入動作中的待機位置的情況下的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。圖8示出的三維局部坐標系是機器人坐標系rc。如圖8所示,第一次的第一插入動作中的待機位置在連接器pl1的姿勢為待機姿勢的情況下,是從插入部pl21的前端部所具有的面開始的朝向機器人坐標系rc中的y軸的負方向遠離距離l1的位置。距離l1例如為10毫米。此外,距離l1也可以代替10毫米,而為其他距離。
接下來,機器人控制部48使機器人20開始第一插入動作(步驟s140)。這里,參照圖9對步驟s140的處理進行說明。圖9是表示第一插入動作剛開始之后的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。圖9示出的三維局部坐標系是機器人坐標系rc。如圖9所示,機器人控制部48通過臂部a使連接器pl1開始沿著連接器pl1與連接器pl2接近的方向亦即第一方向a1移動。第一方向a1如上述那樣,在該一個例子中,是機器人坐標系rc中的y軸的正方向。另外,在第一插入動作中,機器人控制部48通過基于力檢測信息取得部40從力檢測部21取得的力檢測信息的控制來進行第一插入動作。
接下來,接觸判定部42基于力檢測信息取得部40從力檢測部21取得的力檢測信息,在從步驟s140開始的第一插入動作中,判定連接器pl1是否接觸到與插入部pl21不同的位置(步驟s150)。接觸判定部42在基于從力檢測部21取得的力檢測信息而判定為對連接器pl1向與第一方向a1相反的方向施加的力在規(guī)定的閾值以上的情況下,判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置。規(guī)定的閾值是比將連接器pl1插入到插入部pl21時所需要的最小的力(例如,圖4示出的需要插入壓力)大的力。例如,在連接器pl1與連接器pl2的規(guī)格為圖4示出的usb-a型的情況下,規(guī)定的閾值是大于10牛頓的力。另一方面,接觸判定部42在基于從力檢測部21取得的力檢測信息而判定為對連接器pl1向與第一方向a1相反的方向施加的力不足規(guī)定的閾值的情況下,判定為連接器pl1未接觸與插入部pl21不同的位置。在接觸判定部42判定為連接器pl1未接觸與插入部pl21不同的位置的情況下(步驟s150-否),機器人控制部48判定是否滿足用于使第一插入動作結束的條件亦即結束條件(步驟s160)。這里,參照圖10對結束條件進行說明。
圖10是表示滿足結束條件的情況下的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。圖10示出的三維局部坐標系是機器人坐標系rc。結束條件在該一個例子中,是控制點t的沿著機器人坐標系rc中的y軸的方向上的位置從插入部pl21的前端部所具有的面向第一方向a1側分離距離l2以上。在圖10示出的例子中,控制點t的位置從該面沿著該y軸向第一方向a1側分離距離l2。距離l2例如為5毫米。此外,距離l2也可以代替5毫米,而為其他距離。另外,結束條件也可以代替該條件,而為其他條件。
在步驟s160中,在機器人控制部48判定為不滿足結束條件的情況下(步驟s160-否),接觸判定部42移至步驟s150,再次判定連接器pl1是否接觸到與插入部pl21不同的位置。另一方面,在判定為滿足結束條件的情況下(步驟s160-是),機器人控制部48使朝向第一方向a1的控制點t的移動停止,使第一插入動作結束。然后,機器人控制部48使機器人20進行使連接器pl1向第一方向a1移動直至連接器pl1完全地插入于連接器pl2的第二插入動作(步驟s170),使末端執(zhí)行器e與連接器pl1分離后使臂部a移動到規(guī)定的結束位置而結束處理。這里,參照圖11對步驟s170中的第二插入動作進行說明。
圖11是表示進行了第二插入動作之后的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。圖11示出的三維局部坐標系是機器人坐標系rc。如圖11所示,機器人控制部48在第二插入動作中,通過臂部a使連接器pl1向第一方向a1移動,直至連接器pl1完全地插入于連接器pl2。由此,機器人控制部48能夠將連接器pl1與連接器pl2完全連接。此外,第二插入動作也可以代替該動作,而為其他動作。
另一方面,在步驟s150中,在接觸判定部42判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下(步驟s150-是),機器人控制部48使表示規(guī)定的作業(yè)中的第一插入動作的執(zhí)行順序的信息所表示的執(zhí)行順序增加1。然后,機器人控制部48基于在步驟s110中位置信息讀出部44從存儲部32讀出的位置信息所表示的插入部pl21的位置、在步驟s120中待機位置信息讀出部46從存儲部32讀出的待機位置信息、以及表示該執(zhí)行順序的信息,確定與進行第一插入動作的次數(shù)對應的待機位置。機器人控制部48基于確定的待機位置,使機器人20進行如下分離動作(步驟s180):通過臂部a使連接器pl1向連接器pl1與連接器pl2分離的方向中的與重力方向正交的方向且是跟連接器pl1與連接器pl2接近的方向相反的方向(在該一個例子中,為機器人坐標系rc中的y軸的負方向)以外的方向移動,從而使連接器pl1與連接器pl2分離,并且使控制點t移動到該待機位置。在步驟s180中進行了分離動作之后,機器人控制部48移至步驟s140,再次開始第一插入動作。這里,參照圖12以及圖13,對連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)、以及步驟s180中的分離動作進行說明。
圖12是表示連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。連接器pl1的插入部pl21存在如下情況:即使在步驟s130中使控制點t移動到第一次的第一插入動作中的待機位置的情況下,也因由臂部a的剛性引起的誤差、與設置有支承臺b的位置相關的誤差等誤差,使得連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置。圖12示出的狀態(tài)示出由于這樣的誤差使得連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的狀態(tài)的一個例子。在步驟s150中,在接觸判定部42判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下,機器人控制部48如圖13所示,在步驟s180中進行分離動作。
圖13是表示進行了分離動作之后的連接器pl1與連接器pl2的狀態(tài)的一個例子的圖。如圖13所示,機器人控制部48使機器人20進行如下分離動作:通過使控制點t(即,連接器pl1)向連接器pl1與連接器pl2分離的方向中的與重力方向正交的方向且是跟連接器pl1與連接器pl2接近的方向相反的方向以外的方向移動,使連接器pl1與連接器pl2分離,并且使控制點t移動到與上一次的待機位置不同的待機位置。該方向在該一個例子中,是連接器pl1與連接器pl2分離的方向中的機器人坐標系rc中的xy平面上的方向且是機器人坐標系rc中的y軸的負方向以外的方向a2。該待機位置與第一次的第一插入動作中的待機位置的情況相同,是沿著機器人坐標系rc中的y軸向與第一方向a1相反的方向側與插入部pl21的前端部所具有的面分離距離l1的位置。但是,在分離動作之后,在朝向第一方向a1觀察該面上的情況下,待機位置的投影于該面上的位置是與第一次的第一插入動作中的待機位置的投影于該面上的位置不同的位置。
另外,機器人控制部48在分離動作中,使控制點t以移動的軌跡為直線的方式從控制點t接觸到的位置且與插入部pl21不同的位置向方向a2移動,使連接器pl1與連接器pl2分離。由此,機器人控制部48能夠縮短從使連接器pl1與連接器pl2分離到使連接器pl1移動到使其再次開始向連接器pl1與連接器pl2接近的方向移動的位置(即,待機位置)為止所需要的時間。此外,機器人控制部48也可以構成為:在分離動作中,使控制點t以移動的軌跡為直線以外的軌跡的方式從控制點t接觸到的位置且與插入部pl21不同的位置向方向a2移動,使連接器pl1與連接器pl2分離。
另外,機器人控制部48在分離動作中,在使控制點t從控制點t接觸到的位置且與插入部pl21不同的位置向待機位置移動時,通過位置控制使控制點t移動。即,該一個例子中的機器人控制部48在分離動作中,不進行基于力檢測信息取得部40從力檢測部21取得的力檢測信息的控制。在位置控制中,機器人控制部48指定與上一次的待機位置不同的待機位置作為成為使控制點t移動的目標的位置亦即目標位置,指定待機姿勢作為成為使控制點t的姿勢變化的目標的姿勢亦即目標姿勢。然后,機器人控制部48使控制點t的位置及姿勢與指定的目標位置及目標姿勢一致。通過這樣的位置控制,機器人控制裝置30能夠縮短將連接器pl1插入至連接器pl2的插入部pl21的時間。此外,機器人控制部48也可以構成為在分離動作中,進行基于力檢測信息取得部40從力檢測部21取得的力檢測信息的控制。
另外,在該一個例子中,在進行兩次以上第一插入動作與分離動作的情況下,即進行兩次以上連接器pl1跟與插入部pl21不同的位置的接觸、以及連接器pl1與連接器pl2的分離的情況下,機器人控制部48如圖14所示那樣,基于待機位置信息使待機位置沿著直線狀的軌跡變化。圖14是將在進行兩次以上第一插入動作與分離動作的情況下,每當進行第一插入動作都變化的待機位置即射影到插入部pl21的插入連接器pl1的一側的面上的位置的一個例子描繪成以該面的中心為原點的二維圖后的圖。
圖14示出的三維局部坐標系是機器人坐標系rc。在圖14示出的例子中,每當進行第一插入動作,機器人控制部48都將待機位置從原點向x軸的正方向偏移。另外,機器人控制部48在進行第一插入動作的次數(shù)達到規(guī)定數(shù)的情況下,每當進行第一插入動作都將待機位置從原點向x軸的負方向偏移。在該例中,規(guī)定數(shù)為七次,但也可以代替七次,而為其他次數(shù)。此外,機器人控制部48也可以構成為:每當進行第一插入動作都將待機位置從原點向x軸的負方向偏移。在該情況下,機器人控制部48在進行第一插入動作的次數(shù)達到規(guī)定數(shù)的情況下,每當進行第一插入動作都將待機位置從原點向x軸的正方向偏移。另外,機器人控制部48也可以構成為:每當進行第一插入動作都將待機位置從原點向x軸的正方向或者負方向中的僅任一方偏移。
如圖14所示,表示初次的第一插入動作中的待機位置的點pp0位于該二維圖中的原點。另外,表示第二次的第一插入動作中的待機位置的點pp1位于該二維圖中的從原點向x軸的正方向偏移了的點。另外,表示第三次的第一插入動作中的待機位置的點pp2位于該二維圖中的從點pp1向x軸的正方向偏移了的點。另外,表示規(guī)定數(shù)亦即第七次的第一插入動作中的待機位置的點pp6位于該二維圖中的從點pp0向x軸的負方向偏移了的點。另外,表示第八次的第一插入動作中的待機位置的點pp7位于該二維圖中的從點pp6向x軸的負方向偏移了的點。在圖14示出的二維圖中描繪有十一個這樣的表示待機位置的點。此外,點pp10是表示第十一次的第一插入動作中的待機位置的點。這樣,每當進行第一插入動作,機器人控制部48都基于待機位置信息使待機位置沿著直線狀的軌跡變化。
如以上那樣,機器人控制裝置30(或者內(nèi)置了機器人控制裝置30的機器人20)從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl1,并將連接器pl1插入至連接器pl2所具備的插入部pl21。由此,機器人控制裝置30能夠抑制機器人20的部位中的夾持連接器pl1的部位亦即末端執(zhí)行器e與連接器pl1的相對位置關系向重力方向的偏移。
另外,機器人控制裝置30能夠抑制連接器pl1與連接器pl2雙方變形,并將連接器pl1插入至插入部pl21。因此,機器人控制裝置30能夠在部件、產(chǎn)品的組裝工廠等中進行不做出不良品的作業(yè),其結果是,能夠提高作業(yè)效率、生產(chǎn)性。
此外,在步驟s140中,力檢測部21也可以構成為:在進行第一插入動作之前,力檢測部21檢測的力初始化為0。
另外,機器人控制裝置30也可以構成為對執(zhí)行分離動作的次數(shù)設定上限。例如,在執(zhí)行分離動作的次數(shù)的上限為三次的情況下,機器人控制裝置30也可以構成為:在執(zhí)行第四次的分離動作時,不執(zhí)行該分離動作而使顯示部35顯示錯誤。
另外,機器人控制裝置30也可以構成為:從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl2,并向連接器pl2所具備的插入部pl21插入連接器pl1。在該情況下,末端執(zhí)行器e在固定狀態(tài)下把持連接器pl2來代替連接器pl1。另外,在該情況下,機器人控制裝置30通過臂部a使連接器pl2向連接器pl1與連接器pl2接近的方向移動,并基于力檢測信息判定連接器pl1是否接觸到與插入部pl21不同的位置,在判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下,使連接器pl1與連接器pl2分離。
另外,機器人控制裝置30在機器人20為多臂機器人的情況下,也可以構成為:通過第一條臂部a所具備的末端執(zhí)行器e把持連接器pl1,通過第二條臂部a所具備的末端執(zhí)行器e把持連接器pl2,通過兩條臂部a使連接器pl1跟連接器pl2向連接器pl1與連接器pl2相互接近的方向移動,基于力檢測信息判定連接器pl1接觸與插入部pl21不同的位置的情況,在判定為連接器pl1接觸到與插入部pl21不同的位置的情況下,使連接器pl1與連接器pl2分離。在該情況下,連接器pl1被第一條臂部a所具備的末端執(zhí)行器e在固定狀態(tài)下把持,連接器pl2被第二條臂部a所具備的末端執(zhí)行器e在固定狀態(tài)下把持。
另外,機器人控制裝置30在機器人系統(tǒng)1或者機器人20具備拍攝部的情況下,也可以構成為:通過拍攝部拍攝包括插入部pl21的前端部所具有的面的拍攝圖像,并基于拍攝到的該拍攝圖像,檢測插入部pl21的位置。在該情況下,控制部36也可以不具備位置信息讀出部44。
另外,機器人控制裝置30在機器人系統(tǒng)1或者機器人20具備拍攝部的情況下,且在通過臂部a使連接器pl2向連接器pl1與連接器pl2接近的方向移動的情況下,也可以構成為:通過拍攝部拍攝包括連接器pl1的前端部所具有的面的拍攝圖像,并基于拍攝到的該拍攝圖像,檢測控制點t的位置。
另外,在機器人系統(tǒng)1或者機器人20具備拍攝部的情況下,且在機器人20為多臂機器人,通過第一條臂部a所具備的末端執(zhí)行器e在固定狀態(tài)下把持連接器pl1,通過第二條臂部a所具備的末端執(zhí)行器e在固定狀態(tài)把持連接器pl2,并通過兩條臂部a使連接器pl1跟連接器pl2向連接器pl1與連接器pl2相互接近的方向移動的情況下,機器人控制裝置30也可以構成為:通過拍攝部拍攝包括連接器pl1的前端部具有的面、以及插入部pl21的前端部所具有的面的拍攝圖像,并基于拍攝到的該拍攝圖像,檢測控制點t或者插入部pl21的至少一個的位置。
另外,對于第一對象物與第二對象物的組合而言,只要是相互嵌合的兩個對象物的組合,則也可以代替連接器pl1與連接器pl2的組合而是任意的組合。
由機器人的末端執(zhí)行器實施的連接器pl1的把持的方法的變形例
以下,參照圖15~圖17對由機器人20的末端執(zhí)行器e實施的連接器pl1的把持的方法的變形例進行說明。
圖15是表示從機器人坐標系rc中的x軸的正方向朝向負方向觀察被末端執(zhí)行器e把持的連接器pl1的情況下的其他例子的側視圖。在該側視圖中,控制點坐標系cc中的z軸的正方向與機器人坐標系rc中的y軸的正方向一致。另外,在該側視圖中,機械手m所具備的關節(jié)中的使末端執(zhí)行器e轉動的關節(jié)的轉動軸與機器人坐標系rc中的x軸一致。
在圖15示出的例子中,末端執(zhí)行器e使手指f1~手指f4分別動作,從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl1,從而把持連接器pl1。在該一個例子中,重力方向是機器人坐標系rc中的z軸的負方向。即,末端執(zhí)行器e使手指f1以及手指f2向重力方向移動而接近連接器pl1,并且使手指f3以及手指f4向該相反方向移動而接近連接器pl1,由此,通過各個手指f1~手指f4夾持連接器pl1,從而把持連接器pl1。因此,在圖15示出的例子中,手指f1以及手指f2與連接器pl1的部位中的該z軸的正方向側的部位接觸,手指f3以及手指f4與連接器pl1的部位中的該z軸的負方向側的部位接觸。
由此,機器人20能夠抑制由于連接器pl1的重量、連接器pl1所具備的電纜的重量而導致機器人20的部位中的夾持連接器pl1的部位亦即末端執(zhí)行器e與連接器pl1的相對位置關系向重力方向的偏移。
圖16是從機器人坐標系rc中的z軸向的正方向朝向負方向觀察圖15示出的末端執(zhí)行器e以及連接器pl1的情況下的一個例子的俯視圖。如圖16所示,末端執(zhí)行器e通過使末端執(zhí)行器e的面中的設置有各個手指f1~手指f4的面亦即面m1與連接器pl1的面中的機器人坐標系rc中的x軸的負方向側的面面接觸,而在沿與重力方向正交的方向限制連接器pl1的狀態(tài)下把持連接器pl1。
由此,機器人20能夠抑制機器人20的部位中的夾持連接器pl1的部位亦即末端執(zhí)行器e與連接器pl1的相對位置關系向與重力方向正交的方向的偏移,并且抑制該位置關系向重力方向的偏移。
此外,末端執(zhí)行器e在把持連接器pl1時,如圖17所示,也可以構成為:不使面m1與連接器pl1的面中的機器人坐標系rc中的x軸的負方向側的面面接觸。
圖17是從機器人坐標系rc中的z軸向的正方向朝向負方向觀察圖15示出的末端執(zhí)行器e以及連接器pl1的情況下的其他例子的俯視圖。在圖17示出的例子中,在面m1與連接器pl1的面中的機器人坐標系rc中的x軸的負方向側的面之間,空有距離δx的間隙。此外,在圖17中,示出面m1與連接器pl1的面中的機器人坐標系rc中的x軸的負方向側的面平行的情況,但這些面也可以不平行。這些面不平行而正交的例子是圖2以及圖3示出的例子。越是這些面從圖17示出的狀態(tài)(平行的狀態(tài))接近圖2以及圖3示出的狀態(tài)(正交的狀態(tài)),則越是即使在其他物體位于連接器pl2的插入部pl21的入口附近、且該入口附近變得更加狹窄的情況下,機器人20也能夠不使末端執(zhí)行器e與該物體接觸地使連接器pl1插入至插入部pl21。
此外,對于由機器人20的末端執(zhí)行器e實施的連接器pl1的把持的方法而言,若是從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持連接器pl1的方法,則也可以是上述中說明的方法以外的方法。例如,由機器人20的末端執(zhí)行器e實施的連接器pl1的把持的方法也可以是如下方法:通過能夠包圍并夾住連接器pl1的周圍的末端執(zhí)行器,從機器人坐標系rc中的z軸的正方向朝向負方向把持連接器pl1。另外,由機器人20的末端執(zhí)行器e實施的連接器pl1的把持的方法也可以是如下方法:在通過利用空氣、磁力吸附連接器pl1的末端執(zhí)行器拿起連接器pl1的情況下,通過能夠從機器人坐標系rc中的z軸的負方向朝向正方向支撐連接器pl1的部位來限制連接器pl1的向重力方向的移動。該部位可以是該末端執(zhí)行器所具備的部位,也可以是與該末端執(zhí)行器不同的部位。
如以上說明的那樣,第一實施方式以及第二實施方式中的機器人20(或者機器人系統(tǒng)1)從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持第一對象物(在該一個例子中,為連接器pl1),并將第一對象物插入至第二對象物(在該一個例子中,為連接器pl2)所具備的插入部(在該一個例子中,為插入部pl21)。由此,機器人20能夠抑制機器人20的部位中的夾持第一對象物的部位(在該一個例子中,為末端執(zhí)行器e)與第一對象物的相對位置關系向重力方向的偏移。
另外,機器人20在沿與重力方向正交的方向限制第一對象物的狀態(tài)下把持該第一對象物。由此,機器人20能夠抑制機器人20的部位中的夾持第一對象物的部位與第一對象物的相對位置關系向與重力方向正交的方向偏移,并且抑制該位置關系向重力方向偏移。
另外,機器人20通過臂部(在該一個例子中,為臂部a)使第一對象物或者第二對象物的至少一個向第一對象物與第二對象物接近的方向(第一方向a1)移動,并在基于力檢測器(在該一個例子中,為力檢測部21)的輸出(在該一個例子中,為力檢測信息)判定為第一對象物接觸到與插入部不同的位置的情況下,使第一對象物與第二對象物分離。由此,機器人20能夠抑制在第一對象物接觸到與第二對象物所具備的插入部不同的位置的情況下第一對象物以及第二對象物變形。
另外,機器人20在判定為第一對象物接觸到與第二對象物所具備的插入部不同的位置的情況下,使第一對象物或者第二對象物的至少一個向第一對象物與第二對象物分離的方向中的與重力方向正交的方向且是跟第一對象物與第二對象物接近的方向相反的方向以外的方向(在該一個例子中,為方向a2)移動,使第一對象物與第二對象物分離。由此,機器人20能夠使第一對象物或者第二對象物的至少一個從與上一次的位置即開始使其向第一對象物與第二對象物接近的方向移動的位置(在該一個例子中,為上一次的待機位置)不同的位置(在該一個例子中,為這次的待機位置)起開始向該方向移動。
另外,機器人20通過位置控制進行使第一對象物與第二對象物分離的動作。由此,機器人20能夠縮短將第一對象物插入至第二對象物的插入部的時間。
另外,機器人20從重力方向、以及重力方向的相反方向夾持電子部件(在該一個例子中,為連接器pl1),并將電子部件插入至第二對象物所具備的插入部。由此,機器人20能夠縮短將電子部件插入至第二對象物的插入部的時間。
以上,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行了詳述,但具體的結構并不限定于該實施方式,只要不脫離本發(fā)明的主旨,也可以進行變更、替換、削除等。
另外,也可以將用于實現(xiàn)以上說明的裝置(例如,機器人控制裝置30)中的任意的結構部的功能的程序記錄于計算機能夠讀取的記錄介質(zhì),并使計算機系統(tǒng)讀入該程序并執(zhí)行。此外,這里所說的“計算機系統(tǒng)”包括os(operatingsystem:操作系統(tǒng))、周邊設備等硬件。另外,“計算機能夠讀取的記錄介質(zhì)”是指軟盤、光磁盤、rom、cd(compactdisk:壓縮盤)-rom等便攜式介質(zhì)、內(nèi)置于計算機系統(tǒng)的硬盤等存儲裝置。并且,“計算機能夠讀取的記錄介質(zhì)”也包括如經(jīng)由因特網(wǎng)等網(wǎng)絡、電話線路等通信線路發(fā)送程序的情況下的成為服務器、客戶端的計算機系統(tǒng)內(nèi)部的易失性存儲器(ram)那樣保持程序一定時間的記錄介質(zhì)。
另外,上述的程序也可以從在存儲裝置等中儲存了該程序的計算機系統(tǒng),經(jīng)由傳輸介質(zhì)、或者通過傳輸介質(zhì)中的傳輸波,來傳輸?shù)狡渌嬎銠C系統(tǒng)。這里,傳輸程序的“傳輸介質(zhì)”是指如因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(通信網(wǎng))、電話線路等通信線路(通信線)那樣具有傳輸信息的功能的介質(zhì)。
另外,上述的程序也可以是用于實現(xiàn)上述的功能的一部分的程序。并且,上述的程序也可以是能夠通過與已經(jīng)記錄于計算機系統(tǒng)的程序的組合來實現(xiàn)上述的功能的、所謂的差分文件(差分程序)。
附圖標記說明:
1…機器人系統(tǒng);20…機器人;21…力檢測部;30…機器人控制裝置;31…cpu;32…存儲部;33…輸入接受部;34…通信部;35…顯示部;36…控制部;40…力檢測信息取得部;42…接觸判定部;44…位置信息讀出部;46…待機位置信息讀出部;48…機器人控制部。