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公開番号2025086760
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2023201028
出願日2023-11-28
発明の名称ロボットの制御方法およびロボットシステム
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B25J 13/08 20060101AFI20250602BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】効果的な振動を制御することのできるロボットの制御方法およびロボットシステムを提供すること。
【解決手段】ロボットの制御方法は、互いに平行な回動軸を有する基端側関節および先端側関節を有するロボットアームを備えるロボットと、ロボットアームの先端側関節よりも先端側に配置され、回動軸と平行な軸まわりの角速度および前記回動軸に交差する方向の加速度を検出する慣性センサーと、を有するロボットシステムにおいて、慣性センサーから角速度および加速度を取得する慣性情報取得ステップと、慣性情報取得ステップにおいて取得した角速度および加速度に基づいて、基端側関節および先端側関節のそれぞれの関節の振動量を検出する振動検出ステップと、振動検出ステップにおいて検出された振動量に基づいて振動を制御する駆動制御ステップと、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
互いに平行な回動軸を有する基端側関節および前記基端側関節の先端側に位置する先端側関節を有するロボットアームを備えるロボットと、
前記ロボットアームの前記先端側関節よりも先端側に配置され、前記回動軸と平行な軸まわりの角速度および前記回動軸に交差する方向の加速度を検出する慣性センサーと、を有するロボットシステムにおいて、
前記慣性センサーから前記角速度および前記加速度を取得する慣性情報取得ステップと、
前記慣性情報取得ステップにおいて取得した前記角速度および前記加速度に基づいて、前記基端側関節および前記先端側関節のそれぞれの関節の振動量を検出する振動検出ステップと、
前記振動検出ステップにおいて検出された振動量に基づいて振動を制御する駆動制御ステップと、を含むことを特徴とするロボットの制御方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
互いに平行な回動軸を有する基端側関節および前記基端側関節の先端側に位置する先端側関節を有するロボットアームを備えるロボットと、
前記ロボットアームの前記先端側関節よりも先端側に配置され、前記回動軸と平行な軸まわりの角速度および前記回動軸に交差する方向の加速度を検出する慣性センサーと、
前記慣性センサーが検出する前記角速度および前記加速度に基づいて、前記基端側関節および前記先端側関節のそれぞれの関節の振動量を検出し、検出された振動量に基づいて振動を制御する制御装置と、を有することを特徴とするロボットシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記基端側関節の前記回動軸と前記先端側関節の前記回動軸との離間距離および前記先端側関節の前記回動軸と前記慣性センサーとの離間距離に基づいて、前記基端側関節および前記先端側関節のそれぞれの関節の振動量を検出する請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記ロボットは、基台を有し、
前記ロボットアームは、前記基台に接続され、前記基台に対して回動する第１アームと、前記第１アームに前記基端側関節を介して接続されている第２アームと、前記第２アームに前記先端側関節を介して接続されている第３アームと、を有し、
前記第３アームに前記慣性センサーが配置されている請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記慣性センサーは、前記回動軸および前記第３アームの中心軸に直交する方向からの平面視で、前記第３アームの中心軸上に位置している請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記慣性センサーは、前記第３アームの前記先端側関節と反対側の端部に配置されている請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記ロボットは、前記第３アーム内に配置され、前記ロボットアームを駆動する駆動源を有し、
前記慣性センサーは、前記駆動源から離間して配置されている請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記慣性センサーは、前記第３アーム内に配置されている請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記慣性センサーは、前記第３アームの壁部に配置されている請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
前記壁部は、内壁と、外壁と、前記内壁と前記外壁との間に位置する中空部と、を有し、
前記慣性センサーは、前記中空部に配置されている請求項９に記載のロボットシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの制御方法およびロボットシステムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたマニピュレーターは、複数の関節を有するアームと、各関節に配置されたアクチュエーターと、アームの先端部に接続されたエンドエフェクターと、エンドエフェクターに配置された加速度センサーと、を有する。このような構成のマニピュレーターでは、加速度センサーによってエンドエフェクターの振動を検出して、検出結果に基づいて振動を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１７７６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のマニピュレーターでは、アームが有する複数の関節のうち、どの関節によってエンドエフェクターの振動が引き起こされているかを判別することができない。そのため、効果的に振動を制御することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のロボットの制御方法は、互いに平行な回動軸を有する基端側関節および前記基端側関節の先端側に位置する先端側関節を有するロボットアームを備えるロボットと、
前記ロボットアームの前記先端側関節よりも先端側に配置され、前記回動軸と平行な軸まわりの角速度および前記回動軸に交差する方向の加速度を検出する慣性センサーと、を有するロボットシステムにおいて、
前記慣性センサーから前記角速度および前記加速度を取得する慣性情報取得ステップと、
前記慣性情報取得ステップにおいて取得した前記角速度および前記加速度に基づいて、前記基端側関節および前記先端側関節のそれぞれの関節の振動量を検出する振動検出ステップと、
前記振動検出ステップにおいて検出された振動量に基づいて振動を制御する駆動制御ステップと、を含む。
【０００６】
本発明のロボットシステムは、互いに平行な回動軸を有する基端側関節および前記基端側関節の先端側に位置する先端側関節を有するロボットアームを備えるロボットと、
前記ロボットアームの前記先端側関節よりも先端側に配置され、前記回動軸と平行な軸まわりの角速度および前記回動軸に交差する方向の加速度を検出する慣性センサーと、
前記慣性センサーが検出する前記角速度および前記加速度に基づいて、前記基端側関節および前記先端側関節のそれぞれの関節の振動量を検出し、検出された振動量に基づいて振動を制御する制御装置と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係るロボットシステムの全体図である。
加速度だけでは第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量を検出できない姿勢を示す模式図である。
角速度だけでは第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量を検出できない姿勢を示す模式図である。
ロボットの制御工程を示すフローチャートである。
第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量の検出方法を説明するための模式図である。
第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量の検出方法を説明するための模式図である。
第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量の検出方法を説明するための模式図である。
第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量の検出方法を説明するための模式図である。
第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量の検出方法を説明するための模式図である。
第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量の検出方法を説明するための模式図である。
制御装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。
慣性センサーの配置の例を示す図である。
慣性センサーの配置の例を示す図である。
慣性センサーの配置の例を示す図である。
慣性センサーの配置の例を示す図である。
第２実施形態に係るロボットを示す模式図である。
慣性センサーの配置を示す図である。
第３実施形態に係るロボットを示す模式図である。
第４実施形態に係るロボットを示す模式図である。
第５実施形態に係るロボットを示す模式図である。
第６実施形態に係るロボットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明のロボットの制御方法およびロボットシステムを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るロボットシステムの全体図である。図２は、加速度だけでは第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量を検出できない姿勢を示す模式図である。図３は、角速度だけでは第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量を検出できない姿勢を示す模式図である。図４は、ロボットの制御工程を示すフローチャートである。図５ないし図１０は、それぞれ、第２、第３関節のそれぞれの関節の振動量の検出方法を説明するための模式図である。図１１は、制御装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。図１２ないし図１５は、それぞれ、慣性センサーの配置の例を示す図である。
【００１０】
図１に示すロボットシステム１は、ロボット２と、ロボット２に配置された慣性センサー３と、ロボット２の駆動を制御する制御装置４と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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