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公開番号2024155507
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023070277
出願日2023-04-21
発明の名称ロボット
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B25J 13/08 20060101AFI20241024BHJP(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】補償の精度を向上させて、振動を精度よく抑制することが可能なロボットを提供する。
【解決手段】このロボット100は、複数のリンク11a、11b、11c、11d、11eおよび11fを有するアーム11と、複数のリンク11a、11b、11c、11d、11eおよび11fを駆動する複数の駆動軸12a、12b、12c、12d、12eおよび12fと、アーム11に配置された慣性センサ13と、を含む、ロボット本体10と、補償対象の駆動軸に対する慣性センサ13の傾きを補正すること、および、慣性センサ13の検出結果に含まれる重力加速度成分を除去することの少なくとも一方を行って得られた慣性センサ13の検出結果に基づいて、振動に関する補償量を取得する制御装置20と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のリンクを有するアームと、前記複数のリンクを駆動する複数の駆動軸と、前記アームに配置された慣性センサと、を含む、ロボット本体と、
補償対象の前記駆動軸に対する前記慣性センサの傾きを補正すること、および、前記慣性センサの検出結果に含まれる重力加速度成分を除去することの少なくとも一方を行って得られた前記慣性センサの検出結果に基づいて、振動に関する補償量を取得する制御装置と、を備える、ロボット。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記慣性センサと補償対象の前記駆動軸との間に存在する補償対象以外の前記駆動軸の傾きに基づいて前記慣性センサの検出結果を補正する、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記制御装置は、前記慣性センサの検出結果に対して補償対象以外の前記駆動軸の座標変換を行う、請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記制御装置は、前記複数の駆動軸の座標変換行列に基づく回転行列に基づいて重力加速度成分を取得するとともに、取得した重力加速度成分を前記慣性センサの検出結果から差分する、請求項１に記載のロボット。
【請求項５】
前記慣性センサは、角速度センサと、加速度センサと、を含み、
前記制御装置は、前記角速度センサの検出結果に基づいて、前記補償量として位置補償量を取得し、前記加速度センサの検出結果に基づいて、前記補償量として速度補償量を取得する、請求項１に記載のロボット。
【請求項６】
前記制御装置は、補償対象の前記駆動軸に対する前記角速度センサの傾きを補正すること、および、前記角速度センサと補償対象の前記駆動軸との間に存在する補償対象以外の前記駆動軸の角速度成分を補正することを行った前記角速度センサの検出結果と、補償対象の前記駆動軸の角速度指令とに基づいて、前記位置補償量を取得する、請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記制御装置は、補償対象の前記駆動軸に対する前記加速度センサの傾きを補正すること、および、前記加速度センサの検出結果に含まれる重力加速度成分を除去することを行った前記加速度センサの検出結果と、補償対象の前記駆動軸の加速度指令とに基づいて、前記速度補償量を取得する、請求項５に記載のロボット。
【請求項８】
前記複数の駆動軸は、基端側からこの順に配置された第１駆動軸、第２駆動軸および第３駆動軸を含み、
前記制御装置は、前記第１駆動軸、前記第２駆動軸および前記第３駆動軸の３つの駆動軸について、前記補償量を取得する、請求項１に記載のロボット。
【請求項９】
前記第２駆動軸の回転軸線と、前記第３駆動軸の回転軸線とは、互いに平行であり、
前記制御装置は、前記第２駆動軸および前記第３駆動軸の慣性の干渉に基づいて、前記第２駆動軸および前記第３駆動軸の各々の前記補償量を取得する、請求項８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記慣性センサは、補償対象の前記駆動軸よりも前記アームの先端側に配置されている、請求項１に記載のロボット。
（【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】
この開示は、ロボットに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ロボットが開示されている。このロボットは、第１アームと、第２アームと、第３アームと、第４アームと、第５アームと、第６アームとを備えている。各アームは、駆動源を有する関節を介して連結されている。また、第３アームには、角速度センサが設置されている。このロボットでは、角速度センサにより検出を行い、その検出結果に基づいて、各関節の駆動源が制御される。これにより、ロボットの振動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６１５５７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたロボットでは、角速度センサにより検出を行い、その検出結果に基づいて、各関節の駆動源が制御される一方、たとえば補償対象の関節に対する角速度センサの傾きが考慮されていないため、振動に関する補償を精度よく行うことが困難であるという不都合がある。また、振動に関する補償を精度よく行うことが困難なため、振動を精度よく抑制することが困難であるという問題点がある。
【０００６】
この開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、補償の精度を向上させて、振動を精度よく抑制することが可能なロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この開示の第１の局面によるロボットは、複数のリンクを有するアームと、複数のリンクを駆動する複数の駆動軸と、アームに配置された慣性センサと、を含む、ロボット本体と、補償対象の駆動軸に対する慣性センサの傾きを補正すること、および、慣性センサの検出結果に含まれる重力加速度成分を除去することの少なくとも一方を行って得られた慣性センサの検出結果に基づいて、振動に関する補償量を取得する。
【０００８】
この開示の第１の局面によるロボットでは、上記のように、補償対象の駆動軸に対する慣性センサの傾きを補正すること、および、慣性センサの検出結果に含まれる重力加速度成分を除去することの少なくとも一方を行って得られた慣性センサの検出結果に基づいて、振動に関する補償量を取得する制御装置を設ける。これにより、補償対象の駆動軸に対する慣性センサの傾きを補正する場合、ロボット本体の姿勢に応じて変化する慣性センサの傾きを補正することができるので、補償量を精度よく取得することができる。また、慣性センサの検出結果に含まれる重力加速度成分を除去する場合、慣性センサの検出結果に不可避的に含まれる重力加速度成分を除去することができるので、補償量を精度よく取得することができる。その結果、補償の精度を向上させることができるので、振動を精度よく抑制することができる。
【０００９】
また、この開示の第２の局面によるロボットは、複数のリンクを有するアームと、複数のリンクを駆動する複数の駆動軸と、アームに配置された慣性センサと、を含む、ロボット本体と、慣性センサの検出結果に対して振動の補償に関する補正を行い、補正した慣性センサの検出結果に基づいて、振動に関する補償量を取得する制御装置と、を備える。
【００１０】
この開示の第２の局面によるロボットでは、上記のように、慣性センサの検出結果に対して振動の補償に関する補正を行い、補正した慣性センサの検出結果に基づいて、振動に関する補償量を取得する制御装置を設ける。これにより、補正した慣性センサの検出結果に基づいて、補償量を精度よく取得することができる。その結果、補償の精度を向上させることができるので、振動を精度よく抑制することができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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