[发明专利]机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种限制机器人活动范围的机器人系统。

背景技术

作为现有机器人系统，如日本国专利公开2004-322244号所示，将用于限制机器人动作的区域作为“虚拟安全栅”定义在存储器上，至少定义2处以上包括工件、工具的包含机器人的一部分的3维空间区域，进行在该3维空间区域的轨迹计算上的预测位置与虚拟安全栅的查询，在即使只有一部分接触虚拟安全栅时，也进行使机器人停止的控制。

但是，在现有技术中，是在轨迹计算上的预测位置超过虚拟安全栅时使机器人停止的技术，由于即使在不超过轨迹计算上的预测位置时如果机器人因紧急停止等而停止，则机器人也会进行不少的惯性移动，因此机器人实际停止的位置不同于轨迹计算上的位置。所以，存在如下问题，即使在轨迹计算上不超过虚拟安全栅，机器人也会超过虚拟安全栅。

另外，现有机器人各轴的范围限制是对指令值、现在的马达位置进行限制，机器人因紧急停止等会超过限制范围。因此，通过机械限制器等机械装置来实现范围限制，存在设备成本提高的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而进行的，假设在机器人紧急停止时，在各轴惯性移动的位置有可能接触虚拟安全栅时，在该时点使机器人停止，在任何情况下都使机器人不接触虚拟安全栅。另外，通过监视预测到惯性移动的各轴位置的各轴范围，从而即使在机器人紧急停止的情况下，也可以使机器人各轴角度不超过限制范围。

由此，本发明的目的在于提供机器人系统，具备能够以不浪费的状态有效利用工厂等的地面面积、空间的机器人动作限制方法与其装置以及这种装置。

为了解决上述问题，本发明如下构成。

技术方案1所述的发明为，定义有机器人的臂占有区域与所述臂占有区域不得接触的虚拟安全防护栅，

在每个运算周期运算所述机器人顶端的目标位置而生成所述机器人的各轴的动作指令时，

确认基于下一个运算周期的所述机器人顶端的目标位置的所述臂占有区域是否接触所述虚拟安全防护栅，

在确认到接触时，进行停止所述机器人动作的控制，

在未确认到接触时，

根据预先测定的实际惯性移动角度与机械滞后时间，推定在所述机器人基于向下一个运算周期的所述机器人顶端的目标位置的动作指令而进行动作中紧急停止所述机器人时的所述机器人的各轴的惯性移动角度，

通过将各轴的惯性移动角度加算于下一个运算周期的所述各轴的动作指令，求出所述机器人的各轴的惯性移动预测位置。

另外，技术方案2所述的发明为，

通过将各轴的惯性移动角度加算于下一个运算周期的所述各轴的动作指令，求出所述机器人的各轴的惯性移动预测位置，推定在各轴的所述惯性移动预测位置的所述臂占有区域是否接触所述虚拟安全防护栅，

在确认到接触时，进行停止所述机器人动作的控制。

另外，技术方案3所述的发明为，

根据预先测定的实际惯性移动角度与机械滞后时间，推定在所述机器人的动作中紧急停止所述机器人时的所述机器人各轴的惯性移动角度，

通过将各轴的所述推定的惯性移动角度加算于下一个运算周期的所述各轴的所述动作指令，求出所述机器人的各轴的惯性移动预测位置，

推定各轴的所述惯性移动预测位置是否超过所述可动作范围，

在各轴的所述惯性移动预测位置超过所述可动作范围时，进行停止所述机器人动作的控制。

另外，技术方案4所述的发明为，

根据预先测定的实际惯性移动角度与机械滞后时间，推定在所述机器人的动作中紧急停止所述机器人时的所述机器人各轴的所述惯性移动角度，

通过将各轴的所述实际惯性移动角度加算于下一个运算周期的所述各轴的动作指令，求出所述机器人的各轴的惯性移动预测位置，

推定在各轴的所述惯性移动预测位置的所述臂占有区域是否接触所述虚拟安全防护栅，

在判断为接触时，进行停止所述机器人动作的控制。

另外，技术方案5所述的发明为，

定义有机器人各关节轴的可动作范围，

在每个运算周期运算所述机器人顶端的目标位置而生成所述机器人的各轴的动作指令时，

推定下一个各轴的动作指令值是否超过所述可动作范围，

在各轴的所述动作指令值超过所述可动作范围时，进行停止所述机器人动作的控制，

在各轴的所述动作指令值不超过所述可动作范围时，

根据预先测定的实际惯性移动角度与机械滞后时间，推定在所述机器人基于向下一个运算周期的所述机器人顶端的目标位置的动作指令而进行动作中紧急停止所述机器人时的所述机器人各轴的惯性移动角度，