[发明专利]用于机器人的控制装置

说明书

一种控制机器人(10)的控制装置，所述机器人包括驱动单元(31，32)、沿着预定轨迹可滑动的移动单元(21，22，22a)以及由所述移动单元可滑动地支撑的预定轴(23)，所述控制机器人的控制装置包括：指令值计算单元(51，S12)，计算驱动所述驱动单元使得所述移动单元移动到目标位置的指令值；加速度计算单元(52，S13)，计算当所述指令值变化时的角加速度；重心距离计算单元(52，S14)，计算重心距离；校正指令值计算单元(52，S15至S18)，通过校正所述指令值来计算校正指令值，使得投影在所述预定轨迹上的重心的位置接近所述目标位置；以及驱动控制单元(53)，基于所述校正指令值控制所述驱动单元。

技术领域

本发明涉及一种控制机器人(robot)的操作的控制装置。

背景技术

根据JPH10-100085A，根据装配在末端附近位置的加速度传感器所感测的加速度量来补偿控制每个关节的驱动单元以抑制在机器人的臂的末端产生的振动的指令值。

发明内容

然而，在加速度传感器感测加速度量的配置中，需要将加速度传感器装配在实际产生振动的臂的末端附近的位置。当上述配置实际应用于机器人时，难以确保在臂的末端附近装配加速度传感器的空间并且难以铺设加速度传感器的布线。

本发明的目的是提供一种应用于机器人的控制装置，该控制装置可以抑制机器人的振动并且容易实际应用于机器人。

根据本发明的第一方面，控制装置应用于机器人，该机器人包括：驱动单元；移动单元，由驱动单元驱动并且在水平面上沿预定轨迹可滑动；以及预定轴，在垂直方向上由移动单元可滑动地支撑，对象(subject)装配在预定轴上。所述控制装置包括：指令值计算单元，计算驱动所述驱动单元使得所述移动单元移动到目标位置的指令值，所述目标位置是所述移动单元的最新(latest)目标位置；加速度计算单元，计算当由所述指令值计算单元计算的指令值变化时的加速度；重心距离计算单元，基于等同于所述预定轴和所述对象的总负载的重心和所述预定轴在垂直方向上的位置计算重心距离，所述重心距离是从支撑所述预定轴的移动单元的支撑部到等同于所述预定轴和所述对象的总负载的重心的距离；校正指令值计算单元，基于所述指令值、所述支撑部相对于所述预定轴的扭转的弹簧常数、所述总负载的质量(mass)、由所述加速度计算单元计算的加速度以及由所述重心距离计算单元计算的重心距离，通过校正由所述指令值计算单元计算的指令值来计算校正指令值，使得投影在所述预定轨迹上的重心的位置接近所述目标位置；以及驱动控制单元，基于由所述校正指令值计算单元计算的校正指令值来控制所述驱动单元。

根据上述方面，机器人包括驱动单元、移动单元和预定轴。移动单元由驱动单元驱动并且在水平面上沿预定轨迹可滑动。预定轴在垂直方向上由移动单元可滑动地支撑，并且对象装配在预定轴上。

指令值计算单元计算驱动所述驱动单元使得移动单元移动到最新的目标位置的指令值。加速度计算单元计算当由指令值计算单元计算的指令值变化时的加速度。当指令值变化时的加速度与移动单元移动到最新目标位置的加速度相关。

当移动单元加速或减速时，与总负载的质量存在时的惯性力相同的惯性力被施加在重心距离的位置，该重心距离被定义为从支撑预定轴的移动单元的支撑部到预定轴和对象的总负载的重心。在这种情况下，由于在垂直方向上可滑动地支撑预定轴，所以重心距离根据预定轴的操作状态而变化，并且所施加的惯性力的高度发生变化。重心距离计算单元基于总负载的重心和预定轴在垂直方向上的位置来计算重心距离。

投影到预定轨迹上的总负载的重心的位置根据支撑部相对于预定轴的扭转的弹簧常数通过惯性力从目标位置发生位移。当投影到预定轨迹上的重心的位置与目标位置不同时，在消除位移的情况下，在预定轴处产生振动。可以根据总负载的质量和指令值变化时的加速度来计算惯性力。此外，可以基于惯性力、重心距离和弹簧常数来计算投影到预定轨迹上的重心的位置从目标位置位移的量。