[发明专利]机器人控制装置及自动组装系统

说明书

提供在作业者与机器人协作进行组装作业的情况下提高作业者的安全性、提高生产线的工作率的机器人控制装置。机器人控制装置从传感器输入作业者的动作状态。并且，机器人控制装置根据机器人的动作状态和作业者的动作状态，计算机器人和作业者各自的位置及速度矢量，在机器人和作业者各自的周边生成危险性判定区域(使机器人停止的区域、避让的区域、减速的区域)，根据所生成的机器人的危险性判定区域与作业者的危险性判定区域的重叠来判定危险性，并根据该判定的结果，生成避开机器人与作业者的碰撞的碰撞避开轨道，基于所生成的碰撞避开轨道进行机器人控制。

技术领域

本发明涉及机器人控制装置及自动组装系统，特别涉及适合在作业者与机器人协作进行组装作业的情况下提高作业者的安全性、提高生产线的工作率的机器人控制装置及自动组装系统。

背景技术

随着劳动人口比率的下降及劳动报酬的上升，向制造生产线的自动组装机械(组装机器人)的导入正在进展。在组装机器人的导入中，需要将组装机器人设置到安全围栏内，以免在动作中发生与作业者的接触。

但是，需要将安全围栏设置得充分宽，以免作业者被夹在机器人与安全围栏之间，存在组装机器人设备的设置面积变大、不能有效利用工厂内的空间的问题。此外，生产形态正在变为多品种变量生产，要求不是每个产品的专用自动化设备，而是作业者与组装机器人协作进行作业的柔性生产线。

所以，例如在专利文献1和专利文献2中公开了用于作业者安全地与组装机器人在相同空间中进行作业的安全技术。

在专利文献1中，公开了通过动作模拟来预测组装机器人是否与周边障碍物碰撞、在判定为碰撞的情况下使手向远离障碍物的方向动作的方法。

此外，在专利文献2中，公开了一种在机器人手臂向接近于障碍物或人的方向移动的情况下、当机器人与障碍物及人的距离比某个值更接近时使机器人手臂紧急停止的方法。

专利文献1：日本特开2010－240782号公报

专利文献2：日本特开2011－125975号公报

上述以往技术的专利文献1及专利文献2是基于机器人与障碍物或人的距离来判定安全性的技术，没有考虑机器人或障碍物、人的移动速度及方向。因而，在障碍物或人正在从机器人远离的情况等、本来是安全的情况下，也使机器人紧急停止，所以成为超过必要地使机器人停止，结果，组装生产线的工作率下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种在作业者与机器人协作进行组装作业的情况下、能够提高作业者的安全性、提高生产线的工作率的机器人控制装置及自动组装系统。

为了解决上述课题，本发明的机器人控制装置的结构优选的是机器人和作业者共用作业空间的自动组装系统的机器人控制装置，具备向机器人输出动作指令的机器人控制指令部和碰撞避开部；碰撞避开部具有：机器人动作状态输入部，输入机器人的动作状态；作业者动作状态输入部，输入感测作业者的动作状态而得到的结果；位置及速度矢量计算部，根据机器人和作业者的动作状态，计算机器人和作业者各自的位置和速度矢量；危险性判定区域生成部，生成在机器人和作业者各自的周边设定的危险性判定区域；危险性判定部，根据所提取的机器人的危险性判定区域与作业者的危险性判定区域的重叠来判定危险性；碰撞避开可否判定部，根据机器人和作业者的位置及速度矢量，判定可否避开碰撞；碰撞避开轨道生成部，根据由危险性判定部判定的结果，生成避开碰撞的机器人的碰撞避开轨道；以及机器人控制数据输出部，将碰撞避开轨道向机器人控制指令部输出。

发明效果

根据本发明，能够提供一种在作业者与机器人协作进行组装作业的情况下、能够提高作业者的安全性、提高生产线的工作率的机器人控制装置及自动组装系统。

附图说明

图1是自动组装系统的概要结构图。

图2是机器人控制装置的功能结构图。