[发明专利]用机器人推定负荷的重量及重心位置的装置、方法及程序

说明书

本发明提供一种用机器人推定负荷的重量及重心位置的装置、方法及程序，能够以简易的结构推定安装于机器人的可动部的负载的重量和水平方向的重心位置。推定装置具有：两个转矩传感器，其对作用于机器人的第一轴的第一转矩以及作用于机器人的第二轴的第二转矩进行检测；以及计算部，其使用机器人将安装于机器人的可动部的手把持着的工件抬起时的一个姿势下的转矩传感器的两个检测值，计算工件的重量和重心在水平方向上的位置。

技术领域

本发明涉及使用机器人来推定负荷的重量以及重心位置的装置、方法以及程序。

背景技术

通常，在机械臂等机器人的可动部的前端安装有机械手、工具等物体(负荷)，在高精度地控制机器人方面，得知该物体的重量和重心位置是重要的。

作为与此相关的现有技术，已知利用安装有物体的机械臂的旋转轴的转矩，通过计算来推定安装于该机械臂的物体的重量或重心位置的装置或方法(例如参照日本特开平03-142179号公报、日本特开平09-091004号公报、日本特开平02-300644号公报)。

另外，已知如下方法：在机械臂的前端经由力传感器安装工具，检测从包含工具及工件的对象物受到的力，由此进行机器人的力控制(例如参照日本特开平03-055189号公报)。

在通过计算来推定物体的重量或重心位置的现有技术中，需要使保持有该物体的状态的机器人以呈现多个姿势的方式移动，在该多个姿势的每一个姿势下进行作用在机器人的轴上的转矩的测量等。但是，为了进行这样的测量而使机器人动作需要一定的时间。

特别是在物流系统等中将机器人用作搬运单元的情况下，机器人所搬运的工件的重量、重心位置针对每个工件而不同的情况很多，因此工件的重量、重心位置的推定必须在机器人每次保持该工件时进行。在这样的情况下，使机器人以呈现多个姿势的方式移动会导致工件的搬运时间的延长。

发明内容

本公开的一个方式是一种推定装置，具有：至少一个传感器，其对作用于机器人的第一部位的第一转矩以及作用于该机器人的与所述第一部位不同的第二部位的第二转矩或者作用于该机器人的力进行检测；以及计算部，其使用所述机器人抬起位于该机器人的可动部的物体时的一个姿势下的所述传感器的检测值，计算所述物体的重量以及所述物体的水平方向的重心位置。

本公开的其他方式是一种推定方法，包括：在机器人上设置对作用于该机器人的第一部位的第一转矩以及作用于该机器人的与所述第一部位不同的第二部位的第二转矩或者作用于该机器人的力进行检测的至少一个传感器；将物体安装在所述机器人的可动部上；使用所述机器人抬起安装于所述可动部的物体时的一个姿势下的所述传感器的检测值，计算所述物体的重量以及所述物体的水平方向的重心位置。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图关联的以下实施方式的说明而更加明确。附图中：

图1表示第一实施例的推定装置的一个结构例；

图2表示在图1的结构中进一步追加了转矩传感器的例子；

图3表示第二实施例的推定装置的一个结构例；

图4表示第二实施例的推定装置的其他结构例。

具体实施方式

(第一实施例)

图1表示包含优选实施方式的推定装置12以及机器人14的机器人系统10的概略结构例。机器人14只要具有能够进行后述的动作的可动部16，则可以是任意的构造，在图示例中，是六轴的工业用多关节机器人，其具有：设置于预定位置的底座部18、能够相对于底座部18绕大致铅垂方向的轴线旋转的旋转体20、能够相对于旋转体20绕第一轴22旋转地安装的上臂24、能够相对于上臂24绕第二轴26旋转地安装的前臂28、和能够相对于前臂28旋转地安装的手腕部30。