JP3933158B2 - ロボットの衝突検出方法 - Google Patents
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Description
動摩擦トルクである。
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
図8に示すように、トーチ引き上げ動作を行っている時刻0.6〜0.8間では、位置指令の加速度成分αcom(33)の絶対値が所定の加速度閾値αth(38)を越えるので、その間は、(数6)で示したように、衝突検出閾値τvth(35)は、通常動作で調整した衝突検出閾値τthよりdτth(36)分大きくなる。このことにより、時刻0.6〜0.8間で、衝突トルク推定値τdiso(28)に減速機バネの振動誤差が加わっても、その絶対値は衝突検出閾値τvth(35)を越えないので、衝突誤検出は発生しない。
2 モータ速度フィードバック ωm
3 位置指令 θcom
4 位置フィードバック θm
5 位置比例ゲイン KPP
6 位置制御ブロック
7 速度ループ指令 ωcom
8 速度比例ゲイン KP
9 速度積分ゲイン KI/s
10 速度制御ブロック
11 モータ電流 Im
12 モータトルク定数 Kt
13 モータ発生トルク τm
14 動力学トルク(重力トルク、慣性力、遠心力、コリオリ力の和) τdyn
15 動摩擦トルク τμ
16 衝突トルク τdis
17 モータ伝達関数ブロック
18 モータ及び外力を示すブロック
19 モータトルク定数 Kt
20 モータ伝達関数のインバース
21 モータ回転方向判定ブロック
22 モータ方向信号 sgn
23 動摩擦係数 Kμ
24 動摩擦トルク推定値 τμo
25 他軸モータ速度
26 動力学トルク演算ブロック
27 他軸動力学トルク推定値
28 衝突トルク推定値 τdiso
29 動力学トルク推定値 τdyno
30 衝突トルク推定ブロック
31 衝突判定ブロック
32 微分要素
33 位置指令の加速度成分 αcom
34 衝突検出閾値設定ブロック
35 衝突検出閾値 τvth
36 衝突検出閾値増分 dτth
37 衝突検出閾値保持時間 Td
38 加速度閾値 αth
39 衝突検出閾値(固定値) τth
40 積分要素
41 負荷回転速度 ωL
42 減速比逆数 1/Rg
43 減速比逆数 1/Rg
44 モータ伝達関数
45 負荷伝達関数
46 バネ定数 KS
47 減速機ねじれ角 θs
48 積分要素
49 自軸の慣性力と重力トルクを除いた動力学トルク τdyn’
50 重力トルク τG
61 外乱オブザーバブロック
62 重力演算ブロック
63 積分要素
65 外乱トルクの和 (τdis+τdyn’+τμ+τG)o
66 衝突トルク推定値 (τdis+τdyn’)o
67 重力トルク推定値 τGo
68 他軸重力トルク推定値
69 衝突トルク推定ブロック(外乱オブザーバ)
71 モータ取り付けベース(アーム1)
72 モータ
73 減速機
74 ベアリング
75 モータ内ロータ
76 減速機1次側
77 減速機2次側
78 減速機バネ
79 負荷(アーム2)
80 モータ回転軸
Claims (2)
- 減速機を介してモータにより駆動されるロボットにおいて、モータが前記減速機に出力するトルクからロボットの逆動力学演算で求めた動力学トルクを差し引くことにより、衝突による外力を少なくとも前記モータの電流の測定値を用いて検出し、外力の検出値が予め設定した所定の閾値より大きければアームが外力を受けたと判断する衝突検出方法を有し、ロボット動作の指令加速度が予め設定したロボットの動作周波数が低い通常動作時に減速機ばね成分による振動を発生させない所定値より大きければ前記衝突検出における閾値をロボットの動作周波数が減速機のばね成分の共振周波数に近づく動作で誤検出を起こさない値に上げて衝突検出感度を下げ、閾値を上げた状態を減速機のばね成分による振動が低減する所定時間保持することを特徴とする多関節型ロボットの衝突検出方法。
- ロボットは溶接用途に用いられ、アークスタート時のトーチ引き上げ動作またはトーチを振動させるウィービング動作時に、指令加速度が予め設定したロボットの動作周波数が低い通常動作時に減速機ばね成分による振動を発生させない所定値より大きければ、前記衝突検出における閾値をアークスタート時のトーチ引き上げ動作またはトーチを振動させるウィービング動作時で誤検出を起こさない値に上げて衝突検出感度を下げる請求項1記載の多関節型ロボットの衝突検出方法。
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