[发明专利]阻抗控制参数调节装置和调节方法

权利要求书

1.一种阻抗控制参数调节装置，该装置调节根据设在机器人机械手的末端执行器上的力传感器的信息构成的阻抗控制的参数，其中，该阻抗控制参数调节装置具有：

参数初始值计算部，其计算在参数调节时设定的惯性参数和粘性参数的初始值；

力指令施加部，其通过对阻抗控制接通/断开阶梯状的力指令，将末端执行器所把持的工件反复按压对象工件；

评价基准计测部，其在每次按压时记录来自力传感器的力反馈的时间响应，并且自动计测力反馈的时间响应的整定时间、过冲量和振动次数；

容许值设定部，其设定作为可容许过冲量的最大值的过冲量容许值、和作为可容许整定时间的最大值的整定时间容许值；

粘性参数搜索部，其固定惯性参数，执行反复按压，搜索整定时间最小的粘性参数；

结束判断部，其对作为粘性参数搜索部的粘性参数搜索的结果而从评价基准计测部获得的整定时间调节值和过冲量调节值分别与所述过冲量容许值和所述整定时间容许值进行比较，判断是结束还是继续反复处理；以及

惯性参数调节部，其在结束判断部判断为继续处理的情况下，增减惯性参数、或者缓和过冲量容许值和整定时间容许值中的任一方，之后再执行粘性参数搜索部的处理。

2.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置，其中，所述评价基准计测部按照以阶梯状的所述力指令值为中心指定了上限和下限的整定范围来计测整定时间。

3.根据权利要求2所述的阻抗控制参数调节装置，其中，所述评价基准计测部交替计测力反馈响应超过所述整定范围的次数和不到所述整定范围的次数，按照这些次数之和来计测振动次数。

4.根据权利要求3所述的阻抗控制参数调节装置，其中，在所述振动次数大于预先设定的第1阈值的情况下，所述粘性参数搜索部使粘性参数增大，在所述振动次数小于预先设定的第2阈值的情况下，使粘性参数减小。

5.根据权利要求4所述的阻抗控制参数调节装置，其中，当所述振动次数大于等于所述第2阈值且小于等于所述第1阈值时，在整定时间比上次增加的情况下，所述粘性参数搜索部使粘性参数的搜索方向反转，并使搜索范围以预先设定的比率减小，当整定时间相比于上次的变化量小于等于预先设定的阈值时，结束搜索处理。

6.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置，其中，只在过冲量调节值小于等于过冲量容许值且整定时间调节值小于等于整定时间容许值的情况下，所述结束判断部才判断为结束搜索处理，除此以外的情况下，判断为继续搜索处理。

7.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置，其中，

在过冲量调节值小于等于过冲量容许值且整定时间调节值大于整定时间容许值的情况下，所述惯性参数调节部使惯性参数减小而再执行粘性参数搜索部的处理，

在过冲量调节值大于过冲量容许值且整定时间调节值小于等于整定时间容许值的情况下，所述惯性参数调节部使惯性参数增大而再执行粘性参数搜索部的处理，

在过冲量调节值大于过冲量容许值且整定时间调节值大于整定时间容许值的情况下，所述惯性参数调节部将过冲量容许值或整定时间容许值中的任一方再设定为其调节值而再执行粘性参数搜索部的处理。

8.根据权利要求1所述的阻抗控制参数调节装置，其中，所述参数初始值计算部通过设定所述末端执行器和把持工件的重量、所述机器人机械手的位置控制系统的频带，来计算在参数调节时设定的惯性参数和粘性参数的初始值。

9.一种阻抗控制参数调节方法，该方法通过反复测定力反馈的时间响应，来调节根据设在机器人机械手的末端执行器上的力传感器的信息构成的阻抗控制的参数，该阻抗控制参数调节方法执行以下步骤：

计算在参数调节时设定的惯性参数和粘性参数的初始值；

(a)容许值设定步骤，设定与力反馈的时间响应相关的过冲量容许值和整定时间容许值；

(b)粘性参数搜索步骤，固定惯性参数来搜索整定时间最小的粘性参数；

(c)结束判断步骤，对根据所述粘性参数搜索步骤的执行结果获得的过冲量调节值和整定时间调节值分别与所述过冲量容许值和所述整定时间容许值进行比较，由此判断是结束还是继续反复处理；以及

(d)惯性参数调节步骤，在所述结束判断步骤判断为继续处理的情况下，增减惯性参数、或者缓和过冲量容许值和整定时间容许值中的任一方，之后再执行粘性参数搜索步骤。