[发明专利]机器人系统、机器人和机器人控制装置

权利要求书

1.一种机器人系统，其特征在于，

所述机器人系统包括机器人和机器人控制装置，所述机器人具有经由多个关节轴进行连接的多个连杆、驱动所述各关节轴的伺服电机、以及用于检测所述连杆与物体接触的接触检测传感器；所述机器人控制装置用于控制所述机器人，

所述机器人控制装置具有：

接触位置确定部，其基于所述接触检测传感器的输出，来确定所述连杆上的与所述物体接触的接触位置；

躲避方向矢量计算部，其计算出与由所述接触位置确定部确定出的所述接触位置相对应的所述连杆的躲避方向的躲避方向矢量；

辅助扭矩计算部，其计算出用于使所述连杆向所述躲避方向矢量的方向移动的所述各伺服电机的扭矩指令即辅助扭矩指令；

以及灵活控制部，其将所述辅助扭矩指令加到所述各伺服电机的扭矩指令中，从而灵活控制所述各连杆。

2.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，

所述辅助扭矩计算部具有：

辅助力确定部，其确定出用于使所述连杆躲避的辅助力的大小；

辅助力矢量计算部，其基于所述连杆的躲避方向矢量和所述辅助力的大小，来计算辅助力矢量；

以及扭矩计算部，其基于所述辅助力矢量，来计算所述辅助扭矩指令。

3.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，

所述辅助扭矩计算部具有：

辅助力确定部，其确定出用于使所述连杆躲避的辅助力的大小；

辅助力矢量计算部，其基于所述连杆的躲避方向矢量和所述辅助力的大小，来计算辅助力矢量；

加权计算部，其将用于调节所述各伺服电机的辅助扭矩指令的大小的加权系数矩阵乘以所述辅助力矢量，并计算出进行加权调节后的所述辅助力矢量；

以及扭矩计算部，其基于由所述加权计算部计算出的所述辅助力矢量，来计算所述辅助扭矩指令。

4.如权利要求3所述的机器人系统，其特征在于，

所述加权系数矩阵是针对粘性摩擦系数更大的所述关节轴，以使其辅助扭矩变得更大的方式进行加权的矩阵，所述辅助扭矩用于使所述连杆向所述躲避方向矢量的方向移动。

5.如权利要求3所述的机器人系统，其特征在于，

所述加权系数矩阵是针对位于与所述物体接触的所述连杆的基端侧的所述关节轴中的、位于所述连杆的基端部的所述关节轴，以使其辅助扭矩变得最大的方式进行加权的矩阵，所述辅助扭矩用于使所述连杆向所述躲避方向矢量的方向移动。

6.如权利要求5所述的机器人系统，其特征在于，

所述加权系数矩阵是以位于与所述物体接触的所述连杆的基端侧的所述关节轴中的、越是和与所述物体接触的所述连杆相接近的所述关节轴则其所述辅助扭矩越大的方式进行加权的矩阵。

7.如权利要求2至6中任一项所述的机器人系统，其特征在于，

所述辅助力确定部用于确定从所述连杆与所述物体接触之后直到经过预先确定的时间（tim）为止的所述辅助扭矩的大小为第一大小，并确定在经过了所述时间（tim）之后的所述辅助扭矩的大小为比所述第一大小更小的第二大小。

8.一种机器人系统，其特征在于，

所述机器人系统包括机器人和机器人控制装置，所述机器人具有经由多个关节轴进行连接的多个连杆、驱动所述各关节轴的伺服电机、以及用于检测所述连杆与物体接触的接触检测传感器；所述机器人控制装置用于控制所述机器人，

所述机器人控制装置具有：

接触位置确定部，其基于所述接触检测传感器的输出，来确定所述连杆上的与所述物体接触的接触位置；

躲避方向矢量计算部，其具有：1）对于与由所述接触位置确定部确定出的所述接触位置相对应的所述连杆的躲避方向的躲避方向矢量进行计算的接触部法线矢量计算部、2）对表示由所述接触位置确定部确定出的所述接触位置实际移动的方向的移动矢量进行计算的接触点移动矢量计算部、以及3）基于所述移动矢量来修正所述躲避方向矢量的躲避方向矢量修正部；

辅助扭矩计算部，其计算出用于使所述连杆向由所述躲避方向矢量计算部修正后的所述躲避方向矢量的方向移动的、所述各伺服电机的扭矩指令即辅助扭矩指令；

以及灵活控制部，其将所述辅助扭矩指令加到所述各伺服电机的扭矩指令中，从而灵活控制所述各连杆。