[发明专利]机器人、机器人的控制装置、控制方法以及控制程序

说明书

技术领域

本发明涉及在工场内、或家庭内、或护理现场等进行能力辅助等的作业支援的机器人手臂的机器人等的与人协作的机器人、机器人的控制装置、控制方法以及控制程序。

背景技术

近年来，在工场等与人协调动作进行能力辅助等的作业支援的人协调型的机器人受到关注。这样的人协调型的机器人通过人的操作进行动作，所以即便没有高度的自律功能，也可以进行实用性的作业。另外，由于是在人的控制下进行动作，所以安全性高，将来不仅限于工场内，期待在家庭内的生活支援或护理方面也能应用。

人协调型的机器人，主要通过使用阻抗控制而可以对应于人施加给机器人的力进行动作，其操作性由惯性、粘性和刚性的阻抗参数来决定。例如，在将粘性较低设定的情况下，机器人以较轻的力进行动作，所以容易移动，相反稳定性低，对于定位等精密的动作成为不适合的特性。另一方面，在将粘性较高设定的情况下，阻力增大而难以移动，相反，稳定性增高，对于定位等精密的动作成为合适特性。如此，在某一个固定的阻抗参数中，例如无法兼顾移动的容易性和定位的容易性。

对于这样的课题，以往技术公开了通过对应于作业阶段使阻抗参数发生变化来获得合适的操作性的作业辅助装置(专利文献1)。

另外，作为其他的以往技术，公开有如下的能力辅助装置：根据物体所在的区域划分、物体的位置、规定的标量场、或规定的矢量场来决定辅助力，对规定的矢量场进行动态变更(专利文献2)。

【以往技术文献】

【专利文献1】日本专利第3504507号公報

【专利文献2】日本特开2003-081599号公報

发明内容

【发明所要解决的技术问题】

但是，在上述专利文献1的以往技术中，需要对作业阶段进行判断，在无法准确判断时，有可能不能设成合适的阻抗参数。另外，在作业内容改变时，需要重新找到判断规则，在各种作业中应用是不容易的。

另外，在上述专利文献2的以往技术中，公开有对矢量场进行动态变更，但具体而言，仅公开了判定是否通过收敛状态判定单元进行定位，在位势方面设定极小点，仅能在定位动作的操作性提高方面发挥效果。另外，仅仅是设定了极小点，难以实现进一步的操作性的提高。

本发明的目的在于，解决上述以往的控制装置的课题，提供一种通过简洁的算法稳定地设定成最佳的阻抗参数并可以使作业的操作性提高的机器人、机器人的控制装置、控制方法以及控制程序。

【用于解决技术问题的技术手段】

为了实现上述目的，本发明如下构成。

根据本发明的第一方式，提供一种机器人，其特征在于，具有：

多关节机器人手臂；

配设于上述多关节机器人手臂且获得外力的外力获得部；

阻抗地图存储部，其将阻抗参数的基准分布作为阻抗地图加以存储，所述阻抗参数的基准分布是将伴随上述多关节机器人手臂的动作而移动的上述多关节机器人手臂的手尖的各个位置、与上述各个位置的包括惯性、粘性、以及刚性在内的阻抗参数建立对应；

阻抗地图可变部，其对应于上述多关节机器人手臂的上述手尖的当前的位置的信息，相对于上述阻抗地图中上述阻抗参数的基准分布使在进行上述多关节机器人手臂的动作的上述手尖的位置之前或之后的位置处的阻抗参数的分布发生变化；和

阻抗控制部，其根据由上述外力获得部获得的外力以及通过上述阻抗地图可变部发生了变化的上述阻抗参数的分布，对上述多关节机器人手臂阻抗进行控制。

根据本发明的第九方式，提供一种机器人的控制装置，其特征在于，具有：

阻抗地图存储部，其将阻抗参数的基准分布作为阻抗地图加以存储，所述阻抗参数的基准分布将伴随多关节机器人手臂的动作而移动的上述多关节机器人手臂的手尖的各个位置、与上述各个位置的包括惯性、粘性、以及刚性在内的阻抗参数建立对应；

阻抗地图可变部，其对应于上述多关节机器人手臂的上述手尖的当前的位置的信息，相对于上述阻抗地图中上述阻抗参数的基准分布，使在进行上述多关节机器人手臂的动作的上述手尖的位置之前或之后的位置处的阻抗参数的分布发生变化；和

阻抗控制部，根据由配设于上述多关节机器人手臂的外力获得部获得的外力以及通过上述阻抗地图可变部发生了变化的上述阻抗参数的分布，对上述多关节机器人手臂阻抗进行控制。

根据本发明的第十方式，提供一种机器人的控制方法，其特征在于，

由在多关节机器人手臂配设的外力获得部获得外力，