[发明专利]机器人与具备力的显示功能的机器人控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器人与具备显示由该机器人作用在作业对象的工件上的力的功能的机器人控制装置。

背景技术

在使用机器人进行研磨或去毛刺、或多个工件的精密的嵌合等作业的情况下，普遍使用力传感器。具体地说，使用力传感器或负载传感器等力检测器检测作业中的力或力矩，以它们成为预定的值的方式控制机器人的动作。

例如，在研磨的情况下，通过一边将研磨工具(研磨机、打磨机、抛光轮等)以一定力按压在研磨对象的工件的表面上一边使研磨工具移动，得到良好的研磨品质。或者，还存在在机器人上把持工件，一边相对于所固定的研磨机、打磨机或抛光轮以一定的力按压一边移动的情况。

在使用机器人的上述那样的作业中，以由力传感器检测的力为一定的方式进行机器人的力控制，但为了确认实际的力，有时对所检测的力进行图表显示。作为与之相关的现有技术，例如在日本特开2009-269155号公报中记载了示教装置，该示教装置具备输入设置于机器人的力检测部检测的工件把持部受到的三次元的力信息的力信息输入机构、获得来自对机器人的作业区域进行摄影的摄像机的图像数据的图像信息输入机构、输入机器人示教用的操作指令输入信号的操作指令输入机构、以及基于三次元的力信息、图像数据及操作指令输入信号同时显示在示教时实际对工件摄像所得的图像及作用在工件把持部的三次元的力信息的图像显示机构。

另外，在日本特开2006-000977号公报中记载了展览装置，该展览装置计算从属机器人的手腕向环境内的伸入，基于该伸入量预测接触力及力矩，将所预测的接触力及力矩在由摄像机所摄的实际图像上作为箭头重叠地展览。

描绘力的图表的方法在了解力相对于经过时间的大小、或力相对于正交坐标系的轴位置的大小方面有用，但难以直观地把握工件的任意部位的实际的作用力的方向、大小。日本特开2009-269155号公报记载的技术能够在对机器人的作业区域摄像所得的图像上一并显示力信息，具有在示教中工件彼此是否接触、是否有无用的力作用在机器人上明确的优点，但不适合在一连串的作业整体中把握力如何进行作用或把握力为最大值、最小值部分是工件的哪部分。

另外，日本特开2006-000977号公报所记载的技术是与具有通信滞后的远程作业机器人相关的技术，与日本特开2009-269155号公报记载的技术相同，难以在一连串的作业整体中把握力如何进行动作或把握力为最大值、最小值的部分是是工件的哪部分。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供作业人员能视觉地·直观地把握工件的任意部位的实际的作用力的大小、方向的机器人控制装置。

为了实现上述目的，本发明是通过控制机器人的动作，使作业工具及作为利用上述作业工具的作业对象的工件的任一方相对于另一方移动，进行预定作业的机器人控制装置，具备检测作用在上述作业工具与上述工件之间的力的力检测部以及显示模拟了上述机器人的图像或动画的显示部，上述显示部显示作为通过上述作业工具而使力作用在上述工件上的点即上述工件的表面上的作用点的轨迹，上述力检测部检测在上述作业工具通过上述轨迹上的各作用点时作用于该作用点的力，上述显示部将检测出的力作为以上述作用点或上述作用点的附近作为原点的线段或线段状的图形进行显示。

在优选的实施方式中，上述显示部显示用于表示上述机器人的位置的坐标系，并且将利用上述力检测部检测出的力作为在上述坐标系的向量进行显示。

在优选的实施方式中，上述显示部显示用于表示上述机器人的位置的、由X轴、Y轴及Z轴构成的正交坐标系，并且仅对由上述力检测部检测出的力的X成分、Y成分、Z成分或力的大小中所选择的对象作为预定方向的线段或向量进行显示。

在优选的实施方式中，上述显示部基于上述力的大小改变表示上述力的线段或线段状的图形的颜色来进行显示。

在优选的实施方式中，上述显示部在上述力的大小满足预定条件时，使表示上述力的线段或线段状的图形闪烁，或在上述线段或线段状的图形的附近标注记号来进行显示。

附图说明

本发明的上述或其他目的、特征及优点通过一边参照附图一边说明以下优选的实施方式而进一步明确。

图1是表示本发明的第一实施例的机器人系统的概略结构的图。

图2是表示将图1的机器人系统所含的机器人显示在显示部的例子的图。

图3a是在第一实施例中，表示安装于机器人的研磨工具、作为利用该研磨工具的研磨对象的工件的图。

图3b与图3a类似，是表示研磨工具相对于工件的姿势与图3a不同的情况的图。