[发明专利]机器人系统

说明书

机器人系统具备：机器人本体，其具备机械臂、安装于机械臂的末端执行器、及检测施加于末端执行器的梢端的力的力检测装置；实际反作用力信息生成器，其生成与力检测装置所检测的力相应的力觉信息，且将该力觉信息作为实际反作用力信息输出；假想反作用力信息生成器，其将与力检测装置所检测的力的时间微分值成正比的大小的成分作为假想反作用力信息输出；加法器，其将自实际反作用力信息生成器输出的实际反作用力信息与自假想反作用力信息生成器输出的假想反作用力信息相加所得者作为合成反作用力信息输出；操作装置，其使操作者感觉到与自加法器输出的合成反作用力信息相应的力，且若操作者进行操作则输出与该操作相应的操作信息；及动作控制部，其按照自操作装置输出的操作信息控制机器人本体的动作。

技术领域

本发明涉及一种机器人系统。

背景技术

通常，利用人手进行作业时，除对于手的反作用力以外，亦可借由触觉来感知手接触作业对象物时的手的温度变化等，因此，能够进行高精度的接触感测。以往，已知有于机器人系统中利用触觉信息的技术。例如，专利文献1中，揭示了一面于控制杆与可移动机器人之间获得力觉回馈一面操作可移动机器人的机器人系统。近年来，机器人系统被应用于要求较高的精度的各种作业。作为其应用例，可列举零件的嵌合作业、检查机械加工后的精加工面的作业、及外科手术系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009-282720号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述以往的机器人系统中，能够反馈至操作装置侧的触觉信息限于反作用力。因此，将此种机器人系统例如应用于外科手术系统时，难以敏感地感知安装于机器人的梢端的手术器具接触患部的情况，于操作性方面尚有改善的余地。此种问题于将机器人系统应用于零件的嵌合作业、检查机械加工后的精加工面的作业等需要较高的精度的作业的情形时共通。

因此，本发明的目的在于使机器人系统中需要较高精度的作业的操作性提高。

解决问题的技术手段

本发明一形态的机器人系统具备：机器人本体，其具备机械臂、安装于所述机械臂的末端执行器（end effector）、及检测施加于所述末端执行器的梢端的力的力检测装置；实际反作用力信息生成器，其生成与所述力检测装置所检测的力相应的力觉信息，且将该力觉信息作为实际反作用力信息输出；假想反作用力信息生成器，其将与所述力检测装置所检测的力的时间微分值成比例的大小的成分作为假想反作用力信息输出；加法器，其将自所述实际反作用力信息生成器输出的所述实际反作用力信息与自所述假想反作用力信息生成器输出的假想反作用力信息相加所得者作为合成反作用力信息输出；操作装置，其使所述操作者感觉到与自所述加法器输出的所述合成反作用力信息相应的力，且若操作者进行操作则输出与该操作相应的操作信息；及动作控制部，其按照自所述操作装置输出的操作信息控制所述机器人的动作。此处，借由力检测装置检测的力包含相互正交的3轴的各方向的力及绕这些各轴作用的力矩。

根据上述结构，于机器人本体中，若力检测装置检测施加于末端执行器的梢端的力，则实际反作用力信息生成器生成与借由力检测装置检测到的力相应的力觉信息，且将该力觉信息作为实际反作用力信息输出。此时，假想反作用力信息生成器将与借由力检测装置检测到的力的时间微分值成比例的大小的成分作为假想反作用力信息输出。于是，操作装置使操作者感觉到与自加法器输出的合成反作用力信息相应的力。操作者掌握与合成反作用力信息相应的力，且基于该掌握的与合成反作用力信息相应的力，对操作装置进行操作以便以机器人进行适当的作业的形式操作机器人。于是，操作装置输出与该操作相应的操作信息，动作控制部按照该操作信息控制机器人的动作。借此，末端执行器的梢端与作业对象物接触时，操作者自操作装置感到瞬间较强的反作用力，因此，敏感地感知接触而能够进行高精度的作业。