[发明专利]机器人装置及热位移量推定装置

说明书

机器人装置及热位移量推定装置，具有连杆和关节部的臂机构。在臂前端装有手部。马达驱动器驱动关节部的马达。将指令值输出到马达驱动器，以将手部的基准点移动到目标位置。存储伴随臂机构运转而产生发热使手部基准点从冷却位置位移到热平衡位置时基准点的热位移量相对于运转持续时间的变化即第一热位移量时间变化，和随着该臂机构运转停止而使手部基准点从热平衡位置恢复至冷却位置时基准点的热位移量相对于运转停止时间的变化即第二热位移量时间变化。参照第一热位移量时间变化、第二热位移量时间变化，基于臂机构的运转持续时间和停止持续时间来推定手部基准点的热位移量，基于推定的热位移量校正目标位置。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种机器人装置及热位移量推定装置。

背景技术

在机器人装置从电源关闭(OFF)的状态被启动后，随着其运转时间的流逝，因关节部的动力源即马达自身的发热或关节内部结构的摩擦热等会使臂机构的温度上升，由于热膨胀而在臂机构上产生热变形。由此，安装于臂的手部的前端点会发生位移，导致相对于工件产生位置偏移。根据应用的不同，0.1mm单位的位移也会引起任务错误(Task error)，此时，由于热而引起的臂机构的变形不容忽视。

作为高精度推定热位移量的方法，已知有如下方法：用传感器测量臂机构上的多个部位的温度，并通过预先根据实验或结构模型等导出的热位移函数来计算热位移量的方法；通过光学传感器直接测量手部的前端的位移量的方法等。

但是，在这些以往的方法中，由于传感器的引入以及设置该传感器而使工作量增加，从而不可避免地增加了成本。另外，传感器的设置环境受到限制，有时不能设置传感器自身。另外，由于传感器的对准误差，导致有时也无法获得预期的校正精度。进而，有时在运转期间传感器的设置位置会发生偏移或传感器自身突然发生动作不良，在该情况下，需要中断作业，由委托专业技术人员进行热位移量校正的校正作业。

期望一种这样的技术：不使用传感器便可高精度实现热位移校正，即使在热位移的校正处理过程中产生了某些不良情况而导致发生了位置偏移时，也能够不依赖机器人专业技术人员就在现场即时地应对处理。

发明内容

本公开的一方式的机器人装置，具有臂机构，该臂机构具有多个连杆以及连结多个连杆的多个关节部。在臂机构的前端安装有末端执行器。多个马达分别产生多个关节部的动力。马达驱动器用于驱动马达。指令值输出部将各关节部的指令值输出到马达驱动器，以将末端执行器的基准点移动到目标位置。存储部存储与第一热位移量时间变化以及第二热位移量时间变化相关的数据。第一热位移量时间变化表示，由于臂机构的运转而产生的发热使末端执行器的基准点从冷却位置位移到热平衡位置的情况下，该基准点的热位移量相对于运转持续时间的变化。第二热位移量时间变化表示，随着臂机构的运转停止而使末端执行器的基准点从热平衡位置恢复至冷却位置的情况下，该基准点的热位移量相对于运转停止时间的变化。位置校正处理部参照第一热位移量时间变化、第二热位移量时间变化，基于臂机构的运转持续时间和停止持续时间来推定末端执行器的基准点的热位移量，并基于推定出的热位移量来校正目标位置。

根据本方式，不使用传感器就能够高精度地实现热位移校正。

附图说明

图1是本实施方式的机器人装置的臂机构的外观图。

图2是本实施方式的机器人装置的框图。

图3是示出用于目视测量图1的手部前端的基准点的热位移量的标尺的图。

图4是示出用图3的标尺测量出的实测位移量的输入画面的一个示例的图。

图5A和图5B是示出用于目视测量图1的手部前端的基准点的热位移量的位移量传感器设备的图。