[发明专利]机器人的负载重心位置推定装置及负载重心位置推定方法

摘要

本发明的机器人的负载重心位置推定装置及方法，在顶端有质量已知的工件的状态下，对机器人臂从第一初始位置使第二轴动作并到达第一推定用位置及从该位置再次到达第一初始位置为止的第一动作期间的加速区域及减速区域取得第二轴的加速度、第四轴的加速转矩及减速转矩，算出绕第四轴的惯量。从第二初始位置使第二轴动作进行第二动作，取得第二动作期间的第二轴的加速度、第四轴的加速转矩及减速转矩，算出绕第四轴的惯量。从第三初始位置使第二轴动作进行第三动作，取得第三动作期间的第二轴的加速度、第四轴的加速转矩及减速转矩，算出绕第四轴的惯量。基于第四轴至工件的重心距离、工件重心方向、各绕第四轴的惯量及第四轴位置算出工件重心位置。

主权项

1.一种机器人的负载重心位置推定装置，具备：第一加速度取得部，在水平四轴结构的机器人臂的顶端存在质量(m)已知的负载的状态下，对第一动作期间中的加速区域以及减速区域分别取得第二轴的加速度，所述第一动作期间为，所述机器人臂从将第四轴位置设为θa的第一初始位置起使第二轴动作从而到达第一推定用位置为止、以及从所述第一推定用位置再次到达所述第一初始位置为止的期间；第一转矩取得部，取得所述加速区域中的第四轴的加速转矩、以及所述减速区域中的第四轴的减速转矩；第一惯量计算部，基于所述加速区域以及减速区域的加速度、所述加速转矩和所述减速转矩，计算出围绕第四轴的惯量τI4a；第二加速度取得部，对第二动作期间中的加速区域以及减速区域分别取得第二轴的加速度，所述第二动作期间为，所述机器人臂从对于所述第一初始位置将第四轴位置变为θb的第二初始位置起使第二轴动作从而使第一轴至第三轴到达与第一推定用位置相等的第二推定用位置为止、以及从所述第二推定用位置再次到达所述第二初始位置为止的期间，其中θb不等于θa；第二转矩取得部，取得所述加速区域中的第四轴的加速转矩、以及所述减速区域中的第四轴的减速转矩；第二惯量计算部，基于所述加速区域以及减速区域的加速度、所述加速转矩和所述减速转矩，计算出围绕第四轴的惯量τI4b；第三加速度取得部，对第三动作期间分别取得加速区域以及减速区域中的第二轴的加速度，所述第三动作期间为，所述机器人臂从对于所述第一初始位置将第四轴位置变为θc的第三初始位置起使第二轴动作从而使第一轴至第三轴到达与第一推定用位置相等的第三推定用位置为止、以及从所述第三推定用位置再次到达所述第三初始位置为止的期间，其中θc不等于θa、θb；第三转矩取得部，取得所述加速区域中的第四轴的加速转矩、以及所述减速区域中的第四轴的减速转矩；第三惯量计算部，基于所述加速区域以及减速区域的加速度、所述加速转矩和所述减速转矩，计算出围绕第四轴的惯量τI4c；以及重心位置计算部，基于从第四轴到所述负载的重心距离(lh)、所述负载的重心方向(θh)、所述惯量τI4a、τI4b及τI4c、所述第四轴位置θa、θb及θc，计算出所述负载的重心位置(xcog、ycog)。