机器人的控制装置及控制方法、机器人系统、生成机器人的动作程序的装置及方法与流程

1.本发明涉及机器人的控制装置及控制方法、机器人系统、以及生成机器人的动作程序的装置及方法。


背景技术：

2.已知有将机器人依次定位于多个目标位置，使该机器人执行规定的作业(例如，去毛刺)的控制装置(例如，专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-91269号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.以往，存在机器人的目标位置从实际的工件偏离，无法完成作业直至工件的作业对象部位的终端的情况。
8.用于解决课题的手段
9.在本公开的一方式中，机器人的控制装置具有：机器人控制部，其将机器人依次定位于根据表示工件的形状的形状数据而设定的多个目标位置，控制机器人沿着该工件的作业对象部位执行作业，在机器人到达与形状数据中的作业对象部位的终端对应地设定的最后的目标位置之后，该机器人控制部控制机器人超过该最后的目标位置而继续作业。
10.在本公开的另一方式中，生成机器人的动作程序的装置具有：形状数据取得部，其取得表示工件的形状的形状数据；目标位置设定部，其根据形状数据，设定为了针对工件的作业对象部位的作业而应依次定位机器人的多个目标位置；追加目标位置设定部，其在从与形状数据中的作业对象部位的终端对应地由目标位置设定部设定的最后的目标位置向规定的延长方向离开规定的距离的位置，自动地设定追加目标位置；程序生成部，其生成规定了多个目标位置和追加目标位置的动作程序。
11.在本公开的又一方式中，关于机器人的控制方法，将机器人依次定位于根据表示工件的形状的形状数据而设定的多个目标位置，控制机器人沿着该工件的作业对象部位执行作业，在机器人到达与形状数据中的作业对象部位的终端对应地设定的最后的目标位置之后，控制机器人超过该最后的目标位置而继续作业。
12.在本公开的又一方式中，关于生成机器人的动作程序的方法，取得表示工件的形状的形状数据，根据形状数据设定为了针对工件的作业对象部位的作业而应依次定位机器人的多个目标位置，在从与形状数据中的作业对象部位的终端对应地设定的最后的目标位置向规定的延长方向离开了规定的距离的位置，自动地设定追加目标位置，生成规定了多个目标位置和追加目标位置的动作程序。
13.发明效果
14.根据本公开，直至作业对象部位的终端都能够可靠地完成作业，能够防止该终端的附近部分成为未作业。由此，能够提高工件的精加工品质。
附图说明
15.图1是一实施方式的机器人系统的图。
16.图2是图1所示的机器人系统的框图。
17.图3是表示工件的一例的图。
18.图4是用于对根据形状数据取得的作业对象部位的位置与实际空间中的作业对象部位的位置的误差进行说明的图。
19.图5是示意性地表示对根据形状数据取得的作业对象部位设定了目标位置的情形的图。
20.图6是表示图2所示的控制装置执行的动作流程的一例的流程图。
21.图7是表示图2所示的控制装置执行的动作流程的另一例的流程图。
22.图8是其他实施方式的机器人系统的框图。
23.图9是表示图8所示的控制装置执行的动作流程的一例的流程图。
24.图10是表示图8所示的控制装置执行的动作流程的另一例的流程图。
25.图11是表示控制装置执行的动作流程的又一例的流程图。
26.图12是其他实施方式的机器人系统的框图。
具体实施方式
27.以下，根据附图对本公开的实施方式进行详细说明。此外，在以下说明的各种实施方式中，对相同的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。首先，参照图1以及图2，对一实施方式的机器人系统10进行说明。机器人系统10具有：机器人12、力传感器14、视觉传感器16以及控制装置18。
28.在本实施方式中，机器人12是垂直多关节机器人，具有：机器人基座20、回转体22、机械臂24、手腕部26以及末端执行器28。机器人基座20固定于作业单元的地板。回转体22以能够绕铅垂轴回转的方式设置于机器人基座20。机械臂24具有：下臂部30，其能够绕水平轴转动地设置于回转体22；以及上臂部32，其能够转动地设置于该下臂部30的末端部。手腕部26能够转动地设置于上臂部32的末端部，以能够转动的方式支承末端执行器28。
29.在机器人基座20、回转体22、机械臂24以及手腕部26分别内置有伺服马达35(图2)。伺服马达35根据来自控制装置18的指令来驱动机器人12的各可动要素(即，回转体22、机械臂24以及手腕部26)。通过这些可动要素的动作，机器人12使末端执行器28移动。
30.在本实施方式中，末端执行器28进行切削去除形成于工件wr的毛刺的作业(所谓的去毛刺)。具体而言，末端执行器28具有工具34和绕轴线a旋转驱动该工具34的工具驱动部36。工具34是去毛刺工具，用其圆锥状的末端部切削工件wr。工具驱动部36例如具有伺服马达，根据来自控制装置18的指令对工具34进行旋转驱动。
31.对机器人12设定机器人坐标系c1(图1)。机器人坐标系c1是用于自动控制机器人12的各可动要素的动作的控制坐标系，被固定在3维空间内。在本实施方式中，对机器人12
设定机器人坐标系c1，使得其原点配置于机器人基座20的中心且使其z轴与回转体22的回转轴一致。
32.另一方面，对工具34设定工具坐标系c2。工具坐标系c2是用于控制机器人坐标系c1中的工具34(即，末端执行器28)的位置以及姿势的控制坐标系。在本实施方式中，对工具34设定工具坐标系c2，使得其原点配置于工具34的末端点且使其z轴与轴线a一致。
33.在使工具34移动时，控制装置18在机器人坐标系c1中设定工具坐标系c2，控制机器人12的各伺服马达35，以使工具34配置为由所设定的工具坐标系c2表示的位置以及姿势。这样，控制装置18能够将工具34定位为机器人坐标系c1中的任意的位置以及姿势。
34.力传感器14检测在机器人12的作业(即，去毛刺)中从工件wr施加于工具34的力f。例如，力传感器14是具有圆筒状的主体部和设置于该主体部的多个应变仪的6轴力觉传感器。在本实施方式中，力传感器14介于手腕部26与末端执行器28(具体而言，工具驱动部36)之间。
35.视觉传感器16例如是2维照相机或者3维视觉传感器，具有光学系统(准直透镜、聚焦透镜等)以及拍摄传感器(ccd、cmos等)等。视觉传感器16拍摄物体，将拍摄到的图像数据发送到控制装置18。视觉传感器16相对于末端执行器28被固定在规定的位置。
36.对视觉传感器16设定传感器坐标系c3。传感器坐标系c3规定视觉传感器16拍摄到的图像数据的各像素的坐标。在本实施方式中，对该视觉传感器16设定传感器坐标系c3，以其原点配置在视觉传感器16的拍摄传感器的受光面的中心，并使其x轴和y轴分别与该拍摄传感器的横向和纵向平行地配置，且使其z轴与视觉传感器16的光轴o一致。
37.传感器坐标系c3与工具坐标系c2的位置关系通过校准而已知。因此，视觉传感器16拍摄到的图像数据的传感器坐标系c3的坐标能够经由通过校准而得的变换矩阵m1变换为工具坐标系c2的坐标。
38.另外，工具坐标系c2的坐标能够经由根据机器人坐标系c1中的该工具坐标系c2的位置以及姿势(即，原点的坐标以及各轴的方向)而决定的已知的变换矩阵m2，变换为机器人坐标系c1的坐标。因此，传感器坐标系c3的坐标能够经由变换矩阵m1以及m2变换为机器人坐标系c1的坐标。这样，视觉传感器16相对于控制坐标系(机器人坐标系c1、工具坐标系c2)配置成已知的位置关系。
39.控制装置18控制机器人12、力传感器14以及视觉传感器16的动作。具体而言，控制装置18是具有处理器40、存储部42、i/o接口44、输入装置46以及显示装置48的计算机。处理器40具有cpu或gpu等，经由总线50与存储部42、i/o接口44、输入装置46以及显示装置48能够通信地连接。处理器40一边与存储部42、i/o接口44、输入装置46以及显示装置48进行通信，一边进行用于实现后述的各种功能的运算处理。
40.存储部42具有ram或rom等，暂时或永久地存储各种数据。i/o接口44例如具有以太网(注册商标)端口、usb端口、光纤连接器或hfmi(注册商标)端子等，在来自处理器40的指令下，以无线或有线的方式与外部设备进行数据通信。上述的伺服马达35、工具驱动部36、力传感器14以及视觉传感器16以无线或者有线的方式能够通信地与i/o接口44连接。
41.输入装置46具有键盘、鼠标或触摸面板等，受理操作员的输入操作，将输入的信息发送到处理器40。显示装置48具有lcd或有机el显示器等，在来自处理器40的指令下显示各种信息。
42.图3表示成为机器人12的作业对象的工件wr的一例。在本实施方式中，对从工件wr的顶点dr延伸至顶点er的边缘fr进行去毛刺作业。处理器40按照动作程序op使机器人12进行动作，对工件wr进行作业。该动作程序op预先储存在存储部42中。
43.以下，对在机器人系统10中生成动作程序op的方法进行说明。首先，处理器40取得使工件wr模型化而得的工件模型wm的图纸数据(例如，3dcad数据)dd。例如，操作员操作制图装置(cad装置等)，制作工件模型wm的图纸数据dd，从该制图装置向控制装置18供给该图纸数据dd。
44.处理器40经由i/o接口44取得图纸数据dd，存储在存储部42中。该图纸数据dd与表示工件wr的形状的形状数据对应。因此，处理器40作为取得形状数据的形状数据取得部102(图2)发挥功能。
45.接着，处理器40受理在工件模型wm中指定作业对象部位的输入信息。具体而言，处理器40将工件模型wm显示于显示装置48，操作员一边目视确认显示于显示装置48的工件模型wm，一边操作输入装置46，输入在工件模型wm中将使边缘fr模型化而得的边缘模型fm指定为作业对象部位的输入信息。处理器40根据来自操作员的输入信息，将边缘模型fm设定为图纸数据dd中的作业对象部位fm。
46.接着，处理器40根据对工件模型wm设定的作业对象部位fm，取得机器人坐标系c1中的作业对象部位fm的位置。在此，在本实施方式中，在实际空间中，以工件wr的作业对象部位(边缘)fr与机器人坐标系c1的x轴平行地延展的方式，将该工件wr定位于机器人坐标系c1中的已知的设置位置。处理器40能够根据机器人坐标系c1中的设置位置数据和工件模型wm取得机器人坐标系c1中的作业对象部位fm的位置p
fm
的数据(具体而言，坐标)。
47.接着，处理器40使视觉传感器16进行动作，拍摄实物的工件wr的作业对象部位(即，边缘)fr。具体而言，处理器40根据所取得的机器人坐标系c1的位置p
fm
使机器人12进行动作，将视觉传感器16定位于能够将作业对象部位fr收纳于视野的拍摄位置。
48.接着，处理器40使视觉传感器16进行动作来拍摄工件wr。此时，在视觉传感器16拍摄到的图像数据id中，作业对象部位fr作为作业对象部位图像idf而显现。视觉传感器16拍摄到的图像数据id与表示工件wr的形状的形状数据对应。
49.处理器40作为形状数据取得部102发挥功能，从视觉传感器16取得图像数据id。接着，处理器40对图像数据id进行解析而提取在该图像数据id中显现的特征点，确定在该图像数据id中显现的作业对象部位图像idf。
50.接着，处理器40使用上述变换矩阵m1以及m2，将作业对象部位图像idf的传感器坐标系c3的坐标变换为机器人坐标系c1，取得机器人坐标系c1中的作业对象部位fr的位置p
fi
的数据(具体而言，坐标)。这样，在本实施方式中，处理器40作为根据图像数据id来取得控制坐标系(机器人坐标系c1)中的作业对象部位fr的位置p
fi
的位置取得部104(图2)发挥功能。
51.在此，有时在处理器40根据图像数据id取得的作业对象部位fr的位置p
fi
与设置于实际空间的工件wr的作业对象部位fr的位置之间产生误差。参照图4对该误差进行说明。图4中的虚线示意性地表示机器人坐标系c1中的实际的工件wr的位置。另一方面，图4中的实线fi表示在机器人坐标系c1中处于根据图像数据id而取得的位置p
fi
的作业对象部位fi。
52.如图4所示，根据图像数据id而取得的作业对象部位fi的终端ei与实际的工件wr的
作业对象部位fr的终端(即，顶点)er相互偏离误差δ。这样的误差可能因机器人12将视觉传感器16配置于拍摄位置时的定位精度、视觉传感器16的检测精度、图像数据id的分辨率、实物的工件wr与工件模型wm的尺寸误差、或者实际空间中的工件wr的设置位置的误差等而产生。
53.接着，处理器40根据取得的位置p
fi
，设定为了针对工件wr的作业而应依次定位机器人12(具体而言，工具34的末端点)的多个目标位置tpn。具体而言，处理器40在机器人坐标系c1中，以与作业对象部位fi的位置p
fi
对应(例如，与位置p
fi
一致、或者从位置p
fi
离开规定的距离)的方式，沿着作业对象部位fi自动地设定多个目标位置tpn(n＝1、2、3、
…
、m-2、m-1、m)。
54.图5示意性地表示这样设定的目标位置tpn。在此，处理器40在机器人坐标系c1中，将多个目标位置tpn中的、在作业时应最后定位机器人12的最后的目标位置tpm与作业对象部位fi的终端ei对应地(一致或者离开规定的距离)设定。换言之，最后的目标位置tpm与图像数据id中的作业对象部位fr(即，作业对象部位图像idf)的终端er对应地设定。
55.这样，在本实施方式中，处理器40作为根据形状数据(图纸数据dd、图像数据id)来设定目标位置tpn的目标位置设定部106(图2)发挥功能。处理器40将设定的各个目标位置tpn在机器人坐标系c1中的位置数据(坐标)存储在存储部42中。
56.在此，假设在处理器40生成规定了如上述那样设定的目标位置tpn的动作程序，使机器人12按照该动作程序执行作业的情况下，在机器人12到达了最后的目标位置tpm时使作业结束。在该情况下，由于最后的目标位置tpm从实际的工件wr的顶点er偏离误差δ，因此，实际的作业对象部位fr中的终端er的附近部分可能成为未作业。
57.为了避免这样的事态，在本实施方式中，处理器40在从设定的最后的目标位置tpm向规定的延长方向ed离开规定的距离δ的位置，自动地设定追加目标位置tpa。具体而言，处理器40首先设定延长方向ed。作为一例，处理器40通过解析图像数据id，确定作业对象部位图像idf的终点er附近的延展方向。处理器40将确定出的作业对象部位图像idf的延展方向设定为延长方向ed。
58.作为另一例，处理器40参照工件模型wm的图纸数据dd，将该工件模型wm配置于机器人坐标系c1中的已知的设置位置时的边缘模型fm的延展方向设定为延长方向ed。这样，这些例子的情况下，处理器40根据形状数据(图像数据id、图纸数据dd)来设定延长方向ed。
59.作为又一例，处理器40也可以根据所设定的最后的目标位置tpm、和比该最后的目标位置tpm靠前的目标位置tpn(n＜m)来设定延长方向ed。例如，处理器40求出从最后的目标位置tpm的紧前的目标位置tp
m-1
到该最后的目标位置tpm的矢量vd1。
60.处理器40将该矢量vd1的方向设定为延长方向ed。该例子的情况下，处理器40根据目标位置tpn来设定延长方向ed。这样，在本实施方式中，处理器40作为根据形状数据(图像数据id、图纸数据dd)或目标位置tpn来设定延长方向ed的方向设定部108(图2)发挥功能。
61.接着，处理器40在机器人坐标系c1中，在从最后的目标位置tpm向所设定的延长方向ed离开距离δ的位置自动地设定追加目标位置tpa。该距离δ由操作员预先决定，存储在存储部42中。处理器40将所设定的追加目标位置tpa在机器人坐标系c1中的位置数据(坐标)存储在存储部42中。这样，处理器40作为设定追加目标位置tpa的追加目标位置设定部110(图2)发挥功能。
62.接着，处理器40使用多个目标位置tpn(n＝1～m)的位置数据和追加目标位置tpa的位置数据，生成规定了这些目标位置tpn以及追加目标位置tpa的动作程序op。动作程序op是使机器人12执行用于作业的一系列的动作的计算机程序。
63.在动作程序op中规定有目标位置tpn以及追加目标位置tpa的位置数据、用于向目标位置tpn定位的命令语句、2个目标位置tpn和tp
n 1
之间的机器人12(具体而言，工具34)的移动速度以及移动路径的数据。这样，在本实施方式中，处理器40作为生成动作程序op的程序生成部112(图2)发挥功能。
64.如上所述，处理器40作为形状数据取得部102、位置取得部104、目标位置设定部106、方向设定部108、追加目标位置设定部110以及程序生成部112发挥功能，生成动作程序op。因此，形状数据取得部102、位置取得部104、目标位置设定部106、方向设定部108、追加目标位置设定部110以及程序生成部112构成生成动作程序op的装置100(图2)。
65.接下来，参照图6，对控制装置18执行的动作流程的一例进行说明。在处理器40从操作员、上位控制器或计算机程序(例如，上述的动作程序op)受理到作业开始指令时开始图6所示的流程。
66.在步骤s1中，处理器40开始针对工件wr的作业(去毛刺)。具体而言，处理器40开始如下动作：按照动作程序op来控制机器人12，通过工具驱动部36使工具34旋转驱动，一边相对于工件wr按压该工具34，一边将该工具34(或工具坐标系c2的原点)按照目标位置tp1、tp2、tp3…
、tpm的顺序进行定位。这样，开始利用工具34沿着作业对象部位fr切削工件wr而去除毛刺的作业。这样，在本实施方式中，处理器40作为控制机器人12的机器人控制部52(图2)发挥功能。
67.在步骤s2中，处理器40开始仿形控制。具体而言，处理器40从力传感器14连续地取得该力传感器14连续地(例如，周期性地)检测的力f的数据。这样，在本实施方式中，处理器40作为取得力f的数据的力取得部54(图2)发挥功能。
68.并且，处理器40根据取得的力f，将机器人12相对于工件wr按压工具34的按压力f
p
控制为预先决定的目标值f
t
。例如，处理器40判定所取得的力f的大小是否处于以目标值f
t
为基准而预先决定的范围[f
th1
，f
th2
]内(f
th1
≤f≤f
th2
)。划定该范围[f
th1
，f
th2
]的阈值f
th1
及f
th2
例如作为满足f
th1
≤f
t
≤f
th2
的值，由操作员预先决定，存储在存储部42中。
[0069]
处理器40在f
th1
＞f的情况下，判断为按压力f
p
过度小于目标值f
t
，使机器人12进行动作而使工具34向朝向工件wr的方向(例如，机器人坐标系c1的z轴负方向)位移，使作用于工件wr的按压力f
p
增大。
[0070]
另外，处理器40在f＞f
th2
的情况下，判断为按压力f
p
过度大于目标值f
t
，使机器人12进行动作而使工具34向远离工件wr的方向(例如，机器人坐标系c1的z轴正方向)位移，使作用于工件wr的按压力f
p
减少。这样，处理器40执行将按压力f
p
控制为目标值f
t
的仿形控制。
[0071]
在步骤s3中，处理器40判定机器人12是否到达了最后的目标位置tpm。具体而言，处理器40从设置于机器人12的各伺服马达35的旋转检测器(编码器或霍尔元件等)接收表示该伺服马达35的旋转位置(或旋转角度)的位置反馈fb
t
。
[0072]
处理器40能够根据来自各伺服马达35的位置反馈fb
t
，求出机器人坐标系c1中的工具34(或者，工具坐标系c2的原点)的位置p
t
。在该步骤s3中，处理器40判定所求出的工具
34的位置p
t
是否与最后的目标位置tpm一致(或者，是否为以该最后的目标位置tpm为基准而决定的范围内)。
[0073]
处理器40在判定为位置p
t
与最后的目标位置tpm一致(即，是)的情况下，进入到步骤s4，另一方面，在判定为位置p
t
未到达最后的目标位置tpm(即，否)的情况下，循环步骤s3。在步骤s3中判定为是之后，处理器40通过机器人12使按压于工件w的工具34超过最后的目标位置tpm而朝向追加目标位置tpa移动，由此，继续作业。
[0074]
在步骤s4中，处理器40判定最近从力传感器14取得的力f的大小是否为阈值f
th0
以下。该阈值f
th0
例如由操作员预先决定为接近零的值(f
th1
＞f
th0
≈0)，并存储在存储部42中。
[0075]
处理器40在判定为力f为阈值f
th0
以下(即，是)的情况下，进入到步骤s6，另一方面，在判定为力f大于阈值f
th0
(即，否)的情况下，进入到步骤s5。这样，在本实施方式中，作为力判定部56(图2)发挥功能，该力判定部56判定在机器人12超过最后的目标位置tpm而继续作业的期间力f是否为阈值f
th0
以下。
[0076]
在步骤s5中，处理器40判定机器人12是否到达追加目标位置tpa。具体而言，处理器40判定根据位置反馈fb
t
求出的上述的位置p
t
是否与追加目标位置tpa一致(或者，是否为以该追加目标位置tpa为基准而决定的范围内)。
[0077]
处理器40在判定为位置p
t
与追加目标位置tpa一致(即，是)的情况下，进入到步骤s6，另一方面，在判定为位置p
t
未到达追加目标位置tpa(即，否)的情况下，返回到步骤s4。这样，处理器40循环步骤s4以及s5，继续作业，直到在步骤s4或者s5中判定为是为止。
[0078]
在步骤s6中，处理器40结束作业。具体而言，处理器40通过机器人12使工具34向规定的退避方向(例如，机器人坐标系c1的z轴正方向)移动以便从工件w离开，并且使工具驱动部36的动作停止，由此，使该工具34的旋转停止。这样，处理器40结束针对工件w的作业。
[0079]
这样，在本实施方式中，处理器40在机器人12到达最后的目标位置tpm之后，超过该最后的目标位置tpm而继续作业。根据该结构，假设即使产生了上述那样的误差δ，也能够完成作业直至作业对象部位fr的终端er，防止该终端er的附近部分为未作业。由此，能够提高工件w的精加工品质。
[0080]
另外，在本实施方式中，处理器40按照除了目标位置tpn之外还规定了追加目标位置tpa的动作程序op使机器人12进行动作，使该机器人12继续作业直至追加目标位置tpa。根据该结构，处理器40能够通过机器人12可靠且迅速地完成作业直至作业对象部位fr的终端er。
[0081]
另外，在本实施方式中，在上述的步骤s4中判定力f是否为阈值f
th0
以下，在判定为是的情况下结束作业(步骤s6)。关于该功能，在从最后的目标位置tpm到追加目标位置tpa执行作业的期间，存在工具34向机器人坐标系c1的x轴正方向侧超过工件wr的作业对象部位fr的终端er的情况。该情况下，由于工具34从工件wr离开，因此，从工件wr施加于工具34的力f急剧变小。
[0082]
根据本实施方式，通过监视力f来检测工具34超过终端er的情况，在工具34超过终端er的可能性高的情况下(即，在步骤s4中判定为是的情况下)结束作业，使机器人12退避。由此，能够降低机器人12超过终端er移动而与该机器人12的周围的环境物干涉的可能性，并且能够使作业迅速地结束，因此，能够缩减作业的周期时间。
[0083]
另外，在本实施方式中，处理器40承担具有形状数据取得部102、目标位置设定部
106、追加目标位置设定部110以及程序生成部112的装置100的功能，生成动作程序op。根据该装置100，能够根据形状数据(图纸数据dd、图像数据id)自动生成规定了目标位置tpn以及追加目标位置tpa的动作程序op。
[0084]
另外，在本实施方式中，装置100还具有：位置取得部104，其根据图像数据id取得控制坐标系(机器人坐标系c1)中的作业对象部位fr的位置p
fi
，装置100根据取得的该位置p
fi
设定多个目标位置tpn。根据该结构，能够将多个目标位置tpn设定为相对于实际设置于控制坐标系(机器人坐标系c1)的工件wr的作业对象部位fr在某种程度上准确地对应，由此，能够防止上述误差δ变得过大
[0085]
另外，在本实施方式中，装置100还具有：方向设定部108，其根据形状数据(图纸数据dd、图像数据id)或者目标位置tpn来设定延长方向ed。根据该结构，能够将作业的延长方向ed设定为大致沿着作业对象部位fr的延展方向，因此，能够沿着作业对象部位fr准确地继续作业直至终端er。
[0086]
接下来，参照图7，对控制装置18执行的动作流程的另一例子进行说明。图7所示的流程与图6所示的流程的不同点在于还具有步骤s7和s8。具体而言，处理器40在步骤s4中判定为是时，在步骤s7中，结束在上述的步骤s2中开始的仿形控制。其结果是，处理器40不使工具34相对于工件wr进退(例如，在机器人坐标系c1的z轴方向上位移)，使其朝向追加目标位置tpa移动。
[0087]
在步骤s8中，处理器40与上述的步骤s5一样，判定机器人12是否到达了追加目标位置tpa，在判定为是的情况下进入到步骤s6，另一方面，在判定为否的情况下循环步骤s8。这样，根据本实施方式，在机器人12超过最后的目标位置tpm而继续作业的期间力f为阈值f
th0
以下(即，工具34超过终端er)的情况下，结束仿形控制。由此，能够防止处理器40执行不需要的仿形控制，因此，能够削减处理器40的运算量，并且能够降低机器人12与周围的环境物干涉的可能性。
[0088]
接下来，参照图8，对控制装置18的另一功能进行说明。在本实施方式中，控制装置18代替上述的力判定部56而具有移动量取得部58以及移动判定部60的功能。以下，参照图9，对图8所示的控制装置18执行的动作流程的一例进行说明。此外，在图9所示的流程中，对与图6所示的流程一样的过程标注相同的步骤编号，省略重复的说明。
[0089]
在图9所示的流程开始后，处理器40执行上述的步骤s1～s3。在此，在本实施方式中，处理器40在步骤s3中判定为是之后，连续地(例如，周期性地)取得机器人12(具体而言，工具34)向相对于工件wr按压工具34的方向pd(例如，机器人坐标系c1的z轴负方向)的移动量ξ。
[0090]
具体而言，处理器40根据来自各伺服马达35的位置反馈fb
t
连续地取得上述的位置p
t
，根据该位置p
t
，求出向方向pd的机器人12(末端执行器28)的移动量ξ。这样，处理器40在机器人12执行作业的期间，取得移动量ξ，存储在存储部42中。因此，处理器40作为取得移动量ξ的移动量取得部58(图8)发挥功能。此外，处理器40也可以在步骤s1中开始了作业时开始取得移动量ξ的动作。
[0091]
在步骤s9中，处理器40判定最近取得的移动量ξ是否超过了预先决定的阈值ξ
th
。该阈值ξ
th
由操作员预先决定，存储在存储部42中。处理器40在移动量ξ超过阈值ξ
th
(ξ≥ξ
th
)的情况下判定为是，进入到步骤s6，另一方面，在移动量ξ未超过阈值ξ
th
(ξ＜ξ
th
)的情况下判
定为否，进入到步骤s5。这样，处理器40作为移动判定部60(图8)发挥功能，该移动判定部60判定在机器人12超过最后的目标位置tpm而继续作业的期间，移动量ξ是否超过了阈值ξ
th
。
[0092]
如以上那样，在本实施方式中，处理器40在上述的步骤s9中判定为移动量ξ超过了阈值ξ
th
的情况下使作业结束(步骤s6)。关于该功能，在从最后的目标位置tpm到追加目标位置tpa执行作业的期间，若工具34超过终端er，则工具34向方向pd(例如，机器人坐标系c1的z轴负方向)急剧位移，由此，向方向pd的移动量ξ增大。
[0093]
根据本实施方式，通过监视移动量ξ来检测工具34超过终端er的情况，在工具34超过终端er的可能性高的情况下(即，在步骤s9中判定为是的情况下)结束作业，使机器人12退避。由此，能够降低机器人12超过终端er移动而与该机器人12的周围的环境物干涉的可能性，并且能够使作业迅速地结束，因此，能够缩减作业的周期时间。
[0094]
接下来，参照图10，对图8所示的控制装置18执行的动作流程的另一例进行说明。图10所示的流程与图9所示的流程的不同点在于还具有步骤s7和s8。具体而言，处理器40在步骤s9中判定为是时，执行上述的步骤s7而结束仿形控制，接着，执行步骤s8。根据本实施方式，能够防止处理器40执行不需要的仿形控制，因此，能够削减处理器40的运算量，并且能够降低机器人12与周围的环境物干涉的可能性。
[0095]
此外，在图8所示的实施方式中，处理器40也可以代替移动量ξ(或其基础上)取得向方向pd的机器人12(末端执行器28)的速度或加速度。并且，处理器40也可以在步骤s9中判定所取得的速度或加速度是否超过预先决定的阈值。在工具34超过终端er的情况下，机器人12的速度或加速度也增大，因此，通过监视速度或加速度，能够检测工具34超过终端er的情况。
[0096]
此外，在上述的实施方式中，对在步骤s1中处理器40按照规定了目标位置tpn以及追加目标位置tpa的动作程序op来执行作业的情况进行了叙述。但是，不限于此，处理器40也可以按照未规定追加目标位置tpa的动作程序op’来执行作业。
[0097]
在图11中表示这样的动作流程的例子。例如，图2所示的控制装置18的处理器40执行图11所示的流程。此外，在图11所示的流程中，对与图6所示的流程一样的过程标注相同的步骤编号，省略重复的说明。
[0098]
在步骤s1中，处理器40按照动作程序op’控制机器人12，开始作业。在该动作程序op’中，规定了多个目标位置tpn(n＝1、2、3、
…
、m-2、m-1、m)，另一方面，未规定上述的追加目标位置tpa。之后，处理器40执行步骤s2～s4。
[0099]
在步骤s4中判定为否时，在步骤s10中，处理器40继续基于机器人12的作业。具体而言，处理器40首先决定延长方向ed。作为一例，处理器40取得在上述步骤s3中判定为是的时间点(或在步骤s4中判定为否的时间点)的机器人12(工具34)的移动方向。
[0100]
例如，处理器40能够基于根据位置反馈fb
t
求出的上述位置p
t
来取得该移动方向。处理器40将求出的移动方向决定为延长方向ed。取而代之，处理器40也可以与上述的方向设定部108一样，根据形状数据(图像数据id、图纸数据dd)或目标位置tpn来决定延长方向ed。
[0101]
并且，处理器40使机器人12向决定出的延长方向ed移动，并且继续基于工具驱动部36的工具34的旋转，由此，继续针对工件wr的作业。然后，处理器40返回到步骤s4。在此，即使机器人12到达最后的目标位置tpm，在此时从工件wr施加于工具34的力f大于阈值f
th0
(f
＞f
th0
)的情况下，工具34也未超过终端er，作业对象部位fr中的、终端er的附近部位可能为未作业。
[0102]
在本实施方式中，在机器人12到达最后的目标位置tpm的时间点(即，在步骤s3中判定为是的时间点)，根据力f的大小来判定是否继续作业。根据该结构，即使按照未规定追加目标位置tpa的动作程序op’执行了作业，也能够可靠地完成作业直至终端er。
[0103]
此外，在上述的实施方式中，对装置100作为由处理器40执行的功能而安装于控制装置18的情况进行了叙述。但是，不限于此，装置100也可以设置于控制装置18的外部。图12表示这样的方式。图12所示的机器人系统70除了上述的机器人12、力传感器14、视觉传感器16以及控制装置18之外，还具有设计辅助装置72。
[0104]
设计辅助装置72具有cad装置74以及cam装置76。cad装置74是受理操作员的操作，制作工件模型wm的图纸数据dd的制图装置。cam装置76是根据图纸数据(3dcad数据)生成计算机程序的装置。
[0105]
在本实施方式中，装置100安装于cam装置76。cam装置76从cad装置74受理图纸数据dd，作为形状数据取得部102、位置取得部104、目标位置设定部106、方向设定部108、追加目标位置设定部110以及程序生成部112发挥功能，生成动作程序op。
[0106]
设计辅助装置72与控制装置18的i/o接口44能够通信地连接，从控制装置18取得机器人12的位置数据以及视觉传感器16拍摄到的图像数据id等，另一方面，将生成的动作程序op向控制装置18发送。此外，cad装置74以及cam装置76可以是分别具有处理器(cpu、gpu等)以及存储部(rom、ram)的不同的计算机，也可以由具有共通的处理器以及存储部的1个计算机构成。
[0107]
此外，在上述的实施方式中，对处理器40根据作为形状数据的图像数据id来设定目标位置tpn的情况进行了叙述。但是，不限于此，处理器40也能够根据作为形状数据的图纸数据dd来设定目标位置tpn。
[0108]
例如，处理器40也可以根据从工件模型wm取得的上述的位置p
fm
，设定为在机器人坐标系c1中使目标位置tpn与该位置p
fm
对应(例如，一致或离开规定的距离)。该情况下，也能够从机器人系统10、70省略视觉传感器16。
[0109]
另外，在上述的实施方式中，对力传感器14介于手腕部26与末端执行器28之间的情况进行了叙述，但也可以设置于机器人12的任意部位(例如，机器人基座20、下臂部30、上臂部32)。另外，力传感器14不限于6轴力觉传感器，例如也可以具有设置于各伺服马达35并检测施加于该伺服马达35的转矩的多个转矩传感器。处理器40能够从该多个转矩传感器取得转矩(力)的数据，根据该转矩求出从工件wr施加于工具34的力f。
[0110]
另外，也能够从机器人系统10、70省略力传感器14。例如，处理器40也能够作为力取得部54发挥功能，从各伺服马达35取得电流反馈(干扰转矩)fbc，根据该电流反馈fbc来取得力f。
[0111]
另外，也能够从图2所示的控制装置18省略力取得部54以及力判定部56。该情况下，从图6所示的流程中省略步骤s2和s4。同样地，也能够从图8所示的控制装置18省略力取得部54、移动量取得部58以及移动判定部60。该情况下，从图9所示的流程省略步骤s2以及s9。
[0112]
另外，也能够从上述装置100省略位置取得部104。例如，处理器40也能够如上述那
样根据图纸数据dd来设定目标位置tpn。该情况下，能够省略从图像数据id取得控制坐标系中的作业对象部位fr的位置p
fi
的过程。
[0113]
另外，也能够从装置100省略方向设定部108。例如，在如上述的实施方式那样作业对象部位fr被配置为与机器人坐标系c1的x轴平行地延展的情况下(换言之，在作业对象部位fr的延展方向已知的情况下)，延长方向ed也可以由操作员预先决定为机器人坐标系c1的x轴正方向(已知的延展方向)。该情况下，能够省略根据形状数据或目标位置tpn设定延长方向ed的过程。
[0114]
另外，在装置100中，追加目标位置设定部110也可以根据规定的作业条件来变更上述的距离δ。该作业条件例如包含机器人12(具体而言，工具34)的移动速度以及移动路径、工件wr的规格(尺寸、形状、材料等)、视觉传感器16的规格(图像数据id的分辨率、拍摄传感器的尺寸等)。
[0115]
作为一例，处理器40也可以根据该分辨率来变更距离δ，使得图像数据id的分辨率越低，距离δ越大。图像数据id的分辨率越低，上述的误差δ可能越大，因此，通过根据该分辨率的低程度来增大距离δ，能够更可靠地避免在作业对象部位fr产生未作业的部分。
[0116]
作为另一例，处理器40也可以根据该移动速度来变更距离δ，使得机器人12的移动速度越大，距离δ越小。若移动速度大，则机器人12的移动距离容易增大，因此，通过根据移动速度的大小来减小距离δ，能够降低工具34超过终端er而继续作业的可能性。
[0117]
另外，作为上述的控制坐标系，不限于机器人坐标系c1以及工具坐标系c2，例如，能够设定世界坐标系或者工件坐标系。世界坐标系是规定机器人12的作业单元的3维空间的坐标系，机器人坐标系c1被固定在世界坐标系中。另外。工件坐标系是规定机器人坐标系c1(或者世界坐标系)中的工件wr的位置以及姿势的坐标系。
[0118]
另外，在上述的实施方式中，对机器人12进行工件wr的去毛刺作业的情况进行了叙述，但本公开的概念也能够应用于将机器人12定位于多个目的位置tpn来执行作业的任何用途。例如，机器人12可以对工件wr的表面进行研磨，也可以对工件wr进行激光加工(激光切断、激光焊接)，或者也可以对工件wr的表面进行涂敷。以上，通过实施方式对本公开进行了说明，但上述的实施方式并不限定权利要求书的发明。
[0119]
附图标记说明
[0120]
10、70 机器人系统
[0121]
12 机器人
[0122]
14 力传感器
[0123]
16 视觉传感器
[0124]
18 控制装置
[0125]
40 处理器
[0126]
42 存储部
[0127]
52 机器人控制部
[0128]
54 力取得部
[0129]
56 力判定部
[0130]
58 移动量取得部
[0131]
60 移动判定部
[0132]
100 装置
[0133]
102 形状数据取得部
[0134]
104 位置取得部
[0135]
106 目标位置设定部
[0136]
108 方向设定部
[0137]
110 追加目标位置设定部
[0138]
112 程序生成部。