生成具有曲线部的轨道的机器人的轨道生成装置的制造方法

生成具有曲线部的轨道的机器人的轨道生成装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供生成具有曲线部的轨道的机器人的轨道生成装置，机器人的轨道生成装置具备：负载判定部，其在使机器人沿着基准轨道动作的情况下，将施加于机器人的构成部件的负载与负载判定值相比较；以及速度减少部，其在负载大于负载判定值的情况下减少机器人的速度。轨道生成装置具备：比较轨道生成部，其在速度被减少了的情况下，设定变更基了准示教点的位置之后的比较示教点，基于比较示教点生成比较轨道；以及轨道选择部，其对比较轨道的通过时间和基准轨道的通过时间进行比较，选择通过时间短的轨道。
【专利说明】
生成具有曲线部的轨道的机器人的轨道生成装置
技术领域
[0001 ]本发明设及生成机器人的轨道的轨道生成装置。
【背景技术】
[0002] 机器人被控制为沿着预先生成的轨道移动。机器人的轨道能够由轨道生成装置生 成。轨道生成装置基于作业者指定的示教点W及速度生成轨道。例如，作业者将预先生成的 示教点输入至轨道生成装置。然后，轨道生成装置W通过示教点或者示教点的附近的方式 生成轨道。
[0003] 然而，若沿着由轨道生成装置生成的轨道W被指定的速度驱动机器人，则存在施 加于机器人的负载变大的情况。在现有技术中，公知有在施加于机器人的负载变大的情况 下，使机器人的速度降低。
[0004] 日本特开平10-69310号公报公开了求出在机器人前端部通过示教点的内侧时能 够实现的移动速度，来计算相对于被记录在示教点数据的移动速度的减速率的机器人的轨 道生成装置。公开了在机器人的动作时，根据内转部的减速率，使机器人减速动作。
[0005] 日本特开2014-14876号公报公开了将机器人臂的可动范围分成多个空间，设定 加加速度的限制值W使各个空间中的负载扭矩在允许范围内的机器人控制装置。而且，公 开了运算部W通过所指定的轨迹的方式生成电动马达的指令值。
[0006] 加速W及减速的情况、方向变化的情况等负载施加于机器人。例如，较大的力施加 于驱动机器人的关节部的驱动装置的变速机。尤其是与驱动轨道为直线状的部分的情况相 比，在驱动轨道为曲线状的部分的情况下，较大的负载施加于机器人。若在过大的负载施加 于机器人的状态下继续动作，则存在机器人的寿命变短运样的问题。
[0007] 如上述的日本特开平10-69310号公报所记载的那样，在负载较大的情况下，能够 使机器人减速而减少负载。尤其在轨道为曲线状的部分中，能够使机器人减速而减少负载。 然而，若使机器人的速度降低，则存在机器人的周期时间变长运样的问题。即，存在机器人 的作业时间变长运样的问题。
[000引另一方面，存在与轨道的精度相比作业者更想加快机器人的速度的情况。即，存在 优选即使多少离开所希望的示教点也尽量不减少速度地驱动机器人的情况。尤其为了在施 加于机器人的负载变大的轨道为曲线状的部分中减速率变大，而优选在轨道为曲线状的部 分中加快机器人的动作。

【发明内容】

[0009]本发明的机器人的轨道生成装置具备:基准轨道生成部，其基于多个基准示教点 生成具有曲线部的基准轨道；W及负载判定部，其在使机器人沿着基准轨道动作的情况下 计算施加于预先规定的机器人的构成部件的负载，将负载与预先规定的负载判定值相比 较。机器人的轨道生成装置具备:速度减少部，其在负载大于负载判定值的情况下，将机器 人的速度减少到负载成为负载判定值W下的速度；比较轨道生成部，其在速度被速度减少 部减少了的情况下，设定变更了基准示教点的位置之后的比较示教点，并基于比较示教点 生成比较轨道；W及轨道选择部，其对比较轨道的通过时间和基准轨道的通过时间进行比 较，选择通过时间短的轨道。
[0010] 在上述发明中，也能够比较轨道生成部W在曲线部中比较轨道的曲率半径比基准 轨道的曲率半径大的方式设定比较示教点。
[0011] 在上述发明中，也能够比较轨道生成部基于预先规定的轨道的允许条件生成比较 轨道，轨道的允许条件是从基准示教点到比较轨道的距离小于预先规定的判定值。
[0012] 在上述发明中，也能够比较轨道生成部基于预先规定的轨道的允许条件生成比较 轨道，轨道的允许条件是基准轨道与比较轨道的距离小于预先规定的判定值。
[0013] 在上述发明中，也能够负载是施加于构成部件的扭矩，负载判定部根据机器人的 各轴的加速度计算扭矩。
[0014] 在上述发明中，也能够负载是施加于构成部件的扭矩的变化率，负载判定部根据 机器人的各轴的冲击跃度计算扭矩的变化率。
【附图说明】
[0015] 图1是实施方式中的机器人系统的框图。
[0016] 图2是对实施方式中的第一基准轨道进行说明的概略图。
[0017] 图3是对实施方式中的第一比较轨道进行说明的概略图。
[0018] 图4是对设定比较示教点时的第一移动方向进行说明的概略图。
[0019] 图5是对设定比较示教点时的第二移动方向进行说明的概略图。
[0020] 图6是对生成比较轨道时的第一轨道的允许条件进行说明的概略图。
[0021] 图7是对生成比较轨道时的第二轨道的允许条件进行说明的概略图。
[0022] 图8是实施方式中的生成机器人的轨道的第一控制的流程图。
[0023] 图9是实施方式中的生成机器人的轨道的第二控制的流程图。
[0024] 图10是对实施方式中的第二基准轨道进行说明的概略图。
[0025] 图11是对实施方式中的第二比较轨道进行说明的概略图。
[0026] 图12是对实施方式中的第Ξ基准轨道W及第Ξ比较轨道进行说明的概略图。
[0027] 图13是对实施方式中的第四基准轨道W及第四比较轨道进行说明的概略图。
【具体实施方式】
[0028] 参照图1至图13对实施方式中的机器人的轨道生成装置进行说明。本实施方式的 机器人系统基于由轨道生成装置生成的轨道来驱动机器人。机器人被控制为工具前端点通 过所生成的轨道。
[0029] 图1是本实施方式中的机器人系统的概略图。本实施方式的机器人系统1具备进行 工件的搬运的机器人13、和控制机器人13的控制装置12。本实施方式的机器人13是具有多 个关节部13a的多关节机器人。在机器人13的臂13b的前端配置有把持工件的手17。机器人 13包括驱动各个关节部13a的臂驱动装置。臂驱动装置包括配置于关节部13a的内部的臂驱 动马达和减速器。通过臂驱动马达进行驱动，能够将臂13b通过关节部13a弯曲成所希望的 角度。
[0030] 机器人系统1具备生成机器人13的轨道的轨道生成装置11。轨道生成装置11例如 由具有经由总线相互连接的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元）、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器）、W及R0M(Read Only Memoir:只读存储器）等的运算处 理装置构成。另外，轨道生成装置11具有存储各种信息的存储部。
[0031] 预先规定的示教点信息10被输入至轨道生成装置11。示教点信息10包括示教点的 位置的信息。示教点信息10例如包含有示教点的Ξ维坐标值。示教点信息10例如能够通过 作业者操作设定示教点的操作面板而输入至轨道生成装置11。或者，轨道生成装置11也可 W从作为示教点信息10的机器人的动作程序获取示教点的位置。
[0032] 轨道生成装置11基于示教点信息10生成机器人13的轨道。轨道生成装置11W机器 人13的工具前端点在所生成的轨道上通过的方式生成机器人的各轴的动作指令。机器人13 的动作指令被送出至控制装置12的动作控制部15。动作控制部15基于动作指令驱动臂驱动 装置等。
[0033] 本实施方式的轨道生成装置11具备基于示教点信息10生成基准轨道的基准轨道 生成部21。在本发明中，将输入至轨道生成装置11的示教点称为基准示教点。而且，将基准 轨道生成部21基于基准示教点生成的轨道称为基准轨道。
[0034] 在图2示出对本实施方式中的第一基准轨道进行说明的概略图。基准轨道生成部 21基于多个基准示教点P1、P2、P3生成基准轨道41。轨道包含有呈直线状延伸的直线部和弯 曲延伸的曲线部。在本实施方式中对曲线部进行说明。在图2所例示的基准轨道41中，工具 前端点沿箭头61所示的方向移动。
[0035] 本实施方式的第一基准轨道41被允许偏离基准示教点P1~P3。从基准示教点P2到 基准轨道41的距离化的上限值被预先规定为判定值。基准示教点P2与基准轨道41的最短的 距离为从基准示教点P2到基准轨道41的距离化。基准轨道生成部21W距离化小于判定值的 方式生成基准轨道41。
[0036] 基准轨道例如能够基于连续的Ξ个基准示教点P1、P2、P3和预先指定的速度，通过 求解如下的方程式来生成。基准轨道41能够作为时间的函数得到。
[0037]
[003引 v(0) =Vs，WT) =Ve，WT/2) =Vm( I Vs I = I Ve I = I Vm I )
[0039] a(0)=0，A(T)=0
[0040] L = P(T/2)-P2 [0041 ] t:时刻
[0042] P(t):轨道上的位置
[0043] V(t):速度
[0044] A(t):加速度
[0045] Vs:曲线部的开始时刻中的速度
[0046] Ve:曲线部的结束时刻中的速度
[0047] Vm:曲线部的中点（时间）中的速度
[0048] ^曲线部的中点（时间）的位置与基准示教点的距离
[0049] 运里，曲线部的开始点能够选择连结基准示教点P1和基准示教点P2的线上的点。 曲线部的结束点能够选择连结基准示教点P2和基准示教点P3的线上的点。另外，所谓曲线 部的中点是指开始点的时刻与结束点的时刻的中间时刻中的轨道上的点。机器人13的姿势 被各轴的旋转角度规定，能够通过任意的方法设定。例如，机器人13的姿势能够设定为从曲 线部的开始点中的姿势连续地变化到曲线部的结束点中的姿势。
[0050] 作为基于所指定的示教点生成轨道的方法，并不局限于该方式，能够采用任意的 方法。例如，能够通过使从基准示教点P1向基准示教点P2的动作的减速部分与从基准示教 点P2向基准示教点P3的动作的加速部分重合，来形成曲线状的轨道。而且，能够通过变更重 合的时期，来将从基准示教点到基准轨道的距离调节为小于判定值。
[0051] 轨道生成装置11具有在使机器人沿着规定的轨道动作的情况下，计算施加于机器 人的构成部件的负载的负载判定部22。负载判定部22还将计算出的负载与预先规定的负载 判定值相比较。
[0052] 能够例示扭矩作为负载。机器人的构成部件能够预先规定。例如，能够例示配置于 机器人13的关节部13a的减速器作为构成部件。或者，能够例示关节部13a中的轴承等。运 里，采取配置于关节部13a的减速器来进行说明。
[0053] 施加于减速器的扭矩与机器人的各轴的周围的扭矩对应。因此，在本实施方式中， 采用各轴周围的扭矩作为施加于减速器的负载。预先规定扭矩判定值作为负载判定值。将 与能够施加于减速器的扭矩的最大值对应的各轴的周围的扭矩的值设定为扭矩判定值。
[0054] 各轴的周围的扭矩能够基于轨道上的规定点的Ξ维坐标值和规定点的前后点的 坐标值而计算。能够使用机器人的反向运动学来将Ξ维坐标值转换成各轴的旋转角度。各 轴的旋转角度相当于各轴的位置。而且，能够计算规定点的各轴的位置W及时刻和规定点 的前后点的各轴的位置W及时刻。能够基于运些点的时刻的差W及角度的差，计算各轴的 速度W及各轴的加速度。能够基于计算出的各轴的位置、速度、W及加速度，使用机器人的 动力学的方程式，来计算各轴的周围的扭矩。各轴的周围的扭矩能够由下式表示。
[0化5]
[0056] τ:扭矩
[0057] Μ(θ):与质量相关的矩阵
[0化引 ^巧，<^ 表示离屯、力、科氏（Coriolis)力的项的向量 \ /
[0059] G(目）：表示重力项的向量
[0060] 运样，能够计算机器人沿着预先规定的轨道动作时的各个时刻中的各轴的扭矩。 负载判定部22比较计算出的扭矩和预先规定的扭矩判定值。在计算出的扭矩为扭矩判定值 W下的情况下，采用基准轨道作为机器人的轨道。
[0061] 轨道生成装置11具有速度减少部23。速度减少部23在计算出的施加于构成部件的 扭矩大于扭矩判定值的情况下减少速度。速度减少部23将机器人的速度减少到施加于构成 部件的扭矩成为扭矩判定值W下的速度。
[0062] 在本实施方式中，对于配置于多个关节部13a的所有减速器，使速度降低到计算出 的各轴的周围的扭矩成为扭矩判定值W下为止。而且，将所有的轴的周围的扭矩成为扭矩 判定值W下时的速度设定为与基准轨道相关的基准速度。
[0063] 运样，在本实施方式中，W施加于机器人的构成部件的负载为负载判定值W下的 方式，对于基准轨道调整速度。
[0064] 轨道生成装置11包括在速度被速度减少部23减少了的情况下，基于基准轨道生成 比较轨道的比较轨道生成部24。比较轨道生成部24设定变更了基准示教点的位置之后的比 较示教点。比较轨道生成部24基于比较示教点生成比较轨道。此时，比较轨道生成部24 W在 曲线部中，与基准轨道的曲率半径相比比较轨道的曲率半径较大的方式生成比较轨道。通 过减小轨道的曲率，能够抑制曲线部中的加速度、加加速度，能够减少施加于机器人的构成 部件的负载。
[0065] 在图3示出对比较轨道进行说明的概略图。基准轨道41基于基准示教点P1、P2、P3 生成了曲线部。基准示教点P2为与基准轨道41的曲线部的顶部对应的示教点。而且，比较轨 道生成部24基于基准示教点P1、P2、P3设定比较示教点P2a。比较轨道生成部24在曲线状的 基准轨道41的内侧设定比较示教点P2a。在本实施方式中，比较轨道生成部24对于基准示教 点P2设定移动方向和移动长度。而且，比较轨道生成部24基于设定的移动方向和移动长度， 移动基准示教点P2来设定比较示教点P2a。
[0066] 在图4示出对设定比较示教点时的示教点的第一移动方向进行说明的概略图。生 成连结基准示教点P1和基准示教点P2的直线及连结基准示教点P2和基准示教点P3的直线。 然后，能够将基准示教点P2中的角度的二等分线的方向（箭头62所示的方向）设定为示教点 的移动方向。
[0067] 在图5示出对设定比较示教点时的示教点的第二移动方向进行说明的概略图。计 算基准示教点P1与基准示教点P3的中点化。然后，能够如箭头63所示，将从基准示教点P2朝 向中点化的方向设定为示教点的移动方向。
[0068] 作为示教点的移动方向，并不局限于上述的第一移动方向或者第二移动方向，能 够向如轨道的曲率半径变大那样的任意的方向移动。例如，也可W使基准示教点P2向朝向 基准示教点P1的方向移动。或者，也可W使基准示教点P2向朝向基准示教点P3的方向移动。
[0069] 接下来，对示教点的移动长度进行说明。比较轨道生成部24基于预先规定的轨道 的允许条件生成比较轨道42。
[0070] 在图6示出对生成比较轨道时的第一轨道的允许条件进行说明的概略图。作为第 一轨道的允许条件，规定了从基准示教点P2到比较轨道42的距离小于预先规定的判定值。 良P，W比较轨道42不过于离开基准示教点P2的方式预先设定了距离的上限值。能够将从基 准示教点P2到比较轨道42上的点的距离中的最短距离规定为从基准示教点P2到比较轨道 42的距离L1。在图6所示的例子中，从基准示教点P2到比较轨道42上的点Ps的距离相当于从 基准示教点P2到比较轨道42的距离L1。
[0071] 比较轨道生成部24向所设定的移动方向移动基准示教点P2来生成比较示教点 P2a。此时能够使其W预先规定的移动长度移动。而且，比较轨道生成部24通过与基准轨道 41的生成方法相同的方法，基于基准示教点PUP3W及比较示教点P2a生成比较轨道42。
[0072] 接下来，比较轨道生成部24辨别从基准示教点P2到比较轨道42的距离L1是否小于 预先规定的判定值。在距离L1小于预先规定的判定值的情况下，能够进一步延长基准示教 点P2的移动长度。运样，逐渐延长移动长度，W距离L1成为所允许的最大的长度的方式形成 比较轨道42。此外，也可W进行在距离L1是预先规定的判定值W上的情况下，缩短基准示教 点P2的移动长度的控制。
[0073] 基准示教点P2的移动长度越长，越能够增大比较轨道42的曲线部的曲率半径。在 本实施方式中，在满足轨道的允许条件的范围内W基准示教点P2的移动长度最大的方式设 定比较示教点P2a。通过该控制能够增大比较轨道42的曲线部的曲率半径。
[0074] 运样，比较轨道生成部24能够基于移动了基准示教点P2之后的比较示教点門a生 成比较轨道42。接下来，基于所生成的比较轨道42,计算机器人13沿着比较轨道42动作时的 速度。通过与基准轨道41中的基准速度相同的方法，速度减少部23将速度减少到施加于构 成部件的扭矩成为扭矩判定值W下为止。能够将此时的速度设定为比较轨道中的比较速 度。比较轨道42与基准轨道41相比曲率半径较大，所W存在比较速度大于基准速度的情况。
[0075] 此外，预先规定的轨道的允许条件并不局限于上述的基准示教点与比较轨道的距 离，能够采用W不过于离开基准示教点的方式生成比较轨道的任意的条件。
[0076] 在图7示出对生成比较轨道时的第二轨道的允许条件进行说明的概略图。作为第 二轨道的允许条件，能够采用比较轨道42与基准轨道41的距离L2小于预先规定的判定值。 计算基准轨道41中的曲线部的开始点的时刻与结束点的时刻的中间时刻中的中点Pci。计 算比较轨道42中的曲线部的开始点的时刻与结束点的时刻的中间时刻中的中点Pc2。作为 比较轨道42与基准轨道41的距离L2,能够采用中点化1与中点化2的距离。也能够根据该允 许条件，W不过于离开基准示教点P2的方式生成比较轨道42。
[0077] 本实施方式的轨道生成装置11具备比较基准轨道的通过时间和比较轨道的通过 时间，来选择通过时间较短的轨道的轨道选择部25。轨道选择部25基于基准轨道41和基准 速度计算通过时间。例如，将一个曲线部作为对象，计算从基准示教点P1通过基准示教点P2 的附近到达基准示教点P3的通过时间。轨道选择部25基于比较轨道42和比较速度计算通过 时间。例如，计算从基准示教点P1通过比较示教点P2a的附近到达基准示教点P3的通过时 间。而且，轨道选择部25选择通过时间较短的轨道作为实际驱动机器人的轨道。此外，在基 准轨道41的通过时间和比较轨道42的通过时间相同的情况下，也可W采用任意一个轨道。 在该情况下，在本实施方式中采用基准轨道41。
[0078] 轨道生成装置11具备基于选择出的轨道生成控制装置12的动作指令的动作指令 生成部26。由动作指令生成部26生成的动作指令被送出到控制装置12的动作控制部15。
[0079] 在图8示出本实施方式中的轨道生成装置的第一控制的流程图。在步骤81中，基准 轨道生成部21基于获取到的示教点信息10生成基准轨道41。
[0080] 接下来，在步骤82中，负载判定部22基于基准轨道和预先设定的速度，计算施加于 预先设定的构成部件的扭矩。基准轨道的初始速度被预先指定。在步骤83中，负载判定部22 辨别计算出的扭矩是否超过扭矩判定值。在该辨别中，在指定了多个构成部件的情况下，对 于所有的构成部件进行判定。在本实施方式中，在至少一个施加于构成部件的扭矩超过扭 矩判定值的情况下，移至步骤84。
[0081 ]在步骤84中，速度减少部23减少基准轨道41中的速度。在本实施方式中，W预先规 定的减少幅度减少速度。然后，返回到步骤82,计算施加于构成部件的扭矩。运样，速度减少 部23通过将速度减少到计算出的扭矩成为扭矩判定值W下为止，来设定基准速度。
[0082]在步骤83中，在所有的构成部件的计算出的扭矩为扭矩判定值W下的情况下，移 至步骤92。在步骤92中，辨别是否减少了机器人的速度。即，对若W初始速度驱动机器人，贝U 过度的扭矩是否施加于构成部件进行辨别。在不减少速度的情况下，结束该控制。即，采用 基准轨道和初始的速度。在减少了速度的情况下，移至步骤85。
[0083] 在步骤85中，比较轨道生成部24生成比较轨道42。比较轨道42中的初始速度能够 预先设定。运里，用于比较轨道的初始速度设定与用于基准轨道的初始速度相同的速度。
[0084] 接下来，在步骤86中，负载判定部22对于比较轨道计算施加于构成部件的扭矩。从 步骤86到步骤88的控制与从步骤82到步骤84的控制相同。在步骤87中，负载判定部22辨别 对于比较轨道计算出的扭矩是否大于扭矩判定值。在计算出的扭矩大于扭矩判定值的情况 下，移至步骤88。
[0085] 在步骤88中，速度减少部23减少速度。运里，速度减少部23使速度减少预先规定的 速度幅度。然后，返回到步骤86,计算施加于构成部件的扭矩。速度减少部23通过将速度减 少到施加于构成部件的扭矩为扭矩判定值W下为止，来设定比较速度。在步骤87中，在计算 出的扭矩为扭矩判定值W下的情况下，移至步骤89。
[0086] 接下来，在步骤89中，轨道选择部25计算基准轨道中的通过时间和比较轨道中的 通过时间。然后，在基准轨道的通过时间是比较轨道的通过时间W下的情况下，移至步骤 90。在步骤90中，轨道选择部25选择基准轨道41作为驱动机器人13的轨道。
[0087] 在步骤89中，在基准轨道的通过时间大于比较轨道的通过时间的情况下，移至步 骤91。在步骤91中，轨道选择部25选择比较轨道42作为驱动机器人13的轨道。运样，能够选 择通过时间较短的轨道。
[0088] 本实施方式的轨道生成装置在沿着基准轨道需要减少速度的情况下，生成比较轨 道。然后，对基准轨道中的作业时间和比较轨道中的作业时间进行比较，选择作业时间较短 的轨道。因此，能够一边抑制机器人的减速一边自动地生成轨道。另外，能够实现机器人的 作业时间的缩短。
[0089] 尤其是参照图3,所新生成的比较轨道42与基准轨道41相比曲率半径变大。因此， 存在比较轨道42中的比较速度能够高于基准轨道41中的基准速度的情况。另外，比较轨道 42与基准轨道41相比轨道的长度变短。因此，在比较轨道42中，存在能够短时间地从基准示 教点P1移动到基准示教点P3的情况。在本实施方式的轨道生成装置中，能够自动地生成能 够短时间地移动的轨道。
[0090] 另外，本实施方式的轨道生成装置11的比较轨道生成部24基于预先规定的轨道的 允许条件生成比较轨道42。通过该控制，能够自动地生成满足所希望的条件的比较轨道42。
[0091] 在上述的实施方式中，采用了扭矩作为施加于机器人的构成部件的负载，但并不 局限于该方式，也能够选定施加于构成部件的任意的负载。例如，能够采用扭矩的变化率作 为负载。扭矩的变化率能够基于轨道上的规定点中的扭矩与该点的前后的任意一方的点中 的扭矩的差而计算。
[0092] 在采用扭矩的变化率作为负载的情况下，采用扭矩的变化率的判定值作为负载判 定值。而且，负载判定部22能够根据机器人的各轴的冲击跃度(加加速度)计算扭矩的变化 率。或者，负载判定部22也可W根据施加于机器人的各轴的扭矩(加速度)计算扭矩的变化 率。而且，负载判定部22能够比较计算出的扭矩的变化率和判定值。
[0093] 此外，在负载的判定中，也可W采用多个变量。例如，能够采用扭矩W及扭矩的变 化率双方作为负载。例如，在双方的变量为判定值W下的情况下，能够辨别为负载是负载判 定值W下。
[0094] 然而，在移动基准示教点来设定比较示教点的情况下，考虑了多个移动方法W及 多个移动长度(参照图4至图7)。因此，能够基于多个移动方向W及多个移动长度生成多个 比较轨道。而且，能够选择通过时间最短的轨道。接下来，对生成多个比较轨道的控制进行 说明。
[0095] 在图9示出本实施方式中的轨道生成装置的第二控制的流程图。步骤81到步骤84 与本实施方式的第一控制(参照图8)相同。另外，步骤92也与第一控制相同。在第二控制中， 在减少了基准轨道中的速度的情况下，比较轨道生成部24生成多个比较轨道。生成的比较 轨道的种类能够预先规定。在该例子中，生成从第1个到第η个的η个比较轨道。例如，在通过 2个移动方向W及2个移动长度移动基准示教点的情况下，生成的比较轨道的个数η为4。
[0096] 在步骤93中，比较轨道生成部24将变量k设定为1。在步骤94中，比较轨道生成部24 生成第k个比较轨道。比较轨道中的初始速度能够采用与基准轨道中的初始速度相同的速 度。通过从步骤95到步骤97的控制，设定第k个比较轨道的比较速度。步骤95到步骤97的控 制与第一控制的步骤86到步骤88的控制相同（参照图8)。
[0097] 在步骤98中，比较轨道生成部24辨别变量k是否是预先规定的比较轨道的个数η。 在步骤98中，在变量k未到达规定的比较轨道的个数的情况下，移至步骤99。
[009引在步骤99中，比较轨道生成部24对变量k加1。而且，在步骤94中，生成下个比较轨 道。在步骤98中，在变量k到达规定的比较轨道的个数η的情况下，所有比较轨道的生成结 束。此时，移至步骤100。
[0099] 在步骤100中，轨道选择部25计算基准轨道的通过时间。另外，轨道选择部25计算η 个比较轨道的通过时间。而且，轨道选择部25选择基准轨道W及η个比较轨道中通过时间最 短的轨道。
[0100] 能够通过实施第二控制来生成多个比较轨道，选择作业时间最短的轨道。多个比 较轨道的生成方法能够采用任意的方法。运样，在生成多个比较轨道的情况下也能够应用 本发明。
[0101] 在上述的基准轨道W及比较轨道的生成方法中，允许基于示教点生成的轨道离开 示教点。轨道的生成方法并不局限于该方式，也可通过预先指定的示教点的方式生成 轨道。
[0102] 在图10示出本实施方式中的第二基准轨道的概略图。在图11示出本实施方式中的 第二比较轨道的概略图。参照图10W及图11，基准轨道41W通过预先指定的基准示教点Ρ1、 Ρ2、Ρ3的方式形成。作为运样的基准轨道41，能够W通过各个基准示教点Ρ1、Ρ2、Ρ3的方式生 成样条曲线。另外，比较轨道42也能够相同地W通过比较示教点P2a的方式生成。
[0103] 另外，在上述的说明中，例示了示教点是Ξ个的情况，但并不局限于该方式，在示 教点是四个W上的情况下，也能选择连续的Ξ个示教点，来通过与上述相同的方法生成轨 道。
[0104] 在图12示出对本实施方式中的第Ξ基准轨道和第Ξ比较轨道进行说明的概略图。 在图12所示的例子中，允许所生成的轨道从原始的示教点P1~P6偏移。在示教点是四个W 上的情况下，也能够选择连续的Ξ个示教点化一1、化、Pn+1。能够基于示教点Pn - l、Pn、Pn+ 1生成轨道。而且，能够将由Ξ个示教点生成的多个轨道相互连接，来生成整体轨道。
[0105] 例如，能够选择基准示教点？2、？3、？4，来生成从基准示教点？2到基准示教点口4的 基准轨道41的曲线部。而且，能够通过实施上述的控制，来设定比较示教点P3a。然后，能够 基于基准示教点P2、P4W及比较示教点P3a生成从基准示教点P2到基准示教点P4的比较轨 道42的曲线部。在该例子中，对于基准示教点P2、P3、P5设定了比较示教点P2a、P3a、P5a。
[0106] 在图13示出对本实施方式中的第四基准轨道和第四比较轨道进行说明的概略图。 在图13所示的例子中，所生成的轨道W通过原始的示教点的方式生成。而且，与图12的情况 相同地，在基准示教点是四个W上的情况下，也能够选定连续的Ξ个基准示教点，来生成基 准轨道W及比较轨道。在该例子中，对于基准示教点P2、P3、P5设定了比较示教点P2a、P3a、 P5a。
[0107] 根据本发明，能够提供在施加于机器人的负载较大的情况下，一边抑制机器人的 减速一边自动地生成轨道的机器人的轨道生成装置。
[0108] 在上述的各个控制中，能够在功能W及作用不被变更的范围中适当地变更步骤的 顺序。上述的实施方式能够适当地组合。在上述的各个图中，对相同或者相等的部分标注相 同的符号。此外，上述的实施方式是例示，并不限定发明。另外，在实施方式中，包含有保护 范围所示的实施方式的变更。
【主权项】
1. 一种机器人的轨道生成装置(11)，其特征在于， 具备： 基准轨道生成部(21)，其基于多个基准示教点（P1~P6)，生成具有曲线部的基准轨道 (41)； 负载判定部（22)，其在使机器人（13)沿着上述基准轨道进行动作的情况下，计算施加 于预先规定的机器人的构成部件的负载，对上述负载与预先规定的负载判定值进行比较； 速度减少部（23)，其在上述负载大于上述负载判定值的情况下，将机器人的速度减少 到上述负载成为上述负载判定值以下的速度； 比较轨道生成部（24)，其在速度被上述速度减少部减少了的情况下，设定变更了上述 基准示教点的位置之后的比较示教点（？2&、？3&、？5&)，并基于上述比较示教点生成比较轨 道(42);以及 轨道选择部（25)，其对上述比较轨道的通过时间和上述基准轨道的通过时间进行比 较，选择通过时间短的轨道。2. 根据权利要求1所述的机器人的轨道生成装置，其特征在于， 上述比较轨道生成部以在上述曲线部中，上述比较轨道的曲率半径比上述基准轨道的 曲率半径大的方式设定上述比较示教点。3. 根据权利要求1或者2所述的机器人的轨道生成装置，其特征在于， 上述比较轨道生成部基于预先规定的轨道的允许条件生成上述比较轨道， 上述轨道的允许条件是从上述基准示教点到上述比较轨道的距离小于预先规定的判 定值。4. 根据权利要求1或者2所述的机器人的轨道生成装置，其特征在于， 上述比较轨道生成部基于预先规定的轨道的允许条件生成上述比较轨道， 上述轨道的允许条件是上述基准轨道与上述比较轨道的距离小于预先规定的判定值。5. 根据权利要求1~4任一项所述的机器人的轨道生成装置，其特征在于， 上述负载是施加于上述构成部件的扭矩， 上述负载判定部根据机器人的各轴的加速度计算上述扭矩。6. 根据权利要求1~4任一项所述的机器人的轨道生成装置，其特征在于， 上述负载是施加于上述构成部件的扭矩的变化率， 上述负载判定部根据机器人的各轴的冲击跃度计算上述扭矩的变化率。
【文档编号】B25J9/16GK105983968SQ201610146859
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】杉生宪司
【申请人】发那科株式会社