CN115592661B 设定机器人的作业中的力控制参数的方法及机器人系统 （精工爱普生株式会社）

US2022410386A1,2022.1JP2023042678A,2023设定机器人的作业中的力控制参数的方法本发明提供设定机器人的作业中的力控制根据力控制特性值超过比限度值小的允许值的超过量而增加的惩罚加到评价项目的实测值的2所述目标函数具有将根据所述力控制特性值超过比所述限度值小的允许值的超过量在所述力控制特性值超过所述限度值的情况下，所述目标函更新所述允许值，使得所述允许值与所述限度值的差分等于与所述标在所述平均值比所述允许值大第一判定值以上的情况下使所述述平均值比所述允许值小第二判定值以上的情况下使所述求出超过比例，所述超过比例是所述多次试行中所述力在所述超过比例为第一判定比例以上的情况下使所述第二例为比所述第一判定比例小的第二判定比例以下的情况下工序（i按照使用所述目标函数的优化算法搜索以示出所述机器人的状态的状态观3工序（iv通过将所述状态观测值输入到所述参数确定函数而求出所述力控制参数的所述力控制特性值包括从所述机器人给予作为所述作业的对象的工件的合成力的最处理（a设定限度值和目标函数，所述限度值规定有关所述力控制特性值的限制条所述目标函数具有将根据所述力控制特性值超过比所述限度值小的允许值的超过量在所述力控制特性值超过所述限度值的情况下，所述目标函9.一种计算机程序，其特征在于，使处理器执行所述目标函数具有将根据所述力控制特性值超过比所述限度值小的允许值的超过量在所述力控制特性值超过所述限度值的情况下，所述目标函45于机械手的力的状态的控制指令的调整行为进行强化学习而所述限度值小的允许值的超过量而增加的惩罚加到所述评价项目的实有将根据所述力控制特性值超过比所述限度值小的允许值的超过量而增加的惩罚加到所6述目标函数具有将根据所述力控制特性值超过比所述限度值小的允许值的超过量而增加[0021]图1是示出实施方式中的机器人控制系统的一个例子的说明图。该机器人控制系设定有作为机器人100的控制点的TCP(ToolCenterPoint：工具中心点)。在本实施方式采用能够检测单轴方向的力的测力传感器、能够检测多个轴方向的力分量的力觉传感器、检测在固有的传感器坐标系中与相互正交的3个检测轴平行的力的大小和绕3个检测轴的例如也可以设置于关节J1～J4中的1个以[0024]在本实施方式中，机器人100执行通过将第一工件W1嵌入第二工件W2的孔HL从而7[0025]图2是示出第一实施方式中的信息处理装置300的功能的框图。信息处理装置300还连接有控制装置200。机器人100的臂编码器122和力传感器140的测量值经由控制装置[0026]处理器310具有作为设定机器人100的力控制参数的参数设定部311的功能。参数过硬件电路实现参数设定部311的功能的一部程序RP由使机器人100进行动作的多个[0029]在步骤S120中，作业人员设定搜索力控制参数的最优值时的限制条件，在步骤[0030]作为设为优化的对象的力控制参数，例如能够选择阻抗控制中的虚拟质量系数、[0031]在步骤S140中，参数搜索部314按照所设定的限制条件和搜索范围来搜索力控制[0032]图4是示出步骤S140中的最优值搜索处理的详细过程的流程图。当在步骤S210中开始搜索时，在步骤S220中，参数搜索部314搜索力控制参数的候选值。该搜索例如使用8[0033]在步骤S230中，参数搜索部314将在步骤S220中选择出的力控制参数的候选值设[0046]限度值F2是规定作为限制条件的最大合成力fpeak的上限的值。限度值F2例如是有的最大合成力fpeak的测量偏差将允许值F1设定为从限度值F2减去将测量偏差定量化后的量[0049]图6是示出目标函数y的惩罚G(fpeak)的形状的图表。该惩罚G在最大合92[0050]这样，最大合成力fpeak超过限度值F2的情况下的目标函数y的惩罚也可以将最大合成力fpeak超过限度值F2的情况下的目标函数y的惩罚G仅设为第一惩罚分量规定的限度值F2小的允许值F1的超过量而增加的惩罚G加到作为评价项目的节拍时间t的实器140存在输出偏差，也能够降低作为力控制特性值的最大合成力fpeak超过作为限制条件[0052]在图4的步骤S260中，参数搜索部314根据目标函数y的值来确认力控制参数的最[0055]在步骤S290中，动作执行部312使用更新后的力控制参数的最优值来试行多次由力fpeak的平均值为允许值到顶时即使考虑其偏差也能够将超过限度值F2的概率抑制为[0062]上述(3)式的右边第二项k1×σ是针对最大合成力fpeak的允许值F1与限度值F2的差的允许值F1与限度值F2的差分优选设定为等于与力控制特性值的标准偏差σ具有正相关的最大合成力fpeak成为最大是哪一作业部分的可能性高，仅反复进行包括最大合成力fpeak成第一工件W1与第二工件W2嵌合的作业能够划分为以下[0066](3)在使所把持的第一工件W1移动到第二工件W2的上方后下降到第二工件W2的正[0071]第一增加率θ1优选将N次试行中的最大合成力fpeak的平均值fN与允许值F1进行比2也称为[0078]第二增加率θ2优选根据N次试行中最大合成力fpeak超过限度值F2的试行的次数n的P1超过比例P为比第一判定比例P1小的第二判定比例P2以下的情况下，使第二增加率θ2减少。如果这样更新第二增加率θ2，则能够在优化的过程中进一步降低最大合成力fpeak超过限度[0083]也可以不执行上述的允许值F1的更新、第一增加率θ1的更新以及第二增加率θ2的如作业人员也可以将搜索到的力控制参数的最优值直接采用为最终的力控制参数。或者，在存在虽然不是最优值但轻微偏离限制条件且作为主要评价项目的节拍时间优于最优值值和最大合成力fpeak等力控制特性值的一览形式显示据特定的力控制特性值超过允许值的超过量而增加的惩罚加到评价项目的实测值的形式[0090]图7是示出第二实施方式中的信息处理装置300的功能的框图。与图2所示的第一实施方式的不同之处仅是在第二实施方式中信息处理装置300的存储器320保存有参数确此，将依次排列参数确定函数PF内的所有权w112233于参数确定函数PF。在步骤S245中，动作执行部312按照机器人控制程序RP来实施机器人数确定函数PF的内部参数W是在图9的步骤S[0102](3)在使所把持的第一工件W1移动到第二工件W2的上方后下降至第二工件W2的正骤S410中从存储器320获取在得到力控制参数的最优值的过去的试行中得到最大合成力在得到力控制参数的最优值的过去的试行中得到最大合成力fpeak的时机时的状态观测值。性值超过允许值的超过量而增加的惩罚加到评价项目的实测值的形式的目标函数，因此，[0112]本公开不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式来实比所述限度值小的允许值的超过量而增加的惩罚加到所述评价项(b2)，根据所述多次试行中的所述力控制特性值的测量值更新所述目标函数；以及工序允许值与所述限度值的差分等于与所述标准偏差具有正相第一判定比例小的第二判定比例以下的情况下使所述第[0125](7)在上述方法中也可以是，所述工序(iii)～所述工序(v)在一次所述作业的中性值包括从所述机器人给予作为所述作业的对象的工件的合成力的最大值和合成力矩的将根据所述力控制特性值超过比所述限度值小的允许值的超过量而增加的惩罚加到所述参数的最优值进行搜索；以及处理(c)，根据所述搜索的结果确定所述力控制参数的设定程序的非暂时性的记录介质(non_transitorystoragemedium)