JPH0429518B2 - - Google Patents
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- JPH0429518B2 JPH0429518B2 JP60253990A JP25399085A JPH0429518B2 JP H0429518 B2 JPH0429518 B2 JP H0429518B2 JP 60253990 A JP60253990 A JP 60253990A JP 25399085 A JP25399085 A JP 25399085A JP H0429518 B2 JPH0429518 B2 JP H0429518B2
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- force sensor
- hand
- robot
- drift
- gravity
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
ロボツトに力センサをとりつけたシステムにお
いて使用される力センサは、ストレインゲージを
利用した構成となつているものが多い。多くの場
合、力センサ出力にはドリフトがあり、温度等の
使用環境の変化や使用時間の経過にしたがつてド
リフトは変動する。力の検出を行う際に作用して
いる力の絶対値を求めるためには、力センサ出力
から変動するドリフトを除去しなければならな
い。本発明は、ロボツトのハンドの基部に取り付
けられた力センサのドリフト補償方法に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application Many force sensors used in systems in which a force sensor is attached to a robot are configured using a strain gauge. In many cases, there is a drift in the force sensor output, and the drift fluctuates as the usage environment such as temperature changes or as the usage time elapses. In order to obtain the absolute value of the force acting upon force detection, it is necessary to remove varying drift from the force sensor output. The present invention relates to a method for compensating for the drift of a force sensor attached to the base of a robot hand.
従来の技術
力センサのドリフトを補償するために、ロボツ
トの作業を行う前にはじめて一度ドリフトを何ら
かの手段によつて求めて、そのドリフトの一定値
を、力センサ出力から差し引くという方法がとら
れていた。Conventional technology In order to compensate for force sensor drift, a method is used in which the drift is determined by some means before the robot starts working, and a fixed value of the drift is subtracted from the force sensor output. Ta.
発明が解決しようとする問題点
力センサのドリフトが時間経過とともに変化す
る場合、ドリフトを一定値として力センサ出力か
ら差し引くという方法では、ドリフトの変化分だ
けの誤差が生じる。力センサのドリフトは、短時
間では大きく変化しないが、産業用ロボツトのよ
うに長時間連続運転するシステムでは、ドリフト
を求めるために運転を停止させることは稼動率の
点で不利である。また、ドリフトは毎日同じパタ
ーンで変化するとは限らないので、システムを稼
動させながら変動するドリフトを補償する必要が
ある。Problems to be Solved by the Invention When the drift of a force sensor changes over time, the method of subtracting the drift from the force sensor output by setting the drift as a constant value causes an error equal to the change in drift. The drift of a force sensor does not change significantly over a short period of time, but in systems that operate continuously for long periods of time, such as industrial robots, stopping operation to determine the drift is disadvantageous in terms of availability. Furthermore, since the drift does not necessarily change in the same pattern every day, it is necessary to compensate for the varying drift while operating the system.
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、第１発明のドリ
フト補償方法では、予め、複数のハンド姿勢にお
ける力センサ出力を測定し、前記各ハンド姿勢と
各力センサ出力とから計算によりハンドにかかる
重力を求めて記憶した後、作業中のロボツト動作
点でハンドに重力のみがかかる状態となるような
停止点において、ロボツトが前記停止点に至る毎
に力センサ出力を測定し、前記停止点のハンド姿
勢と前記記憶されたハンドにかかる重力とから、
ドリフトがないと仮定した時に測定されるべき力
センサ仮定出力を計算により求め、力センサ出力
と力センサ仮定出力の差をその時点でのドリフト
として記憶・更新し、力の検出を行う際に、測定
される力センサ出力から前記格納・更新されたド
リフトを差し引くという方法をとつている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, in the drift compensation method of the first invention, force sensor outputs in a plurality of hand postures are measured in advance, and each hand posture and each force sensor output are After determining and memorizing the gravity applied to the hand by calculation, the force sensor output is measured each time the robot reaches the stopping point at a stopping point where only gravity is applied to the hand at the operating point of the robot during work. Then, from the hand posture at the stopping point and the memorized gravity applied to the hand,
Calculate the force sensor assumed output that should be measured assuming there is no drift, and store and update the difference between the force sensor output and the force sensor assumed output as the drift at that point, and when detecting force, A method is used in which the stored and updated drift is subtracted from the measured force sensor output.
また第２発明のドリフト補償方法では、予め、
複数のハンド姿勢における６軸力センサ出力を測
定し、前記各ハンド姿勢と各６軸力センサ出力と
から計算によりハンドの重心位置およびハンドに
かかる重力を求めて記憶した後、作業中のロボツ
ト動作点でハンドに重力のみがかかる状態となる
ような停止点において、ロボツトが前記停止点に
至る毎に６軸力センサ出力を測定し、前記停止点
のハンド姿勢と前記記憶されたハンドの重心位置
およびハンドにかかる重力とから、６軸力センサ
にドリフトがないと仮定した時に測定されるべき
６軸力センサ仮定出力を計算により求め、力セン
サ出力と力センサ仮定出力の差をその時点でのド
リフトとして記憶・更新し、力とモーメントの検
出を行う際に、測定される６軸力センサ出力から
前記記憶・更新されたドリフトを差し引くという
方法をとつている。 Further, in the drift compensation method of the second invention, in advance,
The 6-axis force sensor outputs in multiple hand postures are measured, and the center of gravity position of the hand and the gravity applied to the hand are determined and stored by calculation from each hand posture and each 6-axis force sensor output, and then the robot moves during work. At a stopping point where only gravity is applied to the hand, the robot measures the six-axis force sensor output every time it reaches the stopping point, and calculates the hand posture at the stopping point and the memorized center of gravity position of the hand. The assumed output of the 6-axis force sensor that should be measured when it is assumed that there is no drift in the 6-axis force sensor is calculated from A method is used in which the drift is stored and updated, and when detecting force and moment, the stored and updated drift is subtracted from the measured six-axis force sensor output.
作 用
次の式により、作用する力と力センサ出力の関
係を与える。Effect The following equation gives the relationship between the acting force and the force sensor output.
Fp＝Ｆ＋Fw（θ）＋Ｄ
ただし
Fp：力センサの出力ベクトル
Ｆ ：重量以外でハンドに作用する力のベ
クトル
Fw（θ）：ハンド姿勢θにおいてハンドにかか
る重力による因子の力センサ座標系ベクトル力セ
ンサのドリフトベクトル
Ｄ：力センサのドリフベクトル
ハンドに重力のみがかかる状態では
Fp＝Fw（θ）＋Ｄ
となる。 F p = F + F w (θ) + D where F p : Output vector of the force sensor F: Vector of force acting on the hand other than weight F w (θ): Force sensor coordinates of the factor due to gravity applied to the hand in hand posture θ Drift vector of the system vector force sensor D: Drift vector of the force sensor In a state where only gravity is applied to the hand, F p =F w (θ) + D.
ハンドにかかる重力は絶対座標系において常に
一定の大きさと向きを持ち、Fw（θ）はハンドに
かかる重力にハンド姿勢θにしたがつた変換を施
したものになる。すなわち、ハンドにかかる重力
とハンド姿勢からFw（θ）は計算により求めるこ
とができる。ハンドに重力のみがかかる状態にお
いては、そのハンド姿勢における力センサ出力と
の差をとると、その時点のドリフトが求められ
る。 The gravity acting on the hand always has a constant magnitude and direction in the absolute coordinate system, and F w (θ) is the gravity acting on the hand transformed according to the hand posture θ. That is, F w (θ) can be calculated from the gravity applied to the hand and the hand posture. When only gravity is applied to the hand, the drift at that point in time can be determined by taking the difference from the force sensor output in that hand posture.
Ｄ＝Fp−Fw（θ）
力センサのドリフトは短時間内ではほぼ一定と
見なせる。したがつて、予め、ハンドにかかる重
力を求めて記憶しておき、ロボツト作業中に、力
検出の許容誤差をドリフト変化が越えない程度の
時間毎に、ロボツトの動作点の中でハンドに重力
のみがかかる停止点において力センサ出力Fpを測
定し、その停止点でのハンド姿勢θとハンドにか
かる重力とから計算して求められるFw（θ）との
差をとつてドリフトＤを求めて記憶・更新するこ
とにする。このことにより、力センサのドリフト
が時間変化しても、力検出の際、力センサ出力Fp
から記憶・更新されるＤを差し引くことにより許
容誤差内でドリフトを除去することができる。 D=F p −F w (θ) The drift of the force sensor can be considered to be almost constant within a short time. Therefore, the gravity applied to the hand is calculated and memorized in advance, and during robot work, the gravity applied to the hand is calculated at intervals of time within which the drift change does not exceed the tolerance of force detection. Measure the force sensor output F p at the stopping point where the chisel is applied, and find the drift D by finding the difference between F w (θ), which is calculated from the hand posture θ at that stopping point and the gravity applied to the hand. The information will be memorized and updated accordingly. As a result, even if the drift of the force sensor changes over time, the force sensor output F p
The drift can be removed within tolerance by subtracting the stored/updated D from .
６軸力センサの場合は、上記において、力セン
サを６軸力センサ、作用する力を作用する力およ
びモーメント、ハンドにかかる重力をハンドにか
かる重力およびハンドの重心位置、と置きかえる
ことにより、同様にしてドリフト補償が行える。 In the case of a 6-axis force sensor, the same result can be obtained by replacing the force sensor with the 6-axis force sensor, the applied force with the applied force and moment, and the gravity applied to the hand with the gravity applied on the hand and the position of the center of gravity of the hand. Drift compensation can be performed by
実施例
第３図は、本発明の一実施例における力センサ
付きロボツトシステムの説明図である。ロボツト
１は垂直多関節型ロボツトで６自由度の動きがで
き、許容動作範囲内でハンドの位置・姿勢を任意
に指定して動作させることができる。前記ロボツ
ト先端とハンド１１の間に力センサ３が取り付け
られている。力センサ３は６軸力センサであつ
て、ハンドにかかる力およびモーメントを、第４
図に示すようなセンサ座標系の直交する３軸方向
の力fx、fy、fzおよび前記３軸のまわりのモーメ
ントmx、my、mzとして検出し、測定できるもの
である。ロボツト１は制御装置１０によつて動作
を制御され、６軸力センサ出力は制御装置１０に
より測定される。制御装置１０は内蔵する計算機
のプログラムにしたがつて動作し、制御装置内に
教示・設定されたプログラムおよびデータにした
がつてロボツトは作業に応じた動作を繰り返す。
制御装置１０内の構成は第２図に示されている。Embodiment FIG. 3 is an explanatory diagram of a robot system with a force sensor according to an embodiment of the present invention. The robot 1 is a vertically articulated robot capable of movement in six degrees of freedom, and can be operated by arbitrarily specifying the position and posture of the hand within the allowable range of motion. A force sensor 3 is attached between the robot tip and the hand 11. The force sensor 3 is a six-axis force sensor, and the force and moment applied to the hand are measured by the fourth
It can be detected and measured as forces f x , f y , f z in three orthogonal axes of the sensor coordinate system as shown in the figure, and moments m x , my y , m z around the three axes. The operation of the robot 1 is controlled by a control device 10, and the six-axis force sensor output is measured by the control device 10. The control device 10 operates according to a built-in computer program, and the robot repeats operations according to the work according to the programs and data taught and set in the control device.
The internal configuration of the control device 10 is shown in FIG.
動作の中の適当な一点または複数点を選び、較
正用測定点とする。ここで較正用測定点はハンド
１１に重力のみがかかる状態のロボツト停止点で
あるものを選ぶ。教示・設定プログラムおよびデ
ータによつて、作業動作実行中の較正用測定点に
おいて、次の手続きを実行するようにしておく。
すなわち、６軸力センサ出力fp(i)を測定し、較正
用測定点におけるハンド姿勢とハンド重心位置お
よびハンドにかかる重力とからドリフトがゼロで
あると仮定した時に測定されるべき６軸力センサ
仮定出力fz(i)を計算して求め、fp(i)とfz(i)の差をそ
の
時点のドリフト（drift）として制御装置１０内
の記憶素子８に格納する。この手続きのフローチ
ヤートを第５図に示す。 Select one or more appropriate points during the operation and use them as measurement points for calibration. Here, a calibration measurement point is selected that is a robot stopping point where only gravity is applied to the hand 11. Using the teaching/setting program and data, the following procedure is executed at the calibration measurement point during execution of the work operation.
In other words, the 6-axis force that should be measured when the 6-axis force sensor output f p(i) is measured and the drift is assumed to be zero from the hand posture at the calibration measurement point, the hand center of gravity position, and the gravity applied to the hand. The assumed sensor output f z(i) is calculated and obtained, and the difference between f p(i) and f z(i) is stored in the storage element 8 in the control device 10 as a drift at that point. A flowchart of this procedure is shown in FIG.
まず、ロボツト１の作業動作開始前に、ハンド
１１に重力のみがかかる状態で適当な３つのハン
ド姿勢θi（ｉ＝１，２，３）をロボツト１にとら
せ、各ハンド姿勢における６軸力センサ出力を測
定し、後述する方法によりハンド重心位置および
ハンドにかかる重力を計算し、制御装置１０内の
記憶素子８に格納する。その後、ロボツトに作業
を行わせる。この作業は繰り返し動作によつて構
成され、動作１サイクルの中には前記較正用測定
点が含まれ、設定されたプログラムおよびデータ
にしたがつて、第５図のフローチヤートに示され
る手続きが各較正用測定点において実行される。
この作業の中で力の検出を行う時には、６軸力セ
ンサ出力からドリフトdriftを差し引いてドリフ
トを除去する。このように第５図のフローチヤー
トの手続きが実行される毎にドリフトdriftが更
新されるために、ロボツトが連続運転している間
にドリフトが変化しても、ドリフト変化による力
検出時の誤差は小さくすることができる。 First, before starting the work operation of the robot 1, the robot 1 is made to take three appropriate hand postures θ i (i=1, 2, 3) with only gravity applied to the hand 11, and the six axes in each hand posture are The force sensor output is measured, and the position of the center of gravity of the hand and the gravity applied to the hand are calculated by a method described later and stored in the memory element 8 in the control device 10. Then let the robot do the work. This work consists of repeated operations, and one cycle of operation includes the calibration measurement points, and each procedure shown in the flowchart of Fig. 5 is performed according to the set program and data. Performed at calibration measurement points.
When detecting force during this work, drift is removed by subtracting it from the 6-axis force sensor output. In this way, the drift is updated every time the procedure in the flowchart in Figure 5 is executed, so even if the drift changes while the robot is continuously operating, there will be no error in force detection due to the drift change. can be made smaller.
次に、３つのハンド姿勢θi（ｉ＝１，２，３）
における６軸力センサ出力とハンド姿勢からハン
ド重心位置Gh、ハンドにかかる重力Ｗを求める
計算と、ハンド姿勢θからドリフトがゼロと仮定
した時に測定されるべき６軸力センサ出力Fw
（θ）を求める計算について説明する。 Next, three hand postures θ i (i=1, 2, 3)
From the 6-axis force sensor output and hand posture, calculate the hand center of gravity position G h , the gravity W applied to the hand, and the 6-axis force sensor output F w that should be measured when assuming zero drift from the hand posture θ.
The calculation to obtain (θ) will be explained.
ハンド座標系とセンサ座標系は一致していると
する。一致していなければ、ハンド座標系と力セ
ンサ座標系は一定の相対位置関係にあるので座標
変換を行う。ハンド姿勢θi（ｉ＝１，２，３）に
おけるハンド座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各正方向
の単位ベクトルが絶対座標系においてそれぞれ
Ni＝（nxi，nyi，nzi）T
Oi＝（oxi，oyi，ozi）T
Ai＝（axi，ayi，azi）T
と表わされるとする。ハンドにかかる重力がＷ
で、ハンドの重心位置がハンド座標系の
Gh＝（ghx，ghy，ghz）T
にあるとする。この時、Fw（θi）は
Fw（θi）＝Fx〓i
Fy〓i
Fz〓i
Mx〓i
My〓i
Mz〓i＝−Ｗ・nzi
ozi
azi
azighy−ozighz
nzighz−azighx
ozighx−nzighy
となり、ハンド姿勢θi（ｉ＝１，２，３）にお
ける６軸力センサの出力がfp(i)＝（fxi、fyi、fzi、
mxi、myi、mzi）とすると、例えば次のような計
算により、ハンドにかかる重力Ｗおよびハンド座
標系におけるハンドの重心位置Gh＝ghx，ghy，
ghz）を求める。 Ｗ＝（fx1＋fy1＋fz1−fx2−fy2−
fz2）／（nzi＋oz1＋az1−nz2−oz2−az2）
Ｈ＝θ
−azi＋az2
ozi−oz2
θ
−az1＋az3
ozi−oz3 az1−az2
θ
−nz1＋nz2
az1−az3
θ
−nz1＋nz3 −oz1＋oz2
nz1−nz2
θ
−oz1＋oz3
nz1−nz3
θ
ghx
ghy
ghz＝H+・mx1−mx2
my1−my2
mz1−mz2
mx1−mx3
my1−my3
mz1−mz3
ただし、H+はＨの擬似逆行列（Moore−
Penroseの逆行列）である。 It is assumed that the hand coordinate system and the sensor coordinate system match. If they do not match, the hand coordinate system and the force sensor coordinate system have a fixed relative positional relationship, so coordinate transformation is performed. In the hand posture θ i (i=1, 2, 3), the unit vectors in the positive directions of the X, Y, and Z axes of the hand coordinate system are N i =(n xi , n yi , n zi ) in the absolute coordinate system, respectively. ) T O i = (o xi , o yi , o zi ) T A i = (a xi , a yi , a zi ) T. The gravity on the hand is W
Assume that the center of gravity of the hand is at G h = (g hx , g hy , g hz ) T in the hand coordinate system. At this time, F w (θi) is F w (θi) = F x 〓 i F y 〓 i F z 〓 i M x 〓 i M y 〓 i M z 〓 i = −W・n zi o zi a zi a zi g hy −o zi g hz n zi g hz −a zi g hx o zi g hx −n zi g hy , and the output of the 6-axis force sensor at hand posture θ i (i=1, 2, 3) is f p(i) = (f xi , f yi , f zi ,
m xi , m yi , m zi ), for example, by the following calculation, the gravity W applied to the hand and the position of the center of gravity of the hand in the hand coordinate system G h = g hx , g hy ,
ghz ). W=(f x1 +f y1 +f z1 −f x2 −f y2 −
f z2 )/(n zi +o z1 +a z1 −n z2 −o z2 −a z2 ) H=θ −a zi +a z2 o zi −o z2 θ −a z1 +a z3 o zi −o z3 a z1 −a z2 θ −n z1 +n z2 a z1 −a z3 θ −n z1 +n z3 −o z1 +o z2 n z1 −n z2 θ −o z1 +o z3 n z1 −n z3 θ g hx g hy g hz =H +・m x1 −m x2 m y1 −m y2 m z1 −m z2 m x1 −m x3 m y1 −m y3 m z1 −m z3However , H + is the pseudo inverse matrix of H (Moore−
Penrose's inverse matrix).
また、較正用測定点のハンド姿勢θにおけるハ
ンド座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各正方向の単位ベ
クトルが絶対座標系において
Ｎ＝（nx，ny，nz）T
Ｏ＝（ox，oy，oz）T
Ａ＝（ax，ay，az）T
である時、ハンドにかかる重力Ｗとハンドの重
心位置Ghから、FW（θ）を
Fw（θ）＝Fx〓
Fy〓
Fz〓
Mx〓
My〓
Mz〓＝−Ｗ・nz
oz
az
azghy−ozghz
nzghz−azghx
ozghx−nzghy
として求める。その時点でのドリフトＤは
Ｄ＝Fpc−Fw（θ）
として求める。ただし、Fpc＝（fpx、fpy、fpz、
mpx、mpy、mpz）は、較正用測定点における６軸
力センサ出力である。 In addition, the unit vectors in the positive directions of the X, Y, and Z axes of the hand coordinate system at the hand posture θ at the calibration measurement point are N = (n x , n y , n z ) T O = ( o x , o y , o z ) T When A=(a x , a y , a z ) T , F W (θ) can be calculated from the gravity W acting on the hand and the center of gravity G h of the hand . θ）＝F x 〓 F y 〓 F z 〓 M x 〓 M y 〓 M z 〓=−W・n z o z a z a z g hy −o z g hz n z g hz −a z g hx o Calculate as z g hx −n z g hy . The drift D at that point is determined as D=F pc −F w (θ). However, F pc = (f px , f py , f pz ,
m px , m py , m pz ) are the six-axis force sensor outputs at the calibration measurement points.
上記実施例は６軸力センサに係るものである
が、同様のドリフト補償方法を、３軸力センサ、
２軸力センサ、１軸力センサに係るものにも適用
でき、この場合においても、力センサ２は前記モ
ーメントを測定せず、又ハンドの重心位置を求め
る必要がない点を除けば上記実施例と同様の方法
をとることができる。尚、第１図はこの場合のシ
ステム構成図を示している。 Although the above embodiment relates to a 6-axis force sensor, a similar drift compensation method can be applied to a 3-axis force sensor,
It can also be applied to a two-axis force sensor or a one-axis force sensor, and even in this case, the above embodiments are the same, except that the force sensor 2 does not measure the moment and there is no need to determine the center of gravity position of the hand. A similar method can be used. Incidentally, FIG. 1 shows a system configuration diagram in this case.
発明の効果
以上のように本発明では、力検出の時に差し引
くべきドリフトの値を、力センサをロボツトに組
み込んだままの状態でロボツトの作業中に更新し
ていく方法をとつているため、力センサ又は６軸
力センサのドリフトが時間変化しても許容誤差内
でドリフトを除去することができる。Effects of the Invention As described above, the present invention employs a method of updating the drift value to be subtracted during force detection while the robot is working with the force sensor still installed in the robot. Even if the drift of the sensor or 6-axis force sensor changes over time, the drift can be removed within tolerance.
第１図および第２図は本発明の構成の説明図、
第３図は本発明の一実施例における力センサ付き
ロボツトシステムの斜視図、第４図は６軸力セン
サの説明図、第５図は本発明の一実施例のフロー
チヤートである。
１……ロボツト、２……力センサ、３……６軸
力センサ、４……ハンドにかかる重力測定手段、
５……ハンド重心位置・ハンドにかかる重力測定
手段、６……ドリフト測定更新手段、７……ドリ
フト除去手段、８……記憶素子、９……ロボツト
の動作制御手段、１０……制御装置、１１……ハ
ンド。
FIG. 1 and FIG. 2 are explanatory diagrams of the configuration of the present invention,
FIG. 3 is a perspective view of a robot system with a force sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory diagram of a six-axis force sensor, and FIG. 5 is a flowchart of an embodiment of the present invention. 1... Robot, 2... Force sensor, 3... 6-axis force sensor, 4... Gravity measuring means applied to hand,
5... Means for measuring the position of the center of gravity of the hand and gravity applied to the hand, 6... Means for measuring and updating the drift measurement, 7... Means for removing the drift, 8... Memory element, 9... Means for controlling the operation of the robot, 10... Control device, 11...Hand.
Claims (1)
ことのできるロボツトと、前記ハンドに基部に取
り付けられた力センサと、前記ロボツトの制御装
置とから構成される力センサ付きロボツトシステ
ムにおいて、予め、複数のハンド姿勢をロボツト
にとらせ、前記各ハンド姿勢における力センサ出
力を測定し、前記各力センサ出力と各ハンド姿勢
とからハンドにかかる重力を計算により求めて記
憶素子に格納した後、ロボツトの作業中、ハンド
に重力のみがかかる状態でのロボツトの停止点に
おいて力センサ出力を測定し、前記停止点のハン
ド姿勢と前記記憶素子に格納されたハンドにかか
る重力とから、力センサにドリフトがないと仮定
した時の力センサ仮定出力を計算により求め、前
記力センサ出力と前記力センサ仮定出力の差をそ
の時点でのドリフトとして記憶素子に格納・更新
し、ロボツトの操作対象物とハンドとの間に作用
する力の検出する際に、測定される力センサ出力
から前記格納・更新されたドリフトを差し引くこ
とにより、時間変化する力センサのドリフトを除
去することを特徴とするロボツトの力センサドリ
フト補償方法。 ２ 動作許容範囲内で任意にハンド姿勢を変える
ことのできるロボツトと、前記ハンドの根元に取
り付けられ直交する３軸方向にかかる力の大きさ
と前記各軸のまわりのモーメントの大きさを出力
する６軸力センサと、前記ロボツトの制御装置と
から構成される力センサ付きロボツトシステムに
おいて、予め、複数のハンド姿勢をロボツトにと
らせ、前記各ハンド姿勢における６軸力センサ出
力を測定し、前記各６軸力センサ出力と各ハンド
姿勢とからハンドの重心位置およびハンドにかか
る重力を計算により求めて記憶素子に格納した
後、ロボツトの作業中、ハンドに重力のみがかか
る状態でのロボツトの停止点において６軸力セン
サ出力を測定し、前記停止点のハンド姿勢と前記
記憶素子に格納されたハンドの重心位置およびハ
ンドにかかる重力とから、６軸力センサにドリフ
トがないと仮定した時の６軸力センサ仮定出力を
計算により求め、前記力センサ出力と前記力セン
サ仮定出力の差をその時点でのドリフトとして記
憶素子に格納・更新し、ロボツトの操作対象物と
ハンドとの間に作用する力とモーメントを検出を
する際に、測定される６軸力センサ出力から前記
格納・更新されたドリフトを差し引くことによ
り、時間変化する６軸力センサのドリフトを除去
することを特徴とするロボツトの力センサドリフ
ト補償方法。[Scope of Claims] 1. A robot with a force sensor, which includes a robot that can arbitrarily change its hand posture within an allowable operating range, a force sensor attached to the base of the hand, and a control device for the robot. In the system, the robot is made to take a plurality of hand postures in advance, the force sensor output in each hand posture is measured, and the gravity acting on the hand is calculated from each of the force sensor outputs and each hand posture, and the result is stored in a memory element. After retracting, the force sensor output is measured at the stopping point of the robot in a state where only gravity is applied to the hand while the robot is working, and the force sensor output is measured from the hand posture at the stopping point and the gravity applied to the hand stored in the memory element. , calculate the force sensor's assumed output when it is assumed that there is no drift in the force sensor, store and update the difference between the force sensor output and the force sensor's assumed output in a memory element as the drift at that point, and When detecting the force acting between the operating object and the hand, time-varying drift of the force sensor is removed by subtracting the stored and updated drift from the measured force sensor output. A force sensor drift compensation method for robots. 2. A robot that can arbitrarily change its hand posture within an allowable operating range, and a robot that is attached to the base of the hand and outputs the magnitude of the force applied in three orthogonal axes directions and the magnitude of the moment around each of the axes.6 In a robot system with a force sensor that includes an axial force sensor and a control device for the robot, the robot is made to take a plurality of hand postures in advance, and the 6-axis force sensor output in each of the hand postures is measured. After calculating the position of the center of gravity of the hand and the gravity applied to the hand from the 6-axis force sensor output and each hand posture and storing it in the memory element, the stopping point of the robot is determined when only gravity is applied to the hand while the robot is working. The 6-axis force sensor output is measured at , and based on the hand posture at the stopping point, the center of gravity position of the hand stored in the memory element, and the gravity applied to the hand, 6 when assuming that there is no drift in the 6-axis force sensor. The assumed output of the axial force sensor is obtained by calculation, and the difference between the force sensor output and the assumed force sensor output is stored and updated in a memory element as a drift at that point, and is applied between the robot's operating object and the hand. A robot characterized in that when detecting force and moment, time-varying drift of the 6-axis force sensor is removed by subtracting the stored and updated drift from the measured 6-axis force sensor output. Force sensor drift compensation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253990A JPS62114892A (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Force-sensor drift compensation method of robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253990A JPS62114892A (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Force-sensor drift compensation method of robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114892A JPS62114892A (en) | 1987-05-26 |
| JPH0429518B2 true JPH0429518B2 (en) | 1992-05-19 |
Family
ID=17258733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60253990A Granted JPS62114892A (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Force-sensor drift compensation method of robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62114892A (en) |
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Family Cites Families (2)
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-
1985
- 1985-11-13 JP JP60253990A patent/JPS62114892A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62114892A (en) | 1987-05-26 |
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