[发明专利]机器学习装置、机器人系统以及机器学习方法

说明书

本发明提供机器学习装置、机器人系统以及机器学习方法。学习机器人以及激光扫描器的动作的机器学习装置具有：状态观测部，其将安装有所述激光扫描器的所述机器人末端的状态和所述激光扫描器中光学部件的状态作为状态数据来进行观测；判定数据取得部，其将以下信息中的至少一个作为判定数据来接收：安装有所述激光扫描器的所述机器人进行的加工时间、驱动所述机器人的驱动电流、所述激光扫描器的指令路径、所述激光扫描器进行处理的可处理范围的通过时间、以及所述机器人与所述激光扫描器进行处理的部位之间的距离；学习部，其根据所述状态观测部的输出以及所述判定数据取得部的输出，学习所述机器人以及激光扫描器的动作。

技术领域

本发明涉及学习机器人以及激光扫描器的动作的机器学习装置、机器人系统以及机器学习方法。

背景技术

近年来，为了焊接汽车的车体，而注意到在机器人的末端(机械手部分)安装激光扫描器(laser scanner)来进行激光焊接这样的远程激光焊接机器人(机器人系统)，并将其实用化。这里，所谓激光扫描器是指在激光用光学系统中使一个以上的反射镜(mirror)(例如，XY方向上的2个反射镜：光学部件)或者透镜又或者玻璃板等光学部件动作而使激光进行扫描这样的装置。其中，一般情况下，将在激光用光学系统中使一个以上的反射镜(例如，XY方向上的2个反射镜)动作而使激光进行扫描的装置称为检流计式扫描器(galvanometer scanner，又称检流计式振镜)。另外，在本说明书中，主要对激光扫描器的一例即检流计式扫描器进行说明，但是本发明的应用不限于检流计式扫描器，例如可以广泛地应用于穿孔头(trepanning head)或多面扫描器(polygon scanner)等所有激光扫描器。

以往，例如日本专利第4922584号公报公开了如下内容：作为进行激光加工的机器人系统，安装具有驱动轴的工具，使得机器人沿着示教路径移动，并且控制工具的驱动轴而使激光光束在操作员所希望的加工路径上移动。该机器人系统具有：机器人轴运算部，其对设定于工具上的机器人控制点的位置、姿势进行运算；工具轴运算部，其通过运算从机器人轴运算部运算出的机器人控制点的位置、姿势以及预先设定的激光光束的焦点位置求出应该输出给工具的驱动轴的动作指令。

此外，以往例如日本专利第4792901号公报公开了可以将激光准确地照射到预先设定的激光照射位置的激光焊接装置。该激光焊接装置具有：机器人；安装于机器人的激光射出单元，其射出(放射)激光；测定单元，其测定机器人的当前位置；以及控制单元，其根据该计量出的机器人的当前位置控制从激光射出单元射出的激光的方向以使激光的照射位置为预先决定的照射位置。

如上所述，以往提出了使机器人沿着示教路径移动，并且控制工具的驱动轴而使激光光束在操作员所希望的加工路径上移动的机器人系统和可以将激光准确地照射到预先决定的激光照射位置的激光焊接装置。但是，这些机器人系统以及激光焊接装置并非根据机器人的动作特征与工具(激光射出单元)的动作特征而使机器人以及工具(激光射出单元)的动作最佳化。

还如上所述，近年来在机器人的末端安装检流计式扫描器(激光扫描器)来进行激光焊接的远程激光焊接机器人系统被实用化。这里，检流计式扫描器的动作例如可以高精度且高速地扫描射出的激光光线，但是激光能够扫描的区域(范围)不大。相反，机器人(机器人的末端)的动作比通过检流计式扫描器扫描激光的精度以及速度要差，但是能够移动的区域却十分宽广。

因此，在远程激光焊接机器人系统中，当设定焊接的加工路径(指令路径)时，例如考虑如下内容：由人(操作员、用户)酌量机器人以及检流计式扫描器的动作特征，从而使机器人以及检流计式扫描器的动作最佳化。但是，由人来进行该机器人以及检流计式扫描器的动作最佳化(动作的示教、或者程序的制作)是十分困难的。