機(jī)器人以及機(jī)器人控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)高速特殊化型、動(dòng)作停止時(shí)的減振特殊化型、以及實(shí)現(xiàn)了高速性和動(dòng)作停止時(shí)的減振性的兼容的兼容型的機(jī)器人以及機(jī)器人控制裝置。本發(fā)明的機(jī)器人具有設(shè)定機(jī)器人的動(dòng)作模式的動(dòng)作模式設(shè)定部。動(dòng)作模式設(shè)定部通過(guò)變更在臂部的最大加速度以及最大減速度所乘的修正系數(shù)、和伺服電路的伺服增益，選擇性地設(shè)定第一動(dòng)作模式、與上述第一動(dòng)作模式相比臂部高速動(dòng)作的第二動(dòng)作模式以及與第一動(dòng)作模式相比臂部的振動(dòng)較少的第三動(dòng)作模式三種動(dòng)作模式。
【專(zhuān)利說(shuō)明】機(jī)器人以及機(jī)器人控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及機(jī)器人以及機(jī)器人控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有具備多個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的臂部，在三維空間自由地進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人。這樣的機(jī)器人例如作為工業(yè)用機(jī)器人使用的情況下，期望通常時(shí)，使機(jī)器人高速動(dòng)作，使工作效率提高，另一方面，在進(jìn)行精細(xì)的作業(yè)(精密作業(yè))的情況下，抑制機(jī)器人的振動(dòng)來(lái)進(jìn)行精密作業(yè)。
[0003]于是，提出了作為機(jī)器人的動(dòng)作模式，能夠選擇以標(biāo)準(zhǔn)的速度動(dòng)作的標(biāo)準(zhǔn)模式、和以高速動(dòng)作的高速模式的機(jī)器人(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。此外，從標(biāo)準(zhǔn)模式和高速模式的一方向另一方變更時(shí)，變更控制機(jī)器人的工作的伺服電路的伺服增益。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平4 - 286003號(hào)公報(bào)
[0005]然而，在以往的機(jī)器人中，需要根據(jù)機(jī)器人的姿勢(shì)變更伺服增益，所以必須暫時(shí)使機(jī)器人停止，變更伺服增益后，再次使機(jī)器人動(dòng)作。因此，存在工作效率較差的問(wèn)題。另外，根據(jù)安裝于機(jī)器人的工具的形狀、負(fù)荷而存在不能夠獲得所期待的減振性的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供能夠利用一個(gè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高速特殊化型、動(dòng)作停止時(shí)的減振特殊化型、以及實(shí)現(xiàn)了高速性和動(dòng)作停止時(shí)的減振性的兼容的兼容型，使用角速度傳感器來(lái)進(jìn)行伺服增益的調(diào)整從而不易受工具的形狀、負(fù)荷的影響的機(jī)器人以及機(jī)器人控制裝置。
[0007]這樣的目的通過(guò)下述的本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的機(jī)器人的特征在于，
[0009]具有:
[0010]臂部，其能夠轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0011]驅(qū)動(dòng)源，其使上述臂部轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0012]角速度傳感器，其設(shè)置于上述臂部；
[0013]位置傳感器，其檢測(cè)上述驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)角；
[0014]伺服電路，其基于上述角速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行減振控制；以及
[0015]動(dòng)作模式設(shè)定部，其設(shè)定動(dòng)作模式，
[0016]其中，上述動(dòng)作模式設(shè)定部通過(guò)變更對(duì)上述臂部的最大加速度以及最大減速度所乘的修正系數(shù)、和上述伺服電路的伺服增益，從而選擇性地設(shè)定第一動(dòng)作模式、與上述第一動(dòng)作模式相比上述臂部高速動(dòng)作的第二動(dòng)作模式、以及與上述第一動(dòng)作模式相比上述臂部的振動(dòng)較少的第三動(dòng)作模式三種動(dòng)作模式。
[0017]由此，能夠利用一個(gè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間的高速特殊化型、能夠減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)的動(dòng)作停止時(shí)的減振特殊化型、以及實(shí)現(xiàn)了高速性和動(dòng)作停止時(shí)的減振性的兼容的兼容型。
[0018]另外，能夠抑制機(jī)器人的動(dòng)作中的振動(dòng)。
[0019]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選上述伺服電路基于上述角速度傳感器以及上述位置傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制上述驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)作，
[0020]在上述第二動(dòng)作模式中，設(shè)定為上述臂部的最大加速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，上述臂部的最大減速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，上述修正系數(shù)為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、2.5倍以下，上述伺服增益與上述第一動(dòng)作模式時(shí)相等，上述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作時(shí)所需要的時(shí)間亦即周期為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的90%以下，
[0021]在上述第三動(dòng)作模式中，設(shè)定為上述臂部的最大加速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的
0.5倍以上、1.5倍以下，上述臂部的最大減速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，上述修正系數(shù)為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，上述伺服增益為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，上述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作而向目標(biāo)位置位移時(shí)，最初通過(guò)上述目標(biāo)位置，并從上述目標(biāo)位置偏移時(shí)的偏移量亦即位置超過(guò)量為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以下或者30 μ m以下。
[0022]由此，第二動(dòng)作模式與第一動(dòng)作模式的伺服增益相等，所以即使在機(jī)器人的動(dòng)作中，也能夠進(jìn)行從第二動(dòng)作模式向第一動(dòng)作模式的變更、和從第一動(dòng)作模式向第二動(dòng)作模式的變更。由此，能夠使工作效率提高。
[0023]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選上述第二動(dòng)作模式中的上述臂部的最大加速度以及上述最大減速度分別比上述第一動(dòng)作模式時(shí)大。
[0024]由此，能夠進(jìn)一步縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0025]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選上述第二動(dòng)作模式中的上述修正系數(shù)比上述第一動(dòng)作模式時(shí)大。
[0026]由此，能夠進(jìn)一步縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0027]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選在上述第二動(dòng)作模式和上述第一動(dòng)作模式上述臂部的最大速度相等。
[0028]由此，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。
[0029]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選具備:機(jī)器人主體，其具有上述臂部、上述驅(qū)動(dòng)源、上述角速度傳感器以及上述位置傳感器；
[0030]機(jī)器人控制裝置，其與上述機(jī)器人主體分體，具有上述伺服電路以及上述動(dòng)作模式設(shè)定部，進(jìn)行上述機(jī)器人主體的控制；以及
[0031]線纜，其連接上述機(jī)器人主體和上述機(jī)器人控制裝置。
[0032]由此，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人主體的小型化。
[0033]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選具備:機(jī)器人主體，其具有上述臂部、上述驅(qū)動(dòng)源、上述角速度傳感器以及上述位置傳感器；以及
[0034]機(jī)器人控制裝置，其內(nèi)置于上述機(jī)器人主體，具有上述伺服電路以及上述動(dòng)作模式設(shè)定部，進(jìn)行上述機(jī)器人主體的控制。
[0035]由此，能夠使機(jī)器人整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
[0036]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選上述伺服電路將從上述角速度傳感器以及上述位置傳感器的檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)出的修正成分進(jìn)行反饋來(lái)控制上述驅(qū)動(dòng)源，具有停止上述臂部的動(dòng)作時(shí)，使上述修正成分的伺服增益成為O的功能，
[0037]在上述第三動(dòng)作模式中，在停止上述臂部的動(dòng)作時(shí)使上述修正成分的上述伺服增益成為O的情況下，與上述第一動(dòng)作模式相比，使上述修正成分的上述伺服增益成為O的時(shí)間較早。
[0038]由此，能夠進(jìn)一步減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0039]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選分別具有多個(gè)上述臂部以及上述驅(qū)動(dòng)源，具備以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式連接上述多個(gè)臂部的相鄰的上述臂部彼此而成的臂部連接體，
[0040]上述周期的測(cè)定時(shí)的上述測(cè)試用動(dòng)作是在上述臂部連接體的前端部保持2kg的砝碼的狀態(tài)下，以上述各臂部的最大速度、最大加速度以及最大減速度，使上述臂部連接體的前端部往復(fù)移動(dòng)的動(dòng)作，
[0041]在上述往復(fù)移動(dòng)中的去路以及回路中，分別進(jìn)行使上述臂部連接體的前端部向垂直方向上方移動(dòng)25mm的上升動(dòng)作、向水平方向移動(dòng)300mm的水平方向移動(dòng)動(dòng)作、以及向垂直方向下方移動(dòng)25mm的下降動(dòng)作，并且，同時(shí)進(jìn)行上述上升動(dòng)作與上述水平方向移動(dòng)動(dòng)作的初期，同時(shí)進(jìn)行上述下降動(dòng)作與上述水平方向移動(dòng)動(dòng)作的末期。
[0042]通過(guò)像這樣規(guī)定周期，能夠更可靠地縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0043]在本發(fā)明的機(jī)器人中，優(yōu)選分別具有多個(gè)上述臂部以及上述驅(qū)動(dòng)源，具備以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式連接上述多個(gè)臂部的相鄰的上述臂部彼此而成的臂部連接體，
[0044]上述位置超過(guò)量的測(cè)定時(shí)的上述測(cè)試用動(dòng)作是在上述臂部連接體的前端部保持2kg的砝碼的狀態(tài)下，以上述臂部的最大速度、最大加速度以及最大減速度,使上述臂部旋轉(zhuǎn)90°的動(dòng)作。
[0045]通過(guò)像這樣規(guī)定位置超過(guò)量，能夠可靠地減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0046]本發(fā)明的機(jī)器人控制裝置的特征在于，其為進(jìn)行具有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的臂部、使上述臂部轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源、設(shè)置于上述臂部的角速度傳感器、以及檢測(cè)上述驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)角的位置傳感器的機(jī)器人主體的控制的機(jī)器人控制裝置，具有:
[0047]伺服電路，其基于上述角速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行減振控制；以及
[0048]動(dòng)作模式設(shè)定部，其設(shè)定動(dòng)作模式，
[0049]其中，上述動(dòng)作模式設(shè)定部通過(guò)變更對(duì)上述臂部的最大加速度以及最大減速度所乘的修正系數(shù)、和上述伺服電路的伺服增益，從而選擇性地設(shè)定第一動(dòng)作模式、與上述第一動(dòng)作模式相比上述臂部高速動(dòng)作的第二動(dòng)作模式、以及與上述第一動(dòng)作模式相比上述臂部的振動(dòng)較少的第三動(dòng)作模式三種動(dòng)作模式。
[0050]由此，能夠利用一個(gè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間的高速特殊型、能夠減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)的動(dòng)作停止時(shí)的減振特殊型、以及實(shí)現(xiàn)了高速性和動(dòng)作停止時(shí)的減振性的兼容的兼容型。
[0051]另外，能夠抑制機(jī)器人的動(dòng)作中的振動(dòng)。
[0052]在本發(fā)明的機(jī)器人控制裝置中，優(yōu)選上述伺服電路基于上述角速度傳感器以及上述位置傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制上述驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)作，
[0053]在上述第二動(dòng)作模式中，設(shè)定為上述臂部的最大加速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，上述臂部的最大減速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，上述修正系數(shù)為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、2.5倍以下，上述伺服增益與上述第一動(dòng)作模式時(shí)相等，上述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作時(shí)所需要的時(shí)間亦即周期為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的90%以下，
[0054]在上述第三動(dòng)作模式中，設(shè)定為上述臂部的最大加速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的
0.5倍以上、1.5倍以下，上述臂部的最大減速度為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，上述修正系數(shù)為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，上述伺服增益為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，上述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作而向目標(biāo)位置位移時(shí)，最初通過(guò)上述目標(biāo)位置，并從上述目標(biāo)位置偏移時(shí)的偏移量亦即位置超過(guò)量為上述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以下或者30 μ m以下。
[0055]由此，第二動(dòng)作模式與第一動(dòng)作模式的伺服增益相等，所以即使在機(jī)器人的動(dòng)作中，也能夠進(jìn)行從第二動(dòng)作模式向第一動(dòng)作模式的變更、和從第一動(dòng)作模式向第二動(dòng)作模式的變更。由此，能夠使工作效率提高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0056]圖1是本發(fā)明的機(jī)器人的第I實(shí)施方式，是從正面?zhèn)扔^察該機(jī)器人的立體圖。
[0057]圖2是圖1所示的機(jī)器人，是從背面?zhèn)扔^察機(jī)器人的立體圖。
[0058]圖3是圖1所示的機(jī)器人的概略圖。
[0059]圖4是圖1所示的機(jī)器人的概略圖。
[0060]圖5是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0061]圖6是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0062]圖7是用于說(shuō)明周期的圖。
[0063]圖8是用于說(shuō)明位置超過(guò)量的圖。
[0064]圖9是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0065]圖10是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0066]圖11是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0067]圖12是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0068]圖13是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0069]圖14是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0070]圖15是表不本發(fā)明的機(jī)器人的第2實(shí)施方式的概略圖。
[0071]圖16是圖15所示的機(jī)器人的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0072]以下，基于附圖所示的優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的機(jī)器人以及機(jī)器人控制裝置進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0073]第I實(shí)施方式
[0074]圖1是本發(fā)明的機(jī)器人的第I實(shí)施方式，是從正面?zhèn)扔^察該機(jī)器人的立體圖。圖2是圖1所示的機(jī)器人，是從背面?zhèn)扔^察該機(jī)器人的立體圖。圖3是圖1所示的機(jī)器人的概略圖。圖4是圖1所示的機(jī)器人的概略圖。圖5是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。圖6是表示圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。圖7是用于說(shuō)明周期的圖。圖8是用于說(shuō)明位置超過(guò)量的圖。圖9?圖14分別是圖1所示的機(jī)器人的主要部分的框圖。
[0075]此外，以下，為了方便說(shuō)明，將圖1?圖4中的上側(cè)稱為“上”或者“上方”，將下側(cè)稱為“下”或者“下方”。另外，將圖1?圖4中的基臺(tái)側(cè)稱為“基端”，將其相反的一側(cè)稱為“前端”。另外，在圖1以及圖2中，機(jī)器人控制裝置20分別以框圖表示。另外，在圖4中，旋轉(zhuǎn)軸02、03分別以夸張的方式圖示。另外，在圖4中，角速度傳感器31、32為了明確其存在，分別圖示于臂部12、13的外部。
[0076]圖1?圖5所示的機(jī)器人(工業(yè)用機(jī)器人)I例如能夠在制造手表這樣的精密設(shè)備等的制造工序中使用，具有機(jī)器人主體10、和控制機(jī)器人主體10 (機(jī)器人I)的動(dòng)作的機(jī)器人控制裝置20。機(jī)器人主體10與機(jī)器人控制裝置20通過(guò)線纜18電連接。另外，機(jī)器人控制裝置20例如能夠由內(nèi)置了 CPU (Central Processing Unit:中央處理器)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)等構(gòu)成。此外，后面詳述機(jī)器人控制裝置20。
[0077]機(jī)器人主體10具備基臺(tái)11、四條臂部(連桿)12、13、14、15、腕部(連桿)16、六個(gè)驅(qū)動(dòng)源401、402、403、404、405、406。通過(guò)臂部12、13、14、15、腕部16，構(gòu)成臂部連接體的主要部分。該機(jī)器人I是從基端側(cè)朝向前端側(cè)按基臺(tái)11、臂部12、13、14、15、腕部16的順序依次連接的垂直多關(guān)節(jié)(六軸)機(jī)器人(機(jī)器人主體)。在垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人中，能夠?qū)⒒_(tái)
11、臂部12?15、腕部16總稱為“臂部”，也能夠?qū)⒈鄄?2稱為“第I臂部”，將臂部13稱為“第2臂部”，將臂部14稱為“第3臂部”，將臂部15稱為“第4臂部”，將腕部16分開(kāi)稱為“第5臂部、第6臂部”。此外，在本實(shí)施方式中，腕部16具有第5臂部、和第6臂部。在腕部16能夠安裝末端執(zhí)行器等。
[0078]臂部12?15、腕部16分別以能夠相對(duì)于基臺(tái)11獨(dú)立地位移的方式被支承。該臂部12?15、腕部16各自的長(zhǎng)度未被特別地限定，在圖示的構(gòu)成中，設(shè)定為第I臂部12、第2臂部13、第3臂部14的長(zhǎng)度比第4臂部15以及腕部16長(zhǎng)。
[0079]基臺(tái)11與第I臂部12經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)171連接。而且，第I臂部12能夠相對(duì)于基臺(tái)11，以與垂直方向平行的第I旋轉(zhuǎn)軸01為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第I旋轉(zhuǎn)軸01轉(zhuǎn)動(dòng)。第I旋轉(zhuǎn)軸01與作為基臺(tái)11的設(shè)置面的地板101的上表面的法線一致。通過(guò)具有電機(jī)401M的第I驅(qū)動(dòng)源401的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)繞該第I旋轉(zhuǎn)軸01的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第I驅(qū)動(dòng)源401通過(guò)電機(jī)40IM和線纜(未圖示)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)40IM經(jīng)由電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器301被機(jī)器人控制裝置20控制(參照?qǐng)D5)。此外，第I驅(qū)動(dòng)源401可以構(gòu)成為通過(guò)與電機(jī)401M—起設(shè)置的減速器(未圖示)傳遞來(lái)自電機(jī)401M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第I驅(qū)動(dòng)源401具有減速器。
[0080]第I臂部12與第2臂部13經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)172連接。而且，第2臂部13能夠相對(duì)于第I臂部12，以與水平方向平行的第2旋轉(zhuǎn)軸02為軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)。第2旋轉(zhuǎn)軸02與第I旋轉(zhuǎn)軸01正交。通過(guò)具有電機(jī)402M的第2驅(qū)動(dòng)源402的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)繞該第2旋轉(zhuǎn)軸02的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第2驅(qū)動(dòng)源402通過(guò)電機(jī)402M和線纜(未圖示)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)402M經(jīng)由電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器302被機(jī)器人控制裝置20控制(參照?qǐng)D5)。此外，第2驅(qū)動(dòng)源402可以構(gòu)成為通過(guò)與電機(jī)402M —起設(shè)置的減速器(未圖示)傳遞來(lái)自電機(jī)402M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第2驅(qū)動(dòng)源402具有減速器。另外，第2旋轉(zhuǎn)軸02也可以與和第I旋轉(zhuǎn)軸01正交的軸平行。
[0081]第2臂部13與第3臂部14經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)173連接。而且，第3臂部14能夠相對(duì)于第2臂部13以與水平方向平行的旋轉(zhuǎn)軸03為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第3旋轉(zhuǎn)軸03轉(zhuǎn)動(dòng)。第3旋轉(zhuǎn)軸03與第2旋轉(zhuǎn)軸02平行。通過(guò)第3驅(qū)動(dòng)源403的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)繞該第3旋轉(zhuǎn)軸03的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第3驅(qū)動(dòng)源403通過(guò)電機(jī)403M和線纜(未圖示)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)403M經(jīng)由電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器303被機(jī)器人控制裝置20控制(參照?qǐng)D5)。此外，第3驅(qū)動(dòng)源403可以構(gòu)成為通過(guò)與電機(jī)403M —起設(shè)置的減速器(未圖示)傳遞來(lái)自電機(jī)403M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第3驅(qū)動(dòng)源403具有減速器。
[0082]第3臂部14與第4臂部15經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)174連接。而且，第4臂部15能夠相對(duì)于第3臂部14(基臺(tái)11)，以與第3臂部14的中心軸方向平行的第4旋轉(zhuǎn)軸04為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第4旋轉(zhuǎn)軸04轉(zhuǎn)動(dòng)。第4旋轉(zhuǎn)軸04與第3旋轉(zhuǎn)軸03正交。通過(guò)第4驅(qū)動(dòng)源404的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)繞該第4旋轉(zhuǎn)軸04的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第4驅(qū)動(dòng)源404通過(guò)電機(jī)404M和線纜(未圖示)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)404M經(jīng)由電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器304被機(jī)器人控制裝置20控制(參照?qǐng)D5)。此外，第4驅(qū)動(dòng)源404可以構(gòu)成為通過(guò)與電機(jī)404M —起設(shè)置的減速器(未圖示)傳遞來(lái)自電機(jī)404M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第4驅(qū)動(dòng)源404具有減速器。第4旋轉(zhuǎn)軸04也可以與和第3旋轉(zhuǎn)軸03正交的軸平行。
[0083]第4臂部15與腕部16經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)175連接。而且，腕部16能夠相對(duì)于第4臂部15以與水平方向(y軸方向)平行的第5旋轉(zhuǎn)軸05為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第5旋轉(zhuǎn)軸05轉(zhuǎn)動(dòng)。第5旋轉(zhuǎn)軸05與第4旋轉(zhuǎn)軸04正交。通過(guò)第5驅(qū)動(dòng)源405的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)繞該第5旋轉(zhuǎn)軸05的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第5驅(qū)動(dòng)源405通過(guò)電機(jī)405M和線纜(未圖示)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)405M經(jīng)由電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器305被機(jī)器人控制裝置20控制(參照?qǐng)D5 )。此外，第5驅(qū)動(dòng)源405可以構(gòu)成為通過(guò)與電機(jī)405M —起設(shè)置的減速器(未圖示)傳遞來(lái)自電機(jī)405M的驅(qū)動(dòng)力，另夕卜，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第5驅(qū)動(dòng)源405具有減速器。另外，腕部16也能夠經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)176,以與第5旋轉(zhuǎn)軸05垂直的第6旋轉(zhuǎn)軸06為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第6旋轉(zhuǎn)軸06轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸06與旋轉(zhuǎn)軸05正交。通過(guò)第6驅(qū)動(dòng)源406的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)繞該第6旋轉(zhuǎn)軸06的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第6驅(qū)動(dòng)源406的驅(qū)動(dòng)通過(guò)電機(jī)406M和線纜(未圖示)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)406M經(jīng)由電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器306被機(jī)器人控制裝置20控制(參照?qǐng)D5 )。此外，第6驅(qū)動(dòng)源406可以構(gòu)成為通過(guò)與電機(jī)406M —起設(shè)置的減速器(未圖示)傳遞來(lái)自電機(jī)406M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第6驅(qū)動(dòng)源406具有減速器。另外，第5旋轉(zhuǎn)軸05也可以與和第4旋轉(zhuǎn)軸04正交的軸平行，另外，第6旋轉(zhuǎn)軸06也可以與和第5旋轉(zhuǎn)軸05正交的軸平行。
[0084]另外，在第I臂部12設(shè)置有第I角速度傳感器31。通過(guò)該第I角速度傳感器31檢測(cè)第I臂部12的繞第I旋轉(zhuǎn)軸01的角速度。第I臂部12中的第I角速度傳感器31的設(shè)置位置并未特別限定，但優(yōu)選第I臂部12的前端部。在本實(shí)施方式中，第I角速度傳感器31設(shè)置于第I臂部12的內(nèi)部的前端部。由于第I臂部12的振動(dòng)在其前端部最大，由此，能夠更可靠地抑制機(jī)器人I的振動(dòng)。此外，第I角速度傳感器31當(dāng)然也能夠設(shè)置于第I臂部12的基端部。
[0085]另外，在第2臂部13設(shè)置有第2角速度傳感器32。通過(guò)該第2角速度傳感器32檢測(cè)第2臂部13的繞第2旋轉(zhuǎn)軸02的角速度。第2臂部13中的第2角速度傳感器32的設(shè)置位置并未特別限定，但優(yōu)選第2臂部13的前端部。在本實(shí)施方式中，第2角速度傳感器32設(shè)置于第2臂部13的內(nèi)部的前端部。由于第2臂部13的振動(dòng)在其前端部最大，由此，能夠更可靠地抑制機(jī)器人I的振動(dòng)。此外，第2角速度傳感器32當(dāng)然也能夠設(shè)置于第2臂部13的基端部。
[0086]此外，作為第I角速度傳感器31、第2角速度傳感器32，并未特別限定，例如，能夠使用陀螺傳感器等。
[0087]此處，在該機(jī)器人I中，為了抑制第I臂部12以及第2臂部13的振動(dòng)，在第I臂部12設(shè)置第I角速度傳感器31，基于該第I角速度傳感器31的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第I驅(qū)動(dòng)源401的動(dòng)作，并在第2臂部13設(shè)置第2角速度傳感器32，基于該第2角速度傳感器32的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第2驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng)作。由此，能夠可靠地抑制第I臂部12以及第2臂部13的振動(dòng)，由此，能夠抑制機(jī)器人I整體的振動(dòng)。
[0088]此外，作為機(jī)器人I的臂部12?15、腕部16的振動(dòng)的主要原因，例如，列舉了減速器的扭曲、撓曲，臂部12?15、腕部16的撓曲等。
[0089]在驅(qū)動(dòng)源401?406，在各自的電機(jī)或者減速器設(shè)置有第I位置傳感器411、第2位置傳感器412、第3位置傳感器413、第4位置傳感器414、第5位置傳感器415、第6位置傳感器416。作為這些位置傳感器，并未特別限定，例如，能夠使用編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼器、解析器、電位器等。分別通過(guò)這些位置傳感器411?416，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)源401?406的電機(jī)或者減速器的軸部的旋轉(zhuǎn)角。作為該驅(qū)動(dòng)源401?406的電機(jī)，并未特別限定，例如，優(yōu)選使用AC伺服電機(jī)、DC伺服電機(jī)等伺服電機(jī)。
[0090]如圖5所示，機(jī)器人主體10與機(jī)器人控制裝置20電連接。即，驅(qū)動(dòng)源401?406、位置傳感器411?416、角速度傳感器31、32分別與機(jī)器人控制裝置20電連接。
[0091]而且，機(jī)器人控制裝置20能夠分別使臂部12?15、腕部16獨(dú)立地動(dòng)作，S卩、能夠經(jīng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器301?306，分別獨(dú)立地控制驅(qū)動(dòng)源401?406。該情況下，機(jī)器人控制裝置20通過(guò)位置傳感器411?416、第I角速度傳感器31、第2角速度傳感器32進(jìn)行檢測(cè)，并基于該檢測(cè)結(jié)果，分別控制驅(qū)動(dòng)源401?406的驅(qū)動(dòng)，例如，角速度、旋轉(zhuǎn)角等。該控制程序預(yù)先存儲(chǔ)于機(jī)器人控制裝置20的存儲(chǔ)部22 (參照?qǐng)D6)。
[0092]如圖1、圖2所示，在機(jī)器人I為垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人的情況下，基臺(tái)11是位于該垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人的最下方，并固定于設(shè)置空間的地板101的部分。作為該固定方法，并未特別限定，例如，在圖1、圖2所示的本實(shí)施方式中，使用利用多根螺釘111的固定方法。此外，作為基臺(tái)11的在設(shè)置空間中的固定位置，除了地板，還能夠?yàn)樵O(shè)置空間的墻壁、頂棚。
[0093]基臺(tái)11具有空心的基臺(tái)主體(機(jī)殼)112?；_(tái)主體112能夠分為呈圓筒狀的圓筒狀部113、和在該圓筒狀部113的外周部一體形成的、呈箱狀的箱狀部114。而且，在這樣的基臺(tái)主體112，例如收納有電機(jī)401M、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器301?306。
[0094]臂部12?15分別具有空心的臂部主體(框體)2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、以及密封單元4。此夕卜，以下，為了方便說(shuō)明，有時(shí)將第I臂部12具有的臂部主體2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、密封單元4分別稱為“臂部主體2a”、“驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3a”、“密封單元4a”，將第2臂部13具有的臂部主體2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、密封單元4分別稱為“臂部主體2b”、“驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3b”、“密封單元4b”，將第3臂部14具有的臂部主體2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、密封單元4分別稱為“臂部主體2c”、“驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3c”、“密封單元4c”，將第4臂部15具有的臂部主體2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、密封單元4分別稱為“臂部主體2d”、“驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d”、“密封單元4d”。
[0095]另外，關(guān)節(jié)171?176分別具有轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)(未圖示)。該轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)是將相互連接的兩條臂部中的一方以能夠相對(duì)于另一方轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承的機(jī)構(gòu)，將相互連接的基臺(tái)11和第I臂部12中的一方以能夠相對(duì)于另一方轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承的機(jī)構(gòu)，將相互連接的第4臂部15與腕部16中的一方以能夠相對(duì)于另一方轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承的機(jī)構(gòu)。以相互連接的第4臂部15和腕部16為一個(gè)例子的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)能夠使腕部16相對(duì)于第4臂部15轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，各轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)分別具有以規(guī)定的減速比對(duì)對(duì)應(yīng)的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行減速，并將其驅(qū)動(dòng)力傳遞給對(duì)應(yīng)的臂部、腕部16的腕部主體161、支承環(huán)162的減速器(未圖示)。此外，如上述，在本實(shí)施方式中，包含該減速器和電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。
[0096]第I臂部12在基臺(tái)11的上端部(前端部)以相對(duì)于水平方向傾斜的姿勢(shì)連接。在該第I臂部12中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3a具有電機(jī)402M，被收納在臂部主體2a內(nèi)。另外，臂部主體2a內(nèi)通過(guò)密封單元4a被密封。
[0097]第2臂部13與第I臂部12的前端部連接。在該第2臂部13中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3b具有電機(jī)403M，被收納在臂部主體2b內(nèi)。另外，臂部主體2a內(nèi)通過(guò)密封單元4b被密封。
[0098]第3臂部14與第2臂部13的前端部連接。在該第3臂部14中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3c具有電機(jī)404M，被收納在臂部主體2c內(nèi)。另外，臂部主體2c內(nèi)通過(guò)密封單元4c被密封。
[0099]第4臂部15與第3臂部14的前端部以與其中心軸方向平行的方式連接。在該臂部15中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d具有電機(jī)405M、406M，被收納在臂部主體2d內(nèi)。另外，臂部主體2d內(nèi)通過(guò)密封單元4d被密封。
[0100]第4臂部15的前端部(與基臺(tái)11相反的一側(cè)的端部)連接有腕部16。在該腕部16的前端部(與第4臂部15相反的一側(cè)的端部)作為功能部(末端執(zhí)行器)，可拆卸地安裝有例如把持手表等的精密設(shè)備的機(jī)械手(未圖示)。此外，作為機(jī)械手，并未特別限定，例如，列舉具有多根手指部(手指)的構(gòu)成。而且，該機(jī)器人I通過(guò)以機(jī)械手把持著精密設(shè)備的狀態(tài)下，控制臂部12?15、腕部16等的動(dòng)作，從而能夠搬運(yùn)該精密設(shè)備。
[0101]腕部16具有呈圓筒狀的腕部主體(第6臂部)161、和與腕部主體161分開(kāi)構(gòu)成，設(shè)于該腕部主體161的基端部，且呈環(huán)狀的支承環(huán)(第5臂部)162。
[0102]腕部主體161的前端面163為平坦的面，為安裝機(jī)械手的安裝面。另外，腕部主體161經(jīng)由關(guān)節(jié)176，與第4臂部15的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d連接，通過(guò)該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d的電機(jī)406M的驅(qū)動(dòng)，繞旋轉(zhuǎn)軸06轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0103]支承環(huán)162經(jīng)由關(guān)節(jié)175，與第4臂部15的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d連接，通過(guò)該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d的電機(jī)405M的驅(qū)動(dòng)，連同腕部主體161 —起繞旋轉(zhuǎn)軸05轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0104]作為臂部主體2的構(gòu)成材料，并未特別限定，例如，能夠使用各種金屬材料，在這些金屬材料中，特別優(yōu)選鋁或者鋁合金。臂部主體2為使用金屬模具成型的鑄件的情況下，通過(guò)使用鋁或者鋁合金作為該臂部主體2的構(gòu)成材料，能夠容易地進(jìn)行金屬模具成型。
[0105]另外，作為基臺(tái)11的基臺(tái)主體112、腕部16的腕部主體161、支承環(huán)162的構(gòu)成材料，并未特別限定，例如，列舉了與上述臂部主體2的構(gòu)成材料相同的材料等。此外，腕部16的腕部主體161的構(gòu)成材料優(yōu)選使用不銹鋼。
[0106]另外，作為密封單元4的構(gòu)成材料，并未特別限定，例如，能夠使用各種樹(shù)脂材料、各種金屬材料。此外，通過(guò)使用樹(shù)脂材料作為密封單元4的構(gòu)成材料，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。
[0107]接下來(lái)，參照?qǐng)D5、圖6、圖9?圖14，對(duì)機(jī)器人控制裝置20的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
[0108]如圖5、圖6、圖9?圖14所示，機(jī)器人控制裝置20具有:第I驅(qū)動(dòng)源控制部201，其控制第I驅(qū)動(dòng)源401的動(dòng)作；第2驅(qū)動(dòng)源控制部202，其控制第2驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng)作；第3驅(qū)動(dòng)源控制部203，其控制第3驅(qū)動(dòng)源403的動(dòng)作；第4驅(qū)動(dòng)源控制部204，其控制第4驅(qū)動(dòng)源404的動(dòng)作；第5驅(qū)動(dòng)源控制部205，其控制第5驅(qū)動(dòng)源405的動(dòng)作；第6驅(qū)動(dòng)源控制部206，其控制第6驅(qū)動(dòng)源406的動(dòng)作；動(dòng)作模式設(shè)定部21，其設(shè)定機(jī)器人主體10 (機(jī)器人O的動(dòng)作模式；以及存儲(chǔ)部22，其存儲(chǔ)各種信息、程序等。此外，作為存儲(chǔ)部22，并未特別限定，例如，能夠使用各種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。
[0109]機(jī)器人控制裝置20構(gòu)成為通過(guò)動(dòng)作模式設(shè)定部21，選擇三種動(dòng)作模式，即、“標(biāo)準(zhǔn)模式(第一動(dòng)作模式)”、“高速模式(第二動(dòng)作模式)”、“低振動(dòng)模式(第三動(dòng)作模式)”中的任意一個(gè)作為動(dòng)作模式并設(shè)定。操作者利用規(guī)定的輸入單元進(jìn)行該動(dòng)作模式的選擇。另外，動(dòng)作模式的選擇也可以在控制裝置20中，基于規(guī)定的信息進(jìn)行判斷，并自動(dòng)地進(jìn)行。此外，進(jìn)行各動(dòng)作模式的說(shuō)明前，首先，對(duì)各驅(qū)動(dòng)源控制部201?206進(jìn)行說(shuō)明。
[0110]如圖9所示，第I驅(qū)動(dòng)源控制部201具有基于第I角速度傳感器31以及第I位置傳感器411的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第I驅(qū)動(dòng)源401的動(dòng)作的伺服電路，即、減法器511、位置控制部521、減法器531、放大器541、積分器551、放大器561、微分器571、放大器581、加減法器
591、扭矩控制部601、帶阻濾波器(頻帶抑制濾波器)611、轉(zhuǎn)換部621、旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部631、角速度計(jì)算部641、減法器651、高通濾波器661、放大器(修正值計(jì)算部)671、以及加法器681。
[0111]此外，由減法器531、帶阻濾波器611、轉(zhuǎn)換部621、角速度計(jì)算部641、減法器651、高通濾波器661、放大器671、以及加法器681構(gòu)成進(jìn)行減振控制的陀螺伺服電路691的主要部分。
[0112]如圖10所示，第2驅(qū)動(dòng)源控制部202具有基于第2角速度傳感器32以及第2位置傳感器412的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第2驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng)作的伺服電路，即、減法器512、位置控制部522、減法器532、放大器542、積分器552、放大器562、微分器572、放大器582、加減法器
592、扭矩控制部602、帶阻濾波器(頻帶抑制濾波器)612、轉(zhuǎn)換部622、旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部632、角速度計(jì)算部642、減法器652、高通濾波器662、放大器(修正值計(jì)算部)672、以及加法器682。
[0113]此外，由減法器532、帶阻濾波器612、轉(zhuǎn)換部622、角速度計(jì)算部642、減法器652、高通濾波器662、放大器672、加法器682構(gòu)成進(jìn)行減振控制的陀螺伺服電路692的主要部分。
[0114]如圖11所示，第3驅(qū)動(dòng)源控制部203具有基于第3位置傳感器413的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第3驅(qū)動(dòng)源403的動(dòng)作的伺服電路，即、減法器513、位置控制部523、減法器533、放大器543、積分器553、放大器563、微分器573、放大器583、加減法器593、扭矩控制部603、旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部633、以及角速度計(jì)算部643。
[0115]如圖12所示，第4驅(qū)動(dòng)源控制部204具有基于第4位置傳感器414的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第4驅(qū)動(dòng)源404的動(dòng)作的伺服電路，即、減法器514、位置控制部524、減法器534、放大器544、積分器554、放大器564、微分器574、放大器584、加減法器594、扭矩控制部604、旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部634、以及角速度計(jì)算部644。
[0116]如圖13所示，第5驅(qū)動(dòng)源控制部205具有基于第5位置傳感器415的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第3驅(qū)動(dòng)源405的動(dòng)作的伺服電路，即、減法器515、位置控制部525、減法器535、放大器545、積分器555、放大器565、微分器575、放大器585、加減法器595、扭矩控制部605、旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部635、以及角速度計(jì)算部645。[0117]如圖14所示，第6驅(qū)動(dòng)源控制部206具有基于第6位置傳感器416的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制第6驅(qū)動(dòng)源406的動(dòng)作的伺服電路，即、減法器516、位置控制部526、減法器536、放大器546、積分器556、放大器566、微分器576、放大器586、加減法器596、扭矩控制部606、旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部636、以及角速度計(jì)算部646。
[0118]此處，機(jī)器人控制裝置20基于機(jī)器人I進(jìn)行的處理的內(nèi)容對(duì)腕部16的目標(biāo)位置進(jìn)行運(yùn)算，并生成用于使腕部16移動(dòng)至該目標(biāo)位置的軌道。然后，機(jī)器人控制裝置20為了使腕部16沿該生成的軌道移動(dòng)，以規(guī)定的控制周期測(cè)定各驅(qū)動(dòng)源401~406的旋轉(zhuǎn)角，并將基于該測(cè)定結(jié)果運(yùn)算出的值分別作為各驅(qū)動(dòng)源401~406的位置指令Pc輸出給驅(qū)動(dòng)源控制部201~206 (參照?qǐng)D9~圖14)。此外，在上述以及以下，記載為“輸入、輸出值”等，這是“輸入、輸出與該值對(duì)應(yīng)的信號(hào)”的意思。
[0119]如圖9所示，除了第I驅(qū)動(dòng)源401的位置指令(角度指令)Pc以外，還分別從第I位置傳感器411、第I角速度傳感器31輸入檢測(cè)信號(hào)至第I驅(qū)動(dòng)源控制部201。第I驅(qū)動(dòng)源控制部201通過(guò)使用了各檢測(cè)信號(hào)的反饋控制來(lái)驅(qū)動(dòng)第I驅(qū)動(dòng)源401，以使根據(jù)第I位置傳感器411的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出的第I驅(qū)動(dòng)源401的旋轉(zhuǎn)角(位置反饋值Pfb)成為位置指令Pc，并且，后述的角速 度反饋值《fb成為后述的角速度指令《C。
[0120]即，向第I驅(qū)動(dòng)源控制部201的減法器511輸入位置指令Pc，而且，從旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部631輸入后述的位置反饋值Pfb。在旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部631中，對(duì)從第I位置傳感器411輸入的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且與該計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的第I驅(qū)動(dòng)源401的旋轉(zhuǎn)角作為位置反饋值Pfb輸出至減法器511。減法器511將這些位置指令Pc和位置反饋值Pfb的偏差(從第I驅(qū)動(dòng)源401的旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值減去位置反饋值Pfb的值)輸出給位置控制部521。
[0121]位置控制部521通過(guò)進(jìn)行使用了從減法器511輸入的偏差、和預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(伺服增益)Kpp等的規(guī)定的運(yùn)算處理，從而對(duì)與該偏差對(duì)應(yīng)的第I驅(qū)動(dòng)源401的角速度的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算。位置控制部521將表示該第I驅(qū)動(dòng)源401的角速度的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為角速度指令輸出給減法器531。此外，此處，作為反饋控制，例如，進(jìn)行比例控制(P控制)，但并不限定于此。
[0122]向減法器531輸入角速度指令《c，而且，輸入后述的角速度反饋值cofb。減法器531將這些角速度指令Oc和角速度反饋值cofb的偏差(從第I驅(qū)動(dòng)源401的角速度的目標(biāo)值減去角速度反饋值《fb的值)分別輸出給放大器541以及積分器551。
[0123]放大器541進(jìn)行使用了從減法器531輸入的偏差、和預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(t匕例增益)(伺服增益)Kvp等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器591。
[0124]另外，積分器551對(duì)從減法器531輸入的偏差進(jìn)行積分，接著，放大器561進(jìn)行使用了預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(積分增益)(伺服增益)Kvi等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器591。
[0125]另外，向微分器571輸入后述的角速度反饋值ω?Κ微分器571對(duì)該角速度反饋值《fb進(jìn)行微分，接著，放大器581進(jìn)行使用了預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(微分增益)(伺服增益)Kw等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器591。
[0126]加減法器591將來(lái)自放大器541的輸入值相加，將來(lái)自放大器561的輸入值相加，并將來(lái)自放大器581的輸入值相減，從而對(duì)與從減法器531輸入的偏差對(duì)應(yīng)的第I驅(qū)動(dòng)源401的扭矩的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算。加減法器591將表示該第I驅(qū)動(dòng)源401的扭矩的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為扭矩指令Tc輸出給扭矩控制部601。此外，此處，在本實(shí)施方式中，作為反饋控制，進(jìn)行PID控制，但并不限定于此。
[0127]扭矩控制部601生成與扭矩指令Tc對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電流)，并經(jīng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器301供給至第I驅(qū)動(dòng)源401的電機(jī)401M。
[0128]這樣，以位置反饋值Pfb盡可能地與位置指令Pc相等，并且，角速度反饋值ω fb盡可能地與角速度指令相等的方式進(jìn)行反饋控制，控制第I驅(qū)動(dòng)源401的驅(qū)動(dòng)電流。
[0129]接下來(lái)，對(duì)第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的角速度反饋值《fb進(jìn)行說(shuō)明。
[0130]在角速度計(jì)算部641中，基于從第I位置傳感器411輸入的脈沖信號(hào)的頻率，計(jì)算第I驅(qū)動(dòng)源401的角速度ωπι?，該角速度coml分別輸出至加法器681以及減法器651。
[0131]另外，通過(guò)第I角速度傳感器31，檢測(cè)第I臂部12的繞第I旋轉(zhuǎn)軸01的角速度。而且，該第I角速度傳感器31的檢測(cè)信號(hào)，即、通過(guò)第I角速度傳感器31檢測(cè)出的第I臂部12的繞第I旋轉(zhuǎn)軸01的角速度ωΑΙ在帶阻濾波器611中，被除去特定頻帶的頻率成分。接著，角速度《Al在轉(zhuǎn)換部621中，使用第I驅(qū)動(dòng)源401的電機(jī)401Μ與第I臂部12之間，即、關(guān)節(jié)171中的減速比等，被轉(zhuǎn)換為與該角速度《Al相當(dāng)?shù)牡贗驅(qū)動(dòng)源401的角速度ω Aml，并輸出給減法器651。
[0132]角速度coAml以及角速度ωπι?被輸入至減法器651，減法器651將從該角速度ωΑηιΙ減去角速度ωηι?的值cosl (= ωΑηιΙ — ωηι?)輸出給高通濾波器661。該值cosl相當(dāng)于第I臂部12的繞第I旋轉(zhuǎn)軸01的角速度的振動(dòng)成分(振動(dòng)角速度)。以下，將《Si稱為振動(dòng)角速度。在本實(shí)施方式中，進(jìn)行使該振動(dòng)角速度《Si成為后述的增益Kgp倍并返回至第I驅(qū)動(dòng)源401的輸入側(cè)的反饋控制。具體而言，以振動(dòng)角速度ω si盡可能地成為O的方式，對(duì)第I驅(qū)動(dòng)源401進(jìn)行反饋控制。由此，能夠抑制機(jī)器人I的振動(dòng)。此外，在該反饋控制中，第I驅(qū)動(dòng)源401的角速度被控制。
[0133]高通濾波器661從振動(dòng)角速度ω si除去規(guī)定頻率以下的頻率成分，并輸出給放大器 671。
[0134]放大器671對(duì)振動(dòng)角速度《Si乘以預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(伺服增益)Kgp，求出修正值Kgp.ω Sl，并將該修正值Kgp.ω81輸出給加法器681。
[0135]向加法器681輸入角速度ωηι?,并且,輸入修正值Kgp.ω sl。加法器681將角速度ωπι?與修正值Kgp.GJsl的相加值作為角速度反饋值ω fb分別輸出給減法器531以及微分器571。此外，以后的動(dòng)作如上述。
[0136]另外，第I驅(qū)動(dòng)源控制部201具有在停止第I臂部12的動(dòng)作時(shí)，在第I臂部12停止之前使增益Kgp成為O的功能。使該增益Kgp成為O的時(shí)間并未特別限定，根據(jù)各條件被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
[0137]如圖10所示，除了第2驅(qū)動(dòng)源402的位置指令Pc以外，還分別從第2位置傳感器412、第2角速度傳感器32輸入檢測(cè)信號(hào)至第2驅(qū)動(dòng)源控制部202。第2驅(qū)動(dòng)源控制部202通過(guò)使用了各檢測(cè)信號(hào)的反饋控制來(lái)驅(qū)動(dòng)第2驅(qū)動(dòng)源402，以使根據(jù)第2位置傳感器412的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出的第2驅(qū)動(dòng)源402的旋轉(zhuǎn)角(位置反饋值Pfb)成為位置指令Pc，并且，后述的角速度反饋值Ofb成為后述的角速度指令C0C。
[0138]即，向第2驅(qū)動(dòng)源控制部202的減法器512輸入位置指令Pc，而且，從旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部632輸入后述的位置反饋值Pfb。在旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部632中，對(duì)從第2位置傳感器412輸入的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且與該計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的第2驅(qū)動(dòng)源402的旋轉(zhuǎn)角作為位置反饋值Pfb輸出給減法器512。減法器512將這些位置指令Pc和位置反饋值Pfb的偏差(從第2驅(qū)動(dòng)源402的旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值減去位置反饋值Pfb的值)輸出給位置控制部522。
[0139]位置控制部522通過(guò)進(jìn)行使用了從減法器512輸入的偏差、和預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(伺服增益)Kpp等的規(guī)定的運(yùn)算處理，從而對(duì)與該偏差對(duì)應(yīng)的第2驅(qū)動(dòng)源402的角速度的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算。位置控制部522將表示該第2驅(qū)動(dòng)源402的角速度的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為角速度指令輸出給減法器532。此外，此處，作為反饋控制，例如，進(jìn)行比例控制(P控制)，但并不限定于此。另外，該第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kpp可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kpp相同，另外，也可以不同。
[0140]向減法器532輸入角速度指令《c，而且，輸入后述的角速度反饋值cofb。減法器532將這些角速度指令ω c和角速度反饋值ω fb的偏差(從第2驅(qū)動(dòng)源402的角速度的目標(biāo)值減去角速度反饋值《fb的值)分別輸出給放大器542以及積分器552。
[0141]放大器542進(jìn)行使用了從減法器532輸入的偏差、和預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(t匕例增益)(伺服增益)Kvp等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器591。此外，該第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kvp可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kvp相同，另外，也可以不同。
[0142]另外，積分器552對(duì)從減法器532輸入的偏差進(jìn)行積分，接著，放大器562進(jìn)行使用了預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(積分增益)(伺服增益)Kvi等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器592。此外，該第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kvi可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kvi相同，另外，也可以不同。
[0143]另外，后述的角速度反饋值《ft被輸入至微分器572。微分器572對(duì)該角速度反饋值《fb進(jìn)行微分，接著，放大器582進(jìn)行使用了預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(微分增益)(伺服增益)Kw等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器592。此外，該第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kw可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kw相同，另外，也可以不同。
[0144]加減法器592將來(lái)自放大器542的輸入值相加，將來(lái)自放大器562的輸入值相加，并將來(lái)自放大器582的輸入值相減，從而對(duì)與從減法器532輸入的偏差對(duì)應(yīng)的第2驅(qū)動(dòng)源402的扭矩的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算。加減法器592將表示該第2驅(qū)動(dòng)源402的扭矩的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為扭矩指令Tc輸出給扭矩控制部602。此外，此處，在本實(shí)施方式中，作為反饋控制，進(jìn)行PID控制，但并不限定于此。
[0145]扭矩控制部602生成與扭矩指令Tc對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電流)，并經(jīng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器302供給至第2驅(qū)動(dòng)源402的電機(jī)402M。
[0146]這樣，以位置反饋值Pfb與位置指令Pc盡可能地相等，并且，角速度反饋值ω fb與角速度指令《C盡可能地相等的方式，進(jìn)行反饋控制，第2驅(qū)動(dòng)源402的驅(qū)動(dòng)電流被控制。此外，因?yàn)榈?旋轉(zhuǎn)軸02與第I旋轉(zhuǎn)軸01正交，所以能夠不受第I臂部12的動(dòng)作、振動(dòng)的影響，而相對(duì)于第I驅(qū)動(dòng)源401獨(dú)立地控制第2驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng)作。
[0147]接下來(lái)，對(duì)第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的角速度反饋值《fb進(jìn)行說(shuō)明。
[0148]在角速度計(jì)算部642中，基于從第2位置傳感器412輸入的脈沖信號(hào)的頻率，計(jì)算出第2驅(qū)動(dòng)源402的角速度ωπι2，該角速度com2分別輸出至加法器682以及減法器652。
[0149]另外，通過(guò)第2角速度傳感器32，檢測(cè)第2臂部13的繞第2旋轉(zhuǎn)軸02的角速度。而且，該第2角速度傳感器32的檢測(cè)信號(hào)，即、通過(guò)第2角速度傳感器32檢測(cè)出的第2臂部13的繞第2旋轉(zhuǎn)軸02的角速度ωΑ2在帶阻濾波器612中，被除去特定頻帶的頻率成分。接著，角速度ωΑ2在轉(zhuǎn)換部622中，使用第2驅(qū)動(dòng)源402的電機(jī)402Μ與第2臂部13之間，即、關(guān)節(jié)172中的減速比等，被轉(zhuǎn)換為與該角速度ωΑ2相當(dāng)?shù)牡?驅(qū)動(dòng)源402的角速度ωΑπι2，并輸出給減法器652。此外，因?yàn)榈?旋轉(zhuǎn)軸02與第I旋轉(zhuǎn)軸01正交，所以能夠不受第I臂部12的動(dòng)作、振動(dòng)的影響，容易并且可靠地求出第2臂部13的繞第2旋轉(zhuǎn)軸02的角速度。
[0150]角速度ωΑπι2以及角速度ωπι2被輸入至減法器652，減法器652將從該角速度ωΑπι2減去角速度ωπι2的值ω s2 (= ωΑπι2 — ωπι2)輸出給高通濾波器662。該值ω s2相當(dāng)于第2臂部13的繞第2旋轉(zhuǎn)軸02的角速度的振動(dòng)成分(振動(dòng)角速度)。以下，將《s2稱為振動(dòng)角速度。在本實(shí)施方式中，進(jìn)行使該振動(dòng)角速度《s2為后述的增益Kgp倍并返回至第2驅(qū)動(dòng)源402的輸入側(cè)的反饋控制。具體而言，以振動(dòng)角速度ω s2盡可能地成為O的方式，對(duì)第2驅(qū)動(dòng)源402進(jìn)行反饋控制。由此，能夠抑制機(jī)器人I的振動(dòng)。此外，在該反饋控制中，第2驅(qū)動(dòng)源402的角速度被控制。
[0151]高通濾波器662從振動(dòng)角速度ω s2除去規(guī)定頻率以下的頻率成分，并輸出給放大器 672。
[0152]放大器672對(duì)振動(dòng)角速度ω s2乘以預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(伺服增益)Kgp,求出修正值Kgp.ω S2，并將該修正值Kgp.ω s2輸出給加法器682。此外，該第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kgp可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kgp相同，另外，也可以不同。
[0153]向加法器682輸入角速度ωπι2，而且，輸入修正值Kgp*cos2。加法器682將角速度ωπι2與修正值Kgp.ω82的相加值作為角速度反饋值ω fb分別輸出給減法器532以及微分器572。此外，以后的動(dòng)作如上述。
[0154]另外，第2驅(qū)動(dòng)源控制部202具有在停止第2臂部13的動(dòng)作時(shí)，在第2臂部13停止之前使增益Kgp成為O的功能。使該增益Kgp成為O的時(shí)間并未特別限定，根據(jù)各條件被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
[0155]如圖11所示，除了第3驅(qū)動(dòng)源403的位置指令Pc以外，還從第3位置傳感器413輸入檢測(cè)信號(hào)至第3驅(qū)動(dòng)源控制部203。第3驅(qū)動(dòng)源控制部203通過(guò)使用了各檢測(cè)信號(hào)的反饋控制來(lái)驅(qū)動(dòng)第3驅(qū)動(dòng)源403，以使根據(jù)第3位置傳感器413的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出的第3驅(qū)動(dòng)源403的旋轉(zhuǎn)角(位置反饋值Pfb)成為位置指令Pc，并且，后述的角速度反饋值ωΛ成為后述的角速度指令《C。
[0156]S卩，向第3驅(qū)動(dòng)源控制部203的減法器513輸入位置指令Pc，而且，從旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部633輸入后述的位置反饋值Pfb。在旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部633中，對(duì)從第3位置傳感器413輸入的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且將與該計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的第3驅(qū)動(dòng)源403的旋轉(zhuǎn)角作為位置反饋值Pfb輸出給減法器513。減法器513將這些位置指令Pc與位置反饋值Pfb的偏差(從第3驅(qū)動(dòng)源403的旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值減去位置反饋值Pfb的值)輸出給位置控制部523。
[0157]位置控制部523通過(guò)進(jìn)行使用了從減法器513輸入的偏差、和預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(伺服增益)Kpp等的規(guī)定的運(yùn)算處理，對(duì)與該偏差對(duì)應(yīng)的第3驅(qū)動(dòng)源403的角速度的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算。位置控制部523將表示該第3驅(qū)動(dòng)源403的角速度的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為角速度指令輸出給減法器533。此外，此處，作為反饋控制，例如，進(jìn)行比例控制(P控制)，但并不限定于此。另外，該第2驅(qū)動(dòng)源控制部203中的增益Kpp可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kpp、第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kpp相同，另外，也可以不同。
[0158]向減法器533輸入角速度指令ω c，而且，輸入后述的角速度反饋值cofb。減法器533將這些角速度指令ω c與角速度反饋值ω fb的偏差(從第3驅(qū)動(dòng)源403的角速度的目標(biāo)值減去角速度反饋值《fb的值)分別輸出給放大器543以及積分器553。
[0159]放大器543進(jìn)行使用了從減法器533輸入的偏差、和預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(t匕例增益)(伺服增益)Kvp等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器591。此外，該第3驅(qū)動(dòng)源控制部203中的增益Kvp可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kvp、第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kvp相同，另外，也可以不同。
[0160]另外，積分器553對(duì)從減法器533輸入的偏差進(jìn)行積分，接著，放大器563進(jìn)行使用了預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(積分增益)(伺服增益)Kvi等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器593。此外，該第3驅(qū)動(dòng)源控制部203中的增益Kvi可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kv1、第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kvi相同，另外，也可以不同。
[0161]另外，后述的角速度反饋值《fb被輸入至微分器573。微分器573對(duì)該角速度反饋值《fb進(jìn)行微分，接著，放大器583進(jìn)行使用了預(yù)先決定的系數(shù)亦即增益(微分增益)(伺服增益)Kw等的規(guī)定的運(yùn)算處理，并輸出給加減法器593。此外，該第3驅(qū)動(dòng)源控制部203中的增益Kw可以與第I驅(qū)動(dòng)源控制部201中的增益Kw、第2驅(qū)動(dòng)源控制部202中的增益Kw相同，另外，也可以不同。
[0162]加減法器593將來(lái)自放大器543的輸入值相加，將來(lái)自放大器563的輸入值相加，并將來(lái)自放大器583的輸入值相減，從而對(duì)與從減法器533輸入的偏差對(duì)應(yīng)的第3驅(qū)動(dòng)源403的扭矩的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算。加減法器593將表示該第3驅(qū)動(dòng)源403的扭矩的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為扭矩指令Tc輸出給扭矩控制部603。此外，此處，在本實(shí)施方式中，作為反饋控制，進(jìn)行PID控制，但并不限定于此。
[0163]扭矩控制部603生成與扭矩指令Tc對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電流)，并經(jīng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器303供給至第3驅(qū)動(dòng)源403的電機(jī)403M。
[0164]這樣，以位置反饋值Pfb與位置指令Pc盡可能地相等，并且，角速度反饋值ω fb與角速度指令盡可能地相等的方式，進(jìn)行反饋控制，控制第3驅(qū)動(dòng)源403的驅(qū)動(dòng)電流。
[0165]此外，驅(qū)動(dòng)源控制部204?206分別與上述第3驅(qū)動(dòng)源控制部203相同，所以省略其說(shuō)明。
[0166]如上述，機(jī)器人控制裝置20的動(dòng)作模式設(shè)定部21選擇“標(biāo)準(zhǔn)模式(第一動(dòng)作模式)”、“高速模式(第二動(dòng)作模式)”、“低振動(dòng)模式(第三動(dòng)作模式)”中的任意一個(gè)，設(shè)定為機(jī)器人主體10 (機(jī)器人I)的動(dòng)作模式。此外，在各動(dòng)作模式中設(shè)定的各參數(shù)分別預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部22，動(dòng)作模式設(shè)定部21在必要時(shí)，從存儲(chǔ)部22讀出需要的參數(shù)，進(jìn)行動(dòng)作模式的設(shè)定。
[0167]高速模式是到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間較短的高速特殊化型的動(dòng)作模式。另外，低振動(dòng)模式是停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)較小的動(dòng)作停止時(shí)的減振特殊化型的動(dòng)作模式。另外，標(biāo)準(zhǔn)模式是實(shí)現(xiàn)了上述的高速性和上述的動(dòng)作停止時(shí)的減振性的兼容的兼容型的動(dòng)作模式。此外，在高速模式中，與標(biāo)準(zhǔn)模式相比臂部12?15、腕部16高速動(dòng)作。另外，在低振動(dòng)模式中，與標(biāo)準(zhǔn)模式相比臂部12?15、腕部16的振動(dòng)較少。以下，以標(biāo)準(zhǔn)模式中的各參數(shù)的值為基準(zhǔn)進(jìn)行說(shuō)明。另外，各臂部12?15、腕部16的動(dòng)作模式相同，所以以下，以第I臂部12的動(dòng)作模式為代表進(jìn)行說(shuō)明。
[0168]首先，在標(biāo)準(zhǔn)模式中，分別將第I臂部12的最大加速度、第I臂部12的最大減速度、第I臂部12的最大速度、根據(jù)第I臂部12的姿勢(shì)分別對(duì)第I臂部12的最大加速度以及最大減速度所乘的修正系數(shù)亦即自動(dòng)加速修正系數(shù)、第I驅(qū)動(dòng)源控制部201的各增益Kpp、Kvp、Kv1、Kw、Kgp設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值。
[0169]此外，根據(jù)上述第I臂部12的姿勢(shì)分別對(duì)第I臂部12的最大加速度以及最大減速度所乘的修正系數(shù)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是作為常量的上述自動(dòng)加速修正系數(shù)和根據(jù)第I臂部12的姿勢(shì)變化的可變系數(shù)的積。第I臂部12越彎曲，即、慣性力矩越大，上述可變系數(shù)成為越大的值。于是，上述修正系數(shù)與自動(dòng)加速修正系數(shù)成比例。
[0170]接下來(lái)，以標(biāo)準(zhǔn)模式為基準(zhǔn)對(duì)高速模式進(jìn)行說(shuō)明。
[0171]在高速模式中，第I臂部12的最大加速度設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的I倍以上、2倍以下。由此，能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0172]該情況下，優(yōu)選最大加速度比標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)大。具體而言，優(yōu)選第I臂部12的最大加速度為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的1.1倍以上、2倍以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.1倍以上、1.5倍以下。由此，能夠進(jìn)一步縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0173]該第I臂部12的最大加速度的變更能夠通過(guò)變更第I驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)電流的大小來(lái)進(jìn)行。
[0174]另外，在高速模式中，第I臂部12的最大減速度(最大減速度的絕對(duì)值)設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的I倍以上、2倍以下。由此，能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0175]該情況下，優(yōu)選第I臂部12的最大減速度(最大減速度的絕對(duì)值)比標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)大。具體而言，優(yōu)選第I臂部12的最大減速度為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的1.1倍以上、2倍以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.1倍以上、1.5倍以下。由此，能夠進(jìn)一步縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0176]該第I臂部12的最大減速度的變更能夠通過(guò)變更第I驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)電流的大小來(lái)進(jìn)行。
[0177]另外，在高速模式中，第I臂部12的最大速度可以設(shè)定為與標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)不同的值，但優(yōu)選設(shè)定為與標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)相等。由此，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。
[0178]另外，在高速模式中，第I臂部12的自動(dòng)加速修正系數(shù)設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、2.5倍以下。由此，能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0179]該情況下，優(yōu)選自動(dòng)加速修正系數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)大。具體而言，優(yōu)選第I臂部12的自動(dòng)加速修正系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的1.1倍以上、2倍以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.1倍以上、1.8倍以下。由此，能夠進(jìn)一步縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0180]另外，在高速模式中，第I驅(qū)動(dòng)源控制部201的各增益Kpp、Kvp、Kv1、Kw、Kgp全部設(shè)定為與標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)相等。由此，即使在機(jī)器人I的動(dòng)作中，也能夠進(jìn)行從高速模式向標(biāo)準(zhǔn)模式的變更、和從標(biāo)準(zhǔn)模式向高速模式的變更。由此，能夠使工作效率提高。
[0181]另外，在高速模式中，機(jī)器人I (第I臂部12)進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作時(shí)所需要的時(shí)間亦即周期為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的90%以下。由此，能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。
[0182]此外，雖然周期越短越好，但若考慮其他的特性降低，則優(yōu)選為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的1%以上、90%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5%以上、80%以下。
[0183]接下來(lái)，對(duì)周期的測(cè)定時(shí)的測(cè)試用動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0184]如圖7所示，周期的測(cè)定時(shí)的測(cè)試用動(dòng)作是在機(jī)器人I的腕部16的前端部(臂部連接體的前端部)保持2kg的砝碼的狀態(tài)下，以各臂部12?15、腕部16的最大速度、最大加速度以及最大減速度，使腕部16的前端部往復(fù)移動(dòng)。
[0185]在該往復(fù)移動(dòng)中的去路以及回路中，分別進(jìn)行使腕部16的前端部向垂直方向上方移動(dòng)25mm的上升動(dòng)作、向水平方向移動(dòng)300mm的水平方向移動(dòng)動(dòng)作、向垂直方向下方移動(dòng)25mm的下降動(dòng)作，并且，同時(shí)進(jìn)行上述上升動(dòng)作和上述水平方向移動(dòng)動(dòng)作的初期，同時(shí)進(jìn)行上述下降動(dòng)作和上述水平方向移動(dòng)動(dòng)作的末期。
[0186]接下來(lái)，以標(biāo)準(zhǔn)模式為基準(zhǔn)對(duì)低振動(dòng)模式進(jìn)行說(shuō)明。
[0187]在低振動(dòng)模式中，第I臂部12的最大加速度設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下。由此，能夠減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0188]該情況下，優(yōu)選最大加速度比標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)小。具體而言，優(yōu)選第I臂部12的最大加速度為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、0.9倍以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.6倍以上、0.8倍以下。由此，能夠進(jìn)一步減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0189]另外，在低振動(dòng)模式中，第I臂部12的最大減速度(最大減速度的絕對(duì)值)設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下。由此，能夠減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0190]該情況下，優(yōu)選第I臂部12的最大減速度(最大減速度的絕對(duì)值)比標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)小。具體而言，優(yōu)選第I臂部12的最大減速度為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、0.9倍以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.6倍以上、0.8倍以下。由此，能夠進(jìn)一步減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0191]另外，在低振動(dòng)模式中，第I臂部12的最大速度可以設(shè)定為與標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)不同的值，但優(yōu)選設(shè)定為與標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)相等。由此，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。
[0192]另外，在低振動(dòng)模式中，第I臂部12的自動(dòng)加速修正系數(shù)設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下。由此，能夠進(jìn)一步減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0193]該情況下，優(yōu)選自動(dòng)加速修正系數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)大，或者相等。具體而言，優(yōu)選第I臂部12的自動(dòng)加速修正系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的I倍以上、1.5倍以下，進(jìn)一步優(yōu)選為I倍以上、1.3倍以下。由此，能夠進(jìn)一步減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0194]另外,在低振動(dòng)模式中，第I驅(qū)動(dòng)源控制部201的各增益Kpp、Kvp、Kv1、Kw、Kgp分別設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下。由此，能夠減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0195]該情況下,優(yōu)選各增益Kpp、Kvp、Kv1、Kw、Kgp分別比標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)小,或者相等。具體而言，優(yōu)選各增益Kpp、Kvp、Kv1、Kw、Kgp分別為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.5倍以上、I倍以下。由
此，能夠進(jìn)一步減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0196]另外，在低振動(dòng)模式中，停止第I臂部12的動(dòng)作時(shí)，使伺服增益Kgp成為O的情況下，使伺服增益Kgp成為O的時(shí)間可以與標(biāo)準(zhǔn)模式相同，另外，也可以不同，但優(yōu)選設(shè)定為比標(biāo)準(zhǔn)模式早。該情況下，優(yōu)選使伺服增益Kgp成為O的時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)模式早0.1秒以上、I秒以下。由此，能夠進(jìn)一步減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。
[0197]另外，在低振動(dòng)模式中，第I臂部12進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作來(lái)向目標(biāo)位置位移時(shí)，最初通過(guò)目標(biāo)位置，并從目標(biāo)位置偏移時(shí)的偏移量亦即位置超過(guò)量為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的
0.5倍以下或者30 μ m以下。由此,能夠減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)。[0198]此外，位置超過(guò)量越小越好，但若考慮其他的特性降低，則進(jìn)一步優(yōu)選為標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)的0.1倍以上、0.5倍以下或者0.01 μ m以上、30 μ m以下。
[0199]接下來(lái)，對(duì)位置超過(guò)量的測(cè)定時(shí)的測(cè)試用動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0200]第I臂部12的位置超過(guò)量的測(cè)定時(shí)的上述測(cè)試用動(dòng)作是在機(jī)器人I的腕部16的前端部(臂部連接體的前端部)保持2kg的砝碼的狀態(tài)下，以第I臂部12的最大速度、最大加速度以及最大減速度，使第I臂部12旋轉(zhuǎn)90°。
[0201]第I臂部12的位置超過(guò)量的測(cè)定是從將第I臂部12彎曲了 90°的狀態(tài)，使其旋轉(zhuǎn)90°來(lái)進(jìn)行。而且，如圖8所示，測(cè)定最初通過(guò)目標(biāo)位置，并從該目標(biāo)位置偏移時(shí)的偏移量(最大偏移量)。
[0202]另外，位置超過(guò)量的測(cè)定也在第2臂部13、第3臂部14、第4臂部15、腕部16進(jìn)行，分別與第I臂部12相同，從彎曲了 90°的狀態(tài)，使其旋轉(zhuǎn)90°來(lái)進(jìn)行。另外，位置超過(guò)量的測(cè)定也針對(duì)第I臂部12以及第2臂部13的復(fù)合動(dòng)作進(jìn)行，從同時(shí)將第I臂部12和第2臂部13彎曲了 90°的狀態(tài)，使它們旋轉(zhuǎn)90°來(lái)進(jìn)行。
[0203]如以上說(shuō)明，該機(jī)器人I具有標(biāo)準(zhǔn)模式、高速模式以及低振動(dòng)模式三種動(dòng)作模式，所以通過(guò)該一個(gè)機(jī)器人1，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠縮短到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間的高速特殊化型、能夠減小停止動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)的動(dòng)作停止時(shí)的減振特殊化型、和實(shí)現(xiàn)了高速性和動(dòng)作停止時(shí)的減振性的兼容的兼容型。
[0204]另外，高速模式和標(biāo)準(zhǔn)模式的各增益Kpp、Kvp、Kv1、Kw、Kgp相等,所以即使在機(jī)器人I的動(dòng)作中，也能夠進(jìn)行從高速模式向標(biāo)準(zhǔn)模式的變更、和從標(biāo)準(zhǔn)模式向高速模式的變更。由此，能夠使工作效率提高。
[0205]另外，能夠可靠地抑制機(jī)器人I的動(dòng)作中的振動(dòng)。
[0206]此外，在本發(fā)明中，機(jī)器人(機(jī)器人主體)的結(jié)構(gòu)并不限定于本實(shí)施方式所說(shuō)明的。
[0207]例如，在本實(shí)施方式中，機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)軸的個(gè)數(shù)為六個(gè)，但在本發(fā)明中，并不限定于此，機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)軸的個(gè)數(shù)也可以為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或者七個(gè)以上。
[0208]S卩，在本實(shí)施方式中，腕部具有兩條臂部，所以機(jī)器人的臂部的條數(shù)為六條，但在本發(fā)明中，并不限定于此，機(jī)器人的臂部的條數(shù)也可以為一條、兩條、三條、四條、五條或者七條以上。
[0209]另外，在本實(shí)施方式中，機(jī)器人是具有一個(gè)以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接多個(gè)臂部中的相鄰的上述臂部彼此的臂部連接體的單臂機(jī)器人，但在本發(fā)明中，并不限定于此，例如，也可以是具有兩個(gè)以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接多個(gè)臂部中的相鄰的上述臂部彼此的臂部連接體的雙臂機(jī)器人等，具有多個(gè)上述臂部連接體的機(jī)器人。
[0210]第2實(shí)施方式
[0211]圖15是表不本發(fā)明的機(jī)器人的第2實(shí)施方式的概略圖。圖16是圖15所不的機(jī)器人的概略圖。
[0212]以下，以與上述的第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)相同的事項(xiàng)省略其說(shuō)明。
[0213]此外，以下，為了方便說(shuō)明，將圖15中的上側(cè)稱為“上”或者“上方”將下側(cè)稱為“下”或者“下方”。另外，將圖15、圖16中的基臺(tái)側(cè)稱為“基端”，將其相反的一側(cè)稱為“前端”。另外，在圖15以及圖16中，機(jī)器人控制裝置20分別以框圖表示。另外，在圖15、圖16中，為了明確慣性傳感器33的存在，圖示于臂部12的外部。
[0214]以下，以與上述的第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)相同的事項(xiàng)省略其說(shuō)明。
[0215]圖15以及圖16所示的第2實(shí)施方式的機(jī)器人IA是被稱為SCARA機(jī)器人的機(jī)器人。
[0216]該機(jī)器人IA的機(jī)器人主體IOA具備基臺(tái)11、兩條臂部(連桿)12、13、軸(作業(yè)軸)
19、四個(gè)驅(qū)動(dòng)源401、402、407、408?；_(tái)11、第I臂部12、第2臂部13、以及軸19從基端側(cè)朝向前端側(cè)按該順序連接。另外，軸19在其下端部(前端部)，具有可裝卸地安裝功能部(末端執(zhí)行器)的安裝部191。此外，軸19也能夠視為臂部(第3、第4臂部)，即、最前端側(cè)的臂部。
[0217]如圖15以及圖16所示，第I臂部12、第2臂部13、軸19分別以能夠相對(duì)于基臺(tái)11獨(dú)立地位移的方式被支承。
[0218]基臺(tái)11與第I臂部12經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)171連接。而且，第I臂部12能夠相對(duì)于基臺(tái)11，以與垂直方向平行的第I旋轉(zhuǎn)軸01為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第I旋轉(zhuǎn)軸01轉(zhuǎn)動(dòng)。第I旋轉(zhuǎn)軸01與作為基臺(tái)11的設(shè)置面的地板101的上表面的法線一致。通過(guò)第I驅(qū)動(dòng)源401的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)繞該第I旋轉(zhuǎn)軸01的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第I驅(qū)動(dòng)源401的驅(qū)動(dòng)(動(dòng)作)經(jīng)由通過(guò)線纜18與第I驅(qū)動(dòng)源401電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器301被控制裝置20控制。
[0219]第I臂部12與第2臂部13經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭)172連接。而且，第2臂部13能夠相對(duì)于第I臂部12 (基臺(tái)11)，以與垂直方向平行的第2旋轉(zhuǎn)軸02為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第2旋轉(zhuǎn)軸02轉(zhuǎn)動(dòng)。第2旋轉(zhuǎn)軸02與第I旋轉(zhuǎn)軸01平行。通過(guò)第2驅(qū)動(dòng)源402的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)繞該第2旋轉(zhuǎn)軸02的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第2驅(qū)動(dòng)源402的驅(qū)動(dòng)經(jīng)由通過(guò)線纜18與第2驅(qū)動(dòng)源402電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器302被控制裝置20控制。
[0220]軸19與第2臂部13的前端部(與基臺(tái)11相反的一側(cè)的端部)連接。該情況下，軸19能夠相對(duì)于第2臂部13，以與垂直方向平行的第3旋轉(zhuǎn)軸07為旋轉(zhuǎn)中心，繞該第3旋轉(zhuǎn)軸07轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，設(shè)置為能夠沿第3旋轉(zhuǎn)軸07的方向移動(dòng)。第3旋轉(zhuǎn)軸07與軸19的中心軸一致。另外，第3旋轉(zhuǎn)軸07與旋轉(zhuǎn)軸01、02平行。另外，通過(guò)具有第3電機(jī)407M的第3驅(qū)動(dòng)源407的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)軸19的向第3旋轉(zhuǎn)軸07的方向的移動(dòng)。另外，第3驅(qū)動(dòng)源407的驅(qū)動(dòng)經(jīng)由通過(guò)線纜18與第3驅(qū)動(dòng)源407電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(未圖示)被控制裝置20控制。另外，通過(guò)具有第4電機(jī)404M的第4驅(qū)動(dòng)源404的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)軸19的繞第3旋轉(zhuǎn)軸07的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第4驅(qū)動(dòng)源404的驅(qū)動(dòng)經(jīng)由通過(guò)線纜18與第4驅(qū)動(dòng)源404電連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(未圖示)被控制裝置20控制。此外，第3旋轉(zhuǎn)軸07也可以不與旋轉(zhuǎn)軸01、02平行。
[0221]另外，與第I實(shí)施方式相同，在第I臂部12設(shè)置有角速度傳感器33，通過(guò)該角速度傳感器33檢測(cè)第I臂部12的繞第I旋轉(zhuǎn)軸01的角速度。
[0222]此外，與第I驅(qū)動(dòng)源401、第2驅(qū)動(dòng)源402相同，在第3驅(qū)動(dòng)源407設(shè)有第3角度傳感器(未圖示)，在第4驅(qū)動(dòng)源408設(shè)有第4角度傳感器(未圖示)。第3驅(qū)動(dòng)源407、第4驅(qū)動(dòng)源408、第3角度傳感器、第4角度傳感器分別被收納在第2臂部13內(nèi)，與控制裝置20電連接。
[0223]另外，在第2臂部13內(nèi)設(shè)有以能夠相對(duì)于第2臂部13移動(dòng)并且轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承軸19的移動(dòng)支承機(jī)構(gòu)(未圖示)。該移動(dòng)支承機(jī)構(gòu)將第3驅(qū)動(dòng)源407的驅(qū)動(dòng)力傳遞給軸19，使軸19相對(duì)于第2臂部13繞第3旋轉(zhuǎn)軸07轉(zhuǎn)動(dòng)，并將第4驅(qū)動(dòng)源404的驅(qū)動(dòng)力傳遞給軸19，使軸19相對(duì)于第2臂部13向第3旋轉(zhuǎn)軸07的方向移動(dòng)。
[0224]機(jī)器人控制裝置20A具有:第I驅(qū)動(dòng)源控制部，其控制第I驅(qū)動(dòng)源401的動(dòng)作；第2驅(qū)動(dòng)源控制部，其控制第2驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng)作；第3驅(qū)動(dòng)源控制部，其控制第3驅(qū)動(dòng)源407的動(dòng)作；第4驅(qū)動(dòng)源控制部，其控制第4驅(qū)動(dòng)源408的動(dòng)作；動(dòng)作模式設(shè)定部；以及存儲(chǔ)部(參照?qǐng)D5、圖6)。
[0225]第I驅(qū)動(dòng)源控制部與第I實(shí)施方式的第I驅(qū)動(dòng)源控制部201相同，另外，第2驅(qū)動(dòng)源控制部、第3驅(qū)動(dòng)源控制部、第4驅(qū)動(dòng)源控制部分別與第I實(shí)施方式的第3驅(qū)動(dòng)源控制部203相同，所以省略其說(shuō)明。
[0226]此外，對(duì)于位置超過(guò)量來(lái)說(shuō)，對(duì)于軸19，除了使該軸19繞第3旋轉(zhuǎn)軸07旋轉(zhuǎn)90°來(lái)測(cè)定以外，還使軸19向第3旋轉(zhuǎn)軸07的方向移動(dòng)來(lái)測(cè)定。在使軸19向第3旋轉(zhuǎn)軸07的方向移動(dòng)來(lái)測(cè)定位置超過(guò)量的情況下，從軸19位于最上部的狀態(tài)，使軸19移動(dòng)到最下部來(lái)測(cè)定。此外，對(duì)于第I臂部12、第2臂部13、第I臂部12和第2臂部13的復(fù)合動(dòng)作分別與第I實(shí)施方式相同。
[0227]根據(jù)該機(jī)器人1A，能夠獲得與上述的第I實(shí)施方式相同的效果。
[0228]以上，基于圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的機(jī)器人以及機(jī)器人控制裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于此，各部的構(gòu)成能夠置換為具有相同的功能的任意的構(gòu)成。另外，本發(fā)明也可以附加其他的任意的構(gòu)成物。
[0229]此外，在本發(fā)明 中，除了標(biāo)準(zhǔn)模式、高速模式、低振動(dòng)模式，還可以具有其它的動(dòng)作模式。
[0230]另外，在上述實(shí)施方式中，機(jī)器人控制裝置與機(jī)器人主體分開(kāi)設(shè)置，但在本發(fā)明中，并不限定于此，機(jī)器人控制裝置也可以設(shè)于機(jī)器人主體。該情況下，機(jī)器人控制裝置可以內(nèi)置于機(jī)器人主體內(nèi)，另外，也可以設(shè)置于機(jī)器人主體的外面，例如，基臺(tái)的外面等。
[0231]另外，作為各驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)，除了上述伺服電機(jī)，例如，還列舉了步進(jìn)電機(jī)等。另外，在使用步進(jìn)電機(jī)作為電機(jī)的情況下，作為位置傳感器，例如，也可以使用通過(guò)測(cè)量輸入步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)檢測(cè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角的傳感器。
[0232]另外，各位置傳感器、各角速度傳感器的方式并未特別限定，例如，列舉了光學(xué)式、磁式、電磁式、電氣式等。
[0233]另外，本發(fā)明的機(jī)器人并不限定于臂型機(jī)器人(機(jī)器人臂部)、SCARA機(jī)器人，也可以是其他的形式的機(jī)器人，例如，足式步行(行走)機(jī)器人等。
[0234]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0235]1、1A…機(jī)器人(工業(yè)用機(jī)器人)，10、10A…機(jī)器人主體,101…地板,11…基臺(tái)，111…螺釘，112…基臺(tái)主體，113…圓筒狀部，114…箱狀部，12、13、14、15…臂部(連桿)，16...腕部(連桿)，161...腕部主體，162…支承環(huán)，163…前端面，171、172、173、174、175、176…關(guān)節(jié)(接頭)，18…線纜，19…軸，191…安裝部，2、2a、2b、2c、2d…臂部主體，3、3a、3b、3c、3d…驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，31、32、33…角速度傳感器,4、4a、4b、4c、4d…密封單兀,20、20A…機(jī)器人控制裝置，21…動(dòng)作模式設(shè)定部，22…存儲(chǔ)部，201、202、203、204、205、206…驅(qū)動(dòng)源控制部，301、302、303、304、305、306".電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，401、402、403、404、405、406、407、408…驅(qū)動(dòng)源，401M、402M、403M、404M、405M、406M、407M、408M…電機(jī)，411、412、413、414、415、416…位置傳感器，511、512、513、514、515、516......減法器，521、522、523、524、525、526…位置控制部，
531、532、533、534、535、536…減法器，541、542、543、544、545、546…放大器，551、552、553、554、555、556…積分器，561、562、563、564、565、566…放大器，571、572、573、574、575、576…微分器，581、582、583、584、585、586…放大器，591、592、593、594、595、596…加減法器，601、602、603、604、605、606…扭矩控制部，611、612…帶阻濾波器，621、622…轉(zhuǎn)換部，631、632、633、634、635、636 …旋轉(zhuǎn)角計(jì)算部，641、642、643、644、645、646 …角速度計(jì)算部，651、652 …減法器，661、662…高通濾波器,671、672…放大器,681、682…加法器,691、692…陀螺伺服電路，01、02、03、0 4、05、06、07…旋轉(zhuǎn)軸。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人,其特征在于,具有: 臂部； 驅(qū)動(dòng)源，其使所述臂部轉(zhuǎn)動(dòng)； 角速度傳感器，其設(shè)置于所述臂部；以及 位置傳感器，其檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)角， 該機(jī)器人基于設(shè)定動(dòng)作模式的動(dòng)作模式設(shè)定部所設(shè)定的第一動(dòng)作模式、第二動(dòng)作模式、以及第三動(dòng)作模式三種動(dòng)作模式進(jìn)行動(dòng)作，該第二動(dòng)作模式用于優(yōu)先速度，該第三動(dòng)作模式用于抑制振動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于， 具備基于所述角速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行減振控制的伺服電路， 所述動(dòng)作模式設(shè)定部通過(guò)變更對(duì)所述臂部的最大加速度以及最大減速度所乘的修正系數(shù)、和所述伺服電路的伺服增益，從而選擇性地設(shè)定第一動(dòng)作模式、與所述第一動(dòng)作模式相比所述臂部高速動(dòng)作的第二動(dòng)作模式、以及與所述第一動(dòng)作模式相比所述臂部的振動(dòng)較少的第三動(dòng)作模式三種動(dòng)作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其特征在于， 所述伺服電路基于所述角速度傳感器以及所述位置傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制所述驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)作， 在所述第二動(dòng)作模式中，設(shè)定為所述臂部的最大加速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，所述臂部的最大減速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，所述修正系數(shù)為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、2.5倍以下，所述伺服增益與所述第一動(dòng)作模式時(shí)相等，所述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作時(shí)所需要的時(shí)間亦即周期為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的90%以下， 在所述第三動(dòng)作模式中，設(shè)定為所述臂部的最大加速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，所述臂部的最大減速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，所述修正系數(shù)為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，所述伺服增益為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，所述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作而向目標(biāo)位置位移時(shí)，最初通過(guò)所述目標(biāo)位置，并從所述目標(biāo)位置偏移時(shí)的偏移量亦即位置超過(guò)量為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以下或者30 μ m以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人，其特征在于， 所述第二動(dòng)作模式中的所述臂部的最大加速度以及最大減速度分別比所述第一動(dòng)作模式時(shí)大。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的機(jī)器人，其特征在于， 所述第二動(dòng)作模式中的所述修正系數(shù)比所述第一動(dòng)作模式時(shí)大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人,其特征在于， 在所述第二動(dòng)作模式和所述第一動(dòng)作模式中所述臂部的最大速度相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的機(jī)器人，其特征在于，具備: 機(jī)器人主體，其具有所述臂部、所述驅(qū)動(dòng)源、所述角速度傳感器以及所述位置傳感器； 機(jī)器人控制裝置，其與所述機(jī)器人主體分體，具有所述伺服電路以及所述動(dòng)作模式設(shè)定部，進(jìn)行所述機(jī)器人主體的控制；以及線纜，其連接所述機(jī)器人主體和所述機(jī)器人控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的機(jī)器人，其特征在于，具備: 機(jī)器人主體，其具有所述臂部、所述驅(qū)動(dòng)源、所述角速度傳感器以及所述位置傳感器；以及 機(jī)器人控制裝置，其內(nèi)置于所述機(jī)器人主體，具有所述伺服電路以及所述動(dòng)作模式設(shè)定部，進(jìn)行所述機(jī)器人主體的控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的機(jī)器人，其特征在于， 所述伺服電路將從所述角速度傳感器以及所述位置傳感器的檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)出的修正成分進(jìn)行反饋來(lái)控制所述驅(qū)動(dòng)源，具有在停止所述臂部的動(dòng)作時(shí)，使所述修正成分的伺服增益成為O的功能， 在所述第三動(dòng)作模式中，在停止所述臂部的動(dòng)作時(shí)使所述修正成分的所述伺服增益成為O的情況下，與所述第一動(dòng)作模式相比，使所述修正成分的所述伺服增益成為O的時(shí)間較早。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人，其特征在于， 分別具有多個(gè)所述臂 部以及所述驅(qū)動(dòng)源，具備以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式連接所述多個(gè)臂部的相鄰的所述臂部彼此而成的臂部連接體， 所述周期的測(cè)定時(shí)的所述測(cè)試用動(dòng)作是在所述臂部連接體的前端部保持2kg的砝碼的狀態(tài)下，以所述各臂部的最大速度、最大加速度以及最大減速度，使所述臂部連接體的前端部往復(fù)移動(dòng)的動(dòng)作， 在所述往復(fù)移動(dòng)中的去路以及回路中，分別進(jìn)行使所述臂部連接體的前端部向垂直方向上方移動(dòng)25mm的上升動(dòng)作、向水平方向移動(dòng)300mm的水平方向移動(dòng)動(dòng)作、以及向垂直方向下方移動(dòng)25mm的下降動(dòng)作，并且，同時(shí)進(jìn)行所述上升動(dòng)作與所述水平方向移動(dòng)動(dòng)作的初期，同時(shí)進(jìn)行所述下降動(dòng)作與所述水平方向移動(dòng)動(dòng)作的末期。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人，其特征在于， 分別具有多個(gè)所述臂部以及所述驅(qū)動(dòng)源，具備以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式連接所述多個(gè)臂部的相鄰的所述臂部彼此而成的臂部連接體， 所述位置超過(guò)量的測(cè)定時(shí)的所述測(cè)試用動(dòng)作是在所述臂部連接體的前端部保持2kg的砝碼的狀態(tài)下，以所述臂部的最大速度、最大加速度以及最大減速度，使所述臂部旋轉(zhuǎn)90°的動(dòng)作。
12.一種機(jī)器人控制裝置，其特征在于，具有: 臂部； 驅(qū)動(dòng)源，其使所述臂部轉(zhuǎn)動(dòng)； 角速度傳感器，其設(shè)置于所述臂部； 位置傳感器，其檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)角； 伺服電路，其基于所述角速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行減振控制；以及 動(dòng)作模式設(shè)定部，其設(shè)定動(dòng)作模式， 其中，動(dòng)作模式設(shè)定部能夠接受第一動(dòng)作模式、用于優(yōu)先速度的第二動(dòng)作模式、以及用于抑制振動(dòng)的第三動(dòng)作模式三種動(dòng)作模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器人控制裝置，其特征在于，所述伺服電路基于所述角速度傳感器以及所述位置傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制所述驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)作， 在所述第二動(dòng)作模式中，設(shè)定為所述臂部的最大加速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，所述臂部的最大減速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的I倍以上、2倍以下，所述修正系數(shù)為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、2.5倍以下，所述伺服增益與所述第一動(dòng)作模式時(shí)相等，所述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作時(shí)所需要的時(shí)間亦即周期為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的90%以下， 在所述第三動(dòng)作模式中，設(shè)定為所述臂部的最大加速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，所述臂部的最大減速度為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，所述修正系數(shù)為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以上、1.5倍以下，所述伺服增益為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍 以上、1.5倍以下，所述臂部進(jìn)行預(yù)先決定的測(cè)試用動(dòng)作而向目標(biāo)位置位移時(shí)，最初通過(guò)所述目標(biāo)位置，并從所述目標(biāo)位置偏移時(shí)的偏移量亦即位置超過(guò)量為所述第一動(dòng)作模式時(shí)的0.5倍以下或者30 μ m以下。
14.一種機(jī)器人,其特征在于,具有: 臂部，其能夠轉(zhuǎn)動(dòng)； 驅(qū)動(dòng)源，其使所述臂部轉(zhuǎn)動(dòng)； 角速度傳感器，其設(shè)置于所述臂部； 位置傳感器，其檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)角； 伺服電路，其基于所述角速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行減振控制；以及 動(dòng)作模式設(shè)定部，其設(shè)定動(dòng)作模式， 其中，所述動(dòng)作模式設(shè)定部通過(guò)變更對(duì)所述臂部的最大加速度以及最大減速度所乘的修正系數(shù)、和所述伺服電路的伺服增益，從而選擇性地設(shè)定第一動(dòng)作模式、與所述第一動(dòng)作模式相比所述臂部高速動(dòng)作的第二動(dòng)作模式、以及與所述第一動(dòng)作模式相比所述臂部的振動(dòng)較少的第三動(dòng)作模式三種動(dòng)作模式。
【文檔編號(hào)】B25J9/16GK103963051SQ201410035620
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】年光俊介, 藤森廣明, 大野政俊, 五十嵐克司, 淺田篤 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社