CN110385715B - 设置方式判定装置、设置方式判定用程序以及记录介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种设置方式判定装置、设置方式判定用程序以及记录介质，能够判定自动机械的设置方式。设置方式判定装置具备：推定转矩取得部(41)，其取得在能够用于自动机械(2)的多个设置方式中的所设定的设置方式下为了使保持自动机械(2)的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，自动机械(2)具有通过伺服电动机(35)驱动的至少一个轴；实际转矩计算部(42)，其计算为了维持静止状态而通过伺服电动机(35)实际赋予的实际转矩；以及判定部(43)，其根据与设定的设置方式对应的推定转矩与实际转矩之间的差来判定所设定的设置方式与自动机械的实际的设置方式是否不同。

Description

设置方式判定装置、设置方式判定用程序以及记录介质

技术领域

本发明涉及例如判定自动机械的设置方式的设置方式判定装置、设置方式判定用计算机程序以及记录了这样的计算机程序的记录介质。

背景技术

为了适当地控制具有机械臂等可动部，且使用伺服电动机来驱动该可动部的机器人或机床这样的自动机械，需求正确地设定对于成为控制对象的可动部的运动特性赋予影响的信息。因此，提出以下一种技术(例如参照日本特开2016-87700号公报)，根据基于预先设定的负载信息计算出的为了保持自动机械的姿势而需要的推定转矩以及为了保持姿势而实际赋予的实际转矩之间的误差来判定是否适当地设定了负载信息。

另外，提出以下一种技术(例如参照日本特开平9-91004号公报)，根据使机器人采取静止姿势的状态下的各轴的值、转矩指令等来推定机器人的姿势和各轴的转矩，并使用该推定结果来推定负载重量。并且，提出了以下一种技术(例如参照日本特开2011-235374号公报)，不假设工件重量而是根据向电动机发送的转矩指令与对抓持的工件的重量进行响应而实际产生的转矩之间的差异，来推定工件的重量以及重心位置。并且，提出了以下一种技术(例如参照日本特开2004-345030号公报)，重量物抓持装置根据所抓持的重量物的种类在台车前进方向上前后滑动移动，由此定位在适当的位置。

发明内容

在自动机械中，在由于重力而受到影响的轴中，由于重力而产生的负载力矩根据设置方式而发生变化。因此，为了适当地控制这样的自动机械，使用根据设置方式而设定的自动机械的控制信息。因此，要求正确地设定表示自动机械的设置方式的信息。

在一个侧面，目的在于提供一种能够判定自动机械的设置方式的设置方式判定装置。

根据一个实施方式，提供一种设置方式判定装置。该设置方式判定装置具备：推定转矩取得部，其取得在能够用于自动机械的多个设置方式中的所设定的设置方式下为了使保持该自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，该自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴；实际转矩计算部，其计算为了维持静止状态而通过伺服电动机实际赋予的实际转矩；以及判定部，其根据与设定的设置方式对应的推定转矩与实际转矩之间的差来判定所设定的设置方式与自动机械的实际的设置方式是否不同。

根据其他实施方式，提供一种设置方式判定用计算机程序。该设置方式判定用计算机程序包含用于使计算机执行以下处理的命令：取得在能够用于自动机械的多个设置方式中的所设定的设置方式下为了使保持该自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，计算为了维持静止状态而通过伺服电动机实际赋予的实际转矩，根据与设定的设置方式对应的推定转矩与实际转矩之间的差来判定所设定的设置方式与自动机械的实际的设置方式是否不同，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴。

另外，根据其他实施方式，提供一种记录了设置方式判定用计算机程序的记录介质。在该记录介质中记录的设置方式判定用计算机程序包含用于使计算机执行以下处理的命令：取得在能够用于自动机械的多个设置方式中的所设定的设置方式下为了使保持该自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，计算为了维持静止状态而通过伺服电动机实际赋予的实际转矩，根据与设定的设置方式对应的推定转矩与实际转矩之间的差来判定所设定的设置方式与自动机械的实际的设置方式是否不同，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴。

并且，根据其他实施方式提供一种设置方式判定装置。该设置方式判定装置具备：推定转矩取得部，其对于能够用于自动机械的多个设置方式中的各个设置方式，取得在该设置方式下为了使保持自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴；实际转矩计算部，其计算为了维持静止状态而通过伺服电动机实际赋予的实际转矩；以及推定部，其计算多个设置方式各自的推定转矩与实际转矩之间的差的绝对值，将多个设置方式中的差的绝对值为最小的设置方式推定为自动机械的实际的设置方式。

并且，根据其他实施方式，提供一种设置方式判定用计算机程序。该设置方式判定用计算机程序包含用于使计算机执行以下处理的命令：对于能够用于自动机械的多个设置方式中的各个设置方式，取得在该设置方式下为了使保持自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，计算为了维持静止状态而通过伺服电动机实际赋予的实际转矩，计算多个设置方式各自的推定转矩与实际转矩之间的差的绝对值，将多个设置方式中的差的绝对值为最小的设置方式推定为自动机械的实际的设置方式，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴。

并且，根据其他实施方式，提供一种记录了设置方式判定用计算机程序的记录介质。在该记录介质中记录的设置方式判定用计算机程序包含用于使计算机执行以下处理的命令：对于能够用于自动机械的多个设置方式中的各个设置方式，取得在该设置方式下为了使保持自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，计算为了维持静止状态而通过伺服电动机实际赋予的实际转矩，计算多个设置方式各自的推定转矩与实际转矩之间的差的绝对值，将多个设置方式中的差的绝对值为最小的设置方式推定为自动机械的实际的设置方式，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴。

根据一个侧面能够判定自动机械的设置方式。

附图说明

图1是包含设置方式判定装置的一个实施方式的制御装置的机器人***的概略结构图。

图2A表示将机器人设置在地面时的重力的方向。

图2B表示将机器人吊挂设置时的重力的方向。

图2C表示将机器人倾斜角设置时的重力的方向。

图3是设置方式判定装置的一个实施方式的控制装置的概略结构图。

图4是控制装置所具有的处理器的功能框图。

图5是设置方式判定处理的动作流程图。

图6是变形例的控制装置所具有的处理器的功能框图。

图7是变形例的设置方式判定处理的动作流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明设置方式判定装置以及在设置方式判定装置中使用的设置方式判定用计算机程序。该设置方式判定装置针对由重力而产生的负载力矩根据设置方式而不同的自动机械的轴，根据在由用户设定的设置方式下为了维持自动机械静止的状态(以下简单称为静止状态)而向该轴赋予的转矩的推定值(以下称为推定转矩)与为了维持自动机械的静止状态而向该轴赋予的实际转矩(以下称为实际转矩)之间的差，判定所设定的设置方式与实际的设置方式是否不同。另外，自动机械的静止状态意味着在制动器等其他独立的制动单元没有起作用的状态下，通过向自动机械的各个关节的轴赋予转矩的伺服电动机的输出转矩而暂时保持该自动机械的姿势的状态。

图1是包含设置方式判定装置的一个实施方式的制御装置的机器人***1的概略结构图。机器人***1具有机器人2、控制机器人2的控制装置3。机器人2是成为设置方式判定对象的自动机械的一例。另外控制装置3是设置方式判定装置的一例。

机器人2是6轴的垂直多关节机器人，具有基座11、旋转台12、第一臂13、平衡器14、第二臂15、手腕16以及机械手17。旋转台12、第一臂13、第二臂15、手腕16以及机械手17分别是可动部的一例。另外，旋转台12、第一臂13、第二臂15、手腕16以及机械手17分别由在安装了这些部件的关节上设置的轴来支撑，并通过伺服电动机驱动该轴来进行动作。

基座11是将机器人2设置在地面时成为基台的部件。通过关节21将旋转台12以与基座11的一个面正交设置的轴(未图示)为旋转中心可转动地安装在基座11的一个面上(例如在将机器人2设置在地面时，为基座11的顶面)。

第一臂13在其一端侧，在设置在旋转台12的关节22处安装在旋转台12上。在本实施方式中，如图1所示，第一臂13通过关节22能够以与基座11的安装了旋转台12的面平行设置的轴(未图示)为中心进行转动。

与第一臂13相向地对旋转台12固定平衡器14。并且，平衡器14在其一端与第一臂13连接。并且，平衡器14例如通过在平衡器14内部设置的弹簧(未图示)或在平衡器14内部充填的压缩空气，产生拉拽第一臂13的方向或按下第一臂13的方向的力(以下称为平衡力)，向第一臂13赋予该平衡力，使得机器人2的姿势稳定。例如，在将机器人2设置在地面时，平衡器14产生拉拽第一臂13的方向的平衡力。期待通过该平衡力来减轻由于在第一臂13以及第一臂13的前端侧施加的重力而造成的对机器人2的关节22的负载的影响。

第二臂15在其一端侧，在与关节22相反的设置在第一臂13的另一端侧的关节23处安装在第一臂13上。在本实施方式中，如图1所示，第二臂15能够通过关节23以与基座11的安装旋转台12的面平行设置的轴(未图示)为中心进行转动。

手腕16经由关节24安装在与关节23相反侧的第二臂15的前端。在本实施方式中，手腕16能够以与第二臂15的长度方向平行的轴(未图示)为旋转中心，在与第二臂15的长度方向正交的面中进行转动。

另外，手腕16具有关节25，能够通过关节25以与关节22的轴以及关节23的轴平行设定的轴(未图示)为旋转中心进行弯曲。

机械手17是用于抓持作业对象物的抓持部件，经由关节26安装在与关节24相反侧的手腕16的前端。在本实施方式中，机械手17能够以与手腕16的前端面正交设置的轴(未图示)为旋转中心，沿着该前端面进行转动。

另外，成为设置方式判定处理对象的自动机械不限于图1所示的机器人2，只要是至少具有一个通过伺服电动机驱动的轴以及由该轴支撑的可动部的自动机械即可。

控制装置3经由通信线路4与机器人2连接，向在机器人2的各个关节设置的轴的伺服电动机输出控制指令，由此控制机器人2的位置以及姿势。

参照图2A～图2C说明机器人2的设置方式与由于重力而产生的负载力矩之间的对应关系。图2A表示将机器人2设置在地面时的重力的方向。另外，图2B表示将机器人2吊挂设置时的重力的方向。图2C表示将机器人2倾斜角设置时的重力的方向。

如图2A所示，在将机器人2设置在地面时，由于重力，在朝向地面侧即朝向基座11侧的方向上对机器人2的各部施加重力。例如，如箭头201所示那样，在朝向基座11侧的方向上对第一臂13以及比第一臂13更前端侧的各部施加重力。因此，在图2A上，对用于支撑第一臂13的关节22的轴施加顺时针方向的负载力矩。另外，平衡器14沿着箭头202所示的方向对第一臂13赋予拉拽第一臂13的平衡力，减轻对第一臂13以及比第一臂13更前端侧的各部施加的重力造成的影响。因此，为了维持机器人2的静止状态，要求向关节22的轴赋予以下的转矩，该转矩用于抵消第一臂13以及比第一臂13更前端侧的各部所受的重力产生的负载力矩减去平衡器14的平衡力而得到的转矩。

如图2B所示，在将机器人2吊挂设置时，由于重力在离开基座11侧的方向上对机器人2的各部施加重力。例如，如箭头211所示那样，在离开基座11的方向上对第一臂13以及比第一臂13更前端侧的各部施加重力。因此，对用于支撑第一臂13的关节22的轴施加与将机器人2设置在地面时的负载力矩的方向为相反方向的负载力矩。此时，平衡器14沿着箭头212所示的方向向第一臂13赋予按压第一臂13的平衡力，从而希望减轻对第一臂13以及比第一臂13更前端侧的各部施加的重力造成的影响。因此，优选在将机器人2吊挂设置时赋予平衡器14所产生的平衡力的方向与在将机器人2设置在地面时赋予平衡器14所产生的平衡力的方向为相反的方向。并且，为了维持机器人2的静止状态，优选在将机器人2吊挂设置时与向关节22的轴赋予的转矩的旋转方向相关的输出方向(以下简单称为输出方向)与在将机器人2设置在地面时向关节22的轴赋予的转矩的输出方向也为相反方向。

如图2C所示，在将机器人2以设置在地面上时的以地面为面的基座11的面相对于地面倾斜的方式进行设置，即为将机器人2倾斜角设置时，如箭头221所示，也是向机器人2的各部施加朝向地面方向的重力。但是，此时，以机器人2为基准时施加重力的方向相对于将机器人2设置在地面或者吊挂设置时施加重力的方向，形成相当于机器人2倾斜角的角度。因此，在将机器人2倾斜角设置时，为了维持机器人2的静止状态，向机器人2的关节22的轴赋予的转矩与将机器人2设置在地面时或吊挂设置时向机器人2的关节22的轴赋予的转矩不同。另外，例如可以根据机器人2的规格等预先设定可用于机器人2的倾斜角的范围。

如此，根据机器人2的设置方式，为了维持机器人2的静止状态所需要的向关节22的轴赋予的转矩的大小或方向不同。关于机器人2的其他关节的轴也相同，为了维持机器人2的静止状态所需要的所赋予的转矩的大小或方向根据设置方式而不同。因此，控制装置3在用户对机器人2设定的设置方式下，将为了维持机器人2的静止状态所需要的推定转矩与为了维持机器人2的静止状态从伺服电动机输出的实际转矩进行比较，由此能够判定所设定的设置方式与实际的设置方式是否不同。

图3是控制装置3的概略结构图。控制装置3具有用户接口31、通信接口32、存储器33以及处理器34。

用户接口31是通知部的一例，例如具有触摸面板。并且用户接口31生成与用户的操作对应的操作信号，例如与设置方式的设定相关的信号，并将该操作信号输出给处理器34。另外，用户接口31按照从处理器34取得的显示用信号来显示设置方式的判定结果等。另外，用户接口31可以另外具有操作信号输入用键盘或鼠标等输入设备和液晶显示器等显示装置。

通信接口32例如包含用于将控制装置3与通信线路4进行连接的通信接口以及用于执行与经由通信线路4的信号的接收发送相关的处理的电路等。并且，通信接口32例如将从处理器34取得的针对机器人2的伺服电动机35的转矩指令值等经由通信线路4输出给机器人2。另外，通信接口32经由通信线路4从机器人2接收伺服电动机35的反馈电流值等表示伺服电动机35的动作状况的信息，并将该信息交给处理器34。另外，在图3中代表性地图示了一个伺服电动机35，但是机器人2可以针对每个关节具有用于驱动该关节的轴的伺服电动机。

存储器33是存储部的一例，例如具有能够进行读写的半导体存储器以及读出专用的半导体存储器。并且，存储器33可以具有半导体存储卡、硬盘或光存储介质等存储介质以及用于访问该存储介质的装置。

存储器33存储由控制装置3的处理器34执行的用于控制机器人2的各种程序以及设置方式判定处理用计算机程序等。另外，存储器33存储机器人2的每个设置方式的控制信息(例如每个设置方式的使机器人2静止时的伺服电动机35的输出方向以及转矩、每个设置方式的伺服电动机35的旋转容许范围、与使各个可动部动作时的重力产生的负载力矩对应的转矩的修正信息)、在设置方式的判定中使用的机器人2的各关节的轴的为了维持机器人2的静止状态所需要的推定转矩以及用于指定用户设定的机器人2的设置方式的信息。并且，存储器33存储表示在机器人2的动作中从机器人2得到的伺服电动机35的动作状况的信息、在设置方式判定处理的过程中生成的各种数据以及设置方式判定处理的结果等。

关于向各个关节的轴赋予的推定转矩，例如根据机器人2的设置方式、设置机器人2时的在该设置方式下的预定的姿势、机器人2的该关节以及比该关节更前端部分的各部的力学的参数(从支撑轴开始的长度、质量、摩擦系数等，这些参数是已知的)、通过平衡器14赋予的平衡力、向机器人2赋予的负载的质量以及重心等负载信息等，按照公知的方法来计算。

或者，关于各个设置方式下的向各个关节的轴赋予的推定转矩，也可以在按照该设置方式实际设置了机器人2时，根据针对伺服电动机35的转矩指令来预先进行计算，其中，该伺服电动机35用于向该关节的轴赋予用于使机器人2静止的转矩。另外，可以根据伺服电动机35的输出方向以正负不同的方式来表示推定转矩。例如，当赋予用于维持机器人2的静止状态的转矩的伺服电动机35的输出方向为正转方向时，通过正的值表示推定转矩，另一方面，当赋予用于维持机器人2的静止状态的转矩的伺服电动机35的输出方向为逆转方向时，通过负的值表示推定转矩。

处理器34是控制部的一例，例如具有中央处理单元(CPU)以及其周围电路。并且，处理器34可以具有数值运算用处理器。并且，处理器34控制整个机器人***1。另外，处理器34执行与机器人2的设置方式的设定相关的处理以及设置方式判定处理。

作为与设置方式的设定相关的处理，当在工厂的生产线等中设置机器人2时，处理器34例如使用户接口31显示能够用于机器人2的多个设置方式。当用户经由用户接口31执行从所显示的各个设置方式中选择机器人2的设置方式的操作时，用户接口31生成与该操作对应的操作信号并输出给处理器34，处理器34按照接收到的操作信号将用于指定用户设定的设置方式的信息(例如具有所设定的设置方式与其它设置方式相互不同的值的标志)存储在存储器33中。

接着与设置方式的设定相关的处理，或者在进行了与设置方式的设定相关的处理后，为了确认机器人2的设置是否正常而启动机器人2时，或者在机器人2进行作业时的最初启动时，或者在每次启动控制装置3时，处理器34按照从存储器33读入的设置方式判定用计算机程序来执行设置方式判定处理。

图4是与设置方式判定处理相关的处理器34的功能框图。处理器34具有推定转矩读入部41、实际转矩计算部42以及判定部43。处理器34所具有的这些各部例如是通过在处理器34上执行的计算机程序而实现的功能模块。或者，也可以作为在处理器34的一部分中安装的专用的运算电路来安装这些各部。

推定转矩读入部41是推定转矩取得部的一例，对于在机器人2的设置方式的判定中使用的关节的轴，参照用于表示用户设定的设置方式的信息，从存储器33读入该设定的设置方式的关于该关节的轴的推定转矩的值。另外，关于在设置方式的判定中使用的关节的轴，例如优选为对于各个设置方式向该关节的轴施加的重力产生的负载力矩的绝对值相对大的轴。并且，关于进行设置方式判定的机器人2的姿势，优选设定为由在设置方式的判定中使用的关节的轴支撑的部分的从该轴开始的延伸方向与施加重力的方向不平行。例如，在机器人2中，将针对每个设置方式决定的各个姿势下延伸方向不同，并且该延伸方向与施加重力的方向不同的用于支撑第一臂13的关节22的轴预先设定为在设置方式的判定中使用的关节的轴。另外，也可以将用于支撑第二臂15的关节23的轴或手腕16的关节25的轴预先设定为在设置方式的判定中使用的轴。由此，根据设置方式向该关节的轴赋予的用于维持机器人2的静止状态的转矩的值或方向不同，所以控制装置3能够正确地判定机器人2的设置方式。

推定转矩读入部41将读入的推定转矩的值交给判定部43。

实际转矩计算部42对于在机器人2的设置方式的判定中使用的关节的轴，计算为了将机器人2实际保持为静止状态而从伺服电动机35输出的实际转矩。另外，在计算实际转矩时，例如按照设定方式判定处理用计算机程序由处理器34来指示伺服电动机35保持为静止状态。例如，实际转矩计算部42根据用于向在机器人2的设置方式的判定中使用的关节的轴赋予转矩的伺服电动机35的反馈电流以及伺服电动机35的转矩常数、该关节的轴以及通过该轴支撑的部分的力学参数这样的转矩关联的信息，按照公知的方法来计算实际转矩即可。另外，转矩常数根据状况而发生变化，所以实际转矩计算部42根据另外取得的温度信息等适当调整转矩常数。另外，实际转矩计算部42在机器人2的动作中，根据伺服电动机35的反馈电流等转矩关联的信息来计算该动作中的机器人2的每个姿势的实际转矩。由此，控制装置3即使在机器人2进行动作期间也能够判定机器人2的设置方式。

另外，实际转矩计算部42也可以根据针对伺服电动机35的转矩指令来计算实际转矩。如此，实际转矩计算部42可以使用伺服电动机35的动作信息或针对伺服电动机35的转矩指令来计算实际转矩，由此可以不另外设置用于求出实际转矩的传感器。

另外，在设置了用于测量从伺服电动机35输出的转矩的转矩传感器时，实际转矩计算部42可以根据该转矩传感器的测量结果来求出实际转矩。此时，实际转矩计算部42能够不受转矩常数的变动造成的影响而正确地求出实际转矩。

另外，与推定转矩同样地，根据伺服电动机的输出方向以正负不同的方式表示实际转矩。例如当赋予用于维持机器人2的静止状态的转矩的伺服电动机35的输出方向为正转方向时，通过正的值表示实际转矩，另一方面，当赋予用于维持机器人2的静止状态的转矩的伺服电动机35的输出方向为逆转方向时，通过负的值表示实际转矩。

实际转矩计算部42将求出的实际转矩交给判定部43。

判定部43对于在机器人2的设置方式的判定中使用的关节的轴，计算实际转矩与推定转矩之间的差的绝对值来作为实际转矩与推定转矩之间的误差。并且，判定部43在实际转矩与推定转矩之间的误差在预定阈值以上时，判定为与所设定的设置方式相关的信息错误或者没有按照设定来设置机器人2，即判定为机器人2的实际的设置方式与所设定的设置方式不同。另一方面，判定部43在实际转矩与推定转矩之间的误差小于预定的阈值时，判定为与所设定的设置方式相关的信息正确，即判定为机器人2的实际的设置方式与所设定的设置方式相同。另外，例如，能够将预定的阈值设为关于所设定的设置方式的推定转矩的最大容许误差。由此，判定部43能够正确地判定所设定的设置方式与实际的设置方式是否不同。

判定部43使用户接口31显示表示判定结果的信息。另外，判定部43在得到了与所设定的设置方式相关的信息错误的判定结果时，例如通过闪烁显示表示判定结果的信息这样的引起用户注意的显示方式使用户接口31显示表示该判定结果的信息。由此，判定部43在与用户设定的设置方式相关的信息错误时，使用户容易发现该错误，能够提前防止根据与错误设定的设置方式相关的信息使机器人2动作。作为该结果，该控制装置3能够防止机器人2进行意料外的举动从而提高了安全性。

并且，当判定部43得到与所设定的设置方式相关的信息错误的判定结果时，关于所设定的设置方式以外的各个设置方式，可以计算该设置方式下的推定转矩与实际转矩之间的误差。并且，判定部43将各个设置方式中的误差为最小的设置方式推定为实际用于机器人2的设置方式，并使接口31显示表示该推定出的设置方式的信息。并且，判定部43可以使接口31将表示用户设定的设置方式的信息与表示推定出的设置方式的信息一同显示。由此，判定部43能够使用户容易确认所设定的设置方式与实际的设置方式不同。

并且，当得到与所设定的设置方式相关的信息错误的判定结果时，处理器34可以限制机器人2的动作。例如，处理器34可以针对机器人2的各个关节中的任意一个以上的关节限制通过该关节的轴支撑的部分的可动范围。或者，处理器34可以将用于驱动机器人2的各个关节中的任意一个以上的关节的轴的伺服电动机35的输出转矩限制在预定范围内。

由此，控制装置3能够提前防止由于使用与错误的设置方式相关的信息而产生事故的情况。

图5是设置方式判定处理的动作流程图。处理器34按照下述的动作流程图来执行设置方式判定处理。

推定转矩读入部41对于在机器人2的设置方式的判定中使用关节的轴，从存储器33读入由用户设定的设置方式下的关于该轴的推定转矩的值(步骤S101)。另外，实际转矩计算部42对于在机器人2的设置方式的判定中使用关节的轴，计算为了将机器人2实际保持为静止状态而从伺服电动机35输出的实际转矩(步骤S102)。

判定部43计算实际转矩与推定转矩之间的误差(步骤S103)。并且，判定部43判定实际转矩与推定转矩之间的误差是否在预定的阈值以上(步骤S104)。

当实际转矩与推定转矩之间的误差为预定的阈值以上时(步骤S104-是)，判定部43判定为与所设定的设置方式相关的信息错误，即所设定的设置方式与实际的设置方式不同。并且，判定部43使用户接口31显示表示所设定的设置方式与实际的设置方式不同的判定结果(步骤S105)。

另一方面，当实际转矩与推定转矩之间的误差小于预定的阈值时(步骤S104-否)，判定部43判定为与设定的设置方式相关的信息正确，即所设定的设置方式与实际的设置方式相同。并且，判定部43使用户接口31显示表示所设定的设置方式与实际的设置方式相同的判定结果(步骤S106)。

在步骤S105或S106之后，处理器34结束设置方式判定处理。另外，可以调换步骤S101的处理与步骤S102的处理的顺序。

如以上说明的那样，该设置方式判定装置根据与所设定的设置方式对应的用于维持自动机械的静止状态的推定转矩以及用于实际维持自动机械的静止状态的实际转矩之间的差，判定所设定的设置方式与实际的设置方式是否相同。因此，设置方式判定装置能够恰当地判定关于自动机械的设置方式所设定的信息是否正确，并能够使用户确认该判定结果。因此，该设置方式判定装置能够防止由于用户的设定错误等引起的自动机械的意料外的举动，并且能够预防事故的产生。

另外，为了维持机器人2的静止状态，伺服电动机35的输出方向对于机器人2的每个设置方式而不同。例如，在图2A所示的将机器人2设置在地面的情况下，对用于维持机器人2的静止状态的关节22的轴进行驱动的伺服电动机35的输出方向与在图2B所示的将机器人2吊挂设置的情况下对用于维持机器人2的静止状态的关节22的轴进行驱动的伺服电动机35的输出方向为相互相反的方向。

因此根据变形例，判定部43对于为了判定机器人2的设置方式而使用的关节的轴，在推定转矩的方向与实际转矩的方向相互不同时，可以判定为所设定的机器人2的设置方式与机器人2的实际的设置方式不同。根据该变形例，判定部43只比较推定转矩的方向与实际转矩的方向即可，所以能够更简单地判定关于机器人的设置方式所设定的信息是否正确。

根据其他的变形例，处理器34可以根据关于机器人2所具有的多个关节中的2个以上关节的各个轴的实际转矩与推定转矩之间的误差或转矩方向的不同来判定设置方式。此时，推定转矩读入部41对于在设置方式的判定中使用的多个关节的各个轴，从存储器33读入推定转矩并交给判定部43。另外，实际转矩计算部42对于在设置方式的判定中使用的多个关节的各个轴计算实际转矩，并将计算出的实际转矩交给判定部43。并且，判定部43对于在设置方式的判定中使用的多个关节的各个轴，计算实际转矩与推定转矩之间的误差，并将计算出的误差与预定的阈值进行比较。并且，判定部43对于多个关节的轴中的预定数量的轴，在误差为预定的阈值以上时，可以判定为所设定的设置方式与实际的设定方式不同。或者，判定部43对于多个关节的轴中的预定数量的轴，在推定转矩的方向与实际转矩的方向相互不同时，可以判定为所设定的设置方式与实际的设置方式不同。另外，关于预定数量，例如设定为1、2或者机器人2所具有的关节数量的一半。

根据该变形例，对于多个关节的轴调查实际转矩与推定转矩之间的误差或方向的不同，所以该设置方式判定装置能够正确地判定关于机器人的设置方式设定的信息是否正确。

并且，根据其他的变形例，处理器34根据实际转矩来推定机器人2的设置方式。

图6是该变形例的与设置方式判定处理相关的处理器34的功能框图。处理器34具有推定转矩读入部41、实际转矩计算部42以及推定部44。处理器34所具有的这些各部例如是通过在处理器34上执行的计算机程序实现的功能模块。或者，也可以作为在处理器34的一部分中安装的专用的运算电路来安装这些各部。在图6所示的变形例中，处理器34与图4所示的上述实施方式比较，具有推定部44来取代判定部43，并且推定转矩读入部41的部分处理也不同。因此以下说明该不同点以及关联部分。

推定转矩读入部41对于在机器人2的设置方式的判定中使用的关节的轴，从存储器33读入能够用于机器人2的各个设置方式的推定转矩的值并交给推定部44。

推定部44对于能够用于机器人2的各个设置方式，计算该设置方式下的推定转矩与实际转矩之间的误差。并且，推定部44将各个设置方式中的误差为最小的设置方式推定为实际用于机器人2的设置方式。或者，推定部44在将机器人2设置在地面时的推定转矩与实际转矩之间的误差以及将机器人2吊挂设置时的推定转矩与实际转矩之间的误差都为预定的阈值以上时，可以判定为机器人2被倾斜角设置。

推定部44使用户接口31显示表示该推定出的设置方式的信息。并且，处理器34在用户设定机器人2的设置方式时，强调显示能够用于机器人2的设置方式中的推定出的设置方式。由此，处理器34能够抑制用户错误地设定机器人2的设置方式。

或者，推定部44可以将表示推定出的设置方式的信息存储在存储器33中。此时，处理器34在使机器人2进行动作时，可以参照在存储器33中存储的表示推定出的设置方式的信息，使用与该推定出的设置方式对应的控制信息。例如，处理器34在推定出的设置方式为地面设置时，为了维持机器人2的静止状态，对用于驱动关节22的轴的伺服电动机输出朝向以下方向旋转的转矩指令，上述方向为向平衡器14侧拉拽第一臂13的方向的力的产生方向。另一方面，当推定出的设置方式为吊挂设置时，处理器34为了维持机器人2的静止状态，对驱动关节22的轴的伺服电动机输出朝向以下方向旋转的转矩指令，上述方向为使第一臂13远离平衡器14方向的力的产生方向。

图7是该变形例的设置方式判定处理的动作流程图。处理器34按照下述的动作流程图来执行设置方式判定处理。

推定转矩读入部41对于在机器人2的设置方式的判定中使用的关节的轴，从存储器33读入能够用于机器人2的各个设置方式下的关于该轴的推定转矩的值(步骤S201)。另外，实际转矩计算部42对于在机器人2的设置方式的判定中使用的关节的轴，计算为了将机器人2实际保持为静止状态而从伺服电动机35输出的实际转矩(步骤S202)。

推定部44对于能够用于机器人2的各个设置方式，计算该设置方式下的推定转矩与实际转矩之间的误差(步骤S203)。并且，推定部44将各个设置方式中的误差为最小的设置方式推定为实际用于机器人2的设置方式，并且使用户接口31显示表示推定出的设置方式的信息(步骤S204)。

在步骤S204之后，处理器34结束该变形例的设置方式判定处理。另外，可以替换步骤S201的处理与步骤S202的处理的顺序。

根据该变形例，设置方式判定装置能够推定用于自动机械的实际的设置方式。因此，设置方式判定装置能够防止设定与实际的设置方式不同的设置方式。

并且，推定部44在判定为机器人2被倾斜角设置时，可以推定机器人2的倾斜角。例如，在以机器人2吊挂设置的情况作为基准来推定机器人2的倾斜角时，在存储器33中预先存储每个倾斜角的为了维持机器人2的静止状态所需要的推定转矩。并且，推定部44可以计算每个倾斜角的推定转矩与实际转矩之间的误差，并将该误差为最小的倾斜角推定为机器人2的倾斜角。另外在计算倾斜角时成为基准的设置方式可以是地面设置。

根据该变形例，推定部44能够推定机器人被倾斜角设置时的倾斜角。

在上述实施方式或各个变形例中，推定转矩读入部41在机器人2静止时或者在机器人2正在进行动作的期间，根据机器人2的实际姿势来计算所设定的设置方式或各个设置方式或倾斜角的推定转矩。此时，在存储器33中预先存储各部的力学参数以及负载信息这样的在推定转矩的计算中使用的各种参数。并且，推定转矩读入部41从存储器33读入这些参数。另外，推定转矩读入部41经由通信接口32从机器人2取得表示当前姿势的信息。另外，例如，作为在伺服电动机35的旋转轴等中设置的编码器这样的位置检测器测量到的伺服电动机35的旋转量的测定结果来得到表示机器人2的姿势的信息。并且推定转矩读入部41对于所设定的设置方式或各个设置方式或倾斜角，使用与该设置方式相关的信息、机器人2的当前的姿势、从存储器33读入的力学的参数以及成为推定对象的倾斜角的值等，按照公知的方法来计算推定转矩即可。

根据该变形例，处理器34能够对机器人2的任意姿势判定机器人2的设置方式。

在此列举的所有例子以及特定的用语是为了帮助读者理解本发明的发明人以及促进该技术的发明人所给出的概念，应该解释为不限于表示本发明的优点和缺点相关的本说明书中的任意一个例子的结构、这样的特定的列举的例子以及条件。详细说明本发明的实施方式，但是也能够理解在不脱离本发明的精神以及范围的情况下追加各种变更、置换以及修正。

Claims (6)

1.一种设置方式判定装置，其特征在于，具备：

推定转矩取得部，其取得在能够用于自动机械的多个设置方式中的所设定的设置方式下为了使保持上述自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的多个轴；

实际转矩计算部，其计算为了维持上述静止状态而通过上述伺服电动机实际赋予的实际转矩；以及

判定部，其在上述推定转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向与上述实际转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向不同时，判定为所设定的上述设置方式与上述自动机械的实际的设置方式不同，

上述判定部在上述推定转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向与上述实际转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向不同的轴的数量为预定数量以上时，判定为所设定的上述设置方式与上述自动机械的实际的设置方式不同。

2.根据权利要求1所述的设置方式判定装置，其特征在于，

上述设置方式判定装置还具备通知部，该通知部通知所设定的上述设置方式与上述自动机械的实际的设置方式是否不同的判定结果。

3.一种记录了设置方式判定用计算机程序的记录介质，其特征在于，

该设置方式判定用计算机程序用于使计算机执行以下处理：

取得在能够用于自动机械的多个设置方式中的所设定的设置方式下为了使保持上述自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的多个轴，

计算为了维持上述静止状态而通过上述伺服电动机实际赋予的实际转矩，

在上述推定转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向与上述实际转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向不同时，判定为所设定的上述设置方式与上述自动机械的实际的设置方式不同，

在上述推定转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向与上述实际转矩所对应的上述伺服电动机的输出方向不同的轴的数量为预定数量以上时，判定为所设定的上述设置方式与上述自动机械的实际的设置方式不同。

4.一种设置方式判定装置，其特征在于，具备：

推定转矩取得部，其对于能够用于自动机械的多个设置方式中的各个设置方式，取得在该设置方式下为了使保持上述自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴；

实际转矩计算部，其计算为了维持上述静止状态而通过上述伺服电动机实际赋予的实际转矩；以及

推定部，其计算上述多个设置方式各自的上述推定转矩与上述实际转矩之间的差的绝对值，将上述多个设置方式中的上述差的绝对值为最小的设置方式推定为上述自动机械的实际的设置方式。

5.根据权利要求4所述的设置方式判定装置，其特征在于，

上述推定部根据关于上述多个设置方式中的预定的设置方式的上述实际转矩相对于上述推定转矩的比，求出对于按照上述预定的设置方式设置了上述自动机械时的上述自动机械的倾斜角。

6.一种记录了设置方式判定用计算机程序的记录介质，其特征在于，

该设置方式判定用计算机程序使计算机执行以下处理：

对于能够用于自动机械的多个设置方式中的各个设置方式，取得在该设置方式下为了使保持上述自动机械的姿势的静止状态得以维持而需要的推定转矩，上述自动机械具有通过伺服电动机驱动的至少一个轴，

计算为了维持上述静止状态而通过上述伺服电动机实际赋予的实际转矩，

计算上述多个设置方式各自的上述推定转矩与上述实际转矩之间的差的绝对值，将上述多个设置方式中的上述差的绝对值为最小的设置方式推定为上述自动机械的实际的设置方式。

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