JP2000006065A - 関節装置、ロボット装置及び関節制御方法 - Google Patents
関節装置、ロボット装置及び関節制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロボットアームなどの関節部を動作させるア
クチュエータを制御するアクチュエータ制御装置におい
て、特別なセンサを設けることなく、関節部分での危険
を防止できるようにする。 【解決手段】 比較器471は、胴体部の制御装置から
の位置指令と、位置検出器433からの軸の回転位置と
の誤差を求める。この誤差の値を誤差増幅器472が増
幅して、モータ431への印加電圧を制御する。モータ
431の回転は、減速機432によって減速され、曲げ
動作の動力として関節部に伝達される。位置検出器43
3は、関節部の軸の回転位置を検出する。トルク制限値
発生器473は、比較器471の出力をデータD1、位
置検出器433の出力をデータD2として入力し、これ
らの値に基づいてトルクの制限値を発生し、誤差増幅器
472に与える。誤差増幅器472は、比較器471の
出力をトルク制限値の範囲内で増幅し、モータ431へ
の印加電圧を制御する。これにより、モータ431の最
大トルクが制御される。
クチュエータを制御するアクチュエータ制御装置におい
て、特別なセンサを設けることなく、関節部分での危険
を防止できるようにする。 【解決手段】 比較器471は、胴体部の制御装置から
の位置指令と、位置検出器433からの軸の回転位置と
の誤差を求める。この誤差の値を誤差増幅器472が増
幅して、モータ431への印加電圧を制御する。モータ
431の回転は、減速機432によって減速され、曲げ
動作の動力として関節部に伝達される。位置検出器43
3は、関節部の軸の回転位置を検出する。トルク制限値
発生器473は、比較器471の出力をデータD1、位
置検出器433の出力をデータD2として入力し、これ
らの値に基づいてトルクの制限値を発生し、誤差増幅器
472に与える。誤差増幅器472は、比較器471の
出力をトルク制限値の範囲内で増幅し、モータ431へ
の印加電圧を制御する。これにより、モータ431の最
大トルクが制御される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はロボットアームなど
の関節を動作させるアクチュエータを制御するアクチュ
エータ制御装置に関し、特にトルクを制御するアクチュ
エータ制御装置に関する。
の関節を動作させるアクチュエータを制御するアクチュ
エータ制御装置に関し、特にトルクを制御するアクチュ
エータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ロボットなどの関節を持つ機械で
は、その関節を動かすために、モータや減速機などから
なるアクチュエータが設けられている。産業用のロボッ
トでは、トルクが強く動作も早いため、安全面において
万全の処置がなされている。
は、その関節を動かすために、モータや減速機などから
なるアクチュエータが設けられている。産業用のロボッ
トでは、トルクが強く動作も早いため、安全面において
万全の処置がなされている。
【0003】一方、デモンストレーションなどに用いら
れる小型のロボットは、不特定多数の人が触れられるよ
うに、モータのトルクや動きが小さい設計となってい
る。
れる小型のロボットは、不特定多数の人が触れられるよ
うに、モータのトルクや動きが小さい設計となってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、それでも、歩
いたりしゃがんだりするときには、足などを曲げるため
に関節部分の角度が狭くなるので、人の指を挟んだりす
る危険がある。この場合、小型とはいえ、痛みを与えて
しまったり、最悪の場合にはけがをさせる危険がある。
また、負荷が増大するため、ロボット側の機構部が破損
するおそれもある。
いたりしゃがんだりするときには、足などを曲げるため
に関節部分の角度が狭くなるので、人の指を挟んだりす
る危険がある。この場合、小型とはいえ、痛みを与えて
しまったり、最悪の場合にはけがをさせる危険がある。
また、負荷が増大するため、ロボット側の機構部が破損
するおそれもある。
【0005】これを防止するため、関節部分にセンサを
設け、大きな負荷がかかった場合には動作を停止させる
方法が考えられる。しかし、センサの数に比例して、配
線数が増えてコストアップになったり、サイズも大きく
なるなどの問題がある。
設け、大きな負荷がかかった場合には動作を停止させる
方法が考えられる。しかし、センサの数に比例して、配
線数が増えてコストアップになったり、サイズも大きく
なるなどの問題がある。
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、特別なセンサを設けることなく、関節部分で
の危険を防止することのできるアクチュエータ制御装置
を提供することを目的とする。
のであり、特別なセンサを設けることなく、関節部分で
の危険を防止することのできるアクチュエータ制御装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ロボットアームなどの関節部を動作させ
るアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置に
おいて、前記関節部の動作状態を検出する動作状態検出
手段と、前記関節部が曲げ動作中の場合には、前記関節
部の駆動源のトルクを制限させるトルク制限手段と、を
有することを特徴とするアクチュエータ制御装置が提供
される。
決するために、ロボットアームなどの関節部を動作させ
るアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置に
おいて、前記関節部の動作状態を検出する動作状態検出
手段と、前記関節部が曲げ動作中の場合には、前記関節
部の駆動源のトルクを制限させるトルク制限手段と、を
有することを特徴とするアクチュエータ制御装置が提供
される。
【0008】このようなアクチュエータ制御装置では、
動作状態検出手段により、関節部の動作状態を検出し、
関節部が曲げ動作中の場合には、トルク制限手段が、関
節部の駆動源のトルクを制限させる。よって、特別なセ
ンサを設けることなく、関節部での指などの挟み込みに
よる危険を防止することができる。
動作状態検出手段により、関節部の動作状態を検出し、
関節部が曲げ動作中の場合には、トルク制限手段が、関
節部の駆動源のトルクを制限させる。よって、特別なセ
ンサを設けることなく、関節部での指などの挟み込みに
よる危険を防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図2は本形態のロボットの外観構
成を示す側面図である。ロボット1は、例えばデモンス
トレーション用の小型ロボットであり、縦、横の寸法が
数十cm、重量が数kgの4足歩行型ロボットである。
ロボット1の胴体部2の上には、頭部3が取り付けられ
ている。頭部3は、首部31によって、上下左右に動作
することができる。
を参照して説明する。図2は本形態のロボットの外観構
成を示す側面図である。ロボット1は、例えばデモンス
トレーション用の小型ロボットであり、縦、横の寸法が
数十cm、重量が数kgの4足歩行型ロボットである。
ロボット1の胴体部2の上には、頭部3が取り付けられ
ている。頭部3は、首部31によって、上下左右に動作
することができる。
【0010】胴体部2の下には、左前脚4、左後脚5、
図示されていない右前脚および右後脚が取り付けられて
いる。左前脚4は、付け根部41、上脚部42、および
下脚部43から構成されている。それぞれの内部には、
モータやギアなどからなるアクチュエータ機構が設けら
れている。
図示されていない右前脚および右後脚が取り付けられて
いる。左前脚4は、付け根部41、上脚部42、および
下脚部43から構成されている。それぞれの内部には、
モータやギアなどからなるアクチュエータ機構が設けら
れている。
【0011】付け根部41は、胴体部2に固定されてお
り、左前脚4全体の動作制御を行うための駆動回路など
を内蔵している。上脚部42は、関節部44部分で、例
えば前後方向にそれぞれ120°ずつ、さらに内側に1
5°、外側に90°回動可能となっている。また、下脚
部43は、関節部45で、例えば前後方向にそれぞれ1
20°ずつ回動可能となっている。
り、左前脚4全体の動作制御を行うための駆動回路など
を内蔵している。上脚部42は、関節部44部分で、例
えば前後方向にそれぞれ120°ずつ、さらに内側に1
5°、外側に90°回動可能となっている。また、下脚
部43は、関節部45で、例えば前後方向にそれぞれ1
20°ずつ回動可能となっている。
【0012】同様に、左後脚5は、付け根部51、上脚
部52、および下脚部53から構成されている。それぞ
れの内部には、モータやギアなどからなるアクチュエー
タ機構が設けられている。付け根部51は、胴体部2に
固定されており、左後脚5全体の動作制御を行うための
駆動回路などを内蔵している。上脚部52は、関節部5
4で、例えば前後方向にそれぞれ120°ずつ、さらに
内側に15°、外側に90°回動可能となっている。ま
た、下脚部53は、関節部55で、例えば前後方向にそ
れぞれ120°ずつ回動可能となっている。
部52、および下脚部53から構成されている。それぞ
れの内部には、モータやギアなどからなるアクチュエー
タ機構が設けられている。付け根部51は、胴体部2に
固定されており、左後脚5全体の動作制御を行うための
駆動回路などを内蔵している。上脚部52は、関節部5
4で、例えば前後方向にそれぞれ120°ずつ、さらに
内側に15°、外側に90°回動可能となっている。ま
た、下脚部53は、関節部55で、例えば前後方向にそ
れぞれ120°ずつ回動可能となっている。
【0013】このようなロボット1は、胴体部2に内蔵
された制御装置によりその動作が制御される。図3は左
前脚4内部の構造を示す側面図である。また、図4は左
前脚4内部の構造を示す正面図である。付け根部41の
ケース410内には、上脚部42を駆動するためのモー
タ411が設けられている。モータ411の回転は、複
数枚のギアからなる減速機412によって減速され、関
節部44の軸441(図4)に伝達される。これによ
り、軸441の先端に固定された上脚部42が、前後方
向に回動可能となっている。上脚部42の前後方向への
角度は、モータ411に取り付けられた位置検出器41
3により検出される。
された制御装置によりその動作が制御される。図3は左
前脚4内部の構造を示す側面図である。また、図4は左
前脚4内部の構造を示す正面図である。付け根部41の
ケース410内には、上脚部42を駆動するためのモー
タ411が設けられている。モータ411の回転は、複
数枚のギアからなる減速機412によって減速され、関
節部44の軸441(図4)に伝達される。これによ
り、軸441の先端に固定された上脚部42が、前後方
向に回動可能となっている。上脚部42の前後方向への
角度は、モータ411に取り付けられた位置検出器41
3により検出される。
【0014】上脚部42のケース420内には、モータ
421が設けられている。モータ421の回転は、複数
枚のギアからなる減速機422によって減速され、ギア
424に伝達される。ギア424は、ケース420に対
して回動可能に、かつその軸424aは、関節部44の
軸441に固定されている。これにより、上脚部42
は、開脚および閉脚方向に回動可能となっている。現在
の角度は、位置検出器423により検出される。
421が設けられている。モータ421の回転は、複数
枚のギアからなる減速機422によって減速され、ギア
424に伝達される。ギア424は、ケース420に対
して回動可能に、かつその軸424aは、関節部44の
軸441に固定されている。これにより、上脚部42
は、開脚および閉脚方向に回動可能となっている。現在
の角度は、位置検出器423により検出される。
【0015】下脚部43のケース430内には、モータ
431が設けられている。モータ431の回転は、複数
枚のギアからなる減速機432によって減速され、関節
部45のギア451に伝達される。ギア451は、上脚
部42のケース420に対して固定されるとともに、そ
の軸451aを介してケース430に回動可能に取り付
けられている。これにより、下脚部43は、軸451a
を中心に前後方向に回動可能となっている。下脚部43
の前後方向への角度は、位置検出器433により検出さ
れる。
431が設けられている。モータ431の回転は、複数
枚のギアからなる減速機432によって減速され、関節
部45のギア451に伝達される。ギア451は、上脚
部42のケース420に対して固定されるとともに、そ
の軸451aを介してケース430に回動可能に取り付
けられている。これにより、下脚部43は、軸451a
を中心に前後方向に回動可能となっている。下脚部43
の前後方向への角度は、位置検出器433により検出さ
れる。
【0016】また、付け根部41のケース410内に
は、基板46が設けられている。この基板46上には、
駆動回路47が搭載されている。駆動回路47は、コネ
クタ48を介してメインの制御回路から送られる位置指
令信号を受けて、各モータ411,421,431を駆
動制御する。
は、基板46が設けられている。この基板46上には、
駆動回路47が搭載されている。駆動回路47は、コネ
クタ48を介してメインの制御回路から送られる位置指
令信号を受けて、各モータ411,421,431を駆
動制御する。
【0017】なお、右後脚部5および図示されていない
他の脚部についても、左前脚4とほぼ同じ構成である。
図5は左前脚4の動作例を示す図であり、(A)は下脚
部43のみを曲げた状態を示す図、(B)は上脚部42
も曲げた状態を示す図である。図(A)では、下脚部4
3を、関節部45部分で後方に約90°曲げた状態を示
している。また、図(B)に示すように、下脚部43を
曲げた状態で、上脚部42も関節44部分で曲げること
ができる。
他の脚部についても、左前脚4とほぼ同じ構成である。
図5は左前脚4の動作例を示す図であり、(A)は下脚
部43のみを曲げた状態を示す図、(B)は上脚部42
も曲げた状態を示す図である。図(A)では、下脚部4
3を、関節部45部分で後方に約90°曲げた状態を示
している。また、図(B)に示すように、下脚部43を
曲げた状態で、上脚部42も関節44部分で曲げること
ができる。
【0018】なお、右後脚部5および図示されていない
他の脚部についても、左前脚4とほぼ同じ動作を行うこ
とができる。また、各脚部は、個別に動作制御できるの
で、ロボット1に複雑な動作をさせることができる。
他の脚部についても、左前脚4とほぼ同じ動作を行うこ
とができる。また、各脚部は、個別に動作制御できるの
で、ロボット1に複雑な動作をさせることができる。
【0019】ところで、このように関節部44,45な
どを曲げるときには、人の手が挟まる可能性がある。こ
のとき、各モータ411,421,431のトルクが強
いと、けがをする危険性がある。そこで、本形態では、
上脚部42、下脚部43の角度に応じて、モータ41
1,421,431のトルクを制御するようにしてい
る。
どを曲げるときには、人の手が挟まる可能性がある。こ
のとき、各モータ411,421,431のトルクが強
いと、けがをする危険性がある。そこで、本形態では、
上脚部42、下脚部43の角度に応じて、モータ41
1,421,431のトルクを制御するようにしてい
る。
【0020】図6は本形態におけるトルク制御の特性例
を示す図である。また、図7は曲げ角度の基準を示す図
である。ここでは、図7に示すように、下脚部43を曲
げない状態を0°、前方に曲げた場合をマイナス方向、
後方に曲げた場合をプラス方向とする。下脚部43の曲
げ角度が0°の場合には、動作時のモータ431の最大
トルクをモータ431の持つトルク能力100%に設定
する。そして、下脚43の曲げが前後ともに大きくなる
につれて、すなわち、上脚部42との角度が狭くなるに
つれて、その最大トルクを直線的に下げていく。これに
より、下脚部43が大きく曲がっているときほど、動作
時のトルクが制限される。よって、誤って指などを挟ん
でも、けがをする心配がない。
を示す図である。また、図7は曲げ角度の基準を示す図
である。ここでは、図7に示すように、下脚部43を曲
げない状態を0°、前方に曲げた場合をマイナス方向、
後方に曲げた場合をプラス方向とする。下脚部43の曲
げ角度が0°の場合には、動作時のモータ431の最大
トルクをモータ431の持つトルク能力100%に設定
する。そして、下脚43の曲げが前後ともに大きくなる
につれて、すなわち、上脚部42との角度が狭くなるに
つれて、その最大トルクを直線的に下げていく。これに
より、下脚部43が大きく曲がっているときほど、動作
時のトルクが制限される。よって、誤って指などを挟ん
でも、けがをする心配がない。
【0021】ただし、曲がり動作中であっても、その向
きが変わった場合には、モータ431の最大トルクをた
だちに100%に戻す。例えば、下脚部43を後方に曲
げる動作で曲げ角度約80°のとき(点P1)に、関節
部45を伸ばす動作に切り替わったとする。この場合に
は、モータ431の最大トルクを50%程度から100
%に戻す。これにより、敏速な切り替え動作が行える。
きが変わった場合には、モータ431の最大トルクをた
だちに100%に戻す。例えば、下脚部43を後方に曲
げる動作で曲げ角度約80°のとき(点P1)に、関節
部45を伸ばす動作に切り替わったとする。この場合に
は、モータ431の最大トルクを50%程度から100
%に戻す。これにより、敏速な切り替え動作が行える。
【0022】また、点P2のように、最大の曲げ角度1
20°(あるいは−120°)になった場合には、これ
以上は曲がらないので、最大トルクを100%に戻す。
なお、上記トルク制御は、下脚部43に限らず、上脚部
42や他の脚部にも同様の制御がなされる。また、トル
ク制御の特性は、図6のものに限らず、図8の他の例よ
うに、下脚部43を前方に曲げるときと後方に曲げると
きとで特性を変えることもできる。
20°(あるいは−120°)になった場合には、これ
以上は曲がらないので、最大トルクを100%に戻す。
なお、上記トルク制御は、下脚部43に限らず、上脚部
42や他の脚部にも同様の制御がなされる。また、トル
ク制御の特性は、図6のものに限らず、図8の他の例よ
うに、下脚部43を前方に曲げるときと後方に曲げると
きとで特性を変えることもできる。
【0023】次に、このようなモータのトルク制御を行
うための駆動回路47の構成について説明する。図1は
本形態のモータのトルク制御を行うための駆動回路47
の構成を示すブロック図である。ここでは、下脚部43
に関する部分の構成を示す。比較器471は、胴体部2
の制御装置からの位置指令と、位置検出器433からの
軸の回転位置との誤差を求める。この誤差の値を誤差増
幅器472が増幅して、モータ431への印加電圧を制
御する。モータ431の回転は、減速機432によって
減速され、曲げの動力として関節部45に伝達される。
位置検出器433は、関節部45の軸の回転位置を検出
する。
うための駆動回路47の構成について説明する。図1は
本形態のモータのトルク制御を行うための駆動回路47
の構成を示すブロック図である。ここでは、下脚部43
に関する部分の構成を示す。比較器471は、胴体部2
の制御装置からの位置指令と、位置検出器433からの
軸の回転位置との誤差を求める。この誤差の値を誤差増
幅器472が増幅して、モータ431への印加電圧を制
御する。モータ431の回転は、減速機432によって
減速され、曲げの動力として関節部45に伝達される。
位置検出器433は、関節部45の軸の回転位置を検出
する。
【0024】トルク制限値発生器473は、比較器47
1の出力をデータD1、位置検出器433の出力をデー
タD2として入力し、これらの値に基づいてトルクの制
限値を発生する。すなわち、データD1によって、モー
タ431の回転方向およびモータ431への印加電圧な
どのデータを知る。一方、データD2によって、関節部
45の現在の曲げ角度を知る。そして、トルク制限値発
生器473は、これらのデータに基づいて、図6などで
示したトルク特性となるように、モータ431のトルク
制限値を発生し、誤差増幅器472に与える。
1の出力をデータD1、位置検出器433の出力をデー
タD2として入力し、これらの値に基づいてトルクの制
限値を発生する。すなわち、データD1によって、モー
タ431の回転方向およびモータ431への印加電圧な
どのデータを知る。一方、データD2によって、関節部
45の現在の曲げ角度を知る。そして、トルク制限値発
生器473は、これらのデータに基づいて、図6などで
示したトルク特性となるように、モータ431のトルク
制限値を発生し、誤差増幅器472に与える。
【0025】誤差増幅器472は、比較器471の出力
をトルク制限値の範囲内で増幅し、モータ431への印
加電圧を制御する。これにより、モータ431の最大ト
ルクが制御される。
をトルク制限値の範囲内で増幅し、モータ431への印
加電圧を制御する。これにより、モータ431の最大ト
ルクが制御される。
【0026】図9はトルク制限値発生器473の構成を
示すブロック図である。トルク制限値発生器473で
は、入力側に2つのA/Dコンバータ473a,473
bが設けられている。A/Dコンバータ473a,47
3bは、それぞれデータD1,D2をA/D変換し、R
OM473cのアドレス信号として入力する。これによ
り、関節部45の角度、モータ431の回転方向、モー
タ431への印加電圧に対応したROM473cのアド
レスが割り当てられる。
示すブロック図である。トルク制限値発生器473で
は、入力側に2つのA/Dコンバータ473a,473
bが設けられている。A/Dコンバータ473a,47
3bは、それぞれデータD1,D2をA/D変換し、R
OM473cのアドレス信号として入力する。これによ
り、関節部45の角度、モータ431の回転方向、モー
タ431への印加電圧に対応したROM473cのアド
レスが割り当てられる。
【0027】ROM473cには、各アドレスに対応し
て、図6で示したようなトルク特性となるように、トル
ク制限値が記憶されている。ROM473cは、入力さ
れたアドレスに対応するトルク制限値のデータを出力す
る。D/Aコンバータ473dは、ROM473cから
出力されたデータをD/A変換し、図1で示した誤差増
幅器472に供給する。
て、図6で示したようなトルク特性となるように、トル
ク制限値が記憶されている。ROM473cは、入力さ
れたアドレスに対応するトルク制限値のデータを出力す
る。D/Aコンバータ473dは、ROM473cから
出力されたデータをD/A変換し、図1で示した誤差増
幅器472に供給する。
【0028】このように、本形態では、関節部の曲げ角
度に応じてモータのトルクを制限するようにしたので、
特別なセンサを設けることなく、指などを挟んだときの
けがの発生を防止できる。また、堅い物体が挟まったと
きのギアなどの破損を防止できる。
度に応じてモータのトルクを制限するようにしたので、
特別なセンサを設けることなく、指などを挟んだときの
けがの発生を防止できる。また、堅い物体が挟まったと
きのギアなどの破損を防止できる。
【0029】なお、本形態では、モータ431の印加電
圧を制御することによりトルク制限するようにしたが、
1方向クラッチやトルクリミッタなどの機械的装置を用
いてトルク制限するようにしてもよい。
圧を制御することによりトルク制限するようにしたが、
1方向クラッチやトルクリミッタなどの機械的装置を用
いてトルク制限するようにしてもよい。
【0030】また、本形態では、ロボット1の脚部のト
ルク制御の例を示したが、産業用のロボットのアーム
や、ロボット以外にも関節部を有する機構のすべてに本
発明が適用できる。
ルク制御の例を示したが、産業用のロボットのアーム
や、ロボット以外にも関節部を有する機構のすべてに本
発明が適用できる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、アクチ
ュエータの関節部が曲げ動作中の場合には、関節部の駆
動源のトルクを制限させるようにしたので、特別なセン
サを設けることなく、関節部に指を挟んだときでも、け
がの発生を防止することができる。また、堅い物体が挟
まったときのギアなどの破損を防止できる。
ュエータの関節部が曲げ動作中の場合には、関節部の駆
動源のトルクを制限させるようにしたので、特別なセン
サを設けることなく、関節部に指を挟んだときでも、け
がの発生を防止することができる。また、堅い物体が挟
まったときのギアなどの破損を防止できる。
【図1】本形態のモータのトルク制御を行うための駆動
回路の構成を示すブロック図である。
回路の構成を示すブロック図である。
【図2】本形態のロボットの外観構成を示す側面図であ
る。
る。
【図3】左前脚部内部の構造を示す側面図である。
【図4】左前脚部内部の構造を示す正面図である。
【図5】左前脚部の動作例を示す図であり、(A)は下
脚部のみを曲げた状態を示す図、(B)は上脚部も曲げ
た状態を示す図である。
脚部のみを曲げた状態を示す図、(B)は上脚部も曲げ
た状態を示す図である。
【図6】本形態におけるトルク制御の特性例を示す図で
ある。
ある。
【図7】曲げ角度の基準を示す図である。
【図8】トルク制御の他の特性例を示す図である。
【図9】トルク制限値発生器の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
1……ロボット、2……胴体部、3……頭部、4……左
前脚部、5……左後脚部、41,51……付け根部、4
2,52……上脚部、43,53……下脚部、44,4
5……関節部、411,421,431……モータ、4
12,422,432……減速機、471……比較器、
472……誤差増幅器、473……トルク制限値発生
器。
前脚部、5……左後脚部、41,51……付け根部、4
2,52……上脚部、43,53……下脚部、44,4
5……関節部、411,421,431……モータ、4
12,422,432……減速機、471……比較器、
472……誤差増幅器、473……トルク制限値発生
器。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月24日(1999.6.2
4)
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 関節装置、ロボット装置及び関節制
御方法
御方法
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、安全性を格段と向上し得る関節装置、ロボット装置
及び関節制御方法を提案しようとするものである。
で、安全性を格段と向上し得る関節装置、ロボット装置
及び関節制御方法を提案しようとするものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第1の部材と第2の部材との間に
設けられ、第1の部材と第2の部材との回転軸を中心と
して回転自在に支持する関節機構部と、関節機構部を駆
動するアクチュエータと、アクチュエータを制御するア
クチュエータ制御手段と、第1の部材と第2の部材とが
なす関節の状態を検出する関節状態検出手段とを設け、
アクチュエータ制御手段は、関節状態検出手段の検出結
果に基づいて、アクチュエータを制御するようにした。
この結果この関節装置においては、第1の部材と第2の
部材とがなす関節の状態に基づいて、関節機構部を駆動
するアクチュエータを制御することにより、当該関節に
指を挟んだときでも、けがの発生を防止することができ
る。また本発明においては、関節装置を有するロボット
装置において、関節装置は、第1の部材と第2の部材と
の間に設けられ、第1の部材と第2の部材との回転軸を
中心として回転自在に支持する関節機構部と、関節機構
部を駆動するアクチュエータと、アクチュエータを制御
するアクチュエータ制御手段と、第1の部材と第2の部
材とがなす関節の状態を検出する関節状態検出手段とを
設け、アクチュエータ制御手段は、関節状態検出手段の
検出結果に基づいて、アクチュエータを制御するように
した。この結果このロボット装置の関節装置において
は、第1の部材と第2の部材とがなす関節の状態に基づ
いて、関節機構部を駆動するアクチュエータを制御する
ことにより、当該関節に指を挟んだときでも、けがの発
生を防止することができる。
め本発明においては、第1の部材と第2の部材との間に
設けられ、第1の部材と第2の部材との回転軸を中心と
して回転自在に支持する関節機構部と、関節機構部を駆
動するアクチュエータと、アクチュエータを制御するア
クチュエータ制御手段と、第1の部材と第2の部材とが
なす関節の状態を検出する関節状態検出手段とを設け、
アクチュエータ制御手段は、関節状態検出手段の検出結
果に基づいて、アクチュエータを制御するようにした。
この結果この関節装置においては、第1の部材と第2の
部材とがなす関節の状態に基づいて、関節機構部を駆動
するアクチュエータを制御することにより、当該関節に
指を挟んだときでも、けがの発生を防止することができ
る。また本発明においては、関節装置を有するロボット
装置において、関節装置は、第1の部材と第2の部材と
の間に設けられ、第1の部材と第2の部材との回転軸を
中心として回転自在に支持する関節機構部と、関節機構
部を駆動するアクチュエータと、アクチュエータを制御
するアクチュエータ制御手段と、第1の部材と第2の部
材とがなす関節の状態を検出する関節状態検出手段とを
設け、アクチュエータ制御手段は、関節状態検出手段の
検出結果に基づいて、アクチュエータを制御するように
した。この結果このロボット装置の関節装置において
は、第1の部材と第2の部材とがなす関節の状態に基づ
いて、関節機構部を駆動するアクチュエータを制御する
ことにより、当該関節に指を挟んだときでも、けがの発
生を防止することができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】さらに本発明においては、第1の部材と第
2の部材との間に設けられ、第1の部材と第2の部材と
を回転軸を中心として回転自在に支持する関節機構部に
おける第1の部材と第2の部材とがなす関節の状態を検
出した後、当該関節の状態の検出結果に基づいて、関節
機構部を駆動するアクチュエータを制御するようにし
た。この結果この関節制御方法においては、第1の部材
と第2の部材とがなす関節の状態に基づいて、関節機構
部を駆動するアクチュエータを制御することにより、当
該関節に指を挟んだときでも、けがの発生を防止するこ
とができる。
2の部材との間に設けられ、第1の部材と第2の部材と
を回転軸を中心として回転自在に支持する関節機構部に
おける第1の部材と第2の部材とがなす関節の状態を検
出した後、当該関節の状態の検出結果に基づいて、関節
機構部を駆動するアクチュエータを制御するようにし
た。この結果この関節制御方法においては、第1の部材
と第2の部材とがなす関節の状態に基づいて、関節機構
部を駆動するアクチュエータを制御することにより、当
該関節に指を挟んだときでも、けがの発生を防止するこ
とができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、第1の部
材と第2の部材との間に設けられ、第1の部材と第2の
部材との回転軸を中心として回転自在に支持する関節機
構部と、関節機構部を駆動するアクチュエータと、アク
チュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、第1
の部材と第2の部材とがなす関節の状態を検出する関節
状態検出手段とを設け、アクチュエータ制御手段は、関
節状態検出手段の検出結果に基づいて、アクチュエータ
を制御するようにしたことにより、第1の部材と第2の
部材とがなす関節に指を挟んだときでも、けがの発生を
防止することができ、かくして安全性を格段と向上し得
る関節装置を実現できる。また本発明によれば、関節装
置を有するロボット装置において、関節装置は、第1の
部材と第2の部材との間に設けられ、第1の部材と第2
の部材との回転軸を中心として回転自在に支持する関節
機構部と、関節機構部を駆動するアクチュエータと、ア
クチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、第
1の部材と第2の部材とがなす関節の状態を検出する関
節状態検出手段とを設け、アクチュエータ制御手段は、
関節状態検出手段の検出結果に基づいて、アクチュエー
タを制御するようにしたことにより、第1の部材と第2
の部材とがなす関節に指を挟んだときでも、けがの発生
を防止することができ、かくして安全性を格段と向上し
得るロボット装置を実現できる。ようにした。さらに本
発明においては、第1の部材と第2の部材との間に設け
られ、第1の部材と第2の部材とを回転軸を中心として
回転自在に支持する関節機構部における第1の部材と第
2の部材とがなす関節の状態を検出した後、当該関節の
状態の検出結果に基づいて、関節機構部を駆動するアク
チュエータを制御するようにしたことにより、第1の部
材と第2の部材とがなす関節に指を挟んだときでも、け
がの発生を防止することができ、かくして安全性を格段
と向上し得る関節制御方法を実現できる。
材と第2の部材との間に設けられ、第1の部材と第2の
部材との回転軸を中心として回転自在に支持する関節機
構部と、関節機構部を駆動するアクチュエータと、アク
チュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、第1
の部材と第2の部材とがなす関節の状態を検出する関節
状態検出手段とを設け、アクチュエータ制御手段は、関
節状態検出手段の検出結果に基づいて、アクチュエータ
を制御するようにしたことにより、第1の部材と第2の
部材とがなす関節に指を挟んだときでも、けがの発生を
防止することができ、かくして安全性を格段と向上し得
る関節装置を実現できる。また本発明によれば、関節装
置を有するロボット装置において、関節装置は、第1の
部材と第2の部材との間に設けられ、第1の部材と第2
の部材との回転軸を中心として回転自在に支持する関節
機構部と、関節機構部を駆動するアクチュエータと、ア
クチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、第
1の部材と第2の部材とがなす関節の状態を検出する関
節状態検出手段とを設け、アクチュエータ制御手段は、
関節状態検出手段の検出結果に基づいて、アクチュエー
タを制御するようにしたことにより、第1の部材と第2
の部材とがなす関節に指を挟んだときでも、けがの発生
を防止することができ、かくして安全性を格段と向上し
得るロボット装置を実現できる。ようにした。さらに本
発明においては、第1の部材と第2の部材との間に設け
られ、第1の部材と第2の部材とを回転軸を中心として
回転自在に支持する関節機構部における第1の部材と第
2の部材とがなす関節の状態を検出した後、当該関節の
状態の検出結果に基づいて、関節機構部を駆動するアク
チュエータを制御するようにしたことにより、第1の部
材と第2の部材とがなす関節に指を挟んだときでも、け
がの発生を防止することができ、かくして安全性を格段
と向上し得る関節制御方法を実現できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 ロボットアームなどの関節部を動作させ
るアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置に
おいて、 前記関節部の動作状態を検出する動作状態検出手段と、 前記関節部が曲げ動作中の場合には、前記関節部の駆動
源のトルクを制限させるトルク制限手段と、 を有することを特徴とするアクチュエータ制御装置。 - 【請求項2】 前記トルク制限手段は、前記関節部の曲
げ角度に応じて前記トルクの制限値を変化させることを
特徴とする請求項1記載のアクチュエータ制御装置。 - 【請求項3】 前記トルク制限手段は、前記関節部の曲
げ方向が変化した場合には、前記トルクの制限を解除す
ることを特徴とする請求項2記載のアクチュエータ制御
装置。 - 【請求項4】 前記駆動源はモータであり、前記トルク
制限手段は、前記モータの印加電圧もしくは、印加電流
を制御することにより前記トルクを制御することを特徴
とする請求項1記載のアクチュエータ制御装置。 - 【請求項5】 前記駆動源からの力の伝達力を調整でき
る調整機構部を有し、前記トルク制限手段は、前記調整
機構部を制御することにより、前記トルクを制御するこ
とを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10176755A JP3130008B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 関節装置、ロボット装置及び関節制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10176755A JP3130008B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 関節装置、ロボット装置及び関節制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000006065A true JP2000006065A (ja) | 2000-01-11 |
JP3130008B2 JP3130008B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=16019254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10176755A Expired - Fee Related JP3130008B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 関節装置、ロボット装置及び関節制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3130008B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009190122A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 脚式ロボット、及びその制御方法 |
JP2012076197A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Toyota Motor Corp | ロボットアームの制御装置、制御方法、及び制御用プログラム |
JP5154712B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2013-02-27 | パナソニック株式会社 | ロボットの制御装置及び制御方法、ロボット、並びに、制御プログラム |
JP2015054387A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットアームおよびロボット |
JP2015157352A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-09-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ロボット、ロボットの制御装置及び制御方法、並びに、ロボット用制御プログラム |
US9796097B2 (en) | 2013-09-10 | 2017-10-24 | Seiko Epson Corporation | Robot and manufacturing method for robot |
US10099367B2 (en) | 2013-09-10 | 2018-10-16 | Seiko Epson Corporation | Robot arm and robot |
JP2019063974A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | ファナック株式会社 | ロボットの構成部材の速度を制限する制御装置 |
CN112975990A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-06-18 | 呜啦啦(广州)科技有限公司 | 一种机械关节同步控制方法及*** |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP10176755A patent/JP3130008B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10710241B2 (en) | 2017-10-05 | 2020-07-14 | Fanuc Corporation | Controller for limiting speed of robot component |
DE102018124007B4 (de) * | 2017-10-05 | 2020-09-24 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung zur Beschränkung der Geschwindigkeit einer Aufbaukomponente eines Roboters |
CN112975990A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-06-18 | 呜啦啦(广州)科技有限公司 | 一种机械关节同步控制方法及*** |
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---|---|
JP3130008B2 (ja) | 2001-01-31 |
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