JP7286963B2 - ロボットシステムおよびロボット制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロボットシステムおよびロボット制御方法に関する。

複数の軸を有するロボットが知られている。当該ロボットでは、それぞれの軸ごとにモーターおよびブレーキが備えられる。
例えば、ロボットにおいて、２個以上の軸のそれぞれに、アームの姿勢を保持するための電磁ブレーキが備えられる場合がある。
以下では、本願明細書において、電磁ブレーキとして、過励磁制御が行われる電磁ブレーキが用いられる場合について説明する。
このようなブレーキによって、例えば、ロボットが通電していないときやモーターが非励磁であるときに重力や振動等によってロボットが動くこと、ロボットが意図しない姿勢をとって物などに接触することを防止する。

なお、特許文献１には、複数のブレーキを備えるロボットが開示されている（特許文献１参照。）。

特開２０１１－６２７９２号公報

しかしながら、ロボットにおいて、複数の軸のブレーキの電源線がデイジーチェーン接続されている場合に、モーターがオフからオンになるときに、すべての軸のブレーキが一斉に解除されると、当該電源線に大電流が流れて、配線抵抗による電圧降下が発生することがあった。このような電圧降下は、電源線の抵抗成分と、過励磁制御による突入電流によって、発生する。さらに、ロボットにおいて、このような電圧降下が発生したときにエラーが検知される場合には、当該エラーによって当該ロボットが停止することがあった。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、ロボットと、前記ロボットを制御する制御装置と、を備えたロボットシステムであって、前記制御装置は、電力供給部と、主制御部と、を有し、前記ロボットは、駆動部と制動部と制御部を含む組み合わせを複数備え、前記組み合わせは、第１駆動部と、前記第１駆動部を制動する第１制動部と、前記第１制動部による前記第１駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第１制御部と、を含む第１組み合わせと、第２駆動部と、前記第２駆動部を制動する第２制動部と、前記第２制動部による前記第２駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第２制御部と、を含む第２組み合わせと、を有し、前記主制御部は、前記第１制動部の制動を前記第１制御部により解除させ、前記第２制動部の制動を前記第２制御部により解除させ、前記電力供給部と前記第１制御部と前記第２制御部とを接続する電源線はデイジーチェーン接続されており、前記第１制御部が前記第１制動部の制動を解除する第１解除タイミングは、前記第２制御部が前記第２制動部の制動を解除する第２解除タイミングと異なり、すべての前記組み合わせの前記制動部に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整されている、ロボットシステムである。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、ロボットと、前記ロボットを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、電力供給部と、主制御部と、を有し、前記ロボットは、駆動部と制動部と制御部を含む組み合わせを複数備え、前記組み合わせは、第１駆動部と、前記第１駆動部を制動する第１制動部と、前記第１制動部による前記第１駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第１制御部と、を含む第１組み合わせと、第２駆動部と、前記第２駆動部を制動する第２制動部と、前記第２制動部による前記第２駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第２制御部と、を含む第２組み合わせと、を有するロボットシステムにおけるロボット制御方法であって、前記主制御部は、前記第１制動部の制動を前記第１制御部により解除させ、前記第２制動部の制動を前記第２制御部により解除させ、前記電力供給部と前記第１制御部と前記第２制御部とを接続する電源線はデイジーチェーン接続されており、前記第１制御部が前記第１制動部の制動を解除する第１解除タイミングは、前記第２制御部が前記第２制動部の制動を解除する第２解除タイミングと異なり、すべての前記組み合わせの前記制動部に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整されている、ロボット制御方法である。

実施形態に係るロボットシステムの概略的な構成を示す図である。 第１実施形態に係るロボット制御装置の機能構成を示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸の駆動に関する構成を示す図である。 第１実施形態に係る制動制御装置の機能構成を示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値を示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の第１パターンを示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の時間変化の第１パターンを示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の第２パターンを示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の時間変化の第２パターンを示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の第３パターンを示す図である。 第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の時間変化の第３パターンを示す図である。 第２実施形態に係る６個の軸の駆動に関する構成を示す図である。 第２実施形態に係る制動制御装置の機能構成を示す図である。 第３実施形態に係るロボット制御装置の機能構成を示す図である。 第３実施形態に係る機種情報テーブルを示す図である。 第４実施形態に係る制動制御装置の記憶部に記憶される情報の一例を示す図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。
＜ロボットシステム＞
図１は、実施形態に係るロボットシステム１の概略的な構成を示す図である。
ロボットシステム１は、ロボット２０と、ロボット制御装置３０を備える。図１の例では、ロボット制御装置３０は、ロボット２０の内部に内蔵されており、ロボット２０の内部に位置する。
なお、他の例として、ロボットシステム１では、ロボット制御装置３０は、ロボット２０の外部に設置される構成であってもよい。
また、ロボットシステム１は、例えば、撮像部、当該撮像部を制御する画像処理装置、ロボット制御装置３０を制御する情報処理装置、ロボット制御装置３０にロボット２０の動作を教示する教示装置等のうちの１以上をさらに備える構成であってもよい。

ロボット２０は、６軸のロボットである。
ロボット２０は、アームＡと、アームＡを支持する基台Ｂを備える単腕ロボットである。単腕ロボットは、アームＡのような１本のアームを備えるロボットのことである。
アームＡは、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭと、力検出部ＦＳを備える。なお、アームＡは、エンドエフェクターＥを備えない構成であってもよい。また、アームＡは、力検出部ＦＳを備えない構成であってもよい。

エンドエフェクターＥは、１以上の指部と、当該１以上の指部のそれぞれを支持する基部を備え、当該１以上の指部によって物体を挟んで持つことにより把持する。また、エンドエフェクターＥでは、エンドエフェクターＥが備える１以上の指部が、基部に対して移動可能に設けられている。
図１の例では、エンドエフェクターＥは、第１指部Ｆ１と第２指部Ｆ２との２つの指部を備える。

マニピュレーターＭは、６個の関節を備えた垂直多関節型のマニピュレーターである。マニピュレーターＭが備える６個の関節はそれぞれ、図示しないアクチュエーターを備える。すなわち、マニピュレーターＭを備えるアームＡは、６軸垂直多関節型のアームである。アームＡは、基台Ｂと、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭと、マニピュレーターＭが備える６個の関節それぞれのアクチュエーターとによる連携した動作によって６軸の自由度の動作を行う。なお、アームＡは、５軸以下の自由度で動作する構成であってもよく、あるいは、７軸以上の自由度で動作する構成であってもよい。

力検出部ＦＳは、エンドエフェクターＥとマニピュレーターＭとの間に設けられている。そして、力検出部ＦＳは、ロボット２０のハンドに作用した外力を検出する。
ここで、ロボット２０のハンドは、エンドエフェクターＥ、または、エンドエフェクターＥによって把持された物体のことである。すなわち、力検出部ＦＳは、エンドエフェクターＥ、または、エンドエフェクターＥによって把持された物体に作用した外力を検出する。
外力の検出情報は、ロボット制御装置３０によるロボット２０の力制御に用いられる。力制御は、力検出部ＦＳから出力された出力値に基づく制御、すなわち、力検出部ＦＳからロボット制御装置３０に出力された外力の検出情報に基づく制御のことであり、例えば、インピーダンス制御等のコンプライアントモーション制御のことである。

ここで、マニピュレーターＭが備える６個のアクチュエーターのそれぞれと、力検出部ＦＳとは、ケーブルによってロボット制御装置３０と通信可能に接続されている。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）あるいはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等の規格によって行われる。

ロボット制御装置３０は、ロボット２０を制御する。ロボット制御装置３０は、ロボット制御装置３０が備えるメモリーにあらかじめ記憶された動作プログラムに基づいて、ロボット２０にあらかじめ決められた作業を行わせる。なお、図１の例では、当該メモリーの図示を省略してある。
ロボット制御装置３０は、例えば、動作プログラムに基づく位置制御によって、アームＡを動作させる。
また、ロボット制御装置３０は、例えば、力検出部ＦＳから外力の検出情報を取得し、取得した外力の検出情報と、動作プログラムとに基づく力制御によって、アームＡを動作させる。

＜ロボット制御装置のハードウェア構成＞
ロボット制御装置３０のハードウェア構成について説明する。
ロボット制御装置３０は、例えば、プロセッサー３１と、メモリーと、通信インターフェイスを備える。これらの構成要素は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。また、ロボット制御装置３０は、通信インターフェイスを介してロボット２０と通信を行う。

プロセッサー３１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。なお、プロセッサー３１は、ＣＰＵに代えて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の他のプロセッサーであってもよい。プロセッサー３１は、メモリーに格納された各種のプログラムを実行する。
メモリーは、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）あるいはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んでもよい。なお、メモリーは、例えば、ロボット制御装置３０に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によってロボット制御装置３０に接続された外付け型の記憶装置であってもよい。メモリーは、ロボット制御装置３０が処理する各種の情報、動作プログラム等を格納する。
通信インターフェイスは、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート、あるいは、イーサネット（登録商標）のポート等を含んで構成される。

なお、ロボット制御装置３０は、キーボード、マウス、タッチパッド等の入力装置と、ディスプレイ画面を有する表示装置とのいずれか一方または両方を備える構成であってもよい。

＜ロボット制御装置の機能構成＞
図２は、第１実施形態に係るロボット制御装置３０の機能構成を示す図である。
ロボット制御装置３０は、入力部１１１と、出力部１１２と、通信部１１３と、記憶部１１４と、電力供給部１１５と、主制御部１１６を備える。
主制御部１１６は、制動制御部１３１を備える。
なお、主制御部１１６は、制御部の例であり、他の名称で呼ばれてもよい。

入力部１１１は、外部から情報を入力する。
一例として、入力部１１１は、ユーザーによって行われる操作の内容を受け付ける操作部を有し、当該操作部によって受け付けられた操作の内容を表す情報を入力する。当該操作部は、例えば、キーボード、あるいは、マウスなどであってもよい。ユーザーは、例えば、人である。
他の例として、入力部１１１は、外部の装置と接続し、当該外部の装置から出力される情報を入力する。

出力部１１２は、外部に情報を出力する。
一例として、出力部１１２は、情報を画面によって表示することで、当該情報を出力する。他の例として、出力部１１２は、情報をスピーカによって音として出力する。
他の例として、出力部１１２は、外部の装置と接続し、当該外部の装置に情報を出力する。

通信部１１３は、通信インターフェイスを有する。通信部１１３は、ロボット２０に備えられた機器と通信する。また、通信部１１３は、ロボット２０以外のところに備えられた機器と通信してもよい。本実施形態では、通信部１１３は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により通信を行う機能を有する。
記憶部１１４は、所定のメモリーを有する。記憶部１１４は、各種の情報を記憶する。

電力供給部１１５は、ロボット２０に備えられた機器に電力を供給する。また、電力供給部１１５は、ロボット２０以外のところに備えられた機器に電力を供給してもよい。なお、電力供給部１１５によって供給される電力の電源は、例えば、ロボット２０の外部に存在する電源であってもよく、あるいは、ロボット２０の内部に備えられるバッテリーであってもよい。電力供給部１１５は、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いて、供給される電力を調整してもよい。

主制御部１１６は、プロセッサー３１を有する。主制御部１１６は、ロボット２０に関して各種の制御を行う。
制動制御部１３１は、ロボット２０に備えられた制動部の制御を行う。
なお、本実施形態では、制動部の制御について詳しく説明するが、主制御部１１６は、例えば、ロボット２０に備えられた駆動部の制御を行ってもよい。

＜６個の軸の駆動に関する構成＞
図３は、第１実施形態に係る６個の軸の駆動に関する構成を示す図である。
ロボット２０は、６個の駆動部２１１－１～２１１－６と、６個の制動制御装置２１２－１～２１２－６と、６個のドライバー２１３－１～２１３－６と、６個の制動部２１４－１～２１４－６を備える。また、ロボット２０は、電源線２３１と、通信線２４１を備える。

ここで、ロボット２０では、ｉを１～６の整数とすると、ｉ番目の軸について、１個の駆動部２１１－ｉと、１個の制動制御装置２１２－ｉと、１個のドライバー２１３－ｉと、１個の制動部２１４－ｉを備える。
本実施形態では、６個の軸のそれぞれについて、駆動部２１１－ｉ、制動制御装置２１２－ｉ、ドライバー２１３－ｉ、制動部２１４－ｉのそれぞれは、同じである、あるいは、定格が異なるが概略は同じである。

本実施形態では、説明の便宜上、１番目の軸、２番目の軸、３番目の軸、４番目の軸、５番目の軸、６番目の軸という順に、ロボット２０の基台Ｂに近い方から、先端である手先に相当するエンドエフェクターＥに近い方へと、配置されているとする。すなわち、１番目の軸は基台ＢまたはアームＡにおける基台Ｂに近い部分に配置されており、６番目の軸はアームＡにおけるエンドエフェクターＥに近い部分に配置されており、これらの間の部分に２番目の軸～５番目の軸が順に配置されている。

電源線２３１は、有線のケーブルであり、１番目の軸から６番目の軸まで順番に、６個の制動制御装置２１２－１～２１２－６をデイジーチェーン接続する構成とされている。ロボット制御装置３０の電力供給部１１５は、電源線２３１を介して、６個の制動制御装置２１２－１～２１２－６とデイジーチェーン接続されている。
なお、図３の例では、電源線２３１について、１箇所に符号を付したが、例えば、電源線２３１が２以上のケーブルを用いて構成されてもよい。

ここで、デイジーチェーン接続は、例えば、複数の機器を数珠繋ぎする接続である。
本実施形態では、電力供給部１１５の出力端と１番目の制動制御装置２１２－１の入力端とが接続されている。また、１番目の制動制御装置２１２－１の出力端と２番目の制動制御装置２１２－２の入力端とが接続されている。同様に、２番目の制動制御装置２１２－２の先に、３番目の制動制御装置２１２－３、４番目の制動制御装置２１２－４、５番目の制動制御装置２１２－５が接続されている。そして、５番目の制動制御装置２１２－５の出力端と６番目の制動制御装置２１２－６の入力端とが接続されている。それぞれの制動制御装置２１２－１～２１２－５の内部では、入力端から入力された電力信号が出力端から出力される経路を有する。デイジーチェーン接続では、例えば、バスの接続が用いられてもよい。

また、本実施形態では、１番目の軸から６番目の軸までのそれぞれについて、制動制御装置２１２－１～２１２－６が、電源線２３１を介して入力された電力を、同じ軸の駆動部２１１－１～２１１－６およびドライバー２１３－１～２１３－６に供給し、当該ドライバー２１３－１～２１３－６が供給された電力を同じ軸の駆動部２１１－１～２１１－６に供給する場合を示すが、電力供給に関して他の構成が用いられてもよい。

通信線２４１は、有線のケーブルである。ロボット制御装置３０の主制御部１１６と、６個の制動制御装置２１２－１～２１２－６とは、通信線２４１によって、デイジーチェーン接続されている。本実施形態では、ロボット制御装置３０の主制御部１１６は、通信線２４１を介して、６個の制動制御装置２１２－１～２１２－６とＣＡＮにより通信することが可能に接続されている。

駆動部２１１－１～２１１－６は、６個の軸のそれぞれを駆動する。駆動部２１１－１～２１１－６は、それぞれ、モーターである。
制動部２１４－１～２１４－６は、６個の軸のそれぞれの駆動を制動する。本実施形態では、制動部２１４－１～２１４－６は、それぞれ、電磁ブレーキである。
本実施形態では、制動部２１４－１～２１４－６は、十分な電流を受けていないときには、モーターの回転部を直接または間接に押さえつける状態にあり、当該モーターの回転を停止させる。一方、制動部２１４－１～２１４－６は、十分な電流を受けたときには、モーターの回転部を直接または間接に押さえつける状態を解除して、当該モーターの回転を保持させる。
ここで、制動部２１４－１～２１４－６によって行われる制動の他の例として、主制御部１１６からの指令によりモーターの回転部が停止させられた後に、制動部２１４－１～２１４－６によってモーターの回転部を直接または間接に押さえつける態様が用いられてもよい。
ドライバー２１３－１～２１３－６は、６個の軸のそれぞれの制動部２１４－１～２１４－６を駆動する。

それぞれの制動制御装置２１２－１～２１２－６は、例えば、マイコンなどのコンピューターを用いて構成されている。
制動制御装置２１２－１～２１２－６は、６個の軸のそれぞれについて、ドライバー２１３－１～２１３－６を介して、制動部２１４－１～２１４－６により行われる制動を制御する。本実施形態では、制動制御装置２１２－１～２１２－６は、制動部２１４－１～２１４－６による駆動部２１１－１～２１１－６の制動を、電力供給部１１５からの電流の供給により解除する。
本実施形態では、それぞれの制動制御装置２１２－１～２１２－６は、それぞれの制動部２１４－１～２１４－６である電磁ブレーキを解除する駆動電気回路を含む。そして、これらの駆動電気回路に電源電力を供給する配線である電源線２３１がデイジーチェーン接続されており、これにより、アームＡの内部が省配線化されている。

ここで、それぞれの軸の駆動部２１１－１～２１１－６は、ロボット２０の任意のところに備えられてもよく、例えば、基台Ｂに備えられてもよく、あるいは、アームＡに備えられてもよい。通常は、それぞれの軸の駆動部２１１－１～２１１－６は、それぞれの軸に比較的近いところに備えられる。
また、それぞれの軸について、制動制御装置２１２－１とドライバー２１３－１～２１３－６と制動部２１４－１～２１４－６は、例えば、互いに近傍に備えられる。
また、それぞれの軸について、制動制御装置２１２－１とドライバー２１３－１～２１３－６と制動部２１４－１～２１４－６は、例えば、駆動部２１１－１～２１１－６の近傍に備えられる。

電源線２３１は、ロボット制御装置３０の電力供給部１１５から供給される電力を伝送する。本実施形態では、当該電力は、それぞれの軸の制動部２１４－１～２１４－６を制御するための電力として、ドライバー２１３－１～２１３－６および制動制御装置２１２－１～２１２－６において使用される。このように、本実施形態では、ブレーキの電源と、ブレーキを制御するための電源とが、共通の電源線２３１によって伝送されることで、ブレーキを解除するために関節を通過する電力のケーブルが１本になっている。

なお、電力供給部１１５から供給される電力の電圧は、ドライバー２１３－１～２１３－６と制動制御装置２１２－１～２１２－６とのうちの一方または両方で、異なる電圧に変換されて使用されてもよい。電圧の変換は、例えば、レギュレーターを用いて行われてもよい。
一例として、電力供給部１１５から供給される電力の電圧が２４［Ｖ］であり、制動制御装置２１２－１～２１２－６で使用される電圧が５［Ｖ］であり、ドライバー２１３－１～２１３－６で使用される電圧が２４［Ｖ］である。

通信線２４１としては、例えば、ロボット２０における制動部２１４－１～２１４－６以外の部分を制御する信号を通信するケーブルが使用されてもよい。この場合、ロボット２０における制動部２１４－１～２１４－６以外の部分を制御する信号と、制動部２１４－１～２１４－６を制御する信号とで、共通の通信線２４１が使用されることで、省配線化が図られる。

ロボット制御装置３０の電力供給部１１５は、電源線２３１を介して電力を供給する。
ロボット制御装置３０の主制御部１１６における制動制御部１３１は、それぞれの軸について、制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除を制御する信号を、通信線２４１を介して、制動制御装置２１２－１～２１２－６に送信する。
本実施形態では、制動制御部１３１は、それぞれの軸について、制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除することが必要なタイミングで、当該制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する信号を、通信線２４１を介して、制動制御装置２１２－１～２１２－６に送信する。これにより、制動制御部１３１は、制動部２１４－１～２１４－６の制動を制動制御装置２１２－１～２１２－６によって解除させる。
本実施形態では、ロボット制御装置３０の主制御部１１６における制動制御部１３１は、それぞれの軸について、制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除に関して、タイミング、電流の大きさ、あるいは、電圧の大きさなどについて、任意に制御を行うことができる。

＜制動制御装置の機能構成＞
本実施形態では、６個の軸の制動制御装置２１２－１～２１２－６によって行われる動作は同様である。このため、１個の軸の制動制御装置２１２－１を代表させて、まとめて説明する。

図４は、第１実施形態に係る制動制御装置２１２－１の機能構成を示す図である。
制動制御装置２１２－１は、通信部３１１と、記憶部３１２と、制御部３１３を備える。
制御部３１３は、制動解除制御部３３１と、電流供給低減制御部３３２を備える。

通信部３１１は、通信線２４１を介して、信号を通信する。本実施形態では、通信部３１１は、ＣＡＮにより通信を行う機能を有する。
記憶部３１２は、各種の情報を記憶する。
制御部３１３は、各種の制御を行う。

制動解除制御部３３１は、ロボット制御装置３０の主制御部１１６から通信線２４１を介して自己である制動解除制御部３３１に送信された信号が通信部３１１によって受信された場合、当該信号の内容にしたがって制御を行う。例えば、当該信号の内容が制動部２１４－１による制動を解除する指示である場合、制動解除制御部３３１は、制動部２１４－１による制動を解除するための制御を行う。
本実施形態では、制動解除制御部３３１は、制動部２１４－１に所定の閾値以上の大きさの電流を流すように制御することで、制動部２１４－１による制動を解除する。
なお、本実施形態では、それぞれの軸について制動解除制御部３３１が制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する指示を受け付けてから当該制動を解除するまでに要する時間が、すべての軸について同じまたは同程度であるとする。

電流供給低減制御部３３２は、制動解除制御部３３１によって制動部２１４－１に所定の閾値以上の大きさの電流が流されて制動部２１４－１による制動が解除された後に、当該電流の大きさを低減するように制御を行う。すなわち、本実施形態では、制動部２１４－１である電磁ブレーキによる制動を解除するために、初期では所定の閾値以上の電流が流されることが必要であり、いったん制動が解除された後には当該電流の大きさが小さくなっても解除の状態が保持される。このため、本実施形態では、電流供給低減制御部３３２は、制動部２１４－１による制動が解除された後に、所定のタイミングで、制動部２１４－１に流される電流の大きさを、当該所定の閾値よりも小さい所定値に低減する。

このように、本実施形態では、制動制御装置２１２－１において、電流供給低減制御部３３２は、制動部２１４－１による制動が解除されるタイミングである解除タイミングの後に、電力供給部１１５から制動部２１４－１への電流の供給を低減するタイミングである低減タイミングを制御する。
ここで、本実施形態では、解除タイミングは、過励磁の電流が流され始めるときの開始タイミングである。
また、本実施形態では、低減タイミングは、過励磁の後に保持励磁の電流が流され始めるときの開始タイミングである。

ここで、当該所定の閾値、当該所定値、および、当該所定の閾値から当該所定値へ電流の大きさを低減するタイミングは、例えば、あらかじめ、制動制御装置２１２－１に設定される。他の例として、ロボット制御装置３０の主制御部１１６における制動制御部１３１が、当該所定の閾値、当該所定値、および、当該所定の閾値から当該所定値へ電流の大きさを低減するタイミングを制御してもよい。
このように、制動部２１４－１による制動を解除するための電流の大きさが、当該制動が解除された後に低減させられて、解除の状態が保持されることで、低消費電力化が図られる。

なお、図４の例では、説明の便宜上、制動解除制御部３３１の機能と、電流供給低減制御部３３２の機能と、を区別して示したが、例えば、これらの機能が一体化されていてもよい。

＜６個の軸を制御する電流値の例＞
図５は、第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値を示す図である。
図５には、６個の軸を制御する電流値を格納した電流値テーブル１０１１を示してある。
本実施形態では、ロボット制御装置３０の記憶部１１４に、電流値テーブル１０１１が記憶されている。そして、ロボット制御装置３０の主制御部１１６における制動制御部１３１は、電流値テーブル１０１１の内容に基づいて、それぞれの軸に関する制御を行う。
本実施形態では、説明の便宜上、i番目の軸を「Ｊi」ともいう。

図５の例では、電流値テーブル１０１１に、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、過励磁の電流値と、保持励磁の電流値を示してある。
ここで、過励磁の電流値は、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、制動部２１４－１～２１４－６による制動が解除されていない状態から解除するときに当該制動部２１４－１～２１４－６に初期に流される電流の値に相当する。本実施形態では、当該電流の値は、当該制動を解除するための所定の閾値以上の電流値である。
また、保持励磁の電流値は、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、制動部２１４－１～２１４－６による制動が解除された後に解除された状態を保持するために当該制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の値に相当する。本実施形態では、当該電流の値は、当該制動を解除するための当該所定の閾値以上の電流値から低減させられた所定値である。

本実施形態では、Ｊ１～Ｊ３については制動部２１４－１～２１４－３として同じ規格の電磁ブレーキが用いられており、Ｊ４～Ｊ６については制動部２１４－４～２１４－６として同じ規格の電磁ブレーキが用いられている。また、Ｊ１～Ｊ３の電磁ブレーキの規格とＪ４～Ｊ６の電磁ブレーキの規格とは異なっており、Ｊ４～Ｊ６の電磁ブレーキの方が大きい電流を必要とする。

また、本実施形態では、Ｊ１～Ｊ３については、過励磁の電流値は０．３３［Ａ］であり、保持励磁の電流値は０．１０［Ａ］である。
また、本実施形態では、Ｊ４～Ｊ６については、過励磁の電流値は０．５０［Ａ］であり、保持励磁の電流値は０．１５［Ａ］である。

＜６個の軸を制御する電流値の第１パターン＞
図６は、第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の第１パターンを示す図である。
図６には、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、制動部２１４－１～２１４－６に流れる電流値の時間推移の例を示してある。
図６に示される横軸は、時間［秒］を表している。また、縦軸の方向には、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれが並べられている。そして、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、過励磁の電流値の電流が流されるタイミングと、保持励磁の電流値の電流が流されるタイミングが示されている。
なお、図６の例では、説明の便宜上、Ｊ１～Ｊ６のうちで最初に過励磁の電流値の電流が流され始めるタイミングを０［秒］としている。

図６の例では、Ｊ２とＪ３とＪ６については、０［秒］から０．２［秒］までは過励磁の状態とされ、０．２［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ１とＪ５については、０．２［秒］から０．４［秒］までは過励磁の状態とされ、０．４［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ４については、０．４［秒］から０．６［秒］までは過励磁の状態とされ、０．６［秒］以降は保持励磁の状態とされる。

図７は、第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の時間変化の第１パターンを示す図である。
図７の例は、図６の例に対応している。
図７に示されるグラフにおいて、横軸は、図６に示される横軸と同様に、時間［秒］を表す。縦軸は、電流値を表す。

図７の例では、Ｊ１について制動部２１４－１に流される電流の電流値の特性２０１１、Ｊ２について制動部２１４－２に流される電流の電流値の特性２０１２、Ｊ３について制動部２１４－３に流される電流の電流値の特性２０１３、Ｊ４について制動部２１４－４に流される電流の電流値の特性２０１４、Ｊ５について制動部２１４－５に流される電流の電流値の特性２０１５、Ｊ６について制動部２１４－６に流される電流の電流値の特性２０１６が示されている。また、図７の例では、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値の特性２０３１が示されている。

図７に示されるように、図６および図７の例では、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整されている。本例では、当該所定の上限値は、１．５［Ａ］である。図６および図７の例では、当該合計値の最大値は、１．１８［Ａ］である。

ここで、本実施形態では、配線である電源線２３１の共通インピーダンスによって、Ｊ１～Ｊ６のうちで、手先の方が電圧降下が大きくなる。このため、制動制御部１３１は、手先の方にある軸を優先させて、制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する制御を行う。つまり、制動制御部１３１は、デイジーチェーン接続の最後の側の方にある軸を優先させて、制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する制御を行う。
図６および図７の例では、Ｊ１～Ｊ３の電磁ブレーキとＪ４～Ｊ６の電磁ブレーキとが異なることから、Ｊ１～Ｊ３について手先の方にある軸を優先させて制動部２１４－１～２１４－３による制動を解除し、Ｊ４～Ｊ６について手先の方にある軸を優先させて制動部２１４－４～２１４－６による制動を解除する構成とした。つまり、同じ種類の電磁ブレーキについては、手先の方にある軸から早く、制動を解除する構成とした。そして、Ｊ１～Ｊ３よりも、手先に近いＪ４～Ｊ６について、制動を解除するタイミングが異なる軸で重ならないように優先させた。
なお、図６および図７の例では、Ｊ２およびＪ３については、解除タイミングを同じにしている。このように、例えば、隣り合う軸の解除タイミングが同じである部分があってもよい。

図６および図７の例では、Ｊ２とＪ３とＪ６、Ｊ１とＪ５、Ｊ４とで、制動制御装置２１２－１～２１２－６が制動部２１４－１～２１４－６の制動を解除するタイミングである解除タイミングが互いに異なる。なお、本例では、Ｊ２とＪ３とＪ６は互いに解除タイミングが同じであり、Ｊ１とＪ５は互いに解除タイミングが同じである。
また、図６および図７の例では、Ｊ２とＪ３とＪ６は互いに低減タイミングが同じであり、Ｊ１とＪ５は互いに低減タイミングが同じである場合を示したが、他の例として、Ｊ２とＪ３とＪ６のうちの１以上の低減タイミングが異なる構成が用いられてもよく、あるいは、Ｊ１とＪ５とで低減タイミングが異なる構成が用いられてもよい。
また、図６および図７の例では、Ｊ１～Ｊ３について手先の方にある軸を優先させて早く解除タイミングを配置し、また、Ｊ４～Ｊ６について手先の方にある軸を優先させて早く解除タイミングを配置した。

＜６個の軸を制御する電流値の第２パターン＞
図８は、第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の第２パターンを示す図である。
図８には、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、制動部２１４－１～２１４－６に流れる電流値の時間推移の例を示してある。
図８に示される横軸は、時間［秒］を表している。また、縦軸の方向には、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれが並べられている。そして、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、過励磁の電流値の電流が流されるタイミングと、保持励磁の電流値の電流が流されるタイミングが示されている。
なお、図８の例では、説明の便宜上、Ｊ１～Ｊ６のうちで最初に過励磁の電流値の電流が流され始めるタイミングを０［秒］としている。

図８の例では、Ｊ６については、０［秒］から０．２［秒］までは過励磁の状態とされ、０．２［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ５については、０．１［秒］から０．３［秒］までは過励磁の状態とされ、０．３［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ４については、０．２［秒］から０．４［秒］までは過励磁の状態とされ、０．４［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ３については、０．３［秒］から０．５［秒］までは過励磁の状態とされ、０．５［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ２については、０．４［秒］から０．６［秒］までは過励磁の状態とされ、０．６［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ１については、０．５［秒］から０．７［秒］までは過励磁の状態とされ、０．７［秒］以降は保持励磁の状態とされる。

図９は、第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の時間変化の第２パターンを示す図である。
図９の例は、図８の例に対応している。
図９に示されるグラフにおいて、横軸は、図８に示される横軸と同様に、時間［秒］を表す。縦軸は、電流値を表す。

図９の例では、Ｊ１について制動部２１４－１に流される電流の電流値の特性２２１１、Ｊ２について制動部２１４－２に流される電流の電流値の特性２２１２、Ｊ３について制動部２１４－３に流される電流の電流値の特性２２１３、Ｊ４について制動部２１４－４に流される電流の電流値の特性２２１４、Ｊ５について制動部２１４－５に流される電流の電流値の特性２２１５、Ｊ６について制動部２１４－６に流される電流の電流値の特性２２１６が示されている。また、図９の例では、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値の特性２２３１が示されている。

図９に示されるように、図８および図９の例では、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整されている。本例では、当該所定の上限値は、１．５［Ａ］である。図８および図９の例では、当該合計値の最大値は、１．２１［Ａ］である。

ここで、本実施形態では、配線である電源線２３１の共通インピーダンスによって、Ｊ１～Ｊ６のうちで、手先の方が電圧降下が大きくなる。このため、制動制御部１３１は、手先の方にある軸を優先させて、制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する制御を行う。つまり、制動制御部１３１は、デイジーチェーン接続の最後の側の方にある軸を優先させて、制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する制御を行う。
図８および図９の例では、Ｊ１～Ｊ６について手先の方にある軸を優先させて順に早く、制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する構成とした。

図８および図９の例では、Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６で、制動制御装置２１２－１～２１２－６が制動部２１４－１～２１４－６の制動を解除する解除タイミングが互いに異なる。
本例では、Ｊ１～Ｊ６のうちの２以上について、解除タイミングと低減タイミングとの間の期間である過励磁の期間が一部重なるところがある。つまり、ある軸の過励磁の期間と他の軸の過励磁の期間の一部とが重なるところがある。これにより、Ｊ１～Ｊ６のすべての軸の全体について、制動部２１４－１～２１４－６の制動を解除するために要する時間を短縮することができる。なお、ここでいう一部は、全部を含まない。
また、図８および図９の例では、Ｊ１～Ｊ６について手先の方にある軸を優先させて早く解除タイミングを配置した。このように、本例では、ロボット２０のアームＡの先端に近い関節の制動部２１４－１～２１４－６から順に早く、解除タイミングを配置しており、これにより、ピークの電流の大きさを抑えることができる。

＜６個の軸を制御する電流値の第３パターン＞
図１０は、第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の第３パターンを示す図である。
図１０には、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、制動部２１４－１～２１４－６に流れる電流値の時間推移の例を示してある。
図１０に示される横軸は、時間［秒］を表している。また、縦軸の方向には、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれが並べられている。そして、Ｊ１～Ｊ６のそれぞれについて、過励磁の電流値の電流が流されるタイミングと、保持励磁の電流値の電流が流されるタイミングが示されている。
なお、図１０の例では、説明の便宜上、Ｊ１～Ｊ６のうちで最初に過励磁の電流値の電流が流され始めるタイミングを０［秒］としている。

図１０の例では、Ｊ１については、０［秒］から０．２［秒］までは過励磁の状態とされ、０．２［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ２については、０．１［秒］から０．３［秒］までは過励磁の状態とされ、０．３［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ３については、０．２［秒］から０．４［秒］までは過励磁の状態とされ、０．４［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ４については、０．３［秒］から０．５［秒］までは過励磁の状態とされ、０．５［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ５については、０．４［秒］から０．６［秒］までは過励磁の状態とされ、０．６［秒］以降は保持励磁の状態とされる。また、Ｊ６については、０．５［秒］から０．７［秒］までは過励磁の状態とされ、０．７［秒］以降は保持励磁の状態とされる。

図１１は、第１実施形態に係る６個の軸を制御する電流値の時間変化の第３パターンを示す図である。
図１１の例は、図１０の例に対応している。
図１１に示されるグラフにおいて、横軸は、図１０に示される横軸と同様に、時間［秒］を表す。縦軸は、電流値を表す。

図１１の例では、Ｊ１について制動部２１４－１に流される電流の電流値の特性２３１１、Ｊ２について制動部２１４－２に流される電流の電流値の特性２３１２、Ｊ３について制動部２１４－３に流される電流の電流値の特性２３１３、Ｊ４について制動部２１４－４に流される電流の電流値の特性２３１４、Ｊ５について制動部２１４－５に流される電流の電流値の特性２３１５、Ｊ６について制動部２１４－６に流される電流の電流値の特性２３１６が示されている。また、図１１の例では、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値の特性２３３１が示されている。

図１１に示されるように、図１０および図１１の例では、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整されている。本例では、当該所定の上限値は、１．５［Ａ］である。図１０および図１１の例では、当該合計値の最大値は、１．４５［Ａ］である。

なお、図１０および図１１では、手先ではない基台Ｂの方にある軸を優先させて順に早く、制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する制御を行う構成とした。このような構成においても、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値の大きさを抑えることが可能である。

図１０および図１１の例では、Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６で、制動制御装置２１２－１～２１２－６が制動部２１４－１～２１４－６の制動を解除するタイミングである解除タイミングが互いに異なる。
本例では、Ｊ１～Ｊ６のうちの２以上について、解除タイミングと低減タイミングとの間の期間である過励磁の期間が一部重なるところがある。つまり、ある軸の過励磁の期間と他の軸の過励磁の期間の一部とが重なるところがある。これにより、Ｊ１～Ｊ６のすべての軸の全体について、制動部２１４－１～２１４－６の制動を解除するために要する時間を短縮することができる。なお、ここでいう一部は、全部を含まない。
また、図１０および図１１の例では、Ｊ１～Ｊ６について根本の方にある軸を優先させて早く解除タイミングを配置した。

＜第１パターン～第３パターンについて＞
第１パターン～第３パターンでは、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除が行われるときに、６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値が１．５［Ａ］以下になるように、それぞれの軸の過励磁のタイミングが調整されている。また、第１パターン～第３パターンでは、Ｊ１～Ｊ６について、過励磁とする期間を０．２［秒］とした場合を示してある。

ここで、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除のタイミングとしては、第１パターン～第３パターンに限られず、様々なパターンが用いられてもよい。
また、それぞれの軸について、過励磁の電流の値および保持励磁の電流の値としては、それぞれ、任意の値が用いられてもよい。
また、それぞれの軸について過励磁とする期間としては、任意の期間であってもよく、例えば、軸ごとに異なり得る期間であってもよい。

なお、本実施形態では、６個の軸についての制御の例を示したが、例えば、２個以上５個以下の軸についての制御、あるいは、７個以上の軸についての制御についても、様々なパターンが用いられてもよい。

＜第１実施形態について＞
以上のように、本実施形態に係るロボットシステム１では、ロボット制御装置３０による制御によって、ロボット２０に備えられた複数の軸について制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除が行われるときに、過励磁のタイミングを調整することで、過励磁による電圧降下の発生を抑えることができる。これにより、例えば、駆動部２１１－１～２１１－６のアンプにおいて電圧降下のエラーを検出する場合に、当該エラーの発生を抑えることができ、当該エラーの発生によるロボット２０の停止を抑えることができる。

ここで、電導線における電圧降下は、オームの法則によると、電導線の抵抗と流れる電流との積で決定される。本実施形態に係るロボットシステム１では、電導線である電源線２３１に流れる電流のピークを抑える。これにより、本実施形態に係るロボットシステム１では、制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除が行われるときに、電源の許容電流超過を抑えることができる。
また、本実施形態に係るロボットシステム１では、複数の軸について制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除が行われるときに発生する突入電流が抑えられるため、使用される電流が電源の許容電流値を超える状況が発生することを防止することができる。

ここで、電導線の抵抗成分を低下させることは、電導線の数を増やすこと、あるいは、電導線を太くすることでも可能であるが、ロボットの関節の配管内における電導線の占有率が高くなる。そして、この結果、ロボットの関節を太くすることが必要となる場合、あるいは、アームの可動範囲が狭くなる場合がある。
こうしたことから、本実施形態のように過励磁のタイミングを調整する構成の方が好ましいと考えられる。本実施形態に係るロボットシステム１では、比較的、制動部２１４－１～２１４－６による制動の解除を行うための配線の数を少なくすることができる。

また、本実施形態に係るロボットシステム１では、例えば、ロボット制御装置３０とそれぞれの制動制御装置２１２－１～２１２－６とがＣＡＮによる通信を行う仕様である場合に、このＣＡＮの通信を利用して、制動部２１４－１～２１４－６の制御を行うことができ、省配線化を図ることができる。

＜構成例＞
一構成例として、ロボット２０と、ロボット２０を制御する制御装置と、を備えたロボットシステム１であって、次のような構成とした。実施形態では、当該制御装置は、ロボット制御装置３０である。
制御装置は、電力供給部１１５と、主制御部１１６と、を有する。
ロボット２０は、第１駆動部と、第１駆動部を制動する第１制動部と、第２駆動部と、第２駆動部を制動する第２制動部と、第１制動部による第１駆動部の制動を、電力供給部１１５からの電流の供給により解除する第１制御部と、第２制動部による第２駆動部の制動を、電力供給部１１５からの電流の供給により解除する第２制御部と、を有する。
主制御部１１６は、第１制動部の制動を第１制御部により解除させ、第２制動部の制動を第２制御部により解除させる。
電力供給部１１５と第１制御部と第２制御部とを接続する電源線２３１はデイジーチェーン接続されている。
第１制御部が第１制動部の制動を解除する第１解除タイミングは、第２制御部が第２制動部の制動を解除する第２解除タイミングと異なる。

ここで、駆動部２１１－１～２１１－６のそれぞれは、第１駆動部あるいは第２駆動部の例である。また、制動部２１４－１～２１４－６のそれぞれは、第１制動部あるいは第２制動部の例である。また、制動制御装置２１２－１～２１２－６のそれぞれは、第１制御部あるいは第２制御部の例である。
図６および図７の例では、第１駆動部と第１制動部と第１制御部と、第２駆動部と第２制動部と第２制御部とは、Ｊ２とＪ３とＪ６のうちの２個の軸ではなく、Ｊ１とＪ５との２個の軸ではない、任意の２個の軸における駆動部２１１－１～２１１－６と制動部２１４－１～２１４－６と制動制御装置２１２－１～２１２－６の組み合わせである。
図８および図９の例では、第１駆動部と第１制動部と第１制御部と、第２駆動部と第２制動部と第２制御部とは、任意の２個の軸における駆動部２１１－１～２１１－６と制動部２１４－１～２１４－６と制動制御装置２１２－１～２１２－６の組み合わせである。
図１０および図１１の例では、第１駆動部と第１制動部と第１制御部と、第２駆動部と第２制動部と第２制御部とは、任意の２個の軸における駆動部２１１－１～２１１－６と制動部２１４－１～２１４－６と制動制御装置２１２－１～２１２－６の組み合わせである。

一構成例として、ロボットシステム１において、次のような構成とした。
第１制御部は、第１解除タイミングの後、電力供給部１１５からの電流の供給を低減する第１低減タイミングを制御する。第２制御部は、第２解除タイミングの後、電力供給部１１５からの電流の供給を低減する第２低減タイミングを制御する。第１解除タイミングと第１低減タイミングとの間の期間は、第２解除タイミングと第２低減タイミングとの間の期間の一部と重なる。
ここで、この例は、図８および図９の例、あるいは、図１０および図１１の例である。この場合、第１解除タイミングと第１低減タイミングとの間の期間、あるいは、第２解除タイミングと第２低減タイミングとの間の期間は、過励磁の期間である。

一構成例として、ロボットシステム１において、次のような構成とした。
第２制御部は、デイジーチェーン接続において、第１制御部に接続されている。第１制御部は、デイジーチェーン接続において、電力供給部１１５に接続されている。また、第２解除タイミングは、第１解除タイミングよりも早い。
ここで、この例は、図６および図７の例、あるいは、図８および図９の例である。この場合、第１駆動部、第１制動部、第１制御部の例はＪ１の駆動部２１１－１、制動部２１４－１、制動制御装置２１２－１であり、第２駆動部、第２制動部、第２制御部の例はＪ２の駆動部２１１－２、制動部２１４－２、制動制御装置２１２－２である。

一構成例として、ロボットシステム１において、次のような構成とした。
ロボット２０は、第３駆動部と、第３駆動部を制動する第３制動部と、第３制動部による第３駆動部の制動を、電力供給部１１５からの電流の供給により解除する第３制御部と、を有する。
主制御部１１６は、第３制動部の制動を第３制御部により解除させる。
電源線２３１はデイジーチェーン接続により第３制御部と接続されている。
第１解除タイミングは、第３制御部が第３制動部の制動を解除する第３解除タイミングと同じである。
ここで、この例は、図６および図７の例である。この場合、第１駆動部と第１制動部と第１制御部と、第３駆動部と第３制動部と第３制御部とは、Ｊ２とＪ３とＪ６のうちの２個の軸、あるいは、Ｊ１とＪ５との２個の軸における駆動部２１１－１～２１１－３、２１１－５～２１１－６と制動部２１４－１～２１４－３、２１４－５～２１４－６と制動制御装置２１２－１～２１２－３、２１２－５～２１２－６の組み合わせである。

一構成例として、ロボットシステム１において、次のような構成とした。
制御装置は、ロボット２０の内部に位置する。

なお、本実施形態では、ロボットシステム１の構成例を示したが、例えば、ロボットシステム１におけるロボット２０の制御方法であるロボット制御方法などとして実現されてもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。
図１２は、第２実施形態に係る６個の軸の駆動に関する構成を示す図である。
ロボット２０は、６個の軸のそれぞれについて、駆動部２１１－１～２１１－６と、制動制御装置４１１－１～４１１－６と、ドライバー２１３－１～２１３－６と、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６と、制動部２１４－１～２１４－６と、電源線２３１と、通信線２４１とを備える。

ここで、図１２の例において、電力供給部１１５、主制御部１１６、駆動部２１１－１～２１１－６、ドライバー２１３－１～２１３－６、制動部２１４－１～２１４－６、電源線２３１、通信線２４１については、それぞれ、図３に示されるものと同様であり、本実施形態では、図３の例と同じ符号を付しており、詳しい説明を省略する。

図１２の例では、それぞれの軸について、制動制御装置４１１－１～４１１－６と電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６とが別体で設けられている。すなわち、図３の例では、Ｊ１を例とすると制動制御装置２１２－１に電流供給低減制御部３３２の機能が一体化されているが、図１２の例では、これらが別体となっている。
さらに、図１２の例では、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６は、図３の例における電流供給低減制御部３３２が電流の大きさを１回低減させる構成と比べて、電流の大きさを周期的に複数回低減させる点で異なっている。

＜制動制御装置の機能構成＞
本実施形態では、６個の軸の制動制御装置４１１－１～４１１－６によって行われる動作は同様である。このため、１個の軸の制動制御装置４１１－１を代表させて、まとめて説明する。
図１３は、第２実施形態に係る制動制御装置４１１－１の機能構成を示す図である。
制動制御装置４１１－１は、通信部３１１と、記憶部３１２と、制御部４３１を備える。
制御部４３１は、制動解除制御部４５１を備える。

ここで、図１３の例において、通信部３１１および記憶部３１２については、それぞれ、図４に示されるものと同様であり、本実施形態では、図４の例と同じ符号を付しており、詳しい説明を省略する。
制御部４３１の制動解除制御部４５１は、図４に示される制動解除制御部３３１と同様な機能を有する。
つまり、制御部４３１は、図４に示される制御部３１３と比べて、図４に示される電流供給低減制御部３３２の機能による動作を除いた機能部と同様な動作を行う。

図１２の例では、Ｊ１について、電流供給低減制御部４１２－１は、制動解除制御部４５１によって制動部２１４－１に所定の閾値以上の大きさの電流が流されて制動部２１４－１による制動が解除された後に、周期的に複数回、当該電流の大きさを低減するように制御を行う。これにより、当該電流の大きさは、例えば、当該所定の閾値以上の所定値と、当該所定の閾値より小さい所定値とが交互に実現されるように、周期的に上下させられる。
また、Ｊ２～Ｊ６についても、Ｊ１と同様である。

図１２の例では、当該電流の大きさが当該所定の閾値以上となる状態が周期的に繰り返されることから、その状態となるたびごとに、Ｊ１～Ｊ６の６個の制動部２１４－１～２１４－６に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整される。
図１２の例では、ロボット制御装置３０の主制御部１１６が、このような調整が行われるように制御を行う。

また、それぞれの軸について、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６は、例えば、当該電流の大きさが当該所定の閾値以上の所定値となったときから、所定の期間が経過したときに、最初に、当該電流の大きさを所定の期間低減させる。それ以降は、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６は、周期的に、当該電流の大きさを所定の期間低減させる。
ここで、図１２の例では、それぞれの軸において、制動制御装置４１１－１～４１１－６、ドライバー２１３－１～２１３－６、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６、制動部２１４－１～２１４－６の順に、制御が行われていく場合を示した。

＜第２実施形態について＞
以上のように、本実施形態に係るロボットシステム１では、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６と制動制御装置４１１－１～４１１－６とが別体で備えられており、ロボット制御装置３０において、第１実施形態と同様に、制動部２１４－１～２１４－６の制御のタイミングを調整する。
本実施形態では、例えば、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６として、既存の装置を利用することが可能である。
本実施形態に係るロボットシステム１においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

＜構成例＞
一構成例として、ロボットシステム１において、次のような構成とした。
第１制御部、第２制御部、あるいは、第３制御部は、制動制御装置４１１－１～４１１－６のうちで該当する軸のものと、電流供給低減制御部４１２－１～４１２－６のうちで該当する軸のものとの組み合わせで構成される。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。
図１４は、第３実施形態に係るロボット制御装置５１１の機能構成を示す図である。
ロボット制御装置５１１は、入力部１１１と、出力部１１２と、通信部１１３と、記憶部１１４と、電力供給部１１５と、主制御部５３１と、を備える。
主制御部５３１は、制動制御部５５１と、機種決定部５５２を備える。

ここで、図１４の例において、入力部１１１、出力部１１２、通信部１１３、記憶部１１４、および、電力供給部１１５については、それぞれ、図２に示されるものと同様であり、本実施形態では、図２の例と同じ符号を付しており、詳しい説明を省略する。

主制御部５３１は、プロセッサーを有する。主制御部５３１は、ロボット２０に関して各種の制御を行う。
制動制御部５５１は、ロボット２０に備えられた制動部２１４－１～２１４－６の制御を行う。本実施形態では、制動制御部５５１は、ロボット２０の複数の機種のそれぞれごとに、該当する機種に適したタイミングで制動部２１４－１～２１４－６による制動を解除する態様で、制動部２１４－１～２１４－６の制御を行う。
機種決定部５５２は、ロボット制御装置５１１によって制御する対象となるロボット２０の機種を決定する。制動制御部５５１は、機種決定部５５２によって決定された機種を採用する。

図１５は、第３実施形態に係る機種情報テーブル１１１１を示す図である。
本実施形態では、機種情報テーブル１１１１は、記憶部１１４に記憶されている。
機種情報テーブル１１１１は、属性を特定する情報と、機種を特定する情報と、制御態様を特定する情報と、を対応付けて格納する。

属性としては、様々な属性が用いられてもよく、例えば、ロボット２０の名称、あるいは、ロボット２０のタイプなどが用いられてもよい。本実施形態では、属性として、ロボット２０の機種を特定することが可能である１以上の種類の属性が用いられている。
機種は、ロボット２０の機種を表す。本実施形態では、ロボット２０の機種ごとに、制動制御部５５１によって制御する対象となる制動部の数および適した制御の態様が一意に決まるとする。なお、属性として機種そのものが用いられる場合には、例えば、属性と機種とは共通化されてもよい。
制御態様は、ロボット２０の制動部の制御に関して、機種ごとに適した制御の態様を表す。制御態様としては、例えば、制動部による制動を解除するタイミングを含み、また、制動部に流す電流の値などを含んでもよい。

一例として、機種決定部５５２は、ロボット制御装置５１１と接続されたロボット２０と通信部１１３によって通信することで、ロボット２０から属性を特定する情報を受信する。そして、機種決定部５５２は、機種情報テーブル１１１１に基づいて、受信された情報によって特定される属性に対応する機種を決定する。
他の例として、機種決定部５５２は、ユーザーによって行われる操作の内容を表す情報を入力部１１１によって入力し、入力された情報によってロボット２０の属性を特定する。そして、機種決定部５５２は、機種情報テーブル１１１１に基づいて、特定された属性に対応する機種を決定する。この場合、ユーザーは、ロボット２０の属性を特定する情報を当該操作によって入力する。
このように、機種決定部５５２は、ロボット２０の機種を、自動的に決定してもよく、あるいは、ユーザーによって行われる操作に応じて決定してもよい。

制動制御部５５１は、機種情報テーブル１１１１に基づいて、機種決定部５５２によって決定された機種に対応する制御態様を特定する。そして、制動制御部５５１は、特定された制御態様で、ロボット２０の制動部２１４－１～２１４－６の制御を行う。
なお、本実施形態では、機種決定部５５２によって決定される複数の機種のうちの１以上の機種では、過励磁および保持励磁の制御を必要とする複数の制動部を備えるとする。

＜第３実施形態について＞
本実施形態に係るロボットシステム１では、ロボット制御装置３０において、接続することが可能なロボット２０の複数の機種のそれぞれごとに合わせて、制動部２１４－１～２１４－６の制御態様を、適した制御態様に切り替えることができる。これにより、ロボット制御装置３０では、例えば、それぞれのロボット２０の機種ごとに最適な制御態様で、電源線２３１に流れる電流のピークを抑えることができる。このようなロボット制御装置３０は、多様なロボット２０に対応することが可能であり、使い勝手が向上する。

また、本実施形態に係るロボットシステム１では、例えば、ロボット制御装置３０に備えられる電源のサイズの小型化、これによるロボット制御装置３０の小型化、ロボット２０の内部の配線の材料の細線化、および、ロボット２０の内部の省配線化を図ることができる。

ここで、従来では、ロボット制御装置のなかには、すべてのロボットに合わせるために、大きいロボットに合わせた大電流の電源が備えられていたため、ロボット制御装置のサイズおよびコストが大きかった。また、従来では、ロボット制御装置において、制動部による制動の解除が行われるときに発生する突入電流が最も大きい機種に合わせて電源の容量が選定されること、あるいは、電圧降下を抑えるために太い配線材料が選定されることがあった。これらに比べて、本実施形態に係るロボットシステム１では、サイズおよびコストを低減することが可能である。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。
本実施形態では、第１実施形態と比べて、制動部２１４－１～２１４－６による制動の制御を行うタイミングの情報を、ロボット制御装置３０が事前に制動制御装置２１２－１～２１２－６に送信するという構成および動作に関して異なっており、他の構成および動作については同様である。
本実施形態では、説明の便宜上、第１実施形態で使用されるものと同じ符号を付して説明し、第１実施形態と同様な部分について詳しい説明を省略する。

また、本実施形態では、６個の軸の制動制御装置２１２－１～２１２－６によって行われる動作は同様である。このため、１個の軸の制動制御装置２１２－１を代表させて、まとめて説明する。

図１６は、第４実施形態に係る制動制御装置２１２－１の記憶部３１２に記憶される情報の一例を示す図である。
本実施形態では、制動制御装置２１２－１の記憶部３１２に、所定のタイミング情報６１１が記憶される。
タイミング情報６１１は、制動制御装置２１２－１がロボット制御装置３０から制動部２１４－１による制動を解除させる指示の信号を受信してから、受信された信号にしたがった処理を実行するまでのタイミングを特定する情報である。
つまり、制動制御装置２１２－１は、ロボット制御装置３０から制動部２１４－１による制動を解除させる指示の信号を受信してから、タイミング情報６１１によって特定されるタイミングで、受信された信号にしたがった処理を実行する。

ここで、本実施形態では、ロボット制御装置３０は、制動部２１４－１による制動の制御を行う前に、タイミング情報６１１を制動制御装置２１２－１に送信する。制動制御装置２１２－１は、ロボット制御装置３０から送信されるタイミング情報６１１を受信して記憶部３１２に記憶する。そして、ロボット制御装置３０は、タイミング情報６１１を考慮したタイミングで、制動部２１４－１による制動の制御を行うための信号を制動部２１４－１に送信する。タイミング情報６１１を考慮したタイミングとは、制動制御装置２１２－１においてタイミング情報６１１に応じた遅延が発生することを前提としたタイミングである。

他の例として、タイミング情報６１１は、例えば、ユーザーなどによって、制動制御装置２１２－１の記憶部３１２に記憶させられてもよい。
なお、タイミング情報６１１が制動制御装置２１２－１の記憶部３１２に記憶されるタイミングとしては、様々なタイミングが用いられてもよく、例えば、ロボット制御装置３０の電源が投入されたときであってもよい。

ここで、本実施形態では、制動制御装置２１２－１～２１２－６がタイミング情報６１１に基づいて制御のタイミングを調整することを、第１実施形態の構成に適用した場合を示したが、他の例として、第２実施形態の構成に適用すること、あるいは、第３実施形態の構成に適用することも可能である。

＜第４実施形態について＞
以上のように、本実施形態に係るロボットシステム１では、制動制御装置４１１－１～４１１－６において、制動部２１４－１～２１４－６の制御のタイミングを調整することが可能である。
本実施形態では、例えば、ロボット制御装置３０によって行われる制動部２１４－１～２１４－６の制御のタイミングを調整する負担を低減することが可能である。
本実施形態に係るロボットシステム１においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

このように、ロボット制御装置３０の主制御部１１６、５３１が解除タイミングの指令を出す構成が用いられてもよく、あるいは、本実施形態のように、制動制御装置４１１－１～４１１－６が解除タイミングを実現するための情報を記憶しておいて、当該情報に基づいて当該解除タイミングを実現してもよい。当該情報は、例えば、主制御部１１６、５３１からの指令を受けてから解除を行うまでの経過時間を特定する情報であってもよい。

＜以上の実施形態について＞
以上の実施形態において、ロボット２０としては、様々な態様のロボットが用いられてもよく、例えば、壁に吊られるタイプ、天井に吊られるタイプ、あるいは、床などに据え置かれるタイプ、などが用いられてもよい。
以上の実施形態において、ロボット２０としては、必ずしも垂直多関節型のロボットでなくてもよく、例えば、スカラロボットなどであってもよい。また、ロボット２０としては、例えば、産業用のロボットであってもよく、あるいは、他のロボットであってもよい。
以上の実施形態において、ロボット２０とロボット制御装置３０とは、必ずしも一体でなくてもよく、これらが別体の構成が用いられてもよい。
以上の実施形態において、配線のトポロジーとしては、様々なトポロジーが用いられてもよい。

なお、以上に説明した装置などの任意の装置における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、オペレーティングシステム（ＯＳ）あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ － ＲＯＭ）等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーあるいはクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
なお、揮発性メモリーは、例えば、ＲＡＭである。

また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイルであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…ロボットシステム、２０…ロボット、３０、５１１…ロボット制御装置、１１１…入力部、１１２…出力部、１１３、３１１…通信部、１１４、３１２…記憶部、１１５…電力供給部、１１６、５３１…主制御部、１３１、５５１…制動制御部、２１１－１～２１１－６…駆動部、２１２－１～２１２－６、４１１－１～４１１－６…制動制御装置、２１３－１～２１３－６…ドライバー、２１４－１～２１４－６…制動部、３１３、４３１…制御部、３３１、４５１…制動解除制御部、３３２、４１２－１～４１２－６…電流供給低減制御部、５５２…機種決定部、６１１…タイミング情報、１０１１…電流値テーブル、１１１１…機種情報テーブル、２０１１～２０１６、２０３１、２２１１～２２１６、２２３１、２３１１～２３１６、２３３１…特性、Ａ…アーム、Ｂ…基台、Ｅ…エンドエフェクター、Ｆ１…第１指部、Ｆ２…第２指部、ＦＳ…力検出部、Ｍ…マニピュレーター

Claims (9)

1. ロボットと、前記ロボットを制御する制御装置と、を備えたロボットシステムであって、
   前記制御装置は、
   電力供給部と、
   主制御部と、を有し、
   前記ロボットは、
   駆動部と制動部と制御部を含む組み合わせを複数備え、
   前記組み合わせは、
   第１駆動部と、前記第１駆動部を制動する第１制動部と、前記第１制動部による前記第１駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第１制御部と、を含む第１組み合わせと、
   第２駆動部と、前記第２駆動部を制動する第２制動部と、前記第２制動部による前記第２駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第２制御部と、を含む第２組み合わせと、
   を有し、
   前記主制御部は、前記第１制動部の制動を前記第１制御部により解除させ、前記第２制動部の制動を前記第２制御部により解除させ、
   前記電力供給部と前記第１制御部と前記第２制御部とを接続する電源線はデイジーチェーン接続されており、
   前記第１制御部が前記第１制動部の制動を解除する第１解除タイミングは、前記第２制御部が前記第２制動部の制動を解除する第２解除タイミングと異なり、
   すべての前記組み合わせの前記制動部に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整されている、
   ロボットシステム。
2. 前記第１制御部は、前記第１解除タイミングの後、前記電力供給部からの電流の供給を低減する第１低減タイミングを制御し、
   前記第２制御部は、前記第２解除タイミングの後、前記電力供給部からの電流の供給を低減する第２低減タイミングを制御し、
   前記第１解除タイミングと前記第１低減タイミングとの間の期間は、前記第２解除タイミングと前記第２低減タイミングとの間の期間の一部と重なる、
   請求項１に記載のロボットシステム。
3. 前記第２制御部は、前記デイジーチェーン接続において、前記第１制御部に接続されており、
   前記第１制御部は、前記デイジーチェーン接続において、前記電力供給部に接続されており、
   前記第２解除タイミングは、前記第１解除タイミングよりも早い、
   請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のロボットシステム。
4. 前記ロボットの前記組み合わせは、
   さらに、
   第３駆動部と、前記第３駆動部を制動する第３制動部と、前記第３制動部による前記第３駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第３制御部と、を含む第３組み合わせを有し、
   前記主制御部は、前記第３制動部の制動を前記第３制御部により解除させ、
   前記電源線は前記デイジーチェーン接続により前記第３制御部と接続されており、
   前記第１解除タイミングは、前記第３制御部が前記第３制動部の制動を解除する第３解除タイミングと同じである、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
5. 前記制御装置は、前記ロボットの内部に位置する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
6. ロボットと、前記ロボットを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、電力供給部と、主制御部と、を有し、前記ロボットは、駆動部と制動部と制御部を含む組み合わせを複数備え、前記組み合わせは、第１駆動部と、前記第１駆動部を制動する第１制動部と、前記第１制動部による前記第１駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第１制御部と、を含む第１組み合わせと、第２駆動部と、前記第２駆動部を制動する第２制動部と、前記第２制動部による前記第２駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第２制御部と、を含む第２組み合わせと、を有するロボットシステムにおけるロボット制御方法であって、
   前記主制御部は、前記第１制動部の制動を前記第１制御部により解除させ、前記第２制動部の制動を前記第２制御部により解除させ、
   前記電力供給部と前記第１制御部と前記第２制御部とを接続する電源線はデイジーチェーン接続されており、
   前記第１制御部が前記第１制動部の制動を解除する第１解除タイミングは、前記第２制御部が前記第２制動部の制動を解除する第２解除タイミングと異なり、すべての前記組み合わせの前記制動部に流される電流の電流値の合計値が所定の上限値以下となるように調整されている、
   ロボット制御方法。
7. 前記第１制御部は、前記第１解除タイミングの後、前記電力供給部からの電流の供給を低減する第１低減タイミングを制御し、
   前記第２制御部は、前記第２解除タイミングの後、前記電力供給部からの電流の供給を低減する第２低減タイミングを制御し、
   前記第１解除タイミングと前記第１低減タイミングとの間の期間は、前記第２解除タイミングと前記第２低減タイミングとの間の期間の一部と重なる、
   請求項６に記載のロボット制御方法。
8. 前記第２制御部は、前記デイジーチェーン接続において、前記第１制御部に接続されており、
   前記第１制御部は、前記デイジーチェーン接続において、前記電力供給部に接続されており、
   前記第２解除タイミングは、前記第１解除タイミングよりも早い、
   請求項６または請求項７のいずれか１項に記載のロボット制御方法。
9. 前記ロボットの前記組み合わせは、さらに、第３駆動部と、前記第３駆動部を制動する第３制動部と、前記第３制動部による前記第３駆動部の制動を、前記電力供給部からの電流の供給により解除する第３制御部と、を含む第３組み合わせを有し、
   前記主制御部は、前記第３制動部の制動を前記第３制御部により解除させ、
   前記電源線は前記デイジーチェーン接続により前記第３制御部と接続されており、
   前記第１解除タイミングは、前記第３制御部が前記第３制動部の制動を解除する第３解除タイミングと同じである、
   請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のロボット制御方法。

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