JPS61243514A - ロボツトの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はロボットの制御装置に関し、特にロボツ１−
の可動部を外力によって自由に動かし得る状態にする、
所謂力抜き制御とも云うべき制御を行ない得るロボット
の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、各種の産業用ロボットが工場の製造ラインで使用
されるようになり、組立（アツセンブ１月ロボットも実
用化されつつある。

しかし、従来から組立作業ラインに多く用いられている
コンテイニアスラインにロボットを配置して、コンベア
上を連続して流れる物品（ワーク）の組伺は作業を行な
わせるには、コンベアとロボットどの間で動きの同期を
とる必要があり、ロボット自体の作業に係わる制御とコ
ンベアとの間の同期をとる制御とを同時に行なうのは非
常に難かしい。

そこで、ロボットがある作業を行なう間、アーム等の可
動部を外力によって自由に動かし得る「力抜き状態］に
すれば、特に同期制御を行なわなくてもコンベア」二の
ワークの移動に追従させることができる。

このような力抜き制御が可能なロボットの制御装置とし
ては、従来例えば特開昭５８−２０６３８９号公報に記
載されているようなものがある。

この装置は、多軸ロボットにおける複数の可動部のうち
の予め指定した可動部を駆動するアクチュエータ、例え
ばモータへの駆動電流を遮断することによって、その可
動部を外力によって自由に動かし得るようにしたもので
ある。

しかしながら、このような従来の力抜き制御可能なロボ
ットの制御装置にあっては、ロボットを駆動する例えば
モータへの駆動電流（パワー）を遮断するようにしてい
たため、その遮断手段として大電流用の接点容量の大き
い大型で高価なマグネットスイッチを用いなければなら
ないばかりか、それを用いることによって接点のオン・
オフ時にモータに流れる突入電流を防止する対策を施し
たり、接点のメンテナンスを頻繁に行なう必要があるな
どの問題点があった。

そこで、ロボットにおけるアーム等の可動部の制御は、
一般に速度指令値と可動部の速度検出系からの速度フィ
ードバック値との偏差に基づく指令値に応じて可動部を
駆動するモータの駆動電流を制御するようになっている
ので、この速度指令値と速度フィードバック値との偏差
に基づく指令値を実際の速度指令値と速度フィードバッ
ク値の値に拘らず零（ゼロ）にすることによって、可動
＝３一 部を外力により自由に動かし得るようにするロボットの
制御装置を、本出願人が先に特許出願している（特願昭
５９−２６５３５３号）。

このようにすれば、偏差に基づく指令値を零にするため
の切換制御手段としては、接点容量が小さく小型で安価
なリレースイッチ等を使用することができ、接点の切換
時にモータに突入電流が流れることがないためその防止
対策を施さなくて済み、接点のメンテナンス回数も少な
くて済むので、前述の問題点を解決することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このようなロボットの制御装置において
も、結果としてはロボットの可動部の各軸を駆動するモ
ータの駆動電流を零にして力抜き状態にするだけであっ
たため、その状態で外力による追従動作を行なわせると
、外力によるロボットの可動部の変位に対してその可動
部及び関節軸（駆動力伝達部や軸受部を含む）に慣性、
粘性。

静摩擦及び動摩擦等による各種の抵抗力が生ずるため、
可動部の追従力を零又はそれに近くすることができず、
スムーズな追従動作ができなくなる場合があり、この追
従力（前述の抵抗力に対抗す　　　　　　−２る力）が
大きいと、ハンドに取付けた工具がワー　　　　　　゛
りから外れてしまうこともあるという問題点かあった。

この発明は、この問題点を解決して、ロボットの力抜き
制御時に外力によるスムーズな追従動作を可能にするこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明によるロボットの制御装置は、速度
指令値と速度フィードバック値との偏差に基づく指令値
を実際値に拘らず零にすることによって可動部の力抜き
制御を行なうと共に、該可動部の外力による追従動作時
にその可動部が受ける追従力を検出する追従力検出手段
と、それによって検出される追従力に応じて、その追従
力を軽減するトルクを上記可動部を駆動するモータに発
　　　　　　−生させるための補償指令値を出力する追
従力補償回路を設け、上記力抜き制御時に、その補償指
令値によって上記可動部を駆動するモータの駆動電流を
制御して、ロボットの可動部を外力により自由に追従動
作し得るようにしたものである。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

先ず、第２図を参照してこの実施例に使用するロボット
の構成及びその作業について説明する。

図中、１は垂直多関節型ロボットであり、図示しない台
座上に固定された基部２に垂直に立設した原軸３と、こ
の原軸に対して直角に固定された肘軸を兼ねへモータ４
に連結された第１アーム（上腕）５と、この第１アーム
の先端部に材軸６によって回動自在に連結された第２ア
ーム（下１［１ａ）７と、この第２アーム７の先端部に
手首軸８によって回動自在に連結されたハンド９等から
成る。

これを模式的に示すと第３図のようになる。

原軸３は、モータ１０によって水平面内で矢示Ａ方向に
回転される水平関節軸である。

第１アー１１５は、モータ４によって矢示Ｂ方向に、第
２アーム７はモータ１１によって矢示Ｃ方向に、ハンド
Ｓは第２アーム７に内蔵された図示しないモータによっ
て矢示り方向にそれぞれ垂直面内で回動し、こ肛らを連
結する肘軸と材軸６及び手首軸８が垂直関節軸である。

なお、モータ４，１０．１１及びハンド９を回動させる
図示しない手首軸駆動モータとしては、いずれもＤＣサ
ーボモータを使用する。そして、これらの各モータの駆
動力を伝達する減速機としては、逆伝達効率の比較的高
いもの（例えばベベルギヤ機構によるもの）を使用する
。

また、これらの各モータの出力軸には、その回転速度を
検出するためのタコジェネレータ及び回転角度を検出す
るためのポテンショメータがそれぞれ取付けられている
。

ハンド日は、手首軸８に連結されたホルダ１２に固定し
たエアシリンダ１３の回り止めを施こしたピストンロッ
ドに、力センサ２２（その詳細は後述する）を介して、
先端にボルトを衝えて締め付けるソ６ケツｈ　１４　ａ
を備えたナツトランナ１４を取付けて構成し、さらに、
ホルダ１２に一対のリミタ１〜スイツチ１５．１６を取
付けて、エアシリンダ１３のビス１〜ンロツドに付設し
たドッグ１３、によって作動されるようにして、ナツト
ランナ１４の上昇限位置と下降限位置を検出できるよう
にしている。

一方、１７はコンティニュアスコンベア（以下単に「コ
ンベア」と云う）であり、所要位置に所定の姿勢で位置
決め固定した例えばエンジンブロック等のワーク１８を
載せて、ロボット１のワーキングエリア内を矢示Ｅ方向
に所定の速度で搬送するようになっている。

そして、このコンベア１７によって搬送されるワーク１
８には、作業対象であるボルト１９（例えばシリンダヘ
ッドにヘッドカバーを固定するためのボルト）をセット
してあり、このボルト１９を締め付ける作業を、ハンド
日にナツトランナ１４を取付けたロボツ１へ１に行なわ
せようとするものである。

さらに、２０はフロアに立設したステー２１の上端部に
固定したボルト通過検知器であり、ロボ−８＝ ット１が予め定めた図示のような位置で待機している時
に、コンベア１７によって搬送されるワーク１日上のボ
ルト１Ｓが通過した時にそれを検知する。

なお、このボルト通過検知器２０としては、例えば反射
型の光電スイッチなどを用いる。

また、このボルト通過検知器２０のボルト１日を検知す
る位置とナツトランナ１４との位置関係は、ボルト通過
検知器２０がボルト１日の通過を検知した時点で、ナツ
トランナ１４を下降限まで下降させた時に積度ソケット
１４ａがボルト１Ｓを衝え込むような関係にする。

ボルト通過検知器２０の代りに、ボルト１日に対応する
コンベア１７の所要位置にドッグを設けておき、そのド
ッグによってコンベア１７に沿う所要位置の固定部に取
り伺はたリミットスイッチを叩くようにして、このリミ
ットスイッチのオンによってボルト１日の通過を検知す
るようにしても良い。

力センサ２２は、例えば第４図に示すように。

円板状の取付板２２１に小径のストッパ保持筒２２２を
介して大径のセンサ保持筒２２３が固設され、センサ保
持筒２２３に十文字形のセンサ取付板２２４の各端部を
固着し、そのセンサ取付板２２４の中心部に検出軸２２
５を垂直に慣通させて固着している。

センサ取付板２２４には４個のセンサ素子（例えば半導
体ストレインケージ等の歪センサ素子）２２６を貼着し
ており、ストッパ保持筒２２２には一対のストッパボル
ト２２７が螺入して、検出軸２２５の傾斜角を規制して
いる。

この力センサ２２は、センサ保持筒２２３に対して検出
軸２２５が外力によって傾斜されると、センサ取付板２
２４が歪むため、その歪量に応じて各センサ素子２２６
の抵抗値が変化する。

したがって、この力センサ２２の取付板２２１を第２図
のエアシリンダ１３のビス１ヘンの先端に固着し、検出
軸２２５をナラ１〜ランナ１４の基部に固着しておけば
、ナツトランナ１４が外力（この例ではコンベア１７に
よるワーク１日の移動力）によって移動されてロボット
１の各可動部が追従動作する時に、その可動部が受ける
追従力の大きさに応じて検出軸が傾斜するため、その追
従力の大きさをセンサ素子２２６の抵抗値変化として検
出することができる。

次に、第１図を参照して第２図に示したロボット１の制
御装置の実施例を説明する。

第１図において、２３はマイクロコンピュータ等を用い
た中央処理部であり、ロボット１の全般的な制御を司っ
ている。

すなわち、位置指令レジスタ２４９位置制御部２５、速
度制御部２６．及び電流制御部２７等によって構成され
た第１アーム５を回動させる周軸を駆動するモータ４用
のサーボ制御部と、このサーボ制御部と全く同様に、位
置指令レジスタ３４゜位置制御部３５．速度制御部３６
．及び電流制御部３７等によって構成された原軸３を駆
動するモータ１０用のサーボ制御部と、図示を省略した
が、やはりこれらのサーボ制御部と同様に構成された第
２アーム７を回動させる対軸駆動モータ１１用のサーボ
制御部及び手首軸駆動モータ用のサーボ制御部をそれぞ
れ制御すると具に、第２図に示したハンドＳに取付けた
エアシリンダ１３及びナツトランナ１４の制御、すなわ
ちエアシリンダ１３によるナツトランナ１４の昇降制御
及びその内蔵モータによるソケット１４ａの回転・停止
の制御も行なう。

次に、モータ４用のサーボ制御部において、位置レジス
タ２４には、中央処理部２３からの第１アーム５の目標
位置指令値が逐次更新されながら書き込まれる。

位置制御部２５は、位置指令レジスタ２４に書き込まれ
ている第１アーム５の目標位置指令値と、モータ４の出
力軸に取付けられているポテンショメータ３０からの位
置フィードバック信号（電圧）をＡ／Ｄ変換器３１によ
ってデジタル値に変換した値、すなわち第１アーム５の
現在位置値（第３図の角度Ｏに相当する）との偏差に基
づく速度指令値Ｓａを出力すると共に、目標位置指令値
と現在位置値とが一致して位置決めが完了する毎にそれ
を中央処理部２３に知らせ、中央処理部２３はそれによ
って次に目標位置指令値を出力するタイミングを測って
いる。

速度制御部２６は、後述する指令値制御回路４５を介し
て入力される位置制御部２５からの速度指令値Ｓａと、
モータ４の出力軸に取付けられたタコジェネレータ２日
からの速度フィードバック値との偏差に基づく電流指令
値Ｓ１を出力する。

電流制御部２７は、速度制御部２６からの電流指令値Ｓ
１を加算回路３２を介して入力し、そ−タ４に流れる駆
動電流を検出する電流検出器２８からの電流フィードバ
ック値との偏差に基づく駆動電流をモータ４に流す。

したがって、位置指令レジスタ２４２位置制御　　　　
　　、□ 部２５．速度制御部２日、及び電流制御部２７等からな
るモータ４用のサーボ制御部は、後述する指令値制御回
路４５が位置制御部２５からの速度指令値とタコジェネ
レータ２９からの速度フィードバック値とをそのまま速
度制御部２６に出力している限りにおいては、中央処理
部２３からの目棚位置指令値に基づいてモータ４を駆動
して、第１アーム５をプレイバック制御（位置決め制御
）することができる。

原軸３を回転駆動するモータ１０用のサーボ制御部を構
成する各部６４〜４２も、上述したモータ４用のサーボ
制御部を構成する各部２４〜３２と全く同様に機能し、
やはり後述する指令値制御回路４５が位置制御部３５か
ら出力される速度指令値ｓｂとモータ１０の出力軸に取
付けられたタコジェネレータ３Ｓから出力される速度フ
ィードバック値とをそのまま速度制御部３６に出力して
いる限りにおいては、中央処理部２３からの目標位置指
令値に基づいてモータ１０を駆動して原軸３及びそれと
一体のモータ４の向きをプレイバック制御（位置決め制
御）することができる。

さらに、第２アーム７を駆動するモータ１１用及び手首
軸駆動モータ用の各サーボ制御部も、同様に機能して夫
々各モータを駆動し、第２アーム７及びハンド９をプレ
イバック制御することができる。

第２図のエアシリンダ１３を制御させるエアシリンダ用
の駆動回路は、公知のシリンダ操作回路からなり、その
電磁式方向切換弁を中央処理部２３からの指令で切換え
、エアの供給方向を切換えて昇降させる。ソケット１４
．の回転・停止は、中央処理部２３からの指令によりナ
ツトランナ１４に内蔵するモータへの給電を制御するこ
とにより行なう。

指令値制御回路４５は、リレーコイルＬＬの励磁・非励
磁によって切換わる１１個の切換スイッチＳ　Ｗ　ｓ　
−Ｓ　Ｗ　ｏ　（モータ１１用及び手首軸駆動モータ用
サーボ制御部に介挿する４個の切換スイッチＳＷ　５〜
ＳＷａは図示していない）を有する電磁リレーからなる
。

この指令値制御回路４５の切換スイッチＳＷｔ。

ＳＷ２の可動接片Ｃは夫々速度制御部２６の入力側に接
続され、各固定接点ａは夫々アースに、各固定接点すは
位置制御部２５の出力側及びタコジェネレータ２９に夫
々接続されている。

また、切換スイッチ５ｗ３１　ｓｗ４の可動接片Ｃは夫
々速度制御部３６の入力側に接続され、各固定接点ａは
アースに、各固定接点すは位置検出部３５の出力側及び
タコジェネレータ３日に夫々接続されている。

図示しない切換スイッチＳＷｓ　、ＳＷｓ及びＳＷ？　
＋　ＳＷａも、夫々モータ１１用のサーボ制御部及び手
首軸駆動モータ用サーボ制御部において、全く同様に接
続されている。

切換スイッチＳ　Ｗｓ　、　Ｓ　Ｗ　＋ｏは、後述する
重力バランス補償回路５０から出力される重力補償指令
値ｃｓ、、ｃｓ２をそれぞれ加算回路３２及びモータ１
１用の図示しないサーボ制御部における同様な加算回路
に入力するラインに介挿されて、開閉スイッチとして用
いられている。

さらに、切換スイッチＳＷ＋、は、後述する追従力補償
回路６０から出力される追従力補償指令値Ｃ８３を加算
回路４２に入力するラインに介挿されて、開閉スイッチ
として用いられている。

なお、リレーコイルＬ１の両端に接続したダイオードＤ
１はフライホイールダイオードである。

＝１６− この指令値制御回路４５は、リレーコイルＬｌの非励磁
時には、各切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ、。

の可動接片Ｃが固定接点す側に夫々切換わっていて、実
際の速度指令値と速度フィードバック値をそのまま通過
させて、各モータ用のサーボ制御部を本来どおり位置決
め動作させるが、リレーコイルＬ１が励磁されると、各
切換スイッチＳＷ１〜ＳＷｏの可動接片Ｃが図示のよう
に固定接点ａ側に切換わり、各モータ用のサーボ制御部
における速度制御部２Ｅｉ、３６．・・・に入力する速
度指令値と速度フィードバック値をいずれも零（アース
値）にして、その偏差に基づく電流指令値ＳＬ　＋　Ｓ
２　ｔ・・・を実際の速度指令値と速度フィードバック
値の偏差にかかわらず、換言するとモータ４，１０等の
動きに関係なくゼロにする。

このように、電流指令値を実際の速度指令値と速度フィ
ードバック値にかかわらずゼロにすると、位置及び速度
フィードバック制御が効かなくなるため、各モータ４，
１０．１１等はフリーの状態になり、それによって第２
図のロボット１の腰軸３、第１７−ム５．第２７−ム７
、及びハンド９は外力によって自由に動かせるようにな
る。

しかしながら、この場合各モータの駆動電流を完全にゼ
ロにしてしまうと、第１．第２アーム５゜７及びハンド
９の自重により、各垂直関節軸が回動され、これらの可
動部の姿勢が崩れてしまって作業ができなくなるため、
重力バランス補償回路５０を設けており、それによって
重力バランスを保って姿勢が崩れないようにしているが
、その詳細は後述する。

また、水平関節軸である側軸３を駆動するモータ１０の
サーボ制御部に対して、この発明の特徴である追従動作
時における追従力補償を行なうための追従力補償回路６
０を設けているが、その詳細も後述する。

なお、指令値制御回路４５の各切換スイッチＳ　Ｗ　＋
〜Ｓ　Ｗ　＋　＋の可動接片Ｃが固定接点す側に切り換
わっている時でも、位置決め完了時には速度指令値と速
度フィードバック値の偏差が零になるが、この時には位
置及び速度フィードバック！ｌｌ＃が効いているため、
側軸３．第１．第２アーム５゜７等に外力が加わってモ
ータ１０，４．１１等が停止位置から回転されると、直
ちにそれを元に戻そうとする回転力が発生する。

また、この指令値制御回路４５においては、電流指令値
Ｓ１＋８２＋・・・を零にするように機能している時（
この実施例ではリレーコイルＬ　、が励磁されている時
）を以て作動状態という。

４６は切換回路であり、電源ｖｃｃの給電回路に介挿し
た切換スイッチ４７．４８とロボット１のハンド９に取
付けた」二界隈りミツトスイッチ１５によって構成され
ている。なお、リミットスイッチ１５は常閉型で、ナツ
トランナ１４がに界隈に達してドッグ１４１）によって
叩かれた時にオフになる。

この切換回路４６は、図示のように切換スイッチ４８の
可動接片ｉを固定接点ｇ側に切換えておくと、リミット
スイッチ１５がオフの時（ナツトランナ１４が上昇位置
にある時）に指令値制御回路４５のリレーコイルＬ、を
非励磁にし、リミツトスイツチ１５がオンの時はリレー
コイルＬ１を励磁する。

また、切換スイッチ４８の可動接片ｉを固定接点り側に
切換えておくと、リミットスイッチ１５のオン・オフに
かかわらず、切換スイッチ４７によって指令値制御回路
４５の作動・不作動を切換えることができる。

なお、この実施例においては、リレーコイルＬ　、の励
磁と指令値制御回路４５の作動とが対応しているが、切
換スイッチＳＷ１〜５Ｗ１１の固定接点ａとｂの接続を
逆にすれば、リレーコイルＬ、１の非励磁と指令値制御
器［４５の動作とを対応させるようにすることも可能で
ある。

次に、重力バランス補償回路５０の詳細例を第５図によ
って説明する。

この重力バランス補償回路５０は、ＣＰＵ　（中央処理
装置）５１と、プログラムメモリとしてのＲ，ＯＭ及び
データメモリとしてのＲＡＭを含むメモリ５２と、１対
ずつのＡ／Ｄ変換器５３．５４及びＤ／Ａ変換器５５．
５６とからなるマイクロコンピュータによって構成され
ている。

そして、この重力バランス補償回路５０は、モータ４の
出力軸に取付けられたポテンショメータ３ａから出力さ
れる第１７−ム５の水平位置からの回動角度θ１　（第
３図参照）に相当する電圧信号をＡ／Ｄ変換器５３によ
ってデジタル値に変換してＣＰＵ５１に読込み、同様に
モータ１１の出力軸に取付けられたポテンショメータ４
日から出力される第１７−ム５に対する第２アーム７の
回動角度θ２　（第３図参照）に相当する電圧信号をＡ
／Ｄ変換器５４によってデジタル値に変換してｃｐｔｒ
５１に読込む。

そして、メモリ５２に予めロボット１の第１アーム５の
周軸４ａから重心までの長さβ１及び全長’２＋第２７
−ム７の対軸６から重心までの長さβ３及び全長’４ｒ
第１アーム５．第２アーム７、及びハンド９の各重量Ｖ
Ｊ１．Ｗ２　、Ｗ３　（第３図参照）、及びｓｉｎθ、
　ＣｏＳθのテーブルを記憶させておき、垂直関節軸で
ある周軸４ａ及び対軸６における重力のモーメントＭ（
Ａ）、Ｍ（Ｂ）をＣＰ　ＴＪ　５　ｌが下記の演算を行
なって算出し、それに抗し得る軸１ヘルクを発生させる
ための補償指令値ｃｓ、、Ｃ５２をＤ／Ａ変換器５５．
５６を介してアナログ信号に変換して出力する。

Ｍ（Ａ）”Ｋｌｃｏｓｏｌ　＋に２５ｉｎ（θ、＋０２
−９０°）Ｍ（Ｂ）＝　Ｋ　２　ｓｉｎ　（θ、　十ｆ
）２−９０’　）但し、ＫＨ＝ｊ？　１　’ＪＪ１＋　
１２　（Ｗ２　＋Ｗ３）　　　　　’に２：Ｒ３Ｗ２　
＋　Ａ’　４　Ｗ３ で与えられる。このＲｌｒに２は定数であるから、これ
を予めメモリ５２に格納しておくとよい。

このようにして、重力バランス補償回路５０から出力さ
れる補償指令値Ｃ８，、ｃｓ、、を、力抜き制御時に指
令値制御回路４５の切換スイッチＳＷＱ　、ＳＷ＋ｏを
介して加算回路３２及びモータ１１用の図示しないサー
ボ制御部における同様な加算回路に入力させ、速度制御
部２５．・・・から出力される電流指令値ＳＩ＋・・・
がゼロであっても、電流制御部２７．・・によって重力
補償用の駆動電流をモータ４及び１１に流し、第１．第
２アーム５．７及びハンド９の自重に抗し得る軸トルク
を発生させるので、第１．第２７−ム５，７が重力バラ
ンスを保って姿勢を保持することができる。

なお、この実施例では、ハンド９のエアシリンダ１３及
びナツトランナ１４は、力抜き状態では常に垂直（鉛直
）に保持され、手首軸８に加わるハンドＳの自重は常に
鉛直方向に作用するためモーメントは発生しないので、
手首軸単独での重力補償は行なっていない。

また、この重力バランス補償回路５０の機能を第１図の
中央処理部２３に持たせて、共通のＣＰＵによって時分
割処理させるようにしてもよい。

次に、第１図における追従力補償回路６０の具体例を第
６図乃至第９図によって説明する。

第６図に示すこの実施例における追従力補償回路６０は
、粘性補償回路６１．慣性補償回路６２゜及び動摩擦補
償回路６３と、これらの各補償回路から出力される補償
指令値のレベルを調整するたメノボリュＡ　Ｖ　Ｒｌｒ
　Ｖ　Ｒ２１Ｖ　Ｒ３と、力センサ２２からの信号によ
って追従力を検出する追従力検出回路６４と、起動力補
償回路６５．力補償回路６日と及び補償切換回路６７と
、起動力補償回路６５及び力補償回路６６から出力され
る補償指令値のレベルをそれぞれ調整するためのボリュ
ームＶＲ４，ＶＲ５と、各ボリュームｖＲＩ〜ｖＲ５の
出力を加算する加算回路６８とによって構成されている
。

粘性補償回路６１は、ロボット１の可動部が変位する時
にその側軸３に発生する粘性抵抗を相殺する軸トルクを
モータ１０に発生させるための補償指令値を出力する回
路で、オペアンプＯＰ１と入力抵抗Ｒ１，帰還抵抗Ｒ２
からなる増幅度が１より小さい増幅器である。

そして、ロボット１の追従動作期間Ｔの間にタコジェネ
レータ３日によって、側軸３の回動変位の速度に応じて
第８図（イ）に示すように発生される速度フィードバッ
ク値である電圧信号■ｔｇを入力して、粘性補償指令値
として同図（ロ）に示すような入力に比例した電圧信号
Ｖａを出力する。

慣性補償回路６２は、ロボット１の側軸３が回動変位す
る時に、側軸３からハンド９までの質量に応じた慣性力
が作用し、特に回動開始時及び回動停止時にこれに抗す
る慣性力が働くため、それを相殺する軸トルクをモータ
１０に発生させるための補償指令値を出力する回路で、
オペアンプＯＰ２と入力抵抗Ｒ３，コンデンサＣ及び帰
還抵抗Ｒ４からなる微分器である。

そして、タコジェネレータ３日から第８図（イ）に示す
ような電圧信号Ｖｔｇが入力すると、慣性補償指令値と
して同図（ハ）に示すようなパルス状の電圧信号Ｖｂ（
加速時には加速方向に、減速時には減速方向にトルクを
発生させる極性となる）を出力する。

動摩擦補償回路６３は、ロボツｌ−１の側軸３が回動変
位する時に、軸受や駆動力伝達機構との間に発生する動
摩擦力を相殺する軸トルクをモータ１０に発生させるた
めの補償指令値を出力する回路で、オペアンプＯＰ３と
抵抗Ｒ５，Ｒ６と比較電圧ｖｒＩを発生させるためのボ
リュームＶ　Ｒｂからなるヒステリシスをもった比較器
である。

そして、タコジェネレータ３日から第８図（イ）に示す
ような電圧信号Ｖｔｇが入力すると、動摩擦補償指令値
として入力速度が多少増加した時から零になるまで、同
図（ニ）に示すような矩形波の電圧信号ＶＣ（追従方向
のトルクを発生させる極性）を出力する。

なお、追従方向すなわち側軸３の回転方向が反対になれ
ば、タフジェネレータ３日によって発生される電圧信号
Ｖｔｇの極性が反転するので、これらの各補償回路６１
，６２．Ｅｉ３の出力信号の極性も反転する。

追従力検出回路６４は、例えば第７図に示すように、ブ
リッジ回路６４１と直流アンプ６４２とローパスフィル
！１６４３によって構成される。

ブリッジ回路６４１は、第４図の力センサ２２の４個の
センサ素子２２６のうち、例えば直角に配置された２個
づつのセンサ素子を直列に接続したセンサ素子群２２６
ａと２２６ｂを２辺とし、抵抗Ｒａ、Ｒｈを他の２辺と
して、ａ　−ｂ間に電源Ｅによって電圧を印加されてお
り、ｃ−ｄ間にセンサ素子群２２６ａ、２２６ｂの抵抗
値変化に応じた電圧を出力する。

直流アンプ６４２は、オペアンプＯＰ８と入力抵抗Ｒｅ
、Ｒｄ及び帰還ボリュームＶＲｆからなり、ブリッジ回
路６４１が出力する電圧を直流増幅する。その増幅度は
ボリュームＶＲｆによって調整される。

ローパスフィルタ６４３は、積分回路を構成する抵抗Ｒ
ｅ　、コンデンサＣａと、バッファアンプを構成するオ
ペアンプＯＰ９とからなり、直流アンプ６４２によって
増幅された検出信号のノイズ成分を除去して、第９図（
イ）に示すような追従力に応じた電圧信号Ｖｄを出力す
る。

この信号Ｖｄが第６図の起動補償回路６５及び力補償回
路６６に入力される。

起動力補償回路６５は、オペアンプｏＰ４と入力抵抗Ｒ
７及び帰還抵抗Ｒ８からなる増幅度の大きい増幅器で、
入力信号Ｖｄが発生すると、直ちに飽和レベルまで増幅
して、第９図（ロ）に示すような矩形波に近い電圧信号
Ｖｅを出力する。

しかし、追従動作の開始後、第１図のタコジエネレータ
３日からの電圧信号Ｖｔｇがある程度大きくなると、そ
れを入力する補償切換回路６７のリレーＲｙが作動して
、その常閉接点Ｓｙを開くため、電圧信号Ｖｅがボリュ
ームＶ　Ｒ４に印加されなくなり、ボリュームＶ　Ｒ、
ｓに印加される補償指令値としての電圧信号ｖｆは第９
図（ハ）に示すように起動時のみの信号となる。

補償切換回路６７は、オペアンプＯＰ６と入力抵抗＋１
＋帰還抵抗Ｒ１２及び比較電圧Ｖｒ２を発生させるため
のボリュームＶ　Ｒａからなるヒステリシスをもった比
較器と、その出力がハイレベルになった時に作動するリ
レーＲｙとからなり、Ｖ　ｔ　ｇ＞Ｖ　ｒ　１になった
時にオペアンプＯＰ６の出力がＬ″からＨ″になり、そ
の後はＶｔｇが「０」になるまでその状態を保持するよ
うに抵抗ＲＩ２によってヒステリシス量を調整する。

なお、追従方向を反転し得る場合には、タコジェネレー
タ３日からの電圧信号Ｖ　ｔ　ｇが負になる場合がある
ので、この補償切換回路６７を入力信号Ｖ　ｔ　ｇが正
負いずれであってもその絶対値が所２８一 定値を越えたら出力を反転するウィンドコンパレータと
リレーＲｙによって構成するとよい。

力補償回路６６は、オペアンプＯＲ５と入力抵抗Ｒｇ、
帰還抵抗Ｒ１，及びアンバランス力設定器の役目をなす
ボリュームＶＲ７とからなる増幅器で、入力信号Ｖｔｇ
がある程度増加してからなくなるまで、第Ｓ図（ニ）に
示すような入力に比例した電圧信号Ｖｇを補償指令値と
して出力する。

なお、ボリュームＶ　Ｒ？によって正又は負の電圧をオ
ペアンプＯＰ５の反転入力端子に印加することによりオ
フセットを与えて、出力信号Ｖｇを過大又は過小にして
、追従力補償をアンバランスすることができる。

これらの各補償回路６１，６２，６３，６５゜６６の各
出力信号ｖａｌ　ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｆ＋　Ｖｇは、それぞ
れボリュームＶＲ１〜Ｖ　Ｒ５によってレベル調整され
た後、加算回路６８によってアナログ的に加算されて追
従補償指令値Ｃ８３として出力される。

加算回路６８は、オペアンプＯＰ７と５個のボリューム
ｖＲ１〜ｖＲ５からの各信号を入力する５個の入力抵抗
Ｒ１３〜Ｒ１７と帰還抵抗Ｒ１８からなる非反転増幅器
である。

この加算回路６８から出力される追従補償指令値（電圧
信号）Ｃ８３を、第１図の切換スイッチ５ＷＩＩを介し
て加算回路４２へ入力させることにより、速度制御部３
６から出力される電流指令値Ｓ２がゼロであっても、電
流制御部３７によってこの追従補償指令値Ｃ８３に応じ
た駆動電流をモータ１０に流し、追従動作時に側軸３に
発生する粘性抵抗力、慣性力、静摩擦力及び動摩擦力等
に対抗する追従力を軽減する軸トルクを発生させ、略無
抵抗で外力に追従して回動できるようにする。

なお、第６図の追従力補償回路６０中、この発明で最少
限必要とするのは力補償回路６日である。

ここで、この追従力補償回路６０の調整方法について説
明する。

先ず、第１図の切換回路４６の切換スイッチ４８を接点
り側（図示と反対）に、切換スイッチ４７を接点ｄ側（
図示の状態）に切換えて、ロボット１を力抜き状態にし
たうえで、次の手順で調整する。

なお、この時に力補償回路６６のボリュームｖＲ７の出
力はｒＯＪにし、ボリュームＶＲ４゜Ｖ　Ｒｓの出力も
「０」にしておく。

（ａ）補償したい軸（この実施例では側軸３）を一定の
低速で動かし、第６図のボリュームｖＲ３゜■Ｒ６を調
整して、追従力ができるだけ軽くなるように動摩擦補償
を調整する。

（ｂ）側軸３を動かす速度を中速と高速にして、それぞ
れの場合の追従力に差が無くなるようにボリュームＶＲ
Ｉによって粘性補償を調整する。

（ｃ）側軸３の動き始めと停止時の追従力をできるだけ
小さくするように、ボリュームｖＲ２によって慣性補償
を調整する。

（ｄ）第２図のナツトランナ１４を外力によって追従移
動させた時の動き始めの追従力が最も小さくなり、しか
も自分で動き出すことがないように、ボリュームｖＲ４
によって起動力補償を調整する。

３ｌ− （ｅ）ナツトランナ１４を外力によって追従動作ささた
時の起動後の略一定速度での追従力が最も小さくなり、
しかも自分で動き出すことがないように、ボリュームｖ
Ｒ５によって力補償を調整する。

（ｆ）ナツトランナ１４をボルトＩＳに係合させた時、
追従方向に若干の押付力を発生し、コンベア１７（第２
図）の速度変動や振動等によって容易にその係合が外れ
ることがない程度にボリュームｖＲ７によってアンバラ
ンス力の調整を行なう。

次に、このようにして調整し、前述のようにプレイバッ
ク制御と力抜き制御の切換えが可能な第１図の制御装置
を用いて、第２図のロボット１に、コンベア１７に載っ
て一定の速度で移動するワーク１８のボルト１９を締め
付ける作業撃打なわせる場合の動作について、第１０図
のフローチャートも参照しながら説明する。

なお、ロボット１に以下に述べる締め付は作業を行なわ
せるために必要なティーチング作業は予めしであるもの
とする。

また、ロボット１のハンド９に取付けられたナツトラン
ナ１４は、通常は上昇限位置にあり、リ　　　　　゛ミ
ツトスイッチ１５はドッグ１４ｂに叩かれてオフになっ
ている。そして、以下の説明では、第１図の切換回路４
６における切換スイッチ４８は接点ｇ側に切換えである
ものとする。

この状態では、切換回路４６により指令値制御回路４５
のリレーコイルＬ１への通電を断っているので、各切換
スイッチＳＷ　１〜ＳＷｏの可動接片Ｃは全て固定接点
す側に切換わっており、側軸３、第１．第２アーム５，
７．ハンド９を夫々回動させる各モータ４，１０．１１
等のプレイバック制御が可能である。

そこで、第１０図のステップｌで先ずモータ４゜１０等
をプレイバック制御して、側軸３．第１゜第２アーム５
，７等を原位置（待避位置であればどこでもよい）へ移
動させる。

次に、ハンドＳに取り付けたナツトランナ１４のソケッ
ト１４ａが、コンベア１７によって搬送されるワーク１
８上のポル１−ＩＳの移動軌跡上の予め定めた待機位置
である作業ポイントに位置するように、ステップ２で再
びモータ４，１０等をプレイバック制御して、第２図に
示すような所定の待機姿勢にする。

この状態で、ボルト通過検知器２０がワーク１８」二の
ボルト１日の通過を検知するのを待ち、ポル］・通過検
知器２０がボルト１日の通過を検知すると、その検知信
号が第１図の中央処理部２３に入力し、それによってス
テップ３の判断がＹＥＳになり、ステップ４でエアシリ
ンダ１３を駆動してナラ１−ランナ１４を下降させる。

ナツトランナ１４が下降し始めると、」―界隈りミツト
スイッチ１５が直ちにオンになるため、切換回路４６に
より指令値制御回路４５のリレーコイルＬｌに通電され
、その各切換スイッチＳＷ１〜ＳＷｕの可動接片Ｃが全
て第１図に示すように固定接点ａ側に切換わるので、各
軸の駆動用モータ４，１０．１１等は全てフリーになり
、側軸３及び第１．第２アーム５，７等の可動部は外力
を受ければ自由に動く力抜き状態となるが、重力バラン
ス補償回路５０からの補償指令値によってモータ４，１
１には自重によるモーメントに抗する軸トルクを発生す
るための駆動電流が流がされるため、バランスが保たれ
て第１．第２アーム５゜７の姿勢が崩れることはない。

そして、ナツトランナ１４が下降限まで下降すると、コ
ンベア１７によって搬送されてきたワーク１８」二のボ
ルト１日をソケット１４ａが積度衝え込むようになり、
同時に下降限りミツトスイッチ１日がドッグ１４ｂに叩
かれて作動し、その信号によりステップ５の判断がＹＥ
Ｓになり、ステップ６でナツトランナ１４を駆動してソ
ケット１４ａを回転させ、ボルト１日を締め付ける。

このように、ナツトランナ１４のソケット１４ａがボル
ト１９を衝え込んだ状態で締め付は作業を行なっている
間もコンベア１７はワーク１８を移動させているが、ロ
ボット１の側軸３及び第１゜第２アーム５，７等の各可
動部は外力によって自由に動かせる状態にあるので、ボ
ルト１日を締め付けながらその移動に追従してハンド日
が水平方向に動くことができる。

その際、側軸３に作用する粘性、慣性、及び動摩擦によ
る各抵抗力は、前述の追従力補償回路６０からの粘性補
償、損性補償、及び動摩擦補償の各指令値の和に応じて
モータ１０に駆動電流が流されるため略相殺されれるが
、それでも補償しきれない静摩擦力やその他の抵抗力に
よって、実際に追従動作が開始されると力センサ２２と
追従力検出回路６４による追従力検出手段から検出信号
ｖｄが現われ、その大きさに応じて起動力補償とその後
の力補償がなされるため、ナツトランナ１４は殆んど無
抵抗で追従移動する。

その際、第６図の力補償回路６６のボリュームＶ　Ｒ？
によって抵抗力より補償追従力の方が若干大きくなるよ
うなアンバランスの設定をしておけば、ナツトランナ１
４をボルト１日に対して追従方向に若干押付ける力が発
生するため、追従動作中の両者の係合が確実に保たれる
。

そして、締め付けを開始してからの時間又は締付トルク
を計測することによって、ステップ７でボルト１日の締
め付けを終了したか否かを判定し、締め付けを終了した
らステップ８でナツトランナ１４の駆動を停止すると共
に、エアシリンダ１３を駆動してナツトランナ１４を上
昇させる。

ナツトランナ１４が上昇限まで上昇すると、上昇限りミ
ツトスイッチ１５がオフになるため、指令値制御回路４
５のレリーコイルＬｌが非励磁になり、各切換スイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ＋＋は全て接点す側に切換わるので、各軸
の駆動用モータ４゜１０．１１等は全てプレイバック制
御が可能な状態に戻る。

このプレイバック制御が可能な状態に戻った時点では、
６ボツト１の可動部は待機位置での状態から動いてしま
っているので、各モータ用の位置制御部には、その動い
た分の位置偏差が溜っている。

したがって、プレイバック制御が可能な状態になると、
各可動部は直ちに動く前の作業ポイントに戻り始めるが
、上昇限りミツトスイッチ１５がオフになると、ステッ
プ９からステップ１へ戻り、再び最初の原位置へ移動さ
せる処理が行なわれるため、側軸３及び第］、第２アー
ム５，７等の各可動部は作業ポイントに戻りながら結果
的には原位置に復帰し、再び上記の動作を繰り返す。

このようにして、ナツトランナ１４がワーク１８のボル
ト１９を締め付けている間は、ロボット１の各可動部は
力を抜いてワーク１８の移動に追従し、それによって従
来非常に煩雑な制御を行なわなければならなかった追従
作業を非常に簡単に実現できる。

しかも、実際の追従動作時に発生する各種の抵抗力に対
応して追従力を軽減する追従力補償も行なっているので
、極めてスムーズに追従作業を行なわせることができる
。

また、コンベア１７を止めて、静止しているワーク１８
上のポル１へ１９の締め付は作業を行なう場合は、切換
回路４６における切換スイッチ４８を接点ｌｌ側に切換
えると共に、切換スイッチ４７を接点Ｃ側に切換えて、
ボルト１日の静止位置と前述の作業ポイントとを一致さ
せておけば、第７図のステップ３のボルト通過の判断を
省略することによって、その静止したボルト１日の締め
付は作業を行なうことができる。

さらに、切換スイッチ４８を接点り側に切換えてあれば
、切換スイッチ４７の方を必要に応じて接点ｄ側に切換
えることによって、何時でも第１゜第２アーム５，７等
を外力によって自由に動がし得る力抜き状態にすること
ができる。

なお、」二記実施例では、実際の速度指令値と速度フィ
ードバック値を共に位置決め制御とは無関係な零値に切
り換えることによって電流指令値を零にするようにした
例について述べたが、この他に両値を共に位置決め制御
とは無関係な互いに等しい所定値に切換えることによっ
ても電流指令値を零にすることができる。あるいは、電
流指令値を直接零値に切換えるようにしてもよい。

また、前述の実施例における重力バランス補償回路５０
では、ポテンショメータ３０．４０からの第３図の角度
０１，０２に相当するデータに応して、重力補償値を演
算して算出するようにしていたが、予かしめ各角度０１
．θ２に応じた各垂直関節軸に対する最適な重力補償値
を第５図のメモリ５２にテーブルとして格納しておいて
、入力角度データに応じてＣＰＵ５ｉかそのテーブルか
ら重力補償値を読み出すようにしてもよい。

さらに、追従力補償をその効果が最も大きい腰１１ｉ１
１１１；対してのみ行なうようにしたが、周軸及び対軸
等信の各軸に対しても行なうようにすれば一層完全な補
償が可能になる。

次に、力抜き制御時の安全性を高めるための手段を設け
たこの発明の他の実施例について第１１図乃至第１３図
によって説明する。

第１１図は、ロボット１の第１アーム５を駆動するモー
タ４に対しての安全手段のみを示し７ているが、他のモ
ータ１０，１１等に対しても、これと同様な安全手段を
設けることが望ましい。また、図示していない部分は第
１図に示した前述の実施例と同じである。

この実施例においては、モータ４の駆動軸（第＝４０− １アーム５を回動させる軸）に対して電磁ブレーキ７０
＆取付けである。

この電磁ブレーキ７０は、ブレーキ電源７１によって通
電されている時はブレーキ力を作用せず、その通電が断
たれるとブレーキ力を作用させるオフタイプのものであ
り、この制御装置全体への給電が断たれても、可動部の
軸を固定してロボット１の姿勢を保持できるようにして
いる。

この電磁ブレーキ７０とブレーキ電源７１との接続ライ
ンに、リレーコイルＬ　２が励磁された時にのみオフに
なる常閉接点ＳＷａ、ＳＷｂを介挿している。リレーコ
イルＬ２に並列に接続したダイオ−！”　Ｄ　２はフラ
イホイールダイオードである。

さらに、電流異常設定器７２による設定信号とスイッチ
５ＷＩ２を介して電流検出器２８からの電流フィードバ
ック信号とを入力して電流異常を検出する電流異常検出
回路７３と、速度異常設定器７４による設定信号とスイ
ッチＳＷ＋ａを介してタコジェネレータ２日からの速度
フィードバック信号とを入力して速度異常を検出する速
度異常検出回路７５と、位置異常設定器７６による設定
信号とスイッチ５Ｗ１４を介してポテンショメータ３０
からの位置フィードバック信号とを入力して位置異常を
検出する位置異常検出回路７７とを設けている。

スイッチ５ＷＩ２，５Ｗ１３，５ＷＩ４は、第１図のリ
レーコイルｒ−１の励磁によってスイッチＳ　Ｗ　１〜
５Ｗ１１と連動して切換わるスイッチで、常時は図示の
ように可動接片Ｃが全てアース側の接点ａに切換わって
おり、力抜き制御時に接点す側に切換わって各フィード
バック信号を各異常検出回路７３．７５．７７へ入力さ
せる。

各異常検出回路７３，７５．７７の出力端子は全て、一
端を電源ｖｃｃに接続したリレーコイルＩ、２の他端に
接続されており、各出力信号Ｅａ。

Ｅｂ、Ｅｃのうちのいずれか１つでも異常検出によるロ
ーレベル゛Ｌ″になると、リレーコイルＬ２を励磁して
その常閉接点ＳＷａ、ＳＷｂが開くので、電磁ブレーキ
７０がブレーキ作動してモータ４の回転軸をロックする
ため、第１アーム５の回動が停止する。

電流異常設定器７２及び電流異常検出回路７５は、例え
ば第１２図に示すように構成する。

すなわち、電流異常設定器７２は、正電源子Ｖとアース
間に両端を接続したボリュームＶＲａと、負電源−■と
アース間に両端を接続したボリュームＶＲｂからなり、
モータ４に流れる電流Ｔｍの方向に応じた極性でその大
きさに比例した電圧信号として、第１１図の電流検出器
２８から発生する第１３図（イ）に示すような電流フィ
ードバック信号Ｖｉの正の正常限界に相当する電圧Ｖａ
と負の正常限界に相当する電圧ｖｂを設定して、電流異
常検出回路７３へ供給する。

電流異常検出回路７３は、抵抗Ｒｇ−Ｒ，ｎと比較器と
してのオペアンプＯＰａ、ＯＰｈとダイオードＤａ、Ｄ
ｂからなるウィンドコンパレータと、その出力を反転す
るインバータ■ＮＶによって構成されている。

そして、電流検出器２８からの電流フィードバック信号
Ｖｉを抵抗Ｒｇ　＋　ＲＪを介して、それぞれオペアン
プＯＰａの非反転入力端子とオペアンプＯＰｂの反転入
力端子に入力し、電流異常設定器７２による設定電圧Ｖ
ａ、Ｖｂを、それぞれ抵抗Ｒｈ、Ｒｉを介してオペアン
プＯＰａの反転入力端子とオペアンプＯＰｂの非反転入
力端子に入力する。

したがって、ｖｂ≦Ｖｉ≦Ｖａ　　であれば、オペアン
プＯＰａ、ＯＰｂの出力はいずれもＬ″であるが、Ｖｉ
＞Ｖａ又はＶｉ＜Ｖｂ　　になると、オペアンプＯＰａ
、ＯＰｂのいずれかの出力がＨ″になり、それをダイオ
ードＤａ、Ｄｂによって加算したウィンドコンパレータ
の出力ＥＡは、第１３図（ロ）に示すようになる。

この出力ＥＡをインバータＩＮＶによって反転したこの
電流異常検出回路７３の出力信号Ｅａは第１３図（ハ）
に示すようになり、モータ電流がいずれの方向でも異常
に大きくなった時にのみローレベルになって、リレーコ
イルＬ２を励磁する。

なお、速度異常設定器７４と速度異常検出回路７５、及
び位置異常設定器７６と位置異常検出口路７７も、上述
した第１２図の電流異常設定器７２と電流異常検出回路
７３と全く同様に構成すればよい。

このような安全手段を設けることにより、モータ４に流
れる電流値の異常、第１アーム５の回動速度又は回動位
置の異常のいずれが発生しても、モータ４を停止させて
、第１７−ム５の回動をその位置で停止させることがで
きる。その時電源の供給を遮断するようにしてもよい。

ロボット１の各可動部を駆動する全てのモータに対して
このような安全装置を設けることが望ましいことは云う
までもない。

ところで、この発明は第２図に示した垂直多関節型ロボ
ットに限らず、水平多関節型ロボットや平行リンクアー
ムを有する垂直多関節型ロボット等各種のロボットに適
用できる。なお、水平多関節型ロボットに適用する場合
には重力バランス補償は不要である。

Ｃ発明の効果〕 以上説明してきたように、この発明によれば、速度指令
値とロボットの可動部の速度検出系からの速度フィード
バック値との偏差に基づく指令値に応じて、ロボットの
可能部を駆動するモータの駆動電流に制御するようにし
たロボットの制御装置において、速度指令値と速度フィ
ードバック値との偏差に基づく指令値を実際の速度指令
値と速度フィードバック値に拘らず零にすることにより
ロボットの可動部を外力により自由に動かし得るように
したので、指令値制御手段として接点容量が小さく小型
で安価な電磁リレー等を用いることができ、それによっ
て接点のメンテナンス回数を少なくできるばかりか、接
点の切換時に突入電流がモータに流れることがないため
その防止対策を施さなくて済む。

また、外力による可動部の追従動作時に、その可動部が
受ける実際の追従力を検出して、それを軽減するトルク
を発生するようにその可動部を駆動するモータの駆動電
流を制御する追従力補償を行なうようにしたので、ロボ
ットの追従動作時に、その可動部を殆んど無抵抗で軽く
動かせるためスムーズな追従動作ができ、ハンドに取付
けた工具がワークから外れるようなことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す制御装置のブロック
構成図、 第２図はこの発明を適用する垂直多関節型ロボットの構
成及びその作業の説明に供するロボットまわりの外観図
、 第３図は同じくそのロボットの垂直関節軸に加わる重力
のモーメントを説明するための模式第４図は第２図にお
ける力センサ２２の構造を示す拡大斜視図、 第５図は第１図における重力バランス補償回路５０の具
体例を示すブロック回路図、 第６図は第１図における追従力補償回路６０の具体例を
示す回路図、 第７図は第６図における追従力検出回路６４の構成例を
示す回路図、 第８図及び第９図は追従力補償回路６０の作用説明のた
めの各部の信号波形図、 第１０図は第１図における中央処理装置２３の動作例を
示すフロー図、 第１１図は安全手段を設けたこの発明の他の実施例の要
部のみを示すブロック図、 第１２図は同じくその電流異常設定器７２と電流異常検
出回路７３の具体的構成を示す回路図、 第１３図は電流異常検出回路７３の作用説明のための各
部の信号波形図である。 １　・垂直多関節型ロボット　　３・・眼軸４．１０．
１１・・ＤＣサーボモータ ５・・・第１アーム　　６・・対軸　　７　第２アーム
８・・・手首軸　　　　９・・・ハンド１３・・エアシ
リンダ　　　１４・・ナツトランナ１５．１６・・リミ
ットスイッチ １７　・コンティニュアスコンベア　１８・ワーク１９
・・・ボルト　　　２０・・・ボルト通過検知器２２・
・力センサ　　　　　２３・・・中央処理部２９．３９
・　タコジェネレータ ３０．４０・・・ポテンショメータ ４５・・指令値制御回路　　　４６・・・切換回路５０
・・重力バランス補償回路 ６０・・・追従力補償回路　　６１・・・粘性補償回路
６２・・・慣性補償回路　　　６３・・・動摩擦補償回
路６４・・・追従力検出回路　　６５・起動力補償回路
６６・・力補償回路　　　　６７・補償切換回路６８・
・・加算回路　　　　　７０・・・電磁ブレーキｍ 第８図 追従期間 第９図 追従期間 第１（ Ｄ図 第１３図 手続補正書（白側 昭和６０年９月５日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特願昭６０−８４６３８号 ２、発明の名称 ロボットの制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地 （３９９）日産自動車株式会社 ４、代理人 東京都豊島区東池袋１丁目２０番地５ ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書第１１頁第５行の「慣通させ」を「貫通させＪと
訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　速度指令値とロボットの可動部の速度検出系からの
   速度フィードバック値との偏差に基づく指令値に応じて
   、前記ロボットの各可動部を駆動するモータの駆動電流
   を制御するようにしたロボットの制御装置において、 前記速度指令値と速度フィードバック値との偏差に基づ
   く指令値を実際の速度指令値と速度フィードバック値に
   拘らず零にする指令値制御回路と、この指令値制御回路
   の作動・不作動を切換える切換回路と、 前記可動部の外力による追従動作時に該可動部が受ける
   追従力を検出する追従力検出手段と、該追従力検出手段
   によって検出される追従力に応じて、該追従力を軽減す
   るトルクを前記可動部を駆動するモータに発生させるた
   めの補償指令値を出力する追従力補償回路とを設け、 前記切換回路によって前記指令値制御回路を作動させて
   前記偏差に基づく指令値を零にした時、前記追従力補償
   回路が出力する補償指令値によって前記モータの駆動電
   流を制御し、前記ロボットの可動部を外力により自由に
   追従動作し得るようにしたことを特徴とするロボットの
   制御装置。 ２　追従力補償回路が、追従力検出手段によって検出さ
   れる追従力と完全にはバランスしないトルクを発生させ
   るための補償指令値を出力する回路である特許請求の範
   囲第１項記載のロボットの制御装置。