[发明专利]机械手装置以及机械手装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械手装置以及机械手装置的控制方法。

背景技术

作为IC分类机和组装装置的一部分被经常使用的具有多关节构造的机械手装置，逐渐被经常用于各种操作现场中。因此，怎样能够让机械手装置更迅速且更准确地将手臂移动到规定位置，已成为重要的性能标准和品质。

通常为了使机械手装置的手臂高速且准确地移动，需要减少施加于手臂的惯性力，且不增大对驱动手臂的致动器施加的负荷。作为减少施加到手臂的惯性力的方法之一，手臂本身的轻型化作为简便且有效的方法被使用。但是，通过手臂的轻型化，会导致手臂的刚性降低，从而会使因在手臂停止时产生的手臂的挠曲而产生振动的情况增加，即使进行控制以使得手臂前端部停止在目标位置，也会产生手臂振动的振幅量的位置偏移，振动衰减的时间变成到开始下一动作为止的待机时间，从而成为高速动作的障碍。

针对该问题，公开有如下方法：在手臂前端设置加速度传感器，以加速度信号为基础使手臂工作，并抑制振动的方法(例如，专利文献1)，在手臂前端以及手臂上设置角速度传感器，以角速度信号为基础控制手臂动作的方法(例如，专利文献2)，和基于设置在手臂前端的惯性传感器的信号来驱动驱动体的方法(例如，专利文献3)等。

但是，在这些现有文献中，在作为手臂控制的基准的加速度传感器或角速度传感器等惯性传感器本身发生了故障的情况下，即使所得到的数据信号不好，也进行基于该不良信号的控制，会导致因机械手装置的失控等带来的危险的发生。作为检测该传感器自身的故障的技术，公开有如下技术：预先设定针对传感器的检测值的阈值，在阈值和检测值之差超过了判断值时判断为传感器发生了故障(专利文献4、5)。

【专利文献1】日本特开平1-173116号公报

【专利文献2】日本特开2005-242794号公报

【专利文献3】日本特开平7-9374号公报

【专利文献4】日本特开2009-8412号公报

【专利文献5】日本特开2009-184035号公报

但是，就上述专利文献所公开的技术来说，由于以使用的传感器的正常工作时的检测值作为基准来预先设定阈值，因此在实际的机械手装置的各种动作状态下，有时即使传感器发生故障，在不超过阈值的情况下也无法进行正确的故障判断。

发明内容

因此，提供一种在实际工作时与作为基准的传感器检测数据进行比较，根据该检测数据的差值来进行可靠的故障判断的机械手装置以及机械手装置的控制方法。

本发明为了至少解决上述的课题之一，能够作为下述的方式或者应用例被实现。

〔应用例1〕本应用例的机械手装置，其特征在于，具备：手臂连结装置，其具有致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；惯性传感器，其安装在上述手臂上；第一计算部，其根据来自上述角度传感器的上述致动器的旋转角度数据来计算上述致动器的角速度以及角加速度；第二计算部，其根据由上述惯性传感器检测到的输出，计算上述手臂的角速度或者角加速度；比较部，其对由上述第一计算部计算出的上述致动器的角速度或者角加速度、和由上述第二计算部计算出的上述手臂的角速度或者角加速度进行比较；故障判断部，当在上述比较部中，上述致动器的角速度或者角加速度与上述手臂的角速度或者角加速度之差的绝对值大于阈值Ω时，该故障判断部判断为上述惯性传感器发生了故障，并输出使上述致动器的动作停止的信号。

〔应用例2〕在上述的应用例中，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120％的负荷、且以最大负荷时的允许加速度的120％的加速度进行动作的情况下，当由上述第一计算部计算的角速度为ω_S、由上述第二计算部计算的角速度为ω_L时，相对于ω_S和ω_L之差的绝对值的最大值，上述阈值Ω是：。

Ω＝2×(|ω_S-ω_L|)_max