[发明专利]机械手以及机械手的噪声消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械手以及机械手的噪声消除方法，尤其涉及机械手的控制方法。

背景技术

在使机械手的臂动作后停止时，臂振动。若臂振动，则不能够位置精度高地作业，所以待机到停止振动。而且，若提高臂的速度，则臂停止时的振动增大，所以到振动停止为止的时间变长。因此，例如在专利文献1中公开有在机械手上使用惯性传感器来减少残余振动的方法。该残余振动是因在马达和臂前端之间存在较大的弹性而产生。虽然仅利用编码器为代表的位置传感器也能够获取马达的旋转信息，但通过安装惯性传感器能够更正确地获取臂前端的信息。通过将该信息反馈给控制部来减少残余振动。

专利文献1：日本专利第3883544号公报

若要使用惯性传感器则需要考虑噪声。特别是，在振动式的陀螺仪传感器中，若施加机械振动，则产生非常大的失谐频率噪声。在构建使用惯性传感器的输出来控制臂的反馈系统时，有时反馈系统振荡而机械手不动作。因此，寻求防止包含惯性传感器的反馈系统的振荡的机械手。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下方式或者应用例来实现。

应用例1

本应用例的机械手的特征在于，具备：臂；臂连结部，其与上述臂连接并具有使上述臂转动或者平移的驱动源；基体，其与上述臂连结部连接；角度传感器，其检测上述驱动源的转动角度；惯性传感器，其被安装于上述臂并检测作用于上述臂的惯性力；噪声滤波器，其从上述惯性传感器的输出中消除噪声；控制部，其控制上述臂的转动动作；噪声检测部，其根据上述角度传感器的输出和上述惯性传感器的输出检测上述惯性传感器的噪声频率；滤波器常量决定部，其使用上述噪声频率决定上述噪声滤波器消除噪声的噪声滤波器特性。

根据本应用例，在基体上经由臂连结部连接有臂。臂连结部具有驱动源，驱动源使臂转动或者平移。控制部通过控制驱动源来控制臂的转动动作。在驱动源上设置有角度传感器，角度传感器检测驱动源的转动角度。控制部基于驱动源的转动角度的信息来识别臂的转动状态。

在臂上安装有惯性传感器。而且，控制部使用惯性传感器的输出来识别臂的转动状况。噪声检测部使用角度传感器的输出和惯性传感器的输出来检测惯性传感器所固有的噪声中的噪声频率。滤波器常量决定部使用噪声频率来决定噪声滤波器特性。与惯性传感器所固有的特性对应地决定该噪声滤波器特性。惯性传感器连接有噪声滤波器，噪声滤波器根据噪声滤波器特性从惯性传感器的输出中消除噪声。因此，控制部能够使用减少了噪声的惯性传感器的输出来控制臂。其结果，控制部能够防止包含了惯性传感器的反馈系统的振荡。

应用例2

在上述应用例所述的机械手中，优选上述噪声检测部使用上述角度传感器输出的信号的频率分布、和上述惯性传感器输出的信号的频率分布来检测上述惯性传感器输出的信号的噪声频率。

根据本应用例，使用角度传感器输出的信号的频率分布和惯性传感器输出的信号的频率分布。因此，能够从惯性传感器检测的信号的振动频率分布中分离出噪声成分的信号的频率分布。其结果，能够高精度地确定出噪声频率。

应用例3

在上述应用例所述的机械手中，优选上述噪声滤波器是带阻滤波器。

根据本应用例，在应消除频率以外的频带中能够减小相位的变化。而且，能够从惯性传感器输出的信号中消除噪声成分的频率的频带信号。

应用例4

在上述应用例所述的机械手中，优选上述滤波器常量决定部参照上述噪声频率和表来决定滤波器常量。

根据本应用例，无需复杂的计算就能够决定滤波器常量，所以能够减少计算所带来的负荷。

应用例5

在上述应用例所述的机械手中，优选上述噪声滤波器是以软件形式安装到上述控制部中的。

根据本应用例，无需构成噪声滤波器的电子部件等，也能够减少焊接等的工时。因此，能够生产性良好地制造机械手。

应用例6