[发明专利]压缩性流体压力促动器驱动机构及其驱动方法

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：200880000618.0，申请日：2008.3.13，发明名称：压缩性流体压力促动器驱动机构及其控制装置。

技术领域

本发明涉及能够应用于机器人臂等机械装置的驱动机构的压缩性流体压力促动器驱动机构及其驱动方法。

背景技术

近年来，正在盛行宠物机器人等家庭用机器人的开发，期待将来家务辅助机器人等更实用的家庭用机器人被实用化。家庭用机器人需要进入家庭内，与人类共生，因此，需要的规格与以往的工业用机器人等不同。

在工业用机器人中，使用电动马达或减速器，利用高增益的反馈控制，实现重复精度高达0.1mm等的手头位置精度。然而，利用这样的电动马达来驱动的机构的刚性高，有时欠缺柔软性，在安全性方面问题多。

相对于此，在家庭用机器人中，不必需要重复精度高达0.1mm等的精度，而重视在与人类的接触时，不赋予危害等安全性。从而，可以说像以往的工业用机器人一样利用电动马达驱动的机构不适合家庭用机器人等重视安全性的领域，而需要柔软且安全的驱动机构。

针对这样的问题，作为以往技术，提出了用麦克贝因型气压促动器驱动的驱动机构。在特公平7-27411号公报(专利文献1)中，公开了如下的驱动装置，即：通过向气压促动器驱动回路输入同相的干扰信号，得到高频脉动效果，提高控制特性，并且，从伺服阀驱动信号等检测出伺服结构要素的异常的情况下，切断动力源，并且，运行驱动装置的制动器，防止失灵。

专利文献1：特公平7-27411号公报

然而，在所述专利文献1的结构中，空气具有压缩性，因此，气压驱动系统的响应性差，仅通过切断动力源，难以进行紧急停止，例如，在冲撞发生时，可能对冲撞对象赋予大的损伤等。

另外，在制动器装置中，只能减速，不能进行急速地加速而避免冲撞等的动作。

另外，制动器装置的设置导致机构的复杂化，还增加重量，因此，增加驱动装置的动能，还降低安全性。

发明内容

本发明的目的在于解决所述以往的关节驱动机构的问题，提供一种能够在控制关节的运动的主流体压力控制机构的流体压力控制动作之前响应的压缩性流体压力促动器驱动机构及其驱动方法。

为了实现所述目的，本发明构成如下。

根据本发明的第一方式可知，提供一种压缩性流体压力促动器驱动机构，其利用多个压缩性流体压力促动器的对抗驱动，驱动关节的运动，其特征在于，具有：

主流体压力控制机构，其通过对所述多个压缩性流体压力促动器进行加压或减压控制动作，控制所述多个压缩性流体压力促动器的各自的流体压力来控制所述关节的运动；

附近流体压力高速控制机构，其接近所述多个压缩性流体压力促动器的附近而配设，且在控制所述关节的运动的所述主流体压力控制机构的流体压力控制动作之前对所述压缩性流体压力促动器进行加压或减压控制动作，以控制使所述压缩性流体压力促动器迅速加速或迅速减速，

所述附近流体压力高速控制机构是迂回所述对抗的多个压缩性流体压力促动器之间的迂回机构，通过开闭所述迂回机构，在控制所述关节的运动的所述主流体压力控制机构的流体压力控制动作之前对所述多个压缩性流体压力促动器分别进行加压及减压。

根据本发明的第八方式可知，提供一种压缩性流体压力促动器驱动方法，其通过压缩性流体压力促动器驱动机构利用多个压缩性流体压力促动器的对抗驱动来驱动关节的运动，其中，利用主流体压力控制机构，通过对所述多个压缩性流体压力促动器进行加压或减压控制动作，控制所述多个压缩性流体压力促动器的各自的流体压力，从而控制所述关节的运动；利用接近所述多个压缩性流体压力促动器的附近而配设的附近流体压力高速控制机构，在控制所述关节的运动的所述主流体压力控制机构的流体压力控制动作之前对所述压缩性流体压力促动器进行加压或减压控制动作，以控制使所述压缩性流体压力促动器迅速加速或迅速减速，所述附近流体压力高速控制机构是迂回所述对抗的多个压缩性流体压力促动器之间的迂回机构，通过开闭所述迂回机构，在控制所述关节的运动的所述主流体压力控制机构的流体压力控制动作之前对所述多个压缩性流体压力促动器分别进行加压及减压。