[发明专利]机器人装置和机器人装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含具有多个关节的多关节臂的机器人装置和机器人装置的控制方法。

背景技术

常规上，机器人装置被广泛使用，该机器人装置包括：多关节臂和末端执行器(以下，称为“机器人体”)；和控制机器人体的控制装置。一般地，机器人体包含诸如电动机的驱动机构和诸如定时带和滑轮的传送机构。包含电动机的驱动机构和传送机构由于操作期间的热损失或摩擦而发热，并且，这些机构充当热源。因此，如果机器人体长时间操作，那么机器人体进入温度比机器人体停止时高十到几十摄氏度的状态(以下，称为“升温状态”)。

在具有机器人体的生产线中，可能存在这样一些情况，即，诸如在维护期间中、在停机时间期间以及在由于一些原因导致的暂停期间中，尽管操作是可能的，也需要暂停机器人体的操作。机器人体在操作停止时间段中不发热，并且，刚刚重新开始操作之后的机器人体处于温度比升温状态中的温度低的状态(以下，称为“冷却状态”)中。

众所周知，如果机器人体在诸如升温状态和冷却状态的不同温度条件下操作，那么减速停止时的机器人体的停止位置和误差量在这些状态之间轻微改变，并且，机器人体的移动精度降低。将机器人体从冷却状态变为升温状态会在操作开始之后花费2～4小时，并且，例如，当操作为一天8小时时，机器人体的移动精度在操作时间的25～50％中降低。存在会降低工作效率的问题。

为了解决这一点，日本专利申请公开No.2008-235839公开了在机器人体上包含加热器和温度传感器的机器人装置，其中，加热器可加热机器人体。根据该机器人装置，机器人体被强制加热，并且，机器人体的温度在利用温度传感器的反馈控制中被控制在适当的温度，由此减少机器人体从冷却状态切换到升温状态的时间。

日本专利申请公开No.S63-127885描述了在机器人体上包含温度传感器的机器人装置，其中，可通过调整d轴电流以执行驱动无刷电动机的矢量控制来增加发热量。根据该机器人装置，d轴电流被调整以加热机器人体，并且，机器人体的温度在利用温度传感器的反馈控制中被控制在适当的温度，由此减少机器人体从冷却状态切换到升温状态的时间。

但是，温度传感器被安装在日本专利申请公开No.2008-235839和No.S63-127885描述的机器人装置上。因此，存在机构和控制系统复杂化且机器人装置的成本较高的问题。没有特别考虑机器人体的加热控制时的设定温度。因此，存在这样一种问题，即，由于不必要的过量发热，能量消耗可能过多，或者发热可能不足。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种机器人装置，该机器人装置包括：具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；被设置为多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和能够控制电动机的控制系统，其中，控制系统包含：被配置为向电动机输入电流以使电动机旋转的移动控制单元；被配置为在不使电动机旋转的情况下向电动机输入电流以发热的发热控制单元；和被配置为计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定的温度所需要的升温电流、产生用于升温的电流指令以设定发热控制单元以输出升温电流并且在停止机器人体时向发热控制单元传送用于升温的电流指令的控制单元。

根据本发明的另一方面，提供一种机器人装置的控制方法，其中，机器人装置包括：具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；被设置为多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和具有控制单元并且向电动机输入电流以产生使旋转使电动机旋转和热量中的至少一种以控制机器人体的操作的控制系统，其中，该方法包括：通过控制单元计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定的温度所需要的升温电流；和在停止机器人体时通过控制单元向电动机供给用于升高温度的升温电流。

根据本发明的又一方面，提供一种机器人装置的控制方法，其中，机器人装置包括：具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；被设置为多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和具有控制单元并且向电动机输入电流以产生使电动机旋转和热量中的至少一种以控制机器人体的操作的控制系统，其中，该方法包括：通过控制单元计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定的温度所需要的升温电流；通过控制单元基于热时间常数计算通过升温电流使机器人体的温度从当前温度升高到预定温度所需要的升温时间段，使得机器人体的温度在开始机器人体的操作时升高到预定的温度；和通过控制单元向电动机供给升温电流以开始升温，所述升温时间段在开始机器人体的操作的时间之前。

根据参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得十分明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的机器人装置的示意性构成的说明图。