[发明专利]具有臂的后退功能的多关节机器人

说明书

本发明提供使用实质一个传感器来实现臂的适当的后退动作的多关节机器人。控制装置具有：干扰转矩推定部，其通过计算由机器人的质量以及动作而产生的转矩并将其从转矩检测部检测出的第一转矩以及第二转矩减去来推定第一干扰转矩以及第二干扰转矩；以及后退动作指令部，其在各干扰转矩超过各自的转矩阈值时生成使对应的轴向减少干扰转矩的方向旋转的动作指令。通过该动作指令，J1轴或J2轴进行后退动作，所以被操作人员推按的机器人的部分后退，操作人员即便不使用示教操作盘等也能够容易地进行作业。

技术领域

本发明涉及具有至少两个轴并具备臂的后退功能的多关节机器人。

背景技术

近年，不使用安全护栏等而与人员共享作业区域地工作的协作机器人正在普及。就这种协作机器人而言，有时为了确保人员的安全，而构成为在人员接近或接触协作机器人的情况下停止其动作。

但是，由于协作机器人的作业区域与人员共享，因此存在停止的机器人妨碍人员的作业的情况，在这种情况下希望使机器人后退。存在如下情况，作为该后退的方法，不采用使用示教操作盘的操作，而是寻求更容易地由人员直接推动机器人。

作为与之相关的现有技术，在日本特开平08－071969号公报中记载有如下内容，当较强的外力作用于机器人时，利用软浮动伺服控制，以避免驱动机器人的机构部的伺服马达为了强行与之对抗而输出较大的转矩。

另外，日本特开平10－291182号公报中记载有如下臂驱动装置，意图在臂与驱动该臂的马达的减速器之间安装磁式转矩传感器，由操作者正确地检测出作用于臂的力(干扰)。

在日本特开平08－071969号公报中，使用马达电流计算出作用于轴的转矩，但在这种方法中，存在计算出的转矩中包含摩擦的影响，而不能得到正确的转矩的情况。其结果，存在不能正确地检测出人员推压的方向、力的情况。

另一方面，如日本特开平10－291182号公报所记载，在每个臂都设置转矩传感器的情况下，能够除去摩擦的影响，但需要个数为对应臂(轴)的个数的转矩传感器，因此尤其是在多关节机器人中，成本增加。

发明内容

因此本发明的目的在于提供实质上使用一个传感器来实现臂的适当的后退动作的多关节机器人。

为了达成上述目的，本发明提供一种多关节机器人，其具备：与上述多关节机器人的姿势无关而轴向向量的内积为零的第一轴以及第二轴；控制上述多关节机器人的控制装置；以及具有对绕上述第一轴的第一转矩以及绕上述第二轴的第二转矩进行检测的转矩检测部的传感器，上述控制装置具有：干扰转矩推定部，其通过从上述转矩检测部检测出的上述第一转矩以及上述第二转矩减去由上述多关节机器人的质量以及动作而产生的转矩来计算绕上述第一轴的第一干扰转矩以及绕上述第二轴的第二干扰转矩；以及后退动作指令部，其在上述第一干扰转矩超过第一转矩阈值时生成使上述第一轴向减少上述第一干扰转矩的方向旋转的第一动作指令，而在上述第二干扰转矩超过第二转矩阈值时生成使上述第二轴向减少上述第二干扰转矩的方向旋转的第二动作指令。

在合适的实施方式中，上述传感器还具有检测出作用于该传感器的力的力检测部，上述控制装置具备外力推定部，该外力推定部通过从上述力检测部检测出的力减去由上述多关节机器人的质量以及动作而产生的力来推定作用于上述多关节机器人的外力，上述后退动作指令部在上述第一干扰转矩超过上述第一转矩阈值时且上述推定的外力比预先设定的外力阈值小时生成上述第一动作指令，在上述第二干扰转矩超过上述第二转矩阈值时且上述推定的外力比预先设定的外力阈值小时生成上述第二动作指令。

在这种情况下，上述后退动作指令部也可以将以与上述外力阈值相当的力推按不会因上述第一轴的动作而移位的上述多关节机器人的部位时的绕上述第一轴的第一干扰转矩的值设定为上述第一转矩阈值，将以与上述外力阈值相当的力推按不会因上述第二轴的动作而移位的上述多关节机器人的部位时的绕上述第二轴的第二干扰转矩的值设定为上述第二转矩阈值。

附图说明