[发明专利]机器人装置及马达控制装置

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一种机器人装置及马达控制装置。

背景技术

近年来，机器人与作业者位于同一空间的环境不断变多。可以认为今后看护用机器人、产业用机器人与作业者一起协同进行作业的状况会不断扩大。在这种状况下重要的是安全性，归因于以机械臂对作业者等的接触、特别是冲突为代表的扰乱因素的动作异常时的迅速停止或退避动作。

因此，在大多机器人装置中，必须在臂的前端或侧面等多个部位配设接触传感器。

然而，接触传感器的安装位置有限制，要在可能接触的部位全部安装并不现实，无法全面地应对接触。

发明内容

本发明的目的在于全面地检测因机械臂接触等扰乱因素所导致的动作异常。

本实施方式所涉及的机器人装置具备多关节臂机构，其特征在于具备：多个链路；多个关节部，其连接多个链路间；多个马达，其产生用于驱动多个关节部的动力；传递机构，其将多个关节部中的至少一个关节部的马达的驱动轴的旋转传递到所述至少一个关节部的旋转轴；第一编码器，其检测至少一个关节部的马达的驱动轴的旋转；第二编码器，其检测至少一个关节部的旋转轴的旋转；以及判定部，其基于从第一编码器输出的编码脉冲及从所述第二编码器输出的编码脉冲，进行动作异常的判定。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的机器人装置的机械臂机构的外观立体图；

图2是表示图1的机械臂机构的内部构造的侧视图；

图3是通过图中符号表现来表示图1的机械臂机构的构成的图；

图4是表示图1的直动伸缩关节部J3的驱动机构的构造的立体图；

图5是表示本实施方式所涉及的机器人装置的构成的框图；

图6是表示图5的冲突判定部105的冲突判定处理顺序的流程图。

【附图标记说明】

41：显示部；60：操作部；100：控制装置；101：系统控制部；102：操作部I/F；103：存储部；104：计算处理部；105：冲突判定部；106：显示控制部；107：驱动器单元I/F；108：输出部；120：数据/控制总线；210～260：驱动器单元；231：控制部；232：电源电路；233：脉冲信号产生部；235：驱动轴编码器；235：输出轴编码器；236、237：计数器；310～360：步进马达。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式所涉及的机器人装置进行说明。机器人装置具备具有以步进马达作为致动器的关节部的机械臂机构。该机器人装置以垂直多关节臂机构、特别是多个关节部之一具备直动伸缩关节的垂直多关节臂机构为例子进行说明。在下面的说明中，对具有大致相同功能及构成的构成要素标注相同符号，而且只在必要情形时进行重复说明。

图1是本实施方式所涉及的机器人装置的外观立体图。构成机器人装置的机械臂机构具有大致圆筒形状的基部1、连接于基部1的臂部2及安装在臂部2前端的腕部4。在腕部4设置有未图示的转接器。例如，转接器设置在下述第六旋转轴RA6的旋转部。设置在腕部4的转接器，安装有与用途相对应的机械手。

机械臂机构具有多个、此处为六个关节部J1、J2、J3、J4、J5、J6。多个关节部J1、J2、J3、J4、J5、J6从基部1依序配设。一般而言，第一、第二、第三关节部J1、J2、J3被称为根部三轴，第四、第五、第六关节部J4、J5、J6被称为改变机械手姿势的腕部三轴。腕部4具有第四、第五、第六关节部J4、J5、J6。构成根部三轴的关节部J1、J2、J3中的至少一个是直动伸缩关节。这里，第三关节部J3构成为直动伸缩关节部、特别是伸缩距离相对较长的关节部。臂部2表示直动伸缩关节部J3(第三关节部J3)的伸缩部分。

第一关节部J1是以例如被基座面垂直支撑的第一旋转轴RA1为中心的扭转关节。第二关节部J2是以与第一旋转轴RA1垂直配置的第二旋转轴RA2为中心的弯曲关节。第三关节部J3是以与第二旋转轴RA2垂直配置的第三轴(移动轴)RA3为中心，臂部2直线伸缩的关节。

第四关节部J4是以第四旋转轴RA4为中心的扭转关节。第四旋转轴RA4在下述第七关节部J7不旋转时、即臂部2的全体为直线形状时，与第三移动轴RA3大致一致。第五关节部J5是以与第四旋转轴RA4正交的第五旋转轴RA5为中心的弯曲关节。第六关节部J6是以与第四旋转轴RA4正交、且与第五旋转轴RA5垂直地配置的第六旋转轴RA6为中心的弯曲关节。