[发明专利]多关节型臂机器人、控制方法以及控制程序

权利要求书

1.一种多关节型臂机器人，包括：

支承部，所述支承部能够在上下方向上伸缩；

第一臂部，所述第一臂部的一端经由第一关节部以能够绕横摆轴旋转的方式与所述支承部连结，在所述第一臂部的两端间设置有能够绕侧倾轴旋转的第二关节部；

第二臂部，所述第二臂部的一端经由第三关节部以能够绕横摆轴或俯仰轴旋转的方式与所述第一臂部的另一端连结；

末端操纵部，所述末端操纵部经由第四关节部以能够绕横摆轴或俯仰轴旋转的方式与所述第二臂部的另一端连结；

驱动部，所述驱动部分别使所述第一至第四关节部旋转，并且使所述支承部伸缩，

其特征在于，还包括：

控制部，所述控制部将臂在使所述第一臂部、所述第二臂部、以及第三臂部仅在水平面内旋转的SCARA模式和使所述第二臂部和所述第三臂部仅在铅垂面内旋转的垂直模式之间切换，来进行所述第一至第四关节部的驱动部的驱动控制。

2.如权利要求1所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述控制部通过控制所述驱动部来使所述第二关节部绕侧倾轴旋转，由此进行将臂在所述第一、第三以及第四关节部的旋转轴成为铅垂方向的所述SCARA模式和所述第三及第四关节部的旋转轴成为水平方向的所述垂直模式之间切换的控制。

3.如权利要求1或2所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述控制部在所述SCARA模式下控制所述驱动部来控制所述第一、第三以及第四关节部的旋转，以使施加给所述第二关节部的侧倾轴的转矩最小。

4.如权利要求3所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述控制部通过控制所述驱动部来控制所述第一、第三以及第四关节部的旋转，以使基于从所述第二关节部到末端操纵部的重心位置的、作用于所述第二关节部的力矩力最小。

5.如权利要求4所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述重心位置包括工件重量。

6.如权利要求1至5中任一项所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述控制部在所述垂直模式下控制所述驱动部来控制所述第三及第四关节部的旋转，以使施加给所述第三关节部的俯仰轴的转矩最小。

7.如权利要求6所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述控制部通过控制所述驱动部来控制所述第三及第四关节部的旋转，使得以所述第三关节部的俯仰轴为中心的、基于从所述第三关节部到末端操纵部的重心位置的力矩力最小。

8.如权利要求7所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述重心位置包括工件重量。

9.如权利要求6至8中任一项所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

在所述第三关节部为比所述第五关节部高的低处姿势的情况下，所述控制部控制所述第三及第四关节部的旋转，以使所述第四关节部相对于所述第三关节部和所述第五关节部的连线位于下侧，

在所述第三关节部为比所述第五关节部低的高处姿势的情况下，所述控制部控制所述第三及第四关节部的旋转，以使所述第四关节部相对于所述第三关节部和所述第五关节部的连线位于上侧。

10.如权利要求1至9中任一项所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

还包括第三臂部，所述第三臂部的一端经由第四关节部以能够绕横摆轴或俯仰轴旋转的方式与所述第二臂部的另一端连结，

所述末端操纵部经由第五关节部以能够绕侧倾轴、俯仰轴以及横摆轴旋转的方式与所述第三臂部的另一端连结。

11.如权利要求10所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

所述控制部通过将臂切换为所述垂直模式来控制所述第三及第四关节部的旋转，由此收存所述第二臂部、第三臂部以及末端操纵部。

12.如权利要求1至11中任一项所述的多关节型臂机器人，其特征在于，

在所述第二关节部上设置有不可逆的动力传递机构，所述动力传递机构将来自所述驱动部侧的输出转矩向所述第二关节部的侧倾轴侧传递，并且不将来自所述第二关节部的侧倾轴侧的转矩向所述驱动部侧传递。