[发明专利]机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人。

背景技术

以往，具有基台（基座）和多个臂连杆部的机器人（例如，参照专利文献1）为人们所知。各臂连杆部经由关节部而转动自如地与其基端侧的臂连杆部连结，最靠近基台侧的臂连杆部经由关节部而转动自如地与该基台连结。

在这种机器人（robot）中，连结基台与臂连杆部的关节部或连结臂连杆部和臂连杆部的关节部因其弹簧元件的影响，与基台或臂连杆部相比，刚性降低。因此，存在因臂连杆部的转动或加在臂连杆部上的干扰等而在臂连杆部容易产生振动的问题。

因此，在专利文献1中记载的机器人中，在该机器人的最前端侧的臂连杆部的前端部设置加速度传感器，基于由该加速度传感器检测出的加速度，以抑制在最前端侧的臂连杆部的前端部产生的振动的方式，计算对各关节部的电机的指令值进行补偿的各关节部的补偿分量，并且从对应的各关节部的指令值中减去计算出的各关节部的补偿分量。

专利文献1：日本特开平10-100085号公报

然而，在上述专利文献1中记载的机器人中，发现存在下述的问题。

由于在最前端侧的臂连杆部的前端部设置有加速度传感器，因此将该加速度传感器检测的加速度换算成各关节部的加速度来进行校正。这时需要进行被称作雅可比转换的坐标轴转换，由于需要具有将多个sin、cos的积作为系数的行列运算，因此运算量变得庞大。而且，由于需要根据每时每刻都在变化的各关节部的电机的旋转角度来计算系数，因此需要总是执行这种庞大的运算。由此，存在响应速度变慢的缺点。

此外，如果计算精度降低，则不能反馈正确的加速度或速度，因此存在振动抑制能力降低、控制性能损坏的情况，因此，如需要高速的运算器等控制系统的设计受限。

此外，在上述坐标轴转换的计算中，存在被称作异常点的、没有坐标轴转换解的区域（不能计算的区域），在该区域中，存在振动抑制能力降低并且反而导致振动扩大的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人，该机器人在即便减少所使用的传感器的数量的情况下，也能够容易且可靠地抑制振动。

通过下述的本发明来实现这种目的。

（应用例1）

本发明的机器人（robot）的特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与上述基台连结，并且以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其与上述第1臂连结，并且以与上述第1旋转轴为不同方向的第2旋转轴为轴中心进行转动；

第3臂，其以与上述第2旋转轴为平行方向的第3旋转轴为轴中心进行转动；

第1驱动源，其通过第1角速度指令来使上述第1臂转动；

第1惯性传感器，其被设置于上述第1臂，并且检测上述第1臂的绕上述第1旋转轴的角速度或者加速度；

第1角度传感器，其检测上述第1驱动源的旋转角度；

第2驱动源，其通过第2角速度指令来使上述第2臂转动；

第2角度传感器，其检测上述第2驱动源的旋转角度；

第3驱动源，其使上述第3臂转动；

第2a惯性传感器，其被设置于上述第3臂，并且检测上述第3臂的绕上述第2旋转轴的角速度或者加速度；

第3角度传感器，其检测上述第3驱动源的旋转角度；

第1驱动源控制单元，其反馈第1校正分量来控制上述第1驱动源，其中该第1校正分量根据从上述第1惯性传感器得到的上述第1臂的上述第1旋转轴的角速度ωA1和从上述第1角度传感器得到的上述第1臂的上述第1旋转轴的角速度ωA1m而被导出；以及

第2驱动源控制单元，其反馈第2校正分量来控制上述第2驱动源，其中该第2校正分量根据从上述第2a惯性传感器得到的上述第3臂的上述第2旋转轴的角速度ωA3、从上述第2角度传感器得到的上述第2臂的上述第2旋转轴的角速度ωA2m、以及从上述第3角度传感器得到的上述第3臂的上述第3旋转轴的角速度ωA3m而被导出。

在本发明中，即便减少所使用的传感器的数量，也能够容易且可靠地抑制机器人的振动。将第2旋转轴的方向与第3旋转轴的方向设为平行，通过对该旋转轴的方向的角速度进行检测的1个惯性传感器，来反馈对驱动源的控制。即，根据第2a惯性传感器所检测的角速度，来反馈（feedback）第2驱动源的控制。

由此，不需要庞大的运算，从而能够加快在机器人的控制中的响应速度。此外，由于不需要进行存在异常点的运算，因此能够可靠地进行对机器人的控制并且能够抑制振动。