[发明专利]偏转角检测装置

说明书

一种偏转角检测装置，包括输入轴编码器40、附接至减速器30的输出轴31的盘51、具有检测元件52(52A、52B和52C)的输出轴编码器50，所述检测元件相对于盘设置在相互不同的位置处并检测盘的角位置。基于输入轴编码器40检测的输入轴的角位置计算输出轴的基本角位置，基于多个检测元件52检测的盘的角位置计算输出轴的第一角位置、第二角位置和第三角位置，基于分别作为基本角位置与第一角位置、第二角位置和第三角位置之间的差值的第一差值、第二差值和第三差值以及检测元件相对于盘的位置来计算输出轴的偏转角。

技术领域

本发明涉及一种用于检测机器人等的旋转轴的偏转角的偏转角检测装置。

背景技术

通常，存在这样一种装置，该装置通过首先从与机器人的手位置命令值对应的机器人的姿态获得施加于各个旋转轴的关节扭矩，并且通过使用示出关节扭矩与偏转角之间的关系的位移模型来从关节扭矩获得机器人的每个旋转轴的偏转角(参照专利文献1：日本专利申请特开平4-233602号公报)。

然而，在专利文献1所记载的装置中，当位移模型中的关节扭矩和偏转角之间的关系偏离实际关系或当外力作用在机器人的旋转轴上时，不能精确地获得偏转角。

此外，虽然也可以想到用高性能照相机或专用偏转角传感器检测偏转角，但是需要新增高精度传感器等，并且对现有配置的变化变大。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够在抑制现有配置变化的同时精确地检测偏转角的偏转角检测装置。

根据第一方面的偏转角检测装置包括检测减速器的输入轴的角位置的输入轴编码器、附接至所述减速器的输出轴的盘以及输出轴编码器，所述输出轴编码器具有设置在相对于所述盘的不同位置处并且分别检测所述盘的角位置的第一检测元件、第二检测元件和第三检测元件。所述偏转角检测装置还包括：基本角位置计算器，基于由所述输入轴编码器检测的所述输入轴的角位置来计算作为所述输出轴的角位置的基本角位置；第一角位置计算器，基于由所述第一检测元件检测的所述盘的角位置来计算作为所述输出轴的角位置的第一角位置；第二角位置计算器，基于由所述第二检测元件检测的所述盘的角位置来计算作为所述输出轴的角位置的第二角位置；以及第三角位置计算器，基于由所述第三检测元件检测的所述盘的角位置来计算作为所述输出轴的角位置的第三角位置。所述偏转角检测装置还包括：差值计算器，计算第一差值、第二差值、和第三差值，所述第一差值为由所述基本角位置计算器计算的基本角位置与由所述第一角位置计算器计算的第一角位置之间的差值，所述第二差值为所述基本角位置与由所述第二角位置计算器计算的第二角位置之间的差值，所述第三差值为所述基本角位置与由所述第三角位置计算器计算的第三角位置之间的差值；以及偏转角计算器，基于由所述差值计算器计算的所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值以及所述第一检测元件、所述第二检测元件和所述第三检测元件相对于所述盘的位置来计算所述输出轴的偏转角。

根据上述配置，通过输入轴编码器检测减速器的输入轴的角位置。此外，在输出轴编码器中，通过相对于附接至减速器的输出轴的盘设置在互不相同的位置处的第一、第二和第三检测元件分别检测盘的角位置。

然后，基本角位置计算器基于由所述输入轴编码器检测的所述输入轴的角位置计算作为所述输出轴的角位置的基本角位置。可以基于输入轴的角位置和减速器的减速比来计算输出轴的角位置。该基本角位置对应于输出轴在不受偏转和弹性变形引起的扭转的影响的状态下的角位置。第一角位置计算器、第二角位置计算器和第三角位置计算器基于由第一检测元件、第二检测元件和第三检测元件分别检测的盘的角位置计算作为输出轴的角位置的第一角位置、第二角位置和第三角位置。此外，通过差值计算器计算第一差值、第二差值和第三差值，所述第一差值为计算的基本角位置与第一角位置之间的差值，所述第二差值为计算的基本角位置与计算的第二角位置之间的差值，所述第三差值为基本角位置和第三角位置之间的差值。