CN101801616B - 动力辅助装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种动力辅助装置及其控制方法，即使机器人与环境接触，也可以维持稳定的接触状态，而不会产生振荡现象。本发明涉及的动力辅助装置(1)包括：检测操作者的操作力的力觉传感器(3)、设有力觉传感器(3)的操作手柄(4)、支撑操作手柄(4)的机器人手臂(2)、驱动机器人手臂(2)的致动器(5)、计测或推定机器人手臂(2)与环境接触时受到的力的致动器(5)及控制装置(6)、检测或推定操作手柄(4)的移动速度的致动器(5)及控制装置(6)。控制装置(6)基于由力觉传感器(3)检测出的操作力(f_h)和由作为外力导出单元的致动器(5)及控制装置(6)检测出的外力(f_e)求出修正外力(f_es)，并控制致动器(5)，以使修正外力(f_es)作用于操作手柄(4)。

Description

动力辅助装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及动力辅助装置及其控制方法。 

背景技术

以往，在制造现场，为了减轻作业者的劳动力和提高作业性，使用了被称为“动力辅助装置”的机器人。作为动力辅助装置的控制方法，广泛采用了位置控制基座的机械阻抗控制(动柔度)。 

在动柔度控制中，通常进行高增益的位置控制，基于力觉传感器的信息决定其目标位置，因而在控制动作中不考虑未经由力觉传感器而施加给动力辅助装置的力，机械手几乎不动作。即，在除了力觉传感器的检测部位以外的部位，即使动力辅助装置与环境(外界)接触，动力辅助装置不考虑接触而持续动作。 

以后，由于人和机器人共有空间的状况逐渐增加，所以必须进行考虑到机器人与人或环境接触的情况的动柔度控制。 

以下所示的非专利文献1公开了如下动柔度控制的方法：同时采用未经由力觉传感器而作用于动力辅助装置的外力的推定值，由此考虑到与环境的接触。 

在非专利文献1所示的考虑到与环境的接触的控制方法中，可以相对于未知的外力实现顺应动作。但是，在这种控制方法中，在操作者使机器人与环境接触并进一步将机器人按压到环境的情况下，机器人朝向按压方向及按压方向的相反方向振动(产生所谓的振荡现象)，这是公知的。本来，若是操作力与外力完全平衡的状态，不应产生振 荡现象，但是，若两者之间产生差值，即使是微小的差值，也会产生振荡现象。在如使用动力辅助装置的按压作业这样以机器人与环境的接触为前提的情况下，这种振荡现象成为问题。 

为了解决这种问题，迄今为止，仅找到了由操作者调整动力辅助装置的按压状态之类的应对方法。而且，即使通过进行设定以增加动力辅助装置的动作涉及的参数中的粘性阻力，可以抑制振荡现象，但是在这种情况下，却产生了动力辅助装置操作所需的操作力变大、操作性变差的其他问题，因而实用上不理想。 

即，在现有技术中，还不存在能够有效抑制在使用动力辅助装置的按压作业中产生的振荡现象的方法。 

非专利文献1：矶将人、关弘和、崛洋一著，《負荷特性に応じたインピ一ダンス制御を用いたセンサレスパワ一アシスト法》，电气学会产业计测控制研究会IIC-02-40(2002) 

发明内容

因此，在本发明的目的在于，提供一种动力辅助装置及其控制方法，即使机器人与环境接触，也可以维持稳定的接触状态，而不会产生振荡现象。 

作为本发明的第一方式的动力辅助装置，其包括：由操作者操作的操作部位、检测施加在所述操作部位上的操作力的操作力检测单元、支撑所述操作部位的机器人手臂、驱动所述机器人手臂的驱动单元、计测所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力计测单元或推定所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力推定单元、以及检测所述操作部位的移动速度的速度检测单元或推定所述操作部位的移动速度的速度推定单元，所述动力辅助装置还包括控制装置，该控制装置基于由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力和由所述操作 力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而求出修正外力，并对所述驱动单元进行控制，以使所述操作力和所述修正外力作用于所述操作部位、且维持作用于所述机器人手臂的所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述修正外力始终相平衡的状态。 

在本发明涉及的动力辅助装置的一个实施方式中，优选为，所述控制装置，比较由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力与由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力；当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相反、且所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力大时，将根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的大小作为根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度的大小，求出所述修正外力；当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相同时、或所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。 

在本发明涉及的动力辅助装置的另一实施方式中，优选为，所述控制装置，比较由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力与由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力；当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相反、且所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力大时，将所述外力的大小作为所述操作力在所述外力的方向上的分力的大小，求出所述修正外力；当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相同时、或所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。 

本发明的第二方式涉及的动力辅助装置的控制方法，所述动力辅助装置包括：由操作者操作的操作部位、检测施加在所述操作部位上的操作力的操作力检测单元、支撑所述操作部位的机器人手臂、驱动 所述机器人手臂的驱动单元、计测所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力计测单元或推定所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力推定单元、以及检测所述操作部位的移动速度的速度检测单元或推定所述操作部位的移动速度的速度推定单元，基于由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力和由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而求出修正外力，并对所述驱动单元进行控制，以使所述操作力和所述修正外力作用于所述操作部位、且维持作用于所述机器人手臂的所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述修正外力始终相平衡的状态。 

在本发明涉及的动力辅助装置的控制方法的一个实施方式中，优选为，比较根据由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度与根据由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力而计算出的所述操作部位的速度；当根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度与根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的方向彼此相反、且根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度比根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度大时，将根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的大小作为根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度的大小，求出所述修正外力；当根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度与根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的方向彼此相同时、或根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度比根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。 

在本发明涉及的动力辅助装置的控制方法的另一实施方式中，优选为，比较由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向 上的分力与由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力；当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相反、且所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力大时，将所述外力的大小作为所述操作力在所述外力的方向上的分力的大小，求出所述修正外力；当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相同时、或所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。 

发明效果 

根据本发明的动力辅助装置，即使动力辅助装置与环境接触，也可以维持稳定的接触状态，而不会产生振荡现象。 

在本发明的动力辅助装置中，不是修正操作力，而是进行对外力施加限制的修正，由此，不必牺牲操作性即可抑制动力辅助装置的振荡现象。 

在本发明的动力辅助装置中，不必牺牲操作性即可更为切实地抑制动力辅助装置的振荡现象。 

根据本发明的动力辅助装置的控制方法，即使动力辅助装置与环境接触，也可以维持稳定的接触状态，而不会产生振荡现象。 

在本发明的动力辅助装置的控制方法中，不是修正操作力，而是进行对外力施加限制的修正，由此，不必牺牲操作性即可抑制动力辅助装置的振荡现象。 

在本发明的动力辅助装置的控制方法中，不必牺牲操作性即可更为切实地抑制动力辅助装置的振荡现象。 

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例涉及的动力辅助装置与环境接触的状况的模式图。 

图2是本发明的一个实施例涉及的动柔度控制的控制流程图。 

图3是说明本发明对于多维系统的适用的速度矢量图，(a)是第一速度矢量图，(b)是第二速度矢量图，(c)是第三速度矢量图，(d)是第四速度矢量图。 

图4是用于确认本发明的适用效果的实验装置的概略图，(a)是平面图，(b)是侧面图。 

图5是表示动柔度控制时的指尖位置、操作力、推定外力的经时变化的曲线图，(a)是基于通常的动柔度控制(仅操作力信息)的实验结果，(b)是基于以往的动柔度控制(操作力与推定外力的信息)的实验结果，(c)是基于本发明的一个实施例涉及的动柔度控制的实验结果。 

具体实施方式

接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。 

首先，以图1所示的作业为例，对本发明的一个实施例涉及的动力辅助装置1及其控制方法进行说明。 

如图1所示，动力辅助装置1具备机器人手臂2、力觉传感器3、操作手柄4、致动器5、控制装置6等。 

机器人手臂2由作为驱动单元的致动器5支撑，致动器5对应来自控制装置6的指令进行动作，是可采取各种姿势的机器人装置。 

在机器人手臂2的前端部，经由作为操作力检测单元的力觉传感器3配置作为操作部位的操作手柄4，操作者可以握持操作手柄4而使机器人手臂2移动至所希望的位置。此外，在其移动时，以力觉传感器3检测出由操作者施加给操作手柄4的操作力。 

致动器5，不仅对机器人手臂2进行支撑、驱动，还可以检测出机器人手臂2的姿势或作为速度检测单元检测出操作手柄4的操作速度。 

基于由致动器5检测出的机器人手臂2的姿势信息及操作手柄4的操作速度信息，由作为外力推定单元及速度推定单元的控制装置6，推定从作用于机器人手臂2的环境受到的外力(接触力)。 

虽然采用由控制装置6推定的推定值作为从环境受到的外力，但是，但是也可以形成另行设置作为接触检测用的外力计测单元的力觉传感器的结构，并采用实际的计测值作为从环境受到的外力。 

当机器人手臂2与环境(例如障碍物7)接触时，机器人手臂2上作用有操作者施加的操作力f_h和从障碍物7受到的外力f_e。在动柔度控制中，检测或推定该操作力f_h和外力f_e，基于其检测值或推定值由控制装置6计算实现所希望的阻抗的目标指尖位置x_dm。由控制装置6对驱动机器人手臂2的致动器5进行控制，以使机器人手臂2的指尖位置x_d移动至其目标指尖位置x_dm。 

在图1所示的状况下，基于通过推定操作力f_h及外力f_e(或直接)而得到的信息，以下所示的公式1成立。 

(公式1) 

$\mathrm{\α}{f}_h+f_e=M{\stackrel{..}{x}}_d+D{\stackrel{.}{x}}_d$

在上述公式中，α表示辅助比，M表示惯性力，D表示粘性力。另外，在以后的说明中，为了简化说明，设定为α＝1。 

这样，当利用多个力(即，操作力f_h及外力f_e)的信息计算目标指尖位置x_dm时，上述多个力的合力必须是“0”而保持平衡，否则无 法将目标指尖位置x_dm调整为一定值。 

若也不考虑力觉传感器3的力检测延迟或因计算时间引起的延迟等，则无法由控制装置6求出稳定为一定值的目标指尖位置x_dm。 

在动力辅助装置1的控制方法的一个实施例中，对应操作力f_h和外力f_e的状况，采用修正用于上述公式1的计算的外力f_e的控制方法，以防止在动力辅助装置1产生振荡现象。以下说明其具体控制方法。 

首先，以一维模型进行考虑，在指尖位置x_d以速度V_d移动的情况下，当作用有操作力f_h时，以下所示的公式2成立，得到速度V_a。 

(公式2) 

$V_a=V_d+{\mathrm{Tf}}_h/M$

$={\stackrel{.}{x}}_d+{\mathrm{Tf}}_h/M(V_d={\stackrel{.}{x}}_d)$

在上式中，T表示取样时间。 

当该速度V_a与外力f_e的方向相同时(即，V_a·f_e＞0)，直接采用外力f_e作为修正外力f_es；当速度V_a与外力f_e的方向相反时(即，V_a·f_e＜0)，通过以下的公式3求出修正外力f_es。 

(公式3) 

$f_{\mathrm{es}}=\left\{\begin{array}{c}-V_{a}M/T+{\mathrm{DV}}_a\·\·\·\mathrm{if}\left|V_a\right|\≤|f_e-{\mathrm{DV}}_a|T/M\\ \begin{array}{cc}{f}_e& \·\·\·\mathrm{otherwise}\end{array}\end{array}\right.$

由此，根据操作力f_h和修正外力f_es求出操作部位的下一目标指尖位置x_dm，并维持操作力f_h和修正外力f_es平衡的状态，因而可以维持稳定的接触状态，而目标指尖位置x_dm的计算结果不会振荡。 

接着，利用图2说明本发明涉及的动柔度控制的控制流程。 

如图2所示，在本发明的一个实施例涉及的动力辅助装置的控制方法中，当开始动作控制时，首先，通过计测或测定求出从环境受到的外力f_e(S01)，并计测操作者的操作力f_h(S02)。 

接着，基于在步骤(S01)及步骤(S02)求出的外力f_e和操作力fh由控制装置6进行条件判定(S03-1及S03-2)，当满足步骤(S03-1)及步骤(S03-2)这两个步骤时，进入步骤(S04)，在除此以外的情况下，进入步骤(S05)。 

在步骤(S04)中，由控制装置6将外力f_e修正为修正外力f_es，以使下一目标速度变为“0”。当机器人手臂2与环境接触时，速度V_d几乎为0，因而可以认为将外力f_e限制为操作力f_h并控制机器人手臂2而使其不会振动。 

在步骤(S05)中，直接采用外力f_e作为修正外力f_es。 

基于步骤(S04)或步骤(S05)计算出的修正外力f_es，由控制装置6计算目标加速度A_d(S06)，进而对求出的目标加速度A_d进行时间积分，计算目标速度V_d及目标指尖位置x_dm(S07)，由控制装置6控制用于支撑机器人手臂2的致动器5的驱动，以达到目标速度V_d及目标指尖位置x_dm。另外，图2所示的控制流程中的各计算处理由控制装置6执行。 

根据以下的公式4求出目标加速度Ad。 

(公式4) 

A_d＝(f_h+f_es-D·V_d)/M 

即，在动力辅助装置1的控制方法中，该动力辅助装置1包括： 检测操作者的操作力的力觉传感器3、设有力觉传感器3的操作手柄4、支撑操作手柄4的机器人手臂2、驱动机器人手臂2的致动器5、计测或推定机器人手臂2与环境接触时受到的力的致动器5及控制装置6、检测或推定操作手柄4的移动速度的致动器5及控制装置6，其中，基于由力觉传感器3检测出的操作力f_h和由致动器5及控制装置6求出的外力f_e求出修正外力f_es，并控制致动器5，以使修正外力f_es作用于操作手柄4。 

根据这种结构，即使机器人手臂2与环境(障碍物7)接触，也可以维持稳定的接触状态，而不会产生动力辅助装置1的振荡现象。 

比较由力觉传感器3检测出的操作力f_h和由致动器5及控制装置6求出的外力f_e，当外力f_e比操作力f_h大时，将外力f_e限制在以操作力f_h为上限的值并求出修正外力f_es，当操作力f_h比外力f_e大时，直接采用外力f_e求出修正外力f_es。 

这样，不是修正操作力f_h，而是通过进行对外力f_e施加限制的修正，不必牺牲操作性即可抑制动力辅助装置1的振荡现象。 

而且，当由致动器5及控制装置6检测出的操作力f_h与由致动器5及控制装置6求出的外力f_e的方向相反、外力f_e大于预定的阈值时，将外力f_e限制在使由操作力f_h及外力f_e计算出的速度变为0的值并求出修正外力f_es，当外力f_e小于预定的阈值时或外力f_e与操作力f_h的方向相同时，直接采用外力f_e作为修正外力f_es。 

这样，通过设定阈值并对控制动作设置不灵敏区，不必牺牲操作性即可抑制动力辅助装置1的振荡现象。 

本发明的一个实施例涉及的动力辅助装置的控制方法，不限于适用于一维模型，也适用于多维模型。 

在此，利用图3说明将本发明的一个实施例涉及的动力辅助装置的控制方法适用于多维模型的情况。另外，在这里，为了简化说明，设定为粘性力D＝0。 

如图3(a)所示，以存在操作力的速度矢量V_a及根据外力求出的速度矢量Tf_e/M的状态为例，若将根据上述公式2求出的操作力的速度矢量V_a分解为根据外力求出的速度矢量Tf_e/M的方向及其垂直方向上的分量(V₁、V₂)，则可以如图3(b)所示地表示。 

如图3(c)所示，当速度矢量Tf_e/M与V₁的方向相反、且比V₁大时，进行修正，将修正后的速度矢量Tf_es/M设定为-V₁。 

如图3(d)所示，根据操作力及修正外力得到的移动方向最终变为V_k。即，由于力未作用于在从环境受到外力的方向上，所以不会振荡。 

不会妨碍施加在环境的切线方向上的操作力(即，使动力辅助装置沿着环境外缘部的切线方向移动的操作)。 

接着，对本发明一个实施例涉及的动力辅助装置的控制方法的适用效果进行确认，利用图4及图5对确定后的实验结果进行说明。 

如图4(a)及图4(b)所示，动力辅助装置1在机器人手臂2的指尖位置配置力觉传感器3，经由力觉传感器3将操作手柄4配置于机器人手臂2的指尖位置。 

将弹簧秤8的钩部8a钩挂在操作手柄4上，操作者经由弹簧秤8牵拉操作手柄4而使机器人手臂2移动，以构成实验装置。 

当操作者经由弹簧秤8牵拉操作手柄4时，在预定位置使机器人手臂2与环境(障碍物7)接触，由力觉传感器3检测出机器人手臂2与障碍物7时的、操作力f_h。基于由驱动机器人手臂2的致动器5得到的位置信息等进行运算，由此求出因接触引起的推定外力f_e及指尖位置x_d。 

在图5(a)、图5(b)及图5(c)中表示上述实验装置的实验结果。另外，在图5(a)、图5(b)及图5(c)中，在横轴上取时间(s)，由曲线图中的在时间经过9(s)后时表示的虚线来表示机器人手臂2与环境(障碍物7)接触的时候。 

首先，说明基于通常的动柔度控制(即，仅根据操作力f_h对机器人手臂2进行辅助控制)的实验结果。 

如图5(a)所示，在这种情况下，即使在机器人手臂2与环境(障碍物7)接触后，指尖位置x_d及操作力f_h几乎不受接触影响地变化。 

另一方面，在这里虽然在控制中未使用基于接触的推定外力f_e，但是由于推定外力f_e变化较大，所以可知在此控制方法中存在由机器人手臂2破坏环境的可能性。 

接着，进一步说明基于考虑了因接触引起的推定外力f_e的信息时的动柔度控制(即，根据操作力f_h和因接触引起的推定外力f_e的信息对机器人手臂2进行辅助控制)的实验结果。 

如图5(b)所示，在这种情况下，虽然即使在机器人手臂2与环境(障碍物7)接触后，指尖位置x_d不会继续咬入环境，但是可知由于因接触引起的推定外力f_e的变化而产生了振荡现象。 

这时，虽然若根据操作者的手感力度来减弱机器人手臂2的对于 环境(障碍物7)的按压力，也可以防止振荡，但是必需进行细微的施力控制。 

最后，适用本发明一个实施例涉及的动力辅助装置的控制方法，修正因接触产生的推定外力f_e，考虑了推定外力f_es的信息进行动柔度控制，说明基于上述动柔度控制的试验结果。 

在图5(c)中表示基于本发明涉及的动柔度控制(即，根据对应操作力f_h修正外力f_e后的信息(修正外力f_es)对机器人手臂2进行辅助控制)的实验结果。 

在这种情况下，可以确认的是，从机器人手臂2与环境(障碍物7)接触至达到按压状态，指尖位置x_d稳定地保持在一定位置而不会振荡，可以维持稳定的接触状态。 

这样，通过适用本发明一个实施例涉及的动力辅助装置的控制方法，可以提供一种动力辅助装置，即使机器人与环境接触，动力辅助装置也不会产生振荡现象，因而在按压作业中也可以维持稳定的接触状态。 

工业实用性 

本发明涉及的动力辅助装置及其控制方法，不仅可以用于汽车等装配线中设置的动力辅助装置，也可以广泛地用于适用动力辅助装置的各种用途。 

Claims (4)

1.一种动力辅助装置，其包括：

由操作者操作的操作部位、

检测施加在所述操作部位上的操作力的操作力检测单元、

支撑所述操作部位的机器人手臂、

驱动所述机器人手臂的驱动单元、

计测所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力计测单元或推定所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力推定单元、以及

检测所述操作部位的移动速度的速度检测单元或推定所述操作部位的移动速度的速度推定单元，

所述动力辅助装置还包括控制装置，该控制装置基于由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力和由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而求出修正外力，并对所述驱动单元进行控制，以使所述操作力和所述修正外力作用于所述操作部位、且维持作用于所述机器人手臂的所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述修正外力始终相平衡的状态；

所述动力辅助装置的特征在于，

所述控制装置，比较由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力与由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力，

当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相反、且所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力大时，将根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的大小作为根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度的大小，求出所述修正外力，

当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相同时、或所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。

2.一种动力辅助装置，其包括：

由操作者操作的操作部位、

检测施加在所述操作部位上的操作力的操作力检测单元、

支撑所述操作部位的机器人手臂、

驱动所述机器人手臂的驱动单元、

计测所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力计测单元或推定所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力推定单元、以及

检测所述操作部位的移动速度的速度检测单元或推定所述操作部位的移动速度的速度推定单元，

所述动力辅助装置还包括控制装置，该控制装置基于由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力和由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而求出修正外力，并对所述驱动单元进行控制，以使所述操作力和所述修正外力作用于所述操作部位、且维持作用于所述机器人手臂的所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述修正外力始终相平衡的状态；

所述动力辅助装置的特征在于，

所述控制装置，比较由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力与由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力，

当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相反、且所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力大时，将所述外力的大小作为所述操作力在所述外力的方向上的分力的大小，求出所述修正外力，

当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相同时、或所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。

3.一种动力辅助装置的控制方法，

所述动力辅助装置包括：

由操作者操作的操作部位、

检测施加在所述操作部位上的操作力的操作力检测单元、

支撑所述操作部位的机器人手臂、

驱动所述机器人手臂的驱动单元、

计测所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力计测单元或推定所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力推定单元、以及

检测所述操作部位的移动速度的速度检测单元或推定所述操作部位的移动速度的速度推定单元，

基于由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力和由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而求出修正外力，并对所述驱动单元进行控制，以使所述操作力和所述修正外力作用于所述操作部位、且维持作用于所述机器人手臂的所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述修正外力始终相平衡的状态，

所述动力辅助装置的控制方法的特征在于，

比较根据由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度与根据由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力而计算出的所述操作部位的速度，

当根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度与根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的方向彼此相反、且根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度比根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度大时，将根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的大小作为根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度的大小，求出所述修正外力，

当根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度与根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度的方向彼此相同时、或根据所述外力而计算出的所述操作部位的速度比根据所述操作力在所述外力的方向上的分力而计算出的所述操作部位在所述外力的方向上的速度小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。

4.一种动力辅助装置的控制方法，

所述动力辅助装置包括：

由操作者操作的操作部位、

检测施加在所述操作部位上的操作力的操作力检测单元、

支撑所述操作部位的机器人手臂、

驱动所述机器人手臂的驱动单元、

计测所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力计测单元或推定所述机器人手臂与环境接触时受到的力的外力推定单元、以及

检测所述操作部位的移动速度的速度检测单元或推定所述操作部位的移动速度的速度推定单元，

基于由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力和由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力而求出修正外力，并对所述驱动单元进行控制，以使所述操作力及所述修正外力作用于所述操作部位、且维持作用于所述机器人手臂的所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述修正外力始终相平衡的状态，

所述动力辅助装置的控制方法的特征在于，

比较由所述操作力检测单元检测出的操作力在所述外力的方向上的分力与由所述外力计测单元或所述外力推定单元求出的外力，

当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相反、且所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力大时，将所述外力的大小作为所述操作力在所述外力的方向上的分力的大小，求出所述修正外力，

当所述操作力在所述外力的方向上的分力与所述外力的方向彼此相同时、或所述外力比所述操作力在所述外力的方向上的分力小时，直接采用所述外力作为所述修正外力。

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