CN103153556B

CN103153556B - 关节装置的驱动方法

Info

Publication number: CN103153556B
Application number: CN201180016120.5A
Authority: CN
Inventors: 土井将弘
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: EP2689900A4; US8733207B2; US20130074636A1; EP2689900A1; WO2012127532A1; JP5387775B2; CN103153556A; JPWO2012127532A1; EP2689900B1

Abstract

提供一种适用于机器人关节且改善了可反向驱动性的关节装置的驱动方法。将第一马达和第二马达固定地设置在第一联杆。将第一马达的输出轴与差动减速器的内齿轮连结。将第二马达的输出轴与差动减速器的外齿轮连结。将第二联杆与差动减速器的内齿轮连结。在使第一联杆和第二联杆相对静止来确保固定的关节角的情况下，使第一马达和第二马达都以大于零的转速旋转并且使第一马达和第二马达的转速不同，从而使第二联杆静止。

Description

关节装置的驱动方法

技术领域

本发明涉及机器人关节装置以及机器人的关节部的驱动控制方法。具体来说，涉及对于外力具有灵活性(可反向驱动，backdrivability)的机器人关节装置以及机器人关节部的驱动控制方法。

背景技术

近年来，在与人接近的环境中使用的服务机器人的开发正在发展。例如，已知有在娱乐会场演出(Performance)、或者在人群中步行的两脚步行机器人，而且，也正以真正实用化为目标开展护理辅助机器人的研究。

当如上所述的那样机器人和人近距离共存时，设想了人和机器人接触的情况的安全对策也变得非常重要。

例如，在机器人和人接触的情况下，需要使接触时的作用力缓和。

为此，需要对机器人的关节提供所谓的柔软度。

在这里，要求服务机器人质量轻、输出扭矩、能够进行高精度的动作控制。从该观点出发，在几乎所有的服务机器人中，其关节部分采用伺服马达(Servo motor)和差动减速器的组合。差动减速器紧凑、质量轻、高精度，并且能够实现高的减速比，是服务机器人的关节驱动中不可缺少的要素。这样的差动减速器能够以紧凑的空间实现无轮齿侧向间隙(Backlash)的高精度的驱动，然而，在另一方面，可反向驱动性非常低。尤其是，在关节静止的状态下，在差动减速器内的齿轮的啮合上产生大的静摩擦。因此，如果不从输出侧作用相当大的扭矩，则无法抵抗差动减速器内的静摩擦来从输出侧使关节转动。

在这里，有如高频抖动(dithering)这样的方法。

这是指：在关节静止状态下，通过使马达以小的振幅高频振动，模拟地形成静摩擦不进行作用的状态。

摩擦模型例如被非专利文献1公开。将其表示在图11。除此之外还有其他摩擦模型，但是基本的倾向大致相同。

从该摩擦模型可知，通常，在低速区域作用大的摩擦(静摩擦)，到某速度位置摩擦暂时下降，之后随着速度的增加摩擦力(粘性摩擦)逐渐变大。并且，在非专利文献2中，研究动作开始时的摩擦通过高频抖动以怎样的程度降低。在该非专利文献2中，证实了利用了高频抖动的方案在动作开始时需要的外力小，报告了存在通过利用高频抖动能够改善可反向驱动性的可能性。通过如上所述的高频抖动来降低摩擦的方法例如能够应用于专利文献1中。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开平11-49013号公报。

非专利文献

非专利文献1：日本机器人学会杂志Vol.13、No8、pp.1078-1083；

非专利文献1：日本机器人学会杂志Vol.22、No3、pp.353-360。

发明内容

发明所要解决的问题

然而，如果进行高频抖动，则产生指尖微小振动的问题。另外，如果使马达振动着工作，则产生减速器等机构部件的寿命显著降低的问题。并且，如果使马达振动着工作，则出现因振动而产生噪声的问题。

这些，对于机器人关节来说是大的缺陷，尤其是在考虑服务机器人的情况下是无法忽视的问题。

本发明的目的在于提供适用于机器人关节的、并且改善了可反向驱动性的关节装置以及其驱动方法。

本发明的关节装置的驱动方法是如下关节装置的驱动方法，所述关节装置在第一联杆和第二联杆之间具有驱动部和差动减速器，并且将所述第一联杆和所述第二联杆作为关节来进行驱动控制，所述关节装置的驱动方法的特征在于，

所述差动减速器具有内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮，

所述驱动部具有第一马达和第二马达，

将所述第一马达和第二马达固定地设置在所述第一联杆上，

将所述第一马达的输出轴与所述差动减速器的内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮中的任一个连结，

将所述第二马达的输出轴与所述差动减速器的内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮中的、和与所述第一马达的所述输出轴连结的齿轮不同的齿轮中的任一个连结，

将所述差动减速器的内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮中的、和与所述第一马达的所述输出轴连结的所述齿轮以及与所述第二马达的所述输出轴连结的所述齿轮不同的一个齿轮与所述第二联杆连结，

在使所述第一联杆和所述第二联杆相对静止来将关节角保持固定的情况下，

使所述第一马达和所述第二马达都以大于零的转速旋转，并且使所述第一马达和所述第二马达的转速不同，从而使第二联杆静止。

在本发明中，所述差动减速器优选是波动齿轮机构或者行星齿轮机构。

在本发明中，优选的是，在所述差动减速器中，将内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮之间的相对速度差和摩擦力的关系确定为摩擦模型，

以成为能够实现关节静止的转速比且接近摩擦变得最小的速度差的方式确定所述第一马达和第二马达各自的转速。

本发明的关节装置是如下关节装置，所述关节装置在第一联杆和第二联杆之间具有差动减速器，并且对所述第一联杆和所述第二联杆进行关节驱动，所述关节装置的特征在于，包括：

第一马达，所述第一马达与第一联杆固定地连结，并且所述第一马达的输出轴与所述差动减速器的内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮中的任一个连结，

第二马达，所述第二马达与第一联杆固定地连结，并且所述第二马达的输出轴与所述差动减速器的内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮中的、和与所述第一马达的所述输出轴连结的齿轮不同的齿轮中的任一个连结，

并且，所述差动减速器的内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮中的、和与所述第一马达的所述输出轴连结的所述齿轮以及与所述第二马达的所述输出轴连结的所述齿轮不同的一个齿轮与所述第二联杆连结。

根据本发明，成为如下状态：关节虽然静止，但是差动减速器内的齿轮相对地运动。即，尽管关节是静止的，但是能够成为不对差动减速器内作用静摩擦的状态。由此，差动减速器内的摩擦变小，因此能够确保高的可反向驱动性。

附图说明

图1是示出波动齿轮装置的构成的图；

图2A是用于示出波动齿轮装置的动作的图；

图2B是用于示出波动齿轮装置的动作的图；

图2C是用于示出波动齿轮装置的动作的图；

图2D是用于示出波动齿轮装置的动作的图；

图3是示出通过使波发生器和刚性齿轮分别以预定的角旋转驱动来实现柔性齿轮静止的情况的图；

图4是示意性地示出差动减速器的图；

图5是示出作为比较例的现有的机器人关节部的图；

图6是示出第一模式的图；

图7是示出摩擦模型的例子的图；

图8是示出第二模式的图；

图9是示出行星齿轮装置的构成的图；

图10是示出第三模式的图；

图11是示出摩擦模型的例子的图。

具体实施方式

对本发明的机器人关节装置进行说明，但是在说明本发明的构成之前，先说明用于机器人关节装置中的差动减速器的构成和作用。

虽然差动减速器的构成本身是已知的，但是因其成为理解本发明的前提，因此进行简单说明。

作为差动减速器的一个例子，例举在谐波驱动(harmonic drive)(注册商标)中已知的波动齿轮装置。

图1是示出波动齿轮装置的构成的图。图2A至图2D是用于说明波动齿轮装置的动作的图。

波动齿轮装置10是将输入轴的旋转以非常大的减速比(如从几十到几百这样的非常大的减速比)减速并传递给输出轴的机构。波动齿轮装置10包括：作为外齿轮的刚性齿轮(circular spline)11、作为中间齿轮的柔性齿轮(flex spline)12、作为内齿轮的波发生器(wave generator)13。

在以容纳波动齿轮装置10的方式设置的容纳壳的内侧形成内齿，由此形成作为外齿轮的刚性齿轮11。另一方面，通过沿着椭圆盘凸轮的外周等间隔地配置多个按压球，构成波发生器(内齿轮)13。柔性齿轮(中间齿轮)12由弹性材料形成，在柔性齿轮12的内侧，沿着其内周面有波发生器13。在柔性齿轮(中间齿轮)12的外周形成外齿，与作为外齿轮的刚性齿轮11啮合。详细地说，当椭圆盘凸轮在外表面将球向外周方向推压时，柔性齿轮(内齿轮)12弹性变形成椭圆形。并且，与椭圆的长轴对应的两处被推向最外周侧并与柔性齿轮12啮合。其中，刚性齿轮11的齿数比柔性齿轮12的齿数多两个。

通常，固定作为外齿轮的刚性齿轮11，将输入轴与波发生器13连接，将输出轴与柔性齿轮12连接。当输入轴旋转时，波发生器13的椭圆盘凸轮也旋转，柔性齿轮12和刚性齿轮11的啮合位置也旋转。图2A至图2D是示出将刚性齿轮11固定、并将波发生器13旋转一圈时的图。如上所述，柔性齿轮12的齿数比刚性齿轮11的齿数少两个。因此，当输入轴(波发生器13)旋转一圈时，柔性齿轮12向反方向旋转该相差齿数、即两个齿数(设为δ度(deg))。由此，通过波动齿轮装置10实现非常大的减速比。

在上述的说明中，以固定了刚性齿轮11的状态使波发生器13旋转。这里，考虑：不固定刚性齿轮11，而使刚性齿轮11也连接到驱动单元(马达)来进行旋转。例如，假设在使波发生器13旋转360+δ度的期间，使刚性齿轮11向相同方向旋转δ度。于是，如图3所示，柔性齿轮12从最初的位置一点都没有旋转。即，这是由于，通过使内齿轮(波发生器13)和外齿轮(刚性齿轮11)以某一速度差旋转，能够实现中间齿轮(柔性齿轮12)完全没有旋转的状态。

同样考虑，也可以：通过使内齿轮(波发生器13)和中间齿轮(柔性齿轮12)以某一速度差旋转，能够实现外齿轮(刚性齿轮11)完全没有旋转的状态。即，这是由于，虽然三个要素都相对地具有速度差来进行运动(不是静摩擦状态)，但输出轴能够控制为是静止的。

这里，为了以后的说明，将差动减速器如图4那样示意性地表示。即，将差动减速器20以三重框表示，将最外侧的框设为是外齿轮21、将最内侧的框设为是内齿轮23、将两者之间的框设为是中间齿轮22。

在差动减速器为波动齿轮装置的情况下，外齿轮21对应于刚性齿轮11，中间齿轮22对应于柔性齿轮12，内齿轮23对应于波发生器13。

(现有的机器人关节)

机器人的关节结构是使马达和差动减速器位于第一联杆和第二联杆之间并通过马达的驱动力来相对于第一联杆使第二联杆相对驱动的结构。

图5是作为比较例来示出现有的机器人关节部100的图。

马达110被固定在第一联杆101，马达110的输出轴111与内齿轮(波发生器)23连结。另外，外齿轮(刚性齿轮)21被固定在第一联杆101。并且，中间齿轮(柔性齿轮)22与第二联杆102连结。

在该状态下，当电流从未图示的预定的马达驱动电路被施加到马达110时，马达110进行旋转驱动。通过马达驱动，马达输出轴111旋转，因此内齿轮(波发生器)22与输出轴111一体地旋转。一旦内齿轮(波发生器)22旋转，则通过外齿轮(刚性齿轮)21和中间齿轮(柔性齿轮)22的啮合，中间齿轮(柔性齿轮)22减速旋转。中间齿轮(柔性齿轮)22的旋转作为输出被传递到第二联杆102，第二联杆102被驱动。

在该现有的机器人关节结构100中，为了使第二联杆102相对于第一联杆101静止，当然，必须使马达驱动停止。因此，在第二联杆102静止时差动减速器的三个要素(内齿轮23、中间齿轮22、外齿轮21)之间作用大的静摩擦。于是，即便静止时从第二联杆侧作用力，第二联杆102也由于差动减速器内的大的摩擦阻力而不运动。例如，假设即便人与第二联杆102接触，关节部100也不运动，无法缓和接触时的力。

因此，在本发明中，使用了两个马达，使差动减速器20的三个要素中的两个以预定速度差持续旋转。

由此，即便在输出轴保持静止状态的情况下，也不产生静摩擦。

(第一实施方式)

作为本发明的实施方式可以考虑如下说明的模式。

(第一模式)

图6示出第一模式。

在第一模式中，具有第一马达210和第二马达220这两个马达。第一马达210被固定在第一联杆101上，并且第一马达210的输出轴211与差动减速器20的内齿轮(波发生器)23连结。第二马达220也被固定在第一联杆101，但是，第二马达220的输出轴221与差动减速器20的外齿轮(刚性齿轮)21连结。并且，第二联杆102与差动减速器20的中间齿轮(柔性齿轮)22连结。

在该构成中，通过使内齿轮(波发生器)23和外齿轮(刚性齿轮)21向同方向以某一速度差旋转，能够使中间齿轮(柔性齿轮)22静止。由此，即使第一联杆101和第二联杆102相互保持静止状态，差动减速器20也能够成为不作用静摩擦的状态。

以差动减速器20为波动齿轮装置10的情况为例具体进行说明。

假设刚性齿轮(外齿轮)11的齿数为Z_C、柔性齿轮(中间齿轮)12的齿数为Zf。另外，假设波发生器(内齿轮)13的转速为Vw、柔性齿轮(中间齿轮)12的转速为Vf、刚性齿轮(外齿轮)11的转速为Vc。

此时，为了使柔性齿轮(中间齿轮)12的转速为0，只要满足下式即可。

[数式1]

Vf＝0时，

V_{w} : V_{c} = 1 : \frac{Z_{c} - Z_{f}}{Z_{c}}

例如，假设柔性齿轮(中间齿轮)12的齿数为200个、刚性齿轮(外齿轮)11的齿数202个，则上述的式子变为如下所示。

[数式2]

V_{w} : V_{c} = 1 : \frac{Z_{c} - Z_{f}}{Z_{c}}

= 1 : \frac{202 - 200}{202}

= 1 : \frac{2}{202}

= 202 : 2

换言之，在波发生器(内齿轮)13旋转“360度+2个齿数”的期间，若使刚性齿轮(外齿轮)11向相同方向旋转两个齿数，则柔性齿轮(中间齿轮)12不旋转。进一步换言之，当使波发生器以20.2rpm旋转并使刚性齿轮11向相同方向以0.2rpm旋转时，柔性齿轮12不旋转而静止。

在使关节静止的状态下，希望使得差动减速器内的摩擦最小。使波发生器(内齿轮)13和刚性齿轮(外齿轮)11以能够实现关节静止的转速比并且以产生摩擦最小的速度差的方式旋转即可。

例如，若已经求出图7所示的摩擦模型，则在摩擦最小的速度差ΔV₁、ΔV₂附近求出保持关节静止状态的转速。

另外，在这里所说的速度差是指波发生器(内齿轮)13和柔性齿轮(中间齿轮)12之间的转速差。

对第一马达210和第二马达220分别施加指令电流以实现所求出的转速即可。

当想要相对于第一联杆101而使第二联杆102相对驱动来进行关节动作时，最简单地，使第二马达220停止而仅使第一马达210驱动即可。即，固定外齿轮(刚性齿轮)21而使内齿轮(波发生器)23旋转即可。

由此，成为与现有的相同的关节动作。

或者，由于中间齿轮(柔性齿轮)22的旋转是内齿轮(波发生器)23和外齿轮(刚性齿轮)21之间的相对旋转产生的，因此也可以使内齿轮(波发生器)23和外齿轮(刚性齿轮)21向相反方向旋转。与单纯地将外齿轮(刚性齿轮)21固定的情况相比，能够通过第一马达210和第二马达220分担中间齿轮(柔性齿轮)22的旋转动力，因此能够减轻第一马达210的负担。

如上所述，即便在使关节静止了的状态下，差动减速器内的摩擦也变小，因此能够确保高的可反向驱动性。

例如，即便在人与机器人接触的情况下，作用到第二联杆102的力也容易从差动减速器20的输出轴传递到输入轴。

由此，即便在人进行接触时，也由于该力而关节容易弯曲，因此能够达到使接触时的力缓和的效果。即，能够实现所谓的柔软的关节。

另外，还可以达到如下效果：即便在人移动机器人的手和脚来进行教学(teaching)的情况下，也不需要大的力。

(第二模式)

图8示出第二模式。

在第二模式中，第一马达310被固定在第一联杆101上，并且第一马达310的输出轴311与差动减速器20的内齿轮(波发生器)23连结。第二马达320也被固定在第一联杆101，但是，第二马达320的输出轴321与中间齿轮(柔性齿轮)22连结。并且，第二联杆102与差动减速器20的外齿轮21连结。

在该构成中，通过使内齿轮(波发生器)23和中间齿轮(柔性齿轮)22向相反方向以预定相对速度旋转，能够使外齿轮(刚性齿轮)21静止。由此，即使第一联杆101和第二联杆102相互保持静止状态，差动减速器20也能够成为不作用静摩擦的状态。

在该第二模式的构成中，为了使外齿轮(刚性齿轮)21的转速为0，只要满足下式即可。

[数式3]

Vc＝0时，

V_{w} : V_{f} = 1 : \frac{Z_{f} - Z_{c}}{Z_{f}}

假设差动减速器20是波动齿轮装置10、柔性齿轮12的齿数Z_f是200个、刚性齿轮11的齿数Z_C是202个，则上述的式子变成如下。

[数式4]

V_{w} : V_{f} = 1 : \frac{Z_{f} - Z_{c}}{Z_{f}}

= 1 : \frac{200 - 202}{200}

= 1 : \frac{- 2}{200}

= 200 : - 2

即，在波发生器(内齿轮)13旋转一圈的期间，若使柔性齿轮(中间齿轮)12向相反方向旋转2个齿数，则刚性齿轮(外齿轮)11不旋转。

进一步换言之，当使波发生器(内齿轮)13以20rpm旋转并使柔性齿轮(中间齿轮)12向相反方向以0.2rpm旋转时，刚性齿轮(外齿轮)不旋转而静止。

如上所述，基于摩擦模型分别求出波发生器(内齿轮)13和柔性齿轮(中间齿轮)12的转速，以使得在使关节静止的状态下差动减速器内的摩擦变得最小。

对第一马达310和第二马达520分别施加指令电流以实现所求出的转速即可。

当想要相对第一联杆101而使第二联杆102相对驱动来进行关节动作时，最简单地，使第二马达320停止而仅使第一马达310驱动即可。即，固定中间齿轮(柔性齿轮)22而使内齿轮(波发生器)23旋转即可。

由此，外齿轮(刚性齿轮)21旋转，因此第二联杆102被驱动以进行关节动作。

或者，也可以使内齿轮(波发生器)23和中间齿轮(柔性齿轮)22向相同方向旋转。

与单纯地将中间齿轮(柔性齿轮)22固定的情况相比，能够通过第一马达310和第二马达320分担外齿轮(刚性齿轮)21的旋转动力，因此能够减轻第一马达310的负担。

(第二实施方式)

在上述第一实施方式的说明中，主要以差动减速器为波动齿轮装置(谐波驱动(harmonic drive)(注册商标))的情况为例进行了说明，但是差动减速器当然也可以是其他的。

例示作为差动减速器而使用行星齿轮装置的情况。

如图9所示，行星齿轮装置30包括：外轮齿轮(outer gear)31、多个行星齿轮(planertary gear)32、承担行星齿轮32的公转的行星齿轮架(planertary carrier)33、太阳齿轮(sun gear)34。

行星齿轮32与太阳齿轮34和外轮齿轮31啮合，进行自转和公转。

外轮齿轮31对应于外齿轮21，行星齿轮32和行星齿轮架33对应于中间齿轮22，太阳齿轮34对应于内齿轮23。

在行星齿轮装置30中，也可以采用上述的第一模式和第二模式。

(行星齿轮中的第二模式)

在行星齿轮机构中也可以采用第一模式和第二模式，在这里说明将行星齿轮装置30应用于第二模式的情况。即，将第一马达310固定在第一联杆101上，并且将第一马达310的输出轴311与差动减速器20的内齿轮(太阳齿轮)23连结。

将第二马达320固定在第一联杆101，并且将第二马达320的输出轴321与差动减速器20的中间齿轮(行星齿轮、行星齿轮架)22连结。并且，第二联杆102与差动减速器20的外齿轮(外轮齿轮)21连结。

在该构成中，通过使内齿轮(太阳齿轮)23和中间齿轮(行星齿轮、行星齿轮架)22向相同方向以预定相对速度旋转，能够使外齿轮(外轮齿轮)21静止。

由此，即使第一联杆101和第二联杆102相互保持静止状态，差动减速器20也能够成为不作用静摩擦的状态。

在这里假设太阳齿轮34的齿数为Zs、行星齿轮32的齿数为Zp、外轮齿轮31的齿数为Zo。

另外，假设太阳齿轮34的转速为Vs、行星齿轮架33的转速(行星齿轮的公转速度)为Vp、外轮齿轮31的转速为Vo。

此时，为了使外轮齿轮31的转速Vo为0，只要满足下式即可。

[数式5]

Vo＝0时，

V_{s} : V_{p} = 1 : \frac{Z_{s}}{Z_{s} + Z_{o}}

在将太阳齿轮34的齿数Zs设为40个、将外轮齿轮31的齿数设为Zo为80个的情况下，上述的式子变成如下。(行星齿轮的齿数例如设为20。)

数式6

V_{s} : V_{p} = 1 : \frac{Z_{s}}{Z_{s} + Z_{o}}

= 1 : \frac{80}{40 + 80}

= 1 : \frac{1}{3}

= 3 : 1

即，当在太阳齿轮34旋转3圈的期间、使行星齿轮32旋转一圈时(当使行星齿轮架33旋转一圈时)，外轮齿轮31不旋转。

进一步换言之，当使太阳齿轮34以3rpm旋转并使行星齿轮32向相同方向以1rpm旋转(公转)时，外轮齿轮31不旋转而静止。

由此，虽然使关节动作静止，但也能够减少差动减速器(行星齿轮机构)内的摩擦。

(第三模式)

接下来，说明第三模式。

在第三模式中，第一马达410被固定在第一联杆101上，并且第一马达410的输出轴411与差动减速器20的中间齿轮(行星齿轮、行星齿轮架)22连结。

第二马达420也被固定在第一联杆101，但是，第二马达420的输出轴421与外齿轮(外轮齿轮)21连结。并且，第二联杆102与差动减速器20的内齿轮(太阳齿轮)23连结。

在该构成中，通过使中间齿轮(行星齿轮、行星齿轮架)22和外齿轮(外轮齿轮)21向相同方向以预定相对速度旋转，能够使内齿轮(太阳齿轮)23静止。由此，即便第一联杆101和第二联杆102相互保持静止状态，差动减速器20也能够成为不作用静摩擦的状态。

在该第三模式的构成中，为了使内齿轮(太阳齿轮)23的转速为0，只要满足下式即可。

[数式7]

Vs＝0时，

V_{o} : V_{p} = 1 : \frac{Z_{o}}{Z_{s} + Z_{o}}

假设太阳齿轮(内齿轮)34的齿数为40个、外轮齿轮(外齿轮)31的齿数80个，则上述的式变成如下。(行星齿轮的齿数例如设为20。)

数式8

V_{o} : V_{p} = 1 : \frac{Z_{o}}{Z_{s} + Z_{o}}

= 1 : \frac{80}{40 + 80}

= 1 : \frac{2}{3}

= 3 : 2

即，当在外轮齿轮(外齿轮)31旋转3圈的期间、使行星齿轮(中间齿轮)32向相同方向公转两圈时(当使行星齿轮架33旋转两圈时)，太阳齿轮(内齿轮)34不旋转。

进一步换言之，当使外轮齿轮31以3rpm旋转并使行星齿轮32向相同方向以2rpm旋转(公转)时，太阳齿轮34不旋转而静止。

如此，虽然使关节动作静止，但也能够减少差动减速器(行星齿轮机构)内的摩擦。

另外，本发明并不限于上述的实施方式，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更。

作为差动减速器虽然例示了波动齿轮装置和行星齿轮装置，但是作为差动减速器可以适用于除这些以外的装置。

另外，毋庸置疑所述第一模式、第二模式、第三模式都能够应用于波动齿轮装置，并且所述第一模式、第二模式、第三模式都能够应用于行星齿轮装置。

符号说明

10…波动齿轮装置、11…刚性齿轮、12…柔性齿轮、13…波发生器、20…差动减速器、21…外齿轮、22…中间齿轮、23…内齿轮、30…行星齿轮装置、31…外轮齿轮、32…行星齿轮、33…行星齿轮架、34…太阳齿轮、100…机器人关节部、101…第一联杆、102…第二联杆、110…马达、111…输出轴、200…机器人关节部、210…第一马达、211…输出轴、220…第二马达、221…输出轴、310…第一马达、311…输出轴、320…第二马达、321…输出轴、410…第一马达、411…输出轴、420…第二马达、421…输出轴。

Claims

1.一种关节装置的驱动方法，所述关节装置在第一联杆和第二联杆之间具有驱动部和差动减速器，并且将所述第一联杆和所述第二联杆作为关节来进行驱动控制，所述关节装置的驱动方法的特征在于，

所述差动减速器具有内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮，

所述驱动部具有第一马达和第二马达，

将所述第一马达和所述第二马达固定地设置在所述第一联杆上，

2.如权利要求1所述的关节装置的驱动方法，其特征在于，

所述差动减速器是波动齿轮机构或者行星齿轮机构。

3.如权利要求1或2所述的关节装置的驱动方法，其特征在于，

在所述差动减速器中，将内齿轮、中间齿轮、以及外齿轮之间的相对速度差和摩擦力的关系确定为摩擦模型，

以成为能够实现关节静止的转速比且成为摩擦变得最小的速度差的方式确定所述第一马达和所述第二马达各自的转速。