CN103659798B - 机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机器人，其具备基台、利用第1旋转轴来转动的第1臂、利用与第1旋转轴为不同方向的第2旋转轴来转动的第2臂、利用与第2旋转轴平行的第3旋转轴来转动的第3臂、第1惯性传感器、第2a惯性传感器、第1角度传感器、第3角度传感器、以及使各臂转动的驱动源，在第1臂上设置第1惯性传感器，在第3臂上设置第2a惯性传感器，在第1驱动源上设置第1角度传感器，在第3驱动源上设置第3角度传感器，将根据第1惯性传感器和第1角度传感器的检测来求出的角速度反馈给第1驱动源控制单元，将根据第2a惯性传感器和第3角度传感器的检测来求出的角速度反馈给第2驱动源控制单元。

Description

机器人

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。

此外，与在各臂上设置惯性传感器并对各臂进行抑制其振动的控制的情况相比，能够减少惯性传感器的数量，并且能够降低成本，此外还能够简化电路结构。

而且，尤其是在第2驱动源控制单元中，将根据上述角速度ωA3和上述角速度ωA2m和上述角速度ωA3m导出的第2校正分量反馈来进行控制。即，对于使第2臂转动的第2驱动源，由于使用了在产生比第2臂更大的振动的前端侧的第3臂上设置的第2a惯性传感器的检测结果来进行抑制振动的控制，因此能够提高抑制振动的效果。此外，通过控制使比第3臂更靠基端侧的第2臂转动的第2驱动源的动作，能够提高抑制振动的效果。

（应用例2）

优选地，本发明的机器人具备：上述第1驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA1中减去上述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益（gain）而得到的上述第1校正分量，来反馈上述第1角速度指令；以及

上述第2驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA3减去上述角速度ωA2m和上述角速度ωA3m得到的值上乘以反馈增益而得到的上述第2校正分量，来反馈上述第2角速度指令。

对于旋转轴的方向不同的第1驱动源控制单元和第2驱动源控制单元而言，由于利用分别相乘与其相符的反馈增益而得到的校正分量来进行将角速度指令校正的反馈控制，所以能够更可靠地抑制机器人的振动。

（应用例3）

本发明的机器人的特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与上述基台连结，并以第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，其通过第3角速度指令来使上述第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，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3驱动源控制单元，其反馈第3校正分量来控制上述第3驱动源，该第3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，来反馈第3驱源的控制。

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。

此外，与在各臂上设置惯性传感器并对各臂进行抑制其振动的控制的情况相比，能够减少惯性传感器的数量，并能够降低成本，此外能够简化电路结构。

此外，尤其是第3驱动源控制单元将根据角速度ωA3、角速度ωA2m和角速度ωA3m导出的第3校正分量反馈来进行控制。即，对于使第3臂转动的第3驱动源，由于使用了在产生比第2臂更大的振动的前端侧的第3臂上设置的第2a惯性传感器的检测结果来进行抑制振动的控制，因此能够提高抑制振动的效果。

（应用例4）

优选地，本发明的机器人具备：上述第1驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA1中减去上述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益而得到的上述第1校正分量，来反馈上述第1角速度指令；以及

上述第3驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA3减去上述角速度ωA2m和上述角速度ωA3m得到的值上乘以反馈增益而得到的上述第3校正分量，来反馈上述第3角速度指令。

对于作为不同方向的旋转轴的第1驱动源控制单元和第3驱动源控制单元而言，由于利用分别相乘与其相符的反馈增益相乘而得到的校正分量来进行将角速度指令校正的反馈控制，因此能够更可靠地抑制机器人的振动。

（应用例5）

本发明的机器人的特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与上述基台连结，并以第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2b惯性传感器，其被设置于上述第2臂，并且检测上述第2臂的绕上述第2旋转轴的角速度或者加速度；

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，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角度传感器的检测结果得到的上述第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，该第2校正分量根据从上述第2b惯性传感器得到的上述第2臂的上述第2旋转轴的角速度ωA2和从上述第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，通过检测该旋转轴的方向的角速度的1个惯性传感器，来反馈对驱动源的控制。即，根据第2b惯性传感器所检测的角速度，来反馈第2驱动源的振动控制。

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，由于不需要存在异常点的运算，因此能够可靠地进对行机器人的控制并且能够抑制振动。

此外，与在各臂上设置惯性传感器并对各臂进行抑制其振动的控制的情况相比，能够减少惯性传感器的数量，并能够降低成本，此外能够简化电路结构。

此外，通过控制使比第3臂更靠基端侧的第2臂转动的第2驱动源的动作，能够提高抑制振动的效果。

（应用例6）

优选地，本发明的机器人具备：上述第1驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA1中减去上述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益而得到的上述第1校正分量，来反馈上述第1角速度指令；以及

上述第2驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA2中减去上述角速度ωA2m得到的值上乘以反馈增益而得到的上述第2校正分量，来反馈上述第2角速度指令。

对于作为不同方向的旋转轴的第1驱动源控制单元和第2驱动源控制单元而言，由于利用分别相乘与其相符的反馈增益而得到的校正分量来进行将角速度指令校正的反馈控制，因此能够更可靠地抑制机器人的振动。

（应用例7）

本发明的机器人的特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与上述基台连结，并以第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2b惯性传感器，其被设置于上述第2臂，并且检测上述第2臂的绕上述第2旋转轴的角速度或者加速度；

第3驱动源，其通过第3角速度指令来使上述第3臂转动；

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，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3驱动源控制单元，其反馈第3校正分量来控制上述第3驱动源，该第3校正分量根据从上述第2b惯性传感器得到的上述第2臂的上述第2旋转轴的角速度ωA2、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，通过检测该旋转轴的方向的角速度的1个惯性传感器，来反馈对驱动源的控制。即，根据第2b惯性传感器所检测的角速度，来反馈第3驱动源的控制。

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

此外，与在各臂上设置惯性传感器并对各臂进行抑制其振动的控制的情况相比，能够减少惯性传感器的数量，并能够降低成本，此外能够简化电路结构。

（应用例8）

优选地，本发明的机器人具备：上述第1驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA1中减去上述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益而得到的上述第1校正分量，来反馈上述第1角速度指令；以及

上述第3驱动源控制单元，其根据在从上述角速度ωA2中减去上述角速度ωA2m和上述角速度ωA3m得到的值上乘以反馈增益而得到的上述第3校正分量，来反馈上述第3角速度指令。

对于作为不同方向的旋转轴的第1驱动源控制单元和第3驱动源控制单元，利用分别相乘与其相符的反馈增益而得到的校正分量来进行将角速度指令校正的反馈控制，因此能够更可靠地抑制机器人的振动。

（应用例9）

优选地，本发明的机器人具备：

设置有上述第1惯性传感器的上述第1臂；

设置有上述第2a惯性传感器的上述第3臂；以及

未设置有惯性传感器的上述第2臂。

由于能够减少惯性传感器的数量，因此能够降低装置成本。此外，能够使第2臂轻量化。

（应用例10）

优选地，本发明的机器人具备：

设置有上述第1惯性传感器的上述第1臂；

设置有上述第2b惯性传感器的上述第2臂；以及

未设置有惯性传感器的上述第3臂。

由于能够减少惯性传感器的数量，因此能够降低装置成本。此外，能够使第3臂轻量化。

（应用例11）

优选地，在本发明的机器人中，上述第1惯性传感器被设置在上述第1臂的前端部，

上述第2a惯性传感器被设置在上述第3臂的前端部。

由此，第1惯性传感器在第1臂的振动最大的部位上检测第1臂的角速度或者加速度，第2a惯性传感器在第3臂的振动最大的部位上检测第3臂的角速度或者加速度，因此能够更可靠地抑制机器人的振动。

（应用例12）

优选地，在本发明的机器人中，上述第1惯性传感器被设置在上述第1臂的前端部，

上述第2b惯性传感器被设置在上述第2臂的前端部。

由此，第1惯性传感器在第1臂的振动最大的部位上检测第1臂的角速度或者加速度，第2b惯性传感器在第2臂的振动最大的部位上检测第2臂的角速度或者加速度，因此能够更可靠地抑制机器人的振动。

（应用例13）

优选地，在本发明的机器人中，上述第1旋转轴与上述基台的设置面的法线一致。

由此，能够容易地进行机器人的控制。

（应用例14）

本发明的机器人的特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与上述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其以与上述第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惯性传感器，其检测上述第1臂的角速度；

第1角度传感器，其检测上述第1臂的驱动源的旋转角度；

第2角度传感器，其检测上述第2臂的驱动源的旋转角度；

第2a惯性传感器，其检测上述第3臂的角速度；

第3角度传感器，其检测上述第3臂的驱动源的旋转角度；

上述第1臂的驱动源的控制单元，其将从上述第1角度传感器的检测结果而被导出的角速度和由上述第1惯性传感器检测的角速度反馈来进行控制；以及

上述第2臂的驱动源的控制单元，其将从上述第2角度传感器的检测结果而被导出的角速度、从上述第3角度传感器的检测结果而被导出的角速度、以及由上述第2a惯性传感器检测的角速度反馈来进行控制。

在本发明中，虽然将所使用的传感器的数量设为最少，但是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，通过检测该旋转轴的方向的角速度的1个惯性传感器，从而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。

此外，与在各臂上设置惯性传感器并对各臂进行抑制其振动的控制的情况相比，能够将惯性传感器的数量设为最少，并能够降低成本，此外能够简化电路结构。

而且，由于对于使第2臂转动的第2驱动源，使用了在产生比第2臂更大的振动的前端侧的第3臂上设置的第2a惯性传感器的检测结果来进行抑制振动的控制，因此能够提高抑制振动的效果。此外，通过控制使比第3臂更靠基端侧的第2臂转动的第2驱动源的动作，能够提高抑制振动的效果。

（应用例15）

本发明的机器人的特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与上述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其以与上述第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惯性传感器，其检测上述第1臂的角速度；

第1角度传感器，其检测上述第1臂的驱动源的旋转角度；

第2角度传感器，其检测上述第2臂的驱动源的旋转角度；

第2a惯性传感器，其检测上述第3臂的角速度；

第3角度传感器，其检测上述第3臂的驱动源的旋转角度；

上述第1臂的驱动源的控制单元，其将从上述第1角度传感器的检测结果而被导出的角速度和由上述第1惯性传感器检测的角速度反馈来进行控制；

上述第3臂的驱动源的控制单元，其将从上述第2角度传感器的检测结果而被导出的角速度、从上述第3角度传感器的检测结果而被导出的角速度、以及由上述第2a惯性传感器检测的角速度反馈来进行控制。

在本发明中，将所使用的传感器的数量设为最少，并且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，通过检测该旋转轴的方向的角速度的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，来反馈对第3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。

此外，与在各臂上设置惯性传感器并对各臂进行抑制其振动的控制的情况相比，能够削减惯性传感器的数量，并能够降低成本，此外能够使电路结构简化。

而且，尤其是由于对使第3臂转动的第3驱动源，使用了在产生比第2臂大的振动的前端侧的第3臂上设置的第2a惯性传感器的检测结果来进行抑制振动的控制，因此能够提高抑制振动的效果。

（应用例16）

本发明的机器人的特征在于，具有多个不同的旋转轴，与每个上述不同的旋转轴对应地设置有一个惯性传感器和一个角度传感器，在与上述角度传感器和上述惯性传感器对应的每个旋转轴上对从该角度传感器和该惯性传感器得到的角速度进行反馈控制。

由此，能够提供可以在3维空间中自如地作业的多关节机器人，并且容易且可靠地抑制由驱动引起的振动的机器人。

在本发明的机器人中，具有多个不同的旋转轴，与每个上述不同的旋转轴对应地设置有一个惯性传感器和一个角度传感器，而且在与上述角度传感器和上述惯性传感器对应的每个旋转轴上对从该角度传感器和该惯性传感器得到的角速度进行反馈控制，因此来自惯性传感器的信息只要是至少一个坐标轴的信息即可。因此，不需要例如雅可比转换等坐标轴转换，能够通过简单的运算来向控制部进行反馈。

即，不需要用于基于庞大的信息来向控制部反馈的运算，由此，能够加快在机器人的控制中的响应速度。此外，由于不需要存在异常点的运算，因此能够可靠地进行对机器人的控制并且能够抑制振动。另外，与每个不同的旋转轴对应地，设置有一个惯性传感器和一个角度传感器，平行的旋转轴为多个的情况下，也可以选择其中的一个旋转轴，并从不同于该一个旋转轴的旋转轴中选择一个旋转轴，以分别对上述旋转轴设置一个惯性传感器和一个角度传感器。

附图说明

图1是从正面侧观看本发明的机器人的第1实施方式的立体图。

图2是从背面侧观看图1所示的机器人立体图。

图3是图1所示的机器人的概略图。

图4是图1所示的机器人的概略图。

图5是图1所示的机器人的主要部分的框图。

图6是图1所示的机器人的主要部分的框图。

图7是图1所示的机器人的主要部分的框图。

图8是图1所示的机器人的主要部分的框图。

图9是图1所示的机器人的主要部分的框图。

图10是图1所示的机器人的主要部分的框图。

图11是表示本发明的机器人的第2实施方式的主要部分的框图。

图12是表示本发明的机器人的第3实施方式的概略图。

图13是图12所示的机器人的主要部分的框图。

图14是表示本发明的机器人的第3实施方式的主要部分的框图。

图15是表示本发明的机器人的第4实施方式的主要部分的框图。

图16是表示本发明的机器人的其他构成例子的正面图。

具体实施方式

下面，基于附图所示的优选的实施方式，对本发明的机器人进行详细的说明。

<第1实施方式>

图1是从正面侧观看本发明的机器人的第1实施方式的立体图。图2是从背面侧观看图1所示的机器人的立体图。图3和图4分别是图1所示的机器人的概略图。图5是图1所示的机器人的主要部分的框图。图6～图10分别是图1所示的机器人的主要部分的框图。

另外，以下为了便于说明，将图1～图4，图6中的上侧称为“上”或者“上方”，将下侧称为“下”或者“下方”。此外，将图1～图4中的基台侧称为“基端”，将其相反侧称为“前端”。此外，在图4中，将旋转轴O2、O3分别夸大图示。此外，在图4中，为了明确惯性传感器31、32a的存在，而分别将它们图示在臂12、14的外部。

图1～图4所示的机器人（工业用机器人）1能够用于制造例如像手表这种精密设备等的制造工序，具有机器人主体10、控制机器人主体10的动作的控制装置（控制单元）20（参照图5）。机器人主体10与控制装置20电连接。此外，控制装置20例如能够由内置有CPU（CentralProcessing Unit：中央处理单元）的个人电脑（PC）等构成。另外，关于控制装置20，之后再详细叙述。

机器人主体10具备基台11、4根臂（连杆（link））12、13、14、15、耳轴（wrist）（连杆）16以及6个驱动源401、402、403、404、405、406。该机器人主体10是基台11、臂12、13、14、15以及耳轴16从基端侧向着前端侧按照上述顺序连结的垂直多关节（6轴）机器人（机器人主体）。在垂直多关节机器人中，也可以将基台11、臂12～15、耳轴16统称为“臂”，可以分别将臂12称为“第1臂”，将臂13称为“第2臂”，将臂14称为“第3臂”，将臂15称为“第4臂”，将耳轴16称为“第5臂、第6臂”。另外，还可以设为耳轴16具有第5臂和第6臂。在耳轴16上可以安装末端执行器（end effector）等。

如图3和图4所示，臂12～15、耳轴16分别相对于基台11独立地且以能够变位的方式被支撑。没有分别对该臂12～15、耳轴16的长度进行特别的限制，但是在图示的结构中，臂12～14的长度被设定为比另一个臂15和耳轴16长。其中，例如，第3臂14的长度还可以比第1臂12和第2臂13的长度短。

基台11和第1臂12经由关节（结合件）171而被连结。而且，第1臂12相对于基台11而言，以与铅垂方向平行的第1旋转轴O1为旋转中心，绕该第1旋转轴O1自如地转动。第1旋转轴O1与作为基台11的设置面的台面101的上表面的法线一致。通过第1驱动源401的驱动来进行绕该第1旋转轴O1的转动。此外，第1驱动源401由电机401M和电缆（未图示）而被驱动，该电机401M经由与其电连接的电机驱动器301而被控制装置20控制（参照图5）。可以通过与电机401M一同设置的减速器（未图示），将来自电机401M的驱动传递给第1驱动源401，此外，也可以省略减速器。

第1臂12与第2臂13经由关节（结合件）172而被连结。而且，第2臂13相对于第1臂12而言，以与水平方向平行的第2旋转轴O2为轴中心自如地转动。第2旋转轴O2与第1旋转轴O1正交。通过第2驱动源402的驱动来进行绕该第2旋转轴O2的转动。此外，第2驱动源402由电机402M和电缆（未图示）而被驱动，该电机402M经由与其电连接的电机驱动器302而被控制装置20控制（参照图5）。可以通过在电机402M之外还设置的减速器（未图示），将来自电机402M的驱动传递给第2驱动源402，此外，也可以省略减速器。

第2臂13与第3臂14经由关节（结合件）173而被连结。而且，第3臂14相对于第2臂13而言，以与水平方向平行的旋转轴O3为旋转中心，能够绕该第3旋转轴O3转动。第3旋转轴O3与第2旋转轴O2平行。通过第3驱动源403的驱动来进行绕该第3旋转轴O3的转动。此外，第3驱动源403由电机403M和电缆（未图示）而被驱动，该电机403M经由与其电连接的电机驱动器303而被控制装置20控制（参照图5）。可以在电机403M之外还设置减速器（未图示）来将来自电机403M的驱动传递给第3驱动源403，此外，也可以省略减速器。

第3臂14与第4臂15经由关节（结合件）174而被连结。而且，第4臂15相对于第3臂14（基台11）而言，以与第3臂14的中心轴方向平行的第4旋转轴O4为旋转中心，绕该第4旋转轴O4自如地转动。第4旋转轴O4与第3旋转轴O3正交。通过第4驱动源404驱动来进行绕该第4旋转轴O4的转动。此外，第4驱动源404由电机404M和电缆（未图示）而被驱动，该电机404M经由与其电连接的电机驱动器304而被控制装置20控制（参照图5）。可以通过与电机404M一同设置的减速器（未图示），将来自电机404M的驱动传递给第4驱动源404，此外，也可以省略减速器。另外，第4旋转轴O4也可以平行于与第3旋转轴O3正交的轴。

第4臂15与耳轴16经由关节（结合件）175而被连结。而且，耳轴16相对于第4臂15而言，以与水平方向（y轴方向）平行的第5旋转轴O5为旋转中心，绕该第5旋转轴O5自如地转动。第5旋转轴O5与第4旋转轴O4正交。通过第5驱动源405的驱动来进行绕该第5旋转轴O5的转动。此外，第5驱动源405由电机405M和电缆（未图示）而被驱动，该电机405M经由与其电连接的电机驱动器305而被控制装置20控制（参照图5）。可以通过与电机405M一同设置的减速器（未图示），将来自电机405M的驱动传递给第5驱动源405，此外，也可以省略减速器。此外，耳轴16经由关节（结合件）176而还以与第5旋转轴O5垂直的第6旋转轴O6为旋转中心，绕该第6旋转轴O6自如地转动。旋转轴O6与旋转轴O5正交。通过第6驱动源406的驱动来进行绕该第6旋转轴O6的转动。此外，第6驱动源406是由电机406M和电缆（未图示）而被驱动，该电机406M经由与其电连接的电机驱动器306而被控制装置20控制（参照图5）。可以在电机406M之外还设置减速器（未图示）来将来自电机406M的驱动传递给第6驱动源406，此外，也可以省略减速器。另外，第5旋转轴O5可以平行于与第4旋转轴O4正交的轴，此外，第6旋转轴O6可以平行于与第5旋转轴O5正交的轴。

此外，在第1臂12上设置有第1惯性传感器31。通过该第1惯性传感器31来检测第1臂12绕第1旋转轴O1的角速度。对于在第1臂12上的第1惯性传感器31的设置位置没有特别的限制，但是优选为第1臂12的前端部。在本实施方式中，第1惯性传感器31被设置在第1臂12的内部的前端部。由于第1臂12的振动在其前端部为最大，由此，能够更可靠地抑制机器人1的振动。另外，第1惯性传感器31当然也可以被设置在第1臂12的基端部。

此外，在第3臂14上设置有第2a惯性传感器32a。通过该第2a惯性传感器32a来检测第3臂14绕第2旋转轴O2的角速度。对于在第3臂14上的第2a惯性传感器32a的设置位置没有特别的限制，但是优选为第3臂14的前端部。在本实施方式中，第2a惯性传感器32a被设置在第3臂14的内部的前端部。由于第3臂14的振动在其前端部为最大，由此，能够更可靠地抑制机器人1的振动。另外，第2a惯性传感器32a当然也可以被设置在第3臂14的基端部。

此外，作为第1惯性传感器31、第2a惯性传感器32a，没有分别作出特别的的限制，在本实施方式中，例如可以使用陀螺仪传感器、加速度传感器等。

这里，在该机器人1中，通过抑制臂12、13以及14的振动，来抑制机器人1整体的振动。但是，无需为了抑制臂12、13以及14的振动而在臂12、13和14的全部上设置惯性传感器，而是如上所述，仅在臂12、14上设置第1惯性传感器31、第2a惯性传感器32a，并基于该第1惯性传感器31、第2a惯性传感器32a的检测结果，来控制驱动源401、402的动作。由此，与在臂12、13以及14的全部上设置惯性传感器的情况相比，能够削减惯性传感器的数量，能够降低成本，此外还能够使电路结构简化。

在驱动源401～406的各自的电机或者减速器上设置有第1角度传感器411、第2角度传感器412、第3角度传感器413、第4角度传感器414、第5角度传感器415、第6角度传感器416。作为这些角度传感器，可以使用编码器、旋转编码器（rotary encoder）等。通过这些角度传感器411～416，分别对驱动源401～406的电机或者减速器的旋转轴的旋转角度进行检测。作为该驱动源401～406的电机，没有分别作出特别的限制，例如，优选使用AC伺服电机、DC伺服电机等伺服电机。此外，上述各电缆也可以分别贯插机器人主体10。

如图5所示，机器人主体10与控制装置20电连接。即，驱动源401～406、角度传感器411～416、惯性传感器31、32a分别与控制装置20电连接。

而且，控制装置20能够使臂12～15、耳轴16分别独立地进行动作，即，经由电机驱动器301～306，能够分别将驱动源401～406独立地控制。在这种情况下，控制装置20通过角度传感器411～416、第1惯性传感器31、第2a惯性传感器32a来进行检测，并基于该检测结果来分别控制驱动源401～406的驱动，例如角速度或旋转角度等。该控制程序预先存储在内置于控制装置20的记录介质中。

如图1、图2所示，当机器人1为垂直多关节机器人的情况下，基台11是位于该垂直多关节机器人最下方的、被固定于设置空间的台面101上的部分。作为该固定方法，没有特别的限制，例如，在图1、图2所示的本实施方式中，使用了通过多个螺栓（bolt）111进行固定的方法。另外，作为在基台11的设置空间中的固定处，除台面之外，也能够为设置空间的壁或顶棚。

基台11具有中空的基台主体（壳体）112。基台主体112可以分为呈圆筒状的圆筒状部113以及在该圆筒状部113的外周部形成为一体的、呈箱状的箱状部114。而且，在这种基台主体112中例如收纳有电机401M或电机驱动器301～306。

臂12～15分别具有中空的臂主体2、驱动机构3、以及密封单元4。另外，以下为了便于说明，有时将第1臂12具有的臂主体2、驱动机构3、密封单元4分别称为“臂主体2a”、“驱动机构3a”、“密封单元4a”，分别将第2臂13具有的臂主体2、驱动机构3、密封单元4称为“臂主体2b”、“驱动机构3b”、“密封单元4b”，将第3臂14具有的臂主体2、驱动机构3、密封单元4分别称为“臂主体2c”、“驱动机构3c”、“密封单元4c”，将第4臂15具有的臂主体2、驱动机构3、密封单元4分别称为“臂主体2d”、“驱动机构3d”、“密封单元4d”。

此外，关节171～176分别具有转动支撑机构（未图示）。该转动支撑机构是以能够使相互连结的2根臂中的一方相对于另一方转动的方式支撑的机构，是以能够使相互连结的基台11和第1臂12中的一方相对于另一方转动的方式支撑的机构，是以能够使相互连结的第4臂15和第5耳轴16中的一方相对于另一方转动的方式支撑的机构。当以相互连结的第4臂15和耳轴16为一例的情况下，转动支撑机构能够使耳轴16相对于第4臂15转动。此外，各转动支撑机构分别具有减速器（未图示），该减速器将对应的电机的旋转速度以规定的减速比减速、并将该驱动力传递给对应的臂、耳轴16的耳轴主体161、支撑环162。

第1臂12以相对于水平方向而言倾斜的姿势，与基台11的上端部（前端部）连结。在该第1臂12中，驱动机构3a具有电机402M，并收纳在臂主体2a内。此外，臂主体2a内被密封单元4a气密封。

第2臂13与第1臂12的前端部连结。在该第2臂13中，驱动机构3b具有电机403M，并收纳在臂主体2b内。此外，臂主体2b内被密封单元4b气密封。

第3臂14与第2臂13的前端部连结。在该第3臂14中，驱动机构3c具有电机404M，并收纳在臂主体2c内。此外，臂主体2c内被密封单元4c气密封。

第4臂15以与其中心轴方向平行的方式与第3臂14的前端部连结。在该臂15中，驱动机构3d具有电机405M、406M，并收纳在臂主体2d内。此外，臂主体2d内被密封单元4d气密封。

在第4臂15的前端部（与基台11为相反侧的端部）连结有耳轴16。在该耳轴16上，在其前端部（与第4臂15为相反侧的端部）上，例如以自如地装卸的方式安装有把持如手表等那样的精密设备的机械手（manipulator，未图示）。另外，作为机械手，没有特别的限制，例如，可以列举具有多根指部（指头）的结构。而且，该机器人1能够通过在以机械手把持精密设备的状态下控制臂12～15和耳轴16等的动作，来搬送该精密设备。

耳轴16具有呈圆筒状的耳轴主体（第6臂）161、以及独立于耳轴主体161地构成并被设置在该耳轴主体161的基端部且呈环状的支撑环（第5臂）162。

耳轴主体161的前端面163形成为平坦的面，其为安装机械手的安装面。此外，耳轴主体161经由关节176而与第4臂15的驱动机构3d连结，通过该驱动机构3d的电机406M的驱动而绕旋转轴O6转动。

支撑环162经由关节175而与第4臂15的驱动机构3d连结，通过该驱动机构3d的电机405M的驱动而与耳轴主体161一同绕旋转轴O5转动。

接着，参照图5、图6～图10，对控制装置20的结构进行说明。

如图5、图6～图10所示，控制装置20具有：控制第1驱动源401的动作的第1驱动源控制部（第1驱动源控制单元）（第1角速度指令）201；控制第2驱动源402的动作的第2驱动源控制部（第2驱动源控制单元）（第2角速度指令）202；控制第3驱动源403的动作的第3驱动源控制部（第3驱动源控制单元）（第3角速度指令）203；控制第4驱动源404的动作的第4驱动源控制部（第4驱动源控制单元）（第4角速度指令）204；控制第5驱动源405的动作的第5驱动源控制部（第5驱动源控制单元）（第5角速度指令）205；以及控制第6驱动源406的动作的第6驱动源控制部（第6驱动源控制单元）（第6角速度指令）206。

如图6所示，第1驱动源控制部201具有减法器511、位置控制部521、减法器531、角速度控制部541、旋转角度计算部551、角速度计算部561、减法器571、转换部581、校正值计算部591、以及加法器601。

如图7所示，第2驱动源控制部202具有减法器512、位置控制部522、减法器532、角速度控制部542、旋转角度计算部552、角速度计算部562、加减法器622、转换部582、校正值计算部592、以及加法器602。

如图7所示，第3驱动源控制部203具有减法器513、位置控制部523、减法器533、角速度控制部543、旋转角度计算部553、以及角速度计算部563。

如图8所示，第4驱动源控制部204具有减法器514、位置控制部524、减法器534、角速度控制部544、旋转角度计算部554、以及角速度计算部564。

如图9所示，第5驱动源控制部205具有减法器515、位置控制部525、减法器535、角速度控制部545、旋转角度计算部555、以及角速度计算部565。

如图10所示，第6驱动源控制部206具有减法器516、位置控制部526、减法器536、角速度控制部546、旋转角度计算部556、以及角速度计算部566。

其中，控制装置20基于机器人1所进行的处理内容来计算耳轴16的目标位置，并生成用于使耳轴16移动到该目标位置的轨道。然后，控制装置20按照每个规定的控制周期测定各驱动源401～406的旋转角度，并将基于该测定结果运算而得到的值分别作为各驱动源401～406的位置指令Pc来输出至动源控制部201～206，以使耳轴16沿该生成的轨道移动（参照图6～图10）。另外，在上述以及以下的说明中，表述为“值的输入、输出”等，其意思是“与该值对应的信号的输入、输出”。

如图6所示，在第1驱动源控制部201中，除第1驱动源401的位置指令Pc之外，还输入有分别来自第1角度传感器411、第1惯性传感器31的检测信号。第1驱动源控制部201通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第1驱动源401，以使根据第1角度传感器411的检测信号计算的第1驱动源的旋转角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc，并且后述的角速度反馈值ωfb成为后述的角速度指令ωc。

即，在第1驱动源控制部201的减法器511中输入有位置指令Pc，此外还从旋转角度计算部551输入有后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部551中，对从第1角度传感器411输入的脉冲数进行计数，并且与该计数值对应的第1驱动源401的旋转角度作为位置反馈值Pfb而被输出到减法器511。减法器511将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第1驱动源401的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb得到的值）输出至位置控制部521。

位置控制部521通过进行使用了从减法器511中输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第1驱动源401的角速度的目标值。位置控制部521将表示该第1驱动源401的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令（第1角速度指令）ωc而输出到减法器531。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

在减法器531中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有后述的角速度反馈值ωfb。减法器531将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第1驱动源401的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb而得到的值）输出到角速度控制部541中。

角速度控制部541通过使用从减法器531中输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包括积分在内的规定的运算处理，来生成与该偏差对应的第1驱动源401的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器301供给给电机401M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行了PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，进行反馈控制，并控制第1驱动源401的驱动电流。

接着，对在第1驱动源控制部201中的角速度反馈值ωfb进行说明。

在角速度计算部561中，基于从第1角度传感器411输入的脉冲信号的频率来对第1驱动源401的角速度ωm1进行计算，并将该角速度ωm1输出到加法器601。

此外，在角速度计算部561中，基于从第1角度传感器411输入的脉冲信号的频率来对第1臂12绕旋转轴O1的角速度ωA1m进行计算，并将该角速度ωA1m输出到减法器571。其中，角速度ωA1m是角速度ωm1除以在第1驱动源401的电机401M与第1臂12之间的、即关节171中的减速比而得到的值。

此外，通过第1惯性传感器31，来检测第1臂12围绕旋转轴O1的角速度。然后将该第1惯性传感器31的检测信号，即由第1惯性传感器31检测出的、第1臂12绕旋转轴O1的角速度ωA1被输出到减法器571。

在减法器571中输入有角速度ωA1和角速度ωA1m，减法器571将从该角速度ωA1中减去角速度ωA1m而得到的值ωA1s（=ωA1-ωA1m）输出到转换部581。该值ωA1s相当于第1臂12绕旋转轴O1的角速度的振动分量（振动角速度）。以下，将ωA1s称为振动角速度。在本实施方式中，进行该振动角速度ωA1s（详细而言，是基于振动角速度ωA1s生成的值，即电机401M中的角速度ωm1s）被进行后述的增益Ka倍运算之后向驱动源401的输入侧返回的反馈控制。具体而言，是对驱动源401进行反馈控制，以使得振动角速度ωA1s尽可能地变为0。由此，能够抑制机器人1的振动。另外，在该反馈控制中，驱动源401的角速度得到控制。

转换部58将振动角速度ωA1s转换为第1驱动源401中的角速度ωm1s，并将该角速度ωm1s输出到校正值计算部591。该转换能够通过将振动角速度ωA1s乘以在第1驱动源401的电机401M与第1臂12之间、即关节171中的减速比而得到。

校正值计算部591将角速度ωm1s与作为预先规定的系数的增益（反馈增益）Ka相乘，求出校正值（第1校正分量）Ka·ωm1s，并将该校正值Ka·ωm1s输出到加法器601。

在加法器601中，输入有角速度ωm1，此外还输入有校正值Ka·ωm1s。加法器601将角速度ωm1与校正值Ka·ωm1s相加得到的值作为角速度反馈值ωfb输出到减法器531。另外，按照前述的方式进行以后的动作。

如图7所示，在第2驱动源控制部202中，除第2驱动源402的位置指令Pc之外，还输入有分别来自第2角度传感器412、第2a惯性传感器32a的检测信号。此外，在第2驱动源控制部202中，从第3驱动源控制部203输入有第3臂14绕旋转轴O3的角速度ωA3m。第2驱动源控制部202通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第2驱动源402，以使得根据第2角度传感器412的检测信号计算的第2驱动源402的旋转角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc，并且后述的角速度反馈值ωfb成为后述的角速度指令ωc。

即，在第2驱动源控制部202的减法器512中，输入有位置指令Pc，此外还输入有来自旋转角度计算部552的后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部552中，对从第2角度传感器412输入的脉冲数进行计数，并且与该计数值对应的第2驱动源402的旋转角度作为位置反馈值Pfb而被输出到减法器512。减法器512将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第2驱动源402的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb得到的值）输出到位置控制部522。

位置控制部522通过进行使用了从减法器512输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第2驱动源402的角速度的目标值。位置控制部522将表示该第2驱动源402的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令（第2角速度指令）ωc来输出到减法器532。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

在减法器532中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有后述的角速度反馈值ωfb。减法器532将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第2驱动源402的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb而得到的值）输出到角速度控制部542。

角速度控制部542通过使用从减法器532输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生成与该偏差对应的第2驱动源402的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器302供给给电机402M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行了PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，进行反馈控制，并控制第2驱动源402的驱动电流。另外，由于旋转轴O2与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的情况下，相对于第1驱动源401而言独立地控制第2驱动源402的动作。

接着，对第2驱动源控制部202中的角速度反馈值ωfb进行说明。

在角速度计算部562中，基于从第2角度传感器412输入的脉冲信号的频率，对第2驱动源402的角速度ωm2进行计算，并将该角速度ωm2输出到加法器602。

此外，在角速度计算部562中，基于从第2角度传感器412输入的脉冲信号的频率，对第2臂13绕旋转轴O2的角速度ωA2m进行计算，并将该角速度ωA2m输出到加减法器622。另外，角速度ωA2m是角速度ωm2除以在第2驱动源402的电机402M与第2臂13之间的、即关节172中的减速比而得到的值。

此外，通过第2a惯性传感器32a来检测第3臂14绕旋转轴O2的角速度。然后，该第2a惯性传感器32a的检测信号，即由第2a惯性传感器32a检测出的第3臂14绕旋转轴O2的角速度ωA3被输出到加减法器622。另外，由于旋转轴O2、O3与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的状态下，容易且可靠地求出第3臂14绕旋转轴O2的角速度。

此外，后述的第3驱动源控制部203的角速度计算部563将第3臂14绕旋转轴O3的角速度ωA3m输出到加减法器622中。

在加减法器622中，输入有角速度ωA3、角速度ωA2m和角速度ωA3m，加减法器622将从角速度ωA3中减去角速度ωA2m和角速度ωA3m得到的值ωA2s（=ωA3-ωA2m-ωA3m）输出到转换部582。该值ωA2s相当于第2臂13和第3臂14绕旋转轴O2的总计的角速度的振动分量（振动角速度）。以下，将ωA2s称为振动角速度。在本实施方式中，进行该振动角速度ωA2s（详细而言，是基于振动角速度ωA2s生成的值，即电机402M中的角速度ωm2s）被进行后述的增益Ka倍运算之后返回到第2驱动源402的输入侧的反馈控制。具体而言，是对第2驱动源402进行反馈控制，以使得振动角速度ωA2s尽可能成为0。由此，能够抑制机器人1的振动。另外，在该反馈控制中，第2驱动源402的角速度得到控制。

转换部582将振动角速度ωA2s转换为第2驱动源402中的角速度ωm2s，并将该角速度ωm2s输出到校正值计算部592。该转换能够通过将振动角速度ωA2s乘以在第2驱动源402的电机402M与第2臂13之间的、即关节172中的减速比而得到。

校正值计算部592将角速度ωm2s与作为预先规定的系数的增益（反馈增益）Ka相乘，来求出校正值（第2校正分量）Ka·ωm2s，并将该校正值Ka·ωm2s输出到加法器602。另外，该第2驱动源控制部202中的增益Ka与第1驱动源控制部201中的增益Ka可以相同，此外还可以不同。

在加法器602中，输入有角速度ωm2，此外还输入有校正值Ka·ωm2s。加法器602将角速度ωm2与校正值Ka·ωm2s相加而得到的值作为角速度反馈值ωfb来输出到减法器532。另外，按照前述方式进行以后的动作。

如图7所示，在第3驱动源控制部203中，除第3驱动源403的位置指令Pc之外，还输入有来自第3角度传感器413的检测信号。第3驱动源控制部203以使根据第3角度传感器413的检测信号计算的第3驱动源403的旋转角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc并且后述的角速度反馈值ωfb成为后述的角速度指令ωc的方式，通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第3驱动源403。

即，在第3驱动源控制部203的减法器513中，输入有位置指令Pc，此外还输入有来自旋转角度计算部553的后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部553中，对从第3角度传感器413中输入的脉冲数进行计数，并且将与该计数值对应的第3驱动源403的旋转角度作为位置反馈值Pfb来输出到减法器513。减法器513将该位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第3驱动源403的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb得到的值）输出到位置控制部523中。

位置控制部523通过进行使用了从减法器513中输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第3驱动源403的角速度的目标值。位置控制部523将表示该第3驱动源403的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令ωc来输出到减法器533。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

此外，在角速度计算部563中，基于从第3角度传感器413中输入的脉冲信号的频率，来对第3驱动源403的角速度进行计算，并将该角速度作为角速度反馈值ωfb来输出到减法器533。

在减法器533中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有角速度反馈值ωfb。减法器533将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第3驱动源403的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb所得到的值）输出到角速度控制部543。

角速度控制部543通过使用从减法器533中输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生成与该偏差对应的第3驱动源403的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器303供给给电机403M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行了PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变成与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变成与角速度指令ωc尽可能相等的方式，进行反馈控制，并控制第3驱动源403的驱动电流。

另外，关于驱动源控制部204～206，由于它们分别与上述第3驱动源控制部203相同，因此省略其说明。

如以上的说明，通过该机器人1，能够容易且可靠地抑制机器人1的振动。

首先，在机器人1的控制中，不需要庞大的运算，由此能够加快在机器人1的控制中的响应速度，此外能够简化控制装置20的结构。

此外，在机器人1的控制中，由于不需要存在异常点的运算，因此能够可靠地进行对机器人1的控制，由此，能够可靠地抑制振动。

此外，由于对于驱动第2臂13的第2驱动源402，使用了在产生比第2臂13更大的振动的、前端侧的第3臂14上设置的第2a惯性传感器32a的检测结果，来进行抑制振动的控制，因此能够提高抑制机器人1的振动的效果。此外，能够通过控制使比第3臂14靠基端侧的第2臂13转动的第2驱动源402的动作，来提高抑制机器人1的振动的效果。

此外，由于在第1臂12、第3臂14上分别设置有惯性传感器31、32a，并且使第1臂12转动的第1旋转轴O1、第2臂13转动的第2旋转轴O2以及第3臂14转动的第3旋转轴O3彼此正交，因此能够将第1臂12与第3臂14的角速度作为彼此没有混合的、单纯的旋转分量来检测。因此，通过使用了这些的运算而进行控制，所以能够更容易地、高精度地且可靠地抑制机器人1的振动。

除此之外，由于使第1臂12转动的第1旋转轴O1、第2臂13转动的第2旋转轴O2以及第3臂14转动的第3旋转轴O3彼此正交，因此能够将第1臂12和第3臂14的角速度作为彼此没有混合的、单纯的旋转分量来检测，由于将这些没有混合的旋转分量分别与反馈增益相乘，因此能够分别以高精度进行校正。

<第2实施方式>

图11是表示本发明的机器人的第2实施方式的主要部分的框图。

下面，对于第2实施方式，以与前述的第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，则省略其说明。

如图11所示，在第2实施方式的机器人1中，控制装置20的第2驱动源控制部202、第3驱动源控制部203分别与第1实施方式不同。即，在该机器人中，基于第1惯性传感器31、第2a惯性传感器32a的检测结果，来控制第1驱动源401、第3驱动源403的动作。下面，对第2驱动源控制部202、第3驱动源控制部203进行说明。

如图11所示，第2驱动源控制部202具有：减法器517、位置控制部527、减法器537、角速度控制部547、旋转角度计算部557、以及角速度计算部567。

此外，第3驱动源控制部203具有：减法器518、位置控制部528、减法器538、角速度控制部548、旋转角度计算部558、角速度计算部568、加减法器618、转换部588、校正值计算部598、以及加法器608。

如图11所示，在第2驱动源控制部202中，除第2驱动源402的位置指令Pc之外，还从第2角度传感器412输入有检测信号。第2驱动源控制部202以使根据第2角度传感器412的检测信号来计算的第2驱动源402的旋转角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc并且后述的角速度反馈值ωfb成为后述的角速度指令ωc的方式，通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第2驱动源402。

即，在第2驱动源控制部202的减法器517中，输入有位置指令Pc，此外还从旋转角度计算部557输入有后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部557中，对从第2角度传感器412中输入的脉冲数进行计数，并且将与该计数值对应的第2驱动源402的旋转角度作为位置反馈值Pfb来输出到减法器517。减法器517将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第2驱动源402的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb而得到的值）输出到位置控制部527。

位置控制部527通过进行使用了从减法器517中输入的偏差与作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第2驱动源402的角速度的目标值。位置控制部527将表示该第2驱动源402的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令ωc输出到减法器537。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

此外，在角速度计算部567中，基于从第2角度传感器412输入的脉冲信号的频率，对第2驱动源402的角速度进行计算，该角速度作为角速度反馈值ωfb而被输出到减法器537。

在减法器537中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有角速度反馈值ωfb。减法器537将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第2驱动源402的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb而得到的值）输出到角速度控制部547中。

角速度控制部547通过使用从减法器537中输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生产与该偏差对应的第2驱动源402的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器302供给给电机402M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行了PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，进行反馈控制，并控制第2驱动源402的驱动电流。

在第3驱动源控制部203中，除第3驱动源403的位置指令Pc之外，还从第3角度传感器413、第2a惯性传感器32a分别输入有检测信号。第3驱动源控制部203以使根据第3角度传感器413的检测信号计算的第3驱动源403的旋转角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc并且后述的角速度反馈值ωfb成为后述的角速度指令ωc的方式，通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第3驱动源403。

即，在第3驱动源控制部203的减法器518中，输入有位置指令Pc，此外还从旋转角度计算部558输入有后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部558中，对从第3角度传感器413输入的脉冲数进行计数，并且与该计数值对应的第3驱动源403的旋转角度作为位置反馈值Pfb被输出到减法器518。减法器518将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第3驱动源403的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb而得到的值）输出到位置控制部528。

位置控制部528通过进行使用了从减法器518中输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第3驱动源403的角速度的目标值。位置控制部528将表示该第3驱动源403的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令（第3角速度指令）ωc而输出到减法器538。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

在减法器538中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有后述的角速度反馈值ωfb。减法器538将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第3驱动源403的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb得到的值）输出到角速度控制部548。

角速度控制部548通过使用从减法器538输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生成与该偏差对应的第3驱动源403的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器303供给给第3驱动源403的电机403M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，来进行反馈控制，以控制第3驱动源403的驱动电流。另外，由于旋转轴O3与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的状态下，相对独立于第1驱动源401地控制第3驱动源403的动作。

接着，对第3驱动源控制部203中的角速度反馈值ωfb进行说明。

在角速度计算部568中，基于从第3角度传感器413输入的脉冲信号的频率，来对第3驱动源403的角速度ωm3进行计算，该角速度ωm3被输出到加法器608。

此外，在角速度计算部568中，基于从第3角度传感器413中输入的脉冲信号的频率，对第3臂14绕旋转轴O3的角速度ωA3m进行计算，该角速度ωA3m被输出到加减法器618。另外，角速度ωA3m是角速度ωm3除以在第3驱动源403的电机403M与第3臂14之间的、即关节173中的减速比而得到的值。

此外，通过第2a惯性传感器32a，来检测第3臂14绕旋转轴O2的角速度。然后，该第2a惯性传感器32a的检测信号，即由第2a惯性传感器32a检测到的第3臂14绕旋转轴O2的角速度ωA3被输出到加减法器618。另外，由于旋转轴O2、O3分别与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的状态下，容易且可靠地求出第3臂14绕旋转轴O2的角速度。

在加减法器618中，被输入角速度ωA3、角速度ωA2m以及角速度ωA3m，加减法器618将从角速度ωA3中减去角速度ωA2m和角速度ωA3m而得到的值ωA3s（=ωA3-ωA2m-ωA3m）输出到转换部588。该值ωA3s相当于臂13与臂14绕旋转轴O2的总计的角速度的振动分量（振动角速度）。以下，将ωA3s称作振动角速度。在本实施方式中，进行该振动角速度ωA3s（详细而言，是根据振动角速度ωA3s生成的值，即电机403M中的角速度ωm3s）被进行后述的增益Ka倍的运算之后返回到第3驱动源403的输入侧的反馈控制。具体而言，对第3驱动源403进行反馈控制，以使得振动角速度ωA3s尽可能变为0。由此，能够抑制机器人1的振动。另外，在该反馈控制中，第3驱动源403的角速度得到控制。

转换部588将振动角速度ωA3s转换为第3驱动源403中的角速度ωm3s，并将该角速度ωm3s输出到校正值计算部598。该转换能够通过在振动角速度ωA3s乘以在第3驱动源403的电机403M与第3臂14之间的、即关节173中的减速比而得到。

校正值计算部598将角速度ωm3s与作为预先规定的系数的增益（反馈增益）Ka相乘，来求出校正值（第3校正分量）Ka·ωm3s，并将该校正值Ka·ωm3s输出到加法器608。另外，该第3驱动源控制部203中的增益Ka可以与第1驱动源控制部201中的增益Ka相同，此外，也可以不同。

在加法器608中，输入有角速度ωm3，此外还输入有校正值Ka·ωm3s。加法器608将角速度ωm3与校正值Ka·ωm3s相加所得的值作为角速度反馈值ωfb而输出到减法器538。另外，以后的动作与第1实施方式相同。

通过该机器人1，能够得到与前述的第1实施方式相同的效果。

<第3实施方式>

图12是表示本发明的机器人的第3实施方式的概略图。图13和图14分别是图12所示的机器人的主要部分的框图。

另外，以下为了便于说明，将图12中的上侧称为“上”或者“上方”，将下侧称为‘下”或者“下方”。此外，将图12中的基台侧称为“基端”，将其相反侧称为“前端”。此外，在图12中，分别将旋转轴O2、O3夸大图示。此外，在图12中，为了明确惯性传感器31、32b的存在而分别将它们图示到臂12、13的外部。

下面，对于第3实施方式，以与前述的第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，则省略其说明。

如图12所示，在第3实施方式的机器人1中，代替第3臂14而在第2臂13上设置有第2b惯性传感器32b。通过该第2b惯性传感器32b，来检测第2臂13绕旋转轴O2的角速度。对于第2臂13中的第2b惯性传感器32b的设置位置没有特别的限制，但是优选为第2臂13的前端部。在本实施方式中，第2b惯性传感器32b被设置在第2臂13的内部的前端部。由于第2臂13的振动在其前端部为最大，由此，能够更可靠地抑制机器人1的振动。另外，第2b惯性传感器32b当然还可以被设置在第2臂13的基端部。

此外，作为第2b惯性传感器32b，没有特别的限制，在本实施方式中，例如能够使用陀螺仪传感器等。

如图13、图14所示，在该机器人1中，控制装置20的第2驱动源控制部202、第3驱动源控制部203分别与第1实施方式不同。即，在该机器人1中，基于第1惯性传感器31、第2b惯性传感器32b的检测结果，来控制第1驱动源401、第2驱动源402的动作。下面，对第2驱动源控制部202、第3驱动源控制部203进行说明。

如图13所示，第2驱动源控制部202具有：减法器519、位置控制部529、减法器539、角速度控制部549、旋转角度计算部559、角速度计算部569、减法器579、转换部589、校正值计算部599、以及加法器609。

如图14所示，第3驱动源控制部203具有：减法器5110、位置控制部5210、减法器5310、角速度控制部5410、旋转角度计算部5510、以及角速度计算部5610。

如图13所示，在第2驱动源控制部202中，除第2驱动源402的位置指令Pc之外，还分别从第2角度传感器412、第2b惯性传感器32b输入有检测信号。第2驱动源控制部202以使根据第2角度传感器412的检测信号计算的第2驱动源的旋转角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc并且后述的角速度反馈值ωfb成为后述的角速度指令ωc的方式，通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第2驱动源402。

即，在第2驱动源控制部202的减法器519中，输入有位置指令Pc，此外还从旋转角度计算部559输入有后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部559中，对从第2角度传感器412输入的脉冲数进行计数，并且将与该计数值对应的第2驱动源402的旋转角度作为位置反馈值Pfb输出减法器519。减法器519将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第2驱动源402的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb得到的值）输出到位置控制部529中。

位置控制部529通过进行使用了从减法器519输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第2驱动源402的角速度的目标值。位置控制部529将表示该第2驱动源402的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令（第2角速度指令）ωc来输出到减法器539。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

在减法器539中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有后述的角速度反馈值ωfb。减法器539将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第2驱动源402的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb得到的值）输出到角速度控制部549。

角速度控制部549通过使用从减法器539输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生成与该偏差对应的第2驱动源402的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器302供给给电机402M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，来进行反馈控制，以控制第2驱动源402的驱动电流。另外，由于旋转轴O2与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的状态下，相对独立于第1驱动源401地控制第2驱动源的动作。

接着，对第2驱动源控制部202中的角速度反馈值ωfb进行说明。

在角速度计算部569中，基于从第2角度传感器412输入的脉冲信号的频率，来对第2驱动源402的角速度ωm2进行计算，并将该角速度ωm2输出到加法器609。

此外，在角速度计算部569中，基于从第2角度传感器412中输入的脉冲信号的频率，来对第2臂13绕旋转轴O2的角速度ωA2m进行计算，并将该角速度ωA2m输出到减法器579。另外，角速度ωA2m是角速度ωm2除以在第2驱动源402的电机402M与第2臂13之间的、即关节172中的减速比而得到的值。

此外，通过第2b惯性传感器32b，来检测第2臂13绕旋转轴O2的角速度。然后，该第2b惯性传感器32b的检测信号，即由第2b惯性传感器32b检测出的第2臂13绕旋转轴O2的角速度ωA2被输出到减法器579。另外，由于旋转轴O2与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的状态下，容易且可靠地求出第2臂13绕旋转轴O2的角速度。

在减法器579中，输入有角速度ωA2和角速度ωA2m，减法器579将从该角速度ωA2中减去角速度ωA2m得到的值ωA2s（=ωA2-ωA2m）输出到转换部589。该值ωA2s相当于第2臂13绕旋转轴O2的角速度的振动分量（振动角速度）。以下，将ωA2s称为振动角速度。在本实施方式中，进行该振动角速度ωA2s（详细而言，是基于根据振动角速度ωA2s生成的值，即电机402M中的角速度ωm2s）被进行后述的增益Ka倍运算之后返回到驱动源402的输入侧的反馈控制。具体而言，对驱动源402进行反馈控制，以使得振动角速度ωA2s尽可能成为0。由此，能够抑制机器人1的振动。另外，在该反馈控制中，驱动源402的角速度得到控制。

转换部589将振动角速度ωA2s转换为第2驱动源402中的角速度ωm2s，并将该角速度ωm2s输出到校正值计算部599。该转换能够通过在振动角速度ωA2s乘以在第2驱动源402的电机402M与第2臂13之间的、即关节171中的减速比而得到。

校正值计算部599将角速度ωm2s与作为预先规定的系数的增益（反馈增益）Ka相乘，以求出校正值（第2校正分量）Ka·ωm2s，并将该校正值Ka·ωm2s输出到加法器609。

在加法器609中，输入有角速度ωm2，此外还输入有校正值Ka·ωm2s。加法器609将角速度ωm2与校正值Ka·ωm2s相加得到的值作为角速度反馈值ωfb来输出到减法器539。另外，以后的动作与第1实施方式相同。

如图14所示，在第3驱动源控制部203中，除第3驱动源403的位置指令Pc之外，还输入有来自第3角度传感器413的检测信号。第3驱动源控制部203以使根据第3角度传感器413的检测信号计算的第3驱动源403的旋转角度（位置反馈值Pfb）变为位置指令Pc并且后述的角速度反馈值ωfb变为后述的角速度指令ωc的方式，通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第3驱动源403。

即，在第3驱动源控制部203的减法器5110中，输入有位置指令Pc，此外还从旋转角度计算部5510输入有后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部5510中，对从第3角度传感器413输入的脉冲数进行计数，并且与该计数值对应的第3驱动源403的旋转角度作为位置反馈值Pfb而被输出到减法器5110。减法器5110将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第3驱动源403的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb得到的值）输出到位置控制部5210。

位置控制部5210通过进行使用了从减法器5110输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第3驱动源403的角速度的目标值。位置控制部5210将表示该第3驱动源403的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令ωc来输出到减法器5310。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

此外，在角速度计算部5610中，基于从第3角度传感器413输入的脉冲信号的频率，来对第3驱动源403的角速度进行计算，并将该角速度作为角速度反馈值ωfb来输出到减法器5310。

在减法器5310中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有角速度反馈值ωfb。减法器5310将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第3驱动源403的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb得到的值）输出到角速度控制部5410。

角速度控制部5410通过使用从减法器5310输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生产与该偏差对应的第3驱动源403的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器303供给给电机403M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，来进行反馈控制，并控制第3驱动源403的驱动电流。

通过该机器人1，能够得到与前述的第1实施方式相同的效果。

<第4实施方式>

图15是表示本发明的机器人的第4实施方式的主要部分的框图。

以下，对于第4实施方式，以与前述的第3实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，则省略其说明。

如图15所示，在第4实施方式的机器人1中，控制装置20的第2驱动源控制部202、第3驱动源控制部203分别与第3实施方式不同。即，在该机器人1中，基于第1惯性传感器31、第2b惯性传感器32b的检测结果，来控制第2驱动源402、第3驱动源403的动作。下面，对第2驱动源控制部202、第3驱动源控制部203进行说明。

如图15所示，第2驱动源控制部202具有：减法器5111、位置控制部5211、减法器5311、角速度控制部5411、旋转角度计算部5511、以及角速度计算部5611。

此外，第3驱动源控制部203具有：减法器5112、位置控制部5212、减法器5312、角速度控制部5412、旋转角度计算部5512、角速度计算部5612、减法器5712、转换部5812、校正值计算部5912、以及加法器6012。

如图15所示，在第2驱动源控制部202中，除第2驱动源402的位置指令Pc之外，还从第2角度传感器412输入有检测信号。第2驱动源控制部202以使根据第2角度传感器412的检测信号来计算的第2驱动源402的旋转角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc并且后述的角速度反馈值ωfb成为后述的角速度指令ωc的方式，通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第2驱动源402。

即，在第2驱动源控制部202的减法器5111中，输入有位置指令Pc，此外还从旋转角度计算部5511输出有后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部5511中，对从第2角度传感器412输入的脉冲数进行计数，并且将与该计数值对应的第2驱动源402的旋转角度作为位置反馈值Pfb而输出到减法器5111。减法器5111将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第2驱动源402的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb得到的值）输出到位置控制部5211。

位置控制部5211通过进行使用了从减法器5111输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第2驱动源402的角速度的目标值。位置控制部5211将表示该第2驱动源402的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令ωc来输出到减法器5311。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

此外，在角速度计算部5611中，基于从第2角度传感器412输入的脉冲信号的频率，来对第2驱动源402的角速度进行计算，该角速度作为角速度反馈值ωfb而被输出到减法器5311。

在减法器5311中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有角速度反馈值ωfb。减法器5311将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第2驱动源402的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb得到的值）输出到角速度控制部5411。

角速度控制部5411通过使用从减法器5311输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生成与该偏差对应的第2驱动源402的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器302而供给给电机402M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，进行反馈控制，并控制第2驱动源402的驱动电流。

在第3驱动源控制部203中，除第3驱动源403的位置指令Pc之外，还输入有分别来自第3角度传感器413、第2b惯性传感器32b的检测信号。第3驱动源控制部203以使根据第3角度传感器413的检测信号计算的第3驱动源403的旋转角度（位置反馈值Pfb）变成位置指令Pc并且后述的角速度反馈值ωfb变成后述的角速度指令ωc的方式，通过使用了各检测信号的反馈控制来驱动第3驱动源403。

即，在第3驱动源控制部203的减法器5112中，输入有位置指令Pc，此外还从旋转角度计算部5512输入有后述的位置反馈值Pfb。在旋转角度计算部5512中，对从第3角度传感器413输入的脉冲数进行计数，并且与该计数值对应的第3驱动源403的旋转角度被作为位置反馈值Pfb而输出到减法器5112。减法器5112将这些位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第3驱动源403的旋转角度的目标值中减去位置反馈值Pfb得到的值）输出到位置控制部5212。

位置控制部5212通过进行使用了从减法器5112输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益等的规定的运算处理，来运算与该偏差对应的第3驱动源403的角速度的目标值。位置控制部5212将表示该第3驱动源403的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令（第3角速度指令）ωc而输出到减法器5312。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行比例控制（P控制），但是并不限于此。

在减法器5312中，输入有角速度指令ωc，此外还输入有后述的角速度反馈值ωfb。减法器5312将这些角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第3驱动源403的角速度的目标值中减去角速度反馈值ωfb得到的值）输出到角速度控制部5412。

角速度控制部5412通过使用从减法器5312输入的偏差和作为预先规定的系数的比例增益、积分增益等而进行包含积分在内的规定的运算处理，来生成与该偏差对应的第3驱动源403的驱动信号（驱动电流），并经由电机驱动器303供给给第3驱动源403的电机403M。另外，这里，在本实施方式中，作为反馈控制而进行PI控制，但是并不限于此。

通过上述方式，以使位置反馈值Pfb变得与位置指令Pc尽可能相等并且角速度反馈值ωfb变得与角速度指令ωc尽可能相等的方式，来进行反馈控制，并控制第3驱动源403的驱动电流。另外，由于旋转轴O3与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的状态下，相对独立于第1驱动源401地控制第3驱动源403的动作。

接着，对第3驱动源控制部203中的角速度反馈值ωfb进行说明。

在角速度计算部5612中，基于从第3角度传感器413输入的脉冲信号的频率，来对第3驱动源403的角速度ωm3进行计算，该角速度ωm3被输出到加法器6012。

此外，在角速度计算部5611中，基于从第2角度传感器412输入的脉冲信号的频率，来计算第2驱动源402的角速度ωm2、以及第2臂13的绕旋转轴O2的角速度ωA2m，该角速度ωA2m被输出到减法器5712。其中，角速度ωA2m是角速度ωm2除以在第2驱动源402的电机402M与第2臂13之间的、即关节172中的减速比得到的值。

此外，通过第2b惯性传感器32b来检测第2臂13绕旋转轴O2的角速度。然后，该第2b惯性传感器32b的检测信号、即由第2b惯性传感器32b检测出的第2臂13绕旋转轴O2的角速度ωA2被输出减法器5712。另外，由于旋转轴O2与旋转轴O1正交，因此能够在不受第1臂12的动作和振动的影响的状态下，容易且可靠地求出第2臂13绕旋转轴O2的角速度。

在减法器5712中，输入有角速度ωA2和角速度ωA2m，减法器5712将从角速度ωA2中减去角速度ωA2m得到的值ωA3s（=ωA2-ωA2m）输出到转换部5812中。该值ωA3s相当于臂13绕旋转轴O2的角速度的振动分量（振动角速度）。以下，将ωA3s称为振动角速度。在本实施方式中，进行该振动角速度ωA3s（详细而言，是基于振动角速度ωA3s生成的值，即电机403M中的角速度ωm3s）被进行后述的增益Ka倍运算之后返回到第3驱动源403的输入侧的反馈控制。具体而言，对第3驱动源403进行反馈控制，以使得振动角速度ωA3s尽可能变成0。由此，能够抑制机器人1的振动。另外，在该反馈控制中，第3驱动源403的角速度得到控制。

转换部5812将振动角速度ωA3s转换为第3驱动源403中的角速度ωm3s，并将该角速度ωm3s输出到校正值计算部5912。该转换能够通过在振动角速度ωA3s乘以在第3驱动源403的电机403M与第3臂14之间的、即关节173中的减速比而得到。

校正值计算部5912将角速度ωm3s与作为预先规定的系数的增益（反馈增益）Ka相乘，求出校正值（第3校正分量）Ka·ωm3s，并将该校正值Ka·ωm3s输出到加法器6012。另外，该第3驱动源控制部203中的增益Ka与第1驱动源控制部201中的增益Ka可以相同，此外也可以不同。

在加法器6012中，输入有角速度ωm3，此外还输入有校正值Ka·ωm3s。加法器6012将角速度ωm3与校正值Ka·ωm3s相加得到的值作为角速度反馈值ωfb，输出到减法器5312中。另外，以后的动作与第3实施方式相同。

通过该机器人1，能够得到与前述的第3实施方式相同的效果。

以上，基于图示的实施方式，对本发明的机器人进行了说明，但是本发明并不限于此，各部分的结构能够被替换为具有相同功能的任意的结构。此外，也可以对本发明添加其他的任意的构成物。

此外，本发明也可以由上述各实施方式中的任意的2个以上的结构（特征）组合而成。

另外，作为各电机，除了上述的各个伺服电机之外，例如还可以列举步进电机等。

此外，在上述实施方式中，作为角度传感器而分别使用了编码器，但是在本发明中，并不限于此，例如，也可以使用旋转变压器（resolver）、电位器等检测电机转子的旋转角度的其他的各种传感器，此外，也可以使用转速表传感器等检测电机转子的旋转速度的各种传感器。另外，在使用步进电机作为电机的情况下，例如，也可以通过计测向步进电机输入的驱动脉冲的数量，来检测电机转子的旋转角度和旋转速度。

此外，在上述实施方式中，作为各惯性传感器而分别使用了陀螺仪传感器，但是在本发明中，并不限于此，例如，也可以使用检测臂的角速度的其他的各种角速度传感器，此外，也可以使用检测臂的加速度的各种加速度传感器。另外，在使用加速度传感器的情况下，使用加速度传感器的检测值来计算角速度。

此外，对于各角度传感器、各惯性传感器的方式没有分别作出特别的限制，例如，可列举出光学式、磁式、电磁式、电式等。

此外，在上述实施方式中，机器人的旋转轴的数量是6个，但是在本发明中，并不限于此，机器人的旋转轴的数量也可以是3个、4个、5个或者7个以上。

即，在上述实施方式中，由于耳轴具有2根臂，所以机器人的臂的数量为6根，但是在本发明中并不限于此，机器人的臂的数量也可以是3根、4根、5根或者7根以上。

此外，在上述实施方式中，机器人是具有1个将多个臂以自如地转动的方式连结而成的臂连结体的单臂机器人，但是在本发明中并不限于此，例如，如图16所示，也可以是具有2个将多个臂以自如地转动的方式连结而成的臂连结体18的双臂机器人1A等的、具有多个上述臂连结体的机器人。

附图标记说明

1A：机器人（工业用机器人）；2、2a～2d：臂主体；3、3a～3d：驱动机构；4、4a～4d：密封单元；10：机器人主体；101：台面；11：基台；111：螺栓；112：基台主体；113：圆筒状部；114：箱状部；12、13、14、15：臂（连杆）；16：耳轴（连杆）；161：耳轴主体；162：支撑环；163：前端面；171、172、173、174、175、176：关节（结合件）；18：臂连结部；31、32a、32b：惯性传感器；4、4a、4b、4c、4d：密封单元；20：控制装置；201～206：驱动源控制部；301、302、303、304、305、306：电机驱动器；401、402、403、404、405、406：驱动源；401M～406M：电机；411、412、413、414、415、416：角度传感器；511、512、513、514、515、516、517、518、519、5110、5111、5112：减法器；521、522、523、524、525、526、527、528、529、5210、5211、5212：位置控制部；531、532、533、534、535、536、537、538、539、5310、5311、5312：减法器；541、542、543、544、545、546、547、548、549、5410、5411、5412：角速度控制部；551、552、553、554、555、556、557、558、559、5510、5511、5512：旋转角度计算部；561、562、563、564、565、566、567、568、569、5610、5611、5612：角速度计算部；571、579、5712：减法器；581、582、588、589、5812：转换部；591、592、598、599、5912：校正值计算部；601、602、608、609、6012：加法器；618、622：加减法器；6112：加减法器；O1、O2、O3、O4、O5、O6：旋转轴。

Claims (15)

1.一种机器人，其特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与所述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其与所述第1臂连结，并以与所述第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，其以与所述第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角速度指令来使所述第1臂转动；

第1惯性传感器，其被设置于所述第1臂，并且检测所述第1臂的绕所述第1旋转轴的角速度或者加速度；

第1角度传感器，其检测所述第1驱动源的旋转角度；

第2驱动源，其通过第2角速度指令来使所述第2臂转动；

第2角度传感器，其检测所述第2驱动源的旋转角度；

第3驱动源，其使所述第3臂转动；

第2a惯性传感器，其被设置于所述第3臂，并且检测所述第3臂的绕所述第2旋转轴的角速度或者加速度；

第3角度传感器，其检测所述第3驱动源的旋转角度；

第1驱动源控制单元，其反馈第1校正分量来控制所述第1驱动源，所述第1校正分量根据从所述第1惯性传感器得到的所述第1臂的所述第1旋转轴的角速度ωA1和从所述第1角度传感器得到的所述第1臂的所述第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校正分量来控制所述第2驱动源，所述第2校正分量根据从所述第2a惯性传感器得到的所述第3臂的所述第2旋转轴的角速度ωA3、从所述第2角度传感器得到的所述第2臂的所述第2旋转轴的角速度ωA2m、以及从所述第3角度传感器得到的所述第3臂的所述第3旋转轴的角速度ωA3m而被导出。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，具备：

所述第1驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA1中减去所述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第1校正分量，来反馈所述第1角速度指令；以及

所述第2驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA3中减去所述角速度ωA2m和所述角速度ωA3m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第2校正分量，来反馈所述第2角速度指令。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，具备：

设置有所述第1惯性传感器的所述第1臂；

设置有所述第2a惯性传感器的所述第3臂；以及

未设置惯性传感器的所述第2臂。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述第1惯性传感器被设置在所述第1臂的前端部，

所述第2a惯性传感器被设置在所述第3臂的前端部。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述第1旋转轴与所述基台的设置面的法线一致。

6.一种机器人，其特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与所述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其与所述第1臂连结，并以与所述第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，其以与所述第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角速度指令来使所述第1臂转动；

第1惯性传感器，其被设置于所述第1臂，并且检测所述第1臂的绕所述第1旋转轴的角速度或者加速度；

第1角度传感器，其检测所述第1驱动源的旋转角度；

第2驱动源，其使所述第2臂转动；

第2角度传感器，其检测所述第2驱动源的旋转角度；

第3驱动源，其通过第3角速度指令来使所述第3臂转动；

第2a惯性传感器，其被设置于所述第3臂，并且检测所述第3臂的绕所述第2旋转轴的角速度或者加速度；

第3角度传感器，其检测所述第3驱动源的旋转角度；

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

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

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，具备：

所述第1驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA1中减去所述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第1校正分量，来反馈所述第1角速度指令；以及

所述第3驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA3中减去所述角速度ωA2m和所述角速度ωA3m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第3校正分量，反馈所述第3角速度指令。

8.一种机器人，其特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与所述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其与所述第1臂连结，并以与所述第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，其以与所述第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角速度指令来使所述第1臂转动；

第1惯性传感器，其被设置于所述第1臂，并且检测所述第1臂的绕所述第1旋转轴的角速度或者加速度；

第1角度传感器，其检测所述第1驱动源的旋转角度；

第2驱动源，其通过第2角速度指令来使所述第2臂转动；

第2b惯性传感器，其被设置于所述第2臂，并且检测所述第2臂的绕所述第2旋转轴的角速度或者加速度；

第2角度传感器，其检测所述第2驱动源的旋转角度；

第3驱动源，其使所述第3臂转动；

第1驱动源控制单元，其反馈第1校正分量来控制所述第1驱动源，所述第1校正分量根据从所述第1惯性传感器得到的所述第1臂的所述第1旋转轴的角速度ωA1和从所述第1角度传感器的检测结果得到的所述第1臂的所述第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校正分量来控制所述第2驱动源，所述第2校正分量根据从所述第2b惯性传感器得到的所述第2臂的所述第2旋转轴的角速度ωA2和从所述第2角度传感器得到的所述第2臂的所述第2旋转轴的角速度ωA2m而被导出。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，具备：

所述第1驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA1中减去所述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第1校正分量，来反馈所述第1角速度指令；以及

所述第2驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA2中减去所述角速度ωA2m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第2校正分量，来反馈所述第2角速度指令。

10.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，具备：

设置有所述第1惯性传感器的所述第1臂；

设置有所述第2b惯性传感器的所述第2臂；以及

未设置惯性传感器的所述第3臂。

11.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，

所述第1惯性传感器被设置在所述第1臂的前端部，

所述第2b惯性传感器被设置在所述第2臂的前端部。

12.一种机器人，其特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与所述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其与所述第1臂连结，并以与所述第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，其以与所述第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角速度指令来使所述第1臂转动；

第1惯性传感器，其被设置于所述第1臂，并且检测所述第1臂的绕所述第1旋转轴的角速度或者加速度；

第1角度传感器，其检测所述第1驱动源的旋转角度；

第2驱动源，其使所述第2臂转动；

第2角度传感器，其检测所述第2驱动源的旋转角度；

第2b惯性传感器，其被设置于所述第2臂，并且检测所述第2臂的绕所述第2旋转轴的角速度或者加速度；

第3驱动源，其通过第3角速度指令来使所述第3臂转动；

第3角度传感器，其检测所述第3驱动源的旋转角度；

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

第3驱动源控制单元，其反馈第3校正分量来控制所述第3驱动源，所述第3校正分量根据从所述第2b惯性传感器得到的所述第2臂的所述第2旋转轴的角速度ωA2、从所述第2角度传感器得到的所述第2臂的所述第2旋转轴的角速度ωA2m、以及从所述第3角度传感器得到的所述第3臂的所述第3旋转轴的角速度ωA3m而被导出。

13.根据权利要求12所述的机器人，其特征在于，具备：

所述第1驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA1中减去所述角速度ωA1m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第1校正分量，来反馈所述第1角速度指令；以及

所述第3驱动源控制单元，其根据对从所述角速度ωA2中减去所述角速度ωA2m和所述角速度ωA3m得到的值上乘以反馈增益而得到的所述第3校正分量，来反馈所述第3角速度指令。

14.一种机器人，其特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与所述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其以与所述第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，其以与所述第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惯性传感器，其检测所述第1臂的角速度；

第1角度传感器，其检测所述第1臂的驱动源的旋转角度；

第2角度传感器，其检测所述第2臂的驱动源的旋转角度；

第2a惯性传感器，其检测所述第3臂的角速度；

第3角度传感器，其检测所述第3臂的驱动源的旋转角度；

所述第1臂的驱动源的控制单元，其将根据所述第1角度传感器的检测结果而被导出的角速度和由所述第1惯性传感器检测的角速度反馈来进行控制；以及

所述第2臂的驱动源的控制单元，其将根据所述第2角度传感器的检测结果而被导出的角速度、根据所述第3角度传感器的检测结果而被导出的角速度、以及由所述第2a惯性传感器检测的角速度反馈来进行控制。

15.一种机器人，其特征在于，具备：

基台；

第1臂，其与所述基台连结，并以第1旋转轴为轴中心进行转动；

第2臂，其以与所述第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，其以与所述第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惯性传感器，其检测所述第1臂的角速度；

第1角度传感器，其检测所述第1臂的驱动源的旋转角度；

第2角度传感器，其检测所述第2臂的驱动源的旋转角度；

第2a惯性传感器，其检测所述第3臂的角速度；

第3角度传感器，其检测所述第3臂的驱动源的旋转角度；

所述第1臂的驱动源的控制单元，其将根据所述第1角度传感器的检测结果而被导出的角速度和由所述第1惯性传感器检测的角速度反馈来进行控制；以及

所述第3臂的驱动源的控制单元，其将根据所述第2角度传感器的检测结果而被导出的角速度、根据所述第3角度传感器的检测结果而被导出的角速度、以及由所述第2a惯性传感器检测的角速度反馈来控制。