CN104097209A - 机械手、机械手控制装置以及机械手系统 - Google Patents

Abstract

一种机械手，该机械手（1）具备：基台（11）；第一臂（12），其以能够以第一转动轴为转动中心转动的方式与基台（11）连结；第二臂（13），其以能够以第二转动轴为转动中心转动的方式与第一臂（12）连结，所述第二转动轴是与第一转动轴正交的轴或者与正交于第一转动轴的轴平行的轴；第三臂（14），其以能够以第三转动轴为转动中心转动的方式与第二臂（13）连结，所述第三转动轴是与第二转动轴平行的轴；第一角速度传感器，其设置于第一臂（12），并且其角速度的检测轴与所述第一转动轴平行；以及第二角速度传感器，其设置于第二臂（13），并且其角速度的检测轴与所述第三转动轴平行。

Description

机械手、机械手控制装置以及机械手系统

技术领域

本发明涉及机械手、机械手控制装置以及机械手系统。

背景技术

在专利文献1所述的机械手中，在前端部、即最前端侧的第六连杆，设置有对相互正交的X轴、Y轴、Z轴各自的方向的加速度、绕X轴、Y轴、Z轴各自轴的加速度进行检测的六轴传感器，根据该六轴传感器的检测结果，针对各连杆，分别求出绕目的轴的角速度的振动成分，从而进行抑制振动的控制。此外，将连杆的角速度的振动成分称为“扭转角速度”或者“振动角速度”等。

专利文献1：日本特开2011－136395号公报

在专利文献1所述的机械手中，由于因机械手的运动而引起六轴传感器的姿势改变，所以需要根据上述六轴传感器的检测结果来进行被称为雅可比变换的坐标轴变换等，从而求出各连杆的角速度的振动成分。并且，需要配合每时每刻变化的马达的转动角度来进行计算。

因此，需要复杂且庞大的运算处理，从而需要具有高性能、高价的CPU（Central Processing Unit：中央处理器）等的控制装置，因而存在成本增大的问题。

另外，由于需要复杂且庞大的运算处理，所以容易产生运算误差，从而存在由于该运算误差而无法充分抑制振动之类的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够容易并且可靠地抑制振动的机械手、机械手控制装置以及机械手系统。

这样的目的能够通过下述本发明来实现。

本发明的机械手的特征在于，具备：

基台；

第一臂，其以能够以第一转动轴为转动中心转动的方式与上述基台连结；

第二臂，其以能够以第二转动轴为转动中心转动的方式与上述第一臂连结，上述第二转动轴是与上述第一转动轴正交的轴或者与正交于上述第一转动轴的轴平行的轴；

第三臂，其以能够以第三转动轴为转动中心转动的方式与上述第二臂连结，上述第三转动轴是与上述第二转动轴平行的轴；

第一角速度传感器，其设置于上述第一臂，并且其角速度的检测轴与上述第一转动轴平行；以及

第二角速度传感器，其设置于上述第二臂，并且其角速度的检测轴与上述第三转动轴平行。

由此，能够容易并且可靠地抑制振动。

即，首先，利用第一角速度传感器而能够检测第一臂的角速度。另外，利用第二角速度传感器而能够检测包含第三臂的振动成分的第二臂的角速度。而且，根据上述检测结果而能够抑制振动。

另外，即使机械手的姿势发生变化，第一角速度传感器的角速度的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第一角速度传感器检测出的第一臂的角速度进行基于第一角速度传感器的朝向的修正。

另外，由于第三转动轴以及第二转动轴与第一转动轴正交或者平行于与第一转动轴正交的轴，所以即使机械手的姿势发生变化，例如，第一臂转动或者第二臂转动，第二角速度传感器的角速度的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第二角速度传感器检测出的第二臂的角速度进行基于第二角速度传感器的朝向的修正。

由此，无需复杂且庞大的运算，由此，难以产生运算误差，从而能够可靠地抑制振动，并能够提高机械手的控制的响应速度。

另外，由于利用第二角速度传感器而检测包含第三臂的振动成分的第二臂的角速度，所以能够更可靠地抑制振动。

另外，与也在第三臂设置角速度传感器的情况相比，能够减少角速度传感器的数量，而能够减少成本，另外，还能够简化结构。

在本发明的机械手中，优选在上述第二臂以及上述第三臂的至少一方，配置有位于上述第三转动轴上的减速器。

由此，能够更精确地进行第三臂的相对于第二臂的转动。这样，在第二臂与第三臂经由减速器而连结的情况下，即使欲在第三臂也设置角速度传感器，也有在第三臂内无法确保配置角速度传感器的足够的空间的情况。另外，即使已经在第三臂内配置角速度传感器，也需要将来自角速度传感器的配线通过减速器内而向第二臂拉出。因此，必须在减速器确保用于供上述配线通过的空间，从而可能会引起减速器的大型化以及刚性的降低。

在本发明的机械手中，优选具备：

第一角速度传感器单元，其具有：第一壳体；设置于上述第一壳体内的上述第一角速度传感器；以及设置于上述第一壳体内的、对从上述第一角速度传感器输出的信号进行AD转换并发送的电路部；以及

第二角速度传感器单元，其具有：第二壳体；设置于上述第二壳体内的上述第二角速度传感器；以及设置于上述第二壳体内的、对从上述第二角速度传感器输出的信号进行AD转换并发送的电路部，

上述第一角速度传感器单元设置于上述第一臂，并且上述第二角速度传感器单元设置于上述第二臂。

由此，与另外地设置上述电路部的情况相比，能够简化结构。

在本发明的机械手中，优选上述第三转动轴与上述第二角速度传感器单元的间隔距离比上述第二转动轴与上述第二角速度传感器单元的间隔距离短。

由此，能够更大地检测第三臂的振动成分。

在本发明的机械手中，优选上述第一壳体以及上述第二壳体的外形各自为长方体，

上述第一角速度传感器的上述角速度的检测轴与上述第一壳体的上述长方体的最大面的法线一致，

上述第二角速度传感器的上述角速度的检测轴与上述第二壳体的上述长方体的最大面的法线一致。

由此，能够容易并且可靠地识别第一角速度传感器的角速度的检测轴以及第二角速度传感器的角速度的检测轴的方向，从而能够容易地将第一角速度传感器以及第二角速度传感器调整为适当的姿势。

在本发明的机械手中，优选上述第一角速度传感器以及上述第二角速度传感器分别具有陀螺仪元件，

在将相互正交的两轴分别设定为第一轴以及第二轴时，

上述陀螺仪元件具有：

基部；

一对检测用振动臂，它们从上述基部向与上述第一轴平行并且相互相反的方向延伸突出；

一对连结臂，它们从上述基部向与上述第二轴平行并且相互相反的方向延伸突出；以及

各一对驱动用振动臂，它们从各上述连结臂的前端部或者中途向与上述第一轴平行并且相互相反的方向延伸突出。

由此，成为小型且检测精度高的第一、第二角速度传感器。另外，对于这种陀螺仪元件而言，由于检测轴与板面（包含第一轴以及第二轴的面）的法线一致，所以如上所述，容易使检测轴与长方体的最大的面的法线一致。

在本发明的机械手中，优选上述第一壳体在上述第一壳体的角部具有安装于上述第一臂的安装部，

上述第二壳体在上述第二壳体的角部具有安装于上述第二臂的安装部。

由此，能够将第一角速度传感器单元可靠地安装于第一臂，并能够将第二角速度传感器单元可靠地安装于第二臂。

在本发明的机械手中，优选具有固定部件，其具有导电性并将上述第一壳体的上述安装部固定于上述第一臂，利用上述固定部件而使上述第一角速度传感器单元的上述电路部与上述第一臂接地，

具有固定部件，其具有导电性并将上述第二壳体的上述安装部固定于上述第二臂，利用上述固定部件而使上述第二角速度传感器单元的上述电路部与上述第二臂接地。

由此，能够减少部件件数，从而能够简化结构。

在本发明的机械手中，优选上述第一臂具有框体、以及与上述框体形成为一体的臂侧安装部，

上述第一角速度传感器单元直接安装于上述臂侧安装部。

由此，能够使第一角速度传感器单元可靠地与第一臂一体地转动。

在本发明的机械手中，优选上述第二臂具有框体、以及与上述框体形成为一体的臂侧安装部，

上述第二角速度传感器单元直接安装于上述臂侧安装部。

由此，能够使第二角速度传感器单元可靠地与第二臂一体地转动。

在本发明的机械手中，优选具有配设于上述第一臂并向该机械手供给电力的电缆，

上述第一角速度传感器配置于上述第一臂的与上述电缆相反的一侧的端部。

由此，能够防止第一角速度传感器受到从电缆发出的干扰的影响，并且能够防止第一角速度传感器侧的电路、配线因电缆而短路。

在本发明的机械手中，优选具有配设于上述第二臂并向该机械手供给电力的电缆，

上述第二角速度传感器配置于上述第二臂的与上述电缆相反的一侧的端部。

由此，能够防止第二角速度传感器受到从电缆发出的干扰的影响，并且能够防止第二角速度传感器侧的电路、配线因电缆而短路。

在本发明的机械手中，优选具备：

第四臂，其以能够以第四转动轴为转动中心转动的方式与上述第三臂连结，上述第四转动轴是与上述第三转动轴正交的轴或者与正交于上述第三转动轴的轴平行的轴；

第五臂，其以能够以第五转动轴为转动中心转动的方式与上述第四臂连结，上述第五转动轴是与上述第四转动轴正交的轴或者与正交于上述第四转动轴的轴平行的轴；以及

第六臂，其以能够以第六转动轴为转动中心转动的方式与上述第五臂连结，上述第六转动轴是与上述第五转动轴正交的轴或者与正交于上述第五转动轴的轴平行的轴。

由此，能够容易地进行更复杂的运动。

在本发明的机械手中，优选上述第一转动轴与上述基台的设置面的法线一致。

由此，能够容易地进行机械手的控制。

本发明的机械手控制装置的特征在于，控制机械手的工作，该机械手具备：基台；第一臂，其以能够以第一转动轴为转动中心转动的方式与上述基台连结；第二臂，其以能够以第二转动轴为转动中心转动的方式与上述第一臂连结，上述第二转动轴是与上述第一转动轴正交的轴或者与正交于上述第一转动轴的轴平行的轴；以及第三臂，其以能够以第三转动轴为转动中心转动的方式与上述第二臂连结，上述第三转动轴是与上述第二转动轴平行的轴，

上述机械手控制装置具备：

接收部，其接收从第一角速度传感器输出的第一信号、从第二角速度传感器输出的第二信号，其中，上述第一角速度传感器设置于上述第一臂并且其角速度的检测轴与上述第一转动轴平行，上述第二角速度传感器设置于上述第二臂并且其角速度的检测轴与上述第三转动轴平行；

运算部，其根据由上述接收部接收到的上述第一信号以及上述第二信号，求出上述第一臂的角速度的振动成分以及上述第二臂的角速度的振动成分；以及

控制部，其根据由上述运算部求出的上述第一臂的角速度的振动成分以及上述第二臂的角速度的振动成分，控制上述机械手的工作。

由此，能够容易并且可靠地抑制振动。

即，首先，利用运算部，根据由第一角速度传感器检测出的第一臂的角速度，能够求出第一臂的角速度的振动成分。另外，利用运算部，根据由第二角速度传感器检测出的包含第三臂的角速度的振动成分的第二臂的角速度，能够求出第二臂的角速度的振动成分。而且，根据上述第一臂的角速度的振动成分以及第二臂的角速度的振动成分，能够抑制振动。

另外，即使机械手的姿势发生变化，第一角速度传感器的角速度的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第一角速度传感器检测出的第一臂的角速度进行基于第一角速度传感器的朝向的修正。

另外，即使机械手的姿势发生变化，例如，第一臂转动或者第二臂转动，第二角速度传感器的角速度的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第二角速度传感器检测出的第二臂的角速度进行基于第二角速度传感器的朝向的修正。

由此，无需复杂且庞大的运算，由此，难以产生运算误差，从而能够可靠地抑制振动，另外，还能够提高机械手的控制的响应速度。

另外，利用第二角速度传感器，不是仅对第二臂的角速度，而是对包含第三臂的角速度的振动成分的第二臂的角速度进行检测，因此能够更可靠地抑制振动。

本发明的机械手系统的特征在于，具备：

本发明的机械手；以及

控制上述机械手的工作的机械手控制装置。

由此，能够容易并且可靠地抑制振动。

即，首先，利用第一角速度传感器而能够检测第一臂的角速度。另外，利用第二角速度传感器而能够检测包含第三臂的角速度的振动成分的第二臂的角速度。而且，根据上述检测结果而能够抑制振动。

另外，即使机械手的姿势发生变化，第一角速度传感器的角速度的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第一角速度传感器检测出的第一臂的角速度进行基于第一角速度传感器的朝向的修正。

另外，即使机械手的姿势发生变化，例如，第一臂转动或者第二臂转动，第二角速度传感器的角速度的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第二角速度传感器检测出的第二臂的角速度进行基于第二角速度传感器的朝向的修正。

由此，无需复杂且庞大的运算，由此，难以产生运算误差，从而能够可靠地抑制振动，另外，还能够提高机械手的控制的响应速度。

另外，利用第二角速度传感器，不是仅对第二臂的角速度，而是对包含第三臂的角速度的振动成分的第二臂的角速度进行检测，因此能够更可靠地抑制振动。

另外，与也在第三臂设置角速度传感器的情况相比，能够减少角速度传感器的数量，而能够减少成本，另外，还能够简化结构。

附图说明

图1是从正面侧观察的本发明的机械手的实施方式的立体图。

图2是从背面侧观察的图1所示的机械手的立体图。

图3是图1所示的机械手的示意图。

图4是具有图1所示的机械手的机械手系统的主要部分的框图。

图5是图1所示的机械手的主视图。

图6是表示图1所示的机械手的第一臂的第一角速度传感器附近的图。

图7是表示图1所示的机械手的第三臂的减速器附近的图。

图8是表示图1所示的机械手的第二臂的第二角速度传感器附近的图。

图9是图1所示的机械手的第一角速度传感器单元的剖视图。

图10是角速度传感器所具有的陀螺仪元件的俯视图。

图11是表示图10所示的陀螺仪元件的工作的图。

图12是图1所示的机械手的主要部分的框图。

图13是图1所示的机械手的主要部分的框图。

图14是图1所示的机械手的主要部分的框图。

图15是图1所示的机械手的主要部分的框图。

图16是图1所示的机械手的主要部分的框图。

图17是图1所示的机械手的主要部分的框图。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选的实施方式对本发明的机械手、机械手控制装置以及机械手系统进行详细说明。

图1是从正面侧观察的本发明的机械手的实施方式的立体图。图2是从背面侧观察的图1所示的机械手的立体图。图3是图1所示的机械手的示意图。图4是具有图1所示的机械手的机械手系统的主要部分的框图。图5是图1所示的机械手的主视图。图6是表示图1所示的机械手的第一臂的第一角速度传感器附近的图。图7是表示图1所示的机械手的第三臂的减速器附近的图。图8是表示图1所示的机械手的第二臂的第二角速度传感器附近的图。图9是图1所示的机械手的第一角速度传感器单元的剖视图。图10是角速度传感器所具有的陀螺仪元件的俯视图。图11是表示图10所示的陀螺仪元件的工作的图。图12～图17分别是图1所示的机械手的主要部分的框图。

此外，以下，为了便于说明，将图1～图3、图5～图9中的上侧称为“上”或者“上方”，将下侧称为“下”或者“下方”。另外，将图1～图3、图5～图8中的基台侧称为“基端”，将与其相反的一侧称为“前端”。另外，在图9中，与第一角速度传感器单元对应地，以在括弧中书写的方式记载第二角速度传感器单元的各部的附图标记，而省略第二角速度传感器单元的图示。

图1～图4所示的机械手系统（工业用机械手系统）1例如能够在制造手表那样的精密仪器等的制造工序中被使用，其具有机械手（工业用机械手）1、以及控制机械手1的动作的机械手控制装置（控制机构）20（参照图4）。机械手1与机械手控制装置20电连接。另外，机械手控制装置20例如能够由内置有CPU（Central Processing Unit：中央处理器）的个人计算机（PC）等构成。此外，在后面对机械手控制装置20进行详述。

机械手1具备基台11、四个臂（连杆）12、13、14、15、腕（连杆）16、以及六个驱动源401、402、403、404、405、406。该机械手1是从基端侧向前端侧以基台11、臂12、13、14、15、腕16的顺序连结的垂直多关节（六轴）机械手（机械手主体）。在垂直多关节机械手中，也能够将基台11、臂12～15、腕16统称为“臂”，并能够分别将臂12称为“第一臂”，将臂13称为“第二臂”，将臂14称为“第三臂”，将臂15称为“第四臂”，将腕16称为“第五臂、第六臂”。此外，在本实施方式中，腕16具有第五臂、第六臂。能够在腕16安装末端执行器等。

臂12～15、腕16分别被支承为能够相对于基台11独立位移。上述臂12～15、腕16的长度各自没有特别地限定，但在图示的结构中，第一臂12、第二臂13、第四臂15的长度设定为比第三臂14以及腕16的长度长。

基台11与第一臂12经由关节（接头）171连结。而且，第一臂12能够相对于基台11，以与垂直方向平行的第一转动轴O1为转动中心而绕该第一转动轴O1转动。第一转动轴O1与作为基台11的设置面的地板101的上表面的法线一致。通过具有马达401M的第一驱动源401的驱动来进行绕该第一转动轴O1的转动。另外，通过马达401M与电缆（未图示）来驱动第一驱动源401，通过机械手控制装置20并经由与马达401M电连接的马达驱动器301来控制该马达401M（参照图4）。此外，第一驱动源401也可以构成为，利用与马达401M一起设置的减速器（未图示）来传递来自马达401M的驱动力，另外，虽然也可以省略减速器，但在本实施方式中，第一驱动源401具有减速器。

第一臂12与第二臂13经由关节（接头）172而连结。而且，第二臂13能够相对于第一臂12，以与水平方向平行的第二转动轴O2为轴中心而转动。第二转动轴O2与第一转动轴O1正交。通过具有马达402M的第二驱动源402的驱动来进行绕该第二转动轴O2的转动。另外，通过马达402M与电缆（未图示）来驱动第二驱动源402，通过机械手控制装置20并经由与马达402M电连接的马达驱动器302来控制该马达402M（参照图4）。此外，第二驱动源402也可以构成为，利用与马达402M一起设置的减速器45（参照图5）来传递来自马达402M的驱动力，另外，虽然也可以省略减速器，但在本实施方式中，第二驱动源402具有减速器45。另外，第二转动轴O2也可以平行于与第一转动轴O1正交的轴。

第二臂13与第三臂14经由关节（接头）173而连结。而且，第三臂14能够相对于第二臂13，以与水平方向平行的转动轴O3为转动中心而绕该第三转动轴O3转动。第三转动轴O3与第二转动轴O2平行。通过第三驱动源403的驱动来进行绕该第三转动轴O3的转动。另外，通过马达403M与电缆（未图示）来驱动第三驱动源403，通过机械手控制装置20并经由与马达403M电连接的马达驱动器303来控制该马达403M（参照图4）。此外，第三驱动源403也可以构成为，利用与马达403M一起设置的减速器45（参照图7）来传递来自马达403M的驱动力，另外，虽然也可以省略减速器，但在本实施方式中，第三驱动源403具有减速器45。

第三臂14与第四臂15经由关节（接头）174而连结。而且，第四臂15能够相对于第三臂14（基台11），以与第三臂14的中心轴方向平行的第四转动轴O4为转动中心而绕该第四转动轴O4转动。第四转动轴O4与第三转动轴O3正交。通过第四驱动源404的驱动来进行绕该第四转动轴O4的转动。另外，通过马达404M与电缆（未图示）来驱动第四驱动源404，通过机械手控制装置20并经由与马达404M电连接的马达驱动器304来控制该马达404M（参照图4）。此外，第四驱动源404也可以构成为，利用与马达404M一起设置的减速器（未图示）来传递来自马达404M的驱动力，另外，虽然也可以省略减速器，但在本实施方式中，第四驱动源404具有减速器。第四转动轴O4也可以平行于与第三转动轴O3正交的轴。

第四臂15与第五腕16经由关节（接头）175而连结。而且，腕16能够相对于第四臂15，以与水平方向平行的第五转动轴O5为转动中心而绕该第五转动轴O5转动。第五转动轴O5与第四转动轴O4正交。通过第五驱动源405的驱动来进行绕该第五转动轴O5的转动。另外，通过马达405M与电缆（未图示）来驱动第五驱动源405，通过机械手控制装置20并经由与马达405M电连接的马达驱动器305来控制该马达405M（参照图4）。此外，第五驱动源405也可以构成为，利用与马达405M一起设置的减速器（未图示）来传递来自马达405M的驱动力，另外，虽然也可以省略减速器，但在本实施方式中，第五驱动源405具有减速器。另外，腕16也能够经由关节（接头）176，以与第五转动轴O5垂直的第六转动轴O6为转动中心而绕该第六转动轴O6转动。转动轴O6与转动轴O5正交。通过第六驱动源406的驱动来进行绕该第六转动轴O6的转动。另外，通过马达与电缆（未图示）来驱动第六驱动源406，通过机械手控制装置20并经由与马达406M电连接的马达驱动器306来控制该马达406M（参照图4）。此外，第六驱动源406也可以构成为，利用与马达406M一起设置的减速器（未图示）来传递来自马达406M的驱动力，另外，虽然也可以省略减速器，但在本实施方式中，第六驱动源406具有减速器。另外，第五转动轴O5也可以平行于与第四转动轴O4正交的轴，另外，第六转动轴O6也可以平行于与第五转动轴O5正交的轴。

另外，如图6所示，在第一臂12设置有第一角速度传感器31、即设置有具有第一角速度传感器31的第一角速度传感器单元71。利用该第一角速度传感器31来检测第一臂12的绕第一转动轴O1的角速度。

另外，如图8所示，在第二臂13设置有第二角速度传感器32、即设置有具有第二角速度传感器32的第二角速度传感器单元72。利用该第二角速度传感器32来检测第二臂13的绕第二转动轴O2的角速度。

这里，在该机械手1中，通过抑制第一臂12、第二臂13以及第三臂14的振动来抑制机械手1整体的振动。但是，为了抑制第一臂12、第二臂13以及第三臂14的振动，并没有在第一臂12、第二臂13以及第三臂14的全部设置角速度传感器，而是如上述那样仅在第一臂12、第二臂13设置第一角速度传感器31、第二角速度传感器32，并根据上述第一角速度传感器31、第二角速度传感器32的检测结果来控制驱动源401、402的工作。由此，与对第一臂12、第二臂13以及第三臂14的全部设置角速度传感器的情况相比，能够减少角速度传感器的数量，而能够减少成本，另外，还能够简化电路结构。另外，利用第二角速度传感器32来检测包含第三臂14的角速度的振动成分的第二臂13的角速度，因此，能够更可靠地抑制振动。另外，通过控制第二驱动源402的工作，能够提高抑制机械手1振动的效果，其中，该第二驱动源402使比第三臂14更靠近基端侧的第二臂13转动。

对于驱动源401～406，在各自的马达或者减速器，分别设置有第一位置传感器411、第二位置传感器412、第三位置传感器413、第四位置传感器414、第五位置传感器415、以及第六位置传感器416。作为这些位置传感器，各自没有特别地限定，例如，能够使用编码器、旋转编码器、旋转变压器、电位计等。利用这些位置传感器411～416来分别检测驱动源401～406的马达或者减速器的轴部的转动角度。作为上述驱动源401～406的马达，各自没有特别地限定，例如，优选使用AC伺服马达、DC伺服马达等伺服马达。另外，也可以将上述各电缆分别插通于机械手1。

如图4所示，机械手1与机械手控制装置20电连接。即，驱动源401～406、位置传感器411～416、角速度传感器31、32分别与机械手控制装置20电连接。

而且，机械手控制装置20能够使臂12～15、腕16各自独立地工作，即，经由马达驱动器301～306，能够分别独立地控制驱动源401～406。在该情况下，机械手控制装置20利用位置传感器411～416、第一角速度传感器31、第二角速度传感器32来进行检测，并根据其检测结果来分别控制驱动源401～406的驱动，例如，分别控制角速度、转动角度等。该控制程序预先存储于内置于机械手控制装置20的记录介质。

如图1、图2所示，在机械手1是垂直多关节机械手的情况下，基台11是位于该垂直多关节机械手的最下方的、固定于设置空间内的地板101的部分。作为该固定方法，没有特别地限定，例如，在图1、图2所示的本实施方式中，使用了利用多根螺栓111进行固定的固定方法。此外，作为基台11的设置空间内的固定位置，除了地板之外，还可以是设置空间内的壁、天花板。

基台11具有中空的基台主体（壳体）112。基台主体112能够分割为呈圆筒状的圆筒状部113、以及与该圆筒状部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，例如收纳有马达401M、马达驱动器301～306。

臂12～15分别具有中空的臂主体（框体）2、驱动机构3、密封元件4。此外，以下，为了便于说明，将第一臂12所具有的臂主体2、驱动机构3、密封元件4分别称为“臂主体2a”、“驱动机构3a”、“密封元件4a”，将第二臂13所具有的臂主体2、驱动机构3、密封元件4分别称为“臂主体2b”、“驱动机构3b”、“密封元件4b”，将第三臂14所具有的臂主体2、驱动机构3、密封元件4分别称为“臂主体2c”、“驱动机构3c”、“密封元件4c”，将第四臂15所具有的臂主体2、驱动机构3、密封元件4分别称为“臂主体2d”、“驱动机构3d”、“密封元件4d”。

另外，关节171～176分别具有转动支承机构（未图示）。上述转动支承机构是将相互连结的两个臂中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构、将相互连结的基台11与第一臂12中的一方支承为相对于另一方能够转动的机构、将相互连结的第四臂15与第五腕16中的一方支承为相对于另一方能够转动的机构。在将相互连结的第四臂15与腕16作为一个例子的情况下，转动支承机构能够使腕16相对于第四臂15转动。另外，各转动支承机构分别具有减速器（未图示），其使对应的马达的转动速度以规定的减速比减速，并将其驱动力传递至对应的臂、腕16的腕主体161、支承环162。此外，如上所述，在本实施方式中，使驱动源包含该减速器与马达。

第一臂12以相对于水平方向倾斜的姿势与基台11的上端部（前端部）连结。在该第一臂12中，驱动机构3a具有马达402M，并收纳在臂主体2a内。另外，臂主体2a内部被密封元件4a气密密封。臂主体2a具有前端侧的一对舌片部241a、241b、以及基端侧的根部251。舌片部241a与舌片部241b分离并相互对置。另外，舌片部241a、241b相对于根部251倾斜，由此，第一臂12相对于水平方向倾斜。而且，在舌片部241a与舌片部241b之间，配置有第二臂13的基端部。

另外，第一臂12的第一角速度传感器31的设置位置虽没有特别地限定，但在本实施方式中，如图6所示，第一角速度传感器31、即第一角速度传感器单元71设置于第一臂12的臂主体2a的根部251的内部的与电缆85相反的一侧的端部。电缆85是向机械手1的各马达401M～406M供给电力的电缆。由此，能够防止第一角速度传感器31受到从电缆85发出的干扰的影响，另外，还能够防止第一角速度传感器单元71的后述的电路部713、配线、第一角速度传感器31因电缆85而短路。

这里，针对驱动机构3以及减速器，代表性地对设置在第一臂12的臂主体2a内并使第二臂13转动的驱动机构3进行说明。

如图5所示，驱动机构3具有与马达402M的轴部连结的第一带轮91、与第一带轮91分离地配置的第二带轮92、以及架设于第一带轮91与第二带轮92的带（同步带）93。而且，第二带轮92与第二臂13的轴部经由减速器45而连结。

作为减速器45，没有特别地限定，例如，举例说明有由多个齿轮构成的所谓“行星齿轮型”的减速器、被称为谐波驱动器（“谐波驱动器”是注册商标）的减速器等。

作为机械手1的臂12～15、腕16的振动的主要原因，例如，能够举出减速器45的扭转、挠曲、带93的伸缩、臂12～15、腕16的挠曲等。这里，如上述那样减速器45的结构虽没有特别地限定，但优选在各种结构中使用“行星齿轮型”的减速器。通常，这种结构的减速器例如与谐波驱动器等其他的结构的减速器相比较，能够确保较高的刚性。因此，能够减少减速器45的扭转、挠曲，相应地能够抑制机械手1的臂12～15、腕16的振动。以下，作为减速器45，对使用“行星齿轮型”的减速器的情况进行说明。

第二臂13与第一臂12的前端部连结。在该第二臂13中，驱动机构3b具有马达403M并收纳在臂主体2b内。另外，臂主体2a内部被密封元件4b气密密封。臂主体2b具有前端侧的一对舌片部242a、242b、以及基端侧的根部252。舌片部242a与舌片部242b分离并相互对置。而且，在舌片部242a与舌片部242b之间，配置有第三臂14的基端部。

另外，第二臂13的第二角速度传感器32的设置位置虽没有特别地限定，但在本实施方式中，如图8所示，第二角速度传感器32设置于第二臂13的臂主体2c的内部的与电缆85相反的一侧的端部。换言之，第二角速度传感器单元72配置在与通有电缆85的舌片部242b不同的舌片部242a内。由此，能够防止第二角速度传感器32受到从电缆85发出的干扰的影响，另外，还能够防止第二角速度传感器单元72的电路部723、配线、第二角速度传感器32因电缆85而短路。

另外，优选第二角速度传感器32位于第二臂13的前端侧。换言之，优选第二角速度传感器32（第二角速度传感器单元72）配置为，与第三转动轴O3的间隔距离比与第二转动轴O2的间隔距离短。由此，能够将第二角速度传感器32配置于接近第三臂14的位置。因此，如下述，能够利用第二角速度传感器32更高效地（在衰减变大之前）检测经由减速器45而传递至第二臂13的第三臂14的振动成分。因此，能够提高抑制机械手1的振动的效果。

第三臂14与第二臂13的前端部连结。在该第三臂14中，驱动机构3c具有马达404M并收纳在臂主体2c内。另外，臂主体2c内部被密封元件4c气密密封。此外，臂主体2c由与上述臂主体2a的根部251、上述臂主体2b的根部252相当的部件构成。

这里，在第三臂14内的第三转动轴O3上，设置有前述减速器45，并且第三臂14经由该减速器45而与第二臂13连结。另外，作为减速器45，由于使用刚性较高的“行星齿轮型”的减速器，所以成为第三臂13的振动成分（绕第三转动轴O3的角速度的振动成分。以下相同。）经由减速器45而容易传递至第二臂13的构造。因此，能够利用设置于第二臂13的第二角速度传感器32来检测包含有第三臂13的振动成分的第二臂13的角速度，从而能够提高抑制机械手1的振动的效果。

这里，尝试性地考虑过为了检测第三臂14的角速度而在第三臂14内也设置与第一、第二角速度传感器单元71、72相同的角速度传感器单元（角速度传感器）。然而，在这种情况下，需要在第三臂14内确保配置角速度传感器单元的空间，相应地，会产生第三臂14的大型化（重量增加）的问题。由于第三臂14位于机械手1的前端侧，所以相对于重量增加的振动增加的比例比其他部分（第一、第二臂12、13）大。因此，在第三臂14内也配置有角速度传感器单元的情况下，比机械手1振动大。

另外，在第三臂14内配置有角速度传感器单元的情况下，需要将与该角速度传感器单元连接的电缆例如经过减速器45内而向第二臂13拉出。若在减速器45形成用于供电缆通过的空洞，相应地，会使减速器45的刚性降低，若欲防止刚性的降低，则会产生减速器45的大型化（重量增加）的问题。若减速器45的刚性降低，则机械手1的振动变大，进一步而言，第三臂14的振动难以传递至第二臂13。另外，若减速器45的重量增加，则比机械手1振动大。

这样，在第三臂14内配置有角速度传感器单元的情况下，机械手的振动变得过大，从而难以进行用于抑制振动的控制。因此，在机械手1中，不在第三臂14内配置角速度传感器单元，而代替地利用配置于第二臂13的第二角速度传感器单元72来检测第三臂14的振动成分。由此，防止由于减速器45的刚性降低、第三臂14的重量增加而引起的机械手1的振动的增加，并且第三臂14的振动容易经由减速器45而传递至第二臂13。因此，能够通过后述控制而有效地抑制机械手1的振动。

第四臂15以与第三臂14的中心轴方向平行的方式而与第三臂14的前端部连结。在该第四臂15中，驱动机构3d具有马达405M、406M并收纳在臂主体2d内。另外，臂主体2d内部被密封元件4d气密密封。臂主体2d具有前端侧的一对舌片部244a、244b、以及基端侧的根部254。舌片部244a与舌片部244b分离并相互对置。而且，在舌片部244a与舌片部244b之间，配置有腕16的支承环162。

在第四臂15的前端部（与基台11相反的一侧的端部）连结有腕16。在该腕16的前端部（与第四臂15相反的一侧的端部），作为功能部（末端执行器），例如可拆装地安装有把持手表等精密仪器的操作器（未图示）。此外，作为操作器，没有特别地限定，例如，举例说明有具有多根指部（手指）的结构。而且，该机械手1能够保持用操作器把持着精密仪器不变地、通过控制臂12～15、腕16等的动作来输送该精密仪器。

腕16具有呈圆筒状的腕主体（第六臂）161、以及呈环状的支承环（第五臂）162，该支承环（第五臂）162以与腕主体161呈分体的方式构成，并设置于该腕主体161的基端部。

腕主体161的前端面163是平坦的面，并且是供操作器安装的安装面。另外，腕主体161经由关节176而与第四臂15的驱动机构3d连结，通过该驱动机构3d的马达406M的驱动，而使腕主体161绕转动轴O6转动。

支承环162经由关节175而与第四臂15的驱动机构3d连结，通过该驱动机构3d的马达405M的驱动，而使支承环162与腕主体161一起绕转动轴O5转动。

作为臂主体2的构成材料，没有特别地限定，例如，能够使用各种金属材料，其中，特别优选铝或者铝合金。在臂主体2是通过使用金属模而成型的铸件的情况下，由于使用铝或者铝合金为该臂主体2的构成材料，而能够容易地进行金属模成型。

另外，作为基台11的基台主体112、腕16的腕主体161、支承环162的构成材料，各自没有特别地限定，例如，举例说明有与上述臂主体2的构成材料相同的材料等。此外，优选腕16的腕主体161的构成材料使用不锈钢。

另外，作为密封元件4的构成材料，没有特别地限定，例如，能够使用各种树脂材料、各种金属材料。此外，作为密封元件4的构成材料，通过使用树脂材料，而能够实现轻型化。

接下来，对第一角速度传感器单元71、第二角速度传感器单元72进行说明。

如图9所示，第一角速度传感器单元71具有第一壳体711、设置于第一壳体711内并具有配线的电路基板712、在电路基板712上电连接的第一角速度传感器31以及电路部713。在本实施方式中，第一壳体711由密封材料构成，并利用该密封材料来密封第一角速度传感器31、电路部713以及电路基板712全体。

同样地，第二角速度传感器单元72具有第二壳体721、设置于第二壳体721内并具有配线的电路基板722、在电路基板722上电连接的第二角速度传感器32以及电路部723。在本实施方式中，第二壳体721由密封材料构成，并利用该密封材料来密封第二角速度传感器32、电路部723以及电路基板722全体。

这样，通过封装第一角速度传感器31以及电路部713、第二角速度传感器32以及电路部723而能够简化结构。此外，由于第一角速度传感器单元71与第二角速度传感器单元72是相同的结构，所以以下，以第一角速度传感器单元71为代表而进行说明，并省略第二角速度传感器单元72的说明。

第一角速度传感器31具有具备一个检测轴的陀螺仪元件33。作为陀螺仪元件33的结构，虽没有特别地限定，但是例如能够使用如下的陀螺仪元件。此外，以下，如图10以及图11所示，将相互正交的轴分别作为X轴（第二轴）、Y轴（第一轴）以及Z轴。

如图10所示，陀螺仪元件33具有：水晶基板，其具有基部331、从基部331的两侧向Y轴方向并向相互相反的一侧延伸的一对检测用振动臂332a、332b、从基部331的两侧向X轴方向并向相互相反的一侧延伸的一对连结臂333a、333b、从连结臂333a的前端部的两侧向Y轴方向并向相互相反的一侧延伸的一对驱动用振动臂334a、334b、以及从连结臂333b的前端部的两侧向Y轴方向并向相互相反的一侧延伸的一对驱动用振动臂334c、334d；未图示的检测用电极，其设置于各检测用振动臂332a、332b；以及未图示的驱动用电极，其设置于各驱动用振动臂334a、334b、334c、334d。

这种陀螺仪元件33以如下的方式工作。此外，在图11（a），图11（b）中，为了简易表现振动方式而以线来表示各振动臂。

首先，如图11（a）所示，在不对陀螺仪元件33施加角速度的状态下，通过对驱动用电极外加电压而使各驱动用振动臂334a、334b、334c、334d向箭头E所示的方向弯曲振动。该弯曲振动以规定的频率反复进行实线所示的振动方式与双点划线所示的振动方式。此时，驱动用振动臂334a、334b与驱动用振动臂334c、334d进行相对于通过重心G的Y轴而线对称的振动。

如图11（b）所示，在进行该振动的状态下，若对陀螺仪元件33施加绕Z轴（检测轴）的角速度ω，则对驱动用振动臂334a、334b、334c、334d以及连结臂333a、333b作用有箭头B方向的科里奥利力（Coriolisforce），从而对上述臂激发新的振动。另外，与此同时，对检测用振动臂332a、332b激发与箭头B的振动相呼应的箭头C方向的振动。然后，从检测用电极输出与由于该检测用振动臂332a、332b的振动而产生的检测用振动臂332a、332b的变形对应的信号（电压）。

以上，简单地对陀螺仪元件33进行了说明。

另外，电路部713具有：AD转换部，其对从第一角速度传感器31输出的信号进行AD转换、即，将模拟信号转换为数字信号；以及发送部，其将上述转换后的信号发送至机械手控制装置20。

另外，第一壳体711的外形为立方体。而且，第一角速度传感器31的检测轴与第一壳体711的长方体的最大的面的法线一致。由此，能够容易并且可靠地识别第一角速度传感器31的检测轴以及第二角速度传感器32的检测轴的方向，从而能够容易地将第一角速度传感器31以及第二角速度传感器32调整为适当的姿势。特别地，如上所述，陀螺仪元件33呈扁平的形状，并将其板面的法线作为检测轴，因此，能够简单地使第一角速度传感器31的检测轴与第一壳体711的长方体的最大的面的法线一致。而且，如图6所示，第一角速度传感器单元71设置为第一角速度传感器31的检测轴31a与第一转动轴O1平行。另外，如图8所示，第二角速度传感器单元72设置为第二角速度传感器32的检测轴32a与第二转动轴O2以及第三转动轴O3平行。

另外，如图6以及图9所示，第一壳体711在其四个角部具有安装于第一臂12的安装部7111。在各安装部7111分别形成有供外螺纹部（固定部件）81插入的孔7112。

另一方面，第一臂12具有三个臂侧安装部121，它们与臂主体2a形成为一体，并供第一角速度传感器单元71（第一壳体711）安装。各臂侧安装部121分别由在臂主体2a突出形成的支柱构成。另外，各臂侧安装部121分别配置于与第一壳体711的安装部7111对应的位置。另外，在各臂侧安装部121的前端部分别形成有供外螺纹部81旋合的内螺纹部122。

此外，与上述臂主体2a形成为一体的臂侧安装部121中的“一体”不是指分别形成部件然后将它们接合，而是指例如通过压铸等而同时形成臂主体2a与臂侧安装部121的情况。后述的与臂主体2b形成为一体的臂侧安装部131中的“一体”也是相同的。

在将第一角速度传感器单元71安装（设置）于第一臂12时，将三个外螺纹部81分别插入第一壳体711的孔7112，并使它们与第一臂12的臂侧安装部121的前端部的内螺纹部122旋合。由此，利用各外螺纹部81而将第一壳体711的三个安装部7111分别固定于第一臂12的对应的臂侧安装部121。即，将第一角速度传感器单元71安装于第一臂12的臂侧安装部121。在该情况下，在臂侧安装部121与第一角速度传感器单元71之间不夹装任何部件，即，第一角速度传感器单元71直接安装于臂侧安装部121。由此，能够将第一角速度传感器单元71可靠地安装于第一臂12，另外，还能够使第一角速度传感器单元71可靠地与第一臂12一体地转动。

此外，第一角速度传感器单元71直接安装于臂侧安装部121中的“直接”不是指将第一角速度传感器单元71安装于别的基板等中间体，然后将该中间体安装于臂侧安装部121。即，是指在臂侧安装部121与第一角速度传感器单元71之间，除了粘合剂等之外不夹装任何部件。后述第二角速度传感器单元72直接安装于臂侧安装部131中的“直接”也是相同的。

另外，外螺纹部81具有导电性，并例如由各种金属材料形成。在将该外螺纹部81插入第一壳体711的孔7112、并使其与臂侧安装部121的前端部的内螺纹部122旋合时，该外螺纹部81与电路基板712的配线电连接，该电路基板712的配线与电路部713的接地用端子电连接，另外，外螺纹部81的前端部与臂侧安装部121电连接。由此，电路部713的接地用的端子经由配线以及外螺纹部81而与第一臂12的臂主体2a电连接，从而接地。由此，能够减少接地所需要的部件件数，从而能够简化结构。

另外，如图8以及图9所示，第二壳体721在其四个角部具有安装于第二臂13的安装部7211。在各安装部7211分别形成有供外螺纹部81插入的孔7212。

另外，如图8所示，第二臂13具有臂侧安装部131，该臂侧安装部131与臂主体2b形成为一体，并供第二角速度传感器单元72（第二壳体721）安装。臂侧安装部131与臂主体2b形成为一体。另外，在臂侧安装部131的各角部，分别形成有供外螺纹部81旋合的内螺纹部。

在将第二角速度传感器单元72安装于第二臂13时，将四个外螺纹部81分别插入第二壳体721的孔7212，并使它们与第二臂13的臂侧安装部131的前端部的内螺纹部旋合。由此，利用各外螺纹部81而将第二壳体721的四个安装部7211分别固定于第二臂13的臂侧安装部131。即，将第二角速度传感器单元72安装于第二臂13的臂侧安装部131。在该情况下，在臂侧安装部131与第二角速度传感器单元72之间，不夹装任何部件，即，第二角速度传感器单元72直接安装于臂侧安装部131。由此，能够将第二角速度传感器单元72可靠地安装于第二臂13，另外，还能够使第二角速度传感器单元72可靠地与第二臂13一体地转动。

另外，在将外螺纹部81插入第二壳体721的孔7212、并使其与臂侧安装部131的内螺纹部旋合时，外螺纹部81与电路基板722的配线电连接，该电路基板722的配线与电路部723的接地用的端子电连接，另外，外螺纹部81的前端部与臂侧安装部131电连接。由此，电路部723的接地用的端子经由配线以及外螺纹部81而与第二臂13的臂主体2b电连接，从而接地。由此，能够减少接地所需要的部件件数，从而能够简化结构。

接下来，参照图4、图12～图17，对机械手控制装置20的结构进行说明。

机械手控制装置20具有：接收部，其分别接收从第一角速度传感器31输出的第一信号、从第二角速度传感器32输出的第二信号、以及从位置传感器411～416输出的各信号；运算部，其根据由该接收部接收到的第一信号以及第二信号来求出第一臂12的角速度的振动成分以及第二臂13的角速度的振动成分；以及控制部，其根据由该运算部求出的第一臂12的角速度的振动成分以及第二臂13的角速度的振动成分来控制机械手1的工作。

具体而言，如图4、图12～图17所示，机械手控制装置20具有上述接收部、控制第一驱动源401的工作的第一驱动源控制部201、控制第二驱动源402的工作的第二驱动源控制部202、控制第三驱动源403的工作的第三驱动源控制部203、控制第四驱动源404的工作的第四驱动源控制部204、控制第五驱动源405的工作的第五驱动源控制部205、以及控制第六驱动源406的工作的第六驱动源控制部206。

此外，上述运算部由第一驱动源控制部201的后述角速度计算部561、减法器571以及第二驱动源控制部202的后述角速度计算部562构成。

如图12所示，第一驱动源控制部201具有减法器511、位置控制部521、减法器531、角速度控制部541、转动角度计算部551、角速度计算部561、减法器571、转换部581、修正值计算部591、以及加法器601。

如图13所示，第二驱动源控制部202具有减法器512、位置控制部522、减法器532、角速度控制部542、转动角度计算部552、角速度计算部562、减法器572、转换部582、修正值计算部592、以及加法器602。

如图14所示，第三驱动源控制部203具有减法器513、位置控制部523、减法器533、角速度控制部543、转动角度计算部553、以及角速度计算部563。

如图15所示，第四驱动源控制部204具有减法器514、位置控制部524、减法器534、角速度控制部544、转动角度计算部554、以及角速度计算部564。

如图16所示，第五驱动源控制部205具有减法器515、位置控制部525、减法器535、角速度控制部545、转动角度计算部555、以及角速度计算部565。

如图17所示，第六驱动源控制部206具有减法器516、位置控制部526、减法器536、角速度控制部546、转动角度计算部556、以及角速度计算部566。

这里，机械手控制装置20根据机械手1所进行的处理的内容而运算腕16的目标位置，从而生成用于使腕16移动至该目标位置的轨道。而且，为了使腕16沿着上述生成的轨道而移动，机械手控制装置20每隔规定的控制周期对各驱动源401～406的转动角度进行测定，并将根据该测定结果而运算出的值分别作为各驱动源401～406的位置指令Pc而输出至驱动源控制部201～206（参照图12～图17）。此外，在前述以及以下内容中，虽然记作“输入、输出值”等，但是这是“输入、输出与该值对应的信号”的意思。

如图12所示，对第一驱动源控制部201，除了输入第一驱动源401的位置指令Pc之外，还分别输入来自第一位置传感器411、第一角速度传感器31的检测信号。第一驱动源控制部201以使根据第一位置传感器411的检测信号计算出的第一驱动源的转动角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc，并使后述角速度反馈值ωfb成为后述角速度指令ωc的方式，通过使用各检测信号的反馈控制来驱动第一驱动源401。

即，对第一驱动源控制部201的减法器511输入位置指令Pc，并且输入来自转动角度计算部551的后述位置反馈值Pfb。在转动角度计算部551中，统计从第一位置传感器411输入的脉冲数，并且将与该统计值对应的第一驱动源401的转动角度作为位置反馈值Pfb而输出至减法器511。减法器511将上述位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第一驱动源401的转动角度的目标值减去位置反馈值Pfb后得到的值）输出至位置控制部521。

位置控制部521通过进行使用从减法器511输入的偏差和预先决定的系数即比例增益等的规定的运算处理，从而运算与该偏差对应的第一驱动源401的角速度的目标值。位置控制部521将表示上述第一驱动源401的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令ωc而输出至减法器531。此外，这里，虽然在本实施方式中作为反馈控制进行比例控制（P控制），但并不限定于此。

对减法器531输入角速度指令ωc，并且输入后述角速度反馈值ωfb。减法器531将上述角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第一驱动源401的角速度的目标值减去角速度反馈值ωfb后得到的值）输出至角速度控制部541。

角速度控制部541通过使用从减法器531输入的偏差和预先决定的系数即比例增益、积分增益等、进行包含积分的规定的运算处理，从而生成与该偏差对应的第一驱动源401的驱动信号（驱动电流），然后经由马达驱动器301而将其供给至马达401M。此外，这里，虽然在本实施方式中作为反馈控制进行PI控制，但并不限定于此。

这样，以使位置反馈值Pfb与位置指令Pc尽量相等，并使角速度反馈值ωfb与角速度指令ωc尽量相等的方式进行反馈控制，从而控制第一驱动源401的驱动电流。

接下来，对第一驱动源控制部201的角速度反馈值ωfb进行说明。

在角速度计算部561中，根据从第一位置传感器411输入的脉冲信号的频率来计算第一驱动源401的角速度ωm1，并将该角速度ωm1输出至加法器601。

另外，在角速度计算部561中，根据从第一位置传感器411输入的脉冲信号的频率来计算第一臂12的绕第一转动轴O1的角速度ωA1m，并将该角速度ωA1m输出至减法器571。此外，角速度ωA1m是将角速度ωm1除以第一驱动源401的马达401M与第一臂12之间、即关节171的减速比后得到的值。

另外，利用第一角速度传感器31来检测第一臂12的绕第一转动轴O1的角速度。然后，将上述第一角速度传感器31的检测信号、即由第一角速度传感器31检测出的第一臂12的绕第一转动轴O1的角速度ωA1输出至减法器571。

对减法器571输入角速度ωA1以及角速度ωA1m，减法器571将从该角速度ωA1减去角速度ωA1m后得到的值ωA1s（＝ωA1－ωA1m）输出至转换部581。该值ωA1s与第一臂12的绕第一转动轴O1的角速度的振动成分（振动角速度）相当。以下，将ωA1s称为振动角速度。在本实施方式中，进行将该振动角速度ωA1s（详细而言为根据振动角速度ωA1s而生成的值即马达401M的角速度ωm1s）放大后述增益Ka倍后返回至第一驱动源401的输入侧的反馈控制。具体而言，以使振动角速度ωA1s尽量为0的方式对第一驱动源401进行反馈控制。由此，能够抑制机械手1的振动。此外，在该反馈控制中，控制第一驱动源401的角速度。

转换部581将振动角速度ωA1s转换为第一驱动源401中的角速度ωm1s，并将该角速度ωm1s输出至修正值计算部591。该转换能够通过将振动角速度ωA1s乘以第一驱动源401的马达401M和第一臂12之间、即关节171的减速比来实现。

修正值计算部591将角速度ωm1s乘以预先决定的系数即增益（反馈增益）Ka而求出修正值Ka·ωm1s，并将该修正值Ka·ωm1s输出至加法器601。

对加法器601输入角速度ωm1，并且输入修正值Ka·ωm1s。加法器601将角速度ωm1与修正值Ka·ωm1s的相加值作为角速度反馈值ωfb而输出至减法器531。此外，以下的动作与前述一致。

如图13所示，对第二驱动源控制部202，除了输入第二驱动源402的位置指令Pc之外，还分别输入来自第二位置传感器412、第二角速度传感器32的检测信号。第二驱动源控制部202以使根据第二位置传感器412的检测信号而计算出的第二驱动源的转动角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc，并使后述角速度反馈值ωfb成为后述角速度指令ωc的方式，通过使用各检测信号的反馈控制来驱动第二驱动源402。

即，对第二驱动源控制部202的减法器512输入位置指令Pc，并且输入来自转动角度计算部552的后述位置反馈值Pfb。在转动角度计算部552中，统计从第二位置传感器412输入的脉冲数，并且将与该统计值对应的第二驱动源402的转动角度作为位置反馈值Pfb而输出至减法器512。减法器512将上述位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第二驱动源402的转动角度的目标值减去位置反馈值Pfb后得到的值）输出至位置控制部522。

位置控制部522通过进行使用从减法器512输入的偏差和预先决定的系数即比例增益等的规定的运算处理，而运算与该偏差对应的第二驱动源402的角速度的目标值。位置控制部522将表示上述第二驱动源402的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令ωc而输出至减法器532。此外，这里，虽然在本实施方式中作为反馈控制进行比例控制（P控制），但并不限定于此。

对减法器532输入角速度指令ωc，并且输入后述角速度反馈值ωfb。减法器532将上述角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第二驱动源402的角速度的目标值减去角速度反馈值ωfb后得到的值）输出至角速度控制部542。

角速度控制部542通过使用从减法器532输入的偏差和预先决定的系数即比例增益、积分增益等、进行包含积分的规定的运算处理，从而生成与该偏差对应的第二驱动源402的驱动信号（驱动电流），并经由马达驱动器302而将其供给至马达402M。此外，这里，虽然在本实施方式中作为反馈控制进行PI控制，但并不限定于此。

这样，以使位置反馈值Pfb与位置指令Pc尽量相等，并使角速度反馈值ωfb与角速度指令ωc尽量相等的方式进行反馈控制，从而控制第二驱动源402的驱动电流。

接下来，对第二驱动源控制部202中的角速度反馈值ωfb进行说明。

在角速度计算部562中，根据从第二位置传感器412输入的脉冲信号的频率来计算第二驱动源402的角速度ωm2，并将该角速度ωm2输出至加法器602。

另外，在角速度计算部562中，根据从第二位置传感器412输入的脉冲信号的频率来计算第二臂13的绕第二转动轴O2的角速度ωA2m，并将该角速度ωA2m输出至减法器572。此外，角速度ωA2m是将角速度ωm2除以第二驱动源402的马达402M与第二臂13之间、即关节172的减速比后得到的值。

另外，利用第二角速度传感器32来检测第二臂13的绕第二转动轴O2的角速度。然后，将上述第二角速度传感器32的检测信号、即由第二角速度传感器32检测出的第二臂13的绕第二转动轴O2的角速度ωA2输出至减法器572。此外，由于第二转动轴O2与第一转动轴O1正交，所以能够不受第一臂12的动作、振动的影响地，容易并且可靠地求出第二臂13的绕第二转动轴O2的角速度。

对减法器572输入角速度ωA2以及角速度ωA2m，减法器572将从该角速度ωA2减去角速度ωA2m后得到的值ωA2s（＝ωA2－ωA2m）输出至转换部582。如上所述，由于第二角速度传感器32也检测第三臂14的角速度的振动成分，所以该值ωA2s相当于第二臂13的绕第二转动轴O2的角速度的振动成分（振动角速度）与第三臂14的绕第三转动轴O3的角速度的振动成分（振动角速度）的合计。以下，将ωA2s称为振动角速度。在本实施方式中，进行将该振动角速度ωA2s（详细而言为根据振动角速度ωA2s而生成的值即马达402M中的角速度ωm2s）放大后述增益Ka倍后返回至第二驱动源402的输入侧的反馈控制。具体而言，以使振动角速度ωA2s尽量为0的方式进行针对第二驱动源402的反馈控制。由此，能够抑制机械手1的振动。此外，在该反馈控制中，控制第二驱动源402的角速度。

转换部582将振动角速度ωA2s转换为第二驱动源402中的角速度ωm2s，并将该角速度ωm2s输出至修正值计算部592。该转换能够通过将振动角速度ωA2s乘以第二驱动源402的马达402M与第二臂13之间、即关节172的减速比来实现。

修正值计算部592将角速度ωm2s乘以预先决定的系数即增益（反馈增益）Ka而求出修正值Ka·ωm2s，并将该修正值Ka·ωm2s输出至加法器602。

对加法器602输入角速度ωm2，并且输入修正值Ka·ωm2s。加法器602将角速度ωm2与修正值Ka·ωm2s的相加值作为角速度反馈值ωfb而输出至减法器532。此外，以下的动作与前述一致。

如图14所示，对第三驱动源控制部203，除了输入来自第三驱动源403的位置指令Pc之外，还输入来自第三位置传感器413的检测信号。第三驱动源控制部203以使根据第三位置传感器413的检测信号而计算出的第三驱动源403的转动角度（位置反馈值Pfb）成为位置指令Pc，并使后述角速度反馈值ωfb成为后述角速度指令ωc的方式，通过使用各检测信号的反馈控制来驱动第三驱动源403。

即，对第三驱动源控制部203的减法器513输入位置指令Pc，并且输入来自转动角度计算部553的后述位置反馈值Pfb。在转动角度计算部553中，统计从第三位置传感器413输入的脉冲数，并将与该统计值对应的第三驱动源403的转动角度作为位置反馈值Pfb而输出至减法器513。减法器513将上述位置指令Pc与位置反馈值Pfb的偏差（从第三驱动源403的转动角度的目标值减去位置反馈值Pfb后得到的值）输出至位置控制部523。

位置控制部523通过进行使用从减法器513输入的偏差和预先决定的系数即比例增益等的规定的运算处理，而运算与该偏差对应的第三驱动源403的角速度的目标值。位置控制部523将表示该第三驱动源403的角速度的目标值（指令值）的信号作为角速度指令ωc而输出至减法器533。此外，这里，虽然在本实施方式中作为反馈控制进行比例控制（P控制），但并不限定于此。

另外，在角速度计算部563中，根据从第三位置传感器413输入的脉冲信号的频率来计算第三驱动源403的角速度，并将该角速度作为角速度反馈值ωfb而输出至减法器533。

对减法器533输入角速度指令ωc，并且输入角速度反馈值ωfb。减法器533将上述角速度指令ωc与角速度反馈值ωfb的偏差（从第三驱动源403的角速度的目标值减去角速度反馈值ωfb后得到的值）输出至角速度控制部543。

角速度控制部543通过使用从减法器533输入的偏差和预先决定的系数即比例增益、积分增益等，进行包含积分的规定的运算处理，从而生成与该偏差对应的第三驱动源403的驱动信号（驱动电流），并经由马达驱动器303而将其供给至马达403M。此外，这里，虽然在本实施方式中作为反馈控制进行PI控制，但并不限定于此。

这样，以使位置反馈值Pfb与位置指令Pc尽量相等，并使角速度反馈值ωfb与角速度指令ωc尽量相等的方式进行反馈控制，从而控制第三驱动源403的驱动电流。

此外，由于驱动源控制部204～206分别与上述第三驱动源控制部203相同，因此省略它们的说明。

如上说明的那样，在该机械手1以及机械手系统10中，利用第一角速度传感器31而能够检测第一臂12的角速度，另外，由于第三转动轴O3与第二转动轴O2平行，所以利用第二角速度传感器32而能够检测包含第三臂14的角速度的振动成分的第二臂13的角速度。而且，根据这些检测结果，能够抑制振动。

另外，即使机械手1的姿势发生变化，第一角速度传感器31的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第一角速度传感器31检测出的第一臂12的角速度进行基于第一角速度传感器31的朝向的修正。

另外，由于第二转动轴O2与第一转动轴O1正交或者平行于与第一转动轴O1正交的轴，所以即使机械手1的姿势发生变化，例如第一臂12转动，第二角速度传感器32的检测轴也是恒定的。因此，无需对由第二角速度传感器32检测出的第二臂13的角速度进行基于第二角速度传感器32的朝向的修正。

由此，无需复杂且庞大的运算，由此，难以产生运算误差，而能够可靠地抑制振动，另外，还能够提高机械手1的控制的响应速度。

另外，利用第二角速度传感器32，不是仅对第二臂13的角速度，而是对包含第三臂14的角速度的振动成分的第三臂14的角速度进行检测，因此能够更可靠地抑制振动。

另外，与对第三臂14也设置角速度传感器的情况相比，能够减少角速度传感器的数量，从而能够减少成本，另外，还能够简化结构。

另外，通过控制使比第三臂14更靠近基端侧的第二臂13转动的第二驱动源402的工作，能够提高抑制机械手1的振动的效果。

以上，根据图示的实施方式对本发明的机械手、机械手控制装置以及机械手系统进行了说明，但本发明并不限定于此，而能够将各部的结构置换为具有相同功能的任意的结构。另外，也可以对本发明添加其他任意的构成物。

此外，作为各驱动源的马达，除了上述伺服马达之外，分别能够举出例如步进马达等。另外，在作为马达而使用步进马达的情况下，作为位置传感器，例如，也可以使用通过测量向步进马达输入的驱动脉冲的数量来检测马达的转动角度的位置传感器。

另外，各位置传感器、各角速度传感器的方式各自没有特别地限定，例如，举例说明有光学式、磁式、电磁式、电式等。

另外，在上述实施方式中，根据第二角速度传感器的检测结果来控制使第二臂转动的第二驱动源的工作，但并不限定于此，例如也可以根据第二角速度传感器的检测结果来控制使第三臂转动的第三驱动源的工作。

另外，在上述实施方式中，机械手的转动轴的数量为六个，但在本发明中并不限定于此，机械手的转动轴的数也可以是三个、四个、五个或者七个以上。

即，在上述实施方式中，由于腕具有两个臂，机械手的臂的个数为六个，但在本发明中并不限定于此，机械手的臂的个数也可以是三个、四个、五个或者七个以上。

另外，在上述实施方式中，机械手是具有一个将多个臂能够转动地连结而成的臂连结体的单臂机械手，但本发明并不限定于此，例如，可以是具有两个将多个臂能够转动地连结而成的臂连结体的双臂机械手等，也可以是具有多个上述臂连结体的机械手。

附图标记的说明：

1...机械手（工业用机械手）；10...机械手系统；11...基台；12、13、14、15...臂（连杆）；16...腕（连杆）；161...腕主体；162...支承环；163...前端面；171、172、173、174、175、176...关节（接头）；2、2a、2b、2c、2d...臂主体；3、3a、3b、3c、3d...驱动机构；31、32...角速度传感器；33...陀螺仪元件；331...基部；332a、332b...检测用振动臂；333a、333b...连结臂；334a、334b、334c、334d...驱动用振动臂；4、4a、4b、4c、4d...密封元件；20...机械手控制装置；201、202、203、204、205、206...驱动源控制部；301、302、303、304、305、306...马达驱动器；401、402、403、404、405、406...驱动源；401M、402M、403M、404M、405M、406M...马达；411、412、413、414、415、416...位置传感器；511、512、513、514、515、516...减法器；521、522、523、524、525、526...位置控制部；531、532、533、534、535、536...减法器；541、542、543、544、545、546...角速度控制部；551、552、553、554、555、556...转动角度计算部；561、562、563、564、565、566...角速度计算部；571、572...减法器；581、582...转换部；591、592...修正值计算部；601、602...加法器；45...减速器；71、72...角速度传感器单元；711、721...壳体；7111、7211...安装部；712、722...电路基板；713、723...电路部；7112、7212...孔；81...外螺纹部；85...电缆；91、92...带轮；93...带；101...地板；111...螺栓；112...基台主体；113...圆筒状部；114...箱状部；121、131...臂侧安装部；122...内螺纹部；241a、241b、242a、242b、244a、244b...舌片部；251、252、254...根部；O1、O2、O3、O4、O5、O6...转动轴。

Claims (16)

1.一种机械手，其特征在于，具备：

基台；

第一臂，其以能够以第一转动轴为转动中心转动的方式与所述基台连结；

第二臂，其以能够以第二转动轴为转动中心转动的方式与所述第一臂连结，所述第二转动轴是与所述第一转动轴正交的轴或者与正交于所述第一转动轴的轴平行的轴；

第三臂，其以能够以第三转动轴为转动中心转动的方式与所述第二臂连结，所述第三转动轴是与所述第二转动轴平行的轴；

第一角速度传感器，其设置于所述第一臂，并且角速度的检测轴与所述第一转动轴平行；以及

第二角速度传感器，其设置于所述第二臂，并且角速度的检测轴与所述第三转动轴平行。

2.根据权利要求1所述的机械手，其中，

在所述第二臂以及所述第三臂的至少一方，配置有位于所述第三转动轴上的减速器。

3.根据权利要求1或2所述的机械手，其中，具备：

第一角速度传感器单元，其具有：第一壳体；设置于所述第一壳体内的所述第一角速度传感器；以及设置于所述第一壳体内的、对从所述第一角速度传感器输出的信号进行AD转换并发送的电路部；以及

第二角速度传感器单元，其具有：第二壳体；设置于所述第二壳体内的所述第二角速度传感器；以及设置于所述第二壳体内的、对从所述第二角速度传感器输出的信号进行AD转换并发送的电路部，

所述第一角速度传感器单元设置于所述第一臂，所述第二角速度传感器单元设置于所述第二臂。

4.根据权利要求3所述的机械手，其中，

所述第三转动轴与所述第二角速度传感器单元的间隔距离比所述第二转动轴与所述第二角速度传感器单元的间隔距离短。

5.根据权利要求3或4所述的机械手，其中，

所述第一壳体以及所述第二壳体的外形各自为长方体，

所述第一角速度传感器的所述角速度的检测轴与所述第一壳体的所述长方体的最大面的法线一致，

所述第二角速度传感器的所述角速度的检测轴与所述第二壳体的所述长方体的最大面的法线一致。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的机械手，其中，

所述第一角速度传感器以及所述第二角速度传感器分别具有陀螺仪元件，

在将相互正交的两轴设定为第一轴以及第二轴时，

所述陀螺仪元件具有：

基部；

一对检测用振动臂，从所述基部向与所述第一轴平行并且相互相反的方向延伸突出；

一对连结臂，从所述基部向与所述第二轴平行并且相互相反的方向延伸突出；以及

各一对驱动用振动臂，从各所述连结臂的前端部或者中途向与所述第一轴平行并且相互相反的方向延伸突出。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的机械手，其中，

所述第一壳体在所述第一壳体的角部具有安装于所述第一臂的安装部，

所述第二壳体在所述第二壳体的角部具有安装于所述第二臂的安装部。

8.根据权利要求7所述的机械手，其中，

具有带有导电性并将所述第一壳体的所述安装部固定于所述第一臂的固定部件，所述第一角速度传感器单元的所述电路部利用所述固定部件而与所述第一臂接地，

具有带有导电性并将所述第二壳体的所述安装部固定于所述第二臂的固定部件，所述第二角速度传感器单元的所述电路部利用所述固定部件而与所述第二臂接地。

9.根据权利要求3～8中任一项所述的机械手，其中，

所述第一臂具有框体、以及与所述框体一体形成的臂侧安装部，

所述第一角速度传感器单元直接安装于所述臂侧安装部。

10.根据权利要求3～9中任一项所述的机械手，其中，

所述第二臂具有框体、以及与所述框体一体形成的臂侧安装部，

所述第二角速度传感器单元直接安装于所述臂侧安装部。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的机械手，其中，

具有配设于所述第一臂并向该机械手供给电力的电缆，

所述第一角速度传感器配置于所述第一臂的与所述电缆相反的一侧的端部。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的机械手，其中，

具有配设于所述第二臂并向该机械手供给电力的电缆，

所述第二角速度传感器配置于所述第二臂的与所述电缆相反的一侧的端部。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的机械手，其中，具备：

第四臂，其以能够以第四转动轴为转动中心转动的方式与所述第三臂连结，所述第四转动轴是与所述第三转动轴正交的轴或者与正交于所述第三转动轴的轴平行的轴；

第五臂，其以能够以第五转动轴为转动中心转动的方式与所述第四臂连结，所述第五转动轴是与所述第四转动轴正交的轴或者与正交于所述第四转动轴的轴平行的轴；以及

第六臂，其以能够以第六转动轴为转动中心转动的方式与所述第五臂连结，所述第六转动轴是与所述第五转动轴正交的轴或者与正交于所述第五转动轴的轴平行的轴。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的机械手，其中，

所述第一转动轴与所述基台的设置面的法线一致。

15.一种机械手控制装置，其特征在于，

该机械手控制装置控制机械手的动作，所述机械手具备：基台；第一臂，其以能够以第一转动轴为转动中心转动的方式与所述基台连结；第二臂，其以能够以第二转动轴为转动中心转动的方式与所述第一臂连结，所述第二转动轴是与所述第一转动轴正交的轴或者与正交于所述第一转动轴的轴平行的轴；以及第三臂，其以能够以第三转动轴为转动中心转动的方式与所述第二臂连结，所述第三转动轴是与所述第二转动轴平行的轴，

所述机械手控制装置具备：

接收部，其接收从第一角速度传感器输出的第一信号、和从第二角速度传感器输出的第二信号，其中，所述第一角速度传感器设置于所述第一臂并且角速度的检测轴与所述第一转动轴平行，所述第二角速度传感器设置于所述第二臂并且角速度的检测轴与所述第三转动轴平行；

运算部，其根据由所述接收部接收到的所述第一信号以及所述第二信号，求出所述第一臂的角速度的振动成分以及所述第二臂的角速度的振动成分；以及

控制部，其根据由所述运算部求出的所述第一臂的角速度的振动成分以及所述第二臂的角速度的振动成分，控制所述机械手的动作。

16.一种机械手系统，其特征在于，具备：

权利要求1～14中任一项所述的机械手；以及

控制所述机械手的动作的机械手控制装置。