CN104942798B - 机器人装置和机器人装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人装置和机器人装置的控制方法。一种机器人装置包括：具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；被设置为该多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和控制电动机的控制系统。该控制系统包括：移动控制单元，被配置为向电动机输入电流以使电动机旋转；发热控制单元，被配置为在不使电动机旋转的情况下向电动机输入电流以发热；控制单元，被配置为计算不使电动机旋转的情况下升高到预定温度所需的升温电流、产生用于升温的电流指令以设定发热控制单元以输出升温电流并在停止机器人体时向发热控制单元传送用于升温的电流指令。

Description

机器人装置和机器人装置的控制方法
技术领域
本发明涉及包含具有多个关节的多关节臂的机器人装置和机器人装置的控制方法。
背景技术
常规上，机器人装置被广泛使用，该机器人装置包括：多关节臂和末端执行器(以下，称为“机器人体”)；和控制机器人体的控制装置。一般地，机器人体包含诸如电动机的驱动机构和诸如定时带和滑轮的传送机构。包含电动机的驱动机构和传送机构由于操作期间的热损失或摩擦而发热，并且，这些机构充当热源。因此，如果机器人体长时间操作，那么机器人体进入温度比机器人体停止时高十到几十摄氏度的状态(以下，称为“升温状态”)。
在具有机器人体的生产线中，可能存在这样一些情况，即，诸如在维护期间中、在停机时间期间以及在由于一些原因导致的暂停期间中，尽管操作是可能的，也需要暂停机器人体的操作。机器人体在操作停止时间段中不发热，并且，刚刚重新开始操作之后的机器人体处于温度比升温状态中的温度低的状态(以下，称为“冷却状态”)中。
众所周知，如果机器人体在诸如升温状态和冷却状态的不同温度条件下操作，那么减速停止时的机器人体的停止位置和误差量在这些状态之间轻微改变，并且，机器人体的移动精度降低。将机器人体从冷却状态变为升温状态会在操作开始之后花费2～4小时，并且，例如，当操作为一天8小时时，机器人体的移动精度在操作时间的25～50％中降低。存在会降低工作效率的问题。
为了解决这一点，日本专利申请公开No.2008-235839公开了在机器人体上包含加热器和温度传感器的机器人装置，其中，加热器可加热机器人体。根据该机器人装置，机器人体被强制加热，并且，机器人体的温度在利用温度传感器的反馈控制中被控制在适当的温度，由此减少机器人体从冷却状态切换到升温状态的时间。
日本专利申请公开No.S63-127885描述了在机器人体上包含温度传感器的机器人装置，其中，可通过调整d轴电流以执行驱动无刷电动机的矢量控制来增加发热量。根据该机器人装置，d轴电流被调整以加热机器人体，并且，机器人体的温度在利用温度传感器的反馈控制中被控制在适当的温度，由此减少机器人体从冷却状态切换到升温状态的时间。
但是，温度传感器被安装在日本专利申请公开No.2008-235839和No.S63-127885描述的机器人装置上。因此，存在机构和控制系统复杂化且机器人装置的成本较高的问题。没有特别考虑机器人体的加热控制时的设定温度。因此，存在这样一种问题，即，由于不必要的过量发热，能量消耗可能过多，或者发热可能不足。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种机器人装置，该机器人装置包括：具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；被设置为多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和能够控制电动机的控制系统，其中，控制系统包含：被配置为向电动机输入电流以使电动机旋转的移动控制单元；被配置为在不使电动机旋转的情况下向电动机输入电流以发热的发热控制单元；和被配置为计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定的温度所需要的升温电流、产生用于升温的电流指令以设定发热控制单元以输出升温电流并且在停止机器人体时向发热控制单元传送用于升温的电流指令的控制单元。
根据本发明的另一方面，提供一种机器人装置的控制方法，其中，机器人装置包括：具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；被设置为多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和具有控制单元并且向电动机输入电流以产生使旋转使电动机旋转和热量中的至少一种以控制机器人体的操作的控制系统，其中，该方法包括：通过控制单元计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定的温度所需要的升温电流；和在停止机器人体时通过控制单元向电动机供给用于升高温度的升温电流。
根据本发明的又一方面，提供一种机器人装置的控制方法，其中，机器人装置包括：具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；被设置为多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和具有控制单元并且向电动机输入电流以产生使电动机旋转和热量中的至少一种以控制机器人体的操作的控制系统，其中，该方法包括：通过控制单元计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定的温度所需要的升温电流；通过控制单元基于热时间常数计算通过升温电流使机器人体的温度从当前温度升高到预定温度所需要的升温时间段，使得机器人体的温度在开始机器人体的操作时升高到预定的温度；和通过控制单元向电动机供给升温电流以开始升温，所述升温时间段在开始机器人体的操作的时间之前。
根据参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得十分明显。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的机器人装置的示意性构成的说明图。
图2是示出根据本发明的实施例的机器人装置的示意性构成的框图。
图3是示出根据本发明的实施例的机器人装置的电流控制器的示意性构成的说明图。
图4是示出在根据本发明的实施例的操作中暂时停止机器人装置时的过程的流程图。
图5是示出在根据本发明的实施例的操作中暂时停止机器人装置时的经过时间与机器人体温度之间的关系的示图。
图6是示出在根据本发明的实施例的机器人装置的操作之前升高温度时的过程的流程图。
具体实施方式
现在根据附图详细描述本发明的优选实施例。
如图1所示，机器人装置1包括机器人体2和控制机器人体2的控制装置3。机器人体2包含：具有多个关节的六轴垂直多关节臂(以下，称为“臂体”)20；和作为末端效应器的手21。虽然在本实施例中应用六轴垂直多关节臂作为臂体20，但可根据应用或目的适当地改变轴的数量。
手21被附接于臂体20的尖端链接67上并且被其支撑，并且，通过臂体20的操作，调整位置和姿势中的至少一个的自由度。手21包含：手体24；和被设置为能够相对于手体24移动并且可把握工件W的多个手指23。臂体20包含：七个链接61～67；和用于可摇摆且可旋转地连接链接61～67的六个关节71～76。链接61～67的长度被固定。但是，例如，也可采用通过线性移动致动器膨胀和收缩的链接。
如图2所示，例如，关节71包含关节机构101和电动机控制单元81。关节机构101包含：驱动关节71的电动机101a；和检测电动机101a的旋转角度的编码器101b。关节机构101还包含：包含定时带和滑轮的未示出的功率传送机构；包含齿轮的未示出的减速机构；和当电动机101a不被通电时支撑位置和姿势的未示出的制动机构。电动机101a被设置为多个关节71～76的至少一部分的驱动源，并且，例如，使用可通过基于q轴电流和d轴电流的矢量控制控制的无刷电动机。电动机101a和编码器101b与电动机控制单元81连接，并且，电动机控制单元81与后面描述的控制装置3连接。
电动机控制单元81包含电动机控制和切换单元81a、移动控制单元81q、发热控制单元81d和电动机电流控制器91。电动机控制和切换单元81a被配置为基于从后面描述的状态选择单元34传送的信号在移动控制与发热控制之间切换电动机101a的控制状态。移动控制单元81q被配置为基于来自后面描述的旋转命令产生单元35q的旋转命令值Cq产生用于将电动机101a控制为指令旋转状态的电动机101a的扭矩指令Iq。发热控制单元81d被配置为基于来自后面描述的发热命令产生单元35d的发热命令值Cd产生用于确定用于将电动机101a的温度升高到指令发热状态的通电电流量的发热命令Id。
电动机电流控制器91包含：基于扭矩指令Iq确定输出到电动机101a的绕组的电压Vq的第1磁激励单元91q；和基于发热命令Id确定输出到电动机101a的绕组的电压Vd的第2磁激励单元91d。
如图3所示，电动机电流控制器91计算输入的扭矩指令Iq与后面描述的扭矩寄生电流iq之间的差值，并且，在通过PID控制计算单元110q中的PID(比例积分微分)控制的计算之后输出输出值vq。这种情况下的数学表达式如式1所示。
[式1]
vqn，k+1＝Kpiq·eqn，k+Kiiq{eqn，1+eqn，2+…+eqn，k-1+eqn，k}+Kdiq(eqn，k-eqn，k-1)
eqn，k＝Iqn，k-iqn，k
Kpiq：PID控制的比例控制增益，Kiiq：PID控制的积分控制增益，Kdiq：PID控制的微分控制增益，n：电动机电流控制器的标识索引，k：在各控制周期中增加1的索引，Iqn,k：电动机电流控制器n的时刻k+1处的扭矩指令值，iqn,k：电动机电流控制器n的时刻k+1处的扭矩寄生电流，vqn,k+1：电动机电流控制器n的时刻k+1处的q轴输出。
电动机电流控制器91计算输入的发热命令Id与后面描述的发热电流id之间的差值，并且，在通过PID控制计算单元110d中的PID控制的计算之后输出输出值vd。这种情况下的数学表达式如式2所示。
[式2]
vdn，k+1＝Kpid·edn，k+Kiid{edn，1+edn，2+…+edn，k-1+een，k}+Kdkl(edn，k-edn，k-1)
edn，k＝Idn，k-idn，k
Kpid：PID控制的比例控制增益，Kiid：PID控制的积分控制增益，Kdid：PID控制的微分控制增益，n：电动机电流控制器的标识索引，k：在各控制周期中增加1的索引，Idn,k：电动机电流控制器n的时刻k+1处的发热命令值，idn,k：电动机电流控制器n的时刻k+1处的发热电流，vdn,k+1：电动机电流控制器n的时刻k+1处的d轴输出
输出占空值计算单元111将输出值vq和vd转换成相位电压U、V和W，并且根据相位电压U、V和W计算输出占空值。这里的转换式如式3所示。
[式3]
门电路112和桥电路113通过PWM执行切换元件的开关控制，并且向电动机101a输入相位电压U、V和W的输出占空值。以这种方式，可单独地控制第1磁激励单元91q的驱动电流(q轴电流)的量和第2磁激励单元91d的驱动电流(d轴电流)的量。
在桥电路113与电动机101a之间的连接线上设置电流检测元件，并且，电流检测元件将电动机101a的U相位和V相位的电流测量为电压。A/D转换器114和115将测量的电压转换成量子化的数值数据。电流值计算单元116参照由电气角度转换单元117转换来自编码器101b的检测信号而获得的数值数据将来自A/D转换器114和115的数值数据转换成扭矩寄生电流iq和发热电流id。这里的转换式如式4所示。
[式4]
其它关节72～76的构成与关节71的构成相同，并且，不描述细节。以下，只描述关节71，以代表关节71～76和包含于关节71～76中的电动机等。
控制装置3由计算机形成，并且可控制电动机101a以控制机器人体2。如图1所示，形成控制装置3的计算机包含例如：CPU(控制单元)30、存储用于控制部件的程序的ROM 31、暂时存储数据的RAM32和输入/输出接口电路(I/F)33。
如图2所示，CPU 30包含旋转命令产生单元35q、发热命令产生单元35d和状态选择单元34。
旋转命令产生单元35q被配置为基于事先记录于RAM 32中的教导数据设定电动机101a的移动状态的时序目标值且输出该目标值作为旋转命令值Cq。旋转命令值Cq被输入到移动控制单元81q，并且，通过q轴电流控制旋转和驱动电动机101a。
发热命令产生单元35d被配置为通过力学分析等估计电动机101a的负载即输出扭矩。具体而言，当电动机101a基于教导数据操作时，发热命令产生单元35d计算诸如角度(位置)、(角)速度、(角)加速度和扭矩的移动状态，并且基于移动状态估计输出扭矩。发热命令产生单元35d被配置为计算在不使电动机101a旋转的情况下升高到预定的温度所需要的升温电流。发热命令产生单元35d进一步被配置为产生用于升温的电流指令以设定发热控制单元81d以输出升温电流并且输出指令作为产生指令值Cd。发热命令值Cd被输入到发热控制单元81d，并且，通过d轴电流控制，在没有电动机101a的旋转和驱动的情况下升高温度。这里的预定温度是如果机器人体2不停地操作而估计达到的温度，是在机器人体2停止时估计的温度。升温电流可被计算为通过对电流值和通电时间段进行积分获得的电流的量，并且，可在允许范围内适当地调整电流值和通电时间段。
状态选择单元34被配置为基于指示工厂整个线路的状态的信号30a为机器人体2的操作状态选择操作模式和发热模式中的一个。例如，当输入指示整个线路正常操作的信号30a时，状态选择单元34被配置为向旋转命令产生单元35q传送信号以旋转和驱动电动机101a(操作模式)。当输入指示线路的一部分被停止的信号30a时，状态选择单元34被配置为向发热命令产生单元35d传送信号以在不使电动机101a旋转的情况下发热(发热模式)。具体而言，CPU 30被配置为在机器人体2停止时向发热控制单元81d传送发热命令值Cd。
在本实施例中，电动机控制单元81和CPU 30形成可控制机器人体2的操作的控制系统10。具体而言，控制系统10包含：设置在机器人体2上并且具有移动控制单元81q和发热控制单元81d的电动机控制单元81；和与机器人体2分开设置并且具有发热命令产生单元35d的CPU 30。
伴随图4所示的流程图，描述机器人装置1的控制方法的过程。假定这里的机器人装置1被用于例如工厂中并且机器人体2执行重复相同的操作的操作。这里的循环操作表示由机器人体2重复的一系列的操作。操作周期表示从一个循环操作的开始到下一循环操作的开始的时间段。等待操作表示结束一个循环操作之后、开始下一循环操作之前的机器人体2静止的状态。
如图4所示，当工厂的线路的操作开始时，接通机器人装置1的电力(步骤S1)。CPU30的发热命令产生单元35d基于教导数据计算输出扭矩并且产生发热命令值Cd(步骤S2，电流计算步骤)。具体而言，在电流计算步骤中，CPU 30使用输出扭矩以计算在不使电动机101a旋转的情况下升高到预定温度所需要的升温电流并且产生用于产生升温电流的发热命令值Cd。
具体而言，发热命令产生单元35d基于在生产线设计时设定的机器人操作的定时图确定机器人的操作周期。发热命令产生单元35d基于动力学分析在机器人体2的循环操作处计算机器人体2的电动机驱动扭矩。一般地，电动机的驱动扭矩与q轴电流具有比例关系(T＝Ki,T：电动机扭矩，i：q轴电流，K：扭矩常数)。因此，通过将扭矩T除以扭矩常数K获得的值代表q轴电流即电动机电流。还以与该方法相同的方式计算等待操作时的电动机电流。发热命令值Cd是导致发热控制单元81d操作以形成在操作周期中施加操作周期处的q轴电流的时序循环，并且，在等待操作中施加等待操作时的q轴电流。具体而言，在这里的方法中，根据通过将从动力学分析获得的电动机的驱动扭矩除以扭矩常数获得的时序数据估计负载。
随后，当开始机器人装置1的操作(步骤S3)时，执行诸如组装的预定操作。当线路正常操作时，从上电平传送指示正常操作的信号30a，并且，状态选择单元34选择并执行操作模式(步骤S4)。在操作模式中，旋转命令产生单元35q产生旋转命令值Cq并且向移动控制单元81q传送旋转命令值Cq。在电动机控制单元81中，电动机控制和切换单元81a启动移动控制单元81q。移动控制单元81q是控制电动机101a的移动状态的伺服机构。移动控制单元81q基于旋转角和来自编码器101b的旋转命令值Cq确定扭矩指令Iq并使得第1磁激励单元91q控制q轴电流以控制电动机101a的旋转。另一方面，发热控制单元81d停止，并且，总是输出0作为发热命令Id。第2磁激励单元91d控制激励电流(d轴电流)id以使其总是为0。
CPU 30基于输入到状态选择单元34的来自上电平的信号30a确定线路是否停止(步骤S5)。如果CPU 30确定线路没有停止，那么CPU 30确定是否完成预定的循环(步骤S6)。如果CPU 30确定完成了预定的循环，则CPU 30完成过程，并且，如果CPU 30确定没有完成预定的循环，则CPU 30继续操作模式(步骤S4)。在开始机器人体2的操作之后，机器人体2的温度迅速升高，并且，在一定的时间之后，温度变得基本上恒定(见图5的时间0～t1)。
另一方面，如果线路出于意外的原因停止，那么从上电平传送指示停止的信号30a，并且，CPU 30在步骤S5中确定线路停止。状态选择单元34选择发热模式(步骤7，升温步骤)。具体而言，在升温步骤中，CPU 30向电动机101a供给升温电流以在机器人体2停止时使温度升高。
在发热模式中，发热命令产生单元35d向发热控制单元81d传送事先产生的发热命令值Cd。事先产生的发热命令值Cd可根据停止的情况适当地改变。在电动机控制单元81中，电动机控制和切换单元81a停止移动控制单元81q并且启动发热控制单元81d。当接收停止信号时，移动控制单元81q总是输出0作为扭矩指令Iq，并且，电动机101a不输出扭矩。发热控制单元81d基于旋转角和来自编码器101b的发热命令值Cd确定发热命令Id，并且向第2磁激励单元91d输出发热命令Id。第2磁激励单元91d向电动机101a施加与操作模式中的电流等价的电流以用于发热，以由此使电动机101a的发热状态保持在与操作期间相同的状态。在这种情况下，电动机101a不支持扭矩，由此，制动机构支持机器人体2的关节71～76。
CPU 30基于输入到状态选择单元34的来自上电平的信号30a确定线路是否恢复(步骤S8)。如果CPU 30确定线路没有恢复，那么CPU 30继续发热模式(步骤S7)。如果CPU 30确定线路恢复，那么CPU 30重新执行操作模式(步骤S4)。在这种情况下，发热模式中的机器人体2处于与操作模式中的状态等价的升温状态中，并且，可以立即重新开始具有与线路停止之前等价的精度的操作。
伴随图6所示的流程图，将描述在开始机器人体2的操作之前开始升温时的机器人装置1的控制方法的过程。例如，这里描述安装在工厂线路上的机器人体2在早晨开始操作时升温的情况。
如图6所示，在开始工厂线路的操作之前(例如，在若干小时前)接通机器人装置1的电力(步骤S11)。例如，在前一天的关闭时间接通电力。发热命令产生单元35d基于教导数据计算输出扭矩并且产生发热命令值Cd(步骤S12，电流计算步骤)。具体而言，在电流计算步骤中，CPU 30使用输出扭矩以计算在不使电动机101a旋转的情况下升温到预定温度所需要的升温电流并且产生用于产生升温电流的发热命令值Cd。
发热命令产生单元35d基于升温电流计算温度基于机器人体2温度升高时的热时间常数从当前温度升高到预定温度所需要的升温时间段(步骤S13，时间段计算步骤)。在时间段计算步骤中，计算升温时间段，从而使得机器人体2在机器人体2的操作开始时间升高到预定温度。例如，可以使用来自设置在机器人体2上的温度传感器的检测值作为这里的当前温度，或者，可以考虑气温(air temperature)以适当地输入当前温度。用户适当地输入操作开始时间。
CPU 30确定当前时间是否是操作开始时间之前的升温时间段(步骤S14)。如果CPU30确定当前时间不是操作开始时间之前的升温时间段，那么CPU 30重新确定时间(步骤S14，升温步骤)。如果CPU 30确定当前时间是操作开始时间之前的升温时间段，那么CPU30向电动机101a供给升温电流以开始升高温度(步骤S15，升温步骤)。这里的升高温度的方法与图4的步骤S7相同，并且不描述细节。
作为结果，在开始机器人体2的操作时，机器人体2出于与正常操作中的状态等价的升温状态，并且，可立即执行具有与正常操作中的精度等价的精度的操作。
如上所述，根据本实施例的机器人装置1，CPU 30计算在不使电动机101a旋转的情况下升高到预定温度所需要的升温电流，并且在机器人体2停止时将温度升高到预定温度。因此，可在不在机器人体2上安装诸如温度传感器的其它部件的情况下在机器人体2停止时升高温度。并且，温度升高到预定温度，并因此可通过防止温度升高过量和温度升高不足而适当地升高温度。
根据本实施例的机器人装置1，发热命令产生单元35d使用力学分析以估计电动机101a的负载即输出扭矩，并因此使得可以实现高度精确的控制。具体而言，当机器人体2的驱动系统的运行阻力(摩擦和粘滞负载)较大时，除了由向电动机施加电流导致的发热(焦耳热)以外，驱动系统的力学负载(运行阻力)较大。在这种情况下，由机器人的动能转换成热导致的驱动系统的发热变得大到不能忽略。可通过某种分析模型评价这种情况下的能量损失，并且，可以向与到目前为止计算的驱动扭矩等价的发热命令值添加等价发热量，由此允许计算接近实际量的发热量。
在本实施例中，虽然CPU 30基于当机器人体2执行预定操作时估计的机器人体2的驱动扭矩设定升温电流，但配置不限于此。例如，升温电流可基于当机器人体2实际执行预定操作时向电动机101a施加的电流的实际测量值被设定。在这种情况下，例如，在温度状态在机器人体2的操作期间变得稳定之后，连续记录循环操作中的q轴电流的时间历史响应。类似地，在实际的工作中连续记录操作周期和等待操作中的驱动电流。计算获得的每次多个循环的电动机电流的时间历史响应的平均、操作周期中的平均和等待操作中的平均。对于发热控制时的d轴电流的指令值，对操作周期中的各平均重复输出每次的时间历史响应的平均。等待操作中的平均电流值被用作下一循环开始之前的指令值。根据该方法，不需要复杂的计算，并且设定是很容易的。
虽然在实施例中不特别限制制动机构的操作，但可在电动机101a的输出扭矩为0的状态下实现发热控制，并且，例如，配置于关节上的制动机构支持自重。在这种情况下，可在没有电动机101a的扭矩的情况下确信地固定关节。
作为替代方案，电动机101a的输出扭矩可支持负载的静态成分，即自重和开始扭矩，并且，发热控制中的指令值可以是与基于诸如速度和加速度的负载的估计动力成分的负载等价的量。在这种情况下，电动机101a可以在没有制动机构的操作的情况下单独地固定关节。
在发热控制中，配置于关节上的制动机构可处于不支持自重的自由状态。在这种情况下，制动机构也发热，并且，该热量也可被用于升高机器人体2的温度。
CPU 30具体地执行本实施例的处理操作。因此，可向CPU 30供给记录实现功能的软件的机器人控制程序的记录介质，并且，CPU 30可读取并且执行存储于记录介质中的程序以获得功能。在这种情况下，从记录介质读取的程序实现各实施例的功能，并且，本发明包含机器人控制程序和记录该程序的记录介质。
在本实施例的描述中，计算机可读记录介质是ROM 31，并且，程序存储于ROM 31中。但是，配置不限于此。只要介质是计算机可读记录介质，程序就可记录于任何记录介质中。例如，可以使用HDD、外部存储装置或记录盘作为用于供给程序的记录介质。
根据本发明，控制单元计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定温度所需要的升温电流并且向电动机供给升温电流以在机器人体停止时使温度升高到预定温度。因此，可在不在机器人体上安装诸如温度传感器的其它部件的情况下在停止机器人体时升高温度。并且，温度升高到预定温度，并且，可通过防止温度升高过量和温度升高不足而适当地升高温度。
[例子]
针对安装于工厂线路上的机器人装置，获得当执行预定操作时在操作之后经过的时间与机器人体的温度之间的关系。图5示出结果。在图5中，线路在t1停止，并且线路在t2恢复。
(实施例)
图5的T1表示本实施例的机器人装置1中的结果。
(比较例1)
图5的T2表示在本实施例的机器人装置1中即使在t1～t2的范围中也不停止机器人体2的操作时的结果。
(比较例2)
图5的T3表示在本实施例的机器人装置1中即使在t1～t2的范围中也不执行升温操作时的结果。
从结果可以清楚地看出，在t1～t2的范围中，本实施例的机器人体2可保持与不停止机器人体2的比较例1的温度基本上相同的温度。与不在t1～t2的范围中执行升温操作的比较例2相比，本实施例的机器人体2还可在短时间内恢复温度的均衡状态。因此，可以确认，可在操作恢复之后立即执行高度精确的操作。
(其它实施例)
也可通过读出并执行记录于存储介质(也可被更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能以及/或者包含用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，应用特定集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，或者，通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能以及/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能执行的方法，实现本发明的实施例。计算机可包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可包含单独的计算机或单独的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可包含例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如紧致盘(CD)、数字万用盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪存存储器设备和记忆卡等中的一个或更多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式和等同的结构及功能。

Claims (9)

1.一种机器人装置，其特征在于，包括：
具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；
被设置为所述多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和
能够控制所述电动机的控制系统，其中，
所述控制系统包括：
移动控制单元，被配置为向电动机输入电流以使电动机旋转；
发热控制单元，被配置为在不使电动机旋转的情况下向电动机输入电流以使所述电动机发热；以及
控制单元，被配置为计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定温度所需要的升温电流、产生用于升温的电流指令以设定发热控制单元以输出升温电流，并且在停止机器人体时向发热控制单元传送所述用于升温的电流指令。
2.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，
所述电动机是能够根据基于q轴电流或d轴电流的矢量控制进行控制的无刷电动机，并且，
所述移动控制单元向所述电动机输入q轴电流以产生旋转，并且向电动机输入d轴电流以在不使电动机旋转的情况下发热。
3.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，
基于使电动机通电的电流的实际测量值设定所述升温电流以实际执行预定的操作。
4.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，
基于机器人体的估计驱动扭矩设定所述升温电流，以执行预定的操作。
5.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，
所述预定温度是在停止机器人体时作为通过不停地使机器人体操作而使机器人体的温度升高到的温度而被估计的温度。
6.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，
所述控制单元基于热时间常数计算通过所述升温电流使机器人体的温度从当前温度升高到所述预定温度所需要的升温时间段，从而使得机器人体的温度在机器人体的操作开始时升高到所述预定温度，以及，
所述控制单元向发热控制单元传送用于升温的电流指令，所述升温时间段在机器人体的操作开始的时间之前。
7.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，
所述控制系统包括：
设置在机器人体中并且具有移动控制单元和发热控制单元的电动机控制单元，并且，控制单元以与机器人体分开的方式被设置。
8.一种机器人装置的控制方法，其中，所述机器人装置包括：
具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；
被设置为所述多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和
具有控制单元并且向电动机输入电流以产生电动机旋转和热量中的至少一种以控制机器人体的操作的控制系统，其中，所述方法包括：
通过控制单元计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定温度所需要的升温电流；以及
在停止机器人体时通过控制单元向电动机供给用于升高温度的所述升温电流。
9.一种机器人装置的控制方法，其中，所述机器人装置包括：
具有包含多个关节的多关节臂的机器人体；
被设置为所述多个关节的至少一部分的驱动源的电动机；和
具有控制单元并且向电动机输入电流以产生电动机旋转和热量中的至少一种以控制机器人体的操作的控制系统，其中，所述方法包括：
通过控制单元计算在不使电动机旋转的情况下升高到预定温度所需要的升温电流；
通过控制单元基于热时间常数计算通过所述升温电流使机器人体的温度从当前温度升高到所述预定温度所需要的升温时间段，从而使得机器人体的温度在机器人体的操作开始时升高到所述预定温度；以及
通过控制单元向电动机供给所述升温电流以开始升温，所述升温时间段在机器人体的操作开始的时间之前。
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