CN105553228A - 机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够通过简易的结构提高电源的抗故障性的技术。构成一种机器人,该机器人具备:第一电源,其输出第一电压;第一电路,其通过上述第一电压动作;第二电源,其输出第二电压;第二电路,其通过上述第二电压动作;以及第一保护部,其在来自上述第一电源的上述第一电压的输出停止了的情况下,基于上述第二电压使上述第一电路动作。
Description
技术领域
本发明涉及机器人。
背景技术
以往,在用于驱动机器人的电路中,已知有为了抗故障性的提高等,使各种电路双重化的技术。例如,在专利文献1中,公开了具备多个辅助电源电路的电源板。
专利文献1:日本特开2006-116679号公报
若像上述的现有技术那样,采用仅设置多个辅助电源电路的结构,则电源板变得大型且电路结构也变得复杂。
发明内容
本发明的目的在于,通过简易的结构提高电源的抗故障性。
用于实现上述目的的机器人具备:第一电源,其输出第一电压;第一电路,其通过第一电压动作;第二电源,其输出第二电压;第二电路,其通过第二电压动作;以及第一保护部,其在来自第一电源的第一电压的输出停止了的情况下,基于第二电压使第一电路动作。
即,在通过第一电源和第二电源这样的2个系统的电源输出2个系统的电压,并利用各个电源使作为构成部件的电路动作的机器人中,在来自一方的系统的电源的电压的输出停止了的情况下,基于来自另一方的系统的电源的电压使以停止了的电压动作的电路动作。因此,在未对第一电源和第二电源的每一个电源设置辅助电源电路的状态下,即使由于故障等来自至少一方的系统的电源的电压输出停止,也能够通过另一方的系统的电源使一方的系统的电路动作。另外,能够利用为了使第二电路动作而必然需要的第二电源使第一电路动作。因此,能够通过简易的结构提高电源的抗故障性。
在这里,第一电源能够输出第一电压即可,第一电路是通过第一电压动作的电路即可。即,在第一电路的至少一部分通过第一电压动作的结构中,第一电源是用于使第一电路动作的电源即可。例如,能够假定第一电源是具备接受由机器人的设置场所提供的工业电源等的供给,并将该工业电源的输出电压转换为第一电压的电压转换电路的结构等。当然,第一电源可以是能够输出包含第一电压的多个种类的电压(电压值、规格、频率、交流、直流等不同的电压))的结构,也可以是将多个种类视为第一电压的结构。另外,也可以第一保护部是保护通过第一电源输出的电压的一部分的种类的电压或者全部的种类的电压动作的电路的结构。
第一电路是构成机器人的一部分的电路即可,虽然各种电路能够作为第一电路,但在该第一电路中,包含有成为第一保护部的保护对象的电路。因此,优选第一电路包含有即使在来自第一电源的第一电压的输出停止了的情况下也继续动作的必要性较高的电路、存在瞬时停止诱发更大的故障的可能性的电路。
第二电源能够输出第二电压即可,第二电路是通过第二电压动作的电路即可。即,在第二电路的至少一部分以第二电压动作的结构中,第二电源是用于使第二电路动作的电源即可。例如,能够假定第二电源是具备接受由机器人的设置场所提供的工业电源等的供给,并将该工业电源的输出电压转换为第二电压的电压转换电路的结构等。当然,也可以第二电源能够输出包含第二电压的多个种类的电压(电压值、规格、频率、交流、直流等不同的电压))。
此外,第二电压可以与第一电压相同,也可以不同。即,只要构成为通过2个系统的电源,使第一电路和第二电路动作,就并不特别限定各系统的输出电压值。并且,还具备在来自第二电源的第二电压的输出停止了的情况下,基于第一电压使第二电路动作的第二保护部。
第二电路是构成机器人的一部分的电路即可。第一电路和第二电路可以形成在同一基板上,但也可以形成在不同的基板上。作为后者,例如,假定构成在用于实现不同的种类的功能的电路不同的基板上、或者、不同的壳体内的结构。另外,作为不同的种类的功能,例如,假定通过第一电路来实现与作为机器人的构成部件的马达等直接授受电力、信号的功能,通过第二电路来实现将用于控制机器人的动作的指示提供给第一电路的结构等。
第一保护部能够在来自第一电源的第一电压的输出停止了的情况下,基于第二电压使第一电路动作即可。即,在成为了不能够基于来自第一电源的第一电压使第一电路动作的状态的情况下,能够利用第二电压来使第一电路动作即可。此外,也可以构成为在通过第二电压来保护第一电路的情况下,第一电路接受第二电压来动作,但也可以构成为根据第二电压生成第一电压,第一电路接受所生成的该第一电压动作。
作为后者,例如,能够采用第一保护部具备将第二电压转换为第一电压的转换部,在来自第一电源的第一电压的输出停止了的情况下,第一保护部通过被该转换部转换而得到的第一电压使第一电路动作的结构等。根据该结构,通过设置将第二电压转换为第一电压的电压转换电路,能够构成用于基于第二电压来保护第一电路的电路,能够通过非常简易的结构提高电源的抗故障性。此外,在转换部中通过转换生成的第一电压的电压值严格来说未必与第一电压相等,电压值可以在能够使第一电路动作的范围内变动。
此外,作为在通常时,将来自第一电源的第一电压提供给第一电路,在来自第一电源的第一电压的输出停止了的情况下,将电压的提供源从第一电源切换到第二电源的结构,能够采用各种结构。例如,也可以为以将来自第一电源的第一电压和根据第二电源生成的第一电压分别经由二极管供给至第一电路的方式形成有电路,以前者比后者稍大的方式设定电压值的结构。根据该结构,能够构成为在从第一电源输出第一电压的情况下,第一电压被从第一电源输出至第一电路,在来自第一电源的第一电压的输出停止了的情况下,将通过根据第二电压的转换得到的第一电压(比第一电压稍小的电压)提供给第一电路。
并且,也可以为能够检测来自第一电源的第一电压的输出的停止的结构,并在检测出停止的情况下基于来自第二电源的第二电压使第一电路动作的结构。该构成例如能够采用如检测来自第一电源的输出电压,并在输出电压为能够视为与第一电压不同的电压的电压的情况下,第一电路基于从第二电源输出的第二电压动作那样,IC切换电路的开关的结构等。
并且,来自第一电源的第一电压的输出的停止也可以作为用于基于第二电压来使第一电路动作的触发,停止的原因可以是电路的故障、断线等第一电源的故障,也可以是停电等对第一电源的电力的供给的停止,也可以是由于加热等使保护电路发挥作用而引起的第一电源的停止。此外,由于构成为即使在由于停电从工业电源等向第二电源的电力供给停止的情况下也保护第一电路,所以也可以是第二电路具备电池的结构。即,若为在从外部向第二电源的电力供给因停电等而停止了的情况下,基于电池的电力来输出第二电压的结构,则能够基于该第二电压来使第一电路动作。
此外,来自第一电源的第一电压的输出的停止包括来自第一电源的输出不被第一电路正常地供给的状况,例如,输出电压值比第一电压小规定值以上的情况、或大规定值以上的情况。当然,在电压值以外的要素,例如,频率处于既定的范围外的情况下,也可以视为是来自第一电源的第一电压的输出停止了的状态。
并且,由于是保证了第一电路在第一电压的输出停止了的情况下也动作的结构,所以优选第一电路是应该防止动作瞬时停止的电路。作为第一电路是这样的电路的构成例,例如,列举第一电路具备进行获取在机器人的构成部件中产生的错误并记录于非易失性存储器的处理的错误记录部的结构。
即,在驱动机器人的过程中,可能产生机器人的构成部件进行既定范围外的动作的情况(驱动部动作到既定范围外的情况等)、成为既定范围外的状态的情况(产生了过电流、过电压、既定范围外的发热的情况等)等机器人的运转变得困难的错误。在这样的情况下,为了防止再发生等需要在事后解析原因。因此,若为通过第一电路进行获取在机器人的构成部件中产生的错误,并记录于非易失性存储器的处理的结构,则通过对记录于该非易失性存储器的错误的日志进行解析,能够解析错误的原因。
而且,在这样的结构中,在由于错误产生而不得不停止机器人的驱动的状态下,若在将错误(表示错误的信息)记录于非易失性存储器之前对第一电路的第一电源的供给停止,则错误未被记录,也不能进行原因的解析。因此,像这样,能够构成为,在采用进行在第一电路中获取错误,并记录于非易失性存储器的处理的结构的情况下,若为在第一电压的输出停止的情况下,基于第二电压使第一电路动作的结构,则即使在由于错误产生而不得不停止机器人的驱动的情况下,也至少能够执行原因的解析。
此外,错误能够以各种方式来定义,例如,能够采用对每一个机器人的构成部件赋予ID,在各构成部件中进行了既定范围外的动作的情况下、成为既定范围外的状态的情况下视为产生了错误,并作为错误获取表示产生了错误的构成部件的ID的结构等。当然,也可以是在对一个构成部件考虑多个错误原因的情况下,对每一个错误原因赋予ID,在产生了错误的情况下作为错误获取表示错误原因的ID的结构。
作为用于确定错误的产生的结构能够采用各种结构,例如,能够采用在示出检测机器人的驱动部的位置、加速度等的传感器、检测电压、电流、温度等的传感器等的输出是既定范围外的情况下确定为产生了错误的结构等。当然,也可以是在各种保护电路发挥作用的情况下,视为保护对象的构成部件错误的结构。
作为机器人的构成部件,假定各种部件,构成机器人的所有的部件都有可能成为作为错误的获取对象的构成部件。因此,第一电路所包含的电路(进行错误的获取和记录的处理的电路以外的电路)可以成为该构成部件,也可以是第一电源的构成电路,第二电源、第二电路也可以成为该构成部件。此外,在作为用于对第一电路供给第一电压的电路的第一电源是作为错误的监视对象的机器人的构成部件的情况下,即使由于故障等错误来自第一电源的第一电压的输出停止,也能够基于第二电压继续错误记录部的动作。因此,能够事后对在第一电源中产生了错误的情况进行解析。
此外,非易失性存储器可以包含于第一电路,也可以不包含。作为后者,例如,也可以是非易失性存储器与第二电路连接,将表示第一电路获取到的错误的信息输出至第二电路,第二电路获取表示错误的信息并记录于非易失性存储器的结构。在该结构中,在第一电压的输出停止的情况下,至少能够在获取表示错误的信息并输出至第二电路的期间能够使第一电路动作即可。为此,由于能够仅在短期间使第一电路动作即可,所以能够使第一保护部的结构成为简易的结构。
并且,如以上那样的,在来自2个系统的电源的一方的输出停止了的情况下从另一方供给电力的本发明的技术也能够作为方法来应用。另外,应用了本发明的机器人也可以作为包含进行机器人的控制、与各种设备的协作的控制部等的机器人系统而被提供,能够采用各种结构。
附图说明
图1的(1A)是表示本发明的实施方式所涉及的机器人的框图,(1B)是表示用于提高第一电源的抗故障性的结构的图。
图2的(2A)(2B)是表示第一保护部的构成例的图,(2C)是表示用于提高第一电源以及第二电源的抗故障性的结构的图。
具体实施方式
在这里,按照下述的顺序对本发明的实施方式进行说明。
(1)机器人的结构:
(2)用于提高第一电源的抗故障性的结构:
(2-1)第一保护部的结构:
(3)其他实施方式:
(1)机器人的结构:
图1A是表示作为本发明的一个实施方式的机器人10的结构的框图。本实施方式所涉及的机器人10具备第一电源21、第二电源22、控制器23、控制计算机24以及驱动部30。驱动部30具备被多个马达驱动的多个可动部。在图1A中,与臂的前端连接的末端执行器和臂的关节(旋转支承部)是可动部。另外,在本实施方式中,驱动部30具备用于拍摄工件等的照相机、以及用于显示故障时的警告等的未图示的LED显示器。
第一电源21具备生成应从以规定的规格(电压、频率等)提供的工业电源40对控制器23以及驱动部30供给的电力的电路。即,第一电源21具备与工业电源40连接,且从工业电源获取规定的交流电力,并生成3种电压的电力(280V的三相交流、24V的直流、8V的直流)的电路。由第一电源21生成的280V的三相交流经由电力线提供给驱动部30的内部所具备的未图示的马达。由第一电源21生成的24V以及8V的直流经由电力线提供给控制器23。
控制器23具备控制驱动部30的动作的固件(后述的固件23b)和控制驱动部30所具备的LED显示器的控制部(后述的显示器控制部23a)电路。即,控制器23通过通信线与控制计算机24连接,固件从控制计算机24获取动作指示,并确定用于按照该动作指示使关节、末端执行器、照相机动作的控制信号。而且,将确定出的控制信号输出至控制对象。
例如,在固件获取了使驱动部30中的关节旋转的动作指示的情况下,固件确定为了进行该关节的旋转所需要的马达的旋转角等,并确定用于使马达旋转该旋转角的控制信号(用于通过开关元件进行PWM控制的信号)。而且,将确定出的控制信号输出至第一电源21的变频器(后述的电力转换部21d)。其结果,从第一电源21输出用于使关节按照动作指示旋转的三相交流,驱动部30内的马达旋转且关节旋转。
另外,在固件获取了获取由驱动部30中的照相机拍摄到的图像的动作指示的情况下,固件对照相机输出使其输出图像信息的控制信号。其结果,固件获取图像信息,并经由通信线将该图像信息发送至控制计算机24。
并且,控制器23通过24V的电力线以及通信线与驱动部30的LED显示器连接,控制LED显示器的显示器控制部对LED显示器输出用于显示图像(故障时的警告图像等)的控制信号。其结果,在LED显示器中,显示该图像。
第二电源22具备生成应从工业电源40供给至控制计算机24的电力的电路。即,第二电源22具备与工业电源40连接,从工业电源获取规定的交流电力,通过具备转换器以及变频器的电力转换部生成多种电压的电力的电路。此外,本实施方式中的控制计算机24由通用品构成,由CPU、RAM、ROM等构成的用于程序执行的电路被形成在依据规定的规格的基板(主板)上。因此,第二电源22也是被构成为输出依据该规格的12V、5V、3.3V的直流电压的电源,是ATX规格的电源。
控制计算机24能够通过用于程序执行的电路,执行预先创建并记录于非易失性存储器的任意的程序。在本实施方式中,作为该程序,包含有用于控制驱动部30的动作的驱动控制程序。即,若控制计算机24执行驱动控制程序,则控制计算机24对控制器23的固件给予用于使驱动部30动作的动作指示。例如,控制计算机24对固件给予获取由照相机拍摄到的图像信息的动作指示。其结果,固件控制照相机来获取图像信息,并发送至控制计算机24。
因此,控制计算机24对该图像信息进行解析并确定应将驱动部30的各部位(关节、末端执行器)设为什么样的位置、角度。而且,控制计算机24将各部的动作指示输出至固件。其结果,固件基于该动作指示来驱动驱动部30的各部。如以上那样,在本实施方式中,控制器23和控制计算机24协作使驱动部30进行规定的作业。此外,在控制计算机24中,也可以具备其他构成部件,例如,也可以具备接受利用者的输入的输入部、对利用者输出图像信息、声音信息等信息的输出部等。
(2)用于提高第一电源的抗故障性的结构:
在以上的结构中,固件还作为进行获取在机器人10的构成部件中产生的错误并记录于非易失性存储器的处理的错误记录部发挥作用。即,在本实施方式中,构成为在机器人10的构成部件的至少一部分中进行了既定范围外的动作的情况下,视为产生了错误,并记录表示产生了错误的信息。
具体而言,构成为预先决定监视是否产生了错误的监视对象,将用于检测产生了错误的传感器与各监视对象连接,通过固件获取该传感器的输出结果。图1B是表示第一电源21、控制器23、控制计算机24的主要部分及第二电源22以及驱动部30的框图。在该图1B中,电力线用实线来表示,信号线用虚线来表示。
第一电源21具备通过转换器以及变频器根据工业电源40的输出生成280V的交流电力的电力转换部21d、以及通过转换器根据工业电源40的输出生成24V、8V的直流电力的电力转换部21e、21f。此外,280V的交流电力为用于使驱动部30的马达动作的电力,24V的直流电力为用于使控制器23的显示器控制部23a动作的电力,8V的直流电力为用于使控制器23的固件23b动作的电力。电力转换部21d、21e、21f连接有监视各电路中的电流、电压、热度,在产生了过电流、过电压、既定范围外的发热的情况下,使各电路的功能停止的保护电路21a、21b、21c。保护电路21a、21b、21c能够由公知的各种电路构成。
另外,各保护电路21a、21b、21c和固件23b通过信号线连接。在各保护电路21a、21b、21c中,按照每个停止的原因(过电流、过电压、既定范围外的发热等)设置有在执行了使电力转换部21d、21e、21f停止的功能的情况下值发生变化的寄存器。因此,固件23b能够基于各保护电路21a、21b、21c的寄存器的值确定产生了错误以及错误的产生原因。即,若固件23b通过保护电路21a、21b、21c的寄存器确定产生了错误,则视为在与保护电路21a、21b、21c连接的电力转换部21d、21e、21f中产生了错误,并且确定产生的错误的产生原因。即,电力转换部21d、21e、21f成为经由保护电路21a、21b、21c被固件23b监视错误的有无以及产生原因的监视对象。
在本实施方式中,其他的监视对象也被相同的结构监视错误的有无以及产生原因。例如,在驱动部30所具备的马达中安装有用于判定这些马达的动作是否是既定范围外的传感器。而且,在这些传感器中,具备在动作成为既定范围外的情况下值发生变化的按照每个错误产生原因的寄存器。因此,固件23b能够基于各监视对象中的寄存器的值来确定监视对象中的错误的有无以及产生原因。
固件23b定期与控制计算机24通信,在该通信中,将按照每个监视对象以及产生原因表示是否产生错误的标志输出至控制计算机24。控制计算机24具备非易失性存储器24a,将按照每个监视对象以及产生原因表示是否产生错误的标志记录于非易失性存储器24a。因此,在本实施方式中,在机器人10的构成部件中产生了错误的情况下,通过参照记录于非易失性存储器24a的信息,能够确定错误的产生位置以及产生原因。
在以上的结构中,通过固件23b获取表示产生错误的监视对象以及产生原因的信息。另外,用于使固件23b动作的8V的直流电力由电力转换部21f生成。因此,在故障产生在与电力转换部21f相关的部位的情况下,若未进行针对故障的对策,则存在在获取表示错误的信息之前(或者向非易失性存储器24a记录之前)固件23b的动作停止的可能性。另外,在与电力转换部21f相关的部位以外的部位产生故障,并且,故障产生在与电力转换部21f相关的部位的情况下,存在在获取表示与电力转换部21f相关的部位以外的部位的错误的信息之前(或者向非易失性存储器24a记录之前)固件23b的动作停止的可能性。
因此,在本实施方式中,为了即使在与电力转换部21f相关的部位产生了故障,也能够适当地记录表示错误的信息,控制器23具备第一保护部23c。第一保护部23c具备用于在来自电力转换部21f的8V的输出电压停止了的情况下,基于来自第二电源22的12V的输出电压来使固件23b动作的电路。即,在本实施方式中,固件23b构成第一电路,控制计算机24构成第二电路,第一电压是8V,第二电压是12V。
(2-1)第一保护部的结构:
图2A是表示第一保护部23c的结构的框图。如该图2A所示,第一保护部23c具备二极管D1、D2以及DC-DC转换器23c1。二极管D1在连结电力转换部21f和固件23b的电力线中夹在电力转换部21f和固件23b之间,二极管D1的阳极侧与电力转换部21f连接,阴极侧与固件23b连接。因此,该二极管D1以从电力转换部21f朝向固件23b的方向为正向的方式与电力线连接。
DC-DC转换器23c1具备将12V的直流电力转换为比8V稍小的电压值(在图2A所示的例子中为7.5V)的直流电力的电路。该DC-DC转换器23c1与控制计算机24和二极管D2的阳极连接。另外,在本实施方式中,从第二电源22向控制计算机24供给12V的直流电力,该直流电力被从控制计算机24供给至第一保护部23c(参照图1B)。DC-DC转换器23c1将该12V的直流电力转换为7.5V的直流电力,并供给至二极管D2。二极管D2的阴极与连接有二极管D1的阴极的电力线连接。因此,二极管D2以从DC-DC转换器23c1朝向固件23b的方向为正向的方式与电力线连接。
在这样的结构的第一保护部23c中,在第一电源21以及第二电源22正常发挥作用的情况下,分别对二极管D1、D2以正向偏压施加8V、7.5V的直流电力。因此,在第一电源21以及第二电源22正常发挥作用的情况下,二极管D1的阴极的电位成为比二极管D2的阴极的电位高的状态,二极管D1的阴极的电位成为第一保护部23c的输出电压。因此,在该情况下,将8V的直流电力供给至固件23b,固件23b以该直流电力动作。
另一方面,在第一电源21的电力转换部21f中产生了故障,来自电力转换部21f的输出停止了的情况下,二极管D1的阳极的电位不再是8V。在该情况下,若第二电源22正常发挥作用,则经由控制计算机24将12V的直流电力供给至DC-DC转换器23c1,所以对二极管D2的阳极施加7.5V。其结果,二极管D2成为正向偏压,二极管D1成为反向偏压,二极管D2的阴极的电位成为第一保护部23c的输出电压。因此,在该情况下,将7.5V的直流电力被供给至固件23b。此外,由于7.5V是比8V稍小的电压值,所以固件23b也以该7.5V的直流电力动作。
另外,DC-DC转换器23c1在通常时二极管D2的阴极的电位比二极管D1的阴极的电位低,在来自电力转换部21f的输出停止了的情况下,能够输出固件23b以二极管D2的阴极的电位动作的电压即可。因此,只要是该范围,比8V稍小的电压并不限定于是7.5V。
如以上那样,在电力转换部21f产生了故障的情况下,虽然保护电路21c发挥作用进而来自电力转换部21f的输出停止,但在该状态下,与保护电路21c中的错误的产生原因对应的寄存器的值成为表示产生了错误的值。而且,由于通过第一保护部23c的功能,固件23b的动作未停止,继续按照通常那样的动作,所以固件23b能够基于保护电路21c的寄存器确定在电力转换部21f中产生了错误以及其产生原因。而且,固件23b将表示产生了该错误以及产生原因的信息输出至控制计算机24,并记录于非易失性存储器24a。因此,在故障产生后利用者通过参照记录于非易失性存储器24a的信息,能够确定错误的产生位置以及产生原因,能够实现修理等应对。
此外,作为用于在即使产生了故障的情况下也继续对作为用于检测错误的传感器发挥作用的电路(上述的保护电路21c等)进行电力供给(继续对寄存器进行电力供给等)的结构能够采用各种结构。例如,若为通过来自第一保护部23c的输出电压使保护电路21c动作的结构,则即使在电力转换部21f产生了故障的情况下,也能够继续进行针对保护电路21c的电力供给。另外,也可以对作为用于检测错误的传感器发挥作用的电路,从该电路的检测对象以外的电路供给电力。例如,能够采用对电力转换部21f的保护电路21c,从作为电力转换部21f以外的电路的电力转换部21d、电力转换部21e、第二电源22供给电力的结构等。当然,在这种情况下,在电力转换部21f以外的电路的输出电压和用于使保护电路21c动作的电压不同的情况下,也可以通过转换器等对电压值进行转换。
当然,也可以构成为在传感器中,也可以不设置用于为了获取错误信息而继续电力供给的特别的电路。例如,在上述的结构中,也可以在固件23b内形成保持表示保护电路21c等发挥作用了(产生了错误)的信息的寄存器。若是该结构,则通过第一保护部23c保证了继续针对固件23b的电力的供给,所以即使在电力转换部21f等产生故障且输出停止,也能够保持表示产生了错误的信息。
(3)其他实施方式:
以上的实施方式是用于实施本发明的一个例子,只要在来自2个系统的电源的一方的输出停止了的情况下从另一方供给电力,也能够采用其他各种实施方式。例如,机器人10的方式并不限于图1A所示的方式,也可以是双臂机器人、人型机器人、标量机器人等其他的所有机器人。
并且,在上述的实施方式中,固件23b构成了第一电路,但构成机器人10的各种部件都有可能成为第一电路。例如,若将来自电力转换部21e、21f的输出电压视为第一电压,则驱动部30、显示器控制部23a也可能成为第一电路。在该情况下,第一保护部在故障时基于第二电源22的输出电压来生成280V的交流电力、24V的直流电力并使第一电路动作。而且,若是前者的结构,则由于在故障的产生时驱动部30所要求的电力不会瞬间中断,所以能够防止驱动部30被破坏。另外,若是后者的结构,则由于能够在故障的产生时在LED显示器上显示警告,所以能够将故障的产生、故障产生位置迅速地传递给利用者。当然,用于进行警告的装置也可以是蜂鸣器等声音输出装置。并且,也可以将固件23b、显示器控制部23a、驱动部30中的多个电路作为第一电路。并且,也可以视为第一电源21、第二电源22互换,控制计算机24作为第一电路发挥作用。
并且,也可以设置有用于抑制故障时的来自第一电源的输出的突变的结构。例如,也可以为通过在通常时被充电的电容器、抑制电流的突变的扼流线圈等,来抑制来自第一电源的输出停止了的情况下的输出的突变结构。
并且,在来自第一电源的第一电压的输出停止了的情况下,通过第一保护部基于第二电压使上述第一电路动作,并且也可以进行用于使机器人10的动作停止的处理。即,为在发生了一些故障的情况下,由于不适合继续机器人10的运用,所以使机器人10的动作自动地停止的结构。具体而言,为了不发生由臂等的动作突然停止而引起的破坏,通过控制计算机24或者控制器23对驱动部30进行用于使其缓缓地停止动作的控制。例如,以进行通过固件23b对电力转换部21d输出控制信号,通过马达使机器人10的各关节缓缓地停止的动作的方式(以不对减速器施加过大的负荷而停止的方式)控制三相交流电力。此外,在电力转换部21d中产生了故障的情况下,也有无法进行该三相交流电力的输出的情况,但此时,例如,从电力转换部21d所具备的大容量的电容器供给电力使马达旋转来使机器人10的各关节缓缓地停止即可。
并且,第一保护部23c的结构并不限定于上述的图2A所示的结构。例如,也可以为通过IC来检测是否产生了故障,通过IC来切换第一电压的生成源的结构。图2B是表示第一保护部的构成例的图。在该图2B中,第一保护部230c是替换图1B所示的第一保护部23c而被采用的结构,第一保护部230c以外的结构与图1B所示的结构相同。另外,在图2B中,与图2A以及图1B相同的结构用相同的符号来表示(其中,来自DC-DC转换器23c1的输出电压是8V)。
如该图2B所示,第一保护部230c具备晶体管Tr1、Tr2以及DC-DC转换器23c1、控制IC23c2。晶体管Tr1在连结电力转换部21f和固件23b的电力线中夹在电力转换部21f与固件23b之间。另外,晶体管Tr1被控制IC23c2控制。即,控制IC23c2能够切换电力转换部21f与固件23b之间导通的状态和不导通的状态。
晶体管Tr2在连结DC-DC转换器23c1和固件23b的电力线中夹在DC-DC转换器23c1与固件23b之间。晶体管Tr2也被控制IC23c2控制。即,控制IC23c2能够切换DC-DC转换器23c1与固件23b之间导通的状态和不导通的状态。
控制IC23c2在通常状态(在电力转换部21f中未产生故障的情况)下控制晶体管Tr1、Tr2,使晶体管Tr1导通,使晶体管Tr2截止。其结果,在通常状态下,成为电力转换部21f与固件23b之间导通,DC-DC转换器23c1与固件23b之间不导通的状态。即,将电力转换部21f所生成的8V施加给固件23b。
并且,控制IC23c2与保护电路21c连接,在保护电路21c的寄存器表示产生了错误的情况下,控制IC23c2基于该寄存器的值确定电力转换部21f的输出停止了。在该情况下,还是控制IC23c2控制晶体管Tr1、Tr2,使晶体管Tr1截止,使晶体管Tr2导通。其结果,成为电力转换部21f与固件23b之间不导通,DC-DC转换器23c1与固件23b之间导通的状态。即,将DC-DC转换器23c1所生成的8V施加给固件23b。
根据以上的结构,在从第一电源21停住了直流8V的输出的情况下,能够基于第二电源22所输出的直流12V来使固件23b动作。此外,在图2B中,示有控制IC23c2从作为电力转换部21f以外的电源的电力转换部21e接受电力的供给来动作的例子,但当然,也可以是供给来自其他电源的电力,例如,来自第二电源22的5V的直流电力等的结构。
并且,也可以采用在第二电源22产生了故障的情况下以不停止控制计算机24的方式进行保护的结构。另外,第一电源或者第二电源也可以具备辅助电源。图2C是表示在与图1B相同的结构中具备在来自第二电源的第二电压的输出停止了的情况下,基于第一电压来使第二电路动作的第二保护部24c,第二电源与作为辅助电源的电池连接的结构的图。此外,在图2C中,对于与图1B相同的结构用相同的符号来表示。
具体而言,作为第二电路的控制计算机240具备第二保护部24c。第二保护部24c具备在来自第二电源220的12V的输出电压停止了的情况下,将来自第一电源21的24V的输出电压转换为12V的电路。具体的电路结构能够采用与图2A、图2B相同的电路结构,例如,能够采用第二保护部24c将出自第二电源220的12V的直流电力供给至二极管D1的阳极,并且从控制器23将出自第一电源21的24V的直流电力转换为12V并供给至二极管D2的阳极,将来自各二极管D1、D2的阴极的输出电压共享给控制计算机24内的电路(以12V的直流电力动作的电路)的结构等。根据该结构,即使在从第二电源220停止了12V的直流电力的供给的情况下,也能够使控制计算机24继续动作。
并且,第二电源220与电池25连接,即使在针对第二电源220的来自外部的电力供给(来自工业电源40的电力供给)的情况下,第二电源220能够从电池25接受电力供给进行与通常时相同的动作。因此,能够生成包含作为第二电压的12V的直流电压的12V、5V、3.3V的各直流电力,并供给至控制计算机240。因此,即使产生停电等来自外部的电力供给停止了的情况下,控制计算机240也按照通常那样动作。当然,在该情况下,在电池25剩有电力的期间,控制计算机240也可以执行用于使机器人10停止的处理。
此外,在产生停电等来自外部的电力供给停止了的情况下,来自第一电源21的电力的输出停止。因此,第一保护部23c从第二电源220接受作为第二电压的12V的电力供给来使固件23b动作。其结果,固件23b执行获取表示产生了错误的监视对象、产生原因的信息,并记录于非易失性存储器24a的处理。因此,利用者能够对产生错误的监视对象、产生原因进行解析。当然,通过第一保护部23c动作的对象的电路也可以包含有固件23b以外的电路,若构成为显示器控制部23a以及驱动部30通过第一保护部23c动作,则即使在产生停电等来自外部的电力供给停止了的情况下也能够按照通常那样继续机器人10的动作。因此,在来自外部的电力供给恢复之前使用电池25来使机器人10运转,在来自外部的电力供给恢复了的情况下停止电池25的电力供给切换为来自外部的电力供给,从而也能够提供抗故障性较高的机器人10。
并且,在上述的结构中,在故障时获取的错误的信息中包含有表示错误的产生原因的信息,但也可以包含其他的信息,例如,表示机器人10的构成部件的动作状态(关节的角度、位置等)的信息。
并且,形成第一保护部23c、第二保护部24c的部位并不限定于上述的控制器23、控制计算机24,也可以是其他的部位,例如,第一电源21、第二电源,也可以将第一保护部23c、第二保护部24c的至少一方形成在独立的基板上并组装到机器人10。
符号说明
10…机器人;21…第一电源;21a、21b、21c…保护电路;21d、21e、21f…电力转换部;22…第二电源;23…控制器;23a…显示器控制部;23b…固件;23c…第一保护部;23c1…DC-DC转换器;24…控制计算机;24a…非易失性存储器;24c…第二保护部;25…电池;30…驱动部;40…工业电源;220…第二电源;230c…第一保护部;240…控制计算机;D1、D2…二极管;23c2…控制IC;Tr1、Tr2…晶体管。
Claims (7)
1.一种机器人,其特征在于,具备:
第一电源,其输出第一电压;
第一电路,其通过所述第一电压动作;
第二电源,其输出第二电压;
第二电路,其通过所述第二电压动作;以及
第一保护部,其在来自所述第一电源的所述第一电压的输出停止了的情况下,基于所述第二电压来使所述第一电路动作。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述第一保护部具备转换部,该转换部将所述第二电压转换为所述第一电压,
所述第一保护部在来自所述第一电源的所述第一电压的输出停止了的情况下,通过被所述转换部转换而得到的所述第一电压来使所述第一电路动作。
3.根据权利要求1或者2所述的机器人,其特征在于,
所述第一电路具备错误记录部,
该错误记录部进行获取在机器人的构成部件中产生的错误并记录于非易失性存储器的处理。
4.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,
所述非易失性存储器与所述第二电路连接,
所述第一电路将获取到的表示所述错误的信息输出至所述第二电路,
所述第二电路获取表示所述错误的信息并记录于所述非易失性存储器。
5.根据权利要求3或者4所述的机器人,其特征在于,
所述机器人的构成部件包含所述第一电源。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的机器人,其特征在于,
具备第二保护部,该第二保护部在来自所述第二电源的所述第二电压的输出停止了的情况下,基于所述第一电压来使所述第二电路动作。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的机器人,其特征在于,
所述第二电路具备电池,
所述第二电路在从外部向所述第二电源的电力供给停止了的情况下,基于所述电池的电力来输出所述第二电压。
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