CN105619424A - 电机驱动设备的控制设备及方法、多轴电机的控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电机驱动设备的控制设备及方法、多轴电机的控制设备。经由连接到电机的减速器进行机器人臂的移动控制。其控制器包括基于输入推力命令值生成电机位置命令值的推力控制单元，以及基于所述位置命令值生成电流值的电机控制单元。所述电机控制单元反馈由电机编码器检测到的电机位置，并且所述推力控制单元反馈由推力计检测到的推力。来自所述电机控制单元的反馈抑制在减速器上的振动现象，并且来自推力控制单元的反馈抑制传递误差，由此使得能够迅速精准地进行臂的动作控制。

Description

电机驱动设备的控制设备及方法、多轴电机的控制设备
技术领域
本发明涉及用于经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制的电机驱动设备的控制设备，多个电机驱动设备被串联连接的多轴电机驱动设备的控制设备，以及用于电机驱动设备的控制方法。
背景技术
近来，正在开发机器人来替代人类进行各种作业。为了实现能够如同人手一样进行精准迅速的工作的机器人，机器人动作必须同时实现高精度及高速度。这种机器人利用电机作为动力源来驱动关节。多数利用诸如减速器、滚珠螺杆等的传递机构来增加电机推力并将旋转运动转换成线性运动。
然而，传递机构具有阻碍使精度增加的内在因素。实例包括扭转、由于减速器的齿轮啮合导致的角度误差、齿隙、摩擦、小部件的细微振动、由于滚珠螺杆的变形导致的角度误差、螺杆的共振、空动等。因此，即使精准地驱动电机，机器人动作的精度由于以上列出的因素而劣化。
另外，传递机构与诸如机器人框架的结构相比较更为柔性，因此会产生扭转，并像弹性体那样活动。因此，连接到传递机构的、其移动要被控制的移动构件展现出相对于电机的简谐运动，这也引起精度的劣化。另外，简谐运动的反作用力作用于电机，导致电机位置的偏差，这引起精度的更进一步劣化。
存在两种一般方法对用于机器人关节等的电机进行控制，即半封闭式控制(例如，参见日本特开昭61-201304号公报)和全封闭式控制(例如，参见日本特开平7-225615号公报和日本特开2011-176913号公报)。半封闭式控制是检测电机的输出轴(输出构件)的位置，并且将检测结果反馈给电机的位置命令的方法。全封闭式控制是对经由诸如减速器等的传递机构经历通过电机的移动驱动的移动构件的位置进行检测，并且将检测结果反馈给电机的位置命令的方法。一般地，半封闭式控制动作速度快但位置精度低，而另一方面全封闭式控制位置精度高但动作速度低。这样，可以说精度和速度处于折衷关系。
在半封闭式控制下，似乎可以通过输出对抗反作用力的推力来避免电机的位置偏差。然而，在电机持续输出对抗反作用力的推力并且不存在位置偏差的情况下，无法进行反馈，从而结果是，简谐运动持续而不停歇。一旦简谐运动变为持续，则每次在正在操作的传递机构中发生扭转时产生的简谐运动都被放大，并且可能变成机械共振。
因此，即使在半封闭式控制下，如果运转速度(增益)增加，则由于来自传递机构的弹性力的反作用力导致的电机的位置偏差也无法被避免。如果由于要避免来自在传递机构的弹性力的反作用力导致的动力源的位置偏差，则即使在半封闭式控制中，运转速度(增益)也必须被降低并且需要进行对电机的驱动控制，使得不发生简谐运动。
因此，日本特开昭61-201304号公报提出了预先准备考虑到传递机构的机械刚性的运动方程式并且其计算结果被添加到半封闭式控制的命令值的半封闭式控制。这旨在同时实现精度和速度。
另一方面，日本特开平7-225615号公报提出了移动构件的位置由传感器检测并且从目标值中减去，根据位置的差来校正电机的位置，以及使移动构件的位置来参仿(copy)目标值的全封闭式控制。日本特开2011-176913号公报提出了获得示出振动的、移动构件的位置与电机的位置之间的差，并考虑到扭转刚度来计算转矩值，以及进行控制使得该转矩值与转矩目标值匹配的全封闭式控制。
日本特开昭61-201304号公报中的半封闭式控制能够进行利用了半封闭式控制的特性高速操作。然而，难以预测根据温度变化以及随时间推移而改变的传递误差，因此存在难以满足所需精度的问题。
另一方面，日本特开平7-225615号公报中的全封闭式控制存在由于无法测量振动现象、因此如提升运转速度(电机校正的增益)则会导致振荡的问题。由此，日本特开平7-225615号公报中的全封闭式控制具有动作速度(位置校正)迟滞的问题。
出于提高全封闭式控制的速度的目的，提出了日本特开2011-176913号公报。日本特开2011-176913号公报中的全封闭式控制采用如下结构：已消除造成位置校正的迟滞的首要因素，从而认为在机器人动作中能够同时实现精度和速度。然而，全封闭式控制在如下几点与半封闭式控制不同：在传感器与电机之间存在传递机构，并且传递机构的特征在于具有齿隙、摩擦、及以比上述简谐运动频率更高的固有振动。即使在日本专利特开2011-176913号公报中的全封闭式控制中，由于齿隙、摩擦、以及比上述简谐运动频率更高的固有振动，因此也存在如提升运转速度(电机校正的增益)则会导致振荡的问题。因此，即使在日本特开2011-176913号公报中的全封闭式控制中，也存在由于将发生高阶振动因此无法充分提高增益、因而无法进行高速驱动的问题。
发明内容
本发明提供一种针对能够快速精准地控制移动构件的移动的电机驱动设备的控制设备、多轴电机驱动设备的控制设备、以及针对该电机驱动设备的控制方法。
本发明提供一种针对被构造为经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制的电机驱动设备的控制设备。所述控制设备包括：推力控制单元，其被构造为基于输入的推力命令值生成用于所述电机的位置命令值；以及电机控制单元，其被构造为基于用于所述电机的所述位置命令值生成控制所述电机的电流值。所述电机控制单元根据电机位置检测单元的检测结果执行第一反馈控制，所述电机位置检测单元被构造为检测输出所述电机的旋转的输出构件的位置。所述推力控制单元根据推力检测单元的检测结果执行第二反馈控制，所述推力检测单元被构造为检测在所述移动构件上发生的推力。
本发明提供一种用于多轴电机驱动设备的控制设备，所述多轴电机驱动设备具有经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制的多个电机驱动设备，其中，以一个电机驱动设备的移动构件支撑另一电机驱动设备的电机的方式串联地连接。对应于各电机驱动设备，所述控制设备包括：驱动设备控制单元，其被构造为基于从外部输入的用于移动构件的位置命令值，来生成推力命令值；推力控制单元，其被构造为基于生成的所述推力命令值，来生成所述电机的位置命令值；以及电机控制单元，其被构造为基于用于所述电机的所述位置命令值，来生成控制所述电机的电流值。各电机控制单元根据电机位置检测单元的检测结果执行第一反馈控制，所述电机位置检测单元被构造为检测输出所述电机的旋转的输出构件的位置。各推力控制单元根据推力检测单元的检测结果执行第二反馈控制，所述推力检测单元被构造为检测在移动构件上发生的推力。各驱动设备控制单元根据来自被构造为检测所述移动构件的位置的移动构件位置检测单元的检测结果，来执行第三反馈控制。
本发明提供一种电机驱动设备的控制方法，所述电机驱动设备被构造为经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制。所述控制方法包括：推力控制过程，基于输入的推力命令值生成用于所述电机的位置命令值；电机控制过程，基于用于所述电机的所述位置命令值生成控制所述电机的电流值；以及反馈过程，其中根据被构造为检测输出所述电机的旋转的输出构件的位置的电机位置检测单元的检测结果，在所述电机控制过程中进行第一反馈控制，以及根据被构造为检测在所述移动构件上发生的推力的推力检测单元的检测结果，在所述推力控制过程中进行第二反馈控制。
根据本发明，推力控制单元根据检测在移动构件上发生的推力的推力检测单元的检测结果来执行第二反馈控制。相应地，经由传递机构传递至移动构件的推力可以参仿输入的推力命令值，从而可以使移动构件的操作精准。另外，在移动构件上生成的推力还包括根据温度变化以及随时间推移而改变的传递误差分量，从而可以执行有效抑制传递误差的反馈控制。
电机控制单元根据检测输出电机旋转的输出构件的位置的电机位置检测单元的检测结果来对由推力控制单元生成的电机的位置命令值执行第一反馈控制。在电机中发生的传递机构的弹性反作用包括由于在传递机构的齿隙、摩擦、固有振动等的效果导致的振动现象的分量，并且这些振动现象可以被快速地抑制。
以这种方式，在抑制由于传递机构引起的振动现象和传递误差的同时能够使得动作速度增加，这使得能够快速精准地进行移动构件的移动控制。另外，振动现象和传递误差的有效抑制意味着电机增益的校正能够被提高，而且动作速度能够被提高。因此，能够实现具有全封闭式控制的精度以及相当于半封闭式控制的运动速度的布置。
根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示单轴机器人系统的整体示意图。
图2是例示单轴机器人系统的示意图。
图3是例示根据第一实施例的控制器的控制系统的框图。
图4是例示根据第一实施例的控制的流程图。
图5A和图5B是例示单轴机器人的转矩控制的实验结果的图，图5A示出根据第一实施例的控制的实验结果，图5B示出根据比较示例的控制的实验结果。
图6是例示根据第二实施例的控制器的控制系统的框图。
图7是例示根据第三实施例的控制器的控制系统的框图。
图8是例示根据第三实施例的控制的流程图。
图9是例示根据第四实施例的控制器的控制系统的框图。
图10是例示根据第四实施例的控制的流程图。
图11是例示根据第五实施例的控制器的控制系统的框图。
图12是例示根据第五实施例的控制的流程图。
图13A和图13B是例示单轴机器人的位置控制的实验结果的图，图13A示出根据第五实施例的控制的实验结果，图13B示出根据比较示例的控制的实验结果。
图14是例示双轴机器人系统的整体示意图。
图15是例示双轴机器人系统中的根据第六实施例的控制器的控制系统的框图。
图16是根据第七实施例的关节的分解图。
图17是根据第七实施例的关节的示意图。
图18是根据第七实施例的关节的示意图。
图19是根据第七实施例的关节的示意图。
图20是根据第八实施例的关节的分解图。
图21是根据第八实施例的关节的示意图。
具体实施方式
第一实施例
以下将参照图1至图5B来描述本发明的第一实施例。图1是例示单轴机器人系统的整体示意图。图2是例示单轴机器人系统的示意图。图3是例示根据第一实施例的控制器的控制系统的框图。图4是例示根据第一实施例的控制的流程图。图5A和图5B是例示单轴机器人的转矩控制的实验结果的图，其中图5A示出根据第一实施例的控制的实验结果，图5B示出根据比较示例的控制的实验结果。图1及图2所示的单轴机器人系统11一般具有与后述的第二至第五实施例中的相同结构，从而共同使用附图。然而，第一实施例可以被配设为不具有后述的设备编码器108。
单轴机器人系统11被构造为包括具有单个关节的单轴机器人臂(电机驱动设备)100，控制器(用于电机驱动设备的控制设备)101，以及示范终端设备(示教盒)102。示范终端设备102是用于用户向控制器101提供操作机器人臂100的指令的设备，并且包括如图1所示的由操作者操作的各种类型的开关、控制杆、显示屏等。示范点信息可以作为用于机器人臂100的位置命令值从示范终端设备102而输出，并且驱动转矩信息可以作为机器人臂100的推力命令值而输出。
另一方面，机器人臂100被构造为包括电机103、电机编码器(电机位置检测单元)104、减速器(传递机构)105、以及臂(移动构件)106。单轴机器人臂100还包括推力计(推力检测单元)107和设备编码器(移动构件位置检测单元)108。一般地，电机103和减速器105的组合被定义为进行臂106的动作驱动的关节。
电机103电连接到控制器101，从而被省略说明的输出轴(输出构件)的旋转状态由从控制器101输出的电流值控制。电机编码器104检测电机103的输出轴的旋转位置。减速器105机械连接到电机103的输出轴，并且减缓用于传递到臂106的电机103的输出旋转。推力计107被构造为利用例如变形计量仪等，根据使用弹性构件构造的框(减速器105的输出轴)的变形(扭转)检测输出到臂106的臂106的推力。设备编码器108检测臂106的旋转位置。
控制器101是所谓的服务器控制设备(计算机)，并且包括中央处理单元(CPU)201、ROM202、RAM203、硬盘驱动器(HDD)204、外部接口205等等。如图1中所示，来自示范终端设备102的命令值(位置命令值PLref和推力命令值FLref)可以从外部接口205输入。另外，作为来自电机编码器104的电机103的角度的电机位置PM可以从外部接口205输入(能够反馈输入)。另外，来自推力计107的臂106的推力FL可以从外部接口205输入(能够反馈输入)。另外，作为来自设备编码器108的臂106的角度的设备位置PL可以从外部接口205输入(能够反馈输入)。而且，电流值IM可以从外部接口205输出到电机103。也就是说，控制器101基于来自示范终端设备102的命令值的输入来进行各种类型的反馈控制，并且将命令以电流值的形式输出到电机103。
这些电机103的电机位置PM、臂106的推力FL、以及臂106的设备位置PL用于通过利用控制器101的CPU201进行算术处理的各种单元的反馈控制，稍后将参照图3来详细描述。注意，图3中所示的单元是将通过执行记录并存储在诸如ROM202或HDD204等的记录介质中的计算机可读程序的功能的处理，作为功能块的形式表现。当然，作为功能块例示的单元不限于通过软件功能实现，可以通过硬件结构(电子算术运算电路)实现。以下将参照图3来描述其从输入到输出的算术处理。
控制器101具有电机控制器3101。图3所示的根据第一实施例的电机控制器3101包括推力控制单元302、电机控制单元303、以及微分器(电机前馈(FF)控制单元)308。推力控制单元302基于从示范终端设备102输入的推力命令值FLref来生成用于电机103的位置命令值(下文中称为“电机位置命令值”)PMref。此时，推力控制单元302执行与作为检测在臂106所发生推力的推力计107的检测结果的推力FL对应的反馈控制(第二反馈控制)。
微分器308根据推力控制单元302生成的电机位置命令值PMref来生成用于电机控制单元303的前馈控制的前馈值。
电机控制单元303包括电机位置控制单元304、电机速度控制单元305、及电流控制单元306，并且基于电机位置命令值PMref来生成控制电机103的电流值IM。此时，电机控制单元303根据作为检测电机103的旋转位置的电机编码器104的检测结果的电机位置PM和电机速度VM来执行反馈控制(第一反馈控制)。
现在，将参照图3，遵照图4中的流程图来描述由控制器101进行的控制。首先，操作者操作示范终端设备102以输出来自示范终端设备102的推力命令值FLref，其被输入到推力控制单元302(S1)。接着，推力控制单元302通过将由推力计107检测到的推力FL反馈给推力命令值FLref来生成电机位置命令值PMref(推力控制过程)(S2)。微分器308通过电机位置命令值PMref的一阶微分生成电机速度FF命令值VMFFref，并且通过对电机位置命令值PMref二阶微分并乘以系数来生成电机推力FF命令值FMFFref(S3)。
在电机控制单元303内，电机位置控制单元304进行由电机编码器104检测的电机位置PM向电机位置命令值PMref的反馈(反馈处理)以生成电机速度命令值VMref(S4)。然后，电机速度控制单元305向电机速度命令值VMref前馈电机速度FF命令值VMFFref的同时，反馈根据电机编码器104通过对电机位置PM的微分获得的电机速度VM(反馈处理)。这样，电机速度控制单元305生成电机推力命令值FMref(S5)。电流控制单元306然后将电机推力FF命令值FMFFref前馈给电机推力命令值FMref，并且生成要被输出到电机103的电流值IM(电机控制处理，S6)。
每个控制周期执行上述控制。控制周期越短，计算精度越好，并且振动可以被抑制，但是需要更多的计算资源。
图5A例示了如上所述控制的单轴机器人系统11的实验结果。横轴代表以秒(s)为单位的时间，纵轴代表以牛顿米(Nm)为单位的转矩。驱动条件是-30Nm到30Nm的转矩，以及0.5s的转矩增加/减少时间。从实验结果可以看出响应于用作推力命令值的转矩命令，臂106的转矩从-30Nm驱动到30Nm。从实验结果还可以看出臂106的转矩在精度和速度上遵循转矩命令。
图5B例示了以一般半封闭式控制进行驱动的实验结果，作为比较示例。虽然全封闭式控制的比较示例是想得到的，但是由于控制范围不充足，性能低于半封闭式控制，所以在这里使用半封闭式控制来比较。驱动条件与以上相同。通过与根据本实施例的实验结果比较，可以看出本实施例呈现较少振动，误差小于5Nm。这样确认根据本实施例的控制较好。
这样，在通过根据本实施例的控制器101的控制中，推力控制单元302进行在臂106生成的推力FL对输入推力命令值FLref的反馈控制。因此，能够使经由减速器105传递给臂106的推力FL参仿已经输入的推力命令值FLref进行，从而能够精准地操作臂106。在臂106生成的推力FL还包括根据温度变化和随时间推移而改变的传递误差分量，从而可以执行传递误差也被有效抑制的反馈控制。
电机控制单元303将电机位置PM和电机速度VM在电机位置控制单元304和电机速度控制单元305反馈给推力控制单元302已生成的电机位置命令值PMref。因此，电机位置PM的反馈控制与如一般半封闭式控制中进行电机位置PM对电机位置命令值PMref的反馈相比不太容易受干扰影响。在电机103中发生的减速器105的弹性反作用包括由于减速器105的齿隙、摩擦、固有振动的效果等导致的振动现象的分量，但是这些振动现象可以被快速抑制。
以这种方式在抑制由于减速器105导致的振动现象和传递误差的同时能够增加操作速度，这使得臂106的动作控制能够被快速且精准地进行。另外，振动现象和传递误差的有效抑制意味着电机校正的增益可以被提高，而且操作速度可以被提高。因此，可以实现具有全封闭式控制的精度以及相当于半封闭式控制的运动速度的布置。
利用经微分器308的前馈控制还使得振动现象难以扩散，并且可以进一步地改善响应能力。注意，该前馈控制可以被省略，尽管性能会下降。在这种情况下，电机速度FF命令值VMFFref和电机推力命令值FMref被设为0。
虽然以单轴机器人臂100被控制的示例描述了本实施例，但是应用并不限于该结构。虽然本实施例进行了关于旋转关节的描述，但是传递机构可以是被构造为齿条齿轮机构等的伸缩关节。另外，传递机构并不限于为减速器，可以是放大机构。
另外，虽然本实施例描述了关于电机编码器104的检测结果被反馈给电机位置控制单元304和电机速度控制单元305二者的布置，但是这不是限制性的，可以通过仅利用一者或另外一者来使振动现象的抑制效果产生到一定程度。另外，可以进行对电机编码器104的检测结果微分以计算然后被反馈给电流控制单元306的电机加速度AM的布置。该布置也可以使振动现象的抑制效果实现到一定程度。
第二实施例
接着，将参照图6来描述作为上述第一实施例的部分变型的第二实施例。图6是例示根据第二实施例的控制器的控制系统的框图。
第一实施例被描述为利用推力计107检测传递至臂106的推力FL，第二实施例是关于检测技术的变型。也就是说，根据本实施例的控制器101中的电机控制器3102具有推力估计单元(推力检测单元)318。关系式FL＝(PM-PL)×K成立，其中K代表包括减速器105的刚性的关节刚性系数。推力估计单元318计算通过向该表达式提供在电机编码器104检测的电机位置PM和在设备编码器108检测的设备位置PL来估计的推力FL。
如第二实施例中向电机控制器3102提供推力估计单元318使得能够免掉推力计107。注意可以通过将由在设备编码器108检测的设备位置PL的二阶微分获得的加速度与臂106的重量相乘来计算推力FL。然而，在例如向臂106的前缘侧配设更多关节以构造多关节型机器人的情况下，变得难以区分这是由于驱动此关节的加速度还是由于驱动另一关节的加速度，从而该技术不可使用。
第三实施例
接着，将参照图7和图8来描述作为上述第一实施例的部分变型的第三实施例。图7是例示根据第三实施例的控制器的控制系统的框图，图8是例示根据第三实施例的控制的流程图。
第三实施例具有配备有电机控制器理想模型计算单元(电机FF控制单元)309的电机控制器3103。电机控制器理想模型计算单元309具有对电机控制器建模而成的理想模型，而不是第一实施例中的微分器308。电机控制器的理想模型由对电机103的惯性建模而成的电机惯性虚拟模型、以及对控制给送给电机103的电力的供电电路建模而成的电路虚拟模型组成。电机控制器理想模型计算单元309假设已为电路虚拟模型设置预定控制增益，并且在输入电机位置命令值PMref的情况下，执行关于电机103的模型计算。因此，电机控制器理想模型计算单元309具有计算电机位置FF命令值PMFFref、电机速度FF命令值VMFFref、以及电机推力FF命令值FMFFref的功能。电机位置FF命令值PMFFref、电机速度FF命令值VMFFref、以及电机推力FF命令值FMFFref按照如下计算。
VMMref＝PID(PMref-PMFFref)VMMref：模型电机速度命令
FMFFref＝PID(VMMref-VMFFref)
ACCMFFref＝FMFFref/MMMM：电机惯量或质量
VMFFref＝∫ACCMFFrefdt
PMFFref＝∫VMFFrefdt
在以这种方式构造的控制器101的控制中，如图8中所示，按照步骤S3-2和S4-2的形式对第一实施例中图4所示的控制进行改变。具体地，步骤S1和S2首先以与第一实施例中相同的方式被执行。在步骤S3-2中，电机控制器理想模型计算单元309根据电机控制器理想模型生成电机位置FF命令值PMFFref、电机速度FF命令值VMFFref、以及电机推力FF命令值FMFFref。在步骤S4-2中，电机位置控制单元304将由电机编码器104检测的电机位置PM反馈给电机位置FF命令值PMFFref，并生成电机速度命令值VMref。在下文中，以与第一实施例中相同的方式来执行步骤S5和S6，由此生成用于输出到电机103的电流值IM。
每控制周期执行上述控制。控制周期越短，计算精度越好，并且振动可以被抑制，但是需要更多的计算资源。
虽然从图7中省略了对干扰校正功能的例示，但是该功能优选以设备观察器单元的形式被添加。设备观察器单元估计作用在电机103的输出轴上的干扰Dist，乘以系数以生成干扰推力Fd，并加到电机推力命令值FMref。这样，作用于臂106上的干扰可以被反映在电机103的推力中，由于电机103的输出轴与臂106之间的干扰转矩导致的差的位置精度、及其计算误差、以及摩擦的变化可以被避免，由此改善设备位置PL的精度。如下地计算干扰Dist。
Dist＝ACCM×MM-IM×KFKF：推力常量
这样，电机控制器理想模型计算单元309可以根据电机控制理想模型来计算电机位置FF命令值PMFFref、电机速度FF命令值VMFFref、以及电机推力FF命令值FMFFref，由此振动现象可以被抑制。
第四实施例
接着，将参照图9和图10来描述作为上述第三实施例的部分变型的第四实施例。图9是例示根据第四实施例的控制器的控制系统的框图。图10是例示根据第四实施例的控制的流程图。
第四实施例是给第三实施例中的控制器101配设动力学模型计算单元(动力学模型控制单元)320以及推力传递单元物理属性单元316的结构。控制器101还配设有具有设备位置控制单元(移动构件位置控制单元)313和设备速度控制单元(移动构件速度控制单元)314的设备控制器(驱动设备控制单元)301。动力学模型计算单元320具有根据动力学对机器人臂100建模而成的动力学模型。该动力学模型是包括臂长度、臂重量、以及惯性积(机器人臂100的链路参数)的模型。动力学模型计算单元320计算从示范终端设备102输入的位置命令值PLref、以及通过对其微分获得的速度命令值和加速度命令值。动力学模型计算单元320还用以根据动力学模型基于这些值来计算进行臂106的动作控制必须的期望的推力(动力学推力预测值)FLEref。考虑到重量、粘度、摩擦等等计算期望的推力FLEref。另外，推力传递单元物理属性单元(扭转量控制单元)316预先计算实现期望的推力FLEref的扭转量的预测量PTref(下文中称为“扭转量”)。可以根据以下给出作为一个示例的表达式来计算扭转量PTref。
PTref＝FTref/KK：关节刚性系数
设备控制器301具有设备位置控制单元313和设备速度控制单元314，并且基于从示范终端设备102输入的位置命令值PLref来计算要输入到推力控制单元302的推力命令值FLref。此时，设备控制器301根据作为检测臂106的旋转位置的设备编码器108的检测结果的设备位置(臂位置)PL和设备速度(臂速度)VL来执行反馈控制(第三反馈控制)。
在以这种方式构造的控制器101的控制中，如图10中所示，按照添加的步骤S11到S16、改变的步骤S3-3的形式对第三实施例在图8所示的控制作出改变。首先，操作者操作示范终端设备102以从示范终端设备102输出位置命令值PLref，其被输入到动力学模型计算单元320和设备位置控制单元313(S11)。动力学模型计算单元320基于位置命令值PLref根据动力学模型来生成期望的推力FLEref(S12)。推力传递单元物理属性单元316生成实现期望的推力FLEref的扭转量PTref(S13)。
另一方面，设备位置控制单元313将由设备编码器108检测的设备位置PL反馈给位置命令值PLref，并且生成设备速度命令值VLref(S14)。设备速度控制单元314将通过由设备编码器108检测的设备位置PL的微分获得的设备速度VL反馈给设备速度命令值VLref，并且生成推力命令值FLref(S15)。推力控制单元302在向推力命令值FLref反馈由推力计107检测的推力FL的同时前馈期望的推力FLEref，这样生成电机位置命令值PMref(S16)。
电机控制器理想模型计算单元309首先将电机位置命令值PMref与扭转量PTref相加。接着，基于其相加值，电机控制器理想模型计算单元309根据电机控制理想模型生成电机位置FF命令值PMFFref、电机速度FF命令值VMFFref、以及电机推力FF命令值FMFFref(S3-3)。之后，以与第三实施例中相同的方式来执行步骤S4-2、S5及S6，由此生成要被输出到电机103的电流值IM。
每控制周期执行上述控制。控制周期越短，计算精度越好，并且振动可以被抑制，但是需要更多的计算资源。
动力学模型计算单元320已被添加到第四实施例中，从而当位置命令值PLref被输入时，可以计算期望的推力FLEref。基于期望的推力FLEref生成推力命令值FLref，并且基于其生成电流值IM，从而臂106的位置被控制使得匹配机器人臂100的动力学模型，这意味着精确且迅速地进行控制。
另外，添加了推力传递单元物理属性单元316，从而可以预先计算实现期望的推力FLEref的扭转量PTref。该扭转量PTref被输入到电机控制单元303并且反映在电流值IM中，从而对应于期望的推力FLEref的臂106的推力FL的响应能力也改善。因此，关于位置命令值PLref的设备位置PL的响应能力也改善。
另外，添加了设备控制器301，从而可以反馈设备位置PL和设备速度VL。因此，即使在设备位置PL由于期望的推力FLEref中的建模误差、计算误差等导致与位置命令值PLref偏差的情况下，也可以进行反馈控制使得设备位置PL参仿位置命令值PLref，从而失准量可以被减少。
已经描述了关于动力学模型计算单元320、推力传递单元物理属性单元316、及设备控制器301全部三者都被提供的本实施例。然而，动力学模型计算单元320、推力传递单元物理属性单元316、及设备控制器301功能各自独立，从而可以做出仅具有这些的一者或二者的布置，在该情况下可以获得相应的效果。
第五实施例
接着，将参照图11至图13B来描述作为上述第四实施例的部分变型的第五实施例。图11是例示根据第五实施例的控制器的控制系统的框图。图12是例示根据第五实施例的控制的流程图。图13A和图13B是例示单轴机器人的位置控制的实验结果的图。图13A示出根据第五实施例的控制的实验结果，图13B示出根据比较示例的控制的实验结果。
第五实施例是控制器101配设了设备控制器理想模型计算机单元(驱动设备FF控制单元)307、及设备观察器单元(监视控制单元)317的第四实施例的结构。设备控制器理想模型计算机单元307具有使得能够进行臂106的理想行为的设备控制器理想模型。设备控制器理想模型由整个机器人臂100的虚拟模型、以及控制臂106的位置和速度的控制电路的虚拟模型组成。设备控制器理想模型计算机单元307假设预定控制增益已被设置给设备控制器理想模型内的控制电路的虚拟模型，并且在位置命令值PLref已从示范终端设备102被输入的情况下，执行关于臂106的模型计算。这样，设备控制器理想模型计算机单元307具有计算设备位置FF命令值PLFFref、设备速度FF命令值VLFFref、以及设备推力FF命令值FLFFref的功能。设备位置FF命令值PLFFref、设备速度FF命令值VLFFref、以及设备推力FF命令值FLFFref按照如下计算。
VLFFref＝PID(PLref-PLFFref)
FLFFref＝PID(VLFFref-VLFFref)
ACCLFFref＝FLFFref/MLML：电机惯量或质量
VLFFref＝∫ACCLFFrefdt
PLFFref＝∫VLFFrefdt
VMLref＝PID(PLref-PLFFref)VMLref：模型设备速度命令
设备观察器单元317估计作用于电机103的输出轴的干扰Dist，乘以系数以生成干扰推力Fd，并且反馈给电机推力命令值FMref(第四反馈控制)。通过将对设备速度VL进行微分获得的设备加速度AL与通过将推力FL和质量或二次惯性矩相乘获得的期望的设备加速度的差，除以质量或二次惯性矩来计算干扰Dist。
在以这种方式构造的控制器101的控制中，如图12中所示，按照添加了步骤S21和S22、改变了的步骤S14-2、S15-2、S16-2及S3-4的形式对第四实施例中图8所示的控制作出改变。首先，操作者操作示范终端设备102以从示范终端设备102输出位置命令值PLref，其被输入到动力学模型计算单元320和设备位置控制单元313(S11)。动力学模型计算单元320基于位置命令值PLref根据动力学模型来生成期望的推力FLEref(S12)。推力传递单元物理属性单元316生成实现期望的推力FLEref的扭转量PTref(S13)。
另一方面，设备控制器理想模型计算机单元307基于位置命令值PLref根据设备控制器理想模型来生成设备位置FF命令值PLEFref、设备速度FF命令值VLFFref以及设备推力FF命令值FLFFref(S21)。设备位置控制单元313将由设备编码器108检测的设备位置PL反馈给设备位置FF命令值PLFFref，并且生成设备速度命令值VLref(S14-2)。设备速度控制单元314向设备速度命令值VLref反馈通过对来自设备编码器108的设备位置PL的微分获得的设备速度VL的同时，还前馈设备速度FF命令值VLFFref，并且生成推力命令值FLref(S15-2)。设备观察器单元317根据由设备编码器108输出的设备位置PL获得的设备速度VL以及由推力计107检测的推力FL获得的设备速度VL，来生成干扰推力Fd(S22)。推力控制单元302向推力命令值FLref反馈推力FL并进一步反馈干扰推力Fd的同时前馈设备推力FF命令值FLFFref，这样生成电机位置命令值PMref(S16-2)。
电机控制器理想模型计算单元309首先将电机位置命令值PMref、扭转量PTref、及设备位置FF命令值PLFFref相加。电机控制器理想模型计算单元309然后基于该相加值、根据电机控制理想模型，生成电机速度FF命令值VMFFref、电机推力FF命令值FMFFref及电机位置FF命令值PMFFref(S3-4)。之后，以与第四实施例中相同的方式来执行步骤S4-2、S5及S6，由此生成要被输出到电机103的电流值IM。
每控制周期执行上述控制。控制周期越短，计算精度越好，并且振动可以被抑制，但是需要更多的计算资源。
设备控制器理想模型计算机单元307已被添加到如上所述的第五实施例中。因此，实现设备位置FF命令值PLFFref的设备速度FF命令值VLFFref和设备推力FF命令值FLFFref被前馈，改善了设备位置FF命令值PLFFref的响应能力。也就是说，通过添加设备控制器理想模型计算机单元307改善了响应能力。然而，存在进行位置命令值PLref被添加到电机位置命令值PMref的前馈引起设备控制器301的目标值与前馈给电机位置命令值PMref的值之间的失匹配、并且精度劣化的问题。为了处理该问题，将设备位置FF命令值PLFFref加到电机位置命令值PMref使得设备控制器301的目标值与前馈给电机位置命令值PMref的值匹配，这样可以避免精度的劣化。
另外，添加了设备观察器单元317。结果是，由于电机103与臂106之间的干扰转矩及其计算误差、及摩擦的变化引起的位置精度的劣化可以被避免，由此提高了设备位置PL的精度。
图13A例示了如上所述控制的单轴机器人系统11的实验结果。利用作为旋转关节的机器人臂100进行了该实验，使得其位置以度为单位来表现。在图13A中，纵轴代表设备角度，横轴以秒(s)代表时间。驱动条件是-50度的移动量以及0.5s的移动时间。可以看出当如上方的图中通过位置命令值PLref从0被驱动到-50度时，最大位置偏差是如下方的图中的细微的0.05度。在加速期间也几乎不出现任何偏差。
图13B例示了作为比较示例根据一般的半封闭式控制而控制的实验结果。虽然驱动条件与如上的那些相同，但是在加速时的位置偏差被发现为0.3度，与本实施例的实验结果相比要大，尽管条件不严格。也就是说，通过本实施例，加速时的位置偏差削减为1/6。
根据本实施例的单轴机器人系统11被控制使得经由预先提供的多个示教点串定义的路径来操作臂106。该路径可以遵循从具有速度和精度的一个动作的开始点到结束点，而不会由于电机103的输出轴与臂106之间(即，在减速器105)的推力干扰而在机器人中产生任何振动。
第六实施例
接着，将参照图14和图15来描述作为上述第五实施例的部分变型的第六实施例。图14是例示双轴机器人系统的整体示意图，图15是例示双轴机器人系统中的根据第六实施例的控制器的控制系统的框图。
图14中所示的双轴机器人系统12具有第二关节以及臂116，臂116由串联地连接到图1所示的单轴机器人系统11的臂106的关节来驱动。也就是说，根据第六实施例的双轴机器人臂(多轴电机驱动设备)100包括电机103、电机编码器104、减速器105、臂106、推力计107以及设备编码器108。机器人臂100还包括被臂106支撑的电机113、电机编码器114、减速器115、臂116、推力计117、以及设备编码器118。控制器101连接到这两个电机103和113。
图15所示的控制器101一般包括分别对应于这两个电机103和113的设备控制器301A和电机控制器310A，以及设备控制器301B和电机控制器310B。动力学模型计算单元(多轴动力学模型控制单元)320具有被整合成一体的、根据动力学对整个机器人臂100建模而成的动力学模型。也就是说，动力学模型计算单元320具有利用单个动力学模型来计算控制这两个臂106和116的移动所必须的期望的推力FLEref1和FLEref2的功能。
具有该双轴机器人臂100的双轴机器人系统12也被控制使得经由预先提供的多个示教点串定义的路径来操作。与被控制的轴向的数量无关地，移动期间的路径可以遵循从具有速度和精度的一个动作的开始点到结束点，而不会由于轴向间的推力干扰而在机器人中产生任何振动。
虽然第六实施例被描述作为双轴机器人臂100，但是其可以是具有三个或更多个轴向的N轴向关节型机器人臂。动力学模型计算单元320能够计算在存在多轴向的一般情况下电机的输出轴与减速器之间的干扰推力。因此，可以通过改变以下三点来控制多个轴向。第一点是输入到动力学模型计算单元320的位置命令值PLref被改变为分别对应于多个轴向(N个轴向)的位置命令值PLref1至PLrefN。第二点是从动力学模型计算单元320输出的期望的推力FLEref被改变为分别对应于多个轴向(N个轴向)的期望的推力FLEref1至FLErefN。第三点是根据N个关节提供N个设备控制器301和电机控制器310的各个，并且输入其第n个关节处理控制的位置命令值PLrefN和期望的推力FLErefN。使用的设备控制器301和电机控制器310与第四和第五实施例中的相同。在这种情况下，控制多关节型机器人臂的控制器被包括在机器人设备的控制设备中。也就是说，机器人设备的控制设备可构想为被构造为包括控制关节的多个控制器，以及向这些控制器输出位置命令值的更高级别的计算机。
具有该多关节型机器人臂的双轴机器人系统也被控制使得经由预先提供的多个示教点串定义的路径操作。与被控制的轴的数量无关地，移动期间的路径可以遵循从具有速度和精度的一个动作的开始点到结束点，而不会由于轴向间的推力干扰而在机器人中产生任何振动。
在考虑到轴向间的推力干扰而利用动力学模型计算单元320控制多个轴向的情况下，在具有多关节型机器人臂的机器人系统中通过从干扰的计算值中减去干扰推力的计算值，精度也得到提高。将计算的干扰推力与推力命令值FLref相加(前馈)进一步提高了设备位置FF命令值PLFFref的响应能力。
虽然在第一至第六实施例中描述了示范终端设备102被用于对控制器101应用推力命令值和位置命令值的布置，但是这不是限制性的。例如，推力命令值和位置命令值可以从管理控制器101的单独计算机等被应用给控制器101。在这种情况下，控制器101具有的单元的功能可以被另一计算机保持。也就是说，哪些软件功能被安装在伺服控制设备与跟其连接的另一计算机之间的哪些硬件结构中是设计自由度的问题。
本发明还可以通过利用读出并执行实现上述实施例的一个以上功能的程序的系统或设备的计算机中的一个或多个处理器经由网络或存储介质向系统或设备提供所述程序来实现本发明。本发明还可以通过实现一个或多个功能的电路(例如，应用专用集成电路(ASIC))来被实现。
第七实施例
将参照图16到图19来描述关节的结构的特定示例作为第七实施例。图16是根据第七实施例的关节的分解图。图17是根据第七实施例的关节的示意图。
高速旋转轴穿过减速器105的主体，并且通过结合件109结合到作为电极103的输出轴的轴。减速器105的主体结合到电机103的主体，并且通过电机轴的旋转而旋转。
减速器105的驱动凸缘穿过中空结构的推力计107而结合到臂106。减速器105被构造为使得驱动凸缘以通过电机103旋转的减速器105的主单元的旋转而降低的转数旋转。设备编码器108的轴经由结合件119结合到减速器105的高速旋转轴。设备编码器108的主体而结合到臂106或减速器105的驱动凸缘。根据该结构，关于减速器105的高速旋转轴的旋转(即，电机旋转)的臂106或减速器105的驱动凸缘的位置可以被检测。
图17是在设备编码器108的主体结合到臂106的情况下的关节的示意图。设备编码器108从臂106突出，如图17中所示。
图18是例示设备编码器108被设在具有中空结构的推力计107的中心部分从而集为一体的情况的示意图。该结构使得能够在相同位置测量设备的推力和位置，因此周期偏差可以被抑制。推力计107、设备编码器108以及减速器105单独形成，从而可以在不受减速器105中产生的振动和热量的影响的情况下进行测量。
设备编码器108以减速器105的高速旋转轴的旋转(即，电机旋转)作为参照，来测量臂106或减速器105的驱动凸缘的位置。因此，必须根据高速旋转轴(电机编码器104)的位置进行校正以利用电机的旋转作为参照来做出测量。在通过这两个编码器的检测的方向相同的情况下(诸如针对这二者来说，顺时针方向为正)，通过从设备编码器108的检测值中减去电机编码器104的检测值来校正臂106的位置。
虽然进行了设备编码器108的主单元结合至臂106或减速器105的驱动凸缘的描述，但是可以做出设备编码器108结合至推力计107的布置。图19是设备编码器108与推力计107已结合的关节的示意图。臂106和设备编码器108可以一体化，如图19中所示。
第八实施例
将参照图20和图21来描述关节的结构示例作为第八实施例。图20是关节的分解图。图21是关节的示意图。
减速器105的高速旋转轴通过结合件109结合至电机103的轴。减速器105的主单元结合至电机103的主单元。减速器105的驱动凸缘穿过推力计107结合到臂106。设备编码器108的轴经由结合件109，结合到减速器105的驱动凸缘或推力计107或臂106。设备编码器108的主体结合到减速器105的主单元或者被结合到电机的编码器附加结构120。该结构使得能够在相同位置测量推力和位置，而无需使用前述校正。
其他实施例
还可以通过读出并执行记录在存储介质(还可以被更完整地为“非临时性计算机可读存储介质”)上的用于执行一个或多个上述实施例的功能的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以及/或包括用于进行上述实施例的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现本发明的各实施例，以及通过系统或装置的计算机通过例如从存储介质读出并执行用于执行一个或多个上述实施例的功能的计算机可执行指令以及/或控制一个或多个电路来进行一个或多个上述实施例的功能的方法来实现本发明的各实施例。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括独立的计算机或独立的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、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(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备、存储卡等中的一个或多个。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (18)

1.一种用于电机驱动设备的控制设备，所述电机驱动设备被构造为经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制，所述控制设备包括：
推力控制单元，其被构造为基于输入的推力命令值，来生成用于所述电机的位置命令值；以及
电机控制单元，其被构造为基于用于所述电机的所述位置命令值，来生成控制所述电机的电流值，
其中，所述电机控制单元根据电机位置检测单元的检测结果，执行第一反馈控制，所述电机位置检测单元被构造为检测输出所述电机的旋转的输出构件的位置，并且
所述推力控制单元根据推力检测单元的检测结果，执行第二反馈控制，所述推力检测单元被构造为检测在所述移动构件上发生的推力。
2.根据权利要求1所述的用于电机驱动设备的控制设备，
其中，所述电机控制单元包括：
电机位置控制单元，其被构造为基于由所述推力控制单元生成的用于所述电机的所述位置命令值，来生成用于所述电机的速度命令值，
电机速度控制单元，其被构造为基于由所述电机位置控制单元生成的用于所述电机的所述速度命令值，来生成用于所述电机的推力命令值，以及
电流控制单元，其被构造为基于由所述电机速度控制单元生成的用于所述电机的所述推力命令值，来生成所述电流值，
其中，来自所述电机位置检测单元的检测结果是以下项中的至少一者：
检测到的所述电机的所述输出构件的位置，
通过对检测到的所述输出构件的位置进行微分而获得的所述电机的所述输出构件的速度，以及
通过对检测到的所述输出构件的位置进行二阶微分而获得的所述电机的所述输出构件的加速度，
以及，其中，进行以下反馈控制中的至少一者，作为所述第一反馈控制：
所述电机位置控制单元根据所述电机的所述输出构件的位置，进行反馈控制，
所述电机速度控制单元根据所述电机的所述输出构件的速度，进行反馈控制，以及
所述电流控制单元根据所述电机的所述输出构件的加速度，进行反馈控制。
3.根据权利要求1所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：
电机前馈控制单元，其被构造为根据由所述推力控制单元生成的用于所述电机的所述位置命令值，生成进行所述电机控制单元的前馈控制的前馈值。
4.根据权利要求3所述的用于电机驱动设备的控制设备，其中，所述电机前馈控制单元使用对所述电机控制单元建模而成的理想模型，生成所述前馈值。
5.根据权利要求4所述的用于电机驱动设备的控制设备，
其中，所述理想模型包括：
对所述电机的惯性建模而成的惯性虚拟模型，以及
设置预定的控制增益并对所述电机的供电电路建模而成的电路虚拟模型。
6.根据权利要求1所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：
动力学模型控制单元，其被构造为通过根据动力学对所述电机驱动设备建模而成的动力学模型，依据从外部输入的用于所述移动构件的位置命令值，来生成动力学推力的预测值。
7.根据权利要求6所述的用于电机驱动设备的控制设备，其中，所述推力控制单元根据所述动力学推力的预测值来执行前馈控制。
8.根据权利要求6所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：
扭转量控制单元，其被构造为基于所述电机驱动设备的刚性，依据所述动力学推力的预测值，来生成所述电机驱动设备的扭转量的预测值。
9.根据权利要求1所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：
驱动设备控制单元，其被构造为基于从外部输入的用于所述移动构件的位置命令值，来生成要输入到所述推力控制单元的所述推力命令值，
其中，所述驱动设备控制单元根据来自被构造为检测所述移动构件的位置的移动构件位置检测单元的检测结果，来执行第三反馈控制。
10.根据权利要求9所述的用于电机驱动设备的控制设备，
其中，所述驱动设备控制单元包括：
移动构件位置控制单元，其被构造为基于从外部输入的用于所述移动构件的位置命令值，来生成用于所述移动构件的速度命令值，以及
移动构件速度控制单元，其被构造为基于由所述移动构件位置控制单元生成的用于所述移动构件的所述速度命令值，来生成用于所述移动构件的推力命令值，以及
其中，来自所述移动构件位置检测单元的检测结果是以下项中的至少一者：
检测到的所述移动构件的位置，以及
通过对检测到的所述移动构件的位置微分而获得的所述移动构件的速度，
以及，其中，进行以下反馈控制中的至少一者，作为第三反馈控制：
所述移动构件位置控制单元根据所述移动构件的位置，进行反馈控制，以及
所述移动构件速度控制单元根据所述移动构件的速度，进行反馈控制。
11.根据权利要求9所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：
驱动设备前馈控制单元，其被构造为根据从外部输入的用于所述移动构件的位置命令值，来生成用于所述驱动设备控制单元的前馈控制的前馈值。
12.根据权利要求11所述的用于电机驱动设备的控制设备，其中，所述驱动设备前馈控制单元通过对所述电机驱动设备建模而成的理想模型，来生成所述前馈值。
13.根据权利要求9所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：
监视控制单元，其被构造为基于来自所述推力检测单元的检测结果以及来自所述移动构件位置检测单元的检测结果，来生成由于干扰而在所述移动构件上发生的推力，
其中，所述推力控制单元根据由于干扰发生的所述推力来执行第四反馈控制。
14.一种用于多轴电机驱动设备的控制设备，所述多轴电机驱动设备具有经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制的多个电机驱动设备，其中，以一个电机驱动设备的移动构件支撑另一电机驱动设备的电机的方式串联地连接，对应于各电机驱动设备，所述控制设备包括：
驱动设备控制单元，其被构造为基于从外部输入的用于移动构件的位置命令值，来生成推力命令值；
推力控制单元，其被构造为基于生成的所述推力命令值，来生成所述电机的位置命令值；以及
电机控制单元，其被构造为基于用于所述电机的所述位置命令值，来生成控制所述电机的电流值，
其中，
各电机控制单元根据电机位置检测单元的检测结果执行第一反馈控制，所述电机位置检测单元被构造为检测输出所述电机的旋转的输出构件的位置，
各推力控制单元根据推力检测单元的检测结果执行第二反馈控制，所述推力检测单元被构造为检测在移动构件上发生的推力，以及
各驱动设备控制单元根据来自被构造为检测所述移动构件的位置的移动构件位置检测单元的检测结果，来执行第三反馈控制。
15.根据权利要求14所述的用于多轴电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：
多轴动力学模型控制单元，其被构造为通过根据动力学对所述多轴电机驱动设备建模而成的动力学模型，根据从外部输入的用于各移动构件的位置命令值，来生成用于各电机驱动设备的动力学推力的预测值，
其中，各推力控制单元根据动力学推力的各预测值，来执行前馈控制。
16.一种机器人设备，所述机器人设备包括：
多关节型机器人，其具有根据权利要求14所述的多轴电机驱动设备中的所述电机驱动设备，作为其关节；以及
用于机器人的控制设备，其具有所述多轴电机驱动设备的控制设备。
17.一种机器人设备，所述机器人设备具有经由连接到电机的传递机构驱动的臂，所述机器人设备包括：
推力检测单元，其被构造为获得从所述传递机构传递至所述臂的推力；以及
编码器，其被构造为获得所述臂相对于所述电机的位置。
18.一种电机驱动设备的控制方法，所述电机驱动设备被构造为经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制，所述控制方法包括：
推力控制过程，基于输入推力命令值生成用于所述电机的位置命令值；
电机控制过程，基于用于所述电机的所述位置命令值生成控制所述电机的电流值；以及
反馈过程，其中
根据被构造为检测输出所述电机的旋转的输出构件的位置的电机位置检测单元的检测结果，在所述电机控制过程中进行第一反馈控制，以及
根据被构造为检测在所述移动构件上发生的推力的推力检测单元的检测结果，在所述推力控制过程中进行第二反馈控制。
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