CN105773604A

CN105773604A - 机器人控制装置

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Publication number: CN105773604A
Application number: CN201510946409.7A
Authority: CN
Inventors: 原田邦彦; 田中隆博
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2035-12-16
Also published as: JP2016124094A; US20160199982A1; US9636823B2; JP5980965B2; DE102015016916B4; DE102015016916A1; CN105773604B

Abstract

本发明提供一种机器人控制装置，在机器人控制装置从停止的状态起动时，根据存储于第一旋转角存储部的第一旋转角和存储于第二旋转角存储部的第二旋转角中的至少一方、以及由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角和由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角中的至少一方，对第一旋转角或者第二旋转角进行更新。

Description

机器人控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制机器人的机器人控制装置。

背景技术

将机器人的位置以及姿势正确地控制成所希望的状态是理想的。自过去以来为了提升机器人的位置以及姿势的精度，已知有在驱动关节部等的臂驱动装置中配置有用于检测驱动电动机旋转轴的旋转角的编码器。已知有根据编码器的输出来控制臂驱动装置的驱动电动机。

作为检测旋转轴的旋转角的编码器，已知有增量式编码器和绝对式编码器。绝对式编码器能够检测出相对于预定基准位置的绝对旋转角。而绝对式编码器具有如下特性：不能检测出超越预定旋转角范围的旋转角。例如，在旋转轴从1°的位置旋转一圈时检测出的旋转角并非361°而是1°。因此，在检测超过预定旋转角范围的旋转角时，需要将旋转轴的旋转数(转速)存储于其他装置。

在日本特开昭和59-226806号公报中公开了：在电动机的输出轴连接了旋转速度比略微不同的两个旋转角检测器而得的绝对位置检测装置。并记载有如下内容：在该绝对位置检测装置中，通过两个旋转角检测器的检测角之差来检测超过旋转角检测器的能够检测范围的旋转角。

在日本专利第3429414号公报中记载了具有无限旋转控制单元的机器人中的无限旋转控制方法，该无限旋转控制单元具有旋转编码器。在该公报中公开了如下内容：驱动单元的输出轴的旋转数N与旋转轴的旋转数M的旋转比被设定为N/M，若输出轴旋转N圈，则使无限旋转控制单元的计数值增加M。

在臂驱动装置中为了增大驱动电动机的旋转力而安装有减速机。减速机中齿轮之间的齿隙、减速机的输入轴或输出轴的扭曲等成为使机器人的位置以及姿势的精度恶化的主要原因。因此，作为机器人的驱动轴的高精度的旋转角的检测方法，除了配置于驱动电动机旋转轴的第一编码器之外，还可以对减速机输出轴安装第二编码器。通过第二编码器能够对减速机输出轴的旋转角进行检测。根据第二编码器的输出能够对减速机的齿隙等影响量进行检测，能够对驱动电动机的控制进行修正。

而在驱动了机器人控制装置的状态下，可以通过编码器检测出旋转角，并将旋转角存储于机器人控制装置中。在机器人控制装置停止的状态下，即，在切断电源的状态下，不能够检测旋转轴的旋转角，并且不能够存储检测出的旋转角。此外，还存在如下情况：在停止了机器人控制装置之后因惯性而使得旋转轴旋转的情况，或者，在为了保养机器人而停止机器人控制装置的状态下变更减速机输出轴的位置的情况。在上述情况下，有时在起动机器人控制装置之后不能检测出正确的旋转轴旋转角。特别是还存在如下情况：若由于停止机器人控制装置而使得所存储的旋转数消失，则在起动了机器人控制装置之后判定为旋转数为零。

即使停止机器人控制装置，编码器为了检测超过预定旋转角范围的旋转角，也可以使用在机器人控制装置的停止期间向编码器供电的备用电源。通过利用备用电源来向编码器以及存储装置供电，由此在机器人控制装置的停止期间也能够继续检测旋转角以及存储旋转角。

但是，当在减速机的输出轴安装了第二编码器时，除了第一编码器的备用电源之外，还需要第二编码器的备用电源。或者，备用电源包含蓄电池，担心在蓄电池的蓄电量为零时旋转角的信息消失。

在上述的日本特开昭和59-226806号公报的装置中，可以不使用备用电源，来检测超过预定范围的旋转角。但是，在该装置中由于旋转速度比依赖于机器人的机构，因此不能够变更为旋转速度比略微不同的结构。例如，相对于输入轴旋转100圈而输出轴旋转1圈的减速机虽然适用于机器人，但是存在无法扩大能检测的旋转角这样的问题。即，存在如下问题：在无法自由地设定旋转速度比时，能检测的旋转角明显受限制。

上述的日本专利第3429414号公报所记载的旋转编码器值是通过电动机编码器值的加法运算而计算出的虚拟编码器。在最终输出的旋转编码器值中不包含减速机输出轴的旋转角的检测结果。因此，无法检测出减速机的齿隙和扭曲等影响量。

发明内容

本发明的机器人控制装置对具有关节部的机器人进行控制，所述关节部通过减速机的输出而被驱动，该减速机用于增大驱动电动机的旋转力。机器人控制装置具有：第一旋转角检测器，其检测减速机的输入轴的旋转角；以及第二旋转角检测器，其检测减速机的输出轴的旋转角。机器人控制装置具有：辅助电源，其在机器人控制装置停止的状态下向第一旋转角检测器供电；以及控制部，其存储以及更新旋转角。控制部包括：第一旋转角存储部，其存储由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角；以及第二旋转角存储部，其存储由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角。控制部包括：旋转角更新部，其对存储于第一旋转角存储部或者第二旋转角存储部的旋转角进行更新。在机器人控制装置停止的状态下，停止对第二旋转角检测器的供电。第二旋转角存储部形成为：在机器人控制装置停止的状态下，存储机器人控制装置停止时的第二旋转角。在机器人控制装置从停止的状态起动时，旋转角更新部根据存储于第一旋转角存储部的第一旋转角和存储于第二旋转角存储部的第二旋转角中的至少一方、一级由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角和由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角中的至少一方，对第一旋转角或者第二旋转角进行更新。

在上述发明中，旋转角更新部根据停止机器人控制装置时的第一旋转角与起动机器人控制装置时由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角之差、以及停止机器人控制装置时的第二旋转角与起动机器人控制装置时由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角之差，计算出与第二旋转角相关的旋转数误差，根据旋转数误差来更新第二旋转角。

在上述发明中，当机器人控制装置从停止的状态起动时，旋转角更新部根据存储于第二旋转角存储部的第二旋转角或者在起动后由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角、与起动后由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角之差，计算与第一旋转角最接近第二旋转角的第一旋转角相关的旋转数进行计算，根据计算出的旋转数来更新第一旋转角。

在上述发明中，控制部包括：更新判定部，其判断是否需要更新存储于第二旋转角存储部的第二旋转角，更新判定部检测驱动机器人期间第一旋转角与第二旋转角之差，在第一旋转角与第二旋转角之差超过预先设定的判定值时，禁止更新第二旋转角。

在上述发明中，控制部包括：异常检测部，其对第一旋转角检测器的异常进行检测；以及更新判定部，其判断是否需要更新进行存储于第二旋转角存储部的第二旋转角，更新判定部判定为：在检测出第一旋转角检测器的异常时禁止更新第二旋转角，在第一旋转角检测器从异常恢复时实施第一旋转角的更新。

附图说明

图1是实施方式中的机器人系统的概要图。

图2是实施方式中的机器人控制装置以及臂驱动装置的概要图。

图3是说明实施方式中的第二编码器的概要图。

图4是说明编码器检测的旋转角的图。

图5是对用于更新第二旋转角的第一控制进行说明的图表。

图6是用于更新第二旋转角的第一控制的流程图。

图7是对用于更新第一旋转角的第二控制进行说明的图表。

图8是用于更新第一旋转角的第二控制的流程图。

具体实施方式

参照图1～图8，对实施方式中的机器人控制装置进行说明。本实施方式的机器人控制装置具有将指令发送给机器人的控制部、以及安装于机器人的传感器等检测器。

图1是本实施方式中的机器人系统的概要图。机器人系统具有把持工件W的手17、移动手17的机器人1、以及将动作指令发送给机器人1的控制部主体2a。本实施方式的机器人1是多关节机器人。手17把持或者释放工件W。臂12一边支承手17一边使手17移动。臂12支承于基部11。基部11固定于设置面20。

本实施方式的臂12包含多个关节部13。机器人1包括对各关节部13进行驱动的臂驱动装置。臂驱动装置包括配置于关节部13的内部的驱动电动机14。通过由驱动电动机14进行驱动，能够通过关节部13使臂12弯曲成所希望的角度。此外，本实施方式的机器人形成为臂12整体能够以铅直方向为旋转轴进行旋转。臂驱动装置具有使臂12整体旋转的驱动电动机。

机器人1具有张开或者闭合手17的手驱动装置。本实施方式的手驱动装置通过气压来驱动手17。手驱动装置包括与手17连接的手驱动气缸18、用于向手驱动气缸18供给压缩空气的气泵以及电磁阀。

图2表示本实施方式的机器人控制装置与臂驱动装置的概要图。控制部2包括控制部主体2a。控制部主体2a包括具有经由总线彼此连接的CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)、RAM(RandomAccessMemory：随机存取存储器)以及ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)等的数字计算机。通过控制部2来控制臂驱动装置与手驱动装置。通过控制部2来控制驱动电动机14的旋转角以及手驱动气缸18的气压。

例如将用于进行机器人1的动作的动作程序输入到控制部2。控制部2的主控制部57根据动作程序等发出用于驱动机器人1的动作指令。动作指令被发送到臂驱动装置以及手驱动装置等。

在图2中记载有用于驱动一个关节部13的臂驱动装置。臂驱动装置包括增大驱动电动机14的旋转力的减速机41。在本实施方式中，在关节部13的内部配置有驱动电动机14以及减速机41。减速机41包括输入轴43、多个齿轮42a、42b、以及输出轴44。输入轴43与驱动电动机14的转轴21连结。减速机41的输出轴44与作为用于驱动关节部13的动力传递部件的环部件48连结。

在驱动电动机14的转轴21以箭头91所示的方式旋转时，旋转力经由减速机41的输入轴43以及齿轮42a、42b传递至输出轴44。然后，减速机41的输出轴44使环部件48如箭头92所示进行旋转。

机器人控制装置3具有多个旋转角检测器。机器人控制装置3包括第一编码器31来作为对减速机41的输入轴43的旋转角进行检测的第一旋转角检测器。在本实施方式中，将由第一编码器31检测出的旋转角称为第一旋转角。第一编码器31与驱动电动机14的转轴21连接。此外，机器人控制装置3包括第二编码器32作为对减速机41的输出轴44的旋转角进行检测的第二旋转角检测器。在本实施方式中，将由第二编码器32检测出的旋转角称为第二旋转角。

本实施方式的第一编码器31以及第二编码器32是绝对式编码器。绝对式编码器并非检测相对的旋转角，而是检测相对于预定基准位置的绝对旋转角。绝对式编码器能够检测预先设定的范围内的旋转角。另外，第一旋转角检测器以及第二旋转角检测器可以采用能检测各旋转轴的旋转角的任意装置。

图3表示本实施方式中的第二编码器以及环部件的概略主视图。环部件48形成为圆板状。第二编码器32包括：比例尺32b，其配置于在环部件48的圆周方向延伸的端面；以及检测元件32a，其读取比例尺32b的刻度。在比例尺32b的表面按360°除以第二编码器32的分解能力而得的角度刻有刻度。检测元件32a接近比例尺32b并被配置成与比例尺32b对置。对于第一编码器31来说，也具有与第二编码器32相同的结构。

图4表示对本实施方式的编码器检测出的旋转角进行说明的概要图。在图4中示出了与减速机41的输入轴43、输出轴44对应的旋转轴60。在旋转轴60中设定有成为基准位置的基准点65。基准点65例如与旋转角为0°相对应。若旋转轴60如箭头94所示那样进行旋转，则移动点64相对于基准点65进行移动。然后，连接基准点65以及旋转中心的线与连接移动点64以及旋转中心的线所成的角度为旋转角R。在本发明中，将旋转轴60旋转一圈的范围内，即0°以上不满360°的旋转角称为“旋转一圈内的旋转角”。本实施方式中的编码器能够在旋转一圈内的旋转角R为0°以上不满360°的范围内检测出任意角度。即，第一编码器31以及第二编码器32旋转一圈内的测定范围是0°以上不满360°。

在旋转角为360°以上或不满0°的情况下，将旋转轴60的旋转数存储于存储装置。通过该控制，能够无旋转角的上限、下限地检测旋转角。例如，在旋转数为旋转两圈(720°)且旋转一圈内的旋转角为90°的情况下，旋转角为810°。

参照图2，本实施方式的控制部2包括第一旋转角存储部51，该第一旋转角存储部51存储与第一编码器31检测出的第一旋转角相关的信息。第一旋转角存储部51存储输入轴43旋转一圈内的旋转角以及旋转数。本实施方式中的第一旋转角存储部51是安装于第一编码器31主体的内置存储器。此外，控制部2包括第二旋转角存储部52，该第二旋转角存储部52存储与第二编码器32检测出的第二旋转角相关的信息。本实施方式的第二旋转角存储部52存储输出轴44旋转一圈内的旋转角以及旋转数。第二旋转角存储部52配置于控制部主体2a中。

参照图4，在旋转角为360°以上时或不满0°时，编码器检测出超过0°基准点65。然后，在旋转角为360°以上时，使旋转数增加1。并且，在旋转角不满0°时，使旋转数减少1。然后，根据存储于存储部的旋转数和由编码器检测出的旋转一圈内的旋转角，能够检测出任意时刻的旋转角。关于旋转角的计算可以在各编码器或者控制部主体2a中实施。

参照图2，主控制部57根据第一旋转角与第二旋转角之差，能够计算出因减速机41的齿隙和减速机41的输入轴43或者输出轴44的扭曲等产生的旋转角的误差。然后，主控制部57能够以消除所计算出的误差的方式来控制驱动电动机14。能够使用第二编码器32的输出来进行对驱动电动机14的动作指令进行修正的控制。结果能够减少机器人的位置和姿势的误差。例如，能够正确地控制机器人1的末端点的位置。

若机器人控制装置3停止则停止来自外部的连续性供电。本实施方式的机器人控制装置3具有备用电源58，该备用电源58即使在机器人控制装置3停止的状态下，即在切断了机器人控制装置的主电源的状态下，也能向第一编码器31以及第一旋转角存储部51供电。备用电源58作为辅助电源发挥功能。在机器人控制装置3停止的情况下，供给到控制部主体2a以及编码器等检测器的电被切断。另一方面，在机器人控制装置3停止的期间，由于通过备用电源58向第一编码器31以及第一旋转角存储部51供电，因此能够继续检测减速机41的输入轴43的第一旋转角。

特别是，作为本实施方式的第一旋转角存储部51而发挥功能的内置存储器是在供电停止时消除所存储信息的易失性存储器。但是，通过备用电源58与第一旋转角存储部51连接，即使在停止机器人控制装置3的状态下也能够存储第一旋转角。

另一方面，第二旋转角存储部52是即使供电停止也存储旋转角的非易失性存储器。备用电源不与第二旋转角存储部52连接，而即使在停止机器人控制装置3的状态下也能够存储第二旋转角。但是，在机器人控制装置3停止的情况下，停止检测基于第二编码器32的第二旋转角。

然而，有时输出轴44在机器人控制装置3的停止期间进行旋转。例如，有时输出轴44因切断机器人控制装置3的电源时的惯性而进行旋转。或者，有时为了机器人1的保养和检修而使输出轴44工作。在图4中记载了停止机器人控制装置3时的移动点61与起动时的移动点62。有时在机器人控制装置3的停止期间旋转轴60进行旋转，如箭头93所示那样移动点通过基准点65。该情况下旋转数增大1，但是由于第二编码器32停止因此不变更旋转数。在起动机器人控制装置3时，根据停止时的旋转数来检测第二旋转角。因此，有时在起动机器人控制装置3时错误地检测出第二旋转角。

在本实施方式的机器人控制装置3的第一控制中，实施如下控制：将起动机器人控制装置3时由第二编码器32检测出的第二旋转角更新为正确值。

参照图2，控制部2具有：旋转角更新部53，其对存储于第一旋转角存储部51的第一旋转角以及存储于第二旋转角存储部52的第二旋转角进行更新。旋转角更新部53具有读取存储于第一旋转角存储部51的第一旋转角的功能、以及将存储于第一旋转角存储部51的第一旋转角更新为新的值的功能。同样地，旋转角更新部53具有读取存储于第二旋转角存储部52的第二旋转角的功能、以及将存储于第二旋转角存储部52的第二旋转角更新为新的值的功能。

此外，如后述那样，控制部2包括：更新判定部54，其对是否需要进行第一旋转角以及第二旋转角中的至少一个的更新进行判断；以及异常检测部55，其对第一编码器31或者第二编码器32的异常进行检测。

图5表示对用于更新第二旋转角的第一控制进行说明的图表。横轴表示通过第一编码器31而输出的第一旋转角和通过第二编码器32而检测出的第二旋转角。即，横轴表示减速机41的输入轴43的第一旋转角以及输出轴44的第二旋转角。纵轴表示各旋转轴旋转一圈内的旋转角。纵轴是0°以上不满360°的范围。横轴的旋转角能够无限地变大或变小。

在该示例中，在停止机器人控制装置3时，通过第一编码器31检测出第一旋转角R1S，通过第二编码器32检测出第二旋转角R2S。第一旋转角R1S与第二旋转角R2S彼此接近。第一旋转角R1S与第二旋转角R2S的微小之差△R相当于减速机41的齿隙等引起的误差。然后，因机器人控制装置3停止之后臂驱动装置的惯性等，减速机41在旋转角增大的方向进行驱动。

在减速机41进行驱动时，从第一旋转角R1S向第一旋转角R1A转移。此时，第一旋转角跨过720°(360°×n)的基准点。在这里的示例中，旋转数从旋转一圈增大至旋转两圈。第一编码器31在机器人控制装置3的停止期间也被供电，因此能够在起动机器人控制装置3时检测出正确的第一旋转角R1A。

即使减速机41进行驱动也大致固定地维持第一旋转角R1S与第二旋转角R2S之差△R。由第二编码器32检测出的应该正确的值是第二旋转角R2AR。然而，在机器人控制装置3的停止期间，存储于第二旋转角存储部52中的旋转数不变化而被维持为旋转一圈。因此，起动机器人控制装置3时的由第二编码器32检测出的值为第二旋转角R2A。另外，从720°到第二旋转角R2AR为止的角度差RX与从360°到第二旋转角R2A为止的角度差RX大致相等。

图6表示更新第二旋转角的第一控制的流程图。参照图5以及图6，能够在从停止状态起动机器人控制装置3时进行第一控制。此外，能够通过图2中的旋转角更新部53来实施第一控制。该控制在停止机器人控制装置3时的第二旋转角与起动机器人控制装置3时的第二旋转角有变化时是合适的。

停止机器人控制装置3时的第一旋转角R1S存储于第一旋转角存储部51。此外，对于停止机器人控制装置3时的第二旋转角R2S来说也被存储于第二旋转角存储部52中。

在步骤101中，对与第二旋转角相关的停止时与起动后之差DA进行计算。这里，对从第二旋转角R2A减去旋转角R2S而得之差DA进行计算，其中，所述第二旋转角R2A是根据起动机器人控制装置3时存储于第二旋转角存储部52中的旋转数而被检测出的旋转角，所述旋转角R2S是停止机器人控制装置3时的旋转角。

DA＝R2A-R2S…(1)

接下来，在步骤102中，对与第一旋转角相关的停止时与起动后之差DB进行计算。这里，对从第一旋转角R1A减去第一旋转角R1S而得之差DB进行计算，其中，所述第一旋转角R1A是根据起动机器人控制装置3时由第一编码器31检测出的旋转角，所述第一旋转角R1S是停止机器人控制装置3时的旋转角。

DB＝R1A-R1S…(2)

接下来，在步骤103中，对图5中的旋转角之差DC进行计算。旋转角之差DC原本相当于第二旋转角R2AR与第二旋转角R2A之差，其中，所述第二旋转角R2AR是由第二编码器32检测出的应该正确的旋转角，所述第二旋转角R2A是起动时实际由第二编码器32检测出的旋转角。这里，能够根据与所述的第二旋转角相关的差DA和与第一旋转角相关的差DB之差来计算出差DC。

DC＝ABS(DB-DA)…(3)

另外，如上所述，第一旋转角与第二旋转角之差△R在停止机器人控制装置之后也被维持为大致固定。因此，通过对差DB的大小和差DA的大小进行加法运算，能够高精度地计算出差DC。差DC与旋转数的差异相对应。因此，差DC理想的是360°的倍数。然而存在因测定误差等而没有正确地成为360°的倍数的情况。因此，在本实施方式的控制中推定旋转数误差。

在步骤104中，对与第二旋转角相关的差DC除以360时的商Q1以及余数R1进行计算。在步骤105中，判断余数R1是否比判定值大。在本实施方式中，采用360°的一半180°作为判定值。在余数R1比180°大时，向步骤106转移。该情况下，余数R1是不满360°且是360°附近的值。在步骤106中，对商Q1加1，向步骤107转移。

在步骤105中，在余数R1是180°以下时，向步骤107转移。该情况下，余数R1是比零大的值且是零附近的值。在步骤105以及步骤106中决定的商Q1相当于第二旋转角的旋转数误差。即，计算与第二旋转角最接近第一旋转角的第二旋转角相关的旋转数误差。另外，作为判定值也可以是比180°大的值或小的值。作为判定值只要是考虑了测定误差等的值即可。

在步骤107中，判断起动时的第一旋转角R1A相比于停止时的第一旋转角R1S是否向正方向移动。即，判断停止期间的减速机的旋转方向。在图5所示的例子中，可以判断为向正方向移动。

在步骤107中，在第一旋转角向正方向移动时，向步骤109转移。在步骤109中，对起动时由第二编码器32检测出的第二旋转角R2A加上(360°×Q1)。也就是说，对相当于计算出的旋转数误差的旋转角进行加法运算。或者，也可以在旋转数存储于第二旋转角存储部52时，对存储的旋转数加上计算出的商Q1。然后向步骤110转移。

在步骤107中，在第一旋转角没有向正方向移动时，第一旋转角向负方向移动。该情况下，在步骤108中，从起动时由第二编码器检测出的第二旋转角减去(360°×Q1)。即，对相当于计算出的旋转数误差的旋转角进行减法运算。或者，也可以在旋转数存储于第二旋转角存储部52时，对存储的旋转数减去计算出的商Q1。然后向步骤110转移。

在步骤110中，将在步骤108以及步骤109中计算出的第二旋转角R2AR存储于第二旋转角存储部52。将起动时检测出的第二旋转角R2A置换为第二旋转角R2AR。这样，能够对第二旋转角进行更新。

本实施方式的旋转角更新部53在机器人控制装置3从停止的状态起动时，根据存储于第一旋转角存储部51的第一旋转角和存储于第二旋转角存储部52的第二旋转角中的至少一方、以及由第一编码器31检测出的第一旋转角和由第二编码器32检测出的第二旋转角中的至少一方，对第一旋转角或者第二旋转角进行更新。通过该控制，即使没有与第二编码器32连接的备用电源，在起动机器人控制装置后，也能够对第一旋转角以及第二旋转角中的至少一方的旋转角进行更新。特别是能够对旋转角的旋转数进行更新。

在第一控制中，旋转角更新部53根据机器人控制装置3停止时检测出的第一旋转角和第二旋转角、以及机器人控制装置3从停止的状态起动时检测出的第一旋转角和第二旋转角，对第二旋转角进行更新。

此外，旋转角更新部53对停止机器人控制装置3时的第一旋转角与起动机器人控制装置3时由第一编码器31检测出的第一旋转角之差进行计算。旋转角更新部53对停止机器人控制装置3时的第二旋转角与起动机器人控制装置3时由第二编码器32检测出的第二旋转角之差进行计算。然后，旋转角更新部53根据这些差，对与第二旋转角相关的旋转数误差进行计算，根据计算出的旋转数来对存储于第二旋转角存储部的第二旋转角进行更新。

通过实施本实施方式的第一控制，能够将第二旋转角的旋转数更新为在起动机器人控制装置3时使第二旋转角最接近第一旋转角。能够将由第二编码器检测出的第二旋转角更新为正确值。因此，能够高精度地实施机器人的位置以及姿势的控制。或者，在因误操作等使得由第二编码器32检测出的第二旋转角相对于由第一编码器31检测出的第一旋转角的相对关系消失的情况下，也能够正确地重新设定第二旋转角。

此外，参照图2通过将备用电源与第二编码器32以及第二旋转角存储部52连接，在机器人控制装置3的停止期间也能够准确地检测出第二旋转角。即，即使在起动机器人控制装置3时也能够准确地检测出第一旋转角。但是，通过实施本实施方式的第一控制，即使没有向第二编码器32以及第二旋转角存储部52供电的备用电源，也能在起动机器人控制装置3时进行第二旋转角的更新。

本实施方式的控制部2包括更新判定部54，该更新判定部54判断是否需要更新存储于第二旋转角存储部52中的第二旋转角。更新判定部54在检测出机器人控制装置3从停止的状态起动时，能够向旋转角更新部53发送更新第二旋转角的指令。

但是，参照图5，第一旋转角与第二旋转角之差△R在机器人驱动的期间也被维持为大致固定。然而，有时因臂驱动装置和编码器的故障等造成差△R变大。本实施方式的更新判定部54在机器人的驱动期间，检测第一旋转角与第二旋转角之差△R。然后，在差△R超过预先设定的判定值时，更新判定部54实施禁止更新第二旋转角的控制。作为该判定值，例如可以采用1°左右的较小值。

例如，有时在臂驱动装置等产生异常时，差△R变大。在上述状态下，即使进行第二旋转角的更新，也不能够进行正确的更新。因此，更新判定部54实施禁止更新第二旋转角的控制。通过该控制，能够排除不需要的第二旋转角的更新。

接下来，对本实施方式中的第二控制进行说明。参照图2，当在备用电源58包括蓄电池时，有时在机器人控制装置3的停止期间蓄电池的电容量为零。该情况下与存储于第一旋转角存储部51中的第一旋转角相关的信息消失。或者，有时在修理第一编码器31时等时候，与存储于第一旋转角存储部51中的第一旋转角相关的信息消失。

在本实施方式的第二控制中，根据存储于第二旋转角存储部52中的第二旋转角来更新存储于第一旋转角存储部51中的第一旋转角。第二控制在机器人控制装置3的停止期间减速机41不因惯性等驱动时是合适的。

图7表示对本实施方式的第二控制进行说明的图表。在图7的示例中，在停止机器人控制装置3时，在第二旋转角存储部52中存储有由第二编码器32检测出的第二旋转角R2A。此外，在第一旋转角存储部51中存储有由第一编码器31检测出的第一旋转角R1AR。

参照图2以及图7，在机器人控制装置3的停止期间，第一旋转角以及第二旋转角被维持固定。然后，当在停止期间备用电源58的蓄电池的电容量为零时，存储于第一旋转角存储部51的第一旋转角的信息消失。在上述状态下，在对蓄电池进行了充电之后，当再次起动机器人控制装置3时，第一旋转角的信息中与旋转数相关的信息消失。即，第一旋转角的旋转数为零旋转。第一编码器31检测旋转一圈内的旋转角，检测第一旋转角R1A。这里，0°与第一旋转角R1A的角度差RY等于720°与第一旋转角R1AR的角度差RY。

另一方面，与第二旋转角R2A相关的信息存储于第二旋转角存储部52中，因此，不消失地存储有正确的旋转数以及旋转一圈内的旋转角。因此，在起动机器人控制装置3时，第二编码器32输出与停止时相同的第二旋转角R2A。在该状态下，实施更新第一旋转角的第二控制。

图8表示对本实施方式中的第一旋转角进行更新的第二控制的流程图。图8所示的控制例如可以在机器人控制装置3从停止的状态起动时实施。

参照图7以及图8，在步骤201中计算出旋转角之差DG。旋转角之差DG是存储于第二旋转角存储部52中的第二旋转角R2A与起动后由第一编码器31检测出的旋转数为零的第一旋转角R1A之差。这里，计算从第二旋转角R2A减去第一旋转角R1A而得的差DG。另外，也可以代替存储于第二旋转角存储部52中的第二旋转角，而使用在起动机器人控制装置3之后由第二编码器32检测出的第二旋转角。

DG＝R2A-R1A…(4)

由于第一旋转角与第二旋转角之差△R非常小，因此认为旋转角之差DG为接近360整数倍的值。这里，由于与第一旋转角相关的旋转数的信息消失，因此设定与第一旋转角相关的旋转数。计算下一旋转数误差的控制与第一控制相同。

在步骤202中，计算旋转角之差DG除以360而得的商Q2和余数R2。

接下来，在步骤203中，判断余数R2是否比作为判定值的180°大。在余数R2比180°大时，余数R2是不满360°且接近360°的值。该情况下，向步骤204转移，对商Q2加1。然后，向步骤205转移。

在步骤203中，在余数是180°以下时，不变更商Q2，向步骤205转移。该情况下，余数R2大致为零。另外，步骤203中的判定值与第一控制一样采用180°，但不限于该形态，也可以是比180°大还可以是比180°小。作为判定值只要是考虑了测定误差等的值即可。

接下来，在步骤205中，向由第一编码器31检测出的第一旋转角R1A加上(360°×Q2)，从而计算出第一旋转角。然后，在步骤206中，将计算出的第一旋转角R1AR存储于第一旋转角存储部51中。

在第二控制中，在机器人控制装置从停止的状态起动时，旋转角更新部53根据存储于第二旋转角存储部52中的第二旋转角或者在起动后由第二编码器32检测出的第二旋转角、起动后由第一编码器31检测出的第一旋转角，来更新存储于第一旋转角存储部51中的第一旋转角。特别是在第二控制中，根据存储于第二旋转角存储部中的第二旋转角与由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角之差，计算与第一旋转角最接近第二旋转角的第一旋转角相关的旋转数，根据计算出的旋转数来更新第一旋转角。

通过进行第二控制，即使因备用电源58的故障等造成与存储于第一旋转角存储部51中的第一旋转角相关的信息消失，也能够正确地设定第一编码器31检测出的第一旋转角。特别是能够正确地更新第一旋转角的旋转数。此外，在第一旋转角存储部51的主控数据(masteringdata)消失时，也能够根据与存储于第二旋转角存储部52中的第二旋转角相关的信息恢复主控数据。

本实施方式的第二控制不限于恢复备用电源58之后进行的控制，当在任意状态下与第一旋转角相关的信息消失时，都能够根据存储于第二旋转角存储部52中的第二旋转角的信息来更新第一旋转角的信息。例如，当在第一编码器31产生异常而进行了恢复时，能够从存储于第二旋转角存储部中的第二旋转角的信息恢复第一旋转角的信息。

本实施方式的控制部2包括对第一编码器31以及第二编码器32的异常进行检测的异常检测部55。更新判定部54能够在异常检测部55检测出第一编码器31的异常时禁止第二旋转角的更新。此外，在异常检测部55检测出第一旋转角检测器从异常恢复时，更新判定部54可以判断为实施第一旋转角的更新。

例如，异常检测部55检测出向第一编码器31供电的电缆断线，禁止第一控制。并且，更新判定部54检测出电缆被修理而正常通电，判断为需要进行第一旋转角的更新。更新判定部54向旋转角更新部53发送更新第一旋转角的指令。通过该控制，能够排除不需要的第二旋转角的更新。并且，能够在恢复之后将第一旋转角更新为正确的值。

在本实施方式中，例示并说明了多关节机器人，但是不限于该形态，能够将本发明应用于任意的机器人控制装置。

本发明的机器人控制装置，在具有对减速机的输入轴的旋转角进行检测的旋转角检测器以及对减速机的输出轴的旋转角进行检测的旋转角检测器的机器人控制装置中，能够在起动机器人控制装置后对至少一方的旋转角进行更新。

在上述的各控制中，在不改变功能以及作用的范围内可以适当变更步骤的顺序。上述的实施方式可以进行适当组合。在上述的各图中，对相同或相等的部分标注相同的符号。另外，上述的实施方式是例示并非对发明进行限定。此外，在实施方式中还包括对请求范围所示的实施方式的变更。

Claims

1.一种对具有关节部的机器人进行控制的机器人控制装置，所述关节部通过减速机的输出而被驱动，该减速机用于增大驱动电动机的旋转力，其特征在于，

所述机器人控制装置具有：

第一旋转角检测器，其检测减速机的输入轴的旋转角；

第二旋转角检测器，其检测减速机的输出轴的旋转角；

辅助电源，其在机器人控制装置停止的状态下向第一旋转角检测器供电；以及

控制部，其存储以及更新旋转角，

所述控制部包括：

第一旋转角存储部，其存储由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角；

第二旋转角存储部，其存储由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角；以及

旋转角更新部，其对存储于第一旋转角存储部或者第二旋转角存储部的旋转角进行更新，

在机器人控制装置停止的状态下，停止对第二旋转角检测器的供电，

第二旋转角存储部形成为：在机器人控制装置停止的状态下，存储机器人控制装置停止时的第二旋转角，

在机器人控制装置从停止的状态起动时，旋转角更新部根据存储于第一旋转角存储部的第一旋转角和存储于第二旋转角存储部的第二旋转角中的至少一方、以及由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角和由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角中的至少一方，对第一旋转角或者第二旋转角进行更新。

2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，

旋转角更新部根据停止机器人控制装置时的第一旋转角与起动机器人控制装置时由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角之差、以及停止机器人控制装置时的第二旋转角与起动机器人控制装置时由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角之差，计算出与第二旋转角相关的旋转数误差，根据旋转数误差来更新第二旋转角。

3.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，

当机器人控制装置从停止的状态起动时，旋转角更新部根据存储于第二旋转角存储部的第二旋转角或者在起动后由第二旋转角检测器检测出的第二旋转角、与起动后由第一旋转角检测器检测出的第一旋转角之差，计算与第一旋转角最接近第二旋转角的第一旋转角相关的旋转数，根据计算出的旋转数来更新第一旋转角。

4.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述控制部包括：更新判定部，其判断是否需要更新存储于第二旋转角存储部的第二旋转角，

更新判定部检测驱动机器人期间第一旋转角与第二旋转角之差，在第一旋转角与第二旋转角之差超过预先设定的判定值时，禁止更新第二旋转角。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述控制部包括：异常检测部，其对第一旋转角检测器的异常进行检测；以及

更新判定部，其判断是否需要更新存储于第二旋转角存储部的第二旋转角，

更新判定部判定为：在检测出第一旋转角检测器的异常时禁止更新第二旋转角，在第一旋转角检测器从异常恢复时实施第一旋转角的更新。