CN109551460B - 机器人控制装置、机器人以及机器人系统 - Google Patents
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Abstract
一种机器人控制装置、机器人以及机器人系统,能够通过电感元件抑制噪声,并且能够抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。机器人控制装置对具有驱动部的机器人进行控制,并具备:电力转换部,通过电线与所述驱动部连接,将被供给的电力转换为向所述驱动部供给的电力;动部,使所述电线之间短路来制动所述驱动部;以及电感元件,设置于所述电线,并位于比所述制动部与所述电线的连接点更靠所述电力转换部侧处。
Description
技术领域
本发明关于机器人控制装置、机器人以及机器人系统。
背景技术
抑制在由机器人控制装置控制机器人时产生的噪声的技术的研究、开发正在进行。
有关于此,已知有如下机器人,具备驱动部、具有向驱动部输送电力的电线的柔性基板以及与电线连接的扼流线圈,通过由电线形成的寄生电容和扼流线圈形成带阻滤波器(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-78212号公报
在此,当这样的机器人具备通过使电线之间短路从而使驱动部制动的动态制动器时,根据设置扼流线圈的位置,有时因电线之间的短路导致的驱动部产生的再生电流使扼流线圈发热。扼流线圈的尺寸越大,则耐热性越高且价格通常也提高。因此,在该再生电流引起扼流线圈的发热量高的情况下,该机器人存在扼流线圈的小型化和抑制制造成本困难的情况。
发明内容
为解决上述技术问题的至少一部分,根据本发明的一方式,机器人控制装置对具有驱动部的机器人进行控制,并具备:电力转换部,通过电线与所述驱动部连接,将被供给的电力转换为对所述驱动部供给的电力;制动部,使所述电线之间短路来制动所述驱动部;以及电感元件,设置于所述电线,并位于比所述制动部与所述电线的连接点更靠所述电力转换部侧处。
由此,机器人控制装置能够通过电感元件抑制噪声,并且能够抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式,在所述机器人控制装置中,也可以是,所述机器人控制装置还具备检测部,所述检测部检测异常,当所述检测部检测到异常时,所述制动部使所述电线之间短路。
由此,机器人控制装置能够抑制对应于检测部的异常检测的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式,在所述机器人控制装置中,也可以是,所述电力转换部具有多个开关元件,当所述检测部检测到异常时,使所述多个开关元件的开关成为断开。
由此,机器人控制装置能够抑制由于电线之间的短路导致电流流入电力转换部,并且能够抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式,在所述机器人控制装置中,也可以是,所述检测部与所述电力转换部是一体。
由此,机器人控制装置能够抑制对应于与电力转换部一体的检测部的异常检测的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式,在所述机器人控制装置中,也可以是,所述电力转换部、所述检测部、所述制动部以及所述电感元件安装在同一基板上。
由此,机器人控制装置能够抑制与电力转换部、检测部以及制动部一同安装在同一基板上的电感元件的发热、即电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式,在所述机器人控制装置中,也可以是,当对所述制动部供给的电压成为预定值以下时,所述制动部使所述电线之间短路。
由此,机器人控制装置能够抑制对应于制动部供给的电压成为预定值以下的情况的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式,在所述机器人控制装置中,也可以是,所述机器人控制装置在所述电力转换部和所述电感元件之间还具有电流检测部,所述电流检测部设置于所述电线。
由此,机器人控制装置能够基于电线中流过的电流进行控制,并且抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式,在所述机器人控制装置中,也可以是,所述驱动部包括被多相交流电驱动的电机。
由此,机器人控制装置能够抑制由于电感元件导致的噪声,并且能够抑制与利用多相交流电进行驱动的电机连接的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式的机器人被上述记载的机器人控制装置控制。
由此,机器人能够通过电感元件抑制噪声,并且能够抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,根据本发明的其他方式的机器人系统具备上述记载的机器人控制装置和所述机器人。
由此,机器人系统能够通过电感元件抑制噪声,并且能够抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
附图说明
图1是示出实施方式的机器人系统1的结构的一例的图。
图2是示出机器人控制装置30的结构的一例的图。
图3是示出电线L1~电线L3的三个电线之间短路了的状态的一例的图。
图4是示出机器人控制装置30不具备电感元件C1~电感元件C3的情况下,由电线L1~电线L3的三个电线产生的高频噪声的一例的坐标图。
图5是示出机器人控制装置30如图2所示那样具备电感元件C1~电感元件C3的情况下,由电线L1~电线L3的三个电线产生的高频噪声的一例的坐标图。
附图标记说明:
1...机器人系统;20...机器人;30...机器人控制装置;31...处理器;32...存储器;33...栅极驱动器;34...电力转换部;35...制动部;331...放大部;332...控制部;333...检测部;C1~C3...电感元件;I1、I2...电流检测部;L1~L3...电线;M1~M6...驱动部。
具体实施方式
<实施方式>
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<机器人系统的结构>
首先,对机器人系统1的结构进行说明。
图1是示出实施方式的机器人系统1的结构的一例的图。机器人系统1具备机器人20和机器人控制装置30。需要说明的是,在机器人系统1中,虽然机器人20和机器人控制装置30分开地构成,但也可以取代于此,机器人20和机器人控制装置30一体地构成。这种情况下,机器人控制装置30内置于机器人20中。另外,在该情况下,机器人系统1具备与机器人控制装置30一体地构成的机器人20。
机器人20是具备可动部A和支承可动部A的支承台B的单臂机器人。单臂机器人是具备如该例中的可动部A那样的一个臂(手臂)的机器人。需要说明的是,机器人20也可以不是替代单臂机器人而是多臂机器人。多臂机器人是具备两个以上的臂(例如,两个以上的可动部A)的机器人。需要说明的是,多臂机器人中,具备两个臂(例如,两个可动部A)的机器人也被称为双臂机器人。即,机器人20可以是具备两个臂的双臂机器人,也可以是具备三个以上的臂(例如,三个以上可动部A)的多臂机器人。另外,机器人20也可以是水平多关节机器人、直角坐标机器人、圆柱坐标机器人等其他机器人。直角坐标机器人例如是龙门式机器人。
可动部A具备末端执行器E和机械手M。
末端执行器E是保持物体的末端执行器。在该例中,末端执行器E1具备指部,通过利用该指部夹持物体从而保持该物体。需要说明的是,取代于此,末端执行器E,也可以是通过利用空气的吸引、磁力或其他夹具等拾起物体从而保持该物体的结构。需要说明的是,在该例中,保持是指可以拾起物体的状态。
末端执行器E通过电缆与机器人控制装置30可通信地连接。由此,末端执行器E基于从机器人控制装置30获取的控制信号进行工作。需要说明的是,经由电缆的有线通信例如可以通过以太网(登录商标)或USB等标准进行。另外,末端执行器E也可以是通过Wi-Fi(登录商标)等通信标准进行的无线通信与机器人控制装置30连接的结构。
机械手M具备六个关节即关节J1~关节J6。另外,该六个关节各自具备驱动部。以下,为方便说明,将关节J1具备的驱动部称为驱动部M1、关节J2具备的驱动部称为驱动部M2、关节J3具备的驱动部称为驱动部M3、关节J4具备的驱动部称为驱动部M4、关节J5具备的驱动部称为驱动部M5、关节J6具备的驱动部称为驱动部M6而进行说明。
驱动部M1~驱动部M6各自是利用多相的交流电(多相交流电)进行驱动的电机。以下,作为一例,对驱动部M1~驱动部M6各自是利用三相的交流电(三相交流电)进行驱动的电机的情况进行说明。需要说明的是,驱动部M1~驱动部M6各自可以是利用两相的交流电进行驱动的电机,也可以是利用四相以上的交流电进行驱动的电机。
即,具备机械手M的可动部A是六轴垂直多关节型的手臂。可动部A通过支承台B、末端执行器E以及机械手M所具备的各个驱动部M1~驱动部M6的协作工作,从而进行六轴自由度的工作。需要说明的是,可动部A可以是以五轴以下的自由度进行工作的结构,也可以是以七轴以上的自由度进行工作的结构。
机械手M具备的驱动部M1~驱动部M6各自通过电缆与机器人控制装置30可通信地连接。由此,驱动部M1~驱动部M6各自基于从机器人控制装置30获取的控制信号使机械手M工作。需要说明的是,经由电缆的有线通信例如可以根据以太网(登录商标)或USB等标准来进行。另外,机械手M具备的六个致动器中的一部分或全部也可以是通过根据Wi-Fi(登录商标)等通信标准进行的无线通信与机器人控制装置30连接的结构。
机器人控制装置30在该例中是对机器人20进行控制(使其工作)的控制器。机器人控制装置30基于机器人控制装置30具备的在图1中未图示的存储器中预先存储的工作程序,按工作程序示出的顺序确定一个以上的示教点。示教点是成为使机器人20的控制点一致的目标的假想点。在各示教点,位置与姿态相关联。机器人20的控制点是在机器人20上设定的假想点且是与机器人20一起运动的假想点,例如为机器人20的工具中心点(TCP:ToolCenter Point)。需要说明的是,该控制点也可以不是TCP而是在机器人20上设定的其他假想点。在使该控制点与某示教点一致时,该控制点的位置及姿态与该示教点的位置及姿态一致。机器人控制装置3基于所确定的示教点和逆运动学算出当该控制点与该示教点一致时的关节J1~关节J6各自的转动角。机器人控制装置30基于算出的转动角生成驱动各个驱动部M1~驱动部M6的控制信号。机器人控制装置30基于生成的控制信号使驱动部M1~驱动部M6驱动,从而使该控制点与该示教点一致。由此,机器人控制装置30能够使机器人20工作,其结果,能够使机器人20进行工作程序示出的作业。
在此,参照图2对机器人控制装置30的结构进行说明。图2是示出机器人控制装置30的结构的一例的图。以下,作为一例,以机器人控制装置30使驱动部M1驱动的情况为例进行说明。因此,在图2中,为使图简化,示出机器人控制装置30的结构中使驱动部M1驱动的结构。即,在图2中,省略机器人控制装置30的结构中驱动各个驱动部M2~驱动部M6的结构。需要说明的是,机器人控制装置30的结构中驱动各个驱动部M2~驱动部M6的结构可以是机器人控制装置30的结构中与使驱动部M1驱动的结构相同的结构,也可以是机器人控制装置30的结构中与使驱动部M1驱动的结构不同的结构。以下,作为一例,以机器人控制装置30的结构中驱动各个驱动部M2~驱动部M6的结构是与机器人控制装置30的结构中使驱动部M1驱动的结构相同的结构的情况进行说明。
机器人控制装置30的结构中使驱动部M1驱动的结构包括处理器31、存储器32、栅极驱动器33、电力转换部34、制动部35、电感元件C1、电感元件C2、电感元件C3、电流检测部I1以及电流检测部I2。
处理器31对机器人控制装置30整体进行控制。处理器31例如是CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)。需要说明的是,处理器31也可以是FPGA(FieldProgrammable Gate Array:现场可编程门阵列)等其他处理器。处理器31基于存储器32中预先存储的工作程序以工作程序示出的顺序确定一个以上的示教点。处理器31基于所确定的示教点和逆运动学算出该示教点与该控制点一致时的关节J1~关节J6各自的转动角。处理器31基于算出的转动角中使关节J1转动的转动角,生成使驱动部M1驱动的控制信号。处理器31将生成的控制信号向栅极驱动器33输出。
存储器32例如是包含HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid StateDrive:固态硬盘),EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:电可擦可编程只读存储器)、ROM(Read-Only Memory:只读存储器)、RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)等。需要说明的是,存储器32也可以不是内置于机器人控制装置30的存储器,而是通过USB等数字输入/输出端口等连接的外置式存储装置。存储器32存储机器人控制装置30处理的各种信息、上述工作程序等。
栅极驱动器33例如具备放大部331、控制部332以及检测部333。栅极驱动器33所具备的这些功能部是LSI(Large Scale Integration:大规模集成电路)或ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit:专用集成电路)等硬件功能部。需要说明的是,该功能部中的一部分或者全部也可以是软件功能部。另外,栅极驱动器33也可以是不具备这些功能部而具备其他功能部的结构。
放大部331从处理器31获取使驱动部M1驱动的控制信号。放大部331放大所获取的控制信号。
控制部332基于通过放大部331放大的控制信号对电力转换部34进行控制,使电力转换部34对驱动部M1进行驱动。在此,对电力转换部34进行说明。
电力转换部34通过电线与驱动部M1连接。在该例中,由于驱动部M1是利用三相交流电进行驱动的电机,因此电力转换部34通过三根电线即电线L1、电线L2、电线L3与驱动部M1连接。以下,为方便说明,该三相的分别称为U相、V相、W相进行说明。电线L1是对驱动部M1的U相的电磁铁供给电力的电线。电线L2是对驱动部M1的V相的电磁铁供给电力的电线。电线L3是对驱动部M1的W相的电磁铁供给电力的电线。
电力转换部34具有从机器人控制装置30所具备的未图示的电源施加预先确定的电压的布线UV、与地接地的布线DV以及多个开关元件。
布线UV和布线DV通过布线SL1连接。布线SL1在布线UV和布线DV之间具有连接点P11。连接点P11与电线L1连接。另外,在布线SL1上,在连接点P11与布线UV之间设置有开关元件SU1。另外,在布线SL1上,在连接点P11与布线DV之间设置有开关元件SU2。在此,开关元件SU1和开关元件SU2分别是电力转换部34所具有的多个开关元件中的一者。
布线UV和布线DV通过布线SL2连接。布线SL2在布线UV和布线DV之间具有连接点P12。连接点P12与电线L2连接。另外,在布线SL2上,在连接点P12与布线UV之间设置有开关元件SU3。另外,在布线SL2上,在连接点P12与布线DV之间设置有开关元件SU4。在此,开关元件SU3和开关元件SU4分别是电力转换部34所具有的多个开关元件中的一者。
布线UV和布线DV通过布线SL3连接。布线SL3在布线UV和布线DV之间具有连接点P13。连接点P13与电线L3连接。另外,在布线SL3上,在连接点P13与布线UV之间设置有开关元件SU5。另外,在布线SL1上,在连接点P11与布线DV之间设置有开关元件SU6。在此,开关元件SU5和开关元件SU6分别是电力转换部34所具有的多个开关元件中的一者。
开关元件SU1是切换开关元件SU1所具有的开关的接通/断开(即切换)的半导体元件,例如是FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)。需要说明的是,开关元件SU1也可以是替代FET的GTO(Gate Turn Off Thyristor:门极可关断晶闸管)、IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)等切换该开关的接通/断开的其他半导体元件,还可以是替代半导体元件的切换该开关的接通/断开的其他元件。
需要说明的是,开关元件SU2~开关元件SU6各自的结构是与开关元件SU1的结构相同的结构,因此省略其说明。
在此,控制部332基于放大部321放大的控制信号即使驱动部M1驱动的控制信号,切换电力转换部34所具备的开关元件SU1~开关元件SU6每个的接通/断开。由此,控制部332使电力转换部34将从机器人控制装置30具备的未图示的电源向电力转换部34供给的电力(即,对布线UV施加的电压)转换为向驱动部M1供给的电力。通过电力转换部34转换的电力被供给至驱动部M1。更具体地,控制部332通过基于该控制信号切换电力转换部34所具备的开关元件SU1~开关元件SU6中的每个的接通/断开,对电力转换部34进行驱动部M1的开关控制(例如PWM(Pulse Width Modulation:脉冲宽度调制)控制)。
返回至栅极驱动器33所具备的功能部的说明。检测部333检测机器人控制装置30的异常。该异常例如包括机器人控制装置30中产生的过流、对机器人控制装置30供给的电压的下降、机器人控制装置30中产生的过热等。检测部333在检测到异常时,将表示所检测的异常的信息向处理器31输出。在该情况下,处理器31对制动部35进行控制,使驱动部M1制动。在此,对制动部35进行说明。
制动部35使连接机器人控制装置30和驱动部M1的电线之间(即,电线L1、电线L2、电线L3各自之间)短路,从而制动驱动部M1。制动部35是具有开关RS1、开关RS2、开关RS3的继电开关,且是由常开继电开关构成的动态制动器。
开关RS1是连接连接点P31和连接点P32之间的开关。连接点P31是电线L1所具有的连接点,且通过布线与位于驱动部M1和电力转换部34之间的连接点P21连接。连接点P32是电线L2所具有的连接点,且通过布线与位于驱动部M1和电力转换部34之间的连接点P22连接。
开关RS2是连接上述连接点P32与连接点P33之间的开关。连接点P33是电线L3所具有的连接点,且通过布线与位于驱动部M1和电力转换部34之间的连接点P23连接。
开关RS3与处理器31连接,当从处理器31供给电压时而成为接通,当从处理器31供给的电压在预定值以下时而成为断开。
在此,开关RS1以及开关RS2与开关RS3的接通/断开联动地切换接通/断开。如上所述,制动部35是常开继电开关。因此,开关RS1以及开关RS2分别在开关RS3成为接通时成为断开。另外,开关RS1以及开关RS2分别在开关RS3成为断开时成为接通。由此,如图3所示,制动部35能够使电线L1~电线L3的三个电线之间短路。图3是示出电线L1~电线L3的三个电线之间短路了的状态的一例的图。
在制动部35使电线L1~电线L3的三个电线之间短路时,在该三个电线的每个上流过由于驱动部M1的驱动产生的再生电流。通过该再生电流,制动部35使驱动部M1制动。
返回至检测部333的说明。如上所述,检测部333在检测到异常时,将表示所检测到的异常的信息向处理器31输出。在该情况下,处理器31通过使制动部35的开关RS3断开,使电线L1~电线L3的三个电线之间短路从而使驱动部M1制动。
需要说明的是,如上所述,当从处理器31供给的电压在预定值以下时,开关RS3成为断开。因此,在对机器人控制装置30的电力供给出于某种原因被切断时,即使处理器31不工作,制动部35也使电线L1~电线L3的三个电线之间短路从而使驱动部M1制动。
如上所述,机器人控制装置30具备栅极驱动器33、电力转换部34和制动部35。在此,当栅极驱动器33的控制部332使电力转换部34进行驱动部M1的开关控制时,在三个电线即电线L1~电线L3的每个上产生高频噪声。如果不抑制该噪声,则机器人控制装置30使机器人20进行高精度的作业变得困难。因此该例的机器人控制装置30除了栅极驱动器33、电力转换部34、制动部35以外,还具备电感元件C1~电感元件C3。
电感元件C1是具有电感的元件,例如是扼流线圈。需要说明的是,电感元件C也可以不是代扼流线圈而是磁通门传感器等具有电感的其他元件。
另外,电感元件C1设置在电线L1上。更具体地,电感元件C1设置于比电线L1所具有的连接点P21更靠电力转换部34侧处。在图2所示的例子中,电感元件C1位于连接点P21与连接点P11之间。由此,即使制动部35使电线L1~电线L3的三个电线之间短路,在电感元件C1中也不会流过驱动部M1产生的再生电流。其结果,机器人控制装置30能够抑制电线L1中产生的高频噪声,并且能够抑制该再生电流导致的电感元件C1发热。
电感元件C2的结构与电感元件C1的结构是同样的结构,因此省略说明。电感元件C2设置于电线L2。更具体地,电感元件C2设置于比电线L2所具有的连接点P22更靠电力转换部34侧处。在图2所示的例子中,电感元件C2位于连接点P22与连接点P12之间。由此,即使制动部35使电线L1~电线L3的三个电线之间短路,在电感元件C2中也不会流过驱动部M1产生的再生电流。其结果,机器人控制装置30能够抑制电线L2中产生的高频噪声,并且能够抑制该再生电流导致的电感元件C2发热。
电感元件C3的结构与电感元件C1的结构是同样的结构,因此省略说明。电感元件C3设置于电线L3。更具体地,电感元件C3设置于比电线L3所具有的连接点P23更靠电力转换部34侧处。在图2所示的例子中,电感元件C3位于连接点P23与连接点P13之间。由此,即使制动部35使电线L1~电线L3的三个电线之间短路,在电感元件C3中也不会流过驱动部M1产生的再生电流。其结果,机器人控制装置30能够抑制电线L3中产生的高频噪声,并且能够抑制该再生电流导致的电感元件C3发热。
在此,在该例中,扼流线圈即电感元件C1~电感元件C3的大小越大,则耐热性越高,且价格也通常提高。因此,在抑制该再生电流导致的电感元件C1~电感元件C3各自的发热的情况下,机器人控制装置30能够实现电感元件C1~电感元件C3的小型化(并且,随着该小型化的机器人控制装置30的小型化)和抑制制造成本的目的。
图4是示出机器人控制装置30不具备电感元件C1~电感元件C3的情况下,由电线L1~电线L3的三个电线产生的高频噪声的一例的坐标图。图5是示出机器人控制装置30如图2所示那样具备电感元件C1~电感元件C3的情况下,由电线L1~电线L3的三个电线产生的高频噪声的一例的坐标图。图4以及图5所示的坐标图中的横轴示出噪声的频率。该坐标图中的纵轴示出由该图的横轴所示的频率的噪声大小。另外,在图4及图5所示的坐标中,值TH是表示在机器人控制装置30对机器人20的控制中可允许的噪声的上限值。在图4所示的坐标图中,由该三个电线产生的高频噪声在7MHz以上的频率带的一部分超过了值TH。另一方面,在图5所示的坐标图中,该噪声在任意频率带都没有超过值TH。即,可知在机器人控制装置30具备各个电感元件C1~电感元件C3的情况下,可抑制该噪声。即,在机器人控制装置30如图2所示那样具备电感元件C1~电感元件C3的情况下,机器人控制装置30能够通过电感元件C1~电感元件C3抑制该噪声,并且能够抑制电线L1~电线L3的三个电线之间的短路导致的各个电感元件C1~电感元件C3的发热。
另外,在图2所示的例子中,机器人控制装置30除了栅极驱动器33、电力转换部34、制动部35、电感元件C1~电感元件C3之外,还具备电流检测部I1以及电流检测部I2。
电流检测部I1具有分流电阻,检测与分流电阻两端电位差对应的电流。电流检测部I1设置于所述连接点P21和连接点P11之间(更具体地,电感元件C1与连接点P11之间)。即,电流检测部I1检测电线L1中流过的电流。由于电流检测部I1位于连接点P21和连接点P11之间,因此即使制动部35使电线L1~电线L3的三个电线之间短路,在电流检测部I1中也不会流过再生电流。因此,对于电流检测部I1,能够利用耐热性低的低价格的传感器。其结果,机器人控制装置30能够抑制制造成本。需要说明的是,电流检测部I1只要能够检测该电流,则可以是任意传感器。另外,电流检测部I1也可以是不具备分流电阻而具备霍尔元件、磁通门传感器等的结构。
电流检测部I2的结构是与电流检测部I1的结构相同的结构,因此省略说明。电流检测部I2设置于所述连接点P22和连接点P12之间(更具体地,电感元件C2与连接点P12之间)。即,电流检测部I2检测电线L2中流过的电流。由于电流检测部I2位于连接点P22与连接点P12之间,因此即使制动部35使电线L1~电线L3的三个电线之间短路,在电流检测部I2中也不会流过再生电流。因此,对于电流检测部I2,能够利用耐热性低的低价格的传感器。其结果,机器人控制装置30能够抑制制造成本。需要说明的是,电流检测部I2只要能够检测该电流,则可以是任意传感器。
在此,在检测到电线L1及电线L2各个中流过电流时,电线L3中流过的电流可以通过基尔霍夫定律算出。因此,图2所示的例子中,机器人控制装置30不具备在电线L3设置的电流检测部。
由于具备电流检测部I1以及电流检测部I2,栅极驱动器33的控制部332经由电力转换部34控制驱动部M1时,能够进行矢量控制。每当经过预先确定的时间时,控制部332获取表示电流检测部I1检测到的电流的信息和表电流检测部I2检测到的电流的信息。控制部332基于所获取的这些信息,确定各个电线L1~电线L3中流过的电流。然后,控制部332基于确定的电流,经由电力转换部34进行驱动部M1的矢量控制。关于该矢量控制,可以通过已知的控制方法来实现,也可以通过此后开发的控制方法来实现。
另外,机器人控制装置30也可以是不具备电流检测部I1以及电流检测部I2的结构。在这种情况下,控制部332不进行经由电力转换部34的驱动部M1的矢量控制。
需要说明的是,上述所说明的栅极驱动器33所具备的功能部(放大部331、控制部332、检测部333)中的一部分或者全部可以与电力转换部34一体地构成,也可以分开地构成。
另外,上述所的栅极驱动器33所具备的功能部(放大部331、控制部332、检测部333)中的一部分或者全部、电力转换部34、制动部35以及电感元件C1~电感元件C3可以是在同一基板(某一个基板)上安装的结构,也可以分别在多个基板上安装的结构。
另外,上述所说明的栅极驱动器33所具备的控制部332也可以是在制动部35使电线L1~电线L3的三个电线之间短路时,使各个开关元件SU1~开关元件SU6分别成为断开的结构。由此,机器人控制装置30能够抑制在驱动部M1上产生的再生电流经由电力转换部34流向栅极驱动器33以及处理器31。
如上所述,机器人控制装置30通过电线(在上述所说明的例子中,为电线L1~电线L3)与驱动部(在上述所说明的例中,为驱动部M1)连接,并具备将供给的电力转换为向驱动部供给的电力的电力转换部(在上述所说明的例子中,为电力转换部34)、使电线之间短路并制动驱动部的制动部(在上述所说明的例子中,为制动部35)、设置于电线并位于比制动部与电线之间的连接点(在上述所说明的例子中,为连接点P21~连接点P23)更靠电力转换部侧处的电感元件(在上述所说明的例子中,为电感元件C1~电感元件C3)。由此,机器人控制装置30能够通过电感元件抑制噪声,并且能够抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,机器人控制装置30具备检测异常的检测部(在上述所说明的例子中,为检测部333),并且在检测部检测到异常时,使电线之间短路。由此,机器人控制装置30能够抑制与利用检测部的异常检测对应的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,在机器人控制装置30中,电力转换部具有多个开关元件(在上述中说明的例中,为开关元件SU1~开关元件SU6),并且在检测部检测到异常时,使多个开关元件的开关断开。由此,机器人控制装置30能够抑制由于电线之间的短路导致电流流入电力转换部,并且抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,在机器人控制装置30中,检测部与电力转换部是一体。由此,机器人控制装置30能够抑制与利用和电力转换部一体的检测部的异常检测对应的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,在机器人控制装置30中,电力转换部、检测部、制动部以及电感元件安装在同一基板上。由此,机器人控制装置30能够抑制与电力转换部、检测部与制动部一起安装在同一基板上的电感元件的发热、即电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,在机器人控制装置30中,在向制动部供给的电压在预定值以下时,制动部使电线之间短路。由此,机器人控制装置30能够抑制与向制动部供给的电压成为预定值以下时对应的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,在机器人控制装置30中,并在电力转换部与电感元件之间具有电流检测部,该电流检测部设置于电线。由此,机器人控制装置30能够基于电线中流过的电流进行控制(在上述所说明的例子中,为矢量控制),并且抑制电线之间的短路导致的电感元件的发热。
另外,在机器人控制装置30中,驱动部包括利用多相交流电进行驱动的电机。由此,机器人控制装置30能够抑制由于电感元件导致的噪声,并且能够抑制与利用多相交流电进行驱动的电机连接的电线之间的短路导致的电感元件的发热。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述,但具体的结构并不限于本实施方式,只要不脱离本发明的宗旨,可以进行变更、替换、删除等。
Claims (9)
1.一种机器人控制装置,其特征在于,对具有驱动部的机器人进行控制,所述机器人控制装置具备:
电力转换部,通过第一电线和不同于所述第一电线的第二电线与所述驱动部连接,将从电源供给的电力转换为向所述驱动部供给的电力;
制动部,使所述第一电线与所述第二电线之间短路来制动所述驱动部;以及
电感元件,设置于所述第一电线,并位于比所述制动部与所述第一电线的连接点更靠所述电力转换部侧处,
所述机器人控制装置在所述电力转换部和所述电感元件之间具有电流检测部,所述电流检测部设置于所述第一电线。
2.根据权利要求1所述的机器人控制装置,其特征在于,
所述机器人控制装置还具备检测部,所述检测部检测异常,
当所述检测部检测到异常时,所述制动部使所述第一电线与所述第二电线之间短路。
3.根据权利要求2所述的机器人控制装置,其特征在于,
所述电力转换部具有多个开关元件,
当所述检测部检测到异常时,使所述多个开关元件的开关成为断开。
4.根据权利要求2或3所述的机器人控制装置,其特征在于,
所述检测部与所述电力转换部是一体。
5.根据权利要求2或3所述的机器人控制装置,其特征在于,
所述电力转换部、所述检测部、所述制动部以及所述电感元件安装于同一基板。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人控制装置,其特征在于,当向所述制动部供给的电压成为预定值以下时,所述制动部使所述第一电线与所述第二电线之间短路。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人控制装置,其特征在于,所述驱动部包括被多相交流电驱动的电机。
8.一种机器人,其特征在于,
被权利要求1至7中任一项所述的机器人控制装置控制。
9.一种机器人系统,其特征在于,具备:
权利要求1至7中任一项所述的机器人控制装置;以及
机器人。
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