CN114786890B - 机器人、人型机器人以及机器人的倾倒控制方法 - Google Patents
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Abstract
在本发明的机器人(100)中,电阻电路部(60)构成为在异常停止时使马达(30)停止之际,使电阻成分(63)相对于电力供给路径(61)的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制。
Description
技术领域
本发明涉及机器人、人型机器人以及机器人的倾倒控制方法,特别涉及使动态制动器工作的机器人、人型机器人以及机器人的倾倒控制方法。
背景技术
以往,公知有使动态制动器工作的机器人。例如在日本特开平3-98482号公报中公开有这样的机器人。
在日本特开平3-98482号公报中公开有一种在使具有永久磁铁的马达制动时,将再生电路用作动态制动器的马达控制电路。另外,在日本特开平3-98482号公报中记载有对机器人那样的使用多个马达的机种,能够应用上述马达控制电路。
具体而言,日本特开平3-98482号公报所公开的马达控制电路具备马达、和用于驱动马达的驱动电路。驱动电路包括由构成电桥电路的4个双极晶体管构成的晶体管(晶体管Tr1、Tr2、Tr3以及Tr4)。详细而言,晶体管Tr1以及晶体管Tr2相互串联连接。另外,晶体管Tr3以及晶体管Tr4相互串联连接。在晶体管Tr1以及晶体管Tr2的连接点与晶体管Tr3以及晶体管Tr4的连接点之间连接有马达。另外,在4个晶体管Tr1、Tr2、Tr3以及Tr4分别并联连接有二极管D1、D2、D3以及D4。另外,再生电力消耗用电阻、和再生产生时接通的再生用晶体管相对于相互串联连接的晶体管Tr1以及晶体管Tr2并联连接。
而且,在日本特开平3-98482号公报公开的马达控制电路中,在马达紧急停止时,停止向马达供给电力,因此马达惯性旋转。此时,马达成为发电模式。而且,在发电模式中,再生用晶体管接通。由此,形成由马达、二极管D1、再生电力消耗用电阻、再生用晶体管、二极管D4、以及马达构成的闭合的路径。由此,由马达发电的电力(马达的旋转能量)作为热而被再生电力消耗用电阻消耗。其结果,动态制动器对马达发挥作用,因此制动力作用于马达。
专利文献1:日本特开平3-98482号公报
然而,如日本特开平3-98482号公报的马达控制电路那样,在使马达紧急停止时,在使动态制动器对马达的作用持续地作用直到马达停止为止的情况下,认为存在动态制动器对马达的制动力过强的情况。特别是在将特开平3-98482号公报的马达控制电路应用于人型机器人那样的双脚步行机器人的马达的情况下,由于在紧急停止时(异常停止时)动态制动器的制动力过强,从而导致机器人急剧停止。其结果,存在有时因机器人猛烈地跌倒,而导致机器人破损的问题点。另外,在将日本特开平3-98482号公报的马达控制电路应用于四脚步行机器人的马达的情况下,在紧急停止时(异常停止时)四脚步行机器人不会跌倒,但存在有时因紧急停止所引起的冲击而导致破损的问题点。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的课题而做出的,本发明的一个目的在于提供一种能够抑制异常停止时的破损的机器人、人型机器人以及机器人的倾倒控制方法。
为了实现上述目的,本发明的第一形态所涉及的机器人具备:机器人主体部,其包括多个关节;多个马达,其设置于多个关节的每一个;以及电阻电路部,其包括电阻成分,该电阻成分构成为能够与向马达供给电力的电力供给路径电连接,并且消耗由马达的旋转而产生的电能,通过利用电阻成分来消耗电能,而使动态制动器工作,电阻电路部构成为在异常停止时使马达停止时,使电阻成分相对于电力供给路径的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制。此外,电阻电路部是包括由硬件构成的电阻电路部、和至少一部分由软件构成的电阻电路部双方在内的广义的概念。另外,所谓电阻成分,是指包括电阻、和基于半导体元件的电阻成分在内的广义的概念。另外,所谓异常停止,是指包括通过用户的操作使机器人紧急停止的情况、和因异常导致机器人异常停止的情况在内的广义的概念。
在本发明的第一形态所涉及的机器人中,如上述那样,电阻电路部构成为在异常停止时使马达停止时,使电阻成分相对于电力供给路径的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制。由此,在异常停止时使马达停止时,动态制动器的制动力减少,因此机器人比较缓慢地停止。由此,在机器人如人型机器人那样是双脚步行机器人的情况下,抑制机器人猛烈地跌倒的情况。即,机器人缓慢地倒下。另外,在四脚步行机器人的情况下,能够缓和由紧急停止引起的冲击。其结果,能够抑制异常停止时的破损。
另外,在动态制动器的制动力过强的情况下,在机器人的关节被动态制动器的较强的制动力固定的状态下,存在机器人跌倒的情况。由此,也存在机器人破损的情况。与此相对,在本发明的第一形态所涉及的机器人中,如上述那样,通过构成为进行使动态制动器的制动力减少的控制,从而抑制关节被动态制动器的较强的制动力固定的情况,因此能够抑制在关节被固定的状态下机器人跌倒所引起的机器人的破损。特别是在将本发明应用于人型机器人的情况下,能够抑制在臂(手臂)抬起的状态、以及膝伸直的状态下关节(肩关节以及膝关节)被较强的制动力固定的情况,并且能够通过减少后的较弱的制动力而逐渐移至臂垂下的状态以及膝折弯的状态(蹲下姿势)而跌倒。由此,特别是在人型机器人中,能够有效地抑制由跌倒引起的破损。
本发明的第二形态所涉及的人型机器人具备:人型机器人主体部,其包括与人的多个关节对应的多个关节;多个马达,其设置于多个关节的每一个;以及电阻电路部,其包括电阻成分,该电阻成分构成为能够与向马达供给电力的电力供给路径电连接,并且消耗由马达的旋转而产生的电能,通过利用电阻成分来消耗电能,而使动态制动器工作,电阻电路部构成为在异常停止时使马达停止时,使电阻成分相对于电力供给路径的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制。此外,电阻电路部是包括由硬件构成的电阻电路部、和至少一部分由软件构成的电阻电路部双方在内的广义的概念。另外,所谓电阻成分,是指包括电阻、和基于半导体元件的电阻成分在内的广义的概念。另外,所谓异常停止,是指包括通过用户的操作使机器人紧急停止的情况、和因异常导致机器人异常停止的情况在内的广义的概念。
在本发明的第二形态所涉及的人型机器人中,如上述那样,电阻电路部构成为在异常停止时使马达停止时,使电阻成分相对于电力供给路径的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制。由此,在异常停止时使马达停止时,动态制动器的制动力减少,因此人型机器人比较缓慢地停止。由此,抑制人型机器人猛烈地跌倒的情况。即,人型机器人缓慢地倒下。其结果,能够抑制异常停止时的破损。
另外,在动态制动器的制动力过强的情况下,在人型机器人的关节被动态制动器的较强的制动力固定的状态下,存在人型机器人跌倒的情况。由此,也存在人型机器人破损的情况。与此相对,在本发明的第二形态所涉及的人型机器人中,如上述那样,通过构成为进行使动态制动器的制动力减少的控制,从而抑制关节被动态制动器的较强的制动力固定,因此能够抑制在关节被固定的状态下人型机器人跌倒所引起的人型机器人的破损。另外,能够抑制在人型机器人的臂(手臂)抬起的状态、以及膝伸直的状态下关节(肩关节以及膝关节)被较强的制动力固定的情况,并且能够通过减少后的较弱的制动力逐渐移至臂垂下的状态以及膝折弯的状态(蹲下姿势)而跌倒。由此,特别是在人型机器人中,能够有效地抑制由跌倒引起的破损。
本发明的第三形态所涉及的机器人的倾倒控制方法为包括多个关节在内的机器人的异常停止时的倾倒控制方法,该机器人的倾倒控制方法具备如下步骤:检测电力供给路径的电压的步骤,该电力供给路径向设置于多个关节的每一个的多个马达供给电力;和基于所检测到的电力供给路径的电压,使电阻电路部中的电阻成分相对于电力供给路径的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制的步骤,该电阻电路部中的电阻成分构成为能够与电力供给路径电连接,并且利用电阻成分来消耗由马达的旋转而产生的电能,而使动态制动器工作。此外,电阻电路部是包括由硬件构成的电阻电路部、和至少一部分由软件构成的电阻电路部双方在内的广义的概念。另外,所谓电阻成分,是指包括电阻、和基于半导体元件的电阻成分在内的广义的概念。另外,所谓异常停止,是指包括通过用户的操作使机器人紧急停止的情况、和因异常导致机器人异常停止的情况在内的广义的概念。
在本发明的第三形态所涉及的机器人的倾倒控制方法中,如上述那样,具备基于所检测到的电力供给路径的电压,使电阻电路部中的电阻成分相对于电力供给路径的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制的步骤,其中,该电阻电路部中的电阻成分构成为能够与电力供给路径电连接,并且利用电阻成分来消耗由马达的旋转而产生的电能,而使动态制动器工作。由此,在异常停止时使马达停止时,动态制动器的制动力减少,因此机器人比较缓慢地停止。由此,在机器人如人型机器人那样是双脚步行机器人的情况下,抑制机器人猛烈地跌倒。即,机器人缓慢地倒下。另外,在四脚步行机器人的情况下,能够缓和由紧急停止引起的冲击。其结果,能够提供一种能够抑制异常停止时的破损的机器人的倾倒控制方法。
另外,在动态制动器的制动力过强的情况下,在机器人的关节被动态制动器的较强的制动力固定的状态下,存在机器人跌倒的情况。由此,也存在机器人破损的情况。与此相对,在本发明的第三形态所涉及的机器人中,如上述那样,通过构成为进行使动态制动器的制动力减少的控制,从而抑制关节被动态制动器的较强的制动力固定的情况,因此能够提供一种能够抑制在关节被固定的状态下人型机器人跌倒所引起的机器人的破损的机器人的倾倒控制方法。特别是在将本发明应用于人型机器人的情况下,能够抑制在臂(手臂)抬起的状态、以及膝伸直的状态下关节(肩关节以及膝关节)被较强的制动力固定的情况,并且能够通过减少后的较弱的制动力而逐渐移至臂垂下的状态以及膝折弯的状态(蹲下姿势)而跌倒。由此,能够提供一种特别是在人型机器人中,能够有效地抑制由跌倒引起的破损的机器人的倾倒控制方法。
根据本发明,如上述那样,能够抑制异常停止时的破损。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的人型机器人的立体图。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的人型机器人(人型机器人主体部)的框图。
图3是本发明的一个实施方式所涉及的人型机器人的放大器的电路图。
图4是本发明的一个实施方式所涉及的人型机器人的再生电阻电路部的电路图。
图5是用于对本发明的一个实施方式所涉及的人型机器人的倾倒控制方法进行说明的流程图。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的人型机器人蹲下状态的图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的人型机器人的臂部以沿着水平方向的方式配置的状态的图。
具体实施方式
以下,基于附图来说明将本发明具体化的本发明的一个实施方式。
参照图1~图4,对基于本实施方式的人型机器人100(人型机器人主体部100a)的结构进行说明。另外,人型机器人100也被称为类人机器人。此外,人型机器人100以及人型机器人主体部100a分别是本发明的“机器人”以及“机器人主体部”的一个例子。
如图1所示,人型机器人100具备头部1、颈部2、上躯体部3、下躯体部4、臂部5、手部6、腿部7、以及脚部8。上躯体部3与下躯体部4经由腰关节10a可弯曲地连接。由此,上躯体部3能够对下躯体部4进行前屈动作、后屈动作、以及左右的转弯动作。下躯体部4对应于人的骨盆。另外,腰关节10a对应于人的腰。
另外,臂部5具有多个连杆20、和将多个连杆20支承为能够弯曲的肘关节10b。而且,相邻的连杆20经由肘关节10b相互弯曲,从而臂部5进行弯曲动作。
手部6设置于臂部5的前端。手部6具有多个连杆(未图示)、和将多个连杆支承为能够弯曲的指关节(未图示)。
腿部7具有多个连杆20、和将多个连杆20支承为能够弯曲的膝关节10c。而且,相邻的连杆20经由膝关节10c相互弯曲,从而腿部7进行弯曲动作。而且,通过控制腿部7的弯曲动作而使脚部8移动,由此人型机器人100能够进行双脚步行。
上躯体部3与臂部5通过肩关节10d连接。另外,下躯体部4与腿部7通过股关节10e连接。腿部7与脚部8通过踝关节(脚踝的关节)10f连接。此外,腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f是本发明的“关节”的一个例子。
在上述的腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f分别设置有用于使腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d股关节10e以及踝关节10f驱动的马达30。通过马达30使腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f驱动,由此人型机器人100进行弯曲动作、转弯动作。此外,实际上,在图1中图示的部位以外的部位也设置有关节以及马达30,但为了简化说明而省略。
如图2所示,在人型机器人100(人型机器人主体部100a)除了上述的马达30以外,还设置有包括再生电阻电路部60在内的控制电路部50、电源70、以及放大器单元80。控制电路部50对放大器单元80输出指令。此外,在图2中,虚线的箭头表示通信信号。另外,细实线的箭头表示控制电力。另外,粗实线的箭头表示驱动马达30的马达电力。
在本实施方式中,从电源70向再生电阻电路部60供给马达驱动电力。而且,再生电阻电路部60构成为对放大器单元80供给用于驱动马达30的电力。此外,对再生电阻电路部60的详细的结构进行后述。另外,再生电阻电路部60是本发明的“电阻电路部”的一个例子。
从电源70向控制电路部50供给控制电力。而且,控制电路部50构成为供给用于控制放大器单元80的电力。
放大器单元80分别包括多个放大器(伺服放大器)81。放大器81相对于多个马达30的每一个而设置,该多个马达30设置在上述腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d,股关节10e以及踝关节10f(参照图1)等。另外,放大器81控制马达30的驱动。
如图3所示,放大器81包括逆变器部81a、和控制逆变器部81a的控制部81b。逆变器部81a包括构成上手臂的3个半导体开关元件SW1、SW2以及SW3、和构成下手臂的3个半导体开关元件SW4、SW5以及SW6。通过控制部81b来控制半导体开关元件SW1~SW6的接通断开,由此向马达30供给所希望的三相(U、V以及W)的电力。
(再生电阻电路部的详细的结构)
接下来,参照图2以及图4,对基于本实施方式的再生电阻电路部60的详细的结构进行说明。
如图4所示,再生电阻电路部60设置有电力供给布线61,该电力供给布线61用于从电源70(参照图2)向马达30(放大器单元80的放大器81)供给马达驱动电力。电力供给布线61包括:与正侧电位(P)连接的正侧电位布线61a;与负侧电位(N)连接的负侧电位布线61b;以及与地电位(E)连接的接地电位布线61c。另外,电力供给布线61的一端与连接器62a连接,该连接器62a与电源70连接。另外,电力供给布线61的另一端与多个连接器62c连接,该多个连接器62c与放大器单元80的放大器81连接。此外,电力供给布线61是本发明的“电力供给路径”的一个例子。
再生电阻电路部60包括再生电阻63,该再生电阻63构成为能够与向马达30供给马达驱动电力的电力供给布线61电连接。再生电阻63构成为消耗由马达30的旋转而产生的电能(再生能量)。具体而言,再生电阻63的一端与正侧电位布线61a连接,并且再生电阻63的另一端经由后述的晶体管Tr1与负侧电位布线61b连接。这里,在本实施方式中,再生电阻电路部60在通常动作时,进行基于再生电阻63的再生动作,在紧急停止时,进行使利用再生电阻63减少了制动力的动态制动器工作的动作。对于这一点,在后面详细地进行说明。此外,在通常动作时的再生动作中,也使制动力比基于再生电阻63进行的紧急停止时强的动态制动器工作。另外,为了抑制通常时的再生动作中的电力供给布线61的电压的上升,而在通常的人型机器人100预先设置有再生电阻63。另外,马达30与腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f对应地设置有多个,另一方面,再生电阻63相对于多个马达30共通地设置,再生电阻63是本发明的“电阻成分”的一个例子。另外,紧急停止是本发明的“异常停止”的一个例子。
在再生电阻电路部60设置有晶体管Tr1。晶体管Tr1的栅极G与后述的再生电阻控制电路部64连接。晶体管Tr1的漏极D与再生电阻63连接。晶体管Tr1的源极S与负侧电位布线61b连接。此外,晶体管Tr1是本发明的“开关部”的一个例子。
在再生电阻电路部60设置有再生电阻控制电路部64。再生电阻控制电路部64构成为控制再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作(设成再生电阻63与电力供给布线61电连接的状态的动作)和非连接动作(解除再生电阻63与电力供给布线61电连接的状态的动作)。另外,再生电阻控制电路部64在通常时的再生动作时,比较正侧电位布线61a的电压和第一基准电压。另外,再生电阻控制电路部64在紧急停止时,比较正侧电位布线61a的电压和第二基准电压。此外,在本实施方式中,第二基准电压构成为能够变更。同样,第一基准电压构成为能够变更。此外,再生电阻控制电路部64是本发明的“电压检测部”的一个例子。另外,第二基准电压是本发明的“规定的基准电压”的一个例子。
从紧急停止按钮40向再生电阻电路部60的再生电阻控制电路部64输入紧急停止信号。
(通常时的再生动作)
在通常时,在对人型机器人100的马达30(参照图2)进行减速、反转的指令时,进行电力的再生。在电力的再生时,连接再生电阻63,使得电力供给布线61的电压不会变得过大。由此,再生的电力的一部分作为热而被再生电阻63消耗,因此能够抑制电力供给布线61的电压变得过大的情况。另外,再生的电力中的未被再生电阻63作为热来消耗的部分被蓄电到电源70。以下,详细地进行说明。
在通常时,通过再生电阻控制电路部64来比较正侧电位布线61a的电压和第一基准电压。在正侧电位布线61a的电压大于第一基准电压的情况下,从再生电阻控制电路部64对晶体管Tr1的栅极输出使晶体管Tr1接通的信号。由此,通过将再生电阻63电连接到正侧电位布线61a与负侧电位布线61b之间,从而电力供给布线61的电压降低。另一方面,在正侧电位布线61a的电压为第一基准电压以下的情况下,从再生电阻控制电路部64对晶体管Tr1的栅极输出使晶体管Tr1断开的信号。由此,通过解除再生电阻63相对于正侧电位布线61a以及负侧电位布线61b的连接状态,从而电力供给布线61的电压上升。其结果,正侧电位布线61a自身的电压维持在与第一基准电压相应的比较高的电压(例如,200V)。换言之,调整第一基准电压,以便在通常时正侧电位布线61a自身的电压维持为例如200V。
(紧急停止时的动态制动器减弱控制)
对人型机器人100的紧急停止进行说明。所谓紧急停止,是指通过用户按下(操作)紧急停止按钮40(参照图2),而使马达30停止,由此使人型机器人100停止的动作。在紧急停止时,放大器81(参照图2)的动作停止,并且来自电源70的电力供给停止。即,不从电源70侧向电力供给布线61供给电力。另外,在紧急停止时,对电力供给布线61连接(电连接)再生电阻63(参照图4),由此形成由正侧电位布线61a、放大器81、马达30、负侧电位布线61b、晶体管Tr1、再生电阻63、以及正侧电位布线61a构成的闭合的路径。其结果,由马达30发电的电力(马达30的旋转能量)作为热而被再生电阻63消耗,因此动态制动器对马达30发挥作用。由此,制动力作用于马达30。
这里,在本实施方式中,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的动态制动器减弱控制。具体而言,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,反复交替地进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作,由此使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化,而进行使动态制动器的制动力减少的动态制动器减弱控制。即,对电力供给布线61连接再生电阻63,而使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值大于0,并且使再生电阻63相对于电力供给布线61非连接,而使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值为0。而且,反复交替地进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作,由此交替地反复进行动态制动器的制动力发挥作用的状态、和不发挥作用的状态。由此,人型机器人100使姿势逐渐变化。
另外,在本实施方式中,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此进行使动态制动器的制动力减少的动态制动器减弱控制,直到马达30停止为止。即,减少动态制动器的制动力,直到具有与人的多个关节对应的腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f的人型机器人100的动作完全停止为止。
另外,在本实施方式中,再生电阻电路部60构成为在控制人型机器人主体部100a的倾倒时,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此进行使动态制动器的制动力减少的控制,直到马达30停止为止。在人型机器人主体部100a未设置有用于固定人型机器人主体部100a的腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f(维持姿势)的机械式的制动器(电磁制动器)等。因此,在紧急停止时,人型机器人主体部100a最终倒下。在本实施方式中,通过使利用再生电阻电路部60以电的方式减少了制动力的动态制动器工作,来进行控制,使得人型机器人主体部100a的倒下方式成为比较缓慢的倒下。
另外,在本实施方式中,再生电阻电路部60构成为基于紧急停止信号,进行从通常动作切换到紧急停止时的动作的控制。具体而言,基于用户按下(操作)紧急停止按钮40(参照图2),紧急停止信号被输入到再生电阻控制电路部64,从通常动作切换到紧急停止时的动作。
这里,在本实施方式中,再生电阻电路部60构成为在比通常动作时使再生电阻63工作的情况下的工作电压低的工作电压下,在紧急停止时进行对电力供给布线61连接再生电阻63的动作。具体而言,如上述那样,在通常动作时(再生时),再生电阻控制电路部64在比较高的第一基准电压的工作电压下,对电力供给布线61连接再生电阻63,而进行再生动作。另一方面,在紧急停止时,再生电阻控制电路部64在比较低的第二基准电压的工作电压下,进行对电力供给布线61连接再生电阻63,使动态制动器作用的动作。
另外,在本实施方式中,电力供给布线61(正侧电位布线61a)的电压由再生电阻控制电路部64检测。而且,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,基于由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到马达30停止为止。具体而言,再生电阻电路部60在紧急停止时使马达30停止时,对再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压和第二基准电压进行比较。而且,再生电阻电路部60基于电力供给布线61的电压与第二基准电压的比较,使再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作交替地反复进行。由此,进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到马达30停止为止。
具体而言,在本实施方式中,再生电阻电路部60在紧急停止时使马达30停止时,在由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61(正侧电位布线61a)的电压超过第二基准电压的情况下,进行相对于电力供给布线61使再生电阻63的电阻值增加(连接再生电阻63)的动作。即,在由再生电阻控制电路部64检测到的电压超过第二基准电压的情况下,基于从再生电阻控制电路部64输出的H电平的信号,对电力供给布线61连接再生电阻63。另外,在电力供给布线61的电压为第二基准电压以下的情况下,进行相对于电力供给布线61使再生电阻63的电阻值减少(使再生电阻63非连接)的动作。即,在由再生电阻控制电路部64检测到的电压为第二基准电压以下的情况下,基于从再生电阻控制电路部64输出的L电平的信号,使再生电阻63相对于电力供给布线61非连接。
另外,在本实施方式中,在再生电阻电路部60设置有晶体管Tr1,该晶体管Tr1切换再生电阻63相对于电力供给布线61的连接状态和非连接状态。而且,在紧急停止时使马达30停止时,基于第二基准电压,晶体管Tr1交替地反复进行接通动作和断开动作,由此交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作。即,在由再生电阻控制电路部64检测到的电压超过第二基准电压的情况下,基于从再生电阻控制电路部64输出的H电平的信号,接通晶体管Tr1。由此,对电力供给布线61连接再生电阻63。另外,在由再生电阻控制电路部64检测到的电压为第二基准电压以下的情况下,基于从再生电阻控制电路部64输出的L电平的信号,断开晶体管Tr1。由此,使再生电阻63相对于电力供给布线61非连接。
而且,在正侧电位布线61a的电压大于第一基准电压的情况下,通过将再生电阻63电连接到正侧电位布线61a与负侧电位布线61b之间,从而电力供给布线61的电压降低。另外,在正侧电位布线61a的电压为第二基准电压以下的情况下,通过解除再生电阻63相对于正侧电位布线61a以及负侧电位布线61b的连接状态,从而电力供给布线61的电压上升。其结果,正侧电位布线61a自身的电压维持在与比较低的第二基准电压对应的电压(例如,30V以上60V以下)。换言之,在紧急停止时,调整第二基准电压,以便正侧电位布线61a自身的电压维持在例如30V以上60V以下的规定电压。由此,通过将再生电阻63与正侧电位布线61a以及负侧电位布线61b连接,从而作用的动态制动器的制动力比较小。即,与如通常动作时那样正侧电位布线61a自身的电压比较大(200V等)的情况相比,动态制动器的制动力减弱。
另外,在本实施方式中,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,使对多个马达30共通地设置的再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此一并控制动态制动器对多个马达30的制动力。即,再生电阻63相对于多个马达30共通地设置,因此通过连接再生电阻63而产生的动态制动器的制动力在多个马达30的每一个中大致相同。通过连接再生电阻63,从而动态制动器对所有的马达30发挥作用。另外,通过使再生电阻63非连接,从而停止动态制动器对所有的马达30的工作。
在紧急停止时,由于停止电力的供给,所以在通过软件进行减少动态制动器的制动力的动作的情况下,有时难以确保对于减少动态制动器的制动力的动作的可靠性。因此,在紧急停止时,在再生电阻控制电路部64中使用比较器(未图示)等通过硬件进行减少动态制动器的制动力的动作,能够提高对于减少动态制动器的制动力的动作的可靠性。
(紧急停止时的状态的解除)
另外,在进行紧急停止时的动作后,通过将动态制动器解除信号输入到再生电阻电路部60(参照图4),来进行与通常时同样的动作。即,动态制动器的作用解除,从而能够进行通常时的再生动作。
(倾倒控制方法)
接下来,参照图1、图4以及图5,对人型机器人100的紧急停止时的倾倒控制方法进行说明。
在图5所示的步骤S1中,通过按下紧急停止按钮40,从而再生电阻控制电路部64(参照图4)成为对正侧电位布线61a的电压和第二基准电压进行比较的状态。
在步骤S2中,由再生电阻控制电路部64检测电力供给布线61的电压,该电力供给布线61向设置于腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f的每一个的多个马达30供给电力。
在步骤S3中,在再生电阻控制电路部64中,对由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压、和第二基准电压进行比较。
而且,在本实施方式中,基于检测到的电力供给布线61的电压,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制。具体而言,在步骤S3中,在由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压大于第二基准电压的情况下,进入到步骤S4,接通晶体管Tr1。由此,再生电阻63相对于电力供给布线61连接。另外,在步骤S3中,在由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压为第二基准电压以下的情况下,进入到步骤S5,断开晶体管Tr1。由此,再生电阻63相对于电力供给布线61非连接。
此外,步骤S3~步骤S5的动作持续,直到马达30停止为止。由此,进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到马达30停止为止。
接下来,对人型机器人100在紧急停止时倾倒的动作具体地进行说明。
例如,如图1所示,在紧急停止时之前的时刻,使人型机器人100直立。在该状态下,当按下紧急停止按钮40(参照图2)时,停止向放大器81以及马达30供给电源。另外,通过按下紧急停止按钮40,从而再生电阻电路部60的再生电阻控制电路部64(参照图4)成为对正侧电位布线61a的电压和第二基准电压进行比较的状态。
另外,在人型机器人100中,未设置有用于固定腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d,股关节10e以及踝关节10f(马达30)的(即,维持姿势)的机械式的电磁制动器,因此停止向放大器81以及马达30供给电源,从而人型机器人100不能维持姿势。因此,人型机器人100从直立的状态,如图6所示,以折弯腿部7的膝关节10c以及股关节10e和脚部8的踝关节10f的方式倒下。
在折弯膝关节10c、股关节10e以及踝关节10f时,停止向马达30供给电力,马达30以进行发电的方式动作。而且,在折弯膝关节10c、股关节10e以及踝关节10f时,马达30的转速逐渐上升,并且发电的电力(电压)上升。另外,发电的电力被供给到电力供给布线61。由此,电力供给布线61的电压也上升。而且,电力供给布线61(正侧电位布线61a)的电压由再生电阻控制电路部64检测。
而且,基于检测到的电力供给布线61(正侧电位布线61a)的电压,交替地反复进行使动态制动器工作的再生电阻63的相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作,由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制。此外,第二基准电压设定得比较低,因此针对马达30的动态制动器在马达30的转速比较小的状态下开始作用,并且动态制动器的制动力比较弱。由此,以缓慢地折弯膝关节10c、股关节10e以及踝关节10f的方式,转移了人型机器人100的姿势后,人型机器人100停止动作。其后,人型机器人100倒下(跌倒)。这样,人型机器人100比较缓慢地停止,因此抑制人型机器人100猛烈地跌倒。
另外,如图7所示,在紧急停止时之前的时刻,人型机器人100的一对臂部5中的一个以沿着水平方向的方式配置。此外,在图7的人型机器人100的状态下,当按下紧急停止按钮40时,如上述那样,虽然膝关节10c、股关节10e以及踝关节10f也被折弯,但为了简化说明,对膝关节10c、股关节10e以及踝关节10f不被折弯,而仅臂部5的姿势变化的情况进行说明。
在该状态下,当按下紧急停止按钮40时,停止向放大器81以及马达30供给电源。在人型机器人100中,由于未设置有用于固定肩关节10d的制动器,所以肩关节10d因臂部5的自重而转动。由此,以沿着水平方向的方式配置的臂部5以肩关节10d为中心,以画弧的方式转动。此时,由于停止向马达30供给电力,所以马达30以进行发电的方式动作。而且,在肩关节10d转动的状态下,电力供给布线61的电压通过再生电阻控制电路部64与第二基准电压进行比较,而交替地反复进行再生电阻63的连接动作和非连接动作。由此,动态制动器的制动力减弱,因此臂部5以肩关节10d为中心,在比较缓慢地转动后停止。这样,臂部5比较缓慢地停止,因此抑制臂部5猛烈地与上躯体部3或下躯体部4等碰撞。
另外,在人型机器人100动作的状态(马达30的转速比较高的情况)下,当按下紧急停止按钮40时,由马达30发电的电力的电压比较高,因此动态制动器发挥作用。由此,马达30的转速降低,在发电的电力的电压降低到第二基准电压附近的状态下,交替地反复进行再生电阻63的连接动作和非连接动作。由此,动态制动器的制动力减弱。其结果,抑制在人型机器人100的关节被固定的状态(硬直状态)下,人型机器人100跌倒。
[本实施方式的效果]
在本实施方式中,能够得到以下这样的效果。
在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制。由此,在紧急停止时使马达30停止时,动态制动器的制动力减少,因此人型机器人100比较缓慢地停止。由此,抑制人型机器人100猛烈地跌倒。即,人型机器人100缓慢地倒下。其结果,能够抑制紧急停止时的破损。
另外,在动态制动器的制动力过强的情况下,在人型机器人100的腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f被动态制动器的较强的制动力固定的状态下,存在人型机器人100跌倒的情况。由此,也存在人型机器人100破损的情况。与此相对,在本实施方式的人型机器人100中,如上述那样,通过构成为进行使动态制动器的制动力减少的控制,从而抑制腰关节10a、肘关节10b、关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f被动态制动器的较强的制动力固定,因此能够抑制在腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f被固定的状态下人型机器人100跌倒所引起的人型机器人100的破损。特别是在人型机器人100中,能够抑制在臂部5(手臂)抬起的状态、以及膝9a伸直的状态下关节(肩关节10d以及膝关节10c)被较强的制动力固定的情况,并且能够通过减少后的较弱的制动力而逐渐移至臂部5下降的状态以及膝9a折弯的状态(蹲下姿势)而跌倒。由此,特别是在人型机器人100中,能够有效地抑制由跌倒引起的破损。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为在异常停止时使马达30停止时,交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作,由此使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化,进行使动态制动器的制动力减少的控制。由此,仅通过交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作,就能够容易地使动态制动器的制动力减少。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60具有消耗在马达30中产生的再生能量的再生电阻63。由此,在通常时,使用将在人型机器人100的减速时等进行的再生动作中产生的再生能量消耗的再生电阻63,能够使紧急停止时的动态制动器发挥作用。由此,与分开设置通常时的再生动作所使用的再生电阻63、和用于使紧急停止时的动态制动器作用的电阻的情况不同,能够抑制人型机器人100的电路结构变得复杂。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为在比通常动作时使再生电阻63工作的情况下的工作电压低的工作电压下,在紧急停止时进行对电力供给布线61连接再生电阻63的动作。由此,在马达30的转速比较小的状态(马达30的发电电压小的状态)下,动态制动器发挥作用,因此能够在使人型机器人100的姿势大幅变化之前使动态制动器作用。即,在紧急停止时,人型机器人100的姿势逐渐变化,并且人型机器人100停止。由此,能够抑制由人型机器人100的姿势急剧地变化而引起的人型机器人100自身的一个的部位(例如臂部5)与其他部位(例如上躯体部3、下躯体部4)以较强的力碰撞。其结果,能够抑制因动态制动器的作用延迟(无效)而引起的人型机器人100的破损。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为基于紧急停止信号,进行从通常动作切换到紧急停止时的动作的控制。由此,能够基于紧急停止信号,立即从通常动作切换到紧急停止时的动作,因此能够在紧急停止时迅速地使动态制动器对马达30作用。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此进行使动态制动器的制动力减少的控制,直到马达30停止为止。由此,能够使动态制动器的制动力减少,直到通过马达30停止而使人型机器人100的动作停止为止,因此能够在人型机器人100的动作完全停止之前的中途的阶段,抑制动态制动器的制动力增加。其结果,在人型机器人100的动作完全停止之前的中途的阶段,能够抑制由动态制动器的制动力变强而引起的人型机器人100猛烈地跌倒。
另外,在本实施方式中,如上述那样,人型机器人主体部100a具有与人的多个关节对应的腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f。这里,人型机器人100(人型机器人主体部100a)进行双脚步行,因此比较容易跌倒。因此,如上述那样,在紧急停止时,进行使动态制动器的制动力减少的控制在抑制比较容易跌倒的人型机器人100破损的情况下是特别有效的。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为在控制人型机器人主体部100a的倾倒时,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此进行使动态制动器的制动力减少的控制,直到马达30停止为止。由此,在进行人型机器人主体部100a的倾倒控制时,在倾倒的动作的期间,动态制动器的制动力减少,因此能够控制成使人型机器人主体部100a比较缓慢地倒下。
另外,在本实施方式中,如上述那样,还具备再生电阻控制电路部64,该再生电阻控制电路部64用于检测电力供给布线61的电压,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时要使马达30停止时,基于由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到马达30停止为止。这里,马达30的转速增加,并且由马达30发电的电力的电压(电力供给布线61的电压)变高。因此,如上述那样,基于由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压,交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作,由此能够抑制马达30的转速(电压)过度地增加。由此,能够抑制动态制动器对马达30的制动力过度地变强。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,基于由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压与第二基准电压的比较,使再生电阻63相对于电力供给布线61的电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到马达30停止为止。由此,抑制由马达30发电的电力的电压比与第二基准电压对应的电压上升,维持在与第二基准电压对应的电压接近的电压,因此能够将动态制动器相对于马达30的制动力维持在所希望的较弱的大小。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,在由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压超过第二基准电压的情况下,进行相对于电力供给布线61使再生电阻63的电阻值增加(连接再生电阻63)的动作,并且电力供给布线61的电压为第二基准电压以下的情况下,进行相对于电力供给布线61使再生电阻63的电阻值减少(使再生电阻63非连接)的动作,由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到马达30停止为止。由此,在由再生电阻控制电路部64检测到的电力供给布线61的电压超过第二基准电压的情况下,对电力供给布线61连接再生电阻63,因此能够使电力供给布线61的电压降低。另外,在电力供给布线61的电压为第二基准电压以下的情况下,使再生电阻63相对于电力供给布线61非连接,因此能够使电力供给布线61的电压上升。由此,能够容易地将由马达30发电的电力的电压维持在与第二基准电压对应的电压接近的电压。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻电路部60还包括晶体管Tr1,该晶体管Tr1切换再生电阻63相对于电力供给布线61的连接状态和非连接状态,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,基于第二基准电压,交替地反复进行晶体管Tr1的接通动作和断开动作,从而交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制,直到马达30停止为止。由此,仅通过切换晶体管Tr1的接通动作和断开动作,就能够容易地切换再生电阻63相对于电力供给布线61的连接状态和非连接状态。
另外,在本实施方式中,如上述那样,第二基准电压构成为能够变更。由此,能够根据设置于人型机器人100的腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f的马达30的规格来变更第二基准电压,因此能够根据马达30等规格,来适当地减少动态制动器的制动力。
另外,在本实施方式中,如上述那样,再生电阻63相对于设置在腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f每一个的多个马达30共通地设置,再生电阻电路部60构成为在紧急停止时使马达30停止时,使相对于多个马达30共通地设置的再生电阻63相对于电力供给布线61电阻值变化(交替地反复进行连接动作和非连接动作),由此一并控制动态制动器对多个马达30的制动力。由此,与相对于多个马达30单独地设置再生电阻63的情况不同,能够抑制构成人型机器人100的再生电阻电路部60的部件数量的增加以及再生电阻电路部60的电路构成的复杂化,因此能够实现人型机器人100的小型化。
另外,在本实施方式中,如上述那样,具备基于由检测到的电力供给布线61的电压,使再生电阻电路部60中的再生电阻63的相对于电力供给布线61电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制的步骤,其中,电阻电路部60中的再生电阻63构成为能够与电力供给布线61电连接,并且利用再生电阻63来消耗由马达30的旋转而产生的电能,而使动态制动器工作。由此,在紧急停止时在使马达30停止时,动态制动器的制动力减少,因此能够提供一种能够抑制由在紧急停止时人型机器人100猛烈地跌倒引起的破损的人型机器人100的倾倒控制方法。另外,抑制了腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f被动态制动器的较强的制动力固定,因此提供一种能够抑制在腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f被固定的状态下人型机器人100跌倒所引起的人型机器人100的破损的人型机器人100的倾倒控制方法。另外,能够抑制在臂部5(手臂)抬起的状态、以及膝9a伸直的状态下关节(肩关节10d以及膝关节10c)被较强的制动力固定,并且能够通过减少后的较弱的制动力而逐渐移至臂部5下降的状态以及膝9a折弯的状态(蹲下姿势)而跌倒,因此能够提供一种在人型机器人100中,能够有效地抑制由跌倒引起的破损的人型机器人100的倾倒控制方法。
[变形例]
此外,应认为本次公开的实施方式在所有的点上都是例示,而非限制性的。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求书表示,还包含与权利要求书等同的意思以及在范围内的所有的变更(变形例)。
例如,在上述实施方式中,示出了将本发明应用于人型机器人100的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以将本发明应用于模仿人型机器人100以外的动物的双脚步行的机器人、四脚步行机器人等。在应用于四脚步行机器人的情况下,能够缓和由紧急停止引起的冲击,因此能够抑制异常停止时的破损。
另外,在上述实施方式中,示出有通过对电力供给布线61交替地反复进行再生电阻63的连接动作和非连接动作,而进行使动态制动器的制动力减少的控制的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以通过使相对于电力供给布线61始终连接的状态的再生电阻的电阻值变化,来进行使动态制动器的制动力减少的控制。即,也可以在电力供给布线61的电压超过第二基准电压的情况下,增大再生电阻的电阻值,在电力供给布线61的电压为第二基准电压以下的情况下,减小再生电阻的电阻值,由此进行使动态制动器的制动力减少的控制。
另外,在上述实施方式中,示出有使用再生电阻63来作为本发明的“电阻成分”的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以使用基于半导体元件的电阻成分来作为本发明的“电阻成分”。
另外,在上述实施方式中,示出有使用预先设置于人型机器人100的消耗再生能量的再生电阻63而使动态制动器作用的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以与消耗再生能量的再生电阻63分开设置用于使动态制动器作用的专用的电阻。在该情况下,也可以与再生电阻电路部分开设置具有这样的专用的电阻的电阻电路部。
另外,在上述实施方式中,示出有对电力供给布线61连接再生电阻63的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以将再生电阻63与连接马达30和放大器81的布线连接。
另外,在上述实施方式中,示出有在紧急停止时成为对电力供给布线61连接再生电阻63的基准的第二基准电压比在通常动作时成为使再生电阻63工作的基准的第一基准电压低的例子,但本发明并不局限于此。例如,若在通常动作时成为使再生电阻63工作的基准的第一基准电压比较低,则第二基准电压也可以与第一基准电压相等。
另外,在上述实施方式中,示出有由用户按下紧急停止按钮40,由此人型机器人100紧急停止的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以在人型机器人100设置有传感器,基于传感器检测人型机器人100的姿势、动作,使人型机器人100自动地紧急停止。另外,在人型机器人100产生异常的情况下,也可以进行使动态制动器的制动力减少的控制,直到马达30停止为止。
另外,在上述实施方式中,示出有在紧急停止时在使马达30停止时,基于电力供给布线61的电压,交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以检测马达30的转速,并且基于检测到的马达的转速,交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作。
另外,在上述实施方式中,示出有通过晶体管Tr1交替地反复进行接通动作和断开动作,交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以使用晶体管Tr1以外的开关部(继电器等),交替地反复进行再生电阻63相对于电力供给布线61的连接动作和非连接动作。
另外,在上述实施方式中,示出有第一基准电压以及第二基准电压构成为能够变更的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以固定第一基准电压以及第二基准电压。
另外,在上述实施方式中,示出有再生电阻63相对于多个马达30共通地设置的例子,但本发明并不局限于此。例如,再生电阻63也可以相对于多个马达30单独地设置。由此,能够针对腰关节10a、肘关节10b、膝关节10c、肩关节10d、股关节10e以及踝关节10f的每一个单独地控制动态制动器的制动力。
附图标记说明
10a...腰关节(关节);10b...肘关节(关节);10c...膝关节(关节);10d...肩关节(关节);10e...股关节(关节);10f...踝关节(关节);30...马达;60...再生电阻电路部(电阻电路部);61...电力供给布线(电力供给路径);63...再生电阻(电阻成分);64...再生电阻控制电路部(电压检测部);100...人型机器人(机器人);100a...人型机器人主体部(机器人主体部);Tr1...晶体管(开关部)。
Claims (16)
1.一种机器人,其中,具备:
机器人主体部,其包括多个关节;
多个马达,其设置于所述多个关节的每一个;以及
电阻电路部,其包括电阻成分,该电阻成分构成为能够与向所述马达供给电力的电力供给路径电连接,并且消耗由所述马达的旋转而产生的电能,通过利用所述电阻成分来消耗所述电能,而使动态制动器工作,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,使所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的控制。
2.根据权利要求1所述的机器人,其中,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,交替地反复进行所述电阻成分相对于所述电力供给路径的连接动作和非连接动作,由此使所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,而进行使所述动态制动器的制动力减少的控制。
3.根据权利要求1所述的机器人,其中,
所述电阻电路部包括再生电阻电路部,该再生电阻电路部具有消耗在所述马达中产生的再生能量的再生电阻。
4.根据权利要求3所述的机器人,其中,
所述再生电阻电路部构成为:在比通常动作时使所述再生电阻工作的情况下的工作电压低的工作电压下,在异常停止时进行对所述电力供给路径连接所述再生电阻的动作。
5.根据权利要求4所述的机器人,其中,
所述电阻电路部构成为基于异常停止信号,进行从通常动作向异常停止时的动作切换的控制。
6.根据权利要求1所述的机器人,其中,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,使所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的控制,直到所述马达停止为止。
7.根据权利要求6所述的机器人,其中,
所述机器人主体部包括人型机器人主体部,该人型机器人主体部具有与人的多个关节对应的所述多个关节。
8.根据权利要求1所述的机器人,其中,
所述电阻电路部构成为:在控制所述机器人主体部的倾倒时,使所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的控制,直到所述马达停止为止。
9.根据权利要求1所述的机器人,其中,
所述机器人还具备电压检测部,该电压检测部用于检测所述电力供给路径的电压,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,基于由所述电压检测部检测到的所述电力供给路径的电压,使所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到所述马达停止为止。
10.根据权利要求9所述的机器人,其中,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,基于由所述电压检测部检测到的所述电力供给路径的电压、与规定的基准电压的比较,使所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到所述马达停止为止。
11.根据权利要求10所述的机器人,其中,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,在由所述电压检测部检测到的所述电力供给路径的电压超过所述规定的基准电压的情况下,进行使所述电阻成分的电阻值相对于所述电力供给路径增加的动作,并且在所述电力供给路径的电压为所述规定的基准电压以下的情况下,进行使所述电阻成分的电阻值相对于所述电力供给路径减少的动作,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的反馈控制,直到所述马达停止为止。
12.根据权利要求10所述的机器人,其中,
所述电阻电路部还包括开关部,该开关部在所述电阻成分相对于所述电力供给路径的连接状态和非连接状态之间进行切换,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,基于所述规定的基准电压,交替地反复进行所述开关部的接通动作和断开动作,从而交替地反复进行所述电阻成分相对于所述电力供给路径连接动作和非连接动作,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的控制,直到所述马达停止为止。
13.根据权利要求10所述的机器人,其中,
所述规定的基准电压构成为能够变更。
14.根据权利要求1所述的机器人,其中,
所述电阻成分相对于设置在所述多个关节的每一个的所述多个马达共通地设置,
所述电阻电路部构成为在异常停止时使所述马达停止之际,使相对于所述多个马达共通地设置的所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此一并控制所述动态制动器对所述多个马达的制动力。
15.一种人型机器人,其中,具备:
人型机器人主体部,其包括与人的多个关节对应的多个关节;
多个马达,其设置于所述多个关节的每一个;以及
电阻电路部,其包括电阻成分,该电阻成分构成为能够与向所述马达供给电力的电力供给路径电连接,并且消耗由所述马达的旋转而产生的电能,通过利用所述电阻成分来消耗所述电能,而使动态制动器工作,
所述电阻电路部构成为:在异常停止时使所述马达停止之际,使所述电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此进行使所述动态制动器的制动力减少的控制。
16.一种机器人的倾倒控制方法,为包括多个关节在内的机器人的异常停止时的倾倒控制方法,其中,具备如下步骤:
检测电力供给路径的电压的步骤,该电力供给路径向设置于所述多个关节的每一个的多个马达供给电力;和
基于所检测到的所述电力供给路径的电压,使电阻电路部中的电阻成分相对于所述电力供给路径的电阻值变化,由此进行使动态制动器的制动力减少的反馈控制的步骤,该电阻电路部中的所述电阻成分构成为能够与所述电力供给路径电连接,并且利用所述电阻成分来消耗由所述马达的旋转而产生的电能,而使所述动态制动器工作。
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