JP2013002864A - 起歪体及びこれを含む装置 - Google Patents

Abstract

【課題】起歪体の構造に起因して、歪ゲージの検出範囲に対応する範囲において局所的に歪量が変化する分布が梁部に形成されてしまう場合があった。
【解決手段】起歪体５０は、円状部５１と、円状部５１を周囲する環状部５２と、円状部５１と環状部５２間を接続する複数の梁部５５と、を備え、複数の梁部５５夫々は、円状部５１側から環状部５２側へ延在するに応じて幅狭になる部分を有し、梁部５５の幅狭になる部分には、歪ゲージ６０が設けられる。これによって、歪ゲージ６０の検出範囲に対応する範囲において局所的に歪量が変化する分布が梁部に形成されることを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、起歪体及びこれを含む装置に関する。

起歪体に生じる歪量を検出することにより、起歪体に供給される回転量を検出することが行われている。

特許文献１には、内輪、外輪、及び複数の梁を具備する起歪体が開示されている（同文献の図３参照）。例えば、内輪は、減速機の回転軸に対して接続され、この回転軸の回転に応じて回転する。外輪は、固定部材に対して固定される。固定状態の外輪に対して内輪が回転することにより、内輪と外輪間を接続する梁には、その延在方向に歪分布が生じる。梁には、歪ゲージを貼設されている（同文献の段落００４４参照）。この歪ゲージの出力に基づいて、起歪体に生じた歪量が検出される。

特開２００９−２８８１９８号公報

ところで、一般的な歪検出器（例えば、歪ゲージ）の検出範囲は、点として存在するものではなく、所定の平面空間を占める範囲として存在する。起歪体に印加されるトルクに応じて起歪体の梁部に歪分布が形成されるとき、起歪体の構造によっては、歪検出器の検出範囲に対応する範囲内において局所的に歪量が変化する分布が梁部に形成されてしまう場合がある。この場合、歪検出器による歪の検出精度が劣化し、ひいては、起歪体に印加されたトルク量の検出精度が劣化してしまうおそれがある。なお、この点は、後述の説明（例えば、図９及び図１１）を参照することにより、より具体的に理解されるが、これらの具体例に限定されるべきものではない。

上述の説明から明らかなように、起歪体の構造に起因して、歪ゲージの検出範囲に対応する範囲において局所的に歪量が変化する分布が梁部に形成されてしまう場合があった。

本発明に係る起歪体は、第１領域と、前記第１領域を少なくとも部分的に周囲する第２領域と、前記第１及び第２領域間を接続する複数の梁部と、を備え、複数の前記梁部夫々は、前記第１領域側から前記第２領域側へ延在するに応じて幅狭になる部分を有し、前記梁部の幅が狭くなる前記部分には、歪検出器が設けられる。

前記歪検出器は、前記第１領域側から前記第２領域側に向かう方向を長手方向とする歪ゲージまたは膜型歪センサである、と良い。

前記第１領域に対して前記梁部が接続される部分は、当該梁部が前記第１領域側へ延在するに応じて幅広となり、前記第２領域に対して前記梁部が接続される部分は、当該梁部が前記第２領域側へ延在するに応じて幅広となる、と良い。

前記第２領域は、前記第１領域を囲む環状部である、と良い。

本発明に係る回転量検出装置は、上述に記載の起歪体と、前記歪検出器を含む歪検出回路と、を備える。本発明に係る駆動装置は、上記の回転量検出装置と、前記起歪体の前記第１及び第２領域の一方に対して回転出力を供給する減速機と、前記減速機に対して接続される動力源と、を備える。

本発明に係る駆動制御装置は、上記の駆動装置と、前記動力源を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記歪検出回路の出力に基づいて、前記動力源の制御状態を調整する。本発明に係るロボットは、上記の駆動制御装置を含む。

本発明によれば、歪検出器の検出範囲に対応する範囲において局所的に歪量が変化する分布が梁部に形成されることを抑制することができる。

実施の形態１にかかる駆動制御装置の概略的なブロック図である。 実施の形態１にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 実施の形態１にかかるトルク検出回路の概略的な回路図である。 実施の形態１にかかる歪ゲージの構成例を示す模式図である。 実施の形態１にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 実施の形態１にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 実施の形態１にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 実施の形態１にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 実施の形態１にかかる起歪体の梁部に生じる歪分布を示す模式図である。 比較例にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 比較例にかかる起歪体の梁部に生じる歪分布を示す模式図である。 実施の形態２にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 実施の形態３にかかる起歪体の構成を示す模式図である。 実施の形態４にかかるロボットの構成を示す模式図である。 実施の形態４にかかるロボットの構成を示す模式図である。 実施の形態５にかかるロボットの構成を示す模式図である。 実施の形態５にかかるシステムの構成を示す模式図である。 実施の形態６にかかる起歪体の構成を示す模式図である。

以下に説明する各実施形態は、個々に独立したものではなく、互いに組み合わせ可能であり、その組み合わせに基づく相乗効果も主張可能なものとする。原則として、各実施形態間の重複記載は排除されている。各実施形態の同一要素には同一の符号を付し冗長説明は省略されている。なお、図面は、発明の説明を目的として作成されたものであり、この開示に基づいて本願発明の技術的範囲を限定解釈することは許されない。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。後述の説明から明らかなように、本実施形態に係る起歪体５０（図２参照）は、円状部（第１領域）５１と、円状部５１を周囲する環状部（第２領域）５２と、円状部５１と環状部５２間を接続する複数の梁部５５と、を備え、複数の梁部５５夫々は、円状部５１側から環状部５２側へ延在するに応じて幅狭になる部分を有し、梁部５５の幅狭になる部分には、歪ゲージ（歪検出器）６０が設けられる。これによって、歪ゲージ６０の検出範囲に対応する範囲において局所的に歪量が変化する分布が梁部５５に形成されることを抑制することができる。結果として、歪ゲージ６０による歪の検出精度を効果的に高めることが可能となり、また、トルクの検出精度を効果的に高めることが可能となる。この点は、後述の説明からより具体的になるが、本願発明は、後述の説明により限定解釈されるべきものではない。

以下、図１乃至図１１を参照してより具体的に説明する。図１は、駆動制御装置の概略的なブロック図である。図２は、起歪体の構成を示す模式図である。図３は、トルク検出回路の概略的な回路図である。図４は、歪ゲージの構成例を示す模式図である。図５乃至図８は、起歪体の構成を示す模式図である。図９は、起歪体の梁部に生じる歪分布を示す模式図である。図１０は、比較例にかかる起歪体の構成を示す模式図である。図１１は、比較例にかかる起歪体の梁部に生じる歪分布を示す模式図である。

図１に示すように、駆動制御装置１００は、モーションコントローラ１０、回転制御機構２０、及び回転制御機構３０を有する。回転制御機構２０は、サーボコントローラ（制御手段／制御部）２１、モーター（動力源）２２、減速機２３、トルクセンサ２４、回転量検出部２５、及びトルク検出回路（歪検出回路）２６を有する。回転制御機構３０は、サーボコントローラ３１、モーター３２、減速機３３、トルクセンサ３４、回転量検出部３５、及びトルク検出回路３６を有する。なお、回転制御機構３０の構成は、回転制御機構２０の構成と略等しい。従って、回転制御機構２０についてする説明は、回転制御機構３０についても同様に当てはまるものとし、回転制御機構３０に関する説明は省略する。

駆動制御装置１００は、例えば、後述の実施形態において例示されるロボット等に組み込まれる。駆動制御装置１００は、動力源として機能するモーター２２、３２を制御する。モーター２２、３２の回転が制御されることにより、例えば、リンク間のリンク角が調整される。

モーションコントローラ１０は、上流側制御装置（制御手段／制御部）として機能する。モーションコントローラ１０は、回転制御機構２０に対して、モーター２２の駆動を指令する。具体的には、モーションコントローラ１０は、自律的又は外部入力された指令に応じて、モーター２２を任意又は所定量だけ回転駆動することをサーボコントローラ２１に指示する。モーションコントローラ１０は、例えば、ソフトウェア制御により具現化される。具体的には、モーションコントローラ１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)がプログラムを実行することにより具体化される。なお、モーションコントローラ１０の動作等を記述するプログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、メモリ等の任意の記録媒体に記憶され得る。

サーボコントローラ２１は、モーションコントローラ１０と対比すると、下流側のローカル制御を支配する制御装置（制御手段／制御部）である。サーボコントローラ２１は、例えば、ＤＳＰ(Digital Signal Processing)、ＡＭＰ(Amplifier)等の半導体集積回路を含んで構成される。サーボコントローラ２１は、回転量検出部２５から供給される回転量θに基づいて、モーター２２の駆動条件を調整する。サーボコントローラ２１は、トルク検出回路２６から供給されるトルク値τに基づいて、モーター２２の駆動条件を調整する。複数のフィードバック系を採用することによって、精度よくモーター２２を回転制御することが可能となる。サーボコントローラ２１が発揮する機能は、ソフトウェア制御により実現しても良い。

モーター２２は、一般的な電気モーターである。例えば、モーター２２は、ＡＣ(Alternating Current)モーターであり、サーボコントローラ２１から供給される交流電圧波形に応じて回転する。モーター２２の出力軸（シャフト）は、減速機２３に接続される。

減速機２３は、一般的な減速機であり、モーター２２から伝達する回転力の回転速度を減じて出力する。減速機２３の減速比は、任意であり、適宜、調整される。減速機２３は、モーター２２に対して一体化されていても良い（モーターに対して減速機が一体化された部品をギアードモーターと呼ぶこともある）。減速機２３は、単にギアボックスと呼ばれることもある。

トルクセンサ２４は、減速機２３の回転出力を受け、減速機２３から供給されるトルクを計測するための構造部材（機械部品）である。トルクセンサ２４の構成については、後述する。トルク検出回路２６は、トルクセンサ２４に対して固定された歪ゲージ（歪検出器）等を含んで構成される。トルク検出回路２６の構成については、後述する。なお、冒頭で説明したように、回転制御機構３０の構成は、回転制御機構２０の構成に略等しいため、重複説明は省略する。

図２に、トルクセンサ２４に対応する起歪体５０の構成を示す。図２（ａ）は、起歪体５０を正面視した模式図である。図２（ｂ）は、起歪体５０に設定された領域を模式的に示す模式図である。

起歪体５０は、ステンレス等の金属から成る平板状部材であり、曲げ撓み可能な程度の厚みを有する。図２（ａ）に示すように、起歪体５０は、円状部５１、環状部５２、及び複数の梁部５５を具備する。梁部５５ａと梁部５５ｂ間には、円状部５１と環状部５２との間で平板が欠いた形成された空間ＯＰ１が形成されている。同様に、梁部５５ｂと梁部５５ｃ間には、空間ＯＰ２が形成されている。同様に、梁部５５ｃと梁部５５ｄ間には、空間ＯＰ３が形成されている。同様に、梁部５５ｄと梁部５５ａ間には、空間ＯＰ４が形成されている。

円状部５１は、内輪部分である。環状部５２は、円状部５１を周囲する外輪部分である。円状部５１の外周形状と環状部５２の外周形状とは、円形である。円状部５１の外周円と環状部５２の内周円／外周円とは相似関係にある。円状部５１の外周円の中心Ｑは、環状部５２の内周円／外周円の中心Ｑと一致する。円状部５１、環状部５２は、必ずしも円状である必要はない。

梁部５５は、円状部５１と環状部５２間を接続する接続部分である。梁部５５は、円状部５１側から環状部５２側へ延在するに応じて幅狭になるように構成されている。換言すると、梁部５５は、中心から外側へ向かって幅狭になる部分（以下、単に幅狭部分と呼ぶこともある）を有する。

起歪体５０には、円状部５１を挟んで対向配置された一組の梁部５５ａ、５５ｃが設けられる。梁部５５ａ、５５ｃは、中心Ｑを通過する共通の直径線ＲＤ上に存在する。同様に、起歪体５０には、円状部５１を挟んで対向配置された一組の梁部５５ｂ、５５ｄが設けられる。梁部５５ｂ、５５ｄは、中心Ｑを通過する共通の直径線上に存在する。

図２（ａ）に示すように、環状部５２に対して各梁部５５が接続する部分は、曲線状（Ｒ状／アール状）のアール部５９が設けられている。これにより、応力集中が生じないように、起歪体５０を製造することが可能となる。図２（ａ）に模式的に示すように、各梁部５５ａ〜５５ｄには、一組の歪ゲージ（歪検出器）６０が配置される。なお、歪ゲージ６０の配置位置は、図２（ａ）に示す例に限らず、他の箇所であっても良い。

図２（ｂ）に示すように、起歪体５０には、円状部５１に対応する領域Ｒ５１、及び環状部５２に対応する領域Ｒ５１が設定されている。領域Ｒ５１は、減速機３３の出力軸が接続され、減速機３３から回転トルクが供給される。領域Ｒ５２は、固定部材に対して固定されている。領域Ｒ５２が固定状態で、減速機３３から供給されるトルクに応じて領域Ｒ５１が平面内にて回転すると、梁部５５には、その延在方向に沿って歪分布が形成される。歪ゲージ６０のセンシング領域は、梁部５５に生じた歪を受けて歪む。歪ゲージ６０は、センシング領域の抵抗値の変化により、梁部５５に生じた歪量を検出する。なお、領域Ｒ５２に対して、減速機３３の出力軸を接続し、領域Ｒ５１を固定状態としても良い。

図３にトルク検出回路の構成を示す。図３に示すように、トルク検出回路は、歪ゲージ６０ａ、６０ｂ、６０ｆ、６０ｅと、差分電圧検出回路６９を有する。歪ゲージ６０ａ、６０ｂは、電源電位ＶＤＤと接地電位ＧＮＤ間に直列接続され、歪ゲージ６０ｆ、６０ｅは、電源電位ＶＤＤと接地電位ＧＮＤ間に直列接続される。差分電圧検出回路６９の第１入力端子は、歪ゲージ６０ｆ、６０ｅ間の接点に接続される。差分電圧検出回路６９の第２入力端子は、歪ゲージ６０ａ、６０ｂ間の接点に接続される。

図２（ａ）を正面視して、起歪体５０の円状部５１に対して左回転のトルクが付与される場合について考える。このとき、歪ゲージ６０ａは、梁部５５ａの伸びを検出し、歪ゲージ６０ｂは、梁部５５ａの縮みを検出する。同様に、歪ゲージ６０ｅは、梁部５５ｃの伸びを検出し、歪ゲージ６０ｆは、梁部５５ｃの縮みを検出する。

この点を踏まえて、図３に示した回路を見ると、次の点が理解できる。トルクに応じた梁部の変形態様が同じとなる位置に配置される歪ゲージ６０ａ、６０ｅは、同じ電位側へ配置されず、異なる電位側へ配置される。具体的には、歪ゲージ６０ａは、電源電位ＶＤＤ側へ配置され、歪ゲージ６０ｅは、接地電位ＧＮＤ側へ配置されている。

このように構成することにより、直列接続された歪ゲージ６０ａ、６０ｂ間の接点の電位と直列接続された歪ゲージ６０ｆ、６０ｅ間の接点の電位間の差分電圧が、起歪体５０に印加されたトルクの大きさに応じたものとなる。差分電圧検出回路６９は、この差分電圧を検出する。なお、差分電圧検出回路６９の具体的な回路構成は任意である。差分電圧検出回路６９は、差分増幅器等を含めて構成することが一般的である。歪ゲージ６０ｃ、６０ｄ、６０ｈ、６０ｇについて、図３に示した場合と同様に接続され、図３に示した場合と同様に差分電圧が検出される。

図４に歪ゲージ６０の構成を示す。図４（ａ）に示すように、歪ゲージ６０は、リード部６１とカバー部６２とを含む。リード部６１は、アウターリード部６１ａ、アウターリード部６１ｂ、及びセンシングリード部６１ｃを含む。アウターリード部６１ａ、６１ｂは、カバー部６２から露出し、外部配線に対して接続可能である。センシングリード部６１ｃは、カバー部６２に被覆され、歪ゲージ６０に加えられる歪に応じて、自身の抵抗が変化する。なお、歪ゲージ６０のセンシング方向は、その長手方向に一致する。歪ゲージ６０は、その長手方向の歪を検出するように構成されている。

歪ゲージ６０のゲージ長ＧＬは、センシングリード部６１ｃが波状に延在する領域の高さに対応する。歪ゲージ６０のグリッド幅ＧＷは、センシングリード部６１ｃが波状に設けられた領域の幅に対応する。歪ゲージ６０のベース長ＢＬは、カバー部６２の長さに対応する。歪ゲージ６０のベース幅ＢＷは、カバー部６２の幅に対応する。

カバー部６２には、グリッド幅ＧＷの中心を示すセンターマークＣＭ１、及びゲージ長ＧＬの中心を示すセンターマークＣＭ２が設けられている。これにより、歪ゲージ６０を簡易に位置決めすることができる。

図４（ｂ）に示すように、カバー部６２の下面６４は、接着剤が塗布され、起歪体５０に対して貼設される。カバー部６２の下面６４に塗布される接着剤の種類は任意である。図４（ｂ）に示すように、カバー部６２から露出したリード部６１部分に半田６３を塗布し、この半田６３を介して外部との電気的接続を確保しても良い。

図５を参照して、梁部５５の構成について更に説明する。図５に示すように、円状部５１側の梁部５５の端部の幅Ｗ１０は、環状部５２側の梁部５５の端部の幅Ｗ１５よりも広い。梁部５５は、対向する２つの輪郭線５７ａ、５７ｂを有する。輪郭線５７ａは、内側から外側へ向かって輪郭線５７ｂ側へ傾斜する。輪郭線５７ｂは、内側から外側へ向かって輪郭線５７ａ側へ傾斜する。

図６を参照して、梁部５５の幅を変化させることによって曲げモーメントを調整する点について説明する。一点鎖線で示した直径線上において、梁部５５の幅Ｔは、内側から外側へ向かって狭くなる。図２（ｂ）を参照して説明した状態の起歪体５０に対してトルクが付与される場合、中心Ｑから半径位置Ｒが増加すると、これに反比例して周方向の力（接線力）Ｆ（Ｒ）は弱くなる。本実施形態では、半径位置Ｒの増加に伴う周方向に力の減少を補償するために、内側から外側へ向かって梁部５５を幅狭とする。これにより、起歪体５０に対してトルクが付与されたとき、梁部５５の延在方向に沿って、梁部５５内に局所的に歪量が変化する分布が形成されることを抑制することができる。特に、起歪体５０に対するトルク印加時、円状部５１に対して梁部５５が接続する部分において局所的に歪量が変化する分布が形成されることを抑制することができる。

図７及び図８を参照して梁部５５の構成について補足説明する。梁部５５は、図７に示すように、片持ち梁５５Ａと片持ち梁５５Ｂとが連結したものと把握することができる。片持ち梁５５Ａは、その基端が円状部５１に接続され、その頂端が解放状態にある。片持ち梁５５Ａは、自身に対してある加重が付与されたとき、その長手方向において均一に歪が生じる形状となっている。片持ち梁５５Ｂは、その基端が環状部５２に接続され、その頂端が解放状態にある。片持ち梁５５Ｂは、片持ち梁５５Ａと同様、自身に対してある加重が付与されたとき、その長手方向において均一に歪が生じる形状となっている。梁部５５は、片持ち梁５５Ａの頂端と片持ち梁５５Ｂの頂端とが結合されたものと把握され、片持ち梁に類似するような歪特性を具備する。なお、梁部５５は、解放端を有するものではなく、片持ち梁と完全に一致する性質を有するものではない。

図８に示すように、片持ち梁５５Ａと片持ち梁５５Ｂとを結合して梁部５５を構成しても良い。このとき、矢印により特定された箇所を、曲線状（アール状）のアール部５９とすると良い。これにより、局所的に歪量が変動する分布が、梁部５５に形成されることを抑制することができる。なお、図８に示すように、円状部５１に対する接続箇所において梁部５５の両側にアール部５９が形成されることにより、梁部５５は、円状部５１に近接するに応じて幅広となる。図８に示すように、環状部５２に対する接続箇所において梁部５５の両側にアール部５９が形成されることにより、梁部５５は、環状部５２に近接するに応じて幅広となる。

図９乃至図１１を参照して、上述した本実施形態の効果について更に説明する。円状部５１に対してトルクが付与されると、梁部５５には、図９（ａ）に示す矢印で模式的に示すような力が作用する。図９（ｂ）に、梁部５５に生じる曲げモーメントの分布を模式的に示す。図９（ｃ）に、梁部５５に生じる歪分布を模式的に示す。図９（ｃ）から把握されるように、梁部５５は、内側から外側への測定点の移動に応じて、梁部５５に生じる歪が一定の割合で変化している。

他方、図１０に示すように、梁部５５が一定幅に構成された起歪体５０においては、図１１（ａ）に模式的に示すように梁部５５に力が作用すると、図１１（ｂ）に示す曲げモーメントの分布が梁部５５に生じ、図１１（ｃ）に示す歪分布が梁部５５に生じる。図１１（ｃ）に示す歪分布から明らかなように、図１０に示す場合、円状部５１に梁部５５が接続する部分付近で、大きく歪が変動している。図１０に示すように、局所的に歪が大きく変動する箇所に歪ゲージを配置すると、歪ゲージのゲージ長（図４（ａ）参照）に対応する範囲において歪が大きく変動することになる。この場合、歪ゲージによる歪量の検出精度を確保することが困難となってしまう。

本実施形態においては、上述の説明から明らかなように、梁部５５に幅狭部を設け、この幅狭部に対して歪ゲージ６０を設ける。これにより、歪ゲージ６０が設けられた範囲、つまり、歪ゲージ６０による歪の検出範囲に対応する範囲で局所的に歪量が変化する分布が梁部に形成されることを抑制することができる。

実施の形態２
図１２を参照して実施の形態２について説明する。図１２に模式的に示すように、梁部５５を構成しても良い。図１２に示すように、梁部５５は、円状部５１側から環状部５２側へお辞儀状に屈曲している。このような場合であっても、梁部５５は、円状部５１側から環状部５２側へ延在するに応じて幅狭となっているため、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３
図１３を参照して実施の形態３について説明する。図１３に模式的に示すように、梁部５５を構成しても良い。図１３に示すように、８個の梁部５５が設けられている。換言すると、４組の梁部ペアが設けられている。このような場合であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

梁部５５の個数を増加させることによって、１本当たりの梁部５５に加えられる力の大きさを小さくすることができる。これにより、円状部５１側の梁部５５の端部に生じるモーメントを小さくすることができる。梁部の本数が多い場合、円状部５１と環状部５２の設計が容易となり、より小型化に適した起歪体を構成することができる。なお、梁部５５の数が少ない場合には、円状部５１と環状部５２とをより強固なものとする必要が生じるが、起歪体５０の設計の自由度が高められ、起歪体５０のコストアップも抑制することができる。

好適には、梁部５５の数は、実施の形態１、２で示したように４本以上とすると良い。本実施形態のように、梁部５５の数を８本としても良い。梁部５５の数は、好適には、１２本以下とすることが良い。梁部５５の配置関係は、対称が基本となるが、それ以外であっても構わない。一つの梁部５５が受ける接線ベクトルの輪がゼロとなって取り合う状態となるように梁部５５を配置することが望ましい。

実施の形態４
図１４及び図１５を参照して実施の形態４について説明する。図１４に模式的に示すロボット２００に対して、上述の実施の形態を適用しても良い。

図１４に示すように、ロボット２００は、ベース２１０、リンク２０１、リンク２０２、リンク２０３、関節２０４、関節２０５、関節２０６、及びハンド部２０７を具備する。リンク２０１とリンク２０２は、関節２０４を介して接続され、関節２０４に内蔵されたモーターの駆動によりリンク角が調整される。リンク２０２とリンク２０３は、関節２０５を介して接続され、関節２０５に内蔵されたモーターの駆動によりリンク角が調整される。リンク２０３とハンド部２０７は、関節２０６を介して接続され、関節２０６に内蔵されたモーターの駆動によりリンク角が調整される。

図１５に模式的に示すように、関節２０５内には、図１に示したモーター２２と減速機２３とが一体化されたギアードモーター２５０と、図１に示したトルクセンサ２４とトルク検出回路２６が内蔵されたトルク検出装置２５１が設けられている。図１４及び図１５に例示されるロボットに対して上述の実施形態を適用することができる。

実施の形態５
図１６及び図１７を参照して実施の形態５について説明する。図１６に模式的に示すロボット３００に対して、上述の実施の形態を適用しても良い。

図１６に示すように、ロボット３００は、ヘッド部３０１、胴部３０２、アーム部３０３、アーム部３０４、脚部３０５、脚部３０６、フット部３０７、及びフット部３０８を具備する。ロボット３００は、コンピューター制御により、自律的又は外部入力される指令に応じて動作する。ロボット３００は、例えば、歩行動作等を為すことができる。なお、ロボット３００の歩行動作は、脚部、フット部、胴部３０２等の姿勢位置がコンピューターにより制御されることで実現される。

図１７に示す駆動制御装置３６０をロボット３００に対して適用しても良い。図１７に示すように、駆動制御装置３６０は、演算・制御系３５０、ドライバ３３１〜３３３、モーターユニット３１１〜３１３、リンク３２１〜３２４、及びハンド部３３０を具備する。モーターユニット３１１〜３１３は、例えば、図１６に示したロボット３００のアーム部３０４の関節にそれぞれ配置される。ドライバ３３１〜３３３も、ロボット３００のアーム部３０４の関節にそれぞれ配置される。モーターユニット３１１は、図１に示したモーター２２、回転量検出部２５、減速機２３、トルクセンサ２４、及びトルク検出回路２６が一体化された部品である。モーターユニット３１２、３１３についても同様である。

ドライバ３３１は、モーターユニット３１１から供給されるトルク値τに基づいて、モーターユニット３１１内のモーター駆動条件を調整する。その余のドライバ３３２、３３３についても同様である。ドライバ３３１〜３３３は、例えば、半導体集積回路チップにより構成される。

演算・制御系３５０は、図１に示したサーボコントローラとモーションコントローラとが統合されたものである。演算・制御系３５０は、例えば、コンピューターにより構成され、ソフトウェア制御により各モーターユニットの動作状態を制御する。演算・制御系３５０は、モーターユニット３１１から供給される回転量θに基づいて、モーターユニット３１１内のモーターの駆動条件を調整する。演算・制御系３５０は、モーターユニット３１１から供給されるトルク値τに基づいて、モーターユニット３１１内のモーターの駆動条件を調整する。モーターユニット３１１に対する制御と同様に、演算・制御系３５０は、他のモーターユニット３１２、３１３も制御する。このような場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

実施の形態６
図１８を参照して実施の形態６について説明する。図１８に模式的に示すように、歪ゲージ６０を配置しても良い。図１８に示すように、歪ゲージ６０は、梁部５５の厚み方向の側面（起歪体５０の前面（第１主面）と背面（第２主面）間を接続する面）に対して貼設されている。歪ゲージ６０は、円状部５１に対する梁部５５の接続部分近傍に配置されている。このような場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、起歪体の具体的な形状は任意であり、また、その構成材料は任意である。例えば、上記実施の形態では、歪検出器として歪みゲージを用いたが、歪検出器としてＣｒ−Ｎ薄膜等の膜型歪センサを用いても良い。

１００ 駆動制御装置

１０ モーションコントローラ

２０ 回転制御機構
２１ サーボコントローラ
２２ モーター
２３ 減速機
２４ トルクセンサ
２５ 回転量検出部
２６ トルク検出回路

３０ 回転制御機構

５０ 起歪体
５１ 円状部
５２ 環状部
５５ 梁部

６０ 歪ゲージ

Claims (8)

1. 第１領域と、
   前記第１領域を少なくとも部分的に周囲する第２領域と、
   前記第１及び第２領域間を接続する複数の梁部と、を備え、
   複数の前記梁部夫々は、前記第１領域側から前記第２領域側へ延在するに応じて幅狭になる部分を有し、
   前記梁部の幅が狭くなる前記部分には、歪検出器が設けられる、起歪体。
2. 前記歪検出器は、前記第１領域側から前記第２領域側に向かう方向を長手方向とする歪ゲージまたは膜型歪センサであることを特徴とする請求項１に記載の起歪体。
3. 前記第１領域に対して前記梁部が接続される部分は、当該梁部が前記第１領域側へ延在するに応じて幅広となり、
   前記第２領域に対して前記梁部が接続される部分は、当該梁部が前記第２領域側へ延在するに応じて幅広となることを特徴とする請求項１又は２に記載の起歪体。
4. 前記第２領域は、前記第１領域を囲む環状部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の起歪体。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の起歪体と、
   前記歪検出器を含む歪検出回路と、
   を備える、回転量検出装置。
6. 請求項５に記載の回転量検出装置と、
   前記起歪体の前記第１及び第２領域の一方に対して回転出力を供給する減速機と、
   前記減速機に対して接続される動力源と、
   を備える、駆動装置。
7. 請求項６に記載の駆動装置と、
   前記動力源を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記歪検出回路の出力に基づいて、前記動力源の制御状態を調整する、駆動制御装置。
8. 請求項７に記載の駆動制御装置を含むロボット。

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