JP2014124738A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】エンドエフェクターのモーターが過剰に発熱することにより生じ得るモーターの寿命の低下や当該モーター周辺への過剰な加熱を確実に防止することができるロボットを提供すること。
【解決手段】ロボットは、対象物を把持するエンドエフェクターが装着されるアームと、対象物の重量を検知する検知手段と、エンドエフェクターに供給される供給電流を調整する電流調整手段と、供給電流が電流値（α）で通電した状態でエンドエフェクターのモーターの温度が上昇した際に、その温度上昇の傾向に関する情報が記憶された記憶手段と、情報に基づいて予め設定された、電流値（α）で通電した状態でモーターの温度が閾値に到達する到達タイミングを得る制御手段とを備え、制御手段は、到達タイミングよりも以前に、電流調整手段によって供給電流を電流値（α）よりも低い電流値（β）に調整して、電流値（β）の電流がモーターに供給されるよう制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ロボットに関する。

従来、回動可能に連結された複数本のアームを備えるロボットアームが知られている。ロボットアームは、その先端部にエンドエフェクター（多指ハンドシステム）が着脱自在に装着され、その装着状態で使用される（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のエンドエフェクターは、互いに接近・離間可能な複数本のフィンガーと、各フィンガーを駆動させる駆動源となるサーボ制御装置とを備えている。そして、サーボ制御装置の作動により、互いに接近したフィンガー同士の間で、ワーク（物体）を把持する、すなわち、挟持することができる。
また、特許文献１に記載のエンドエフェクターでは、サーボ制御装置の作動時には、当該サーボ制御装置が有する半導体素子が発熱してしまう。この半導体素子の熱を放出するために、エンドエフェクターには、ヒートパイプ等の放熱機構が設けられている。

特開２００７−１６０４８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエンドエフェクターの放熱機構では、半導体素子の発熱の程度によっては、その熱を十分に放出することができず、その結果、サーボ制御装置自体も過剰に加熱してしまう。この場合、サーボ制御装置の寿命が短くなる、すなわち、サーボ制御装置が故障して使用不可能となるという問題があった。
本発明の目的は、エンドエフェクターのモーターが過剰に発熱することにより生じ得るモーターの寿命の低下や当該モーター周辺への過剰な加熱を確実に防止することができるロボットを提供することにある。

このような目的は、下記の適用例により達成される。
（適用例１）
本適用例のロボットは、対象物を把持する把持機構と、電源から供給される供給電流によって前記把持機構を駆動させるモーターと、を含むエンドエフェクターが装着されるロボットアームと、
前記対象物の重量を検知する検知手段と、
前記供給電流を調整する電流調整手段と、
前記電流値（α）で通電した状態で前記モーターの温度が上昇した際に、その温度上昇の傾向に関する情報が記憶された記憶手段と、
前記情報に基づいて予め設定された、前記電流値（α）で通電した状態で前記モーターの温度が閾値に到達する到達タイミングと、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記対象物が前記エンドエフェクターから離脱するときの前記供給電流の上限値とを得る制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記到達タイミングよりも以前に、前記電流調整手段によって前記供給電流を前記電流値（α）よりも低く、かつ、前記上限値よりも高い電流値（β）に調整して、前記電流値（β）の電流が前記モーターに供給されるよう制御することを特徴とする。
これにより、モーターの温度が閾値に達して、当該モーターが過剰に発熱することにより生じ得るモーターの寿命の低下を確実に防止することができる。

（適用例２）
本発明に係わるロボットでは、前記制御手段は、前記モーターの温度が前記閾値未満となるように、前記電流調整手段により前記供給電流値を調整するのが好ましい。
これにより、モーターの温度が閾値に達して、当該モーターが過剰に発熱することにより生じ得るモーターの寿命の低下をより確実に防止することができる。

（適用例３）
本適用例のロボットでは、前記制御手段は、前記到達タイミングよりも３０秒以上前に、前記電流調整手段による前記電流値（β）への調整を開始するのが好ましい。
これにより、モーターの温度が閾値に達するよりも以前に、モーターの温度の経時的な上昇率の減少傾向が現れるのに十分な時間を確保することができる。

（適用例４）
本適用例のロボットでは、前記対象物は、当該ロボットにより搬送されるものであり、
前記供給電流は、前記対象物の搬送途中で前記電流値（β）から前記電流値（α）に戻されるか、または、前記対象物の搬送完了まで前記電流値（β）に維持されるのが好ましい。
前記供給電流が前記対象物の搬送途中で前記電流値（β）から前記電流値（α）に戻される場合には、対象物の搬送途中で、当該対象物が把持機構から離脱し易い姿勢となってしまっても、対象物に対する把持力が増加され、よって、把持機構からの離脱が確実に防止される。また、前記供給電流が前記対象物の搬送完了まで前記電流値（β）に維持される場合には、モーターの放熱状態を維持することできる。

（適用例５）
本適用例のロボットでは、前記電流調整手段は、前記電流値（β）を連続的に変化させるのが好ましい。
これにより、モーターの放熱状態を確実に維持することでき、よって、過熱によるモーターの寿命の低下をより確実に防止するができる。

（適用例６）
本適用例のロボットでは、前記電流調整手段は、前記電流値（β）を段階的に変化させるのが好ましい。
これにより、モーターの放熱状態を確実に維持することでき、よって、過熱によるモーターの寿命の低下をより確実に防止するができる。さらに、連続的に下げる手段よりも
制御回路が簡易にできるのでコスト的に有利である。

（適用例７）
本適用例のロボットでは、前記情報は、前記温度上昇の経時的な変化を示す検量線であるのが好ましい。
これにより、制御手段は、電流値（α）で通電した状態でモーターの温度が閾値に到達すると予想される到達タイミングを容易かつ確実に得ることができる。

（適用例８）
本適用例のロボットでは、前記上限値は、前記対象物の重量に応じて複数あり、前記記憶手段に予め記憶されているのが好ましい。
これにより、制御手段は、対象物がエンドエフェクターの把持機構から離脱するときの電流の大きさの上限値を、対象物の重量に応じて、複数の上限値から正確かつ確実に選択して得ることができる。また、対象物の重量に応じた上限値を例えば演算により得る場合に比べて、ロボットの高速化に寄与する。

（適用例９）
本発適用例ロボットでは、前記電流値（α）は、前記モーターに供給可能な電流の最大値であるのが好ましい。
これにより、把持機構で対象物を確実に把持して、持ち上げることができる。
（適用例１０）
本適用例のロボットでは、前記閾値は、前記モーターが故障を来たし得る温度であるのが好ましい。
これにより、モーターの温度が閾値に達して、当該モーターが過剰に発熱することにより生じ得るモーターの寿命の低下を確実に防止することができる。また、モーターの周辺への過剰な加熱も確実に防止することができ、よって、例えば作業者が把持機構や対象物に触れても、火傷を負うのを確実に防止することができ、安全である。

（適用例１１）
本適用例のロボットでは、前記検知手段は、前記ロボットアームの先端部に設置され、前記対象物を前記エンドエフェクターで把持して持ち上げた状態で、前記ロボットアームに加わる力を検出する力覚センサーであるのが好ましい。
これにより、エンドエフェクターを介してロボットアームの先端部に加わる力やモーメントを検知することができ、よって、エンドエフェクターに把持された対象物の重量を正確かつ確実に検知することができる。

（適用例１２）
本適用例のロボットでは、前記ロボットアームは、複数本のアームが互いに回動可能に連結されたアーム連結体で構成されているのが好ましい。
これにより、動作時の自由度が増し、対象物に対する姿勢を好適に変更することができる。

（適用例１３）
本適用例のロボットでは、前記把持機構は、前記対象物を挟持する一対の挟持片を有し、
前記モーターは、前記一対の挟持片を互いに接近・離間可能に移動させるものであるのが好ましい。
これにより、対象物を確実に把持することができ、また、その反対に、把持した対象物を確実に放すことができる。

本発明に係わるロボット（第１実施形態）の作動状態を示す斜視図である。 図１に示すロボットの概略図である。 図１に示すロボットの主要部のブロック図である。 図１に示すロボットにおける制御動作を示すフローチャートである。 図１に示すロボットに装着されたエンドエフェクターのモーターの推定温度の経時的な変化を示す折れ線グラフと、同エンドエフェクターのモーターの単位時間当たりの推定発熱量の経時的な変化を示す棒グラフである。 本発明に係わるロボット（第２実施形態）に装着されたエンドエフェクターのモーターの推定温度の経時的な変化を示す折れ線グラフと、同エンドエフェクターのモーターの単位時間当たりの推定発熱量の経時的な変化を示す棒グラフである。

以下、本発明に係わるロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係わるロボット（第１実施形態）の作動状態を示す斜視図、図２は、図１に示すロボットの概略図、図３は、図１に示すロボットの主要部のブロック図、図４は、図１に示すロボットにおける制御動作を示すフローチャート、図５は、図１に示すロボットに装着されたエンドエフェクターのモーターの推定温度の経時的な変化を示す折れ線グラフと、同エンドエフェクターのモーターの単位時間当たりの推定発熱量の経時的な変化を示す棒グラフである。なお、以下では、説明の都合上、図１、図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１、図２中の基台側を「基端」、その反対側を「先端」と言う。

図１に示すロボットシステム５００は、ロボット１と、ロボット１に装着されるエンドエフェクターであるロボットハンド５とを備え、本実施形態では、室内の天井１０１から吊り下げられて設置されている。
図３に示すように、ロボット１は、電流（電力）を供給する電源８００と電気的に接続されており、ロボットハンド５を装着した状態で、ワーク（対象物）７００を搬送する搬送工程で用いることができる。なお、ワーク７００としては、特に限定されず、例えば腕時計のような精密機器等が挙げられる。また、電源８００は、工業用の電源であり、例えば、２００Ｖの交流電圧を印加することができる。

このロボット１は、ロボットアーム６０と、検知手段としての力覚センサー７０と、電流調整手段８０と、制御手段２０と、記憶手段９０とを備えている。
ロボットアーム６０は、基台１１と、４本のアーム（リンク）１２、１３、１４、１５と、リスト（リンク）１６とを備え、これらが順に連結され、互いに回動可能な多関節（６軸）アーム連結体である。これにより、動作時の自由度が増し、ワーク７００に対する姿勢を好適に変更することができる。

なお、多関節ロボットでは、基台１１と、アーム１２〜１５と、リスト１６とを総称して「アーム」と言うこともでき、基台１１を「第１アーム」、アーム１２を「第２アーム」、アーム１３を「第３アーム」、アーム１４を「第４アーム」、アーム１５を「第５アーム」、リスト１６を「第６アーム」と分けて言うことができる。
図２に示すように、アーム１２〜１５、リスト１６は、それぞれ、基台１１に対し独立して変位可能に支持されている。
基台１１とアーム１２とは、関節（ジョイント）１７１を介して連結されている。そして、アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な回動軸Ｏ_１回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_１回りの回動は、モーター４０１の駆動によりなされる。なお、モーター４０１の駆動は、モーター４０１とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０１により制御される（図３参照）。

アーム１２とアーム１３とは、関節（ジョイント）１７２を介して連結されている。そして、アーム１３は、アーム１２（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ_２回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_２回りの回動は、モーター４０２の駆動によりなされる。なお、モーター４０２の駆動は、モーター４０２とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０２により制御される（図３参照）。

アーム１３とアーム１４とは、関節（ジョイント）１７３を介して連結されている。そして、アーム１４は、アーム１３（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ_３回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_３回りの回動は、モーター４０３の駆動によりなされる。なお、モーター４０３の駆動は、モーター４０３とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０３により制御される（図３参照）。

アーム１４とアーム１５とは、関節（ジョイント）１７４を介して連結されている。そして、アーム１５は、アーム１４（基台１１）に対し、アーム１４の中心軸方向と平行な回動軸Ｏ_４回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_４回りの回動は、モーター４０４の駆動によりなされる。なお、モーター４０４の駆動は、モーター４０４とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０４により制御される（図３参照）。

アーム１５とリスト１６とは、関節（ジョイント）１７５を介して連結されている。そして、リスト１６は、アーム１５（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ_５回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_５回りの回動は、モーター４０５の駆動によりなされる。なお、モーター４０５の駆動は、モーター４０５とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０５により制御される（図３参照）。また、リスト１６は、関節（ジョイント）１７６を介して、回動軸Ｏ_５と垂直な回動軸Ｏ_６回りにも回動可能となっている。この回動軸Ｏ_６回りの回動は、モーター４０６駆動によりなされる。なお、モーター４０６の駆動は、モーター４０６とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０６により制御される（図３参照）。

モーター４０１〜４０６としては、特に限定されず、例えば、サーボモーターを用いるのが好ましい。また、前記各ケーブルは、それぞれ、ロボット１（ロボットアーム６０）を挿通している。
図１に示すように、基台１１は、ロボット１（ロボットアーム６０）が多関節ロボットの場合、当該多関節ロボットの最も上方に位置し、天井１０１に固定される部分である。この固定方法としては、特に限定されず、例えば、複数本のボルトによる固定方法を用いている。

基台１１は、中空の基台本体（ハウジング）１１２を有している。基台本体１１２は、円筒状をなす円筒状部１１３と、当該円筒状部１１３の外周部に一体的に形成された、箱状をなす箱状部１１４とに分けることができる。そして、このような基台本体１１２には、例えば、モーター４０１やモータードライバー３０１〜３０６、その他電流調整手段８０等が収納されている。

アーム１２〜１５は、それぞれ、中空のアーム本体２と、駆動機構３とを有しており、基台１１に対する配置箇所、すなわち、ロボット１全体における配置箇所と、その他に外形形状が異なること以外は、ほぼ同じ構成である。なお、以下では、説明の都合上、アーム１２が有するアーム本体２、駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ａ」、「駆動機構３ａ」と言い、アーム１３が有するアーム本体２、駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ｂ」、「駆動機構３ｂ」と言い、アーム１４が有するアーム本体２、駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ｃ」、「駆動機構３ｃ」と言い、アーム１５が有するアーム本体２、駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ｄ」、「駆動機構３ｄ」と言う。

アーム１２は、基台１１の下端部（先端部）に水平方向に対し傾斜した姿勢で連結されている。このアーム１２では、駆動機構３ａがモーター４０２を有しており、アーム本体２ａ内に収納されている。
アーム１３は、アーム１２の先端部に連結されている。このアーム１３では、駆動機構３ｂがモーター４０３を有しており、アーム本体２ｂ内に収納されている。

アーム１４は、アーム１３の先端部に連結されている。このアーム１４では、駆動機構３ｃがモーター４０４を有しており、アーム本体２ｃ内に収納されている。
アーム１５は、アーム１４の先端部に、その中心軸方向と平行に連結されている。このアーム１５では、駆動機構３ｄがモーター４０５、４０６を有しており、アーム本体２ｄ内に収納されている。

アーム１５の先端部（基台１１と反対側の端部）には、リスト１６が連結されている。このリスト１６には、ロボットハンド５が着脱自在に装着される。そして、ロボット１は、リスト１６に装着されたロボットハンド５でワーク７００を把持したまま、アーム１２〜１５やリスト１６等の動作を制御することにより、当該ワーク７００を搬送することができる（図１参照）。

リスト１６は、円筒状をなす（外形形状が円柱状をなす）リスト本体（装着部）１６１を有している。このリスト本体１６１に、ロボットハンド５が装着される。また、リスト本体１６１は、アーム１５の駆動機構３ｄに連結されており、当該駆動機構３ｄのモーター４０６の駆動により、回動軸Ｏ_６回りに回動する。
なお、駆動機構３ａ〜３ｄは、それぞれ、モーターの他に、例えば、プーリーやタイミングベルトを有している。

図１に示すように、リスト１６の先端部には、力覚センサー７０が設けられている。
力覚センサー７０は、ロボットハンド５を介してリスト１６に加わる力やモーメントを検知することができる。これにより、ロボットハンド５に把持されたワーク７００を、その直近で、当該ワーク７００の重量を正確かつ確実に検知することができる。
この力覚センサー７０としては、特に限定されず、各種のものを用いることができるが、その１例としては、例えば、互いに直交する３軸の各軸方向の力および各軸回りのモーメントを検出する６軸力センサー等が挙げられる。この力覚センサー７０は、例えば、ロボットハンド５によりワーク７００を把持して持ち上げた状態で、そのロボットハンド５からリスト１６に加わる力やモーメントを検出する。そして、力とモーメントとを含めたものからワーク７００の重量を算出することができる。

なお、力覚センサー７０の検出結果、すなわち、力覚センサー７０から出力される信号は、制御手段２０に入力される。そして、制御手段２０は、力覚センサー７０の検出結果に基づいて所定の制御を行なうことができる。
電流調整手段８０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路（図示せず）を有している。この回路で、パルス幅変調（ＰＷＭ）を行なうことにより、電源８００から供給された供給電流の大きさを容易に調整することができる。

制御手段２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が内蔵され、モータードライバー３０１〜３０６、電流調整手段８０、力覚センサー７０等の作動をそれぞれ制御する装置である。
これにより、制御手段２０は、モータードライバー３０１〜３０６を介して、モーター４０１〜４０６をそれぞれ独立して作動させることができる。その際、制御手段２０は、例えば、モーター４０１〜４０６への供給電流を所望の値になるようフィードバックしたり、モーター４０１〜４０６（関節１７１〜１７６）の角速度を所望の値になるようフィードバックする。この制御プログラムは、記憶手段９０に予め記憶されている。

また、制御手段２０は、モータードライバー３０７を介して、ロボットハンド５のモーター３２を作動させることができる。その際、制御手段２０は、モーター３２への供給電流を所望の値になるようフィードバックしたり、すなわち、電流調整手段８０を制御したり、モーター３２の角速度（挟持片５１２の移動速度）を所望の値になるようフィードバックすることができる。この制御プログラムも、記憶手段９０に予め記憶されている。

記憶手段９０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤ（Hard Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read−Only Memory）等のような記録媒体を有し、前述した各種制御プログラムを記憶するものである。
図１に示すように、ロボットハンド５は、ロボット１のリスト１６に装着された状態で使用される。以下、この状態を「装着状態」と言う。このロボットハンド５は、ワーク７００を把持する把持機構５１と、把持機構５１を駆動させるモーター５２とを有している。

把持機構５１は、ベース５１１と、一対の挟持片５１２とを有している。
ベース５１１は、ロボット１のリスト１６に装着される部分である。
一対の挟持片５１２は、互いに対向配置された板部材であり、ベース５１１を介して、互いに接近・離間可能に支持されている。そして、挟持片５１２同士が接近することにより、これらの間でワーク７００を挟持することができる。これにより、ワーク７００が把持される。また、挟持片５１２同士が離間することにより、把持されていたワーク７００を放すことができる。

モーター５２は、ベース５１１に内蔵されており、モーター５２の回転力を伝達する、複数の歯車を有する伝達機構を介して、各挟持片５１２と連結されている。図３に示すように、モーター５２は、装着状態で、ロボット１が有するモータードライバー３０７等を介して、電源８００に電気的に接続され、当該電源８００から供給電流が供給される。この供給によりモーター５２が回転して、伝達機構を介して、挟持片５１２同士を互いに接近・離間可能に移動させることができる。これにより、挟持片５１２同士の間でワーク７００を安定して挟持することができたり、その反対に、挟持したワーク７００を安定的に放すことができる。
なお、モータードライバー３０７は、電流調整手段８０と電気的に接続されている。これにより、電流調整手段８０でパルス幅変調（調整）された供給電流がモータードライバー３０７を介して、モーター５２に供給される。

ところで、モーター５２の作動時には、当該モーター５２が発熱し、その発熱の程度によっては、モーター５２の寿命が短くなる、すなわち、モーター５２が故障して使用不可能となる問題がある。これは、通常、モーター５２には、ワーク７００が搬送されている間、当該ワーク７００を確実に把持し続けるために、できる限り大きい供給電流（最大電流）を供給し続けるからである。また、モーター５２の発熱により、例えば、把持機構５１やリスト１６、その他ワーク７００等のような、モーター５２の周辺部が過剰に加熱されてしまうという問題がある。

しかしながら、ロボットシステム５００（ロボット１）では、このような問題が生じるのが防止される。以下、これについて説明する。
前述したように、モーター５２は、供給される供給電流の大きさが、モーター５２に供給可能な電流の最大値である電流値（α）で通電した状態では、温度が上昇して、発熱する。なお、モーター５２には、電流値（α）が供給されているため、把持機構５１でワーク７００を確実に把持して、持ち上げることができる（図１（ａ）、（ｂ）参照）。

記憶手段９０には、電流値（α）で通電した状態でモーター５２の温度が上昇した際、その温度上昇の傾向に関する情報が予め記憶されている。この情報は、本実施形態では、温度上昇の経時的な変化を示す検量線である（図５参照）。この検量線に基づいて、制御手段２０は、電流値（α）の電流を供給し始めてから、すなわち、電流値（α）で通電し始めてから、どのくらい時間が経過したら、モーター５２が故障を来たし得る温度ｔ_α（以下この温度を「閾値」と言うことがある）になるのかを容易かつ確実に把握することができる。換言すれば、検量線に基づいて、制御手段２０は、電流値（α）で通電した状態でモーター５２の温度が閾値に到達すると予想される（推定される）到達タイミングを容易かつ確実に得ることができる。なお、検量線としては、図５に示すようなグラフの他、表等であってもよい。

また、ロボットハンド５の把持機構５１でワーク７００を把持して、持ち上げた状態から、供給電流を最大値（電流値（α））から徐々に減少させていくと、ワーク７００に対する把持力（挟持力）も徐々に減少していき、遂には、ワーク７００は、把持機構５１から離脱する。このときの電流の大きさが「上限値」として存在している。この上限値は、ワーク７００の重量に応じて当然に複数あり、記憶手段９０に予め記憶されている。

前述したように、把持機構５１でワーク７００を把持して、持ち上げたときには、力覚センサー７０により、ワーク７００の重量を検知することができる。この検知結果に基づいて、制御手段２０は、ワーク７００がロボットハンド５の把持機構５１から離脱するときの電流の大きさの上限値を、ワーク７００の重量に応じて、複数の上限値のなか（記憶手段９０）から正確かつ確実に選択して得ることができる。また、ワーク７００の重量に応じた上限値を例えば演算により得る場合に比べて、ロボット１の高速化に寄与する。
ロボットシステム５００（ロボット１）で前記「問題」が生じるのが防止されるような作動状態は、図４に示すフローチャートに基づいた制御手段２０の制御プログラムで実行される。この作動状態について、図１、図５を参照しつつ説明する。

なお、ここでは、ワーク７００を第１テーブル９０１から第２テーブル９０２に搬送する工程を一例として説明する。また、ロボットシステム５００では、ロボットハンド５の把持機構５１でワーク７００を把持した際に、当該ワーク７００の変形が防止されるよう構成されている。この構成としては、例えば、ワーク７００の柔軟性や剛性に応じて、モーター５２の「トルクリミット」が調整可能となる構成が挙げられる。

まず、ワーク７００は、予め第１テーブル９０１上に載置されている。そして、この状態から、図１（ａ）に示すように、ロボットハンド５をワーク７００に接近させつつ、当該ロボットハンド５の把持機構５１の挟持片５１２同士を離間させて、これらの間にワーク７００を配置する（ステップＳ１）。
次に、図１（ｂ）に示すように、挟持片５１２同士を接近させて、ワーク７００を挟持するとともに、当該ワーク７００を持ち上げる（ステップＳ２）。このときのロボットハンド５のモーター５２には、電流値（α）の電流が供給されている。これにより、ワーク７００が確実に挟持され（把持され）、よって、挟持片５１２から離脱するのが確実に防止される。

次に、力覚センサー７０により、ワーク７００の重量を検出する（ステップＳ３）。この検出結果に基づいて、制御手段２０は、ワーク７００が把持機構５１から離脱するときの電流の大きさの上限値を記憶手段９０から呼び出すことができる。
次に、ワーク７００に対する搬送を開始して（図１（ｃ）参照）、その搬送が終了したか否かを判断する（ステップＳ４）。ワーク７００に対する搬送が終了したと判断した場合には、ロボットハンド５の把持機構５１で把持したワーク７００を第２テーブル９０２上に載置した状態で、当該把持機構５１の挟持片５１２同士を離間させる（ステップＳ５）。これにより、ワーク７００に対する挟持力が解除され、よって、当該ワーク７００が把持機構５１から開放される（図１（ｄ）参照）。

一方、ステップＳ４の判断の結果、ワーク７００に対する搬送が終了していないと判断した場合には、搬送が終了するまでの時間（以下「搬送終了時間」と言う）を計測する（ステップＳ６）。また、この計測を行なうとともに、記憶手段９０に記憶されている検量線に基づいて、電流値（α）で通電した状態でモーター５２の温度が閾値（温度ｔ_α）に到達すると予想される到達タイミングを求める（ステップＳ６）。図５に示すように、本実施形態では、到達タイミングは、電流値（α）の通電を開始してから時間ｋ_８となる時点である。

そして、搬送終了時間内に到達タイミングが入っているか否かを判断する（ステップＳ７）。搬送終了時間内に到達タイミングが入っていると判断した場合には、電流の大きさを電流値（α）よりも低くしても、そのときの値が上限値を下回らないかを判断する（ステップＳ８）。なお、下回らなければ、ワーク７００が把持機構５１から離脱せずに済み、下回れば、ワーク７００が把持機構５１から離脱することとなる。
また、ステップＳ７の判断の結果、搬送終了時間内に到達タイミングが入っていないと判断した場合には、ステップＳ４に戻り、以後、それより下位のステップを順次実行する。

ステップＳ８の判断の結果、電流値（α）よりも低くした電流値が上限値を下回らないと判断した場合には、到達タイミングよりも以前（図５中では時間ｋ_６）に、当該低くした電流値を電流調整手段８０により電流値（β）に調整する（ステップＳ９）。この電流値（β）は、電流値（α）よりも低く、かつ、上限値よりも高い電流値である。このような大きさの電流値（β）を有する電流は、モーター５２に供給される。

これにより、図５に示すように、モーター５２の推定される温度の経時的な上昇率は、時間ｋ_６を境に、徐々に減少していく。そして、モーター５２の温度が閾値に達するのが確実に防止される、すなわち、確実に閾値未満となると推定される。この推定結果は、モーター５２の温度を実際に測定した場合にも当てはめることができる。
また、図５に示すように、単位時間当たりの発熱量は、時間ｋ_１から時間ｋ_６までは、一定であるが、電流値（β）に調整を開始した時期である時間ｋ_６以降は、時間ｋ_１から時間ｋ_６までのときよりも減少している。

このような電流調整により、モーター５２の温度が閾値に達して、当該モーター５２が過剰に発熱することにより生じ得るモーター５２の寿命の低下を確実に防止することができる。また、モーター５２の周辺への過剰な加熱も確実に防止することができ、よって、例えば作業者が挟持片５１２やワーク７００に触れても、火傷を負うのを確実に防止することができ、安全である。

なお、ステップＳ８の判断の結果、電流値（α）よりも低くした電流値が上限値を下回ると判断した場合には、ステップＳ５を実行する。
また、ステップＳ９を実行した後は、ステップＳ４に戻り、以後、それより下位のステップを順次実行する。
電流調整手段８０による電流値（β）への調整の開始時期（図５中では時間ｋ_６）は、到達タイミング（図５中では時間ｋ_８）よりも以前であれば特に限定されないが、例えば、到達タイミングよりも３０秒以上前であるのが好ましい。これにより、モーター５２の温度が閾値に達するよりも以前に、前記上昇率の減少傾向が現れるのに十分な時間を確保することができる。

また、電流値（β）は、電流調整手段８０により連続的に減少する（変化する）のが好ましい（図５参照）。これにより、前記上昇率も連続的に減少することとなり、モーター５２の放熱状態を維持することできる。
また、供給電流の大きさは、ワーク７００の搬送途中で電流値（β）から電流値（α）に戻されてもよい。これにより、搬送途中で、ワーク７００が把持機構５１から離脱し易い姿勢となってしまっても、ワーク７００に対する把持力が増加され、よって、把持機構５１からの離脱が確実に防止される。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明に係わるロボット（第２実施形態）に装着されたエンドエフェクターのモーターの推定温度の経時的な変化を示す折れ線グラフと、同エンドエフェクターのモーターの単位時間当たりの推定発熱量の経時的な変化を示す棒グラフである。
以下、この図を参照して本発明に係わるロボットの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、電流値（β）の減少の態様が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
本実施形態では、電流値（β）は、電流調整手段８０により段階的に減少している（図６参照）。これにより、前記上昇率も段階的に減少することとなり、モーター５２の放熱状態を維持することでき、よって、モーター５２の寿命の低下や、モーター５２の周辺への過剰な加熱をより確実に防止するができる。

以上、本発明に係わるロボットを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ロボットを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明に係わるロボットは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、ロボットは、前記各実施形態では室内の天井から吊り下げられて設置されたものであるが、これに限定されず、例えば、室内の床面や壁面に設置されたものであってもよい。
また、エンドエフェクターが装着されるロボットアームは、前記各実施形態では複数本のアームを備えるものであったが、これに限定されず、例えば、１本のアームを備えるものであってもよい。
また、エンドエフェクターにおける挟持片の設置数は、前記各実施形態では２枚であるが、これに限定されず、例えば、３枚以上であってもよい。

１……ロボット １１……基台 １１２……基台本体（ハウジング） １１３……円筒状部 １１４……箱状部 １２、１３、１４、１５……アーム（リンク） １６……リスト（リンク） １６１……リスト本体（装着部） １７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６……関節（ジョイント） ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ……アーム本体 ３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ……駆動機構 ３２……モーター ５……ロボットハンド ５１……把持機構 ５１１……ベース ５１２……挟持片 ５２……モーター ２０……制御手段 ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７……モータードライバー ４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６……モーター ６０……ロボットアーム ７０……力覚センサー ８０……電流調整手段 ９０……記憶手段 １０１……天井 ５００……ロボットシステム ７００……ワーク（対象物） ８００……電源 ９０１……第１テーブル ９０２……第２テーブル Ｏ_１、Ｏ_２、Ｏ_３、Ｏ_４、Ｏ_５、Ｏ_６……回動軸 Ｓ１〜Ｓ９……ステップ ｔ_α……温度

Claims (13)

1. 対象物を把持する把持機構と、電源から供給される供給電流によって前記把持機構を駆動させるモーターと、を含むエンドエフェクターが装着されるロボットアームと、
   前記対象物の重量を検知する検知手段と、
   前記供給電流を調整する電流調整手段と、
   前記電流値（α）で通電した状態で前記モーターの温度が上昇した際に、その温度上昇の傾向に関する情報が記憶された記憶手段と、
   前記情報に基づいて予め設定された、前記電流値（α）で通電した状態で前記モーターの温度が閾値に到達する到達タイミングと、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記対象物が前記エンドエフェクターから離脱するときの前記供給電流の上限値とを得る制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記到達タイミングよりも以前に、前記電流調整手段によって前記供給電流を前記電流値（α）よりも低く、かつ、前記上限値よりも高い電流値（β）に調整して、前記電流値（β）の電流が前記モーターに供給されるよう制御することを特徴とするロボット。
2. 前記制御手段は、前記モーターの温度が前記閾値未満となるように、前記電流調整手段により前記供給電流を調整する請求項１に記載のロボット。
3. 前記制御手段は、前記到達タイミングよりも３０秒以上前に、前記電流調整手段による前記電流値（β）への調整を開始する請求項１または２に記載のロボット。
4. 前記対象物は、当該ロボットにより搬送されるものであり、
   前記供給電流は、前記対象物の搬送途中で前記電流値（β）から前記電流値（α）に戻されるか、または、前記対象物の搬送完了まで前記電流値（β）に維持される請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 前記電流調整手段は、前記電流値（β）を連続的に変化させる請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
6. 前記電流調整手段は、前記電流値（β）を段階的に変化させる請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
7. 前記情報は、前記温度上昇の経時的な変化を示す検量線である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロボット。
8. 前記上限値は、前記対象物の重量に応じて複数あり、前記記憶手段に予め記憶されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボット。
9. 前記電流値（α）は、前記モーターに供給可能な電流の最大値である請求項１ないし８のいずれか１項に記載のロボット。
10. 前記閾値は、前記モーターが故障を来たし得る温度である請求項１ないし９のいずれか１項に記載のロボット。
11. 前記検知手段は、前記ロボットアームの先端部に設置され、前記対象物を前記エンドエフェクターで把持して持ち上げた状態で、前記ロボットアームに加わる力を検出する力覚センサーである請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のロボット。
12. 前記ロボットアームは、複数本のアームが互いに回動可能に連結されたアーム連結体で構成されている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のロボット。
13. 前記把持機構は、前記対象物を挟持する一対の挟持片を有し、
    前記モーターは、前記一対の挟持片を互いに接近・離間可能に移動させるものである請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のロボット。

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