JP2017159402A - 関節型ロボットおよびそのガススプリングのガス減少状態推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この関節型ロボット1は、アーム2,3と、アーム2,3を駆動するための駆動モータ9と、アーム2,3に作用する荷重を支持して駆動モータ9の負荷を軽減するためのガススプリング5と、駆動モータ9を制御するための制御手段8と、を備え、制御手段8は、駆動モータ9を動作させて通電状態で停止させた停止位置において取得した駆動モータ9の実電流値に基づいて、ガススプリング5の内部に封入されたガスの減少状態を推定する機能を有する。
【選択図】図1
Description
サーボモータ9の電流を測定により取得した実電流値(Im)を、計算的に求めた電流値Icに換算する係数Ka(=Ic/Im)を取得する。
サーボモータ9を駆動してアームを動作させて停止位置i(リンク3の駆動軸4の回転角度θi)にて動作を停止させ、(A)シリンダ6内のガスの漏洩がないと仮定した設定状態(以下単に「設定状態」という。)におけるサーボモータ9に供給すべき電流値Ig_iを計算的に求めるとともに、(B)停止位置iにおけるモータ電流値Im_iを測定する。
前記のとおり、設定状態においては、リンク3を動作させてサーボモータ9の通電状態を維持したままロボットを停止させると、ロボットの停止位置iに応じて一義的にサーボモータ9およびガススプリング5が負担すべきトルク(負担トルク)が定まる。そこで、サーボモータ9およびガススプリング5のそれぞれの負担トルクに基づき、電流−トルク特性により、サーボモータ9に供給すべき電流値Ig_iおよびガススプリング5の負担トルクをサーボモータ9で発生させるとした電流値Ibal_iを求める。
サーボモータ9に流れる電流値を電流計等により測定する。
ガススプリング5のガス圧の減少量ΔPiまたはガス圧P1_iを算出する。
ガススプリングの設定状態からのガス圧の減少量ΔPiが、予め設定された減少量より大きいとき、または現実のガス圧P1_iが、予め設定された圧力より低下したときに、ガススプリングのガスの漏洩量が大きく、ロボット動作に支障が生ずる可能性があるものとして、表示や警告を行う。
前記の例は、1つの停止位置i(駆動軸4の回転角度θi)のみに基づいて、ガス圧の減少量ΔPiまたはガス圧Piを推定しているが、測定精度を向上させるために、異なる複数の停止位置i=1,2,3,・・・を含む動作により、それら複数の停止位置におけるガス圧の減少量ΔPiまたはガス圧Piを推定し、例えばそれらの平均値によりガス圧の減少量またはガス圧の判断基準としてもよい。
2 リンク
3 リンク
4 駆動軸
5 ガススプリング
6 シリンダ
7 ピストンロッド
8 ロボット制御装置
9 サーボモータ
Claims (10)
- アームと、
前記アームを駆動するための駆動モータと、
前記アームに作用する荷重を支持して前記駆動モータの負荷を軽減するためのガススプリングと、
前記駆動モータを制御するための制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させた停止位置において取得した前記駆動モータの実電流値に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する機能を有する、関節型ロボット。 - 前記制御手段は、前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させた前記停止位置において、前記アームの回転角度に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少がないと仮定した設定状態における前記駆動モータの設定電流値を算出し、前記設定電流値と前記実電流値とに基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する機能を有する、請求項1記載の関節型ロボット。
- 前記設定電流値は、前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させた前記停止位置において、前記設定状態にて前記駆動モータが負担する負荷に基づきトルク−電流特性により算出されたものである、請求項2記載の関節型ロボット。
- 前記制御手段は、前記実電流値を前記設定電流値と対比するための補正係数を前記実電流値に乗じて得られた換算電流値と、前記設定電流値との差分に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する機能を有する、請求項2または3に記載の関節型ロボット。
- 前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させる前記停止位置が複数の異なる位置を含み、
前記制御手段は、前記複数の異なる位置で取得された前記駆動モータの前記実電流値に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する機能を有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の関節型ロボット。 - アームを駆動するための駆動モータと、前記アームに作用する荷重を支持して前記駆動モータの負荷を軽減するためのガススプリングと、を備えた関節型ロボットの前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する方法であって、
前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させる第一の工程と、
前記第一の工程における停止位置にて前記駆動モータの実電流値を取得する第二の工程と、
前記第二の工程で取得された前記実電流値に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する第三の工程と、を備えたガス減少状態推定方法。 - 前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させた前記停止位置において、前記アームの回転角度に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少がないと仮定した設定状態における前記駆動モータの設定電流値を算出し、前記設定電流値と前記実電流値とに基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する、請求項6記載のガス減少状態推定方法。
- 前記設定電流値は、前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させた前記停止位置において、前記設定状態にて前記駆動モータが負担する負荷に基づきトルク−電流特性により算出される、請求項7記載のガス減少状態推定方法。
- 前記実電流値を前記設定電流値と対比するための補正係数を前記実電流値に乗じて得られた換算電流値と、前記設定電流値との差分に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する、請求項7または8に記載のガス減少状態推定方法。
- 前記駆動モータを動作させて通電状態で停止させる前記停止位置が複数の異なる位置を含み、
前記複数の異なる位置で取得された前記駆動モータの前記実電流値に基づいて、前記ガススプリングの内部に封入されたガスの減少状態を推定する、請求項6乃至9のいずれか一項に記載のガス減少状態推定方法。
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