KR20230054471A - 전류 제한 장치, 로봇 시스템 및 전류 제한 방법 - Google Patents

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마사타카 다나베
겐타 나카무라
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가와사끼 쥬고교 가부시끼 가이샤
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Abstract

이 전류 제한 장치 (21) 는, 구동부 (14) 에 통전하는 전류를 전류 제한값의 범위 내로 제한하는 전류 제한부 (23) 를 구비하고, 전류 제한값은, 구동부 (14) 의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다.

Description

전류 제한 장치, 로봇 시스템 및 전류 제한 방법
이 개시는, 전류 제한 장치, 로봇 시스템 및 전류 제한 방법에 관한 것으로, 특히, 구동부에 통전하는 전류를 제한하는 전류 제한 장치, 로봇 시스템 및 전류 제한 방법에 관한 것이다.
종래, 모터에 통전하는 전류의 상한값이 설정된 로봇이 알려져 있다. 이와 같은 로봇은, 예를 들어, 일본 공개특허공보2008-73790호에 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2008-73790호에는, 복수의 링크가 관절을 통하여 접속되어 있는 로봇 본체와, 로봇 본체의 관절에 형성되는 모터와, 모터의 회전을 감속하는 감속부를 구비하는 로봇이 개시되어 있다. 이 로봇에는, 모터에 통전하고 있는 전류를 계측하는 전류 계측 수단이 형성되어 있다. 그리고, 로봇 본체의 정지시에, 전류 계측 수단에 의해 계측된 전류값에 기초하여, 모터에 통전하는 전류의 상한값이 설정된다. 구체적으로는, 로봇의 정지시에, 소정의 자세를 유지하기 위해서 필요한 모터의 토크에 따라, 전류의 일정한 상한값이 설정된다. 이로써, 로봇의 자세에 따라 관절에 부여하는 구동 토크를 적절히 제한할 수 있다.
일본 공개특허공보 2008-73790호
일본 공개특허공보 2008-73790호에 기재된 바와 같은, 모터의 회전을 감속하는 감속부가 형성되어 있는 종래의 로봇에서는, 모터로부터 감속부까지의 사이에는, 이너셔 (모터 자체의 이너셔, 감속부의 기어의 이너셔 등) 가 존재한다. 여기서, 토크는, 이너셔와 가속도의 곱으로 나타내므로, 모터에 의해 구동되는 아암의 움직임을 가속하는 (가속도를 크게 하는) 경우, 이너셔가 크면, 그만큼, 필요한 토크가 커진다. 즉, 모터에 통전하는 전류를 크게 하여 모터가 발생시키는 토크를 크게 할 필요가 있다. 그러나, 일본 공개특허공보 2008-73790호와 같이, 모터에 통전되는 전류에 일정한 상한값이 설정되어 있는 경우, 전류의 상한값을 모터에 통전해도 모터가 충분한 토크를 발생시킬 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 모터로부터 감속부 (구동력 전달부) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우, 모터 (구동부) 에 의해 구동되는 부재 (아암 등) 를 충분히 가속할 수 없다는 문제점이 있다.
이 개시는, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이 개시의 하나의 목적은, 구동부로부터 구동력 전달부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 구동부에 의해 구동되는 부재를 충분히 가속하는 것이 가능한 전류 제한 장치, 로봇 시스템 및 전류 제한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 이 개시의 제 1 국면에 의한 전류 제한 장치는, 구동력 전달부를 통하여 구동력을 전달하는 구동부에 통전하는 전류를 제한하는 전류 제한 장치로서, 구동부에 통전하는 전류를 전류 제한값의 범위 내로 제한하는 전류 제한부를 구비하고, 전류 제한값은, 구동부의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다. 여기서,「구동부」는 모터나 비례 솔레노이드 등을 포함하는 개념이다. 또한,「가속도」란, 통상의 가속도뿐만 아니라 각 (角) 가속도도 포함하는 개념이다.
이 개시의 제 1 국면에 의한 전류 제한 장치에서는, 상기한 바와 같이, 구동부에 통전하는 전류의 전류 제한값은, 구동부의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다. 이로써, 구동부로부터 구동력 전달부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 구동부의 가속도에 따라, 전류 제한값을 변화시킴으로써, 구동부에 충분한 토크를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 구동부로부터 구동력 전달부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 구동부에 의해 구동되는 부재 (아암 등) 를 충분히 가속할 수 있다.
이 개시의 제 2 국면에 의한 로봇 시스템은, 로봇과, 로봇을 제어하는 로봇 제어부를 구비하고, 로봇은, 관절과, 관절에 형성되는 모터와, 모터의 회전을 감속시키는 감속부를 포함하고, 로봇 제어부는, 모터에 통전하는 전류를 전류 제한값의 범위 내로 제한하는 전류 제한부를 포함하고, 전류 제한값은, 모터의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다.
이 개시의 제 2 국면에 의한 로봇 시스템에서는, 상기한 바와 같이, 모터에 통전하는 전류의 전류 제한값은, 모터의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다. 이로써, 모터로부터 감속부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터의 가속도에 따라, 전류 제한값을 변화시킴으로써, 모터에 충분한 토크를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 모터로부터 감속부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터에 의해 구동되는 아암을 충분히 가속하는 것이 가능한 로봇 시스템을 제공할 수 있다.
이 개시의 제 3 국면에 의한 전류 제한 방법은, 구동력 전달부를 통하여 구동력을 전달하는 구동부에 통전하는 전류를 제한하는 전류 제한 방법으로서, 구동부의 가속도를 취득하는 스텝과, 취득된 구동부의 가속도에 기초하여, 구동부에 통전하는 전류의 전류 제한값을 설정하는 스텝과, 설정된 전류 제한값의 범위 내에 있어서, 구동부에 통전하는 스텝을 구비한다.
이 개시의 제 3 국면에 의한 전류 제한 방법은, 상기한 바와 같이, 취득된 구동부의 가속도에 기초하여, 구동부에 통전하는 전류의 전류 제한값을 설정하는 스텝을 구비한다. 이로써, 구동부로부터 구동력 전달부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 구동부의 가속도에 따라, 전류 제한값을 변화시킴으로써, 구동부에 충분한 토크를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 구동부로부터 구동력 전달부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 구동부에 의해 구동되는 부재 (아암 등) 를 충분히 가속하는 것이 가능한 전류 제한 방법을 제공할 수 있다.
본 개시에 의하면, 상기한 바와 같이, 구동부로부터 구동력 전달부까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 구동부에 의해 구동되는 부재를 충분히 가속할 수 있다.
도 1 은, 본 개시의 일 실시형태에 의한 로봇 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 개시의 일 실시형태에 의한 로봇 제어부의 블록도이다.
도 3 은, 본 개시의 일 실시형태에 의한 로봇 제어부의 제어 블록도이다.
도 4 는, 전류 제한값의 절대값이 작아지는 상태를 설명하기 위한 도면 (1) 이다.
도 5 는, 전류 제한값의 절대값이 작아지는 상태를 설명하기 위한 도면 (2) 이다.
도 6 은, 본 개시의 일 실시형태에 의한 전류 제한 방법을 설명하기 위한 플로도이다.
도 7 은, 변형예에 의한 의료용 로봇의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 변형예에 의한 로봇 제어부의 구성을 나타내는 블록도 (1) 이다.
도 9 는, 변형예에 의한 로봇 제어부의 구성을 나타내는 블록도 (2) 이다.
이하, 본 개시를 구체화한 본 개시의 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1 ∼ 도 6 을 참조하여, 본 실시형태에 의한 로봇 시스템 (100) 의 구성에 대하여 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 로봇 시스템 (100) 은, 로봇 (10) 과, 로봇 (10) 을 제어하는 로봇 제어부 (20) 를 구비하고 있다. 로봇 (10) 은, 예를 들어, 6 축 로봇이다. 또한, 로봇 (10) 은, 예를 들어, 산업용 로봇이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 로봇 (10) 은 아암 (11) 을 포함한다. 아암 (11) 은 관절 (12) 을 갖는다. 관절 (12) 은 복수 형성되어 있다. 예를 들어, 관절 (12) (관절 (12a ∼ 12f)) 은 6 개 형성되어 있다. 또한, 아암 (11) 은 기대 (13) 에 장착되어 있다. 관절 (12a) 은, 연직 방향으로 연장되는 축선 (L1) 둘레로 회동 가능하게 구성되어 있다. 관절 (12b) 은, 수평 방향으로 연장되는 축선 (L2) 둘레로 회동 가능하게 구성되어 있다. 관절 (12c) 은, 축선 (L2) 에 대하여 평행하게 연장되는 축선 (L3) 둘레로 회동 가능하게 구성되어 있다.
관절 (12d) 은, 축선 (L3) 에 직교하는 축선 (L4) 둘레로 회동 가능하게 구성되어 있다. 관절 (12e) 은, 축선 (L4) 에 직교하는 축선 (L5) 둘레로 회동 가능하게 구성되어 있다. 관절 (12f) 은, 축선 (L5) 에 직교하는 축선 (L6) 둘레로 회동 가능하게 구성되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수의 관절 (12a ∼ 12f) 의 각각에는, 모터 (14a ∼ 14f) 가 형성되어 있다. 또한, 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각에는, 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각의 구동력을 전달하는 감속부 (15a ∼ 15f) 가 형성되어 있다. 감속부 (15a ∼ 15f) 는, 각각, 모터 (14a ∼ 14f) 의 회전을 감속하여 전달한다. 이로써, 관절 (12a ∼ 12f) 이 회동한다. 이하에서는, 모터 (14a ∼ 14f) 를 통합하여 모터 (14) 라고 기재하는 경우가 있다. 또한, 감속부 (15a ∼ 15f) 를 통합하여 감속부 (15) 라고 기재하는 경우가 있다. 또한, 모터 (14 (14a ∼ 14f)) 는 청구범위의「구동부」의 일례이다. 또한, 감속부 (15 (15a ∼ 15f)) 는 청구범위의「구동력 전달부」의 일례이다.
모터 (14a ∼ 14f) 의 각각에는, 인코더 (16a ∼ 16f) 가 형성되어 있다. 인코더 (16a ∼ 16f) 는, 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각의 출력축 (17a ∼ 17f) 의 각도 위치를 검출한다. 검출된 출력축 (17a ∼ 17f) 의 각도 위치는, 후술하는 위치/속도 제어부 (22) 에 송신된다. 이하에서는, 인코더 (16a ∼ 16f) 를 통합하여 인코더 (16) 라고 기재하는 경우가 있다. 또한, 출력축 (17a ∼ 17f) 을 통합하여 출력축 (17) 이라고 기재하는 경우가 있다.
또한, 로봇 제어부 (20) 에는, 감속부 (15) 를 통하여 구동력을 전달하는 모터 (14) 에 통전하는 전류를 제한하는 전류 제한 장치 (21) 가 형성되어 있다. 전류 제한 장치 (21) 는, 위치/속도 제어부 (22) 와, 모터 (14) 에 통전하는 전류를 전류 제한값의 범위 내로 제한하는 전류 제한부 (23) 를 포함한다.
위치/속도 제어부 (22) 는 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각에 전기적으로 접속되어 있고, 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각에 전류를 흘려, 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각으로부터 출력되는 토크를 제어한다. 또한, 위치/속도 제어부 (22) 는 위치 제어부 (22a) (도 3 참조) 와 속도 제어부 (22b) (도 3 참조) 를 포함한다. 또한, 위치/속도 제어부 (22) 에는, 기억부 (24) 가 접속되어 있다. 기억부 (24) 에는, 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각을 구동하기 위한 프로그램이 기억되어 있다.
또한, 전류 제한부 (23) 는 복수의 모터 (14a ∼ 14f) 의 각각에 형성되어 있는 전류 제한부 (23a ∼ 23f) 를 포함한다. 또한, 전류 제한부 (23a ∼ 23f) 의 각각과 모터 (14a ∼ 14f) 사이에는, 앰프 (25a ∼ 25f) 가 형성되어 있다. 이하에서는, 앰프 (25a ∼ 25f) 를 통합하여 앰프 (25) 라고 기재하는 경우가 있다.
다음으로, 도 3 을 참조하여, 모터 (14) 의 토크 제어에 대해 설명한다.
위치/속도 제어부 (22) 는, 기억부 (24) (상위 명령 장치) 로부터 관절 (12) 의 위치 지령값 (시각력 지령 위치) 을 취득한다. 그리고, 위치 제어부 (22a) 는, 취득된 위치 지령값과, 관절 (12) 의 인코더 (16) 로부터 소득된 각도 위치 (실제 각도 위치) 의 편차를 산출한다. 그리고, 위치 제어부 (22a) 는 산출된 편차에 위치 게인을 승산한다. 또한, 위치 제어부 (22a) 는, 위치 지령값을 미분하여 관절 (12) 이 목표로 하는 속도인 속도 지령값을 산출한다.
다음으로, 속도 제어부 (22b) 는, 상기의 위치 게인이 승산된 편차와, 속도 지령값을 가산함과 함께, 이 가산값으로부터, 실제 각도 위치를 미분하여 얻어지는 실제 각속도를 감산하여 속도 편차를 산출한다. 그리고, 속도 제어부 (22b) 는 산출한 속도 편차에 속도 게인을 승산한다. 이로써, 속도 제어부 (22b) 는, 모터 (14) 로부터 출력하는 목표 토크에 따른 목표 전류값을 생성한다.
그리고, 속도 제어부 (22b) 는 생성한 목표 전류값을 전류 제한부 (23) 에 송신한다. 전류 제한부 (23) 는, 송신된 목표 전류값이 전류 제한값의 범위 내인 경우, 목표 전류값을 그대로 앰프 (25) 에 송신한다. 한편, 전류 제한부 (23) 는, 송신된 목표 전류값이 전류 제한값의 범위 외인 경우, 목표 전류값을 전류 제한값의 범위 내의 값으로 제한하여, 앰프 (25) 에 송신한다.
여기서, 전류 제한값은, 속도의 함수로 되어 있고, 모터 (14) 의 정방향의 회전시의 전류 제한값 Ilim＋i 와, 모터 (14) 의 부방향의 회전시의 부측의 전류 제한값 Ilim－i 를 포함한다. 전류 제한값 Ilim＋i 및 전류 제한값 Ilim－i 의 함수의 참조 속도로서, 3 차 필터가 곱해진 후의 속도 지령이 사용된다. 또한, 첨자「i」는 로봇 (10) 의 축선의 번호를 나타낸다.
본 실시형태에서는, 속도 지령은, 속도 제어의 지연을 고려한 전달 함수를 포함하는 필터가 승산되어 있다. 구체적으로는, 필터가 곱해진 후의 속도 지령에, 속도 제어의 지연을 고려한 이하의 전달 함수로 이루어지는 필터가 곱해져 있다. 여기서, 필터가 곱해지기 전의 속도 지령을 vcomi [rad/s] 로 하고, 필터가 곱해진 후의 속도 지령을 vcom_fili [rad/s] 로 하면, vcom_fili 는 하기의 식으로 나타내어진다.
Figure pct00001
여기서, Kvffi 및 Kpi 는, 각각 속도 피드포워드 게인과 위치 게인이다. 따라서, 속도 피드포워드 게인이 1 이면, vcomi [rad/s] 와 vcom_fili [rad/s] 는 일치한다.
(통상시의 전류 제한값)
여기서, 본 실시형태에서는, 감속부 (15) 의 통상시에는, 전류 제한값 (정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i, 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i) 은 모터 (14) 의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다. 또한, 전류 제한값은, 모터 (14) 에 대한 속도 지령 (위치 제어부 (22a) 에 의해 산출된 속도 지령값, 도 3 참조) 으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다.
구체적으로는, 정측의 전류 제한값 Ilim＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim－i 에 대하여, 하기의 식으로 나타내는 Iai [Arms] 를 가산함으로써, 정측의 전류 제한값 Ilim＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim－i 는, 모터 (14) 의 가속도에 따라 변화하도록 설정된다.
Figure pct00002
여기서, acom_fili 는, vcom_fili 를 미분함으로써 구해진 가속도 [rad/s2] 이다. Ri 는 감속부 (15) 의 감속비이고, Ii1 은 모터 (14) 의 이너셔 [kgm2] 이다. Ii2 는 구동계의 이너셔 [kgm2] 이다. Kti 는 모터 (14) 의 토크 정수 [Arms/Nm] 이다. 따라, 모터 (14) 의 가속도에 따라 변화하도록 설정된 전류 제한값 (Ilim_new_com＋i) 및 전류 제한값 (Ilim_new_com－i) 은, 하기의 식에 의해 나타내어진다.
Figure pct00003
또한, 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 는, 청구범위의「제 1 전류 제한값」및「제 1 정측 전류 제한값」의 일례이다. 또한, 전류 제한값 Ilim_new_com－i 는, 청구범위의「제 1 전류 제한값」및「제 1 부측 전류 제한값」의 일례이다.
즉, 본 실시형태에서는, 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 및 전류 제한값 Ilim_new_com－i 는, 모터 (14) 의 가속도 acom_fili 와, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 이너셔 Ii1 및 Ii2 에 기초하여 설정되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i 는, 모터 (14) 의 가속도에 따라 커지도록 설정되어 있다. 즉, 상기 수학식 3 에 있어서의 Iai 가 정의 값인 경우, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i 는 모터 (14) 의 가속도에 따라 커진다. 바꿔 말하면, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 의 절대값이 커져 있을 때에는, 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i 의 절대값은 작아진다.
도 4 및 도 5 를 참조하여, 모터 (14) 가 정방향으로 회전하고 있는 경우의 동작을 설명한다. 기간 t1 에 있어서, 모터 (14) 의 회전 속도가 상승한다. 즉, 상기 수학식 2 에 있어서의 acom_fili 는 정의 값을 가진다. 이 경우, 상기 수학식 3 에 있어서의 Iai 가 정의 값이 되고, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 는 커진다.
한편, 본 실시형태에서는, 모터 (14) 의 구동을 방해하는 방향으로 가해지는 외력 (구체적으로는, 중력) 에 저항하는 측으로 모터 (14) 의 힘 또는 모멘트를 발생시키는 경우, 전류 제한값은, 모터 (14) 의 가속도에 따라 작아지도록 설정되어 있다. 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 로봇 (10) 의 아암 (11) 을 상방향측으로 감속하면서 회동시키는 경우, 중력에 의해 모터 (14) 가 토크를 발생시키지 않아도 아암 (11) 은 감속한다. 그러나, 아암 (11) 의 감속도가, 중력에 의한 토크의 감속도보다 작은 경우, 모터 (14) 는, 중력에 저항하는 측 (상방향측으로 회동하는 측, 도 4 의 화살표 참조) 으로 토크를 발생할 필요가 있다. 이 경우, 도 5 의 기간 t2 에 나타내는 바와 같이, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 는 작아진다. 또한, 도 5 에서는, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i 는, 계단상으로 변화하도록 나타나 있으나, 실제로는 가속도는 매끄럽게 변화하기 때문에, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i 의 변화도 완만하다.
(이상시의 전류 제한값)
아암 (11) 이 간섭하고 있는 경우, 속도 지령과 인코더 (16) 로부터 속도의 피드백값이 괴리되는 경우가 있다. 이 경우, 실제로는 아암 (11) 은 정지되어 있음에도 불구하고, 속도 지령은, 아암 (11) 이 가속되고 있는 상태가 된다. 이 때문에, 상기의 통상시의 전류 제한값에서는, 전류 제한값이 과도하게 커지는 경우가 있어, 감속부 (15) 등에 과대한 부하를 부여해 버릴 가능성이 있다.
그래서, 본 실시형태에서는, 감속부 (15) 의 이상시에는, 전류 제한값 (정측의 전류 제한값 Ilim_new_fb＋i, 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_fb－i) 은, 모터 (14) 의 속도의 피드백값으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다. 또한, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_fb＋i 는, 청구범위의「제 2 전류 제한값」및「제 2 정측 전류 제한값」의 일례이다. 또한, 부측의 전류 제한값 Ilim_new_fb－i 는, 청구범위의「제 2 전류 제한값」및「제 2 부측 전류 제한값」의 일례이다.
구체적으로는, 먼저, 피드백된 속도 vfbi 를 미분함으로써 가속도 afbi [rad/s2] 를 산출한다.
Figure pct00004
여기서, Kti 는 모터 (14) 의 토크 정수 [Nm/Arms] 이다.
그리고, 전류 제한값의 함수의 참조 속도가 피드백된 속도로서 산출된 정측의 전류 제한값 Ilim_fb＋i, 및 부측의 전류 제한값 Ilim_fb－i 에 가속도 afbi [rad/s2] 를 가산함으로써, 정측의 전류 제한값 Ilim_new_fb＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_fb－i 가 산출된다.
Figure pct00005
또한, 정측의 전류 제한값 Ilim_fb＋i, 및 부측의 전류 제한값 Ilim_fb－i 의 각각에 대하여 필터를 곱한 것을, 정측의 전류 제한값 Ilim_fb_fil＋i [Arms] 및 부측의 전류 제한값 Ilim_fb_fil－i [Arms] 로 한다. 그리고, 하기의 수학식 6 에 기초하여, 통상시의 전류 제한값 (속도 지령에 기초하는 전류 제한값) 과, 이상시의 전류 제한값 (피드백값에 기초하는 전류 제한값) 의 차분 (ΔTlim_new＋i, 및 ΔTlim_new－i) 이 산출된다.
Figure pct00006
상기의 차분 (ΔTlim_new＋i, ΔTlim_new－i) 이 커진다는 것은, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값과 피드백값에 기초하는 전류 제한값의 차가 커진다는 것이고, 이 차가 허용값을 초과하면, 감속부 (15) 등에 손상을 주는 경우가 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 통상시의 전류 제한값 (속도 지령에 기초하는 전류 제한값) 과, 이상시의 전류 제한값 (피드백값에 기초하는 전류 제한값) 의 차분으로부터 산출한 토크 제한값의 차 (ΔTlim_new＋i, 및 ΔTlim_new－i) 의 절대값이 소정의 값 이상이 되는 경우, 전류 제한값으로서 이상시의 전류 제한값이 사용되고, 차분이 소정의 값 미만이 되는 경우, 통상시의 전류 제한값이 사용된다.
또한, 본 실시형태에서는, 감속부 (15) 의 통상시의 출력축의 힘 또는 모멘트 (본 실시형태에서는 토크) 의 허용값 TGi 와, 감속부 (15) 의 이상시의 출력축의 힘 또는 모멘트의 허용값 TGmaxi 가 미리 설정되어 있다. 그리고, 소정의 값은, 통상시의 힘 또는 모멘트의 허용값 TGi 와, 이상시의 힘 또는 모멘트의 허용값 TGmaxi 의 차분의 절대값 |TGi - TGmaxi| 를 포함한다. 또한, 허용값 TGi 는, 감속부 (15) 의 허용 가감속 토크에 상당한다. 또한, 허용값 TGmaxi 는, 감속부 (15) 의 비상 정지시의 순간 최대 토크에 상당한다. 또한, 허용값 TGmaxi 에 안전율을 설정해도 된다.
보다 상세하게는, 본 실시형태에서는, 하기의 수학식 7 에 나타내는 바와 같이, 속도 지령에 기초하는 정측의 전류 제한값과 피드백값에 기초하는 정측의 전류 제한값의 차분으로부터 산출한 토크 제한값의 차의 절대값 |ΔTlim_new＋i| 가 |TGi - TGmaxi| 이상, 또는, 속도 지령에 기초하는 부측의 전류 제한값과 피드백값에 기초하는 부측의 전류 제한값의 차분으로부터 산출한 토크 제한값의 차의 절대값 |ΔTlim_new－i| 가 |TGi - TGmaxi| 이상이고, 또한, 전류 지령이 피드백값에 기초하는 정측의 전류 제한값 이상 또한 속도 지령에 기초하는 정측의 전류 제한값이 피드백값에 기초하는 정측의 전류 제한값 이상, 또는, 전류 지령이 피드백값에 기초하는 부측의 전류 제한값 이하이고, 또한, 속도 지령에 기초하는 부측의 전류 제한값이 피드백값에 기초하는 부측의 전류 제한값 이하인 경우, 전류 제한값으로서 피드백값에 기초하는 전류의 전류 제한값이 사용된다. 또한, 구체적으로는, 하기의 수학식 7 에 기초하여, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값과, 피드백값에 기초하는 전류 제한값 중 어느 것을 사용할 것인지가 판단된다.
Figure pct00007
구체적으로는, 로봇 (10) 의 어느 관절 (12) 에 있어서, 상기의 수학식 7 의 관계를 만족한 경우, 모든 관절 (12) 에 있어서, 피드백값에 기초하는 정측의 전류 제한값 Ilim_new_fb_fil＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_fb_fil－i 가 사용된다. 한편, 상기의 수학식 7 의 관계를 만족하지 않는 경우, 속도 지령에 기초하는 정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i 가 사용된다.
또, 본 실시형태에서는, 하기의 수학식 8 에 나타내는 바와 같이, 전류 제한값으로서 피드백값에 기초하는 전류의 전류 제한값이 사용되는 경우에 있어서, 소정의 시간, 전류 지령 Icomi 보다 피드백값에 기초하는 전류 제한값 Ilim_new_fb_fil＋i 가 크고, 또한, 전류 지령 Icomi 보다 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 가 크고, 또한, 전류 지령 Icomi 보다 전류 제한값 Ilim_new_fb_fil－i 가 작고, 또한, 전류 지령 Icomi 보다 전류 제한값 Ilim_new_com－i 가 작은 경우, 전류 제한값으로서 속도 지령에 기초하는 전류 제한값 (Ilim_new_com＋i, 및 Ilim_new_com－i) 이 사용되도록 전환된다.
Figure pct00008
또한, 구체적으로는, 로봇 (10) 의 모든 축선 (관절 (12)) 에 있어서, 상기의 수학식 8 의 조건이, 소정의 시간만큼 연속하여 만족된 경우, 전류 제한값으로서 속도 지령에 기초하는 전류 제한값 (Ilim_new_com＋i, 및 Ilim_new_com－i) 이 사용되도록 전환된다.
다음으로, 도 6 을 참조하여, 감속부 (15) 를 통하여 구동력을 전달하는 모터 (14) 에 통전하는 전류를 제한하는 전류 제한 방법에 대하여 설명한다.
스텝 S1 에 있어서, 모터 (14) 의 가속도를 취득한다. 구체적으로는, 상위 명령 장치로부터의 시각력 지령 위치를 2 차 미분하여 가속도를 취득한다. 또한, 인코더 (16) 로부터 취득되는 모터 (14) 의 출력축 (17) 의 각도 위치에 기초하여, 모터 (14) 의 가속도를 취득한다.
스텝 S2 에 있어서, 상기의 수학식 7 에 기초하여, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값과, 피드백값에 기초하는 전류 제한값 중 어느 것을 사용할 것인지가 판단된다.
스텝 S2 에 있어서, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값을 사용한다고 판단된 경우, 스텝 S3 에 있어서, 속도 지령으로부터 취득된 모터 (14) 의 가속도에 기초하여, 상기의 수학식 3 에 의한 모터 (14) 에 통전하는 전류의 전류 제한값을 설정한다. 그리고, 스텝 S6 으로 진행한다.
스텝 S2 에 있어서, 피드백값에 기초하는 전류 제한값을 사용한다고 판단된 경우, 스텝 S4 에 있어서, 피드백값으로부터 취득된 모터 (14) 의 가속도에 기초하여, 상기의 수학식 5 에 의한 모터 (14) 에 통전하는 전류의 전류 제한값을 설정한다.
스텝 S4 로 진행한 경우, 스텝 S5 에 있어서, 상기 수학식 8 에 기초하여, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값으로 전환할지의 여부가 판단된다. 스텝 S5 에 있어서 예인 경우, 스텝 S3 에 있어서, 속도 지령으로부터 취득된 모터 (14) 의 가속도에 기초하여, 상기의 수학식 3 에 의한 모터 (14) 에 통전하는 전류의 전류 제한값을 설정한다. 스텝 S5 에 있어서 아니오인 경우, 스텝 S6 으로 진행한다.
스텝 S6 에 있어서, 설정된 전류 제한값의 범위 내에 있어서, 모터 (14) 에 통전한다. 상기의 스텝 S1 ∼ S6 의 동작은, 모터 (14) 의 동작 중에 반복 실시되고 있다.
[본 실시형태의 효과]
본 실시형태에서는, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
(전류 제한 장치 및 로봇의 효과)
본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 모터 (14) 에 통전하는 전류의 전류 제한값은, 모터 (14) 의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있다. 이로써, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터 (14) 의 가속도에 따라, 전류 제한값을 변화시킴으로써, 모터 (14) 에 충분한 토크를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재 (아암 (11)) 를 충분히 가속할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 전류 제한값은, 모터 (14) 의 가속도에 따라 커지도록 설정되어 있다. 이로써, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터 (14) 의 가속도에 따라 전류 제한값이 커지기 때문에, 모터 (14) 에 충분한 토크를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재 (아암 (11)) 를 충분히 가속할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 모터 (14) 의 구동을 방해하는 방향으로 가해지는 외력에 저항하는 측으로 모터 (14) 의 힘 또는 모멘트 (본 실시형태에서는, 토크) 를 발생시키는 경우, 전류 제한값은, 모터 (14) 의 가속도에 따라 작아지도록 설정되어 있다. 여기서, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재 (아암 (11)) 의 감속의 정도가, 중력에 의해 감속되는 정도보다 작은 경우, 중력에 저항하는 측 (상방향측) 으로 모터 (14) 의 힘 또는 모멘트를 발생시키게 된다. 그래서, 상기와 같이 구성함으로써, 모터 (14) 가 중력에 과도하게 저항하도록 동작하는 것을 억제할 수 있으므로, 감속부 (15) 에 과도한 힘이 가해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 전류 제한값은, 모터 (14) 의 가속도와, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 이너셔에 기초하여 설정되어 있다. 여기서, 토크는, 이너셔와 가속도의 곱으로 나타내어지므로, 전류 제한값을 모터 (14) 의 가속도와 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 이너셔에 기초하여 설정함으로써, 원하는 토크가 출력 가능하도록 적절히 전류 제한값을 설정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 전류 제한값은, 모터 (14) 에 대한 속도 지령으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는 전류의 전류 제한값 (정측의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i, 부측의 전류 제한값 Ilim_new_com－i) 을 포함한다. 이로써, 모터 (14) 에 대한 속도 지령에 기초하여, 전류의 전류 제한값을 용이하게 설정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 속도 지령은, 속도 제어의 지연을 고려한 전달 함수를 포함하는 필터가 승산되어 있다. 이로써, 속도 지령이 속도 제어의 지연을 따르도록 수정되므로, 수정된 속도 지령으로부터 산출된 가속도에 따라 적절히 전류 제한값을 설정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 전류 제한값은, 모터 (14) 의 속도의 피드백값으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는 전류의 전류 제한값 (정측의 전류 제한값 Ilim_new_fb＋i 및 부측의 전류 제한값 Ilim_new_fb－i) 을 포함한다. 여기서, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재 (아암 (11)) 가 주위의 물체에 간섭하여 정지한 경우 등, 속도 지령 (모터 (14) 에 의해 구동되는 부재를 더욱 이동시키는 지령값) 과, 피드백값 (정지한 상태) 의 괴리가 커진다. 이 경우, 상기와 같이, 모터 (14) 의 속도의 피드백값으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는 전류 제한값을 사용함으로써, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재의 실제 상태에 기초하여, 적절히 전류 제한값을 설정할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 감속부 (15) 의 통상시에는, 전류 제한값으로서 속도 지령에 기초하는 전류 제한값이 사용되고, 감속부 (15) 의 이상시에는, 전류 제한값으로서 피드백값에 기초하는 전류 제한값이 사용된다. 이로써, 감속부 (15) 의 통상시에, 전류 제한값이 진동하는 것을 억제할 수 있음과 함께, 감속부 (15) 의 이상시에, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재의 실제 상태에 기초하여 적절히 전류 제한값을 설정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값과 피드백값에 기초하는 전류 제한값의 차분으로부터 산출한 토크 제한값의 차의 절대값이 소정의 값 이상이 되는 경우, 전류 제한값으로서 피드백값에 기초하는 전류 제한값이 사용되고, 차분이 소정의 값 미만이 되는 경우, 전류 제한값으로서 속도 지령에 기초하는 전류 제한값이 사용된다. 이로써, 토크 제한값의 차의 절대값은, 속도 지령과 피드백값의 괴리의 크기를 반영하기 때문에, 괴리의 크기에 기초하여, 적절히 속도 지령에 기초하는 전류 제한값 또는 피드백값에 기초하는 전류 제한값을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값은, 모터 (14) 의 정방향의 구동시의 전류 제한값 Ilim_new_com＋i 와, 모터 (14) 의 부방향의 구동시의 전류 제한값 Ilim_new_com－i 를 포함하고, 피드백값에 기초하는 전류 제한값은, 정방향의 구동시의 전류 제한값 Ilim_new_fb＋i (Ilim_new_fb2＋i) 와, 부방향의 구동시의 전류 제한값 Ilim_new_fb－i (Ilim_new_fb2－i) 를 포함한다. 이로써, 모터 (14) 의 정방향으로의 토크 발생시와 부방향으로의 토크 발생시의 양방에 있어서, 적절히 전류 제한값을 설정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 상기의 수학식 7 에 기초하여, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값, 또는 피드백값에 기초하는 전류 제한값이 사용된다. 이로써, 상기의 차분의 절대값에 기초하여, 속도 지령과 피드백값의 괴리가 큰 것을 검출하는 것에 더하여, 전류 지령이 피드백값에 기초하는 전류 제한값의 범위 외인 것, 및 속도 지령에 기초하는 전류 제한값이 피드백값에 기초하는 전류 제한값의 범위 외인 것의 조건이 부가되기 때문에, 잘못하여 전류 제한값으로서 피드백값에 기초하는 전류 제한값이 사용되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 상기의 수학식 8 에 기초하여, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값이 사용되도록 전환된다. 이로써, 전류 지령이, 소정의 시간, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값의 범위 내에 있게 되기 때문에, 전류 제한값으로서 적절한 속도 지령에 기초하는 전류 제한값으로 전환할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 감속부 (15) 의 통상시의 출력축의 힘 또는 모멘트 (본 실시형태에서는 토크) 의 허용값 TGi 와, 감속부 (15) 의 이상시의 출력축의 힘 또는 모멘트의 허용값 TGmaxi 가 미리 설정되어 있다. 그리고, 소정의 값은, 통상시의 힘 또는 모멘트의 허용값 TGi 와, 이상시의 힘 또는 모멘트의 허용값 TGmaxi 의 차분의 절대값 |TGi - TGmaxi| 를 포함한다. 이로써, 감속부 (15) 의 허용값에 기초하여, 전류 제한값으로서 속도 지령에 기초하는 전류 제한값과 피드백값에 기초하는 전류 제한값 중 어느 것을 사용할지를 용이하게 판단할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 모터 (14) 는 로봇 (10) 의 관절 (12) 에 형성되어 있다. 이로써, 로봇 (10) 의 관절 (12) 에 형성되는 모터 (14) 에 있어서, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재를 충분히 가속할 수 있다.
(전류 제한 방법의 효과)
본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 전류 제한 방법은, 취득된 모터 (14) 의 가속도에 기초하여, 모터 (14) 에 통전하는 전류의 전류 제한값을 설정하는 스텝을 구비한다. 이로써, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터 (14) 의 가속도에 따라, 전류 제한값을 변화시킴으로써, 모터 (14) 에 충분한 토크를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터 (14) 에 의해 구동되는 부재 (아암 (11)) 를 충분히 가속하는 것이 가능한 전류 제한 방법을 제공할 수 있다.
[변형예]
또한, 금회 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 개시의 범위는, 상기한 실시형태의 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타나고, 또한 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경 (변형예) 이 포함된다.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 산업용 로봇 (10) 에 본 개시를 적용하는 예를 나타냈지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 의료용 로봇 (30) 에 본 개시를 적용해도 된다. 로봇 (30) 은, 포지셔너 (31) (다관절 로봇) 와, 아암 베이스 (32) 와, 복수의 아암 (33) 을 구비하고 있다. 복수의 아암 (33) 의 각각의 선단에는, 의료 기구 (34) 가 장착되어 있다. 본 개시의 전류 제한 장치 (21) 는, 예를 들어, 포지셔너 (31) (다관절 로봇) 나 아암 (33) 의 관절의 모터 (14) 에 흐르는 전류를 제한한다. 이로써, 의료용 로봇 (30) 에 있어서, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 모터 (14) 에 의해 구동되는 아암 (33) 을 충분히 가속할 수 있다.
특히 의료용 로봇 (30) 에서는, 의료용 로봇 (30) 을 배치하기 위한 스페이스가 한정되어 있거나, 관절이 많거나, 충돌시의 충격 저감을 위해 구동 전압을 낮게 할 필요가 있거나 하는 등의 이유로부터, 저출력의 모터 (14) 를 고감속비로 사용하는 경우가 있다. 이 경우, 모터 (14) 로부터 감속부 (15) 까지의 사이의 이너셔가 큰 경우에도, 본 개시와 같이 전류 제한값을 모터 (14) 의 가속도에 따라 변화시켜, 모터 (14) 에 의해 구동되는 아암 (33) 을 충분히 가속 가능하게 하는 것은, 특히 유효하다.
또한, 상기 실시형태에서는, 본 개시의「구동부」로서 모터 (14) 가 적용되는 예를 나타냈지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 개시의「구동부」로서 비례 솔레노이드, 리니어 모터, 보이스 코일 및 구면 액추에이터 등의 액추에이터를 적용해도 된다. 또한, 본 개시의「구동부」로서 파우더 클러치 브레이크, 히스테리시스 클러치 브레이크를 적용해도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값과, 속도의 피드백값에 기초하는 전류 제한값이 사용되는 예를 나타냈지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 속도 지령에 기초하는 전류 제한값과, 속도의 피드백값에 기초하는 전류 제한값 중 어느 일방만을 사용하도록 해도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 속도 지령은, 속도 제어의 지연을 고려한 전달 함수를 포함하는 필터가 승산되어 있는 예를 나타냈지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 속도 제어의 지연이 없는 경우 (또는, 지연이 작은 경우) 등에서는, 속도 제어의 지연을 고려한 전달 함수를 포함하는 필터를 속도 지령에 승산하지 않아도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 위치/속도 제어부 (22) 가 모터 (14a ∼ 14f) 에 대하여 공통으로 (1 개) 형성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 위치/속도 제어부 (122a ∼ 122f) 가, 모터 (14a ∼ 14f) 에 대하여 개별로 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는 위치/속도 제어부 (22) 와, 전류 제한부 (23a ∼ 23f) 가 개별로 형성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 위치/속도 제어부 및 전류 제한부를 포함하는 1 개의 제어부 (26) 가 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 전류 제한부 (23) 가, 앰프 (25) 의 상류측에 형성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 본 개시에서는, 전류 제한부 (23) 는, 위치/속도 제어부 (22) 와 모터 (14) 가 접속되는 라인 중 어느 곳 (앰프 (25) 의 출력측, 인코더 (16) 로부터 피드백되는 라인 등) 에 형성되어 있으면 된다.
10 : 로봇
12, 12a ∼ 12f : 관절
14, 14a ∼ 14f : 모터 (구동부)
15, 15a ∼ 15f : 감속부 (구동력 전달부)
20 : 로봇 제어부
21 : 전류 제한 장치
23, 23a ∼ 23f : 전류 제한부
30 : 로봇 (의료용 로봇)
100 : 로봇 시스템
Ilim_new_com＋i : 전류 제한값 (제 1 전류 제한값, 제 1 정측 전류 제한값)
Ilim_new_com－i : 전류 제한값 (제 1 전류 제한값, 제 1 부측 전류 제한값)
Ilim_new_fb_fil＋i : 전류 제한값 (제 2 전류 제한값, 제 2 정측 전류 제한값)
Ilim_new_fb_fil－i : 전류 제한값 (제 2 전류 제한값, 제 2 부측 전류 제한값)

Claims (17)

  1. 전류가 흘러가는 것에 의해 힘 또는 모멘트를 발생시키고, 구동력 전달부를 통하여 구동력을 전달하는 구동부에 통전하는 전류를 제한하는 전류 제한 장치로서,
    상기 구동부에 통전하는 전류를 전류 제한값의 범위 내로 제한하는 전류 제한부를 구비하고,
    상기 전류 제한값은, 상기 구동부의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는, 전류 제한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 제한값은, 상기 구동부의 가속도에 따라 커지도록 설정되어 있는, 전류 제한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구동부의 구동을 방해하는 방향으로 가해지는 외력에 저항하는 측으로 상기 구동부의 힘 또는 모멘트를 발생시키는 경우, 상기 전류 제한값은, 상기 구동부의 가속도에 따라 작아지도록 설정되어 있는, 전류 제한 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 제한값은, 상기 구동부의 가속도와, 상기 구동부로부터 상기 구동력 전달부까지의 이너셔에 기초하여 설정되어 있는, 전류 제한 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 제한값은, 상기 구동부에 대한 속도 지령으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는 제 1 전류 제한값을 포함하는, 전류 제한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 속도 지령은, 속도 제어의 지연을 고려한 전달 함수를 포함하는 필터가 승산되어 있는, 전류 제한 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 제한값은, 상기 구동부의 속도의 피드백값으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는 제 2 전류 제한값을 포함하는, 전류 제한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전류 제한값은, 상기 구동부에 대한 속도 지령으로부터 산출된 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는 제 1 전류 제한값을 포함하고,
    상기 구동력 전달부의 통상시에는, 상기 전류 제한값으로서 상기 제 1 전류 제한값이 사용되고, 상기 구동력 전달부의 이상시에는, 상기 전류 제한값으로서 상기 제 2 전류 제한값이 사용되는, 전류 제한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 제한값과 상기 제 2 전류 제한값의 차분으로부터 산출한 토크 제한값의 차의 절대값이 소정의 값 이상이 되는 경우, 상기 전류 제한값으로서 상기 제 2 전류 제한값이 사용되고, 상기 차분이 상기 소정의 값 미만이 되는 경우, 상기 전류 제한값으로서 상기 제 1 전류 제한값이 사용되는, 전류 제한 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 제한값은, 상기 구동부의 정방향의 구동시의 제 1 정측 전류 제한값과, 상기 구동부의 부방향의 구동시의 제 1 부측 전류 제한값을 포함하고,
    상기 제 2 전류 제한값은, 상기 정방향의 구동시의 제 2 정측 전류 제한값과, 상기 부방향의 구동시의 제 2 부측 전류 제한값을 포함하는, 전류 제한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 정측 전류 제한값과 상기 제 2 정측 전류 제한값의 차분으로부터 산출한 토크 제한값의 차의 절대값이 상기 소정의 값 이상 또는 상기 제 1 부측 전류 제한값과 상기 제 2 부측 전류 제한값의 차분으로부터 산출한 토크 제한값의 차의 절대값이 상기 소정의 값 이상이고, 또한, 전류 지령이 상기 제 2 정측 전류 제한값 이상 또한 상기 제 1 정측 전류 제한값이 상기 제 2 정측 전류 제한값 이상, 또는, 상기 전류 지령이 상기 제 2 부측 전류 제한값 이하이고 또한 상기 제 1 부측 전류 제한값이 상기 제 2 부측 전류 제한값 이하인 경우, 상기 전류 제한값으로서 상기 제 2 전류 제한값이 사용되는, 전류 제한 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 전류 제한값으로서 상기 제 2 전류 제한값이 사용되는 경우에 있어서, 소정의 시간, 전류 지령보다 상기 제 2 정측 전류 제한값이 크고, 또한, 상기 전류 지령보다 상기 제 1 정측 전류 제한값이 크고, 또한, 상기 전류 지령보다 상기 제 2 부측 전류 제한값이 작고, 또한, 상기 전류 지령보다 상기 제 1 부측 전류 제한값이 작은 경우, 상기 전류 제한값으로서 상기 제 1 정측 전류 제한값 및 상기 제 1 부측 전류 제한값이 사용되도록 전환되는, 전류 제한 장치.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동력 전달부의 통상시의 출력축의 힘 또는 모멘트의 허용값과, 상기 구동력 전달부의 이상시의 출력축의 힘 또는 모멘트의 허용값이 미리 설정되어 있고,
    상기 소정의 값은, 상기 통상시의 힘 또는 모멘트의 허용값과, 상기 이상시의 힘 또는 모멘트의 허용값의 차분의 절대값을 포함하는, 전류 제한 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는, 로봇의 관절에 형성되는 모터를 포함하는, 전류 제한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 로봇은, 의료용 로봇을 포함하는, 전류 제한 장치.
  16. 로봇과,
    상기 로봇을 제어하는 로봇 제어부를 구비하고,
    상기 로봇은,
    관절과,
    상기 관절에 형성되는 모터와,
    상기 모터의 회전을 감속시키는 감속부를 포함하고,
    상기 로봇 제어부는, 상기 모터에 통전하는 전류를 전류 제한값의 범위 내로 제한하는 전류 제한부를 포함하고,
    상기 전류 제한값은, 상기 모터의 가속도에 따라 변화하도록 설정되어 있는, 로봇 시스템.
  17. 전류가 흘러가는 것에 의해 힘 또는 모멘트를 발생시키고, 구동력 전달부를 통하여 구동력을 전달하는 구동부에 통전하는 전류를 제한하는 전류 제한 방법으로서,
    상기 구동부의 가속도를 취득하는 스텝과,
    상기 취득된 구동부의 가속도에 기초하여, 상기 구동부에 통전하는 전류의 전류 제한값을 설정하는 스텝과,
    상기 설정된 전류 제한값의 범위 내에 있어서, 상기 구동부에 통전하는 스텝을 구비하는, 전류 제한 방법.
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