(57)【要約】【課題】主電源が遮断されており、ロボット制御装置が関与できないタイミングにおいて、ロボットアーム単体でその各関節の状態に係る情報を記録できるようにする。【解決手段】ロボットアーム２０１は、複数のリンクと、前記複数のリンク間を接続する関節（Ｊ１〜Ｊ６）と、関節（Ｊ１〜Ｊ６）の状態を検出する関節センサとしてエンコーダ２３６を備える。出力軸信号記録部３８０は、関節センサ（２３６）の出力情報を記録するログ記録動作を行うログ記録装置として動作する。関節の駆動源に供給される主電源が遮断された状態において、電池部３８７から出力軸信号記録部３８０に給電してログ記録動作を行わせる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリンクと、前記複数のリンク間を接続する関節と、前記関節の状態を検出するセンサと、を備えたロボットアームにおいて、
前記センサの出力情報を記録するログ記録装置と、
前記関節の駆動電源が遮断された状態において電池の電力を前記センサおよび前記ログ記録装置に給電する電池部と、
を備えたロボットアーム。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットアームと接続され、前記ロボットアームの関節を制御する制御部と、前記ログ記録装置が記録したログ情報を取得するログ取得装置と、を備えたロボット制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のロボット制御装置において、前記制御部が前記ログ取得装置によって取得したログ情報に応じて、前記ロボットアームの診断情報を生成するロボット制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のロボットアームにおいて、前記ログ記録装置が、前記センサの出力値を計時情報と関連づけて記録する記憶装置を備えたロボットアーム。
【請求項５】
請求項１または４に記載のロボットアームにおいて、前記ロボットアームの関節を制御する制御部を備えたロボット制御装置からロボットアームが切り離された状態において、前記ログ記録装置が、前記電池部の給電によって、前記センサの出力情報を記録するロボットアーム。
【請求項６】
請求項１、４または５のいずれか１項に記載のロボットアームにおいて、前記センサが、前記リンクを前記関節が連結する関節角度を検出するエンコーダであるロボットアーム。
【請求項７】
請求項１、４または５のいずれか１項に記載のロボットアームにおいて、前記センサが、前記関節に働く力を検出する力センサであるロボットアーム。
【請求項８】
請求項１、または４から７のいずれか１項に記載のロボットアームの前記ログ記録装置に前記センサの出力情報を記録させるロボットアームの制御プログラム。
【請求項９】
請求項３に記載のロボット制御装置の前記制御部に前記ロボットアームの診断情報を生成させるロボット制御装置の制御プログラム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
複数のリンクと、前記複数のリンク間を接続する関節と、前記関節の状態を検出するセンサと、前記センサの出力情報を記録するログ記録装置と、前記関節の駆動電源が遮断された状態において電池の電力を前記センサおよび前記ログ記録装置に給電する電池部と、を備えたロボットアームと、
前記ロボットアームの関節を制御する制御部と、前記ログ記録装置が記録したログ情報を取得するログ取得装置と、を備えたロボット制御装置と、
を備えたロボットシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のロボットシステムにおいて、前記制御部が前記ログ取得装置によって取得したログ情報に応じて、前記ロボットアームの診断情報を生成するロボットアーム診断を行うロボットシステム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のロボットシステムにおいて、前記ログ記録装置が、前記センサの出力値を計時情報と関連づけて記録する記憶装置を備えたロボットシステム。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれか１項に記載のロボットシステムにおいて、前記ロボット制御装置からロボットアームが切り離された状態において、前記ログ記録装置が、前記電池部の給電によって、前記センサの出力情報を記録するログ記録動作を行うロボットシステム。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれか１項に記載のロボットシステムにおいて、前記センサが、前記リンクを前記関節が連結する関節角度を検出するエンコーダであるロボットシステム。
【請求項１６】
請求項１１から１４のいずれか１項に記載のロボットシステムにおいて、前記センサが、前記関節に働く力を検出する力センサであるロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のリンク間を接続する関節と前記関節の状態を検出する関節センサとを備えたロボットアーム、前記ロボットアームとともに用いられるロボット制御装置、および前記ロボットアームを含むロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工場などの生産現場において、様々なロボットが使用されている。現在では、より複雑な動作を行うために多関節型のロボットアームが実用化され、広く普及している。この種のロボットアームの関節にはモータと減速機が搭載されており、関節に過負荷が加わると故障の原因となる。
【０００３】
ロボットアームの関節に過負荷が加わる要因としては、非稼働時、特に輸送時や設置作業時にロボットアームに加わる振動や衝撃が考えられる。また、稼働時においては、ロボットアームが、構造物、ワーク、工具等の他の物体と接触するケースが発生する。
【０００４】
特に非稼働時、例えば輸送中のロボットアームに対する振動や衝撃に関する対策として、ロボットアームに特化されたものではないが、下記の特許文献１に記載されるような加速度測定を行う衝撃記録計を内蔵した輸送箱を梱包に用いることが考えられる。ロボットアームの輸送にこのような梱包方式を用いることにより、例えば輸送中の衝撃の有無を正確に立証することができる。
【０００５】
また、稼働中のロボットアームに対する振動や衝撃に関しては、例えば特許文献２に記載されるようにアームの関節に関節角度の検出器を設け、過負荷が加わった後の減速機の損傷レベルを測定することが考えられる。特許文献２の構成によれば、ロボットアームを分解することなく、関節に加えられた振動、衝撃や損傷レベルを測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３６６２４０号公報
【特許文献２】特開２０１５−３３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の手法によると、ロボットアームを専用の輸送箱で運び、記録した加速度を解析することにより各関節に加わった負荷を算出することが可能である。しかしながら、同文献は汎用的な輸送箱の構成を示したもので、例えばロボットアームの関節など目的の部位に加わる振動や衝撃を直接、検出していない。このために、輸送箱のセンサ搭載箇所の加速度からロボットアームの各関節の負荷に換算する処理が必要で、またそのような換算処理を精度よく実行するのはそれほど容易ではない。また、専用の振動記録装置が必要であるため輸送コスト増加の問題があった。
【０００８】
また、特許文献２の構成では、ロボットアームの稼働中は、関節に過負荷が発生したことを検出できる。しかしながら、輸送時、夜間の終業期間中のように、例えば主電源が遮断されていて、ロボット制御装置が関与できないタイミングにおいては、関節の負荷状態の検出を行えない。このため、輸送時、夜間の終業期間中などの状態では、アームに対する振動や衝撃を測定したり記録したりすることができず、非稼働期間の過負荷の有無を立証するのが難しかった。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、輸送時、夜間の終業期間のように、例えば主電源が遮断されており、ロボット制御装置が関与できないタイミングにおいて、ロボットアーム単体でその各関節の状態に係る情報を記録できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明、特にそのロボットアームの構成においては、複数のリンクと、前記複数のリンク間を接続する関節と、前記関節の状態を検出するセンサと、を備えたロボットアームにおいて、前記センサの出力情報を記録するログ記録装置と、前記関節の駆動電源が遮断された状態において電池の電力を前記センサおよび前記ログ記録装置に給電する電池部と、を備えた構成を採用した。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、ロボットアームに関節の状態を検出する関節センサを備え、主電源が遮断された状態においても電池給電により関節センサの出力情報をロギング（ログ記録）することができる。このため、メインコントローラであるロボット制御装置と接続されていなくも、ロボットアームの単体のみで当該アームの関節の状態に係る情報をロギングすることができる。従って輸送や設置時のような非稼働時にも出力軸の情報を記録できて故障の原因となる過負荷の有無を確実に立証できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るロボット装置を示した斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るロボット装置のロボットアームの関節を示した部分断面図である。
【図３】第１実施形態に係るロボット装置の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るロボット装置の要部構成を示した機能ブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る出力軸情報の記録を示したフローチャート図である。
【図６】第１実施形態に係る時間に対する出力軸角度の変化を表したグラフ図である。
【図７】第１実施形態に係る制御装置を接続後の関節過負荷判定を示したフローチャート図である。
【図８】第１実施形態においてロボットアームのリンクを示した模式図である。
【図９】第１実施形態に係る時間に対する出力軸負荷の変化を表したグラフ図である。
【図１０】第２実施形態に係るロボット装置のロボットアームの関節を示した部分断面図である。
【図１１】第２実施形態に係るロボット装置の要部構成を示した機能ブロック図である。
【図１２】第２実施形態に係る制御装置を接続後の関節過負荷判定を示したフローチャート図である。
【図１３】第２実施形態に係る時間に対する出力軸負荷の変化を表したグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に示す実施例を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す実施例はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの全体構成を示す斜視図である。図１において、ロボットシステム１００は、ロボットアーム部２００と、ロボットアーム部２００の動作を制御するロボット制御装置３００を備えている。また、ロボット制御装置３００には、ユーザの操作によりロボットアーム部２００の動作を教示する教示部としてティーチングペンダント４００が接続されている。
【００１５】
ロボットアーム部２００は、例えば数軸（２〜６軸程度）の関節を有する垂直多関節型のロボットアーム２０１と、エンドエフェクタとしてロボットアーム２０１の先端部に取り付けられたロボットハンド２０２と、を有している。
【００１６】
ロボットアームの本体部を構成するロボットアーム２０１は、作業台に固定されるベース部２１０（基端リンク）上に、変位や力を伝達する複数のリンク２１１〜２１６とが関節Ｊ１〜Ｊ６で屈曲（旋回）又は回転可能に連結されている。
【００１７】
本実施形態では、ロボットアーム２０１は、屈曲する３軸と回転する３軸の６軸の関節Ｊ１〜Ｊ６で構成されている。ここで、屈曲とは２つのリンクの結合部のある点で折れ曲がること、回転とは２つのリンクの長手方向の回転軸でリンクが相対的に回ることをいい、それぞれを屈曲部、回転部と呼ぶ。本実施形態の場合、例えばロボットアーム２０１は、６つの関節Ｊ１〜Ｊ６から構成され、関節Ｊ１、Ｊ４、Ｊ６が回転部、関節Ｊ２、Ｊ３、Ｊ５が屈曲部である。
【００１８】
ロボットハンド２０２は、複数のフィンガー２２０（あるいは爪）を有し、ロボットアーム２０１の先端部、即ちリンク２１６（先端リンク）の先端部に取り付けられている。複数のフィンガー２２０は、ハンドベースに対して中心軸を中心とする半径方向内側及び外側に移動するようにハンドベースに支持されている。複数のフィンガー２２０を閉動作させることにより、例えばワークＷ１（第１ワーク）を把持することができる。また、複数のフィンガー２２０を開動作させることにより、ワークＷ１を把持解放することができる。ロボットハンド２０２は、例えば複数のフィンガー２２０でワークＷ１を把持することにより、ワークＷ１（嵌合部品）をワークＷ２（被嵌合部品：第２ワーク）に嵌合する嵌合作業を行うことができる。
【００１９】
ロボットアーム２０１は、各関節Ｊ１〜Ｊ６に対して設けられ、各関節Ｊ１〜Ｊ６をそれぞれ駆動するための複数（６つ）の関節駆動装置２３０を有している。なお、図１では、関節駆動装置２３０は、便宜上、関節Ｊ２にのみ図示しているが、他の関節Ｊ１、Ｊ３〜Ｊ６において図示を省略しているが、他の関節Ｊ１、Ｊ３〜Ｊ６にも、同様の構成の関節駆動装置２３０が配置されている。
【００２０】
図２は、ロボットアーム２０１の関節Ｊ２を示す部分断面図である。以下、各関節Ｊ１〜Ｊ６の構造を代表する構造として関節Ｊ２の構造を説明し、他の関節Ｊ１、Ｊ３〜Ｊ６については、同様の構成であるため、説明を省略するものとする。
【００２１】
図２において、関節駆動装置２３０は回転モータ（以下、単にモータという）２３１と、モータ２３１の回転軸２３２の回転を減速する減速機２３３と、を備えている。
【００２２】
関節Ｊ２は、モータ２３１の回転軸２３２（減速機２３３の入力軸）の回転角度を検出するエンコーダ２３５を有する（モータ角度検出部）。また、関節Ｊ２は、リンク２１１に対するリンク２１２の角度（減速機２３３の出力軸の回転角度）を検出するエンコーダ２３６を有している（関節角度検出部）。この、エンコーダ２３６によって、関節Ｊ２の角度（関節角度）を検出する。
【００２３】
モータ２３１は、モータ２３１は例えばサーボ制御可能な電動モータであり、例えばブラシレスＤＣサーボモータやＡＣサーボモータから構成することができる。
【００２４】
エンコーダ２３５は、例えばアブソリュート型のロータリーエンコーダが望ましい。細部の詳細は図示していないが、エンコーダ２３５は、１回転の（絶対値）角度エンコーダ、（絶対値）角度エンコーダの回転総数のカウンタ、及びカウンタに電力を供給するバックアップ電池などから構成することができる。ロボットアーム２０１への主電源（８０１：図３、図４）の供給がオフになっても、このバックアップ電池が有効であれば、ロボットアーム２０１への主電源供給のオン／オフに関係なく、エンコーダ２３５のカウンタ（不図示）において回転総数が保持される。なお、図２では、エンコーダ２３５は、モータ２３１の回転軸２３２に取り付けられているが、減速機２３３の入力軸に取り付けてもよい。
【００２５】
また、エンコーダ２３６は、隣り合う２つのリンク間の相対角度を検出するロータリーエンコーダである。関節Ｊ２においては、エンコーダ２３６は、リンク２１１とリンク２１２との間の相対角度を検出するロータリーエンコーダである。エンコーダ２３６は、例えばリンク２１１にエンコーダスケールを設け、リンク２１２に検出ヘッドを設けた構成（詳細不図示）とすることが考えられるが、エンコーダスケールと検出ヘッドを装着するリンクはこれとは逆であってもよい。リンク２１１とリンク２１２とは、クロスローラベアリング２３７を介して回転自在に結合される。
【００２６】
モータ２３１は、モータカバー２３８で覆われて保護されている。モータ２３１とエンコーダ２３５との間には、不図示のブレーキユニットが設けられている。ブレーキユニットの主な機能は、電源オフ時のロボットアーム２０１の姿勢の保持である。
【００２７】
減速機２３３は、本実施形態では、例えば小型軽量で減速比の大きい波動歯車減速機から構成する。減速機２３３は、モータ２３１の回転軸２３２に結合された、入力軸であるウェブジェネレータ２４１と、リンク２１２に固定された、出力軸であるサーキュラスプライン２４２と、を備えている。なお、サーキュラスプライン２４２は、リンク２１２に直結されているが、リンク２１２に一体に形成されていてもよい。
【００２８】
また、減速機２３３は、ウェブジェネレータ２４１とサーキュラスプライン２４２との間に配置され、リンク２１１に固定されたフレクスプライン２４３を備えている。フレクスプライン２４３は、ウェブジェネレータ２４１の回転に対して減速比Ｎで減速され、サーキュラスプライン２４２に対して相対的に回転する。従って、モータ２３１の回転軸２３２の回転は、減速機２３３で１／Ｎの減速比で減速されて、フレクスプライン２４３が固定されたリンク２１１に対してサーキュラスプライン２４２が固定されたリンク２１２を相対的に回転運動させ、関節Ｊ２を屈曲させる。
【００２９】
図３は、ロボットシステム１００の制御系、特にロボット制御装置３００とロボットアーム２０１側の関節制御部３４０の構成を示すブロック図である。図３において、インターフェース３６１よりも右側に示した関節制御部３４０は、例えばロボットアーム２０１の躯体内に収容する。
【００３０】
ロボット制御装置３００は、メイン制御部３３０と、複数（関節の数に対応した数：第１実施形態では６つ）の関節制御部３４０と出力軸信号記録部３８０を有する。
【００３１】
メイン制御部３３０は、コンピュータで構成されており、演算部としてのＣＰＵ３０１を備えている。また、メイン制御部３３０は、記憶部として、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４を備えている。また、メイン制御部３３０は、記録ディスクドライブ３０５、各種のインターフェース３１１〜３１３を備えている。
【００３２】
ＣＰＵ３０１には、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４、記録ディスクドライブ３０５、各種のインターフェース３１１〜３１３がバスを介して接続されている。ＲＯＭ３０２には、ＢＩＯＳ等の基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の演算処理結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。
【００３３】
ＨＤＤ３０４は、ＣＰＵ３０１の演算処理結果や外部から取得した各種データ等を記憶する記憶装置であると共に、ＣＰＵ３０１に、後述する演算処理を実行させるためのプログラム３２０を記録するものである。ＣＰＵ３０１は、ＨＤＤ３０４に記録（格納）されたプログラム３２０に基づいてロボット制御方法の各工程を実行する。
【００３４】
記録ディスクドライブ３０５は、記録ディスク３２１に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。記録ディスクドライブ３０５、記録ディスク３２１の記録形式は任意であり、記録ディスク３２１は例えば光ディスク（ＣＤ（ＤＶＤ）−Ｒ（ＯＭ））などが考えられる。また、「記録ディスク」との名称は単に便宜上のもので、記録ディスク３２１は、ストレージデバイスとして広く用いられている各種フラッシュメモリのような半導体メモリ（ディスク）であってもよい。なお、メイン制御部３３０には、さらに書き換え可能な不揮発性メモリや外付けＨＤＤ等の不図示の外部記憶装置が接続されていてもよい。
【００３５】
教示部であるティーチングペンダント４００は、インターフェース３１１に接続されている。ティーチングペンダント４００は、ユーザの入力操作により、ロボットアーム部２００を教示する教示点、即ち各関節Ｊ１〜Ｊ６の目標関節角度（各関節Ｊ１〜Ｊ６のモータ２３１の目標回転位置）を指定するものである。教示点のデータは、インターフェース３１１及びバスを通じてＨＤＤ３０４に出力される。
【００３６】
ＨＤＤ３０４は、ティーチングペンダント４００により指定された教示点のデータを格納することができる。ＣＰＵ３０１は、ＨＤＤ３０４に設定（格納）された教示点のデータを読み出すことができる。
【００３７】
表示部であるモニタ５００（表示装置）は、インターフェース３１２に接続されており、ＣＰＵ３０１の制御に基づき文字や画像などの形式で、例えばロボットシステム１００の設定状態や制御状態を表示することができる。モニタ５００によって、後述のようにしてロギングしたロボットアーム２０１の各関節の状態に係る情報や、あるいはそれに基づき取得した各関節の負荷に係る情報を表示することができる。
【００３８】
インターフェース３１３には、関節制御部３４０が接続されている。本実施形態では、ロボットアーム２０１が６つの関節Ｊ１〜Ｊ６を有し、これに対応してロボット制御装置３００は、６つの関節制御部３４０を有するが、図３では関節制御部３４０を１つだけ図示し、残りの５つは図示を省略している。各関節制御部３４０は、ロボット制御装置３００の筐体内に配置されている。なお、関節制御部３４０の配置位置は、筐体内に限定するものではなく、例えばロボットアーム２０１に配置されていてもよい。
【００３９】
ＣＰＵ３０１は、予め設定された教示点に基づき、ロボットアーム２０１の軌道を計算し、モータ２３１の回転軸２３２の目標回転位置（回転角度の制御量）を示す位置指令の信号を所定時間間隔で各関節制御部３４０に出力する。
【００４０】
関節制御部３４０は、ＣＰＵ３５１、記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ３５２及びＲＡＭ３５３、インターフェース３６１、検出回路３６２、３６３並びにモータ駆動回路３６５を備えており、これらがバスを介して接続されて構成されている。ＣＰＵ３５１は、プログラム３７０に従って演算処理を実行する。ＥＥＰＲＯＭ３５２は、プログラム３７０を記憶する記憶装置である。ＲＡＭ３５３は、ＣＰＵ３５１の演算処理結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。
【００４１】
上記のメイン制御部３３０は、複数（６つ）のインターフェース３１３（図３では１つのみ図示）を有している。インターフェース３１３と各関節（Ｊ１〜Ｊ６）の関節制御部３４０のインターフェース３６１がケーブル等で接続され、メイン制御部３３０と各関節制御部３４０との間で信号の送受信を行うことができる。
【００４２】
上記のエンコーダ２３５は、検出回路３６２に接続され、エンコーダ２３６は、検出回路３６３に接続されている。エンコーダ２３５、２３６からは、検出した角度検出値を示すパルス信号が出力される。検出回路３６２、３６３は、エンコーダ２３５、２３６からこれらのパルス信号を取得し、ＣＰＵ３５１にて取得可能な信号に変換してＣＰＵ３５１に出力する。
【００４３】
モータ駆動回路３６５は、例えば半導体スイッチング素子を有するモータドライバであり、入力した電流指令に応じて、パルス幅変調された３相交流のＰＷＭ波形の電圧をモータ２３１に出力することで、モータ２３１に電流を供給する。
【００４４】
関節制御部３４０のＣＰＵ３５１は、メイン制御部３３０のＣＰＵ３０１から入力を受けた位置指令にモータ２３１の回転位置（回転角度）が近づくようにモータ２３１への電流の出力量（電流指令）を演算し、電流指令をモータ駆動回路３６５に出力する。
【００４５】
モータ駆動回路３６５は、入力を受けた電流指令に対応する電流をモータ２３１に供給する。そして、モータ２３１は、モータ駆動回路３６５から電力供給を受けて駆動トルクを発生し、減速機２３３の入力軸であるウェブジェネレータ２４１にトルクを伝達する。減速機２３３において、出力軸であるサーキュラスプライン２４２は、ウェブジェネレータ２４１の回転に対して１／Ｎの回転数で回転する。これにより、リンク２１２がリンク２１１に対して相対的に回転する。
【００４６】
以上のように、各関節（Ｊ１〜Ｊ６）の関節制御部３４０は、モータ２３１の回転位置がメイン制御部３３０から入力を受けた位置指令に近づくようにモータ２３１に電流を供給して各関節Ｊ１〜Ｊ６の関節角度を制御する。
【００４７】
なお、上記のように関節制御部３４０のＣＰＵ３５１、ＥＥＰＲＯＭ３５２、ＲＡＭ３５３は各関節ごとに配置されていてもよい。しかしながら、各関節（Ｊ１〜Ｊ６）の関節制御部３４０全体を統合的に制御するロボットアーム２０１側の制御として１組のみ配置される構成であってもよい。
【００４８】
以上説明したように、ロボット制御装置３００はメイン制御部３３０および関節制御部３４０によって、動作プログラムであるプログラム３２０および３７０を実行してロボットアーム２０１を動作させる。
【００４９】
上記のロボットアーム２０１側の各制御部は、基本的には、主電源８０１によって動作する。ここでは、主電源８０１という概念的なブロックでロボットアーム２０１の電源部を示しているが、その具体的な構成にはいくつか異なる形態が考えられる。例えば主電源８０１は、インターフェース３６１に含まれる給電線によって、ロボット制御装置３００側からＤＣ給電される構成が考えられる。また、商用電源を変圧、安定化する電源部によって主電源８０１が構成されていてもよい。ただし、いずれの場合でも、上記のロボットアーム２０１側の各制御部に対する主電源８０１の供給は、ロボット制御装置３００の制御によって投入ないし遮断することができるものとする。また、特に主電源８０１がロボット制御装置３００側から供給される構成では、輸送時などにおいて、ロボットアーム２０１とロボット制御装置３００が切り離されている場合には主電源８０１の供給は遮断される。そして、主電源８０１の供給が遮断されている状態では、当然ながら各関節（Ｊ１〜Ｊ６）の駆動源であるモータ２３１に対する給電が行えない状態であり、モータ２３１の駆動、即ち関節駆動は行えない。このような観点から、別の言い方をすれば、主電源８０１はロボットアーム２０１の（各）関節部を駆動する「駆動電源」と考えてもよい。
【００５０】
一方、本実施形態では、主電源８０１（関節の駆動電源）の供給が遮断されている状態において、各関節（Ｊ１〜Ｊ６）の状態（本実施形態では関節角度）をロギング（記録）できるよう、ロボットアーム２０１には出力軸信号記録部３８０を配置する。この出力軸信号記録部３８０は、ＣＰＵ３８１、記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ３８２及びＲＡＭ３８４を備えている。
【００５１】
出力軸信号記録部３８０のＣＰＵ３８１は、取得プログラム３８３に従ってエンコーダ２３５ないし２３６から検出した出力軸情報の取得を実行する。ＥＥＰＲＯＭ３８２は、取得プログラム３８３を記録する記憶装置を構成する。ＲＡＭ３８４は、ＣＰＵ３８１により取得した出力軸データを一時的に記憶する記憶装置である。
【００５２】
ログ記録装置としての出力軸信号記録部３８０は、電源装置９０１によって、関節の駆動源（モータ２３１）に供給される主電源（８０１）が遮断された状態においても動作できるよう構成される。主電源（８０１）が遮断された状態においては、電源装置９０１が、電池９０２の電力をＣＰＵ３８１、ＥＥＰＲＯＭ３８２、ＲＡＭ３８４に給電してログ記録装置としての出力軸信号記録部３８０を動作させる。
【００５３】
出力軸信号記録部３８０は、関節センサ（本実施形態ではエンコーダ２３５ないし２３６）の出力値を計時情報と関連づけて記憶装置（例えばＲＡＭ３８４）に記録（ロギング）するログ記録装置を構成する。例えば出力軸信号記録部３８０にＲＴＣ（リアルタイムクロック）などのデバイスを配置する。そして、関節センサから取得した出力情報と、その取得時のＲＴＣの計時情報を特定の記憶フォーマットで関連づけて記憶装置（例えばＲＡＭ３８４）に記録する。あるいは、ＣＰＵ３８１のクロックに同期して関節センサから出力情報を取得し、順次、記憶装置（例えばＲＡＭ３８４）に記録する手法を取ってもよい。この場合には、ロギング処理の開始時刻などをログ情報の先頭に記録することなどにより、後述の負荷測定（評価）処理などにおいて、関節センサの出力イベントの時刻を特定できる。また、ロギング開始をロボット制御装置３００側から指令する場合は、ロボット制御装置３００側でログ開始時刻を記録して、後述の負荷測定（評価）処理に用いるようにしてもよい。このように、関節センサの出力情報と計時情報との関連づけの手法は任意である。
【００５４】
なお、以下では、出力を記録する関節センサとしては、減速機２３３（ないし関節）の出力軸側のエンコーダ２３６を考える。このため、関節センサの出力は「出力軸信号」と考え、ログ記録装置としては、出力軸信号記録部３８０の名称を用いる。また、関節センサの出力値を計時情報と関連づけて記録（ロギング）する記憶装置としては、（電池９０２でバックアップされた）ＲＡＭ３８４のみならず、ＥＥＰＲＯＭ３８２などを用いてもよい。
【００５５】
なお、本実施形態では、コンピュータ読み取り可能な記録媒体がＨＤＤ３０４、ＥＥＰＲＯＭ３５２であり、ＨＤＤ３０４、ＥＥＰＲＯＭ３５２にプログラム３２０、３７０が格納される場合について説明するが、構成はこれに限定されるものではない。例えば、プログラム３２０、３７０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、プログラム３２０、３７０を供給するための記録媒体としては、図３に示す記録ディスク３２１、不図示の外部記憶装置等を用いてもよい。具体例を挙げて説明すると、記録媒体として、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性メモリ、ＲＯＭ等を用いることができる。後述のロボットアーム２０１ないしロボット制御装置３００で実行される制御手順を記述した制御プログラムがこれらのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納される場合、その記録媒体は本発明の制御プログラムのための記録媒体を構成することになる。
【００５６】
図４は、図３の制御系の機能に係る構成を機能ブロック図として示したものである。図４においては、プログラム３２０に基づくＣＰＵ３０１の機能をブロック化して図示し、プログラム３７０に基づくＣＰＵ３５１の機能及びモータ駆動回路３６５の機能をブロック化して図示している。ロボットアーム部２００においては、ロボットアーム２０１の関節Ｊ１をブロック化して図示し、取得プログラム３８３に基づくＣＰＵ３８１の機能をブロック化して図示している。また、図４では、便宜上、図３の部材に機能的に対応する部材に別名称と別の参照符号を用いているが、図３の部材に対応する参照符号には図３中の参照符号を括弧書きで付し、両図間の対応を示している。
【００５７】
ロボット制御装置３００は、第一の制御部３５０であるメイン制御部３３０及び各関節Ｊ１〜Ｊ６に対応する関節制御部３４０と、出力軸の負荷処理部３９０の機能を有している。負荷処理部３９０はロボットアーム２０１側から、記録部３８６のログ情報を取得する機能も有し、この意味では、負荷処理部３９０はログ取得装置と考えることができる。図４では、関節Ｊ１と関節Ｊ１に対応する関節制御部３４０のみ図示しており、図示は省略しているが、ロボット制御装置３００は、他の関節Ｊ２〜Ｊ６それぞれに対応する関節制御部３４０を複数を統轄する。
【００５８】
メイン制御部３３０は、軌道計算部３３１を備え、各関節制御部３４０は、モータ制御部３４１を備えている。メイン制御部３３０のＣＰＵ３０１は、プログラム３２０により軌道計算部３３１として機能する。
【００５９】
また、各関節制御部３４０のモータ制御部３４１は、プログラム３７０により動作するＣＰＵ３５１及びモータ駆動回路３６５の機能である。各関節制御部３４０は、プログラム３７０により動作するＣＰＵ３５１の機能である。
【００６０】
ここで、メイン制御部３３０の制御動作について説明する。軌道計算部３３１は、教示点のデータに基づいて、ロボットアーム２０１の動作（軌道）を計算する。教示点は、関節空間又はタスク空間上の点として、作業者が操作するティーチングペンダント４００により設定される。
【００６１】
ロボットアーム２０１の自由度を表すパラメータを関節角度として、ロボットアーム２０１の関節Ｊ１〜Ｊ６の関節角度をそれぞれθ１〜θ６とする。ロボットアーム２０１のコンフィグレーションは（θ１、θ２、θ３、θ４、θ５、θ６）で表され、関節空間上では、１つの点とみなすことができる。このように、ロボットアーム２０１の自由度を表すパラメータ（例えば、関節角度や伸縮長さ）を座標軸の値とした場合、ロボットアーム２０１のコンフィグレーションは関節空間上の点として表現することができる。このように、関節空間はロボットアーム２０１の関節角度を座標軸とする空間である。
【００６２】
軌道計算部３３１は、設定された複数の教示点を繋ぐロボットアーム２０１の経路を所定の補間方法（例えば直線補間や円弧補間、関節補間など）によって生成する。そして、軌道計算部３３１は、生成したロボットアーム２０１の経路から、ロボットアーム２０１の軌道を生成する。
【００６３】
ここで、ロボットアーム２０１の経路とは、関節空間又はタスク空間の点の順序集合である。ロボットアーム２０１の軌道とは、時間をパラメータとして経路を表したものであり、本実施形態では、時刻毎の各関節Ｊ１〜Ｊ６のモータ２３１の位置指令の集合である。
【００６４】
軌道データは、ロボットアーム２０１を動作させる前に予め計算して記憶部、例えばＨＤＤ３０４に記憶（設定）させておく。なお、軌道データの計算は、メイン制御部３３０のＣＰＵ３０１が行う場合について説明するが、不図示の他のコンピュータに行わせ、メイン制御部３３０の記憶部、例えばＨＤＤ３０４に予め記憶（設定）させておく構成を採ってもよい。
【００６５】
次に、各関節制御部３４０について説明する。モータ制御部３４１は、軌道計算部３３１からの位置指令を入力する。軌道計算部３３１からの位置指令とは、上述のように教示点に基づき算出した位置指令である。モータ制御部３４１は、入力した位置指令とエンコーダ２３５の値とを参照して、モータ２３１の回転位置が位置指令に近づくようにモータ２３１の位置制御（フィードバック制御）を行う。
【００６６】
また、ロボットアーム２０１の関節には、関節駆動装置２３０のモータ２３１と、減速機２３３と、エンコーダ２３５、２３６と第２の制御部である出力軸信号記録部３８０が配置されている。出力軸信号記録部３８０は、出力側エンコーダ２３６の信号を処理する信号処理部３８５と、処理したデータを記録する記録部３８６を作動させるための電池部３８７により構成する。出力側エンコーダ２３６、記録部３８６、および電池部３８７は例えば同一の回路基板上に一体に構成することができる。
【００６７】
出力軸信号記録部３８０は、エンコーダ２３５ないし２３６の出力信号処理および記録処理のみを行い、モータ２３１を制御するためのモータ制御機能を有していないため、大きな電力を必要とせず数ワット程度の消費電力である。そのため、出力軸信号記録部３８０に給電し、これを駆動する電池部３８７については小型バッテリーやキャパシタで済むためロボットアーム２０１の躯体内のスペースに容易に実装することができる。なお、電池部３８７は、前述のエンコーダのバックアップ電池を兼ねていてもよい。
【００６８】
また、ロボット制御装置３００と接続するためのロボットアーム２０１コネクタなどを利用して、上記の電池部３８７および出力軸信号記録部３８０に相当する外部の電池や記録回路を外付けできる構成を採ってもよい。このような構成によって、関節の出力軸信号の記録に、例えばそれぞれ大容量の外部の電池や記録回路を利用できる可能性が生じ、長期間のロギング（記録）動作を行えるようになる。
【００６９】
上記のように、本実施形態では、ロボットアーム２０１内に出力軸信号記録部３８０と、電池部２８３とを実装している。このため、メイン制御部３３０が接続されていない状態でも、出力軸信号記録部３８０が出力軸信号を取得して記録部３８６に記録（ログ）することができる。すなわち、輸送や設置などのロボットアーム（部）が非稼働状態でも出力軸の情報を記録（ロギング）することができる。
【００７０】
次に、出力軸の負荷処理部３９０について説明する。ロボット制御装置３００には出力軸の負荷処理部３９０が設けられている。この負荷処理部３９０は、前述の記録部３８６に保存された出力軸情報を抽出して、関節、例えば減速機２３３に加わった負荷を計算する負荷演算部３９１と、負荷演算結果から過負荷を判定する過負荷判定部３９２を備えている。
【００７１】
次に、ロボットアーム２０１の出力軸情報取得（ロギング）モードについて説明する。図５は、本実施形態に係る出力軸情報取得正の制御手順を示したフローチャート図、図６は出力軸情報のグラフ図である。
【００７２】
本実施形態では、図５のステップＳ１において、ＣＰＵ３８１の出力軸情報取得（ログ）モードが有効化されるにする。この出力軸情報記録モードは、輸送や設置作業時などロボットアーム２０１の減速機２３３に過負荷が加わる可能性がある期間で有効にするよう意図されたものである。出力軸情報記録モードは、上記のロボットアーム２０１のハードウェア構成によって、ロボット制御装置３００を接続していない場合でも動作可能なモードとなっている。
【００７３】
また、この出力軸情報記録モードは、輸送や設置作業時のみならず、夜間の終業時間帯など、ロボット制御装置３００とケーブルなどで接続されているにも拘らず、主電源（８０１）が投入されていないような状態においても利用することができる。即ち、このモードは、ロボットアーム２０１の関節の駆動源（モータ２３１）に対する主電源（８０１）の供給が遮断されているような状態において、電池部２８３の電力を出力軸信号記録部３８０（ログ記録装置）に給電してロギングを行うものである。
【００７４】
出力軸情報記録モードへの移行方法としては、ロボット制御装置３００に接続されたティーチングペンダント４００を操作することにより移行、もしくはタイマ動作、閾値によるトリガ動作により移行させることが考えられる。この「閾値によるトリガ動作」には、例えば、ロボット制御装置３００とロボットアーム２０１を接続する特定の信号線のレベルなどを介して、ロボット制御装置３００との間の接続が切り離されたことを同モードのトリガとする、といった手法が含まれる。また、別の方法としては、ロボット制御装置３００の接続コネクタに検証用のパソコンなどを接続して取得モード移行や各種設定を行えるようにしてもよい。
【００７５】
また、本実施形態ではパソコンやロボット制御装置３００を接続する構成を説明したが、ロボットアーム２０１に操作スイッチや表示器（例えば図１の９０５）を設けてロボットアーム２０１のみで移行できるようにしても良い。この場合はロボットアーム２０１側の操作のみで出力軸情報記録モードを開始できる。出力軸情報記録モードを開始させる操作スイッチは、例えばベース部２１０の背面や底面などに配置することができる。その場合、操作スイッチは、カバー内や凹部に配置したＤＩＰスイッチやピンなどを用いて操作する押しボタンスイッチにより構成する。
【００７６】
次に、出力軸情報記録モードへの移行方法としては、ＣＰＵ３８１は、ロボットアーム２０１の出力側エンコーダ２３６から検出回路３６３を介して出力軸の角度情報を検出する（ステップＳ２）。
【００７７】
次に、ＣＰＵ３８１は、信号処理部３８５により出力軸情報のパルス信号を記録可能な情報に変換する信号処理を行う（ステップＳ３）、さらにＣＰＵ３８１は、記録部３８６に変換した出力軸情報を記録する（ステップＳ４）。この時、記録部３８６に出力側エンコーダ２３６（関節センサ）の出力情報と計時情報とを上記のように何らかの形で関連づけて記憶させる。
【００７８】
出力側エンコーダ２３６から角度情報はパルス信号であり、信号処理部３８５では、例えば一回転あたりの総パルス数から、図６に示すような関節角度（の経時的な変化）の情報（１８０１）に換算する処理を行う。なお、図６において、横軸の時刻（時間）は秒数を単位とし、縦軸の角度は度（ｄｅｇ）を単位としている。このように変換された時刻ごとの関節角度データは、ロボットアーム２０１の全軸（本実施形態では６軸）分、出力され、これらの全軸分のデータを出力軸信号記録部３８０の記録部３８６に記録（ログ）する。
【００７９】
なお、本実施形態のモータ２３１はブレーキが実装（不図示）されており、モータ２３１が通電されていない場合はブレーキが働くためモータ角度は変化しない。そのため、エンコーダ２３５の記録は必須ではない。しかしながら、モータにブレーキを装備しない場合は、負荷により、モータ２３１が回転することが考えられ、その場合はエンコーダ２３５に記録して、両エンコーダの出力あるいはその差分を記録し、負荷を評価する構成としてもよい。
【００８０】
続いて、出力軸信号記録部３８０（ログ記録装置）のＣＰＵ３８１は、あらかじめ設定した記録時間内か否かを判断する（ステップＳ５）。この「記録時間」は、ロボットアーム２０１で出力軸情報記録モードを許容する時間長に相当し、例えば数〜数１０時間程度の長さに取る。記録部３８６の記録容量や電池部２８３の容量により制限があるため、本実施形態ではこのようにあらかじめ測定したい時間、例えば輸送想定時間等に合わせて出力軸情報記録モードの「記録時間」を制限、設定できるようにしてある。なお、「記録時間」の値はロボット制御装置３００側から適当なセットアップモードなどによって設定できるようにしておくことができる。また、「記録時間」に応じて、関節情報の記録周期などを手動で、あるいは自動的に設定するようにしてもよい。ここで、ＣＰＵ３８１はあらかじめ決められた「記録時間」が到来するまで、ステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。なお「記録時間」の測定には、適当なタイマ回路や上述のＲＴＣデバイスを利用できる（不図示）。
【００８１】
ステップＳ５で決められた記録時間に達した場合には記録を終了する（ステップＳ６）。これにより出力軸情報取得モードを終了する。
【００８２】
本実施形態では、ロボットアーム２０１に出力軸情報取得モードを実行させた後、ロボット制御装置３００とロボットアーム２０１を接続した時に、記録した関節センサ（エンコーダ２３６ないし２３５）の出力情報をロボット制御装置３００側へ抽出させる。ロボット制御装置３００では読み出した関節センサ（エンコーダ２３６ないし２３５）の出力情報に基づき、各関節（Ｊ１〜Ｊ６）に対する負荷評価を行うことができる。
【００８３】
図７は本実施形態において、出力軸信号記録部３８０で記録（ロギング）した関節センサ（エンコーダ２３６ないし２３５）の出力情報の抽出およびそれに基づく負荷情報の取得（評価）の流れを示している。また、図８は関節構成の模式図、図９は負荷変動を示すグラフである。
【００８４】
ロボットアーム２０１にロボット制御装置３００が接続（図７のステップＳ７）されると、ロボットシステム１００が稼働状態になる。次に負荷取得モードとなりＣＰＵ３８１は、ロボットアーム２０１の記録部３８６に記憶された出力軸情報をロボット制御装置３００の負荷処理部３９０に送る（ステップＳ８）。
【００８５】
次に、図８に示すような手法により、ロボット制御装置３００の負荷処理部３９０の負荷演算部３９１により各関節の負荷が演算される（ステップＳ９）。図８において、Ｊは関節中心であり、Ｍは関節から先の慣性とＬは重心位置であり、θは関節角度である。慣性と重心位置については設計情報とロボットアーム２０１姿勢に変化するため負荷算出と同時に計算されている。関節に加わる負荷は関節軸中心の回転トルクとなる。トルクの算出としてはθを二階微分して角加速度αを求め、慣性Ｍと重心位置Ｌより慣性モーメントＩを求め、さらにＩ×ωにより負荷トルクNを算出する。
【００８６】
このような負荷トルク演算を行うことによって、関節センサの出力軸情報に基づき図９に示すように経時的な負荷トルクデータを取得することができる。図９の例では負荷トルクデータ１９００の波形は、概ねの期間、許容範囲（１９０１〜１９０２）の内側に収まっているが、１９０３のピークの部分で負荷の上限（１９０１）を上回っている。
【００８７】
次に、演算結果は過負荷判定部３９２に送られ、ステップＳ１０において負荷トルクがあらかじめ設定された許容範囲内（図９では１９０１〜１９０２）であれば結果表示を実施して終了する（ステップＳ１１）。許容値としては各関節の減速機２３３により制約されており、本実施形態の場合、波動歯車減速機の許容ピークトルクとなる。許容を超えていた場合は関節部にダメージがあると判定されるため、警告表示を行い（ステップＳ１２）、故障解析や交換等をユーザに促す。図９の例では、１９０３のピークの部分でステップＳ１２の負荷警告表示が行われる。本実施形態のログ記録方式によれば、過負荷の生じた時刻を特定できるため、例えば別途作業タイムチャート（運送中の場合は運行表など）などを参照することにより、過負荷の生じたタイミングを特定し、その生じていた事象を解析することができる。
【００８８】
なお、ステップＳ８〜Ｓ１２の負荷取得および評価あるいはさらに警告の処理は、関節センサの出力データ状態に応じて、ロボットアームの診断情報を生成するロボットアーム診断の処理と考えてもよい。このロボットアーム診断としては、過負荷の警告に留まらず、さらに負荷トルク値の大小に応じて、作業者に点検、検査、オーバーホールや部品交換などのいずれかを具体的に促すようなロボットアーム診断情報を生成して、出力することが考えられる。
【００８９】
以上のように、本実施形態では、ロボットアーム２０１に搭載されているエンコーダ２３６により負荷測定を行うため、加速度センサなどの特別の装置を必要としない。また、エンコーダ２３６を各関節に搭載しているため、各関節の負荷を正確に取得することができ、精度のよい（過）負荷判定（評価）を行うことができる利点がある。本実施形態の構成によれば、特許文献１のような梱包を利用する手法に比して、アームの各関節の関節センサの出力を直接、ロギングできるため、測定精度を大きく向上することができる。
【００９０】
しかも、本実施形態では、ロボット制御装置３００とは、別にロボットアーム２０１内に出力軸信号記録部３８０を有し、アーム単体で各関節の関節センサの出力のロギングが可能である。従って、ロボット制御装置３００が接続されていない状態、例えば非稼働時や輸送時、設置時にも出力軸の情報を記録することができ、故障の原因となる過負荷の有無を確実に立証できる。
【００９１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムを図１０〜図１３を用いて説明する。なお、図１０〜図１３に示されない部分、例えばロボットアーム部２００などのハードウェア構成は、第１実施形態のロボットシステム１００と同様であるのものとし、特に必要がない場合、その詳細な説明は省略するものとする。また、図１０〜図１３中の各部材で第１実施形態と同一ないし相当する部材には同一の参照符号を付しその詳細な説明は省略するものとする。
【００９２】
図１０は、第１実施形態の図２に相当し、本実施形態のロボットアーム２０１の関節Ｊ２を示す部分断面図、図１１は、第１実施形態の図４に相当し、本実施形態のロボットシステムの要部構成、特にその制御系の機能を示した機能ブロック図である。
【００９３】
第１実施形態では、関節の状態を検出する関節センサとして、出力軸角度を検出するエンコーダ２３６（関節角度検出部）を用いていた。これに対して本実施形態では、図１０に示すように、関節（Ｊ２）には関節センサとしてトルクセンサ５０１（力センサ）を搭載している。トルクセンサ５０１はトルクが加わると変位する弾性体と変位を測定する変位計や歪ゲージから構成することができる。トルクセンサ５０１は減速機２３３の出力側とリンク２１２の間に配置されており、同関節の出力軸に加わるトルクを検出する。他の関節（Ｊ１、Ｊ３〜Ｊ６）についても、図１０と同様の構成を実施することができる。
【００９４】
本実施形態では、関節の減速機２３３の出力側にトルクセンサ５０１を配置することにより、当該関節の出力軸に加わる力を検出することができる。例えば、ワーク（Ｗ２、Ｗ１）に対する操作負荷が制限されている場合などにおいて、ロボットアーム２０１の各関節をトルク制御することができる。これにより、ワーク（Ｗ２、Ｗ１）に対する操作負荷が許容値を超えないように制御する、といったロボット制御が可能となる。
【００９５】
制御系においては、図１１に示すように、信号処理部３８５は、エンコーダ（２３６：図４）ではなく、トルクセンサ５０１の出力を読み込む。本実施形態においても、関節センサの出力情報、即ち、トルクセンサ５０１の出力するトルク値は計時情報と関連づけて記録部３８６（ＲＡＭ３８４やＥＥＰＲＯＭ３８２）に記録（ロギング）される。
【００９６】
本実施形態のロボットアーム２０１の関節センサ（トルクセンサ５０１）の出力情報（出力軸情報）のロギング（ログ記録）処理は、図１２、図１３に示すように実行することができる。図１２は第１実施形態の図７に相当する負荷表示（評価）手順を示したフローチャート図、図１３は第１実施形態の図９に相当する出力軸情報（負荷変動）のグラフである。
【００９７】
図７、図１２の比較から明らかなように、本実施形態では、関節センサとしてトルクセンサ５０１を実装しているため、図１２の手順では、エンコーダの関節角度情報を関節負荷に換算する処理（図７のステップＳ８）が不要になっている。その他の処理ステップについては、図７で説明した通り実行することができるため、ここでは重複した説明は省略する。本実施形態では、ロボットアーム２０１側の記録部３８６（ＲＡＭ３８４やＥＥＰＲＯＭ３８２）に、直接関節の出力側のトルク値の変動が計時情報に関連づけて記録（ロギング）される。このため、ロボット制御装置３００側では、単に記録部３８６（ＲＡＭ３８４やＥＥＰＲＯＭ３８２）からログ情報を読み出すことによって、図１３のような負荷トルクの計時変動データを取得することができる。図１３では、図９の事例で負荷トルクをトルクセンサ５０１により記録した場合を想定しており、図１３の負荷トルク変動は、図９のものとほぼ同様の変化を示している。例えば１９０３のピークの位置でこの関節の負荷トルクは許容範囲を超えており、これに応じて、本実施形態でも負荷トルク警告（図１２のステップＳ１２）が行われる。
【００９８】
以上のように、本実施形態では、ロボットアーム２０１に搭載されているトルクセンサ５０１により、負荷測定を行うため、関節角度〜トルクの変換演算などの処理を必要としない。また、ロボット制御のために関節に搭載されているトルクセンサ５０１を利用してその関節の負荷を正確に取得することができ、精度のよい（過）負荷判定（評価）を行うことができる利点がある。本実施形態においても、特許文献１のような梱包を利用する手法に比して、アームの各関節の関節センサの出力を直接、ロギングできるため、測定精度を大きく向上することができる。
【００９９】
＜第３実施形態＞
本実施形態では、上記第１、第２実施形態の構成を一部変更した変形例につき述べる。上記各実施形態では、ロボットアーム２０１で、ログ記録動作（出力軸情報取得モード）を実行後、アームをロボット制御装置３００に接続した後に、ロボット制御装置３００がアーム側から取得したログ情報に基づき、関節負荷の取得および評価を行った。
【０１００】
しかしながら、ロボットアーム２０１単体で、例えばログ記録した情報を解析して過負荷状態を検出し、警告処理を行うよう構成してもよい。このためには、警告処理のための表示手段として図１の表示器９０５をロボットアーム２０１に配置する。図１の例では、表示器９０５はベース部２１０の側面に配置している。関節センサとしては第１実施形態のようにエンコーダを用いてもよく、第２実施形態のようにトルクセンサ５０１を用いてもよい。
【０１０１】
そして、関節負荷の取得および評価をロボットアーム２０１側（のみ）で実行するためには、図７、図１２のステップＳ７〜Ｓ１１の関節負荷の取得および評価処理を出力軸信号記録部３８０のＣＰＵ３８１の制御プログラムとする。そして、この制御プログラムは、例えばＥＥＰＲＯＭ３８２（図３）プログラム（３８３）の一部に格納しておく。
【０１０２】
出力軸信号記録モード（ロギング）は、図５（第１実施形態）に示したように上記同様に実行できる。出力軸信号記録部３８０のＣＰＵ３８１が、関節負荷の取得および評価処理（図７、図１２のステップＳ７〜Ｓ１１）は、例えば所定の「記録時間」が経過し、出力軸信号記録モードが終了した後に自動的に実行する。あるいは、関節負荷の取得および評価処理（図７、図１２のステップＳ７〜Ｓ１１）は、出力軸信号記録モード（図５）と並行的に実行し、過負荷が生じたほぼ実時間で警告処理（図１２のステップＳ１２）を行うようにしてもよい。
【０１０３】
過負荷警告には、ロボットアーム２０１に配置した表示器９０５（図１）を用いて、警告色（例えば赤色など）の点灯ないし点滅表示を行うことが考えられる。その他にも、スピーカなどをロボットアーム２０１に配置すれば、警告ビープ音や警告（合成）音声などを出力することにより、過負荷警告を行うことができる。
【０１０４】
このように、ロボットアーム２０１単体で、例えばログ記録した情報を解析して過負荷状態を検出し、警告処理を行うよう構成する。これにより、ロボットアーム２０１がロボット制御装置３００と接続されていない状態の例えば輸送中などにおいて、ロボット制御装置３００なしでも関節の過負荷状態を検出し、警告処理を行うことができる。
【０１０５】
また、第１および第２実施例で示した構成は、ロボットアーム２０１がロボット制御装置３００と物理的に接続されている状態においても関節情報を記録（ログ）するのに利用できる。例えば、ロボットシステム１００の設置後の夜間の終業時間帯などにおいて、関節（Ｊ１〜Ｊ６）の駆動源（モータ２３１）に給電する主電源（８０１）が遮断されているような期間において、関節情報を記録（ログ）することができる。出力軸信号記録部３８０で主電源（８０１：図３、図４、図１１）の電圧検出などに基づき、主電源がオフとなった時に、出力軸信号記録モード（ロギング）を開始させるような制御を行えばよい。ロボット制御装置３００による負荷取得（ないし評価）は、例えば主電源が再度投入された時に行う初期化処理の一環として実行することができる。このような構成により、夜間の終業時間帯など、ロボット制御装置３００が関与できない期間において、不意の過負荷がアームの関節に加わるようなことがあっても、確実にその事象を検出し、警告処理を行うことができる。
【０１０６】
また、出力軸信号記録部３８０は、第１および第２実施例でそれぞれ示したエンコーダ２３５ないし２３６、およびトルクセンサ５０１の両方の出力情報をログ記録するよう構成してもよい。その場合には、エンコーダおよびトルクセンサの出力情報を組合せることによって、より多様な負荷解析（取得）、負荷評価、診断処理を行える可能性がある。
【０１０７】
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１００…ロボットシステム、２００…ロボットアーム部、２０１…ロボットアーム、２０２…ロボットハンド、２３０…関節駆動装置、２３１…モータ、２３５…エンコーダ（モータ角度検出部）、２３６…エンコーダ（関節角度検出部）、３００…ロボット制御装置、５０１…トルクセンサ、９０１…電源装置、９０２…電池。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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