(57)【要約】【課題】従来、駆動装置のブレーキ機構による制動動作によって該駆動装置が設けられている機構部（例えば、ロボット機構部）に掛かる機械的負荷を抑えることが求められている。【解決手段】駆動装置５０は、第１のモータ５４に設けられ、動作軸に対する第１の制動動作を実行する第１のブレーキ機構６２と、第２のモータ５６に設けられ、動作軸に対する第２の制動動作を実行する第２のブレーキ機構６４と、第１の制動動作を第２の制動動作よりも先に開始した後に第１の制動動作及び第２の制動動作を継続するように、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４を制御するブレーキ制御部５３とを備える。【選択図】図２
2019195879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモータが協働して１つの動作軸を駆動する駆動装置であって、
第１のモータ及び第２のモータと、
前記第１のモータに設けられ、前記動作軸に対する第１の制動動作を実行する第１のブレーキ機構と、
前記第２のモータに設けられ、前記動作軸に対する第２の制動動作を実行する第２のブレーキ機構と、
前記第１の制動動作を前記第２の制動動作よりも先に開始した後に前記第１の制動動作及び前記第２の制動動作を継続するように、前記第１のブレーキ機構及び前記第２のブレーキ機構を制御するブレーキ制御部と、を備える、駆動装置。
【請求項２】
前記動作軸を非常停止させるべき異常が発生したか否かを検知する異常検知部をさらに備え、
前記ブレーキ制御部は、前記異常検知部が前記異常を検知したときに、前記第１の制動動作を開始する、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１のブレーキ機構及び前記第２のブレーキ機構の各々は、
ブレーキディスクと、
該ブレーキディスクに選択的に接触及び離反する磁性体のアーマチャと、
該ブレーキディスクに対して該アーマチャを接触又は離反させる励磁コイルと、を有し、
前記ブレーキ制御部は、前記励磁コイルの励磁タイミングを制御する、請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記動作軸としての関節軸を有するロボット機構部と、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置と、を備える、ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のモータが協働して１つの動作軸を駆動する駆動装置、及び駆動装置を備えるロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のモータが協働して１つの動作軸を駆動する駆動装置（いわゆる、タンデム駆動装置）のブレーキ機構が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５５５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、駆動装置のブレーキ機構による制動動作によって該駆動装置が設けられている機構部（例えば、ロボット機構部）に掛かる機械的負荷を抑えることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様において、複数のモータが協働して１つの動作軸を駆動する駆動装置は、第１のモータに設けられ、動作軸に対する第１の制動動作を実行する第１のブレーキ機構と、第２のモータに設けられ、動作軸に対する第２の制動動作を実行する第２のブレーキ機構と、第１の制動動作を第２の制動動作よりも先に開始した後に第１の制動動作及び第２の制動動作を継続するように、第１のブレーキ機構及び第２のブレーキ機構を制御するブレーキ制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、第１の制動動作及び第２の制動動作によって機構部に掛かる負荷のピークを分散させ、各々のピークの大きさを低減できるので、第１のブレーキ機構及び第２のブレーキ機構の作動時に機構部に掛かる負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に係るロボットの図である。
【図２】図１に示すロボットのブロック図である。
【図３】図１に示すロボット機構部を駆動する駆動機構の図である。
【図４】図３に示す第１及び第２のブレーキ機構の図であって、該第１及び第２のブレーキ機構の作動が解除されている状態を示す。
【図５】図４に示す第１及び第２のブレーキ機構が作動している状態を示す。
【図６】第１のブレーキ機構の第１の制動動作、及び第２のブレーキ機構の第２の制動動作のタイミングを説明するためのグラフである。
【図７】第１の制動動作及び第２の制動動作によってロボット機構部に掛かる負荷と時間との関係を表すグラフである。
【図８】他の実施形態に係るロボットのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係るロボット１０について説明する。
【０００９】
ロボット１０は、制御部１２、ロボット機構部１４、及び駆動装置５０（図２）を備える。制御部１２は、プロセッサ及び記憶部等を有し、ロボット機構部１４及び駆動装置５０を制御する。
【００１０】
本実施形態においては、ロボット機構部１４は、ベース部１６、旋回胴１８、ロボットアーム２０、及び手首部２２を備える。ベース部１６は、作業セルの床の上に固定されている。旋回胴１８は、鉛直軸周りに旋回可能となるように、ベース部１６に設けられている。ロボットアーム２０は、旋回胴１８に回動可能に連結された下腕部２４と、該下腕部２４の先端部に回動可能に連結された上腕部２６とを有する。
【００１１】
手首部２２は、上腕部２６の先端部に回動可能に設けられている。手首部に２２には、エンドエフェクタ２８が着脱可能に取り付けられる。エンドエフェクタ２８は、ロボットハンド、溶接ガン、又は塗料塗布器等である。
【００１２】
駆動装置５０は、ロボット機構部１４の可動要素（すなわち、旋回胴１８、下腕部２４、上腕部２６、又は手首部２２）の関節軸７４（図３）を回転駆動する。以下、図２及び図３を参照して、駆動装置５０について説明する。
【００１３】
駆動装置５０は、駆動機構５２、及びブレーキ制御部５３を有する。本実施形態においては、ブレーキ制御部５３は、制御部１２に組み込まれており、制御部１２は、ブレーキ制御部５３の機能を担う。ブレーキ制御部５３の機能については、後述する。
【００１４】
駆動機構５２は、第１のモータ５４、第２のモータ５６、入力ギア段５８、減速機６０、第１のブレーキ機構６２、及び第２のブレーキ機構６４を有する。第１のモータ５４は、例えばサーボモータであって、出力軸５４ａを有する。第１のモータ５４は、制御部１２からの指令に応じて、その出力軸５４ａを回転させる。出力軸５４ａの先端には、ギア６６が固設されている。
【００１５】
第２のモータ５６は、第１のモータ５４と同様に、例えばサーボモータであって、出力軸５６ａを有する。第２のモータ５６は、制御部１２からの指令に応じて、その出力軸５６ａを回転させる。出力軸５６ａの先端には、ギア６８が固設されている。
【００１６】
入力ギア段５８は、ギア６６及び６８と係合する入力ギア７０と、該入力ギア７０から延出する入力シャフト７２とを有する。入力ギア段５８は、ギア６６及び６８の回転に伴って、回転される。
【００１７】
減速機６０は、多段ギア構造（図示せず）を内蔵し、その入力側に、入力ギア段５８の入力シャフト７２が連結され、その出力側に、動作軸としての関節軸７４が連結されている。減速機６０は、入力シャフト７２の回転を減速しつつ関節軸７４に伝達する。関節軸７４は、ロボット機構部１４の可動要素（旋回胴１８、下腕部２４、上腕部２６、又は手首部２２）に固設されている。
【００１８】
第１のモータ５４及び第２のモータ５６が、出力軸５４ａ及び５６ａをそれぞれ回転させると、出力軸５４ａ及び５６ａの回転力は、入力ギア段５８及び減速機６０を介して関節軸７４に伝達され、該関節軸７４（すなわち、可動要素）を一方へ回転させる。このように、駆動機構５２は、複数のモータ５４及び５６が協働して、１つの関節軸７４を同一方向へ駆動する（いわゆる、タンデム駆動）。
【００１９】
例えば、駆動機構５２が、下腕部２４を旋回胴１８に対して回転駆動するように設けられた場合、第１のモータ５４及び第２のモータ５６は、旋回胴１８に対して固定され、下腕部２４に固設された関節軸７４を、互いに協働して同一方向へ回転駆動する。
【００２０】
第１のブレーキ機構６２は、第１のモータ５４に設けられている一方、第２のブレーキ機構６４は、第２のモータ５６に設けられ、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４は、関節軸７４に対する制動動作を各々実行する。本実施形態においては、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４は、同じ構造を有する。
【００２１】
以下、図４を参照して、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４の構成について、説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、出力軸５４ａ（又は、出力軸５６ａ）の軸線Ｏに沿う方向に相当し、径方向とは、該軸線Ｏを中心とした円の半径方向に相当し、周方向とは、該円の円周方向に相当する。
【００２２】
第１のブレーキ機構６２は、第１のモータ５４の出力軸５４ａを直接制動する。具体的には、第１のブレーキ機構６２は、ブレーキコア７６、励磁コイル７８、付勢部材８０、アーマチャ８２、端板８４、及びブレーキディスク８６を有する。
【００２３】
ブレーキコア７６は、例えば鉄のような磁性材料から作製された環状部材であって、軸線Ｏを中心とするように配置されている。ブレーキコア７６には、環状の第１凹部７６ａと、該第１凹部７６ａの径方向内側に形成された環状の第２凹部７６ｂとが形成されている。第１凹部７６ａおよび第２凹部７６ｂの各々は、ブレーキコア７６の軸方向端面７６ｃから凹むように形成されている。
【００２４】
励磁コイル７８は、ブレーキコア７６の第１凹部７６ａに収容され、周方向に巻回されている。励磁コイル７８は、外部に設置されたブレーキ電源（図示せず）に電気的に接続されている。制御部１２は、該ブレーキ電源に指令を送り、励磁コイル７８に電圧を印加してブレーキコア７６を励磁したり、該励磁を解除したりする。
【００２５】
付勢部材８０は、ブレーキコア７６の第２凹部７６ｂに収容されている。付勢部材８０は、コイルばね等の弾性部材を有し、アーマチャ８２を、ブレーキディスク８６へ向かう方向へ付勢する。
【００２６】
アーマチャ８２は、磁性材料から作製された環状部材であって、軸線Ｏを中心とするように、配置されている。アーマチャ８２は、ブレーキディスク８６に対して選択的に接触及び離反するように、軸方向へ可動に設けられている。アーマチャ８２は、ブレーキコア７６の端面７６ｃに隣接して配置されている。
【００２７】
端板８４は、軸線Ｏを中心とするように配置された環状部材であって、アーマチャ８２から軸方向へ離隔した位置に、配置されている。端板８４は、ボルト等の締結具８８を介して、ブレーキコア７６に固定されている。
【００２８】
ブレーキディスク８６は、軸線Ｏを中心とするように配置された環状部材であって、出力軸５４ａに対して周方向へ移動不能となるように該出力軸５４ａの外周面に設けられており、該出力軸５４ａと一体となって回転する。ブレーキディスク８６は、アーマチャ８２と端板８４との間に配置されている。
【００２９】
第２のブレーキ機構６４は、第２のモータ５６の出力軸５６ａを直接制動する。第２のブレーキ機構６４は、第１のブレーキ機構６２と同様に、ブレーキコア７６、励磁コイル７８、付勢部材８０、アーマチャ８２、端板８４、及び、出力軸５６ａに周方向へ移動不能に設けられたブレーキディスク８６を有する。
【００３０】
ブレーキ機構６２、６４の作動を解除する場合、制御部１２は、外部に設置されたブレーキ電源へ指令を送り、該ブレーキ電源から励磁コイル７８へ電圧を印加する。これにより、励磁コイル７８及びブレーキコア７６が励磁され、アーマチャ８２を磁力によってブレーキコア７６へ引き付ける。その結果、アーマチャ８２は、付勢部材８０の付勢力に反して、ブレーキコア７６へ向かう方向へ移動され、ブレーキコア７６の端面７６ｃに吸着される。
【００３１】
この状態を、図４に示す。図４に示すように、ブレーキ機構６２、６４の作動が解除されている状態においては、アーマチャ８２は、ブレーキコア７６の端面７６ｃに当接する一方、ブレーキディスク８６から離反する。これにより、ブレーキディスク８６が周方向へ回転可能となり、ブレーキ機構６２、６４による出力軸５４ａ、５６ａに対する制動が、解除される。
【００３２】
一方、ブレーキ機構６２、６４を作動させる場合、制御部１２は、ブレーキ電源へ指令を送り、該ブレーキ電源から励磁コイル７８への電圧印加を停止する。そうすると、励磁コイル７８及びブレーキコア７６の励磁が解除され、アーマチャ８２をブレーキコア７６へ引き付ける磁力が消失する。
【００３３】
その結果、アーマチャ８２は、付勢部材８０の作用によって、ブレーキディスク８６へ向かう方向へ移動されて該ブレーキディスク８６に押し当てられ、該ブレーキディスク８６を、アーマチャ８２と端板８４との間で挟み込む。この状態を、図５に示す。
【００３４】
図５に示すように、ブレーキ機構６２、６４が作動されている状態においては、付勢部材８０の付勢力によって、ブレーキディスク８６がアーマチャ８２と端板８４とに挟持されて周方向への回転が制動され、これにより、出力軸５４ａ及び５６ａの回転が制動されることになる。その結果、該出力軸５４ａ及び５６ａに機械的に連結された関節軸７４も、ブレーキ機構６２、６４によって制動される。
【００３５】
本実施形態においては、制御部１２は、関節軸７４を停止させるとき、第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作を、第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作よりも先に開始し、その後に、該第１の制動動作及び該第２の制動動作を継続するように、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４を制御する。このように、本実施形態においては、制御部１２は、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４を制御するブレーキ制御部５３としての機能を担う。
【００３６】
以下、図６を参照して、第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作、及び第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作のタイミングについて、説明する。図６（ａ）は、第１のブレーキ機構６２の励磁コイル７８へ印加される電圧Ｖと時間ｔの関係を表すグラフを示し、図６（ｂ）は、第２のブレーキ機構６４の励磁コイル７８へ印加される電圧Ｖと時間ｔの関係を表すグラフを示す。また、図６（ｃ）は、第１のブレーキ機構６２の制動力Ｆと時間ｔの関係を表すグラフを示し、図６（ｄ）は、第２のブレーキ機構６４の制動力Ｆと時間ｔの関係を表すグラフを示す。
【００３７】
時点ｔ０においては、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４の作動は、解除されている。すなわち、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４の励磁コイル７８には、ブレーキ電源から電圧Ｖ１及びＶ２がそれぞれ印加され、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４のアーマチャ８２が、ブレーキコア７６の端面７６ｃに吸着されている（図４）。
【００３８】
関節軸７４を停止させるとき、制御部１２は、まず、時点ｔ１で、第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作を開始する。具体的には、制御部１２は、時点ｔ１において、外部のブレーキ電源に指令を送り、図６（ａ）に示すように、第１のブレーキ機構６２の励磁コイル７８に印加されている電圧ＶをＶ１からゼロにする。
【００３９】
その結果、第１のブレーキ機構６２の励磁コイル７８の励磁が解除され、ブレーキディスク８６がアーマチャ８２と端板８４との間で挟持される（図５）。こうして、第１のブレーキ機構６２は、図６（ｃ）に示すように、時点ｔ１（厳密には、時点ｔ１から僅かな時間経過後）において、第１のモータ５４の出力軸５４ａに対して最大制動力ＦＭ１を掛ける。この最大制動力ＦＭ１は、付勢部材８０の付勢力、及び、ブレーキディスク８６とアーマチャ８２及び端板８４との間の摩擦係数に依存する。
【００４０】
次いで、制御部１２は、時点ｔ１から時間τが経過した時点ｔ２で、第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作を開始する。具体的には、制御部１２は、時点ｔ２において、ブレーキ電源に指令を送り、図６（ｂ）に示すように、第２のブレーキ機構６４の励磁コイル７８に印加されている電圧ＶをＶ２からゼロにする。なお、本実施形態においては、Ｖ１＝Ｖ２である。
【００４１】
その結果、第２のブレーキ機構６４の励磁コイル７８の励磁が解除され、ブレーキディスク８６がアーマチャ８２と端板８４との間で挟持される。こうして、第２のブレーキ機構６４は、図６（ｄ）に示すように、時点ｔ２（厳密には、時点ｔ２から僅かな時間経過後）において、第２のモータ５６の出力軸５４ａに対して最大制動力ＦＭ２を掛ける。
【００４２】
本実施形態においては、第２のブレーキ機構６４の最大制動力ＦＭ２は、第１のブレーキ機構６２の最大制動力ＦＭ１と略同じである。つまり、第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作と、第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作とは、実質同じ制動動作である。
【００４３】
このように、制御部１２は、第１のブレーキ機構６２の励磁コイル７８と、第２のブレーキ機構６４の励磁コイル７８の励磁タイミングを制御することで、第１の制動動作及び第２の制動動作を、時間τだけタイミングをずらして開始する。その後、制御部１２は、第１の制動動作及び第２の制動動作を継続して実行し、第１のブレーキ機構６２で出力軸５４ａを制動するとともに、第２のブレーキ機構６４で出力軸５６ａを制動し、以って、関節軸７４を継続して制動する。
【００４４】
なお、第１の制動動作の開始時点ｔ１と、第２の制動動作の開始時点ｔ２との差の時間τは、関節軸７４の許容惰走距離、及び、制動時に可動要素に掛かる負荷ＬのピークＬ１、Ｌ２（図７）を考慮しつつ、実験的手法を用いて、使用者によって最適な値として予め定められる（例えば、τ＝１００［ｍｓｅｃ］）。
【００４５】
図７に、第１の制動動作及び第２の制動動作によってロボット機構部１４の構成要素（例えば、手首部２２）に掛かる負荷Ｌと時間ｔとの関係を表すグラフを示す。図７中の実線１２２は、図６に示すタイミングで第１の制動動作及び第２の制動動作を実行した場合の負荷Ｌと時間ｔとの関係を示す。一方、図７中の点線１２４は、比較対象として、第１の制動動作と第２の制動動作とを同時に開始した場合の負荷Ｌと時間ｔとの関係を示す。
【００４６】
実線１２２に示すように、図６に示すタイミングで第１の制動動作及び第２の制動動作を実行した場合においては、ロボット機構部１４の構成要素に対して、第１の制動動作の開始時（すなわち、時点ｔ１）には負荷Ｌ１が掛かり、第２の制動動作の開始時（すなわち、時点ｔ２）には負荷Ｌ２が掛かる。
【００４７】
一方、点線１２４に示すように、時点ｔ１で第１のブレーキ機構６２と第２のブレーキ機構６４とを同時に作動させた場合には、時点ｔ１においてロボット機構部１４の構成要素に対し、負荷Ｌ２及びＬ２よりも大幅に大きな負荷ＬＭが掛かる。
【００４８】
このように、図６に示すブレーキ制御によれば、第１の制動動作及び第２の制動動作によってロボット機構部１４に掛かる負荷Ｌのピークを分散させ（Ｌ１、Ｌ２）、各々のピークの大きさを低減できる。したがって、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４の作動時にロボット機構部１４に掛かる負荷を低減できる。
【００４９】
これとともに、上述の時間τを、許容惰走距離を考慮して設定することにより、第１の制動動作及び第２の制動動作の開始のタイミングを時間τだけずらしたとしても、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４による関節軸７４の惰走距離を、許容範囲に収めることもできる。
【００５０】
また、２つのブレーキ機構６２及び６４が関節軸７４に対して制動力を掛けていることから、外力等により関節軸７４に大きなトルクが掛かったとしても、該関節軸７４を強固に制動できる。したがって、ロボット機構部１４の構成要素を安定して静止させることができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、ブレーキ機構６２及び６４の作動時にロボット機構部１４に掛かる負荷を低減できることから、ロボット機構部１４に用いる材料（例えば鋳物材）を軽量化できる。したがって、より重量の大きなエンドエフェクタ２８をロボット機構部１４に取り付けることが可能となり、また、製造コストを削減することもできる。
【００５２】
次に、図８を参照して、他の実施形態に係るロボット１００について説明する。ロボット１００は、上述のロボット１０と、駆動装置１０２において相違する。具体的には、駆動装置１０２は、上述の駆動機構５２及びブレーキ制御部５３に加えて、異常検知部１０４をさらに備える。
【００５３】
異常検知部１０４は、関節軸７４を非常停止させるべき異常が発生したか否かを検知する。一例として、異常検知部１０４が検知する異常は、第１のモータ５４又は第２のモータ５６へ電力を供給するモータ電源の停電である。
【００５４】
この場合、異常検知部１０４は、モータ電源の出力電圧（又は、モータ電源への供給電圧）を監視し、該出力電圧（又は供給電圧）が予め定められた閾値以下となったときに、停電が発生したことを検知する。
【００５５】
他の例として、異常検知部１０４が検知する異常は、第１のモータ５４又は第２のモータ５６への指令値（例えば、位置指令）と、センサからのフィードバック値（例えば、位置フィードバック値）との差が、予め定められた閾値を超えたことである。このセンサは、例えば、第１のモータ５４若しくは第２のモータ５６の回転数を検出するエンコーダ、又は、関節軸７４（可動要素）の位置を検出する位置センサを含む。
【００５６】
この場合、異常検知部１０４は、センサからのフィードバック値を取得し、第１のモータ５４又は第２のモータ５６への指令値と比較する。そして、フィードバック値と指令値との差が、予め定められた閾値以上となったときに、ロボット機構部１４の動作に異常が発生したことを検知する。
【００５７】
さらに他の例として、異常検知部１０４が検知する異常は、予め定められた進入禁止区域への人の進入である。例えば、進入禁止区域は、扉が設けられたフェンスによって画定される。この場合、異常検知部１０４は、フェンスの扉の開閉を検出可能なセンサを有し、センサから開扉信号を受信したときに、進入禁止区域への人の進入を検知する。
【００５８】
又は、進入禁止区域は、非接触センサから照射される電磁波によって画定される。この場合、異常検知部１０４は、該非接触センサを有し、該非接触センサは、照射する電磁波を物体が交差したことを検知する。異常検知部１０４は、非接触センサの電磁波を物体が横断したことを検知することによって、進入禁止区域への人の進入を検知する。
【００５９】
制御部１２は、ブレーキ制御部５３として機能して、異常検知部１０４が異常を検知したときに、図６に示すように、第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作を開始し、その後に（時間τ経過後に）、第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作を開始する。
【００６０】
本実施形態によれば、停電等の異常が発生したときに、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４によって、ロボット機構部１４の可動要素に掛かる負荷のピークＬ１、Ｌ２を低減しつつ、関節軸７４を緊急停止できる。
【００６１】
なお、ブレーキ電源は、停電時でも励磁コイル７８に電圧を印加可能な無停電電源を有してもよい。この場合、不意に停電が発生したときでも、ブレーキ機構６２及び６４を確実に動作させることができる。
【００６２】
なお、第１の制動動作の開始時点ｔ１と、第２の制動動作の開始時点ｔ２との差の時間τは、ロボット機構部１４の可動要素（すなわち、関節軸７４）の動作状態に基づいて、変化させてもよい。
【００６３】
一例として、制御部１２は、センサからのフィードバック値（例えば、速度フィードバック値）に応じて、時間τを変化させる。該センサは、第１のモータ５４若しくは第２のモータ５６の回転数を検出するエンコーダ、又は、関節軸７４（可動要素）の位置（若しくは速度）を検出する位置センサ（若しくは速度センサ）を含む。
【００６４】
具体的には、時間τは、以下のように設定され得る。すなわち、フィードバック値αｆが、αｆ≦α１の場合は、τ＝τ０（例えば、τ０＝０）に設定され、フィードバック値αｆが、α１＜αｆ≦α２の場合は、τ＝τ１（＞τ０）に設定され、フィードバック値αｆが、α２＜αｆ≦α３の場合は、τ＝τ２（＞τ１）に設定され得る。閾値α１、α２、及びα３は、使用者によって予め定められる。
【００６５】
本実施形態によれば、例えば、フィードバック値αｆが速度フィードバック値である場合、第１のモータ５４又は第２のモータ５６の回転速度（すなわち、関節軸７４及び可動要素の速度）が大きくなるほど、時間τが大きくなる。
【００６６】
ここで、第１のモータ５４又は第２のモータ５６の回転速度（すなわち、関節軸７４及び可動要素の速度）が十分に小さい場合は、第１のブレーキ機構６２と第２のブレーキ機構６４とを同時に作動したとしても、ロボット機構部１４の構成要素に掛かる負荷ＬのピークＬ１、Ｌ２が比較的小さいので、該負荷Ｌが過大になることはない。よって、この場合は、第１のブレーキ機構６２と第２のブレーキ機構６４とを同時に作動させることで、関節軸７４の惰走距離を低減させることができる。
【００６７】
一方、第１のモータ５４又は第２のモータ５６の回転速度（すなわち、関節軸７４及び可動要素の速度）が大きい場合は、第１のブレーキ機構６２と第２のブレーキ機構６４の制動動作によってロボット機構部１４の構成要素に掛かる負荷Ｌが大きくなるので、図６に示すように第１の制動動作と第２の制動動作を開始するタイミングをずらすことが有利である。
【００６８】
このように、第１のモータ５４又は第２のモータ５６の回転速度（すなわち、関節軸７４及び可動要素の速度）に応じて時間τを変化させることによって、低速域から高速域に亘って、惰走距離とロボット機構部１４に掛かる負荷Ｌとを最適化することができる。
【００６９】
なお、第１のブレーキ機構６２の制動力ＦＭ１と、第２のブレーキ機構６４の制動力ＦＭ２とが、互いに異なるように、第１のブレーキ機構６２及び第２のブレーキ機構６４を構成してもよい。換言すれば、第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作と、第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作とを、互いに異なる制動動作としてもよい。
【００７０】
例えば、第１のブレーキ機構６２の付勢部材８０の付勢力と、第２のブレーキ機構６４の付勢部材８０の付勢力とを互いに異ならせることで、第１のブレーキ機構６２の制動力ＦＭ１と、第２のブレーキ機構６４の制動力ＦＭ２とを異ならせることができる。
【００７１】
一例として、第１のブレーキ機構６２の制動力ＦＭ１が、第２のブレーキ機構６４の制動力ＦＭ２よりも大きくなる（すなわち、ＦＭ１＞ＦＭ２）ように、設定される。この場合において、制御部１２は、関節軸７４を停止させるときに、図６に示すタイミングで第１の制動動作及び第２の制動動作を実行する。
【００７２】
すなわち、この場合は、大きな制動力ＦＭ１を発揮する第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作を、小さな制動力ＦＭ２を発揮する第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作よりも先に開始する。この構成によれば、最初に大きな制動力ＦＭ１で関節軸７４に対して制動するので、該関節軸７４の惰走距離を低減できる。
【００７３】
他の例として、第１のブレーキ機構６２の制動力ＦＭ１が、第２のブレーキ機構６４の制動力ＦＭ２よりも小さくなる（すなわち、ＦＭ１＜ＦＭ２）ように、設定される。この場合において、制御部１２は、関節軸７４を停止させるときに、図６に示すタイミングで第１の制動動作及び第２の制動動作を実行する。
【００７４】
すなわち、この場合は、小さな制動力ＦＭ１を発揮する第１のブレーキ機構６２の第１の制動動作を、大きな制動力ＦＭ２を発揮する第２のブレーキ機構６４の第２の制動動作よりも先に開始する。この構成によれば、回動中の関節軸７４に対して最初に小さな制動力ＦＭ１が掛けられるので、ロボット機構部１４の構成要素に掛かる負荷Ｌを低減できる。
【００７５】
また、第１のモータ５４を、より大きなパワー（すなわち、回転力）を出力するマスターモータとして構成する一方、第２のモータ５６を、第１のモータ５４よりも小さなパワーを出力するスレーブモータとして構成してもよい。この場合において、制御部１２は、関節軸７４を停止させるときに、図６に示すタイミングで第１の制動動作及び第２の制動動作を実行してもよい。
【００７６】
すなわち、この場合は、大出力のマスターモータとしての第１のモータ５４に対する第１の制動動作を、低出力のスレーブモータとしての第２のモータ５６に対する第２の制動動作よりも先に開始する。
【００７７】
または、第２のモータ５６をマスターモータとして構成する一方、第１のモータ５４を、第２のモータ５６よりも小さなパワーを出力するスレーブモータとして構成してもよい。この場合において、制御部１２は、関節軸７４を停止させるときに、図６に示すタイミングで第１の制動動作及び第２の制動動作を実行してもよい。
【００７８】
すなわち、この場合は、低出力のスレーブモータとしての第１のモータ５４に対する第１の制動動作を、高出力のマスターモータとしての第２のモータ５６に対する第２の制動動作よりも先に開始する。
【００７９】
なお、上述の実施形態においては、ブレーキ機構６２、６４が図４に示す構造を有する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、ブレーキ機構６２、６４は、出力軸５４ａ、５６ａを制動可能であれば、如何なるタイプのブレーキ構造を有してもよい。例えば、ブレーキ機構６２、６４は、空圧式又は油圧式のシリンダを有し、該シリンダによって制動力を生じさせるものであってもよい。
【００８０】
また、上述の実施形態においては、ブレーキ機構６２、６４が出力軸５４ａ、５６ａを制動するように該出力軸５４ａ、５６ａに設けられている場合について述べた。しかしながら、これに限らず、ブレーキ機構６２、６４は、入力ギア段５８の入力シャフト７２を制動するように該入力シャフト７２にそれぞれ設けられてもよい。又は、ブレーキ機構６２、６４は、関節軸７４を直接制動するように該関節軸７４にそれぞれ設けられてもよい。
【００８１】
また、上述の実施形態においては、駆動装置５０、１０２が計２個のモータ５４及び５６を有している場合について述べた。しかしながら、これに限らず、駆動装置５０、１０２は、計ｎ個（ｎは、３以上の整数）のモータを有してもよい。この場合において、駆動装置５０、１０２は、ｎ個のモータの出力軸に個別に設けられ、該出力軸をそれぞれ制動する計ｎ個のブレーキ機構を有し、制御部１２は、計ｎ個のブレーキ機構の制動動作を開始するタイミングが互いにずれるように、該ｎ個のブレーキ機構の制動動作を実行してもよい。
【００８２】
また、上述の実施形態においては、２つのモータ５４及び５６が協働して関節軸７４を回転駆動する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、２つのモータ５４及び５６は、互いに協働して動作軸を直動させてもよい。また、ブレーキ制御部５３は、制御部１２とは別の要素として設けられてもよい。この場合において、ブレーキ制御部５３は、プロセッサ及び記憶部等を有する１つのコンピュータから構成されてもよい。
【００８３】
以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００８４】
１０，１００    ロボット
１２    制御部
１４    ロボット機構部
５０，１０２    駆動装置
５２    駆動機構
５３    ブレーキ制御部
５４，５６    モータ
６２，６４    ブレーキ機構
【図１】
2019195879.tif 000003
【図２】
2019195879.tif 000004
【図３】
2019195879.tif 000005
【図４】
2019195879.tif 000006
【図５】
2019195879.tif 000007
【図６】
2019195879.tif 000008
【図７】
2019195879.tif 000009
【図８】
2019195879.tif 000010