(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常動作時にモータの電流に制限をかけることがあるロボットにおいて、非常停止時にその挙動を制御しつつ停止させる停止制御を行うためのロボットの非常停止方法であって、
前記停止制御を行う際、前記モータに対する電流の制限を解除する解除工程と、
前記停止制御を行うために前記モータに与えられる指令角度を、電流の制限を解除する前後において前記モータの動作状態の連続性が保たれるように補正する補正工程と、
前記補正工程で補正した前記指令角度を初期値として前記停止制御を開始する停止工程と、
を実行することを特徴とするロボットの非常停止方法。
【請求項２】
前記補正工程では、電流の制限を解除する前の前記モータの実際の角度である実角度を、前記停止制御を行うために前記モータに与えられる前記指令角度の初期値に設定することで、電流の制限を解除する前後において角度の連続性が保たれるように前記指令角度を補正することを特徴とする請求項１記載のロボットの非常停止方法。
【請求項３】
前記補正工程では、前記モータの実際の角度である実角度に基づいて電流の制限を解除する前の前記モータの速度を求め、求めた速度となる新たな指令角度を算出し、算出した新たな指令角度を初期値に設定することで、電流の制限を解除する前後において速度の連続性が保たれるように前記指令角度を補正することを特徴とする請求項１記載のロボットの非常停止方法。
【請求項４】
前記補正工程では、前記モータの実際の角度である実角度に基づいて電流の制限を解除する前の前記モータのトルクを求め、求めたトルクとなる新たな指令角度を算出し、算出した新たな指令角度を初期値に設定することで、電流の制限を解除する前後においてトルクの連続性が保たれるように前記指令角度を補正することを特徴とする請求項１記載のロボットの非常停止方法。
【請求項５】
前記補正工程では、電流の制限を解除する前後において前記ロボットのトルクの連続性が保たれるように積分器の内部状態も補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のロボットの非常停止方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項記載のロボットの非常停止方法における各工程を実行することを特徴とするロボットの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの非常停止方法、ロボットの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用のロボットは、何らかの異常が発生した場合等にロボットを緊急に停止させる非停止機能を備えている。このような非常停止機能を実行する際、ロボットの制御装置は、いきなり電源を切るわけではなく、過剰な電流が流れないように、且つスムーズに停止させるために、その挙動を制御しつつ停止させる停止制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２７０７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、産業用のロボットの場合、ロボットの動作中にワークに過剰な力が加わらないようにするため、通常動作時においてモータの電流に制限をかけることがある。このような電流に制限がかけられている状態では、指令値通りの動作をするためには電流が足らない状況が想定され、そのような状況では、モータは、指令値から若干遅れて動作することになる。つまり、モータの電流に制限をかけている場合には、指令値として与えられた角度である指令角度と、モータの実際の角度である実角度とが乖離することがある。
【０００５】
そして、指令角度と実角度とが乖離した場合、モータは、指令角度に到達しようと動作する。このため、停止制御を行ったにも関わらず、モータがそれまでの動作を継続しようとして、停止制御で意図したとおりの動作をしないおそれがある。
【０００６】
また、例えば複数のモータを有するロボットの場合には、指令角度と実角度とが乖離していないモータは停止制御が開始されると速やかに減速を開始する一方、指令角度と実角度とが乖離しているモータは、停止制御が開始されても動作し続けるおそれがある。
【０００７】
さらに、電流に制限をかけている状態では、非常停止する際の減速に必要となる電流を確保できなくなる場合も想定され、その場合には、モータが停止するまでの減速時間が長くなり、モータによって駆動されるアーム等が移動する距離も長くなる。
【０００８】
このように、通常動作時に電流に制限がかけられているモータは、非常停止時に即座に減速つまり停止動作に移行することができない可能性があり、その場合には、ロボットが停止制御の意図とは異なる挙動を示してアームに振動が生じたり、減速時間が長くなったことで想定した停止位置で止まらずにワークや周辺装置等に接触したりする等の事態を招くおそれがある。すなわち、非常停止時に、ロボットに対する停止制御を速やか且つスムーズに行えなくなるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常動作時にモータの電流に制限がかけられることがあるロボットにおいて、非常停止時における停止制御を速やかに且つスムーズに行うことができるロボットの非常停止方法、ロボットの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載のロボットの非常停止方法の発明では、通常動作時にモータの電流に制限をかけることがあるロボットにおいて、停止制御を行う際、モータに対する電流の制限を解除する解除工程と、停止制御を行うためにモータに与えられる指令角度を、電流の制限を解除する前後においてモータの動作状態の連続性が保たれるように補正する補正工程と、補正工程で補正した指令角度を用いて停止制御を行う停止工程と、を実行する。
【００１１】
この場合、通常動作時に電流に制限がかけられているモータは、非常停止時にはその制限が解除される。これにより、停止制御に必要な電流を確保することができ、減速時間が長くなることを防止できる。したがって、速やかにロボットを停止させることができ、想定した停止位置で止まらずにワークや周辺装置等に接触したりすること等を防止できる。
【００１２】
また、非常停止時に停止制御を行うためにモータに与えられる指令角度は、モータの動作状態の連続性が保たれるように補正される。このため、ロボットは、停止制御が開始される前の動作状態（より厳密には、非常停止操作等が行われる直前の電流制限がかけられている状態）から、停止制御を開始するための動作状態（電流制限が解除された状態）に移行した場合において、電流量の上昇によって動作量が急激に増えたとしても、それによる振動発生は抑制され、非常停止時において、実際に停止制御が完了するまでの時間を短縮することができる。なお、ロボットの停止とは、目標位置まで手先を移動させる事及び、その位置で静止する、すなわち振動しないことまでを達成して、初めて停止となる。
【００１３】
そして、補正した指令角度を初期値として停止制御を開始することから、すなわち、モータの動作状態の連続性が保たれた状態で停止制御を開始することから、停止制御を行った際にロボットの姿勢が急激に変動したりすることがない。これにより、アームに振動が生じたりすることを防止できる。また、補正した指令角度を初期値として停止制御が開始されることから、停止制御中のロボットの挙動を意図した通りに制御することができる。
【００１４】
これらにより、通常動作時にモータの電流に制限がかけられることがあるロボットにおいて、非常停止時における停止制御を速やかに且つスムーズに行うことができる。
請求項２に係る発明は、補正工程では、電流の制限を解除する前のモータの実際の角度である実角度を、停止制御を行うためにモータに与えられる指令角度の初期値に設定することで、電流の制限を解除する前後において角度の連続性が保たれるように指令角度を補正する。
【００１５】
指令角度を補正しない場合には、仮に停止制御を行う直前の実角度と停止制御をするために与えられた指令角度とが異なっていると、モータは、与えられた指令角度に到達しようと動作する。すなわち、実際に停止制御を開始するまでの時間が長くなる。これに対して、本発明のように指令角度を補正することにより、モータは、停止制御が開始されると、現在の実角度から減速を開始する。これにより、停止制御が開始されるまでの時間を短縮することができ、ワークや周辺装置等に接触したりすること等を防止できる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、補正工程では、モータの実際の角度である実角度に基づいて電流の制限を解除する前のモータの速度を求め、求めた速度となる新たな指令角度を算出し、算出した新たな指令角度を初期値に設定することで、電流の制限を解除する前後において速度の連続性が保たれるように指令角度を補正する。
【００１７】
これにより、電流の制限を解除する前後において、つまり、停止制御を開始する前後において、モータの速度が変化することが防止される。したがって、電流の制限を解除する前後においてモータの挙動が大きく変化することが防止され、アームに振動が生じたりすることを防止できる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、補正工程では、モータの実際の角度である実角度に基づいて電流の制限を解除する前のモータのトルクを求め、求めたトルクとなる新たな指令角度を算出し、算出した新たな指令角度を初期値に設定することで、電流の制限を解除する前後においてトルクの連続性が保たれるように指令角度を補正する。
【００１９】
これにより、電流の制限を解除する前後において、つまり、停止制御を開始する前後において、モータのトルクが変化することが防止される。したがって、電流の制限を解除する前後においてモータの挙動が大きく変化することが防止され、アームに振動が生じたりすることを防止できる。
【００２０】
請求項５にかかる発明は、補正工程では、電流の制限を解除する前後においてロボットのトルクの連続性が保たれるように、積分器の内部状態も補正する。
上記した請求項１から４の発明の場合、停止制御を開始する際の動作状態の連続性が保たれるものの、制御系の内部状態が大きく変化していると、停止制御を開始した後に想定外の動作をする可能性がある。そこで、制御系の積分器の内部状態の連続性が保たれるようにすることにより、停止制御を開始した後においても、ロボットを意図したとおりに制御できるようになる。
【００２１】
請求項６のロボットの制御装置の発明は、上記した請求項１から５のいずれか一項記載のロボットの非常停止方法における各工程を実行する。これにより、請求項１から５の発明と同様に、通常動作時にモータの電流に制限がかけられることがあるロボットにおいて、非常停止時における停止制御を速やかに且つスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態のロボットシステムの構成を模式的に示す図
【図２】制御装置の機能ブロックを模式的に示す図
【図３】制御装置による非常停止処理の流れを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に共通する部位には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態のロボットシステム１は、制御装置２と、この制御装置２によって制御されるロボット３とを備えている。本実施形態では、ロボット３として垂直多関節型ロボット想定しており、ロボットには複数のモータ４が設けられている。各モータ４は、ロボット３の関節部等に設けられてアームを駆動する。
【００２５】
制御装置２は、図示しないＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータ（制御手段に相当する）で構成されており、ＲＯＭ等に記憶されているコンピュータプログラムにしたがって、ロボットシステム１を制御する。
【００２６】
この制御装置２は、図２に示すように指令値生成部１０（指令値生成手段）および制御信号生成部１１（制御信号生成手段）を有している。これら指令値生成部１０および制御信号生成部１１は、制御装置２の制御手段で実行されるコンピュータプログラムによって、ソフトウェア的に実現されている。
【００２７】
指令値生成部１０は、ロボット３の姿勢を制御するために、モータ４の角度（回転角度）や速度（回転速度）を指令する指令値を生成する。本実施形態の場合、指令値は、モータ４の角度を指令する角度指令である。
【００２８】
制御信号生成部１１は、指令値生成部１０で生成された指令値に基づいて、モータ４を駆動する駆動回路１２（駆動手段）に与える制御信号を生成する。なお、ロボット３を動作させるためのモータ４の制御は従来と同様の手法で行うことができるためここでは詳細な説明は省略するが、制御信号生成部１１は、速度制御系および位置制御系の多重構造の制御系となっており、モータ４側に供給される電流を検出するシャント抵抗等の電流検出手段１３で電流を検出しつつ、モータ４の回転角度を検出するエンコーダ等の角度検出手段１４で検出したモータ４の速度・角度に基づいて、モータ４を制御するための制御信号を生成する。角度検出手段１４は、検出したモータ４の角度の変化に基づいてモータ４の速度を検出する速度検出手段としても機能する。
【００２９】
また、制御信号生成部１１は、本発明に関連して、制限部１５（制限手段）および補正部１６（補正手段）を備えている。制限部１５は、モータ４側に供給される電流に制限をかける。ここで、モータ４のトルクは電流に比例するため、電流を制限することはトルクを制限することと同意義である。この制限部１５は、ロボット３の動作中にワーク等に過剰な力が加わることを防止するために、電流に制限をかけることが必要とされたモータ４に対して、電流に制限をかける。このため、上記したように複数のモータ４を備えているロボット３の場合には、その動作中に電流に制限かけられるモータ４と、制限がかけられないモータ４とが混在することがある。
【００３０】
また、制限部１５は、詳細については後述するが、例えば非常停止スイッチが操作された場合や、上位のシステムからの非常停止の指令を受信した場合等、ロボット３を緊急に停止する必要がある非常停止時には、モータ４の電流の制限を解除する。このため、非常停止時には、モータ４を通常動作時よりも大きな電流で動作させることが可能となる。なお、電流が大きくなれば、上記したようにモータ４が出力可能なトルクも増加する。
【００３１】
補正部１６は、詳細については後述するが、非常停止時に電流の制限が解除されたモータ４に対する指令角度を補正する。
次に、上記した構成の作用について説明する。
【００３２】
ロボット３は、上記したようにモータ４の電流に制限をかけることがあり、その場合には、前述のように、指令角度と実角度とが乖離することがある。そのため、指令角度と実角度とが乖離している状態で非常停止操作が行われると、電流に制限がかけられているモータ４は、指令角度に到達しようとして動作し続ける可能性がある。
【００３３】
このとき、複数のモータ４を有する場合には、電流に制限がかけられていないモータ４は速やかに停止する一方、電流に制限がかけられているモータ４は動作し続ける可能性がある。また、電流に制限をかけている場合には、停止制御において減速するために必要な電流を確保できないおそれもあり、その場合には、モータ４の減速時間が長くなり、減速中にアーム等が移動する距離も長くなる。
【００３４】
その結果、アームがワークに接触したり、ロボット３が意図しない姿勢となって周辺装置等に接触したりするなど、非常停止時に問題が発生するおそれがある。また、ロボット３が周辺装置等に接触した場合には、キャリブレーション作業等を行う必要があるなど、非常停止時だけでなく、非常停止後にも影響を及ぼすおそれがある。かといって、単純に電流の制限を解除してしまうと、電流が急激に変化する可能性があり、それによってモータ４の挙動も変動してアームが振動するなどのおそれがある。
【００３５】
そこで、制御装置２は、以下に説明するように、指令角度をモータ４の実角度に基づいて補正することによって、通常動作時にモータ４の電流に制限がかけられることがあるロボット３において、非常停止時における停止制御を速やかに、且つスムーズに行うようにしている。
【００３６】
制御装置２は、非常停止スイッチが操作された場合や非常停止の指令を受信した場合などの非常停止時に、図３に示す非常停止処理を実行する。この非常停止処理では、制御装置２は、まずモータ４の実角度を取得し（Ｓ１）、取得した実角度に基づいて、指令角度を補正する（Ｓ２）。このステップＳ２の処理が補正工程に相当する。
【００３７】
さて、制御装置２は、モータ４が指令値通りの動作をすることを前提としていることから、停止制御で減速を開始する際の指令角度の初期値は、通常であれば、非常停止前に指令されている指令角度がそのまま設定されることになる。つまり、非常停止前の指令角度がαであったとすると、指令角度の初期値もαに設定される。
【００３８】
しかし、上記したように電流に制限をかけているモータ４の場合には、非常停止前の指令角度がαであったとしても、実角度がαから乖離した例えばβになっている可能性がある。この場合、指令角度の初期値としてαを設定してしまうと、モータ４が実角度（β）から指令角度の初期値（α）まで動作しようとすることから、モータ４を速やかに停止させたいにも関わらず、意図に反してモータ４が余分な動作をする可能性がある。
【００３９】
そのため、本実施形態の制御装置２は、指令角度の初期値をモータ４の実角度で補正する。より具体的には、制御装置２は、モータ４の実角度を指令角度の初期値に設定することで、指令角度を補正する。
【００４０】
指令角度を補正すると、制御装置２は、電流の制限を解除し（Ｓ３）、補正した指令角度に基づいて停止制御を行う（Ｓ４）。このステップＳ４では、制御装置２は、補正した指令角度、すなわち、本実施形態では非常停止する直前の実際のモータ４の角度から、停止制御を開始する。このため、非常停止の前後において、モータ４は、その角度が変更されること無く、停止制御による減速を開始することになる。このステップＳ３の処理が解除工程に相当し、ステップＳ４の処理が停止工程に相当する。
【００４１】
ステップＳ３では、電流の制限が解除されることから、より多くの電流をモータ４が利用することができるようになり、ステップＳ４の停止工程において、電流つまりモータ４のトルクが不足することが防止される。そして、ステップＳ４の停止工程では、停止制御を開始する際の指令角度の初期値とモータ４の実角度とが一致した状態で停止制御が開始される。これにより、モータ４が上記したような余分な動作をすることが防止され、最大限速やかに減速を開始することが可能となる。さらに、ステップＳ４では停止制御つまりロボット３の挙動を制御しつつ停止させる制御を行っていることから、スムーズに減速させることが可能となる。
【００４２】
以上説明した実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
制御装置２は、非常停止時に、停止制御を行うためにモータ４に与えられる指令角度を、電流の制限を解除する前後においてモータ４の動作状態の連続性が保たれるように補正する補正工程（Ｓ２）と、モータ４に対する電流の制限を解除する解除工程（Ｓ３）と、補正工程で補正した指令角度を初期値として停止制御を開始する停止工程（Ｓ４）と、を含む停止制御処理を実行する非常停止方法を採用している。このような非常停止方法を採用することにより、停止制御を行う際には、モータ４の電流の制限が解除されるため、より多くの電流をモータ４で利用することが可能となる。これにより、減速時に電流が不足すること（トルクが不足すること）が抑制される。そしてしたがって、停止制御に必要な電流を確保することができ、減速時間が長くなることを防止できる。
【００４３】
また、電流の制限を解除することから、複数のモータ４を有し、通常の動作時に電流に制限がかけられていないモータ４が存在する場合であっても、通常の動作時に電流に制限がかけられているモータ４だけが動作し続けることが防止される。さらに、通常の動作時には電流が制限されて指令角度と実角度とが乖離する可能性がある場合であっても、非常停止時には指令角度の初期値を実角度に補正した状態で停止制御を開始するため、速やかに減速を開始することができ、減速時間が長くなることを防止できる。
【００４４】
また、非常停止時に停止制御を行うためにモータ４に与えられる指令角度は、モータ４の動作状態の連続性が保たれるように補正される。本実施形態の場合、補正工程では、電流の制限を解除する前のモータ４の実際の角度である実角度を、停止制御を行うためにモータ４に与えられる指令角度の初期値に設定する。これにより、モータ４は、停止制御が開始されると現在の実角度から減速を開始するため、停止制御が開始されるまでの時間を短縮することができる。
【００４５】
そして、補正した指令角度を初期値として停止制御を開始することから、すなわち、モータ４の動作状態の連続性が保たれた状態で停止制御を開始することから、停止制御を行った際にロボットの姿勢が急激に変動したりすることがない。これにより、アームに振動が生じたりすることを防止できるとともに、補正した指令角度を初期値として停止制御が開始されることから、停止制御中のロボット３の挙動を意図した通りに制御することができる。
【００４６】
これらにより、停止制御を開始する際にモータ４が上記したような余分な動作をしたり、アームが振動したりすることを防止できる。また、モータ４によって駆動されるアーム等が移動してしまう制動距離が長くなることが防止され、速やかにロボット３を停止させることができる。また、アームの振動が抑制されていることから、振動を抑制するための制御等が不要となり、停止するまでの時間を短縮化を促進することができる。
【００４７】
また、停止制御を行うことから、つまり、ロボット３の挙動を制御しつつ停止させることから、スムーズにロボット３を停止させることができる。したがって、通常動作時にモータ４の電流に制限がかけられることがあるロボット３において、非常停止時における停止制御を速やかに且つスムーズに行うことができる。
【００４８】
また、これらの各工程を実行する制御手段を備える制御装置２は、非常停止時における停止制御を速やかに、且つスムーズに行うことができる。
また、仮にロボット３が周辺装置等に接触した場合には再稼動する前にキャリブレーション作業等を行う必要があるが、本実施形態の非常停止方法によれば周辺装置等への接触を防止することができるため、非常停止後の作業が増加することをも抑制することができ、非常停止時だけで無く、非常停止後においてもユーザにメリットを提供することができる。
【００４９】
なお、上記した補正工程（Ｓ２）と解除工程（Ｓ３）とは、同時に行ってもよいし、その順序が入れ替わっていてもよい。すなわち、補正工程と解除工程とは、停止制御（Ｓ４）を開始する前に行われれば、その実行順はいずれであってもよい。
【００５０】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の構成および非常停止処理の流れは第１実施形態と共通するので、図１から図３を参照しながら説明する。
【００５１】
本実施形態では、図３に示す非常停止処理のステップＳ２において指令角度を補正する手法が第１実施形態と異なっている。本実施形態の制御装置２は、ステップＳ１で取得したモータ４の実角度に基づいて指令角度を補正するステップＳ２において、モータ４の動作状態の連続性を保つことができる以下の２つの手法のいずれかにより、指令角度を補正する。以下、１つ目の手法を便宜的に手法Ａと称し、２つ目の手法を便宜的に手法Ｂと称してそれぞれ説明する。
【００５２】
＜手法Ａ：内部状態として、速度の連続性を保つ手法＞
手法Ａの場合、制御装置２は、制御系の内部状態として速度に着目し、非常停止処理において、電流の制限を解除する前後においてモータ４の速度の連続性が保たれる新たな指令角度を求め、求めた指令角度を初期値に設定して停止制御を開始する。
【００５３】
通常、ロボット３の制御系は、第１実施形態で説明したように、速度制御系および位置制御系の多重構造となっている。このとき、速度制御系には、Ｉ型（積分型）のサーボ系とするために、一般的に積分要素が使用されている。そこで、本実施形態では、位置比例・速度比例積分制御系について説明する。なお、制御系の構成は、位置比例・速度比例積分制御系以外であってよく、その場合にも、本実施形態と同様の考え方で本発明を適用することができる。これは、後述する手法Ｂの場合も同様である。
【００５４】
まず、指令角度をｒ、モータ４の実角度をｙ、指令速度をｗ、モータ４の実速度をｙｄ（実角度ｙの微分値）、制御系の位置比例ゲインをＫＰＰ、速度比例ゲインをＫＶＰ、速度積分ゲインをＫＶＩ、トルク指令（すなわち、電流指令）をτとすると、位置比例・速度比例積分制御系は、次の（１）式および（２）式で表すことができる。
【００５５】
【数１】
0006447141.tif 000002
【００５６】
さて、電流に制限がかけられておらず十分な電流を利用できる状況においては、速度制御系の積分制御により、指令速度ｗと実速度ｙｄは等しくなる。これに対して、電流に制限がかけられている状況では、電流が不足した場合には十分な加速を得られずに、実速度ｙｄは、指令速度ｗよりも小さくなる。この場合、非常停止時に電流の制限を解除する際に速度系の連続性を保つためには、指令速度ｗと実速度ｙｄとが一致するように指令角度ｒを補正すればよい。
【００５７】
さて、上記した（１）式より、指令角度ｒは次の（３）式のように表すことができる。
【００５８】
【数２】
0006447141.tif 000003
【００５９】
そして、指令速度ｗと実速度ｙｄとが一致する指令角度ｒを求めるためには、この（３）式にｗ＝ｙｄの関係を代入すればよく、次の（４）式で求めることができる。
【００６０】
【数３】
0006447141.tif 000004
【００６１】
そして、非常停止する際の指令角度の初期値としてこの（４）式から求まるｒを設定すれば、速度系の連続性を保った状態で、停止制御を行うことができるようになる。具体的には、図３に示すステップＳ２において（４）式に基づいて指令角度を補正し、ステップＳ３において電流制限を解除し、ステップＳ４において、補正した指令角度に基づいて停止制御を行えばよい。
【００６２】
これにより、非常停止時に、速度の連続性を保ったまま停止制御を行うことができ、速度が急激に変化することを防止できる。そして、速度が急激に変化することが防止されることから、アームの移動速度が急激に変化する等の意図しない動作を防止することができる。また、速度が連続的に変化することから、余分な速度変化が発生せず、減速時間が長くなることを防止できる。
【００６３】
＜手法Ｂ：内部状態として、トルク（電流）の連続性を保つ手法＞
手法Ｂの場合、制御装置２は、制御系の内部状態としてトルク（電流）に着目し、非常停止処理において、電流の制限を解除する前後においてモータ４のトルクの連続性が保たれる新たな指令角度を求め、求めた指令角度を初期値に設定して停止制御を開始する。
【００６４】
電流制限を解除する前のトルク指令をτ０、積分器の状態量をｘｉ０とすると、制御系は、次の（５）式および（６）式で表すことができる。そして、これら（５）式および（６）式と上記した（３）式との関係から、補正すべき指令角度ｒとして、（７）式が求まる。
【００６５】
【数４】
0006447141.tif 000005
【００６６】
そして、非常停止する際の指令角度の初期値としてこの（７）式から求まるｒを設定すれば、トルクの連続性を保った状態で、停止制御を行うことができるようになる。
【００６７】
つまり、制御装置２は、図３に示すステップＳ２において（７）式に基づいて指令角度を補正し、ステップＳ３において電流制限を解除し、ステップＳ４において、補正した指令角度に基づいて停止制御を行う。
【００６８】
これにより、非常停止時に、トルクの連続性を保ったまま停止制御を行うことができ、トルクが急激に変化することを防止できる。そして、トルクが急激に変化することが防止されることから、ワークに加わる力が急激に増加したり、アームの速度が大きく変化したりする等の意図しない動作防止することができる。
【００６９】
なお、電流の制限を解除した際にトルクが飽和した場合、それが積分器の出力のみで飽和している場合には、τ０とＫＶＩｘｉ０とが等しくなることから、上記した（７）式は、上記した（３）式と同じ結果となる。
【００７０】
これら手法Ａ、手法Ｂのように、制御系の内部状態に着目して指令角度を補正することによっても、第１実施形態と同様に、非常停止時における停止制御を速やかに、且つスムーズに行うことができる。
【００７１】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態は、指令角度を補正する際に制御系の積分器の状態量を併せて補正するための手法であり、電流の制限を解除する前後においてロボット３の制御系のトルクの連続性が保たれるように積分器の状態量も補正する。この本実施形態の手法は、第１実施形態から第３実施形態でモータ４の動作状態の連続性を保つ補正に組み合わせて使用される。具体的には、図３に示す非常停止処理のステップＳ２において指令角度を補正する際、積分器の状態量も補正される。
【００７２】
電流の制限を解除する前の指令角度をｒ０、指令速度をｗ０、積分器の状態量をｘｉ０とした場合、電流の制限を解除する前後におけるトルク指令は、解除前のトルク指令をτ０、解除後のトルク指令をτとすると、次の（８）式および（９）式で表すことができる。
【００７３】
【数５】
0006447141.tif 000006
【００７４】
この場合、トルク指令τ０と解除後のトルク指令をτとが等しくなるように補正する場合には、次の（１０）式の関係が成立する。
【００７５】
【数６】
0006447141.tif 000007
【００７６】
そしてこの（１０）式から、電流の制限を解除した後の積分器の状態量ｘｉは、次の（１１）式として求まる。
【００７７】
【数７】
0006447141.tif 000008
【００７８】
また、上記した（１）式の関係から指令速度ｗ０は、次の（１２）式として求まる。
【００７９】
【数８】
0006447141.tif 000009
【００８０】
これら（１１）式および（１２）式から、電流の制限を解除した後の積分器の状態量ｘｉは、最終的に次の（１３）式で表すことができる。
【００８１】
【数９】
0006447141.tif 000010
【００８２】
この電流の制限を解除した後の積分器の状態量ｘｉを、第１実施形態で説明した指令角度を実角度に合わせる手法に適用する場合には、（１３）式は、（１）式の関係から、次の（１４）式として表すことができる。
【００８３】
【数１０】
0006447141.tif 000011
【００８４】
また、第２実施形態の手法Ａで説明した速度系の連続性を保つ手法に適用する場合には、（１３）式は、（４）式の関係から、次の（１５）式として表すことができる。
【００８５】
【数１１】
0006447141.tif 000012
【００８６】
いずれの場合にしろ、積分器の状態量ｘｉも補正することにより、電流の制限を解除した際、トルクが不連続となることを防止できる。これにより、停止制御を開始した後におけるトルクの不連続性が無くなり、停止制御を行う際に、トルクが不連続になっていることに起因して意図しない動作が行われるおそれを低減することができる。
【００８７】
なお、第２実施形態の手法Ｂで説明したトルクの連続性を保つ手法に適用する場合には、その手法にて既にトルクの連続性が保たれているために本実施形態の手法では実質的には効果は発揮されない。すなわち、（１３）式は、（７）式および（８）式の関係から、次の（１６）式として表すことができ、積分器の状態量は補正されないことを意味している。
【００８８】
ｘｉ＝ｘｉ０                                                （１６）
（その他の実施形態）
本発明は上記した実施形態で例示した構成に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、拡張することができる。
【００８９】
実施形態では、ロボット３として複数のモータ４を有する垂直多関節型のロボットを例示したが、水平多関節型ロボットや直角座標型ロボットであってもよい。また、直動式の短軸ロボットのように、１つのモータ４を備えるものであってもよい。すなわち、本発明は、備えているモータの数に関わらず、通常動作時に電流に制限に制限がかけられることがあるモータを有するどのようなロボットにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
図面中、１はロボットシステム、２は制御装置（ロボットの制御装置）、３はロボット、４はモータを示す。
【図１】
0006447141.tif 000013
【図２】
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【図３】
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