(57)【要約】【課題】  ロボットが動作するときの力を適切に制限する。【解決手段】  ロボットは、複数のリンクが関節を介して接続されているロボット本体と、ロボット本体の関節を動かすモータと、モータに通電している電流を計測する電流計測手段と、ロボット本体の静止時に電流計測手段によって計測された電流値に基づいて、モータに通電する電流の上限値を設定する上限値設定手段と、上限値設定手段によって設定された上限値以下の範囲で、モータに通電する電流を調節するモータ駆動手段を備える。【選択図】図２
2008073790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリンクが関節を介して接続されているロボット本体と、
ロボット本体の関節を動かすモータと、
モータに通電している電流を計測する電流計測手段と、
ロボット本体の静止時に電流計測手段によって計測された電流値に基づいて、モータに通電する電流の上限値を設定する上限値設定手段と、
上限値設定手段によって設定された上限値以下の範囲で、モータに通電する電流を調節するモータ駆動手段と、
を備えるロボット。
【請求項２】
前記上限値設定手段は、前記電流計測手段によって計測された電流値が大きいほど、前記上限値を大きく設定することを特徴とする請求項１のロボット。
【請求項３】
前記上限値設定手段が設定する上限値は、前記電流計測手段によって計測された電流値に、所定値を加算した値であることを特徴とする請求項１又は２のロボット。
【請求項４】
複数のリンクが関節を介して接続され、その関節をモータによって動かすロボットの制御装置であって、
ロボットの静止時にモータに通電している電流を計測する電流計測手段と、
電流計測手段によって計測された電流値に基づいて、モータに通電する電流の上限値を設定する上限値設定手段と、
上限値設定手段によって設定された上限値以下の範囲で、モータに通電する電流を調節するモータ駆動手段と、
を備えるロボットの制御装置。
【請求項５】
複数のリンクが関節を介して接続され、その関節をモータによって動かすロボットの制御方法であって、
ロボットの静止時にモータに通電している電流を計測する工程と、
計測した電流値に基づいて、モータに通電する電流の上限値を設定する工程と、
設定された上限値以下の範囲で、モータに通電する電流を調節する工程と、
を備えるロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに関する。特に、ロボットを動かすモータに通電する電流を制限する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のリンクが関節を介して接続され、その関節をモータによって動かすロボットが開発されている。通常、この種のロボットでは、モータに通電する電流に上限値を設定し、設定された上限値以下の範囲でモータに通電する電流を調節する。モータ電流に上限値を設定することで、モータが出力するトルクに制限が加えられる。それにより、ロボットが過大な力や速度で動作することが防止される。
ロボットの関節には、リンク等に作用する重力がトルクとなって作用する。重力に起因して関節に作用するトルクは、ロボットの姿勢に応じて変化する。例えば、ロボットが水平方向に縮んだ姿勢をとる場合、重力に起因して関節に作用するトルクは比較的に小さくなる。一方、ロボットが水平方向に伸びた姿勢をとる場合、重力に起因して関節に作用するトルクは比較的に大きくなる。重力に抗して関節を動かすためには、重力に起因して関節に作用するトルクが大きいほど、モータが出力するトルクを大きくする必要がある。そのことから、モータ電流の上限値をロボットの姿勢に関わらず一律に設定しても、モータが出力するトルクを適切に制限することができない。例えば、重力に起因して関節に作用するトルクが比較的に小さい姿勢では、モータトルクの制限値が大きくなりすぎてしまい、ロボットの動作を十分に制限することができなくなる。その逆に、重力に起因して関節に作用するトルクが比較的に大きい姿勢では、モータトルクの制限値が小さくなりすぎてしまい、ロボットの動作を過剰に制限してしまうことになる。
【０００３】
特許文献１には、重力に起因して関節に作用するトルクに基づいて、モータ電流の上限値を設定する技術が記載されている。この技術では、ロボットの姿勢に基づいて、重力に起因して関節に作用するトルクを算出する。この技術によれば、ロボットの姿勢に関わらず、ロボットの柔軟性（ロボットが外力に負けて従動する性質）を一定にすることができるという。
【特許文献１】特開平１０−２４４４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、重力に起因して関節に作用するトルクを、ロボットの姿勢に基づいて算出する。しかしながら、例えばロボットを物体の搬送に利用する場合や、ロボットに加工器具を取付けて利用する場合、ロボットが保持する搬送物や加工器具に作用する重力が、ロボットの関節にトルクとなって作用する。この場合、ロボットの姿勢だけを考慮しても、重力に起因して関節に作用するトルクを正しく算出することができない。特許文献１の技術では、ロボットが保持する負荷重量が変化する場合、モータ電流の上限値を正しく設定することができない。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、ロボットが保持する負荷重量が変化する場合でも、モータ電流の上限値を適切に設定することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によって具現化されるロボットは、複数のリンクが関節を介して接続されているロボット本体と、ロボット本体の関節を動かすモータと、モータに通電している電流を計測する電流計測手段と、ロボット本体の静止時に電流計測手段によって計測された電流値に基づいて、モータに通電する電流の上限値を設定する上限値設定手段と、上限値設定手段によって設定された上限値以下の範囲で、モータに通電する電流を調節するモータ駆動手段を備えている。
【０００６】
このロボットは、ロボット本体の静止時にモータに通電している電流に基づいて、モータ電流の上限値を設定する。ロボットが静止している状態では、重力に起因して関節に作用しているトルクと、モータが出力しているトルクが釣り合っている。従って、ロボット本体の静止時にモータに通電する電流は、ロボット本体の姿勢やロボットが保持している負荷重量に関わらず、重力に起因して関節に作用するトルクに正しく対応する。ロボット本体の静止時にモータに通電している電流を基準とすることによって、ロボット本体の姿勢やロボットが保持している負荷重量に応じて、モータ電流の上限値を適切に設定することができる。
このロボットによれば、ロボットが保持する負荷重量が変化する場合でも、モータ電流の上限値を適切に設定することができる。ロボットの姿勢やロボットが保持している負荷重量に応じて、モータが出力する最大トルクを適切に制限することができる。
【０００７】
上記のロボットにおいて、前記上限値設定手段は、前記電流計測手段によって計測された電流値が大きいほど、前記上限値を大きく設定することが好ましい。この場合、計測された電流値の増大に伴って、前記上限値を段階的に増大させてもよいし、前記上限値を連続的に増大させてもよい。
このロボットでは、重力に起因して関節に作用するトルクが大きいほど、モータの最大トルクを大きく設定することができる。重力に起因して関節に作用するトルクが大きい状態では、モータが比較的に大きなトルクを出力することが可能となり、関節を実際に動かすトルク（モータトルクから重力に起因するトルクを減算したトルク）が過剰に制限されることがない。一方、重力に起因して関節に作用するトルクが小さい状態では、モータの出力するトルクが比較的に小さな値に制限され、関節を実際に動かすトルクが過剰に大きくなることが防止される。このロボットでは、ロボットの姿勢や負荷重量が様々に変化しても、関節を実際に動かすトルクの最大値が大きく変動することがない。
【０００８】
上記のロボットにおいて、前記上限値設定手段が設定する上限値は、前記電流計測手段によって計測された電流値に、所定値を加算した値であることが好ましい。
このロボットでは、モータの最大トルクが、重力に起因して関節に作用するトルクに所定のトルクを加算したトルクに設定される。それにより、ロボットの姿勢や負荷重量が様々に変化しても、関節を実際に動かすトルクの最大値を略一定に設定することができる。
【０００９】
本発明の技術は、複数のリンクが関節を介して接続され、その関節をモータによって動かすロボットの制御装置に具現化することもできる。この制御装置は、ロボットの静止時にモータに通電している電流を計測する電流計測手段と、電流計測手段によって計測された電流値に基づいてモータに通電する電流の上限値を設定する上限値設定手段と、上限値設定手段によって設定された上限値以下の範囲で、モータに通電する電流を調節するモータ駆動手段を備えている。
このロボットの制御装置によれば、ロボットが保持する負荷重量が変化する場合でも、モータ電流の上限値を適切に設定することができる。
【００１０】
本発明の技術はまた、複数のリンクが関節を介して接続され、その関節をモータによって動かすロボットの制御方法を提供する。この制御方法は、ロボットの静止時にモータに通電している電流を計測する工程と、計測した電流値に基づいてモータに通電する電流の上限値を設定する工程と、設定された上限値以下の範囲で、モータに通電する電流を調節する工程を備えている。
このロボットの制御方法によれば、ロボットが保持する負荷重量が変化する場合でも、モータ電流の上限値を適切に設定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、ロボットを物体の搬送に利用する場合や、ロボットに加工器具を取付けて利用する場合でも、モータに通電する電流を適切に制限することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）  ロボットは、重量が異なる物体を搬送することがある。
（特徴２）  ロボットの制御装置は、コントローラを備えている。コントローラは、外部からの指令を受けて、ロボット本体の一連の目標姿勢を作成する。コントローラは、少なくとも一つの目標姿勢時に、制限値設定部に動作指令を出力する。制限値設定部は、コントローラからの動作指令を受けて、モータに通電する電流の上限値を設定する。
（特徴３）  ロボットの制御装置は、関節を動かすモータを制御するサーボアンプと、モータの回転角を計測するエンコーダを備えている。サーボアンプは、コントローラから入力した関節の目標角度と、エンコーダから入力したモータの計測角度に基づいて、モータに通電する電流を調節する。
【実施例】
【００１３】
本発明を実施したロボットについて図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施例のロボット１０は、複数のベルトコンベア１０２、１０４からワーク１１０を引取り、図示しない引渡し位置（例えば搬送台車等）まで搬送する。複数のベルトコンベア１０２、１０４は、図示しない自動管理倉庫からワーク１１０を順次搬送する。複数のベルトコンベア１０２、１０４は、上段に配置されている複数の上段ベルトコンベア１０２や、下段に配置されている複数の下段ベルトコンベア１０４を備えている。ワーク１１０の種類は様々であり、ワーク１１０の重量はそれぞれ異なっている。ワーク１１０は、パレット１１２上に載置されている。
【００１４】
図１に示すように、ロボット１０は、ロボット本体２０と、ロボット本体２０の動作を制御する制御装置５０を備えている。ロボット本体２０は、基台部２２と、旋回部２４と、第１アーム部２６と、第２アーム部２８と、ハンド部３０を備えている。基台部２２は、床面に固定されている。旋回部２４は、第１軸関節部４２を介して基台部２２に回動可能に接続されている。第１軸関節部４２の回動軸は鉛直方向に伸びている。第１アーム部２６は、第２軸関節部４４を介して旋回部２４に回動可能に接続されている。第２軸関節部４４の回動軸は水平方向に伸びている。第２アーム部２８は、第３軸関節部４６を介して第１アーム部２６に回動可能に接続されている。第３軸関節部４６の回動軸は水平方向に伸びている。ハンド部３０は、第４軸関節部４８を介して第２アーム部２８に回動可能に接続されている。第４軸関節部４８の回動軸は水平方向に伸びている。各軸の関節部４２、４４、４６、４８は、減速機等を用いて構成されている。ハンド部３０には、パレット１１２を保持するためのフォーク部３２が取付けられている。このように、ロボット本体２０では、複数のリンク２２、２４、２６、２８、３０が、関節部４２、４４、４６、４８を介して接続されている。図１では図示されないが、ロボット本体２０には、各関節部４２、４４、４６、４８を動かすサーボモータ６４、７４、８４、９４（図２参照）と、サーボモータ６４、７４、８４、９４の回転数や回転速度を計測するためのエンコーダ６６、７６、８６、９６（図２参照）が設けられている。
【００１５】
図２は、ロボット１０の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、ロボット１０は、コントローラ５２と、第１軸サーボ機構６０と、第２軸サーボ機構７０と、第３軸サーボ機構８０と、第４軸サーボ機構９０を備えている。
コントローラ５２は、外部から作業指令を入力し、各軸のサーボ機構６０、７０、８０、９０へ動作指令を出力する。コントローラ５２に入力される作業指令は、いずれのベルトコンベア１０２、１０４からワーク１１０を引取り、そのワーク１１０をいずれの引渡し位置まで搬送するのか等を記述している。コントローラ５２は、入力した作業指令に基づいて、ロボット本体２０の一連の目標姿勢を決定し、各目標姿勢を実現する各関節部４２、４４、４６、４８の一連の目標角度を計算する。一連の目標姿勢には、例えば、指示されたベルトコンベア１０２、１０４の前方までフォーク部３２を移動した第１姿勢、フォーク部３２を前進させてフォーク部３２をパレット１１２に挿入した第２姿勢、フォーク部３２を上昇させてワーク１１０を保持した第３姿勢、フォーク部３２を後退させてワーク１１０をベルトコンベア１０２、１０４の前方まで移動した第４姿勢、フォーク部３２を移動させて指示された引渡し位置の上方までワーク１１０を搬送した第５姿勢、フォーク部３２を下降させて引渡し位置にワーク１１０を載置した第６姿勢、フォーク部３２を後退させてパレット１１２からフォーク部３２を引き抜いた第７姿勢等が含まれる。ロボット本体２０が一連の目標姿勢を順次実行すると、指示されたベルトコンベア１０２、１０４上のワーク１１０が、指示された引渡し位置まで搬送される。コントローラ５２は、計算した各関節部４２、４４、４６、４８の目標角度を、動作指令として各サーボ機構６０、７０、８０、９０に出力する。
【００１６】
第１軸サーボ機構６０は、第１軸関節部４２の動作を制御する。第１軸サーボ機構６０は、第１軸サーボアンプ６２と、第１軸関節部４２を動かす第１軸サーボモータ６４と、第１軸サーボモータ６４の回転角を計測する第１軸エンコーダ６６を備えている。第１軸サーボアンプ６２は、コントローラ５２から入力した第１軸関節部４２の目標角度と、第１軸エンコーダ６６から入力した計測角度に基づいて、第１軸サーボモータ６４の出力トルクを増減調節する。即ち、第１軸サーボモータ６４に通電するモータ電流を増減調節する。
また、第１軸サーボ機構６０は、第１軸サーボモータ６４に通電するモータ電流の上限値を設定する第１軸制限値設定部６８を備えている。第１軸サーボアンプ６２は、第１軸制限値設定部６８に設定されている上限値以下の範囲で、第１軸サーボモータ６４に通電するモータ電流を調節する。第１軸制限値設定部６８に設定する上限値は、作業者が予め調整しておくことができる。
【００１７】
第２軸サーボ機構７０は、第２軸関節部４４の動作を制御する。第２軸サーボ機構７０は、第２軸サーボアンプ７２と、第２軸関節部４４を動かす第２軸サーボモータ７４と、第２軸サーボモータ７４の回転角を計測する第２軸エンコーダ７６を備えている。第２軸サーボアンプ７２は、コントローラ５２から入力した第２軸関節部４４の目標角度と、エンコーダ７６から入力した計測角度に基づいて、第２軸サーボモータ７４の出力トルクを増減調節する。即ち、第２軸サーボモータ７４に通電するモータ電流を増減調節する。
また、第２軸サーボ機構７０は、第２軸サーボモータ７４に通電しているモータ電流を計測する第２軸電流計７３と、第２軸サーボモータ７４に通電するモータ電流の上限値を設定する第２軸制限値設定部７８を備えている。第２軸電流計７３が計測した電流値は、第２軸制限値設定部７８に入力される。第２軸制限値設定部７８は、コントローラ５２からの指令を受けて、第２軸サーボモータ７４に通電するモータ電流の上限値を設定する。詳しくは後述するが、第２軸制限値設定部７８には、ロボット本体２０の静止時に、コントローラ５２から指令が与えられる。第２軸制限値設定部７８は、コントローラ５２からの指令を受けると、その時点で第２軸電流計７３によって計測された電流値に応じて、モータ電流の上限値を設定する。第２軸制限値設定部７８が設定するモータ電流の上限値は、第２軸電流計７３によって計測された電流値に、所定値を加算した値に等しい。従って、第２軸サーボモータ７４のモータ電流の上限値は、第２軸電流計７３によって計測された電流値が大きいほど、大きな値に設定される。上限値の設定に用いられる所定値は、作業者等が予め調整できるようになっている。第２軸制限値設定部７８は、コントローラ５２から指令を受ける度に、モータ電流の上限値を再設定する。第２軸制限値設定部７８が設定したモータ電流の上限値は、第２軸サーボアンプ７２に入力される。第２軸サーボアンプ７２は、第２軸制限値設定部７８が設定した上限値以下の範囲で、第２軸サーボモータ７４に通電するモータ電流を調節する。
【００１８】
第３軸サーボ機構８０は、第３軸関節部４６の動作を制御する。第３軸サーボ機構８０は、第３軸サーボアンプ８２と、第３軸関節部４６を動かす第３軸サーボモータ８４と、第３軸サーボモータ８４の角度を計測する第３軸エンコーダ８６を備えている。また、第３軸サーボ機構８０は、第３軸サーボモータ８４に通電しているモータ電流を計測する第３軸電流計８３と、第３軸サーボモータ８４に通電するモータ電流の上限値を設定する第３軸制限値設定部９８を備えている。第３軸サーボ機構８０の各部の機能は、上述した第２軸サーボ機構７０の各部の機能と同様であるので、重複説明は避けることとする。
第４軸サーボ機構９０は、第４軸関節部４８の動作を制御する。第４軸サーボ機構９０は、第４軸サーボアンプ９２と、第４軸関節部４８を動かす第４軸サーボモータ９４と、第４軸サーボモータ９４の角度を計測する第４軸エンコーダ９６を備えている。また、第４軸サーボ機構９０は、第４軸サーボモータ９４に通電しているモータ電流を計測する第４軸電流計９３と、第４軸サーボモータ９４に通電するモータ電流の上限値を設定する第４軸制限値設定部９８を備えている。第４軸サーボ機構９０の各部の機能は、上述した第２軸サーボ機構７０の各部の機能と同様であるので、重複説明は避けることとする。
【００１９】
図３は、ロボット１０が実行する動作の流れを示すフローチャートを示す。図３に示す動作フローにそって、ロボット１０が実行する動作について説明する。
ステップＳ２では、コントローラ５２が、外部から作業指令を入力する。コントローラ５２は、入力した作業指令に基づいてロボット本体２０の一連の目標姿勢（第１姿勢、第２姿勢、・・・）を決定し、各目標姿勢を実現する各関節部４２、４４、４６、４８の一連の目標角度を計算する。
ステップＳ４では、ロボット本体２０の動作が行われる。コントローラ５２は、計算した一連の目標角度を、各軸のサーボアンプ６２、７２、８２、９２に順次入力する。サーボアンプ６２、７２、８２、９２は、コントローラ５２から入力した目標角度と、エンコーダ６６、７６、８６、９６から入力した計測角度に基づいて、サーボモータ６４、７４、８４、９４に通電する電流を調節する。それにより、ロボット本体２０の姿勢は、一連の目標姿勢に追従するように、第１姿勢、第２姿勢、・・・、と順に変化していく。このステップＳ４では、先に説明した第３姿勢まで実行される。即ち、指示されたベルトコンベア１０２、１０４上のワーク１１０を、フォーク部３２によって保持した（持ち上げた）姿勢まで実行される。
【００２０】
ステップＳ６では、ロボット本体２０の動作が、ワーク１１０を保持した段階で一旦中断される。それにより、ロボット本体２０は、フォーク部３２によってワーク１１０を保持した第３姿勢で静止する。
ステップＳ８では、コントローラ５０が、各軸（第１軸を除く）の制限値設定部７８、８８、９８に、モータ電流の上限値を設定する旨の指令を与える。各軸の制限値設定部７８、８８、９８は、コントローラ５０からの指令を受けて、各軸の電流計７３、８３、９３が計測した電流値を入力する。このステップＳ８では、ロボット本体２０がワーク１１０を保持した姿勢で静止した状態で、各軸（第１軸を除く）のサーボモータ７４、８４、９４に通電している電流値が計測される。
【００２１】
ステップＳ８において計測されるモータ電流は、ロボット本体２０の姿勢に応じて変化する。図４（ａ）に示すように、例えば比較的に近い位置にある下段ベルトコンベア１０４からワーク１１０を引取る場合、ロボット本体２０は比較的に屈曲した姿勢をとる。この場合、その回動軸が水平である関節部４４、４６、４８では、重力に起因するトルクが比較的に小さくなることから、ロボット本体２０の姿勢を維持するためにサーボモータ７４、８４、９４が出力すべきトルクも小さくなる。その結果、ロボット本体２０の静止時にサーボモータ７４、８４、９４に通電する電流は比較的に小さくなる。一方、図４（ｂ）に示すように、例えば比較的に離れた位置にある上段ベルトコンベア１０２からワーク１１０を引取る場合、ロボット本体２０は比較的に伸展した姿勢をとる。この場合、その回動軸が水平である関節部４４、４６、４８では、重力に起因するトルクが比較的に大きくなることから、ロボット本体２０の姿勢を維持するためにサーボモータ７４、８４、９４が出力すべきトルクも大きくなる。その結果、ロボット本体２０の静止時にサーボモータ７４、８４、９４に通電する電流は比較的に大きくなる。
【００２２】
ステップＳ８において計測されるモータ電流は、ワーク１１０の重量に応じても変化する。例えばワーク１１０の重量が比較的に小さい場合、その回動軸が水平である関節部４４、４６、４８では、ワーク１１０の重量に起因するトルクが比較的に小さいことから、ロボット本体２０の姿勢を維持するためにサーボモータ７４、８４、９４が出力すべきトルクも小さくなる。その結果、ロボット本体２０の静止時にサーボモータ７４、８４、９４に通電する電流は比較的に小さくなる。反対に、ワーク１１０の重量が比較的に大きい場合では、ロボット本体２０の静止時にサーボモータ７４、８４、９４に通電する電流は比較的に大きくなる。
【００２３】
ステップＳ１０では、各軸の制限値設定部７８、８８、９８が、ステップＳ８で計測されたモータ電流に基づいて、モータ電流の上限値を設定する。図５（ａ）（ｂ）に例示するように、制限値設定部７８、８８、９８は、ステップＳ８（図５の期間Ｔ１）で計測された電流値ＩＡに所定値ＩＳを加算し、その加算値ＩＡ＋ＩＳをモータ電流の上限値に設定する。その後の期間Ｔ２では、第１軸を除く各軸のサーボモータ７４、８４、９４に通電するモータ電流が、上限値ＩＡ＋ＩＳ以下に制限される。モータ電流の上限値ＩＡ＋ＩＳの設定は、第１軸を除く各軸のサーボ機構７０、８０、９０毎に行われる。上限値の設定に用いる所定値ＩＳは、各軸の制限値設定部７８、８８、９８毎に定められている。なお、第１軸サーボ機構６０では、第１軸サーボアンプ６２に予め設定されている上限値が用いられる。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、ステップＳ８で計測された電流値ＩＡが比較的に小さい場合、モータ電流の上限値ＩＡ＋ＩＳが比較的に小さな値に設定される。即ち、関節部４４、４６、４８の角度を維持するのに要するトルクが比較的に小さい場合には、関節部４４、４６、４８を動かすサーボモータ７４、８４、９４の最大トルクが比較的に小さな値に設定される。
図５（ｂ）に示すように、ステップＳ８で計測された電流値ＩＡが比較的に大きい場合、モータ電流の上限値ＩＡ＋ＩＳが比較的に大きく設定される。即ち、関節部４４、４６、４８の角度を維持するのに必要なトルクが比較的に大きい場合には、関節部４４、４６、４８を動かすサーボモータ７４、８４、９４の最大トルクが比較的に大きな値に設定される。
このように、ロボット１０では、関節部４４、４６、４８を静止させるのに要するトルクが大きいほど、サーボモータ７４、７４、９４の最大トルクが大きな値に設定される。詳しくは、サーボモータ７４、７４、９４の最大トルクが、各関節部４４、４６、４８を静止させるのに要するトルクよりも、電流値Ｉｓに対応するトルクだけ大きな値に設定される。それにより、関節部４４、４６、４８を実際に動かすトルクの最大値は、ロボット本体２０の姿勢やワーク１１０の重量に関わらず、電流値Ｉｓに対応するトルクに等しくなる。
【００２５】
ステップＳ１２では、ロボット本体２０の動作が再開される。ロボット本体２０は、一連の目標姿勢に追従するように、第４姿勢、第５姿勢、・・・、と順に姿勢を変えていく。それにより、ワーク１１０は指示された引渡し位置まで搬送され、載置される。ワーク１１０を搬送する間、第１軸を除く各軸のサーボアンプ７２、８２、９２は、ステップＳ１０で設定された上限値以下の範囲で、サーボモータ６４、７４、７８に通電する電流を増減調節する。それにより、各関節部４４、４６、４８に与えられる駆動トルクが適切に制限される。
ステップＳ１４では、ワーク１１０の引渡しが完了した時点で、ロボット本体２０を静止させる。この段階で、フォーク部３２はパレット１１２から離反しており、ロボット本体２０にワーク１１０の重量が作用しない状態となっている。従って、モータ電流の上限値を新たに設定する必要がある。
ステップＳ１６、Ｓ１８では、先に説明したステップＳ８、Ｓ１０と同様に、モータ電流の上限値が設定される。続いてステップＳ２へ戻り、次のワーク１１０を搬送する作業が行われる。新たに指示されたベルトコンベア１０２、１０４までフォーク部３２を移動させる間、ステップＳ１８で設定された上限値以下の範囲で、第１軸を除く各軸のサーボモータ７４、８４、９４に通電する電流は増減調節される。
【００２６】
以上説明したように、本実施例のロボット１０では、少なくとも回動軸が水平方向に伸びている関節部４４、４６、４８に関して、ロボット本体２０を静止させた状態でサーボモータ７２、８２、９１に通電する電流を計測し、計測した電流値に基づいてサーボモータ７２、８２、９１に通電するモータ電流の上限値を設定する。それにより、ロボット本体２０の姿勢やワーク１１０の重量に応じて、各関節４４、４６、４８に与える駆動トルクを適切に制限することができる。モータ電流の上限値を設定する際に、ロボット本体２０の姿勢やワーク１１０の重量を認識する必要はなく、モータ電流の上限値を設定するのに複雑な計算を必要とすることもない。
【００２７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記した実施例のロボット１０において、ロボット本体２０が静止している状態を検出する静止状態検出手段を付加してもよい。そして、各軸の制限値設定部７８、８８、９８が、静止状態検出手段からの指令を受けて、モータ電流の上限値を設定するように構成するとよい。この構成によれば、ロボット本体２０が静止した時点で、モータ電流の上限値が逐次更新される。モータ電流の上限値を設定するタイミングを、予め設定しておく必要がない。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例のロボットを示す図。
【図２】ロボットの電気的な構成を示すブロック図。
【図３】ロボットの動作の流れを示すフローチャート。
【図４】ワークの引取り位置によって変化するロボット本体の姿勢を示す図。
【図５】モータ電流の上限値を説明する図。
【符号の説明】
【００２９】
１０：ロボット
２０：ロボット本体
２２：基台部
２４：旋回部
２６：第１アーム部
２８：第２アーム部
３０：ハンド部
３２：フォーク部
４２、４４、４６、４８：関節部
５０：制御装置
５２：コントローラ
６２、７２、８２、９２：サーボアンプ
６４、７４、８４、９４：サーボモータ
６６、７６、８６、９６：エンコーダ
６８、７８、８８、９８：制限値設定部
７３、８３、９３：電流計
１０２、１０４：ベルトコンベア
１１０：ワーク
１１２：パレット
【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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