(57)【要約】  サーボモータを用いてロボットアームの運動制御を行うロボットの制御方法であって、外気温が所定値以下であり（ステップ１５−３）、かつモータ電流指令の絶対値が所定値以下であり（ステップ１５−４）、かつ過負荷検出値が所定値以下（ステップ１５−５）である場合に、前記モータ電流指令にｄ軸電流を加算するようにした（ステップ１５−６、ステップ１５−８）、ロボットの制御方法。
2018159341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータを用いてロボットアームの運動制御を行うロボットの制御方法であって、
気温が所定値以下であり、かつモータ電流指令の絶対値が所定値以下であり、かつ過負荷検出値が所定値以下である場合に、前記モータ電流指令にｄ軸電流を加算する
ロボットの制御方法。
【請求項２】
気温が第１の所定値以下であるか判定するステップと、
気温が前記第１の所定値以下である場合に、モータ電流指令の絶対値が第２の所定値以下であるか判定するステップと、
モータ電流指令の絶対値が前記第２の所定値以下である場合に、過負荷検出値が第３の所定値以下であるか判定するステップと、
過負荷検出値が前記第３の所定値以下である場合に、モータ電流指令にｄ軸電流を加算するステップとを含む
請求項１記載のロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロボットの制御方法に関し、低温時の減速機グリス粘性摩擦増大に起因するロボット動作不良を減少させるロボットの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速機を介してサーボモータを駆動させて部品を動作させる制御機器においては、気温が５℃を下回る低温時に、減速機に使用されているグリス（以下、「減速機グリス」と記載する）の粘性が高くなって粘性摩擦が増大することがある。そうすると、サーボモータの発生トルクが摩擦で相殺され、駆動トルクが不足して満足な性能が得られなくなる場合がある。【０００３】
そこで、サーボモータのトルクを発生させる電流（以下ｑ軸電流という）ではなく、無効成分電流（以下ｄ軸電流という）を流し、モータを発熱させることにより、減速機グリスの粘性摩擦を減少させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２９２８７１号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１の技術では、温度センサとｑ軸電流の大きさとから加算するｄ軸電流の大きさを決定している。そのため、元々弱め界磁制御でｄ軸電流を流している場合は、更にｄ軸電流が追加されることになり、皮相電流（ｑ軸電流とｄ軸電流とのベクトル和）が許容最大値を超えてしまって、モータ磁石の減磁を招く恐れがある。
【０００６】
また、一般に、ロボットを制御する制御装置には、減速機の故障や外部との接触等によって生じる過負荷によるモータの過加熱を防ぐために、過負荷検出機能が搭載されている。過負荷検出には皮相電流が用いられるため、過負荷検出機能を考慮せずにｄ軸電流を加算すると、皮相電流が増加し、誤って過負荷が検出されることがある。そうすると、モータの過加熱を防ぐために、ロボットが停止する可能性がある。
【０００７】
本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、モータ減磁および過負荷検出エラーを発生させることなく、モータの発熱により、低温時における減速機グリスの粘性摩擦を低減することができるロボットの制御方法を提供することにある。
【０００８】
上記の目的を達成するために、ここに開示する技術では、モータ電流指令の絶対値および過負荷検出レベルが所定値以下の場合にｄ軸電流を加算する。これにより、モータ減磁および過負荷を発生させることなく、モータの発熱により、低温時の減速機グリス摩擦低減を行う。そのため、皮相電流が許容最大値を超えることなく、さらに過負荷検出エラーによるロボット停止を発生させることなく、低温時における減速機グリスの粘性摩擦を低減することができる。
【０００９】
以上説明したように、本開示のロボットの制御方法によると、モータ減磁および過負荷エラーを発生させることなく、モータの発熱により、低温時における減速機グリスの粘性摩擦を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態における垂直多関節６軸ロボットの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施の形態における垂直多関節のロボットの位置制御に関する構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、従来のサーボ制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、従来のモータ指令電流Ｉｍのベクトルを説明するための図である。
【図５】図５は、図３のｄ軸加算０ブロックの詳細を示す図である。
【図６】図６は、従来のサーボ制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６のｄ軸加算１ブロックの詳細を示す図である。
【図８】図８は、図７における動作を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、従来のモータ指令電流のベクトルを説明するための図である。
【図１０】図１０は、従来のモータ指令電流が最大許容値を越えるのを説明するための図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態における過負荷検出のフローチャートである。
【図１２】図１２は、本実施の形態におけるモータ時限曲線を表した図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態におけるサーボ制御部の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、図１３におけるｄ軸加算２ブロックの詳細を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４における動作を説明するフローチャートである。
【図１６】図１６は、Ｉａ２＜Ｉａｔｈ２が成立する場合の電流ベクトルを説明するための図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態におけるモータ指令電流Ｉｍのベクトルを説明するための図である。
【図１８】図１８は、本実施の形態における過負荷検出値、モータ指令電流の絶対値およびｄ軸電流加算設定値の推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係る垂直多関節６軸ロボットの概略構成を示す図である。同図に示すように、垂直多関節６軸ロボットは、ロ  ボットメカ６１とロボット制御装置６２とから構成される。ここで、ロボットメカ６１は、図示しない複数のアームおよび関節軸を有しており、各関節軸の近傍に設けられた減速機を用いて各アームを駆動するものである。
【００１３】
図２は、ロボットメカ６１とロボット制御装置６２との内部構成を示すブロック図である。ここでは特に、垂直多関節６軸ロボットの位置制御に関する構成を記載している。
【００１４】
図２に示すように、ロボット制御装置６２の内部には、操作・表示部６３、メイン制御部６４、および、第１のサーボ制御部６５から第６のサーボ制御部が設けられている。操作・表示部６３は、ロボットメカ６１のアーム等の移動に関する指示を受け付ける。メイン制御部６４は、ロボットメカ６１のアーム等の移動の軌跡を記憶している。そして、操作・表示部６３が指示を受け付けると、その指示に対応する移動の軌跡に従い、ロボットの各軸（例えば６軸）の位置指令θｃｏｍ１からθｃｏｍ６を、ロボットの各軸に出力する。すると、その位置指令に追従するように、ロボットの各軸の第１のサーボ制御部６５から第６のサーボ制御部が、ロボットメカ６１内の第１のモータ６６から第６のモータをそれぞれ制御する。各モータのそれぞれには減速機５３が設けられている。
【００１５】
ここでは、本実施形態のサーボ制御部６５について説明する前に、従来のサーボ制御部について説明する。
【００１６】
図３は、従来のサーボ制御部の構成を示すブロック図である。位置制御ブロック６は、位置指令θｃｏｍとモータ位置フィードバックθｍとの差分値に、位置比例ゲイン５を乗じて、速度ループ指令ωｃｏｍを生成する。モータ位置フィードバックθｍは、モータに取り付けられた位置検出器であるエンコーダ５１から得られる。
【００１７】
速度制御ブロック１０は、速度ループ指令ωｃｏｍとモータ速度フィードバックωｍとの差分値に、速度比例ゲイン８を乗ずる。モータ速度フィートバックωｍは、モータ位置フィードバックθｍを微分要素３２で微分して得られる。さらにその差分値の積分値に速度積分ゲイン９を乗じたものを、速度比例ゲイン８を乗じた値に加算して、モータトルク電流指令Ｉｑを生成する。
【００１８】
ここで、モータを高速回転で駆動する場合、弱め界磁制御が必要となる場合がある。弱め界磁制御を行うと、モータ回転に比例して増大するモータ逆起電力を弱めることができる。すなわち高速回転時でもモータ逆起電力と電源電圧との差が保たれるので、モータに電流を流すことが可能となり、モータを駆動できることになる。
【００１９】
通常、弱め界磁制御は、モータ無効電流成分の弱め界磁電流指令Ｉｄ０をモータトルク電流指令Ｉｑにベクトル加算することで実現する。このときモータ指令電流Ｉｍは以下の（式１）で計算できる。
【００２０】
Ｉｍ＝Ｉｑ＋ｊ×Ｉｄ０  （式１）
ただし、ｊ：虚数単位（無効成分を表す）
この計算は、図３のｄ軸電流加算０ブロック１００で実行される。（式１）をベクトル図で示すと図４となる。図５はｄ軸電流加算０ブロック１００の詳細を示したブロック図である。
【００２１】
図５に示すように、弱め界磁電流指令Ｉｄ０は、モータ速度フィードバックωｍとモータトルク電流指令Ｉｑとを用いて計算される。モータ駆動の速度およびトルクが大きくなるほど、弱め界磁の効果を大きくする（モータの逆起電力をより抑える）必要がある。弱め界磁の効果を大きくするためには、弱め界磁電流指令Ｉｄ０を大きくする必要がある。弱め界磁電流指令Ｉｄ０は、例えば以下の（式２）で計算できる。
【００２２】
Ｉｄ０＝ｋ１×ωｍ＋ｋ２×Ｉｑ  （式２）
ただし、ｋ１：速度比例係数、  ｋ２：トルク比例係数
ここで、ロボットが停止状態であると、重力が印加されていない軸ではωｍ＝０、Ｉｑ＝０となり、Ｉｄ０＝０、Ｉｍ＝０となる場合がある。この場合はモータに電流が流れないので、モータは発熱しない。低温状態で減速機グリスが固まっている場合は固まった減速機グリスを加熱することができない。
【００２３】
そこで特許文献１では、温度センサ及びモータトルク電流指令Ｉｑに従ってｄ軸電流加算値Ｉｄ１を決定し、モータ停止時でも無効電流成分を流すことでモータを発熱させる。これにより、減速機グリスを加熱して、減速機グリスの粘性摩擦を減少させる方法が提案されている。
【００２４】
図６は、従来のサーボ制御部の構成を示すブロック図である。図３との相違は、エンコーダ５２が温度センサを内蔵しており、温度センサ値Ｔｃを出力している点、およびｄ軸電流加算０ブロック１００の代わりに、ｄ軸電流加算１ブロック１５０を備えている点である。
【００２５】
図７は、ｄ軸電流加算１ブロック１５０の詳細を示したブロック図である。図８は、ｄ軸電流加算１ブロック１５０の動作を示したフローチャートである。
【００２６】
図８のステップ８−１では、弱め界磁電流指令Ｉｄ０を計算する。ステップ８−１は、図７の弱め界磁ブロック１０２で実行される。
【００２７】
ステップ８−２では、温度センサ値Ｔｃが温度センサ閾値Ｔｃｔｈ未満であるか判断する。温度センサ値Ｔｃが温度センサ閾値Ｔｃｔｈ未満であればステップ８−３へ進み、それ以外ではステップ８−５へ進む。
【００２８】
ステップ８−３では、モータトルク電流指令Ｉｑの絶対値がモータトルク電流閾値Ｉｑｔｈ未満であるか判断する。モータトルク電流指令Ｉｑの絶対値がモータトルク電流閾値Ｉｑｔｈ未満であればステップ８−４へ進み、それ以外ではステップ８−５へ進む。
【００２９】
ステップ８−４ではｄ軸電流加算値Ｉｄ１にｄ軸電流加算設定値Ｉｄ_ａｄｄを設定する。
【００３０】
一方、ステップ８−５では軸電流加算値Ｉｄ１に「０」を設定する。
【００３１】
以上、ステップ８−２〜８−５は、図７のｄ軸加算判定１ブロック１０４で実行される。
【００３２】
ステップ８−６では、モータ指令電流Ｉｍが以下の（式３）で計算される。
【００３３】
Ｉｍ＝Ｉｑ＋ｊ×（Ｉｄ０ ＋ Ｉｄ１）  （式３）
図９は、ωｍ＝０、Ｉｑ＝０およびＩｄ０＝０の状態（すなわち、ロボットが停止かつ重力が印加されていない状態）で、温度センサ出力値Ｔｃ＜Ｔｃｔｈ、すなわち低温の場合のベクトル図を示している。このとき、（式２）および（式３）より、モータ指令電流Ｉｍ＝ｊ×Ｉｄ１となるので、モータに無効成分電流が流れ、モータが加熱されることになる。
【００３４】
モータが加熱されることにより、低温で固まった減速機グリスを加熱して、減速機グリスの粘性摩擦を減少させることができる。
【００３５】
しかしながら、この方法では、元々弱め界磁でｄ軸電流を流している場合（Ｉｄ０≠０の場合）、モータ指令電流Ｉｍが最大許容値を越えたり、過負荷エラーが発生する可能性がある。
【００３６】
モータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａは以下の（式４）で計算できる。
【００３７】
Ｉａ＝｜Ｉｍ｜＝√（Ｉｑ２＋（Ｉｄ０＋Ｉｄ１）２）  （式４）
モータに流せる電流には最大許容値がある。モータ電流の絶対値が最大許容値を越えると、モータの巻線の損傷やモータの磁石の減磁が発生する恐れがある。
【００３８】
なお、ｄ軸電流加算値Ｉｄ１が加算される前に、既にモータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａが最大許容値に到達している場合がある。モータトルク電流指令Ｉｑの絶対値がモータトルク電流閾値Ｉｑｔｈ未満であっても、弱め界磁電流指令Ｉｄ０が加算されることによりモータ指令電流Ｉｍの絶対値ＩａがＩｍ最大許容値に到達する場合がある。
【００３９】
ここへ低温対策のための無効電流であるｄ軸電流加算値Ｉｄ１を加算すると、図１０に示す様に、モータ指令電流Ｉｍの絶対値ＩａはＩｍ最大許容値を越えてしまう。
【００４０】
つまり、特許文献１のように、モータトルク電流指令Ｉｑの監視だけでｄ軸電流加算値Ｉｄ１を決定すると、モータ指令電流Ｉｍの絶対値ＩａがＩｍ最大許容値を越えてしまうことがある。そうすると、モータの巻線の損傷やモータの磁石の減磁が発生する可能性がある。
【００４１】
続いて、過負荷検出機能について説明する。過負荷検出機能は、モータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａの時間積算値が、モータの巻線の温度上昇の限界値を超えない様に制御するために、過負荷を検出する機能である。
【００４２】
図１２は、モータ時限特性曲線を示す。モータ時限特性曲線の縦軸はモータ電流の出力時間であり、横軸はモータ電流値（最大比）である。図１２の破線は、限界値特性を示している。限界値特性は、モータの巻線の温度上昇が限界値に達したときの時間およびモータ電流値を示している。すなわち、モータの温度上昇が限界値に達するのは、モータ電流値が４０％の場合は、モータ電流の出力時間が約１００秒に達したときである。モータ電流値が５０％の場合は、モータ電流の出力時間が約２５秒に達したときである。モータ電流値が７０％の場合は、モータ電流の出力時間が約８秒に達したときである。
【００４３】
そこで、過負荷検出機能では、モータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａの時間積算値がこの限界値以下になる様に過負荷検出を行う。
【００４４】
図１１は、過負荷検出のフローチャートである。この処理は一定周期ΔＴ毎に実行されるものとする。
【００４５】
ステップ１１−１で、過負荷検出値ＯＬｄｅｔを以下の（式５）で求める。
【００４６】
ＯＬｄｅｔ＝ＯＬｄｅｔ（ｎ−１）＋（Ｉａ−Ｉａｔｈ）×ΔＴ  （式５）
ただし、Ｉａｔｈ：過負荷検出電流閾値
ΔＴ：過負荷検出周期
なお、（式５）のＯＬｄｅｔ（ｎ−１）は、１周期前の過負荷検出値（ＯＬｄｅｔ）である。ステップ１１−２で、この過負荷検出値ＯＬｄｅｔを第１過負荷閾値ＯＬｔｈと比較し、下記（式６）の条件が成立した時、過負荷と判定する。
【００４７】
ＯＬｄｅｔ≧ＯＬｔｈ  （式６）
ステップ１１−２の判定が「Ｙ」である場合、過負荷状態と判定し、ステップ１１−３でモータを停止する。さらに、ステップ１１−４で異常表示を行い、過負荷検出の処理を終了する。なお、異常表示は、ユーザに異常を通知するために、図２に示した操作・表示部６３に「過負荷検出」と表示する。
【００４８】
ステップ１１−２の判定が「Ｎ」の場合、過負荷状態では無いとの判定し、過負荷検出の処理を終了する。
【００４９】
図１２の実線は、過負荷検出閾値特性を示す。過負荷検出閾値特性は、一例として、Ｉａｔｈ＝３３およびＯＬｔｈ＝１００とした場合に、（式６）でＯＬｄｅｔ＝ＯＬｔｈとなるときの時間およびモータ電流値（最大比）を示している。過負荷検出閾値特性（実線）は限界値特性（破線）を下回る様に設定されている。これは、（式５）で示す過負荷検出値ＯＬｄｅｔの計算方法が妥当である事を示している。
【００５０】
図６に戻り、気温が低い場合に生じる減速機グリスの粘性摩擦の問題について説明する。
【００５１】
図６におけるモータ及び外力を示すブロック１８を数式で表したものが下記の（式７）および（式８）である。減速機５３が剛体であると仮定した場合、モータ駆動側から見たモータ発生トルクτｍは（式７）で表され、負荷側から見たモータ発生トルクτｍは（式８）で表される。
【００５２】
（式７）でＩｍではなく、Ｉｑを用いているのは、トルク発生に有効な成分はＩｑだからである。（式８）で減速機出力位置θＬではなく、モータの位置フィードバックθｍの微分値ωｍを用いているのは、減速機５３が剛体であると仮定しているので、減速機出力位置θＬは単に位置フィードバックθｍに減速比（比例係数）を乗じた値になるからである。
【００５３】
τｍ＝Ｋｔ×Ｉｑ  （式７）
τｍ＝τｄｙｎ＋τｄｉｓ＋Ｊｍ×αｍ＋Ｄ×ωｍ＋τμ  （式８）
ただし、
Ｋｔ：モータトルク定数
Ｉｑ：モータ電流
αｍ：モータ角加速度（ωｍの微分値）
ωｍ：モータ角速度
Ｊｍ：モータイナーシャ（ロータ＋減速機１次側）
Ｄ：粘性摩擦係数
τμ：動摩擦トルク
τｄｙｎ：動力学トルク（重力トルク、慣性力、遠心力、コリオリ力の和）
τｄｉｓ：衝突トルク
ここで、動摩擦トルクτμは以下の（式９）で計算できる。
【００５４】
τμ＝Ｋμ×ｓｇｎ  （式９）
ただし、Ｋμ：動摩擦の大きさ
ｓｇｎ：１（ωｍ＞０）、または０（ωｍ＝０）、または−１（ωｍ＜０）
気温が低下して特に５℃以下になると、（式８）の粘性摩擦係数Ｄが飛躍的に増大する。そのため、負荷側の駆動に必要なモータ発生トルクτｍも増大し、そのトルクを発生させるモータトルク電流指令Ｉｑも増大する。その結果、（式４）で計算されるモータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａも増大する。
【００５５】
つまり、気温が２０℃前後の常温時とロボットの動作が同じであっても、５℃以下の低温時には、モータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａが増加し、（式６）で計算される過負荷検出値ＯＬｄｅｔも増大する。
【００５６】
ここへ低温対策として、ｄ軸電流加算値Ｉｄ１を加算すると、モータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａがさらに増大し、過負荷検出値ＯＬｄｅｔもさらに増大する。そして（式６）の条件が成立するまで過負荷検出値ＯＬｄｅｔが増大すると、過負荷検出エラーが発生し制御機器が停止することになる。
【００５７】
そこで、モータ減磁および過負荷検出エラーを発生させることなく、低温時における減速機グリスの粘性摩擦を低減するために、以下に本実施の形態に係る第１のサーボ制御部６５について説明する。
【００５８】
図１３は、本実施の形態の第１のサーボ制御部６５の構成を示すブロック図である。図６との相違は、過負荷検出ブロック２０４を追加した点、および、ｄ軸電流加算１ブロック１５０の代わりにｄ軸電流加算２ブロック２００を備える点である。
【００５９】
図１４は、ｄ軸電流加算２ブロック２００の詳細を示したブロック図である。図７との相違は、加算前絶対値演算ブロック２０５を設けた点である。
【００６０】
図１５は、図１４の動作、すなわち本実施の形態のロボットの制御方法を示したフローチャートである。
【００６１】
ステップ１５−１では、図１４の弱め界磁ブロック１０２で弱め界磁電流指令Ｉｄ０を計算する。
【００６２】
ステップ１５−２では、図１４の加算前絶対値演算ブロック２０５にて、ｄ軸電流加算前のモータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａ２を（式１０）で求める。
【００６３】
Ｉａ２ ＝√（Ｉｑ２＋Ｉｄ０２）  （式１０）
ステップ１５−３では、温度センサ値Ｔｃと温度センサ閾値Ｔｃｔｈとを比較する。温度センサ値Ｔｃが温度センサ閾値Ｔｃｔｈ未満であればステップ１５−４へ進み、それ以外ではステップ１５−７へ進む。
【００６４】
ステップ１５−４では、ステップ１５−２で算出したＩａ２と電流絶対値閾値Ｉａｔｈ２とを比較する。Ｉａ２がＩａｔｈ２未満であればステップ１５−５へ進み、それ以外ではステップ１５−７へ進む。
【００６５】
ここで、図１６は、ｄ軸電流加算前のモータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａ２が電流絶対値閾値Ｉａｔｈ２未満である場合の電流ベクトルを示している。ステップ１５−４では、ｄ軸電流加算前のモータ指令電流Ｉｍに後述するｄ軸電流加算値Ｉｄ１Ａが加算されても、モータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａが最大許容値を越えないことを確認している。
【００６６】
次に、ステップ１５−５では、過負荷検出値ＯＬｄｅｔと第２過負荷閾値ＯＬｔｈ２とを比較する。過負荷検出値ＯＬｄｅｔは図１３の過負荷検出ブロック２０４で計算される。過負荷検出値ＯＬｄｅｔが第２過負荷閾値ＯＬｔｈ２未満であればステップ１５−６へ進み、それ以外ではステップ１５−７へ進む。なお、第２過負荷閾値ＯＬｔｈ２の値は第１過負荷閾値ＯＬｔｈの値より低く設定されている。
【００６７】
ステップ１５−６では、ｄ軸電流加算値Ｉｄ１Ａにｄ軸電流加算設定値Ｉｄ_ａｄｄＡを設定する。
【００６８】
一方、ステップ１５−７では、ｄ軸電流加算値Ｉｄ１Ａに「０」を設定する。
【００６９】
以上ステップ１５−３〜１５−７は、図１４のｄ軸加算判定２ブロック２０２で実行される。
【００７０】
ステップ１５−８では、モータ指令電流Ｉｍが以下の（式１１）で計算される。
【００７１】
Ｉｍ＝Ｉｑ＋ｊ×（Ｉｄ０ ＋ Ｉｄ１Ａ）  （式１１）
図１７は、（式１１）で計算されたモータ指令電流Ｉｍを示している。図１７では、図１６にＩｄ１Ａが加算されるが、モータ指令電流Ｉｍの絶対値Ｉａが最大許容値を越えないことがわかる。
【００７２】
続いて図１８（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施の形態の過負荷検出について説明する。ここでは、ステップ１５−３の条件（Ｔｃ＜Ｔｃｈ）は常に成立しているものとする。
【００７３】
図１８（ａ）は過負荷検出値を示し、図１８（ｂ）はモータ指令電流の絶対値を示し、（ｃ）はｄ軸電流加算設定値を示している。ここでは、時間ｔ１までは、ステップ１５−５の条件（ＯＬｄｅｔ＜ＯＬｔｈ２）が成立している場合を例に説明する。
【００７４】
時間ｔ１までは、ステップ１５−４の条件（Ｉａ２＜Ｉａｔｈ２）が成立している間は、ステップ１５−６およびステップ１５−８の処理が実行され、ｄ軸電流が加算される。それ故、（式５）で計算される過負荷検出値ＯＬｄｅｔは増加する割合が多く、時間ｔ１までは大きく見れば増加傾向にある。
【００７５】
時間ｔ１でステップ１５−５の条件が成立しなくなると、以後はステップ１５−７でＩｄ１Ａ＝０となり、ｄ軸電流が加算されない。そのため、ｄ軸電流加算による過負荷検出値ＯＬｄｅｔの増加傾向がなくなるので、過負荷検出値ＯＬｄｅｔが第１過負荷閾値ＯＬｔｈを越えることを防止することができる。すなわち、過負荷検出エラーの発生を防止することができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態のロボットの制御方法は、減速機を介したサーボモータを用いてロボットアームの運動制御を行うロボットの制御方法であって、気温が所定値以下であることを判定するステップと、モータ電流指令の絶対値が所定値以下であることを判定するステップと、過負荷検出レベルが所定値以下であることを判定するステップを備え、ｄ軸電流を加算することを特徴とする。
【００７７】
なお、図２のロボット制御装置６２に含まれる第２のサーボ制御部から第５のサーボ制御部は、それぞれ、図１３から図１８で説明した第１のサーボ制御部６５と同様の構成であるため、説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本開示のロボット制御方法は、モータ減磁および過負荷エラーを発生させることなく、モータ発熱によって、低温時における減速機グリスの粘性摩擦を低減させることができるので、溶接ロボットなどの産業用ロボットに適用する上で有用である。
【符号の説明】
【００７９】
５  位置比例ゲイン
６  位置制御ブロック
８  速度比例ゲイン
９  速度積分ゲイン
１０  速度制御ブロック
１８  モータ及び外力を示すブロック
３２  微分要素
５１  エンコーダ
５２  エンコーダ
５３  減速機
６１  ロボットメカ
６２  ロボット制御装置
６３  操作・表示部
６４  メイン制御部
６５  サーボ制御部
６６  モータ
１００  ｄ軸電流加算０ブロック
１０２  弱め界磁ブロック
１０４  ｄ軸加算判定１ブロック
１５０  ｄ軸電流加算１ブロック
２００  ｄ軸電流加算２ブロック
２０２  ｄ軸加算判定２ブロック
２０４  過負荷検出ブロック
２０５  加算前絶対値演算ブロック
ωｍ  モータ速度フィードバック
θｃｏｍ  位置指令
θｍ  位置フィードバック
θＬ  減速機出力位置
ωｃｏｍ  速度ループ指令
Ｉｍ  モータ指令電流
τｍ  モータ発生トルク
τｄｙｎ  動力学トルク（重力トルク、慣性力、遠心力、コリオリ力の和）
τμ  動摩擦トルク
τｄｉｓ  衝突トルク
Ｔｃ  温度センサ出力値
Ｉｑ  モータトルク電流指令
Ｉｄ０  弱め界磁電流指令
Ｉｄ１  ｄ軸電流加算値
Ｉａ  モータ指令電流Ｉｍの絶対値
Ｉａ２  ｄ軸電流加算前のモータ指令電流Ｉｍの絶対値
Ｉａｔｈ  過負荷検出電流閾値
Ｉａｔｈ２  電流絶対値閾値（ｄ軸電流加算判定用）
Ｉｄ１Ａ  ｄ軸電流加算値
Ｉｄ_ａｄｄＡ  ｄ軸電流加算設定値
ＯＬｄｅｔ  過負荷検出値
ＯＬｔｈ  第１過負荷閾値（過負荷判定用）
ＯＬｔｈ２  第２過負荷閾値（ｄ軸電流加算判定用）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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