機(jī)械手、機(jī)械手控制裝置以及機(jī)械手系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠容易且可靠地抑制振動(dòng)的機(jī)械手、機(jī)械手控制裝置以及機(jī)械手系統(tǒng)。機(jī)械手（1）具備：基臺(tái)（11）；第一臂部（12），其按照能夠以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上述基臺(tái)（11）；第二臂部（13），其按照能夠以第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上述第一臂部（12），該第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸；第三臂部（14），其按照能夠以第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上述第二臂部（13），該第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸；角速度傳感器，其設(shè)置于上述第一臂部（12）；以及加速度傳感器，其設(shè)置于上述第三臂部（14）。
【專利說明】機(jī)械手、機(jī)械手控制裝置以及機(jī)械手系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)械手、機(jī)械手控制裝置以及機(jī)械手系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在專利文獻(xiàn)1所記載的機(jī)械手中，在前端部即在最前端側(cè)的第六連桿上設(shè)置六軸 傳感器，基于該六軸傳感器的檢測(cè)結(jié)果來針對(duì)各連桿分別求出繞目標(biāo)軸的角速度的振動(dòng)分 量，從而進(jìn)行抑制振動(dòng)的控制，其中，上述六軸傳感器對(duì)相互正交的X軸、Y軸、Z軸各自的方 向的加速度、分別繞X軸、Y軸、Z軸的加速度進(jìn)行檢測(cè)。此外，連桿的角速度的振動(dòng)分量被 稱為"扭轉(zhuǎn)角速度"或"振動(dòng)角速度"等。
[0003] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011 - 136395號(hào)公報(bào)
[0004] 在專利文獻(xiàn)1所記載的機(jī)械手中，由于六軸傳感器的姿勢(shì)因機(jī)械手的動(dòng)作而改 變，所以需要根據(jù)該六軸傳感器的檢測(cè)結(jié)果來進(jìn)行被稱為雅可比轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)換等，求 出各連桿的角速度的振動(dòng)分量。并且，需要相應(yīng)于每時(shí)每刻變化的馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來進(jìn)行 計(jì)算。
[0005] 因此，需要復(fù)雜且龐大的運(yùn)算處理，所以需要具有性能高、昂貴的CPU (Central Processing Unit :中央處理器）等的控制裝置，因而存在成本增加的問題。
[0006] 另外，由于需要復(fù)雜且龐大的運(yùn)算處理，所以容易產(chǎn)生運(yùn)算誤差，從而存在因該運(yùn) 算誤差而不能充分地抑制振動(dòng)的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供能夠容易且可靠地抑制振動(dòng)的機(jī)械手、機(jī)械手控制裝置以 及機(jī)械手系統(tǒng)。
[0008] 這種目的能夠通過下述的本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)。
[0009] 本發(fā)明的機(jī)械手的特征在于，具備：基臺(tái)；第一臂部，其按照能夠以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸為 轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上述基臺(tái)；第二臂部，其按照能夠以第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn) 動(dòng)的方式連結(jié)于上述第一臂部，該第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于上 述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸；第三臂部，其按照能夠以第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式 連結(jié)于上述第二臂部，該第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸；角速度傳感器，其設(shè)置 于上述第一臂部；加速度傳感器，其設(shè)置于上述第三臂部，其加速度的檢測(cè)軸與正交于上述 第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行。
[0010] 由此，能夠容易且可靠地抑制振動(dòng)。
[0011] 即，首先，能夠利用角速度傳感器來檢測(cè)第一臂部的角速度。另外，由于第三轉(zhuǎn)動(dòng) 軸與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行，所以能夠利用加速度傳感器來包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)地對(duì)第三 臂部的加速度進(jìn)行檢測(cè)而導(dǎo)出其角速度。而且，能夠基于上述的檢測(cè)結(jié)果來抑制振動(dòng)。
[0012] 此外，能夠?qū)⒂杉铀俣葌鞲衅鳈z測(cè)出的加速度直接用作角速度，在這種情況下能 夠進(jìn)一步簡化運(yùn)算處理。另外，將由加速度傳感器檢測(cè)出的加速度直接用作角速度這在第 三臂部的速度比較小時(shí)、第二臂部的長度比較短時(shí)尤其有效。以下，針對(duì)將由加速度傳感器 檢測(cè)出的加速度直接用作角速度省略每次陳述的情況。
[0013] 另外，即便機(jī)械手的姿勢(shì)發(fā)生變化，角速度傳感器的檢測(cè)軸相對(duì)于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的 姿勢(shì)也是一定的。因此，不需要對(duì)由角速度傳感器檢測(cè)出的第一臂部的角速度進(jìn)行基于角 速度傳感器朝向的修正。
[0014] 另外，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交或與正交于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸 平行，所以能夠不混入第一臂部的加速度分量地對(duì)包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)的第三臂部 的加速度進(jìn)行檢測(cè)。另外，即便機(jī)械手的姿勢(shì)發(fā)生變化，例如即便第一臂部、第二臂部、第三 臂部發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，也不需要對(duì)由加速度傳感器檢測(cè)出的第三臂部的加速度進(jìn)行對(duì)應(yīng)加速度 傳感器的姿勢(shì)的修正。
[0015] 由此，不需要復(fù)雜且龐大的運(yùn)算，由此難以產(chǎn)生運(yùn)算誤差，從而能夠可靠地抑制振 動(dòng)，另外還能夠提1?機(jī)械手控制中的響應(yīng)速度。
[0016] 另外，利用加速度傳感器，不是對(duì)第二臂部的加速度，而是包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量 在內(nèi)地對(duì)第三臂部的加速度進(jìn)行檢測(cè)而導(dǎo)出角速度，所以能夠更可靠地抑制振動(dòng)。
[0017] 另外，與還在第二臂部設(shè)置角速度傳感器、加速度傳感器的情況相比，能夠減少傳 感器的個(gè)數(shù)，從而能夠降低成本，另外能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0018] 另外，由于設(shè)置于第一臂部的慣性傳感器不是加速度傳感器，而是角速度傳感器， 所以難以受到噪聲的影響，從而能夠更可靠地檢測(cè)角速度。其理由是：第一臂部上慣性傳感 器的設(shè)置位置多在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的附近，因此若是加速度傳感器的情況下，則輸出變小，噪聲 影響變大。
[0019] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選上述加速度傳感器的加速度的檢測(cè)軸為與上述第三臂 部的中心軸正交或與正交于上述第三臂部的中心軸的軸平行。
[0020] 由此，能夠更可靠地包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)地對(duì)第三臂部的加速度進(jìn)行檢測(cè) 而導(dǎo)出其角速度。
[0021] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選上述角速度傳感器的角速度的檢測(cè)軸為與上述第一轉(zhuǎn) 動(dòng)軸平行或與上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸一致。
[0022] 由此，能夠更可靠地檢測(cè)第一臂部的角速度。
[0023] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為具備：角速度傳感器單元，其具有第一殼體、上述角 速度傳感器以及電路部，上述角速度傳感器以及上述電路部被設(shè)置在上述第一殼體內(nèi)，上 述電路部對(duì)從上述角速度傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并進(jìn)行發(fā)送；以及加速度傳感器 單元，其具有第二殼體、上述加速度傳感器以及電路部，上述加速度傳感器以及上述電路部 設(shè)置于上述第二殼體內(nèi)，上述電路部對(duì)從上述加速度傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并進(jìn) 行發(fā)送，上述角速度傳感器單元設(shè)置于上述第一臂部，上述加速度傳感器單元設(shè)置于上述 第三臂部。
[0024] 由此，與另外設(shè)置電路部的情況相比，能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0025] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為上述第一殼體的外形是長方體，上述角速度傳感器 的角速度的檢測(cè)軸為與上述第一殼體的上述長方體的最大面的法線一致。
[0026] 由此，能夠容易且可靠地對(duì)角速度傳感器的角速度的檢測(cè)軸的方向進(jìn)行識(shí)別，從 而能夠容易地將角速度傳感器調(diào)整為適當(dāng)?shù)淖藙?shì)。
[0027] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為上述第一殼體具有安裝部，該安裝部在上述第一殼 體的角部安裝于上述第一臂部，上述第二殼體具有安裝部，該安裝部在上述第二殼體的角 部安裝于上述第三臂部。
[0028] 由此，能夠可靠地將角速度傳感器單元安裝于第一臂部，能夠可靠地將加速度傳 感器單元安裝于第三臂部。
[0029] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為具備具有導(dǎo)電性并將上述第一殼體的上述安裝部固 定于上述第一臂部的第一固定部件，通過上述第一固定部件將上述角速度傳感器單元的上 述電路部接地連接于上述第一臂部；具備具有導(dǎo)電性并將上述第二殼體的上述安裝部固定 于上述第三臂部的第二固定部件，通過上述第二固定部件將上述加速度傳感器單元的上述 電路部接地連接于上述第三臂部。
[0030] 由此，能夠減少部件件數(shù)，從而能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0031] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為上述第一臂部具有框體和與上述框體一體形成的臂 部側(cè)安裝部，上述角速度傳感器單元直接安裝于上述臂部側(cè)安裝部。
[0032] 由此，角速度傳感器單元能夠可靠地與第一臂部一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為上述第三臂部具有框體和與上述殼體一體形成的臂 部側(cè)安裝部，上述加速度傳感器單元直接安裝于上述臂部側(cè)安裝部。
[0034] 由此，加速度傳感器單元能夠可靠地與第三臂部一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為具有電纜，上述電纜被配設(shè)于上述第一臂部，對(duì)該機(jī) 械手供給電力，上述角速度傳感器被配置于上述第一臂部的與上述電纜相反一側(cè)的端部。
[0036] 由此，能夠防止角速度傳感器受到由電纜產(chǎn)生的噪聲的影響的情況，另外能夠防 止角速度傳感器側(cè)的電路、配線因電纜而短路的情況。
[0037] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為具有電纜，上述電纜被配設(shè)于上述第三臂部，對(duì)該機(jī) 械手供給電力，上述加速度傳感器被配置于上述第三臂部的與上述電纜相反一側(cè)的端部。
[0038] 由此，能夠防止加速度傳感器受到由電纜產(chǎn)生的噪聲的影響的情況，另外能夠防 止加速度傳感器側(cè)的電路、配線因電纜而短路的情況。
[0039] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為具備：第四臂部，其按照能夠以第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中 心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上述第三臂部，該第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交 于上述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸；第五臂部，其按照能夠以第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的 方式連結(jié)于上述第四臂部，該第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于上述第 四轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸；以及第六臂部，其按照能夠以第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式 連結(jié)于上述第五臂部，該第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于上述第五轉(zhuǎn) 動(dòng)軸的軸平行的軸。
[0040] 由此，能夠容易地進(jìn)行復(fù)雜的動(dòng)作。
[0041] 在本發(fā)明的機(jī)械手中，優(yōu)選為上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸與上述基臺(tái)的設(shè)置面的法線一致。
[0042] 由此，能夠容易地進(jìn)行機(jī)械手的控制。
[0043] 本發(fā)明的機(jī)械手控制裝置的特征在于，該機(jī)械手控制裝置控制機(jī)械手的動(dòng)作，該 機(jī)械手具備：基臺(tái)；第一臂部，其按照能夠以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上 述基臺(tái)；第二臂部，其按照能夠以第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上述第一臂部， 該第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸；以 及第三臂部，其按照能夠以第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于上述第二臂部，該第 三轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與上述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸，上述機(jī)械手控制裝置具備：接收部，其接收第一信 號(hào)和第二信號(hào)，上述第一信息是從設(shè)置于上述第一臂部的角速度傳感器輸出的信號(hào)，上述 第二信號(hào)是從設(shè)置于上述第三臂部設(shè)置且加速度的檢測(cè)軸是與正交于上述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸的 軸平行的加速度傳感器輸出的信號(hào)；運(yùn)算部，其基于由上述接收部接收到的上述第一信號(hào) 以及上述第二信號(hào)來求出上述第一臂部的角速度的振動(dòng)分量以及上述第三臂部的角速度 的振動(dòng)分量；以及控制部，其基于由上述運(yùn)算部求出的上述第一臂部的角速度的振動(dòng)分量 以及上述第三臂部的角速度的振動(dòng)分量來控制上述機(jī)械手的動(dòng)作。
[0044] 由此，能夠容易且可靠地抑制振動(dòng)。
[0045] 即，首先能夠利用運(yùn)算部基于由角速度傳感器檢測(cè)出的第一臂部的角速度基來求 出第一臂部的角速度的振動(dòng)分量。另外，由于第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行，所以能夠利用 運(yùn)算部基于由加速度傳感器檢測(cè)出的包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)的第三臂部的加速度來 包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)地求出第三臂部的角速度的振動(dòng)分量。而且，能夠基于上述第 一臂部的角速度的振動(dòng)分量以及第三臂部的角速度的振動(dòng)分量來抑制振動(dòng)。
[0046] 另外，即便機(jī)械手的姿勢(shì)發(fā)生了變化，角速度傳感器的檢測(cè)軸相對(duì)于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸 的姿勢(shì)也是一定的。因此，不需要對(duì)由角速度傳感器檢測(cè)出的第一臂部的角速度進(jìn)行基于 角速度傳感器朝向的修正。
[0047] 另外，由于第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交或與正交于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸 的軸平行，所以能夠不混入第一臂部的加速度分量地對(duì)包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)的第三 臂部的加速度進(jìn)行檢測(cè)。另外，即便機(jī)械手的姿勢(shì)發(fā)生了變化，例如即便第一臂部、第二臂 部、第三臂部發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，也不需要對(duì)由加速度傳感器檢測(cè)出的第三臂部的加速度進(jìn)行對(duì) 應(yīng)加速度傳感器的姿勢(shì)的修正。
[0048] 由此，不需要復(fù)雜且龐大的運(yùn)算，由此難以產(chǎn)生運(yùn)算誤差，從而能夠可靠地抑制振 動(dòng)，另外還能夠提1?機(jī)械手控制中的響應(yīng)速度。
[0049] 另外，利用運(yùn)算部，不是基于僅第二臂部的角速度的振動(dòng)分量，而是基于由加速度 傳感器檢測(cè)出的包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)的第三臂部的加速度來求出包括第二臂部的 角速度的振動(dòng)分量在內(nèi)的第三臂部的角速度的振動(dòng)分量，所以能夠更可靠地抑制振動(dòng)。
[0050] 本發(fā)明的機(jī)械手系統(tǒng)的特征在于，具備：本發(fā)明的機(jī)械手；以及機(jī)械手控制裝置， 其控制上述機(jī)械手的動(dòng)作。
[0051] 由此，能夠容易且可靠地抑制振動(dòng)。
[0052] S卩，首先能夠利用角速度傳感器檢測(cè)第一臂部的角速度。另外，由于第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸與 第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行，所以能夠利用加速度傳感器包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)地對(duì)第三臂部的 加速度進(jìn)行檢測(cè)而導(dǎo)出其角速度。而且，能夠基于上述檢測(cè)結(jié)果來抑制振動(dòng)。
[0053] 另外，即便機(jī)械手的姿勢(shì)發(fā)生了變化，角速度傳感器的檢測(cè)軸相對(duì)于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸 的姿勢(shì)也是一定的。因此，不需要對(duì)由角速度傳感器檢測(cè)出的第一臂部的角速度進(jìn)行角速 度傳感器的朝向的修正。
[0054] 另外，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸由于與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交或與正交于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸 的軸平行，所以能夠不混入第一臂部的加速度分量地對(duì)包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)的第三 臂部的加速度進(jìn)行檢測(cè)。另外，即便機(jī)械手的姿勢(shì)發(fā)生了變化，例如即便第一臂部、第二臂 部、第三臂部發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，也不需要對(duì)由加速度傳感器檢測(cè)出的第三臂部的加速度進(jìn)行對(duì) 應(yīng)加速度傳感器的姿勢(shì)的修正。
[0055] 由此，不需要復(fù)雜且龐大的運(yùn)算，由此難以產(chǎn)生運(yùn)算誤差，從而能夠可靠地抑制振 動(dòng)，另外能夠提1?機(jī)械手控制中的響應(yīng)速度。
[0056] 另外，利用加速度傳感器，不是對(duì)第二臂部的加速度，而是包括第二臂部的轉(zhuǎn)動(dòng)量 在內(nèi)地對(duì)第三臂部的加速度進(jìn)行檢測(cè)而導(dǎo)出角速度，所以能夠更可靠地抑制振動(dòng)。
[0057] 另外，與還在第二臂部設(shè)置角速度傳感器、加速度傳感器的情況相比，能夠減少傳 感器的個(gè)數(shù)，從而能夠降低成本，另外能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0058] 另外，由于設(shè)置于第一臂部的慣性傳感器不是加速傳感器，而是角速度傳感器，所 以難以受到噪聲的影響，從而能夠更可靠地檢測(cè)角速度。其理由是：第一臂部中慣性傳感器 的設(shè)置位置多在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的附近，因此，若是加速度傳感器的情況下，則輸出變小，噪聲 的影響變大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0059] 圖1是從正面?zhèn)扔^察本發(fā)明的機(jī)械手的第一實(shí)施方式的立體圖。
[0060] 圖2是從背面?zhèn)扔^察圖1示出的機(jī)械手的立體圖。
[0061] 圖3是圖1示出的機(jī)械手的簡圖。
[0062] 圖4是具有圖1示出的機(jī)械手的機(jī)械手系統(tǒng)的主要部分的框圖。
[0063] 圖5是圖1示出的機(jī)械手的主視圖。
[0064] 圖6是表示圖1示出的機(jī)械手的第一臂部中的角速度傳感器附近的圖。
[0065] 圖7是表示圖1示出的機(jī)械手的第三臂部中的加速度傳感器附近的圖。
[0066] 圖8是圖1示出的機(jī)械手的角速度傳感器單元的剖視圖。
[0067] 圖9是圖1示出的機(jī)械手的角速度傳感器所具有的陀螺元件的俯視圖。
[0068] 圖10是表示圖9示出的陀螺元件的動(dòng)作的圖。
[0069] 圖11是圖1示出的機(jī)械手的加速度傳感器的圖。
[0070] 圖12是圖1示出的機(jī)械手的主要部分的框圖。
[0071] 圖13是圖1示出的機(jī)械手的主要部分的框圖。
[0072] 圖14是圖1示出的機(jī)械手的主要部分的框圖。
[0073] 圖15是圖1示出的機(jī)械手的主要部分的框圖。
[0074] 圖16是圖1示出的機(jī)械手的主要部分的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0075] 以下，根據(jù)附圖示出的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明的機(jī)械手、機(jī)械手控制裝 置以及機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0076] 第一實(shí)施方式
[0077] 圖1是從正面?zhèn)扔^察本發(fā)明的機(jī)械手的第一實(shí)施方式的立體圖。圖2是從背面?zhèn)?觀察圖1示出的機(jī)械手的立體圖。圖3是圖1示出的機(jī)械手的簡圖。圖4是具有圖1示出 的機(jī)械手的機(jī)械手系統(tǒng)的主要部分的框圖。圖5是圖1示出的機(jī)械手的主視圖。圖6是表 示圖1示出的機(jī)械手的第一臂部的角速度傳感器附近的圖。圖7是表示圖1示出的機(jī)械手 的第三臂部的加速度傳感器附近的圖。圖8是圖1示出的機(jī)械手的角速度傳感器單元的剖 視圖。圖9是圖1示出的機(jī)械手的角速度傳感器所具有的陀螺元件的俯視圖。圖10是表 示圖9示出的陀螺元件的動(dòng)作的圖。圖11是圖1示出的機(jī)械手的加速度傳感器的圖。圖 12?圖16分別是圖1示出的機(jī)械手的主要部分的框圖。
[0078] 此外，以下，為了便于說明，將圖1?圖3、圖5?圖7中的上側(cè)稱為"上"或"上 方"、下側(cè)稱為"下"或"下方"。另外，將圖1?圖3、圖5?圖7中的基臺(tái)側(cè)稱為"基端"、其 相反一側(cè)稱為"前端"。另外，在圖8中，對(duì)應(yīng)角速度傳感器單元并以括弧書寫來標(biāo)注加速度 傳感器單元的各部分的附圖標(biāo)記，并省略加速度傳感器單元的圖示。
[0079] 圖1?圖4示出的機(jī)械手系統(tǒng)(產(chǎn)業(yè)用機(jī)械手系統(tǒng)）10例如能夠使用在制造手表 那樣的精密設(shè)備等的制造工序中，具有機(jī)械手(產(chǎn)業(yè)用機(jī)械手）1和控制機(jī)械手1的動(dòng)作的 機(jī)械手控制裝置(控制機(jī)構(gòu))20(參照?qǐng)D4)。機(jī)械手1與機(jī)械手控制裝置20電連接。另外， 機(jī)械手控制裝置20例如由內(nèi)置有CPU (Central Processing Unit:中央處理器)的個(gè)人計(jì) 算機(jī)（PC)等構(gòu)成。此外，稍后對(duì)機(jī)械手控制裝置20進(jìn)行詳述。
[0080] 機(jī)械手1具備基臺(tái)11 ;4個(gè)臂部(連桿）12、13、14、15 ;腕(連桿）16 ;以及6個(gè)驅(qū)動(dòng) 源401、402、403、404、405、406。該機(jī)械手1是將基臺(tái)11、臂部12、13、14、15以及腕16從基 端側(cè)向前端側(cè)按照該按順序連結(jié)的垂直多關(guān)節(jié)（6軸)機(jī)械手(機(jī)械手主體)。在垂直多關(guān)節(jié) 機(jī)械手中，還能夠?qū)⒒_(tái)11、臂部12?15以及腕16統(tǒng)稱為"臂部"，能夠分別將臂部12稱 為"第一臂部"、將臂部13稱為"第二臂部"、將臂部14稱為"第三臂部"、將臂部15稱為"第 四臂部"、將腕16稱為"第五臂部、第六臂部"。此外，在本實(shí)施方式中，腕16具有第五臂部 和第六臂部。能夠在腕16安裝終端執(zhí)行器等。
[0081] 臂部12?15、腕16被分別支承為能夠相對(duì)于基臺(tái)11獨(dú)立地移位。該臂部12? 15、腕16的長度各自未被特別限定，但在圖示的結(jié)構(gòu)中，與第三臂部14以及腕16相比，將 第一臂部12、第二臂部13、第四臂部15的長度設(shè)定得較長。
[0082] 基臺(tái)11與第一臂部12經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭）171而連結(jié)。而且，第一臂部12能夠相對(duì) 于基臺(tái)11以與堅(jiān)直方向平行的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01為轉(zhuǎn)動(dòng)中心繞該第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01轉(zhuǎn)動(dòng)。第一 轉(zhuǎn)動(dòng)軸01與基臺(tái)11的設(shè)置面即地面101上表面的法線一致。繞該第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的轉(zhuǎn)動(dòng) 是通過具有馬達(dá)401M的第一驅(qū)動(dòng)源401的驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行的。另外，第一驅(qū)動(dòng)源401通過馬達(dá) 401M和電纜(未圖示）而被驅(qū)動(dòng)，該馬達(dá)401M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器301而被機(jī)械手控 制裝置20控制(參照?qǐng)D4)。此外，第一驅(qū)動(dòng)源401可以構(gòu)成為通過與馬達(dá)401M -起設(shè)置的 減速器(未圖示)來傳遞來自馬達(dá)401M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式 中，第一驅(qū)動(dòng)源401具有減速器。
[0083] 第一臂部12與第二臂部13經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭）172而連結(jié)。而且，第二臂部13能夠 相對(duì)于第一臂部12以與水平方向平行的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02與第一 轉(zhuǎn)動(dòng)軸01正交。繞該第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過具有馬達(dá)402M的第二驅(qū)動(dòng)源402的驅(qū) 動(dòng)而進(jìn)行的。另外，第二驅(qū)動(dòng)源402通過馬達(dá)402M和電纜(未圖示)而被驅(qū)動(dòng)，該馬達(dá)402M 經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器302而被機(jī)械手控制裝置20控制(參照?qǐng)D4)。此外，第二驅(qū)動(dòng)源 402可以構(gòu)成為通過與馬達(dá)402M -起設(shè)置的減速器45 (參照?qǐng)D5)來傳遞來自馬達(dá)402M的 驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第二驅(qū)動(dòng)源402具有減速器45。另 夕卜，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02也可以與正交于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的軸平行。
[0084] 第二臂部13與第三臂部14經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭）173而連結(jié)。而且，第三臂部14能夠 相對(duì)于第二臂部13以與水平方向平行的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03為轉(zhuǎn)動(dòng)中心繞該第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03轉(zhuǎn) 動(dòng)。第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02平行。繞該第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過第三驅(qū)動(dòng)源 403的驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行的。另外，第三驅(qū)動(dòng)源403通過馬達(dá)403M和電纜(未圖示）而被驅(qū)動(dòng)，該 馬達(dá)403M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器303而被機(jī)械手控制裝置20控制（參照?qǐng)D4)。此外， 第三驅(qū)動(dòng)源403可以構(gòu)成為通過與馬達(dá)403M -起設(shè)置的減速器(未圖示）來傳遞來自馬達(dá) 403M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第三驅(qū)動(dòng)源403具有減速器。
[0085] 第三臂部14與第四臂部15經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭）174而連結(jié)。而且，第四臂部15能夠 相對(duì)于第三臂部14 (基臺(tái)11)以與第三臂部14的中心軸方向平行的第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸04為轉(zhuǎn)動(dòng) 中心繞該第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸04轉(zhuǎn)動(dòng)。第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸04與第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03正交。繞該第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸04 的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過第四驅(qū)動(dòng)源404的驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行的。另外，第四驅(qū)動(dòng)源404通過馬達(dá)404M和電 纜(未圖示）而被驅(qū)動(dòng)，該馬達(dá)404M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器304而被機(jī)械手控制裝置20 控制(參照?qǐng)D4)。此外，第四驅(qū)動(dòng)源404可以構(gòu)成為通過與馬達(dá)404M-起設(shè)置的減速器(未 圖示)來傳遞來自馬達(dá)404M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在在本實(shí)施方式中，第四 驅(qū)動(dòng)源404具有減速器。第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸04也可以與正交于第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03的軸平行。
[0086] 第四臂部15與第五腕16經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭）175而連結(jié)。而且，腕16能夠相對(duì)于第 四臂部15以與水平方向（y軸方向）平行的第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸05為轉(zhuǎn)動(dòng)中心繞該第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸05 轉(zhuǎn)動(dòng)。第五回動(dòng)軸05與第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸04正交。繞該第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸05的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過第五驅(qū)動(dòng) 源405的驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行的。另外，第五驅(qū)動(dòng)源405通過馬達(dá)405M和電纜（未圖示）而被驅(qū)動(dòng)， 該馬達(dá)405M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器305而被機(jī)械手控制裝置20控制(參照?qǐng)D4)。此外， 第五驅(qū)動(dòng)源405可以構(gòu)成為通過與馬達(dá)405M -起設(shè)置的減速器(未圖示）來傳遞來自馬達(dá) 405M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第五驅(qū)動(dòng)源405具有減速器。 另外，腕16能夠經(jīng)由關(guān)節(jié)(接頭）176而以與第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸05垂直的第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸06為轉(zhuǎn)動(dòng)中 心繞該第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸06轉(zhuǎn)動(dòng)。第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸06與第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸05正交。繞該第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸06的 轉(zhuǎn)動(dòng)是通過第六驅(qū)動(dòng)源406的驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行的。另外，第六驅(qū)動(dòng)源406通過馬達(dá)和電纜(未圖 示）而被驅(qū)動(dòng)，該馬達(dá)406M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器306而被機(jī)械手控制裝置20控制（參 照?qǐng)D4)。此外，第六驅(qū)動(dòng)源406可以構(gòu)成為通過與馬達(dá)406M-起設(shè)置的減速器(未圖示） 來傳遞來自馬達(dá)406M的驅(qū)動(dòng)力，另外，也可以省略減速器，但在本實(shí)施方式中，第六驅(qū)動(dòng)源 406具有減速器。另外，第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸05也可以與正交于第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸04的軸平行，另外，第六 轉(zhuǎn)動(dòng)軸06也可以與正交于第五回動(dòng)軸05的軸平行。
[0087] 另外，如圖6所示，在第一臂部12設(shè)置有角速度傳感器31，即設(shè)置有具有角速度傳 感器31的角速度傳感器單元71。利用該角速度傳感器31對(duì)第一臂部12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01 的角速度進(jìn)行檢測(cè)。
[0088] 另外，如圖7所示，在第三臂部14設(shè)置有加速度傳感器32,即設(shè)置有具有加速度傳 感器32的加速度傳感器單元72。利用該加速度傳感器32對(duì)第三臂部14繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02 的角速度進(jìn)行檢測(cè)。
[0089] 此外，作為角速度傳感器31、加速度傳感器32分別未特別限定，稍后對(duì)其一個(gè)例 子進(jìn)行說明。
[0090] 在此，在該機(jī)械手1中，通過抑制第一臂部12、第二臂部13以及第三臂部14的振 動(dòng)來抑制機(jī)械手1整體的振動(dòng)。其中，為抑制第一臂部12、第二臂部13以及第三臂部的振 動(dòng)，不是在第一臂部12、第二臂部13以及第三臂部的全部設(shè)置角速度傳感器、加速度傳感 器，而是如上述那樣地僅在第一臂部12設(shè)置角速度傳感器31、僅在第三臂部14設(shè)置加速 度傳感器32,基于該角速度傳感器31、加速度傳感器32的檢測(cè)結(jié)果來控制驅(qū)動(dòng)源401、402 的動(dòng)作。由此，與在第一臂部12、第二臂部13以及第三臂部14的全部設(shè)置角速度傳感器、 加速度傳感器的情況相比，能夠減少傳感器的個(gè)數(shù)，從而能夠降低成本，另外還能夠簡化電 路結(jié)構(gòu)。另外，通過加速度傳感器32,不是對(duì)第二臂部13的加速度，而是包括第二臂部13 的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)地對(duì)第三臂部14的加速度進(jìn)行檢測(cè)，所以能夠更可靠地抑制振動(dòng)。另外，能 夠通過控制第二驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng)作來提高抑制機(jī)械手1的振動(dòng)的效果，其中，該第二驅(qū)動(dòng)源 402使比第三臂部14更靠基端側(cè)的第二臂部13轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0091] 對(duì)驅(qū)動(dòng)源401?406而言，在各個(gè)馬達(dá)或減速器設(shè)置有第一位置傳感器411、第二 位置傳感器412、第三位置傳感器413、第四位置傳感器414、第五位置傳感器415以及第六 位置傳感器416。作為上述位置傳感器分別未特別限定，例如，可以使用編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼 器、解析器、電位器等。利用上述位置傳感器411?416分別對(duì)驅(qū)動(dòng)源401?406的馬達(dá)或 減速器的軸部的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行檢測(cè)。作為該驅(qū)動(dòng)源401?406的馬達(dá)分別未特別限定，例 如，優(yōu)選為使用AC伺服馬達(dá)、DC伺服馬達(dá)等伺服馬達(dá)。另外，上述各電纜可以分別插通機(jī) 械手1。
[0092] 如圖4所示，機(jī)械手1與機(jī)械手控制裝置20電連接。即，驅(qū)動(dòng)源401?406、位置 傳感器411?416、角速度傳感器31以及加速度傳感器32分別與機(jī)械手控制裝置20電連 接。
[0093] 而且，機(jī)械手控制裝置20能夠使臂部12?15、腕16分別獨(dú)立地動(dòng)作，即能夠經(jīng)由 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器301?306來分別獨(dú)立地控制驅(qū)動(dòng)源401?406。在該情況下，機(jī)械手控制裝置 20利用位置傳感器411?416、角速度傳感器31以及加速度傳感器32來進(jìn)行檢測(cè)，基于該 檢測(cè)結(jié)果來分別控制驅(qū)動(dòng)源401?406的驅(qū)動(dòng)，例如角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)角度等。該控制程序預(yù)先 存儲(chǔ)于內(nèi)置于機(jī)械手控制裝置20的記錄介質(zhì)。
[0094] 如圖1、圖2所示，當(dāng)機(jī)械手1是垂直多關(guān)節(jié)機(jī)械手時(shí)，基臺(tái)11位于該垂直多關(guān)節(jié) 機(jī)械手的最下方，是固定于設(shè)置空間的地面101的部分。作為該固定方法未特別限定，例 如，在圖1、圖2示出的本實(shí)施方式中，使用利用多個(gè)螺栓111的固定方法。此外，作為基臺(tái) 11的設(shè)置空間處的固定位置，除地面之外，也可以是設(shè)置空間的壁、天花板。
[0095] 基臺(tái)11具有中空的基臺(tái)主體(殼體)112?；_(tái)主體112能夠劃分為呈圓筒狀的圓 筒狀部113和一體地形成于該圓筒狀部113的外周部的呈箱狀的箱狀部114。而且，在這種 基臺(tái)主體112中例如收納有馬達(dá)401M、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器301?306。
[0096] 臂部12?15分別具有中空的臂部主體(框體)2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3以及密封機(jī)構(gòu)4。此 夕卜，以下為便于說明，將第一臂部12所具有的臂部主體2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3以及密封機(jī)構(gòu)4分別 稱為"臂部主體2a"、"驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3a"以及"密封機(jī)構(gòu)4a"，將第二臂部13所具有的臂部主體 2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3以及密封機(jī)構(gòu)4分別稱為"臂部主體2b"、"驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3b"以及"密封機(jī)構(gòu)4b"， 將第三臂部14所具有的臂部主體2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3以及密封機(jī)構(gòu)4分別稱為"臂部主體2c"、 "驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3c"以及"密封機(jī)構(gòu)4c"，將第四臂部15所具有的臂部主體2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3以及密 封機(jī)構(gòu)4分別稱為"臂部主體2d"、"驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d"以及"密封機(jī)構(gòu)4d"。
[0097] 另外，關(guān)節(jié)171?176分別具有轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)（未圖示)。該轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)是將相 互連結(jié)的兩個(gè)臂部中的一方支承為能夠相對(duì)于另一方轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)、是將相互連結(jié)的基臺(tái)11 與第一臂部12中的一方支承為能夠相對(duì)于另一方轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)、是將相互連結(jié)的第四臂部 15與第五腕16中的一方支承為能夠相對(duì)于另一方轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在以相互連結(jié)的第四臂部 15與腕16為一個(gè)例子的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)能夠使腕16相對(duì)于第四臂部15轉(zhuǎn)動(dòng)。另 夕卜，各轉(zhuǎn)動(dòng)支承機(jī)構(gòu)分別具有減速器(未圖示)，上述減速器以規(guī)定的減速比對(duì)對(duì)應(yīng)的馬達(dá) 的轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行減速，并將驅(qū)動(dòng)力傳遞至對(duì)應(yīng)的臂部、腕16的腕主體161以及支承環(huán)162。 此外，如上所述，在本實(shí)施方式中，包括該減速器與馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)源。
[0098] 第一臂部12以相對(duì)于水平方向傾斜的姿勢(shì)連結(jié)于基臺(tái)11的上端部(前端部)。在 該第一臂部12中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3a具有馬達(dá)402M，并收納于臂部主體2a內(nèi)。另外，臂部主體2a 內(nèi)被密封機(jī)構(gòu)4a氣密密封。臂部主體2a具有1對(duì)前端側(cè)的舌片部241a、241b和基端側(cè)的 根部251。舌片部241a與舌片部241b分尚并相互對(duì)置。另外，舌片部241a、241b相對(duì)于根 部251傾斜，由此，第一臂部12相對(duì)于水平方向傾斜。而且，在舌片部241a與舌片部241b 之間配置有第二臂部13的基端部。
[0099] 另外，第一臂部12中角速度傳感器31的設(shè)置位置未特別限定，但在本實(shí)施方式 中，如圖6所示，角速度傳感器31即角速度傳感器單元71設(shè)置于第一臂部12的臂部主體 2a的根部251的內(nèi)部與電纜85相反一側(cè)的端部。電纜85是向機(jī)械手1的各馬達(dá)401M? 406M供給電力的電纜。由此，能夠防止角速度傳感器31受到從電纜85發(fā)出的噪聲的影響 的情況，另外，還能夠防止角速度傳感器單元71的后述的電路部713、配線、角速度傳感器 31由于電纜85而短路的情況。
[0100] 在此，針對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3以及減速器，以設(shè)置于第一臂部12的臂部主體2a內(nèi)并使第 二臂部13轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3為代表進(jìn)行說明。
[0101] 如圖1以及圖5所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3具有：第一帶輪91，其連結(jié)于馬達(dá)402M的軸部； 第二帶輪92,其與第一帶輪91分離配置；以及帶(正時(shí)帶)93,其架設(shè)于第一帶輪91與第二 帶輪92。而且，第二帶輪92與第二臂部13的軸部利用減速器45連結(jié)。
[0102] 作為減速器45,未特別限定，例如能夠舉例由多個(gè)齒輪構(gòu)成的減速器、被稱為諧波 驅(qū)動(dòng)器("諧波驅(qū)動(dòng)器"是注冊(cè)商標(biāo)）的減速器等。
[0103] 作為機(jī)械手1的臂部12?15、腕16的振動(dòng)的主要原因，例如能夠舉例減速器45 的扭轉(zhuǎn)、撓曲、帶93的伸縮、臂部12?15以及腕16的撓曲等。
[0104] 第二臂部13連結(jié)于第一臂部12的前端部。在該第二臂部13中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3b具 有馬達(dá)403M并收納于臂部主體2b內(nèi)。另外，臂部主體2a內(nèi)被密封機(jī)構(gòu)4b氣密密封。臂 部主體2b具有前端側(cè)的1對(duì)舌片部242a、242b和基端側(cè)的根部252。舌片部242a與舌片 部242b分離并相互對(duì)置。而且，在舌片部242a與舌片部242b之間配置有第三臂部14的 基端部。
[0105] 第三臂部14連結(jié)于第二臂部13的前端部。在該第三臂部14中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3c具 有馬達(dá)404M并收納于臂部主體2c內(nèi)。另外，臂部主體2c內(nèi)被密封機(jī)構(gòu)4c氣密密封。此 夕卜，臂部主體2c由相當(dāng)于上述臂部主體2a的根部251、上述臂部主體2b的根部252的部件 構(gòu)成。
[0106] 另外，第三臂部14中加速度傳感器32的設(shè)置位置未特別限定，但在本實(shí)施方式 中，如圖7所示，加速度傳感器32即加速度傳感器單元72設(shè)置于第三臂部14的臂部主體 2c的內(nèi)部與電纜85相反的一側(cè)的端部。由此，能夠防止加速度傳感器32受到從電纜85發(fā) 出的噪聲的影響的情況，另外，還能夠防止加速度傳感器單元72的電路部723、配線、加速 度傳感器32由于電纜85而短路的情況。
[0107] 第四臂部15以與第三臂部14的中心軸方向平行的方式連結(jié)于第三臂部14的前 端部。在該臂部15中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d具有馬達(dá)405M、406M，并收納于臂部主體2d內(nèi)。另外， 臂部主體2d內(nèi)被密封機(jī)構(gòu)4d氣密密封。臂部主體2d具有前端側(cè)的1對(duì)舌片部244a、244b 和基端側(cè)的根部254。舌片部244a與舌片部244b分離并相互對(duì)置。而且，在舌片部244a 與舌片部244b之間配置有腕16的支承環(huán)162。
[0108] 在第四臂部15的前端部(與基臺(tái)11相反的一側(cè)的端部)連結(jié)有腕16。在該腕16， 在其前端部(與第四臂部15相反一側(cè)的端部)，作為功能部(終端執(zhí)行器)，例如可拆裝地安 裝有把持手表等精密設(shè)備的機(jī)械手(未圖示)。此外，作為機(jī)械手，未特別限定，例如，能夠舉 例具有多個(gè)指部（finger)的結(jié)構(gòu)的機(jī)械手。而且，該機(jī)械手1保持用機(jī)械手把持精密設(shè)備 不變，通過控制臂部12?15、腕16等的動(dòng)作來輸送精密設(shè)備。
[0109] 腕16具有呈圓筒狀的腕主體(第六臂部）161和呈環(huán)狀的支承環(huán)(第五臂部）162， 其中，該支承環(huán)(第五臂部）162與腕主體161獨(dú)立構(gòu)成，并設(shè)置于該腕主體161的基端部。
[0110] 腕主體161的前端面163是平坦的面，成為安裝機(jī)械手的安裝面。另外，腕主體 161經(jīng)由關(guān)節(jié)176連結(jié)于第四臂部15的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d，并被該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d的馬達(dá)406M驅(qū)動(dòng) 而繞第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸06轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0111] 支承環(huán)162經(jīng)由關(guān)節(jié)175連結(jié)于第四臂部15的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d，并被該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3d 的馬達(dá)405M驅(qū)動(dòng)而隨腕主體161 -起繞第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸05轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0112] 作為臂部主體2的構(gòu)成材料，未特別限定，例如可以使用各種金屬材料，在上述金 屬材料中特別優(yōu)選鋁或鋁合金。在臂部主體2是使用金屬模而成型的鑄件的情況下，由于 對(duì)于該臂部主體2的構(gòu)成材料使用鋁或鋁合金，從而能夠容易地進(jìn)行金屬模成型。
[0113] 另外，作為基臺(tái)11的基臺(tái)主體112、腕16的腕主體161以及支承環(huán)162的構(gòu)成材 料，分別未特別限定，例如能夠舉例與上述臂部主體2的構(gòu)成材料相同的材料等。此外，腕 16的腕主體161的構(gòu)成材料優(yōu)選為使用不銹鋼。
[0114] 另外，作為密封機(jī)構(gòu)4的構(gòu)成材料，未特別限定，例如能夠使用各種樹脂材料、各 種金屬材料。此外，作為密封機(jī)構(gòu)4的構(gòu)成材料，能夠通過使用樹脂材料來實(shí)現(xiàn)輕型化。
[0115] 接下來，對(duì)角速度傳感器單元71、加速度傳感器單元72進(jìn)行說明。
[0116] 如圖8所不，角速度傳感器單兀71具有：第一殼體711 ;電路基板712,其設(shè)置于 第一殼體711內(nèi)，并具有配線；以及角速度傳感器31和電路部713,它們電連接于電路基板 712上。在本實(shí)施方式中，第一殼體711由密封件構(gòu)成，利用該密封件將角速度傳感器31、 電路部713以及電路基板712整體密封。
[0117] 同樣，加速度傳感器單兀72具有：第二殼體721 ;電路基板722,其設(shè)置于第二殼 體721內(nèi)，并具有配線；以及加速度傳感器32和電路部723,它們電連接于電路基板722 上。在本實(shí)施方式中，第二殼體721由密封件構(gòu)成，利用該密封件將加速度傳感器32、電路 部723以及電路基板722整體密封。
[0118] 這樣，通過封裝角速度傳感器31以及電路部713、加速度傳感器32以及電路部 723能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0119] 首先，對(duì)角速度傳感器單元71進(jìn)行說明。
[0120] 電路部713具有：AD轉(zhuǎn)換部，其對(duì)從角速度傳感器31輸出的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，即、 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；以及發(fā)送部，其將上述轉(zhuǎn)換出的信號(hào)發(fā)送至機(jī)械手控制裝置 20 〇
[0121] 另外，第一殼體711的外形是立方體。
[0122] 另外，作為角速度傳感器31，只要能檢測(cè)繞檢測(cè)軸的角速度即可，而未特別限定， 但例如可以使用陀螺元件。作為陀螺元件的結(jié)構(gòu)，未特別限定，以下對(duì)該陀螺元件的一個(gè)例 子進(jìn)行說明。另外，以下如圖9以及圖10所示，將相互正交的3個(gè)軸設(shè)為X軸、Y軸以及Z 軸。
[0123] 如圖9所示，陀螺元件33具有：水晶基板；未圖示的檢測(cè)用電極，其設(shè)置于各檢 測(cè)用振動(dòng)臂332a、332b ;以及未圖示的驅(qū)動(dòng)用電極，其設(shè)置于各驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂334a、334b、 334c、334d，其中，水晶基板具有：基部331 ;1對(duì)檢測(cè)用振動(dòng)臂332a、332b，它們從基部331 的兩側(cè)向Y軸方向且向相互相反的一側(cè)延伸；1對(duì)連結(jié)臂部333a、333b，它們從基部331的 兩側(cè)向X軸方向且向相互相反的一側(cè)延伸；1對(duì)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂334a、334b，它們從連結(jié)臂部 333a的前端部的兩側(cè)向Y軸方向且向相互相反的一側(cè)延伸；以及1對(duì)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂334c、 334d，它們從連結(jié)臂部333b的前端部的兩側(cè)向Y軸方向且向相互相反的一側(cè)延伸。
[0124] 這種陀螺元件33以如下的方式動(dòng)作。此外，在圖10 (a)、10 (b)中，為便于表現(xiàn) 振動(dòng)方式而用線來表示各振動(dòng)臂。
[0125] 首先，如圖10 (a)所示，在未對(duì)陀螺元件33施加角速度的狀態(tài)下，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)用 電極施加電壓來使各驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂334a、334b、334c、334d向箭頭E示出的方向彎曲振動(dòng)。 該彎曲振動(dòng)按照規(guī)定頻率重復(fù)實(shí)線所示的振動(dòng)姿態(tài)和雙點(diǎn)劃線所示的振動(dòng)姿態(tài)。此時(shí)，驅(qū) 動(dòng)用振動(dòng)臂334a、334b和驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂334c、334d進(jìn)行相對(duì)于通過重心G的Y軸線對(duì)稱的 振動(dòng)。
[0126] 如圖10 (b)所示，在進(jìn)行該振動(dòng)的狀態(tài)下，若對(duì)陀螺元件33施加繞Z軸(檢測(cè)軸） 的角速度ω，則對(duì)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂334a、334b、334c、334d以及連結(jié)臂部333a、333b作用箭 頭B方向的科里奧利力，從而對(duì)上述臂部激發(fā)新的振動(dòng)。另外，與此同時(shí)，對(duì)檢測(cè)用振動(dòng)臂 332a、332b激發(fā)與箭頭B的振動(dòng)呼應(yīng)的箭頭C方向的振動(dòng)。而且，從檢測(cè)用電極輸出與由 該檢測(cè)用振動(dòng)臂332a、332b的振動(dòng)產(chǎn)生的檢測(cè)用振動(dòng)臂332a、332b的變形對(duì)應(yīng)的信號(hào)（電 壓)。
[0127] 另外，角速度傳感器31具有角速度的檢測(cè)軸（以下，還簡稱為"檢測(cè)軸"）311，并構(gòu) 成為檢測(cè)繞該檢測(cè)軸311的角速度。另外，角速度傳感器31的檢測(cè)軸311與第一殼體711 的長方體的最大面的法線一致。由此，能夠容易且可靠地識(shí)別角速度傳感器31的檢測(cè)軸 311的方向，從而能夠容易地將角速度傳感器31調(diào)整至適當(dāng)?shù)淖藙?shì)。而且，角速度傳感器 31即角速度傳感器單元71設(shè)置為角速度傳感器31的檢測(cè)軸311與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01平行。 此外，角速度傳感器單元71也可以設(shè)置為角速度傳感器31的檢測(cè)軸311與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01 一致。
[0128] 另外，如圖6以及圖8所示，第一殼體711在其4個(gè)角部具有安裝于第一臂部12 的安裝部7111。在各安裝部7111分別形成有供陽螺紋件(固定部件）81插入的孔7112。
[0129] 另一方面，第一臂部12具有3個(gè)臂部側(cè)安裝部121，它們與臂部主體2a-體形成， 并安裝有角速度傳感器單元71 (第一殼體711)。各臂部側(cè)安裝部121分別由在臂部主體 2a突出形成的支柱構(gòu)成。另外，各臂部側(cè)安裝部121分別配置于與第一殼體711的取付部 7111對(duì)應(yīng)的位置。另外，在各臂部側(cè)安裝部121的前端部分別形成有供陽螺紋件81旋合的 陰螺紋部122。
[0130] 此外，與上述臂部主體2a-體形成的臂部側(cè)安裝部121中的"一體"，不是指分別 形成部件將它們接合的情況，而是指例如通過壓鑄等同時(shí)形成臂部主體2a與臂部側(cè)安裝 部121的情況。后述的與臂部主體2c -體形成的臂部側(cè)安裝部141中的"一體"也同樣。
[0131] 在將角速度傳感器單元71安裝(設(shè)置)于第一臂部12時(shí)，將三個(gè)陽螺紋件81分別 插入第一殼體711的孔7112,使之旋合于第一臂部12的臂部側(cè)安裝部121的前端部的陰螺 紋部122。由此，利用各陽螺紋件81將第一殼體711的3個(gè)安裝部7111分別固定于第一臂 部12所對(duì)應(yīng)的臂部側(cè)安裝部121。即，將角速度傳感器單元71安裝于第一臂部12的臂部 側(cè)安裝部121。在該情況下，在臂部側(cè)安裝部121與角速度傳感器單元71之間未夾設(shè)任何 部件，即角速度傳感器單元71直接安裝于臂部側(cè)安裝部121。由此，能夠?qū)⒔撬俣葌鞲衅鲉?元71可靠地安裝于第一臂部12,另外，角速度傳感器單元71能夠可靠地與第一臂部12 - 體地轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0132] 此外，角速度傳感器單元71直接安裝于臂部側(cè)安裝部121中的"直接"，不是指將 角速度傳感器單元71安裝于其它基板等中間體，并將該中間體安裝于臂部側(cè)安裝部121的 情況。即，是指在臂部側(cè)安裝部121與角速度傳感器單元71之間，除粘合劑等之外未夾設(shè) 任何部件的情況。后述的加速度傳感器單元72直接安裝于臂部側(cè)安裝部141中的"直接" 也同樣。
[0133] 另外，陽螺紋件81具有導(dǎo)電性，例如由各種金屬材料形成。該陽螺紋件81在插入 第一殼體711的孔7112,并旋合于臂部側(cè)安裝部121的前端部的陰螺紋部122時(shí)，電連接于 電路基板712的配線，該電路基板712電連接于電路部713的接地用端子，另外，陽螺紋件 81的前端部電連接于臂部側(cè)安裝部121。由此，電路部713的接地用端子經(jīng)由配線以及陽 螺紋件81電連接于第一臂部12的臂部主體2a，從而接地。由此，能夠減少接地所需要的部 件件數(shù)，從而能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0134] 接下來，對(duì)加速度傳感器單元72進(jìn)行說明，但以下，以與角速度傳感器單元71的 不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對(duì)于相同的事項(xiàng)，省略其說明。
[0135] 電路部723具有：AD轉(zhuǎn)換部，其對(duì)從加速度傳感器32輸出的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，即， 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；以及發(fā)送部，其將上述轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送至機(jī)械手控制裝置 20 〇
[0136] 另外，第二殼體721的外形是立方體。
[0137] 另外，作為加速度傳感器32,只要能檢測(cè)檢測(cè)軸方向的加速度即可，而未特別限 定，以下對(duì)其一個(gè)例子進(jìn)行說明。另外，以下，如圖11所示，將相互正交的3個(gè)軸設(shè)為X軸、 Y軸以及Z軸。
[0138] 如圖11所示，加速度傳感器32具有壓電振動(dòng)片34和振蕩器35。此外，振蕩器35 可以設(shè)置于電路部723。壓電振動(dòng)片34具有由壓電材料形成的矩形的基部343和1對(duì)以 該基部343為基端沿相同方向延伸的直線狀的振動(dòng)臂341、342。振動(dòng)臂341的軸與振動(dòng)臂 342的軸平行，并且該振動(dòng)臂341、342的軸的方向與檢測(cè)軸的方向一致。
[0139] 作為壓電材料，例如能夠使用水晶晶片。在該情況下，使用將水晶Z板切斷研磨成 規(guī)定厚度而得到的水晶晶片，其中，該水晶Z板是在從水晶的單結(jié)晶切出時(shí)，以使X軸為電 軸、Y軸為機(jī)械軸、Z軸為光軸的方式，以Z軸為中心在圖11中0°以上、5°以下的范圍順 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切出的。而且，通過對(duì)這種水晶晶片進(jìn)行例如蝕刻來形成壓電振動(dòng)片34的外形。
[0140] 在壓電振動(dòng)片34的振動(dòng)臂341、342的主表面，即上表面和下表面形成有未圖不的 電極，上述電極電連接于基部343的引出電極344、345。
[0141] 若對(duì)該引出電極344、345施加驅(qū)動(dòng)電壓，則產(chǎn)生振動(dòng)臂341、342的前端部相互接 近、分離的彎曲振動(dòng)（彎曲運(yùn)動(dòng)）。由該彎曲振動(dòng)引起的振動(dòng)臂341、342的變形作為壓電作 用而產(chǎn)生的交流電壓（交流電流）的頻率f，在將振動(dòng)臂341、342的寬度設(shè)為W、長度設(shè)為L 時(shí)，用下述（1)式表示。
[0142] f = ff/L2··· (1)
[0143] 另外，在基部343的引出電極344、345電連接有振蕩器35。振蕩器35具有將規(guī)定 頻率的驅(qū)動(dòng)電壓施加于壓電振動(dòng)片34的功能。若利用振蕩器35對(duì)壓電振動(dòng)片34施加規(guī) 定頻率的驅(qū)動(dòng)電壓，則壓電振動(dòng)片34以特定振動(dòng)模式彎曲振動(dòng)。
[0144] 將由該彎曲振動(dòng)產(chǎn)生并具有該彎曲振動(dòng)的頻率的信號(hào)經(jīng)由振蕩器35輸出。
[0145] 在此，若對(duì)壓電振動(dòng)片34沿振動(dòng)臂341、342的軸向即檢測(cè)軸的方向作用加速度， 則振動(dòng)臂341、342沿其軸向略微變形(伸縮)。即，振動(dòng)臂341、342的長度L變小。如上述 (1)式所示，因該振動(dòng)臂341、342的伸縮引起壓電振動(dòng)片34的彎曲振動(dòng)的頻率f發(fā)生變化。
[0146] 具體而言，在圖11中，在加速度向G1方向作用的情況下，振動(dòng)臂341、342略微伸 長。在該情況下，彎曲振動(dòng)的頻率f減小。另外，在加速度向G2方向作用的情況下，振動(dòng)臂 341、342略微收縮。在該情況下，彎曲振動(dòng)的頻率f增大。由于該彎曲振動(dòng)的頻率f與從加 速度傳感器32輸出的信號(hào)的頻率相等，所以從加速度傳感器32輸出的信號(hào)表示加速度傳 感器32的檢測(cè)軸的方向的加速度。因此，能夠根據(jù)從加速度傳感器32輸出的信號(hào)來求出 該檢測(cè)軸的方向的加速度。
[0147] 另外，加速度傳感器32具有加速度的檢測(cè)軸（以下，還簡稱為"檢測(cè)軸"）321，構(gòu)成 為檢測(cè)該檢測(cè)軸321的方向的加速度。而且，加速度傳感器32即加速度傳感器單元72設(shè) 置為加速度傳感器32的檢測(cè)軸321與正交于第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03的軸147平行，并且與正交于 第三臂部14的中心軸145的軸146平行。此外，加速度傳感器單元72也可以設(shè)置為加速 度傳感器32的檢測(cè)軸321與正交于第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03的軸147平行，并且與第三臂部14的中 心軸145正交。另外，加速度傳感器32的檢測(cè)軸321也可以不與第三臂部14的中心軸145 正交，另外也可以不與正交于第三臂部14的中心軸145的軸146平行。
[0148] 另外，如圖7以及圖8所示，第二殼體721在其4個(gè)角部具有安裝于第三臂部14 的安裝部7211。在各安裝部7211分別形成有供陽螺紋件81插入的孔7212。
[0149] 另外，如圖7所示，第三臂部14具有臂部側(cè)安裝部141，該臂部側(cè)安裝部141與臂 部主體2c-體形成，并安裝有加速度傳感器單元72(第二殼體721)。臂部側(cè)安裝部141呈 與第二殼體721對(duì)應(yīng)的形狀。即，臂部側(cè)安裝部141呈板狀，俯視的形狀呈四邊形，在本實(shí) 施方式中，呈長方形。另外，在臂部側(cè)安裝部141的各角部分別形成有供陽螺紋件81旋合 的陰螺紋部。
[0150] 在將加速度傳感器單元72安裝于第三臂部14時(shí)，將4個(gè)陽螺紋件81分別插入第 二殼體721的孔7212,使之旋合于第三臂部14的臂部側(cè)安裝部141的前端部的陰螺紋部。 由此，利用各陽螺紋件81將第二殼體721的4個(gè)安裝部7211分別固定于第二臂部14的臂 部側(cè)安裝部141。即，將加速度傳感器單元72安裝于第二臂部14的臂部側(cè)安裝部141。在 該情況下，在臂部側(cè)安裝部141與加速度傳感器單元72之間未夾設(shè)任何部件，S卩加速度傳 感器單元72直接安裝于臂部側(cè)安裝部141。由此，能夠?qū)⒓铀俣葌鞲衅鲉卧?2可靠地安裝 于第三臂部14,另外加速度傳感器單元72能夠可靠地與第三臂部14 一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0151] 另外，陽螺紋件81在插入第二殼體721的孔7212并旋合于臂部側(cè)安裝部141的 陰螺紋部時(shí)，電連接于電路基板722的配線，該電路基板722電連接于電路部723的接地用 的端子，另外陽螺紋件81的前端部電連接于臂部側(cè)安裝部141。由此，電路部723的接地用 端子經(jīng)由配線以及陽螺紋件81電連接于第二臂部14的臂部主體2c，從而接地。由此，能夠 減少接地所需要的部件件數(shù)，從而能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0152] 接下來，參照?qǐng)D4、圖12?圖16對(duì)機(jī)械手控制裝置20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0153] 機(jī)械手控制裝置20具有：接收部，其對(duì)從角速度傳感器31輸出的第一信號(hào)、從加 速度傳感器32輸出的第二信號(hào)以及從位置傳感器411?416輸出的各信號(hào)分別進(jìn)行接收； 運(yùn)算部，其基于由上述接收部接收的第一信號(hào)以及第二信號(hào)來求出第一臂部12的角速度 的振動(dòng)分量以及第三臂部14的角速度的振動(dòng)分量；以及控制部，其基于由上述運(yùn)算部求出 的第一臂部12的角速度的振動(dòng)分量以及第三臂部14的角速度的振動(dòng)分量來控制機(jī)械手1 的動(dòng)作。
[0154] 具體而言，如圖4、圖12?圖16所示，機(jī)械手控制裝置20具有：上述接收部；第一 驅(qū)動(dòng)源控制部201，其控制第一驅(qū)動(dòng)源401的動(dòng)作；第二驅(qū)動(dòng)源控制部202,其控制第二驅(qū) 動(dòng)源402的動(dòng)作；第三驅(qū)動(dòng)源控制部203,其控制第三驅(qū)動(dòng)源403的動(dòng)作；第四驅(qū)動(dòng)源控制 部204,其控制第四驅(qū)動(dòng)源404的動(dòng)作；第五驅(qū)動(dòng)源控制部205,其控制第五驅(qū)動(dòng)源405的動(dòng) 作；以及第六驅(qū)動(dòng)源控制部206,其控制第六驅(qū)動(dòng)源406的動(dòng)作。
[0155] 此外，上述運(yùn)算部由第一驅(qū)動(dòng)源控制部201的后述的角速度計(jì)算部561、減法器 571、第二驅(qū)動(dòng)源控制部202的后述的角速度計(jì)算部562、加減法器622以及第三驅(qū)動(dòng)源控制 部203的后述的角速度計(jì)算部563構(gòu)成。
[0156] 如圖12所示，第一驅(qū)動(dòng)源控制部201具有減法器511、位置控制部521、減法器 531、 角速度控制部541、轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部551、角速度計(jì)算部561、減法器571、轉(zhuǎn)換部581、修 正值計(jì)算部591以及加法器601。
[0157] 如圖13所示，第二驅(qū)動(dòng)源控制部202具有減法器512、位置控制部522、減法器 532、 角速度控制部542、轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部552、角速度計(jì)算部562、632、加減法器622、轉(zhuǎn)換部 582、修正值計(jì)算部592以及加法器602。
[0158] 如圖13所示，第三驅(qū)動(dòng)源控制部203具有減法器513、位置控制部523、減法器 533、 角速度控制部543、轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部553以及角速度計(jì)算部563。
[0159] 如圖14所示，第四驅(qū)動(dòng)源控制部204具有減法器514、位置控制部524、減法器 534、 角速度控制部544、轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部554以及角速度計(jì)算部564。
[0160] 如圖15所示，第五驅(qū)動(dòng)源控制部205具有減法器515、位置控制部525、減法器 535、 角速度控制部545、轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部555以及角速度計(jì)算部565。
[0161] 如圖16所示，第六驅(qū)動(dòng)源控制部206具有減法器516、位置控制部526、減法器 536、角速度控制部546、轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部556以及角速度計(jì)算部566。
[0162] 在此，機(jī)械手控制裝置20基于機(jī)械手1進(jìn)行的處理的內(nèi)容來對(duì)腕16的目標(biāo)位置 進(jìn)行運(yùn)算，生成用于使腕16移動(dòng)至該目標(biāo)位置的軌道。而且，為使腕16沿上述生成的軌道 移動(dòng)，機(jī)械手控制裝置20按規(guī)定的控制周期測(cè)定各驅(qū)動(dòng)源401?406的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并將基 于該測(cè)定結(jié)果運(yùn)算出的值分別作為各驅(qū)動(dòng)源401?406的位置指令Pc而輸出至驅(qū)動(dòng)源控 制部201?206 (參照?qǐng)D12?圖16)。此外，上述以及以下，雖然記作"輸入、輸出值"但這 是"輸入、輸出與該值對(duì)應(yīng)的信號(hào)"的意思。
[0163] 如圖12所示，對(duì)第一驅(qū)動(dòng)源控制部201，除第一驅(qū)動(dòng)源401的位置指令Pc之外，還 從第一位置傳感器411、角速度傳感器31分別輸入檢測(cè)信號(hào)。第一驅(qū)動(dòng)源控制部201以使 根據(jù)第一位置傳感器411的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算的第一驅(qū)動(dòng)源的轉(zhuǎn)動(dòng)角度(位置反饋值Pfb)成為 位置指令Pc，并且后述的角速度反饋值ωΛ成為后述的角速度指令coc的方式通過使用了 各檢測(cè)信號(hào)的反饋控制來驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)源401。
[0164] S卩，對(duì)第一驅(qū)動(dòng)源控制部201的減法器511輸入位置指令Pc，另外從轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算 部551輸入后述的位置反饋值Pfb。在轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部551中，計(jì)數(shù)從第一位置傳感器411 輸入的脈沖數(shù)，并將與該計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)源401的轉(zhuǎn)動(dòng)角度作為位置反饋值Pfb輸 出至減法器511。減法器511將上述位置指令Pc與位置反饋值Pfb之間的偏差(從第一驅(qū) 動(dòng)源401的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的目標(biāo)值減去位置反饋值Pfb得到的值）輸出至位置控制部521。
[0165] 位置控制部521通過進(jìn)行使用從減法器511輸入的偏差和預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即比例 增益等的規(guī)定的運(yùn)算處理來對(duì)與該偏差對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)源401的角速度的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn) 算。位置控制部521將表示該第一驅(qū)動(dòng)源401的角速度的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為角速 度指令《c輸出至減法器531。此外，在此，在本實(shí)施方式中，作為反饋控制而進(jìn)行比例控制 (P控制)，但并不局限于此。
[0166] 對(duì)減法器531輸入角速度指令ω〇，另外輸入后述的角速度反饋值cofb。減法器 531將上述角速度指令c〇c與角速度反饋值cofb之間的偏差(從第一驅(qū)動(dòng)源401的角速度 的目標(biāo)值減去角速度反饋值《fb得到的值）輸出至角速度控制部541。
[0167] 角速度控制部541通過使用從減法器531輸入的偏差和預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即比例增 益、積分增益等，進(jìn)行包括積分在內(nèi)的規(guī)定的運(yùn)算處理，來生成與該偏差對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)源 401的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（驅(qū)動(dòng)電流)，并將其經(jīng)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器301供給至馬達(dá)401Μ。此外，在此，在 本實(shí)施方式中，作為反饋控制而進(jìn)行ΡΙ控制，但并不局限于此。
[0168] 如此，為使位置反饋值Pfb盡可能地與位置指令Pc相等，并且使角速度反饋值 ?fb盡可能地與角速度指令coc相等，進(jìn)行反饋控制，控制第一驅(qū)動(dòng)源401的驅(qū)動(dòng)電流。
[0169] 接下來，對(duì)第一驅(qū)動(dòng)源控制部201中的角速度反饋值cofb進(jìn)行說明。
[0170] 在角速度計(jì)算部561中，基于從第一位置傳感器411輸入的脈沖信號(hào)的頻率來計(jì) 算第一驅(qū)動(dòng)源401的角速度ωπι?，將該角速度comi輸出至加法器601。
[0171] 另外，在角速度計(jì)算部561中，基于從第一位置傳感器411輸入的脈沖信號(hào)的頻率 來計(jì)算第一臂部12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的角速度ωΑΙπι，將該角速度ωΑΙπι輸出至減法器571。 此外，角速度《Aim是將角速度comi除以第一驅(qū)動(dòng)源401的馬達(dá)401Μ與第一臂部12之間 即關(guān)節(jié)171的減速比得到的值。
[0172] 另外，利用角速度傳感器31來檢測(cè)第一臂部12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的角速度。而且， 將該角速度傳感器31的檢測(cè)信號(hào)即由角速度傳感器31檢測(cè)出的第一臂部12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng) 軸01的角速度ωΑΙ輸出至減法器571。
[0173] 對(duì)減法器571輸入角速度ωΑΙ以及角速度ωAim，減法器571將從該角速度ωΑΙ 減去角速度《Aim得到的值coAls (= ωΑΙ - ωΑΙπι)輸出至轉(zhuǎn)換部581。該值coAls相 當(dāng)于第一臂部12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的角速度的振動(dòng)分量(振動(dòng)角速度)。以下，將《Als稱 為振動(dòng)角速度。在本實(shí)施方式中，進(jìn)行將該振動(dòng)角速度《Als (具體而言，是基于振動(dòng)角速 度oAls生成的值即馬達(dá)401M的角速度comls)放大后述的增益Ka倍并返回驅(qū)動(dòng)源401 的輸入側(cè)的反饋控制。具體而言，為使振動(dòng)角速度《Als盡可能地為0,對(duì)驅(qū)動(dòng)源401進(jìn)行 反饋控制。由此，能夠抑制機(jī)械手1的振動(dòng)。此外，在該反饋控制中，控制驅(qū)動(dòng)源401的角 速度。
[0174] 轉(zhuǎn)換部581將振動(dòng)角速度coAls轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動(dòng)源401的角速度comls，然后將該 角速度〇mls輸出至修正值計(jì)算部591。該轉(zhuǎn)換能夠通過對(duì)振動(dòng)角速度coAls乘以第一驅(qū) 動(dòng)源401的馬達(dá)401M與第一臂部12之間即關(guān)節(jié)171的減速比來實(shí)現(xiàn)。
[0175] 修正值計(jì)算部591對(duì)角速度comls乘以預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即增益(反饋增益）Ka來 求出修正值Ka· comls，并將該修正值Ka· comls輸出至加法器601。
[0176] 對(duì)加法器601輸入角速度ωηι?，另外輸入修正值Ka · comls。加法器601將角速 度ωπι?與修正值Ka*c〇mls的加法值作為角速度反饋值cofb輸出至減法器531。此外，以 下的動(dòng)作與上述相同。
[0177] 如圖13所示，對(duì)第二驅(qū)動(dòng)源控制部202,除第二驅(qū)動(dòng)源402的位置指令Pc之外，還 從第二位置傳感器412、加速度傳感器32分別輸入檢測(cè)信號(hào)。另外，對(duì)第二驅(qū)動(dòng)源控制部 202,還從第三驅(qū)動(dòng)源控制部203輸入臂部15繞第三回動(dòng)軸03的角速度ωΑ3πι。第二驅(qū)動(dòng) 源控制部202以使根據(jù)第二位置傳感器412的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出的第二驅(qū)動(dòng)源402的轉(zhuǎn)動(dòng)角 度(位置反饋值Pfb)成為位置指令Pc，并且使后述的角速度反饋值ω fb成為后述的角速度 指令的方式通過使用了各檢測(cè)信號(hào)的反饋控制來驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)源402。
[0178] S卩，對(duì)第二驅(qū)動(dòng)源控制部202的減法器512輸入位置指令Pc，另外從轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算 部552輸入后述的位置反饋值Pfb。在轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部552中，計(jì)數(shù)從第二位置傳感器412 輸入的脈沖數(shù)，并將與該計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)源402的轉(zhuǎn)動(dòng)角度作為位置反饋值Pfb輸 出至減法器512。減法器512將上述位置指令Pc與位置反饋值Pfb之間的偏差(從第二驅(qū) 動(dòng)源402的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的目標(biāo)值減去位置反饋值Pfb得到的值）輸出至位置控制部522。
[0179] 位置控制部522通過進(jìn)行使用從減法器512輸入的偏差和預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即比例 增益等的規(guī)定的運(yùn)算處理來對(duì)與該偏差對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)源402的角速度的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn) 算。位置控制部522將表示該第二驅(qū)動(dòng)源402的角速度的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為角速 度指令《c輸出至減法器532。此外，在此，在本實(shí)施方式中，作為反饋控制而進(jìn)行比例控制 (P控制)，但并不局限于此。
[0180] 對(duì)減法器532輸入角速度指令ω〇，另外，輸入后述的角速度反饋值cofb。減法器 532將上述角速度指令ω c與角速度反饋值ω fb之間的偏差(從第二驅(qū)動(dòng)源402的角速度 的目標(biāo)值減去角速度反饋值ω fb得到的值）輸出至角速度控制部542。
[0181] 角速度控制部542通過使用從減法器532輸入的偏差和預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即比例增 益、積分增益等，進(jìn)行包括積分在內(nèi)的規(guī)定的運(yùn)算處理，來生成與該偏差對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)源 402的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（驅(qū)動(dòng)電流)，并將其經(jīng)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器302供給至馬達(dá)402M。此外，在此，在 本實(shí)施方式中，作為反饋控制而進(jìn)行PI控制，但并不局限于此。
[0182] 如此，以使位置反饋值Pfb盡可能地與位置指令Pc相等，并且使角速度反饋值 ω fb盡可能地與角速度指令ω c相等的方式，進(jìn)行反饋控制，控制第二驅(qū)動(dòng)源402的驅(qū)動(dòng)電 流。此外，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02由于與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01正交，所以不會(huì)受到第一臂部12的動(dòng)作、振 動(dòng)的影響，從而能夠相對(duì)于第一驅(qū)動(dòng)源401獨(dú)立地控制第二驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng)作。
[0183] 接下來，對(duì)第二驅(qū)動(dòng)源控制部202的角速度反饋值cofb進(jìn)行說明。
[0184] 在角速度計(jì)算部562中，基于從第二位置傳感器412輸入的脈沖信號(hào)的頻率來計(jì) 算第二驅(qū)動(dòng)源402的角速度ωπι2,并將該角速度ωπι2輸出至加法器602。
[0185] 另外，在角速度計(jì)算部562中，基于從第二位置傳感器412輸入的脈沖信號(hào)的頻率 來計(jì)算第二臂部13繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02的角速度ωΑ2πι，并將該角速度ωΑ2πι輸出至加減法器 622。此外，角速度ωΑ2πι是將角速度ω m2除以第二驅(qū)動(dòng)源402的馬達(dá)402Μ與第二臂部13 之間即關(guān)節(jié)172的減速比得到的值。
[0186] 另外，在第三驅(qū)動(dòng)源控制部203的角速度計(jì)算部563中，基于從第三位置傳感器 413輸入的脈沖信號(hào)的頻率來計(jì)算第三臂部14繞第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03的角速度ωΑ3πι，并將該角 速度《A3m輸出至加減法器622。此外，角速度ωΑ3πι是將角速度ω m3除以第三驅(qū)動(dòng)源403 的馬達(dá)403Μ與第三臂部14之間即關(guān)節(jié)173的減速比得到的值。
[0187] 另外，利用加速度傳感器32來檢測(cè)第三臂部14的加速度。而且，將該加速度傳感 器32的檢測(cè)信號(hào)即由加速度傳感器32檢測(cè)的第三臂部14的加速度輸出至第二驅(qū)動(dòng)源控 制部202的角速度計(jì)算部632。在角速度計(jì)算部632中，基于由加速度傳感器32檢測(cè)出的 加速度來求出第三臂部14的角速度。即，角速度計(jì)算部632對(duì)由加速度傳感器32檢測(cè)出的 加速度進(jìn)行積分等來求出第三臂部14繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02的角速度ωΑ3,并將該角速度ωΑ3 輸出至加減法器622。此外，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02、第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03由于與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01正交，所 以不會(huì)受到第一臂部12的動(dòng)作、振動(dòng)的影響，從而能夠容易且可靠地求出第三臂部14繞第 二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02的角速度。
[0188] 對(duì)加減法器622輸入角速度ωΑ3、角速度ωΑ2πι以及角速度ωΑ3πι，加減法器622 將從角速度ωΑ3減去角速度ωΑ2πι以及角速度ωΑ3πι得到的值c〇A2s(= ωΑ3 - c〇A2m - ωΑ3πι)輸出至轉(zhuǎn)換部582。該值c〇A2s相當(dāng)于第二臂部13與第三臂部14繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02 的總的角速度的振動(dòng)分量(振動(dòng)角速度)。以下，將《A2s稱為振動(dòng)角速度。在本實(shí)施方式 中，進(jìn)行將該振動(dòng)角速度《A2s (具體而言，是基于振動(dòng)角速度c〇A2s生成的值即馬達(dá)402M 的角速度《m2s)放大后述的增益Ka倍并返回第二驅(qū)動(dòng)源402的輸入側(cè)的反饋控制。具體 而言，為使振動(dòng)角速度《A2s盡可能地為0,對(duì)第二驅(qū)動(dòng)源402進(jìn)行反饋控制。由此，能夠抑 制機(jī)械手1的振動(dòng)。此外，在該反饋控制中，控制第二驅(qū)動(dòng)源402的角速度。
[0189] 轉(zhuǎn)換部582將振動(dòng)角速度c〇A2s轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動(dòng)源402的角速度c〇m2s，并將該角 速度《 m2s輸出至修正值計(jì)算部592。該轉(zhuǎn)換能夠通過對(duì)振動(dòng)角速度c〇A2s乘以第二驅(qū)動(dòng) 源402的馬達(dá)402M與第二臂部13之間即關(guān)節(jié)172的減速比來實(shí)現(xiàn)。
[0190] 修正值計(jì)算部592對(duì)角速度c〇m2s乘以預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即增益(反饋增益）Ka來 求出修正值Ka· c〇m2s，并將該修正值Ka· c〇m2s輸出至加法器602。此外，該第二驅(qū)動(dòng)源 控制部202的增益Ka與第一驅(qū)動(dòng)源控制部201的增益Ka可以相同，另外也可以不同。
[0191] 對(duì)加法器602輸入角速度ωπι2,另外輸入修正值Ka · c〇m2s。加法器602將角速 度ωπι2與修正值Ka*c〇m2s的加法值作為角速度反饋值cofb輸出至減法器532。此外，以 下的動(dòng)作如上述那樣。
[0192] 如圖13所示，對(duì)第三驅(qū)動(dòng)源控制部203,除第三驅(qū)動(dòng)源403的位置指令Pc之外， 還從第三位置傳感器413輸入檢測(cè)信號(hào)。第三驅(qū)動(dòng)源控制部203以使根據(jù)第三位置傳感器 413的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出的第三驅(qū)動(dòng)源403的轉(zhuǎn)動(dòng)角度(位置反饋值Pfb)成為位置指令Pc， 并且使后述的角速度反饋值《ft成為后述的角速度指令coc的方式通過使用了各檢測(cè)信 號(hào)的反饋控制來驅(qū)動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)源403。
[0193] S卩，對(duì)第三驅(qū)動(dòng)源控制部203的減法器513輸入位置指令Pc，另外從轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算 部553輸入后述的位置反饋值Pfb。在轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部553中，計(jì)數(shù)從第三位置傳感器413 輸入的脈沖數(shù)，并將與該計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的第三驅(qū)動(dòng)源403的轉(zhuǎn)動(dòng)角度作為位置反饋值Pfb輸 出至減法器513。減法器513將上述位置指令Pc與位置反饋值Pfb之間的偏差(從第三驅(qū) 動(dòng)源403的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的目標(biāo)值減去位置反饋值Pfb得到的值）輸出至位置控制部523。
[0194] 位置控制部523通過進(jìn)行使用從減法器512輸入的偏差和預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即比例 增益等的規(guī)定的運(yùn)算處理來對(duì)與該偏差對(duì)應(yīng)的第三驅(qū)動(dòng)源403的角速度的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn) 算。位置控制部522將表示該第三驅(qū)動(dòng)源403的角速度的目標(biāo)值(指令值)的信號(hào)作為角速 度指令《c輸出至減法器533。此外，在此，在本實(shí)施方式中，作為反饋控制而進(jìn)行比例控制 (P控制)，但并不局限于此。
[0195] 另外，在角速度計(jì)算部563中，基于從第三位置傳感器413輸入的脈沖信號(hào)的頻率 來計(jì)算第三驅(qū)動(dòng)源403的角速度，并將該角速度作為角速度反饋值cofb輸入至減法器533。
[0196] 對(duì)減法器533輸入角速度指令coc，另外輸入角速度反饋值cofb。減法器533將 上述角速度指令ω c與角速度反饋值ω fb之間的偏差(從第三驅(qū)動(dòng)源403的角速度的目標(biāo) 值減去角速度反饋值《fb得到的值）輸出至角速度控制部543。
[0197] 角速度控制部543通過使用從減法器533輸入的偏差和預(yù)先設(shè)定的系數(shù)即比例增 益、積分增益等，進(jìn)行包括積分在內(nèi)的規(guī)定的運(yùn)算處理，來生成與該偏差對(duì)應(yīng)的第三驅(qū)動(dòng)源 403的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（驅(qū)動(dòng)電流)，并將其經(jīng)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器303供給至馬達(dá)403M。此外，在此，在 本實(shí)施方式中，作為反饋控制作為而進(jìn)行PI控制，但并不局限于此。
[0198] 如此，以使位置反饋值Pfb盡可能地與位置指令Pc相等，并且使角速度反饋值 ω fb盡可能地與角速度指令ω c相等的方式，進(jìn)行反饋控制，控制第三驅(qū)動(dòng)源403的驅(qū)動(dòng)電 流。
[0199] 此外，對(duì)于驅(qū)動(dòng)源控制部204?206,由于分別與上述第三驅(qū)動(dòng)源控制部203相同， 所以省略其說明。
[0200] 如上說明，在該機(jī)械手1以及機(jī)械手系統(tǒng)10中，能夠利用角速度傳感器31來檢測(cè) 第一臂部12的角速度，另外第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03由于與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02平行，所以能夠利用加速 度傳感器32包括第二臂部13的轉(zhuǎn)動(dòng)量(加速度）在內(nèi)地對(duì)第三臂部14的加速度進(jìn)行檢測(cè) 而導(dǎo)出其角速度。而且，能夠基于上述檢測(cè)結(jié)果抑制振動(dòng)。
[0201] 另外，即便機(jī)械手1的姿勢(shì)發(fā)生變化，角速度傳感器31的檢測(cè)軸311相對(duì)于第一 轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的姿勢(shì)也是一定的。因此，不需要對(duì)由角速度傳感器31檢測(cè)出的第一臂部12的 角速度進(jìn)行與角速度傳感器31的姿勢(shì)對(duì)應(yīng)的修正。
[0202] 另外，第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸03以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸02由于與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01正交或與正交于第 一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的軸平行，所以能夠?qū)Πǖ诙鄄?3的轉(zhuǎn)動(dòng)量在內(nèi)的第三臂部14的加速度 進(jìn)行檢測(cè)而不混入第一臂部的加速度分量。另外，即便機(jī)械手1的姿勢(shì)發(fā)生變化，例如第一 臂部12、第二臂部13、第三臂部14轉(zhuǎn)動(dòng)，也不需要對(duì)由加速度傳感器32檢測(cè)出的第三臂部 14的加速度進(jìn)行與加速度傳感器32的姿勢(shì)對(duì)應(yīng)的修正。
[0203] 由此，不需要復(fù)雜且龐大的運(yùn)算，由此，難以產(chǎn)生運(yùn)算誤差，從而能夠可靠地抑制 振動(dòng)，另外，還能夠提高機(jī)械手1控制中的響應(yīng)速度。
[0204] 另外，利用加速度傳感器32,不是對(duì)第二臂部13的加速度，而是包括第二臂部13 的轉(zhuǎn)動(dòng)量(加速度)在內(nèi)地對(duì)第三臂部14的加速度進(jìn)行檢測(cè)而導(dǎo)出角速度，所以能夠更可靠 地抑制機(jī)械手1的振動(dòng)。
[0205] 另外，與還在第二臂部13設(shè)置角速度傳感器、加速度傳感器的情況相比，能夠減 少傳感器的個(gè)數(shù)，從而能夠降低成本，另外，能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0206] 另外，在抑制機(jī)械手1的振動(dòng)的控制中，不是控制使第三臂部14轉(zhuǎn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng) 源403,而是控制使比該第三臂部14更靠基端側(cè)的第二臂部13轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)源402的動(dòng) 作，由此提高抑制機(jī)械手1的振動(dòng)的效果。
[0207] 另外，由于設(shè)置于第一臂部12的慣性傳感器不是加速度傳感器，而是角速度傳感 器31，所以難以受到噪聲的影響，從而能夠更可靠地檢測(cè)角速度。其理由是：第一臂部12的 慣性傳感器的設(shè)置位置在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸01的附近，因此，若是加速度傳感器的情況下，則輸 出變小，噪聲的影響變大。
[0208] 第二實(shí)施方式
[0209] 以下，對(duì)第二實(shí)施方式以與上述的第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對(duì)于 相同的事項(xiàng)，省略其說明。
[0210] 在第二實(shí)施方式的機(jī)械手1中，能夠?qū)⒂杉铀俣葌鞲衅?2檢測(cè)出的包括第二臂部 13的轉(zhuǎn)動(dòng)量(加速度）在內(nèi)的第三臂部14的加速度直接用作角速度。由此，能夠進(jìn)一步簡 化運(yùn)算處理。
[0211] 在此，"將加速度直接用作角速度"不是指對(duì)由加速度傳感器32檢測(cè)出的加速度進(jìn) 行積分等運(yùn)算來求出角速度的情況，而是指將檢測(cè)出的加速度作為角速度處理的情況。但 不是排除設(shè)置比例系數(shù)等的情況。
[0212] 此外，將由加速度傳感器32檢測(cè)出的加速直接用作角速度這在第三臂部14的速 度比較小時(shí)、第二臂部13的長度比較短時(shí)，特別有效。其理由是：在第三臂部14的速度比 較小時(shí)、第二臂部13的長度比較短時(shí)，由加速度傳感器32檢測(cè)出的加速度與角速度大致相 等。
[0213] 根據(jù)該機(jī)械手1，能夠得到與上述的第一實(shí)施方式相同的效果。
[0214] 以上，基于圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的機(jī)械手、機(jī)械手控制裝置以及機(jī)械手系統(tǒng) 進(jìn)行了說明，但并不局限于本發(fā)明，各部分的結(jié)構(gòu)能夠替換為具有相同的功能的任意的結(jié) 構(gòu)。另外，也可以對(duì)本發(fā)明附加其它的任意的構(gòu)成件。
[0215] 此外，作為各驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)，分別除了上述伺服馬達(dá)之外，例如能夠舉例步進(jìn)電機(jī) 等。另外，在作為馬達(dá)而使用步進(jìn)電機(jī)的情況下，作為位置傳感器，例如使用通過計(jì)測(cè)向步 進(jìn)電機(jī)輸入的驅(qū)動(dòng)脈沖的個(gè)數(shù)來檢測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的位置傳感器。
[0216] 另外，各位置傳感器、角速度傳感器、加速度傳感器的方式分別未特別限定，例如， 能夠舉例光學(xué)式、磁式、電磁式、電式等。
[0217] 另外，在上述實(shí)施方式中，形成為基于加速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)使第二臂部轉(zhuǎn) 動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)作進(jìn)行控制，但并不局限于此，例如，也可以基于加速度傳感器的檢測(cè) 結(jié)果對(duì)使第三臂部轉(zhuǎn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)作進(jìn)行控制。
[0218] 另外，在上述實(shí)施方式中，機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的個(gè)數(shù)是6個(gè)，但在本發(fā)明中并不局限 于此，機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的個(gè)數(shù)也可以是3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或7個(gè)以上。
[0219] S卩，在上述實(shí)施方式中，由于腕具有兩個(gè)臂部，所以機(jī)械手的臂部的個(gè)數(shù)是6個(gè)， 但在本發(fā)明中，并不局限于此，機(jī)械手的臂部的個(gè)數(shù)也可以是3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或7個(gè)以上。
[0220] 另外，在上述實(shí)施方式中，機(jī)械手是具有一個(gè)將多個(gè)臂部能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)而構(gòu)成 的臂部連結(jié)體的單臂部機(jī)械手，但在本發(fā)明中，并不局限于此，例如，可以是具有兩個(gè)將多 個(gè)臂部能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)而構(gòu)成的臂部連結(jié)體的雙臂部機(jī)械手等，也可以是具有多個(gè)上述臂 部連結(jié)體的機(jī)械手。
[0221] 附圖標(biāo)記說明：
[0222] 1…機(jī)械手(產(chǎn)業(yè)用機(jī)械手）；10…機(jī)械手系統(tǒng)；11···基臺(tái)；12、13、14、]^"臂部(連 桿）；145…中心軸；146、147…軸；16…腕(連桿）；161…腕主體；162…支承環(huán)；163…前端 面 ；171、172、173、174、175、176-關(guān)節(jié)（接頭）；2、2&、213、2(3、2(1...臂部主體 ；3、33、313、3(3、 3d…驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；31···角速度傳感器；311…檢測(cè)軸；32…加速度傳感器；321…檢測(cè)軸；33··· 陀螺元件；331…基部；332a、332b…檢測(cè)用振動(dòng)臂；333a、333b…連結(jié)臂部；334a、334b、 334c、334d…驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂；34…壓電振動(dòng)片；341、342…振動(dòng)臂；343…基部；344、345… 引出電極；35…振蕩器；4、4 &、牝、4(：、4士..密封機(jī)構(gòu)；20...機(jī)械手控制裝置；201、202、203、 204、205、206…驅(qū)動(dòng)源控制部；301、302、303、304、305、3(^..馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器；401、402、403、 404、405、406 …驅(qū)動(dòng)源；4011?、4021、4031、404]\1、4051、4061^..馬達(dá)；411、412、413、414、415、 416…位置傳感器；511、512、513、514、515、516?減法器；521、522、523、524、525、526?位 置控制部；531、532、533、534、535、536?減法器 ；541、542、543、544、545、546?角速度控制 部；551、552、553、554、555、556?轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算部 ；561、562、563、564、565、566、632?角速 度計(jì)算部；571…減法器；581、582…轉(zhuǎn)換部；591、592…修正值計(jì)算部；601、602…加法器； 622…加減法器；45…減速器；71···角速度傳感器傳感器單兀；72…加速度傳感器傳感器單 元；711、721…殼體；711U7211…安裝部；712、722…電路基板；713、723…電路部；7112、 7212…孔；81…陽螺紋件；85...電纜；91、92…帶輪；93…帶；101…地面；111…螺栓；112… 基臺(tái)主體；113…圓筒狀部；114…箱狀部；121、141臂部側(cè)安裝部；122…陰螺紋部；241a、 24訃、242&、24213、244&、2441^..舌片部 ；251、252、25心..根部斤..重心；01、02、03、04、05、 06…轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
【權(quán)利要求】
1. 一種機(jī)械手，其特征在于，具備： 基臺(tái)； 第一臂部，其按照能夠以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述基臺(tái)； 第二臂部，其按照能夠以第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述第一臂部，該 第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸； 第三臂部，其按照能夠以第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述第二臂部，該 第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸； 角速度傳感器，其設(shè)置于所述第一臂部；以及 加速度傳感器，其設(shè)置于所述第三臂部，并且加速度的檢測(cè)軸與正交于所述第三轉(zhuǎn)動(dòng) 軸的軸平行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于， 所述加速度傳感器的所述加速度的檢測(cè)軸與所述第三臂部的中心軸正交或與正交于 所述第三臂部的中心軸的軸平行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手，其特征在于， 所述角速度傳感器的角速度的檢測(cè)軸與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行或與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸一 致。
4. 權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于，具備： 角速度傳感器單元，其具有第一殼體、所述角速度傳感器以及電路部，所述角速度傳感 器以及所述電路部被設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)，所述電路部對(duì)從以及所述角速度傳感器輸出 的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并進(jìn)行發(fā)送；以及 加速度傳感器單元，其具有第二殼體、所述加速度傳感器以及電路部，所述加速度傳感 器以及所述電路部被設(shè)置于所述第二殼體內(nèi)，所述電路部對(duì)從以及所述加速度傳感器輸出 的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并進(jìn)行發(fā)送， 所述角速度傳感器單元被設(shè)置于所述第一臂部，所述加速度傳感器單元設(shè)置于所述第 三臂部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械手，其特征在于， 所述第一殼體的外形是長方體， 所述角速度傳感器的角速度的檢測(cè)軸與所述第一殼體的所述長方體的最大面的法線 一致。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的機(jī)械手，其特征在于， 所述第一殼體在所述第一殼體的角部具有被安裝于所述第一臂部的安裝部， 所述第二殼體在所述第二殼體的角部具有被安裝于所述第三臂部的安裝部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)械手，其特征在于， 具備具有導(dǎo)電性并將所述第一殼體的所述安裝部固定于所述第一臂部的第一固定部 件，通過所述第一固定部件將所述角速度傳感器單元的所述電路部接地連接于所述第一臂 部， 具備具有導(dǎo)電性并將所述第二殼體的所述安裝部固定于所述第三臂部的第二固定部 件，通過所述第二固定部件將所述加速度傳感器單元的所述電路部接地連接于所述第三臂 部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4?7中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于， 所述第一臂部具有框體和與所述框體一體形成的臂部側(cè)安裝部， 所述角速度傳感器單元被直接安裝于所述臂部側(cè)安裝部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4?8中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于， 所述第三臂部具有框體和與所述框體一體形成的臂部側(cè)安裝部， 所述加速度傳感器單元被直接安裝于所述臂部側(cè)安裝部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于， 具有電纜，所述電纜被配設(shè)于所述第一臂部，對(duì)該機(jī)械手供給電力， 所述角速度傳感器被配置于所述第一臂部的與所述電纜相反一側(cè)的端部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于， 具有電纜，所述電纜被配設(shè)于所述第三臂部，對(duì)該機(jī)械手供給電力， 所述加速度傳感器被配置于所述第三臂部的與所述電纜相反一側(cè)的端部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于，具備： 第四臂部，其按照能夠以第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述第三臂部，該 第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸； 第五臂部，其按照能夠以第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述第四臂部，該 第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸；以及 第六臂部，其按照能夠以第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述第五臂部，該 第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與所述第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的軸或與正交于所述第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1?12中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述基臺(tái)的設(shè)置面的法線一致。
14. 一種機(jī)械手控制裝置，其特征在于， 該機(jī)械手控制裝置控制機(jī)械手的動(dòng)作，所述機(jī)械手具備：基臺(tái)；第一臂部，其按照能夠 以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述基臺(tái)；第二臂部，其按照能夠以第二轉(zhuǎn)動(dòng) 軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述第一臂部，該第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸正交的 軸或與正交于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的軸；以及第三臂部，其按照能夠以第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸為 轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連結(jié)于所述第二臂部，該第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸， 所述機(jī)械手控制裝置具備： 接收部，其接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，所述第一信號(hào)是從設(shè)置于所述第一臂部的角速 度傳感器輸出的信號(hào)，所述第二信號(hào)是從設(shè)置于所述第三臂部且加速度的檢測(cè)軸與正交于 所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸平行的加速度傳感器輸出的信號(hào)； 運(yùn)算部，其基于由所述接收部接收到的所述第一信號(hào)以及所述第二信號(hào)來求出所述第 一臂部的角速度的振動(dòng)分量以及所述第三臂部的角速度的振動(dòng)分量；以及 控制部，其基于由所述運(yùn)算部求出的所述第一臂部的角速度的振動(dòng)分量以及所述第三 臂部的角速度的振動(dòng)分量來控制所述機(jī)械手的動(dòng)作。
15. -種機(jī)械手系統(tǒng)，其特征在于，具備： 權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手；以及 機(jī)械手控制裝置，其控制所述機(jī)械手的動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】B25J9/18GK104097202SQ201410090183
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月10日
【發(fā)明者】淺田篤 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社