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JP2013099806A - Robot and method for controlling the robot - Google Patents

Robot and method for controlling the robot Download PDF

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JP2013099806A
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晃宏 五味
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot which can attenuate the vibration of an arm in a short period of time.SOLUTION: The robot 1 has a base 3, a body 28 rotatably provided at the base 3, a first arm 16 rotatably connected to the body 28, and a control unit 4 which controls the body 28 and the first arm 16. A body angular velocity detector 7 which detects the angular velocity of the body 28 and outputs a body angular velocity signal to the control unit 4 is provided at the body 28. A first arm angular velocity detector 12 which detects the angular velocity of the first arm 16 and outputs an arm angular velocity signal to the control unit 4 is provided at the first arm 16. The control unit 4 attenuates the vibration of the body 28 with respect to the base 3 using the body angular velocity signal and attenuates the vibration of the first arm 16 with respect to the body 28 using the body angular velocity signal and the arm angular velocity signal.

Description

本発明は、ロボット及びロボットの制御方法にかかわる。   The present invention relates to a robot and a robot control method.

多関節のリンク(以下アームと称す)を有するロボットが組み立て装置等の多くの装置に活用されている。ロボットがアームを移動させて停止するとき、アームが振動する。アームが振動している間はアームの先端に配置されたロボットハンドも振動する。そして、ロボットハンドが振動している間はロボットハンドがワークを把持する等の作業を施すことが難しいので、ロボットハンドの振動が停止するのを待つ必要がある。   A robot having an articulated link (hereinafter referred to as an arm) is used in many devices such as an assembly device. When the robot stops by moving the arm, the arm vibrates. While the arm is vibrating, the robot hand arranged at the tip of the arm also vibrates. And while the robot hand is vibrating, it is difficult to perform operations such as gripping the workpiece by the robot hand, so it is necessary to wait for the vibration of the robot hand to stop.

ロボットの生産性を向上するために、ロボットハンドが振動する時間を短縮させる方法が特許文献1に開示されている。それによると、アームの回転角度を検出する角度センサーをアームのアクチュエーターに配置する。さらに、アームの振動を検出する角速度センサーをアームのハンド側に配置する。そして、ローパスフィルターを用いて角度センサーの低周波成分を抽出し、ハイパスフィルターを用いて角速度センサーの出力の高周波成分を抽出する。次に、角度センサーの出力と角速度センサーの出力とを合成してアームの動作を検出する。そして、アームの動作に対応してアームを制御することにより、アームの振動を抑えている。   In order to improve the productivity of the robot, Patent Document 1 discloses a method for shortening the time during which the robot hand vibrates. According to this, an angle sensor for detecting the rotation angle of the arm is arranged on the actuator of the arm. Further, an angular velocity sensor for detecting arm vibration is arranged on the arm side. Then, the low frequency component of the angle sensor is extracted using a low-pass filter, and the high frequency component of the output of the angular velocity sensor is extracted using a high-pass filter. Next, the movement of the arm is detected by combining the output of the angle sensor and the output of the angular velocity sensor. The arm vibration is suppressed by controlling the arm corresponding to the operation of the arm.

特開2005−242794号公報JP 2005-242794 A

ロボットが行う作業の効率を高めるには、アームの動作を早くする必要がある。アームの動作には加速、等速移動、減速停止のステップがある。そして、停止後にアームが静止するまでが減速停止の動作である。そして、アームに位置精度良く作動させるには、停止後に振動していない状態で次の動作に移行する必要がある。   In order to increase the efficiency of the work performed by the robot, it is necessary to speed up the operation of the arm. The operation of the arm includes steps of acceleration, constant speed movement, and deceleration stop. The operation until the arm stops after stopping is the deceleration stop operation. In order to operate the arm with high positional accuracy, it is necessary to shift to the next operation in a state where the arm does not vibrate after stopping.

特許文献1は静止する基台に接続されたアームの振動を減衰させる方法として有効な方法である。一方、双腕ロボットのように回動する本体にアームが接続されているロボットでは本体が振動する。従って、特許文献1の方法を用いてアームの振動を減衰させても本体の振動がアームに伝わる為、アームの振動が減衰し難いという課題がある。そこで、回動する本体に接続する腕部の振動を抑制することができるロボットが求められていた。   Patent Document 1 is an effective method for attenuating the vibration of an arm connected to a stationary base. On the other hand, in a robot in which an arm is connected to a rotating main body such as a double-arm robot, the main body vibrates. Therefore, even if the vibration of the arm is attenuated by using the method of Patent Document 1, the vibration of the main body is transmitted to the arm, so that there is a problem that the vibration of the arm is difficult to attenuate. Therefore, there has been a demand for a robot that can suppress the vibration of the arm connected to the rotating main body.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
本適用例にかかるロボットは、基台と、前記基台に回動可能に接続された本体部と、前記本体部に回動可能に接続された腕部と、前記本体部及び前記腕部を制御する制御部と、前記本体部の角速度を検出して前記本体部の角速度を示す本体角速度信号を前記制御部に出力する本体用角速度検出器と、前記腕部の角速度を検出して前記腕部の角速度を示す腕角速度信号を前記制御部に出力する腕用角速度検出器と、を備え、前記制御部は、前記本体角速度信号を用いて前記基台に対する前記本体部の振動を制御し、前記本体角速度信号と前記腕角速度信号との差分を示す差分角速度信号を算出し、前記差分角速度信号を用いて前記本体部に対する前記腕部の振動を制御することを特徴とする。
[Application Example 1]
The robot according to this application example includes a base, a main body that is rotatably connected to the base, an arm that is rotatably connected to the main body, the main body, and the arm. A control unit for controlling, an angular velocity detector for a main body that detects an angular velocity of the main body unit and outputs a main body angular velocity signal indicating the angular velocity of the main body unit to the control unit, and detects an angular velocity of the arm unit to detect the angular velocity of the arm unit. An arm angular velocity detector that outputs an arm angular velocity signal indicating an angular velocity of the unit to the control unit, and the control unit controls vibration of the main body unit with respect to the base using the main body angular velocity signal; A differential angular velocity signal indicating a difference between the main body angular velocity signal and the arm angular velocity signal is calculated, and vibration of the arm portion relative to the main body portion is controlled using the differential angular velocity signal.

本適用例によれば、基台に本体部が接続され、基台に対して本体部が回動する。そして、本体用角速度検出器が本体角速度信号を制御部に出力する。そして、制御部は本体部が回動する動作を制御する。このとき、制御部は本体角速度信号を用いているので、本体部の振動を検出することができる。そして、本体部の振動と逆位相に振動させることにより振動を制御することができる。従って、制御部は本体角速度信号を用いないときに比べて本体部の振動を抑制することができる。   According to this application example, the main body is connected to the base, and the main body rotates with respect to the base. Then, the main body angular velocity detector outputs a main body angular velocity signal to the control unit. And a control part controls the operation | movement which a main-body part rotates. At this time, since the control unit uses the main body angular velocity signal, the vibration of the main body can be detected. And vibration can be controlled by making it vibrate in the opposite phase to the vibration of the main body. Therefore, the control unit can suppress the vibration of the main body as compared with the case where the main body angular velocity signal is not used.

本体部には腕部が接続され、本体部に対して腕部が回動する。そして、腕用角速度検出器が腕角速度信号を制御部に出力する。制御部は腕部が回動する動作を制御する。このとき、制御部は本体角速度信号と腕角速度信号との差分を示す差分角速度信号を算出しているので、本体部に対する腕部の振動を検出することができる。そして、本体部に対する腕部の振動と逆位相に振動させることにより振動を制御することができる。これにより、制御部は腕角速度信号だけを用いて腕部の振動を減衰させるときに比べて本体部に対する腕部の振動を抑制することができる。従って、ロボットは本体部の振動が抑制され、本体部に対する腕部の振動が抑制される。その結果、ロボットは回動する本体部に接続する腕部の振動を抑制することができる。   An arm part is connected to the main body part, and the arm part rotates with respect to the main body part. Then, the arm angular velocity detector outputs an arm angular velocity signal to the control unit. A control part controls the operation | movement which an arm part rotates. At this time, since the control unit calculates a differential angular velocity signal indicating a difference between the main body angular velocity signal and the arm angular velocity signal, the vibration of the arm relative to the main body can be detected. The vibration can be controlled by causing the arm portion to vibrate in the opposite phase to the vibration of the arm portion. Thereby, the control part can suppress the vibration of the arm part with respect to the main body part as compared with the case where the vibration of the arm part is attenuated using only the arm angular velocity signal. Therefore, in the robot, the vibration of the main body is suppressed, and the vibration of the arm relative to the main body is suppressed. As a result, the robot can suppress the vibration of the arm connected to the rotating main body.

[適用例2]
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記腕用角速度検出器は各々直交する3軸回りの角速度を検出する3軸ジャイロセンサーであり、前記制御部は前記腕角速度信号のうち前記本体部が回動する回転軸の軸方向と同じ軸方向の軸回りの角速度成分を抽出して用いることを特徴とする。
[Application Example 2]
In the robot according to the application example, the arm angular velocity detector is a three-axis gyro sensor that detects angular velocities about three orthogonal axes, and the control unit rotates the main body of the arm angular velocity signal. An angular velocity component around an axis in the same axial direction as the axial direction of the rotation axis is extracted and used.

本適用例によれば、腕用角速度検出器は3軸ジャイロセンサーであることから腕用角速度検出器は各々直交する3軸回りの角速度を検出する。そして、制御部は腕角速度信号のうち本体部が回動する回転軸の軸方向と同じ軸方向の軸回りの角速度成分を抽出する。従って、制御部は、本体部が回動する回転軸の軸方向の振動を抑制させることができる。   According to this application example, since the arm angular velocity detector is a three-axis gyro sensor, the arm angular velocity detector detects angular velocities about three orthogonal axes. And a control part extracts the angular velocity component around the axis of the same axial direction as the axial direction of the rotating shaft which a main-body part rotates among arm angular velocity signals. Therefore, the control unit can suppress the vibration in the axial direction of the rotating shaft about which the main body unit rotates.

[適用例3]
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記腕部は第1腕部と第2腕部とを備え、前記第1腕部と前記第2腕部とに前記腕用角速度検出器が設置され、前記制御部は、前記本体部に対する前記第1腕部の振動と前記第2腕部の振動とを並行して制御することを特徴とする。
[Application Example 3]
In the robot according to the application example, the arm unit includes a first arm unit and a second arm unit, the arm angular velocity detector is installed in the first arm unit and the second arm unit, and the control is performed. The unit controls the vibration of the first arm and the vibration of the second arm with respect to the main body in parallel.

本適用例によれば、ロボットは第1腕部と第2腕部とを備えている。そして、第1腕部と第2腕部とにそれぞれ腕用角速度検出器が設置され、腕角速度信号を制御部に出力する。従って、本体部、第1腕部、第2腕部が振動するときにも、制御部は本体部の振動を制御させるとともに、本体部に対する第1腕部と本体部に対する第2腕部との振動を制御する。従って、ロボットは振動する各場所の振動を並行して減衰させるので本体部、第1腕部、第2腕部の振動を抑制することができる。   According to this application example, the robot includes the first arm portion and the second arm portion. Then, arm angular velocity detectors are installed on the first arm portion and the second arm portion, respectively, and an arm angular velocity signal is output to the control unit. Therefore, even when the main body portion, the first arm portion, and the second arm portion vibrate, the control portion controls the vibration of the main body portion, and the first arm portion with respect to the main body portion and the second arm portion with respect to the main body portion. Control vibration. Therefore, since the robot attenuates the vibrations of the respective vibrating places in parallel, the vibrations of the main body part, the first arm part, and the second arm part can be suppressed.

[適用例4]
本適用例にかかるロボットの制御方法であって、基台に回動可能に接続された本体部の角速度を検出して前記本体部の角速度を示す本体角速度信号を出力し、前記本体部に回動可能に接続された腕部の角速度を検出して前記腕部の角速度を示す腕角速度信号を出力する角速度検出工程と、前記本体角速度信号を用いて前記基台に対する前記本体部の振動を減衰させ、前記本体角速度信号と前記腕角速度信号との差分を示す差分角速度信号を算出し、前記差分角速度信号を用いて前記本体部に対する前記腕部の振動を減衰させる振動減衰工程と、を有することを特徴とする。
[Application Example 4]
A robot control method according to this application example, wherein an angular velocity of a main body portion rotatably connected to a base is detected, a main body angular velocity signal indicating an angular velocity of the main body portion is output, and the main body portion is rotated. An angular velocity detection step of detecting an angular velocity of an arm portion that is movably connected to output an arm angular velocity signal indicating the angular velocity of the arm portion, and attenuating vibration of the main body portion with respect to the base using the main body angular velocity signal A vibration attenuation step of calculating a differential angular velocity signal indicating a difference between the main body angular velocity signal and the arm angular velocity signal, and attenuating vibration of the arm relative to the main body using the differential angular velocity signal. It is characterized by.

本適用例によれば、基台に本体部が接続され、基台に対して本体部が回動する。そして、本体部には腕部が接続され、本体部に対して腕部が回動する。角速度検出工程では、本体部の角速度を検出して本体角速度信号を出力する。さらに、腕部の角速度を検出して腕角速度信号を出力する。本体部や腕部が回動することにより、本体部や腕部は振動する。そして、本体角速度信号は、本体部が振動することによる角速度の変動を含んだ信号となっている。振動減衰工程では本体角速度信号を用いることにより本体部の振動を検出し、基台に対する本体部の振動を減衰させている。   According to this application example, the main body is connected to the base, and the main body rotates with respect to the base. And an arm part is connected to a main-body part, and an arm part rotates with respect to a main-body part. In the angular velocity detection step, the angular velocity of the main body is detected and a main body angular velocity signal is output. Further, the arm angular velocity signal is output by detecting the angular velocity of the arm. The main body and the arm are vibrated by the rotation of the main body and the arm. The main body angular velocity signal is a signal including fluctuations in angular velocity due to vibration of the main body. In the vibration damping step, the vibration of the main body is detected by using the main body angular velocity signal, and the vibration of the main body with respect to the base is attenuated.

同様に、腕角速度信号は、腕部が振動することによる角速度の変動を含んだ信号となっている。振動減衰工程では本体角速度信号と腕角速度信号との差分を示す差分角速度信号を算出し、差分角速度信号を用いることにより本体部に対する腕部の振動を検出し、本体部に対する腕部の振動を減衰させている。これにより、ロボットは本体部の振動が減衰され、本体部に対する腕部の振動が減衰される。従って、ロボットは腕角速度信号だけを用いて腕部の振動を減衰させるときに比べて短い時間で本体部に対する腕部の振動を減衰させることができる。その結果、ロボットは回動する本体部に接続する腕部の振動を抑制することができる。   Similarly, the arm angular velocity signal is a signal including a variation in angular velocity due to the vibration of the arm portion. In the vibration damping process, a differential angular velocity signal indicating a difference between the main body angular velocity signal and the arm angular velocity signal is calculated, and the vibration of the arm portion relative to the main body portion is detected and the vibration of the arm portion relative to the main body portion is attenuated by using the differential angular velocity signal I am letting. Thereby, the robot attenuates the vibration of the main body, and attenuates the vibration of the arm relative to the main body. Therefore, the robot can attenuate the vibration of the arm relative to the main body in a shorter time than when the vibration of the arm is attenuated using only the arm angular velocity signal. As a result, the robot can suppress the vibration of the arm connected to the rotating main body.

(a)は、双腕ロボットの構成を示す模式正面図、(b)は、双腕ロボットの構成を示す模式平面図。(A) is a schematic front view which shows the structure of a double-arm robot, (b) is a schematic plan view which shows the structure of a double-arm robot. 角速度検出器の構造を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the structure of an angular velocity detector. 組立装置の電気制御ブロック図。The electric control block diagram of an assembly apparatus. 振動演算部の機能の一部を示すブロック図。The block diagram which shows a part of function of a vibration calculating part. 腕部の振動を減衰させる制御のフローチャート。The flowchart of the control which attenuates the vibration of an arm part. 腕部の振動を減衰させる制御方法を説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating the control method which attenuates the vibration of an arm part.

以下、実施例について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
(実施形態)
本実施形態では、双腕ロボットと、この双腕ロボットの姿勢を制御する方法の特徴的な例について、図1〜図6に従って説明する。
Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings. In addition, each member in each drawing is illustrated with a different scale for each member in order to make the size recognizable on each drawing.
(Embodiment)
In this embodiment, a characteristic example of a dual-arm robot and a method for controlling the posture of the dual-arm robot will be described with reference to FIGS.

図1(a)は、双腕ロボットの構成を示す模式正面図であり、図1(b)は、双腕ロボットの構成を示す模式平面図である。図1に示すように、ロボット1は床2に設置されている。ロボット1は直方体の基台3を備え、基台3は鉛直方向に長くなっている。そして、鉛直方向で床2から離れる方向をZ方向とし、水平方向で基台3の側面を構成する面のうち直交する2面が向く方向をX方向とY方向とする。−Y方向はロボット1の正面であり、X方向はロボット1の横側の面となっている。   FIG. 1A is a schematic front view showing the configuration of a dual-arm robot, and FIG. 1B is a schematic plan view showing the configuration of the dual-arm robot. As shown in FIG. 1, the robot 1 is installed on the floor 2. The robot 1 includes a rectangular parallelepiped base 3, and the base 3 is elongated in the vertical direction. A direction away from the floor 2 in the vertical direction is defined as the Z direction, and a direction in which two orthogonal surfaces of the surfaces constituting the side surface of the base 3 in the horizontal direction face each other is defined as the X direction and the Y direction. The −Y direction is the front of the robot 1, and the X direction is the side surface of the robot 1.

基台3の内部の床2側にはロボット1の姿勢を制御する制御部4が設置されている。基台3の内部のZ方向には本体回動機構5が設置されている。本体回動機構5はモーター、ロータリーエンコーダー、減速装置等から構成されている。そして、ロータリーエンコーダーがモーターの出力軸の回転角度を検出し、減速装置がモーターの出力軸の回転を減速して回転軸としての出力軸5aに出力する。これにより、本体回動機構5は精度良く所定の回転角度にて出力軸5aを回動させることができる。   A control unit 4 for controlling the posture of the robot 1 is installed on the floor 2 side inside the base 3. A main body rotation mechanism 5 is installed in the Z direction inside the base 3. The main body rotation mechanism 5 includes a motor, a rotary encoder, a speed reducer, and the like. The rotary encoder detects the rotation angle of the output shaft of the motor, and the reduction device decelerates the rotation of the output shaft of the motor and outputs it to the output shaft 5a as the rotation shaft. Thereby, the main body rotation mechanism 5 can rotate the output shaft 5a with a predetermined rotation angle with high accuracy.

出力軸5aはZ方向に突出して設置され、出力軸5aには直方体の胴体部6が接続されている。本体回動機構5により胴体部6は基台3に対して回動することが可能になっている。胴体部6の上面6cには本体用角速度検出器7が設置されている。本体用角速度検出器7が備えるセンサーの種類は角速度を検出可能であれば良く特に限定されない。本実施形態では水晶振動子を用いたジャイロセンサーを採用している。水晶振動子を用いたジャイロセンサーは周波数の高い角速度の変化を検出することができる。従って、振動を検出するためのセンサーとしては水晶振動子を用いたジャイロセンサーが好ましい。   The output shaft 5a protrudes in the Z direction, and a rectangular parallelepiped body 6 is connected to the output shaft 5a. The body portion 6 can be rotated with respect to the base 3 by the main body rotation mechanism 5. A main body angular velocity detector 7 is installed on the upper surface 6 c of the body portion 6. The type of sensor provided in the main body angular velocity detector 7 is not particularly limited as long as the angular velocity can be detected. In this embodiment, a gyro sensor using a crystal resonator is employed. A gyro sensor using a crystal resonator can detect a change in angular velocity having a high frequency. Therefore, a gyro sensor using a crystal resonator is preferable as a sensor for detecting vibration.

胴体部6の一面が正面を向くとき、胴体部6の内部のX方向の場所には第1肩用回動機構6aが設置されている。そして、第1肩用回動機構6aは回動する出力軸を有し、該出力軸には第1肩部8が接続されている。これにより、第1肩部8はX方向を回転軸として回動可能になっている。   When one surface of the body portion 6 faces the front, a first shoulder rotation mechanism 6a is installed at a location in the X direction inside the body portion 6. The first shoulder rotation mechanism 6a has a rotating output shaft, and the first shoulder portion 8 is connected to the output shaft. Thereby, the 1st shoulder part 8 can be rotated by making the X direction into a rotating shaft.

第1肩部8にはZ方向を回転軸として回動する出力軸を備える第1肩関節用回動機構8aが設置されている。そして、第1肩関節用回動機構8aの出力軸8bには第1肩関節部9が設置されている。第1肩関節用回動機構8aにより第1肩関節部9はZ方向を回転軸として回動可能になっている。   The first shoulder 8 is provided with a first shoulder joint rotation mechanism 8a having an output shaft that rotates about the Z direction as a rotation axis. A first shoulder joint portion 9 is installed on the output shaft 8b of the first shoulder joint turning mechanism 8a. The first shoulder joint portion 9 is rotatable about the Z direction as a rotation axis by the first shoulder joint rotation mechanism 8a.

第1肩関節部9の胴体部6の反対側には第1肩関節部9と接続して第1元側腕部10が設置されている。第1元側腕部10の内部の第1肩関節部9側には第1腕捻り用回動機構10aが設置されている。そして、第1腕捻り用回動機構10aは回動する出力軸を有し、該出力軸の軸方向は第1元側腕部10の長手方向となっている。第1腕捻り用回動機構10aの出力軸は第1肩関節部9と接続されている。第1腕捻り用回動機構10aにより、第1元側腕部10は第1元側腕部10の長手方向を回転軸として回動可能になっている。   On the opposite side of the body portion 6 of the first shoulder joint portion 9, a first original side arm portion 10 is installed in connection with the first shoulder joint portion 9. A first arm twisting rotation mechanism 10 a is installed on the first shoulder joint 9 side inside the first original arm 10. The first arm twisting rotation mechanism 10 a has a rotating output shaft, and the axial direction of the output shaft is the longitudinal direction of the first original arm portion 10. The output shaft of the first arm twisting rotation mechanism 10 a is connected to the first shoulder joint 9. By the first arm twisting rotation mechanism 10a, the first original arm portion 10 can be rotated about the longitudinal direction of the first original arm portion 10 as a rotation axis.

第1元側腕部10において第1肩関節部9の反対側には第1先側腕部11が設置されている。第1先側腕部11にはZ方向を回転軸として回動する出力軸を備える第1腕関節用回動機構11aが設置されている。そして、第1腕関節用回動機構11aの出力軸11bには第1元側腕部10が接続されている。第1腕関節用回動機構11aにより第1元側腕部10に対して第1先側腕部11が回動可能になっている。第1先側腕部11には第1腕用角速度検出器12が設置されている。第1腕用角速度検出器12は本体用角速度検出器7と同様に第1先側腕部11の角速度を検出する。   A first front side arm portion 11 is installed on the opposite side of the first shoulder joint portion 9 in the first original side arm portion 10. The first front arm 11 is provided with a first arm joint rotation mechanism 11 a having an output shaft that rotates about the Z direction as a rotation axis. And the 1st former side arm part 10 is connected to the output shaft 11b of the rotation mechanism 11a for 1st arm joints. The first front arm portion 11 is rotatable with respect to the first original arm portion 10 by the first arm joint rotation mechanism 11a. A first arm angular velocity detector 12 is installed on the first front arm 11. Similarly to the main body angular velocity detector 7, the first arm angular velocity detector 12 detects the angular velocity of the first front arm portion 11.

第1先側腕部11の第1元側腕部10と反対側には第1先側腕部11の内部に第1手首用回動機構11cが設置されている。そして、第1手首用回動機構11cは回動する出力軸を有し、該出力軸は第1先側腕部11の長手方向を回転軸として回動可能になっている。第1手首用回動機構11cの出力軸は第1手首部13と接続されている。そして、第1手首用回動機構11cにより第1手首部13は第1先側腕部11の長手方向を回転軸の方向にして回動可能になっている。   On the opposite side of the first front side arm portion 11 from the first front side arm portion 10, a first wrist turning mechanism 11 c is installed inside the first front side arm portion 11. The first wrist rotation mechanism 11c has a rotating output shaft, and the output shaft is rotatable about the longitudinal direction of the first front arm portion 11 as a rotation axis. The output shaft of the first wrist turning mechanism 11 c is connected to the first wrist portion 13. Then, the first wrist turning mechanism 11c enables the first wrist 13 to turn with the longitudinal direction of the first front arm 11 being the direction of the rotation axis.

第1手首部13の内部には第1手部用回動機構13aが設置されている。第1手部用回動機構13aは回動する出力軸を有し、該出力軸は第1手首用回動機構11cの出力軸と直交する方向を回転軸として回動可能になっている。第1手部用回動機構13aの出力軸を軸方向から挟むように門型の第1手部14が設置されている。第1手部用回動機構13aにより第1手部14は第1手部用回動機構13aの出力軸を回転軸として回動可能になっている。   A first hand turning mechanism 13 a is installed inside the first wrist 13. The first hand rotation mechanism 13a has a rotating output shaft, and the output shaft is rotatable about a direction orthogonal to the output shaft of the first wrist rotation mechanism 11c. A gate-shaped first hand part 14 is installed so as to sandwich the output shaft of the first hand part turning mechanism 13a from the axial direction. The first hand part turning mechanism 13a allows the first hand part 14 to turn about the output shaft of the first hand part turning mechanism 13a.

第1手部14の内部には第1指用直動機構14aが設置されている。そして、第1指用直動機構14aには一対の直方体の第1指部15が設置されている。そして、第1指用直動機構14aは第1指部15の間隔を変更することが可能になっている。   A first finger linear motion mechanism 14 a is installed inside the first hand portion 14. The first finger linear motion mechanism 14a is provided with a pair of rectangular parallelepiped first finger portions 15. The first finger linear motion mechanism 14 a can change the interval between the first finger portions 15.

第1肩関節部9、第1元側腕部10、第1先側腕部11、第1手首部13、第1手部14及び第1指部15等により腕部としての第1腕部16が構成されている。胴体部6において第1肩部8の反対側には第1肩部8及び第1腕部16の同様な機能と構造とを備えた第2肩部17及び腕部としての第2腕部18が設置されている。   A first arm portion as an arm portion by the first shoulder joint portion 9, the first original arm portion 10, the first front arm portion 11, the first wrist portion 13, the first hand portion 14, the first finger portion 15, and the like. 16 is configured. On the opposite side of the first shoulder portion 8 in the body portion 6, a second shoulder portion 17 having the same functions and structures as the first shoulder portion 8 and the first arm portion 16 and a second arm portion 18 as an arm portion. Is installed.

つまり、胴体部6において第1肩部8の反対側には第1肩用回動機構6a、第1肩部8、第1肩関節用回動機構8a、出力軸8bに対応して第2肩用回動機構6b、第2肩部17、第2肩関節用回動機構17a、出力軸17bが設置されている。   That is, on the opposite side of the first shoulder 8 in the body 6, the second shoulder corresponding to the first shoulder rotating mechanism 6 a, the first shoulder 8, the first shoulder joint rotating mechanism 8 a, and the output shaft 8 b is provided. A shoulder rotation mechanism 6b, a second shoulder portion 17, a second shoulder joint rotation mechanism 17a, and an output shaft 17b are provided.

さらに、第1腕部16の第1肩関節部9、第1元側腕部10、第1腕捻り用回動機構10aに対応して第2腕部18には第2肩関節部19、第2元側腕部20、第2腕捻り用回動機構20aが設置されている。さらに、第1腕部16の第1先側腕部11、第1腕関節用回動機構11a、出力軸11b、第1手首用回動機構11cに対応して第2腕部18には第2先側腕部23、第2腕関節用回動機構23a、出力軸23b、第2手首用回動機構23cが設置されている。   Further, the second arm portion 18 has a second shoulder joint portion 19 corresponding to the first shoulder joint portion 9 of the first arm portion 16, the first original arm portion 10, and the first arm twisting rotation mechanism 10a. A second original arm 20 and a second arm twisting rotation mechanism 20a are provided. Further, the second arm portion 18 has a second arm portion 18 corresponding to the first front arm portion 11 of the first arm portion 16, the first arm joint turning mechanism 11a, the output shaft 11b, and the first wrist turning mechanism 11c. A second front arm 23, a second arm joint rotation mechanism 23a, an output shaft 23b, and a second wrist rotation mechanism 23c are provided.

さらに、第1腕部16の第1腕用角速度検出器12と対応して第2腕部18には第2腕用角速度検出器24が設置されている。さらに、第1腕部16の第1手首部13、第1手部用回動機構13a、第1手部14、第1指用直動機構14aに対応して第2腕部18には第2手首部25、第2手部用回動機構25a、連結部及び手部としての第2手部26、第2指用直動機構26aが設置されている。さらに、第2腕部18には第2指部27が設置されている。   Further, a second arm angular velocity detector 24 is installed on the second arm portion 18 in correspondence with the first arm angular velocity detector 12 of the first arm portion 16. Further, the second arm portion 18 has a second wrist portion 18 corresponding to the first wrist portion 13, the first hand portion turning mechanism 13 a, the first hand portion 14, and the first finger linear movement mechanism 14 a of the first arm portion 16. A second wrist portion 25, a second hand turning mechanism 25a, a second hand portion 26 as a connecting portion and a hand portion, and a second finger linear motion mechanism 26a are provided. Furthermore, a second finger portion 27 is installed on the second arm portion 18.

胴体部6、第1肩部8、第2肩部17等により本体部28が構成されている。ロボット1は基台3に対して本体部28を回動させることができる。そして、本体部28に対して第1腕部16及び第2腕部18を移動させることができる。図1(b)において第1移動範囲1aは本体部28を固定した状態で第1腕部16が移動可能な範囲を示している。そして、第2移動範囲1bは本体部28を固定した状態で第2腕部18が移動可能な範囲を示している。第3移動範囲1cは本体部28を回動させて第1腕部16及び第2腕部18が移動可能な範囲を示している。   A body portion 28 is constituted by the body portion 6, the first shoulder portion 8, the second shoulder portion 17, and the like. The robot 1 can rotate the main body 28 with respect to the base 3. Then, the first arm portion 16 and the second arm portion 18 can be moved with respect to the main body portion 28. In FIG. 1B, the first movement range 1a indicates a range in which the first arm portion 16 can move while the main body portion 28 is fixed. The second movement range 1b indicates a range in which the second arm portion 18 can move while the main body portion 28 is fixed. The third movement range 1c indicates a range in which the first arm portion 16 and the second arm portion 18 can move by rotating the main body portion 28.

制御部4は、第1腕部16の第1肩関節用回動機構8a、第1腕関節用回動機構11a、第1手部用回動機構13aを駆動させることにより第1指部15を第1移動範囲1aの所望の場所へ移動させることができる。そして、制御部4、は第1腕捻り用回動機構10aを駆動させることにより第1手首部13を上下に移動させたり水平に移動させたりすることができる。さらに、制御部4は、第1手首用回動機構11c及び第1手部用回動機構13aを駆動することにより、第1指部15の長手方向をZ方向、X方向、Y方向等の所望の方向に移動させることができる。従って、制御部4は第1指部15を所望の姿勢にして、第1指部15がワークを挟んで把持することが可能になっている。   The controller 4 drives the first shoulder joint turning mechanism 8a, the first arm joint turning mechanism 11a, and the first hand turning mechanism 13a of the first arm section 16 to drive the first finger section 15. Can be moved to a desired location in the first movement range 1a. And the control part 4 can move the 1st wrist part 13 up and down, or can move horizontally by driving the rotation mechanism 10a for twisting the first arm. Further, the control unit 4 drives the first wrist turning mechanism 11c and the first hand turning mechanism 13a so that the longitudinal direction of the first finger portion 15 is set to the Z direction, the X direction, the Y direction, or the like. It can be moved in a desired direction. Accordingly, the control unit 4 can place the first finger unit 15 in a desired posture so that the first finger unit 15 can hold and hold the workpiece.

同様に、制御部4は、第2腕部18の第2肩関節用回動機構17a、第2腕関節用回動機構23a、第2手部用回動機構25aを回動させることにより第2指部27を第2移動範囲1bの所望の場所へ移動させることができる。第2腕部18は第1腕部16と同様な構造となっている。従って、制御部4は第2指部27を所望の姿勢にして、第2指部27がワークを挟んで把持することが可能になっている。さらに、制御部4は基台3に対して胴体部6を回動させることにより第3移動範囲1cの所望の場所へ第1指部15または第2指部27を移動させることができる。従って、第1移動範囲1aの中に始動点29と終止点30とを設定し、制御部4は第1手部14を始動点29から終止点30まで移動させることができる。   Similarly, the control unit 4 rotates the second shoulder joint rotation mechanism 17a, the second arm joint rotation mechanism 23a, and the second hand rotation mechanism 25a of the second arm portion 18 to rotate the second arm joint rotation mechanism 17a. The two-finger portion 27 can be moved to a desired location in the second movement range 1b. The second arm portion 18 has the same structure as the first arm portion 16. Therefore, the control unit 4 can place the second finger portion 27 in a desired posture so that the second finger portion 27 can grip the workpiece with the workpiece interposed therebetween. Further, the control unit 4 can move the first finger unit 15 or the second finger unit 27 to a desired place in the third movement range 1 c by rotating the body unit 6 with respect to the base 3. Accordingly, the start point 29 and the end point 30 are set in the first movement range 1a, and the control unit 4 can move the first hand portion 14 from the start point 29 to the end point 30.

図2は角速度検出器の構造を示す概略斜視図である。本体用角速度検出器7、第1腕用角速度検出器12、第2腕用角速度検出器24は同様の構造となっている。本体用角速度検出器7について説明し、第1腕用角速度検出器12、第2腕用角速度検出器24の説明は省略する。   FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the angular velocity detector. The main body angular velocity detector 7, the first arm angular velocity detector 12, and the second arm angular velocity detector 24 have the same structure. The main body angular velocity detector 7 will be described, and descriptions of the first arm angular velocity detector 12 and the second arm angular velocity detector 24 will be omitted.

図2に示すように、本体用角速度検出器7は支持部31を備え、支持部31は直交する3つの方向を向く第1面31a、第2面31b、第3面31cを備えている。そして、第1面31a、第2面31b、第3面31cの各面の法線方向をそれぞれX方向、Y方向、Z方向とする。第1面31a、第2面31b、第3面31cにはそれぞれ第1ジャイロセンサー32、第2ジャイロセンサー33、第3ジャイロセンサー34が設置されている。   As shown in FIG. 2, the angular velocity detector for main body 7 includes a support portion 31, and the support portion 31 includes a first surface 31a, a second surface 31b, and a third surface 31c that face three orthogonal directions. The normal directions of the first surface 31a, the second surface 31b, and the third surface 31c are the X direction, the Y direction, and the Z direction, respectively. A first gyro sensor 32, a second gyro sensor 33, and a third gyro sensor 34 are installed on the first surface 31a, the second surface 31b, and the third surface 31c, respectively.

各ジャイロセンサーには角速度を検出する水晶振動子が内蔵されている。そして、第1ジャイロセンサー32はX方向を回転中心とする角速度を検出し、第2ジャイロセンサー33はY方向を回転中心とする角速度を検出する。第3ジャイロセンサー34はZ方向を回転中心とする角速度を検出する。従って、本体用角速度検出器7が回転するときに、回転角度のXYZ方向の各成分をそれぞれ第1ジャイロセンサー32、第2ジャイロセンサー33、第3ジャイロセンサー34が検出する。従って、本体用角速度検出器7は3次元の回転速度を検出する3軸ジャイロセンサーとなっている。   Each gyro sensor has a built-in crystal resonator that detects angular velocity. The first gyro sensor 32 detects an angular velocity centered on the X direction, and the second gyro sensor 33 detects an angular velocity centered on the Y direction. The third gyro sensor 34 detects an angular velocity centered on the Z direction. Therefore, when the main body angular velocity detector 7 rotates, the first gyro sensor 32, the second gyro sensor 33, and the third gyro sensor 34 detect the respective components of the rotation angle in the XYZ directions. Therefore, the main body angular velocity detector 7 is a three-axis gyro sensor that detects a three-dimensional rotational speed.

図3は、組立装置の電気制御ブロック図である。図3において、ロボット1は動作を制御する制御部4を備えている。そして、制御部4はプロセッサーとして各種の演算処理を行うCPU(中央演算処理装置)35と、各種情報を記憶するメモリー36とを備えている。   FIG. 3 is an electric control block diagram of the assembling apparatus. In FIG. 3, the robot 1 includes a control unit 4 that controls the operation. The control unit 4 includes a CPU (Central Processing Unit) 35 that performs various types of arithmetic processing as a processor, and a memory 36 that stores various types of information.

本体駆動装置37、第1腕部駆動装置38、第2腕部駆動装置39は入出力インターフェイス42及びデータバス43を介してCPU35に接続されている。さらに、本体用角速度検出器7、第1腕用角速度検出器12、第2腕用角速度検出器24、入力装置44、出力装置45も入出力インターフェイス42及びデータバス43を介してCPU35に接続されている。   The main body driving device 37, the first arm portion driving device 38, and the second arm portion driving device 39 are connected to the CPU 35 via the input / output interface 42 and the data bus 43. Further, the main body angular velocity detector 7, the first arm angular velocity detector 12, the second arm angular velocity detector 24, the input device 44, and the output device 45 are also connected to the CPU 35 via the input / output interface 42 and the data bus 43. ing.

本体駆動装置37は本体回動機構5を駆動する装置である。本体駆動装置37が本体回動機構5を駆動することにより、胴体部6は基台3に対して所定の相対角度で回動することができる。第1腕部駆動装置38は第1腕部16を駆動する装置である。第1腕部駆動装置38は第1腕部16に設置させた各回動機構を駆動することにより第1腕部16を所望の姿勢に動かすことができる。同様に、第2腕部駆動装置39は第2腕部18を駆動する装置である。第2腕部駆動装置39は第2腕部18に設置させた各回動機構を駆動することにより第2腕部18を所望の姿勢に動かすことができる。   The main body drive device 37 is a device that drives the main body rotation mechanism 5. When the main body drive device 37 drives the main body rotation mechanism 5, the body portion 6 can be rotated at a predetermined relative angle with respect to the base 3. The first arm drive unit 38 is a device that drives the first arm unit 16. The first arm unit driving device 38 can move the first arm unit 16 to a desired posture by driving each rotation mechanism installed on the first arm unit 16. Similarly, the second arm portion drive device 39 is a device that drives the second arm portion 18. The second arm portion drive device 39 can move the second arm portion 18 to a desired posture by driving each rotation mechanism installed on the second arm portion 18.

入力装置44はキーボードや外部機器との接続インターフェイス等のデータを入力する装置である。他にも入力装置44にはロボット1の動作を入力するテーチング用の装置が含まれる。出力装置45はロボット1の状態や各種データを表示する表示装置や、外部機器に出力する接続インターフェイス等の装置である。操作者は入力装置44を用いて各種データを入力して出力装置45にて確認することができるようになっている。   The input device 44 is a device for inputting data such as a keyboard and a connection interface with an external device. In addition, the input device 44 includes a teaching device for inputting the operation of the robot 1. The output device 45 is a device such as a display device that displays the state of the robot 1 and various data, and a connection interface that outputs to an external device. The operator can input various data using the input device 44 and check the data on the output device 45.

メモリー36は、RAM、ROM等といった半導体メモリーや、ハードディスク、DVD−ROMといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、ロボット1の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト46を記憶する記憶領域や、第1腕部16及び第2腕部18の長さや稼動域等の情報であるロボット属性データ47を記憶する記憶領域が設定される。他にも、本体用角速度検出器7、第1腕用角速度検出器12、第2腕用角速度検出器24が検出する振動のデータである振動関連データ48を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、CPU35のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。   The memory 36 is a concept including a semiconductor memory such as a RAM and a ROM, and an external storage device such as a hard disk and a DVD-ROM. Functionally, robot attribute data which is information such as a storage area for storing the program software 46 in which the control procedure of the operation of the robot 1 is described, and the lengths and operating ranges of the first arm portion 16 and the second arm portion 18. A storage area for storing 47 is set. In addition, a storage area for storing vibration-related data 48 that is vibration data detected by the main body angular velocity detector 7, the first arm angular velocity detector 12, and the second arm angular velocity detector 24 is set. The In addition, a work area for the CPU 35, a storage area that functions as a temporary file, and other various storage areas are set.

CPU35は、メモリー36内に記憶されたプログラムソフト46に従って、ロボット1の制御を行うものである。具体的な機能実現部としてロボット1の姿勢を制御する姿勢制御部49を有する。ロボット1が備える各回動機構は回転角度を検出するセンサーを備えている。そして、本体駆動装置37、第1腕部駆動装置38、第2腕部駆動装置39は各センサーが出力する各回動機構の出力軸の角度情報を姿勢制御部49に伝送する。そして、姿勢制御部49は本体部28、第1腕部16、及び第2腕部18の姿勢を認識することが可能になっている。姿勢制御部49はロボット1の姿勢を認識して姿勢を変更する指示を本体駆動装置37、第1腕部駆動装置38、第2腕部駆動装置39に出力する。そして、本体駆動装置37、第1腕部駆動装置38、第2腕部駆動装置39がそれぞれ本体回動機構5、第1腕部16、第2腕部18を駆動することにより姿勢制御部49はロボット1の姿勢を制御する。   The CPU 35 controls the robot 1 according to the program software 46 stored in the memory 36. A posture control unit 49 that controls the posture of the robot 1 is provided as a specific function realization unit. Each rotation mechanism included in the robot 1 includes a sensor that detects a rotation angle. Then, the main body driving device 37, the first arm portion driving device 38, and the second arm portion driving device 39 transmit angle information of the output shaft of each rotation mechanism output from each sensor to the attitude control unit 49. The posture control unit 49 can recognize the postures of the main body 28, the first arm 16, and the second arm 18. The posture control unit 49 recognizes the posture of the robot 1 and outputs an instruction to change the posture to the main body driving device 37, the first arm driving device 38, and the second arm driving device 39. Then, the main body driving device 37, the first arm portion driving device 38, and the second arm portion driving device 39 drive the main body rotation mechanism 5, the first arm portion 16, and the second arm portion 18, respectively, and thereby the posture control unit 49. Controls the posture of the robot 1.

他にも、CPU35は本体部28、第1腕部16、第2腕部18の振動を解析する振動演算部50を有する。振動演算部50は本体用角速度検出器7が出力する信号を入力して基台3に対する本体部28の振動を演算する。さらに、振動演算部50は第1腕用角速度検出器12が出力する信号を入力して本体部28に対する第1腕部16の振動を演算する。さらに、振動演算部50は第2腕用角速度検出器24が出力する信号を入力して本体部28に対する第2腕部18の振動を演算する。そして、振動演算部50は振動のデータを姿勢制御部49に伝達し、姿勢制御部49は本体部28、第1腕部16、第2腕部18の振動を減衰させる駆動をする。姿勢制御部49は本体部28、第1腕部16、第2腕部18の各振動を並行して減衰させる制御を行う。   In addition, the CPU 35 includes a vibration calculation unit 50 that analyzes vibrations of the main body 28, the first arm unit 16, and the second arm unit 18. The vibration calculation unit 50 inputs a signal output from the main body angular velocity detector 7 and calculates the vibration of the main body 28 with respect to the base 3. Further, the vibration calculation unit 50 receives the signal output from the first arm angular velocity detector 12 and calculates the vibration of the first arm unit 16 relative to the main body unit 28. Further, the vibration calculation unit 50 receives the signal output from the second arm angular velocity detector 24 and calculates the vibration of the second arm 18 relative to the main body 28. The vibration calculation unit 50 transmits vibration data to the posture control unit 49, and the posture control unit 49 drives to attenuate the vibration of the main body 28, the first arm unit 16, and the second arm unit 18. The posture control unit 49 performs control to attenuate each vibration of the main body unit 28, the first arm unit 16, and the second arm unit 18 in parallel.

図4は振動演算部の機能の一部を示すブロック図である。図4に示すように、振動演算部50は本体用周波数フィルター51、第1腕用周波数フィルター52及び第2腕用周波数フィルター53を有している。本体用周波数フィルター51は本体用角速度検出器7が出力する本体角速度信号54を入力し、本体部28の振動に対応する周波数を通過させるフィルターである。そして、本体用周波数フィルター51は本体部28の振動に対応する角速度の信号である本体振動角速度信号55を姿勢制御部49に出力する。さらに、振動演算部50は第1差分演算部56と第2差分演算部57とを備えている。そして、本体用周波数フィルター51は本体振動角速度信号55を第1差分演算部56及び第2差分演算部57にも出力する。   FIG. 4 is a block diagram showing a part of the function of the vibration calculation unit. As shown in FIG. 4, the vibration calculation unit 50 includes a main body frequency filter 51, a first arm frequency filter 52, and a second arm frequency filter 53. The main body frequency filter 51 is a filter that receives the main body angular velocity signal 54 output from the main body angular velocity detector 7 and passes the frequency corresponding to the vibration of the main body portion 28. Then, the main body frequency filter 51 outputs a main body vibration angular velocity signal 55 which is an angular velocity signal corresponding to the vibration of the main body portion 28 to the posture control section 49. Further, the vibration calculation unit 50 includes a first difference calculation unit 56 and a second difference calculation unit 57. The main body frequency filter 51 also outputs the main body vibration angular velocity signal 55 to the first difference calculation unit 56 and the second difference calculation unit 57.

同様に、第1腕用周波数フィルター52は第1腕用角速度検出器12が出力する腕角速度信号としての第1腕角速度信号58を入力し、振動に対応する周波数を通過させるフィルターである。そして、第1腕用周波数フィルター52は第1腕部16の振動に対応する角速度の信号である第1腕振動角速度信号61を第1差分演算部56に出力する。   Similarly, the first arm frequency filter 52 is a filter that receives the first arm angular velocity signal 58 as the arm angular velocity signal output from the first arm angular velocity detector 12 and passes the frequency corresponding to the vibration. Then, the first arm frequency filter 52 outputs a first arm vibration angular velocity signal 61, which is an angular velocity signal corresponding to the vibration of the first arm portion 16, to the first difference calculation unit 56.

第2腕用周波数フィルター53は第2腕用角速度検出器24が出力する腕角速度信号としての第2腕角速度信号62を入力し、振動に対応する周波数を通過させるフィルターである。そして、第2腕用周波数フィルター53は第2腕部18の振動に対応する角速度の信号である第2腕振動角速度信号63を第2差分演算部57に出力する。   The second arm frequency filter 53 is a filter that receives the second arm angular velocity signal 62 as the arm angular velocity signal output from the second arm angular velocity detector 24 and passes the frequency corresponding to the vibration. Then, the second arm frequency filter 53 outputs a second arm vibration angular velocity signal 63 which is an angular velocity signal corresponding to the vibration of the second arm portion 18 to the second difference calculation portion 57.

第1差分演算部56は本体振動角速度信号55と第1腕振動角速度信号61とを入力する。第1差分演算部56は本体振動角速度信号55から本体回動機構5の出力軸5aと平行な軸回りの角速度成分を抽出する。さらに、第1差分演算部56は第1腕振動角速度信号61から本体回動機構5の出力軸5aと平行な軸回りの角速度成分を抽出する。そして、第1差分演算部56は本体振動角速度信号55から抽出した角速度と第1腕振動角速度信号61から抽出した角速度との差分を演算し、演算結果である第1腕差分角速度信号64を姿勢制御部49に出力する。第1腕差分角速度信号64は本体部28に対する第1腕部16の振動による角速度の変動のうち本体回動機構5の出力軸5aと平行な軸回りの角速度の信号である。   The first difference calculator 56 receives the main body vibration angular velocity signal 55 and the first arm vibration angular velocity signal 61. The first difference calculator 56 extracts an angular velocity component around an axis parallel to the output shaft 5 a of the main body rotation mechanism 5 from the main body vibration angular velocity signal 55. Further, the first difference calculator 56 extracts an angular velocity component around an axis parallel to the output shaft 5 a of the main body rotation mechanism 5 from the first arm vibration angular velocity signal 61. Then, the first difference calculation unit 56 calculates the difference between the angular velocity extracted from the main body vibration angular velocity signal 55 and the angular velocity extracted from the first arm vibration angular velocity signal 61, and the first arm differential angular velocity signal 64, which is the calculation result, is postured. The data is output to the control unit 49. The first arm differential angular velocity signal 64 is an angular velocity signal around an axis parallel to the output shaft 5 a of the main body rotation mechanism 5 among fluctuations of angular velocity due to vibration of the first arm portion 16 with respect to the main body portion 28.

同様に、第2差分演算部57は本体振動角速度信号55と第2腕振動角速度信号63とを入力する。第2差分演算部57は本体振動角速度信号55から本体回動機構5の出力軸5aと平行な軸回りの角速度成分を抽出する。さらに、第2差分演算部57は第2腕振動角速度信号63から本体回動機構5の出力軸5aと平行な軸回りの角速度成分を抽出する。そして、第2差分演算部57は本体振動角速度信号55から抽出した角速度と第2腕振動角速度信号63から抽出した角速度との差分を演算した第2腕差分角速度信号65を姿勢制御部49に出力する。第2腕差分角速度信号65は本体部28に対する第2腕部18の振動による角速度の変動のうち本体回動機構5の出力軸5aと平行な軸回りの角度成分の信号である。   Similarly, the second difference calculation unit 57 receives the main body vibration angular velocity signal 55 and the second arm vibration angular velocity signal 63. The second difference calculator 57 extracts an angular velocity component around an axis parallel to the output shaft 5 a of the main body rotation mechanism 5 from the main body vibration angular velocity signal 55. Further, the second difference calculator 57 extracts an angular velocity component around an axis parallel to the output shaft 5 a of the main body rotation mechanism 5 from the second arm vibration angular velocity signal 63. The second difference calculation unit 57 outputs a second arm differential angular velocity signal 65 obtained by calculating the difference between the angular velocity extracted from the main body vibration angular velocity signal 55 and the angular velocity extracted from the second arm vibration angular velocity signal 63 to the posture control unit 49. To do. The second arm differential angular velocity signal 65 is a signal of an angular component around an axis parallel to the output shaft 5 a of the main body rotation mechanism 5 among fluctuations in angular velocity due to vibration of the second arm portion 18 with respect to the main body portion 28.

本体角速度信号54から本体振動角速度信号55を算出する演算、第1腕角速度信号58から第1腕差分角速度信号64を算出する演算、第2腕角速度信号62から第2腕差分角速度信号65を算出する演算、の各演算は独立して並行して行われる。これらの演算はプログラムソフト46によりCPU35が行うが、これらの演算を行う電子機器を用いても良い。電子機器にすることにより高速に処理することができる。   Calculation to calculate the main body vibration angular velocity signal 55 from the main body angular velocity signal 54, calculation to calculate the first arm differential angular velocity signal 64 from the first arm angular velocity signal 58, and calculation of the second arm differential angular velocity signal 65 from the second arm angular velocity signal 62. The operations to be performed are performed independently and in parallel. These calculations are performed by the CPU 35 by the program software 46, but an electronic device that performs these calculations may be used. High-speed processing can be performed by using an electronic device.

姿勢制御部49は振動演算部50から本体振動角速度信号55を入力する。そして、姿勢制御部49は本体回動機構5を駆動して基台3に対する本体部28の出力軸5a回りの回転振動を減衰させる。さらに、姿勢制御部49は振動演算部50から第1腕差分角速度信号64を入力する。そして、姿勢制御部49は第1肩用回動機構6a、第1肩関節用回動機構8a、第1腕捻り用回動機構10a、第1腕関節用回動機構11aを駆動して本体部28に対する第1腕部16の出力軸5aと同じ軸方向を回転中心とする回転振動を減衰させる。さらに、姿勢制御部49は振動演算部50から第2腕差分角速度信号65を入力する。そして、姿勢制御部49は第2肩用回動機構6b、第2肩関節用回動機構17a、第2腕捻り用回動機構20a、第2腕関節用回動機構23aを駆動して本体部28に対する第2腕部18の出力軸5aと同じ軸方向を回転中心とする回転振動を減衰させる。姿勢制御部49は、基台3に対する本体部28、本体部28に対する第1腕部16、本体部28に対する第2腕部18の各回転振動を並行して減衰させる。   The posture control unit 49 receives the main body vibration angular velocity signal 55 from the vibration calculation unit 50. Then, the attitude control unit 49 drives the main body rotation mechanism 5 to attenuate the rotational vibration around the output shaft 5 a of the main body 28 with respect to the base 3. Further, the posture control unit 49 receives the first arm differential angular velocity signal 64 from the vibration calculation unit 50. The posture control unit 49 drives the first shoulder rotation mechanism 6a, the first shoulder joint rotation mechanism 8a, the first arm twist rotation mechanism 10a, and the first arm joint rotation mechanism 11a to drive the main body. The rotational vibration with the same axial direction as the output shaft 5a of the first arm portion 16 with respect to the portion 28 as the rotation center is attenuated. Further, the posture control unit 49 receives the second arm differential angular velocity signal 65 from the vibration calculation unit 50. The posture control unit 49 drives the second shoulder rotation mechanism 6b, the second shoulder joint rotation mechanism 17a, the second arm twist rotation mechanism 20a, and the second arm joint rotation mechanism 23a to drive the main body. The rotational vibration with the same axial direction as the output shaft 5a of the second arm portion 18 with respect to the portion 28 as the rotation center is attenuated. The posture control unit 49 attenuates the rotational vibrations of the main body 28 with respect to the base 3, the first arm 16 with respect to the main body 28, and the second arm 18 with respect to the main body 28 in parallel.

次に、上述したロボット1が第1腕部16及び第2腕部18の振動を減衰させるときにロボット1を制御する方法について図5及び図6にて説明する。図5は、腕部の振動を減衰させる制御のフローチャートであり、図6は腕部の振動を減衰させる制御方法を説明するためのタイムチャートである。   Next, a method for controlling the robot 1 when the robot 1 described above attenuates the vibration of the first arm portion 16 and the second arm portion 18 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart of control for attenuating the vibration of the arm, and FIG. 6 is a time chart for explaining a control method for attenuating the vibration of the arm.

図5のフローチャートにおいて、ステップS1は腕移動工程に相当し、第1手部14を始動点29から終止点30へ移動させる工程である。次にステップS2に移行する。ステップS2は腕停止工程に相当し、第1腕部16を終止点30に停止させる工程である。次にステップS5に移行する。ステップS3は、角度検出工程に相当し、本体用角速度検出器7、第1腕用角速度検出器12、第2腕用角速度検出器24が検出した角速度信号を振動演算部50に出力する工程である。次にステップS5に移行する。ステップS4は、振動減衰工程に相当する。振動演算部50が第1腕差分角速度信号64及び第2腕差分角速度信号65を算出し、姿勢制御部49が本体部28、第1腕部16及び第2腕部18の振動を減衰させる工程である。次にステップS5に移行する。尚、ステップS1〜ステップS2とステップS3とステップS4とは並行して行われる。   In the flowchart of FIG. 5, step S <b> 1 corresponds to an arm moving step, and is a step of moving the first hand portion 14 from the start point 29 to the end point 30. Next, the process proceeds to step S2. Step S <b> 2 corresponds to an arm stopping step, and is a step of stopping the first arm portion 16 at the end point 30. Next, the process proceeds to step S5. Step S3 corresponds to an angle detection step, and is a step of outputting the angular velocity signals detected by the main body angular velocity detector 7, the first arm angular velocity detector 12, and the second arm angular velocity detector 24 to the vibration calculation unit 50. is there. Next, the process proceeds to step S5. Step S4 corresponds to a vibration damping process. The vibration calculation unit 50 calculates the first arm differential angular velocity signal 64 and the second arm differential angular velocity signal 65, and the posture control unit 49 attenuates the vibrations of the main body unit 28, the first arm unit 16, and the second arm unit 18. It is. Next, the process proceeds to step S5. In addition, step S1-step S2, step S3, and step S4 are performed in parallel.

ステップS5は、終了判断工程に相当する。この工程は、作業を継続するか終了するかを判断する工程である。作業を継続するときは次にステップS1に移行する。作業を終了するときは腕部の振動を減衰させる制御を終了する。   Step S5 corresponds to an end determination step. This step is a step for determining whether to continue or end the work. When continuing the work, the process proceeds to step S1. When the work is finished, the control for attenuating the vibration of the arm part is finished.

次に、図6を用いて、図5に示したステップと対応させて、腕部の振動を減衰させる制御方法を詳細に説明する。図6において、本体推移線66は本体部28のZ方向を回転中心とした角度の推移を示し、本体用角速度検出器7が出力する本体角速度信号54の推移を示している。本体推移線66の縦軸は角度を示し、図中上側が反時計回りの角度であり、図中下側が時計回りの角度となっている。横軸は時間の推移を示し時間は図中左から右へ推移する。   Next, a control method for attenuating the vibration of the arm portion will be described in detail with reference to FIG. 6 in association with the steps shown in FIG. In FIG. 6, the main body transition line 66 indicates the transition of the angle with the Z direction of the main body 28 as the rotation center, and indicates the transition of the main body angular velocity signal 54 output from the main body angular velocity detector 7. The vertical axis of the main body transition line 66 indicates an angle, the upper side in the figure is a counterclockwise angle, and the lower side in the figure is a clockwise angle. The horizontal axis shows the change of time, and the time changes from left to right in the figure.

腕部差分推移線67は本体部28に対する第1先側腕部11の位置の推移を示し、腕部推移線68は基台3に対する第1先側腕部11の位置の推移を示している。腕部差分推移線67及び腕部推移線68の縦軸は第1手首部13の位置を示し、始動点29と終止点30とを通る直線上の位置を示している。図中上側が終止点30側であり、図中下側が始動点29側となっている。横軸は時間の推移を示し時間は図中左から右へ推移する。   The arm difference transition line 67 indicates the transition of the position of the first front arm 11 relative to the main body 28, and the arm transition line 68 indicates the transition of the position of the first front arm 11 relative to the base 3. . The vertical axis of the arm part difference transition line 67 and the arm part transition line 68 indicates the position of the first wrist 13, and indicates a position on a straight line passing through the start point 29 and the end point 30. The upper side in the figure is the end point 30 side, and the lower side in the figure is the starting point 29 side. The horizontal axis shows the change of time, and the time changes from left to right in the figure.

横軸において移動開始時69bの左側は移動前静止区間69aであり、ロボット1は本体部28、第1腕部16ともに静止状態である。従って、本体推移線66では振動が小さい状態となっている。この区間においてもステップS3の角度検出工程及びステップS4の振動減衰工程が行われている。そして、移動開始時69bにおいてステップS1の腕移動工程が開始され第1腕部16が動き出す。移動開始時69bから停止時69dまでの区間が移動区間69cとなっている。移動区間69cはステップS1の腕移動工程の区間である。移動開始時69bにおいて、本体部28及び第1腕部16には加速度が作用するので、本体部28、第1腕部16ともに大きく振動する。   On the horizontal axis, the left side of the movement start time 69b is a pre-movement stationary section 69a, and the robot 1 is in a stationary state in both the main body portion 28 and the first arm portion 16. Accordingly, the main body transition line 66 is in a state where vibration is small. Also in this section, the angle detection process in step S3 and the vibration damping process in step S4 are performed. Then, at the movement start time 69b, the arm moving process of Step S1 is started and the first arm portion 16 starts to move. A section from the movement start time 69b to the stop time 69d is a movement section 69c. The movement section 69c is a section of the arm movement process in step S1. At the start of movement 69 b, acceleration acts on the main body 28 and the first arm 16, so that both the main body 28 and the first arm 16 vibrate greatly.

ステップS1の腕移動工程においてステップS3の角度検出工程及びステップS4の振動減衰工程が並行して行われる。振動演算部50は本体用角速度検出器7から本体角速度信号54を入力し振動成分を抽出する。そして、振動演算部50は姿勢制御部49に本体振動角速度信号55を出力する。姿勢制御部49は本体振動角速度信号55を入力し、本体駆動装置37に本体部28の振動が減衰するように本体回動機構5を駆動させる。詳細には本体部28の回転振動と逆位相の駆動波形にて本体駆動装置37が本体回動機構5を駆動する。これにより、本体推移線66に示すように振動の振幅が減衰する。   In the arm moving process in step S1, the angle detecting process in step S3 and the vibration damping process in step S4 are performed in parallel. The vibration calculation unit 50 receives the main body angular velocity signal 54 from the main body angular velocity detector 7 and extracts a vibration component. Then, the vibration calculation unit 50 outputs a main body vibration angular velocity signal 55 to the attitude control unit 49. The attitude control unit 49 receives the main body vibration angular velocity signal 55 and causes the main body driving device 37 to drive the main body rotation mechanism 5 so that the vibration of the main body portion 28 is attenuated. Specifically, the main body drive device 37 drives the main body rotation mechanism 5 with a drive waveform having a phase opposite to that of the rotation vibration of the main body portion 28. As a result, the amplitude of vibration is attenuated as indicated by the main body transition line 66.

第1腕部16においても、振動演算部50は本体用角速度検出器7から本体角速度信号54を入力し振動成分の信号である本体振動角速度信号55を抽出する。さらに、振動演算部50は第1腕用角速度検出器12から第1腕角速度信号58を入力し振動成分である第1腕振動角速度信号61を抽出する。そして、振動演算部50の第1差分演算部56は本体振動角速度信号55と第1腕振動角速度信号61との差分である第1腕差分角速度信号64を演算する。振動演算部50は、本体部28に対する第1腕部16の振動を示す第1腕差分角速度信号64を姿勢制御部49に出力する。   Also in the first arm portion 16, the vibration calculation unit 50 receives the main body angular velocity signal 54 from the main body angular velocity detector 7 and extracts the main body vibration angular velocity signal 55 which is a vibration component signal. Further, the vibration calculation unit 50 inputs the first arm angular velocity signal 58 from the first arm angular velocity detector 12 and extracts the first arm vibration angular velocity signal 61 which is a vibration component. The first difference calculation unit 56 of the vibration calculation unit 50 calculates a first arm differential angular velocity signal 64 that is a difference between the main body vibration angular velocity signal 55 and the first arm vibration angular velocity signal 61. The vibration calculation unit 50 outputs a first arm differential angular velocity signal 64 indicating the vibration of the first arm unit 16 with respect to the main body unit 28 to the posture control unit 49.

姿勢制御部49は第1腕差分角速度信号64を入力し、第1腕部駆動装置38に第1腕部16の振動が減衰するように第1腕部駆動装置38を駆動させる。詳細には本体部28に対する第1先側腕部11の回転振動と逆位相の駆動波形にて第1腕部駆動装置38が第1肩関節用回動機構8a及び第1腕関節用回動機構11a等の回動機構を駆動する。これにより、腕部差分推移線67に示すように振動の振幅が減衰する。本体部28の振動が減衰し、第1腕部16の振動も減衰することから腕部推移線68が示すように基台3に対しても第1腕部16の振動は減衰する。   The posture control unit 49 receives the first arm differential angular velocity signal 64 and causes the first arm driving device 38 to drive the first arm driving device 38 so that the vibration of the first arm 16 is attenuated. Specifically, the first arm driving device 38 rotates the first shoulder joint rotation mechanism 8a and the first arm joint rotation with a driving waveform having a phase opposite to the rotational vibration of the first front arm 11 with respect to the main body 28. A rotation mechanism such as the mechanism 11a is driven. As a result, the amplitude of vibration is attenuated as indicated by the arm difference transition line 67. Since the vibration of the main body portion 28 is attenuated and the vibration of the first arm portion 16 is also attenuated, the vibration of the first arm portion 16 is also attenuated with respect to the base 3 as indicated by the arm transition line 68.

そして、停止時69dにおいてステップS2の腕停止工程が開始され第1腕部16が停止する。停止時69d以降の区間が停止区間69eとなっている。停止区間69eはステップS2の腕停止工程の区間である。停止時69dにおいて、本体部28及び第1腕部16には減速するために移動開始時69bのときの逆方向の加速度が加わる。この加速度の作用により本体部28及び第1腕部16はともに大きく振動する。   Then, at the stop time 69d, the arm stop process in step S2 is started and the first arm portion 16 stops. A section after the stop 69d is a stop section 69e. The stop section 69e is a section of the arm stop process in step S2. At the time of stopping 69d, the body portion 28 and the first arm portion 16 are subjected to acceleration in the reverse direction at the time of starting movement 69b in order to decelerate. Both the main body portion 28 and the first arm portion 16 vibrate greatly due to the action of the acceleration.

ステップS2の腕停止工程においてもステップS3の角度検出工程とステップS4の振動減衰工程とが並行して行われる。このため、本体部28及び第1腕部16は振動が減衰する。従って、本体推移線66、腕部差分推移線67及び腕部推移線68において振幅が小さくなる。   Also in the arm stop process of step S2, the angle detection process of step S3 and the vibration damping process of step S4 are performed in parallel. For this reason, the vibration of the main body portion 28 and the first arm portion 16 is attenuated. Accordingly, the amplitude is reduced in the main body transition line 66, the arm part difference transition line 67, and the arm part transition line 68.

尚、腕部差分推移線67及び腕部推移線68は第1腕部16を移動させたときの挙動を示した。第2腕部18を単独で移動させるときも腕部差分推移線67及び腕部推移線68と同様の挙動となる。さらに、第1腕部16と第2腕部18とを同時に移動させるときにも、振動演算部50が本体部28の振動、第1腕部16の振動及び第2腕部18の振動を演算して抽出する。そして、姿勢制御部49が本体駆動装置37、第1腕部駆動装置38及び第2腕部駆動装置39を駆動させて本体回動機構5、第1腕部16及び第2腕部18の振動を減衰させる。従って、本体推移線66、腕部差分推移線67及び腕部推移線68と同様に振幅を小さくすることができる。   In addition, the arm part difference transition line 67 and the arm part transition line 68 showed the behavior when the 1st arm part 16 was moved. When the second arm portion 18 is moved alone, the same behavior as the arm portion difference transition line 67 and the arm portion transition line 68 is obtained. Further, when the first arm portion 16 and the second arm portion 18 are moved simultaneously, the vibration calculating portion 50 calculates the vibration of the main body portion 28, the vibration of the first arm portion 16 and the vibration of the second arm portion 18. And extract. Then, the posture control unit 49 drives the main body driving device 37, the first arm portion driving device 38, and the second arm portion driving device 39 to vibrate the main body rotation mechanism 5, the first arm portion 16, and the second arm portion 18. Is attenuated. Therefore, the amplitude can be reduced similarly to the main body transition line 66, the arm part difference transition line 67, and the arm part transition line 68.

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、基台3に本体部28が設置され、基台3に対して本体部28が回動する。そして、本体部28には本体用角速度検出器7が設置され、本体用角速度検出器7は本体角速度信号54を制御部4に出力する。制御部4は本体部28が回動する動作を制御する。このとき、制御部4は本体角速度信号54を用いているので、本体部28の振動を検出することができる。従って、制御部4は本体角速度信号54を用いないときに比べて短い時間で本体部28の振動を減衰させることができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to this embodiment, the main body 28 is installed on the base 3, and the main body 28 rotates with respect to the base 3. The main body angular velocity detector 7 is installed in the main body 28, and the main body angular velocity detector 7 outputs a main body angular velocity signal 54 to the control unit 4. The control unit 4 controls the operation of rotating the main body unit 28. At this time, since the control unit 4 uses the main body angular velocity signal 54, the vibration of the main body 28 can be detected. Therefore, the control unit 4 can attenuate the vibration of the main body 28 in a shorter time than when the main body angular velocity signal 54 is not used.

(2)本実施形態によれば、本体部28には第1腕部16が接続され、本体部28に対して第1腕部16が回動する。そして、第1腕部16には第1腕用角速度検出器12が設置され、第1腕用角速度検出器12は第1腕角速度信号58を制御部4に出力する。制御部4は第1腕部16が回動する動作を制御する。このとき、制御部4は本体角速度信号54と第1腕角速度信号58とを用いているので、本体部28に対する第1腕部16の振動を検出することができる。そして、制御部4は第1腕部16の振動を減衰させる制御を行う。さらに、ロボット1は本体部28に対する第1腕部16の振動が減衰される。従って、制御部4は第1腕角速度信号58だけを用いて第1腕部16の振動を減衰させるときに比べて短い時間で本体部28に対する第1腕部16の振動を減衰させることができる。その結果、ロボット1は第1腕部16の振動を短時間で減衰させることができる。   (2) According to this embodiment, the first arm portion 16 is connected to the main body portion 28, and the first arm portion 16 rotates with respect to the main body portion 28. The first arm angular velocity detector 12 is installed in the first arm portion 16, and the first arm angular velocity detector 12 outputs a first arm angular velocity signal 58 to the control unit 4. The control unit 4 controls the operation of the first arm unit 16 rotating. At this time, since the control unit 4 uses the main body angular velocity signal 54 and the first arm angular velocity signal 58, the vibration of the first arm portion 16 relative to the main body portion 28 can be detected. Then, the control unit 4 performs control to attenuate the vibration of the first arm unit 16. Further, in the robot 1, the vibration of the first arm portion 16 with respect to the main body portion 28 is attenuated. Therefore, the control unit 4 can attenuate the vibration of the first arm portion 16 relative to the main body portion 28 in a shorter time than when the vibration of the first arm portion 16 is attenuated using only the first arm angular velocity signal 58. . As a result, the robot 1 can attenuate the vibration of the first arm portion 16 in a short time.

(3)本実施形態によれば、第1腕用角速度検出器12は3軸ジャイロセンサーであることから第1腕用角速度検出器12は各々直交する3軸回りの角速度を検出する。そして、制御部4は第1腕角速度信号58のうち本体部28が回動する回転軸と平行な軸回りの角速度成分を抽出する。従って、制御部4は第1腕部16の振動のうち本体部28が回動する回転軸回りの振動を精度良く減衰させることができる。   (3) According to this embodiment, since the first arm angular velocity detector 12 is a three-axis gyro sensor, the first arm angular velocity detector 12 detects angular velocities about three orthogonal axes. Then, the control unit 4 extracts an angular velocity component around an axis parallel to the rotation axis around which the main body 28 rotates from the first arm angular velocity signal 58. Therefore, the control unit 4 can attenuate the vibration around the rotation axis around which the main body 28 rotates among the vibrations of the first arm 16 with high accuracy.

(4)本実施形態によれば、ロボット1は第1腕部16と第2腕部18とを備えている。第1腕部16には第1腕用角速度検出器12が設置され、第2腕部18には第2腕用角速度検出器24が設置されている。そして、第1腕用角速度検出器12は第1腕角速度信号58を制御部4に出力し、第2腕用角速度検出器24は第2腕角速度信号62を制御部4に出力する。従って、本体部28、第1腕部16、第2腕部18が振動するときにも本体部28の振動を減衰させるとともに、本体部28に対する第1腕部16の振動と本体部28に対する第2腕部18の振動とを減衰させる。従って、制御部4は振動する各場所の振動を並行して減衰させるので短時間で本体部28、第1腕部16、第2腕部18を減衰させることができる。   (4) According to this embodiment, the robot 1 includes the first arm portion 16 and the second arm portion 18. The first arm angular velocity detector 12 is installed on the first arm portion 16, and the second arm angular velocity detector 24 is installed on the second arm portion 18. The first arm angular velocity detector 12 outputs a first arm angular velocity signal 58 to the control unit 4, and the second arm angular velocity detector 24 outputs a second arm angular velocity signal 62 to the control unit 4. Accordingly, the vibration of the main body 28 is attenuated even when the main body 28, the first arm 16, and the second arm 18 vibrate, and the vibration of the first arm 16 with respect to the main body 28 and the first vibration with respect to the main body 28. The vibration of the two arms 18 is attenuated. Therefore, since the control unit 4 attenuates the vibrations of the vibrating locations in parallel, the main body 28, the first arm unit 16, and the second arm unit 18 can be attenuated in a short time.

(5)本実施形態によれば、ステップS3の角度検出工程では、本体部28の角速度を検出して本体角速度信号54を出力する。ステップS4の振動減衰工程では本体角速度信号54を用いることにより本体部28の振動を検出し、基台3に対する本体部28の振動を減衰させている。   (5) According to the present embodiment, in the angle detection step of step S3, the angular velocity of the main body portion 28 is detected and the main body angular velocity signal 54 is output. In the vibration attenuation step of step S4, the vibration of the main body 28 is detected by using the main body angular velocity signal 54, and the vibration of the main body 28 relative to the base 3 is attenuated.

同様に、ステップS4の振動減衰工程では本体角速度信号54と第1腕角速度信号58とを用いることにより本体部28に対する第1腕部16の振動を検出し、本体部28に対する第1腕部16の振動を減衰させている。並行して、本体角速度信号54と第2腕角速度信号62とを用いることにより本体部28に対する第2腕部18の振動を検出し、本体部28に対する第2腕部18の振動を減衰させている。これにより、ロボット1は本体部28の振動が減衰され、本体部28に対する第1腕部16及び第2腕部18の振動が減衰される。従って、ロボット1は腕角速度信号だけを用いて腕部の振動を減衰させるときに比べて短い時間で第1腕部16及び第2腕部18の振動を減衰させることができる。   Similarly, in the vibration attenuating step of step S4, vibration of the first arm portion 16 relative to the main body portion 28 is detected by using the main body angular velocity signal 54 and the first arm angular velocity signal 58, and the first arm portion 16 relative to the main body portion 28 is detected. Damping the vibration. In parallel, by using the main body angular velocity signal 54 and the second arm angular velocity signal 62, the vibration of the second arm portion 18 relative to the main body portion 28 is detected, and the vibration of the second arm portion 18 relative to the main body portion 28 is attenuated. Yes. Thereby, in the robot 1, the vibration of the main body portion 28 is attenuated, and the vibrations of the first arm portion 16 and the second arm portion 18 with respect to the main body portion 28 are attenuated. Therefore, the robot 1 can attenuate the vibrations of the first arm portion 16 and the second arm portion 18 in a shorter time than when the vibration of the arm portion is attenuated using only the arm angular velocity signal.

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記実施形態では、ロボット1は双腕であったが、腕の数は2つに限らず3つ以上でもよい。このときにも、本体部28の振動と各腕の振動を減衰させることができるので、短時間で各腕の振動を減衰させることができる。
In addition, this embodiment is not limited to embodiment mentioned above, A various change and improvement can also be added. A modification will be described below.
(Modification 1)
In the embodiment, the robot 1 has two arms, but the number of arms is not limited to two and may be three or more. Also at this time, since the vibration of the main body 28 and the vibration of each arm can be attenuated, the vibration of each arm can be attenuated in a short time.

(変形例2)
前記実施形態では、本体用角速度検出器7、第1腕用角速度検出器12、第2腕用角速度検出器24は3軸ジャイロセンサーであったが、1軸ジャイロセンサーを直交する3方向に設置しても良い。このときにも、3方向の角速度を検出できる。他にも、1軸ジャイロセンサーと2軸ジャイロセンサーとを組み合わせても良い。このときにも、本体部28が回動する出力軸5aと同じ回転軸回りの角速度を検出することができる。
(Modification 2)
In the embodiment, the main body angular velocity detector 7, the first arm angular velocity detector 12, and the second arm angular velocity detector 24 are three-axis gyro sensors. However, the one-axis gyro sensors are installed in three directions orthogonal to each other. You may do it. Also at this time, angular velocities in three directions can be detected. In addition, a 1-axis gyro sensor and a 2-axis gyro sensor may be combined. Also at this time, the angular velocity around the same rotation axis as the output shaft 5a around which the main body 28 rotates can be detected.

3…基台、4…制御部、5a…回転軸としての出力軸、7…本体用角速度検出器、12…腕用角速度検出器としての第1腕用角速度検出器、16…腕部としての第1腕部、18…腕部としての第2腕部、24…腕用角速度検出器としての第2腕用角速度検出器、28…本体部、54…本体角速度信号、58…腕角速度信号としての第1腕角速度信号、62…腕角速度信号としての第2腕角速度信号。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Base, 4 ... Control part, 5a ... Output shaft as a rotating shaft, 7 ... Angular velocity detector for main bodies, 12 ... Angular velocity detector for 1st arms as an angular velocity detector for arms, 16 ... As an arm part First arm 18, second arm as an arm, 24 second angular velocity detector for arm as an arm angular velocity detector 28, main body 54, main body angular velocity signal, 58 ... arm angular velocity signal The first arm angular velocity signal, 62... The second arm angular velocity signal as the arm angular velocity signal.

Claims (4)

基台と、
前記基台に回動可能に接続された本体部と、
前記本体部に回動可能に接続された腕部と、
前記本体部及び前記腕部を制御する制御部と、
前記本体部の角速度を検出して前記本体部の角速度を示す本体角速度信号を前記制御部に出力する本体用角速度検出器と、
前記腕部の角速度を検出して前記腕部の角速度を示す腕角速度信号を前記制御部に出力する腕用角速度検出器と、を備え、
前記制御部は、前記本体角速度信号を用いて前記基台に対する前記本体部の振動を制御し、前記本体角速度信号と前記腕角速度信号との差分を示す差分角速度信号を算出し、前記差分角速度信号を用いて前記本体部に対する前記腕部の振動を制御することを特徴とするロボット。
The base,
A main body part rotatably connected to the base;
An arm portion rotatably connected to the main body portion;
A control unit for controlling the main body and the arm;
A main body angular velocity detector that detects the angular velocity of the main body and outputs a main body angular velocity signal indicating the angular velocity of the main body to the control unit; and
An arm angular velocity detector for detecting an angular velocity of the arm portion and outputting an arm angular velocity signal indicating the angular velocity of the arm portion to the control unit;
The control unit controls vibration of the main body with respect to the base using the main body angular velocity signal, calculates a differential angular velocity signal indicating a difference between the main body angular velocity signal and the arm angular velocity signal, and calculates the differential angular velocity signal. A robot that controls vibrations of the arm portion with respect to the main body portion using a robot.
請求項1に記載のロボットであって、
前記腕用角速度検出器は各々直交する3軸回りの角速度を検出する3軸ジャイロセンサーであり、
前記制御部は前記腕角速度信号のうち前記本体部が回動する回転軸の軸方向と同じ軸方向の軸回りの角速度成分を抽出して用いることを特徴とするロボット。
The robot according to claim 1,
The arm angular velocity detector is a three-axis gyro sensor that detects angular velocities around three orthogonal axes,
The robot is characterized in that the control unit extracts and uses an angular velocity component around an axis in the same axial direction as an axial direction of a rotation axis around which the main body rotates, from the arm angular velocity signal.
請求項1または2に記載のロボットであって、
前記腕部は第1腕部と第2腕部とを備え、
前記第1腕部と前記第2腕部とに前記腕用角速度検出器が設置され、
前記制御部は、前記本体部に対する前記第1腕部の振動と前記第2腕部の振動とを並行して制御することを特徴とするロボット。
The robot according to claim 1 or 2,
The arm portion includes a first arm portion and a second arm portion,
The arm angular velocity detector is installed on the first arm and the second arm,
The said control part controls the vibration of the said 1st arm part with respect to the said main-body part, and the vibration of the said 2nd arm part in parallel, The robot characterized by the above-mentioned.
基台に回動可能に接続された本体部の角速度を検出して前記本体部の角速度を示す本体角速度信号を出力し、前記本体部に回動可能に接続された腕部の角速度を検出して前記腕部の角速度を示す腕角速度信号を出力する角速度検出工程と、
前記本体角速度信号を用いて前記基台に対する前記本体部の振動を減衰させ、前記本体角速度信号と前記腕角速度信号との差分を示す差分角速度信号を算出し、前記差分角速度信号を用いて前記本体部に対する前記腕部の振動を減衰させる振動減衰工程と、を有することを特徴とするロボットの制御方法。
Detecting the angular velocity of the main body unit rotatably connected to the base, outputting a main body angular velocity signal indicating the angular velocity of the main body unit, and detecting the angular velocity of the arm unit rotatably connected to the main body unit Angular velocity detection step of outputting an arm angular velocity signal indicating the angular velocity of the arm portion,
The main body angular velocity signal is used to attenuate vibration of the main body with respect to the base, a differential angular velocity signal indicating a difference between the main body angular velocity signal and the arm angular velocity signal is calculated, and the main body angular velocity signal is used. And a vibration attenuating step for attenuating the vibration of the arm with respect to the part.
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