[發明專利]機器人、控制裝置以及機器人系統

有效

• 申請號: 201410558120.3
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104608125B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 山崎武馬;飯田泉;澤田宗德;佐藤大輔;瀨下勇;笹井重德
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/04
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 舒艷君;李洋

本發明涉及機器人、控制裝置以及機器人系統。所述機器人具備：機械臂；驅動部，其驅動機械臂；第一控制部，其控制驅動部的驅動；多個檢測部，該多個檢測部的至少一個是作為慣性傳感器的角速度傳感器；以及布線部，其將多個檢測部以及第一控制部串聯連接。

技術領域

本發明涉及機器人、控制裝置以及機器人系統。

背景技術

例如，作為工業用機器人，水平多關節機器人(選擇順應性裝配機器手臂機器人)、垂直多關節機器人等具備機械臂的機器人以往便被廣泛使用。在這樣的機器人的控制中，可使用被內置于機械臂的傳感器的信息。

然而，在以往的機器人中，傳感器的數量較少，且限定于角度傳感器等。另一方面，在近年來的多功能化的機器人中，例如進行阻抗控制、基于角速度傳感器(陀螺儀傳感器)等慣性傳感器的減振控制等。另外，內置于機械臂的傳感器的數量隨著傳感器的小型化、高可靠性化、低價格化而處于增加的趨勢。并且，通過進行與慣性傳感器、末端執行器(手部)等的通信，內置于機械臂的布線數也處于增加的趨勢。

與內置于機械臂的傳感器等連接的布線使用了并聯布線(例如，參照專利文獻1)。另外，公開有一種具備角度傳感器和角速度傳感器作為慣性傳感器的機器人控制裝置(例如，專利文獻2)。在這樣使用慣性傳感器來對機械臂進行減振的機器人中，振動抑制效果由于慣性傳感器的配置位置、個數而大幅變化。因此，在抑制機械臂的振動方面，慣性傳感器的配置位置、個數很重要。

另外，從以往開始，機器人被利用在以工業產品的組裝等工業用途為代表的多種領域。機器人例如具備：與如地板、地面等那樣被設置機器人的面接觸的腿、被腿支承的機身、以及安裝于機身的臂(例如，參照下述的專利文獻3)。機身經由髖軸等與腿連接，并在髖軸的周方向能夠相對于腿旋轉。臂包含鏈桿等，相對于機身可動。臂被控制系統電氣設備驅動、控制，來執行規定的處理。在上述專利文獻3中，控制系統電氣設備為了不妨礙腿等的運動性能而避開腿等被集中搭載于機身。

專利文獻1：日本特開2002－79487號公報

專利文獻2：日本特開2005－242794號公報

專利文獻3：日本特開2005－161414號公報

然而，在如上述專利文獻1那樣傳感器等被以并聯布線連接的情況下，會產生布線數增加的問題。布線數的增加會阻礙機器人的小型化。特別是在如上述專利文獻2那樣使用慣性傳感器來對機械臂進行減振的機器人中，布線數大幅度增加。除此以外，需要對與慣性傳感器連接的對象側的基板(中繼基板、運算部)追加用于連接慣性傳感器的端子，慣性傳感器的個數的追加很困難。

另外，對上述專利文獻3所示的機器人而言，設置于機身的部件越多，機身越重量化或者大型化。例如，在機身可動的機器人中，存在若機身集成有控制系統部件、力系統部件等，則機身的慣性力矩增大，從而有可能對使機身動作的致動器的負荷增大這一課題。

發明內容

本發明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或者應用例來實現。

本發明的一個方式涉及的機器人具備：機械臂；驅動部，其驅動機械臂；第一控制部，其控制驅動部的驅動；多個檢測部，該多個檢測部的至少一個是慣性傳感器；以及布線部，其將多個檢測部以及第一控制部串聯連接。

根據該結構，由于多個檢測部以及第一控制部通過布線部被串聯連接(所謂的雛菊鏈連接)，所以與將各檢測部和第一控制部之間并聯連接(所謂的星型連接)的情況相比，能夠大幅度地減少布線數。另外，由于能夠在多個檢測部與第一控制部之間依次傳送(所謂的串行傳送)信號，所以不會增加布線數，能夠應對檢測部的增加。另外，通過使用慣性傳感器作為檢測部，并雛菊鏈連接該慣性傳感器，能夠減少布線數，并且抑制使用慣性傳感器來對機械臂進行減振時的振動的產生。并且，在雛菊鏈連接了慣性傳感器的情況下，由于無需新設置用于連接該慣性傳感器的端子，所以慣性傳感器的個數的追加變得容易。