[發明專利]偏轉角檢測裝置

有效

• 申請號: 201710778644.7
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107796354B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 白取寬章;川瀬大介;福岡貴史;河地勇登
• 申請（專利權）人: 電裝波動株式會社
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李琳;許向彤

一種偏轉角檢測裝置，包括輸入軸編碼器40、附接至減速器30的輸出軸31的盤51、具有檢測元件52(52A、52B和52C)的輸出軸編碼器50，所述檢測元件相對于盤設置在相互不同的位置處并檢測盤的角位置。基于輸入軸編碼器40檢測的輸入軸的角位置計算輸出軸的基本角位置，基于多個檢測元件52檢測的盤的角位置計算輸出軸的第一角位置、第二角位置和第三角位置，基于分別作為基本角位置與第一角位置、第二角位置和第三角位置之間的差值的第一差值、第二差值和第三差值以及檢測元件相對于盤的位置來計算輸出軸的偏轉角。

技術領域

本發明涉及一種用于檢測機器人等的旋轉軸的偏轉角的偏轉角檢測裝置。

背景技術

通常，存在這樣一種裝置，該裝置通過首先從與機器人的手位置命令值對應的機器人的姿態獲得施加于各個旋轉軸的關節扭矩，并且通過使用示出關節扭矩與偏轉角之間的關系的位移模型來從關節扭矩獲得機器人的每個旋轉軸的偏轉角(參照專利文獻1：日本專利申請特開平4-233602號公報)。

然而，在專利文獻1所記載的裝置中，當位移模型中的關節扭矩和偏轉角之間的關系偏離實際關系或當外力作用在機器人的旋轉軸上時，不能精確地獲得偏轉角。

此外，雖然也可以想到用高性能照相機或專用偏轉角傳感器檢測偏轉角，但是需要新增高精度傳感器等，并且對現有配置的變化變大。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠在抑制現有配置變化的同時精確地檢測偏轉角的偏轉角檢測裝置。

根據第一方面的偏轉角檢測裝置包括檢測減速器的輸入軸的角位置的輸入軸編碼器、附接至所述減速器的輸出軸的盤以及輸出軸編碼器，所述輸出軸編碼器具有設置在相對于所述盤的不同位置處并且分別檢測所述盤的角位置的第一檢測元件、第二檢測元件和第三檢測元件。所述偏轉角檢測裝置還包括：基本角位置計算器，基于由所述輸入軸編碼器檢測的所述輸入軸的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的基本角位置；第一角位置計算器，基于由所述第一檢測元件檢測的所述盤的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的第一角位置；第二角位置計算器，基于由所述第二檢測元件檢測的所述盤的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的第二角位置；以及第三角位置計算器，基于由所述第三檢測元件檢測的所述盤的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的第三角位置。所述偏轉角檢測裝置還包括：差值計算器，計算第一差值、第二差值、和第三差值，所述第一差值為由所述基本角位置計算器計算的基本角位置與由所述第一角位置計算器計算的第一角位置之間的差值，所述第二差值為所述基本角位置與由所述第二角位置計算器計算的第二角位置之間的差值，所述第三差值為所述基本角位置與由所述第三角位置計算器計算的第三角位置之間的差值；以及偏轉角計算器，基于由所述差值計算器計算的所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值以及所述第一檢測元件、所述第二檢測元件和所述第三檢測元件相對于所述盤的位置來計算所述輸出軸的偏轉角。

根據上述配置，通過輸入軸編碼器檢測減速器的輸入軸的角位置。此外，在輸出軸編碼器中，通過相對于附接至減速器的輸出軸的盤設置在互不相同的位置處的第一、第二和第三檢測元件分別檢測盤的角位置。

然后，基本角位置計算器基于由所述輸入軸編碼器檢測的所述輸入軸的角位置計算作為所述輸出軸的角位置的基本角位置。可以基于輸入軸的角位置和減速器的減速比來計算輸出軸的角位置。該基本角位置對應于輸出軸在不受偏轉和彈性變形引起的扭轉的影響的狀態下的角位置。第一角位置計算器、第二角位置計算器和第三角位置計算器基于由第一檢測元件、第二檢測元件和第三檢測元件分別檢測的盤的角位置計算作為輸出軸的角位置的第一角位置、第二角位置和第三角位置。此外，通過差值計算器計算第一差值、第二差值和第三差值，所述第一差值為計算的基本角位置與第一角位置之間的差值，所述第二差值為計算的基本角位置與計算的第二角位置之間的差值，所述第三差值為基本角位置和第三角位置之間的差值。