机械手、机械手控制装置以及机械手系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够容易且可靠地抑制振动的机械手、机械手控制装置以及机械手系统。机械手（1）具备：基台（11）；第一臂部（12），其按照能够以第一转动轴为转动中心转动的方式连结于上述基台（11）；第二臂部（13），其按照能够以第二转动轴为转动中心转动的方式连结于上述第一臂部（12），该第二转动轴是与上述第一转动轴正交的轴或与正交于上述第一转动轴的轴平行的轴；第三臂部（14），其按照能够以第三转动轴为转动中心转动的方式连结于上述第二臂部（13），该第三转动轴是与上述第二转动轴平行的轴；角速度传感器，其设置于上述第一臂部（12）；以及加速度传感器，其设置于上述第三臂部（14）。

【技术实现步骤摘要】
机械手、机械手控制装置以及机械手系统
本专利技术涉及机械手、机械手控制装置以及机械手系统。
技术介绍
在专利文献1所记载的机械手中，在前端部即在最前端侧的第六连杆上设置六轴传感器，基于该六轴传感器的检测结果来针对各连杆分别求出绕目标轴的角速度的振动分量，从而进行抑制振动的控制，其中，上述六轴传感器对相互正交的X轴、Y轴、Z轴各自的方向的加速度、分别绕X轴、Y轴、Z轴的加速度进行检测。此外，连杆的角速度的振动分量被称为“扭转角速度”或“振动角速度”等。专利文献1：日本特开2011－136395号公报在专利文献1所记载的机械手中，由于六轴传感器的姿势因机械手的动作而改变，所以需要根据该六轴传感器的检测结果来进行被称为雅可比转换的坐标轴转换等，求出各连杆的角速度的振动分量。并且，需要相应于每时每刻变化的马达的转动角度来进行计算。因此，需要复杂且庞大的运算处理，所以需要具有性能高、昂贵的CPU（CentralProcessingUnit：中央处理器）等的控制装置，因而存在成本增加的问题。另外，由于需要复杂且庞大的运算处理，所以容易产生运算误差，从而存在因该运算误差而不能充分地抑制振动的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够容易且可靠地抑制振动的机械手、机械手控制装置以及机械手系统。这种目的能够通过下述的本专利技术而实现。本专利技术的机械手的特征在于，具备：基台；第一臂部，其按照能够以第一转动轴为转动中心转动的方式连结于上述基台；第二臂部，其按照能够以第二转动轴为转动中心转动的方式连结于上述第一臂部，该第二转动轴是与上述第一转动轴正交的轴或与正交于上述第一转动轴的轴平行的轴；第三臂部，其按照能够以第三转动轴为转动中心转动的方式连结于上述第二臂部，该第三转动轴是与上述第二转动轴平行的轴；角速度传感器，其设置于上述第一臂部；加速度传感器，其设置于上述第三臂部，其加速度的检测轴与正交于上述第三转动轴的轴平行。由此，能够容易且可靠地抑制振动。即，首先，能够利用角速度传感器来检测第一臂部的角速度。另外，由于第三转动轴与第二转动轴平行，所以能够利用加速度传感器来包括第二臂部的转动量在内地对第三臂部的加速度进行检测而导出其角速度。而且，能够基于上述的检测结果来抑制振动。此外，能够将由加速度传感器检测出的加速度直接用作角速度，在这种情况下能够进一步简化运算处理。另外，将由加速度传感器检测出的加速度直接用作角速度这在第三臂部的速度比较小时、第二臂部的长度比较短时尤其有效。以下，针对将由加速度传感器检测出的加速度直接用作角速度省略每次陈述的情况。另外，即便机械手的姿势发生变化，角速度传感器的检测轴相对于第一转动轴的姿势也是一定的。因此，不需要对由角速度传感器检测出的第一臂部的角速度进行基于角速度传感器朝向的修正。另外，第三转动轴以及第二转动轴与第一转动轴正交或与正交于第一转动轴的轴平行，所以能够不混入第一臂部的加速度分量地对包括第二臂部的转动量在内的第三臂部的加速度进行检测。另外，即便机械手的姿势发生变化，例如即便第一臂部、第二臂部、第三臂部发生了转动，也不需要对由加速度传感器检测出的第三臂部的加速度进行对应加速度传感器的姿势的修正。由此，不需要复杂且庞大的运算，由此难以产生运算误差，从而能够可靠地抑制振动，另外还能够提高机械手控制中的响应速度。另外，利用加速度传感器，不是对第二臂部的加速度，而是包括第二臂部的转动量在内地对第三臂部的加速度进行检测而导出角速度，所以能够更可靠地抑制振动。另外，与还在第二臂部设置角速度传感器、加速度传感器的情况相比，能够减少传感器的个数，从而能够降低成本，另外能够简化结构。另外，由于设置于第一臂部的惯性传感器不是加速度传感器，而是角速度传感器，所以难以受到噪声的影响，从而能够更可靠地检测角速度。其理由是：第一臂部上惯性传感器的设置位置多在第一转动轴的附近，因此若是加速度传感器的情况下，则输出变小，噪声影响变大。在本专利技术的机械手中，优选上述加速度传感器的加速度的检测轴为与上述第三臂部的中心轴正交或与正交于上述第三臂部的中心轴的轴平行。由此，能够更可靠地包括第二臂部的转动量在内地对第三臂部的加速度进行检测而导出其角速度。在本专利技术的机械手中，优选上述角速度传感器的角速度的检测轴为与上述第一转动轴平行或与上述第一转动轴一致。由此，能够更可靠地检测第一臂部的角速度。在本专利技术的机械手中，优选为具备：角速度传感器单元，其具有第一壳体、上述角速度传感器以及电路部，上述角速度传感器以及上述电路部被设置在上述第一壳体内，上述电路部对从上述角速度传感器输出的信号进行AD转换并进行发送；以及加速度传感器单元，其具有第二壳体、上述加速度传感器以及电路部，上述加速度传感器以及上述电路部设置于上述第二壳体内，上述电路部对从上述加速度传感器输出的信号进行AD转换并进行发送，上述角速度传感器单元设置于上述第一臂部，上述加速度传感器单元设置于上述第三臂部。由此，与另外设置电路部的情况相比，能够简化结构。在本专利技术的机械手中，优选为上述第一壳体的外形是长方体，上述角速度传感器的角速度的检测轴为与上述第一壳体的上述长方体的最大面的法线一致。由此，能够容易且可靠地对角速度传感器的角速度的检测轴的方向进行识别，从而能够容易地将角速度传感器调整为适当的姿势。在本专利技术的机械手中，优选为上述第一壳体具有安装部，该安装部在上述第一壳体的角部安装于上述第一臂部，上述第二壳体具有安装部，该安装部在上述第二壳体的角部安装于上述第三臂部。由此，能够可靠地将角速度传感器单元安装于第一臂部，能够可靠地将加速度传感器单元安装于第三臂部。在本专利技术的机械手中，优选为具备具有导电性并将上述第一壳体的上述安装部固定于上述第一臂部的第一固定部件，通过上述第一固定部件将上述角速度传感器单元的上述电路部接地连接于上述第一臂部；具备具有导电性并将上述第二壳体的上述安装部固定于上述第三臂部的第二固定部件，通过上述第二固定部件将上述加速度传感器单元的上述电路部接地连接于上述第三臂部。由此，能够减少部件件数，从而能够简化结构。在本专利技术的机械手中，优选为上述第一臂部具有框体和与上述框体一体形成的臂部侧安装部，上述角速度传感器单元直接安装于上述臂部侧安装部。由此，角速度传感器单元能够可靠地与第一臂部一体地转动。在本专利技术的机械手中，优选为上述第三臂部具有框体和与上述壳体一体形成的臂部侧安装部，上述加速度传感器单元直接安装于上述臂部侧安装部。由此，加速度传感器单元能够可靠地与第三臂部一体地转动。在本专利技术的机械手中，优选为具有电缆，上述电缆被配设于上述第一臂部，对该机械手供给电力，上述角速度传感器被配置于上述第一臂部的与上述电缆相反一侧的端部。由此，能够防止角速度传感器受到由电缆产生的噪声的影响的情况，另外能够防止角速度传感器侧的电路、配线因电缆而短路的情况。在本专利技术的机械手中，优选为具有电缆，上述电缆被配设于上述第三臂部，对该机械手供给电力，上述加速度传感器被配置于上述第三臂部的与上述电缆相反一侧的端部。由此，能够防止加速度传感器受到由电缆产生的噪声的影响的情况，另外能够防止加速度传感器侧的电路、配线因电缆而短路的情况。在本专利技术的机械手中，优选为具备：第四臂部，其按照能够以第四转动轴为转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手，其特征在于，具备：基台；第一臂部，其按照能够以第一转动轴为转动中心转动的方式连结于所述基台；第二臂部，其按照能够以第二转动轴为转动中心转动的方式连结于所述第一臂部，该第二转动轴是与所述第一转动轴正交的轴或与正交于所述第一转动轴的轴平行的轴；第三臂部，其按照能够以第三转动轴为转动中心转动的方式连结于所述第二臂部，该第三转动轴是与所述第二转动轴平行的轴；角速度传感器，其设置于所述第一臂部；以及加速度传感器，其设置于所述第三臂部，并且加速度的检测轴与正交于所述第三转动轴的轴平行。

【技术特征摘要】
2013.04.10 JP 2013-0822741.一种机械手，其特征在于，具备：基台；第一臂部，其按照能够以第一转动轴为转动中心转动的方式连结于所述基台；第二臂部，其按照能够以第二转动轴为转动中心转动的方式连结于所述第一臂部，该第二转动轴是与所述第一转动轴正交的轴或与正交于所述第一转动轴的轴平行的轴；第三臂部，其按照能够以第三转动轴为转动中心转动的方式连结于所述第二臂部，该第三转动轴是与所述第二转动轴平行的轴；角速度传感器，其设置于所述第一臂部；以及加速度传感器，其设置于所述第三臂部，并且加速度的检测轴与正交于所述第三转动轴的轴平行，所述第一转动轴与所述基台的设置面的法线一致。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述加速度传感器的所述加速度的检测轴与所述第三臂部的中心轴正交或与正交于所述第三臂部的中心轴的轴平行。3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述角速度传感器的角速度的检测轴与所述第一转动轴平行或与所述第一转动轴一致。4.权利要求1所述的机械手，其特征在于，具备：角速度传感器单元，其具有第一壳体、所述角速度传感器以及电路部，所述角速度传感器以及所述电路部被设置在所述第一壳体内，所述电路部对从所述角速度传感器输出的信号进行AD转换并进行发送；以及加速度传感器单元，其具有第二壳体、所述加速度传感器以及电路部，所述加速度传感器以及所述电路部被设置于所述第二壳体内，所述电路部对从所述加速度传感器输出的信号进行AD转换并进行发送，所述角速度传感器单元被设置于所述第一臂部，所述加速度传感器单元设置于所述第三臂部。5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述第一壳体的外形是长方体，所述角速度传感器的角速度的检测轴与所述第一壳体的所述长方体的最大面的法线一致。6.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述第一壳体在所述第一壳体的角部具有被安装于所述第一臂部的安装部，所述第二壳体在所述第二壳体的角部具有被安装于所述第三臂部的安装部。7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，具备具有导电性并将所述第一壳体的所述安装部固定于所述第一臂部的第一固定部件，通过所述第一固定部件将所述角速度传感器单元的所述电路部接地连接于所述第一臂部，具备具有导电性并将所述第二壳体的所述安装部固定于所述第三臂部的第二固定部件，通过所述第二固定部件将所述加速度传感器单元的所述电路部接地连接于所述第三臂部。8.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述第一臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅田笃，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP