控制设备、控制方法和程序技术

[问题]提供一种在动力传输机构受到外力时具有简单的配置的致动器。[解决方案]根据本公开，控制设备设置有：比较单元，其将第一旋转位置与第二旋转位置进行比较，第一旋转位置是动力传输机构的输入轴的旋转位置，第二旋转位置是动力传输机构的输出轴的旋转位置；以及驱动力控制单元，其基于第一旋转位置与第二旋转位置之间的差来控制驱动输入轴的致动器的驱动力。由于该配置，当动力传输机构受到外力时，可以用简单的配置来保护致动器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制设备、控制方法和程序
本公开涉及控制设备、控制方法和程序。
技术介绍
例如，以下列出的专利文献1已经公开了包括关节驱动致动器并且使用该关节驱动致动器来移动臂等的机器人设备。引用列表专利文献专利文献1：日本未经审查的专利申请公开第2010-188471号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题当诸如冲击的外力不可避免地施加到例如以上列出的专利文献1中公开的机器人设备的臂上时，关节驱动致动器或其他构件在某些情况下可能损坏。为了防止由于来自驱动力输出侧的冲击等引起的这种损坏，一些现有的机器人设备具有诸如滑动型或棘轮型的机械动力限制机构。即使在驱动力输出侧的臂受到外力的情况下，设置动力限制机构使得可以减少由于驱动力输入侧与驱动力输出侧之间的机械滑动而引起的驱动力输入侧的致动器的损坏。然而，上述机械动力限制机构依赖于机械结构来实现其功能，并且因此可能引起限制动力的值的变化，使得难以精确地管理限制动力的值，这成为问题。另外，限制动力可能引起机械磨损，导致机构部件的劣化，这成为问题。另一问题是将机械动力限制机构安装在机器人设备中导致其安装驱动限制机构的部分的体积和重量增加。此外，机械动力限制机构难以根据环境动态地改变操作时的驱动力。另一问题是机械动力限制机构可能引起反冲(backlash)或机械和弹性变形，导致动力传输性能的线性劣化。因此，期望在动力传输机构受到外力的情况下，通过简单的配置来保护致动器。解决问题的手段根据本公开，提供了一种控制设备，包括：比较部，其将第一旋转位置与第二旋转位置彼此进行比较，其中，第一旋转位置是动力传输机构的输入轴的旋转位置，并且第二旋转位置是动力传输机构的输出轴的旋转位置；以及驱动力控制部，其基于第一旋转位置与第二旋转位置之间的差来控制驱动输入轴的致动器的驱动力。另外，根据本公开，还提供了一种控制方法，包括：将第一旋转位置与第二旋转位置彼此进行比较，其中，第一旋转位置是动力传输机构的输入轴的旋转位置，并且第二旋转位置是动力传输机构的输出轴的旋转位置；以及基于第一旋转位置与第二旋转位置之间的差来控制驱动输入轴的致动器的驱动力。另外，根据本公开，还提供了一种使计算机执行为以下装置的程序：用于将第一旋转位置与第二旋转位置彼此进行比较的装置，第一旋转位置是动力传输机构的输入轴的旋转位置，第二旋转位置是动力传输机构的输出轴的旋转位置；以及用于基于第一旋转位置与第二旋转位置之间的差来控制驱动输入轴的致动器的驱动力的装置。本专利技术的效果如上所述，根据本公开，在动力传输机构受到外力的情况下，可以通过简单的配置来保护致动器。应当注意，上述效果不必是限制性的；除了以上效果之外或者代替以上效果，可以实现本说明书中描述的任何效果或者可以从本说明书中掌握的其他效果。附图说明[图1]是机器人设备的外观和关节的旋转轴的示意图。[图2]是每个关节的配置的说明性示意图。[图3]仅示出了致动器单元。[图4]是没有外盖的致动器单元的示意图。[图5]是致动器单元的示意性分解图。[图6]是旋转检测器之间的减速机构和其他机构组件处于负载下而引起诸如挠曲的轻微变形的情况的说明性示意图。[图7]是旋转检测器之间的减速机构和其他机构部件处于负载下而引起诸如挠曲的轻微变形的情况的说明性示意图。[图8]是经过时间与来自发动机侧的旋转检测器的位置信号与来自输出齿轮侧的旋转检测器的位置信号之间的差之间的关系的示意图。[图9]是经过时间与来自发动机侧的旋转检测器的位置信号与来自输出齿轮侧的旋转检测器的位置信号之间的差之间的关系的示意图。[图10]是示出控制设备和致动器单元的配置的框图。[图11]是示出要由控制设备执行的处理的流程的流程图。[图12]是示出要由控制设备执行的处理的流程的流程图。[图13]是示出要由控制设备执行的处理的流程的流程图。具体实施方式在下文中，参考附图详细描述本公开的优选实施方式。应当注意，在本说明书和附图中，通过分配相同的参考数字，省略了对于大致具有相同功能配置的组件的重复描述。应当注意，按以下顺序给出描述。1.机器人设备的配置2.关节的配置3.外力对可动臂的作用4.限制外力对发动机的作用的配置4.1.基于发动机旋转检测器与输出齿轮旋转检测器之间的相位差的控制4.2.基于流过发动机的电流的值的控制5.根据本实施方式的控制设备的配置6.根据本实施方式的控制设备的处理流程7.与上级控制器的协作8.与外部服务器的协作1.机器人设备的配置图1是机器人设备1000的外观和关节的旋转轴的示意图。机器人设备1000包括要由诸如伺服发动机的电动发动机驱动的四个腿100、110、120和130。如图1所示，机器人设备1000包括多个关节。为了便于说明，本文的机器人设备1000根据其运动被划分为以下系统：右前腿系统、左前腿系统、右后腿系统、左后腿系统、主体(Body)系统和头部系统。右前腿系统具有关节102、关节104和关节106。左前腿系统具有关节112、关节114和关节116。右后腿系统具有关节122、关节124和关节126。左后腿系统具有关节132、关节134和关节136。另外，主体系统具有关节142。头部系统具有关节152、关节154、关节156和关节158。每个系统都耦接到躯干140。应当注意，图1所示的每个关节表示要由电动发动机驱动的主关节。除了图1所示的关节之外，机器人设备1000具有根据其他关节的运动而被动运动的关节。另外，机器人设备1000还具有诸如嘴、耳朵和尾巴的多个可动部分，这些可动部分也由电动发动机等驱动。每个关节在图1中被描绘为圆柱体，在每个关节中，圆柱体的中心轴对应于关节的旋转轴。每个关节由诸如伺服发动机的电动发动机(以下简称为发动机)驱动。应当注意，对驱动源没有特别的限制。每个关节的发动机与齿轮机构以及用于驱动发动机的微控制器一起容纳在单个箱子(箱子)中。箱子包括树脂材料(塑料)。通过将发动机和齿轮机构容纳在单个箱子中并密封该箱子，可以增强机器人设备1000的静音性。用于容纳发动机、齿轮机构和微控制器的箱子可以是双轴箱子或单轴箱子。在右后腿系统的情况下，例如，关节132和134的发动机、齿轮机构和微控制器容纳在单个箱子200中，并且箱子200构成两个旋转轴。同时，关节136的发动机、齿轮机构和微控制器容纳在单个箱子210中，并且箱子210构成单个旋转轴。根据本实施方式，特别地，将两个旋转轴容纳在单个箱子200中使得可以实现球形关节。此外，将两个旋转轴容纳在单个箱子中使得可以减少与关节有关的空间，允许确定机器人设备1000的形状，同时更重视设计。上述每个系统(诸如右前腿系统)由每个关节的微控制器(以下描述的控制设备500)控制。在关节中，头部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制设备，包括：/n比较部，将第一旋转位置与第二旋转位置彼此进行比较，所述第一旋转位置是动力传输机构的输入轴的旋转位置，所述第二旋转位置是所述动力传输机构的输出轴的旋转位置；以及/n驱动力控制部，基于所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间的差来控制驱动所述输入轴的致动器的驱动力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180110 JP 2018-0020031.一种控制设备，包括：
比较部，将第一旋转位置与第二旋转位置彼此进行比较，所述第一旋转位置是动力传输机构的输入轴的旋转位置，所述第二旋转位置是所述动力传输机构的输出轴的旋转位置；以及
驱动力控制部，基于所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间的差来控制驱动所述输入轴的致动器的驱动力。


2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述驱动力控制部在对所述输出轴施加外力的情况下基于所述差来控制所述致动器的驱动力。


3.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述驱动力控制部在所述差达到预定阈值的情况下限制所述致动器的驱动力。


4.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述驱动力控制部在所述差达到预定阈值的情况下降低所述致动器中的驱动电流。


5.根据权利要求4所述的控制设备，其中，所述驱动力控制部在所述差达到所述预定阈值的情况下将所述致动器中的驱动电流降低到零。


6.根据权利要求2所述的控制设备，其中，所述驱动力控制部在所述差达到预定阈值的情况下控制所述致动器以在受到所述外力的方向上驱动所述致动器。


7.根据权利要求6所述的控制设备，其中，所述驱动力控制部在所述差达到所述预定阈值的情况下增加所述致动器中的驱动电流以在受到所述外力的方向上驱动所述致动器。


8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀口宗之，上林英纪，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP