[发明专利]机器人控制装置

权利要求书

1.一种机器人控制装置，对具有多组电动机和由所述电动机旋转驱动的关节轴的机器人臂的动作进行控制，

所述机器人控制装置具备：

移动指令生成部，基于所述机器人臂在相邻的作业点间的移动距离和目标移动速度，分别生成针对各所述关节轴的移动指令并输出；

动力学转矩算出部，基于各所述关节轴的旋转速度、旋转加速度和关节角度，分别算出各所述关节轴中的动力学转矩并输出；和

加减速处理部，对所述移动指令进行加减速处理，

在各所述关节轴当中的至少1个所述关节轴中，在所述关节轴的所述动力学转矩当中依赖于所述旋转加速度的惯性项转矩比为了使所述关节轴进行加减速动作而能进行利用的能利用转矩大的情况下，对各所述关节轴的旋转动作的共同的加减速时间进行修正，以使得所述加减速时间相对变大，基于进行修正后得到的所述加减速时间通过所述加减速处理部对所述移动指令进行所述加减速处理，

在各所述关节轴当中的至少1个所述关节轴中，在所述关节轴的所述动力学转矩比所述关节轴的能输出转矩大的情况下，对所述机器人臂以所述目标移动速度移动所述作业点间的移动距离所需的移动时间进行修正，以使得所述移动时间相对变大，基于进行修正后得到的所述移动时间通过所述移动指令生成部来生成所述移动指令。

2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其中，

所述动力学转矩算出部针对各所述关节轴，基于一个所述关节轴的所述旋转加速度成为最大的任意的时刻的所述一个关节轴的所述旋转速度、所述旋转加速度和所述关节角度，算出所述动力学转矩、所述惯性项转矩、和从所述动力学转矩减去所述惯性项转矩后得到的剩余转矩，进而分别算出所述一个关节轴以外的其他所述关节轴中的所述动力学转矩、所述惯性项转矩和所述剩余转矩并输出，

机器人控制装置还具备：

第1修正处理部，算出从所述一个关节轴所能输出的最大容许转矩减去所述剩余转矩后得到的分量即所述能利用转矩与所述惯性项转矩的转矩比，进而分别算出所述其他关节轴中的所述转矩比，将各所述关节轴中的所述转矩比当中的最大值作为第1修正系数来输出，

所述加减速处理部在所述第1修正系数为1以下的情况下，基于预先设定的所述加减速时间，对所述移动指令进行所述加减速处理，在所述第1修正系数超过1的情况下，基于在所述加减速时间上乘以所述第1修正系数进行修正后得到的所述加减速时间，对所述移动指令进行所述加减速处理，

所述机器人控制装置基于由所述加减速处理部进行所述加减速处理后得到的所述移动指令来旋转驱动各所述关节轴，对所述机器人臂的动作进行控制。

3.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其中，

所述电动机当中的至少一者具有如下速度-转矩特性：

若超过给定的旋转速度，则能输出转矩就降低，

所述机器人控制装置还具备：

参数运算部，在所述速度-转矩特性的能输出转矩降低区域，针对各所述关节轴，提取任意的多个时刻中每一个时刻的一个所述关节轴的所述旋转速度来作为要求旋转速度，进而分别提取所述一个关节轴以外的其他所述关节轴中的所述要求旋转速度；

容许速度算出部，基于所述动力学转矩和所述速度-转矩特性，针对各所述关节轴，分别算出所述关节轴的所述多个时刻的最大容许旋转速度并输出；和

第2修正处理部，分别算出所述多个时刻的所述要求旋转速度与所述最大容许旋转速度的速度比，将各所述关节轴中的所述速度比的最大值作为第2修正系数来输出，

所述移动指令生成部在所述第2修正系数为1以下的情况下，基于所述移动时间来生成所述移动指令，另一方面，在所述第2修正系数超过1的情况下，基于在所述移动时间上乘以所述第2修正系数进行修正后得到的所述移动时间来生成所述移动指令，

所述机器人控制装置基于由所述移动指令生成部生成的所述移动指令来旋转驱动各所述关节轴，对所述机器人臂的动作进行控制。

4.根据权利要求2所述的机器人控制装置，其中，

所述电动机当中的至少一者具有如下速度-转矩特性：

若超过给定的旋转速度，则能输出转矩就降低，

所述机器人控制装置还具备：

参数运算部，在所述速度-转矩特性的能输出转矩降低区域，针对各所述关节轴，提取任意的多个时刻中每一个时刻的一个所述关节轴的所述旋转速度来作为要求旋转速度，进而分别提取所述一个关节轴以外的其他所述关节轴中的所述要求旋转速度；

容许速度算出部，基于所述动力学转矩和所述速度-转矩特性，针对各所述关节轴，分别算出所述关节轴的所述多个时刻的最大容许旋转速度并输出；和

第2修正处理部，分别算出所述多个时刻的所述要求旋转速度与所述最大容许旋转速度的速度比，将各所述关节轴中的所述速度比的最大值作为第2修正系数来输出，

所述移动指令生成部在所述第2修正系数为1以下的情况下，基于所述移动时间来生成所述移动指令，另一方面，在所述第2修正系数超过1的情况下，基于在所述移动时间上乘以所述第2修正系数进行修正后得到的所述移动时间来生成所述移动指令，

所述机器人控制装置基于由所述移动指令生成部生成的所述移动指令来旋转驱动各所述关节轴，对所述机器人臂的动作进行控制。