ロボット制御装置
【課題】モーターの性能をより多く引き出すことが可能なロボット制御装置。
【解決手段】モーターパラメーター記憶手段４０と、慣性モーメント計算手段１０と、移動距離計算手段２０と、速度指令曲線計算手段３０と、速度指令曲線計算手段３０により生成された速度指令曲線に従ってモーター７２を制御するモーター制御装置６０と、を備えるロボット制御装置７５であって、モーター７２の内部温度を測定するモーター温度測定手段５０をさらに備えており、モーターパラメーター記憶手段４０は、内部温度によって変動する可変パラメーターについては許容最大値よりも低い内部温度下で使用された場合の増大する方向に補正されたモーターパラメーターを含めて記憶しており、速度指令曲線計算手段３０は、補正されたモーターパラメーターを用いて速度指令曲線３１０を生成するロボット制御装置７５。
【解決手段】モーターパラメーター記憶手段４０と、慣性モーメント計算手段１０と、移動距離計算手段２０と、速度指令曲線計算手段３０と、速度指令曲線計算手段３０により生成された速度指令曲線に従ってモーター７２を制御するモーター制御装置６０と、を備えるロボット制御装置７５であって、モーター７２の内部温度を測定するモーター温度測定手段５０をさらに備えており、モーターパラメーター記憶手段４０は、内部温度によって変動する可変パラメーターについては許容最大値よりも低い内部温度下で使用された場合の増大する方向に補正されたモーターパラメーターを含めて記憶しており、速度指令曲線計算手段３０は、補正されたモーターパラメーターを用いて速度指令曲線３１０を生成するロボット制御装置７５。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用及び民生用等のロボットを制御するロボット制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品の搬送、組み立て、溶接などを行う自動装置として、回転軸を有するロボットアー
ム（以下、単に「アーム」と称する。）と回転軸を駆動するモーターとを備えるアーム型
ロボットがある。アーム型ロボット（以下、単に「ロボット」と称する。）の性能を表す
代表的な指標として、操作範囲、可搬重量、作業速度の３つがある。操作範囲はアーム長
と関連し、作業速度はアームの回転速度に関連する。したがって、アーム長とアーム可搬
重量とアーム回転速度とについての要求仕様が決まると、かかる要求を満たすためのモー
ターの要求仕様も定まる。そしてモーターの要求仕様が決まると、該モーターの価格も定
まる。
【０００３】
ロボットの価格は、主要部品の１つであるモーターの価格と強く相関している。そのた
め、ロボットの低価格化すなわちコストダウンを実現するためには、モーターの有する能
力を有効に引き出して、ロボットの要求仕様に対してできる限り小型のモーターを用いる
ことが必要となる。そのため、例えば特許文献１には、ロボットのアームがある点から他
の点まで移動する際の速度を決定する速度指令曲線計算手段を、記憶手段と最高速度計算
手段と加減速時間決定手段と速度指令曲線生成手段との計４要素で構成して、モーターの
駆動トルクを最大限に発揮させるロボット制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０００３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来のロボット制御装置は、モーターの内部温度の変動について
は考慮されていない。一般に、ロボットは使用可能な環境範囲（許容範囲）が定められて
いる。周辺温度についても、例えば０℃〜４０℃のように設定されている。一方で、モー
ターの内部温度にも上限すなわち許容温度（最大許容温度）がある。上述の周辺温度の上
限（上述の例では４０℃）は、当該温度でロボットを連続使用しても、モーターの内部温
度が許容温度を超えないように設定されている。
【０００６】
しかし、モーターは使用時（すなわち通電時）に通電量に合せて発熱して、非通電時に
周辺温度との温度差により冷却されるものである。そのため、間欠的な使用時、あるいは
周辺温度が上限（４０℃）よりも低い場合においては、内部温度が上昇しにくい傾向にあ
る。したがって、周辺温度の許容範囲を定めた上で単一の許容最大トルクが設定されてい
る従来のロボット制御装置は、モーターの性能を完全に引き出せていないという課題があ
った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかるロボット制御装置は、ロボットアームを駆動するモータ
ーの加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと許容最高回転速度との３つのパラメ
ーターを格納するモーターパラメーター記憶手段と、関節座標と搬送重量とからロボット
アームの慣性モーメントを計算する慣性モーメント計算手段と、関節座標から上記ロボッ
トアームの移動距離を算出する移動距離計算手段と、上記モーターパラメーター記憶手段
の出力と上記慣性モーメント計算手段の出力と上記移動距離計算手段の出力とから加速時
最大加速度と減速時最大加速度と最高回転速度とを計算して速度指令曲線を生成する速度
指令曲線計算手段と、上記速度指令曲線計算手段により生成された速度指令曲線に従って
上記モーターを制御するモーター制御装置と、を備えたロボット制御装置であって、上記
モーターの内部温度を測定するモーター温度測定手段をさらに備えており、上記モーター
パラメーター記憶手段は、上記内部温度の許容最大値における上記３つのパラメーターを
記憶すると共に、上記３つのパラメーターのうち上記内部温度によって変動する可変パラ
メーターについては、上記許容最大値よりも低い上記内部温度下で使用された場合の増大
する方向に補正されたパラメーターを含めて記憶しており、上記速度指令曲線計算手段は
、上記モーター温度測定手段による測定結果が上記許容最大値よりも低い場合、上記補正
されたパラメーターを用いて上記速度指令曲線を生成することを特徴とする。
【０００９】
このような構成であれば、アームを駆動するモーターの能力を上限まで引き出すことが
できる。したがって、同等の作業を行うロボットにおいてモーターを小型化できる。した
がって、ロボットの価格を低減できる。
【００１０】
［適用例２］上述のロボット制御装置であって、上記モーターパラメーター記憶手段は
上記内部温度と上記移動距離とを所定の範囲毎に区切り、該範囲毎の組合せを表として記
憶すると共に、該表のセルに対してそれぞれ最適な加速時許容最大トルクと減速時許容最
大トルクと許容最高回転速度とを記憶しており、上記内部温度と上記移動距離とが指定さ
れると該組合せに対応する加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと許容最高回転
速度とを出力することを特徴とするロボット制御装置。
【００１１】
このような構成であれば、上記内部温度等を連続量として処理する場合に比べてモータ
ーパラメーター記憶手段の構成を簡略化できる。したがって、ロボットの価格をより一層
低減できる。
【００１２】
［適用例３］上述のロボット制御装置であって、上記可変パラメーターは、加速時許容
最大トルクと減速時許容最大トルクとであることを特徴とするロボット制御装置。
【００１３】
上記２つのパラメーターは通電量に比例するため、上記内部温度による影響が大きい。
すなわち、使用環境温度範囲の上限における値と該上限よりも低い温度下で使用されると
きの値との差が大きい。したがって、上記２つのパラメーターを使用環境温度に対応させ
ることで、モーターの能力を充分に引き出すことができる。
【００１４】
［適用例４］上述のロボット制御装置であって、上記可変パラメーターは、上記３つの
パラメーターの全てであることを特徴とするロボット制御装置。
【００１５】
許容最高回転速度が一定期間維持されているときも通電されているため、使用環境温度
の影響を受ける。したがって、許容最高回転速度も使用環境温度に対応させることで、モ
ーターの能力をより一層引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】アーム型ロボットの概略を示す図。
【図２】本実施形態にかかるロボット制御装置の構成をモーターと共に示す図。
【図３】モーターパラメーターの項目を示す図。
【図４】モーターパラメーター記憶手段に記憶された可変パラメーターを示す図。
【図５】モーターの使用領域を示す図であるモーター特性図。
【図６】速度指令曲線図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態にかかるロボットについて、図面を参照しつつ述べる。図１は
、本実施形態のロボット制御方法の対象となるロボット（アーム型ロボット）７０の概略
を示す図である。図示するように、ロボット７０は中心軸７３を中心に回転移動が可能な
アーム７１と該アームを駆動するモーター７２とを備えている。そしてさらに、ロボット
７０は、モーター制御信号６１０（後述する図２参照）を出力してモーター７２を回転さ
せることでアーム７１を所定の位置まで移動させるロボット制御装置７５を備えている。
【００１８】
なお、図１に示すロボット７０は、単一のアーム７１と単一の中心軸７３を備える最小
限の構成のロボットである。本実施形態のロボット制御装置７５は、より複雑な構成のロ
ボット、例えば複数のアーム７１を有し、かつ各々のアーム７１が複数の中心軸７３を有
する多関節型のロボット７０にも適用可能である。
【００１９】
図２は、本実施形態にかかるロボット制御装置７５の構成を、モーター７２と共に示す
図である。本実施形態にかかるロボット制御装置７５は、慣性モーメント計算手段１０と
、移動距離計算手段２０と、速度指令曲線計算手段３０と、モーターパラメーター記憶手
段４０と、モーター内部温度測定手段５０と、モーター制御手段６０とを有している。
【００２０】
本実施形態にかかるロボット制御装置７５は、以下に述べるようにロボット７０を制御
している。まず、ロボット７０の使用者が図示しない外部入力装置を用いて移動命令１０
０を入力する。入力された移動命令１００は慣性モーメント計算手段１０及び移動距離計
算手段２０に伝達される。移動命令１００は、関節座標１０１と搬送重量１０２とを含ん
でいる。関節座標１０１とは、アーム７１の先端を停止させる位置であり、（ｘ、ｙ、ｚ
）の３次元座標で表される。搬送重量１０２は、アーム７１本体、該アームに装着される
工具、該アームにより搬送される部品、等を合計した重量である。移動命令１００のうち
、関節座標１０１は慣性モーメント計算手段１０と移動距離計算手段２０の双方に伝達さ
れ、搬送重量１０２は慣性モーメント計算手段１０のみに伝達される。
なお、一般にロボット７０が行う定型作業は、複数の工程が組み合わされた物である場
合が多い。本明細書の記載においては、かかる場合において個々の工程毎に移動命令１０
０が存在するものとしている。
【００２１】
慣性モーメント計算手段１０は、関節座標１０１と搬送重量１０２とから慣性モーメン
トを計算して、慣性モーメント情報１１０として、速度指令曲線計算手段３０に対して出
力する。移動距離計算手段２０は、関節座標１０１から移動距離を計算して、移動距離情
報２１０として速度指令曲線計算手段３０及びモーターパラメーター記憶手段４０に対し
て出力する。またロボット７０はモーター７２の内部に、モーター内部温度測定手段５０
（すなわち温度計）を備えている。該温度計の測定値、すなわちモーター７２の内部温度
は、モーター内部温度情報５１０として常時モーターパラメーター記憶手段４０に対して
出力されている。
【００２２】
モーターパラメーター記憶手段４０は、速度指令曲線計算手段３０に対してモーターパ
ラメーター情報４１０を出力する機能を果たす構成要素である。図３は、モーターパラメ
ーターの項目を示す図である。モーターパラメーターは、少なくとも加速時最大トルクＦ
1と減速時最大トルクＦ2と許容最高回転数Ｖとの３項目を含んでいる。そして、本実施形
態のロボット制御装置７５は、上述の３項目のモーターパラメーターを、モーター７２の
機種毎に固定された値ではなく条件によって変わり得る可変パラメーターＰnmとしている
点に特徴がある。すなわち、本実施形態のロボット制御装置７５が備えるモーターパラメ
ーター記憶手段４０は、上述の３項目のモーターパラメーターを、受け取った移動距離情
報２１０とモーター内部温度情報５１０とを基に補正した上で、モーターパラメーター情
報４１０として速度指令曲線計算手段３０に対して出力している。
【００２３】
上述の３項目のモーターパラメーターは、モーター７２に供給される電流値すなわちモ
ーター７２の通電量と正の相関関係にある。すなわち、通電量が増加すると、加速時最大
トルクＦ1等は上昇する関係にある。一方で、通電量の増加はモーター７２を加熱させる
ことにつながる。そして、モーター７２を安全に使用できる温度には上限がある。そのた
め段落（０００５）で述べたように、モーター７２には使用可能な環境範囲（許容範囲）
として、周辺温度についても定められている。図３に示す３項目のモーターパラメーター
は、従来のロボット制御装置においては固定値であり、周辺温度が上限値である場合にお
いてもモーター７２を安全に使用できるように、余裕をもって設定されている。
【００２４】
しかし、上述したように、モーター７２は使用時に通電量に合せて発熱して、非通電時
に周辺温度との温度差により冷却される。したがって、周辺温度が上限値よりも低い場合
においては、より多くの通電が可能となり得る。また、個々の作業すなわちアーム７１の
移動が間欠的である場合は、モーター７２を冷却する時間がより多く確保されていること
となる。そこで本実施形態のロボット制御装置７５は、可変パラメーターＰnmの補正を移
動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とを基に行っている。
なお、上述の補正は、モーター内部温度に代えて周辺温度を基に行うことも可能である
。ただし、モーター７２の過熱を防止するためにはモーター７２の内部温度を直接管理す
る方が確実である。そのため、本実施形態のロボット制御装置７５は、モーター内部温度
を基に補正を行っている。
【００２５】
図４は、モーターパラメーター記憶手段４０に記憶された可変パラメーターＰnmの態様
を示す図（すなわちマトリクス表）である。図示するように、可変パラメーターＰnmは、
モーター内部温度（単に「温度」と図示）と移動距離（単に「距離」と図示）とで構成さ
れる表の形で記憶されている。移動距離計算手段２０から出力された移動距離情報２１０
とモーター内部温度測定手段５０から出力されたモーター内部温度情報５１０の双方は、
所定の範囲毎に区切られて、図４に示す表の縦軸と横軸を構成している。可変パラメータ
ーＰnmは、かかる表のセル毎に設定されている。モーターパラメーター記憶手段４０に対
して移動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とが出力されると、該双方の情報
で指定されるセル内の可変パラメーターＰnmが読み込まれて、モーターパラメーター情報
４１０として速度指令曲線計算手段３０に対して出力される。
【００２６】
速度指令曲線計算手段３０は、慣性モーメント情報１１０と移動距離情報２１０とモー
ターパラメーター情報４１０とを基に速度指令曲線３１０を計算して、モーター制御手段
６０に対して出力する。モーター制御手段６０は、速度指令曲線３１０をモーター制御信
号６１０に変換した上で、モーター７２に対して出力する。そして、モーター７２が該モ
ーター制御信号に基づいて回転することでアーム７１（図１参照）が移動する。
【００２７】
図５は、モーター７２の使用領域を示す図、すなわちモーター特性図である。そして図
６は、速度指令曲線計算手段３０から出力される速度指令曲線３１０を示す図である。な
お以下の記載において、符号の末尾に「ａ」が付記されている場合は従来のロボット制御
装置を用いた場合の要素であり、符号の末尾に「ｂ」が付記されている場合は本実施形態
のロボット制御装置７５を用いた場合の要素であるとする。
モーター７２の使用領域は、最大トルク（加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2
）と許容最高回転数Ｖで規定されている。このうち、最大トルクは主としてモーター７２
の内部温度で制限されている。許容最高回転数は、内部温度の他に、モーター７２の強度
等の機械的な要素からも制限されている。
【００２８】
図５（ａ）は、従来の使用領域すなわちモーターパラメーターが固定されている場合の
使用領域である定常使用領域７００を示す図である。定常使用領域７００は、連続使用領
域７０１と反復使用領域７０２とを含んでいる。連続使用領域７０１は、周辺温度が上限
（例えば４０℃）である場合においても連続的に使用可能な領域である。反復使用領域７
０２は周辺温度が上限である場合において、間欠的に使用可能な領域である。図５（ｂ）
は、本実施形態のロボット制御装置７５により形成された使用領域、すなわちモーターパ
ラメーターが可変パラメーターＰnmとなることで拡大された使用領域を示す図である。図
示するように最大トルク（Ｆ1、Ｆ2）と許容最高回転数Ｖの双方が増大することで、条件
付使用領域７０３が形成されている。
【００２９】
なお、通電による発熱量は加速時と減速時とで大きな差はない。そこで、図５において
は、加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2との２種類の最大トルクが同一として定
常使用領域７００を設定している。また、条件付使用領域７０３は１つのみ図示されてい
るが、実際には図４の表に示すセルの数だけ存在し得る。
【００３０】
図６（ａ）は、図５（ａ）に示す定常使用領域７００を基に計算された速度指令曲線３
１０ａを示す図である。すなわち、従来のロボット制御装置を用いた場合の速度指令曲線
を示す図である。図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示す条件付使用領域７０３が付加された使
用領域を基に計算された速度指令曲線３１０ｂを示す図である。すなわち、本実施形態の
ロボット制御装置７５を用いた場合の速度指令曲線を示す図である。なお、図５（ｃ）及
び図６（ｃ）については後述する。
【００３１】
図６において、Ｔ1はモーター７２を許容最高回転数Ｖまで加速するために要する時間
であり、Ｔ3は許容最高回転数Ｖで回転しているモーター７２を停止させるために要する
時間である。Ｔ2はモーターが許容最高回転数Ｖで回転している時間である。Ｔtはトータ
ルの移動（作業）時間であり、アーム７１が移動命令１００に含まれる関節座標１０１で
指定される位置まで移動するために要する時間である。
アーム７１が長い距離を移動する場合は、Ｔtに占めるＴ2の比率が大きくなる。したが
って、トータルの移動時間であるＴtは、許容最高回転数Ｖに大きく左右される。一方、
アーム７１が移動と停止とを細かく繰り返す場合は、Ｔtに占めるＴ1とＴ3の比率が大き
くなる。したがってＴtは、加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2とに大きく左右
される。
【００３２】
従来のロボット制御装置による速度指令曲線３１０ａと本実施形態のロボット制御装置
７５による速度指令曲線３１０ｂとを比較すると、以下のことが言える。まず、許容最高
回転数Ｖに達するまでに要する時間であるＴ1について比較する。可変パラメーターＰnm
が補正されて加速時最大トルクＦ1が増大しているため、図示するように、許容最高回転
数Ｖｂが従来のロボット制御装置を用いた場合の許容最高回転数Ｖａに対して増大してい
るにもかかわらず、Ｔ1bがＴ1aに比べて短縮されている。したがって、本実施形態のロボ
ット制御装置７５によれば、仕様が同一のモーター７２を用いた場合において、より短時
間により高い回転数まで加速できる。
【００３３】
許容最高回転数Ｖｂで回転しているモーター７２を停止させるために要する時間である
Ｔ3についても同様である。可変パラメーターＰnmが補正されて減速時最大トルクＦ2が増
大しているため、Ｔ3bがＴ3aに比べて短縮されている。したがって、本実施形態のロボッ
ト制御装置７５によれば、より高速で回転しているモーター７２をより短時間で停止させ
ることができる。
【００３４】
また上述したように、許容最高回転数Ｖｂも、従来のロボット制御装置を用いた場合に
おける許容最高回転数Ｖａに比べて増加している。したがって、アーム７１の移動が最大
速度で移動する時間であるＴ2bも、速度指令曲線３１０ａにおける該時間であるＴ2aに比
べて短縮されている。
【００３５】
以上述べたように、本実施形態のロボット制御装置７５によれば、同一仕様のモーター
７２を用いた場合において、Ｔ1b、Ｔ2b、及びＴ3bの全てが、従来のロボット制御装置を
用いた場合における該時間であるＴ1a、Ｔ2a、及びＴ3aに比べて短縮される。したがって
、本実施形態のロボット制御装置７５によれば、同一仕様のモーター７２を用いた場合に
おいて、トータルの作業時間であるＴtbを、従来のロボット制御装置を用いた場合におけ
るトータルの作業時間であるＴtaに比べて大幅に短縮できる。
【００３６】
上述したように、本実施形態のロボット制御装置７５を用いれば、同一のモーター７２
を備えるロボット７０を用いた場合において、アーム７１の移動時間すなわち作業時間を
大幅に短縮できる。すなわち、同一時間に実施する作業量を増加させることができる。し
たがって、本実施形態のロボット制御装置７５を用いれば、作業量が同一である場合にお
いて、従来のロボット制御装置を用いる場合に比べるとモーター７２の要求仕様を低くす
ることができる。すなわち、同一の性能のロボット７０をより小型のモーター７２を用い
て実現できる。したがって、本実施形態のロボット制御装置７５を用いれば、同一の性能
のロボット７０を、低コスト化かつ小型化して実現できる。
【００３７】
しかしながら、上述の従来のロボット制御装置は、モーターの内部温度の変動について
は考慮されていない。一般に、ロボットは使用可能な環境範囲（許容範囲）が定められて
いる。周辺温度についても、例えば０℃〜４０℃のように設定されている。一方で、モー
ターの内部温度にも上限すなわち許容温度（最大許容温度）がある。上述の周辺温度の上
限（上述の例では４０℃）は、当該温度でロボットを連続使用しても、モーターの内部温
度が許容温度を超えないように設定されている。
【００３８】
なお、本実施形態のロボット制御装置７５は、ロボット７０の周辺温度が低いほど大き
な効果を発揮する。すなわち、同一時間に実施する作業量を増加させることができる。し
かし、本実施形態のロボット制御装置７５は、モーター７２の内部温度を直接測定して、
該内部温度が許容温度を超えない範囲内において可能な限りモーター７２の能力を引き出
すことができるため、周辺温度が上限に達している場合であっても、従来のロボット制御
装置を用いた場合に比べて同一時間内により多くの作業を実施させることができる。
【００３９】
本発明の実施の形態は、上述の各実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、
変形例を挙げて説明する。
【００４０】
（変形例１）
上述の実施形態では、許容最高回転数Ｖを可変パラメーターＰnmとしている。すなわち
、モーター７２の内部温度が低い場合は許容回転数を増大させられるとしている。しかし
、最大トルク（加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2）が主としてモーター７２の
内部温度で制限されるモーターパラメーターであるのに対して、許容最高回転数Ｖは主と
して機械的な要素で制限されるモーターパラメーターである。したがって、許容最高回転
数Ｖを固定値（固定パラメーター）として扱わなければならない場合もあり得る。
【００４１】
図５（ｃ）は、変形例１として、かかる場合のモーター７２の使用領域を示した図であ
る。許容最高回転数Ｖが固定値であるため、条件付使用領域７０３が、横軸方向すなわち
トルクが増大する方向にのみ伸張している。図６（ｃ）は、モーター７２の使用領域が図
５（ｃ）に示す形状である場合における速度指令曲線３１０ｃを示す図である。許容最高
回転数Ｖｃが従来のロボット制御装置を用いた場合のＶａと同一であるため、Ｔ2cは短縮
されていない。しかし、最大トルク（加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2）が増
加しているため、モーター７２を許容最高回転数Ｖｃまで加速する時間であるＴ1cと、モ
ーター７２を停止させるために要する時間であるＴ3cは短縮されている。したがって、上
述の実施形態のロボット制御装置７５は、アーム７１が頻繁に移動するような作業を実施
する場合においては、モーター７２の許容最大回転数Ｖが固定値である場合であっても、
大きな効果を発揮できる。
【００４２】
（変形例２）
上述の実施形態のロボット制御装置７５が備えるモーターパラメーター記憶手段４０は
、可変パラメーターＰnmを、移動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とを縦軸
と横軸とする表のセル毎に設定している。したがって、上述の実施形態における可変パラ
メーターＰnmは、非連続的な数値である。しかし、モーターパラメーター記憶手段４０に
代えてモーターパラメーター計算手段を備えるロボット制御装置も可能である。連続した
数値である移動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とから可変パラメーターＰ
nmを計算することで、可変パラメーターＰnmを連続的な数値とすることができる。かかる
ロボット制御装置であればモーター７２の能力をより一層有効に利用でき、モーター７２
及び該モーターを構成要素とするロボット７０をより一層小型化できる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…慣性モーメント計算手段、２０…移動距離計算手段、３０…速度指令曲線計算手
段、４０…モーターパラメーター記憶手段、５０…モーター内部温度測定手段、６０…モ
ーター制御手段、７０…ロボット、７１…ロボットアームとしてのアーム、７２…モータ
ー、７３…中心軸、７５…ロボット制御装置、１００…移動命令、１０１…関節座標、１
０２…搬送重量、１１０…慣性モーメント情報、２１０…移動距離情報、３１０…速度指
令曲線、４１０…モーターパラメーター情報、５１０…モーター内部温度情報、６１０…
モーター制御信号、７００…定常使用領域、７０１…連続使用領域、７０２…反復使用領
域、７０３…条件付使用領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用及び民生用等のロボットを制御するロボット制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品の搬送、組み立て、溶接などを行う自動装置として、回転軸を有するロボットアー
ム（以下、単に「アーム」と称する。）と回転軸を駆動するモーターとを備えるアーム型
ロボットがある。アーム型ロボット（以下、単に「ロボット」と称する。）の性能を表す
代表的な指標として、操作範囲、可搬重量、作業速度の３つがある。操作範囲はアーム長
と関連し、作業速度はアームの回転速度に関連する。したがって、アーム長とアーム可搬
重量とアーム回転速度とについての要求仕様が決まると、かかる要求を満たすためのモー
ターの要求仕様も定まる。そしてモーターの要求仕様が決まると、該モーターの価格も定
まる。
【０００３】
ロボットの価格は、主要部品の１つであるモーターの価格と強く相関している。そのた
め、ロボットの低価格化すなわちコストダウンを実現するためには、モーターの有する能
力を有効に引き出して、ロボットの要求仕様に対してできる限り小型のモーターを用いる
ことが必要となる。そのため、例えば特許文献１には、ロボットのアームがある点から他
の点まで移動する際の速度を決定する速度指令曲線計算手段を、記憶手段と最高速度計算
手段と加減速時間決定手段と速度指令曲線生成手段との計４要素で構成して、モーターの
駆動トルクを最大限に発揮させるロボット制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０００３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来のロボット制御装置は、モーターの内部温度の変動について
は考慮されていない。一般に、ロボットは使用可能な環境範囲（許容範囲）が定められて
いる。周辺温度についても、例えば０℃〜４０℃のように設定されている。一方で、モー
ターの内部温度にも上限すなわち許容温度（最大許容温度）がある。上述の周辺温度の上
限（上述の例では４０℃）は、当該温度でロボットを連続使用しても、モーターの内部温
度が許容温度を超えないように設定されている。
【０００６】
しかし、モーターは使用時（すなわち通電時）に通電量に合せて発熱して、非通電時に
周辺温度との温度差により冷却されるものである。そのため、間欠的な使用時、あるいは
周辺温度が上限（４０℃）よりも低い場合においては、内部温度が上昇しにくい傾向にあ
る。したがって、周辺温度の許容範囲を定めた上で単一の許容最大トルクが設定されてい
る従来のロボット制御装置は、モーターの性能を完全に引き出せていないという課題があ
った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかるロボット制御装置は、ロボットアームを駆動するモータ
ーの加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと許容最高回転速度との３つのパラメ
ーターを格納するモーターパラメーター記憶手段と、関節座標と搬送重量とからロボット
アームの慣性モーメントを計算する慣性モーメント計算手段と、関節座標から上記ロボッ
トアームの移動距離を算出する移動距離計算手段と、上記モーターパラメーター記憶手段
の出力と上記慣性モーメント計算手段の出力と上記移動距離計算手段の出力とから加速時
最大加速度と減速時最大加速度と最高回転速度とを計算して速度指令曲線を生成する速度
指令曲線計算手段と、上記速度指令曲線計算手段により生成された速度指令曲線に従って
上記モーターを制御するモーター制御装置と、を備えたロボット制御装置であって、上記
モーターの内部温度を測定するモーター温度測定手段をさらに備えており、上記モーター
パラメーター記憶手段は、上記内部温度の許容最大値における上記３つのパラメーターを
記憶すると共に、上記３つのパラメーターのうち上記内部温度によって変動する可変パラ
メーターについては、上記許容最大値よりも低い上記内部温度下で使用された場合の増大
する方向に補正されたパラメーターを含めて記憶しており、上記速度指令曲線計算手段は
、上記モーター温度測定手段による測定結果が上記許容最大値よりも低い場合、上記補正
されたパラメーターを用いて上記速度指令曲線を生成することを特徴とする。
【０００９】
このような構成であれば、アームを駆動するモーターの能力を上限まで引き出すことが
できる。したがって、同等の作業を行うロボットにおいてモーターを小型化できる。した
がって、ロボットの価格を低減できる。
【００１０】
［適用例２］上述のロボット制御装置であって、上記モーターパラメーター記憶手段は
上記内部温度と上記移動距離とを所定の範囲毎に区切り、該範囲毎の組合せを表として記
憶すると共に、該表のセルに対してそれぞれ最適な加速時許容最大トルクと減速時許容最
大トルクと許容最高回転速度とを記憶しており、上記内部温度と上記移動距離とが指定さ
れると該組合せに対応する加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと許容最高回転
速度とを出力することを特徴とするロボット制御装置。
【００１１】
このような構成であれば、上記内部温度等を連続量として処理する場合に比べてモータ
ーパラメーター記憶手段の構成を簡略化できる。したがって、ロボットの価格をより一層
低減できる。
【００１２】
［適用例３］上述のロボット制御装置であって、上記可変パラメーターは、加速時許容
最大トルクと減速時許容最大トルクとであることを特徴とするロボット制御装置。
【００１３】
上記２つのパラメーターは通電量に比例するため、上記内部温度による影響が大きい。
すなわち、使用環境温度範囲の上限における値と該上限よりも低い温度下で使用されると
きの値との差が大きい。したがって、上記２つのパラメーターを使用環境温度に対応させ
ることで、モーターの能力を充分に引き出すことができる。
【００１４】
［適用例４］上述のロボット制御装置であって、上記可変パラメーターは、上記３つの
パラメーターの全てであることを特徴とするロボット制御装置。
【００１５】
許容最高回転速度が一定期間維持されているときも通電されているため、使用環境温度
の影響を受ける。したがって、許容最高回転速度も使用環境温度に対応させることで、モ
ーターの能力をより一層引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】アーム型ロボットの概略を示す図。
【図２】本実施形態にかかるロボット制御装置の構成をモーターと共に示す図。
【図３】モーターパラメーターの項目を示す図。
【図４】モーターパラメーター記憶手段に記憶された可変パラメーターを示す図。
【図５】モーターの使用領域を示す図であるモーター特性図。
【図６】速度指令曲線図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態にかかるロボットについて、図面を参照しつつ述べる。図１は
、本実施形態のロボット制御方法の対象となるロボット（アーム型ロボット）７０の概略
を示す図である。図示するように、ロボット７０は中心軸７３を中心に回転移動が可能な
アーム７１と該アームを駆動するモーター７２とを備えている。そしてさらに、ロボット
７０は、モーター制御信号６１０（後述する図２参照）を出力してモーター７２を回転さ
せることでアーム７１を所定の位置まで移動させるロボット制御装置７５を備えている。
【００１８】
なお、図１に示すロボット７０は、単一のアーム７１と単一の中心軸７３を備える最小
限の構成のロボットである。本実施形態のロボット制御装置７５は、より複雑な構成のロ
ボット、例えば複数のアーム７１を有し、かつ各々のアーム７１が複数の中心軸７３を有
する多関節型のロボット７０にも適用可能である。
【００１９】
図２は、本実施形態にかかるロボット制御装置７５の構成を、モーター７２と共に示す
図である。本実施形態にかかるロボット制御装置７５は、慣性モーメント計算手段１０と
、移動距離計算手段２０と、速度指令曲線計算手段３０と、モーターパラメーター記憶手
段４０と、モーター内部温度測定手段５０と、モーター制御手段６０とを有している。
【００２０】
本実施形態にかかるロボット制御装置７５は、以下に述べるようにロボット７０を制御
している。まず、ロボット７０の使用者が図示しない外部入力装置を用いて移動命令１０
０を入力する。入力された移動命令１００は慣性モーメント計算手段１０及び移動距離計
算手段２０に伝達される。移動命令１００は、関節座標１０１と搬送重量１０２とを含ん
でいる。関節座標１０１とは、アーム７１の先端を停止させる位置であり、（ｘ、ｙ、ｚ
）の３次元座標で表される。搬送重量１０２は、アーム７１本体、該アームに装着される
工具、該アームにより搬送される部品、等を合計した重量である。移動命令１００のうち
、関節座標１０１は慣性モーメント計算手段１０と移動距離計算手段２０の双方に伝達さ
れ、搬送重量１０２は慣性モーメント計算手段１０のみに伝達される。
なお、一般にロボット７０が行う定型作業は、複数の工程が組み合わされた物である場
合が多い。本明細書の記載においては、かかる場合において個々の工程毎に移動命令１０
０が存在するものとしている。
【００２１】
慣性モーメント計算手段１０は、関節座標１０１と搬送重量１０２とから慣性モーメン
トを計算して、慣性モーメント情報１１０として、速度指令曲線計算手段３０に対して出
力する。移動距離計算手段２０は、関節座標１０１から移動距離を計算して、移動距離情
報２１０として速度指令曲線計算手段３０及びモーターパラメーター記憶手段４０に対し
て出力する。またロボット７０はモーター７２の内部に、モーター内部温度測定手段５０
（すなわち温度計）を備えている。該温度計の測定値、すなわちモーター７２の内部温度
は、モーター内部温度情報５１０として常時モーターパラメーター記憶手段４０に対して
出力されている。
【００２２】
モーターパラメーター記憶手段４０は、速度指令曲線計算手段３０に対してモーターパ
ラメーター情報４１０を出力する機能を果たす構成要素である。図３は、モーターパラメ
ーターの項目を示す図である。モーターパラメーターは、少なくとも加速時最大トルクＦ
1と減速時最大トルクＦ2と許容最高回転数Ｖとの３項目を含んでいる。そして、本実施形
態のロボット制御装置７５は、上述の３項目のモーターパラメーターを、モーター７２の
機種毎に固定された値ではなく条件によって変わり得る可変パラメーターＰnmとしている
点に特徴がある。すなわち、本実施形態のロボット制御装置７５が備えるモーターパラメ
ーター記憶手段４０は、上述の３項目のモーターパラメーターを、受け取った移動距離情
報２１０とモーター内部温度情報５１０とを基に補正した上で、モーターパラメーター情
報４１０として速度指令曲線計算手段３０に対して出力している。
【００２３】
上述の３項目のモーターパラメーターは、モーター７２に供給される電流値すなわちモ
ーター７２の通電量と正の相関関係にある。すなわち、通電量が増加すると、加速時最大
トルクＦ1等は上昇する関係にある。一方で、通電量の増加はモーター７２を加熱させる
ことにつながる。そして、モーター７２を安全に使用できる温度には上限がある。そのた
め段落（０００５）で述べたように、モーター７２には使用可能な環境範囲（許容範囲）
として、周辺温度についても定められている。図３に示す３項目のモーターパラメーター
は、従来のロボット制御装置においては固定値であり、周辺温度が上限値である場合にお
いてもモーター７２を安全に使用できるように、余裕をもって設定されている。
【００２４】
しかし、上述したように、モーター７２は使用時に通電量に合せて発熱して、非通電時
に周辺温度との温度差により冷却される。したがって、周辺温度が上限値よりも低い場合
においては、より多くの通電が可能となり得る。また、個々の作業すなわちアーム７１の
移動が間欠的である場合は、モーター７２を冷却する時間がより多く確保されていること
となる。そこで本実施形態のロボット制御装置７５は、可変パラメーターＰnmの補正を移
動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とを基に行っている。
なお、上述の補正は、モーター内部温度に代えて周辺温度を基に行うことも可能である
。ただし、モーター７２の過熱を防止するためにはモーター７２の内部温度を直接管理す
る方が確実である。そのため、本実施形態のロボット制御装置７５は、モーター内部温度
を基に補正を行っている。
【００２５】
図４は、モーターパラメーター記憶手段４０に記憶された可変パラメーターＰnmの態様
を示す図（すなわちマトリクス表）である。図示するように、可変パラメーターＰnmは、
モーター内部温度（単に「温度」と図示）と移動距離（単に「距離」と図示）とで構成さ
れる表の形で記憶されている。移動距離計算手段２０から出力された移動距離情報２１０
とモーター内部温度測定手段５０から出力されたモーター内部温度情報５１０の双方は、
所定の範囲毎に区切られて、図４に示す表の縦軸と横軸を構成している。可変パラメータ
ーＰnmは、かかる表のセル毎に設定されている。モーターパラメーター記憶手段４０に対
して移動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とが出力されると、該双方の情報
で指定されるセル内の可変パラメーターＰnmが読み込まれて、モーターパラメーター情報
４１０として速度指令曲線計算手段３０に対して出力される。
【００２６】
速度指令曲線計算手段３０は、慣性モーメント情報１１０と移動距離情報２１０とモー
ターパラメーター情報４１０とを基に速度指令曲線３１０を計算して、モーター制御手段
６０に対して出力する。モーター制御手段６０は、速度指令曲線３１０をモーター制御信
号６１０に変換した上で、モーター７２に対して出力する。そして、モーター７２が該モ
ーター制御信号に基づいて回転することでアーム７１（図１参照）が移動する。
【００２７】
図５は、モーター７２の使用領域を示す図、すなわちモーター特性図である。そして図
６は、速度指令曲線計算手段３０から出力される速度指令曲線３１０を示す図である。な
お以下の記載において、符号の末尾に「ａ」が付記されている場合は従来のロボット制御
装置を用いた場合の要素であり、符号の末尾に「ｂ」が付記されている場合は本実施形態
のロボット制御装置７５を用いた場合の要素であるとする。
モーター７２の使用領域は、最大トルク（加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2
）と許容最高回転数Ｖで規定されている。このうち、最大トルクは主としてモーター７２
の内部温度で制限されている。許容最高回転数は、内部温度の他に、モーター７２の強度
等の機械的な要素からも制限されている。
【００２８】
図５（ａ）は、従来の使用領域すなわちモーターパラメーターが固定されている場合の
使用領域である定常使用領域７００を示す図である。定常使用領域７００は、連続使用領
域７０１と反復使用領域７０２とを含んでいる。連続使用領域７０１は、周辺温度が上限
（例えば４０℃）である場合においても連続的に使用可能な領域である。反復使用領域７
０２は周辺温度が上限である場合において、間欠的に使用可能な領域である。図５（ｂ）
は、本実施形態のロボット制御装置７５により形成された使用領域、すなわちモーターパ
ラメーターが可変パラメーターＰnmとなることで拡大された使用領域を示す図である。図
示するように最大トルク（Ｆ1、Ｆ2）と許容最高回転数Ｖの双方が増大することで、条件
付使用領域７０３が形成されている。
【００２９】
なお、通電による発熱量は加速時と減速時とで大きな差はない。そこで、図５において
は、加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2との２種類の最大トルクが同一として定
常使用領域７００を設定している。また、条件付使用領域７０３は１つのみ図示されてい
るが、実際には図４の表に示すセルの数だけ存在し得る。
【００３０】
図６（ａ）は、図５（ａ）に示す定常使用領域７００を基に計算された速度指令曲線３
１０ａを示す図である。すなわち、従来のロボット制御装置を用いた場合の速度指令曲線
を示す図である。図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示す条件付使用領域７０３が付加された使
用領域を基に計算された速度指令曲線３１０ｂを示す図である。すなわち、本実施形態の
ロボット制御装置７５を用いた場合の速度指令曲線を示す図である。なお、図５（ｃ）及
び図６（ｃ）については後述する。
【００３１】
図６において、Ｔ1はモーター７２を許容最高回転数Ｖまで加速するために要する時間
であり、Ｔ3は許容最高回転数Ｖで回転しているモーター７２を停止させるために要する
時間である。Ｔ2はモーターが許容最高回転数Ｖで回転している時間である。Ｔtはトータ
ルの移動（作業）時間であり、アーム７１が移動命令１００に含まれる関節座標１０１で
指定される位置まで移動するために要する時間である。
アーム７１が長い距離を移動する場合は、Ｔtに占めるＴ2の比率が大きくなる。したが
って、トータルの移動時間であるＴtは、許容最高回転数Ｖに大きく左右される。一方、
アーム７１が移動と停止とを細かく繰り返す場合は、Ｔtに占めるＴ1とＴ3の比率が大き
くなる。したがってＴtは、加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2とに大きく左右
される。
【００３２】
従来のロボット制御装置による速度指令曲線３１０ａと本実施形態のロボット制御装置
７５による速度指令曲線３１０ｂとを比較すると、以下のことが言える。まず、許容最高
回転数Ｖに達するまでに要する時間であるＴ1について比較する。可変パラメーターＰnm
が補正されて加速時最大トルクＦ1が増大しているため、図示するように、許容最高回転
数Ｖｂが従来のロボット制御装置を用いた場合の許容最高回転数Ｖａに対して増大してい
るにもかかわらず、Ｔ1bがＴ1aに比べて短縮されている。したがって、本実施形態のロボ
ット制御装置７５によれば、仕様が同一のモーター７２を用いた場合において、より短時
間により高い回転数まで加速できる。
【００３３】
許容最高回転数Ｖｂで回転しているモーター７２を停止させるために要する時間である
Ｔ3についても同様である。可変パラメーターＰnmが補正されて減速時最大トルクＦ2が増
大しているため、Ｔ3bがＴ3aに比べて短縮されている。したがって、本実施形態のロボッ
ト制御装置７５によれば、より高速で回転しているモーター７２をより短時間で停止させ
ることができる。
【００３４】
また上述したように、許容最高回転数Ｖｂも、従来のロボット制御装置を用いた場合に
おける許容最高回転数Ｖａに比べて増加している。したがって、アーム７１の移動が最大
速度で移動する時間であるＴ2bも、速度指令曲線３１０ａにおける該時間であるＴ2aに比
べて短縮されている。
【００３５】
以上述べたように、本実施形態のロボット制御装置７５によれば、同一仕様のモーター
７２を用いた場合において、Ｔ1b、Ｔ2b、及びＴ3bの全てが、従来のロボット制御装置を
用いた場合における該時間であるＴ1a、Ｔ2a、及びＴ3aに比べて短縮される。したがって
、本実施形態のロボット制御装置７５によれば、同一仕様のモーター７２を用いた場合に
おいて、トータルの作業時間であるＴtbを、従来のロボット制御装置を用いた場合におけ
るトータルの作業時間であるＴtaに比べて大幅に短縮できる。
【００３６】
上述したように、本実施形態のロボット制御装置７５を用いれば、同一のモーター７２
を備えるロボット７０を用いた場合において、アーム７１の移動時間すなわち作業時間を
大幅に短縮できる。すなわち、同一時間に実施する作業量を増加させることができる。し
たがって、本実施形態のロボット制御装置７５を用いれば、作業量が同一である場合にお
いて、従来のロボット制御装置を用いる場合に比べるとモーター７２の要求仕様を低くす
ることができる。すなわち、同一の性能のロボット７０をより小型のモーター７２を用い
て実現できる。したがって、本実施形態のロボット制御装置７５を用いれば、同一の性能
のロボット７０を、低コスト化かつ小型化して実現できる。
【００３７】
しかしながら、上述の従来のロボット制御装置は、モーターの内部温度の変動について
は考慮されていない。一般に、ロボットは使用可能な環境範囲（許容範囲）が定められて
いる。周辺温度についても、例えば０℃〜４０℃のように設定されている。一方で、モー
ターの内部温度にも上限すなわち許容温度（最大許容温度）がある。上述の周辺温度の上
限（上述の例では４０℃）は、当該温度でロボットを連続使用しても、モーターの内部温
度が許容温度を超えないように設定されている。
【００３８】
なお、本実施形態のロボット制御装置７５は、ロボット７０の周辺温度が低いほど大き
な効果を発揮する。すなわち、同一時間に実施する作業量を増加させることができる。し
かし、本実施形態のロボット制御装置７５は、モーター７２の内部温度を直接測定して、
該内部温度が許容温度を超えない範囲内において可能な限りモーター７２の能力を引き出
すことができるため、周辺温度が上限に達している場合であっても、従来のロボット制御
装置を用いた場合に比べて同一時間内により多くの作業を実施させることができる。
【００３９】
本発明の実施の形態は、上述の各実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、
変形例を挙げて説明する。
【００４０】
（変形例１）
上述の実施形態では、許容最高回転数Ｖを可変パラメーターＰnmとしている。すなわち
、モーター７２の内部温度が低い場合は許容回転数を増大させられるとしている。しかし
、最大トルク（加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2）が主としてモーター７２の
内部温度で制限されるモーターパラメーターであるのに対して、許容最高回転数Ｖは主と
して機械的な要素で制限されるモーターパラメーターである。したがって、許容最高回転
数Ｖを固定値（固定パラメーター）として扱わなければならない場合もあり得る。
【００４１】
図５（ｃ）は、変形例１として、かかる場合のモーター７２の使用領域を示した図であ
る。許容最高回転数Ｖが固定値であるため、条件付使用領域７０３が、横軸方向すなわち
トルクが増大する方向にのみ伸張している。図６（ｃ）は、モーター７２の使用領域が図
５（ｃ）に示す形状である場合における速度指令曲線３１０ｃを示す図である。許容最高
回転数Ｖｃが従来のロボット制御装置を用いた場合のＶａと同一であるため、Ｔ2cは短縮
されていない。しかし、最大トルク（加速時最大トルクＦ1と減速時最大トルクＦ2）が増
加しているため、モーター７２を許容最高回転数Ｖｃまで加速する時間であるＴ1cと、モ
ーター７２を停止させるために要する時間であるＴ3cは短縮されている。したがって、上
述の実施形態のロボット制御装置７５は、アーム７１が頻繁に移動するような作業を実施
する場合においては、モーター７２の許容最大回転数Ｖが固定値である場合であっても、
大きな効果を発揮できる。
【００４２】
（変形例２）
上述の実施形態のロボット制御装置７５が備えるモーターパラメーター記憶手段４０は
、可変パラメーターＰnmを、移動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とを縦軸
と横軸とする表のセル毎に設定している。したがって、上述の実施形態における可変パラ
メーターＰnmは、非連続的な数値である。しかし、モーターパラメーター記憶手段４０に
代えてモーターパラメーター計算手段を備えるロボット制御装置も可能である。連続した
数値である移動距離情報２１０とモーター内部温度情報５１０とから可変パラメーターＰ
nmを計算することで、可変パラメーターＰnmを連続的な数値とすることができる。かかる
ロボット制御装置であればモーター７２の能力をより一層有効に利用でき、モーター７２
及び該モーターを構成要素とするロボット７０をより一層小型化できる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…慣性モーメント計算手段、２０…移動距離計算手段、３０…速度指令曲線計算手
段、４０…モーターパラメーター記憶手段、５０…モーター内部温度測定手段、６０…モ
ーター制御手段、７０…ロボット、７１…ロボットアームとしてのアーム、７２…モータ
ー、７３…中心軸、７５…ロボット制御装置、１００…移動命令、１０１…関節座標、１
０２…搬送重量、１１０…慣性モーメント情報、２１０…移動距離情報、３１０…速度指
令曲線、４１０…モーターパラメーター情報、５１０…モーター内部温度情報、６１０…
モーター制御信号、７００…定常使用領域、７０１…連続使用領域、７０２…反復使用領
域、７０３…条件付使用領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームを駆動するモーターの加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと
許容最高回転速度との３つのパラメーターを格納するモーターパラメーター記憶手段と、
関節座標と搬送重量とからロボットアームの慣性モーメントを計算する慣性モーメント
計算手段と、
関節座標から前記ロボットアームの移動距離を算出する移動距離計算手段と、
前記モーターパラメーター記憶手段の出力と前記慣性モーメント計算手段の出力と前記
移動距離計算手段の出力とから加速時最大加速度と減速時最大加速度と最高回転速度とを
計算して速度指令曲線を生成する速度指令曲線計算手段と、
前記速度指令曲線計算手段により生成された速度指令曲線に従って前記モーターを制御
するモーター制御装置と、
を備えたロボット制御装置であって、
前記モーターの内部温度を測定するモーター温度測定手段をさらに備えており、
前記モーターパラメーター記憶手段は、前記内部温度の許容最大値における前記３つの
パラメーターを記憶すると共に、前記３つのパラメーターのうち前記内部温度によって変
動する可変パラメーターについては、前記許容最大値よりも低い前記内部温度下で使用さ
れた場合の増大する方向に補正されたパラメーターを含めて記憶しており、
前記速度指令曲線計算手段は、前記モーター温度測定手段による測定結果が前記許容最
大値よりも低い場合、前記補正されたパラメーターを用いて前記速度指令曲線を生成する
ことを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のロボット制御装置であって、
前記モーターパラメーター記憶手段は前記内部温度と前記移動距離とを所定の範囲毎に
区切り、該範囲毎の組合せを表として記憶すると共に、該表のセルに対してそれぞれ最適
な加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと許容最高回転速度とを記憶しており、
前記内部温度と前記移動距離とが指定されると該組合せに対応する加速時許容最大トルク
と減速時許容最大トルクと許容最高回転速度とを出力することを特徴とするロボット制御
装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロボット制御装置であって、
前記可変パラメーターは、加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクとであること
を特徴とするロボット制御装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のロボット制御装置であって、
前記可変パラメーターは、前記３つのパラメーターの全てであることを特徴とするロボ
ット制御装置。
【請求項１】
ロボットアームを駆動するモーターの加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと
許容最高回転速度との３つのパラメーターを格納するモーターパラメーター記憶手段と、
関節座標と搬送重量とからロボットアームの慣性モーメントを計算する慣性モーメント
計算手段と、
関節座標から前記ロボットアームの移動距離を算出する移動距離計算手段と、
前記モーターパラメーター記憶手段の出力と前記慣性モーメント計算手段の出力と前記
移動距離計算手段の出力とから加速時最大加速度と減速時最大加速度と最高回転速度とを
計算して速度指令曲線を生成する速度指令曲線計算手段と、
前記速度指令曲線計算手段により生成された速度指令曲線に従って前記モーターを制御
するモーター制御装置と、
を備えたロボット制御装置であって、
前記モーターの内部温度を測定するモーター温度測定手段をさらに備えており、
前記モーターパラメーター記憶手段は、前記内部温度の許容最大値における前記３つの
パラメーターを記憶すると共に、前記３つのパラメーターのうち前記内部温度によって変
動する可変パラメーターについては、前記許容最大値よりも低い前記内部温度下で使用さ
れた場合の増大する方向に補正されたパラメーターを含めて記憶しており、
前記速度指令曲線計算手段は、前記モーター温度測定手段による測定結果が前記許容最
大値よりも低い場合、前記補正されたパラメーターを用いて前記速度指令曲線を生成する
ことを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のロボット制御装置であって、
前記モーターパラメーター記憶手段は前記内部温度と前記移動距離とを所定の範囲毎に
区切り、該範囲毎の組合せを表として記憶すると共に、該表のセルに対してそれぞれ最適
な加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクと許容最高回転速度とを記憶しており、
前記内部温度と前記移動距離とが指定されると該組合せに対応する加速時許容最大トルク
と減速時許容最大トルクと許容最高回転速度とを出力することを特徴とするロボット制御
装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロボット制御装置であって、
前記可変パラメーターは、加速時許容最大トルクと減速時許容最大トルクとであること
を特徴とするロボット制御装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のロボット制御装置であって、
前記可変パラメーターは、前記３つのパラメーターの全てであることを特徴とするロボ
ット制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８６３３５（Ｐ２０１２−８６３３５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３７１５４（Ｐ２０１０−２３７１５４）
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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