机器人的控制装置、机器人的控制方法、计算机可读存储介质及机器人与流程

本发明涉及机器人的控制装置、机器人的控制方法、机器人的控制程序及具备该控制装置的机器人，该机器人的控制装置具有控制部，对多个关节部各自的电动机进行使其旋转停止的制动控制。

背景技术：

作为以往的工业用机器人(以下也称为“机器人”)，已知搬运液晶显示器用玻璃基板等的机器人(例如，参照专利文献1)。专利文献1的机器人构成为水平多关节机器人(scara机器人)，该机器人的电动机的旋转轴在上下方向上延伸，通过驱动各电动机的旋转，使手部在沿着垂直于该旋转轴的平面的方向上移动。

另外，在也包括上述专利文献1的机器人在内的普通的机器人中，还设置有用于驱动控制关节部的电动机的控制装置。作为以往的控制装置，已知一种控制装置(例如，参照专利文献2及专利文献3)，其具备当在关节部检测到异常时进行使该关节部的电动机的旋转停止的制动控制的功能。在专利文献2的机器人的控制装置中，同时使用动态制动和机械制动使电动机快速停止。在专利文献3的机器人的控制装置中，将电动机的速度指令设为“0”并且仅执行速度控制，使电动机产生最大扭矩并停止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－15839号公报

专利文献2：日本特开2012－55981号公报

专利文献3：日本特开平10－277887号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在专利文献1的水平多关节机器人中，在异常检测时，在进行轨迹控制的同时使其停止。但是，当使用上述专利文献2、3的制动控制仅使驱动控制中的旋转轴停止时，多个关节各自的旋转轴零散(彼此不协调)地停止。因此，机器人的手部不能维持适当的轨迹，当机器人因其停止而做出意外行为时，可能与其它周围装置碰撞。即，在上述专利文献1的机器人中，对于多个关节部中的任一个关节部中检测到异常的情况下的制动控制，还存在改善的余地。

本发明是鉴于上述的情形而完成的，其目的在于提供一种机器人的控制装置、机器人的控制方法、机器人的控制程序及机器人，适当地维持手部的轨迹的同时使其安全停止，即使在任一关节部中检测到异常的情况下，也能够避免机器人和周围装置的意外碰撞。

解决技术问题所采用的技术方案

(1)

一种机器人的控制装置，所述机器人具有多个关节部、臂部及手部，所述多个关节部分别包括绕在第一方向(例如，后述的实施方式的上下方向)上延伸的旋转轴旋转的电动机(例如，后述的实施方式的电动机30)，通过所述多个关节部中的每个关节部所包括的所述电动机的旋转，使所述手部在沿着垂直于所述旋转轴的平面的方向上移动，其中，具备：

异常检测部，所述异常检测部检测在所述关节部上发生的异常；以及

控制部(例如，后述实施方式的中央控制部71)，当检测到所述多个关节部中的任一个关节部的所述异常时，所述控制部在相同的定时对所述多个关节部中的每个关节部执行制动控制，该制动控制向所述电动机施加制动力而使该电动机的旋转停止。

在(1)的机器人中，因为用于使手部移动的所有关节部的旋转轴同时停止，所以适当地维持手部的轨迹的同时安全地停止，即使在任一关节部检测到异常的情况下，也能够避免机器人和周围装置之间的意外碰撞。

(2)

根据(1)所述的机器人的控制装置，其中，

在所述制动控制时，施加到所述多个关节部中的每个关节部的所述电动机的制动力被控制为相同。

根据(2)的构成，因为以相同的控制量使关节部的旋转轴停止，所以能够使手部的轨迹更加稳定。

(3)

根据(1)或(2)所述的机器人的控制装置，其中，

所述控制部使执行所述制动控制的定时与检测到所述异常的定时同步。

根据(3)的构成，在适当地维持手部的轨迹的同时，使手部的轨迹快速停止，并且使行进中的轨迹以最低限度结束，由此，能够进一步提高机器人的安全性。

(4)

根据(1)～(3)中任一项所述的机器人的控制装置，其中，

所述制动控制是利用通过使所述电动机的线圈端子间短路而对该电动机产生制动力的动态制动使该电动机停止的控制，且是能够进行交替切换使所述电动机的所述线圈端子间短路的制动期间和不使该线圈端子间短路的非制动期间的控制以变更该电动机的制动力的控制，

在所述多个关节部各自的电动机中，将占空比控制为相同的值，该占空比是在将所述制动期间和所述非制动期间合在一起而获得的期间中的所述制动期间的比例。

根据(4)的构成，因为在多个关节部各自的电动机中将占空比控制为相同的值，所以能够使手部的轨迹更加稳定。

(5)

根据(4)所述的机器人的控制装置，其中，

所述控制部当接收到所述机器人的动作停止请求时，在按照预定的程序使所述多个关节部各自的所述电动机的动作持续规定时间后，对所述多个关节部中的每个关节部在相同的定时开始所述制动控制，

接收所述动作停止请求而进行的所述制动控制中的所述占空比和当检测到所述异常时进行的所述制动控制中的所述占空比被控制为相同的值。

根据(5)的构成，通过基于接收动作停止请求而进行的制动控制的停止及检测到异常时所进行的制动控制这两者，能够使机器人在最短时间内迅速且稳定地停止。因为无论哪种情况，都将占空比控制为相同，所以能够简化用于控制的程序。

(6)

根据(4)或(5)所述的机器人的控制装置，其中，

使所述制动控制时的所述占空比从大于0％的值直线上升至100％并保持为100％。

根据(6)构成，由于使占空比直线上升，因此能够在使控制量的变化恒定的同时使机器人快速且安全地停止。

(7)

一种机器人，其具备：

(1)～(6)中任一项所述的机器人的控制装置；

所述多个关节部；

所述臂部；以及

所述手部。

根据(7)的构成，可以提供一种机器人，在适当地维持手部的轨迹的同时使其安全停止，即使在任一关节部检测到异常时，也能够避免机器人和周围装置之间的意外碰撞。

(8)

一种机器人的控制方法，所述机器人具有多个关节部、臂部及手部，所述多个关节部分别包括绕在第一方向上延伸的旋转轴旋转的电动机，通过所述多个关节部中的每个关节部所包括的所述电动机的旋转，使所述手部在沿着垂直于所述旋转轴的平面的方向上移动，其中，具备：

异常检测步骤，检测在所述关节部发生的异常；以及

控制步骤，当检测到所述多个关节部中的任一个关节部的所述异常时，在相同的定时对所述多个关节部中的每个关节部执行制动控制，该制动控制向所述电动机施加制动力而使该电动机的旋转停止。

根据(8)的构成，在适当地维持手部的轨迹的同时使其安全停止，即使在任一关节部检测到异常时，也能够避免机器人和周围装置的意外碰撞。

(9)

一种机器人的控制程序，所述机器人具有多个关节部、臂部及手部，所述多个关节部分别包括绕在第一方向上延伸的旋转轴旋转的电动机，通过所述多个关节部中的每个关节部所包括的所述电动机的旋转，使所述手部在沿着垂直于所述旋转轴的平面的方向上移动，其中，所述控制程序用于使计算机执行如下步骤：

异常检测步骤，检测在所述关节部发生的异常；以及

控制步骤，当检测到所述多个关节部中的任一个关节部的所述异常时，在相同的定时对所述多个关节部中的每个关节部执行制动控制，该制动控制向所述电动机施加制动力而使该电动机的旋转停止。

发明效果

根据本发明，在适当地维持手部的轨迹的同时使手部的轨迹安全停止，即使在任一关节部检测到异常时，也能够避免机器人和周围装置之间的意外碰撞。

附图说明

图1是本发明的实施方式的工业用机器人的俯视图；

图2是图1所示的工业用机器人的侧视图；

图3是说明图2的e部的概略结构的剖视图；

图4是说明图2的f部的概略结构的剖视图；

图5是驱动控制图1的工业用机器人的控制装置的框图；

图6是说明图5的驱动电路的概略结构的框图；

图7是说明图5的控制装置进行的制动控制的第一模式的时序图；

图8是说明图5的控制装置进行的制动控制的第二模式的时序图；

图9是说明在图5的控制装置进行的制动控制中的占空比的时间变化的曲线图；

图10(a)、图10(b)和图10(c)是本发明的实施方式的工业用机器人的变形例的侧视图。

附图标记说明

1机器人

3第一手部

4第二手部

5第二臂部

5a第二关节部

6第三臂部

6a第三关节部

7第一臂部

7a第一关节部

30电动机

30u、30v、30w相线圈

70控制装置

71中央控制部

72a第一电动机控制部

72b第二电动机控制部

72c第三电动机控制部

73微型计算机

74驱动电路

tr1～tr6晶体管

75电源

76编码器

t规定时间

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(工业用机器人的概略结构)

首先，参照图1～图4对本发明的实施方式的工业用机器人1的结构的概略进行说明。图1是本发明的实施方式的工业用机器人1的俯视图。图2是图1所示的工业用机器人1的侧视图。图3是说明图2的e部的概略结构的剖视图。图4是说明图2的f部的概略结构的剖视图。

如图1及图2所示，本实施方式的工业用机器人1(以下称为“机器人1”)是用于搬运作为搬送对象物的液晶显示器用玻璃基板2(以下也称为“基板2”)的水平多关节机器人，配置于装配线或生产线上来使用。本实施方式的机器人1最适于搬运大型基板2。

另外，本实施方式的机器人1具备：两个第一手部3及第二手部4，其用于装载基板2(参照图2)；两个第二臂部5及第三臂部6，其前端侧分别连接第一手部3及第二手部4，且第一手部3及第二手部4能够转动；作为共同臂部的第一臂部7，其经由第二关节部5a或第三关节部6a连接第二臂部5及第三臂部6的基端侧，且第二臂部5及第三臂部6均能够转动；以及主体部10，其经由第一关节部7a(参照图2)连接第一臂部7，且第一臂部7能够转动。

如图2所示，第一手部3以能够转动的方式与第二臂部5的前端侧连接。第二手部4以能够转动的方式连接到第三臂部6的前端侧。第一手部3配置于比第二手部4靠下侧的位置。第二臂部5配置于比第一手部3靠下侧的位置。第三臂部6配置于比第二手部4靠上侧的位置。第一臂部7配置于比第二臂部5靠下侧的位置。即，第二臂部5及第三臂部6配置于比第一臂部7靠上侧的位置。另外，第一臂部7配置于比主体部10靠上侧的位置。

主体部10具备：转动轴(未图示)，其用于使第一臂部7以上下方向为转动的轴向进行转动；第一转动机构(未图示)，其使该转动轴转动；升降机构(未图示)，其使第一臂部7与该第一转动机构一起升降；以及壳体11，其收纳第一转动机构、升降机构。第一转动机构与后述的第二转动机构18及第三转动机构19同样地构成，装设电动机30和减速器31等。

此外，本实施方式的机器人1中使用的电动机30是具有三相线圈的三相电动机。下述的第二关节部5a和第三关节部6a的电动机30也同样。

该壳体11具有形成为有底圆筒状的壳体本体12和覆盖壳体本体12的上端的开口的盖体13而构成。在盖体13的中心形成有贯通孔(未图示)，该贯通孔配置用于使第一臂部7转动的未图示的转动轴。另外，在盖体13上设置有朝向壳体本体12的径向外侧延伸的凸缘部13a。

第二手部4分别具有装载基板2的多个叉部8(参照图1)。第二臂部5及第三臂部6形成为俯视时细长的长圆形状，并且形成为上下方向的厚度薄的块状。第二臂部5的长度和第三臂部6的长度被设置为相等。另外，第二臂部5及第三臂部6形成为中空状。本说明书中的“俯视”是指从上下方向观察到的状态。

第一臂部7形成为俯视时大致v形状。俯视时为大致v形状的第一臂部7的中心部分以能够转动的方式与主体部10连接。另外，第二臂部5的基端侧经由第二关节部5a以能够转动的方式连接于俯视时为大致v形状的第一臂部7的一方的前端侧，第三臂部6的基端侧经由第三关节部6a以能够转动的方式连接于第一臂部7的另一方的前端侧。

第二臂部5和第一臂部7的连接部成为第二关节部5a。第三臂部6和第一臂部7的连接部成为第三关节部6a。另外，除上述第一转动机构以外，机器人1还具有图3及图4所示的第二转动机构18及第三转动机构19。第二转动机构18使第一手部3相对于第二臂部5转动，同时使第二臂部5相对于第一臂部7转动(参照图3)。第三转动机构19使第二手部4相对于第三臂部6转动，同时使第三臂部6相对于第一臂部7转动(参照图4)。

第一臂部7具备与主体部10连接的基端部22、分别连接第二臂部5及第三臂部6的基端侧的两个前端部23、24、以及将两个前端部23、24分别和基端部22相连的连接部25、26。

在本实施方式中，第一臂部7由基端部22、两个前端部23、24及两个连接部25、26构成。第二臂部5的基端侧连接至前端部23，第三臂部6的基端侧连接至前端部24。连接部25将基端部22和前端部23相连，连接部26将基端部22和前端部24相连。

基端部22、两个前端部23、24及两个连接部25、26分体形成，基端部22、两个前端部23、24及两个连接部25、26一体固定，由此构成第一臂部7。基端部22、前端部23、24及连接部25、26由铝合金或不锈钢构成。另外，基端部22、前端部23、24及连接部25、26形成为中空状，第一臂部7整体形成为中空状。

基端部22形成为俯视时为大致五边形的块状。主体部10的转动轴的上端固定在基端部22的下表面的中心。前端部23、24形成为俯视时为大致长方形的块状。连接部25、26是细长的筒状管。连接部25、26的长度例如设定为4[m]。

连接部25的一端用螺栓固定于基端部22，连接部25的另一端用螺栓固定于前端部23。同样，连接部26的一端用螺栓固定于基端部22，连接部26的另一端用螺栓固定于前端部24。

如图3所示，内置于第二关节部5a的第二转动机构18具备电动机30和连接到电动机30的减速器31。电动机30用于使第一手部3相对于第二臂部5转动，同时使第二臂部5相对于第一臂部7转动。减速器31具有作为减速器31的输出轴的转动轴32、将转动轴32支承为能够转动的轴承33、配置于转动轴32的外周侧的磁性流体密封件34以及减速器31的输入轴35。

另外，第二转动机构18还具有固定于减速器31的输入轴35上的带轮36、配置于第二臂部5的基端侧的内部的带轮37以及配置于第二臂部5的前端侧的内部的带轮38。在本实施方式中，带轮37的节圆直径和带轮38的节圆直径之比被设定为1﹕2，以使第一手部3能够以朝向恒定方向的状态直线移动。

电动机30固定于前端部23。另外，电动机30配置于前端部23的内部，并且配置于比减速器31靠连接部25侧的位置。电动机30被配置为其旋转轴的轴心在上下方向上立起。在电动机30的旋转轴(输出轴)上固定有带轮39。带轮36固定于输入轴35的下端，在带轮36和带轮39上架设有橡胶制带40。带轮36、39及带40配置于前端部23的内部。

在第二臂部5的基端侧的内部配置有支承轴41，该支承轴41将带轮37支承为能够转动。支承轴41形成为带凸缘的圆筒状，在其下端设置有凸缘部41a。另外，支承轴41配置于第二臂部5的基端侧的下表面部的上侧，且被配置为其轴心从第二臂部5的下表面部立起。在本实施方式中，转动轴32、支承轴41及第二臂部5的基端侧的下表面部彼此用螺栓固定。

带轮37经由轴承被支承轴41支承为能够转动。另外，带轮37经由固定部件42固定于前端部23。即，带轮37经由固定部件42固定于第一臂部7的一方的前端侧。固定部件42配置于第二臂部5及第一臂部7的外部。

在第二臂部5的前端侧的内部固定有支承轴43，该支承轴43将带轮38支承为能够转动。支承轴43被配置为其轴心从第二臂部5的前端侧的下表面部立起。带轮38经由轴承被支承轴43支承为能够转动。另外，第一手部3的基端侧固定在带轮38的上端。在带轮37和带轮38上架设有带44。另外，在本实施方式中，在上下方向上重叠配置的两个带44架设于带轮37和带轮38上。带44由钢板制钢带构成。带44用螺栓固定于带轮37、38上。

而且，如图1、图2及图4所示，内置于第三关节部6a的第三转动机构19也同样具备电动机30和与电动机30连接的减速器31。第三转动机构19的电动机30用于使第二手部4相对于第三臂部6转动，同时使第三臂部6相对于第一臂部7转动。

此外，第三转动机构19与第二转动机构18同样地构成，在附图中对于第三转动机构19的构成部分中的与第二转动机构18相同或等同的部分，标注相同或等同的附图标记并省略或简化其说明，下面，以其不同的部分为中心进行说明。

第三转动机构19的减速器31配置于第三关节部6a。在第三臂部6的基端侧的内部配置有支承轴41，该支承轴41将带轮37支承为能够转动。支承轴41配置于第三臂部6的基端侧的下表面部的上侧，且被配置为其轴心从第三臂部6的下表面部立起。在第三转动机构19的减速器31的转动轴32上固定有转动轴59，该转动轴59用螺栓固定于第三臂部6的基端侧的下表面部。在本实施方式中，转动轴59、支承轴41及第三臂部6的基端侧的下表面部彼此用螺栓固定。另外，支承轴41固定到转动轴59上，使得支承轴41的轴心、转动轴32的轴心、转动轴59的轴心及输入轴35的轴心一致。

配置于第三臂部6的基端侧的内部的带轮37经由固定部件62固定于前端部24。即，该带轮37经由固定部件62固定于第一臂部7的另一方的前端侧。固定部件62配置于第三臂部6及第一臂部7的外部。另外，固定部件62配置于第三关节部6a的外部。

在第三臂部6的前端侧的内部设置有支承轴部6b，该支承轴部6b将带轮58支承为能够转动。支承轴部6b形成为圆筒状，且从第三臂部6的前端侧的下表面部立起。带轮58经由轴承被支承轴部6b支承为能够转动。另外，第二手部4的基端侧被固定在带轮58的下端。在带轮37和带轮58上架设有两条带44，该两条带44被配置为在上下方向上重叠。带44用螺栓固定于带轮37、78上。

这样，构成第一关节部7a、第二关节部5a、第三关节部6a、包括电动机30的第一转动机构、第二转动机构18、第三转动机构19、第一臂部7、第二臂部5、第三臂部6、第一手部3及第二手部4。下面，有时将第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a统称为关节部5a、6a、7a，或者只称为关节部。另外，有时将第一臂部7、第二臂部5、第三臂部6统称为臂部5、6、7，或者只称为臂部。另外，有时将第一手部3及第二手部4统称为手部3、4，或者只称为手部。

如上所述，本实施方式的机器人1具有多个关节部5a、6a、7a、臂部5、6、7、以及手部3、4而构成，该多个关节部5a、6a、7a分别包括绕在上下方向(第一方向)上延伸的旋转轴旋转的电动机30。而且，机器人1可以使第一手部3及第二手部4在沿着水平面(垂直于电动机30的旋转轴的平面)的方向上移动。另外，为了按照规定的目标值控制(位置控制)第一手部3及第二手部4的轨迹，机器人1还具备控制装置70，该控制装置70驱动控制上述的第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a各自的电动机30。下面，对该机器人1的控制装置70的结构进行说明。

(机器人的控制装置的结构)

下面，参照图5及图6对控制装置70的结构进行说明。图5是驱动控制图1的工业用机器人1的控制装置70的框图。图6是说明图5的驱动电路74的概略结构的框图。

如图5所示，控制装置70具有中央控制部71(控制部)和第一至第三电动机控制部72a、72b、72c而构成。中央控制部71分别与第一至第三电动机控制部72a、72b、72c电连接，且能够与这些电动机控制部通信。中央控制部71与第一至第三电动机控制部72a、72b、72c之间进行各种信号或信息的交换，综合管理第一至第三电动机控制部72a、72b、72c。

构成控制装置70的第一至第三电动机控制部72a、72b、72c分别具有同样的功能，且具有微型计算机73(异常检测部)和驱动电路74。第一电动机控制部72a是驱动控制主体部10的第一转动机构(第一关节部7a)的电动机30的控制部，例如，内置于第一关节部7a。第二电动机控制部72b是驱动控制第二关节部5a的电动机30的控制部，例如，内置于第二关节部5a。第三电动机控制部72c是驱动控制第三关节部6a的电动机30的控制部，例如，内置于第三关节部6a。

中央控制部71和微型计算机73分别由作为硬件包括运算电路(未图示)及存储电路(未图示)等的迷你计算机系统构成。而且，微型计算机73作为第一至第三电动机控制部72a、72b、72c的控制指令电路而装设，实现对各电动机30的控制功能。中央控制部71全面控制各微型计算机73，以控制机器人1的动作。

上述运算电路还可以包括mpu(microprocessingunit：微处理器)、cpu(centralprocessingunit：中央处理器)、dsp(digitalsignalprocessor：数字信号处理器)以及gpu(graphicalprocessingunit：图形处理器)等。存储电路也被用作运算电路的工作存储器。存储电路包括一级存储装置{例如，ram(randomaccessmemory：随机存储器)或rom(readonlymemory：只读存储器)}。存储电路还可以包括二级存储装置{例如，hdd(harddiskdrive：硬盘)、ssd(solidstatedrive：固态硬盘)}或三级存储装置(例如，光盘、sd卡)。存储电路可以包括其它存储装置。

在微型计算机73的存储电路中，存储保持有进行电动机30的驱动控制的驱动控制程序或使电动机30的旋转停止的制动控制程序等各种程序。微型计算机73的运算电路通过适当地读出该程序并执行，实现第一至第三电动机控制部72a、72b、72c各自的控制功能。

在中央控制部71的存储电路中，存储保持有用于全面控制各微型计算机73并控制机器人1的机器人的控制程序等各种程序。中央控制部71的运算电路通过适当地读出并执行该程序，控制第一至第三电动机控制部72a、72b、72c各自的微型计算机73。

编码器76安装于各电动机30上，检测电动机30的旋转位置或转速等。编码器76的检测信号被输入到微型计算机73。第一至第三电动机控制部72a、72b、72c各自的微型计算机73基于编码器76的检测结果或与编码器76的通信状态等，检测在第一关节部7a、第二关节部5a或第三关节部6a发生的异常。

在此所述的异常例如是指发生了在不进行与编码器76的通信的情况下不能检测电动机30的旋转位置等的状态、能够进行与编码器的通信但发生了错误的状态、以及不能进行包括在驱动电路74中的晶体管的控制的状态等难以继续控制机器人1的状态。

微型计算机73在检测到装设有本机管理的电动机30的关节部的异常的情况下，向中央控制部71发送异常检测信号。接收到该异常检测信号的中央控制部71对第一至第三电动机控制部72a、72b、72c各自的微型计算机73发出指令，以进行第一模式下的制动控制。不管第一关节部7a、第二关节部5a或第三关节部6a有无异常，当接收到动作停止请求时，中央控制部71都对第一至第三电动机控制部72a、72b、72c各自的微型计算机73发出指令，以进行第二模式下的制动控制。各模式下的制动控制的详情会在后面说明。

动作停止请求是在管理机器人1的操作人员操作操作界面使机器人1紧急停止的情况下发出的，而与第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a中的任何一个发生异常与否无关。例如，当操作人员按下设置于机器人1上的紧急停止按钮时，动作停止请求被传输到中央控制部71，从中央控制部71向各微型计算机73传输开始第二模式的制动控制的指令。

(电动机的驱动电路的结构)

如图6所示，驱动电路74基于微型计算机73的控制指令值控制向电动机30的三相线圈供给的三相驱动电流。驱动电路74具有作为半导体开关元件的六个晶体管tr1～tr6。这六个晶体管tr1～tr6被配置为桥型。

作为u相、v相、w相的上段侧的切换开关而配置的晶体管tr1～tr3与电源75(直流电源)的正极侧连接。作为u相、v相、w相的下段侧的切换开关配置的晶体管tr4～tr6与电源75的负极侧连接。在u相的晶体管tr1、tr4之间、v相的晶体管tr2、tr5之间、w相的晶体管tr3、tr6之间分别设定有各相的输出端子，各相的输出端子与电动机30的各相线圈30u、30v、30w连接。通过这样构成，驱动电路74通过基于微型计算机73的控制指令值的晶体管tr1～tr6的接通断开动作，生成彼此具有相位差的三相驱动电流，并供给到电动机30的各相线圈30u、30v、30w。

在此，如上所述，微型计算机73通过由其运算电路读取并执行驱动控制程序，向驱动电路74的各晶体管tr1～tr6的控制端子(栅极)输出控制信号。通过该输出，微型计算机73控制各晶体管tr1～tr6的接通断开动作，控制电动机30的旋转驱动。

在本实施方式中，微型计算机73利用动态制动使电动机30停止。动态制动是指通过使电动机30的各相线圈30u、30v、30w的线圈端子间短路而对该电动机30产生制动力的控制。另外，在进行该动态制动时，能够通过进行交替切换使电动机30的线圈端子间短路的制动期间和不使该线圈端子间短路的非制动期间的控制，变更该电动机30的制动力。

(第一模式的制动控制)

微型计算机73进行的第一模式的制动控制是当从中央控制部71接收到指令时立即开始动态制动的控制而使电动机30停止的控制。此外，微型计算机73进行的第一模式的制动控制中的电动机30的制动力和占空比在所有的电动机30中被设定为相同的值。在此所说的占空比是在将上述制动期间和非制动期间合在一起所得的期间中的制动期间的比例。

(第二模式的制动控制)

微型计算机73进行的第二模式的制动控制是如下控制：当从中央控制部71接收到指令时，在规定时间t的期间持续驱动电动机30并控制第一手部3及第二手部4的轨迹，经过规定时间t后，开始动态制动的控制。第二模式的制动控制中的制动力和占空比在所有电动机30中被设定为相同的值，且被设定为与第一模式相同的值。

(制动控制时的动作)

下面，参照图7～图9说明进行制动控制时的动作。图7是说明图5的控制装置70进行的制动控制的第一模式的时序图。图8是说明图5的控制装置70进行的制动控制的第二模式的时序图。图9是说明在图5的控制装置70进行的制动控制下的占空比的时间变化的曲线图。

此外，图7及图8中的“0”表示没有异常检测或机器人1的动作停止请求的状态，“1”表示有该检测或该请求的状态。

如上所述，在微型计算机73的制动控制中，至少准备第一模式及第二模式的制动控制。微型计算机73在检测到第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a中的任一个的异常并从中央控制部71接收到指令时，执行第一模式的制动控制。

如图7所示，在第一模式下，微型计算机73与检测到任一关节部的异常的定时同步地开始制动控制，具体而言，在从检测到该异常的时刻经过了由于通信等引起的延迟时间量的时间的时刻开始制动控制。在此时的制动控制中，施加到第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a各自的电动机30的制动力相同。因此，在大致相同的时刻，第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a各自的电动机30停止。即，在本模式中，第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a的电动机30从驱动状态在与异常检测大致相同的时刻被执行制动控制(动态制动)，大致同时变为停止状态。

如图8所示，在第二模式下，微型计算机73当发生机器人1的动作停止请求并从中央控制部71接收到指令时，按照预定的程序，在使第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a各自的电动机30的动作持续规定时间t后进行制动控制。

此时，如上所述，第二模式(接收到动作停止请求而进行的情况)的制动控制中的占空比和第一模式(当检测到异常的情况)的制动控制中的占空比被控制为相同的值。在本模式中，第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a的电动机30从驱动状态在从接收到机器人1的动作停止请求的时刻经过规定时间t后，执行制动控制(动态制动)，变为停止状态。

在此，当这样在第一模式及第二模式下制动控制时，如图9所示，微型计算机73使其占空比的经时变化在制动控制开始时刻为大于0％的20％，最终使占空比直线上升(线性上升)至100％。之后，微型计算机73将占空比保持为100％的恒定值。在本实施方式中，例如，将占空比上升至100％的时间设定为0.2[s]。

此外，在本实施方式中，用一次函数规定占空比的直至100％为止的上升，但不限于此。例如，也可以用二次函数等多次函数或对数函数等各种函数规定。另外，将占空比设为可变，但也可以在开始制动控制的同时使占空比上升至规定值(例如，100％)并保持固定。

(本实施方式的主要效果)

如上所述，在本实施方式中，当中央控制部71检测到在关节部5a、6a、7a中的任一个关节部发生异常时，机器人1的控制装置70在相同的定时对关节部5a、6a、7a中的每个关节部执行使电动机30停止的制动控制。

根据该结构，因为用于使第一手部3及第二手部4移动的所有关节部5a、6a、7a的旋转轴同时停止，所以在适当地维持第一手部3及第二手部4的轨迹的同时使其安全停止，即使在任一关节部5a、6a、7a检测到异常时，也能够避免机器人1和周围装置之间的意外碰撞。

另外，在本实施方式中，各微型计算机73将在制动控制时施加到多个关节部5a、6a、7a各自的电动机30的制动力控制为相同。因此，因为是以相同的控制量使关节部5a、6a、7a的旋转轴停止，所以能够使第一手部3及第二手部4的轨迹更加稳定。

另外，在本实施方式中，与检测到关节部的异常的定时同步，对关节部5a、6a、7a中的每个关节部开始制动控制。因此，在适当地维持第一手部3及第二手部4的轨迹的同时使其迅速停止并以最低限度使行进中的轨迹结束，由此，能够进一步提高机器人1的安全性。

另外，在本实施方式中，制动控制是利用通过使电动机30的线圈端子间短路而对该电动机30产生制动力的动态制动使该电动机30停止的控制。而且，微型计算机73进行交替切换使电动机30的线圈端子间短路的制动期间和不使该线圈端子间短路的非制动期间的控制而控制该电动机30的制动力，在多个关节部5a、6a、7a各自的电动机30中，将占空比控制为相同的值，该占空比是在将制动期间和非制动期间合在一起所得的期间中的非制动期间的比例。这样，因为制动控制时的占空比在多个关节部5a、6a、7a各自的电动机30中被控制为相同的值，所以能够使第一手部3及第二手部4的轨迹更加稳定。

另外，在本实施方式中，中央控制部71(控制部)在接收到机器人1的动作停止请求的情况下，按照预定的程序使多个关节部5a、6a、7a各自的电动机30的动作继续规定时间t后，关节部5a、6a、7a各自的微型计算机73开始制动控制。另外，接收到动作停止请求而进行的制动控制中的占空比和检测到异常时进行的制动控制中的占空比被控制为相同的值。因此，利用基于接收动作停止请求而进行的制动控制的停止及检测到异常时进行的制动控制这两者，能够在最短时间内使机器人1快速且稳定地停止。

另外，在本实施方式中，各微型计算机73使制动控制时的占空比从大于0％的值直线上升至100％并保持为100％。这样，因为使占空比直线上升，所以各微型计算机73能够在使控制量的变化恒定的同时使机器人1快速且安全地停止。

(其它实施方式)

上述的实施方式是本发明的最佳实施方式的一例，但不限于此，在不变更本发明的主旨的范围内可以实施各种变形。

图10(a)、图10(b)和图10(c)是本发明的实施方式的工业用机器人1的变形例的侧视图。图10(a)是变形例的工业用机器人1的俯视图。图10(b)是图10(a)的工业用机器人1的侧视图。图10(c)是表示变形例的工业用机器人1的手部3a处于最靠近主体侧的状态的侧视图。

本变形例的机器人1具备第一关节部7a、第二关节部5a及第三关节部6a、分别与第一关节部7a及第二关节部5a连接的第一臂部7及第二臂部5以及与第三关节部6a连接的手部3a。

在图10(a)、图10(b)和图10(c)的机器人1中，第一关节部7a设置于主体部10。主体部10经由第一关节部7a连接至第一臂部7的基端，且主体部10与第一臂部7能够相对旋转。第一臂部7的前端经由第二关节部5a连接至第二臂部5的基端，且第一臂部7与第二臂部5能够相对旋转。第二臂部5的前端经由第三关节部6a连接至手部3a的基端，且第二臂部5与手部3a能够相对旋转。图10(a)、图10(b)和图10(c)的机器人1采用串行链接结构而构成。

在本变形例的机器人1中，在第一关节部7a及第二关节部5a分别内置有电动机30，这些电动机30由与上述实施方式同样的控制装置70来控制。另一方面，第三关节部6a没有内置电动机30。本变形例的工业用机器人1与图1的工业用机器人1同样，各电动机30的旋转轴在上下方向上延伸，通过该电动机30的旋转动作，能够使手部3a在沿着垂直于该旋转轴的平面的方向上平行移动。因此，在第一关节部7a及第二关节部5a中的任一个关节部检测到异常的情况下，通过第一模式的制动控制使第一关节部7a及第二关节部5a各自的电动机停止，从而能够在适当地维持手部3a的轨迹的同时使其安全地停止，避免机器人1和周围装置之间的意外碰撞。

在图1及图10(a)、图10(b)和图10(c)的机器人1中，采用通过动态制动进行用于使电动机30停止的制动控制的结构，但不限于此，例如，也可以通过机械式制动使电动机30停止，或者也可以同时使用机械式制动和动态制动使电动机30停止。

另外，在以上说明中，如图5所示，采用如下构成：中央控制部71监视在各关节部上的异常的发生和动作停止请求的发生，在发生了这些情况时，发出指令，使各关节部的微型计算机73开始制动控制。作为该变形例，也可以采用第一电动机控制部72a、第二电动机控制部72b及第三电动机控制部72c可以相互通信的结构，使第一电动机控制部72a、第二电动机控制部72b及第三电动机控制部72c的任一微型计算机73具有与中央控制部71等同的功能。