机械手装置以及机械手装置的控制方法.pdf

1、10申请公布号CN102328312A43申请公布日20120125CN102328312ACN102328312A21申请号201110198074722申请日20110711201015763320100712JPB25J9/08200601B25J9/10200601B25J13/00200601B25J19/00200601G01C25/0020060171申请人精工爱普生株式会社地址日本东京都72发明人笹井重德74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李伟王轶54发明名称机械手装置以及机械手装置的控制方法57摘要本发明涉及机械手装置以及机械手装置的控制方法，该机械手

2、装置通过具有致动器的连结装置而将手臂可旋转或可直线移动地连结，该机械手装置具备安装在手臂上的惯性传感器；第一计算部，根据来自致动器所具备的角度传感器的旋转角度数据，计算致动器的角速度以及角加速度；第二计算部，其根据由惯性传感器检测到的输出，计算手臂的角速度或者角加速度；比较部，其对由第一计算部计算出的角速度或者角加速度和由第二计算部计算出的角速度或者角加速度进行比较；故障判断部，其在比较部中致动器和手臂的角速度或者角加速度之差的绝对值大于阈值的情况下判断为惯性传感器发生了故障。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书15页附图8页CN10

3、2328319A1/4页21一种机械手装置，其特征在于，具备手臂连结装置，其具有致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；惯性传感器，其安装在上述手臂上；第一计算部，其根据来自上述角度传感器的上述致动器的旋转角度数据来计算上述致动器的角速度以及角加速度；

4、第二计算部，其根据由上述惯性传感器检测到的输出，计算上述手臂的角速度或者角加速度；比较部，其对由上述第一计算部计算出的上述致动器的角速度或者角加速度、和由上述第二计算部计算出的上述手臂的角速度或者角加速度进行比较；故障判断部，当在上述比较部中，上述致动器的角速度或者角加速度与上述手臂的角速度或者角加速度之差的绝对值大于阈值时，该故障判断部判断为上述惯性传感器发生了故障，并输出使上述致动器的动作停止的信号。2根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷、且以最大负荷时的允许加速度的120的加速度进行动作的情况下，当由上述第一计算部计算的角速度为S、由上

5、述第二计算部计算的角速度为L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值是2|SL|MAX。3一种机械手装置，其特征在于，具备手臂连结装置，其具有致动器、和将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、和将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；至少2个惯性传感器，被安装在上述手臂上；计算部，其存储上述惯性传感器检测出的多个输出值，并计算平均值；比较部，其对由上述计算部计算出的上述输

6、出值的平均值进行比较；故障判断部，当在上述比较部中，2个上述输出值的平均值之差的绝对值中存在大于阈值S的上述差时，该故障判断部判断为上述惯性传感器中的任意一个以上发生了故障，并输出使上述致动器的动作停止的信号。4根据权利要求3所述的机械手装置，其特征在于，在上述惯性传感器的白噪声的标准偏差是时，上述阈值S为S6。5一种机械手装置，其特征在于，具备权利要求书CN102328312ACN102328319A2/4页3基体，其具备基体致动器、将上述基体致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、检测上述基体致动器的旋转角度的基体角度传感器、和手臂驱动装置，该手臂驱动装置具有手臂连结装置，与上述

7、转矩传递机构连结，并直线往返驱动上述手臂连结装置；手臂，其与上述基体的上述手臂连结装置连结，具有手臂致动器、将上述手臂致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、检测上述手臂致动器的旋转角度的手臂角度传感器、和工件保持装置驱动装置，该工件保持装置驱动装置具有工件保持装置，与上述手臂连结装置连结，并直线往返驱动上述工件保持装置；2个以上惯性传感器，其安装在上述工件保持装置上，至少包含加速度传感器；第一计算部，其根据来自上述基体角度传感器的上述基体致动器的旋转角度数据来计算上述手臂驱动装置的加速度，并根据来自上述手臂角度传感器的上述手臂致动器的旋转角度数据来计算上述工件保持装置驱动装置的加速

8、度；第二计算部，其根据由上述惯性传感器检测到的输出，计算上述工件保持装置的加速度；比较部，其对由上述第一计算部计算出的上述加速度和由上述第二计算部计算出的上述加速度进行比较；故障判断部，其在由上述第一计算部计算出的上述加速度和由上述第二计算部计算出的上述加速度之差的绝对值大于阈值A的情况下，判断为上述惯性传感器发生了故障，并输出使上述基体致动器以及上述手臂致动器的动作停止的信号。6根据权利要求5所述的机械手装置，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷，并以最大负荷时的允许加速度的120的加速度进行动作的情况下，当由上述第一计算部计算的加速度为S、由上述第二计算部计算的加速度为

9、L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值A为A2|SL|MAX。7一种机械手装置的控制方法，其特征在于，该机械手装置具备手臂连结装置，其具有致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；和安装在上述手臂上的惯性传感器，该机械手装置的控制方法包括计算步

10、骤，根据来自上述角度传感器的上述致动器的旋转角度数据来计算上述致动器的角速度以及角加速度，并根据由上述惯性传感器检测到的输出来计算上述手臂的角速度或者角加速度；比较步骤，对通过上述计算步骤而计算出的上述致动器的角速度或者角加速度、与上述手臂的角速度或者角加速度进行比较；权利要求书CN102328312ACN102328319A3/4页4判断步骤，当在上述比较步骤中上述致动器的角速度或者角加速度与上述手臂的角速度或者角加速度之差的绝对值大于阈值时，判断为上述惯性传感器发生了故障；停止指示步骤，当在上述判断步骤中判断为发生了故障时，输出使上述致动器的动作停止的信号。8根据权利要求7所述的机械手装置

11、的控制方法，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷，并以最大负荷时的允许加速度的120的加速度进行动作的情况下，当在上述计算步骤中计算的上述致动器的角速度为S、上述手臂的角速度为L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值为2|SL|MAX。9一种机械手装置的控制方法，其特征在于，该机械手装置具备手臂连结装置，其具有致动器、和将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、和将上

12、述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；和至少2个惯性传感器，其安装在上述手臂上，该机械手装置的控制方法包括计算步骤，存储上述惯性传感器检测到的多个输出值，并计算平均值；比较步骤，对由上述计算步骤计算出的上述输出值的平均值进行比较；判断步骤，当在上述比较步骤中，2个上述输出值的平均值之差的绝对值中存在大于阈值S的上述差时，判断为上述惯性传感器中的任意一个以上发生了故障；停止指示步骤，当在上述判断步骤中判断为故障时，输出使上述致动器的动作停止的信号。10根据权利要求9所述的机械手装置的控制方法，其特征在于，在上述惯性传感器的白噪声的标准偏差是时，上述阈值S为S6。11一种机械手装置的

13、控制方法，其特征在于，该机械手装置具备基体，其具备基体致动器、将上述基体致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、检测上述基体致动器的旋转角度的基体角度传感器、和手臂驱动装置，该手臂驱动装置具有手臂连结装置，与上述转矩传递机构连结，并直线往返驱动上述手臂连结装置；手臂，其与上述基体的上述手臂连结装置连结，具有手臂致动器、将上述手臂致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、检测上述手臂致动器的旋转角度的手臂角度传感器、和工件保持装置驱动装置，该工件保持装置驱动装置具有工件保持装置，与上述手臂连结装置连结，并直线往返驱动上述工件保持装置，该机械手装置的控制方法包括权利要求书CN10

14、2328312ACN102328319A4/4页5计算步骤，根据来自上述基体角度传感器的上述基体致动器的旋转角度数据计算上述手臂驱动装置的加速度，根据来自上述手臂角度传感器的上述手臂致动器的旋转角度数据计算上述工件保持装置驱动装置的加速度，并根据由安装在上述工件保持装置上、且至少具有加速度传感器的一个以上惯性传感器检测到的输出，计算上述工件保持装置的速度以及加速度；比较步骤，对由上述计算步骤计算出的上述手臂驱动装置、上述工件保持装置驱动装置的加速度、和上述工件保持装置的加速度进行比较；判断步骤，当在上述比较步骤中，根据上述角度传感器的输出值计算出的上述手臂驱动装置、上述工件保持装置驱动装置的加

15、速度与根据上述惯性传感器的输出值计算出的上述工件保持装置的加速度之差的绝对值大于阈值A时，判断为上述惯性传感器发生了故障；停止指示步骤，当在上述判断步骤中判断为发生了故障时，输出使上述基体致动器以及上述手臂致动器的动作停止的信号。12根据权利要求11所述的机械手装置的控制方法，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷，并以最大负荷时的允许加速度的120的加速度进行动作的情况下，当由上述计算步骤计算的上述手臂驱动装置或上述工件保持装置驱动装置的加速度为S、上述工件保持装置的加速度为L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值A为A2|SL|MAX。权利要求书CN1023283

16、12ACN102328319A1/15页6机械手装置以及机械手装置的控制方法技术领域0001本发明涉及机械手装置以及机械手装置的控制方法。背景技术0002作为IC分类机和组装装置的一部分被经常使用的具有多关节构造的机械手装置，逐渐被经常用于各种操作现场中。因此，怎样能够让机械手装置更迅速且更准确地将手臂移动到规定位置，已成为重要的性能标准和品质。0003通常为了使机械手装置的手臂高速且准确地移动，需要减少施加于手臂的惯性力，且不增大对驱动手臂的致动器施加的负荷。作为减少施加到手臂的惯性力的方法之一，手臂本身的轻型化作为简便且有效的方法被使用。但是，通过手臂的轻型化，会导致手臂的刚性降低，从而会

17、使因在手臂停止时产生的手臂的挠曲而产生振动的情况增加，即使进行控制以使得手臂前端部停止在目标位置，也会产生手臂振动的振幅量的位置偏移，振动衰减的时间变成到开始下一动作为止的待机时间，从而成为高速动作的障碍。0004针对该问题，公开有如下方法在手臂前端设置加速度传感器，以加速度信号为基础使手臂工作，并抑制振动的方法例如，专利文献1，在手臂前端以及手臂上设置角速度传感器，以角速度信号为基础控制手臂动作的方法例如，专利文献2，和基于设置在手臂前端的惯性传感器的信号来驱动驱动体的方法例如，专利文献3等。0005但是，在这些现有文献中，在作为手臂控制的基准的加速度传感器或角速度传感器等惯性传感器本身发生

18、了故障的情况下，即使所得到的数据信号不好，也进行基于该不良信号的控制，会导致因机械手装置的失控等带来的危险的发生。作为检测该传感器自身的故障的技术，公开有如下技术预先设定针对传感器的检测值的阈值，在阈值和检测值之差超过了判断值时判断为传感器发生了故障专利文献4、5。0006【专利文献1】日本特开平1173116号公报0007【专利文献2】日本特开2005242794号公报0008【专利文献3】日本特开平79374号公报0009【专利文献4】日本特开20098412号公报0010【专利文献5】日本特开2009184035号公报0011但是，就上述专利文献所公开的技术来说，由于以使用的传感器的正常

19、工作时的检测值作为基准来预先设定阈值，因此在实际的机械手装置的各种动作状态下，有时即使传感器发生故障，在不超过阈值的情况下也无法进行正确的故障判断。发明内容0012因此，提供一种在实际工作时与作为基准的传感器检测数据进行比较，根据该检测数据的差值来进行可靠的故障判断的机械手装置以及机械手装置的控制方法。0013本发明为了至少解决上述的课题之一，能够作为下述的方式或者应用例被实现。0014应用例1本应用例的机械手装置，其特征在于，具备手臂连结装置，其具有致动说明书CN102328312ACN102328319A2/15页7器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动

20、器的旋转角度的角度传感器；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；惯性传感器，其安装在上述手臂上；第一计算部，其根据来自上述角度传感器的上述致动器的旋转角度数据来计算上述致动器的角速度以及角加速度；第二计算部，其根据由上述惯性传感器检测到的输出，计算上述手臂的角速度或者角加速度；比较部，其对由上述第一计算部计算出的上述致动器的角速度或者角加速度、和由上述

21、第二计算部计算出的上述手臂的角速度或者角加速度进行比较；故障判断部，当在上述比较部中，上述致动器的角速度或者角加速度与上述手臂的角速度或者角加速度之差的绝对值大于阈值时，该故障判断部判断为上述惯性传感器发生了故障，并输出使上述致动器的动作停止的信号。0015应用例2在上述的应用例中，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷、且以最大负荷时的允许加速度的120的加速度进行动作的情况下，当由上述第一计算部计算的角速度为S、由上述第二计算部计算的角速度为L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值是。00162|SL|MAX0017根据上述的应用例，构成为不将决定阈值的基准值设为

22、固定值而是以动作状态下的致动器的动作数据作为基准值来检测惯性传感器的故障。根据该构成，对于使用了固定值的阈值，例如，也发生过没有检测到动作速度或加速度较小的情况下等的故障的情况，而基于动作中的依次信息，成为作为基准的致动器的基准的动作数据也被依次改写，由此例如即使是微小动作，也能够在各种动作模式下可靠地检测惯性传感器的故障。0018应用例3本应用例的机械手装置，其特征在于，具备手臂连结装置，其具有致动器、和将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被

23、可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、和将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；至少2个惯性传感器，被安装在上述手臂上；计算部，其存储上述惯性传感器检测出的多个输出值，并计算平均值；比较部，其对由上述计算部计算出的上述输出值的平均值进行比较；故障判断部，当在上述比较部中，2个上述输出值的平均值之差的绝对值中存在大于阈值S的上述差时，该故障判断部判断为上述惯性传感器中的任意一个以上发生了故障，并输出使上述致动器的动作停止的信号。0019应用例4在上述的应用例中，其特征在于，在上述惯性传感器的白噪声的标准偏差是时，上述阈值S为0020S60021根据上述应用例，构成

24、为不将决定阈值的基准值设为固定值而是求出动作状态下的具备的2个以上的惯性传感器的检测值之差，如果是正常则以白噪声的标准偏差作为基准值来检测惯性传感器的故障。根据该构成，对于使用了固定值的阈值，例如发生过没有检测到动作速度或加速度较小的情况下等的故障的情况，而基于动作中的依次信息，与基准说明书CN102328312ACN102328319A3/15页8值进行比较的惯性传感器的动作数据也被依次改写，由此例如即使是微小动作，也能够在各种动作模式下可靠地检测惯性传感器的故障。0022应用例5本应用例的机械手装置，其特征在于，具备基体，其具备基体致动器、将上述基体致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩

25、传递机构、检测上述基体致动器的旋转角度的基体角度传感器、和手臂驱动装置，该手臂驱动装置具有手臂连结装置，与上述转矩传递机构连结，并直线往返驱动上述手臂连结装置；手臂，其与上述基体的上述手臂连结装置连结，具有手臂致动器、将上述手臂致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、检测上述手臂致动器的旋转角度的手臂角度传感器、和工件保持装置驱动装置，该工件保持装置驱动装置具有工件保持装置，与上述手臂连结装置连结，并直线往返驱动上述工件保持装置；2个以上惯性传感器，其安装在上述工件保持装置上，至少包含加速度传感器；第一计算部，其根据来自上述基体角度传感器的上述基体致动器的旋转角度数据来计算上述手臂驱

26、动装置的加速度，并根据来自上述手臂角度传感器的上述手臂致动器的旋转角度数据来计算上述工件保持装置驱动装置的加速度；第二计算部，其根据由上述惯性传感器检测到的输出，计算上述工件保持装置的加速度；比较部，其对由上述第一计算部计算出的上述加速度和由上述第二计算部计算出的上述加速度进行比较；故障判断部，其在由上述第一计算部计算出的上述加速度和由上述第二计算部计算出的上述加速度之差的绝对值大于阈值A的情况下，判断为上述惯性传感器发生了故障，并输出使上述基体致动器以及上述手臂致动器的动作停止的信号。0023应用例6在上述的应用例中，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷，并以最大负荷时的

27、允许加速度的120的加速度进行动作的情况下，当由上述第一计算部计算的加速度为S、由上述第二计算部计算的加速度为L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值A为。0024A2|SL|MAX0025根据上述应用例，构成为不将决定阈值的基准值设为固定值而是将动作状态下的致动器的动作数据作为基准值来检测惯性传感器的故障。根据该构成，对于使用了固定值的阈值，例如发生过没有检测到动作速度或加速度较小的情况下等的故障的情况，而基于动作中的依次信息，成为作为基准的致动器的基准的动作数据也被依次改写，由此例如即使是微小动作，也能够在各种动作模式下可靠地检测惯性传感器的故障。0026应用例7本应用例的机械手装

28、置的控制方法，其特征在于，该机械手装置具备手臂连结装置，其具有致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、和检测上述致动器的旋转角度的角度传感器；和安装在上述手臂上的惯性传感器，该机械手装置的控制方法包括计算步骤，根据来自上述角度传感器的上述致动器的旋转角度数据来计算上述致动器的角速度以及角加速

29、度，并根据由上述惯性传感器检测到的输出来计算上述手臂的角速度或者角加速度；比较步骤，对通过上述计算步骤而计算出的上述致动器的角速度或者角加速度、与上述手臂的角速度或者角加速度进行比较；判断步骤，当在上述比较步骤中上述致动器的说明书CN102328312ACN102328319A4/15页9角速度或者角加速度与上述手臂的角速度或者角加速度之差的绝对值大于阈值时，判断为上述惯性传感器发生了故障；停止指示步骤，当在上述判断步骤中判断为发生了故障时，输出使上述致动器的动作停止的信号。0027应用例8在上述的应用例中，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷，并以最大负荷时的允许加速度的

30、120的加速度进行动作的情况下，当在上述计算步骤中计算的上述致动器的角速度为S、上述手臂的角速度为L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值为00282|SL|MAX0029根据上述的应用例，构成为不将决定阈值的基准值设为固定值而是将动作状态下的致动器的动作数据作为基准值来检测惯性传感器的故障。根据该构成，对于利用了固定值的阈值，例如也发生过没有检测到动作速度或加速度较小的情况下等的故障的情况，而基于动作中的依次信息，成为作为基准的致动器的基准的动作数据也被依次改写，由此例如即使是微小动作，也能够在各种动作模式下可靠地检测惯性传感器的故障，能够可靠地使机械手装置的动作停止，能够保障安全的

31、操作。0030应用例9本应用例的机械手装置的控制方法，其特征在于，该机械手装置具备手臂连结装置，其具有致动器、和将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；手臂体，其是由多个手臂通过上述手臂连结装置串联且可旋转地被连结而形成的；基体，上述手臂体通过设置在上述手臂体的一个端部的基体连结装置被可旋转地连结在该基体上，该基体连结装置具备上述致动器、和将上述致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构；和至少2个惯性传感器，其安装在上述手臂上，该机械手装置的控制方法包括计算步骤，存储上述惯性传感器检测到的多个输出值，并计算平均值；比较步骤，对由上述计算步骤计算出的上述输出值的平均值进行

32、比较；判断步骤，当在上述比较步骤中，2个上述输出值的平均值之差的绝对值中存在大于阈值S的上述差时，判断为上述惯性传感器中的任意一个以上发生了故障；停止指示步骤，当在上述判断步骤中判断为故障时，输出使上述致动器的动作停止的信号。0031应用例10上述的应用例中，其特征在于，在上述惯性传感器的白噪声的标准偏差是时，上述阈值S为0032S60033根据上述的应用例，构成为不将决定阈值的基准值设为固定值而是求出动作状态下的具有2个以上的惯性传感器的检测值之差，如果是正常则以白噪声的标准偏差作为基准值来检测惯性传感器的故障。根据该构成，对于利用了固定值的阈值，例如也发生过没有检测到动作速度或加速度较小的

33、情况下等的故障的情况，而基于动作中的依次信息，与基准值进行比较的惯性传感器的动作数据也被依次改写，由此例如即使是微小动作，也能够在各种动作模式下可靠地检测惯性传感器的故障，能够可靠地使机械手装置的动作停止，能够保障安全的操作。0034应用例11本应用例的机械手装置的控制方法，其特征在于，该机械手装置具备基体，其具备基体致动器、将上述基体致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、检测上述基体致动器的旋转角度的基体角度传感器、和手臂驱动装置，该手臂驱动装置具有手臂连结装置，与上述转矩传递机构连结，并直线往返驱动上述手臂连结装置；手说明书CN102328312ACN102328319A5/1

34、5页10臂，其与上述基体的上述手臂连结装置连结，具有手臂致动器、将上述手臂致动器的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递机构、检测上述手臂致动器的旋转角度的手臂角度传感器、和工件保持装置驱动装置，该工件保持装置驱动装置具有工件保持装置，与上述手臂连结装置连结，并直线往返驱动上述工件保持装置，该机械手装置的控制方法包括计算步骤，根据来自上述基体角度传感器的上述基体致动器的旋转角度数据计算上述手臂驱动装置的加速度，根据来自上述手臂角度传感器的上述手臂致动器的旋转角度数据计算上述工件保持装置驱动装置的加速度，并根据由安装在上述工件保持装置上、并至少具有加速度传感器的一个以上惯性传感器检测到的输出，计算

35、上述工件保持装置的速度以及加速度；比较步骤，对由上述计算步骤计算出的上述手臂驱动装置、上述工件保持装置驱动装置的加速度、和上述工件保持装置的加速度进行比较；判断步骤，当在上述比较步骤中，根据上述角度传感器的输出值计算出的上述手臂驱动装置、上述工件保持装置驱动装置的加速度与根据上述惯性传感器的输出值计算出的上述工件保持装置的加速度之差的绝对值大于阈值A时，判断为上述惯性传感器发生了故障；停止指示步骤，当在上述判断步骤中判断为发生了故障时，输出使上述基体致动器以及上述手臂致动器的动作停止的信号。0035应用例12在上述的应用例中，其特征在于，在承受上述机械手装置的最大负荷的120的负荷，并以最大负

36、荷时的允许加速度的120的加速度进行动作的情况下，当由上述计算步骤计算的上述手臂驱动装置或上述工件保持装置驱动装置的加速度为S、上述工件保持装置的加速度为L时，相对于S和L之差的绝对值的最大值，上述阈值A为0036A2|SL|MAX0037根据上述的应用例，构成为不将决定阈值的基准值设为固定值而是将动作状态下的致动器的动作数据作为基准值来检测惯性传感器的故障。根据该构成，对于利用了固定值的阈值，例如也发生过没有检测到动作速度或加速度较小的情况下等的故障的情况，而基于动作中的依次信息，成为作为基准的致动器的基准的动作数据也被依次改写，由此例如即使是微小动作，也能够在各种动作模式下可靠地检测惯性传

37、感器的故障，能够可靠地使机械手装置的动作停止，能够保障安全的操作。附图说明0038图1的A是第一实施方式涉及的机械手装置的概略俯视图，B是其概略剖视图。0039图2是第一实施方式涉及的机械手装置的故障检测的框图。0040图3是第一实施方式涉及的机械手装置的故障检测的流程图。0041图4的A是第二实施方式涉及的机械手装置的概略俯视图，B是其概略剖视图。0042图5是第二实施方式涉及的机械手装置的故障检测的框图。0043图6是表示传感器的白噪声的一个例子的图表。0044图7是第二实施方式涉及的机械手装置的故障检测的流程图。0045图8是第三实施方式涉及的机械手装置的概略俯视图。0046图9是第三实

38、施方式涉及的机械手装置的概略立体图。说明书CN102328312ACN102328319A6/15页110047图10是第三实施方式涉及的机械手装置的故障检测的框图。0048图中符号说明004911第一手臂；12第二手臂；13第三手臂；40基体；51、52、53致动器，81、82、83角度传感器；91、92、93惯性传感器；1100第一计算部；1200第二计算部；2000比较部；3000判断部，4000控制部具体实施方式0050下面参照附图说明本发明涉及的实施方式。0051第一实施方式0052针对本发明涉及的第一实施方式进行说明。图1表示了第一实施方式涉及的机械手装置，其中，A是概略俯视图，B

39、是概略剖视图。本实施方式的机械手装置是在水平方向上能够旋转地连结有3个手臂的、所谓的3轴水平多关节机械手100以下，称为机械手装置100。0053机械手装置100具备手臂体10，该手臂体10构成为将第一手臂11和第二手臂12通过第一手臂连结装置21可旋转地串联连结，并将第二手臂12和第三手臂13通过第二手臂连结装置22可旋转地串联连结。手臂体10进一步通过基体连结装置30可旋转地与固定在底座的基体40连结，从而构成机械手装置100。0054第一手臂连结装置21具备致动器51和将致动器51的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递装置61，第二手臂连结装置22也同样地具备致动器52和转矩传递装置62

40、。另外，基体连结装置30具备致动器53和将致动器53的转矩以规定的减速比进行传递的转矩传递装置63。在作为手臂体10的与基体40相反的端部的第三手臂13的端部具有保持加工用工具或被加工物的工件保持装置70。0055在第一手臂连结装置21所具备的致动器51上具备检测旋转角度的角度传感器81，同样地在第二手臂连结装置的致动器52上具备角度传感器82。另外，在基体连结装置30的致动器53上也具备角度传感器83。而且，在第一手臂11上具有惯性传感器91，在第二手臂12上具有惯性传感器92，在第三手臂13上具有惯性传感器93。惯性传感器91、92、93至少包括角速度传感器，惯性传感器91能够检测第一手臂

41、11的惯性传感器安装位置处的角速度，惯性传感器92能够检测第二手臂12的惯性传感器安装位置处的角速度，惯性传感器93能够检测第三手臂13的惯性传感器安装位置处的角速度。0056图2是本实施方式涉及的框图。由角度传感器81、82、83检测到的致动器51、52、53的旋转角度数据被在第一计算部1100中进行旋转角度换算，将该旋转角度以时间进行1次微分，来计算角速度。0057在第二计算部1200中，根据第一手臂11、第二手臂12、第三手臂13所具备的惯性传感器91、92、93检测到的数据来计算第一手臂11的角速度A1、第二手臂的角速度A2、和第三手臂的角速度A3。0058比较部2000对在第一计算部

42、1100以及第二计算部1200中计算出的角速度进行比较。角速度的比较方法是进行求出下述差值的计算，即求出各致动器的角速度、和从与该致动器连结的手臂所具备的惯性传感器的角速度分量中去除了具备该致动器的连结装置的角速度分量而得的实质角速度之差。说明书CN102328312ACN102328319A7/15页120059作为例子，利用第二手臂12进行说明。将根据连结第二手臂12与第一手臂11的第一手臂连结装置21的角度传感器81的检测数据而求出的角度设为1，将转矩传递装置61的减速比设为N1，根据第一手臂11所具备的惯性传感器91的检测值而求出的角速度为A1，根据第二手臂12所具备的惯性传感器92的

43、检测值而求出的角速度为A2，由此在比较部中作为比较结果求出绝对值，即下式。0060|A2A1D1/DT1/N1|式110061在此T表示时间。当微分值D1/DT在第一计算部1100中被计算，并将计算出的第一手臂连结装置21的致动器51的角速度设为1时，式1能够改写成下式。0062|A2A111/N1|式120063根据在比较部2000求出的比较结果、例如对于第二手臂12是根据式11的值，而在判断部3000中对作为对象的惯性传感器是正常还是故障进行判断。在判断部3000中，预先将用于进行故障判断的阈值判断值储存到未图示的存储装置中，根据相对于阈值比较结果的大小来进行正常、故障的判断。0064对于

44、除上述例示的第二手臂12以外的手臂也同样，对于第一手臂11、第三手臂13来说，作为与式11相当的比较结果的绝对值如下述那样。0065在第一手臂11的情况下，比较结果如下式。0066|A131/N3|式130067A1是根据第一手臂11所具备的惯性传感器91的检测值而求出的角速度，3是根据基体连结装置30的致动器53所具备的角度传感器83的检测值而计算出的角速度，N3是基体连结装置30的转矩传递装置63的减速比。0068在第三手臂13的情况下，比较结果如下式。0069|A3A221/N2|式140070A3是根据第三手臂13所具备的惯性传感器93的检测值而求出的角速度，A2是根据第二手臂12所具

45、备的惯性传感器92的检测值而求出的角速度，2是根据第二手臂连结装置22的致动器52所具备的角度传感器82的检测值而计算出的角速度，N2是第二手臂连结装置22的转矩传递装置62的减速比。0071在此对阈值进行说明。阈值是以根据作为基准的第一手臂连结装置21、第二手臂连结装置22、基体连结装置30所具备的致动器51、52、53的角度传感器81、82、83检测到的角度数据而计算出的角速度为基准而设定的。0072将惯性传感器91的故障判断的阈值设为1，惯性传感器92的故障判断的阈值设为2，惯性传感器93的故障判断的阈值设为3。例如，对决定第一手臂11所具备的惯性传感器91的故障判断的阈值1的情况进行说

46、明。0073使机械手装置100持有最大负荷的120的负荷，并以第一手臂11在最大负荷时的允许加速度的120使第一手臂11动作。相对于根据从动作开始起经过T时间后的惯性传感器91的输出值而求出的角速度A1A与根据从动作开始起经过T时间后的基体连结装置30的致动器53所具备的角度传感器83的检测值而求出的角速度M1A之差的绝对值的最大值，将阈值1设为下式。007412|A1AM1A|MAX式150075同样地，使机械手装置100持有最大负荷的120的负荷，并以第二手臂12在最大说明书CN102328312ACN102328319A8/15页13负荷时的允许加速度的120使第二手臂12动作。相对于第

47、二手臂12的角速度、与根据从动作开始起经过T小时后的第一手臂连结装置21的致动器51所具备的角度传感器81的检测值而求出的角速度M2A之差的绝对值的最大值，能够得到阈值2、即下式式16，其中，上述第二手臂12的角速度基于根据从动作开始起经过T时间后的惯性传感器92的输出值而求出的角速度A2A和、根据从动作开始起经过T小时后的惯性传感器91的输出值而求出的角速度A1A之间的差值。007622|A2AA1AM2A|MAX式160077另外，使机械手装置100持有最大负荷的120的负荷，并以第三手臂13在最大负荷时的允许加速度的120来使第三手臂13动作。相对于第三手臂13的角速度、与根据从动作开始

48、起经过T小时后的第2手臂连结装置22的致动器52所具备的角度传感器82的检测值而求出的角速度M3A之差的绝对值的最大值，能够得到阈值3、即下式式17，其中，上述第三手臂13的角速度基于根据从动作开始起经过T小时后的惯性传感器93的输出值而求出的角速度A3A和、根据从动作开始起经过T小时后的惯性传感器92的输出值而求出的角速度A2A之间的差值。007832|A3AA2AM3A|MAX式170079由这样求出的阈值1、2、3与上述的式11、式12、式13进行比较，在满足下述的条件时，将惯性传感器判断为发生了故障。0080惯性传感器91故障判断如下0081|A131/N3|1式180082惯性传感器

49、91、92故障判断如下0083|A2A111/N1|2式190084惯性传感器92、93故障判断如下0085|A3A221/N2|3式1100086接下来，对第一实施方式涉及的控制方法进行说明。图3是说明第一实施方式涉及的制御方法的流程图。0087首先，在计算步骤S111，S112中，执行取得角度传感器、惯性传感器的检测值并求出角速度的计算。在第一计算部1100的计算步骤S111中，取得手臂连结装置21、22以及基体连结装置30所具备的致动器51、52、53中具备的角度传感器81、82、83的检测数据。将所取得的检测数据转换为角度数据，并将转换后的角度数据以时间进行微分来计算角速度。0088在第二计算部1200的计算步骤S112中，取得第一手臂连结装置21以及第二手臂连结装置22所具备的惯性传感器91、92的检测数据和，工件保持装置70所具备的惯性传感器93的检测数据。将所取得的检测数据转换为角速