特開 2023-102728 ロボット制御装置及びロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023102728

(43)【公開日】2023-07-25

(54)【発明の名称】ロボット制御装置及びロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20230718BHJP

【ＦＩ】

B25J19/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022003415

(22)【出願日】2022-01-12

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100176072

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 功

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】高橋 耕司

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS12

3C707CX01

3C707CY05

3C707CY12

3C707HS27

3C707JS06

3C707KS21

3C707KS24

3C707KV01

3C707KW07

3C707KX10

3C707MT04

(57)【要約】

【課題】製造コストの増大や大型化を抑制しつつ、電子部品毎に適した電位を各電子部品に供給できるロボット制御装置を提供する。
【解決手段】ロボット制御装置１０Ａは、直列に接続された複数のアーム部２３Ａ～２３Ｅと、複数のアーム部２３Ａ～２３Ｅのうち少なくとも２つに設けられる電子部品２２０と、を有する可動アーム２０を電子部品２２０毎に接続されそれぞれ長さが異なるケーブル３１Ａ～３１Ｆを介して制御し、ケーブル３１Ａ～３１Ｆを介して電子部品２２０に電位を供給する電位供給部１１Ａと、ケーブル３１Ａ～３１Ｆ毎に接続されるとともに、一端が電位供給部１１Ａに接続され、他端が対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆに接続され、一端と他端との間の抵抗値を調整する複数の抵抗調整回路１２Ａと、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列に接続された複数のアーム部と、複数の前記アーム部のうち少なくとも２つに設けられる電子部品とを有するロボットの可動アームの動作を、前記電子部品毎に接続されそれぞれ長さが異なるケーブルを介して制御するロボット制御装置であって、
前記ケーブルを介して前記電子部品に電位を供給する電位供給部と、
前記ケーブル毎に接続されるとともに、一端が前記電位供給部に接続され、他端が対応する前記ケーブルに接続され、前記一端と前記他端との間の抵抗値を調整する複数の抵抗調整回路と、
を備えることを特徴とするロボット制御装置。

【請求項2】

前記抵抗調整回路の前記抵抗値は、対応する前記電子部品に供給される電位が前記電子部品毎に定められている所定の範囲の電位になるような値であることを特徴とする請求項１に記載のロボット制御装置。

【請求項3】

前記抵抗調整回路は、それぞれ抵抗値が異なり、前記抵抗調整回路の外部からの入力に応じて導通状態と遮断状態とのうち何れか１つの状態が選択される第一電流経路を複数有し、
前記第一電流経路は、前記一端と前記他端との間においてそれぞれ並列に接続されることを特徴とする請求項1又は２に記載のロボット制御装置。

【請求項4】

前記電位供給部は、前記電位供給部の外部からの入力に応じて供給する電位を調整する電位調整回路を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のロボット制御装置。

【請求項5】

前記電位供給部は、電位を供給するための出力端子と、基準電位を有する基準線に接続される基準端子とを有し、
前記電位調整回路は、それぞれ抵抗値が異なり、導通状態と遮断状態とのうち何れか１つの状態が選択される第二電流経路を複数有し、
前記第二電流経路は、前記出力端子と前記基準端子との間においてそれぞれ並列に接続されることを特徴とする請求項４に記載のロボット制御装置。

【請求項6】

直列に接続された複数のアーム部と、複数の前記アーム部のうち少なくとも２つに設けられる電子部品と、を有するロボットの可動アームと、
前記電子部品毎に接続されそれぞれ長さが異なるケーブルと、
前記ケーブルを介して前記電子部品に電位を供給する電位供給部と、前記ケーブル毎に接続されるとともに、一端が前記電位供給部に接続され、他端が対応する前記ケーブルに接続され、前記一端と前記他端との間の抵抗値を調整する複数の抵抗調整回路と、を有するロボット制御装置と、
を備えることを特徴とするロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボット制御装置及びロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ロボットにおける多関節型の可動アームを制御するためのロボット制御装置が知られている。ロボット制御装置は、ケーブルを介して、可動アームに電力を供給したり、可動アームの動作の制御を行ったりする。このような可動アーム及びロボット制御装置を備えたロボットシステムでは、ロボット制御装置から各関節に至るまでのケーブル長は、関節毎に大きく異なる。よって、ロボット制御装置から各関節に設けられている電子部品に供給される電位は、ケーブルの抵抗に伴う電圧降下の差異によって大きく異なってしまう。

【0003】

これに関し、特許文献１には、可動アームの各関節部に設けられたエンコーダから送信される通信状況の良否に基づいて、可動アームに供給する電圧を制御ユニットが調整する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－５６０３９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、特許文献１に記載の構成では、各電子部品に供給する電圧を一律に調整するため、電子部品毎に適した電位を供給できなかった。また、電子部品毎に供給する電圧を調整しようとすると、電子部品毎に電源回路が必要となり、ロボット制御装置の製造コストの増大や装置の大型化を招いてしまう。

【0006】

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストの増大や大型化を抑制しつつ、電子部品毎に適した電位を各電子部品に供給できるロボット制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の第一態様に係るロボット制御装置は、直列に接続された複数のアーム部と、複数の前記アーム部のうち少なくとも２つに設けられる電子部品とを有するロボットの可動アームの動作を、前記電子部品毎に接続されそれぞれ長さが異なるケーブルを介して制御するロボット制御装置であって、前記ケーブルを介して前記電子部品に電位を供給する電位供給部と、前記ケーブル毎に接続されるとともに、一端が前記電位供給部に接続され、他端が対応する前記ケーブルに接続され、前記一端と前記他端との間の抵抗値を調整する複数の抵抗調整回路と、を備える。

【0008】

また、本発明の第二態様に係るロボット制御装置では、前記抵抗調整回路の前記抵抗値は、対応する前記電子部品に供給される電位が前記電子部品毎に定められている所定の範囲の電位になるような値である。

【0009】

また、本発明の第三態様に係るロボット制御装置では、前記抵抗調整回路は、それぞれ抵抗値が異なり、前記抵抗調整回路の外部からの入力に応じて導通状態と遮断状態とのうち何れか１つの状態が選択される第一電流経路を複数有し、前記第一電流経路は、前記一端と前記他端との間においてそれぞれ並列に接続される。

【0010】

また、本発明の第四態様に係るロボット制御装置では、前記電位供給部は、前記電位供給部の外部からの入力に応じて供給する電位を調整する電位調整回路を有する。

【0011】

また、本発明の第五態様に係るロボット制御装置では、前記電位供給部は、電位を供給するための出力端子と、基準電位を有する基準線に接続される基準端子とを有し、前記電位調整回路は、それぞれ抵抗値が異なり、導通状態と遮断状態とのうち何れか１つの状態が選択される第二電流経路を複数有し、前記第二電流経路は、前記出力端子と前記基準端子との間においてそれぞれ並列に接続される。

【0012】

また、本発明の第六態様に係るロボットシステムは、直列に接続された複数のアーム部と、複数の前記アーム部のうち少なくとも２つに設けられる電子部品と、を有するロボットの可動アームと、前記電子部品毎に接続されそれぞれ長さが異なるケーブルと、前記ケーブルを介して前記電子部品に電位を供給する電位供給部と、前記ケーブル毎に接続されるとともに、一端が前記電位供給部に接続され、他端が対応する前記ケーブルに接続され、前記一端と前記他端との間の抵抗値を調整する複数の抵抗調整回路と、を有するロボット制御装置と、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ロボット制御装置は、製造コストの増大や大型化を抑制しつつ、電子部品毎に適した電位を各電子部品に供給できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第一実施形態に係るロボットシステムを示す図である。

【図2】図１に示すロボットシステムの回路構成を示す図である。

【図3】図１に示すロボットシステムの回路構成の他の例を示す図である。

【図4】図１に示すロボットシステムの各エンコーダにおけるケーブルによる電圧降下量を示すグラフである。

【図5】図１に示すロボットシステムにおけるケーブル長並びにケーブル及びエンコーダの電気特性を示す表である。

【図6】調整後の図１に示すロボットシステムの各エンコーダに供給される電位を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態（以下、「本実施形態」という。）について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素及びステップに対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0016】

――－第一実施形態―――
まず、第一実施形態について説明する。

【0017】

＜構成＞
図１は、本発明の第一実施形態に係るロボットシステム１を示す図である。

【0018】

図１に示すように、ロボットシステム１は、例えば、産業用ロボットであり、ロボット制御装置１０Ａと、ロボットの可動アーム２０と、ケーブル束３０とを含んで構成される。

【0019】

ロボット制御装置１０Ａは、ケーブル束３０を介して可動アーム２０に電力を供給するとともに、ケーブル束３０を介して可動アーム２０の制御を行う。

【0020】

可動アーム２０は、複数のアーム部２３Ａ～２３Ｅが互いに回転可能に直列に接続されており、先端に装着される作業ユニット（図示せず）を所望の位置及び方向に設定することによって、所定の作業を実行する例えば６軸型のマニピュレータである。可動アーム２０は、ロボット制御装置１０Ａからケーブル束３０を介して電力が供給されるとともに、ケーブル束３０を介してロボット制御装置１０Ａによって制御される。可動アーム２０は、例えば、基台部２１と、アーム部２３Ａ～２３Ｅとを含んで構成される。

【0021】

基台部２１は、可動アーム２０を可動アーム２０の設置面に固定するための部位である。基台部２１は、可動アーム２０を設置面に固定することによって、可動アーム２０を支持する。また、基台部２１は、ロボット制御装置１０Ａから伸びているケーブル束３０を基台部２１の内部を通すか又は基台部２１の外周を這わせることによってアーム部２３Ａに中継する。

【0022】

アーム部２３Ａ～２３Ｅは、それぞれが互いに回転可能に直列に接続されており、対応するアーム部２３Ａ～２３Ｅの間の回転の角度によって、アーム部２３Ｅの先端に装着される作業ユニットを所望の位置及び方向に設定する。アーム部２３Ａ～２３Ｅは、ロボット制御装置１０Ａから基台部２１を介して伸びているケーブル束３０によって電力が供給されるとともに、ケーブル束３０を介してロボット制御装置１０Ａによって制御される。また、アーム部２３Ａ～２３Ｅは、ケーブル束３０をアーム部２３Ａ～２３Ｅの内部又は外周を這わせることによって、次段のアーム部２３Ａ～２３Ｅ又は作業ユニットにケーブル束３０を中継する。また、アーム部２３Ａ～２３Ｅは、それぞれ互いに回転可能に接続されるための関節部２２Ａ～２２Ｆを他のアーム部との接続箇所に有する。

【0023】

アーム部２３Ａは、基台部２１及びアーム部２３Ｂに互いに回転可能に接続される。アーム部２３Ａは、前段である基台部２１に回転可能に接続されるための関節部２２Ａを有する。アーム部２３Ａは、ケーブル束３０から供給される電力を関節部２２Ａに供給し、ケーブル束３０を介して基台部２１及びアーム部２３Ａの間の相対角度がロボット制御装置１０Ａによって制御される。

【0024】

アーム部２３Ｂは、アーム部２３Ａ及び２３Ｃに互いに回転可能に接続される。アーム部２３Ｂは、前段であるアーム部２３Ａと回転可能に接続されるための関節部２２Ｂを有する。アーム部２３Ｂは、ケーブル束３０から供給される電力を関節部２２Ｂに供給し、ケーブル束３０を介してアーム部２３Ａ及びアーム部２３Ｂの間の相対角度がロボット制御装置１０Ａによって制御される。

【0025】

アーム部２３Ｃは、アーム部２３Ｂ及び２３Ｄに互いに回転可能に接続される。アーム部２３Ｃは、前段であるアーム部２３Ｂと回転可能に接続されるための関節部２２Ｃを有する。アーム部２３Ｃは、ケーブル束３０から供給される電力を関節部２２Ｃに供給し、ケーブル束３０を介してアーム部２３Ｂ及びアーム部２３Ｃの間の相対角度がロボット制御装置１０Ａによって制御される。

【0026】

アーム部２３Ｄは、アーム部２３Ｃ及び２３Ｅに互いに回転可能に接続される。アーム部２３Ｄは、前段であるアーム部２３Ｃと回転可能に接続されるための関節部２２Ｄを有する。アーム部２３Ｄは、ケーブル束３０から供給される電力を関節部２２Ｄに供給し、ケーブル束３０を介してアーム部２３Ｃ及びアーム部２３Ｄの間の相対角度がロボット制御装置１０Ａによって制御される。

【0027】

アーム部２３Ｅは、アーム部２３Ｄ及び作業ユニットに互いに回転可能に接続される。アーム部２３Ｅは、前段であるアーム部２３Ｄと回転可能に接続されるための関節部２２Ｅを有する。アーム部２３Ｅは、ケーブル束３０から供給される電力を関節部２２Ｅに供給し、ケーブル束３０を介してアーム部２３Ｄ及びアーム部２３Ｅの間の相対角度がロボット制御装置１０Ａによって制御される。また、アーム部２３Ｅは、次段である作業ユニットと回転可能に接続されるための関節部２２Ｆを有する。アーム部２３Ｅは、ケーブル束３０から供給される電力を関節部２２Ｆに供給し、ケーブル束３０を介してアーム部２３Ｅ及び作業ユニットの間の相対角度がロボット制御装置１０Ａによって制御される。

【0028】

関節部２２Ａ～２２Ｆは、それぞれ対応するアーム部２３Ａ～２３Ｅに設けられ、アーム部同士を互いに回転可能に接続する。関節部２２Ａ～２２Ｆは、回転軸に沿って回転するモータと、モータの回転方向、回転角度及び回転速度を検出するエンコーダ２２０とを有する。関節部２２Ａ～２２Ｆは、それぞれ、ケーブル束３０に含まれるモータ用電源線から供給される電力を対応するモータに供給し、ケーブル束３０を介してロボット制御装置１０Ａから送信される制御信号を対応するモータに送信する。また、関節部２２Ａ～２２Ｆは、それぞれケーブル束３０に含まれるケーブル３１Ａ～３１Ｆのうち対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆから供給される電力を対応するエンコーダ２２０に供給する。

【0029】

関節部２２Ａは、アーム部２３Ａに設けられ、可動アーム２０の設置面に対して垂直な第１軸を回転軸として基台部２１及びアーム部２３Ａを回転可能に接続する。

【0030】

関節部２２Ｂは、アーム部２３Ｂに設けられ、アーム部２３Ｂの延伸方向に対して垂直な第２軸を回転軸としてアーム部２３Ａ及びアーム部２３Ｂを回転可能に接続する。

【0031】

関節部２２Ｃは、アーム部２３Ｃに設けられ、アーム部２３Ｃの延伸方向に対して垂直な第３軸を回転軸としてアーム部２３Ｂ及びアーム部２３Ｃを回転可能に接続する。

【0032】

関節部２２Ｄは、アーム部２３Ｄに設けられ、アーム部２３Ｄの延伸方向に対して水平な第４軸を回転軸としてアーム部２３Ｃ及びアーム部２３Ｄを回転可能に接続する。

【0033】

関節部２２Ｅは、アーム部２３Ｅに設けられ、アーム部２３Ｅの延伸方向に対して垂直な第５軸を回転軸としてアーム部２３Ｄ及びアーム部２３Ｅを回転可能に接続する。

【0034】

関節部２２Ｆは、アーム部２３Ｅに設けられ、アーム部２３Ｅの延伸方向に対して水平な第６軸を回転軸としてアーム部２３Ｅ及び作業ユニットを回転可能に接続する。

【0035】

モータは、例えば、サーボモータである。モータは、関節部２２Ａ～２２Ｆにそれぞれ設けられており、ロボット制御装置１０Ａからケーブル束３０を介して送信される制御信号と、対応する関節部２２Ａ～２２Ｆに設けられているエンコーダ２２０からの検出信号とに従って、対応する関節部２２Ａ～２２Ｆの回転軸に沿って回転する。具体的には、モータは、検出信号に含まれる対応する関節部２２Ａ～２２Ｆの回転に関する情報に従って、制御信号に含まれるモータへの命令に対して補正を行い、補正を行った命令に従って回転する。また、モータは、対応する関節部２２Ａ～２２Ｆが接続する基台部２１及びアーム部２３Ａ～２３Ｅに当該回転を伝達する。

【0036】

エンコーダ２２０は、関節部２２Ａ～２２Ｆにそれぞれ設けられており、対応する関節部２２Ａ～２２Ｆの回転に関する情報（回転方向や回転角度、回転速度など）を検出する。エンコーダ２２０は、検出した対応する関節部２２Ａ～２２Ｆの回転に関する情報を対応する関節部２２Ａ～２２Ｆに設けられているモータに送信する。また、エンコーダ２２０は、ロボット制御装置１０Ａから対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆを介して供給される電力によって駆動する。

【0037】

ケーブル束３０は、ロボット制御装置１０Ａから可動アーム２０に電力の供給や、ロボット制御装置１０Ａが可動アーム２０を制御するための制御信号の送信などを行うための各種ケーブルがまとめられている束である。ケーブル束３０は、一端がロボット制御装置１０Ａに、他端が可動アーム２０にそれぞれ接続される。ケーブル束３０は、例えば、対応するエンコーダ２２０に電力を供給するためのケーブル３１Ａ～ケーブル３１Ｆと、モータなどの電子部品に電力を供給するための電源線と、モータなどの電子部品に制御信号を送信するための制御信号線とを含んで構成される。

【0038】

ケーブル３１Ａ～３１Ｆは、ロボット制御装置１０Ａから供給される電力を対応する関節部２２Ａ～２２Ｆに設けられているエンコーダ２２０に供給するためのケーブルである。ケーブル３１Ａ～３１Ｆは、ロボット制御装置１０Ａから伸びており、基台部２１から可動アーム２０の内部又は外周を経由して、対応する関節部２２Ａ～２２Ｆに設けられているエンコーダ２２０に接続される。ケーブル３１Ａ～３１Ｆは、基台部２１及びアーム部２３Ａ～２３Ｅが直列に接続されているため、ロボット制御装置１０Ａから対応するエンコーダ２２０に至るまでの長さがそれぞれ異なる。これに伴い、ケーブル３１Ａ～３１Ｆは、ロボット制御装置１０Ａから対応するエンコーダ２２０に至るまでの抵抗値もまた異なる。

【0039】

ケーブル３１Ａは、関節部２２Ａに設けられているエンコーダ２２０に電力を供給するためのケーブルである。ケーブル３１Ａは、ロボット制御装置１０Ａから伸びており、基台部２１を経由して、関節部２２Ａに設けられているエンコーダ２２０に接続される。

【0040】

ケーブル３１Ｂは、関節部２２Ｂに設けられているエンコーダ２２０に電力を供給するためのケーブルである。ケーブル３１Ｂは、ロボット制御装置１０Ａから伸びており、基台部２１及びアーム部２３Ａを順に経由して、関節部２２Ｂに設けられているエンコーダ２２０に接続される。

【0041】

ケーブル３１Ｃは、関節部２２Ｃに設けられているエンコーダ２２０に電力を供給するためのケーブルである。ケーブル３１Ｃは、ロボット制御装置１０Ａから伸びており、基台部２１、アーム部２３Ａ及びアーム部２３Ｂを順に経由して、関節部２２Ｃに設けられているエンコーダ２２０に接続される。

【0042】

ケーブル３１Ｄは、関節部２２Ｄに設けられているエンコーダ２２０に電力を供給するためのケーブルである。ケーブル３１Ｄは、ロボット制御装置１０Ａから伸びており、基台部２１及びアーム部２３Ａ～アーム部２３Ｃを順に経由して、関節部２２Ｄに設けられているエンコーダ２２０に接続される。

【0043】

ケーブル３１Ｅは、関節部２２Ｅに設けられているエンコーダ２２０に電力を供給するためのケーブルである。ケーブル３１Ｅは、ロボット制御装置１０Ａから伸びており、基台部２１及びアーム部２３Ａ～アーム部２３Ｄを順に経由して、関節部２２Ｅに設けられているエンコーダ２２０に接続される。

【0044】

ケーブル３１Ｆは、関節部２２Ｆに設けられているエンコーダ２２０に電力を供給するためのケーブルである。ケーブル３１Ｆは、ロボット制御装置１０Ａから伸びており、基台部２１及びアーム部２３Ａ～アーム部２３Ｅを順に経由して、関節部２２Ｆに設けられているエンコーダ２２０に接続される。

【0045】

続いて、ロボットシステム１の回路構成について説明する。図２は、図１に示すロボットシステム１の回路構成を示す図である。図２に示すように、ロボット制御装置１０Ａは、電位供給部１１Ａと、複数の抵抗調整回路１２Ａとを含んで構成される。

【0046】

電位供給部１１Ａは、可動アーム２０における各エンコーダ２２０が駆動するのに必要な電位が各エンコーダ２２０に供給されるように電位ＶＯＵＴを生成し、生成した電位ＶＯＵＴを各抵抗調整回路１２Ａに供給する。また、電位供給部１１Ａは、外部からの入力に従って電位ＶＯＵＴを調整する。電位供給部１１Ａは、複数の抵抗調整回路１２Ａと、基準電位ＧＮＤの電位を有する基準線Ｗ＿ＧＮＤとに接続される。電位供給部１１Ａは、例えば、電源回路１１０と、電位調整回路１１１Ａとを含んで構成される。

【0047】

電源回路１１０は、電位ＶＯＵＴを生成し、生成した電位ＶＯＵＴを出力端子Ｏから各抵抗調整回路１２Ａに供給する。また、電源回路１１０は、帰還端子Ｆに入力される電位に従って電位ＶＯＵＴの電位を調整する。電源回路１１０は、出力端子Ｏが各抵抗調整回路１２Ａの入力側と、電位調整回路１１１Ａにおける抵抗Ｒａの一端とに接続され、帰還端子Ｆが電位調整回路１１１Ａにおける抵抗Ｒａの他端と、電位調整回路１１１Ａにおける抵抗調整回路１１２Ａの一端とに接続され、基準端子Ｇが基準線Ｗ＿ＧＮＤに接続される。

【0048】

電位調整回路１１１Ａは、電源回路１１０から供給される電位ＶＯＵＴに従って電位ＦＢを生成し、生成した電位ＦＢを電源回路１１０に出力する。電位調整回路１１１Ａは、抵抗Ｒａと、抵抗調整回路１１２Ａとを含んで構成される。電位調整回路１１１Ａは、電源回路１１０から供給される電位ＶＯＵＴを抵抗Ｒａ及び抵抗調整回路１１２Ａで分圧することによって電位ＦＢを生成する。

【0049】

抵抗Ｒａは、例えば、抵抗素子である。抵抗Ｒａは、一端が電源回路１１０の出力端子Ｏと、各抵抗調整回路１２Ａの入力側とに接続され、他端が電源回路１１０の帰還端子Ｆと、抵抗調整回路１１２Ａの一端とに接続される。

【0050】

抵抗調整回路１１２Ａは、外部からの入力に従って一端及び他端の間の抵抗値が可変な回路である。抵抗調整回路１１２Ａは、一端が抵抗Ｒａの他端と、電源回路１１０の帰還端子Ｆとに接続され、他端が基準線Ｗ＿ＧＮＤに接続される。抵抗調整回路１１２Ａは、例えば、抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｎと、短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎとを含んで構成される。

【0051】

抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｎは、例えば、抵抗素子である。抵抗Ｒｂ１～抵抗Ｒｂｎは、対応する短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎと直列に接続されることによって、第二電流経路１１２０Ａを形成する。抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｎの抵抗値は、それぞれ異なり、対応する第二電流経路１１２０Ａの状態が導通状態である場合の抵抗値となる。

【0052】

短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎは、例えば、ジャンパスイッチなどの物理スイッチであり、外部からの入力（例えば、ロボットシステム１の調整者による手動操作）に従って、短絡及び開放の状態が切り替わる。短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎは、対応する抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｎと直列に接続されることによって、第二電流経路１１２０Ａを形成する。短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎは、外部からの入力に従って短絡及び開放の状態が切り替わることによって、対応する第二電流経路１１２０Ａの状態を導通状態及び遮断状態のうちいずれかに切り替える。

【0053】

第二電流経路１１２０Ａは、抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｎのうち１つと当該抵抗に対応する短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎとの直列接続によって形成され、外部からの入力によって導通状態及び遮断状態のうちいずれか１つの状態が選択される電流経路であり、抵抗調整回路１１２Ａに複数設けられる。第二電流経路１１２０Ａは、典型的には、それぞれ導通している場合の抵抗値が異なる。第二電流経路１１２０Ａは、抵抗調整回路１１２Ａにおいて、抵抗調整回路１１２Ａの一端及び他端の間にそれぞれ並列に接続される。

【0054】

以上のように構成される抵抗調整回路１１２Ａは、短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎの短絡及び開放の状態によって各第二電流経路１１２０Ａの導通及び遮断の状態が決定し、決定した各第二電流経路１１２０Ａの導通及び遮断の状態に応じて一端及び他端の間の抵抗値が決定する。

【0055】

また、以上のように構成される電位調整回路１１１Ａは、外部からの入力に従って調整される抵抗調整回路１１２Ａの抵抗値によって、電源回路１１０に出力する電位ＦＢの電位を決定する。電位調整回路１１１Ａは、電源回路１１０が帰還端子Ｆに入力される電位ＦＢによって電位ＶＯＵＴの電位を調整することから、外部からの入力に従う抵抗調整回路１１２Ａの抵抗値の調整によって電位ＶＯＵＴを調整することとなる。したがって、電位供給部１１Ａは、外部からの入力に従う電位調整回路１１１Ａにおける抵抗調整回路１１２Ａの抵抗値の調整によって電位ＶＯＵＴを調整する。

【0056】

抵抗調整回路１２Ａは、外部からの入力に従って一端及び他端の間の抵抗値が可変な回路であり、ケーブル３１Ａ～３１Ｆ毎にロボット制御装置１０Ａに設けられている。抵抗調整回路１２Ａは、対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆの先に接続されているエンコーダ２２０に適した電位（具体的には、動作保証範囲内の電位）が供給されるように、抵抗値が調整される。また、抵抗調整回路１２Ａは、電位供給部１１Ａから供給される電位ＶＯＵＴを抵抗値の調整によって対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆに応じた電位Ｖ１～Ｖ６に調整し、調整した電位Ｖ１～Ｖ６を対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆに供給する。抵抗調整回路１２Ａは、一端が電位供給部１１Ａに接続され、他端が対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆに接続される。抵抗調整回路１２Ａは、例えば、抵抗Ｒｊ１～Ｒｊｍと、短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍとを含んで構成される。

【0057】

抵抗Ｒｊ１～Ｒｊｍは、例えば、抵抗素子である。抵抗Ｒｊ１～抵抗Ｒｊｍは、対応する短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍと直列に接続されることによって、第一電流経路１２０Ａを形成する。抵抗Ｒｊ１～Ｒｊｍの抵抗値は、典型的には、それぞれ異なり、対応する第一電流経路１２０Ａが導通している場合の抵抗値となる。

【0058】

短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍは、例えば、ジャンパスイッチなどの物理スイッチであり、外部からの入力（例えば、ロボットシステム１の調整者による手動操作）に従って、短絡及び開放の状態が切り替わる。短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍは、対応する抵抗Ｒｊ１～Ｒｊｍと直列に接続されることによって、第一電流経路１２０Ａを形成する。短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍは、外部からの入力に従って短絡及び開放の状態が切り替わることによって、対応する第一電流経路１２０Ａの状態を導通状態及び遮断状態のうちいずれかに切り替える。

【0059】

第一電流経路１２０Ａは、抵抗Ｒｊ１～Ｒｊｍのうち１つと当該抵抗に対応する短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍとの直列接続によって形成され、外部からの入力によって導通状態及び遮断状態のうちいずれか１つの状態が選択される電流経路であり、抵抗調整回路１２Ａに複数設けられる。第一電流経路１２０Ａは、典型的には、それぞれ導通している場合の抵抗値が異なる。第一電流経路１２０Ａは、抵抗調整回路１２Ａにおいて、抵抗調整回路１２Ａの一端及び他端の間にそれぞれ並列に接続される。

【0060】

以上のように構成される抵抗調整回路１２Ａは、短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍの短絡及び開放の状態によって各第一電流経路１２０Ａの導通及び遮断の状態が決定し、決定した各第一電流経路１２０Ａの導通及び遮断の状態に応じて一端及び他端の間の抵抗値が決定する。

【0061】

以上のように構成されるロボット制御装置１０Ａでは、ケーブル３１Ａ～３１Ｆの先に接続されているエンコーダ２２０に適した電位が供給されるように、外部からの入力に従って、電位調整回路１１１Ａにおける抵抗調整回路１１２Ａの抵抗値と、ケーブル３１Ａ～３１Ｆのそれぞれに対応する抵抗調整回路１２Ａの抵抗値とが調整される。これにより、ロボット制御装置１０Ａは、可動アーム２０に設けられている各エンコーダ２２０に応じた電位Ｖ１～Ｖ６を生成し、生成した電位Ｖ１～Ｖ６をケーブル３１Ａ～３１Ｆに供給することによって、適した電位を対応するエンコーダ２２０に供給する。

【0062】

＜調整方法＞
以上、ロボットシステム１の回路構成について説明した。次に、ロボット制御装置１０Ａが各エンコーダ２２０に適した電位を供給するように、電位Ｖ１～Ｖ６を調整するための調整方法について説明する。図４は、ロボットシステム１の各エンコーダ２２０におけるケーブル３１Ａ～３１Ｆによる電圧降下量を示すグラフである。また、図５は、ロボットシステム１におけるケーブル長並びにケーブル３１Ａ～３１Ｆ及びエンコーダ２２０の電気特性を示す表である。

【0063】

図４に示すように、ケーブル３１Ａ～３１Ｆは、それぞれロボット制御装置１０Ａから対応するエンコーダ２２０に至るまでの長さが異なることから、抵抗値がそれぞれ異なる。よって、ロボット制御装置１０Ａから対応するエンコーダ２２０に至るまでのケーブル３１Ａ～３１Ｆによる電圧降下量もそれぞれ異なる。具体的には、第１軸を回転軸とする関節部２２Ａに設けられているエンコーダ２２０に接続されるケーブル３１Ａと、第６軸を回転軸とする関節部２２Ｆに設けられているエンコーダ２２０に接続されるケーブル３１Ｆとの間では、電圧降下量が０．５６Ｖ異なっている。

【0064】

エンコーダ２２０に供給する電位の調整方法について、ロボットシステム１の調整者は、まず、測定やシミュレーションなどによってロボットシステム１における最大電圧降下量を導出する。本実施形態では、図５に示す特性より第６軸を回転軸とする関節部２２Ｆに対応するケーブル３１Ｆによる電圧降下量が最大となるため、図４より最大電圧降下量は、１．１８Ｖとなる。なお、ケーブル３１Ｆに対応する抵抗調整回路１２Ａの抵抗値は、ケーブル３１Ｆによる電圧降下量を測定又は算出する前に予め適当な値（例えば０Ω）に調整しておく。

【0065】

続いて、ロボットシステム１の調整者は、エンコーダ２２０の動作保証電圧の最小値に導出した最大電圧降下量を加算することによって、電位供給部１１Ａが供給する電位ＶＯＵＴの値を決定する。エンコーダ２２０の動作保証電圧が５Ｖ±５％である場合、最大電圧降下量が１．１８であることから、電位ＶＯＵＴの値は、５×０．９５＋１．１８＝５．９３Ｖとなる。さらに、ロボットシステム１の調整者は、電位供給部１１Ａが決定した電位ＶＯＵＴの値に最も近い電位を出力するように、抵抗調整回路１１２Ａの短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎの状態を切り替える。具体的には、ロボットシステム１の調整者は、例えば、電位ＶＯＵＴが６．０Ｖとなるように、抵抗調整回路１１２Ａの抵抗値を調整する。

【0066】

続いて、ロボットシステム１の調整者は、抵抗値が最大である第６軸を回転軸とする関節部２２Ｆに対応するケーブル３１Ｆの抵抗値と、各ケーブル３１Ａ～３１Ｅの抵抗値との差分を算出する。図４より、ケーブル３１Ｆの抵抗値は、４．７Ωである。また、ケーブル３１Ａ～３１Ｅの抵抗値は、それぞれ、２．２３Ω、２．４５Ω、４．２５Ω、４．４Ω及び４．７Ωである。よって、ケーブル３１Ｆ及び３１Ａの抵抗値の差分は、４．７―２．２３＝２．４７Ωとなる。同様に、ケーブル３１Ｆに対するケーブル３１Ｂ～３１Ｅの抵抗値の差分は、それぞれ、２．２５Ω、０．４５Ω、０．３Ω及び０Ωとなる。

【0067】

ロボットシステム１の調整者は、ケーブル３１Ｆの抵抗値とケーブル３１Ａ～３１Ｅの抵抗値との差分にケーブル３１Ｆに対応する抵抗調整回路１２Ａの抵抗値を加算した値に最も近い抵抗値となるように、ケーブル３１Ａ～３１Ｅに対応する抵抗調整回路１２Ａの短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｎの状態を切り替える。具体的には、ケーブル３１Ｆに対応する抵抗調整回路１２Ａの抵抗値が０Ωである場合、ロボットシステム１の調整者は、例えば、抵抗値が２Ωになるようにケーブル３１Ａ及び３１Ｂに対応する抵抗調整回路１２Ａの抵抗値を調整し、抵抗値が０．５Ωになるようにケーブル３１Ｃ及び３１Ｄに対応する抵抗調整回路１２Ａの抵抗値を調整し、抵抗値が０Ωになるようにケーブル３１Ｅに対応する抵抗調整回路１２Ａの抵抗値を調整する。これにより、ロボットシステム１のロボット制御装置１０Ａは、各エンコーダ２２０に適した電位を各エンコーダ２２０に供給するようになる。

【0068】

図６は、調整後のロボットシステム１の各エンコーダ２２０に供給される電位を示すグラフである。図６に示すように、ロボットシステム１の第１軸～第６軸に対応する関節部２２Ａ～２２Ｆに設けられている各エンコーダ２２０には、エンコーダ２２０の動作保証範囲内となる電位がそれぞれ供給される。

【0069】

＜効果＞
以上、本実施形態の構成によれば、ロボット制御装置１０Ａは、エンコーダ２２０（電子部品）毎に接続されるケーブル３１Ａ～３１Ｆのロボット制御装置１０Ａから対応するエンコーダ２２０（電子部品）までの抵抗が調整されるため、コストの増大やロボット制御装置１０Ａの大型化を抑制しつつ、エンコーダ２２０（電子部品）毎に供給する電位を調整できる。

【0070】

また、ロボット制御装置１０Ａは、エンコーダ２２０（電子部品）に適した電位が供給されるように、エンコーダ２２０（電子部品）毎に接続されるケーブル３１Ａ～３１Ｆのロボット制御装置１０Ａから対応するエンコーダ２２０までの抵抗が調整される。したがって、ロボット制御装置１０Ａは、コストの増大やロボット制御装置１０Ａの大型化を抑制しつつ、エンコーダ２２０（電子部品）毎に適した電位を各エンコーダ２２０（電子部品）に供給できる。

【0071】

また、ロボット制御装置１０Ａは、簡易な構成によってコストの増大やロボット制御装置１０Ａの大型化を抑制しつつ、エンコーダ２２０（電子部品）毎に適した電位を各エンコーダ２２０（電子部品）に供給できる。

【0072】

また、ロボット制御装置１０Ａは、コストの増大やロボット制御装置１０Ａの大型化を抑制しつつ、高精度でエンコーダ２２０（電子部品）毎に適した電位を各エンコーダ２２０（電子部品）に供給できる。

【0073】

また、ロボット制御装置１０Ａは、簡易な構成で電位供給部１１Ａが各抵抗調整回路１２Ａに供給する電位ＶＯＵＴを調整できる。

【0074】

―――第二実施形態―――
以上、第一実施形態について説明した。続いて、第二実施形態について説明する。

【0075】

＜構成＞
図３は、図１に示すロボットシステム１の回路構成の他の例を示す図である。本実施形態のロボット制御装置１０Ｂは、第一実施形態のロボット制御装置１０Ａと比して、短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｎ及びＳＷｂ１～ＳＷｂｎの状態の切り替えを制御回路１３によって行う点が異なる。なお、第一実施形態と同様の構成については、その説明を省略し、同一の符号を用いる。

【0076】

ロボット制御装置１０Ｂは、例えば、電位供給部１１Ｂと、複数の抵抗調整回路１２Ｂと、制御回路１３とを含んで構成される。

【0077】

電位供給部１１Ｂは、第一実施形態の電位供給部１１Ａと比して、電位調整回路１１１Ａの代わりに電位調整回路１１１Ｂを用いる点が異なる。電位供給部１１Ｂは、制御回路１３の制御に従って、電位ＶＯＵＴの電位を生成し、生成した電位ＶＯＵＴを各抵抗調整回路１２Ｂに供給する。

【0078】

電位調整回路１１１Ｂは、第一実施形態の電位調整回路１１１Ａと比して、抵抗調整回路１１２Ａの代わりに抵抗調整回路１１２Ｂを用いる点が異なる。電位調整回路１１１Ｂは、制御回路１３の制御に従って、電位ＦＢを生成し、生成した電位ＦＢを電源回路１１０に出力する。これにより、電位調整回路１１１Ｂは、電位ＶＯＵＴの電位を調整する。

【0079】

抵抗調整回路１１２Ｂは、抵抗調整回路１１２Ａと比して、制御回路１３の制御に従って一端及び他端の間の抵抗値が制御される点が異なる。抵抗調整回路１１２Ｂは、抵抗調整回路１１２Ａと比して、短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎの代わりに、短絡制御素子ＳＷｃ１～ＳＷｃｎを含んで構成される。

【0080】

短絡制御素子ＳＷｃ１～ＳＷｃｎは、例えば、トランジスタなどの回路スイッチであり、制御回路１３から入力される対応する制御信号ＣＴｘ１～ＣＴｎに従って、短絡及び開放が切り替わる。短絡制御素子ＳＷｃ１～ＳＷｃｎは、対応する抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｎと直列に接続されることによって、第二電流経路１１２０Ｂを形成する。短絡制御素子ＳＷｃ１～ＳＷｃｎは、対応する制御信号ＣＴｘ１～ＣＴｎに従って短絡及び開放が切り替わることによって、対応する第二電流経路１１２０Ｂの導通及び遮断を切り替える。

【0081】

第二電流経路１１２０Ｂは、抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｎのうち１つと当該抵抗に対応する短絡制御素子ＳＷｂ１～ＳＷｂｎとの直列接続によって形成され、外部からの入力によって導通及び遮断が切り替わる電流経路であり、抵抗調整回路１１２Ｂに複数設けられる。第二電流経路１１２０Ｂは、典型的には、それぞれ導通している場合の抵抗値が異なる。第二電流経路１１２０Ｂは、抵抗調整回路１１２Ｂにおいて、抵抗調整回路１１２Ｂの一端及び他端の間にそれぞれ並列に接続される。

【0082】

抵抗調整回路１２Ｂは、抵抗調整回路１２Ａと比して、制御回路１３の制御に従って一端及び他端の間の抵抗値が制御される点が異なる。抵抗調整回路１２Ｂは、対応するケーブル３１Ａ～３１Ｆの先に接続されているエンコーダ２２０に適した電位が供給されるように、制御回路１３によって抵抗値が調整される。また、抵抗調整回路１２Ｂは、抵抗調整回路１２Ａと比して、短絡制御素子ＳＷｊ１～ＳＷｊｍの代わりに短絡制御素子ＳＷｋ１～ＳＷｋｍを含んで構成される。

【0083】

短絡制御素子ＳＷｋ１～ＳＷｋｍは、例えば、トランジスタなどの回路スイッチであり、制御回路１３の制御に従って、短絡及び開放が切り替わる。短絡制御素子ＳＷｋ１～ＳＷｋｍは、対応する抵抗Ｒｊ１～Ｒｊｍと直列に接続されることによって、第一電流経路１２０Ｂを形成する。短絡制御素子ＳＷｋ１～ＳＷｋｍは、制御回路１３の制御に従って短絡及び開放が切り替わることによって、対応する第一電流経路１２０Ｂの導通及び遮断を切り替える。

【0084】

制御回路１３は、抵抗調整回路１１２Ｂ及び各抵抗調整回路１２Ｂの抵抗値を制御することによって、各エンコーダ２２０に供給する電位をそれぞれ調整する。具体的には、制御回路１３は、記憶部（図示しない）などから抵抗調整回路１１２Ｂの抵抗値に関する情報を取得する。制御回路１３は、取得した抵抗値に関する情報に従って、制御信号ＣＴｘ１～ＣＴｎを生成し、生成した制御信号ＣＴｘ１～ＣＴｎを抵抗調整回路１１２Ｂの対応する短絡制御素子ＳＷｃ１～ＳＷｃｎにそれぞれ出力する。

【0085】

また、制御回路１３は、記憶部（図示しない）などから各抵抗調整回路１２Ｂの抵抗値に関する情報を取得する。制御回路１３は、取得した抵抗値に関する情報に従って、制御信号ＣＴａ１～ＣＴａｎを生成し、生成した制御信号ＣＴａ１～ＣＴａｎをケーブル３１Ａに対応する抵抗調整回路１２Ｂにおける対応する短絡制御素子ＳＷｋ１～ＳＷｋｎにそれぞれ出力する。同様に、制御回路１３は、制御信号ＣＴｂ１～ＣＴｂｎをケーブル３１Ｂに対応する抵抗調整回路１２Ｂに、制御信号ＣＴｃ１～ＣＴｃｎをケーブル３１Ｃに対応する抵抗調整回路１２Ｂに、制御信号ＣＴｄ１～ＣＴｄｎをケーブル３１Ｄに対応する抵抗調整回路１２Ｂに、制御信号ＣＴｅ１～ＣＴｅｎをケーブル３１Ｅに対応する抵抗調整回路１２Ｂに、制御信号ＣＴｆ１～ＣＴｆｎをケーブル３１Ｆに対応する抵抗調整回路１２Ｂに、それぞれ生成して出力する。

【0086】

＜効果＞
以上、本実施形態によれば、ロボット制御装置１０Ｂは、制御回路１３によってエンコーダ２２０（電子部品）毎に接続されるケーブル３１Ａ～３１Ｆのロボット制御装置１０Ｂから対応するエンコーダ２２０（電子部品）までの抵抗を調整するため、ジャンパスイッチなどの切り替えを手動で行う際の手間をかけずに、コストの増大やロボット制御装置１０Ｂの大型化を抑制しつつ、エンコーダ２２０（電子部品）毎に供給する電位を調整できる。

【0087】

―――変形例―――
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記の実施形態に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、上記実施形態及び後述する変形例が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【0088】

例えば、上記実施形態では、可動アーム２０が６軸型のマニピュレータである場合を説明したが、これに限られるものではなく、任意の型式のマニピュレータでも良い。さらに、上記実施形態では、ケーブル３１Ａ～３１Ｆは、エンコーダ２２０に接続されるが、電力によって駆動する他の電子部品（例えばＤＣファンなど）に接続されても良い。

【0089】

また、上記実施形態では、抵抗調整回路１２Ａや抵抗調整回路１１２Ａにおいて、いずれかの電流経路のみが導通することによって抵抗値が調整されるが、複数の電流経路が導通されても良い。また、抵抗Ｒｊ１～Ｒｊｍは、同じ抵抗値であっても良く、抵抗Ｒｂ１～Ｒｂｍは、同じ抵抗値であっても良い。

【0090】

この構成によれば、抵抗調整回路１２Ａや抵抗調整回路１１２Ａが調整され得る抵抗値の値が第一電流経路１２０Ａ及び第二電流経路１１２０Ａの導通状態及び遮断状態の組み合わせの分だけ増えるため、ロボット制御装置１０Ａは、コストの増大やロボット制御装置１０Ａの大型化を抑制しつつ、高精度でエンコーダ２２０（電子部品）毎に供給する電位を調整できる。

【符号の説明】

【0091】

１…ロボットシステム、１０Ａ…ロボット制御装置、１０Ｂ…ロボット制御装置、２０…可動アーム、２３Ａ～２３Ｅ…アーム部、１１Ａ…電位供給部、１１Ｂ…電位供給部、１２Ａ…抵抗調整回路、１２Ｂ…抵抗調整回路、３１Ａ～３１Ｆ…ケーブル、１１１Ａ…電位調整回路、１１１Ｂ…電位調整回路、１２０Ａ…第一電流経路、１２０Ｂ…第一電流経路、２２０…エンコーダ（電子部品）、１１２０Ａ…第二電流経路、１１２０Ｂ…第二電流経路、Ｇ…基準端子、О…出力端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】