本發(fā)明的實施方式涉及一種機械臂機構及步進馬達控制裝置。

背景技術：

步進馬達作為例如伺服馬達而廣泛使用于機器人等。步進馬達如果過負荷、或產生突然的速度變化則會失調。失調是指輸入至步進馬達的脈沖信號與實際的馬達旋轉之間不同步的現象。如果產生失調，步進馬達則不會旋轉至目標位置。因此，首先需要檢測失調的產生。檢測失調的方法有如下方法：在步進馬達設置編碼器，對步進馬達進行反饋控制。根據該方法，可基于編碼器的輸出，來指定步進馬達的當前位置，從而可檢測目標位置與當前位置之間的不一致作為失調。一般而言，如果檢測到步進馬達的失調，立即進行停止步進馬達的控制。然而，有時在例如能立即去除失調的要因的情形時，即便產生失調也可不停止步進馬達而直接繼續(xù)進行控制。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種失調檢測后也可使步進馬達適宜地進行動作的控制。

本實施方式所涉及的機械臂機構具有機械臂、步進馬達、馬達驅動器、編碼器及失調檢測部。機械臂具有關節(jié)部。步進馬達產生使關節(jié)部運轉的動力。馬達驅動器依照目標角度驅動步進馬達。編碼器在步進馬達的驅動軸每旋轉既定角度時輸出編碼器脈沖。失調檢測部基于根據編碼器脈沖特定的步進馬達的當前角度與目標角度，檢測步進馬達的失調。馬達驅動器在從檢測到失調起經過既定的推遲時間之前，失調未被恢復時，在推遲時間的經過的時間點停止步進馬達的驅動。

附圖說明

圖1是本實施方式所涉及的機械臂機構的外觀立體圖；

圖2是表示圖1的機械臂機構的內部構造的立體圖；

圖3是從剖面方向觀察圖1的機械臂機構的內部構造的圖；

圖4是表示本實施方式所涉及的機械臂機構的構成的一個例子的框結構圖；

圖5是用于說明本實施方式所涉及的機械臂機構的驅動部的動作的流程圖；

圖6是用于說明本實施方式的變形例1所涉及的機械臂機構的驅動部的動作的流程圖；

圖7是用于說明本實施方式的變形例2所涉及的機械臂機構的驅動部的動作的流程圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本實施方式所涉及的機械臂機構進行說明。在以下的說明中，對具有大致相同功能及構成的構成要素標注相同符號，且僅在必要的情形時進行重復說明。

圖1是本實施方式所涉及的機械臂機構的外觀立體圖。圖2、圖3是表示圖1的機械臂機構的內部構造。機械臂機構具有大致圓筒形狀的基部1及與基部1連接的臂部2。在臂部2的前端安裝有被稱為末端執(zhí)行器的末端效應器3。圖1中圖示把可把持住對象物的手部作為末端效應器3。末端效應器3并不限定于手部，也可為其他工具、相機、顯示器。也可在臂部2的前端設置可更換為任意種類的末端效應器3的轉接器。

臂部2具有多個、此處為6個關節(jié)部j1、j2、j3、j4、j5、j6。多個關節(jié)部j1、j2、j3、j4、j5、j6從基部1依序配設。一般而言，第1、第2、第3軸ra1、ra2、ra3被稱為根部3軸，第4、第5、第6軸ra4、ra5、ra6被稱為改變手部3的姿勢的腕部3軸。構成根部3軸的關節(jié)部j1、j2、j3的至少一個為直動關節(jié)。這里，第3關節(jié)部j3構成為直動關節(jié)、尤其是伸縮距離相對較長的關節(jié)部。第1關節(jié)部j1是以例如被基座面垂直支撐的第1旋轉軸ra1為中心的扭轉關節(jié)。第2關節(jié)部j2是以與第1旋轉軸ra1垂直配置的第2旋轉軸ra2為中心的彎曲關節(jié)。第3關節(jié)部j3是以與第2旋轉軸ra2垂直配置的第3軸(移動軸)ra3為中心而直線伸縮的關節(jié)。第4關節(jié)部j4是以與第3移動軸ra3一致的第4旋轉軸ra4為中心的扭轉關節(jié)，第5關節(jié)部j5是以與第4旋轉軸ra4正交的第5旋轉軸ra5為中心的彎曲關節(jié)。第6關節(jié)部j6是以與第4旋轉軸ra4正交、且與第5旋轉軸ra5垂直配置的第6旋轉軸ra6為中心的彎曲關節(jié)。

通過第1關節(jié)部j1的扭動旋轉，臂部2與手部3一起旋轉。如圖3所示，步進馬達31a設在第1關節(jié)部j1的附近。當步進馬達31a旋轉時，步進馬達31a的驅動軸的動力經由未圖示的齒輪等而傳遞至第1關節(jié)部j1。由此，第1關節(jié)部j1旋轉，臂部2與手部3一起旋轉。

通過第2關節(jié)部j2的彎曲旋轉，臂部2與手部3一起以第2關節(jié)部j2的第2旋轉軸ra2為中心進行起伏移動。如圖3所示，步進馬達32a設在第2關節(jié)部j2的附近。當步進馬達32a旋轉時，步進馬達32a的驅動軸的動力例如直接傳遞至第2關節(jié)部j2。由此，臂部2與手部3一起以第2關節(jié)部j2的第2旋轉軸ra2為中心進行起伏移動。形成基部1的臂支撐體(第1支撐體)11a具有以第1關節(jié)部j1的第1旋轉軸ra1為中心形成的圓筒形狀的中空構造。第1關節(jié)部j1安裝在未圖示的固定臺。當第1關節(jié)部j1旋轉時，第1支撐體11a與臂部2的旋轉一起進行軸旋轉。另外，第1支撐體11a也可固定在接地層。在此情形時，設為與第1支撐體11a分開而臂部2獨立旋轉的構造。在第1支撐體11a的上部連接有第2支撐體11b。

第2支撐體11b具有與第1支撐體11a連續(xù)的中空構造。第2支撐體11b的一端是安裝在第1關節(jié)部j1的旋轉部。第2支撐體11b的另一端開放，第3支撐體11c在第2關節(jié)部j2的第2旋轉軸ra2上自由旋轉地嵌入。第3支撐體11c具有與第1支撐體11a及第2支撐體連通的鱗片狀的中空構造。第3支撐體11c伴隨第2關節(jié)部j2的彎曲旋轉而其后部收納或送出至第2支撐體11b。構成臂部2的直動關節(jié)部的第3關節(jié)部j3的后部是通過其收縮而被收納在第1支撐體11a與第2支撐體11b連續(xù)的中空構造的內部。

第1關節(jié)部j1包含圓環(huán)形狀的固定部及旋轉部，固定部固定在基座。在旋轉部安裝有第1支撐體11a及第2支撐體11b。當第1關節(jié)部j1旋轉時，第1、第2、第3支撐體11a、11b、11c以第1旋轉軸ra1為中心而與臂部2及手部3一起旋轉。

第3支撐體11c是其后端下部以第2旋轉軸ra2為中心自由旋轉地嵌入至第2支撐體11b的開放端下部。由此，構成作為以第2旋轉軸ra2為中心的彎曲關節(jié)部的第2關節(jié)部j2。當第2關節(jié)部j2轉動時，臂部2與手部3一起以第2關節(jié)部j2的第2旋轉軸ra2為中心朝垂直方向轉動、即起伏動作。第2關節(jié)部j2的第2旋轉軸ra2設為與作為扭轉關節(jié)部的第1關節(jié)部j1的第1旋轉軸ra1垂直。

如上所述，作為關節(jié)部的第3關節(jié)部j3構成臂部2的主要構成部分。在臂部2的前端設有所述手部3。通過第1至第6關節(jié)部j1-j6的轉動、彎曲、伸縮，可將手部3的2指手16配置為任意的位置·姿勢。尤其是，第3關節(jié)部j3的直動伸縮距離的長度可實現手部3對基部1的附近位置至遠距離位置的大范圍的對象的作用。

第3關節(jié)部j3的特征為通過構成的直動伸縮臂機構而實現直動伸縮距離的長度。直動伸縮距離的長度通過圖2、圖3所示的構造達成。直動伸縮臂機構具有第1連結鏈節(jié)排21及第2連結鏈節(jié)排20。在臂部2水平配置的基準姿勢下，第1連結鏈節(jié)排21位于第2連結鏈節(jié)排20的下部，第2連結鏈節(jié)排20位于第1連結鏈節(jié)排21的上部。

第1連結鏈節(jié)排21具有相同的剖面コ字形狀，包含通過銷而在背面部位排狀連結的多個第1連結鏈節(jié)23。具備如下性質：因利用第1連結鏈節(jié)23的剖面形狀及銷實現的鏈接位置，而第1鏈接鏈節(jié)排21可向其背面方向bd彎曲但無法反過來朝表面方向fd彎曲。第2連結鏈節(jié)排20具有寬度與第1連結鏈節(jié)23大致相等的大致平板形狀，包含以在背面方向及表面方向均可彎曲的狀態(tài)利用銷排狀連結的多個第2連結鏈節(jié)22。第1連結鏈節(jié)排21是通過結合鏈節(jié)26而與第2連結鏈節(jié)排20在前端部結合。結合鏈節(jié)26具有第1連結鏈節(jié)23與第2連結鏈節(jié)22成為一體的形狀。結合鏈節(jié)26為始端，第2連結鏈節(jié)排20與第1連結鏈節(jié)排21同時從第3支撐體11c送出時，第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20相互接合。第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20是通過結合鏈節(jié)26而在前端部結合，各自的后部被保持在第3支持體11c的內部防止脫出，由此保持接合狀態(tài)。當第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20保持接合狀態(tài)時，第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20的彎曲被限制，由此由第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20構成具備一定剛性的柱狀體。當第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20相互分離時，彎曲限制被解除，分別恢復成可彎曲的狀態(tài)。第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20在第3支撐體11c的開口附近接合并被送出。第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20在第3支撐體11c的內部分離，分別變成可彎曲的狀態(tài)。第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20單獨地彎曲，且在第1支撐持體11a的內部單獨地收容。

如圖2所示，在第2連結鏈節(jié)22的內側分別形成線性齒輪22a。相鄰的線性齒輪22a在第2連結鏈節(jié)排20成直線狀時連結，而構成連續(xù)的線性齒輪。如圖3所示，第2連結鏈節(jié)22在第3支撐體11c內被夾持在輥r1與驅動齒輪24a之間。線性齒輪22a嚙合在驅動齒輪24a。如圖3所示，步進馬達33a設在第2關節(jié)部j2的附近。當步進馬達33a旋轉時，步進馬達33a的驅動軸的動力傳遞至驅動齒輪24a。驅動齒輪24a通過步進馬達33a而正向旋轉，由此第2連結鏈節(jié)排20與第1連結鏈節(jié)排21一起從第3支撐體11c被送出。這時，第1連結鏈節(jié)排21與第2連結鏈節(jié)排20被設在第3支持體11c的開口附近的一對上下輥r2、r4夾持，相互擠壓而接合，在該狀態(tài)下沿著第3移動軸ra3直線地被送出。驅動齒輪24a通過步進馬達33a而逆向旋轉，由此第2連結鏈節(jié)排20與第1連結鏈節(jié)排21在第3支撐體11c的內部在上下輥r2、r4的后方解除接合狀態(tài)而相互分離。分離后的第2連結鏈節(jié)排20與第1連結鏈節(jié)排21分別恢復為可彎曲的狀態(tài)，被設在第2、第3支撐體11b、11c的內部的導軌引導，朝沿著第1旋轉軸ra1的方向彎曲，并收納至第1支撐體11a的內部。

如圖1所示，手部3裝配在臂部2的前端。手部3通過第1、第2、第3關節(jié)部j1、j2、j3而移動至任意位置，通過第4、第5、第6關節(jié)部j4、j5、j6而配置成任意姿勢。手部3具有開閉的2個指部16a、16b。第4關節(jié)部j4是具有與沿著臂部2的伸縮方向的臂部2的中心軸、即第3關節(jié)部j3的移動軸ra3典型一致的第4旋轉軸ra4的扭轉關節(jié)。如果第4關節(jié)部j4旋轉，則手部3從第4關節(jié)部j4到前端以第4旋轉軸ra4為中心旋轉。如圖3所示，步進馬達34a設在第4關節(jié)部j4的附近。當步進馬達34a旋轉時，步進馬達34a的驅動軸的動力例如直接傳遞至第4關節(jié)部j4。由此，手部3從第4關節(jié)部j4朝前端以第4關節(jié)部j4的第4旋轉軸ra4為中心旋轉。

第5關節(jié)部j5是具有與第4關節(jié)部j4的移動軸ra4正交的第5旋轉軸ra5的彎曲關節(jié)部。如果第5關節(jié)部旋轉，則與手部16從第5關節(jié)部j5朝前端一起上下轉動。如圖3所示，步進馬達35a設在第5關節(jié)部j5的附近。當步進馬達35a旋轉時，步進馬達35a的驅動軸的動力是經由未圖示的齒輪等而傳遞至第5關節(jié)部j5。由此，手部16從第5關節(jié)部j5朝前端而上下轉動。

第6關節(jié)部j6是具有與第4關節(jié)部j4的第4旋轉軸ra4正交、與第5關節(jié)部j5的第5旋轉軸ra5垂直的第6旋轉軸ra6的彎曲關節(jié)。如果第6關節(jié)部j6旋轉則手部16左右旋轉。如圖3所示，步進馬達36a設在第6關節(jié)部j6的附近。當步進馬達36a旋轉時，步進馬達36a的驅動軸的動力是經由未圖示的齒輪等而傳遞至第6關節(jié)部j6。由此，手部16左右旋轉。

圖4是表示本實施方式所涉及的機械臂機構的構成的一個例子的框結構圖。另外，本實施方式所涉及的機械臂機構具有關節(jié)部j1～j6。在關節(jié)部j1～j6分別設有馬達驅動部31～36。馬達驅動部31～36分別具有步進馬達31a～36a。這里，僅對馬達驅動部31進行說明。其他馬達驅動部32～36的構成及動作與馬達驅動部31的構成及動作相同。這里，省略其他馬達驅動部32～36的說明。機械臂機構具有系統(tǒng)控制部41、電源供給部42、馬達控制部43、輸入部44、設定部45、及馬達驅動部31。馬達控制部43與馬達驅動部31構成步進馬達控制裝置。步進馬達控制裝置可作為獨立裝置而應用于使用步進馬達的其他裝置、機構。

系統(tǒng)控制部41具有cpu(centralprocessingunit)及半導體內存等。系統(tǒng)控制部41將經由輸入部44輸入至機械臂機構的指示信息暫時記憶在半導體內存。系統(tǒng)控制部41基于輸入的指示信息統(tǒng)括地控制機械臂機構的各部。

電源供給部42從搭載在機械臂機構的電池(未圖示)或外部的商用電源，產生用于供給至馬達驅動器31b的電力。

馬達控制部43統(tǒng)括地控制馬達驅動器31b。具體而言，馬達控制部43將與后述設定部45設定的條件相應的信號輸出至馬達驅動器31b及失調檢測部31e中的至少一方。馬達控制部43將與后述驅動條件設定部452設定的脈沖條件相關的脈沖控制信號輸出至馬達驅動器31b。馬達控制部43將與后述驅動條件設定部452設定的最大驅動電流值相關的電流控制信號輸出至馬達驅動器31b。另外，馬達控制部43將與后述推遲時間設定部451設定的推遲時間相關的數據輸出至馬達驅動器31b。

輸入部44是作為供使用者向機械臂機構輸入指示信息的輸入接口發(fā)揮功能。輸入部44連接有操作裝置(未圖示)。例如，操作裝置具備用于指定關節(jié)部的開關、用于指定使關節(jié)部旋轉或直動的動作速度、動作方向及動作量的操縱手柄等。另外，操作裝置也可作為用于設定后述脈沖條件、驅動電流值及推遲時間等的輸入設備而使用。通過用戶對操作裝置進行操作，而輸入各關節(jié)部的移動指示信息及各種條件的設定信息。機械臂機構依照移動指示信息而動作。構成操作裝置的這些輸入設備也可由其他裝置例如鼠標、鍵盤、軌跡球及觸控面板等代替。

設定部45具有推遲時間設定部451及驅動條件設定部452。

驅動條件設定部452設定步進馬達31a的驅動條件。另外，驅動條件設定部452可個別地設定多個步進馬達31a～36a各自的驅動條件。驅動條件包含脈沖條件及最大容許電流值等。脈沖條件表示從馬達驅動器31b輸入至步進馬達31a的脈沖的條件。脈沖條件包含脈沖數及脈沖周期等。脈沖數與步進馬達31a的旋轉角度相關聯。例如，驅動條件設定部452基于經由輸入部44輸入的關節(jié)部j1的旋轉量而設定對應的步進馬達31a的目標角度。然后，基于設定的目標角度及步進馬達31a的基本步進角度來決定脈沖數。脈沖周期與步進馬達31a的旋轉速度相關聯。驅動條件設定部452是設定用于使關節(jié)部j1以經由輸入部44輸入的動作速度旋轉的脈沖周期。最大容許電流值是馬達驅動器31b用于驅動步進馬達31a的驅動電流值所容許的最大值。驅動條件設定部452使用與關節(jié)部j1相關的動態(tài)模型數據，根據機械臂機構的與關節(jié)部j1鏈接的臂的重心位置、質量、臂長、慣性張量、關節(jié)部j1的位置(角度)、速度、加速度等，計算關節(jié)部j1產生的扭矩。另外，動態(tài)模型數據是指與馬達的動態(tài)特性相關的模型的數據。然后，基于所計算的扭矩決定最大容許電流值。這樣，基于預先計算的扭矩決定供給至步進馬達31a的驅動電流值的最大值的方法，有助于抑制步進馬達31a的消耗電力及發(fā)熱量。另外，驅動條件設定部452也可設定用于產生經由輸入部44輸入的扭矩的驅動電流值。

推遲時間設定部451依照經由輸入部44的使用者指示，設定推遲時間。推遲時間是指從檢測到步進馬達31a的失調起，至馬達驅動器31b推遲步進馬達31a的驅動的停止的時間。因此，只要未從使用者發(fā)出步進馬達31a的停止指示，在檢測到失調起經過推遲時間之前，推遲步進馬達31a的停止。

馬達驅動部31具有步進馬達31a、馬達驅動器31b、編碼器31c、編碼器脈沖計數器31d、及失調檢測部31e。馬達驅動部31設在對應的關節(jié)部j1的附近。

馬達驅動器31b控制步進馬達31a的驅動及停止。具體而言，馬達驅動器31b使用從電源供給部42供給的電力，產生用于驅動步進馬達31a的驅動電流。此時，由馬達驅動器31a產生的驅動電流具有最大容許電流值以下的電流值。馬達驅動器31a保持表示關節(jié)部j1的旋轉速度與最佳驅動電流的關系的數據，并產生與關節(jié)部j1的旋轉速度相應的驅動電流。另外，也可根據使用者經由輸入部44指示的扭矩而設定驅動電流。

馬達驅動器31b產生與來自馬達控制部43的脈沖控制信號相應的脈沖(以下稱為步進脈沖)。步進馬達31a依照由馬達驅動器31b產生的步進脈沖而旋轉。通過步進馬達31a旋轉，與步進馬達31a直接連接或經由皮帶及齒輪等間接連接的關節(jié)部j1被驅動。

馬達驅動器31b基于來自失調檢測部31e的失調判定信號，指定失調的產生及恢復的時序。馬達驅動器31b在從失調檢測部31e檢測到步進馬達31a的失調起經過推遲時間之前，當失調未被恢復時，在推遲時間的經過的時間點停止步進脈沖的產生與驅動電流的一方或兩方。這里，以步進脈沖的停止為例進行說明。由此，步進馬達31a的驅動停止。

馬達驅動器31b基于脈沖控制信號指定每單位時間的目標角度。與每單位時間的目標角度相關的數據被輸出至失調檢測部31e。所謂這里的單位時間，相當于例如馬達驅動部31的控制周期。另外，馬達驅動器31b的控制周期短于馬達控制部43的控制周期。這種情形時，馬達驅動部31的各構成要素在馬達驅動器31b的控制下動作，由此與馬達控制部43的控制下動作的情形相比，可實現更高速的動作。

編碼器31c是連接在步進馬達31a的驅動軸。編碼器31c在連接在步進馬達31a的驅動軸的圓片每旋轉既定角度時產生編碼器脈沖。例如，在圓片的圓周方向等間隔設有120個狹縫的情形時，編碼器脈沖是步進馬達31a每旋轉3度便輸出編碼器脈沖。編碼器脈沖被輸出至編碼器脈沖計數器31d。

編碼器脈沖計數器31d對輸入的編碼器脈沖的脈沖數進行計數。編碼器脈沖的計數信息被輸出至馬達驅動器31b及失調檢測部31e。

失調檢測部31e檢測步進馬達31a的失調的產生。具體而言，失調檢測部31e根據計數信息指定步進馬達31a的當前的旋轉角度(以下稱為當前角度)。另外，失調檢測部31e基于來自馬達驅動器31b的輸出，指定步進馬達31a的目標角度。失調檢測部31e在當前角度與目標角度不一致時，檢測步進馬達31a的失調。失調檢測部31e將通知失調的產生的有無的失調判定信號輸出至馬達驅動器31b。

圖5是用于說明本實施方式所涉及的機械臂機構的驅動部31的動作的流程圖。每當有各關節(jié)部的移動指示時便將來自馬達控制部43的脈沖控制信號反復輸入至馬達驅動器31b。在圖5所示的流程圖中，說明輸入一個脈沖控制信號時的驅動部31的動作。

(步驟s11)目標角度與最大容許電流值的輸入

從馬達控制部43將脈沖控制信號及電流控制信號輸入至馬達驅動器31b。

(步驟s12)驅動步進馬達31a

通過馬達驅動器31b，產生與脈沖控制信號相應的步進脈沖及與電流控制信號相應的驅動電流。通過產生的驅動電流驅動步進馬達31a，通過步進脈沖使步進馬達31a旋轉。

(步驟s13)檢測步進馬達31a的失調的產生

通過失調檢測部31e檢測步進馬達31a的失調的產生。當檢測到失調的產生時，處理轉向步驟s14。另一方面，在未檢測到失調的產生的情形時，處理返回至步驟s12。即，只要未檢測到失調，馬達驅動器31b便會對步進馬達31a進行通常的控制。步進馬達31a旋轉至其旋轉角度到達目標角度為止。

(步驟s14)推遲時間內是否從失調恢復的判定

通過馬達驅動器31b測量從最初檢測到失調起的經過時間。當從檢測到失調起的經過時間未達推遲時間t1時，處理返回至步驟s12。另一方面，當檢測到失調起經過推遲時間t1之前失調未恢復時，以已到達推遲時間t1為契機，處理轉向步驟s15。

(步驟s15)停止步進馬達31a

通過馬達驅動器31b停止步進脈沖的產生。由此，停止步進馬達31a的驅動。

根據本實施方式所涉及的機械臂機構，能獲得如下的效果。本實施方式所涉及的馬達驅動器31b是在檢測到步進馬達31a的失調后，并不立即停止步進馬達31a的驅動，而是在經過推遲時間t1之前推遲步進馬達31a的驅動的停止。然后，在檢測到失調起經過推遲時間t1之前失調已恢復的情形時，避免步進馬達31a的驅動的停止。因此，在可立即恢復失調的情形時，本實施方式所涉及的機械臂機構可在其失調恢復前等待所設定的推遲時間。因此，本實施方式所涉及的機械臂機構即使在失調檢測后也可減少不必要的步進馬達31a的驅動的停止。換言之，本實施方式所涉及的機械臂機構可向使用者提供較高的操作性，由此使用者可高效地操作機械臂機構。

(變形例1)

變形例1所涉及的機械臂機構與本實施方式所涉及的機械臂機構之間的差異為，在連接在變形例1所涉及的機械臂機構的輸入部44的操作裝置裝備有重開開關。重開開關是用于不伴隨主電源的on/off而強制重開暫時停止的步進脈沖的產生及驅動電流的供給的開關。因此，重開開關與一般的伴隨主電源的on/off的重設按鈕或重啟按鈕不同。

圖6是用于說明本實施方式的變形例1所涉及的機械臂機構的驅動部31的動作的流程圖。圖6是與圖5的說明同樣地，說明輸入一個脈沖控制信號時的驅動部31的動作。

(步驟s21)目標角度與最大容許電流值的輸入

從馬達控制部43將脈沖控制信號及電流控制信號輸入至馬達驅動器31b。

(步驟s22)驅動步進馬達31a

通過馬達驅動器31b產生與脈沖控制信號相應的步進脈沖及與電流控制信號相應的驅動電流。通過產生的驅動電流驅動步進馬達31a，通過步進脈沖使步進馬達31a旋轉。

(步驟s23)檢測步進馬達31a的失調的產生

通過失調檢測部31e檢測步進馬達31a的失調的產生。當檢測到失調的產生時，處理轉向步驟s14。另一方面，在未檢測到失調的產生的情形時，處理返回至步驟s22。即，只要未檢測到失調，馬達驅動器31b進行通常的步進馬達31a的控制。步進馬達31a旋轉至其旋轉角度到達目標角度為止。

(步驟s24)推遲時間內是否從失調恢復的判定

通過馬達驅動器31b測量從最初檢測到失調起的經過時間。當檢測到失調起的經過時間未達推遲時間t1時，處理返回至步驟s22。另一方面，在從檢測到失調起經過推遲時間t1之前，失調未恢復時，以到達推遲時間t1為契機，處理轉向步驟s25。

(步驟s25)停止步進馬達31a

通過馬達驅動器31b停止步進脈沖的產生。由此，停止步進馬達31a的驅動。

(步驟s26)重開開關的操作的有無的判定

在步進馬達31a的驅動停止后重開開關被按壓的情形時，從步驟s21重新開始處理。另外，無關于步進馬達31a的驅動停止后的經過時間，只要主電源未off則重開開關始終有效。但為使重開開關暫時失效，也可設置切換重開開關的有效/失效的開關等。由此，可防止為除去失調要因而操作者靠近機械臂機構時，第三者誤按下重開開關，將操作者卷入機械臂機構的動作。

根據本實施方式的變形例1所涉及的機械臂機構，能獲得如下的效果。變形例1所涉及的機械臂機構具有重開開關。馬達驅動器31b以重開開關被按下為契機，可使動作途中停止的步進馬達31a的驅動從剛停止前的狀態(tài)強制重開。使用者在步進馬達31a停止后，進行用于除去失調要因的作業(yè)，僅按下重開開關，便可從停止狀態(tài)繼續(xù)機械臂機構的操作。因此，本實施方式的變形例1所涉及的機械臂機構可向使用者提供較高的機器人操作性。

(變形例2)

變形例2所涉及的機械臂機構與本實施方式所涉及的機械臂機構之間的差異為，變形例2所涉及的機械臂機構在檢測到失調時可指定其要因，并根據失調要因變更步進馬達31a的驅動條件。

圖7是用于說明本實施方式的變形例2所涉及的機械臂機構的驅動部31的動作的流程圖。圖7是與圖5的說明同樣地說明輸入一個脈沖控制信號時的驅動部31的動作。

(步驟s31)目標角度與最大容許電流值的輸入

從馬達控制部43將脈沖控制信號及電流控制信號輸入至馬達驅動器31b。

(步驟s32)驅動步進馬達31a

通過馬達驅動器31b，產生與脈沖控制信號相應的步進脈沖及與電流控制信號相應的驅動電流。通過產生的驅動電流驅動步進馬達31a，通過步進脈沖使步進馬達31a旋轉。

(步驟s33)檢測步進馬達31a的失調的產生

通過失調檢測部31e，檢測步進馬達31a的失調的產生。當檢測到失調的產生時，處理轉向步驟s34。另一方面，在未檢測到失調的產生的情形時，處理返回至步驟s32。即，只要未檢測到失調，馬達驅動器31b便進行通常的步進馬達31a的控制，使步進馬達31a旋轉至步進馬達31a的旋轉角度到達目標角度為止。

(步驟s34)指定失調要因

通過馬達驅動器31b指定失調要因。失調要因有內在要因與外在要因。內在要因包含步進馬達31a的扭矩不足導致馬達的旋轉無法追蹤步進脈沖的現象。外在要因包含臂部接觸人或物而無法進行預定動作的現象。馬達驅動器31b基于來自未圖示的接觸傳感器的輸出而指定失調要因。具體而言，馬達驅動器31b在通過失調檢測部31e檢測到失調的時序的接觸傳感器的輸出的變化值超過閾值時，將該失調的要因指定為外在要因。另外，馬達驅動器31b在通過失調檢測部31e檢測到失調的時序的接觸傳感器的輸出的變化值未達閾值時，將該失調的要因指定為內在要因。

(步驟s35)根據失調要因變更驅動條件

通過馬達驅動器31b，根據失調要因變更步進馬達31a的驅動電流值。例如，在失調要因為外在要因的情形時，馬達驅動器31b減小驅動電流值。另一方面，在失調要因為內在要因的情形時，馬達驅動器31b增大驅動電流值。另外，在失調要因為外在要因的情形時，馬達驅動器31b也可維持驅動電流值。另外，馬達驅動器31b也可在變更驅動電流的同時也變更推遲時間t1。

(步驟s36)推遲時間內是否從失調恢復的判定

通過馬達驅動器31b測量從最初檢測到失調起的經過時間。當檢測到失調起的經過時間未達推遲時間t1時，處理返回至步驟s32。另一方面，在從檢測到失調起經過推遲時間t1之前，失調未恢復時，以到達推遲時間t1為契機，處理轉向步驟s37。另外，也存在通過馬達驅動器31b變更推遲時間t1的情形。

(步驟s37)停止步進馬達31a

通過馬達驅動器31b，停止步進脈沖的產生。由此，停止步進馬達31a的驅動。

根據本實施方式的變形例2所涉及的機械臂機構，可獲得如下的效果。變形例2所涉及的機械臂機構的馬達驅動器31b可在檢測到步進馬達31a的失調后，根據失調要因變更步進馬達31a的驅動條件。例如，因內在要因所致的失調是由于步進馬達31a的扭矩不足而產生。在這種情形時，馬達驅動器31b進行增大步進馬達31a的驅動電流值的控制。由此，步進馬達31a的扭矩變大，有能夠恢復內在要因所致的失調的可能性。另外，在失調要因為外在要因(與人或其他干渉物的碰撞等)的情形時，馬達驅動器31b進行減小驅動電流值的控制。由此，步進馬達31a的扭矩變小，可防止機械臂機構的故障、人身傷害、物品破損等，從而確保安全。

另外，馬達驅動器31b也可進行在變更驅動電流值的同時變更推遲時間的控制。例如，在失調要因為外在要因的情形時，馬達驅動器31b通過控制推遲時間變短，而可縮短直至步進馬達31a的停止的推遲時間，從而可防止機械臂機構的故障、人身傷害、物品破損等。另一方面，通過控制推遲時間變長，可延長用于從步進馬達31a的失調的恢復時間，從而可減少步進馬達31a的不必要停止。即，在失調的檢測后馬達驅動器31a縮短還是延長推遲時間，是根據機械臂機構的使用場景、用途等而不同。失調后變更的驅動條件及其參數可依照使用者指示而適宜地變更。例如，使用者也可通過選擇機械臂機構的使用用途及場景，而選擇性地決定要變更的驅動條件等。

雖然對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但是這些實施方式只是作為例子提出的，并非用于限定本發(fā)明的范圍。對于這些新的實施方式，能夠以其他各種方式進行實施，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式和其變形，包含于本發(fā)明的范圍和要旨的同時，也包含于權利要求書中記載的發(fā)明及其均等范圍內。

符號說明

1：基部

2：臂部

3：末端效應器

j1、j2、j4、j5、j6：旋轉關節(jié)部

j3：直動關節(jié)部

11a：第1支撐體

11b：第2支撐體

11c：第3支撐體

20：第2連結鏈節(jié)排

21：第1連結鏈節(jié)排

22：第2連結鏈節(jié)

23：第1連結鏈節(jié)

26：結合鏈節(jié)

31：馬達驅動部

31a：步進馬達

31b：馬達驅動器

31c：編碼器

31d：編碼器脈沖計數器

31e：失調檢測部

41：系統(tǒng)控制部

42：電源供給部

43：馬達控制部

44：輸入部

45：設定部

451：推遲時間設定部

452：驅動條件設定部