CN109844477B - 外力检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外力检测方法，以如下方式构成：加速度检测器(4)检测固定部(101)的加速度，位置检测器(2)检测相对于固定部(101)的可动部(102)的位置，位置控制部件输出基于由位置检测器(2)所检测到的位置与基准位置的差分的电流指令值，加速度补偿部(8)输出基于由加速度检测器(4)所检测到的加速度与可动部(102)、末端执行器(12)及工件(50)的合计质量的相乘结果的加速度补偿值，加减法器(9)使电流指令值与加速度补偿值相加，恒定电流控制部(10)使驱动电流的电流值与电流指令值一致，外力检测部(11)根据从驱动电流的电流值减去加速度补偿值所得的结果来检测外力。

Description

外力检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测施加至致动器可动部中的外力的外力检测方法。

背景技术

从以前以来，在进行装配、按压或研磨等作业的作业装置中，多用工业用机器人(以下，称为机器人)等。在所述机器人中，在机械臂的前端安装有机械手等末端执行器(endeffector)，通过握持作业对象物(零件或工件)来进行作业。

另一方面，机器人的动作通常通过位置控制来进行控制。因此，在因作业对象物的尺寸误差或握持位置误差等，而导致事先计划的作业对象物的目标位置与实际的位置不同的情况下，存在作业对象物与其他物体进行了接触时产生大的力(外力)，在作业对象物中产生损伤或破损的担忧。

作为其对策，有时另外设置吸收因作业对象物的位置误差而产生的力的治具(所谓的“缓冲器”)。但是，由于对作业对象物的每种形状或材料所要求的特性不同，因此必须准备与作业对象物的种类数相应的不同的缓冲器，且每次都设计所述缓冲器。因此，存在成本增大、且装置大型化这一问题。

对此，也有如下的方法：在机器人与末端执行器之间设置力觉传感器(forcesensor)，若在作业对象物的接触时即将产生过大的力，则将力觉传感器的检测结果反馈至机器人中，而不使过大的力产生。在此情况下，不需要缓冲器。但是，力觉传感器的价格高。

另外，在使用了力觉传感器的情况下，存在因以下所述的理由而难以缩短作业时间这一问题。

即，当在作业对象物与其他物体接触的位置上有误差时，检测到在接触时产生了过大的力并发出停止指令，但可动部大又重且具有减速机构的机器人无法突然停止。

另外，接触时产生的力变成由惯性所产生的冲击力与接触时机器人所产生的力的和。此处，由惯性所产生的冲击力与作业对象物及机器人可动部的质量和移动速度的积成比例。但是，机器人具有大且重的机构，因此为了减小由惯性所产生的冲击力，必须减慢即将接触前的移动速度。

另外，即便检测到产生了过大的力并发出停止指令，机器人也无法突然停止，因此即便从发出了停止指令的时间点急剧地进行减速，也在从接触位置偏离的位置上停止，并压碎作业对象物。而且，位置的超调量与移动速度成比例，因此不得不减慢使作业对象物靠近其他物体的速度。

由于所述理由，因此在存在作业对象物与其他物体接触的可能性的区域中，必须充分降低机器人的移动速度。但是，为了缩短循环时间，必须加快移送作业对象物的速度。其结果，变成在接触区域的附近急剧地降低速度。

但是，末端执行器被安装在力觉传感器的前端。因此，在机器人急剧地进行了减速的情况下，因由末端执行器的质量所产生的影响，而在力觉传感器中产生与负方向的加速度成比例的力。

然而，难以对与所述加速度成比例的力和因作业对象物的接触而产生的力进行区分，为了进行区分，不得不大幅度地延长机器人的减速时间。

另外，在使用了力觉传感器的情况下，存在因以下所述的理由而难以实时地补偿由重力所产生的影响这一问题。

即，在进行装配、按压或研磨等作业的情况下，机器人可采用的姿势并非始终固定，对应于作业的状态而变化的情况多。例如，在一边追踪曲面一边进行研磨的作业中，必须使姿势连续地变化。

但是，如上所述，末端执行器被安装在力觉传感器的前端，因此当机器人的姿势并非水平时，在力觉传感器中，因由重力加速度所产生的影响而产生对应于机器人的姿势与末端执行器的质量的力。

另一方面，作为补偿重力加速度的影响的重力补偿方式，例如可列举专利文献1中所公开的方法。在所述专利文献1中，事先离线学习因对应于姿势的重力的影响而在力觉传感器中产生的力。而且，从在实际的作业时产生的力减去所学习的力，由此算出作业力。但是，在此方法中，每当作业对象物改变时都必须进行学习。另外，学习必须在与物体的接触前进行，在如机器人连续地改变姿势那样的情况下无法进行重力补偿。

另外，在所述中，作为施加至可动部中的外力，表示了在作业对象物与其他物体进行了接触时产生的力，但并不限定于此，在末端执行器与作业对象物进行了接触时产生的力也一样。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-115912号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如上所述，在使用机器人与力觉传感器进行装配等作业的情况下，作业时间变长。另一方面，若想要缩短作业时间，则无法对弄伤、压碎、接触作业对象物正确地进行检测。另外，也难以实时地进行重力补偿。如此，在使用了力觉传感器的情况下存在如下的问题：在机器人急剧地进行了加减速的情况或姿势已变更的情况下，无法正确地检测外力。

本发明是为了解决如上所述的问题而成者，其目的在于提供一种即便在可动部急剧地进行了加减速的情况或姿势已被变更的情况下，也可以正确地检测施加至可动部中的外力的外力检测方法。

解决问题的技术手段

本发明的外力检测方法的特征在于：加速度检测部件检测使可动部能够相对于固定部进行位移的致动器中的所述固定部的加速度，位置检测部件检测相对于固定部的可动部的位置，位置控制部件输出基于由位置检测部件所检测到的位置与基准位置的差分的电流指令值，加速度补偿部件输出基于由加速度检测部件所检测到的加速度与可动部侧的质量的相乘结果的加速度补偿值，加法部件使已从位置控制部件中输出的电流指令值与已从加速度补偿部件中输出的加速度补偿值相加，恒定电流控制部件使驱动致动器的驱动电流的电流值与通过加法部件而加上了加速度补偿值的电流指令值一致，外力检测部件根据从驱动电流的电流值减去加速度补偿值所得的结果，检测施加至可动部中的外力。

发明的效果

根据本发明，由于如所述那样构成，因此即便在致动器急剧地进行了加减速的情况或姿势已被变更的情况下，也可以正确地检测施加至可动部中的外力。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的包括外力检测装置的作业装置的结构例的图。

图2是表示本发明的实施方式1中的增益调整部的结构例的图。

图3A及图3B是说明在本发明的实施方式1的外力检测装置中，在致动器急剧地进行了加减速的状态下可动部接触了工件时的外力的检测的图，图3A是表示已被输入至外力检测部中的减法器中的驱动电流及加速度补偿值的图，图3B是表示由外力检测部所检测到的外力的图。

符号的说明

1：致动器

2：位置检测器(位置检测部件)

3：位置速度转换部

4：加速度检测器(加速度检测部件)

5：减法器

6：增益调整部

7：质量推断部

8：加速度补偿部(加速度补偿部件)

9：加减法器(加法部件)

10：恒定电流控制部(恒定电流控制部件)

11：外力检测部(外力检测部件)

12：末端执行器

50：工件

101：固定部

102：可动部

601：回路增益测定部

602：增益交点控制部

603：可变增益调整部

801：乘法器

802：系数相乘部

1001：减法器

1002：驱动用驱动器

1003：电流检测器

1101：系数相乘部

1102：减法器

1103：系数相乘部

6011：振荡器

6012：加法器

6021：比较器

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行详细说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的包括外力检测装置(接触控制装置)的作业装置的结构例的图。

作业装置是进行装配、按压或研磨等作业的装置。如图1所示，所述作业装置包括：致动器1、位置检测器(位置检测部件)2、位置速度转换部3、加速度检测器(加速度检测部件)4、减法器5、增益调整部6、质量推断部(质量推断部件)7、加速度补偿部(加速度补偿部件)8、加减法器(加法部件)9、恒定电流控制部(恒定电流控制部件)10及外力检测部(外力检测部件)11。

另外，位置检测器2、位置速度转换部3、加速度检测器4、减法器5、增益调整部6、质量推断部7、加速度补偿部8、加减法器9、恒定电流控制部10及外力检测部11构成外力检测装置。

致动器1通过对已被置于磁场的线圈供给电流，而使可动部102能够相对于固定部101在直线运动方向或旋转方向上进行位移。所述致动器1被安装在机器人(未图示)等的前端，整体被移送，另外，姿势被变更。

另外，在可动部102上安装有末端执行器12。在图1中，安装有握爪(机械手)作为末端执行器12。握爪以自如地握持作业对象物的方式构成。另外，以下表示使用工件50作为作业对象物的情况，但也可以使用零件。

位置检测器2设置在致动器1上，检测相对于固定部101的可动部102的位置(相对位置)。表示由所述位置检测器2所检测到的位置的信号(位置信号)被输出至位置速度转换部3及减法器5中。

位置速度转换部3对由位置检测器2所检测到的位置进行微分来转换成速度。所述速度表示相对于固定部101的可动部102的速度(相对速度)。表示由所述位置速度转换部3所转换的速度的信号(速度信号)被输出至加减法器9中。

加速度检测器4设置在固定部101上，检测固定部101的加速度。此时，加速度检测器4检测固定部101的重力加速度αg及移动加速度α1中的一者、或使两者相加所得的加速度(αg+α1)。在图1中，表示加速度检测器4检测加速度(αg+α1)的情况。表示由所述加速度检测器4所检测到的加速度的信号(加速度信号)被输出至加速度补偿部8中。

减法器5从基准位置Pr减去由位置检测器2所检测到的位置。表示由所述减法器5所得的相减结果的信号被输出至增益调整部6中。

增益调整部6对致动器1中的柔量(弹簧常数的倒数：坚硬度·柔软度的指标)的值进行调整。如图1、图2所示，所述增益调整部6具有回路增益测定部601、增益交点控制部602及可变增益调整部603。

回路增益测定部601测定已从减法器5中输出的信号的回路增益。此时，回路增益测定部601如图2所示，使已从减法器5中输出的信号与回路增益通过振荡器6011而变成1倍(0dB)的频率，即在增益交点所设定的频率的正弦波经由加法器6012进行相加。由所述回路增益测定部601所得的正弦波的相加前后的信号被输出至增益交点控制部602中。

增益交点控制部602如图2所示，通过比较器6021来对由回路增益测定部601所得的正弦波的相加前后的信号中的振幅比进行比较。表示由所述增益交点控制部602所得的比较结果的信号被输出至可变增益调整部603中。

可变增益调整部603以通过增益交点控制部602进行了比较的振幅比的倍率变成1的方式，调整已从减法器5中输出的信号的增益。由所述可变增益调整部603调整了回路增益的信号作为电流指令值Irp而被输出至加减法器9中。另外，表示由可变增益调整部603所得的回路增益的调整值的信号被输出至质量推断部7中。

另外，减法器5及增益调整部6构成输出基于由位置检测器2所检测到的位置与基准位置Pr的差分的电流指令值Irp的位置控制部件(相位控制回路)。

质量推断部7根据由可变增益调整部603所得的回路增益的调整值，推断可动部102侧的质量。即，质量推断部7利用回路增益的变化与质量的变化成比例的原理。此处，在末端执行器12未握持工件50的情况下，可动部102侧的质量是将可动部102的质量M1与末端执行器12的质量M2相加所得的质量(M1+M2)，在末端执行器12已握持工件50的情况下，可动部102侧的质量是将可动部102的质量M1与末端执行器12的质量M2及工件50的质量M3相加所得的质量(M1+M2+M3)。另外，在图1中，表示质量推断部7推断将可动部102的质量M1与末端执行器12的质量M2及工件50的质量M3相加所得的质量(M1+M2+M3)的情况。表示由所述质量推断部7所推断的质量的信号被输出至加速度补偿部8中。

另外，增益调整部6及质量推断部7的动作原理与下述的专利文献2相同，而省略其详细的说明。

另外，在所述中表示了通过质量推断部7来推断可动部102侧的质量的情况，但并不限定于此，也可以使用其他方法来获取可动部102侧的质量。

专利文献2：日本专利特开2010-182084号公报

加速度补偿部8输出用于修正扰动转矩(disturbance torque)的加速度补偿值Irc。所述加速度补偿部8具有乘法器801及系数相乘部802。

乘法器801使由加速度检测器4所检测到的加速度与由质量推断部7所推断的质量相乘。表示由所述乘法器801所得的相乘结果的信号被输出至系数相乘部802及外力检测部11中。

系数相乘部802使由乘法器801所得的相乘结果与系数(1/Kt)相乘。另外，Kt是表示致动器1产生的推力与驱动电流Ia的比的转矩常数。表示由所述系数相乘部802所得的相乘结果的信号作为加速度补偿值Irc而被输出至加减法器9中。

加减法器9使已从增益调整部6中输出的电流指令值Irp与已从加速度补偿部8中输出的加速度补偿值Irc相加，并减去已从位置速度转换部3中输出的速度信号。表示由所述加减法器9所得的加减结果的信号作为电流指令值Ir而被输出至恒定电流控制部10中。

恒定电流控制部10以使驱动致动器1的驱动电流Ia与电流指令值Ir一致的方式进行控制。所述恒定电流控制部10具有减法器1001、驱动用驱动器1002及电流检测器1003。

减法器1001从已从加减法器9中输出的电流指令值Ir减去由电流检测器1003所检测到的驱动电流Ia的电流值。表示由所述减法器1001所得的减算结果的信号被输出至驱动用驱动器1002中。

驱动用驱动器1002产生对应于由减法器1001所得的相减结果的驱动电流Ia。由所述驱动用驱动器1002所产生的驱动电流Ia经由电流检测器1003而被输出至致动器1中。

电流检测器1003检测由驱动用驱动器1002所产生的驱动电流Ia的电流值。表示由所述电流检测器1003所检测到的电流值的信号被输出至减法器1001中。

外力检测部11根据从驱动电流Ia的电流值减去加速度补偿值Irc所得的结果，检测施加至可动部102中的外力(反作用力)F。另外，作为施加至可动部102中的外力F，可列举：末端执行器12已握持的工件50与其他物体进行了接触时所产生的力、或末端执行器12与工件50进行了接触时所产生的力。所述外力检测部11具有系数相乘部1101、减法器1102及系数相乘部1103。

系数相乘部1101使由加速度补偿部8的乘法器801所得的相乘结果与系数(1/Kt)相乘。表示由所述系数相乘部1101所得的相乘结果的信号被输出至减法器1102中。

减法器1102从由恒定电流控制部10所产生的驱动电流Ia的电流值减去由系数相乘部1101所得的相乘结果。表示由所述减法器1102所得的相减结果的信号被输出至系数相乘部1103中。

系数相乘部1103使由减法器1102所得的相减结果与系数(Kt)相乘，由此获得外力F。

继而，对实施方式1的外力检测装置的动作原理进行说明。另外，以下设为将已产生的推力直接传递至工件50中的直接驱动形式的线性致动器使用作为致动器1，并使可动部102相对于固定部101进行直线运动者。所述致动器1通过恒定电流控制部10对应于电流指令值Ir所产生的驱动电流Ia来驱动。

另一方面，位置检测器2检测相对于固定部101的可动部102的在直线运动方向上的位置。

另外，位置速度转换部3对由位置检测器2所检测到的位置进行微分来转换成速度。所述速度表示相对于固定部101的可动部102的速度。

另外，加速度检测器4检测固定部101的在直线运动方向上的加速度。以下，将加速度检测器4设为检测将固定部101的在直线运动方向成分上的移动加速度α1与固定部101的在直线运动方向成分上的重力加速度αg相加所得的加速度(α1+αg)者。

另外，在减法器5中将由位置检测器2所检测到的位置与基准位置Pr进行比较，其差分作为电流指令值Irp而经由增益调整部6被提供至加减法器9中，所述电流指令值Irp是构成电流指令值Ir的要素之一。

电流指令值Ir除电流指令值Irp以外，包含用于修正扰动转矩的加速度补偿值Irc，由下式(1)表示。

Ir＝Irp+Irc (1)

另外，若单纯地反馈位置，则控制系统变得不稳定。因此，实际上将来自位置速度转换部3的速度信号作为副回路(minor loop)而加入加减法器9的负输出中来进行稳定化，但以下进行省略。

另外，在增益调整部6中，改变位置控制回路的回路增益，由此可使致动器1中的柔量的值变化。

此处，若着眼于驱动电流Ia，则在无扰动转矩的情况下电流值变成零，但在有扰动转矩的情况下，电流值也与其成比例地变化。

作为一般的扰动转矩，可想到作业时从工件50受到的反作用力、重力及由移动加速度所产生的力、减速器的损失转矩等。此处，致动器1是直接驱动形式的线性致动器，因此不具有减速器，考虑损失转矩的必要性少。因此，驱动电流Ia变成与作业时从工件50受到的反作用力、重力、由移动加速度所产生的力成比例的值。另外，以下将反作用力设为工件50接触了其他物体时所产生的力。

此处，将致动器1的驱动电流设为Ia，将作业时从工件50受到的反作用力设为F，将固定部101的在直线运动方向成分上的移动加速度设为α1，将固定部101的在直线运动方向成分上的重力加速度设为αg，将可动部102的质量设为M1，将末端执行器12的质量设为M2，将工件50的质量设为M3。在此情况下，下式(2)的关系成立。

F+(α1+αg)·(M1+M2+M3)

＝Kt·Ir＝Kt·(Irp+Irc) (2)

另外，Kt是表示致动器1产生的推力与驱动电流Ia的比的转矩常数。

另外，在式(2)中，如下式(3)那样设定用于修正扰动转矩的加速度补偿值Irc。

(α1+αg)·(M1+M2+M3)＝Kt·Irc (3)

在如式(3)那样设定了加速度补偿值Irc的情况下，从式(2)中去除α1、αg、M1、M2、M3的项目，如下式(4)那样进行整理。

F＝Kt·Irp (4)

如此，可知若如式(3)那样设定用于修正扰动转矩的加速度补偿值Irc，则作业时从工件50受到的反作用力F与电流指令值Irp变成比例关系。

这意味着在作业时从工件50受到的力为零，即工件50未与其他物体接触的情况下，基于基准位置Pr与实际的位置的差分的电流指令值Irp也为零，即位置未进行位移。

而且，可通过监视电流指令值Irp而知道工件50与其他物体进行了接触时所产生的反作用力F。

而且，在式(4)中，不包含固定部101的在直线运动方向成分上的移动加速度α1、固定部101的在直线运动方向成分上的重力加速度αg、可动部102的质量M1、末端执行器12的质量M2、工件50的质量M3的项目。

即，即便在机器人急剧地进行移动、停止而产生了移动加速度的情况，或机器人连续地变更姿势且重力加速度已变化的情况下，致动器1的可动部102也不会摇晃而可正确地检测反作用力F。

而且，柔量的值也可以自由地设定。

另外，如上所述，可通过监视电流指令值Irp而知道工件50与其他物体进行接触所产生的反作用力F。

但是，在位置控制回路中，电流指令值Irp对于反作用力F的响应通常不快。另一方面，驱动电流Ia对于反作用力F的响应比较快。因此，通过不直接监视电流指令值Irp，而监视驱动电流Ia来进行反作用力F的检测。

此处，式(2)如下所示。

F+(α1+αg)·(M1+M2+M3)

＝Kt·Ir＝Kt·(Irp+Irc) (2)

另一方面，驱动电流Ia由下式(5)表示。

Ia＝Ir＝Irp+Irc (5)

因此，可根据式(2)、(5)而获得下式(6)。

F+(α1+αg)·(M1+M2+M3)＝Kt·Ia (6)

而且，若从式(6)的两边减去作为式(3)的左边的((α1+αg)·(M1+M2+M3))来进行整理，则可获得下式(7)。

F＝Kt·(Ia－(α1+αg)·(M1+M2+M3)/Kt) (7)

如所述式(7)所示，从驱动电流Ia减去加速度补偿值(α1+αg)·(M1+M2+M3)/Kt后乘以转矩常数Kt，由此可根据与反作用力F成比例且响应快的Ia求出反作用力F。

在图3A及图3B中，表示可动部102如图1所示那样朝下方进行直线运动且工件50接触了其他物体(未图示)时的信号波形。另外，在图3A中表示已被输入至减法器1102中的驱动电流Ia及加速度补偿值Irc(＝((α1+αg)·(M1+M2+M3))/Kt)，在图3B中表示由外力检测部11所检测到的反作用力F。如所述图3A及图3B所示，从驱动电流Ia减去加速度补偿值Irc(＝((α1+αg)·(M1+M2+M3))/Kt)后乘以系数(Kt)，由此可正确地检测反作用力F。

继而，对由实施方式1的外力检测装置所产生的效果进行说明。

如上所述，机器人的动作通常通过位置控制来进行控制。因此，在因作业对象物的尺寸误差或握持位置误差等，而导致事先计划的作业对象物的目标位置与实际的位置不同的情况下，存在作业对象物与其他物体进行了接触时产生大的力，在作业对象物中产生损伤或破损的担忧。

作为其对策，也有如下的方法：在机器人与末端执行器之间设置力觉传感器，若在作业对象物的接触时即将产生过大的力，则将力觉传感器的检测结果反馈至机器人中，而不使过大的力产生。

但是，即便检测到产生了过大的力并发出停止指令，机器人也无法突然停止，因此即便从发出了停止指令的时间点急剧地进行减速，也在从接触位置偏离的位置上停止，并压碎作业对象物。而且，位置的超调量与移动速度成比例，因此不得不减慢使作业对象物靠近其他物体的速度。

由于所述理由，因此在存在作业对象物与其他物体接触的可能性的区域中，必须充分降低机器人的移动速度。但是，为了缩短循环时间，必须加快移送作业对象物的速度。其结果，变成在接触区域的附近急剧地降低速度。

另一方面，在实施方式1中，将致动器1安装在机器人等的前端，另外，即便在致动器1急剧地进行移动或停止而产生了移动加速度的情况、或致动器1的姿势被变更且重力加速度已变化的情况下，外力检测装置也可以正确地检测施加至可动部102中的反作用力F，另外，可任意地改变柔量值。因此，虽然机器人无法突然停止这一点相同，但不会因位置的超调而压碎作业对象物。因此，无需极端地减慢使作业对象物靠近其他物体的速度，另外，可安全地进行作业。

另外，以前将末端执行器安装在力觉传感器的前端，在机器人急剧地进行了减速的情况下，因由末端执行器的质量所产生的影响，而在力觉传感器中产生与负方向的加速度成比例的力。

然而，难以对与所述加速度成比例的力和因作业对象物的接触而产生的力进行区分，为了进行区分，不得不大幅度地延长机器人的减速时间。

另一方面，在实施方式1的外力检测装置中，即便在致动器1急剧地进行了加减速的情况下，也可以正确地检测外力F，由于仅在接触时检测力，因此无需延长致动器1的减速时间。

另外，在使用了力觉传感器的情况下，也存在难以实时地补偿由重力所产生的影响这一问题。

即，在进行装配、按压或研磨等作业的情况下，机器人可采用的姿势并非始终固定，对应于作业的状态而变化的情况多。例如，在一边追踪曲面一边进行研磨的作业中，必须使姿势连续地变化。

但是，如上所述，末端执行器被安装在力觉传感器的前端，因此当机器人的姿势并非水平时，在力觉传感器中，因由重力加速度所产生的影响而产生对应于机器人的姿势与末端执行器的质量的力。

另一方面，在实施方式1的外力检测装置中，即便在致动器1的姿势被变更且重力加速度已变化的情况下，也可以正确地检测外力F，因此可实时地补偿由重力所产生的影响。

另外，在所述中表示了使用使可动部102能够在直线运动方向上进行位移的致动器1的情况。但是，并不限定于此，只要加速度检测器4可检测角加速度，则也可以使用使可动部102能够在旋转方向上进行位移的致动器1。

如以上那样，根据所述实施方式1，由于以如下方式构成，即加速度检测器4检测固定部101的加速度，位置检测器2检测相对于固定部101的可动部102的位置，位置控制部件(减法器5及增益调整部6)输出基于由位置检测器2所检测到的位置与基准位置Pr的差分的电流指令值Irp，加速度补偿部8输出基于由加速度检测器4所检测到的加速度与可动部102侧的质量的相乘结果的加速度补偿值Irc，加减法器9使电流指令值Irp与加速度补偿值Irc相加，恒定电流控制部10使驱动电流Ia的电流值与电流指令值Ir一致，外力检测部11根据从驱动电流Ia的电流值减去加速度补偿值Irc所得的结果来检测外力F，因此即便在可动部102急剧地进行了加减速的情况或姿势已被变更的情况下，也可以正确地检测施加至可动部102中的外力F。

另外，本申请发明可在本发明的范围内，进行实施方式的任意的构成元件的变形、或实施方式的任意的构成元件的省略。

产业上的可利用性

本发明的外力检测方法，即便在可动部急剧地进行了加减速的情况或姿势已被变更的情况下，也可正确地检测施加至可动部中的外力，从而适合用于检测施加至可动部的外力的外力检测方法等。

Claims (3)

1.一种外力检测方法，其特征在于，

加速度检测部件检测使可动部能够相对于固定部进行位移的致动器中的所述固定部的加速度，

位置检测部件检测相对于所述固定部的所述可动部的位置，

位置控制部件输出基于由所述位置检测部件所检测到的位置与基准位置的差分的电流指令值，

质量推断部件推断所述可动部侧的质量，

加速度补偿部件输出基于由所述加速度检测部件所检测到的加速度与由所述质量推断部件所推断的所述可动部侧的质量的相乘结果的加速度补偿值，

加法部件使已从所述位置控制部件中输出的电流指令值与已从所述加速度补偿部件中输出的加速度补偿值相加，

恒定电流控制部件使驱动所述致动器的驱动电流的电流值与通过所述加法部件而加上了加速度补偿值的电流指令值一致，

外力检测部件根据从所述驱动电流的电流值减去所述加速度补偿值所得的结果，检测施加至所述可动部中的外力。

2.根据权利要求1所述的外力检测方法，其特征在于，

所述加速度检测部件检测所述固定部的重力加速度及移动加速度中的一者、或使两者相加所得的加速度。

3.根据权利要求1所述的外力检测方法，其特征在于，

所述致动器是直接驱动型的线性致动器。

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