JP2008194807A

JP2008194807A - Robot and power control method thereof

Info

Publication number: JP2008194807A
Application number: JP2007035268A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hojo; 武北條
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2008-08-28

Abstract

【課題】漏電による感電を効果的に防ぐことができるロボット、及びその電源制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様にかかるロボット１００は、バッテリ１４１と、複数の負荷１４６と、負荷１４６に供給される電源を遮断する負荷側漏電遮断器１４５と、複数の負荷１４６に供給される電源を遮断する電源側漏電遮断器１４３と、負荷１４６に流れる出力電流と、負荷１４６から負荷側漏電遮断器１４５側に戻る戻り電流とを検出する電流検出部１５１と、出力電流から電流検出部との差分値が設定値Ｂを越えているかを判定する判定部１５２と、差分値が設定値Ｂを越えている時間が設定時間Δｔより短い場合に負荷側漏電遮断器１４５によって電源を遮断し、設定時間Δｔより長い場合に電源側漏電遮断器１４３によって電源を遮断するバッテリ制御部とを備えるものである。
【選択図】図３A robot capable of effectively preventing an electric shock due to electric leakage and a power supply control method thereof.
A robot according to one aspect of the present invention is supplied to a battery, a plurality of loads, a load-side earth leakage breaker that cuts off power supplied to the load, and a plurality of loads. A power source side leakage breaker 143 that cuts off the power supply, a current detection unit 151 that detects an output current that flows through the load 146, and a return current that returns from the load 146 to the load side leakage breaker 145, and a current detection from the output current A determination unit 152 that determines whether or not the difference value with the unit exceeds the set value B, and when the time for which the difference value exceeds the set value B is shorter than the set time Δt, the load side earth leakage breaker 145 cuts off the power source. And a battery control unit that shuts off the power by the power-side leakage breaker 143 when longer than the set time Δt.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、ロボット、及びその電源制御方法に関し、特に詳しくは複数の負荷に対して電源を供給するロボット、及びその電源制御方法に関する。 The present invention relates to a robot and a power supply control method thereof, and more particularly to a robot that supplies power to a plurality of loads and a power supply control method thereof.

近年、人間と共生するロボットが開発されている。このようなロボットでは、様々な機能を付加することによって、より人間の役に立つようになる。従って、ロボットを高機能化することが望まれている。さらに、ロボットを大型化、又は高速化しようとすると、ロボットを駆動するためのモータなどの負荷が大きくなる。従って、ロボットを高出力化することが望まれている。 In recent years, robots that coexist with human beings have been developed. Such robots become more useful to humans by adding various functions. Therefore, it is desired to increase the functionality of the robot. Furthermore, when the robot is increased in size or speeded up, a load such as a motor for driving the robot increases. Therefore, it is desired to increase the output of the robot.

このようなロボットの高出力化、高機能化が進むにつれて、ロボットに供給される電源電圧の高圧化、高容量化が進んできている。移動型のロボットでは、電源供給用の導電線を外部に接続したままとすることができないため、通常、電源を供給するバッテリが内蔵されている。このバッテリからの電源電圧によって、モータが動作して、移動することができる。また、バッテリと充電装置とをコネクタで接続するロボットが開示されている（特許文献１）。 As the output and function of such robots increase, the power supply voltage supplied to the robot increases and the capacity increases. In a mobile robot, since a power supply conductive line cannot be left connected to the outside, a battery for supplying power is usually built in. The power supply voltage from the battery allows the motor to operate and move. Further, a robot that connects a battery and a charging device with a connector is disclosed (Patent Document 1).

特開２０００−３２３２１９号公報JP 2000-323219 A

このようなロボットでは、関節や車輪などの可動部がある。このような可動部は、例えば、バッテリから電源が供給されるモータによって動作する。従って、可動部が動作すると、ロボットに設けられている導電線が挟まれてしまうおそれがある。導電線の被覆が破損して、導電線が露出してしまう。そして、導電線の露出部分がフレームなどの金属に接触すると、漏電してしまう。漏電が発生した場合、フレームを通じて人間に漏洩電流が流れ、感電するおそれがある。しかしながら、ロボットは、通常の家電製品と異なり、移動するため、アース線を介してアース端子と接続することができない。このように、従来のロボットでは、漏電した場合、感電してしまうおそれがある。従来では、電源電圧を２４Ｖとしていたため、漏電した状態でロボットに人間が接触しても大きな問題とならなかった。しかしながら、高出力化に伴い、電源電圧を高くする必要がある。電源電圧を高くした場合、漏洩電流が大きくなり、感電の問題が顕在化してしまう。 Such robots have movable parts such as joints and wheels. Such a movable part is operated by, for example, a motor supplied with power from a battery. Therefore, when the movable part operates, there is a possibility that a conductive wire provided in the robot is pinched. The coating of the conductive wire is damaged and the conductive wire is exposed. And if the exposed part of a conductive wire contacts metal, such as a flame | frame, it will leak. When a leakage occurs, a leakage current flows through a frame to a person, which may cause an electric shock. However, unlike a normal home appliance, the robot moves and cannot be connected to the ground terminal via the ground wire. Thus, with a conventional robot, there is a risk of electric shock if there is a leakage. Conventionally, since the power supply voltage was set to 24 V, it was not a big problem even if a human contacted the robot in a state of electric leakage. However, as the output increases, it is necessary to increase the power supply voltage. When the power supply voltage is increased, the leakage current increases and the problem of electric shock becomes obvious.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、漏電による感電を効果的に防ぐことができるロボット、及びその電源制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a robot capable of effectively preventing an electric shock due to electric leakage and a power supply control method thereof.

本発明の第１の態様にかかるロボットは、電源を供給する電源供給部と、前記電源供給部から供給される電源によって動作する複数の負荷と、前記電源供給部と前記負荷との間に設けられ、前記負荷に供給される電源を遮断する第１の遮断器と、前記第１の遮断器の前記電源供給部側に設けられ、前記複数の負荷に供給される電源を遮断する第２の遮断器と、前記第１の遮断器側から前記負荷に流れる出力電流と、前記負荷から前記第１の遮断器側に戻る戻り電流とを検出する電流検出部と、前記出力電流と前記戻り電流との差分値が第１の設定値を越えているかを判定する判定部と、前記差分値が前記第１の設定値を越えている時間が、設定時間より短い場合に前記第１の遮断器によって電源を遮断し、前記設定時間より長い場合に前記第２の遮断器によって電源を遮断する電源制御部とを備えるものである。これにより、外部に漏電電流が流れている場合には、即座に電源を遮断できる。このため、漏電による感電を効果的に防ぐことができる。 A robot according to a first aspect of the present invention includes a power supply unit that supplies power, a plurality of loads that are operated by the power supplied from the power supply unit, and the power supply unit and the load. A first circuit breaker that cuts off the power supplied to the load, and a second circuit that is provided on the power supply unit side of the first circuit breaker and cuts off the power supplied to the plurality of loads. A circuit breaker, a current detection unit for detecting an output current flowing from the first circuit breaker to the load, a return current returning from the load to the first circuit breaker, the output current and the return current A determination unit that determines whether or not the difference value exceeds a first set value, and when the time that the difference value exceeds the first set value is shorter than a set time, the first circuit breaker The power is turned off by the In which and a power supply control unit to cut off the power supply by the circuit breaker. Thereby, when a leakage current flows outside, the power supply can be immediately shut off. For this reason, the electric shock by electric leakage can be prevented effectively.

本発明の第２の態様にかかるロボットは、上述のロボットであって、前記差分値が前記第１の設定値よりも低い第２の設定値を越えているかを判定し、前記差分値が前記第２の設定値を越えている場合に、前記差分値が前記第２の設定値を越えていることを報知するものである。これにより、漏電の可能性があることを確認することができる。このため、利便性を向上することができる。 A robot according to a second aspect of the present invention is the robot described above, wherein it is determined whether the difference value exceeds a second setting value lower than the first setting value, and the difference value is When the second set value is exceeded, the fact that the difference value exceeds the second set value is notified. Thereby, it can be confirmed that there is a possibility of electric leakage. For this reason, convenience can be improved.

本発明の第３の態様にかかるロボットは、上述のロボットであって、前記差分値が前記第１の設定値を越えている時間が設定時間より短い場合に、前記ロボットが安定状態になった後、前記第１の遮断器によって電源を遮断するものである。これにより、ロボットが安定状態となった後、負荷の動作が停止するため、利便性を向上することができる。 The robot according to the third aspect of the present invention is the robot described above, and the robot is in a stable state when the time during which the difference value exceeds the first set value is shorter than a set time. Thereafter, the power is shut off by the first circuit breaker. Thereby, after the robot is in a stable state, the operation of the load is stopped, so that convenience can be improved.

本発明の第４の態様にかかるロボットは、上述のロボットであって、前記第１の遮断器と、前記第２の遮断器との間に、前記電源供給部から供給される電源の電源電圧を前記負荷を動作させる動作電圧に変換する変換器が設けられているものである。 A robot according to a fourth aspect of the present invention is the above-described robot, wherein a power supply voltage of a power source supplied from the power supply unit between the first circuit breaker and the second circuit breaker. Is converted to an operating voltage for operating the load.

本発明の第５の態様にかかるロボットの電源制御方法は、電源を供給する電源供給部と、
前記電源供給部から供給される電源によって動作する複数の負荷と、前記電源供給部と前記負荷との間に設けられ、前記負荷に供給される電源を遮断する第１の遮断器と、前記第１の遮断器の前記電源供給部側に設けられ、前記複数の負荷に供給される電源を遮断する第２の遮断器と、を有するロボットにおいて電源制御を行う電源制御方法であって、前記第１の遮断器側から前記負荷に流れる出力電流と、前記負荷から前記第１の遮断器側に戻る戻り電流とを検出するステップと、前記出力電流と前記戻り電流との差分値が第１の設定値を越えているかを判定するステップと、前記差分値が前記第１の設定値を越えている時間が、設定時間より短い場合に前記第１の遮断器によって電源を遮断し、前記設定時間より長い場合に前記第２の遮断器によって電源を遮断するステップと、を備えるものである。これにより、外部に漏電電流が流れている場合には、即座に電源を遮断できる。このため、漏電による感電を効果的に防ぐことができる。 A power supply control method for a robot according to a fifth aspect of the present invention includes a power supply unit that supplies power,
A plurality of loads operated by power supplied from the power supply unit, a first circuit breaker provided between the power supply unit and the load, and configured to cut off power supplied to the load; A power supply control method for performing power control in a robot having a second circuit breaker provided on the power supply unit side of one circuit breaker and configured to cut off power supplied to the plurality of loads. A step of detecting an output current flowing from the circuit breaker 1 to the load and a return current returning from the load to the first circuit breaker; and a difference value between the output current and the return current is a first value A step of determining whether or not a set value is exceeded, and when the time during which the difference value exceeds the first set value is shorter than the set time, the power is cut off by the first circuit breaker, and the set time If longer, the second shield A step of cutting off the power by vessels, those with a. Thereby, when a leakage current flows outside, the power supply can be immediately shut off. For this reason, the electric shock by electric leakage can be prevented effectively.

本発明の第６の態様にかかるロボットの電源制御方法は、上述の電源制御方法であって、前記差分値が前記第１の設定値よりも低い第２の設定値を越えているかを判定するステップと、前記差分値が前記第２の設定値を越えている場合に、前記差分値が前記第２の設定値を越えていることを報知するステップとをさらに備えるものである。 A power control method for a robot according to a sixth aspect of the present invention is the power control method described above, wherein it is determined whether the difference value exceeds a second set value lower than the first set value. And a step of notifying that the difference value exceeds the second set value when the difference value exceeds the second set value.

本発明の第７の態様にかかるロボットの電源制御方法は、上述の電源制御方法であって、前記差分値が前記第１の設定値を越えている時間が前記設定時間より短い場合に、前記ロボットが安定状態になった後、前記第１の遮断器によって電源を遮断するものである。これにより、ロボットが安定状態となった後、負荷の動作が停止するため、利便性を向上することができる The power control method for a robot according to a seventh aspect of the present invention is the power control method described above, wherein the time when the difference value exceeds the first set value is shorter than the set time. After the robot is in a stable state, the power is shut off by the first circuit breaker. Thereby, after the robot is in a stable state, the operation of the load is stopped, so that convenience can be improved.

本発明の第８の態様にかかるロボットの電源制御方法は、上述の電源制御方法であって、前記第１の遮断器と、前記第２の遮断器との間に、前記電源供給部から供給される電源の電源電圧を前記負荷を動作させる動作電圧に変換する変換器がさらに設けられているものである。 A power control method for a robot according to an eighth aspect of the present invention is the power control method described above, wherein the power is supplied from the power supply unit between the first circuit breaker and the second circuit breaker. There is further provided a converter for converting the power supply voltage of the power supply to be an operating voltage for operating the load.

本発明によれば、漏電による感電を効果的に防ぐことができるロボット、及びその電源制御方法を提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the robot which can prevent the electric shock by electric leakage effectively, and its power supply control method.

本実施の形態にかかるロボットについて図１を用いて説明する。図１はロボット１００の構成を模式的に示す外観図である。本実施の形態では、ロボット１００が、自律移動する移動ロボットとして説明する。ロボット１００は、車輪２と、筐体３と、腕部４と、を備えている。そして、筐体３の内部には、車輪２と接続されたモータ、及びモータを駆動するためのバッテリが設けられている。このモータがロボット１００を駆動するための駆動機構となる。モータを駆動することによって、車輪２が回転して、ロボット１００が移動する。また、腕部４には、関節４ａが設けられている。腕部４の関節４ａは、モータと接続されている。モータ等によって関節４ａを駆動することによって、腕部４の位置、及び姿勢が制御される。さらに、腕部４が駆動することによって、物体の把持などが行なわれる。頭部１又は筐体３には、カメラ、ＬＥＤ、マイク、スピーカなどが設けられている。筐体３、及び頭部１の少なくとも一部は、金属等の導電体によって形成されている。 A robot according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view schematically showing the configuration of the robot 100. In the present embodiment, the robot 100 will be described as a mobile robot that moves autonomously. The robot 100 includes a wheel 2, a housing 3, and an arm portion 4. A motor connected to the wheel 2 and a battery for driving the motor are provided inside the housing 3. This motor serves as a drive mechanism for driving the robot 100. By driving the motor, the wheel 2 rotates and the robot 100 moves. Further, the arm portion 4 is provided with a joint 4a. The joint 4a of the arm 4 is connected to a motor. By driving the joint 4a by a motor or the like, the position and posture of the arm portion 4 are controlled. Further, when the arm portion 4 is driven, an object is gripped. The head 1 or the housing 3 is provided with a camera, LED, microphone, speaker, and the like. At least a part of the housing 3 and the head 1 is formed of a conductor such as metal.

次に、ロボット１００の制御系について図２を用いて説明する。図２は、ロボット１００の制御系を示すブロック図である。ロボット１００は、制御部１０１、入出力部１０２、駆動部１０３、電源部１０４、及び外部記憶部１０５などを有している。 Next, the control system of the robot 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the robot 100. The robot 100 includes a control unit 101, an input / output unit 102, a drive unit 103, a power supply unit 104, an external storage unit 105, and the like.

入出力部１０２は、周囲の映像を取得するためのＣＣＤ（Charge Coupled Device）などからなるカメラ１２１、周囲の音を集音するための１又は複数の内部マイク１２２、音声を出力してユーザと対話等を行なうためのスピーカ１２３、ユーザへの応答や感情等を表現するためのＬＥＤ１２４、タッチセンサなどからなるセンサ部１２５などを備える。また、センサ部１２５は、レーザレンジファインダ、エンコーダなどの各種センサを有している。 The input / output unit 102 includes a camera 121 such as a CCD (Charge Coupled Device) for acquiring surrounding video, one or a plurality of internal microphones 122 for collecting surrounding sounds, and outputs audio to the user. A speaker 123 for performing a dialogue and the like, an LED 124 for expressing a response to the user, emotions, and the like, a sensor unit 125 including a touch sensor, and the like are provided. The sensor unit 125 includes various sensors such as a laser range finder and an encoder.

また、駆動部１０３は、モータ１３１及びモータを駆動するドライバ１３２などを有し、ユーザの指示などに従って車輪２、腕部４の関節４ａを駆動させる。電源部１０４は、バッテリ１４１及びその放充電を制御するバッテリ制御部１４２を有し、各部に電源を供給する。すなわち、バッテリ１４１から供給される電源は、バッテリ制御部１４２によって制御される。そして、バッテリ１４１からの電源は、制御部１０１、入出力部１０２、駆動部１３１、外部記憶部１０５に供給される。電源部１０４は、例えば、筐体３の内部に設けられている。ロボット１００に内蔵されたバッテリ１４１は二次電池であり、例えば、外部のＡＣ電源と接続することによって充電が行なわれる。従って、外部と導電線などで接続されていない状態で、各部を動作させることができる。すなわち、外部のＡＣ電源などに接続していない状態で、ロボット１００が移動する。この電源部１０４については、後述する。 The drive unit 103 includes a motor 131 and a driver 132 that drives the motor, and drives the wheel 2 and the joint 4a of the arm unit 4 in accordance with a user instruction. The power supply unit 104 includes a battery 141 and a battery control unit 142 that controls discharging and charging thereof, and supplies power to each unit. That is, the power supplied from the battery 141 is controlled by the battery control unit 142. The power from the battery 141 is supplied to the control unit 101, the input / output unit 102, the drive unit 131, and the external storage unit 105. The power supply unit 104 is provided in the housing 3, for example. The battery 141 built in the robot 100 is a secondary battery, and is charged by being connected to an external AC power source, for example. Therefore, each part can be operated in a state where it is not connected to the outside by a conductive wire or the like. That is, the robot 100 moves without being connected to an external AC power source or the like. The power supply unit 104 will be described later.

外部記憶部１０５は、着脱可能なＨＤＤ、光ディスク、光磁気ディスク等からなり、各種プログラムや制御パラメータなどを記憶し、そのプログラムやデータを必要に応じて制御部１０１内のメモリ（不図示）等に供給する。 The external storage unit 105 includes a removable HDD, an optical disk, a magneto-optical disk, and the like, stores various programs and control parameters, and stores the programs and data in a memory (not shown) in the control unit 101 as necessary. To supply.

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、無線通信用のインターフェースなどを有し、ロボット１の各種動作を制御する。そして、この制御部１０１は、例えばＲＯＭに格納された制御プログラムに従ってロボット１００の各部を制御する。制御部１０１は、ドライバ１３２に駆動信号を出力して、モータ１３１の動作を制御する。これにより、ロボット１００が所定の位置まで自律的に移動する。あるいは、関節４ａが駆動して、腕部４が自律的に移動する。具体的には、制御部１０１は、目標位置までの移動経路を生成して、その移動経路に追従するように、モータを制御する。 The control unit 101 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a wireless communication interface, and the like, and controls various operations of the robot 1. And this control part 101 controls each part of the robot 100 according to the control program stored, for example in ROM. The control unit 101 outputs a drive signal to the driver 132 to control the operation of the motor 131. Thereby, the robot 100 moves autonomously to a predetermined position. Or the joint 4a drives and the arm part 4 moves autonomously. Specifically, the control unit 101 generates a movement path to the target position and controls the motor so as to follow the movement path.

モータ１３１、及びドライバ１３２は、２つの車輪２にそれぞれ設けられている。これにより、２つの車輪２を独立して駆動することができる。例えば、ドライバ１３２は、モータ１３１の回転数を制御する。これにより、車輪２を所定の回転数で駆動することができる。よって、ロボット１００の目標位置までの移動が可能となる。モータ１３１はロボット１００の内部に取り付けられている。なお、ロボットの態様は上述の態様に限られるものではない。例えば、上記の説明では、車輪型のロボット１００について説明したが、これに限るものではない。例えは、関節が設けられた脚部を有する歩行型のロボットであってもよい。 The motor 131 and the driver 132 are provided on each of the two wheels 2. Thereby, the two wheels 2 can be driven independently. For example, the driver 132 controls the rotation speed of the motor 131. Thereby, the wheel 2 can be driven at a predetermined rotational speed. Therefore, the robot 100 can move to the target position. The motor 131 is attached inside the robot 100. The aspect of the robot is not limited to the above aspect. For example, in the above description, the wheel type robot 100 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a walking robot having legs with joints may be used.

次に、電源部１０４について、図３を用いて説明する。図３は電源部１０４における接続を示すブロック図である。電源供給部であるバッテリ１４１には、バッテリ制御部１４２と、電源側漏電遮断器１４３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４と、負荷側漏電遮断器１４５と、負荷１４６と、バッテリ制御部１４２と、導電線１４８とが接続されている。バッテリ１４１と負荷１４６との間に設けられた電源側漏電遮断器１４３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４、及び負荷側漏電遮断器１４５は、導電線１４８を介して接続されている。さらに、バッテリ制御部１４２は、電源側漏電遮断器１４３、及び負荷側漏電遮断器１４５に接続されている。バッテリ制御部１４２は、電源側漏電遮断器１４３、及び負荷側漏電遮断器１４５を統括的に制御する。さらに、バッテリ制御部１４２には、図２で示した制御部１０１と接続されている。 Next, the power supply unit 104 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing connections in the power supply unit 104. The battery 141 which is a power supply unit includes a battery control unit 142, a power-side leakage breaker 143, a DC / DC converter 144, a load-side leakage breaker 145, a load 146, a battery control unit 142, Line 148 is connected. The power supply side circuit breaker 143, the DC / DC converter 144, and the load side circuit breaker 145 provided between the battery 141 and the load 146 are connected via a conductive wire 148. Further, the battery control unit 142 is connected to the power-side leakage breaker 143 and the load-side leakage breaker 145. The battery control unit 142 comprehensively controls the power-side leakage breaker 143 and the load-side leakage breaker 145. Further, the battery control unit 142 is connected to the control unit 101 shown in FIG.

なお、図３では４つの負荷１４６を制御する例について説明するが、負荷の数はこれに限るものではない。この負荷１４６は、例えば、モータ１３１、及びドライバ１３２である。また、負荷は、制御部１０１、外部記憶部１０５、カメラ１２１、内部マイク１２２、スピーカ１２３、ＬＥＤ１２４、センサ部１２５等を含んでいてもよい。 In addition, although FIG. 3 demonstrates the example which controls the four loads 146, the number of loads is not restricted to this. The load 146 is, for example, a motor 131 and a driver 132. The load may include the control unit 101, the external storage unit 105, the camera 121, the internal microphone 122, the speaker 123, the LED 124, the sensor unit 125, and the like.

バッテリ１４１は、電源側漏電遮断器１４３に導電線１４８によって接続されている。バッテリ１４１からは、例えば、２４ＶのＤＣ電圧が出力されている。電源側漏電遮断器１４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４に接続されている。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４には、電源側漏電遮断器１４３を介して、バッテリ１４１からの電源が供給される。漏電が発生した場合、電源側漏電遮断器１４３はＤＣ／ＤＣコンバータ１４４への電源を遮断する。これにより、全ての負荷１４６に対する電源供給が停止する。電源側漏電遮断器１４３は４つのＤＣ／ＤＣコンバータ１４４の入力側に接続されている。すなわち、電源側漏電遮断器１４３と４つのＤＣ／ＤＣコンバータ１４４との間で、導電線１４８が分岐されている。 The battery 141 is connected to the power supply side earth leakage breaker 143 by a conductive wire 148. For example, a DC voltage of 24V is output from the battery 141. The power supply side earth leakage breaker 143 is connected to the DC / DC converter 144. That is, the power from the battery 141 is supplied to the DC / DC converter 144 via the power supply side circuit breaker 143. When a leakage occurs, the power leakage breaker 143 cuts off the power to the DC / DC converter 144. As a result, power supply to all the loads 146 is stopped. The power supply side circuit breaker 143 is connected to the input side of the four DC / DC converters 144. That is, the conductive wire 148 is branched between the power supply side circuit breaker 143 and the four DC / DC converters 144.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４は、バッテリ１４１からの電源電圧を負荷１４６の動作電圧に変換する回路である。従って、バッテリ１４１の出力されるＤＣ電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４によって、負荷１４６に対応するＤＣ電圧に変換される。そして、負荷１４６に応じた動作電圧が印加されることによって、それぞれの負荷１４６が正常に動作する。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４は負荷に応じたＤＣ電圧に変換する変換部である。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４は、バッテリ１４１から供給されたされた２４ＶのＤＣ電圧を１２ＶのＤＣ電圧に変換して出力する。もちろん、電圧の値は上記の例に限られるものではない。 The DC / DC converter 144 is a circuit that converts the power supply voltage from the battery 141 into the operating voltage of the load 146. Therefore, the DC voltage output from the battery 141 is converted into a DC voltage corresponding to the load 146 by the DC / DC converter 144. Then, by applying an operating voltage corresponding to the load 146, each load 146 operates normally. Thus, the DC / DC converter 144 is a conversion unit that converts the DC voltage into a DC voltage corresponding to the load. For example, the DC / DC converter 144 converts a DC voltage of 24V supplied from the battery 141 into a DC voltage of 12V and outputs the DC voltage. Of course, the value of the voltage is not limited to the above example.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４の出力側は、負荷側漏電遮断器１４５に接続されている。そして、負荷側漏電遮断器１４５には、負荷１４６が接続されている。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４は、負荷側漏電遮断器１４５を介して負荷１４６と接続されている。漏電が発生した場合、負荷側漏電遮断器１４５は負荷１４６への電源を遮断する。これにより、１つの負荷１４６に対する電源供給が停止する。負荷側漏電遮断器１４５は、各負荷への電源の供給を独立して停止することができる。よって、負荷側漏電遮断器１４５は、１つの負荷１４６のみの電源を遮断する。もちろん、漏電が発生していない場合、負荷１４６であるモータに対してＤＣ／ＤＣコンバータ１４４からの動作電圧が負荷側漏電遮断器１４５を介して供給される。 The output side of the DC / DC converter 144 is connected to the load side leakage breaker 145. A load 146 is connected to the load side earth leakage breaker 145. Therefore, the DC / DC converter 144 is connected to the load 146 via the load side leakage breaker 145. When a leakage occurs, the load-side leakage breaker 145 cuts off the power supply to the load 146. As a result, power supply to one load 146 is stopped. The load-side leakage breaker 145 can stop the supply of power to each load independently. Therefore, the load side earth leakage breaker 145 cuts off the power supply of only one load 146. Of course, when there is no leakage, the operating voltage from the DC / DC converter 144 is supplied to the motor as the load 146 via the load-side leakage breaker 145.

これらの構成要素には導電線１４８を介して電源が供給される。ここでは、ＤＣ電圧が印加されているため、２本の導電線１４８によって各構成要素が接続されている。すなわち、＋側の導電線、及び−側の導電線が接続されている。よって、電源側漏電遮断器１４３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４、及び負荷側漏電遮断器１４５のそれぞれには入出力用の＋端子、入力用の−端子、出力用の＋端子、及び出力用の−端子が設けられている。そして、これらの端子が導電線１４８で接続されることによって、電源が供給される。 These components are supplied with power via a conductive line 148. Here, since a DC voltage is applied, each component is connected by two conductive wires 148. That is, the + side conductive line and the − side conductive line are connected. Therefore, each of the power-side leakage breaker 143, the DC / DC converter 144, and the load-side leakage breaker 145 includes an input / output + terminal, an input − terminal, an output + terminal, and an output − Terminals are provided. These terminals are connected by a conductive wire 148, whereby power is supplied.

このように、負荷側漏電遮断器１４５と、負荷側漏電遮断器１４５よりも電源側に設けられた電源側漏電遮断器１４３とがロボット１００内に設けられている。ここでは、負荷側漏電遮断器１４５は、負荷１４６の数に応じて複数設けられている。そして、負荷側漏電遮断器１４５は、漏電が発生した負荷のみに供給される電源を遮断する。すなわち、負荷側漏電遮断器１４５負荷１４６とＤＣ／ＤＣコンバータ１４４との電気的接続を切り離す。一方、電源側漏電遮断器１４３は、複数の負荷１４６に接続されている。従って、電源側漏電遮断器１４３は複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１４４に電源を出力している。電源側漏電遮断器１４３は、複数の負荷１４６に対する電源を一括して遮断する。 As described above, the load-side leakage breaker 145 and the power-side leakage breaker 143 provided on the power supply side with respect to the load-side leakage breaker 145 are provided in the robot 100. Here, a plurality of load side circuit breakers 145 are provided according to the number of loads 146. The load-side leakage breaker 145 cuts off the power supplied only to the load in which the leakage occurs. That is, the electrical connection between the load side earth leakage breaker 145 load 146 and the DC / DC converter 144 is disconnected. On the other hand, the power leakage breaker 143 is connected to a plurality of loads 146. Therefore, the power-side leakage breaker 143 outputs power to the plurality of DC / DC converters 144. The power supply side circuit breaker 143 collectively cuts off the power to the plurality of loads 146.

図３では、４つの負荷１４６が設けられている。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４が４つ設けられ、負荷側漏電遮断器１４５が４つ設けられている。そして、１つの負荷には、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ１４４が接続されている。なお、負荷の数は４つに限るものではない。もちろん、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ１４４から２つ以上の負荷１４６に対して電源を供給してもよい。 In FIG. 3, four loads 146 are provided. Therefore, four DC / DC converters 144 are provided, and four load side leakage breakers 145 are provided. One DC / DC converter 144 is connected to one load. Note that the number of loads is not limited to four. Of course, power may be supplied from one DC / DC converter 144 to two or more loads 146.

次に、負荷側漏電遮断器１４５について図４を用いて説明する。図４は、負荷側漏電遮断器１４５の内部に設けられた回路を模式的に示すブロック図である。負荷側漏電遮断器１４５には、電流検出部１５１と、判定部１５２と、電源遮断部１５３とが設けられている。すなわち、電流検出部１５１と、判定部１５２と、電源遮断部１５３は、負荷側漏電遮断器１４５内に設けられた内部回路である。なお、４つの負荷側漏電遮断器１４５は、全て同様の構成を有している。また、電源側漏電遮断器１４３を図４に示す構成としてもよい。 Next, the load side earth leakage breaker 145 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram schematically showing a circuit provided in the load side earth leakage breaker 145. The load-side leakage breaker 145 is provided with a current detection unit 151, a determination unit 152, and a power cut-off unit 153. That is, the current detection unit 151, the determination unit 152, and the power cut-off unit 153 are internal circuits provided in the load side leakage breaker 145. The four load side circuit breakers 145 all have the same configuration. Further, the power supply side circuit breaker 143 may be configured as shown in FIG.

電流検出部１５１は、負荷側漏電遮断器１４５と負荷１４６との間の電流を検出するための回路である。ここでは、負荷側漏電遮断器１４５と負荷１４６との間に設けられた２本の導電線１４８に流れる電流をそれぞれ検出する。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４から負荷１４６に出力される出力電流と、負荷１４６からＤＣ／ＤＣコンバータ１４４に戻る戻り電流が検出される。すなわち、２本の導電線１４８のうちの１本には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４から負荷１４６に供給される出力電流が流れ、他方には、負荷からＤＣ／ＤＣコンバータ１４４に戻る戻り電流が流れている。そして、電流検出部１５１は、それぞれの導電線１４８に流れる電流を検出する。なお、電流検出部１５１は、出力電流、及び戻り電流を、それぞれ正の値として検出する。そして、電流検出部１５１は、出力電流と戻り電流との差分を取る。すなわち、電流検出部１５１は、出力電流から戻り電流を引いた値を差分値として、判定部１５２に出力する。この差分値は、漏電によって発生する漏洩電流に対応した値となる。 The current detection unit 151 is a circuit for detecting a current between the load-side leakage breaker 145 and the load 146. Here, the currents flowing through the two conductive wires 148 provided between the load side circuit breaker 145 and the load 146 are detected. Therefore, an output current output from the DC / DC converter 144 to the load 146 and a return current returning from the load 146 to the DC / DC converter 144 are detected. That is, the output current supplied from the DC / DC converter 144 to the load 146 flows through one of the two conductive wires 148, and the return current returning from the load to the DC / DC converter 144 flows through the other. ing. Then, the current detection unit 151 detects a current flowing through each conductive line 148. The current detector 151 detects the output current and the return current as positive values, respectively. Then, the current detection unit 151 takes a difference between the output current and the return current. That is, the current detection unit 151 outputs a value obtained by subtracting the return current from the output current to the determination unit 152 as a difference value. This difference value is a value corresponding to the leakage current generated by the leakage.

判定部１５２は、電流検出部１５１によって検出された差分値が、設定値（しきい値）を越えていないか判定する回路である。ここでは、判定部１５２に２つの設定値が記憶されている。ここで、２つの設定値のうちの小さい方を、設定値Ａとし、大きい方を設定値Ｂとする。そして、判定部１５２は、差分値が設定値Ａ、及び設定値Ｂを越えているか否かを判定する。判定部１５２は、設定値Ａ、Ｂと、差分値を比較して、差分値が設定値Ａ、Ｂを越えているか否かを判定する。この判定結果に基づいて、電源遮断部１５３が制御される。従って、判定部１５２は、電源の遮断を制御するために、負荷側漏電遮断器１４５内に設けられた内部制御回路となる。電源遮断部１５３は、判定結果に基づいて、負荷１４６に供給している電源を遮断する回路である。なお、異なる負荷側漏電遮断器１４５で、判定部１５２に設定されている設定値を異なる値にしてもよく、同じ値にしてもよい。よって、４つの負荷側漏電遮断器１４５にそれぞれ異なる設定値が設定されていてもよい。この設定値は、負荷１４６の大きさや動作電圧によって決定することができる。 The determination unit 152 is a circuit that determines whether the difference value detected by the current detection unit 151 exceeds a set value (threshold value). Here, two setting values are stored in the determination unit 152. Here, the smaller one of the two setting values is set as the setting value A, and the larger one is set as the setting value B. Then, the determination unit 152 determines whether or not the difference value exceeds the set value A and the set value B. The determination unit 152 compares the set values A and B with the difference value to determine whether or not the difference value exceeds the set values A and B. Based on the determination result, the power shutoff unit 153 is controlled. Therefore, the determination unit 152 is an internal control circuit provided in the load side earth leakage breaker 145 in order to control the interruption of the power source. The power cutoff unit 153 is a circuit that shuts off the power supplied to the load 146 based on the determination result. In addition, in different load side earth-leakage circuit breakers 145, the setting value set in the determination unit 152 may be a different value or the same value. Therefore, different set values may be set for the four load-side earth leakage breakers 145, respectively. This set value can be determined by the size of the load 146 and the operating voltage.

ここで、判定部１５２による処理について図５を用いて説明する。図５は、電流検出部１５１で検出された差分値を示すグラフである。図５において、横軸は時間、縦軸は差分値を示している。なお、図５では負荷１４６ａでの差分値を示している。負荷１４６ａは、負荷側漏電遮断器１４５ａを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１４４ａに接続されている。図５に示すように、電流検出部１５１は、一定のサンプリング周期で差分値を検出している。 Here, the processing by the determination unit 152 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing the difference value detected by the current detection unit 151. In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the difference value. FIG. 5 shows the difference value at the load 146a. The load 146a is connected to the DC / DC converter 144a via the load side earth leakage breaker 145a. As shown in FIG. 5, the current detection unit 151 detects the difference value at a constant sampling period.

判定部１５２は、検出された差分値が設定値Ａを比較する。差分値が設定値Ａ以下の場合、そのまま電流を検出する。この場合は、電源供給が正常であり、問題なく通常動作が行なわれる。差分値が設定値Ａよりも大きい場合、判定部１５２は、警告信号をバッテリ制御部１４２に出力する。図５では、ｔ＝ｔ１のタイミングで、差分値が設定値Ａを越える。従って、ｔ＝ｔ１のタイミングで、差分値が設定値Ａを越えていることを示す警告信号が出力される。そして、バッテリ制御部１４２が、警告信号に基づいて、ロボット１００の制御部１０１に対して警告する。バッテリ制御部１４２は、設定値Ａを越えている負荷１４６ａを示す負荷信号を制御部１０１に出力する。このように、バッテリ制御部１４２は、負荷１４６ａにおいて漏電が起きている可能性があることを制御部１０１に報知する。制御部１０１は、例えば、ＬＥＤ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置、スピーカ等によって、漏電が起きている可能性があることを人間に報知する。具体的には、ＬＥＤを点滅させて、漏電が起きている可能性があることを報知すればよい。これにより、問題がある負荷１４６ａを即座に特定することができる。従って、使用者が、問題がある負荷１４６の導電線１４８等を調査して、修復できるようになる。 The determination unit 152 compares the set difference A with the detected difference value. When the difference value is equal to or less than the set value A, the current is detected as it is. In this case, the power supply is normal and normal operation is performed without any problem. When the difference value is larger than the set value A, the determination unit 152 outputs a warning signal to the battery control unit 142. In FIG. 5, the difference value exceeds the set value A at the timing of t = t1. Accordingly, a warning signal indicating that the difference value exceeds the set value A is output at the timing of t = t1. Then, the battery control unit 142 warns the control unit 101 of the robot 100 based on the warning signal. The battery control unit 142 outputs a load signal indicating the load 146 a exceeding the set value A to the control unit 101. As described above, the battery control unit 142 notifies the control unit 101 that there is a possibility that a leakage has occurred in the load 146a. The control unit 101 notifies a human being that there is a possibility of electric leakage by using a display device such as an LED or an LCD (Liquid Crystal Display), a speaker, or the like. Specifically, the LED may be blinked to notify that there is a possibility of electric leakage. As a result, the problematic load 146a can be immediately identified. Therefore, the user can investigate and repair the conductive line 148 of the load 146 having a problem.

さらに、判定部１５２は、検出された差分値が設定値Ｂを比較する。差分値が設定値Ｂよりも大きい場合、フェールセーフモードに移行する。そして、フェールセーフモードに移行した後、負荷１４６ａに対応する負荷側漏電遮断器１４５ａで電源を遮断する。この制御について以下に説明する。まず、差分値が設定値Ｂを越えると、判定部１５２が差分値が設定値Ｂを越えたことを示す判定信号を出力する。図５では、ｔ＝ｔ２のタイミングで差分値が設定値Ｂを越えている。このため、ｔ＝ｔ２のタイミングで判定信号が、判定部１５２からバッテリ制御部１４２に出力される。バッテリ制御部１４２は、判定信号が入力されると、制御部１０１にフェールセーフモードに移行するための移行信号を出力する。 Further, the determination unit 152 compares the set difference B with the detected difference value. When the difference value is larger than the set value B, the mode shifts to the fail safe mode. And after transfering to fail safe mode, a power supply is interrupted | blocked with the load side earth-leakage circuit breaker 145a corresponding to the load 146a. This control will be described below. First, when the difference value exceeds the set value B, the determination unit 152 outputs a determination signal indicating that the difference value exceeds the set value B. In FIG. 5, the difference value exceeds the set value B at the timing t = t2. For this reason, a determination signal is output from the determination unit 152 to the battery control unit 142 at a timing of t = t2. When the determination signal is input, the battery control unit 142 outputs a transition signal for shifting to the fail safe mode to the control unit 101.

制御部１０１は、移行信号が入力されると、ロボット１００が安定な姿勢になるまで、フェールセーフ制御を行う。例えば、関節４ａに設けられた複数のモータ１３１を駆動して、腕部４を安定な位置まで移動する。そして安定な状態でモータ１３１を停止させる。また、歩行型のロボット１００の場合、脚部を接地させて、安定な状態とする。そして、安定な状態で各負荷の動作を停止させる。このように、フェールセーフ制御では、ロボット１００が負荷１４６の動作を停止させても、ロボット１００の動作が停止する安定状態になるまでの制御が実行される。 When the transition signal is input, the control unit 101 performs fail-safe control until the robot 100 is in a stable posture. For example, the plurality of motors 131 provided in the joint 4a are driven to move the arm portion 4 to a stable position. Then, the motor 131 is stopped in a stable state. In the case of the walking robot 100, the legs are grounded to be in a stable state. Then, the operation of each load is stopped in a stable state. As described above, in fail-safe control, even when the robot 100 stops the operation of the load 146, the control is executed until the operation of the robot 100 stops and the stable state is reached.

ロボット１が安定な状態となったら、制御部１０１は、移行完了信号をバッテリ制御部１４２に出力する。バッテリ制御部１４２は、移行完了信号が入力されると、遮断信号を負荷側漏電遮断器１４５に出力する。バッテリ制御部１４２は、判定信号を出力した負荷側漏電遮断器１４５ａを記憶している。従って、バッテリ制御部１４２は、判定信号を出力した負荷側漏電遮断器１４５ａのみに対して、遮断信号を出力する。負荷側漏電遮断器１４５ａは、遮断信号が入力されると、電源を遮断する。すなわち、電源遮断部１５３が動作して、負荷１４６ａに供給される電源を遮断する。これにより、負荷１４６ａの動作が停止する。なお、負荷１４６ａ以外の負荷には、電源が供給されている。さらに、制御部１０１は、ＬＥＤ１などによって、負荷１４６ａへの電源供給が遮断されていることを人間に報知する。 When the robot 1 is in a stable state, the control unit 101 outputs a transition completion signal to the battery control unit 142. When the transition completion signal is input, the battery control unit 142 outputs a cutoff signal to the load-side leakage breaker 145. The battery control unit 142 stores the load-side leakage breaker 145a that has output the determination signal. Therefore, the battery control unit 142 outputs a cut-off signal only to the load-side leakage breaker 145a that has output the determination signal. The load-side earth leakage breaker 145a cuts off the power supply when a cut-off signal is input. That is, the power cutoff unit 153 operates to cut off the power supplied to the load 146a. As a result, the operation of the load 146a stops. Note that power is supplied to loads other than the load 146a. Further, the control unit 101 notifies the human being that the power supply to the load 146a is interrupted by the LED 1 or the like.

図５では、ｔ＝ｔ２のタイミングで判定信号が出力され、フェールセーフモードへの移行が開始している。また、ｔ＝ｔ３のタイミングで、差分値が設定値Ａよりも低くなり、正常な状態になっている。従って、後述する緊急遮断が行なわれない。またｔ＝ｔ４のタイミングでフェールセーフモードへの移行が完了している。従って、この状態でロボット１００の動作が安定する。移行完了後、負荷１４６ａの電源が遮断される。従って、ｔ＝ｔ４の直後のｔ＝ｔ５のタイミングから、負荷１４６ａに流れる出力電流、及び戻り電流が０となり、差分値も０となる。 In FIG. 5, the determination signal is output at the timing of t = t2, and the transition to the failsafe mode is started. In addition, at the timing of t = t3, the difference value becomes lower than the set value A and is in a normal state. Therefore, emergency shut-off described later is not performed. Further, the transition to the fail safe mode is completed at the timing t = t4. Therefore, the operation of the robot 100 is stabilized in this state. After the transfer is completed, the power source of the load 146a is cut off. Therefore, from the timing t = t5 immediately after t = t4, the output current and return current flowing through the load 146a become 0, and the difference value also becomes 0.

さらに、バッテリ制御部１４２は、差分値が設定値Ｂを設定時間Δｔ以上連続して越えていないかを監視している。すなわち、バッテリ制御部１４２は、差分値が設定値Ｂを連続して越えている時間を検知している。差分値が設定値Ｂを越えている時間が設定時間よりも短い場合、上記のように、フェールセーフモード移行後、電源を遮断する。一方、差分値が設定値Ｂを越えている時間が設定時間よりも長くなると、電源を緊急遮断する。すなわち、差分値が設定値Ｂを越えている時間を検知して、その時間が設定時間Δｔよりも長くなっているか否かを判定する。例えば、差分値が設定値Ｂを越えていることを示す判定信号が、設定時間Δｔ以上連続して出力されているか否かを判定する。差分値が設定値Ｂを設定時間Δｔ以上連続して越えている場合、バッテリ制御部１４２は、電源側漏電遮断器１４３に緊急遮断信号を出力する。緊急遮断信号が入力されると、電源側漏電遮断器１４３は、即座に電源を遮断する。これにより、全ての負荷１４６の動作が停止する。なお、緊急遮断信号を全ての負荷側漏電遮断器１４５に出力して、全ての負荷の動作を停止してもよい。 Further, the battery control unit 142 monitors whether the difference value exceeds the set value B continuously for a set time Δt or more. That is, the battery control unit 142 detects the time during which the difference value continuously exceeds the set value B. When the time during which the difference value exceeds the set value B is shorter than the set time, the power supply is shut off after the transition to the fail-safe mode as described above. On the other hand, when the time during which the difference value exceeds the set value B becomes longer than the set time, the power supply is urgently shut off. That is, the time when the difference value exceeds the set value B is detected, and it is determined whether or not the time is longer than the set time Δt. For example, it is determined whether or not a determination signal indicating that the difference value exceeds the set value B is continuously output for the set time Δt or more. When the difference value exceeds the set value B continuously for the set time Δt or longer, the battery control unit 142 outputs an emergency cut-off signal to the power supply side circuit breaker 143. When the emergency cut-off signal is input, the power-side leakage breaker 143 immediately cuts off the power. Thereby, operation | movement of all the loads 146 stops. Note that an emergency cut-off signal may be output to all load-side leakage breakers 145 to stop the operation of all loads.

図５では、ｔ＝６のタイミングで、差分値が設定値Ｂを越え、判定信号が出力される。そして。ｔ＝ｔ７のタイミングまで、連続して差分値が設定値Ｂを越えている。ここで、設定時間Δｔは（ｔ７−ｔ６）に対応する時間となっている。よって、ｔ＝ｔ７のタイミングで、差分値が設定値Ｂを越えている時間が、設定時間Δｔよりも長くなる。このタイミングで緊急遮断信号が出力される。これにより、全ての負荷側漏電遮断器１４５が電源を遮断する。従って、全ての負荷１４６の動作が停止する。よって、ｔ＝ｔ８のタイミング以降は、負荷１４６ａに流れる出力電流、及び戻り電流が０となり、差分値も０となる。 In FIG. 5, at the timing of t = 6, the difference value exceeds the set value B, and a determination signal is output. And then. The difference value continuously exceeds the set value B until the timing t = t7. Here, the set time Δt is a time corresponding to (t7−t6). Therefore, at the timing of t = t7, the time during which the difference value exceeds the set value B becomes longer than the set time Δt. An emergency cut-off signal is output at this timing. Thereby, all the load side earth leakage circuit breakers 145 cut off the power source. Accordingly, the operations of all the loads 146 are stopped. Therefore, after the timing of t = t8, the output current and the return current flowing through the load 146a are 0, and the difference value is also 0.

このように、差分値が設定値Ｂを設定時間Δｔ以上連続で越えていると、ロボット１００の外部に漏洩電流が流れ続けている可能性がある。例えば、人間等がロボット１００の筐体３と接触すると、感電してしまう。よって、安全を優先して電源を即座に遮断する。これにより、漏電による感電を効果的に防ぐことができる。なお、設定時間Δｔは、数ｍｓｅｃ程度の時間であり、フェールセーフモードに移行が完了する時間よりも十分短くなっている。例えば、図５では、ｔ＝２のタイミングで設定値Ｂを越えているが、ｔ＝３のタイミングで差分値が設定値Ｂよりも小さくなっている。このため、緊急遮断信号が出力されず、ｔ＝ｔ４のタイミングでフェールセーフモードへの移行が完了している。 As described above, if the difference value exceeds the set value B continuously for the set time Δt or longer, there is a possibility that leakage current continues to flow outside the robot 100. For example, when a human or the like comes into contact with the housing 3 of the robot 100, an electric shock is generated. Therefore, the power supply is immediately shut down with priority given to safety. Thereby, the electric shock by electric leakage can be prevented effectively. Note that the set time Δt is about several milliseconds, and is sufficiently shorter than the time for completing the transition to the fail-safe mode. For example, in FIG. 5, the set value B is exceeded at the timing t = 2, but the difference value is smaller than the set value B at the timing t = 3. For this reason, the emergency cut-off signal is not output, and the transition to the fail-safe mode is completed at the timing t = t4.

また、差分値が設定値Ｂを越えたタイミングや、フェールセーフモードに移行完了したタイミングや、差分値が設定値Ｂを越えた時間が設定時間Δｔを越えたタイミングにおいて、その内容を人間に報知してもよい。この場合、例えば、ＬＥＤやスピーカを用いて報知することができる。 Further, when the difference value exceeds the set value B, when the transition to the fail-safe mode is completed, or when the time when the difference value exceeds the set value B exceeds the set time Δt, the contents are notified to a human being. May be. In this case, for example, notification can be made using an LED or a speaker.

このように、ロボット１００内に漏電遮断器を設けているため、漏電を適切に防ぐことができる。また、負荷１４６毎に１つの負荷側漏洩遮断器１４５が設けられている。そして、負荷側漏洩遮断器１４５のそれぞれに設けられた電流検出部１５１によって、電流、及び差分値を検出している。これにより、それぞれの負荷１４６において、出力電流、及び戻り電流を検出することができる。よって、負荷毎の差分値を独立して検出することが可能になる。これにより、適切なタイミングで負荷毎に電源を遮断することができる。よって、細かな制御を行うことができ、利便性を向上することができる。 Thus, since the earth leakage circuit breaker is provided in the robot 100, the earth leakage can be prevented appropriately. In addition, one load side leakage circuit breaker 145 is provided for each load 146. Then, the current and the difference value are detected by the current detector 151 provided in each of the load side leakage circuit breakers 145. Thereby, in each load 146, an output current and a return current can be detected. Therefore, the difference value for each load can be detected independently. Thereby, a power supply can be interrupted for each load at an appropriate timing. Therefore, fine control can be performed and convenience can be improved.

また、バッテリ制御部１４２は、差分値が設定値Ｂを越えている時間に基づいて、電源の遮断を制御している。すなわち、差分値が設定値Ｂを越えている時間が設定時間Δｔより長い場合、電源側漏洩遮断器１４３によって電源を遮断する。これにより、一度に複数の負荷１４６の電源が遮断される。よって、速やかに漏洩を防止することができ、効果的に感電を防止することができる。さらに、差分値が設定値Ｂを越えている時間が設定時間Δｔより短い場合、負荷側漏洩遮断器によって電源を遮断している。これにより、漏洩電流が発生した負荷１４６ａのみ、電源が遮断される。従って、利便性を下げることなく、安全性を向上することができる。さらに、設定時間Δｔより短い場合には、フェールセーフモードに移行した後、電源を遮断させることが好ましい。これにより、ロボット１００が安定した状態で停止するため、利便性を向上することができる。例えば、不安定な状態でロボット１００の動作が急激に停止することによる損傷などを防ぐことができる。 Further, the battery control unit 142 controls the power-off based on the time when the difference value exceeds the set value B. That is, when the time during which the difference value exceeds the set value B is longer than the set time Δt, the power supply side leakage breaker 143 cuts off the power supply. Thereby, the power supply of the some load 146 is interrupted | blocked at once. Therefore, leakage can be prevented promptly and electric shock can be effectively prevented. Furthermore, when the time during which the difference value exceeds the set value B is shorter than the set time Δt, the power supply is shut off by the load side leakage breaker. Thereby, only the load 146a in which the leakage current has occurred is cut off. Therefore, safety can be improved without reducing convenience. Furthermore, when it is shorter than the set time Δt, it is preferable to shut off the power after the transition to the fail safe mode. Thereby, since the robot 100 stops in a stable state, the convenience can be improved. For example, it is possible to prevent damage caused by the sudden stop of the operation of the robot 100 in an unstable state.

上記のバッテリ制御について図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態にかかるロボット１００の電源制御方法を示すフローチャートである。まず、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１４４の出力電流と、戻り電流を検出する（ステップＳ１０１）。すなわち、電流検出部１５１が出力電流と、戻り電流の両方を検出する。そして、出力電流と、戻り電流の差分値を検出する（ステップＳ１０２）。 The above battery control will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a power supply control method for the robot 100 according to the present embodiment. First, the output current and return current of each DC / DC converter 144 are detected (step S101). That is, the current detection unit 151 detects both the output current and the return current. Then, a difference value between the output current and the return current is detected (step S102).

次に、差分値と設定値Ａを比較して、差分値が設定値Ａを越えているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。差分値が設定値Ａ以下であれば、ステップＳ１０１に戻り、電流値を検出する。差分値が設定値Ａよりも大きい場合、制御部１０１に対して問題負荷１４６ａの警告を行なう（ステップＳ１０４）。すなわち、警告信号を出力して、負荷１４６ａに問題が生じていることを報知する。これにより、使用者が問題がある負荷１４６ａを即座に特定することができる。よって、感電を未然に防ぐことが可能になる。 Next, the difference value is compared with the set value A to determine whether or not the difference value exceeds the set value A (step S103). If the difference value is equal to or less than the set value A, the process returns to step S101 to detect the current value. When the difference value is larger than the set value A, the control unit 101 is warned of the problem load 146a (step S104). That is, a warning signal is output to notify that a problem has occurred in the load 146a. As a result, the load 146a in which the user has a problem can be immediately identified. Therefore, it is possible to prevent electric shock.

次に、差分値と設定値Ｂとを比較して、差分値が設定値Ｂを越えているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。差分値が設定値Ｂ以下であれば、ステップＳ１０１に戻る。そして、同様に、電流値を検出する。差分値が設定値Ｂよりも大きい場合、差分値が設定値Ｂよりも大きいと判定されたことを示す判定信号を出力する。そして、判定信号が設定時間Δｔ以上、連続して出力されているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。遮断信号が設定時間Δｔ以上連続して出力されていない場合、フェールセーフ後、電源を遮断する。すなわち、遮断信号が出力されている期間が設定時間Δｔよりも短い場合、フェールセーフモードに移行する。そして、フェールセーフモードに移行した後、負荷側漏電遮断器１４５ａが電源を遮断する（ステップＳ１０７）。ここでは、差分値が設定値Ｂを越えている負荷１４６ａのみ電源が遮断される。これにより、ロボット１００が不安定な状態で停止するのを防ぐことができ、利便性を向上することができる Next, the difference value is compared with the set value B to determine whether or not the difference value exceeds the set value B (step S105). If the difference value is less than or equal to the set value B, the process returns to step S101. Similarly, the current value is detected. When the difference value is greater than the set value B, a determination signal indicating that the difference value is determined to be greater than the set value B is output. Then, it is determined whether or not the determination signal is continuously output for the set time Δt or more (step S106). If the shut-off signal has not been output continuously for the set time Δt or longer, the power is shut off after fail-safe. That is, when the period during which the interruption signal is output is shorter than the set time Δt, the mode shifts to the fail safe mode. Then, after shifting to the fail safe mode, the load-side leakage breaker 145a cuts off the power (step S107). Here, only the load 146a whose difference value exceeds the set value B is cut off. As a result, the robot 100 can be prevented from stopping in an unstable state, and convenience can be improved.

遮断信号が設定時間Δｔ以上連続して出力されている場合、緊急遮断信号を出力して、電源を緊急遮断する（ステップＳ１０８）。すなわち、遮断信号が出力されている期間が設定時間Δｔよりも長い場合、電源側漏電遮断器１４３が負荷１４６の電源を遮断する。これにより、全ての負荷の電源が一括して遮断される。よって、漏電による感電を防ぐことができ、安全性を向上することができる。 If the shut-off signal is output continuously for the set time Δt or longer, an emergency shut-off signal is output and the power supply is shut off urgently (step S108). That is, when the period during which the interruption signal is output is longer than the set time Δt, the power supply side circuit breaker 143 cuts off the power supply of the load 146. Thereby, the power supply of all the loads is cut off collectively. Therefore, an electric shock due to electric leakage can be prevented, and safety can be improved.

このように、本実施の形態にかかるロボット１００の電源制御方法によれば、漏電による感電を効果的に防止することができる。よって、従来、２４Ｖであった電源電圧を高電圧化（例えば、４８Ｖ、７２Ｖ）した場合でも、漏電による感電を防止することができる。また、上記の電流制御方法は、電源ライン、及びアース線を外部と接続することができない移動型のロボットに好適である。また、ＡＣ電圧を用いて、電源を供給する場合、ＡＣ／ＤＣコンバータを用いればよい。すなわち、バッテリの替わりにＡＣ／ＤＣコンバータを電源供給部として用いればよい。 Thus, according to the power supply control method for robot 100 according to the present embodiment, it is possible to effectively prevent electric shock due to electric leakage. Therefore, even when the power supply voltage, which has conventionally been 24 V, is increased (for example, 48 V, 72 V), it is possible to prevent electric shock due to electric leakage. The current control method described above is suitable for a mobile robot that cannot connect the power supply line and the ground line to the outside. In addition, when power is supplied using an AC voltage, an AC / DC converter may be used. That is, an AC / DC converter may be used as the power supply unit instead of the battery.

本発明の実施形態にかかるロボットの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the robot concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるロボットの制御系を概念的に表したブロック図である。1 is a block diagram conceptually showing a control system of a robot according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかるロボットの電源部の接続を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the connection of the power supply part of the robot concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるロボットに設けられた負荷側漏電遮断器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the load side earth-leakage circuit breaker provided in the robot concerning embodiment of this invention. 負荷側漏電遮断器において、検出された差分値を示す図である。It is a figure which shows the difference value detected in the load side earth-leakage circuit breaker. 本発明の実施形態にかかるロボットにおける電流制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric current control method in the robot concerning embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１頭部、２車輪、３筐体、４腕部
１０１制御部、
１０２入出力部、
１２１カメラ、１２２内部マイク、１２３スピーカ、
１２４ＬＥＤ、１２５センサ部、
１０３駆動部
１３１モータ、１３２ドライバ
１０４電源部
１４１バッテリ、１４２バッテリ制御部、１４３電源側漏電遮断器、
１４４ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４５負荷側漏電遮断器、１４６負荷
１５１電流検出部、１５２判定部、１５３電源遮断部
１０５外部記憶部 1 head, 2 wheels, 3 housing, 4 arm part 101 control part,
102 I / O unit,
121 camera, 122 internal microphone, 123 speaker,
124 LED, 125 sensor unit,
103 drive unit 131 motor, 132 driver 104 power supply unit 141 battery, 142 battery control unit, 143 power supply side earth leakage breaker,
144 DC / DC converter, 145 load side earth leakage breaker, 146 load 151 current detection unit, 152 determination unit, 153 power supply cutoff unit 105 external storage unit

Claims

A power supply unit for supplying power;
A plurality of loads operated by power supplied from the power supply unit;
A first circuit breaker provided between the power supply unit and the load and configured to cut off power supplied to the load;
A second circuit breaker provided on the power supply unit side of the first circuit breaker, for cutting off the power supplied to the plurality of loads;
A current detector for detecting an output current flowing from the first circuit breaker side to the load and a return current returning from the load to the first circuit breaker;
A determination unit for determining whether a difference value between the output current and the return current exceeds a first set value;
When the time when the difference value exceeds the first set value is shorter than the set time, the power is cut off by the first circuit breaker, and when the time is longer than the set time, the power is turned on by the second circuit breaker. And a power supply control unit that shuts off the robot

Determining whether the difference value exceeds a second set value lower than the first set value;
The robot according to claim 1, wherein when the difference value exceeds the second set value, the robot notifies that the difference value exceeds the second set value.

The power supply is cut off by the first circuit breaker after the robot is in a stable state when the difference value exceeds the first set value is shorter than a set time. The robot described in 1.

A converter is provided between the first circuit breaker and the second circuit breaker for converting a power supply voltage of the power supplied from the power supply unit into an operating voltage for operating the load. Item 4. The robot according to any one of Items 1 to 3.

A power supply unit for supplying power;
A plurality of loads operated by power supplied from the power supply unit;
A first circuit breaker provided between the power supply unit and the load and configured to cut off power supplied to the load;
A power control method for performing power control in a robot having a second circuit breaker provided on the power supply unit side of the first circuit breaker and configured to block power supplied to the plurality of loads,
Detecting an output current flowing from the first breaker side to the load and a return current returning from the load to the first breaker side;
Determining whether a difference value between the output current and the return current exceeds a first set value;
When the time when the difference value exceeds the first set value is shorter than the set time, the power is cut off by the first circuit breaker, and when the time is longer than the set time, the power is turned on by the second circuit breaker. And a power control method for the robot.

Determining whether the difference value exceeds a second set value that is lower than the first set value;
The robot power control according to claim 5, further comprising a step of notifying that the difference value exceeds the second setting value when the difference value exceeds the second setting value. Method.

The power supply is shut off by the first circuit breaker after the robot is in a stable state when the time when the difference value exceeds the first set value is shorter than the set time. 7. A power control method for a robot according to 6.

A converter is further provided between the first circuit breaker and the second circuit breaker for converting a power supply voltage of the power supplied from the power supply unit into an operating voltage for operating the load. The power supply control method for the robot according to claim 5.