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機(jī)器人的制作方法

文檔序號:2351916閱讀:178來源:國知局
機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種和人進(jìn)行共同作業(yè)時能夠發(fā)揮優(yōu)良安全性的機(jī)器人,所述機(jī)器人具有第1臂部和第2臂部,且第1臂部和第2臂部的機(jī)構(gòu)不同。
【專利說明】機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來,產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步顯著,作為這種機(jī)器人,已知(例如參照專利文獻(xiàn)I)例如具有2條臂部的人型雙臂機(jī)器人(以下,簡稱為“機(jī)器人”)。
[0003]專利文獻(xiàn)I所述的機(jī)器人具有:基體、以能夠相對于基體轉(zhuǎn)動的方式連結(jié)的軀體、以及以能夠相對于軀體轉(zhuǎn)動的方式連結(jié)的2個多關(guān)節(jié)臂部。該機(jī)器人使各臂部分別獨(dú)立地驅(qū)動,從而能夠進(jìn)行部件的搬運(yùn)、組裝等。
[0004]另一方面,對于部件彼此細(xì)微定位等需要高精度的作業(yè)等,有時優(yōu)選由人來進(jìn)行作業(yè)。通過同時進(jìn)行能夠僅由人進(jìn)行的作業(yè)和能夠僅由所述機(jī)器人進(jìn)行的作業(yè),即通過人和機(jī)器人共享作業(yè)空間地進(jìn)行共同作業(yè),能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。
[0005]那么,一般而言,機(jī)器人各臂部的動作區(qū)域、動作速度、結(jié)構(gòu)等被設(shè)定為相同。在所述結(jié)構(gòu)的機(jī)器人和人進(jìn)行共同作業(yè)的情況下,需要充分地確保人的安全性。并且,人和機(jī)器人輪班(交替)作業(yè)的情況下,無法順利地進(jìn)行所述輪班作業(yè)。這樣,機(jī)器人和人難以進(jìn)行共同作業(yè)。
[0006]專利文獻(xiàn)I日本特開2006-167902號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種和人進(jìn)行共同作業(yè)時能夠發(fā)揮優(yōu)良安全性的機(jī)器人、機(jī)器人控制裝置以及機(jī)器人的控制方法。
[0008]所述目的通過下述的本發(fā)明來完成。
[0009]本發(fā)明的機(jī)器人具有第I臂部和第2臂部,其特征在于所述第I臂部和所述第2臂部的機(jī)構(gòu)不同。
[0010]由此,第I臂部和第2臂部的機(jī)構(gòu)中,例如通過使第I臂部動作的第I動作區(qū)域小于第2臂部動作的第2動作區(qū)域,能夠確保人和機(jī)器人進(jìn)行共同作業(yè)時,人在第I臂部一側(cè)安全地進(jìn)行作業(yè)。因此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠發(fā)揮優(yōu)良的安全性。
[0011]優(yōu)選,本發(fā)明的機(jī)器人具備:對所述第I臂部進(jìn)行驅(qū)動的第I驅(qū)動用馬達(dá);以及對所述第2臂部進(jìn)行驅(qū)動的第2驅(qū)動用馬達(dá),施加給所述第I驅(qū)動用馬達(dá)的電壓小于施加所述第2驅(qū)動用馬達(dá)的電壓。
[0012]由此,能夠使第I臂部的動作速度比第2臂部的動作速度慢。由此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0013]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,所述第I臂部把持部件或者工件,所述第2臂部把持工具。
[0014]由此,第2臂部的作業(yè)效率提高。其結(jié)果,能夠作為機(jī)器人整體維持作業(yè)效率。
[0015]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,所述第I臂部與所述第2臂部相比動作較少。
[0016]由此,能夠減少第I臂部的動作,因此,機(jī)器人能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。另外,第2臂部的作業(yè)效率提高。其結(jié)果,能夠作為機(jī)器人整體維持作業(yè)效率。
[0017]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,所述第I臂部與所述第2臂部相比動作速度較慢。
[0018]由此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0019]本發(fā)明的機(jī)器人的特征在于,具備:基臺;與所述基臺連結(jié)的軀體;機(jī)器人主體,所述機(jī)器人主體具有經(jīng)由所述軀體的中心軸設(shè)置于所述軀體且能夠動作的第I臂部以及第2臂部;以及對所述第I臂部以及所述第2臂部的驅(qū)動進(jìn)行控制的控制部,所述控制部能夠進(jìn)行控制以使得所述第I臂部動作的第I動作區(qū)域小于所述第2臂部動作的第2動作區(qū)域。
[0020]由此,人和機(jī)器人進(jìn)行共同作業(yè)時,人能夠在第I臂部一側(cè)安全地進(jìn)行作業(yè)。因此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0021]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,設(shè)定彼此正交的X軸、y軸以及z軸時,所述第I臂部以及所述第2臂部沿X軸方向、y軸方向以及z軸方向動作,所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第I動作區(qū)域的體積在所述第2動作區(qū)域的體積的10%以上且70%以下。
[0022]由此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0023]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,在設(shè)定彼此正交的X軸、y軸以及z軸時,所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第I動作區(qū)域的X軸方向、I軸方向以及Z軸方向的長度分別短于所述第2動作區(qū)域的X軸方向、y軸方向以及z軸方向的長度。
[0024]由此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0025]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,所述第I臂部的前端能夠動作的作業(yè)區(qū)域和所述第2臂部的前端能夠動作的作業(yè)區(qū)域具有部分重疊的重復(fù)區(qū)域,所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第2臂部在所述重復(fù)區(qū)域優(yōu)先地進(jìn)行動作。
[0026]由此,能夠減少第I臂部的動作,從而機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0027]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,在所述第I臂部一側(cè)設(shè)有人進(jìn)行作業(yè)的人作業(yè)區(qū)域,所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第I動作區(qū)域不與所述人作業(yè)區(qū)域重疊。
[0028]由此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0029]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,具備對所述第I臂部進(jìn)行驅(qū)動的第I驅(qū)動用馬達(dá)以及對所述第2臂部進(jìn)行驅(qū)動的第2驅(qū)動用馬達(dá),所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第I驅(qū)動用馬達(dá)的轉(zhuǎn)速慢于所述第2驅(qū)動用馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
[0030]由此,能夠使第I臂部的動作速度比第2臂部的動作速度慢。因此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0031]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,具備對所述第I臂部進(jìn)行驅(qū)動的第I驅(qū)動用馬達(dá)以及對所述第2臂部進(jìn)行驅(qū)動的第2驅(qū)動用馬達(dá),所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第I驅(qū)動用馬達(dá)的發(fā)熱量少于所述第2驅(qū)動用馬達(dá)的發(fā)熱量。
[0032]由此,能夠使第I臂部的動作速度慢于第2臂部的動作速度。因此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。并且,由于第I驅(qū)動用馬達(dá)的發(fā)熱量比第2驅(qū)動用馬達(dá)的發(fā)熱量少,因此能夠抑制由于發(fā)熱而導(dǎo)致的不良狀況。
[0033]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,具備對所述第I臂部進(jìn)行驅(qū)動的第I驅(qū)動用馬達(dá)以及對所述第2臂部進(jìn)行驅(qū)動的第2驅(qū)動用馬達(dá),所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第I驅(qū)動用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩小于所述第2驅(qū)動用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩。
[0034]由此,能夠使第I臂部的動作速度慢于所述第2臂部的動作速度。因此,機(jī)器人在與人進(jìn)行共同作業(yè)時,能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。并且,由于第I驅(qū)動用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩小于第2驅(qū)動用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩,因此例如第I臂部和第2臂部意外地碰撞的情況下,第I臂部比第2臂部先發(fā)生破損。因此,通過僅更換或者修理第I臂部就能使機(jī)器人被再次利用。
[0035]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,所述機(jī)器人進(jìn)行組裝第I結(jié)構(gòu)體和第2結(jié)構(gòu)體的組裝作業(yè),進(jìn)行所述組裝作業(yè)時,所述控制部進(jìn)行控制以使得所述第I臂部使所述第I結(jié)構(gòu)體處于靜止的狀態(tài),所述第2臂部使所述第2結(jié)構(gòu)體與所述第I結(jié)構(gòu)體接近。
[0036]由此,能夠減少第I臂部的動作,因此,機(jī)器人能夠進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0037]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,所述控制部進(jìn)行控制以使得在使所述第I臂部以及所述第2臂部起動時,使所述第2臂部比所述第I臂部先起動。
[0038]由此,第I臂部一側(cè)的人能夠?qū)Φ?臂部起動的情況進(jìn)行確認(rèn),進(jìn)而能夠容易地對第I臂部起動的情況進(jìn)行預(yù)測。
[0039]優(yōu)選,在本發(fā)明的機(jī)器人中,在所述第I臂部以及所述第2臂部中一個臂部的一偵牝設(shè)有人進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)區(qū)域,所述控制部進(jìn)行控制以使得在所述作業(yè)區(qū)域被設(shè)定于所述第I臂部一側(cè)的狀態(tài)下所述第I動作區(qū)域比所述第2動作區(qū)域小,并且在所述作業(yè)區(qū)域被設(shè)定于所述第2臂部一側(cè)的狀態(tài)下所述第2動作區(qū)域比所述第I動作區(qū)域小。
[0040]由此,能夠在第I臂部一側(cè)以及第2臂部一側(cè)中的任一側(cè)均設(shè)置作業(yè)區(qū)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是示出本發(fā)明的機(jī)器人的優(yōu)選實(shí)施方式的立體圖。
[0042]圖2是表示圖1所示的機(jī)器人的轉(zhuǎn)動軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖3是示出安裝于圖1所示的機(jī)器人的末端執(zhí)行器(end effector)的圖。
[0044]圖4是示出圖1所示的機(jī)器人的控制系統(tǒng)的框圖。
[0045]圖5是示出圖1所示的機(jī)器人的驅(qū)動控制的框圖。
[0046]圖6是示出圖1所示的機(jī)器人的工作狀態(tài)的圖。
[0047]圖7是用于對圖6所示的多關(guān)節(jié)臂部的動作區(qū)域進(jìn)行說明的圖。
[0048]圖8是從圖6中的箭頭A方向觀察時的圖。
[0049]圖9是示出圖1所示的機(jī)器人的工作狀態(tài)的圖。
[0050]圖10是示出機(jī)器人控制裝置的控制方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051]以下,參照附圖對機(jī)器人、機(jī)器人控制裝置以及機(jī)器人的控制方法的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0052]圖1是示出本發(fā)明的機(jī)器人的優(yōu)選實(shí)施方式的立體圖,圖2是表示圖1所示的機(jī)器人的轉(zhuǎn)動軸的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3是示出安裝于圖1所示的機(jī)器人的末端執(zhí)行器的圖,圖4是示出圖1所示的機(jī)器人的控制系統(tǒng)的框圖,圖5是示出圖1所示的機(jī)器人的驅(qū)動控制的框圖,圖6是示出圖1所示的機(jī)器人的工作狀態(tài)的圖,圖7是用于對圖6所示的多關(guān)節(jié)臂部的動作區(qū)域進(jìn)行說明的圖,圖8是從圖6的箭頭A方向觀察時的圖,圖9是示出圖1所示的機(jī)器人的工作狀態(tài)的圖,圖10是示出機(jī)器人控制裝置的控制方法的流程圖。此外,在圖6?圖9中,為了說明方便,示出了 X軸、y軸以及z軸作為相互正交的3個軸。
[0053]圖1所示的機(jī)器人100能夠在制造例如手表那樣的精密機(jī)器等的制造工序中使用,具有機(jī)器人主體200以及對機(jī)器人主體200的工作進(jìn)行控制的機(jī)器人控制裝置(控制部)900。以下依次對機(jī)器人主體200以及機(jī)器人控制裝置900進(jìn)行說明。
[0054](機(jī)器人主體)
[0055]如圖1所示,機(jī)器人主體200為雙臂部機(jī)器人,具有:基體(基臺)210、與基體210連結(jié)的軀體220、經(jīng)由軀體220的中心軸設(shè)置且能夠動作的多關(guān)節(jié)臂部(第I臂部)230以及多關(guān)節(jié)臂部(第2臂部)240、設(shè)置于軀體220正面的立體拍攝裝置250、分別設(shè)置于各多關(guān)節(jié)臂部230、240的手提拍攝裝置(未圖示)、設(shè)置于軀體220的信號燈260、以及設(shè)置于軀體220背面?zhèn)鹊谋O(jiān)視器270。
[0056]根據(jù)所述的機(jī)器人100,能夠邊使用立體拍攝裝置250、所述手提拍攝裝置對作業(yè)臺800B上的部件、工具等的位置進(jìn)行確認(rèn)邊對它們進(jìn)行作業(yè)(參照圖6)。另外,根據(jù)信號燈260能夠容易地對機(jī)器人100的狀態(tài)(驅(qū)動狀態(tài),正常停止?fàn)顟B(tài),異常停止?fàn)顟B(tài)等)進(jìn)行確認(rèn)。另外,由于關(guān)于機(jī)器人100的信息被顯示在監(jiān)視器270上,因此能夠容易地對機(jī)器人100的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。監(jiān)視器270為例如觸摸板,通過對觸摸板進(jìn)行作業(yè),能夠?qū)︼@示畫面進(jìn)行切換、或?qū)C(jī)器人100發(fā)出指令、或?qū)σ寻l(fā)出的指令進(jìn)行變更。
[0057]—基體一
[0058]基體210上設(shè)有:使機(jī)器人100的移動變得容易的多個車輪(旋轉(zhuǎn)部件)、對各車輪進(jìn)行鎖定的鎖定機(jī)構(gòu)(未圖示)、以及移動機(jī)器人100時所把持的手柄(把持部)211。通過解除鎖定機(jī)構(gòu),把持手柄211并進(jìn)行推或拉的動作,能夠使機(jī)器人100自如地移動,通過利用鎖定機(jī)構(gòu)對車輪進(jìn)行鎖定,能夠?qū)C(jī)器人100固定在規(guī)定位置。這樣,由于使機(jī)器人100的移動變得容易,因此機(jī)器人100的便利性提高。此外,也可以分別省略車輪、鎖定機(jī)構(gòu)以及手柄211。
[0059]另外,在基體210上設(shè)有用于與未圖示的作業(yè)臺800B抵接的緩沖器213。通過使緩沖器213與作業(yè)臺800B的側(cè)面抵接,能夠使機(jī)器人100與作業(yè)臺800B空開規(guī)定間隔地彼此對置。因此,能夠防止機(jī)器人100和作業(yè)臺800B的意外接觸等。此外,緩沖器213具有與作業(yè)臺800B抵接的抵接部213a、以及被固定于基體210的固定部213b,在圖1中,以抵接部213a位于比固定部213b靠下側(cè)的方式將緩沖器213安裝于基體210。這樣的緩沖器213能夠相對于基體210裝卸,且能夠使緩沖器213的朝向上下反轉(zhuǎn)。即,與圖1相反,能夠以抵接部213a位于比固定部213b靠上方的方式將緩沖器213安裝于基體210。在生產(chǎn)現(xiàn)場,由于通常使用高度為700mm左右和100mm左右的作業(yè)臺800B,因此通過對抵接部213a的高度進(jìn)行變更,能夠應(yīng)對不同高度的任意作業(yè)臺。
[0060]另外,基體210上設(shè)有緊急停止按鈕214,在緊急時刻能夠通過按壓所述緊急停止按鈕214使機(jī)器人100緊急停止。
[0061]—軀體一
[0062]如圖2所示,軀體220經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)310以能夠相對于基體210繞轉(zhuǎn)動軸01轉(zhuǎn)動的方式連結(jié)。另外,如上所述,軀體220上設(shè)有立體拍攝裝置250和信號燈260。
[0063]作為關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)310的結(jié)構(gòu),只要是能夠使軀體220相對于基體210繞轉(zhuǎn)動軸01轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)即可,不作特別的限定,如圖4所示,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)310構(gòu)成為具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)311、對馬達(dá)311的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)311的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器312。作為馬達(dá)311,能夠使用例如AC伺服馬達(dá)、DC伺服馬達(dá)等伺服馬達(dá),作為減速機(jī),能夠使用例如行星齒輪式減速機(jī)、諧和式減速機(jī)(注冊商標(biāo)為“諧和式減速機(jī)(Harmonic Drive) ”)等,作為位置傳感器312,能夠使用例如編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、電位計(jì)等。
[0064]一多關(guān)節(jié)臂部一
[0065]如圖1所示,多關(guān)節(jié)臂部230具有:經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)410與軀體220連結(jié)的第I肩部231、經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)420與第I肩部231連結(jié)的第2肩部232、經(jīng)由扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430與第2肩部232的前端連結(jié)的上臂部233、經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)440與上臂部233的前端連結(jié)的第I前臂部234、經(jīng)由扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)450與第I前臂部234的前端連結(jié)的第2前臂部235、經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)460與第2前臂部235的前端連結(jié)的手臂部236、以及經(jīng)由扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)470與手臂部236的前端連結(jié)的連結(jié)部237。另外,在連結(jié)部237上設(shè)有手部238,如圖3所示,與使機(jī)器人100執(zhí)行的作業(yè)相應(yīng)的末端執(zhí)行器610經(jīng)由力覺傳感器(force sensor) 740被安裝于手部238。
[0066]另外,如圖2所示,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)410使第I肩部231相對于軀體220繞與轉(zhuǎn)動軸01正交的轉(zhuǎn)動軸02轉(zhuǎn)動,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)420使第2肩部232相對于第I肩部231繞與轉(zhuǎn)動軸02正交的轉(zhuǎn)動軸03轉(zhuǎn)動,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430使上臂部233相對于第2肩部232繞與轉(zhuǎn)動軸03正交的轉(zhuǎn)動軸04轉(zhuǎn)動(扭轉(zhuǎn)),關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)440使第I前臂部234相對于上臂部233繞與轉(zhuǎn)動軸04正交的轉(zhuǎn)動軸05轉(zhuǎn)動,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)450使第2前臂部235相對于第I前臂部234繞與轉(zhuǎn)動軸05正交的轉(zhuǎn)動軸06轉(zhuǎn)動(扭轉(zhuǎn)),關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)460使手臂部236相對于第2前臂部235繞與轉(zhuǎn)動軸06正交的轉(zhuǎn)動軸07轉(zhuǎn)動,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)470使連結(jié)部237相對于手臂部236繞與轉(zhuǎn)動軸07正交的轉(zhuǎn)動軸08轉(zhuǎn)動(扭轉(zhuǎn))。根據(jù)所述那樣的多關(guān)節(jié)臂部230,能夠通過比較簡單的結(jié)構(gòu),與人臂部同樣地進(jìn)行關(guān)節(jié)(肩,肘,手臂部)的屈伸,從而實(shí)現(xiàn)上臂部以及前臂部的扭轉(zhuǎn)。
[0067]作為關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)410、關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)420、扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430、關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)440、扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)450、關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)460、以及扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)470的結(jié)構(gòu)均不作特別的限定,在本實(shí)施方式中為與所述關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)310相同的結(jié)構(gòu)。即,如圖4所示,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)410具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)411、對馬達(dá)411的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)411的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器412。另外,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)420具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)421、對馬達(dá)421的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)421的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器422。另外,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)431、對馬達(dá)431的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)431的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器432。另外,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)440具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)441、對馬達(dá)441的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)441的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器442。另外,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)450具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)451、對馬達(dá)451的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)451的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器452。另外,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)460具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)461、對馬達(dá)461的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)461的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器462。另外,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)470具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)471、對馬達(dá)471的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)471的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器472。這樣的多關(guān)節(jié)臂部230能夠沿X軸方向、y軸方向以及z軸方向這三個方向(三維)動作。
[0068]多關(guān)節(jié)臂部240為與所述多關(guān)節(jié)臂部230相同的結(jié)構(gòu)。即,如圖1所示,多關(guān)節(jié)臂部240具有:經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)510與軀體220連結(jié)的第I肩部241、經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)520與第I肩部241連結(jié)的第2肩部242、經(jīng)由扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)530與第2肩部242的前端連結(jié)的上臂部243、經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)540與上臂部243的前端連結(jié)的第I前臂部244、經(jīng)由扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)550與第I前臂部244的前端連結(jié)的第2前臂部245、經(jīng)由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)560與第2前臂部245的前端連結(jié)的手臂部246,以及經(jīng)由扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)570與手臂部246的前端連結(jié)的連結(jié)部247。另外,在連結(jié)部247上設(shè)有手部248,與使機(jī)器人100執(zhí)行的作業(yè)相應(yīng)的末端執(zhí)行器620經(jīng)由力覺傳感器750安裝于手部248。這樣的多關(guān)節(jié)臂部240能夠沿x軸方向、y軸方向、以及z軸方向這三個方向(三維)動作。
[0069]另外,如圖2所示,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)510使第I肩部241相對于軀體220繞與轉(zhuǎn)動軸01正交的轉(zhuǎn)動軸02’轉(zhuǎn)動,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)520使第2肩部242相對于第I肩部241繞與轉(zhuǎn)動軸02’正交的轉(zhuǎn)動軸03’轉(zhuǎn)動,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)530使上臂部243相對于第2肩部242繞與轉(zhuǎn)動軸03’正交的轉(zhuǎn)動軸04’轉(zhuǎn)動(扭轉(zhuǎn)),關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)540使第I前臂部244相對上臂部243繞與轉(zhuǎn)動軸04’正交的轉(zhuǎn)動軸05’轉(zhuǎn)動,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)550使第2前臂部245相對于第I前臂部244繞與轉(zhuǎn)動軸05’正交的轉(zhuǎn)動軸06’轉(zhuǎn)動(扭轉(zhuǎn)),關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)560使手臂部246相對于第2前臂部245繞與轉(zhuǎn)動軸06’正交的轉(zhuǎn)動軸07’轉(zhuǎn)動,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)570使連結(jié)部247相對于手臂部246繞與轉(zhuǎn)動軸07’正交的轉(zhuǎn)動軸08’轉(zhuǎn)動(扭轉(zhuǎn))。根據(jù)這樣的多關(guān)節(jié)臂部240,能夠通過比較簡單的結(jié)構(gòu),與人臂部同樣地進(jìn)行關(guān)節(jié)(肩,肘,手臂部)的屈伸,從而實(shí)現(xiàn)上臂部以及前臂部的扭轉(zhuǎn)。
[0070]作為關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)510、關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)520、扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)530、關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)540、扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)550、關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)560、以及扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)570的結(jié)構(gòu)均不作特別的限定,在本實(shí)施方式中為與所述的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)310相同的結(jié)構(gòu)。即,如圖4所示,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)510具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)511、對馬達(dá)511的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)511的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器512。另外,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)520具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)521、對馬達(dá)521的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)521的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器522。另外,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)530具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)531、對馬達(dá)531的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)531的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器532。另外,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)540具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)541、對馬達(dá)541的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)541的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器542。另外,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)550具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)551、對馬達(dá)551的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)551的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器552。另夕卜,關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)560具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)561、對馬達(dá)561的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)561的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器562。另外,扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)570具有作為驅(qū)動源的馬達(dá)571、對馬達(dá)571的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速的減速機(jī)(未圖示)、以及對馬達(dá)571的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的位置傳感器572。
[0071]一末端執(zhí)行器一
[0072]末端執(zhí)行器610、620具有例如把持目標(biāo)物體的功能。末端執(zhí)行器610、620的結(jié)構(gòu)根據(jù)要執(zhí)行的作業(yè)而有所不同,例如,如圖3所示,能夠?yàn)榫哂械贗指部611、621和第2指部612、622的結(jié)構(gòu)。在所述結(jié)構(gòu)的末端執(zhí)行器610、620中,能夠通過調(diào)整第I指部611、621和第2指部612、622的分離距離來把持目標(biāo)物體。
[0073]另外,如圖6以及圖7所示,末端執(zhí)行器610、620能夠向x軸方向、y軸方向以及z軸方向這三個方向(三維)動作。
[0074]一力覺傳感器一
[0075]在連結(jié)部237、247和末端執(zhí)行器610、620之間安裝有力覺傳感器740、750 (參照圖3)。力覺傳感器740、750具有對施加于末端執(zhí)行器610、620的外力進(jìn)行檢測的功能。而且,通過將力覺傳感器740、750所檢測的力反饋到機(jī)器人控制裝置900,機(jī)器人100能夠更加精密地執(zhí)行作業(yè)。另外,利用力覺傳感器740、750所檢測的力和力矩能夠?qū)δ┒藞?zhí)行器610,620與障礙物的接觸等進(jìn)行檢測。因此,能夠容易地進(jìn)行躲避障礙物的動作、避免損傷目標(biāo)物體的動作等。
[0076]作為力覺傳感器740、750,只要能夠檢測相互正交的三個軸的各軸的力分量和力矩分量即可,不作特別的限定,能夠使用公知的力覺傳感器。
[0077](機(jī)器人控制裝置)
[0078]如圖4所示,機(jī)器人控制裝置900具有存儲部930,能夠使軀體220、多關(guān)節(jié)臂部230、240分別獨(dú)立地工作。
[0079]存儲部930具有存儲(也稱為“記錄”)各種信息、數(shù)據(jù)、表格、運(yùn)算式、程序等的存儲介質(zhì)(也稱為“記錄介質(zhì)”),所述存儲介質(zhì)由例如RAM等易失性存儲器、ROM等非易失性存儲器、EPR0M、EEPR0M、閃存存儲器等能夠改寫(能夠消除、改寫)的非易失性存儲器等、各種半導(dǎo)體存儲器、IC存儲器等構(gòu)成。
[0080]另外,機(jī)器人控制裝置900能夠經(jīng)由馬達(dá)驅(qū)動器等,對各關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)310、410、420、440、460、510、520、540、560 以及各扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 430、450、470、530、550、570 所具備的馬達(dá) 311、馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))411?471、511?571(第2驅(qū)動用馬達(dá))的驅(qū)動獨(dú)立地進(jìn)行控制。換句話說,能夠使多關(guān)節(jié)臂部230和多關(guān)節(jié)臂部240的機(jī)構(gòu)不同。
[0081]這種情況下,機(jī)器人控制裝置900利用位置傳感器312、412?472、512?572對各馬達(dá)311,411?471,511?571的角速度和旋轉(zhuǎn)角度等進(jìn)行檢測,基于所述檢測結(jié)果對各馬達(dá)311、411?471、511?571的驅(qū)動進(jìn)行控制。所述控制程序事先存儲在內(nèi)置于機(jī)器人控制裝置900的未圖示的記錄介質(zhì)。
[0082]具體而言,如圖4所示,機(jī)器人控制裝置900具有:對馬達(dá)311的驅(qū)動進(jìn)行控制的第I驅(qū)動源控制部901、對馬達(dá)411的驅(qū)動進(jìn)行控制的第2驅(qū)動源控制部902、對馬達(dá)421的驅(qū)動進(jìn)行控制的第3驅(qū)動源控制部903、對馬達(dá)431的驅(qū)動進(jìn)行控制的第4驅(qū)動源控制部904、對馬達(dá)441的驅(qū)動進(jìn)行控制的第5驅(qū)動源控制部905、對馬達(dá)451的驅(qū)動進(jìn)行控制的第6驅(qū)動源控制部906、對馬達(dá)461的驅(qū)動進(jìn)行控制的第7驅(qū)動源控制部907、對馬達(dá)471的驅(qū)動進(jìn)行控制的第8驅(qū)動源控制部908、對馬達(dá)511的驅(qū)動進(jìn)行控制的第9驅(qū)動源控制部909、對馬達(dá)521的驅(qū)動進(jìn)行控制的第10驅(qū)動源控制部910、對馬達(dá)531的驅(qū)動進(jìn)行控制的第11驅(qū)動源控制部911、對馬達(dá)541的驅(qū)動進(jìn)行控制的第12驅(qū)動源控制部912、對馬達(dá)551的驅(qū)動進(jìn)行控制的第13驅(qū)動源控制部913、對馬達(dá)561的驅(qū)動進(jìn)行控制的第14驅(qū)動源控制部914、對馬達(dá)571的驅(qū)動進(jìn)行控制的第15驅(qū)動源控制部915。
[0083]由于第I?第15驅(qū)動源控制部901?915的結(jié)構(gòu)彼此相同,因此以下以第I驅(qū)動源控制部901為代表進(jìn)行說明。
[0084]如圖5所示,第I驅(qū)動源控制部901具有:減法器901a、位置控制部901b、減法器901c、角速度控制部901d、轉(zhuǎn)動角度計(jì)算部901e、以及角速度計(jì)算部901f。而且,在第I驅(qū)動源控制部901除了輸入馬達(dá)311的位置指令Pc以外,還輸入來自位置傳感器312的檢測信號。第I驅(qū)動源控制部901利用使用了各檢測信號的反饋控制來對馬達(dá)311進(jìn)行驅(qū)動,使得基于位置傳感器312的檢測信號計(jì)算出的馬達(dá)311的轉(zhuǎn)動角度(位置反饋值Pfb)變?yōu)槲恢弥噶頟c,且后述的角速度反饋值wfb變?yōu)楹笫龅慕撬俣戎噶顆c。
[0085]即,向減法器901a輸入位置指令Pc,另外還從轉(zhuǎn)動角度計(jì)算部901e輸入后述的位置反饋值Pfb。在轉(zhuǎn)動角度計(jì)算部901e對從位置傳感器312輸入的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),并且將與所述計(jì)數(shù)值對應(yīng)的馬達(dá)311的轉(zhuǎn)動角度作為位置反饋值Pfb向減法器901a輸出。減法器901a將這些位置指令Pc和位置反饋值Pfb的偏差(從馬達(dá)311的轉(zhuǎn)動角度的目標(biāo)值減去位置反饋值Pfb的值)向位置控制部901b輸出。
[0086]對位置控制部901b而言,通過使用從減法器901a輸入的偏差和預(yù)先規(guī)定的系數(shù)亦即增加比例等進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算處理,來對與所述偏差相對應(yīng)的馬達(dá)311的角速度的目標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算。位置控制部901b將示出所述馬達(dá)311的角速度的目標(biāo)值(指令值)的信號作為角速度指令wc向減法器901c輸出。
[0087]另外,在角速度計(jì)算部901f中,基于從位置傳感器312輸入的脈沖信號的頻率,對馬達(dá)311的角速度進(jìn)行計(jì)算,所述角速度作為角速度反饋值wfb被向減法器901c輸出。
[0088]向減法器901c輸入角速度指令wc和角速度反饋值wfb。減法器901c將所述角速度指令WC和角速度反饋值wfb的偏差(從馬達(dá)311的角速度的目標(biāo)值減去角速度反饋值wfb的值)向角速度控制部901d輸出。
[0089]角速度控制部901d使用從減法器901c輸入的偏差和預(yù)先規(guī)定的系數(shù)亦即比例增益、積分增益等進(jìn)行包含積分的規(guī)定運(yùn)算處理,由此來生成與所述偏差相應(yīng)的馬達(dá)311的驅(qū)動信號,并經(jīng)由馬達(dá)驅(qū)動器向馬達(dá)311供給。
[0090]由此進(jìn)行反饋控制,使得位置反饋值Pfb盡可能地與位置指令Pc相等,且角速度反饋值wfb盡可能地與角速度指令wc相等,從而對馬達(dá)311的驅(qū)動(軀體220的轉(zhuǎn)動)進(jìn)行控制。
[0091]然而,存在所述機(jī)器人100通過與作業(yè)員(人)1000的共同作業(yè)來進(jìn)行產(chǎn)品的組裝等的情況。以下,對該情況的一個例子進(jìn)行說明。
[0092]如圖6所示,機(jī)器人100進(jìn)行組裝第I結(jié)構(gòu)體Kl和第2結(jié)構(gòu)體K2的組裝作業(yè)。另外,作業(yè)員1000對第I結(jié)構(gòu)體Kl進(jìn)行制造并向機(jī)器人100供給。所述的作業(yè)在作業(yè)臺800A以及作業(yè)臺800B上進(jìn)行。
[0093]所述作業(yè)臺800A以及作業(yè)臺800B從z軸正方向側(cè)觀察時為長方形,且沿x軸方向并列設(shè)置。
[0094]在作業(yè)臺800A的前方(圖6中左側(cè))配置有作業(yè)員1000,在作業(yè)臺800B的前方(圖6中左側(cè))配置有機(jī)器人100。這樣,機(jī)器人100和作業(yè)員1000相鄰。
[0095]在所述相鄰的狀態(tài)下,作業(yè)員1000在作業(yè)臺800A上進(jìn)行作業(yè)。以下,將作業(yè)員1000進(jìn)行作業(yè)的空間稱為“人作業(yè)區(qū)域N”。
[0096]另一方面,機(jī)器人100在作業(yè)臺800B上進(jìn)行作業(yè)。所述機(jī)器人100的多關(guān)節(jié)臂部230在靠近作業(yè)員1000的一側(cè)進(jìn)行作業(yè),多關(guān)節(jié)臂部240在遠(yuǎn)離作業(yè)員1000的一側(cè)進(jìn)行作業(yè)。
[0097]多關(guān)節(jié)臂部230能夠使末端執(zhí)行器610分別從第I肩部231獨(dú)立地動作。此時,多關(guān)節(jié)臂部230能夠像上述那樣沿X軸方向、y軸方向以及z軸方向這三個方向(三維)動作。以下,將所述多關(guān)節(jié)臂部230能夠動作的空間稱為“第I動作區(qū)域230A”。在圖7中,第I動作區(qū)域230A為由向右下方傾斜的陰影所表示的部分。
[0098]此外,將所述第I動作區(qū)域230A中的末端執(zhí)行器610能夠動作的空間稱為“第I作業(yè)區(qū)域230B”。該第I作業(yè)區(qū)域230B為末端執(zhí)行器610進(jìn)行例如把持第I結(jié)構(gòu)體Kl等作業(yè)的空間,在圖7中,為陰影向右下方傾斜的“密”的部分。
[0099]多關(guān)節(jié)臂部240能夠使末端執(zhí)行器620分別從第I肩部241獨(dú)立地動作。此時,多關(guān)節(jié)臂部240能夠像上述那樣沿X軸方向、y軸方向以及z軸方向這三個方向(三維)動作。以下,將所述多關(guān)節(jié)臂部240能夠動作的空間稱為“第2動作區(qū)域240A”。在圖7中,第2動作區(qū)域240A為由向右上方傾斜的陰影所表示的部分。
[0100]此外,在所述第2動作區(qū)域240A中,將末端執(zhí)行器620能夠動作的空間稱為“第2作業(yè)區(qū)域240B”。該第2作業(yè)區(qū)域240B為末端執(zhí)行器620進(jìn)行例如把持第2結(jié)構(gòu)體K2等的作業(yè)的空間,在圖7中,為陰影向右上方傾斜的“密”的部分。
[0101]另外,如圖7所示,第I作業(yè)區(qū)域230B的一部分和第2作業(yè)區(qū)域240B的一部分重疊,在所述重疊的區(qū)域亦即重復(fù)區(qū)域S(圖7中交叉陰影所示的區(qū)域)內(nèi)進(jìn)行所述的組裝作業(yè)。所述組裝作業(yè)以下述方式進(jìn)行。
[0102]圖6所示,多關(guān)節(jié)臂部230把持第I結(jié)構(gòu)體Kl并使其向重復(fù)區(qū)域S移動且在重復(fù)區(qū)域S靜止。另一方面,多關(guān)節(jié)臂部240把持第2結(jié)構(gòu)體K2,使第二結(jié)構(gòu)體K2以沿圖6中箭頭B的方向與處于靜止?fàn)顟B(tài)的第I結(jié)構(gòu)體Kl接近。
[0103]如上所述,機(jī)器人100和作業(yè)員1000進(jìn)行共同作業(yè)時,需要充分確保作業(yè)員1000的安全性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,在機(jī)器人100中,向機(jī)器人控制裝置900的存儲部930存儲下述那樣的動作條件。
[0104]首先,如圖6所示,第I動作區(qū)域230A被設(shè)定為位于比作業(yè)臺800A和作業(yè)臺800B的分界線2000靠作業(yè)臺800B側(cè)。由此,能夠可靠地防止第I動作區(qū)域230A和人的作業(yè)區(qū)域N的重疊。因此,能夠防止作業(yè)員1000和多關(guān)節(jié)臂部230接觸。
[0105]并且,第I動作區(qū)域230A以從分界線2000空開規(guī)定距離的方式位于作業(yè)臺800B上。由此,作業(yè)員1000能夠獲得安全感。并且,即使在作業(yè)員1000假定越過分界線2000而侵入作業(yè)臺800B側(cè)的情況下,能夠使第I動作區(qū)域230A遠(yuǎn)離人的作業(yè)區(qū)域N與第I動作區(qū)域230A位于從分界線2000離開規(guī)定距離對應(yīng)的量,從而機(jī)器人100在安全性方面優(yōu)良。
[0106]另外,如圖6所示,第I動作區(qū)域230A位于比通過第I肩部231的y軸方向的虛線3000靠X軸負(fù)方向側(cè)。由此,作業(yè)員1000能夠以第I肩部231的位置為基準(zhǔn)對第I動作區(qū)域230A的位置進(jìn)行識別,因此能夠進(jìn)一步獲得安全感。
[0107]并且,即使是例如作業(yè)臺800B在X軸方向的長度短,機(jī)器人100和作業(yè)員1000之間的距離比圖示的結(jié)構(gòu)小的情況下,只需以使第I肩部231位于相對分界線2000靠X軸負(fù)方向側(cè)的方式配置機(jī)器人100,就能夠獲得所述那樣的安全性。
[0108]另一方面,第2動作區(qū)域240A的x軸負(fù)方向側(cè)的邊界在作業(yè)臺800B的x軸負(fù)方向側(cè)的邊上。由此,第2動作區(qū)域240A能夠盡可能大地確保作業(yè)空間。由此,多關(guān)節(jié)臂部240能夠在所述足夠的作業(yè)空間內(nèi)自由地變換姿勢,從而多關(guān)節(jié)臂部240的作業(yè)效率提高。其結(jié)果,能夠維持機(jī)器人100整體的作業(yè)效率。
[0109]另外,第I動作區(qū)域230A被設(shè)定為比第2動作區(qū)域240A小。即,第I動作區(qū)域230A的體積被設(shè)定為比第2動作區(qū)域240A的體積小。優(yōu)選,第I動作區(qū)域230A的體積被設(shè)定為第2動作區(qū)域240A的體積的10%以上且70%以下,進(jìn)一步優(yōu)選被設(shè)定為第2動作區(qū)域240A的體積的30%以上且50%以下。由此,多關(guān)節(jié)臂部230能夠確保所述那樣的安全性,并且,能夠防止為了確保安全性而使作業(yè)空間變小,作業(yè)效率降低的問題。因此,能夠兼顧安全性以及生產(chǎn)性(作業(yè)效率)。
[0110]此外,只要第I動作區(qū)域230A的體積被設(shè)定為比第2動作區(qū)域240A的體積小即可,對第I動作區(qū)域230A的寬度(X軸方向的長度)Wl、高度(z軸方向的長度)Hl以及深度(y軸方向的長度)LI和第2動作區(qū)域240A的寬度(x軸方向的長度)W 2、高度(z軸方向的長度)H2以及深度(y軸方向的長度)L2各自的大小關(guān)系不作特別的限定。在本實(shí)施方式中,優(yōu)選第I動作區(qū)域230A的寬度W 1、高度Hl以及深度LI分別被設(shè)定為比第2動作區(qū)域240A的寬度W 2、高度H2以及深度L2小。由此,無論從x軸方向、y軸方向以及z軸方向中的哪個方向侵入作業(yè)臺800B的情況下,都能可靠地確保所述那樣的安全性(參照圖6以及圖8)。
[0111]其中,假設(shè)作業(yè)員1000為了將第I結(jié)構(gòu)體Kl向作業(yè)臺800B供給而侵入第I動作區(qū)域230A內(nèi)的情況、作業(yè)員1000錯誤地侵入了第I動作區(qū)域230A內(nèi)的情況等。然而,即使在這些情況下,由于在存儲部930存儲了下述那樣的動作條件,因此機(jī)器人100能夠發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0112]多關(guān)節(jié)臂部230的動作速度被設(shè)定為比多關(guān)節(jié)臂部240的動作速度慢。由此,作業(yè)員1000能夠進(jìn)一步獲得安全感,并且即使作業(yè)員1000侵入第I動作區(qū)域230A內(nèi)的情況下,得益于多關(guān)節(jié)臂部230的動作速度慢于多關(guān)節(jié)臂部240的動作速度,作業(yè)員1000能夠容易地在與多關(guān)節(jié)臂部230接觸前從第I動作區(qū)域230A脫離。并且,即使是作業(yè)員1000意外地與多關(guān)節(jié)臂部230接觸的情況下也能減少作業(yè)員1000所受到的沖擊。這樣,機(jī)器人100的安全性優(yōu)良。
[0113]此外,優(yōu)選多關(guān)節(jié)臂部230的動作速度(平均動作速度)被設(shè)定為多關(guān)節(jié)臂部240的動作速度(平均動作速度)的O %以上且70%以下,進(jìn)一步優(yōu)選被設(shè)定為多關(guān)節(jié)臂部240的動作速度的20%以上且50%以下。由此,作業(yè)員1000能夠如上述那樣獲得安全感,并且,多關(guān)節(jié)臂部230能夠充分地進(jìn)行作業(yè)。
[0114]為了將多關(guān)節(jié)臂部230的動作速度設(shè)定得比多關(guān)節(jié)臂部240的動作速度慢,例如將對多關(guān)節(jié)臂部230的馬達(dá)411?471施加的電壓設(shè)定得比對多關(guān)節(jié)臂部240的馬達(dá)511?571施加的電壓小。由此,如上所述,在使機(jī)器人100的安全性優(yōu)良的基礎(chǔ)上,能夠獲得更好的效果。
[0115]作為上述效果,馬達(dá)411?471的轉(zhuǎn)速比馬達(dá)511?571的轉(zhuǎn)速慢。S卩,馬達(dá)411?471的轉(zhuǎn)速比馬達(dá)511?571的轉(zhuǎn)速小。由此,能夠減少馬達(dá)411?471的磨損量,因此能夠?qū)崿F(xiàn)馬達(dá)411?471壽命的延長。
[0116]并且,流過馬達(dá)411?471的電流比流過馬達(dá)511?571的電流小。由此,能夠使馬達(dá)411?471的發(fā)熱量比馬達(dá)511?571的發(fā)熱量少。由此,能夠抑制由于多關(guān)節(jié)臂部230的發(fā)熱而導(dǎo)致的故障、惡化等。
[0117]并且,能夠使馬達(dá)411?471的轉(zhuǎn)矩比馬達(dá)511?571的轉(zhuǎn)矩小。由此,例如多關(guān)節(jié)臂部230和多關(guān)節(jié)臂部240由于例如地震等影響而發(fā)生碰撞的情況下,多關(guān)節(jié)臂部230比多關(guān)節(jié)臂部240先發(fā)生破損。因此,通過僅更換或者修理多關(guān)節(jié)臂部230就能使機(jī)器人100被再次利用。
[0118]另外,如上所述,以被設(shè)定為在重復(fù)區(qū)域S內(nèi)多關(guān)節(jié)臂部230使第I結(jié)構(gòu)體Kl處于靜止的狀態(tài)并且多關(guān)節(jié)臂部240使第2結(jié)構(gòu)體K2沿圖6中箭頭B方向與第I結(jié)構(gòu)體Kl接近的方式來進(jìn)行組裝。這樣在機(jī)器人100中,多關(guān)節(jié)臂部230的作業(yè)和多關(guān)節(jié)臂部240的作業(yè)被設(shè)定為不同。由此,能夠盡量減少靠近作業(yè)員1000 —側(cè)的多關(guān)節(jié)臂部230的動的作業(yè),從而作業(yè)員1000能夠進(jìn)一步獲得安全感。
[0119]另外,在重復(fù)區(qū)域S內(nèi)多關(guān)節(jié)臂部230與多關(guān)節(jié)臂部240將要接觸的情況下,被設(shè)定為抑制多關(guān)節(jié)臂部230的動作且使多關(guān)節(jié)臂部240優(yōu)先地進(jìn)行動作。由此,能夠防止多關(guān)節(jié)臂部230和多關(guān)節(jié)臂部240意外地碰撞,并且,能夠進(jìn)一步地減少多關(guān)節(jié)臂部230的動作。
[0120]另外,在機(jī)器人100中多關(guān)節(jié)臂部被設(shè)定為,在未驅(qū)動機(jī)器人主體200的狀態(tài)下使多關(guān)節(jié)臂部230以及多關(guān)節(jié)臂部240起動時,使多關(guān)節(jié)臂部240比多關(guān)節(jié)臂部230先起動。即,被設(shè)定為在使多關(guān)節(jié)臂部230以及多關(guān)節(jié)臂部240起動時,使多關(guān)節(jié)臂部240起動后空開規(guī)定時間差再使多關(guān)節(jié)臂部230起動。由此,作業(yè)員1000能夠?qū)Χ嚓P(guān)節(jié)臂部240起動了的情況進(jìn)行確認(rèn),從而能夠隨著多關(guān)節(jié)臂部240的起動對多關(guān)節(jié)臂部230起動的情況進(jìn)行預(yù)測。由此,機(jī)器人100能夠發(fā)揮更高安全性。
[0121 ] 通過上述那樣的設(shè)定,機(jī)器人控制裝置900對多關(guān)節(jié)臂部230以及多關(guān)節(jié)臂部240的驅(qū)動進(jìn)行控制,由此能夠可靠地確保作業(yè)員1000的安全。
[0122]另外,所述實(shí)施方式中,對作業(yè)員1000在多關(guān)節(jié)臂部230 —側(cè)進(jìn)行作業(yè)的情況進(jìn)行了說明,但存在優(yōu)選作業(yè)員1000在多關(guān)節(jié)臂部240 —側(cè)進(jìn)行作業(yè)的情況。此時,能夠?qū)⒃O(shè)定切換為第2動作區(qū)域240A比第I動作區(qū)域230A小。S卩,如圖9所示,能夠?qū)⒌?動作區(qū)域240A的大小設(shè)定為圖6所示的第I動作區(qū)域230A的大小,且將第I動作區(qū)域230 A的大小設(shè)定為圖6所示的第2動作區(qū)域240A的大小。由此,作業(yè)員1000能夠在多關(guān)節(jié)臂部240 —側(cè)安全地進(jìn)行作業(yè)。此時,優(yōu)選多關(guān)節(jié)臂部被設(shè)定為,使第I動作區(qū)域230A以及第2動作區(qū)域240A的大小關(guān)系反轉(zhuǎn),并且使多關(guān)節(jié)臂部230以及多關(guān)節(jié)臂部240的動作速度以及動態(tài)作業(yè)也反轉(zhuǎn)。
[0123]這樣在機(jī)器人100中,能夠在使多關(guān)節(jié)臂部230為動作區(qū)域小的“劣勢臂部”且使多關(guān)節(jié)臂部240為動作區(qū)域大的“優(yōu)勢臂部”的狀態(tài)和使多關(guān)節(jié)臂部240為“劣勢臂部”且使多關(guān)節(jié)臂部230為“優(yōu)勢臂部”的狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
[0124]此外,被構(gòu)成為例如通過對在監(jiān)視器270上顯示的按鈕等進(jìn)行作業(yè)來對將人作業(yè)區(qū)域N設(shè)定在第I動作區(qū)域230A —側(cè)和第2動作區(qū)域240A —側(cè)中的哪一側(cè)進(jìn)行選擇。
[0125]接下來,基于圖10所示的流程圖對機(jī)器人100的工作進(jìn)行說明。
[0126]首先,作業(yè)員1000對設(shè)置于機(jī)器人100的背面?zhèn)鹊谋O(jiān)視器270進(jìn)行作業(yè),從而對使多關(guān)節(jié)臂部230以及多關(guān)節(jié)臂部240中的哪一個為“優(yōu)勢臂部”,哪一個為“劣勢臂部”進(jìn)行選擇。
[0127]機(jī)器人控制裝置900對通過對監(jiān)視器270進(jìn)行作業(yè)而選擇的設(shè)定進(jìn)行判斷(步驟SI)。
[0128]如圖6?圖8所示,在步驟SI中,在多關(guān)節(jié)臂部230被設(shè)定為“劣勢臂部”,多關(guān)節(jié)臂部240被設(shè)定為“優(yōu)勢臂部”的情況下,首先進(jìn)行設(shè)定使得對多關(guān)節(jié)臂部230的馬達(dá)411?471施加的電壓比對多關(guān)節(jié)臂部240的馬達(dá)511?571施加的電壓小(步驟S2)。
[0129]接下來,進(jìn)行設(shè)定使得多關(guān)節(jié)臂部230的第I動作區(qū)域230A比多關(guān)節(jié)臂部240的第2動作區(qū)域240A小(步驟S3)。
[0130]接下來,利用在步驟S2以及步驟S3中設(shè)定的內(nèi)容對機(jī)器人100進(jìn)行驅(qū)動(步驟S6)。由此,作業(yè)員1000能夠在多關(guān)節(jié)臂部230 —側(cè)的人的作業(yè)區(qū)域N內(nèi)安全地進(jìn)行作業(yè)。
[0131]另外,如圖9所述,在步驟SI中,在機(jī)器人控制裝置900判斷多關(guān)節(jié)臂部240為“劣勢臂部”、多關(guān)節(jié)臂部230為“優(yōu)勢臂部”的情況下,與所述情況相反地進(jìn)行設(shè)定,以使得對多關(guān)節(jié)臂部240的馬達(dá)511?571施加的電壓比對多關(guān)節(jié)臂部230的馬達(dá)411?471施加的電壓小(步驟S4)。
[0132]接下來,進(jìn)行設(shè)定以使得多關(guān)節(jié)臂部240的第2動作區(qū)域240A比多關(guān)節(jié)臂部230的第I動作區(qū)域230A小(步驟S5)。
[0133]接下來,利用在步驟S4以及步驟S5中設(shè)定的內(nèi)容對機(jī)器人100進(jìn)行驅(qū)動(步驟S6)。由此,作業(yè)員1000能夠在多關(guān)節(jié)臂部240 —側(cè)設(shè)定的人作業(yè)區(qū)域N內(nèi)安全地進(jìn)行作業(yè)。
[0134]如上述說明那樣,多關(guān)節(jié)臂部230動作的第I動作區(qū)域230A和多關(guān)節(jié)臂部240動作的第2動作區(qū)域240A中的一側(cè)的動作區(qū)域被設(shè)定為比另一個動作區(qū)域小,由此能夠防止在第I動作區(qū)域230A以及第2動作區(qū)域240A中較小的動作區(qū)域的一側(cè)進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)員1000與在該較小動作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行動作的多關(guān)節(jié)臂部接觸,從而所述作業(yè)員1000能夠安全地進(jìn)行作業(yè)。
[0135]另外,能夠縮小作業(yè)員1000和機(jī)器人100之間的距離。其結(jié)果,在規(guī)定大小的生產(chǎn)線上,對應(yīng)于作業(yè)員1000和機(jī)器人100之間的距離變小,能夠配置更多的機(jī)器人100以及作業(yè)員1000,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。
[0136]另外,無論作業(yè)員1000在機(jī)器人100的多關(guān)節(jié)臂部230 —側(cè)還是多關(guān)節(jié)臂部240一側(cè)進(jìn)行作業(yè),都能夠應(yīng)對,且機(jī)器人100能夠發(fā)揮優(yōu)良安全性。
[0137]另外,多關(guān)節(jié)臂部230的動作比多關(guān)節(jié)臂部240的動作簡單。因此,多關(guān)節(jié)臂部230發(fā)生不良狀況的可能性低。由此,利用所述立體拍攝裝置250等對機(jī)器人100的工作進(jìn)行監(jiān)視的情況下,僅通過對多關(guān)節(jié)臂部240進(jìn)行監(jiān)視就能識別機(jī)器人100的不良狀況。由此,能夠容易地對機(jī)器人100進(jìn)行監(jiān)視。
[0138]以上,利用圖示的實(shí)施方式對本發(fā)明的機(jī)器人、機(jī)器人控制裝置、以及機(jī)器人的控制方法進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不局限于所述實(shí)施方式,能夠?qū)?gòu)成機(jī)器人、機(jī)器人控制裝置的各部分置換成能夠發(fā)揮相同的功能的任意的結(jié)構(gòu)。另外,也可以增加任意的結(jié)構(gòu)。
[0139]此外,在所述實(shí)施方式中,對2條多關(guān)節(jié)臂部中的一條多關(guān)節(jié)臂部進(jìn)行驅(qū)動的馬達(dá)和另一條多關(guān)節(jié)臂部的馬達(dá)為相同的結(jié)構(gòu),但本發(fā)明并不局限于此,也可以預(yù)先將轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等不同的馬達(dá)分別安裝于各多關(guān)節(jié)臂部。由此,即使機(jī)器人控制裝置向各多關(guān)節(jié)臂部施加相等的電壓的情況下,也能夠使各多關(guān)節(jié)臂部的動作范圍、動作速度等不同。
[0140]另外,在所述實(shí)施方式中,機(jī)器人被使用于多個作業(yè)員和多個機(jī)器人橫向并列地進(jìn)行共同作業(yè)的生產(chǎn)線生產(chǎn)方式,但本發(fā)明并不局限于此,也可以被使用于少數(shù)作業(yè)員和少數(shù)機(jī)器人進(jìn)行共同作業(yè)的單元生產(chǎn)方式。
[0141]另外,在所述實(shí)施方式中,機(jī)器人具有2條多關(guān)節(jié)臂部,但本發(fā)明但并不局限于此,也可以具有3條以上的多關(guān)節(jié)臂部。這種情況下,機(jī)器人控制裝置進(jìn)行控制使得與作業(yè)員進(jìn)行作業(yè)的區(qū)域接近的多關(guān)節(jié)臂部的動作區(qū)域比其他多關(guān)節(jié)臂部的動作區(qū)域小。
[0142]另外,在所述實(shí)施方式中,對能夠移動的機(jī)器人進(jìn)行了說明,但機(jī)器人也可以通過螺栓等被固定在作業(yè)室的地板、頂棚以及墻壁等。
[0143]另外,在所述實(shí)施方式中,機(jī)器人的轉(zhuǎn)動軸的個數(shù)為15個,但在本發(fā)明中并不局限于此,機(jī)器人的轉(zhuǎn)動軸的個數(shù)可以為I?14個,也可以為16個以上。另外,作為機(jī)器人不限定于雙臂部機(jī)器人,也可以為單臂部機(jī)器人。
[0144]另外,在所述實(shí)施方式中,對進(jìn)行組裝作業(yè)的機(jī)器人進(jìn)行了說明,但本發(fā)明但并不局限于此,例如,也可以是對部件進(jìn)行擰螺釘?shù)忍幚淼慕Y(jié)構(gòu)。這種情況下,優(yōu)選機(jī)器人被設(shè)定為“劣勢臂部”將部件相對于作業(yè)臺固定,“優(yōu)勢臂部”把持例如驅(qū)動器等工具進(jìn)行擰螺釘作業(yè)。
[0145]附圖標(biāo)記說明
[0146]100…機(jī)器人200…機(jī)器人主體210…基體(基臺)211…手柄213…緩沖器213a…抵接部213b…固定部214…緊急停止按鈕220...軀體230…多關(guān)節(jié)臂部(第I臂部)230A…第I動作區(qū)域230B…第I作業(yè)區(qū)域231…第I肩部232…第2肩部233…上臂部234…第I前臂部235…第2前臂部236…手臂部237…連結(jié)部238…手部240…多關(guān)節(jié)臂部(第2臂部)240A…第2動作區(qū)域240B…第2作業(yè)區(qū)域241…第I肩部242…第2肩部243…上臂部244…第I前臂部245…第2前臂部246…手臂部247…連結(jié)部248…手部250…立體拍攝裝置260…信號燈270…監(jiān)視器310…關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)311…馬達(dá)312…位置傳感器410…關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)411…馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))412…位置傳感器420…關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)421…馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))422…位置傳感器430…扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)431…馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))432…位置傳感器440…關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)441…馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))442…位置傳感器450…扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)451…馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))452…位置傳感器460...關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)461...馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))462…位置傳感器470…扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)471…馬達(dá)(第I驅(qū)動用馬達(dá))472...位置傳感器510…關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)511…馬達(dá)(第2驅(qū)動用馬達(dá))512…位置傳感器520…關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)521…馬達(dá)(第2驅(qū)動用馬達(dá))522…位置傳感器530…扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)531…馬達(dá)(第2驅(qū)動用馬達(dá))532…位置傳感器540...關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)541…馬達(dá)(第2驅(qū)動用馬達(dá))542…位置傳感器550…扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)551…馬達(dá)(第2驅(qū)動用馬達(dá))552…位置傳感器560…關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)561...馬達(dá)(第2驅(qū)動用馬達(dá))562…位置傳感器570…扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)571…馬達(dá)(第2驅(qū)動用馬達(dá))572…位置傳感器610…末端執(zhí)行器611...第I指612…第2指620…末端執(zhí)行器621...第I指622…第2指740…力覺傳感器750…力覺傳感器800A,800B…作業(yè)臺900…機(jī)器人控制裝置(控制部)901…第I驅(qū)動源控制部901a…減法器901b…位置控制部901c…減法器901cl...角速度控制部901e…轉(zhuǎn)動角度計(jì)算部901f…角速度計(jì)算部902…第2驅(qū)動源控制部903...第3驅(qū)動源控制部904…第4驅(qū)動源控制部905...第5驅(qū)動源控制部906…第6驅(qū)動源控制部907…第7驅(qū)動源控制部908…第8驅(qū)動源控制部909…第9驅(qū)動源控制部910…第10驅(qū)動源控制部911…第11驅(qū)動源控制部912…第12驅(qū)動源控制部913…第13驅(qū)動源控制部914…第14驅(qū)動源控制部915…第15驅(qū)動源控制部930…存儲部1000…作業(yè)員 2000…分界線 3000…虛線 01,02,02,,03,03,,04,04,,05,05,,06,06,,07,07,,08,08’…轉(zhuǎn)動軸S…重復(fù)區(qū)域N…人的作業(yè)區(qū)域K1...第I結(jié)構(gòu)體K2…第2結(jié)構(gòu)體W1,W2…寬度LI,L2…深度Hl,H2…高度。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人,具有第I臂部和第2臂部,所述機(jī)器人的特征在于,所述第I臂部和所述第2臂部的機(jī)構(gòu)不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人,其特征在于,具備:對所述第I臂部進(jìn)行驅(qū)動的第I驅(qū)動用馬達(dá);以及對所述第2臂部進(jìn)行驅(qū)動的第2驅(qū)動用馬達(dá),施加給所述第I驅(qū)動用馬達(dá)的電壓小于施加給所述第2驅(qū)動用馬達(dá)的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人,其特征在于,所述第I臂部把持部件或者工件,所述第2臂部把持工具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人,其特征在于,所述第I臂部與所述第2臂部相比動作較少。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人,其特征在于,所述第I臂部與所述第2臂部相比動作速度較慢。
【文檔編號】B25J9/00GK104227701SQ201410257688
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月14日
【發(fā)明者】山崎武馬, 長手隆 申請人:精工愛普生株式會社
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