[發明專利]機械臂

有效

• 申請號: 200980102714.0
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101925444A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 藤岡總一郎;水野修;松川善彥;奧田晃庸;東條剛史;高橋里枝;中村徹
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: B25J19/06
• 分類號: B25J19/06;B25J17/00;F16H35/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及能夠緩解因與人、障礙物的碰撞而產生的影響的機械臂。

背景技術

以往，關于回避與障礙物碰撞或緩解因碰撞而產生的沖擊力的技術，提出有各種各樣的方案。

例如，在日本專利公開公報特開2005-59171號中，公開有這樣的技術：在檢測出機械臂與障礙物碰撞之后，通過使流向馬達的電流方向逆轉，來對臂施加與碰撞前施加的轉矩方向相反的轉矩，其中，所述馬達驅動將臂和臂連接的關節部。

在以往的機械臂中，當流向馬達的電流的方向反轉，而對機械臂施加反向的轉矩時，機械臂在經過減速過程和停止過程后反轉。因此，使機械臂向避免碰撞的方向或緩解因碰撞而產生的沖擊力的后退方向移動，會產生相應的遲延。一般，在機械臂中，為了獲得驅動轉矩，在馬達輸出端組裝有減速機。因此，由于機械臂動作時的馬達的轉速較高，所以存在馬達從減速到反轉為止的時間變長的傾向。即，在以往的機械臂中，到機械臂反轉為止的時間長，存在用于避免碰撞和緩解沖擊力的反轉動作的響應性不足的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供能夠緩解因碰撞而產生的影響的機械臂。

本發明所涉及的機械臂，包括：驅動齒輪，具有軸；齒輪架，以所述驅動齒輪的所述軸為中心可轉動；第一從動齒輪，與所述驅動齒輪聯動、可繞固定于所述齒輪架上的軸朝與所述驅動齒輪相反的方向轉動；傳遞控制機構部，可使所述第一從動齒輪相對于所述驅動齒輪鎖定；臂，與所述第一從動齒輪聯動；以及碰撞檢測部，可檢測出所述臂與障礙物的碰撞，其中，所述傳遞控制機構部，根據由所述碰撞檢測部檢測出的所述臂與所述障礙物的碰撞，來解除所述第一從動齒輪相對于所述驅動齒輪的鎖定。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施例1的機械臂的結構的結構圖。

圖2是表示該機械臂的關節部的結構的結構圖。

圖3是表示該機械臂的齒輪傳遞控制機構部的結構的結構圖。

圖4是表示該機械臂的電結構的方框圖。

圖5是說明該機械臂的動作流程的流程圖。

圖6是說明該機械臂的動作的說明圖。

圖7是表示在該機械臂中的攝像部的配置的配置圖。

圖8是表示本發明的實施例2的機械臂的關節部的結構的結構圖。

圖9是表示本發明的實施例3的機械臂的關節部的結構的結構圖。

圖10是表示實施例3所示的機械臂的關節部的主要部分結構的結構圖。

圖11是表示本發明的實施例4的機械臂的關節部的結構的結構圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對用于實施本發明的方式進行詳細說明。

(實施例1)

首先，參照圖1，對本發明的實施例1的機械臂的結構進行說明。圖1是表示本發明的實施例1的機械臂1的結構的結構圖。

機械臂1是將多個臂相連接的多關節型機械臂，例如，如圖1所示，該機械臂1包括把持物體的手2、臂4、6、臂基座部8以及關節部3、5、7。

手2和臂4通過關節部3而連接。臂4和臂6通過關節部5而連接。臂6和臂基座部8通過關節部7而連接。

機械臂1還包括：檢測與人以及移動或靜止的物體等障礙物72的碰撞的碰撞檢測部9；輸入部10；以及根據來自輸入部10的操作指令以及碰撞檢測部9的檢測輸出，來控制關節部3、5以及關節部7的動作的控制部11。

另外，在機械臂1中，按照來自輸入部10的操作指令來驅動各關節部3、5、7所具備的馬達35(參照圖4)，可改變手2和臂4、6的姿勢或位置。此外，如后所述，當碰撞檢測部9檢測出臂4、6與障礙物72的碰撞時，機械臂1可使臂4或臂6退避，以離開障礙物72。另外，手2具有公知的致動器，能夠把持物體。

關節部3具有公知的驅動用馬達35，可使手2轉動(turn)。關節部5將臂4和臂6轉動自如地連接，并具有公知的驅動用馬達35。因此，通過驅動設置于關節部5的馬達35，能夠使臂4相對于臂6轉動。據此，能夠改變臂4相對于臂6的姿勢。同樣，關節部7將臂基座部8和臂6轉動自如地連接，并通過驅動馬達35來使臂6相對于臂基座部8轉動。

在臂4的表面設置有檢測與障礙物72的接觸的接觸傳感器12。同樣，在臂6的表面設置有檢測與障礙物72的接觸的接觸傳感器13。