[發明專利]移動式人機協調型機器人

有效

• 申請號: 201510446710.1
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN105313142B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 田邊義清;橋本良樹
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B25J19/06
• 分類號: B25J19/06;B25J5/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 曾賢偉,郝慶芬

技術領域

本發明涉及一種與人協調地進行作業的移動式人機協調型機器人。

背景技術

在將機器人搭載在臺車上而構成機器人可移動的移動式人機協調型機器人中，存在人與機器人或臺車接觸的可能性，因此需要提高接觸時的安全性。關于機器人的接觸，以往已知的有：在機器人的底部設置力傳感器，并通過力傳感器來檢測機器人與外部環境的接觸的裝置(例如參照日本特開2011－110630號公報)。然而，在日本特開2011－110630號公報中所公開的機器人并不是移動式機器人，沒有考慮人與臺車的接觸。

另一方面，作為自動式機器人，已知的有：在本體周邊設置振動傳感器，并通過振動傳感器來檢測出與障礙物的接觸的自動式機器人(例如參照日本特開2007－54942號公報)。

然而，為了通過振動傳感器高精度地檢測自動式機器人與障礙物的接觸，需要設置多個振動傳感器，從而不僅成本增加，而且還需要將振動傳感器的安裝位置或安裝姿勢設定成最佳，而需要較多的時間。尤其，在垂直多關節型機器人等工業用機器人中，作業時，機器人伴隨各種姿勢變化，因此將工業用機器人作為自動式機器人來構成時，很難通過振動傳感器來高精度地檢測出自動式機器人與障礙物的接觸。

發明內容

本發明的一方式的移動式人機協調型機器人具備：臺車，其具有機器人支撐部，并通過第1執行器的驅動而移動；機器人本體，其被臺車上的機器人支撐部支撐，并通過第2執行器的驅動而動作；力傳感器，其被設置在機器人支撐部上，用于檢測作用于機器人支撐部的外力；機器人信息取得部，其取得包含機器人本體的姿勢信息和作用于機器人本體的負載信息的機器人信息；力計算部，其根據由機器人信息取得部取得的機器人信息，來計算出作用于機器人支撐部的外力；以及判定部，其在由力傳感器檢測出的外力與由力計算部計算出的外力的差在預定值以上時，或由力傳感器檢測出的外力的變化量與由力計算部計算出的外力的變化量的差在預定值以上時，判定移動式人機協調型機器人與人接觸。

根據附圖所示的本發明的典型的實施方式的詳細說明，使本發明的這些目的、特征及優點以及其他目的、特征及優點更加明確。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式的移動式人機協調型機器人的概要結構的側視圖。

圖2是表示圖1的移動式人機協調型機器人的控制結構的框圖。

圖3是表示圖2的變形例的框圖。

圖4是表示圖2的其他變形例的框圖。

圖5是表示圖1的變形例的移動式人機協調型機器人的側視圖。

圖6是表示圖1的其他變形例的移動式人機協調型機器人的側視圖。

圖7是表示圖6的移動式人機協調型機器人的控制結構的框圖。

具體實施方式

以下，參照圖1～圖7，對本發明的實施方式進行說明。圖1是表示本發明的實施方式的移動式人機協調型機器人100的概要結構的側視圖。移動式人機協調型機器人100具有：可行駛的臺車1和放置在臺車1上的機器人2，機器人2可以通過臺車1的行駛來移動。另外，在以下，將移動式人機協調型機器人100簡單地稱為機器人，為了區分機器人100和機器人2，將機器人2稱為機器人本體。此外，在以下，為了方便，將臺車1的長方向(X方向)、寬方向(Y方向)以及高方向(Z方向)分別定義為前后方向、左右方向以及上下方向，并按照該定義對各部的結構進行說明。

臺車1具有向前后左右方向延伸的略矩形狀的框架10。在框架10的左右側，分別安裝前后一對的車輪11，臺車1通過四輪來行駛。車輪11通過電動機的驅動來旋轉。在框架10的上表面，在其前后方向中央部且左右方向中央部，固定機器人支撐部12。在機器人支撐部12上設置力傳感器13。力傳感器13是對彈性體粘貼應變儀來檢測6軸方向的外力的6軸力傳感器。通過力傳感器13，能夠同時檢測出作用于機器人支撐部12的X方向、Y方向以及Z方向的外力和繞X軸、繞Y軸以及繞Z軸的外力(扭矩)。

在框架10的上表面，在機器人支撐部12的前方以及后方分別設置加速度傳感器14，通過加速度傳感器14來檢測臺車1行駛時的加速度。在框架10的底面安裝控制單元15。在機器人支撐部12的上表面固定護套16。將護套16設置成盒狀以便覆蓋臺車整體，并在護套16的內側配置車輪11、機器人支撐部12、控制單元15等。通過金屬等剛性較高的材料構成護套16。因此，人或障礙物接觸護套16時，經由護套16向機器人支撐部12傳達外力，該外力通過力傳感器13來檢測。