JPH0446780A - Self-travelling truck and stage for robot and its positioning method - Google Patents

Self-travelling truck and stage for robot and its positioning method

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Publication number
JPH0446780A
JPH0446780A JP2155044A JP15504490A JPH0446780A JP H0446780 A JPH0446780 A JP H0446780A JP 2155044 A JP2155044 A JP 2155044A JP 15504490 A JP15504490 A JP 15504490A JP H0446780 A JPH0446780 A JP H0446780A
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JP
Japan
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robot
self
work
stage
propelled
Prior art date
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Pending
Application number
JP2155044A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Mita
三田 徹
Masato Uno
宇野 正人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To position and fix a working robot securely by providing a fixing means for sucking a stage surface and positioning a working robot at a working position thereof for fixation in a self-travelling truck of the working robot. CONSTITUTION:The output signal from position detecting sensors provided at three parts of a self-travelling truck 2 is received by a mark on a course surface 30a and a sensor 41 provided in a space under the course surface 30a through this mark. An original position of a working robot 1 is detected with this receiving to confirm a moving start of the working robot 1 and the conclusion of positioning at the original position. Thereafter, the working robot 1 is moved to near a mark part 39 of a working position, and the output signal of a sensor provided in the lower surface of the self-travelling truck 2 is received by the mark 39 on the course surface 30a and the sensor 41 provided in a space under the course surface 30a through this mark 39, and a working position is detected with this receiving to conclude a preparation for positioning the working robot 1 for fixation and positioning at a working position.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、ロボット作業専用のステージ上を移動じて作
業するロボットに係わり、特に、一定の広さの移動領域
を設定したステージ上に予め任意に設定された複数の各
作業位置を、自由に選択移動して正確に検出するのに好
適なロボット用の自走台車およびステージならびに位置
決め方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a robot that performs work by moving on a stage dedicated to robot work, and in particular, the present invention relates to a robot that works by moving on a stage dedicated to robot work. The present invention relates to a self-propelled cart and stage for a robot suitable for freely selectively moving and accurately detecting a plurality of arbitrarily set work positions, and a positioning method.

[従来の技術] 従来、無人の自走台車の移動は、自走台車の走行する床
面上に設けられた磁気誘導帯を、走行中。
[Prior Art] Conventionally, an unmanned self-propelled trolley moves along a magnetic induction band provided on the floor surface on which the self-propelled trolley runs.

自走台車に設けた磁気検出センサで検出し、磁気誘導帯
とのずれを判別しながら磁気誘導帯に沿って移動する構
成のもの(例えば、特開昭59−202512号公報)
、また、走行路面の一部を。
A self-propelled cart configured to detect with a magnetic detection sensor installed on a self-propelled cart and move along the magnetic induction zone while determining the deviation from the magnetic induction zone (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-202512)
, and also part of the driving road surface.

該走行路面とは異なる色の塗料で所定幅に塗装して形成
した移動車誘導用のカラーラインを、走行中、移動車に
設けた光センサでカラー検出し、該検出情報に基づいて
、交差点の通過中も前記カラーラインからずれないよう
に走行経路に沿って移動する構成のもの(例えば、特開
昭63−36409号公報)、さらに、自走台車の走行
する床面上に設けられた光学反射テープを、自走台車に
付設された光学カメラ(TVカメラ)により撮像しなが
ら走行し、その結像位置により自走台車と光学反射テー
プとの相対位置を検出しながら該テープに沿って移動す
る構成のもの(例えば、特開昭59−121507号公
報)等が一般的であった。
A color line for guiding moving vehicles, which is formed by painting a predetermined width of paint with a color different from that of the road surface, is color-detected by an optical sensor installed in the moving vehicle while the vehicle is traveling, and based on the detected information, it is (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-36409), which is configured to move along the traveling route so as not to deviate from the color line while passing the self-propelled trolley. The optical reflective tape is traveled while being imaged by an optical camera (TV camera) attached to the self-propelled cart, and the relative position of the self-propelled cart and the optical reflective tape is detected based on the imaging position while traveling along the tape. Those with a moving configuration (for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 121507/1983) were common.

また、自走台車の駆動方式は、2輪駆動が一般的で、該
方式では自走台車の前部および後部にそれぞれ従動輪が
設けられ、各従動輪は懸架機構を介して取り付けられて
いた。
In addition, the drive system for self-propelled carts is generally two-wheel drive, in which driven wheels are provided at the front and rear of the self-propelled cart, and each driven wheel is attached via a suspension mechanism. .

一方、自走台車の所定位置における位置決めは、予め設
定された自走台車の停止位置に、自走台車と床面との両
者が互いに係合するメカニカルな位置決め機構を、該位
置決め機構の一方を自走台車に、他方を床面に設けて構
成し、該位置決め機構を作動して自走台車を固定する構
成のもの(例えば、特開昭58−43856.特開昭5
8−43857号公報)が提案されている。
On the other hand, in order to position the self-propelled cart at a predetermined position, a mechanical positioning mechanism in which both the self-propelled cart and the floor engage with each other is placed at a preset stop position of the self-propelled cart, and one of the positioning mechanisms is A self-propelled cart with the other side provided on the floor, and the positioning mechanism is actuated to fix the self-propelled cart (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-43856;
8-43857) has been proposed.

なお、自走台車の走行用の動力用電源は、自走台車上に
積載するものと、積載しないものとがあるが、積載しな
い場合には、自走台車は床面上などの自走台車外に設け
られている電源とケーブルで接続され、自走台車が走行
する場合は、動力用ケーブルおよび信号用ケーブルを床
面上に引き回して走行する構成になっていた。
In addition, the power source for running the self-propelled trolley may be loaded on the self-propelled trolley or not, but if it is not loaded, the self-propelled trolley may be placed on the floor, etc. It was connected to an external power source using a cable, and when the self-propelled trolley ran, it ran the power cable and signal cable on the floor.

[発明が解決しようとする課題] 前記従来技術のうち、磁気誘導帯を検出し、磁気誘導帯
とのずれを判別しながら磁気誘導帯に沿って移動する構
成のもの(例えば、特開昭59−202512号公報)
や、走行路面の一部を塗装して形成した移動車誘導用の
カラーラインを光センサでカラー検出しながら、カラー
ラインに沿って移動する構成のもの(例えば、特開昭6
3−36409号公報)においては、前記磁気誘導帯や
カラーラインが汚れたり、損傷したりする場合があり、
このような可能性のある場所での使用が制限されるだけ
でなく、かかる場合には自走台車からこれらを正確に検
出することができなくなるため、所定の移動コースを走
行させることができない問題点を有していた。また、光
学反射テープを、TVカメラにより撮像しながら前記テ
ープに沿って移動する構成のもの(例えば、特開昭59
−121507号公報)においては、照明状態が変化し
たり、または、周囲に照明の影となる移動物体(大また
は機器)が存在するような環境の場合には、撮像が不完
全となり所定の移動コースを正確に走行制御することが
できない問題点を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] Among the above-mentioned conventional technologies, those having a structure of detecting a magnetic induction band and moving along the magnetic induction band while determining the deviation from the magnetic induction band (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59 -202512 Publication)
Or, a color line formed by painting a part of the driving road surface for guiding moving vehicles is detected by an optical sensor, and the vehicle moves along the color line (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6
3-36409), the magnetic induction band or color line may become dirty or damaged,
This problem not only limits its use in places where such a possibility exists, but also prevents it from traveling on a predetermined travel course because it becomes impossible to accurately detect these from the self-propelled trolley. It had a point. Furthermore, an optical reflective tape may be moved along the tape while being imaged by a TV camera (for example, JP-A-59
-121507 Publication), if the lighting conditions change or if there are moving objects (large objects or equipment) that cast shadows around the lighting, imaging may be incomplete and the specified movement may not be possible. The problem was that the course could not be accurately controlled.

一方、前記従来の自走台車と床面上とに設けた構成で形
成され、両者が互いに係合するメカニカルな位置決め機
構にて自走台車を固定する構成のもの(例えば、特開昭
58−43856.特開昭58−43857号公報)は
、自走台車が該位置決め機構に移動を制限されることか
ら、自走台車の稼働範囲を狭くし、また、床面上のメカ
ニカルな機構が他の自走台車の移動コースを決める際の
障害になり、床面を他の自走台車と共有利用することが
できないなどの問題点を有していた。
On the other hand, there is a structure in which the self-propelled cart is fixed by a mechanical positioning mechanism in which the above-mentioned conventional self-propelled cart is provided on the floor and the two engage with each other (e.g., 43856. Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-43857), since the movement of the self-propelled cart is restricted by the positioning mechanism, the operating range of the self-propelled cart is narrowed, and the mechanical mechanism on the floor is This poses a problem in that it becomes an obstacle when determining the travel course of a self-propelled trolley, and that the floor surface cannot be shared with other self-propelled trolleys.

また、自走台車外に設けられている。電源と接続されて
いるケーブルを、床面上に引き回して走行する従来の自
走台車においては、引き回すケーブルの重量および床面
との摩擦抵抗とにより、能動軸の走行抵抗にアンバラン
スを生じて斜行し、所定の移動コースに対してずれを生
ずるようになる。
It is also installed outside the self-propelled trolley. In conventional self-propelled carts that run by running cables connected to the power supply on the floor, the weight of the cables being routed and the frictional resistance with the floor create an imbalance in the running resistance of the active shaft. It travels obliquely, causing a deviation from the predetermined course of movement.

このずれの発生は、前記各種検出装置により修正される
ものの、ずれが大きい場合には目的とする作業位置に到
達できない可能性が大きく、そのため前記床面上のテー
プやカラーラインを常に確認しながら移動しなければな
らない問題点を有していた。
Although the occurrence of this deviation can be corrected by the various detection devices mentioned above, if the deviation is large, there is a high possibility that the target work position cannot be reached. Therefore, always check the tape and color line on the floor surface. The problem was that it had to be moved.

さらに、各従動輪を懸架機構を介して取り付けた前記従
来の自走台車は、懸架機構を設けたことによる荷重支持
部の剛性不足から、自走台車上に負荷し得る許容荷重を
小さく制限され、自走台車上にロボットを積載すること
は困難であった。
Furthermore, in the conventional self-propelled cart in which each driven wheel is attached via a suspension mechanism, the permissible load that can be placed on the self-propelled cart is limited to a small amount due to insufficient rigidity of the load support part due to the provision of the suspension mechanism. However, it was difficult to load the robot onto a self-propelled trolley.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、一定の広さの
移動領域を設定したステージ上に予め任意に設定された
複数の各作業位置を、原点位置から任意の経路を自由に
選択移動して正確に検出し、選択した作業位置において
自走台車上にロボットを積載して形成した作業ロボット
を、確実に位置固定して作業することができる作業ロボ
ット用の自走台車およびその位置決め方法を提供するこ
とを目的とする。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides for freely selecting and moving each of a plurality of work positions arbitrarily set in advance on a stage having a movement area of a certain size along an arbitrary route from the origin position. A self-propelled trolley for a work robot and its positioning method, which allows the work robot to be formed by loading the robot on the self-propelled trolley at a selected working position and work while reliably fixing the position. The purpose is to provide

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明は、自走台車上にロボ
ットを積載して作業ロボットを形成し、該作業ロボット
の自走台車に、ステージを吸着して作業ロボットをその
作業位置に位置固定する固定手段を設ける構成にし、一
方、作業ロボットの自走するステージを、磁性材で、か
つ平滑な走路面で構成し、他方、ロボットの原点位置お
よび作業位置における位置決めを、自走台車下面の3個
所に設けた位置検出用のセンサからの出力信号を、走路
面上のマークと該マークを介して走路面下の空間に設け
たセンサとにより受信し、該受信により前記作業ロボッ
トの原点位置を検出して作業ロボットの移動開始および
原点位置における位置決め完了の確認を行い、該確認後
、作業位置のマーク部付近まで作業ロボットを移動して
前記自走台車下面のセンサの出力信号を走路面上のマー
クと該マークを介して走路面下の空間に設けたセンサと
により受信し、該受信により作業位置を検出して作業ロ
ボットの位置固定準備と作業位置における位置決めを完
了する位置決め方法に構成したものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a method of mounting a robot on a self-propelled cart to form a working robot, and attaching a stage to the self-propelled cart of the working robot. The construction is such that a fixing means is provided to fix the work robot at its work position, and on the one hand, the self-propelled stage of the work robot is made of a magnetic material and has a smooth running surface, and on the other hand, the robot's origin position and work position are fixed. For positioning, output signals from position detection sensors provided at three locations on the underside of the self-propelled cart are received by a mark on the running road surface and a sensor provided in the space below the running road surface via the mark, Upon this reception, the origin position of the work robot is detected, and the start of movement of the work robot and the completion of positioning at the origin position are confirmed, and after this confirmation, the work robot is moved to the vicinity of the mark of the work position and the self-propelled trolley is moved. The output signal from the sensor on the bottom surface is received by a mark on the track surface and a sensor provided in the space below the track surface via the mark, and the work position is detected by the reception, and the work position is prepared for fixing the work robot's position and the work position is performed. This positioning method is configured to complete the positioning in the following.

そして、自走台車は、自走台車下面の中央部左右に、前
後進およびステアリング可能に駆動輪およびその駆動機
構を設け、一方、従動輪を該自走台車下面にその進行方
向の前部および後部にそれぞれ配設し、走行時の自走台
車上のロボットの重心を、前記左右の駆動輪といずれか
一方の従動輪との接地点を結んで形成される3角形内に
位置させる構成にすることが好ましく、また、自走台車
上のロボットを軸受を介して旋回可能に積載し、該ロボ
ットの旋回時に、その慣性力を吸収し、かつロボットを
自動的に旋回前の中立位置に復帰させる緩衝機構を設け
る構成にするとよい。そして、作業位置における自走台
車の固定手段を、作業ロボットの各車輪をステージ面よ
り浮上させて固定する自走台車の複数個所に設けた上下
移動可能な電磁石により構成するとよい。
The self-propelled trolley is provided with driving wheels and its drive mechanism on the left and right sides of the center of the lower surface of the self-propelled trolley so as to be capable of forward and backward movement and steering, and on the other hand, driven wheels are provided on the lower surface of the self-propelled trolley with the front and drive mechanisms thereof in the direction of movement. They are respectively disposed at the rear, and the center of gravity of the robot on the self-propelled trolley when traveling is located within a triangle formed by connecting the grounding points of the left and right driving wheels and either driven wheel. It is preferable to load the robot on a self-propelled trolley so that it can turn via a bearing, absorb the inertia force when the robot turns, and automatically return the robot to the neutral position before turning. It is preferable to adopt a configuration in which a shock absorbing mechanism is provided. The means for fixing the self-propelled cart at the working position may be constituted by vertically movable electromagnets provided at a plurality of locations on the self-propelled cart that levitates and fixes each wheel of the working robot above the stage surface.

一方、ロボットの非常停止は、自走台車の全周面に設け
た圧力センサと、該圧力センサの作動信号と連動して廓
動輪の駆動機構を停止させる信号回路とからなる非常停
止手段を設ける構成にすることが望ましい。
On the other hand, for the emergency stop of the robot, an emergency stop means is provided which consists of a pressure sensor provided on the entire circumference of the self-propelled cart and a signal circuit that stops the drive mechanism of the rotating wheels in conjunction with the activation signal of the pressure sensor. It is desirable to have a configuration.

さらに、原点位置および複数の各作業位置の検出と、原
点位置と各作業位置との間の任意の経路の自由選択移動
に対して、自走台車を、自走台車下面の旋回中心部と該
旋回中心よりやや離れた位置2点との計3個所に、原点
位置および作業位置検出用のセンサを設ける構成にし、
また、作業ロボットに接続されるケーブルを、複数のロ
ーラ付キャリヤにより支持してステージ面上を引き回す
構成にし、この引き回されるケーブルが、作業ロボット
の原点位置と作業位置との間の往復移動時に、常に自走
台車の後方に位置させられて移動する構成にするとよい
Furthermore, by detecting the origin position and each of a plurality of work positions, and by freely selecting any route between the origin position and each work position, the self-propelled dolly can be moved to The structure is such that sensors for detecting the origin position and work position are installed at three locations, including two located slightly away from the center of rotation.
In addition, the cable connected to the work robot is supported by multiple carriers with rollers and routed on the stage surface, and the cable that is routed moves back and forth between the work robot's origin position and the work position. In some cases, it may be preferable to have a configuration in which the vehicle is always positioned behind the self-propelled trolley and moves.

また、作業ロボット用のステージは、前記自走台車の周
囲に設けられた圧力センサと接触可能な高さに、板状部
材の柵で囲われた走行領域を設定する構成にすることが
望ましく、そして、空間部を介して上段の作業ロボット
の走路面と下段面との二重構造に形成され、前記走路面
に、予め設定された作業ロボットの原点位置を表示する
マークおよび任意の位置に任意の数の作業位置を表示す
るマークを設け、前記各マークのうち、作業ロボットが
原点位置または作業位置にあるときの作業ロボットに設
けたセンサと対応するマーク位置の前記空間部に、前記
センサの出力信号を検出するセンサを設ける構成にする
とよい。なお、同一のステージ上に複数の作業ロボット
を配置し、各作業ロボットを該作業ロボットの移動およ
び位置決めを制御するコントローラにより時間をずらし
て移動させて、床の作業領域および走行領域を共有する
構成にするとよい。
Further, it is preferable that the stage for the work robot has a structure in which a traveling area surrounded by a fence made of a plate-like member is set at a height that can contact a pressure sensor provided around the self-propelled cart, A double structure is formed between the running surface of the upper stage work robot and the lower stage surface through a space, and a mark indicating a preset origin position of the working robot is placed on the running track surface, and a mark is placed at an arbitrary position on the running track surface. Marks indicating the number of work positions are provided, and among the marks, a sensor is placed in the space at a mark position corresponding to a sensor provided on the work robot when the work robot is at the origin position or the work position. It is preferable to adopt a configuration in which a sensor for detecting the output signal is provided. In addition, a configuration in which a plurality of work robots are arranged on the same stage, each work robot is moved at different times by a controller that controls the movement and positioning of the work robot, and a work area and a running area on the floor are shared. It is better to make it .

[作用] ステージ上に設けた原点位置における旋回中心位置のマ
ークを、作業ロボットの自走台車下面の旋回中心部に設
けたセンサにより検出し、該検出後、前記マークよりや
や離れてステージ上に設けられた方向検出用のマークを
、該マークに対応する位置の自走台車下面に設けたセン
サによって検出し、作業ロボットの原点位置における位
置決め完了の確認と、作業位置への移動開始の準備完了
を確認する。
[Operation] A mark at the center of rotation at the origin position provided on the stage is detected by a sensor provided at the center of rotation on the lower surface of the self-propelled cart of the work robot, and after this detection, the robot is moved onto the stage at a distance slightly from the mark. The provided direction detection mark is detected by a sensor provided on the underside of the self-propelled cart at a position corresponding to the mark, confirming completion of positioning of the work robot at its home position, and completion of preparations to start moving to the work position. Check.

原点位置から作業位置への移動は、移動時における自走
台車上のロボットの重心が、自走台車下面の中央部左右
に設けた駆動輪と、進行方向の前部および後部に設けら
れた従動輪のうちいずれか一方の従動輪との接地点を結
んで形成される3角形内に位置させられるから、確実に
3輪がステージ面に接地して走行し、ステージ面に多少
の傾斜があっても安定して走行することができる。そし
て、ステージ上には作業ロボットの原点位置および作業
位置を表示し、かっセンサにより検出されるテープ状の
小さなマークのみが設けられるため、自走台車の走行は
勿論、作業ロボットに接続されるケーブルを支持してス
テージ上を走行する複数のローラ付キャリヤの走行も、
走行抵抗の極めて小さい状態で走行することが可能にな
る。そして、作業ロボットの原点位置と作業位置との間
の往復移動時に、前記引き回される゛ケーブルが常に自
走台車の後方に位置させられて移動することにより、前
記ケーブルと自走台車とのからみがなくなり、自在に任
意の走行経路を走行することが可能になる。なお、作業
ロボットが万一移動走行中にステージ内より外部へ逸走
しようとする場合には、自走台車の全周面に設けた圧力
センサが、ステージの周囲に設けられた板材に接触して
作動し、該作動と連動して自走台車の走行駆動装置を停
止させる非常停止手段が作動し、外部への逸走が防止さ
れる。
To move from the origin position to the work position, the center of gravity of the robot on the self-propelled trolley during movement is determined by the drive wheels installed on the left and right sides of the center of the lower surface of the self-propelled trolley, and the follower wheels installed at the front and rear parts in the direction of movement. Because it is positioned within the triangle formed by connecting the grounding point of one of the driving wheels with the driven wheel, it is ensured that all three wheels are in contact with the stage surface and the stage surface is slightly inclined. It is possible to drive stably even when Furthermore, since there is only a small tape-shaped mark on the stage that displays the origin position and work position of the work robot and is detected by the handle sensor, the self-propelled trolley can not only travel, but also the cables connected to the work robot. The running of a carrier with multiple rollers that supports the
It becomes possible to travel with extremely low running resistance. When the working robot moves back and forth between the origin position and the working position, the routed cable is always positioned behind the self-propelled cart, so that the cable and the self-propelled cart are connected to each other. This eliminates tangles and makes it possible to freely travel along any route. In addition, in the event that the work robot attempts to escape from the inside of the stage while traveling, the pressure sensors installed on the entire circumference of the self-propelled cart will come into contact with the plate material installed around the stage. The emergency stop means operates in conjunction with the operation to stop the travel drive device of the self-propelled trolley, thereby preventing it from escaping to the outside.

作業位置のマーク部付近へ移動した作業ロボットは、前
記原点位置における位置決めと同様に、ステージ上に設
けた作業位置における旋回中心位置のマークと方向検出
用のマークとを、自走台車下面に設けたセンサにより検
出し、作業位置における位置決めと、該位置における作
業ロボットの固定準備とを完了する。
The work robot that has moved to the vicinity of the marking part of the work position is placed on the lower surface of the self-propelled cart by placing a mark for the rotation center position at the work position on the stage and a mark for direction detection, in the same manner as the positioning at the origin position. The robot is detected by the sensor, and the positioning at the work position and the preparation for fixing the work robot at the position are completed.

作業位置における作業ロボットの固定は、磁性材で、か
つ平滑な面のステージを、シリンダに連結されて上下移
動可能な複数個所に配設された電磁石を前記シリンダを
伸長して吸着し、さらに作業ロボットの各車輪がステー
ジ面より浮上するまでステージ面を押圧して固定する。
To fix the work robot at the work position, a stage made of magnetic material and with a smooth surface is connected to a cylinder and electromagnets arranged at multiple locations that can move up and down are attached to the cylinder by extending the cylinder, and then the work robot is fixed at the work position. Press and fix the stage surface until each wheel of the robot rises above the stage surface.

このため、作業ロボットは位置決めされた作業位置に位
置ずれすることなく確実に固定される。そして、ステー
ジを上・下段の二重構造に形成し、上・下段間の空間部
にマーク検出用のセンサを設けることにより、上段側に
鉄板等により磁性体の平滑な面のステージを容易に形成
することが可能になり、また、ステージ上に前記小さな
テープ状のマークを設けるだけで障害物が全くないこと
から、ステージ上を自在に移動することが可能になると
ともに、自走台車側との通信を確実かつ容易に行うこと
が可能になり、原点位置および作業位置を正確に検出す
ることができる。このため、時間をずらせて作業ロボッ
トの移動を行うことにより、同一のステージ上に複数の
作業ロボットを配置することが可能になり、さらに、こ
れら複数の作業ロボットに対応する複数の原点位置およ
び作業位置を配設することも可能で、複数の作業ロボッ
トをそれぞれ任意の作業位置へ移動させて作業させるこ
とが可能になる。
Therefore, the working robot is reliably fixed at the determined working position without shifting. By forming the stage into a double structure with an upper and lower stage, and installing a sensor for detecting marks in the space between the upper and lower stages, it is possible to easily create a stage with a smooth surface made of magnetic material using an iron plate or the like on the upper stage. In addition, since there are no obstacles at all by simply placing the small tape-like mark on the stage, it is possible to move freely on the stage, and it is possible to move freely on the stage. communication can be performed reliably and easily, and the origin position and work position can be accurately detected. Therefore, by moving the work robots at different times, it becomes possible to arrange multiple work robots on the same stage, and furthermore, it is possible to arrange multiple work robots on the same stage, and also to set multiple origin positions and tasks corresponding to these multiple work robots. It is also possible to arrange the positions, and it becomes possible to move a plurality of work robots to arbitrary work positions and perform work.

作業位置に固定された作業ロボットは、旋回動作を含む
各種の動作を行って作業するが、このうち、特に旋回動
作の起動・停止時の衝撃力により作業ロボットの位置ず
れを発生し易い。しかし、自走台車に該自走台車上のロ
ボットの旋回時の慣性力を吸収し、かつロボットを自動
的に旋回前の中立位置に復帰させる緩衝機構を設けたこ
とにより、前記位置ずれを防止することができ、作業ロ
ボットの作業位置における当初の固定状態をそのまま確
保することが可能になる。
A working robot that is fixed at a working position performs various operations including turning movements, but among these movements, the working robot is particularly likely to be displaced due to impact force at the time of starting and stopping the turning movement. However, by providing the self-propelled cart with a buffer mechanism that absorbs the inertial force when the robot on the self-propelled cart turns and automatically returns the robot to the neutral position before turning, this positional shift can be prevented. This makes it possible to maintain the initial fixed state of the working robot at its working position.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図ないし第12図を参照
して説明する。第1図は下方から見た自走台車の全体図
、第2図は第1図のn−n断面図。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 12. FIG. 1 is an overall view of the self-propelled truck seen from below, and FIG. 2 is a sectional view taken along line nn in FIG.

第3図は第1図のm−m矢視図で、作業ロボットを作業
位置に固定した状態を示す図、第4図は第1図のTV−
IV矢視図、第5図はステージの構成と作業ロボットと
の関係を示す図、第6図は第5図の斜視図、第7図は同
一ステージ上に2台の作業ロボットを配置した場合の説
明図、第8図は傾斜したステージにおける走行状態説明
図、第9図は自走台車上に積載されたロボットの重心位
置説明図、第10図はステージ上に設けたマークと位置
検出用のセンサとの関係説明図、第11図は作業ロボッ
トの原点位置と作業位置との間における自走台車の向き
と接続ケーブルとの関係説明図、第12図は全体のシス
テム構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a view taken along the line m-m in FIG. 1, showing the working robot fixed at the working position, and FIG.
5 is a diagram showing the relationship between the structure of the stage and working robots, FIG. 6 is a perspective view of FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing the case where two working robots are placed on the same stage. Figure 8 is an illustration of the running state on an inclined stage, Figure 9 is an illustration of the center of gravity position of the robot loaded on a self-propelled cart, and Figure 10 is an illustration of marks provided on the stage and for position detection. Fig. 11 is an explanatory diagram of the relationship between the robot's origin position and the working position and the connection cable and the direction of the self-propelled cart, and Fig. 12 is a block diagram showing the overall system configuration. It is.

第1図ないし第3図において、1はロボット、1aはロ
ボット1のベース、3はベース1aを載置する旋回ベー
ス、4は旋回ベース3をベアリングを介して旋回可能に
取り付けている台車ベースで、本実施例ではベースla
、旋回ベース3および台車ベース4とも円形であり、同
軸上に配置されている。5は台車ベース4の下面中央部
左右に設けられている一対の走行駆動用アクチュエータ
で、駆動用アクチュエータ5は、サーボモータ6゜エン
コーダ7および減速器8とからなり、減速器8の出力軸
に固設された駆動輪9を回動させるとともに、一対の駆
動用アクチュエータ5,5の駆動によりステアリングも
可能である。10.11は台車ベース4の進行方向Mの
前部および後部にそれぞれ配設されている従動輪で、従
動輪10は台車ベース4に固設される固定フレーム12
に支持されて固定キャスタ13を形成している。14は
一端部に従動輪11を支持し、中間部が台車ベース4の
下面に固設されているキャスタフレーム15にピン16
により支持され、他端部を台車ベース4の下面に相対し
、かつ近接するように形成された可動フレーム、17は
可動フレーム14の従動輪11側と台車ベース4の下面
との間に介設された圧縮ばねで、従動輪11および符号
14ないし16とともに可動キャスタ18を構成してい
る。可動キャスタ18は走路面30aが傾斜しているよ
うな場合には押し上げ力を受け、圧縮ばね17をたわま
せてピン16を支点として上下方向に揺動可能になって
いる。2は符号3ないし18により構成されている自走
台車で、前記のように走路面30aの傾斜により走行時
に可動キャスタ18が揺動した場合でも、第9図に示す
ように積載しているロボット1の重心1bが、駆動@9
゜9および従動輪10の走路面30aへの接地点を結ん
形成される3角形19内に位置するように構成されてい
る。
In Figures 1 to 3, 1 is a robot, 1a is a base of the robot 1, 3 is a swing base on which the base 1a is placed, and 4 is a trolley base to which the swing base 3 is rotatably attached via a bearing. , in this example, the base la
, the swing base 3 and the truck base 4 are both circular and coaxially arranged. Reference numeral 5 designates a pair of travel drive actuators provided on the left and right sides of the lower center of the bogie base 4. Steering is also possible by rotating the fixed drive wheels 9 and driving the pair of drive actuators 5, 5. Reference numerals 10 and 11 denote driven wheels arranged at the front and rear parts of the truck base 4 in the traveling direction M, respectively, and the driven wheels 10 are fixed frames 12 fixed to the truck base 4.
The fixed casters 13 are supported by the casters 13. 14 supports the driven wheel 11 at one end, and a pin 16 is attached to the caster frame 15 whose middle part is fixed to the lower surface of the truck base 4.
A movable frame 17 is supported between the driven wheel 11 side of the movable frame 14 and the lower surface of the trolley base 4, and is formed so that the other end faces and is close to the lower surface of the trolley base 4. The compressed spring constitutes a movable caster 18 together with the driven wheel 11 and numerals 14 to 16. When the running surface 30a is inclined, the movable caster 18 receives a push-up force, bends the compression spring 17, and can swing vertically about the pin 16 as a fulcrum. Reference numeral 2 denotes a self-propelled trolley constituted by reference numerals 3 to 18, and even if the movable casters 18 swing during running due to the slope of the running surface 30a as described above, the loaded robot can be moved as shown in FIG. The center of gravity 1b of 1 is driven @9
9 and the grounding point of the driven wheel 10 to the running road surface 30a.

そして、自走台車2には第1図および第3図に示すよう
に、作業ロボットを作業位置に固定する固定手段が設け
られている。20は台車ベース4の下面に該下面を等分
に配置して取り付けられた空圧シリンダ(本実施例の場
合は4個)、21は各空圧シリンダ20にそれぞれ連結
され空圧シリンダ20の伸縮により上下移動させられる
電磁石で、電磁石21は空圧シリンダ20の伸長により
磁性体からなるステージ30の走路面30aに押圧され
て駆動輪9,9および従動輪10.11を走路面30a
より浮上させ、同時に該面を吸着して位置固定する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the self-propelled cart 2 is provided with a fixing means for fixing the working robot at a working position. Reference numeral 20 indicates pneumatic cylinders (four in this embodiment) attached to the lower surface of the truck base 4 with the lower surface arranged equally, and 21 is connected to each pneumatic cylinder 20, respectively. The electromagnet 21 is an electromagnet that can be moved up and down by expansion and contraction, and when the pneumatic cylinder 20 expands, the electromagnet 21 is pressed against the running surface 30a of the stage 30 made of magnetic material, moving the driving wheels 9, 9 and the driven wheels 10 and 11 onto the running surface 30a.
The object is made to float further, and at the same time, the surface is attracted and fixed in position.

また、自走台車2には第1図および第4図に示すように
、ロボット1の旋回時にその慣性力を吸収し、かつロボ
ット1を自動的に旋回前の中立位置に復帰させる以下の
緩衝機構が設けられている。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 4, the self-propelled cart 2 is equipped with a buffer that absorbs the inertial force when the robot 1 turns and automatically returns the robot 1 to the neutral position before turning. A mechanism is provided.

3aは旋回ベース3の下面に固着されているストッパ、
22.22は台車ベース4の下面に固着されている一対
のブロック、23はブロック22に穿設されている穴に
滑動可能に貫通して嵌挿されているピンで、ピン23の
ストッパ3a側の端部にはばね受け24が取り付けられ
ており、ばね受け24とブロック22との間に嵌装され
たばね25により、ストッパ3aをばね受け24を介し
て両側から挟圧するように配置されている。26はピン
23の他端側に螺着されているナツトである。
3a is a stopper fixed to the lower surface of the swing base 3;
22. 22 is a pair of blocks fixed to the lower surface of the truck base 4, 23 is a pin that is slidably inserted into a hole bored in the block 22, and the stopper 3a side of the pin 23 is inserted. A spring receiver 24 is attached to the end of the block 22, and a spring 25 fitted between the spring receiver 24 and the block 22 is arranged to pinch the stopper 3a from both sides via the spring receiver 24. . 26 is a nut screwed onto the other end of the pin 23.

第1図および第2図において、27は台車ベース4の下
面に旋回中心ICを含む矢印Mの進行方向に沿った位置
に設けられているセンサブレートで、センサプレート2
7は台車ベース4よりステ−ジ走絡面3aに接近するレ
ベルまで垂れ下げて配置されている。28はセンサプレ
ート27の旋回中心1cの位置に設けられている反射形
の光センサ、29a、29bは同じくセンサプレート2
7に反射形の光センサ28より進行方向前方側の位置に
設けられている一対の反射形の光センサで、進行方向の
中心線りに対して対称に配置されている。
1 and 2, reference numeral 27 denotes a sensor plate provided on the lower surface of the truck base 4 at a position along the traveling direction of the arrow M including the turning center IC.
7 is disposed to hang down from the truck base 4 to a level approaching the stage running surface 3a. Reference numeral 28 is a reflective optical sensor provided at the rotation center 1c of the sensor plate 27, and 29a and 29b are also the sensor plate 2.
A pair of reflective optical sensors 7 are provided at a position forward of the reflective optical sensor 28 in the traveling direction, and are arranged symmetrically with respect to the center line in the traveling direction.

第5図ないし第7図において、30は磁性材(本実施例
では鉄板製)で、上面に平滑な走路面30aを有する2
重構造上段のステージ、31は2重構造下段の床、32
はステージ30を支持するステージフレーム、33はス
テージ30の高さ調節用のレベラで、レベラ33は複数
個所に設けられている。34はステージ30の全周を囲
う板材からなる柵で、柵34は台車ベース4の周囲に取
り付けられている圧力センサ35と接触可能な高さに設
けられている。36はステージ30と床31との間に形
成されている空間部である。37は走路面30a上に予
め設定されている作業ロボットの原点位置の旋回中心位
置を表示するテープ状の円形のマーク、38はマーク3
7に近接して設けられている原点位置における作業ロボ
ットの方向検出用の3角形のテープ状のマーク、39は
走路面30a上に任意に設定される作業位置における作
業ロボットの旋回中心位置を表示するテープ状の円形の
マーク、4oはマーク39に近接して設けられている作
業位置における作業ロボットの方向検出用の3角形のテ
ープ状のマークである。
In FIGS. 5 to 7, 30 is a magnetic material (made of iron plate in this example), and 2 has a smooth running surface 30a on the upper surface.
Stage 31 is in the upper stage of the double structure, 32 is the floor in the lower stage of the double structure.
3 is a stage frame that supports the stage 30, and 33 is a leveler for adjusting the height of the stage 30, and the levelers 33 are provided at a plurality of locations. Reference numeral 34 denotes a fence made of a plate material that surrounds the entire circumference of the stage 30, and the fence 34 is provided at a height such that it can come into contact with a pressure sensor 35 attached around the cart base 4. 36 is a space formed between the stage 30 and the floor 31. 37 is a tape-shaped circular mark that indicates the turning center position of the work robot's origin position that is preset on the running surface 30a; 38 is a mark 3;
7 is a triangular tape-shaped mark for detecting the direction of the working robot at the origin position, and 39 indicates the turning center position of the working robot at a working position arbitrarily set on the running surface 30a. The tape-shaped circular mark 4o is a triangular tape-shaped mark provided close to the mark 39 for detecting the direction of the working robot at the working position.

これら各マークの形状は、円形または3角形に限定され
ることなく他の形状でもよい、41はステージ3oの下
面にマーク38および40に対応させた位置に取り付け
られている透過形の光センサで、第10図に示すように
前記センサプレート27に取り付けられた反射形センサ
29a、29bに対応した位置に設けられている。42
は光センサ41および前記エンコーダ7に接続されてい
る信号ケーブル、43は作業ロボットの移動および位置
決め等を制御するコントローラで、ステージ30の外に
設置される。44は作業位置において作業ロボットが使
用する作業テーブルである。45は動力および信号用の
接続ケーブルで、第1図に示す台車ベース4の後部に設
けられた接続コネクタ46.47とコントローラ43と
の間を接続している。48は作業ロボットに引き回され
る接続ケーブル45をステージ走路面30a、):に支
持するキャリアで、キャリア48は方向自在に回転可能
なローラ49と、接続ケーブル45をクランプするケー
ブルホルダ50とがらなり、複数個が適宜の間隔で配設
されている。51はステージ30下の空間部36からス
テージ30上に接続ケーブル45を引き出すためにステ
ージ3oに設けられた穴、52は第1図に示すように台
車ベース4の下面に取り付けられている電磁弁である。
The shape of each of these marks is not limited to circular or triangular, but may be any other shape. Reference numeral 41 denotes a transmission type optical sensor attached to the lower surface of the stage 3o at a position corresponding to the marks 38 and 40. , are provided at positions corresponding to the reflective sensors 29a and 29b attached to the sensor plate 27, as shown in FIG. 42
A signal cable is connected to the optical sensor 41 and the encoder 7, and a controller 43 is installed outside the stage 30 to control movement and positioning of the working robot. 44 is a work table used by the work robot at the work position. Reference numeral 45 denotes a power and signal connection cable, which connects the controller 43 with connectors 46 and 47 provided at the rear of the truck base 4 shown in FIG. Reference numeral 48 denotes a carrier that supports the connection cable 45 to be routed around the work robot on the stage running surface 30a, ): The carrier 48 is made up of a roller 49 that can rotate freely in any direction and a cable holder 50 that clamps the connection cable 45. , are arranged at appropriate intervals. 51 is a hole provided in the stage 3o for pulling out the connection cable 45 from the space 36 below the stage 30, and 52 is a solenoid valve attached to the bottom surface of the trolley base 4 as shown in FIG. It is.

つぎに、上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

まず第7図において、コントローラ43を操作して、ス
テージ走路面30aに設けた原点位置におけるマーク3
7を、台車ベース4下面の旋回中心部に設けた光センサ
28により該光センサ28がオン状態になるまで探索し
て検出し、該検出後、一対の駆動用アクチュエータ5を
作業ロボットが旋回中tL11 cの回りに旋回するよ
うに駆動し、マーク38を第10図に示すように1台車
ベース4下面に設けた光センサ29a、29bにより該
光センサ29a、29bがオン状態になるまで探索して
検出し、原点位置における位置合わせを行う。
First, in FIG. 7, by operating the controller 43, mark 3 is placed on the stage running surface 30a at the origin position.
7 is searched and detected by the optical sensor 28 provided at the center of rotation on the lower surface of the cart base 4 until the optical sensor 28 turns on, and after the detection, the pair of drive actuators 5 are moved while the work robot is rotating. The vehicle is driven to turn around tL11c, and the mark 38 is searched by the optical sensors 29a and 29b provided on the lower surface of the one-cart base 4, as shown in FIG. 10, until the optical sensors 29a and 29b turn on. Detect and align at the origin position.

そして、光センサ29a、29bの出力光を該位置に対
応してステージ30の下面に設けられている光センサ4
1により検比し、原点位置における自走台車2の位置決
めと作業位置への移動準備とを完了してその信号を信号
ケーブル42を介してコントローラ43に送信する。
Then, the output light of the optical sensors 29a and 29b is transmitted to an optical sensor 4 provided on the lower surface of the stage 30 corresponding to the position.
1, the positioning of the self-propelled cart 2 at the origin position and preparation for movement to the work position are completed, and the signal is transmitted to the controller 43 via the signal cable 42.

ついで、コントローラ43の移動指令により作業ロボッ
トを作業位置へ移動させるが、移動時には第5図ないし
第7図に示すように、接続ケーブル45を走路面30a
上に引き回して走行することになりそれだけ走行抵抗を
受けることになるが。
Next, the working robot is moved to the working position by a movement command from the controller 43. During the movement, as shown in FIGS. 5 to 7, the connecting cable 45 is connected to the running surface 30a.
However, since it has to be routed upwards when traveling, it will experience running resistance accordingly.

走路面30aは平滑であり、そして本発明においては第
9図に示すように、ロボット1の重心1bが駆動輪9,
9と従動輪10との接地点を結んで形成される3角形1
9内に位置し、また、接続ケーブル45は、方向自在に
回転可能なローラ49を備えた複数個のキャリア48に
より支持されており、さらに、マーク37ないし40は
テープ状の小面積のマークで形成されているため、走路
面30aにおける走行は、少なくとも3輪は確実に走路
面30aに接地し、走行抵抗の極めて小さい状態で走行
可能になるから、走路面30aが多少傾斜していても安
定して走行することができる。
The running surface 30a is smooth, and in the present invention, as shown in FIG.
Triangle 1 formed by connecting the grounding points of 9 and the driven wheel 10
9, and the connection cable 45 is supported by a plurality of carriers 48 equipped with rollers 49 that can freely rotate in any direction, and the marks 37 to 40 are tape-shaped small-area marks. Therefore, when running on the running road surface 30a, at least three wheels are securely in contact with the running road surface 30a, and the running is possible with extremely low running resistance, so even if the running road surface 30a is somewhat inclined, the running is stable. You can run with it.

一方、上記走路面30aが傾斜している場合は。On the other hand, if the running surface 30a is inclined.

一般にいずれかの車輪が接地しない状態になるが、本発
明においては第8図に示すように、可動キャスタ18が
下方から押し上げられて圧縮ばね17が圧縮され、可動
キャスタ18がピン16の回りに上方へ揺動させられて
前記第9図に示すように、ロボット1の重心1bを3角
形19内に保つことができるから、m動輪9,9と固定
キャスタ13とを常に接地状態に維持することができ、
安定した走行をすることが可能である。
Generally, one of the wheels does not touch the ground, but in the present invention, as shown in FIG. Since the robot 1 can be swung upward and the center of gravity 1b of the robot 1 can be kept within the triangle 19 as shown in FIG. It is possible,
It is possible to run stably.

また、作業ロボットが原点位置と作業位置との間を往復
移動する際の作業ロボットおよび接続ケーブル45の挙
動は、まず第11図(a)に示す位!(原点位置)にお
いて、自走台車2を矢印入方向に回動させて接続ケーブ
ル45を自走台車2の後方に位置させ、自走台車2を目
的とする作業テーブル44の方向へ向ける。つぎに、第
11図(b)に示すように、自走台車2を作業テーブル
44付近の所定の位1(作業位置)まで矢印B方向に移
動させる。該位置での作業終了後、第11図(c)に示
すように、自走台車2を矢印C方向に回動させて自走台
車2を原点位置の方向へ向け、接続ケーブル45を自走
台車2の後方に位置させて、第11図(d)に示すよう
に、元の原点位置まで矢印り方向に移動させる。このよ
うに作業ロボットを移動させることにより、接続ケーブ
ル45が常に自走台車2の後方に追従することになり。
Furthermore, the behavior of the working robot and the connecting cable 45 when the working robot moves back and forth between the origin position and the working position is as shown in FIG. 11(a)! (Original position), the self-propelled cart 2 is rotated in the direction of the arrow, the connection cable 45 is positioned behind the self-propelled cart 2, and the self-propelled cart 2 is directed toward the target work table 44. Next, as shown in FIG. 11(b), the self-propelled cart 2 is moved in the direction of arrow B to a predetermined position 1 (work position) near the work table 44. After the work at this position is completed, as shown in FIG. 11(c), the self-propelled trolley 2 is rotated in the direction of arrow C to direct the self-propelled trolley 2 toward the origin position, and the connection cable 45 is moved to the self-propelled position. It is positioned at the rear of the trolley 2 and moved in the direction of the arrow to the original origin position, as shown in FIG. 11(d). By moving the work robot in this manner, the connection cable 45 always follows the rear of the self-propelled cart 2.

原点位置と作業位置との間の往復移動時に接続ケーブル
45と自走台車2とのからみがなくなり、任意の走行経
路を自在に走行することが可能になる。なお、上記移動
中に、万一作業ロボットがステージ30内より外部へ逸
走しようとする場合には、自走台車2の周囲に設けた圧
力センサ35が、ステージ30の全周を囲う柵34に接
触して作動し、作動信号が接続ケーブル45を介してコ
ントローラ43に送信され、駆動用アクチュエータ5を
停止させて自走台車2を非常停止させ逸走が防止される
During reciprocating movement between the origin position and the work position, the connection cable 45 and the self-propelled trolley 2 are no longer entangled, and it becomes possible to freely travel along any travel route. In addition, in the event that the working robot attempts to escape from the inside of the stage 30 to the outside during the above-mentioned movement, the pressure sensor 35 provided around the self-propelled cart 2 will be activated by the fence 34 surrounding the entire circumference of the stage 30. It is activated by contact, and an activation signal is transmitted to the controller 43 via the connection cable 45 to stop the drive actuator 5 and bring the self-propelled cart 2 to an emergency stop, thereby preventing it from running away.

作業位置のマーク付近へ移動した作業ロボットは前記原
点位置における位置決めと同様に、まず、第7図または
第10図に示す走路面30aに設けた作業位置における
マーク39を1台車ベース4下面の旋回中心部に設けた
光センサ28により該光センサ28がオン状態になるま
で探索して検出し、該検出後、一対の駆動用アクチュエ
ータ5を作業ロボットが旋回中心1cの回りに旋回する
ように駆動してマーク40を台車ベース4下面に設けた
光センサ29a、29bにより該光センサ29a、29
bがオン状態になるまで探索して検出し、原点位置にお
ける位置合わせを行う。そして、光センサ29a、29
bの出力光を該位置に対応して設けられている光センサ
41により検出し、作業位置における自走台車2の位置
決めと固定準備とを完了する。
The work robot that has moved to the vicinity of the work position mark first rotates the work position mark 39 provided on the running track surface 30a shown in FIG. The optical sensor 28 provided at the center searches and detects the optical sensor 28 until it turns on, and after the detection, the pair of drive actuators 5 are driven so that the work robot rotates around the rotation center 1c. The marks 40 are detected by the optical sensors 29a, 29b provided on the lower surface of the truck base 4.
Search and detect until b turns on, and perform positioning at the origin position. And optical sensors 29a, 29
The output light b is detected by the optical sensor 41 provided corresponding to the position, and the positioning and fixing preparation of the self-propelled cart 2 at the working position are completed.

上記原点位置および作業位置における位置決めは、ステ
ージ30が上下2段の二重構造に形成され、上・下段間
の空間部36に位置検出用の光センサ41を設けたこと
により、作業ロボットとコントローラ43との間の通信
を確実かつ容易に行うことが可能になり、前記位置決め
を正確に行うことができる。また、前記ステージ30の
二重構造は、上段の走路面30aを鉄板等の磁性材で容
易に製作することが可能になり、さらにステージ30の
広さも任意に大きくできるから、同一のステージ30に
複数の作業ロボットを配置して作業領域および走行領域
を共有することが可能になり。
Positioning at the origin position and the work position is achieved by forming the stage 30 into a double structure with upper and lower stages, and by providing an optical sensor 41 for position detection in the space 36 between the upper and lower stages. 43 can be performed reliably and easily, and the positioning can be performed accurately. Further, the double structure of the stage 30 allows the upper running surface 30a to be easily made of a magnetic material such as an iron plate, and furthermore, the width of the stage 30 can be increased arbitrarily, so that the same stage 30 can be used. It is now possible to arrange multiple work robots and share the work area and running area.

これら複数の作業ロボットに対応する複数の原点位置お
よび作業位置を設けて複数の作業ロボットをそれぞれ任
意の作業位置へ走行させて作業させることが可能になる
By providing a plurality of origin positions and work positions corresponding to these plurality of work robots, it becomes possible to make each of the plurality of work robots travel to arbitrary work positions and perform work.

作業位置における作業ロボットの固定は、電磁弁52を
作動し、第3図に示すように各空圧シリンダ2oを伸長
して電磁石21を走路面30aに押しつけて磁性材から
なるステージ30を吸着し、さらに、駆動輪9,9およ
び従動輪10.11がすべて走路面30aより浮上する
まで押圧して固定を完了する。固定をこのようにするこ
とにより、位置決めされた作業位置に作業ロボットを位
置ずれすることなく確実に固定することができる。
To fix the working robot in the working position, the solenoid valve 52 is activated, each pneumatic cylinder 2o is extended as shown in FIG. Then, the driving wheels 9, 9 and the driven wheels 10, 11 are all pressed until they float above the running road surface 30a to complete the fixation. By fixing in this way, the working robot can be reliably fixed at the determined working position without shifting.

作業位置に固定された作業ロボットは、作業テーブル4
4を使用して第4図に示す矢印R方向の旋回動作を含む
各種動作を行って所定の作業を行う。この場合、ロボッ
ト1の旋回動作はその起動・停止時の慣性力により自走
台車2の位置ずれを発生し易いが、該慣性力は、旋回ベ
ース3の下面に固設したストッパ3aによりばね受け2
4を介して旋回方向にピン23を押し、ばね25をたわ
ませることにより吸収されるようになっており、旋回動
作による衝撃力が自走台車2に作用しないようになって
いる。そして、前記慣性力吸収後は、圧縮したばね25
の復元力によりロボット1を旋回前の中立位置へ自動的
に復帰させることができる。従って、作業ロボットの作
業位置における前記固定状態をそのまま確保することが
できるとともに、ロボット1の向きを常に一定方向(本
実施例の場合は進行方向M側)に自動的に保つことがで
きる。
The work robot fixed at the work position is placed on the work table 4.
4 is used to perform various operations including a turning operation in the direction of arrow R shown in FIG. 4 to perform predetermined work. In this case, the turning operation of the robot 1 tends to cause the self-propelled cart 2 to shift position due to the inertial force at the time of starting and stopping. 2
4 in the turning direction and deflecting the spring 25, the impact force due to the turning operation is prevented from acting on the self-propelled cart 2. After absorbing the inertial force, the compressed spring 25
The restoring force allows the robot 1 to automatically return to the neutral position before turning. Therefore, the fixed state of the working robot at the working position can be maintained as is, and the orientation of the robot 1 can always be automatically maintained in a fixed direction (in the case of this embodiment, toward the direction of movement M).

[発明の効果] 本発明は、以上説明したように構成されているので、一
定の広さの移動領域を形成したステージ上に予め任意に
設定された複数の各作業位置を、原点位置から任意の経
路を自由に選択移動して正確に検出し、選択した作業位
置において自走台車上にロボットを積載して形成した作
業ロボットを、確実に位置固定して作業することができ
る効果を奏する。
[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, each of a plurality of work positions arbitrarily set in advance on a stage forming a moving area of a certain size can be moved arbitrarily from the origin position. This has the effect that a working robot formed by freely selecting and moving a route and accurately detecting it, and loading the robot on a self-propelled cart at a selected working position can be reliably fixed in position and work.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の自走台車を下方から見た全
体図、第2図は第1図の■−■断面図、第3図は第1図
の■−■矢視図で、作業ロボットを作業位置に固定した
状態を示す図、第4図は第1図のrV−IV矢視図、第
5図はステージの構成と作業ロボットとの関係を示す図
、第6図は第5図の斜視図、第7図は同一ステージ上に
2台の作業ロボットを配置した場合の説明図、第8図は
傾斜したステージにおける走行状態説明図、第9図は自
走台車上に積載されたロボットの重心位置説明図、第1
0図はステージ上に設けたマークと位置検出用のセンサ
との関係説明図、第11図は作業ロボットの原点位置と
作業位置との間における自走台車の向きと接続ケーブル
との関係説明図、第12図は全体のシステム構成を示す
ブロック図である。 1・・・ロボット、2・・・自走台車、3・・・旋回ベ
ース、3a・・・ストッパ、4・・・台車ベース、5・
・・開動用アクチュエータ、9・・・駆動輪、10.1
1・・・従動輪、13・・固定キャスタ、18・・・可
動キャスタ、21・・電磁石、28.29a、29b・
・・反射形の光センサ、30・・・ステージ、30a・
・・走路面、34・・・柵、35・・・圧力センサ、3
6・・・空間部、37,38.39.40・・・マーク
、41・・・透過形の光センサ、43 ・・コントローラ、 45・・・接続ケーブル、 48・・・キャリア、 52・・・電磁弁。 代 理 人 弁 理 士 秋 本 正 実 第 閲 「・÷qv L−伽■・ f8−−一可1初キャ又夕 @2 図 イ 第3 図 ブ 35−−一反力をンサ 第4 図 3a−一一ストヅハ1 24−−−+ま゛ねセリ 25−−−11゛ね 15図 36−4縁部 キマり了 第 図 39−−−ズーク 40−一−マーク 第 ? 図 第8図 ブO f 第 図 1b−重1υ゛ ブC−tEり中1υ L−7行方間中心末阪 M−3;LK楕伺矢印 第10図 第11図 第12図
Fig. 1 is an overall view of a self-propelled trolley according to an embodiment of the present invention viewed from below, Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in Fig. 1, and Fig. 3 is a view taken along the -■ arrow in Fig. 1. FIG. 4 is a view taken along the rV-IV arrow in FIG. 1, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the stage configuration and the working robot, and FIG. is a perspective view of FIG. 5, FIG. 7 is an explanatory diagram of two working robots arranged on the same stage, FIG. 8 is an explanatory diagram of running state on an inclined stage, and FIG. 9 is an illustration of a robot on a self-propelled cart. Illustration of the center of gravity position of the robot loaded on the
Figure 0 is an explanatory diagram of the relationship between the mark provided on the stage and the sensor for position detection, and Figure 11 is an explanatory diagram of the relationship between the orientation of the self-propelled cart and the connection cable between the origin position of the working robot and the working position. , FIG. 12 is a block diagram showing the overall system configuration. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Robot, 2... Self-propelled trolley, 3... Swivel base, 3a... Stopper, 4... Dolly base, 5...
...Opening actuator, 9...Drive wheel, 10.1
1... Driven wheel, 13... Fixed caster, 18... Movable caster, 21... Electromagnet, 28. 29a, 29b.
... Reflective optical sensor, 30... Stage, 30a.
...Running surface, 34...Fence, 35...Pressure sensor, 3
6...Space part, 37,38.39.40...Mark, 41...Transmissive optical sensor, 43...Controller, 45...Connection cable, 48...Carrier, 52... ·solenoid valve. Agent Patent Attorney Masami Akimoto 1st Review: ・÷qv L-伽■・f8-1 1st time at night @2 Figure A 3 Figure B 35--Reaction force 4 Figure 3a-11 Stozuha 1 24---+Main Selection 25--11゛Ne 15 Fig. 36-4 Edges completed Fig. 39--Zook 40-1-Mark No.?Fig. Figure 1b-heavy 1υ゛bu C-tE middle 1υ L-7 direction center Suesaka M-3; LK ellipse arrow Figure 10 Figure 11 Figure 12

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ステージ上を自走可能なロボット用の自走台車にお
いて、該自走台車上にロボットを積載して作業ロボット
を形成し、該作業ロボットの自走台車に、前記ステージ
面を吸着して作業ロボットをその作業位置に位置固定す
る固定手段を設けたことを特徴とするロボット用の自走
台車。 2、前記自走台車下面の中央部左右に、前後進およびス
テアリング可能に駆動輪およびその駆動機構を設け、一
方、従動輪を該自走台車下面にその進行方向の前部およ
び後部にそれぞれ配設し、いずれか一方の従動輪を進行
方向と直角方向に配置されたピンを支点として上下方向
に揺動可能に支持し、走行時に自走台車上のロボットの
重心が、前記支持された従動輪を除く他方の従動輪と前
記左右の駆動輪との接地点を結んで形成される3角形内
に位置させられるように構成した請求項1記載のロボッ
ト用の自走台車。 3、前記自走台車上のロボットを軸受を介して旋回可能
に積載し、該ロボットの旋回時の慣性力を吸収し、かつ
ロボットを自動的に旋回前の中立位置に復帰させるロボ
ットの下面に固着したストッパと、自走台車下面で前記
ストッパの両側に設けたばね機構とからなる緩衝機構を
有する請求項1または2記載のロボット用の自走台車。 4、前記ステージ面を吸着して作業ロボットを作業位置
に位置固定する固定手段が、シリンダに連結されて上下
移動可能な複数個所に配設された電磁石を、前記シリン
ダを伸長して作業ロボットの各車輪がステージ面より浮
上するまでステージ面に押圧して固定する構成である請
求項1、2または3記載のロボット用の自走台車。 5、前記自走台車の全周面に設けた圧力センサと、該圧
力センサの作動信号と連動して駆動輪の駆動機構を停止
させる信号回路とからなる非常停止手段を備えた請求項
1、2または3記載のロボット用の自走台車。 6、前記自走台車下面における旋回中心部と、該旋回中
心よりやや離れた位置で、かつ互いに相対させて設けた
2点との合計3個所に、位置検出用のセンサを設けてな
る請求項1、2または3記載のロボット用の自走台車。 7、前記作業ロボットの移動および位置決めを制御する
コントローラと該作業ロボットとを接続するケーブルが
、複数のローラ付キャリヤに支持されてステージ上を引
き回される構成である請求項1、2または3記載のロボ
ット用の自走台車。 8、前記ステージ上を引き回されるケーブルが、作業ロ
ボットの原点位置と作業位置との間の往復移動時に、作
業ロボットの移動方向姿勢と組み合わされて、常に作業
ロボットの後方に位置して移動する構成である請求項1
、2、3または7記載のロボット用の自走台車。 9、作業ロボットの自走するステージを、磁性材で、か
つ平滑な走路面で構成したことを特徴とするロボット用
のステージ。 10、前記ロボット用のステージに、前記自走台車の周
囲に設けられた圧力センサと接触可能な高さに、板状部
材の柵で囲われた走行領域を設定してなる請求項9記載
のロボット用のステージ。 11、前記作業ロボット用のステージが、空間部を介し
て上段の作業ロボットの走路面と下段面との二重構造に
形成され、前記走路面に、予め設定された作業ロボット
の原点位置を表示するマークおよび任意の位置に任意の
数の作業位置を表示するマークを設け、前記各マークの
うち、作業ロボットが原点位置または作業位置にあると
きの作業ロボットに設けたセンサと対応するマーク位置
の前記空間部に、前記センサの出力信号を検出するセン
サを設けてなる請求項9記載のロボット用のステージ。 12、同一のステージ上に複数の作業ロボットを配置し
、各作業ロボットを該作業ロボットの移動および位置決
めを制御するコントローラにより時間をずらして移動さ
せ、ステージの作業領域および走行領域を共有する構成
にした請求項9記載のロボット用のステージ。 13、前記自走台車下面の3個所に設けた位置検出用の
センサからの出力信号を、走路面上のマークと該マーク
を介して走路面下の空間に設けたセンサとにより受信し
、該受信により前記作業ロボットの原点位置を検出して
作業ロボットの移動開始および原点位置における位置決
め完了の確認を行い、該確認後、作業位置のマーク部付
近まで作業ロボットを移動して前記自走台車下面のセン
サの出力信号を走路面上のマークと該マークを介して走
路面下の空間に設けたセンサとにより受信し、該受信に
より作業位置を検出して作業ロボットの位置固定準備と
作業位置における位置決めを完了する、ロボットの原点
位置および作業位置の位置決め方法。
[Scope of Claims] 1. In a self-propelled cart for a robot that can self-propel on a stage, a robot is loaded on the self-propelled cart to form a working robot, and the self-propelled cart of the working robot has the above-mentioned A self-propelled trolley for a robot, characterized in that it is provided with a fixing means for fixing the working robot at its working position by adsorbing the stage surface. 2. Driving wheels and their drive mechanisms are provided on the left and right sides of the center of the lower surface of the self-propelled trolley to enable forward and backward movement and steering, while driven wheels are arranged on the lower surface of the self-propelled trolley at the front and rear portions in the direction of movement, respectively. one of the driven wheels is supported so as to be able to swing up and down using a pin placed perpendicular to the traveling direction as a fulcrum, and the center of gravity of the robot on the self-propelled trolley is aligned with the supported driven wheel when traveling. 2. The self-propelled cart for a robot according to claim 1, wherein the self-propelled cart for a robot is configured to be positioned within a triangle formed by connecting the grounding points of the left and right driving wheels and the other driven wheel other than the driving wheel. 3. On the underside of the robot, the robot is loaded on the self-propelled cart so that it can turn via a bearing, absorbs the inertial force when the robot turns, and automatically returns the robot to the neutral position before turning. 3. The self-propelled cart for a robot according to claim 1, further comprising a buffer mechanism comprising a fixed stopper and a spring mechanism provided on both sides of the stopper on the lower surface of the self-propelled cart. 4. The fixing means for fixing the working robot at a working position by adsorbing the stage surface includes electromagnets arranged at a plurality of locations connected to a cylinder and movable up and down. 4. The self-propelled cart for a robot according to claim 1, wherein the self-propelled cart for a robot is configured to be fixed by pressing against the stage surface until each wheel floats above the stage surface. 5. Claim 1, further comprising an emergency stop means comprising a pressure sensor provided on the entire circumferential surface of the self-propelled trolley, and a signal circuit that stops the drive mechanism of the drive wheels in conjunction with the activation signal of the pressure sensor. A self-propelled trolley for the robot described in 2 or 3. 6. Position detection sensors are provided at three locations in total: a center of rotation on the lower surface of the self-propelled trolley and two points located slightly away from the center of rotation and opposed to each other. A self-propelled trolley for the robot according to 1, 2 or 3. 7. Claim 1, 2 or 3, wherein the cable connecting the controller for controlling the movement and positioning of the working robot and the working robot is supported by a plurality of carriers with rollers and routed around the stage. A self-propelled trolley for the robot described. 8. When the cable routed on the stage moves back and forth between the origin position and the work position of the work robot, the cable is always positioned behind the work robot in combination with the movement direction posture of the work robot. Claim 1 is configured to
, 2, 3 or 7. 9. A stage for a robot, characterized in that the self-propelled stage of the working robot is made of magnetic material and has a smooth running surface. 10. The robot stage according to claim 9, wherein a running area surrounded by a fence made of a plate-like member is set at a height that allows contact with a pressure sensor provided around the self-propelled cart. A stage for robots. 11. The stage for the working robot is formed into a double structure with a running surface for the upper working robot and a lower running surface via a space, and a preset origin position of the working robot is displayed on the running track surface. A mark indicating an arbitrary number of work positions is provided at an arbitrary position, and among the marks, a mark position corresponding to a sensor installed on the work robot when the work robot is at the origin position or the work position is provided. 10. The stage for a robot according to claim 9, wherein a sensor for detecting an output signal of the sensor is provided in the space. 12. A configuration in which a plurality of work robots are placed on the same stage, each work robot is moved at different times by a controller that controls the movement and positioning of the work robot, and the work area and travel area of the stage are shared. The stage for a robot according to claim 9. 13. Output signals from position detection sensors provided at three locations on the underside of the self-propelled vehicle are received by marks on the running road surface and sensors provided in the space below the running road surface via the marks, and Upon reception, the origin position of the work robot is detected, and the start of movement of the work robot and the completion of positioning at the origin position are confirmed, and after this confirmation, the work robot is moved to the vicinity of the mark of the work position, and the work robot is moved to the lower surface of the self-propelled cart. The output signal of the sensor is received by a mark on the track surface and a sensor provided in the space below the track surface via the mark, and the working position is detected by the reception, and the work position is prepared for fixing the work robot's position and the work position is adjusted. How to position the robot's home position and work position to complete positioning.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008254588A (en) * 2007-04-05 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Traveling device and mobile robot
JP2012236249A (en) * 2011-05-11 2012-12-06 Toyota Motor Corp Traveling robot
JP2017159441A (en) * 2015-12-29 2017-09-14 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company Self-locating robots

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