BR102013029819A2 - Sistema de robô, mão de robô, robô, e um método de controle de robô - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE ROBÔ, MÃO DE ROBÔ, ROBÔ, E UM MÉTODO DE CONTROLE DE ROBÔ Um sistema de robô que inclui um robô contendo um ou mais eixos de transmissão, uma mão anexada ao robô e configurada para reter um conteiner apresentando uma abertura através de onde o conteúdo vem a ser colocado e retirado do conteiner, e um controlador para efetuar o controle das operações do robô e da mão. O controlador é configurado para desempenhar uma operação de movimentação da mão para a posição de retenção para reter o conteiner, uma operação de movimentação da mão para uma posição de descarregamento e inclinação do conteiner para descarga do conteúdo através da abertura, e uma operação de movimentação da mão para uma posição de assentamento para a soltura do conteiner retido pela mão.

Description

“SISTEMA DE ROBÔ, MÃO DE ROBÔ, ROBÔ, E UM MÉTODO DE CONTROLE DE ROBÔ”

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A modalidade descrita neste documento se relaciona a um sistema de robô, uma

mão de robô e um robô.

Descrição da Técnica Correlata

Existe atualmente uma demanda para a automação quanto a um serviço de transferência de carga fazendo-se uso de um robô. A Publicação do Pedido de Patente Japonesa N0 2001-089090 descreve uma tecnologia para a transferência de uma carga no formato de caixas através do emprego de um robô.

Na área de automação do serviço de transferência de carga tem-se que um trabalho deve ser realizado de forma eficiente a partir do ponto de vista econômico.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Em vista da exposição acima, uma modalidade descrita neste relatório proporciona

com um sistema de robô, uma mão de robô e um robô, que são capazes de transportar eficientemente o conteúdo de um contêiner.

De modo a se solucionar o problema mencionado acima, de acordo com um aspecto da presente descrição, tem-se a provisão de um sistema de robô, incluindo:um robô 20 apresentando um ou mais eixos de acionamento; uma mão fixada ao robô e configurada para reter um contêiner apresentando uma abertura através da qual o conteúdo é depositado e retirado do contêiner; um controlador para o controle das operações do robô e da mão, sendo que o controlador vem a ser configurado para o desempenho de uma operação de movimentação da mão para uma posição de retenção para reter o contêiner, uma operação 25 de movimentação da mão para uma posição de descarga e inclinação do contêiner para descarregamento do conteúdo através da abertura, e uma operação de movimentação da mão para uma posição de assentamento para a soltura do contêiner retido pela mão.

De modo a se solucionar o problema mencionado acima, de acordo com outro aspecto da presente descrição, tem-se a provisão de uma mão de robô fixada a um robô 30 apresentando um ou mais eixos de acionamento e configurada para a retenção de um contêiner apresentando uma abertura através da qual o conteúdo é depositado e retirado do contêiner, sendo que a mão do robô é configurada para se movimentar para uma posição de retenção para reter o contêiner, para se movimentar para uma posição de descarga para inclinar o contêiner para descarregar o conteúdo através da abertura, e para movimentar 35 para uma posição de assentamento para soltar do contêiner.

De maneira a se resolver o problema mencionado acima, de acordo com um aspecto adicional da presente descrição, tem-se a provisão de um robô que inclui um ou mais eixos de acionamento e ao qual uma mão pode ser fixada configurado para reter um contêiner apresentando uma abertura através da qual o conteúdo pode ser depositado e retirado do contêiner, sendo que o robô é configurado para executar uma operação de movimentação da mão para uma posição de retenção para reter o contêiner, uma operação 5 de movimentação mão para uma posição de descarga e inclinação do contêiner para descarga do conteúdo a partir da abertura, e uma operação de movimentação da mão para uma posição de assentamento para a soltura do contêiner preso pela mão.

De maneira a se resolver o problema mencionado acima, de acordo ainda com um outro aspecto adicional da presente descrição, tem-se a provisão de um método de controle 10 de robô para o controle do robô que inclui um ou mais eixos de aos quais é fixável uma mão configurada para reter um contêiner apresentando uma abertura através da qual o conteúdo é depositador e retirado do contêiner, o método incluindo: movimentação da mão para uma posição de retenção para reter o contêiner; movimentação da mão para uma posição de descarga e inclinação do contêiner para a descarga do conteúdo através da abertura; e 15 movimentação da mão para uma posição de assentamento para a soltura do contêiner retido pela mão.

De acordo com a presente descrição, o conteúdo do contêiner pode ser efetivamente transferido pela execução de um serviço de despaletização do contêiner e um serviço de efetuação da retirado co conteúdo através de uma série de operações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 consiste de uma vista esquemática apresentando a configuração geral de um sistema de robô de acordo com uma modalidade.

A Fig. 2A consiste de uma vista em perspectiva apresentando de forma esquemática uma postura de um mão quando um contêiner plástico é mantido em uma postura orientada em sentido ascendente, enquanto que a Fig. 2B consiste de uma vista em perspectiva mostrando de forma esquemática a postura de uma mão quando um contêiner plástico é mantido em uma postura orientada em sentido descendente.

A Fig. 3 consiste de uma vista lateral apresentando de forma esquemática uma configuração da mão.

A Fig. 4 consiste de uma vista plana apresentando de forma esquemática a

configuração da mão.

As Figuras de 5 a 9 consistem de diagramas esquemáticos para a explicação de um exemplo das operações de um robô e da mão funcionando sob o controle de um controlador.

A Fig. 10 apresenta um fluxograma para a explicação do método de controle de

robô.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES Tem-se a descrição, em seguida, de uma modalidade da presente descrição com referência aos desenhos. Caso existam anotações como "frontal", "traseira", "esquerda", "direita", "para cima" e "para baixo" nos desenhos, as palavras "frontal", "traseira", "esquerda", "direita", "para cima" e "para baixo" utilizadas na descrição do tema do relatório descritivo indicam as direções designadas pelas anotações.

Tomando como referência primeiramente as Figuras de 1 a 4, tem-se uma descrição da configuração geral de um sistema de robô vinda de acordo com a presente modalidade e dos seus componentes.

Conforme mostrado na Fig. 1, o sistema de robô 1 da presente modalidade inclui 10 uma palheta da lateral de retenção 30 (uma localização de armazenagem de contêiner da lateral de retenção), um robô 10, um controlador 20, um condutor 40 (uma unidade de transporte) e uma palheta da lateral de retenção 50 (uma localização de armazenagem de contêiner da lateral de assentamento). A palheta da lateral de retenção 30, o condutor 40 e a palheta da lateral de assentamento 50 vem a ser, pelo menos, parcialmente dispostos no 15 interior de uma faixa operacional efetiva do robô 10.

Tem-se o empilhamento e colocação de uma pluralidade de contêineres plásticos em formato de caixas para finalidades gerais 2 (substancialmente como paralelepípedos retangulares) (daqui em diante referidos resumidamente como "contêineres 2”), cada um dos quais recebendo um ou mais artigos 3 (conteúdo) na palheta da lateral de retenção 30. 20 A condição empilhada dos contêineres 2 (a posição, orientação, quantidade, número do estágio, número da coluna, etc.) na palheta da lateral de retenção 30 não é limitada àquela mostrada na Fig. 1.

Exemplos dos artigos 3 incluem, sem qualquer limitação, produtos agrícolas (colheitas), tais como vegetais e frutas, produtos do mar, tais como, alimentos marinhos e algas, produtos industrializados, componentes e matérias-primas,

A porção da superfície superior do contêiner 2 voltado para a direção para cima na condição empilhada vem a se tornar uma abertura 2o através de onde os artigos 3 podem ser depositados e retirados do contêiner 2. Os orifícios de passagem 5a, 5b, 5c e 5d (que servem como pegas quando um trabalhador retém o contêiner 2) são formados nas porções 30 da superfície lateral 4a, 4b, 4c e 4d do contêiner 2 voltado para a direção frontal, direção traseira, direção à esquerda e direita em uma condição empilhada, respectivamente. Na descrição que se segue, as porções da superfície lateral 4a, 4b, 4c e 4d serão referidas como a "porção da superfície lateral 4" quando elas não podem ser distinguidas umas das outras. Os orifícios de passagem 5a, 5b, 5c e 5d serão referidos como o "orifício de 35 passagem 5" quando eles não podem ser distinguidos uns dos outros.

O robô 10 inclui um bloco de base 11, um rotor 12 e um braço 13.

O bloco de base 11 vem a ser fixado ereto junto a uma porção de instalação para o robô 10 (por exemplo, um piso (não mostrado)) por meio de cavilhas de ancoragem (não mostradas). Alternativamente, o bloco de base 11 pode ser fixado junto a uma porção que não seja o piso (por exemplo, um teto ou uma parede (não mostradas)).

O rotor 12 é conectado junto a porção de extremidade superior do bloco de base 11 5 de forma a rotacionar em torno de um eixo geométrico de rotação Ax1 substancialmente perpendicular à superfície de fixação (a porção de fundo no exemplo ilustrado) do bloco de base 11. Através da operação de um atuador Ac1 provido em (ou adjacente a) uma junção presente entre o rotor 12 e o bloco de base 11, o rotor 12 é acionado rotacionalmente em torno do eixo geométrico de rotação Ax1 com respeito a porção da extremidade superior do 10 bloco de base 11.

O braço 13 inclui uma primeira estrutura 14, uma segunda estrutura 15, uma terceira estrutura 16, uma quarta estrutura 17 e uma quinta estrutura 18, as quais são dispostas a partir da lateral de extremidade de base (a lateral do rotor 12) junto à lateral da extremidade de ponta oposta.

A primeira estrutura 14 é conectada com a porção de extremidade superior do rotor

12 de forma a rotacionar em torno de um eixo geométrico de rotação Ax2 substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação Ax1. Por meio da operação de um atuador Ac2 provido em (ou adjacente a) uma junção presente entre a primeira estrutura 14 e o rotor 12, a primeira estrutura 14 é acionada rotacionalmente em torno do eixo geométrico de rotação Ax2 com respeito a porção de extremidade superior do rotor 12.

A segunda estrutura 15 é conectada à porção de extremidade de ponta da primeira estrutura 14 de forma a rotacionar em torno de um eixo geométrico de rotação Ax3 substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação Ax2. Através da operação de um atuador Ac3 provido em (ou adjacente a) uma junção presente entre a segunda estrutura 15 25 e a primeira estrutura 14, a segunda estrutura 15 é acionada rotacionalmente em torno do eixo geométrico de rotação Ax3 com respeito à porção de extremidade de ponta da primeira estrutura 14.

A terceira estrutura 16 vem a ser conectada à porção de extremidade de ponta da segunda estrutura 15 de forma a rotacionar em torno de um eixo geométrico de rotação Ax4 30 substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação Ax3 provido em (ou adjacente a) uma junção presente entre a terceira estrutura 16 e a segunda estrutura 15, a terceira estrutura 16 é acionada rotacionalmente em torno do eixo geométrico de rotação Ax4 com respeito à porção de extremidade de ponta da segunda estrutura 15.

A quarta estrutura 17 é conectada junto à porção de extremidade de ponta da terceira estrutura 16 de forma a rotacionar em torno de um eixo geométrico de rotação Ax5 substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação Ax4. Através da operação de um atuador Ac5 provido em (ou adjacente a) uma junção presente entre a quarta estrutura 17 e a terceira estrutura 16, a quarta estrutura 17 é rotacionalmente acionada em torno do eixo geométrico de rotação Ax5 com respeito a porção de extremidade de ponta da terceira estrutura 16.

A quinta estrutura 18 vem a ser conectada com a porção de extremidade de ponta 5 da quarta estrutura 17 de forma a rotacionar em torno de um eixo geométrico de rotação Ax6 substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação Ax5. Através da operação de um atuador Ac6 provido em (ou adjacente a) uma junção presente entre a quinta estrutura 18 e a quarta estrutura 17, a quinta estrutura 18 é acionada rotacionalmente em torno do eixo geométrico de rotação Ax6 com respeito à porção de extremidade de ponta 10 da quarta estrutura 17.

Tem-se a inclusão de um servo motor e de um redutor de velocidade em cada um dos atuadores de Ac1 a Ac6 do robô 10. Um motor apresentando um eixo mecânico de saída (um eixo de acionamento) e um detector de posição são inclusos no servo motor. A informação de posição da rotação indicando a posição de rotação do motor de cada um dos 15 atuadores de Ad a Ac6, na forma de um sinal gerado a partir do detector de posição, é enviada ao controlador 20 a cada período de cálculo pré-determinado.

Uma mão 60 (uma mão de robô) capacitada a reter o contêiner 2 é fixada junto à porção de extremidade de ponta da quinta estrutura 18 (a saber, a porção de extremidade de ponta do robô 10). A mão 60 é rotacionada em torno do eixo geométrico de rotação Ax6 20 por meio da operação rotacional da quinta estrutura 18 em torno do eixo geométrico de rotação Ax6, provocada pela operação do atuador Ac6. Conforme mostrado nas Figs. 2A e 2B, a mão 60 pode inclinar o contêiner 2 efetuando a rotação em torno do eixo geométrico de rotação Ax6 enquanto retém o contêiner 2. Em termos mais específicos, por meio da rotação em torno do eixo geométrico de rotação Ax6 enquanto retém o contêiner 2, a mão 25 60 pode comutar a postura do contêiner 2 para uma postura na direção para cima, na qual a abertura 2o é orientada na direção para cima (uma postura apresentada na Fig. 2A) e uma postura na direção para baixo em que a abertura 2o é orientada mais na direção para baixo do que o plano horizontal (uma postura mostrada na Fig. 2B).

Conforme mostrado nas Figs 3 e 4, a mão inclui um suporte chato 61, uma placa plana 62, um mecanismo de retenção 63, o qual retém uma porção da superfície lateral 4 do contêiner 2, e um escoadouro 64 (veja as Figuras de 1 a 2B).

O suporte 61 é fixado junto à porção de extremidade de ponta da quinta estrutura

18 e é rotacionado em torno do eixo geométrico de rotação Ax6 conforme a quinta estrutura 18 rotaciona em torno do eixo geométrico de rotação Ax6.

A placa 62 é fixada a uma porção de borda externa 61a do suporte 61, de modo

que a placa 62 se estenda na mesma direção do eixo geométrico de rotação Ax6 (a saber, paralelo ao eixo geométrico de rotação Ax6). A placa 62 é formada mais longa do que o contêiner 2 na direção da altura do contêiner 2 assumindo a postura na direção para cima (na direção de cima para baixo na Fig. 3) (veja a Fig. 2A). Isto significa afirmar que a dimensão longitudinal L da placa 62 é maior do que a dimensão da direção da altura H do contêiner 2 assumindo a postura na direção para cima. A placa 62 é disposta de modo que, 5 quando o contêiner 2 retido pelo mecanismo de retenção 63 é inclinado, particularmente quando a postura do contêiner 2 é comutada para a postura na direção para baixo, a placa 62 pode ser posicionada abaixo do contêiner 2 (veja a Fig. 2B).

O mecanismo de retenção 63 inclui um trilho guia 631 e um par de elementos corrediços 632.

O trilho guia 631 é fixado a uma superfície 62a (a superfície direita na Fig. 4) da

placa 62 de modo a se estender na direção do eixo geométrico de rotação Ax6.

Os elementos corrediços 632 se engatam com o trilho guia 631 de modo que eles possam executar uma operação (uma operação de fechamento/abertura) através da qual os elementos corrediços 632 são movidos para longe ou na direção uns dos outros ao longo da 15 direção do eixo geométrico de rotação Ax6. Os elementos corrediços 632 são abertos e fechados pela operação do atuador Ac7 provido em uma porção conveniente da mão 60 (em uma lateral de uma superfície 62a da placa 62 no exemplo ilustrado). Os exemplos do atuador Ac7 incluem, sem qualquer tipo de limitação, um solenóide, um servo motor, um cilindro hidráulico, um cilindro pneumático, e um cilindro elétrico.

Tem-se a fixação aos elementos corrediços 632 de um par de ganchos 633

capacitados a serem pressionados contra as bordas opostas longitudinais (as bordas frontal e traseira nas Figuras 3 e 4) do orifício de passagem 5 formadas na porção da superfície lateral 4 do contêiner 2. Os ganchos 633 são movidos para longe e na direção uns dos outros ao longo da direção do eixo geométrico de rotação Ax6 pela operação de 25 abertura/fechamento dos elementos corrediços 632 provocada pela operação do atuador Ac7. As porções de extremidade de ponta 633a dos ganchos 633 se projetam para fora que não seja a outra superfície 62b (a superfície esquerda na Fig. 4) da placa 62 através do orifício de passagem 62c formado na placa 62 de modo que as porção de extremidade de ponta 633a se estendam para que não seja o centro da placa 62 na direção do eixo 30 geométrico de rotação Ax6.

No mecanismo de retenção 63 descrito acima, mediante o acionamento do atuador Ac7, a potência de acionamento do mesmo é transmitida para os elementos corrediços 632 via um mecanismo de transmissão de potência adequado (não mostrado), pelo que os elementos corrediços 632 são abertos e fechados. Através da operação de 35 abertura/fechamento dos elementos corrediços 632, os ganchos 633 são movidos para longe ou na direção uns dos outros ao longo da direção do eixo geométrico de rotação Ax6. Tem-se que o mecanismo de retenção 63 pode reter ou liberar a porção de superfície lateral 4 do contêiner 2. Em termos específicos, os ganchos 633 são movidos em direção uns dos outros. Nesta condição, as porções de extremidade de ponta 633a dos ganchos 633 são movidas a partir da parte externa do contêiner 2 para a parte interna do mesmo através do orifício de passagem 5 da porção de superfície lateral 4. Em seguida, os ganchos 633 são movidos para longe uns dos outros. Portanto, os ganchos 633 são trazidos para contato com, e pressionados contra, as bordas opostas longitudinais do orifício de passagem 5. As porções de extremidade de ponta 633a são concebidas para se engatarem com as bordas opostas longitudinais do orifício de passagem 5 na parte interna do contêiner 2. Consequentemente, o mecanismo de retenção 63 a reter a porção de superfície lateral 4 do contêiner 2. Quando o mecanismo de retenção 63 libera a porção de superfície lateral 4 do contêiner 2, os ganchos 633 são movidos em direção uns aos outros. As porções de extremidade de ponta 633a dos ganchos 633 são movidas a partir da parte interna do contêiner 2 para a parte externa do contêiner 2 através do orifício de passagem 5 da porção de superfície lateral 4. Por conseqüência, o mecanismo de retenção 63 pode liberar a porção de superfície lateral 4 do contêiner 2.

As porções do mecanismo de retenção 63 que não seja as porções de extremidade de ponta 633a dos ganchos 633 e o atuador Ac7 não são apresentadas nas figuras que não seja a Fig. 4.

O escoadouro 64 é feito de aço inoxidável. Na outra superfície 62b da placa 62, o escoadouro 64 é fixado de forma removível a uma porção 62p (daqui em diante referida com a "porção proeminente 62p") da placa 62 disposta em uma extremidade das porções de extremidade de ponta 633a dos ganchos 633 (na lateral superior na Fig. 3) na direção substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação Ax6. O escoadouro 64 pode ser feito de um material que não seja o aço inoxidável. O escoadouro 64 é provido com porções de parede 64a nas extremidades opostas do mesmo na direção do eixo geométrico de rotação Ax6. Quando a postura do contêiner 2, com a porção de superfície lateral 4 do mesmo sendo retida pelo mecanismo de retenção 63, é comutada para a posição de postura na direção para baixo, os artigos 3 que existem no interior do contêiner 2 podem deslizar para baixo ao longo do escoadouro 64. As porções de parede 64a do escoadouro 64 não são mostradas nas figuras que não seja as Figuras 2B e 3.

Tendo como referência novamente a Fig.1, o controlador 20 inclui pelo menos um computador apresentando, por exemplo, uma unidade aritmética, uma unidade de armazenamento e uma unidade de entrada. O controlador 20 é conectado aos atuadores de Ac1 a Ac6 providos no robô 10 e ao atuador Ac7 provido na mão 60 de modo que o 35 controlador 20 possa efetuar a comunicação com os atuadores de Ad a Ac6 e com o atuador Ac7. O controlador 20 controla as operações do robô 10 (especificamente, o rotor 12 e da primeira à quinta estruturas 14 a 18 do braço 13) e a mão 60 (especificamente, o mecanismo de retenção 63) através do controle da operação dos atuadores Ac1 a Ac7. Tem-se uma descrição mais adiante em maiores detalhes das operação do robô 10 e da mão 60 realizadas sob o controle do controlador 20.

O condutor 40 conduz os artigos 3 descarregados para fora do contêiner 2 ao longo de uma rota de transferência especificada (veja as setas A1, A2 e A3 na Fig. 1).

Os contêineres 2 que são esvaziados devido a descarga dos artigos 3 (daqui em diante por vezes referidos como "contêineres vazios 2") são assentados e empilhados na palheta da lateral de assentamento 50. A condição empilhada (a posição, a orientação, quantidade, número do estágio, número da fileira, etc.) dos contêineres 2 na palheta da lateral de assentamento 50 não é limitada aquela mostrada na Fig. 1.

Tendo como referência agora as Figuras de 5 a 10, a descrição será efetuada como um exemplo das operações do robô 10 e da mão 60 executadas sob o controle do controlador 20. Nas Figuras de 4 a 9, apresenta-se a ilustração de um exemplo das operações do robô 10 e da mão 60 realizadas sob o controle do controlador 20 em uma ordem cronológica da Fig. 5, Fig, 6, Fig. 7, Fig. 8 e Fig. 9.

Conforme mostrado na Fig. 5, o rotor 12 e a primeira até a quinta estruturas de 14 a

18 do braço 13 são acionados apropriadamente sob o controle do controlador 20. Como resultado, o robô 10 movimenta a mão 60 para a posição de retenção na palheta da lateral de retenção 30 correspondendo a uma localização de um contêiner alvo para retenção 2. 20 Em seguida, o mecanismo de retenção 63 é acionado de forma apropriada sob o controle do controlador 20. Portanto, a mão 60 mantém a porção de superfície lateral 4 (a porção de superfície lateral 4d no exemplo ilustrado) do contêiner alvo para retenção 2 fazendo uso do mecanismo de retenção 63 (etapa S1 na Fig. 10).

Posteriormente, conforme mostrado na Fig. 6, o rotor 12 e a primeira até a quinta estruturas 14 a 18 do braço 12 são acionados de forma apropriada sob o controle do controlador 20. Como resultado, o robô 10 movimenta a mão 60, que retém a porção de superfície lateral 4d do contêiner 2, em direção a uma porção de descarga próxima è extremidade a montante da rota de condução dos artigos 3.

Em seguida, se a mão 60 for movimentada para a posição de descarga conforme 30 mostrado na Fig. 7, o rotor 12 e a primeira até quinta estruturas 14 a 18 do braço 13 são acionados apropriadamente sob o controle do controlador 20. Como resultado, o robô 10 rotaciona a mão 60, que retém a porção de superfície lateral 4d do contêiner 2, em uma direção (na direção em sentido horário neste exemplo) em torno do eixo geométrico de rotação Ax6. Por conseqüência, a postura do contêiner 2 é comutada da postura na direção 35 para cima para a postura na direção para baixo. Os artigos 3 do contêiner 2 são retirados da abertura 2o e deslizam para baixo ao longo do escoadouro 64. Portanto, os artigos 3 são descarregados no condutor 40 (a etapa S2 na Fig. 10). Posteriormente, caso todos os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 forem descarregados no condutor 40, conforme mostrado na Fig. 8, o rotor 12 e a primeira até a quinta estruturas 14 a 18 do braço 13 são acionados de forma apropriada sob o controle do controlador 20. Como resultado, o robô 10 gira a mão 60, que retém a porção da superfície 5 lateral 4d do contêiner 2 (o contêiner vazio 2), na outra direção (na direção em sentido antihorário neste exemplo) em torno do eixo geométrico de rotação Ax6. Por conseqüência, a postura do contêiner vazio 2 é retornado da postura na direção para baixo para a postura na direção para cima.

Subsequentemente, conforme mostrado na Fig. 9, o rotor 12 e a primeira até a 10 quinta estruturas 14 a 18 do braço 13 são acionados de forma apropriada sob o controle do controlador 20. Como resultado, o robô 10 movimenta a mão 60, que retém a porção de superfície lateral 4d do contêiner vazio 2, para uma posição de assentamento na palheta da lateral de assentamento 50 correspondendo a uma localização de assentamento alvo do contêiner vazio 2. Em seguida, o mecanismo de retenção 63 é acionado de modo 15 apropriado sob o controle do controlador 20. Como resultado, a mão 60 libera a porção de superfície lateral 4d do contêiner vazio 2 retido pelo mecanismo de retenção 63, deste modo assentando o contêiner vazio 2 na localização de assentamento alvo (etapa S3 na Fig. 10).

Posteriormente, o rotor 12 e a primeira até a quinta estruturas 14 a 18 do braço 12 são acionados de forma apropriada sob o controle do controlador 20. Como resultado, o robô 10 movimenta a mão 60 para uma posição de retenção correspondendo a uma localização do contêiner alvo para retenção 2 seguinte na palheta da lateral de retenção 30. Em seguida, as operações mencionadas acima são repetidas.

Na presente modalidade descrita acima, sob o controle do controlador 20, o robô 10 movimenta a mão 60, que retém o contêiner 2, para a posição de descarga e então rotacio25 na a mão em uma direção em torno do eixo geométrico de rotação Ax6. Consequentemente, a postura do contêiner 2 é comutada a partir da postura na direção para cima para a postura na direção para baixo, pelo que os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 podem ser descarregados a partir da abertura 2o fazendo-se uso da gravidade. Assim, o trabalho de despaletização do contêiner 2 e o trabalho de retirada dos artigos 3 do contêiner 2 podem 30 ser levadas adiante através de uma série de operações. Isto torna possível efetuar efetivamente a transferência dos artigos 3 contidos no interior do contêiner 2.

Na presente modalidade, entre outras coisas, a mão 60 inclui o suporte 61, a placa

62 e o mecanismo de retenção 63. A placa 62 é fixada ao console 61 de modo a se estender na mesma direção do eixo geométrico de rotação Ax6. O contêiner 2 é retido pelo mecanismo de retenção 63 disposto na placa 62. Neste momento, a placa 62 é disposta de modo que, quando a postura do contêiner 2 é comutada para a postura na direção para baixo, a placa 62 pode ser posicionada abaixo do contêiner 2. Consequentemente, quando a postura do contêiner 2 é comutada para a postura na direção para baixo a placa 62 pode suportar o contêiner 2, deste modo estabilizando a postura do contêiner 2. A placa 62 é formada mais longa do que o contêiner 2 na direção da altura do contêiner 2. Portanto, quando a postura do contêiner 2 é comutada para a postura na direção para baixo, o escoadouro 64 pode ser disposto na porção de proeminente 62p da placa 62.

Na presente modalidade, entre outras coisas, a mão 60 inclui o escoadouro 64 juntamente com os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 são deslizados para baixo. Portanto, quando a postura do contêiner 2 é comutada para a postura na direção para baixo, é possível descarregar suavemente os artigos 3. Uma vez que o escoadouro 64 é feito de 10 aço inoxidável, é possível facilitar o deslize dos artigos 3 e impedir a geração de ferrugem mesmo quando o escoadouro 64 for lavado com água. Que não seja isso, o escoadouro 64 pode ser substituído com facilidade devido à fixação removível do mesmo. Isto torna possível executar efetivamente um trabalho mesmo quando os artigos 3 forem diversos.

Na presente invenção, entre outras coisas, a placa 62 para a retenção do contêiner 15 2 é fixada junto à porção de borda externa 61a do suporte 61. Portanto, em comparação com o caso em que a placa 62 é disposta em uma porção que não seja a porção de borda externa 61a do suporte 61 (por exemplo, na porção central do suporte 61), é possível permitir que a placa 62 chegue ao contêiner 2 posicionado de modo mais afastado. Isto torna possível expandir a faixa operacional do robô 10. Na presente modalidade, entre outras 20 coisas, o mecanismo de retenção 63 da mão 60 retém o contêiner 2 como um contêiner plástico para finalidades gerais que foi usado pelos trabalhadores. Desse modo, não existe necessidade de se utilizar um contêiner plástico especial aperfeiçoado. Isto torna possível reduzir o custo que seria preciso em preparar de um contêiner de plástico especial.

A presente descrição não fica limitada à modalidade mencionada acima, podendo, no entanto, ser modificada em muitos formatos diferenciados sem desvio do escopo da presente descrição. Os exemplos modificados serão descritos em seguida, em seqüência.

1) Um caso uma pluralidade de contêineres é retida de uma vez.

Na modalidade descrita acima, a mão 60 é configurada para reter um contêiner 2 por vez. Contudo, a presente descrição não é limitada a esta condição. A mão 60 pode ser configurada para reter uma pluralidade de contêineres 2 por vez.

Embora não apresentada de forma específica, de acordo com a mão 60 do presente exemplo modificado, a placa 62 fixada à porção de borda externa 61a do suporte

61 para se estender na mesma direção do eixo geométrico de rotação Ax6 possui um comprimento grande o bastante para permitir que a placa retenha uma pluralidade de contêineres 2 (por exemplo, três) dispostos ao longo da direção do eixo geométrico de rotação Ax6, (por exemplo, um comprimento maior do que a dimensão da pluralidade de contêineres 2 na direção do eixo geométrico de rotação Ax6). A placa 62 do presente exemplo modificado é provida contendo um mecanismo de retenção 63 voltado para a retenção de uma porção de superfície lateral 4 de cada um dos contêineres 2. O mecanismo de retenção 63 do presente exemplo modificado inclui uma pluralidade de mecanismos corrediços, cada um dos quais sendo formado por um trilho guia e um par de elementos corrediços. Um par de ganchos é fixado a uma extremidade de cada um dos pares de elementos corrediços. No mecanismo de retenção 63 do presente exemplo modificado, mediante o acionamento de um ou mais acionadores providos em porções adequadas da mão 60, a potência de acionamento dos mesmos é transmitida até aos respectivos pares de elementos corrediços via um mecanismo de acionamento de potência adequado, pelo que os respectivos pares de elementos corrediços são abertos e fechados. Por meio de operações de abertura/fechamento dos respectivos pares de elementos corrediços, os respectivos pares de ganchos são movimentados para longe ou na direção uns dos outros ao longo da direção do eixo geométrico de rotação Ax6. Como resultado, o mecanismo de retenção 63 do presente exemplo modificado pode reter ou liberar uma porção de superfície lateral 4 de cada um dos contêineres 2.

De acordo com o presente exemplo modificado, é possível obter os mesmos efeitos conforme na modalidade mencionada acima. No presente exemplo modificado, os contêineres 2 não são retidos no suporte 61, mas na placa 62. Portanto, é possível se obter os seguintes efeitos. No caso onde há retenção de uma pluralidade de contêineres 2 no 20 suporte 61 por vez, é possível que, quando a postura de cada um dos contêineres 2 é comutada para a postura na direção para baixo por meio da rotação da mão 60 em torno do eixo geométrico de rotação Ax6, as alturas dos respectivos contêineres 2 com respeito à posição de descarga podem diferir umas das outras e os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 tendo uma posição mais alta podem ser danificados devido ao choque por 25 quedas. Em contraste, se os contêineres 2 forem retidos na placa 62 estendendo-se na mesma direção do eixo geométrico de rotação Ax6, os respectivos contêineres 2 podem ser mantidos na mesma altura com respeito à posição de descarga quando a postura de cada um dos contêineres 2 for comutada para a postura na direção para baixo por meio da rotação da mão 60 em torno do eixo geométrico de rotação Ax6. Isto torna possível a 30 descarga dos artigos 3 contidos no interior dos contêineres 2 sem haver danos. Desse modo, o trabalho de despaletização da pluralidade de contêineres 2 e o trabalho de retirar os artigos 3 dos respectivos contêineres 2 pode se executado através de uma série de operações. Portanto, é possível projetar um sistema de robô 1 capaz de efetuar efetivamente a transferência dos artigos 3 contidos no interior dos respectivos contêineres 2.

No presente exemplo modificado, a placa 62 possui um comprimento grande o

bastante para permitir que a placa retenha uma pluralidade de contêineres 2 dispostos ao longo da direção do eixo geométrico de rotação Ax6. O mecanismo de retenção 63 retém uma porção de superfície lateral 4 de cada um dos contêineres 2. Assim, o trabalho de despaletização da pluralidade de contêineres 2 por vez e o trabalho de retirada dos artigos 3 a partir dos contêineres respectivos 2 podem ser executados através de uma série de operações. Portanto, é possível transferir efetivamente os artigos 3 contidos no interior dos respectivos contêineres 2 e reduzir significativamente o tempo de contato táctil.

(2) Um caso em que não é disponibilizado um escoadouro.

Na modalidade descrita acima, o escoadouro 64 é fixado à porção proeminente 62p da placa 62. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. Caso os artigos 3 possam ser descarregados suavemente dependendo da natureza dos mesmos, o 10 escoadouro 64 pode ser omitido. Neste caso, a porção proeminente 62p da placa 62 serve como um percurso para a descarga dos artigos 3 quando a postura do contêiner 2 é comutada para a posição na direção para baixo.

(3) Um caso em que a placa é fixada à uma porção que não seja a porção de borda externa do suporte.

Na modalidade descrita acima, a placa 62 é fixada à porção de borda externa 61a

do suporte 61. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. A placa 62 pode é fixada à uma porção que não seja a porção de borda externa 61a do suporte 61 (por exemplo, uma porção central do suporte 61).

(4) Um caso em que o contêiner é retido no suporte.

Na modalidade descrita acima, o contêiner 2 é retido pelo mecanismo de retenção

63 provido na placa 62 fixada ao suporte 61. Desse modo, o contêiner 2 é retido na placa 62. Contudo, a presente descrição não fica restrita a essa condição. Por exemplo, a placa

62 pode não ser provida no suporte 61 e o mecanismo de retenção pode ser provido no suporte 61. Por meio da retenção do contêiner 2 pelo mecanismo de retenção, o contêiner 2 pode ser retido no suporte 61.

(5) Outros exemplos modificados.

Na modalidade descrita acima, o robô 10 gira a mão 60 em torno do eixo geométrico de rotação Ax6 comutando a postura do contêiner 2 para a posição na direção para baixo. Desse modo, os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 são descarregados 30 a partir da abertura 2o no condutor 40. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. Por exemplo, o robô 10 pode rotacionar a mão em torno do eixo geométrico de rotação Ax6 para assim inclinar o contêiner 2 de modo que a abertura 2o possa ser substancialmente inclinada em sentido horizontal. Desse modo, os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 podem ser descarregados a partir da abertura 2o no condutor 40.

Na modalidade descrita acima, a retenção e liberação do contêiner 2 é executada

pelo mecanismo de retenção 63 disposto na mão 60 e provido com trilho guia 631, os elementos corrediços 632 e os ganchos 633. Contudo, o formato e configuração do mecanismo de retenção e o formato e a configuração da mão não ficam particularmente restritos a estas condições desde que eles possam desempenhar a retenção e liberação do contêiner 2.

Na modalidade descrita acima, o contêiner 2 contendo os artigos 3 é posicionado 5 na palheta da lateral de retenção 30. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. O contêiner 2 pode ser posicionado em uma localização que não seja a palheta da lateral de retenção 30. (por exemplo, em um piso ou alguma superfície condutora adequada do condutor). Neste caso, a localização que não seja a palheta da lateral de retenção 30 corresponde à localização de armazenagem do contêiner da lateral de 10 retenção.

Na modalidade descrita acima, o robô 10 descarrega os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 no condutor 40. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. Os artigos 3 contidos no interior do contêiner 2 podem ser descarregados em uma localização que não seja o condutor 40 (por exemplo, em um contêiner adequado).

Na modalidade descrita acima, os artigos 3 descarregados a partir do contêiner 2

são conduzidos pelo condutor 40. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. Os artigos 3 descarregados do contêiner 2 podem ser transportados por uma unidade de transporte que não seja o condutor 40 (por exemplo, um elevador).

Na modalidade descrita acima, o robô 10 coloca o contêiner vazio 2 na palheta da 20 lateral de assentamento 50. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. O contêiner vazio 2 pode ser colocado em uma localização que não seja a palheta da lateral de assentamento 50 (por exemplo, no condutor 40 ou no piso). Neste caso, a localização que não seja a palheta da lateral de assentamento 50 corresponde à localização da armazenagem do contêiner da lateral de assentamento.

Na modalidade descrita acima, o contêiner 2 contendo os artigos 3 é formado a

partir de um contêiner de plástico para finalidades gerais. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. O contêiner 2 pode ser formado a partir de um contêiner de plástico especial.

Na modalidade descrita acima, os artigos 3 se apresentam contidos no interior do contêiner 2. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. Os artigos 3 podem ser contidos no interior de um receptáculo que não seja o contêiner 2 (por exemplo, uma caixa de papelão).

Na modalidade descrita acima, a descrição foi efetuada em um exemplo em que os artigos 3 são corpos sólidos. Contudo, o conteúdo do contêiner 1 não fica restrito aos corpos sólidos, podendo ser um fluido, tal como um líquido ou similar ou um pó, que pode ser contido no interior do contêiner.

Na modalidade mencionada acima, o robô 10 é formado a partir de um robô possuindo seis eixos de acionamento. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. O robô 10 pode ser formado de um robô apresentando cinco ou menos eixos de acionamento ou um robô apresentando sete ou mais eixos de acionamento. Na modalidade mencionada acima, o robô 10 vem a ser formado de um assim denominado robô de braço 5 único. Contudo, a presente descrição não fica restrita a esta condição. O robô 10 pode ser formado de um robô de múltiplos braços.

Em acréscimo à descrição acima, a modalidade e os exemplos modificados descritos acima podem ser apropriadamente combinados.

Embora não tendo sido especificamente ilustrados, a modalidade e os exemplos descritos acima podem ser adicionados com muitas alterações diferentes sem desvio do escopo da presente descrição.

Claims (10)

1. Sistema de robô, CARACTERIZADO por compreender: um robô apresentando um ou mais eixos de acionamento; uma mão fixada ao robô e configurada para reter um contêiner apresentando uma abertura através da qual um conteúdo é depositado e retirado do contêiner: um controlador para controlar as operações do robô e da mão, em que o controlador é configurado para executar uma operação de movimentação da mão para uma posição de retenção para reter o contêiner, uma operação de movimentação da mão para uma posição de descarga e inclinar o contêiner para descarregar o conteúdo através da abertura, e uma operação de movimentação da mão para uma posição de assentamento para a liberação do conteúdo retido pela mão.

2. Sistema de robô de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da mão incluir um suporte provido em uma extremidade de ponta do robô de forma a rotacionar em torno de um eixo geométrico de rotação, uma placa fixada junto ao suporte de forma a se estender na mesma direção do eixo geométrico de rotação, e um mecanismo de retenção provido na placa e configurado para reter o contêiner.

3. Sistema de robô de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato da placa vir a ser formada em maior tamanho do que o contêiner em uma direção da altura do contêiner e é disposta de modo que, quando o contêiner é inclinado, a placa é posicionada abaixo do contêiner.

4. Sistema de robô de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato da mão incluir ainda um escoadouro provido na placa e configurado para permitir que o conteúdo deslize para baixo ao longo do escoadouro quando o contêiner é inclinado.

5. Sistema de robô de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, CARACTERIZADO pelo fato da placa possuir um comprimento grande o bastante para permitir que a placa retenha uma pluralidade de contêineres dispostos ao longo de uma direção do eixo geométrico de rotação, o mecanismo de retenção sendo configurado para reter uma porção de superfície lateral de cada pluralidade de contêineres.

6. Sistema de robô de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, CARACTERIZADO pelo fato da placa ser fixada a uma porção de borda externa do suporte.

7. Sistema de robô de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, CARACTERIZADO por ainda compreender: localização de armazenagem de contêiner da lateral de retenção disposta dentro de uma faixa operacional do robô e configurada para armazenar o contêiner contendo o conteúdo, uma unidade de transporte configurada para efetuar o transporte do conteúdo, e uma localização de armazenagem de contêiner da lateral de assentamento disposta no interior da faixa operacional do robô e configurada para armazenar o contêiner a partir do qual o conteúdo foi descarregado.

8. Mão de robô fixada a um robô, CARACTERIZADA pelo fato de apresentar um ou mais eixos de acionamento e configurada para reter um contêiner apresentando uma abertura através da qual o conteúdo é depositado e retirado do contêiner, em que a mão do robô é configurada para se movimentar para uma posição de retenção para reter o contêiner, para se movimentar para uma posição de descarga para inclinar o contêiner para descarregar o conteúdo através da abertura, e para se movimentar para uma posição de assentamento para liberar o contêiner.

9. Robô, CARACTERIZADO por incluir um ou mais eixos de acionamento e aos quais é fixável uma mão configurada para reter um contêiner apresentando uma abertura através da qual o conteúdo é depositado e retirado do contêiner, em que o robô é configurado para desempenhar uma operação de movimentação da mão para uma posição de retenção para reter o contêiner, uma operação de movimentação da mão para uma posição de descarga e para inclinar o contêiner para a descarga do conteúdo a partir da abertura, e uma operação de movimentação da mão para uma posição de assentamento para liberar o contêiner retido pela mão.

10. Método de controle de robô para o controle de um robô que inclui um ou mais eixos de acionamento e aos quais é fixável uma mão configurada para reter um contêiner apresentando uma abertura através da qual o conteúdo é depositado e retirado do contêiner, o método CARACTERIZADO por compreender as etapas de: movimentar a mão para uma posição de retenção para reter o contêiner; movimentar a mão para uma posição de descarga e inclinação do contêiner para descarga do conteúdo através da abertura; e movimentar a mão para uma posição de assentamento para liberação do conteúdo retido pela mão.