CN101376247A - 机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是以简单的结构提供具有轻盈、优异的机械臂的新型机器人。本发明的机器人，其特征在于，具有：机器人本体；第一肩关节，所述第一肩关节设置在所述机器人本体上，能够相对于所述机器人本体旋转；支承部，所述支承部的一端侧设置在所述第一肩关节处，能够与所述第一肩关节一起相对于前述机器人本体旋转；第二肩关节，所述第二肩关节设置在所述支承部的另一端侧，能够相对于所述支承部旋转；臂部，所述臂部的一端侧设置在所述第二肩关节处，能够与所述第二肩关节一起相对于所述支承部旋转。

Description

机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及机器人及其控制方法。

背景技术

以往，臂式机器人主要被开发在工厂等中的作业中应用。这样的臂式机器人大多只用于进行有限的作业，或者是只用于处理一定形状的作业对象。另一方面，近年来，用于家庭或设施环境的臂式机器人的开发也在进行。这样的臂式机器人例如被设想为在人类的附近活动，利用与机器人本体连接的机械臂代替或辅助人类的作业。

用于家庭或设施环境的臂式机器人例如进行拾取地板上的物品的作业或处理桌子上的物品的作业。在这些情况下，需要有具有够得到地板上的物品或桌子上的物品的宽阔可动范围的臂。因此，例如在专利文献1中，提出了在臂的根部或臂的中途设有直动关节、拓宽臂的可动范围的结构。

然而，在专利文献1的结构中，由于采用直动关节，机器人整体变大变重。此外，在将直动关节设置在臂的中途的情况下，臂自身变重。进而，若以这样的结构构成机器人，则存在机器人外观给人的不舒适感大之类的问题。

另一方面，当臂的可动范围宽时，存在臂和本体之间发生干扰的可能性。因此，例如在专利文献2中，提出了对臂追加自由度、避免臂和本体之间的干扰的结构。

然而，在对比文件2的结构中，由于追加自由度而使结构的复杂化及重量的增加成为问题。

因而，对于用于家庭或设施环境的臂式机器人，为了在实现结构简单化及减轻重量的同时、抑制外观的不舒适感，希望既尽可能减小本体或臂的大小，又尽可能拓宽臂的可动范围。进而，希望避免本体和臂之间的干扰，而不增加臂的自由度。而且，希望通过满足这些条件，实现适于在人类附近活动的机器人。

[专利文献1]特开平11-156769号公报

[专利文献2]特开2006-297537号公报

发明内容

本发明的目的是利用简单的结构提供一种具有轻盈、优异的机械臂的新型机器人。

本发明的实施形式例如为一种机器人，其特征在于，所述机器人配有：机器人本体；第一肩关节，所述第一肩关节设置在所述机器人本体上，能够相对于所述机器人本体旋转；支承部，所述支承部的一端侧设置在所述第一肩关节处，能够与所述第一肩关节一起相对于所述机器人本体旋转；第二肩关节，所述第二肩关节设置在所述支承部的另一端侧，能够相对于所述支承部旋转；臂部，所述臂部的一端侧设置在所述第二肩关节处，能够与所述第二肩关节一起相对于所述支承部旋转。

本发明的实施形式例如为所述机器人的控制方法，其特征在于，当在作业中使用所述臂部时，旋转所述第一肩关节，以使所述第二肩关节位于作业对象的方向。

本发明的实施方式例如为所述机器人的控制方法，其特征在于，当在作业中不使用所述臂部时，或者当由所述臂部抓住物品以便搬运物品时，旋转所述第一肩关节，以使所述臂部的另一端侧靠近所述机器人本体。

采用本发明，可以利用简单的结构提供具有轻盈、优异的机械臂的新型机器人。

附图说明

图1是表示本实施形式的臂式机器人的结构的透视图。

图2是表示本实施形式的臂式机器人的结构的正视图。

图3是用于对机械臂的可动范围进行说明的俯视图。

图4是用于对机器人本体的形状进行说明的侧视图。

图5是用于对机械臂的形状进行说明的俯视图。

图6是用于对机械臂的展开状态进行说明的侧视图。

图7是用于对机械臂的通常状态进行说明的侧视图。

图8是用于对臂式机器人的结构进行说明的透视图。

图9是用于对机械臂的折叠状态进行说明的侧视图。

图10是用于对臂式机器人的双臂作业进行说明的俯视图。

[符号说明]

101 臂式机器人

111 机器人本体

112 机械臂

113 机械手

121 第一肩关节

122 支承部

123 第二肩关节

124 臂部

131 上臂部

132 肘关节

133 前臂部

141 手腕关节

142 手部

201 作业对象

301 障碍物检测部

302 作业对象检测部

303 麦克部

304 扬声器部

305 移动部

401 物品

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的臂式机器人的实施形式。不过，本发明并不限于本实施形式。

图1和图2分别为表示本实施形式的臂式机器人101的结构的透视图和正视图。臂式机器人101具有机器人本体111、两只机械臂112、两只机械手113。尽管在这里臂式机器人101具有两组机械臂112和机械手113，但是，也可以只具有一组机械臂112和机械手113，或者可以具有三组或更多组的机械臂112及机械手113。

在图1和图2中，相当于右臂及右手的机械臂112及机械手113用112R及113R表示，相当于左臂及左手的机械臂112及机械手113用112L及113L表示。这些机械臂112的一方为第一机械臂的例子，这些机械臂112的另一方为第二机械臂的例子。对于第一机械臂用的机械手113，适宜地称为第一机械手；对于第二机械臂用的机械手113，适宜地称为第二机械手。这些机械臂112及机械手113与相当于身体的机器人本体111一起构成臂式机器人101。下面，根据图1及图2详细说明机械臂112及机械手113，不过，所做说明既适用于右臂及右手，也适用于左臂及左手。

机械臂112连接在机器人本体111上，具有第一肩关节121、支承部122、第二肩关节123、及臂部124。

第一肩关节121连接在机器人本体111上，能够相对于机器人本体111旋转。第一肩关节121以能够绕着规定的旋转轴自由旋转的方式连接在机器人本体111上。在图1及图2中表示出了这样的旋转轴L。当第一肩关节121相对于机器人本体111旋转时，第一肩关节121绕着该旋转轴L旋转。第一肩关节121的自由度在这里为1。

支承部122固定在第一肩关节121上，能够与第一肩关节121一起相对于机器人本体111旋转。当第一肩关节121绕着旋转轴L旋转时，支承部122也与第一肩关节121一起绕着该旋转轴L旋转。支承部122具有一定的长度，支承部122的一端安装在第一肩关节121处，支承部122的另一端安装在第二肩关节123处。

第二肩关节123由支承部122支承，能够与第一肩关节121一起相对于机器人本体111旋转。当第一肩关节121绕着旋转轴L旋转时，第二肩关节123也与第一肩关节121一起绕着该旋转轴L旋转。第二肩关节123还能够相对于支承部122旋转。第二肩关节123以能够绕着规定的旋转中心旋转的方式由支承部122支承。在图1及图2中表示出了这样的旋转中心P。当第二肩关节123相对于支承部122旋转时，第二肩关节123绕着该旋转中心P旋转。第二肩关节123的自由度在这里为2。

在本实施形式中，当第一肩关节121绕着旋转轴L旋转时，支承部122及第二肩关节123与第一肩关节121一起绕着旋转轴L旋转。进而，在本实施形式中，支承部122具有一定的长度，第二肩关节123的旋转中心P位于从第一肩关节121的旋转轴L分离开的部位。因而，当第一肩关节121绕旋转轴L旋转时，第二肩关节123的旋转中心P于在第一肩关节121的旋转轴L上具有中心的圆轨道上旋转。这样的圆轨道C表示在后面所述的图4中。

臂部124连接在第二肩关节123上。臂部124在这里具有上臂部131、肘关节132、及前臂部133。上臂部131连接在第二肩关节123上。上臂部131在支承部122的相反侧与第二肩关节123连接。肘关节132连接在上臂部131上，能够相对于上臂部131旋转。肘关节132在第二肩关节123的相反侧与上臂部131连接。肘关节132的自由度在这里为1。前臂部133连接在肘关节132上。前臂部133在上臂部131的相反侧与肘关节132连接。

机械手113连接在机械臂112上，具有手腕关节141及手部142。

手腕关节141连接在臂部124上，能够相对于臂部124旋转。手腕关节141在这里连接在前臂部133上，能够相对于前臂部133旋转。手腕关节141在肘关节132的相反侧与前臂部133连接。手腕关节141的自由度在这里为3。

手部142连接在手腕关节141上。手部142在前臂部133的相反侧与手腕关节141连接。手部142在这里形成能够握持作业对象等、对作业对象进行物理作用的结构。作为这样的结构的例子，举例为具有多个指的手部142。

如上所述，第一肩关节121设置在机器人本体111上，能够相对于机器人本体111旋转。支承部122的一端侧设置在第一肩关节121处，能够与第一肩关节121一起相对于机器人本体111旋转。第二肩关节123设置在支承部122的另一端侧，能够相对于支承部122旋转。臂部124的一端侧设置在第二肩关节123处，能够与第二肩关节123一起相对于支承部122旋转。

另外，上臂部131的一端侧设置在第二肩关节123处。肘关节132设置在上臂部131的另一端侧，能够相对于上臂部131旋转。前臂部133的一端侧设置在肘关节132处，能够与肘关节132一起相对于上臂部131旋转。

另外，手腕关节141设置在臂部124的另一端侧(前臂部133的另一端侧)，能够相对于臂部124(前臂部133)旋转。手部142设置在手腕关节141处，能够与手腕关节141一起相对于臂部124(前臂部133)旋转。

如上所述，在本实施形式中，在机械臂112上设置有第一肩关节121和第二肩关节123两个肩关节，在第一肩关节121和第二肩关节123之间设有支承部122。借此，在本实施形式中，能够实现具有宽的可动范围的机械臂112。在本实施形式中，例如，能够以后面所述的方式实现可以伸、缩臂的机器人，借此，可以实现具有宽的可动范围的臂。

在本实施形式中，第一肩关节121的自由度为1，第二肩关节123的自由度为2，肘关节132的自由度为1，手腕关节141的自由度为3。因而，臂式机器人101的臂的自由度(从肩到手腕的自由度)为7。这是与人类的臂的自由度相同的自由度。

通常，如果机械臂的自由度为6，则机械手可以采取任意的位置及姿势。不过，为了避免奇点和回避障碍物，希望臂的自由度具有冗余自由度，即，臂的自由度大于6。因此，大多开发自由度为7的臂，进而，为了避免臂和本体的干扰，也开发自由度大于7的臂。但是，增加臂的自由度，存在导致臂的尺寸大型化、臂的重量增大、以及臂机构复杂化之类的问题。

在本实施形式中，由于能够利用第一肩关节121、支承部122、以及第二肩关节123这样的结构实现宽的臂可动范围，所以能够以比较少的臂自由度实现宽的臂可动范围，避免臂和本体的干扰。因而，在本实施形式中，能够避免臂自由度的增加，借此，能够抑制臂尺寸的大型化、臂重量的增大、以及臂机构的复杂化。

在本实施形式中，没有必要在臂上设置直动关节。因而，在本实施形式中，能够实现臂的轻量化，防止机器人外观给人的不舒适感。

本实施形式的臂的自由度也可以是7以外的自由度。例如，也可以通过在机械臂112上不设置肘关节132，使臂的自由度为6。例如，也可以通过在机械臂112上不安装机械手113，使臂的自由度为4。例如，也可以通过将第二肩关节123的自由度改为3，使臂的自由度为8。进而，也可以将这些情况组合起来。

图3是用于对机械臂112的可动范围进行说明的俯视图。

在本实施形式中，通过使第一肩关节121绕旋转轴L旋转，可以改变第二肩关节123的位置。在图3A中表示出了旋转第一肩关节121以使第二肩关节123位于前方的情况。借此，在图3A中，第二肩关节123位于臂部124的另一端侧。在图3A中还表示出了第一肩关节121的旋转轴L和第二肩关节123的旋转中心P。

在图3A中表示有平面S。平面S相当于机器人本体111的正面的切平面。在本实施形式中，支承部122的长度、即旋转轴L与旋转中心P的距离比旋转轴L与平面S的距离长。因而，在本实施形式中，在以使第二肩关节123位于前方的方式旋转第一肩关节121的情况下，旋转中心P的位置比平面S更靠前方。借此，如图3A所示，第二肩关节123的水平面内的最大可动角度变得大于180度，能够在机器人本体111的正面持有机械臂112。借此，在机器人本体111的正面进行机械臂112的作业变得容易。在图3A中表示出了角度θ及区域R。角度θ表示第二肩关节123的水平面内的最大可动角度。区域R表示由第二肩关节123的旋转产生的机械臂112的最大可动范围。

这样，在本实施形式中，支承部122的长度成为能够在比平面S更靠前方处具有第二肩关节123的旋转中心P的长度。借此，如图3A所示，臂和本体的干扰减少，臂的可动范围变宽。借此，例如，两只臂的共同可动范围变宽，能够由两只手进行协调作业的范围变宽。

另一方面，在机械臂的肩关节仅由一个肩关节构成的情况下，臂的可动范围变成图3B所示的情况。在图3B中表示出了角度θ’及区域R’。角度θ’表示该肩关节的水平面内的最大可动角度。区域R’表示由该肩关节的旋转产生的机械臂的最大可动范围。在这种情况下，两只臂的共同可动范围窄，能够由两只手进行协调作业的范围窄。

图4是用于对机器人本体111的形状进行说明的侧视图。

在第一肩关节121绕旋转轴L旋转时，支承部122及第二肩关节123与第一肩关节121一起绕旋转轴L旋转。这样，第二肩关节123能够相对于机器人本体111旋转。这时，第二肩关节123的旋转轨道成为图4的轨道C那样。轨道C是在旋转轴L上具有中心的圆轨道。当第一肩关节121绕旋转轴L旋转时，第二肩关节123的旋转中心P在轨道C上旋转。

为了避免机器人本体111和机械臂112之间的干扰，希望轨道C位于尽可能比机器人本体111靠外侧处。因而，希望机器人本体111尽可能小。但是，在机器人本体111上一般搭载有控制器、电池等各种部件，对于机器人本体111的小型化存在一定极限。因而，在本实施形式中，希望既将机器人本体111的尺寸形成为能够搭载必要的部件的尺寸，又将机器人本体111的在轨道C附近的形状形成为纳入轨道C的形状。

因而，在本实施形式中，机器人本体111的至少一部分的形状优选形成大致沿着轨道C的形状。这种形态在图4中以轮廓D表示。轮廓D表示机器人本体111的在轨道C附近的形状。轮廓D形成沿着轨道C的内侧的形状。这样，在本实施形式中，机器人本体111的形状的至少一部分形成沿着轨道C的形状。借此，既避免了机器人本体111和机械臂112之间的干扰，又确保了机器人本体111的尺寸。

在本实施形式中，机器人本体111的在轨道C附近的形状形成沿着轨道C的形状。希望机器人本体111的形状形成沿着轨道C的形状的区域尽可能地宽。

图5是用于对机械臂112的形状进行说明的俯视图。

图5A表示以使第二肩关节123位于前方的方式旋转第一肩关节121的状态。这样，在本实施形式中，通过以使第二肩关节123位于前方的方式旋转第一肩关节121，能够加长机械臂112。

在图5A中，表示出了位于从机器人本体111离开的位置的远方区域R1和位于靠近机器人本体111的位置的近旁区域R2。图5A的状态的机械臂112适于处理位于远方区域R1的作业对象。这是由于臂一直伸到远方。但是，图5A的状态的机械臂112不适于处理位于近旁区域R2的作业对象。这是由于臂过长难以进行作业。此外，若将臂伸长展开到必要的程度以上，则从臂作用到机器人本体111上的惯性力变大。因此，在本实施形式中，当对位于近旁区域R2的作业对象进行处理时，使机械臂112从图5A的状态变为图5D的状态。在图5D中，表示出了以使第二肩关节123位于后方的方式旋转第一肩关节121的情况。借此，在图5D中，第二肩关节123位于与臂部124的另一端侧相反的一侧。

下面，对使机械臂112从图5A的状态变为图5D的状态的过程的一个例子进行说明。首先，如图5A的θ1所示，使第一肩关节121绕旋转轴L旋转。借此，如图5B所示，以第二肩关节123被置于后方的状态，将机械臂112置于机器人本体111的背面。其次，如图5B的θ2所示，使第二肩关节123绕旋转中心P旋转。借此，如图5C所示，以第二肩关节123被置于后方的状态，将机械臂112置于机器人本体111的侧面。其次，如图5C的θ3所示，使第二肩关节123绕旋转中心P旋转。借此，如图5D所示，以第二肩关节123被置于后方的状态，将机械手113置于机器人本体111的正面。

下面，对图5A和图5D进行比较。在图5A中，第二肩关节123位于前方，机械手113也位于机器人本体111的正面。这样，在本实施形式中，通过以使第二肩关节123位于前方的方式旋转第一肩关节121，能够将机械手113配置在机器人本体111的远处。另一方面，在图5D中，虽然第二肩关节123位于后方，但是机械手113位于机器人本体111的正面。这样，在本实施形式中，通过以使第二肩关节123位于后方的方式旋转第一肩关节121，能够将机械手113配置在机器人本体111的近处。图5D的状态的机械臂112适于处理位于近旁区域R2中的作业对象。

在图5D中，希望避免机器人本体111和前臂部133之间的干扰。因此，希望上臂部131的长度为支承部122的长度的2倍以上。即，第二肩关节123的旋转中心P和肘关节132的旋转轴的距离为第一肩关节121的旋转轴L和第二肩关节123的旋转中心P的距离的2倍以上。借此，在图5D中，能够将肘关节132的旋转轴保持在比平面S更靠前方处，能够将前臂部133保持在机器人本体111的正面。

图6是用于说明机械臂112的展开状态的侧视图。

图6A表示机器人101和作业对象201的位置关系。在图6A中，作业对象201位于机器人101的前方。在图6A中，即使驱动第二肩关节123、肘关节132，机械臂112也未到达作业对象201。

在本实施形式中，通过使第一肩关节121旋转，能够改变第二肩关节123的位置。在图6A中，尽管作业对象201位于机器人101的前方，但是，第二肩关节123位于上方。在这种情况下，在本实施形式中，以使第二肩关节123位于前方的方式旋转第一肩关节121。借此，能够使机械臂112靠近作业对象201。在本实施形式中，进而，以使机械臂112靠近作业对象201的方式驱动第二肩关节123或肘关节132。借此，如图6B所示，机械臂112到达作业对象201。

在本实施形式中，当在作业中使用机械臂112(臂部124)时，能够如上面所述那样驱动机械臂112。即，能够以使第二肩关节123位于作业对象201的方向的方式旋转第一肩关节121。借此，能够将机械臂112的长度(从肩到手腕的长度)向作业对象201的方向伸长。借此，能够处理位于机器人101的远方的作业对象201。

这样，在本实施形式中，能够根据作业对象201的位置来改变第二肩关节123的位置。借此，能够实现各种臂到达距离。

图7是用于对机械臂112的通常状态进行说明的侧视图。

图7A表示通常状态的机械臂112。在本实施形式中，当在作业中不使用机械臂112(臂部124)时，机械臂112处于图7A那样的通常状态。即，以使臂部124的另一端侧靠近机器人本体111的方式旋转第一肩关节123。在此，特别地，以使第二肩关节123位于上方或下方的方式旋转第一肩关节121，同时，以使上臂部131朝向下方的方式旋转第二肩关节123。借此，如图7A所示，能够将机械臂112向机器人本体111拉近。另外，前臂部133可以朝向正下方，也可以如图7A那样朝向斜下方。前臂部133的朝向可以由肘关节132的旋转来控制。

如上所述，若臂伸长展开到必要的程度以上，则从臂作用到机器人本体111上的惯性力变大。因此，在本实施形式中，当在作业中不使用机械臂112时，将机械臂112向机器人本体111拉近。借此，能够提高机器人101的稳定性。

图7B及图7C分别表示展开状态的机械臂112。图7B的机器人101进行处理桌子上的物品(例如食物)的作业。在图7B中，以使第二肩关节123位于该食物的方向上的方式旋转第一肩关节121，机械臂112朝向该食物的方向。图7C的机器人101进行拾取地板上的物品(例如垃圾)的作业。在图7C中，以使第二肩关节123位于该垃圾的方向的方式旋转第一肩关节121，机械臂112朝向该垃圾的方向。

如上所述，在本实施形式中，当使用机械臂112时，能够使机械臂112处于展开状态，当不使用机械臂112时，能够使机械臂112处于通常状态。借此，在本实施形式中，能够同时实现宽的可动范围和稳定性的提高。例如，在本实施形式中，在小的机器人101上能够装有具有宽的可动范围的机械臂112。例如，在本实施形式中，能够利用短的机械臂112实现具有宽的可动范围的机械臂112。

图8是用于对臂式机器人101的结构进行说明的透视图。

如图8所示，臂式机器人101进一步具有障碍物检测部301、作业对象检测部302、麦克部303、扬声器部304和移动部305。障碍物检测部301是检测位于机器人101周围的障碍物的构成要素。障碍物检测部301例如由超声波传感器或红外线传感器构成。作业对象检测部302是检测作业对象201的位置、姿势的构成要素。作业对象检测部302例如由照相机或红外线距离传感器构成。麦克部303是声音输入用的构成要素。麦克部303例如用于听到人发出的指示而进行作业、或检测到异常的声音而进行非常规停止。扬声器部304是声音输出用的构成要素。扬声器部304例如用于向人告知作业状态、或将动作告知周围的人以便确保安全性。移动部305是用于使机器人101移动的构成要素。移动部305能够通过移动使得机械臂112的到达距离变长。另外，在臂式机器人101的内部，设有控制机械臂112、机械手113、障碍物检测部301、作业对象检测部302、麦克部303、扬声器部304、移动部305等的控制部(图中未示出)。

图9是用于对机械臂112的折叠状态进行说明的侧视图。

图9A表示机器人101用机械臂112抓住物品(作业对象)401的状态。在图9A中，由于物品401位于机器人101的远方，所以机械臂112变为展开状态。

在此，设想为机器人101用机械臂112抓住物品401并搬运物品401的情况。在这种情况下，若机器人101在机械臂112展开的状态下搬运物品401，则从臂作用到机器人本体111上的惯性力变大。

因此，在本实施形式中，当由机械臂112抓住物品401并搬运物品401时，如图9B所示，机械臂112处于折叠状态。即，以臂部124的另一端侧靠近机器人本体111的方式旋转第一肩关节123。在此，特别地，在以第二肩关节123位于上方或下方的方式旋转第一肩关节121的同时，以上臂部131朝向下方的方式旋转第二肩关节123。这与机械臂112的通常状态相同。前臂部133可以如图9B所示朝向正侧方，可以朝向斜上方，也可以朝向斜下方。

在本实施形式中，通过使机械臂112处于折叠状态，与机械臂112的通常状态一样，能够缩短臂到达距离。借此，能够提高机器人101的稳定性。在本实施形式中，进而，通过使机械臂112处于折叠状态，可以减小施加到物品401上的惯性矩。这是由于通过使机器人101和物品401相互接近，缩短了机器人101的中心轴和物品401的中心轴的距离。借此，当机器人101搬运物品401时，可以抑制作用到物品401上的惯性力，稳定地搬运物品401。这在物品401为液体等的情况下特别有效。

图10是用于对臂式机器人101的双臂作业进行说明的俯视图。

在图10中，相当于右臂及右手的机械臂112及机械手113用112R及113R表示，相当于左臂及左手的机械臂112及机械手113用112L及113L表示。

在本实施形式中，机械臂112R的第一肩关节121和机械臂112L的第一肩关节121分别以能够旋转的方式构成。这样的结构例如可以通过使前者的第一肩关节121的驱动马达和后者的第一肩关节121的驱动马达为分别独立的驱动马达来实现。借此，在本实施形式中，可以实施各种各样的双臂作业。

图10表示处理作业对象(平底锅)201的机器人101。图10的机器人101一边用左手抓住平底锅201，一边用右手将食品放入平底锅201。

当进行这种作业时，机器人101以使机械臂112R的第二肩关节123相对地位于前方的方式旋转机械臂112R的第一肩关节121，同时，以使机械臂112L的第二肩关节123相对地位于后方的方式旋转机械臂112L的第一肩关节121。借此，机器人101能够相对地伸长机械臂112R，同时，相对地缩短机械臂112L。借此，机器人101成为易于进行图10那样的作业的状态。

如上面所述，在本实施形式中，能够在相对伸长一方的机械臂112的同时，相对缩短另一方的机械臂112。借此，在本实施形式中，例如，能够一边用一方的机械臂112固定作业对象201，一边用另一方的机械臂112进行对作业对象201的作业。

另一方面，在图3A的情况下，机器人101也可以以使机械臂112R的第二肩关节123相对地位于上方的方式旋转机械臂112L的第一肩关节121，同时，以使机械臂112L的第二肩关节123相对地位于下方的方式旋转机械臂112L的第一肩关节121。借此，如图3A所示，能够在机器人本体111的前方上下交叉机械臂112R和机械臂112L。

在本实施形式中，机械臂112R的第一肩关节121和机械臂112L的第一肩关节121也可以以连动地旋转的方式构成。这种结构，例如，可以通过使前者的第一肩关节121的驱动马达与后者的第一肩关节121的驱动马达为同一个驱动马达来实现。这样的结构与图10那样的结构相比，双臂作业的变化受到限制。但是，通常，这样的结构与图10那样的结构相比，可以用简单的结构来实现。因而，在没有必要分别驱动机械臂112R的第一肩关节121和机械臂112L的第一肩关节121的情况下，通常希望采用这种结构。

Claims (10)

1.一种机器人，其特征在于，具有:

机器人本体；

第一肩关节，所述第一肩关节设置在所述机器人本体上，能够相对于所述机器人本体旋转；

支承部，所述支承部的一端侧设置在所述第一肩关节处，能够与所述第一肩关节一起相对于所述机器人本体旋转；

第二肩关节，所述第二肩关节设置在所述支承部的另一端侧，能够相对于所述支承部旋转；

臂部，所述臂部的一端侧设置在所述第二肩关节处，能够与所述第二肩关节一起相对于所述支承部旋转。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括:

手腕关节，所述手腕关节设置在所述臂部的另一端侧，能够相对于所述臂部旋转；

手部，所述手部设置在所述手腕关节处，能够与所述手腕关节一起相对于所述臂部旋转。

3.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述臂部具有:

上臂部，所述上臂部的一端侧设置在所述第二肩关节处；

肘关节，所述肘关节设置在所述上臂部的另一端侧，能够相对于所述上臂部旋转；

前臂部，所述前臂部设置在所述肘关节处，能够与所述肘关节一起相对于所述上臂部旋转。

4.如权利要求1至3中任何一项所述的机器人，其特征在于，

当所述第一肩关节相对于所述机器人本体旋转时，所述第一肩关节绕规定的旋转轴旋转，

当所述第二肩关节相对于所述支承部旋转时，所述第二肩关节绕规定的旋转中心旋转，

当所述第一肩关节绕所述旋转轴旋转时，所述支承部及所述第二肩关节与所述第一肩关节一起绕所述旋转轴旋转，同时，所述第二肩关节的所述旋转中心于在所述第一肩关节的所述旋转轴上具有中心的圆轨道上旋转。

5.如权利要求1至3中任何一项所述的机器人，其特征在于，所述第一肩关节能够以使所述第二肩关节位于所述臂部的另一端侧的方式旋转。

6.如权利要求1至3中任何一项所述的机器人，其特征在于，所述机器人本体的形状的至少一部分形成沿着当所述第二肩关节相对于所述机器人本体旋转时的所述第二肩关节的旋转轨道的形状。

7.如权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述上臂部的长度为所述第一肩关节的所述旋转轴和所述第二肩关节的所述旋转中心的距离的2倍以上。

8.如权利要求1至3中任何一项所述的机器人，其特征在于，所述第一肩关节能够以使所述第二肩关节位于与所述臂部的另一端侧相反一侧的方式旋转。

9.如权利要求1至3中任何一项所述的机器人的控制方法，其特征在于，当在作业中使用所述臂部时，以使所述第二肩关节位于作业对象的方向的方式旋转所述第一肩关节。

10.如权利要求1至3中任何一项所述的机器人的控制方法，其特征在于，当在作业中不使用所述臂部时，或者当由所述臂部抓住物品并搬运物品时，以使所述臂部的另一端侧靠近所述机器人本体的方式旋转所述第一肩关节。

Images