CN103317497A - 机器人系统、机器人手及机器人系统操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人系统、机器人手及机器人系统操作方法。一种机器人系统（1）包括机器人臂（12）、设置于机器人臂（12）的机器人手（13）以及安装于机器人手（13）用于保持对象物（W；200）的多个手指部件（40）。机器人手（13）包括连接至机器人臂（12）且包括致动器的手主体部（131），和连接至手主体部（131）且由所述致动器驱动的、可更换地保持所述多个手指部件（40）中的至少一对手指部件（40）的手指保持机构（132）。

Description

机器人系统、机器人手及机器人系统操作方法

技术领域

本公开涉及机器人系统、机器人手以及机器人系统操作方法。

背景技术

在现有技术中，公开了一种将机器人手安装到设置于机器人的机器人臂的端部的构造（例如，日本特开平09-277187号公报）。在此现有技术中，自动工具更换器（ATC）安装于机器人臂（臂）的端部。此外，被构造为与机器人臂侧的ATC相连接的ATC安装于作业台上载置的多个机器人手（手）的上端部。随后，选择作业台上载置的多个机器人手中的适于作业的机器人手。随后，该机器人手经由机器人臂侧的ATC和机器人手侧的ATC安装于机器人臂的端部。

还公开了一种安全监视装置，所述安全监视装置监视单个作业区域的安全（例如，日本特开平11-165291号公报）。根据此现有技术，当机器人正在操作中并且人员或者物体进入该机器人的操作范围时发布警告。术语“作业区域”在此指的是机器人能够独立执行生产或处理作业等的位置或区域。

此外，已经提出了一种被构造为控制机器人和设置于机器人外部的外部机构的机器人系统（例如，日本特开昭63-216689号公报；日本特开2009-148869号公报；日本特开2006-035346号公报）。根据这些机器人系统，机器人和外部机构连动以协同执行作业。

发明内容

根据日本特开平09-277187号公报中描述的现有技术，例如，根据对象物的形状、尺寸等选择性地使用多个机器人手。然而，一般来说，每个机器人手都需要致动器，这导致在选择性地使用多个机器人手时会增加成本负担的问题。

另一方面，存在在多个作业区中共用至少一个机器人的机器人系统。与为每个作业区提供专用机器人的情况相比，这种共用机器人的机器人系统抑制了设备投资。利用这种机器人系统，能够想到，进行机器人作业的准备处理的人员（此后称为“准备员”）可以在机器人在该机器人所在作业区内执行作业的同时，提前在不存在该机器人的作业区中执行准备处理。在此情况下，可以增加机器人的操作率，提高效率。然而，从安全监视的角度来说明，需要明确区分并监视人（准备员）与机器人的操作范围。因此，必须根据情况适当地停止机器人执行的作业。根据日本特开平11-165291号公报中描述的现有技术，机器人与传感器之间的位置关系是固定的，并且监视单个作业区的安全。因此，未特别考虑在多个作业区中存在一个或若干机器人的情况下的各作业区的安全监视。

此外，存在包括在多个作业区中的多个机器人的机器人系统。与为每个作业区提供专用机器人的情况相比，这种机器人系统抑制了设备投资。在此情况中，为了在作业区之间移动机器人，需要分别准备移动机器人的移动机构。然而，在作业区之间移动机器人实质上仅在各作业区中的作业开始前和作业结束后发生。因此提供用于仅移动机器人的专职移动机构是过度规范（specification）且不优选。根据日本特开昭63-216689号公报、日本特开2009-148869号公报、以及日本特开2006-035346号公报中描述的现有技术，尚未考虑上述方面。

因此，本发明的第一目的是提供能够减少成本的机器人系统和机器人手。

本发明的第二目的是提供在使得机器人在多个作业区中的某作业区中执行作业的同时，准备员能够在不存在机器人的分开的作业区内执行准备处理的机器人系统和机器人系统操作方法。

本发明的第三目的是提供包括在多个作业区中的多个机器人的机器人系统的、既防止过度规范又达到了最佳规范的构造和由所述系统执行的机器人系统操作方法。

为了实现第一目的，根据本公开的一方面，提供了一种机器人系统，所述机器人系统包括机器人臂、设置于所述机器人臂的机器人手、以及安装于所述机器人手的用于保持对象物的多个手指部件。所述机器人手包括连接至所述机器人臂且包括致动器的手主体部，和连接至所述手主体部且由所述致动器驱动的手指保持机构，该手指保持机构可更换地保持所述多个手指部件中的至少一对手指部件。

为了实现第二目的，根据本公开的另一方面，提供了一种机器人系统，所述机器人系统包括：机器人，所述机器人被构造为在多个作业区之一中执行作业；多个传感器，所述传感器被构造为检测人员的存在，所述多个传感器被分别设置于所述多个作业区；以及控制部，所述控制部在设置于一个作业区的传感器检测到存在人员时停止位于所述一个作业区中的机器人，而不考虑设置于除所述机器人所在的所述一个作业区之外的其他作业区的传感器是否已检测到人员的存在。

为了实现第三目的，根据本公开的另一方面，提供了一种机器人系统，所述机器人系统包括：第一机器人，所述第一机器人包括第一驱动部，所述第一驱动部被构造为实现用于执行预定作业的各种姿势；第二机器人，所述第二机器人包括第二驱动部，所述第二驱动部被构造为实现用于执行预定作业的各个姿势；引导部，所述引导部被构造为协同所述第一机器人的所述第一驱动部和所述第二机器人的所述第二驱动部，可移动地支撑所述第一机器人和所述第二机器人；以及控制部，所述控制部被构造为协同地控制所述第一驱动部和所述第二驱动部，使得所述第一机器人和所述第二机器人对所述预定作业的操作与所述第一机器人和所述第二机器人沿所述引导部的位置移动连动。

根据本公开的机器人系统和机器人手可以降低成本。

此外，根据本公开的机器人系统和机器人系统操作方法可以在使机器人执行作业的同时，允许准备员在不存在机器人的作业区中执行准备处理。因此，可以提高机器人的操作率，提高效率。

此外，根据本公开的机器人系统和机器人系统操作方法，第一驱动部和第二驱动部不但起到将各个机器人移动到任何作业区的作用，还起到变更机器人的姿势以执行预定作业的作用。换言之，可以根据作业详情使用单个机器人执行作业或使用多个机器人协同地执行作业。因此，例如在仅为移动机器人提供专职机构的情况下，可以防止规范（specification）变得过度。

附图说明

图1是示意性示出第一实施方式的机器人系统的总体构造的系统构造图。

图2是示意性示出机器人的构造的说明图。

图3是用于说明手部的构造的说明图。

图4A和图4B是用于说明手指保持部的构造的说明图。

图5A和图5B是用于说明手指保持部的构造的说明图。

图6A和图6B是示出手指存放箱和按压装置的外观的透视图。

图7是用于说明将手指部件安装到手指保持机构的操作的说明图。

图8是用于说明从手指保持机构移除手指部件的操作的说明图。

图9是用于说明机器人系统的作业过程的说明图。

图10是用于说明机器人系统的作业过程的说明图。

图11是用于说明机器人系统的作业过程的说明图。

图12是用于说明机器人系统的作业过程的说明图。

图13是用于说明机器人系统的作业过程的说明图。

图14是示出可自动更换螺帽扳手的端部工具的变型例中的螺帽扳手、端部工具、以及连接部件的说明图。

图15是示意性示出螺帽扳手和端部工具的构造的说明图。

图16是示出根据第二实施方式的机器人系统的概况的示图。

图17是示出第二实施方式的工程布局的平面图。

图18是示出机器人系统在作业期间的安全监视操作的概要的流程图。

图19是示出机器人系统在移动期间的安全监视操作的概要的流程图。

图20是示出根据在两个作业区之间共用单个机器人的变型例的机器人系统的概况的示图。

图21是示出根据在两个作业区之间共用单个机器人的变型例的工程布局的平面图。

图22是示出根据在三个作业区之间共用两个机器人的变型例的机器人系统的概况的示图。

图23是示出根据在三个作业区之间共用两个机器人的变型例的工程布局的平面图。

图24A至图24E是示出使用根据在三个作业区之间共用两个机器人的变型例的机器人系统的作业步骤的示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述实施方式。参照图1至图15对第一实施方式进行描述。

如图1所示，此实施方式的机器人系统1设置于作业区100。作业区100是用于执行包括多个工程的组装机械制品作业的区域。作业区100的周围由栅栏2围绕以限制人进入。用于维护工人进出的门R1设置在此作业区100中的两个位置。此外，作业区100分为三个区域：区域100A、100B、以及100C。作业台101A、101B、以及101C分别设置于各个区域100A至100C。此外，用于运输物品进出的门R2设置于区域100A处。此外，在作业区100中，诸如作业所需的部件或工具的多个（多种类型）工件W（对象物）分别放置在作业台101A至101C上适当位置。

机器人系统1包括两个运输车4A和4B、两个机器人10A和10B、桥式吊车（在此示例中，起重机）20、以及控制器30。运输车4A和4B横跨穿过三个区域100A至100C设置的行进轴3行进。

根据此机器人系统1，在各区域100A至100C中，组装多个工件W。利用这种构造，执行作为半成品部件的单元Ua、Ub和Uc的组装处理。换言之，单元Ua、Ub、以及Uc各构成多个工件W的集合。随后，单元Ua、Ub、以及Uc被进一步组装以制造作为最终组装品的单元Uabc（参考图11等，稍后描述）。根据此实施方式，此单元Uabc是最终的加工件（稍后详细描述）。

各机器人10A和10B分别设置在运输车4A和4B上。

此外，用于抓握工件W的多个（多对）手指部件40设置于机器人系统1。手指部件40安装于各机器人10A和10B的手部13（稍后参考图2描述）。例如，存在能够由一种类型的手指部件40保持的大约1至10种类型的工件W（已经确定为各手指部件40保持的工件W）。因此，需要有选择地使用手指部件40来保持所有工件W。多对手指部件40中，四对特定的手指部件40（例如使用频率高的手指部件40）存放在手指存放箱50A和50B中。手指存放箱50A和50B分别设置在与各机器人10A和10B相对应的运输车4A和4B上。换言之，各机器人10A和10B和各手指存放箱50A和50B沿行进轴3可移动。利用这种构造，机器人10A和10B例如在相互靠近移动时，能够执行协同操作，诸如协同地保持并运输重量和体积大的工件W。注意，在未具体示出时，仅在特定区域使用的手指部件40（使用频率低的手指部件40等）存放在设置于使用手指部件40的位置处的手指存放箱50内。

此外，在各区域100A至100C分别设置作业区域102A、102B、以及102C。例如，在各作业区域102A、102B、以及102C例如设置作业台（未示出）等。此外，搬出车103设置于隔着行进轴3与作业区域102A相对的侧。搬出车103能够运载单元Uabc并经由门R2将单元Uabc移动至下一处理（未示出）。

起重机20是设置于作业区100上方的桥式吊车。从起重机20的行进轨道（未示出）垂下吊钩20A。随后，起重机20在控制器30的控制下能够卷起及放下吊钩20A。此起重机20悬挂并且支撑单元Uabc等，单元Uabc是重量和体积大的工件的示例。例如，协同操作的机器人10A和10B和此起重机20保持并搬送单元Uabc。具体来说，起重机20支撑单元Uabc施加的垂直力（重量）。此时，机器人10A和10B以使单元Uabc不旋转的方式保持单元Uabc。在此状态下，单元Uabc通过被水平移动并且固定到特定位置/姿势被保持并搬送。

控制器30由包括存储装置、电子计算装置、以及输入装置（均未示出）的计算机组成。此控制器30与机器人10A和10B、起重机20、以及运输车4A和4B可通信地连接，控制上述设备的操作。此外，经由适当输入装置（例如，编程器）向控制器30预先示教在作业中机器人10A和10B、起重机20、以及运输车4A和4B的操作的状况。

注意，根据此示例，控制器30控制机器人10A和10B、起重机20、以及运输车4A和4B的操作。然而，本公开不限于此。换言之，例如，可分别构造控制机器人10的操作的计算机；控制起重机20的操作的计算机、以及控制运输车4A和4B的操作的计算机。

如图2中所示，机器人10包括固定在运输车4上的基台11、设置于此基台11的臂部12（机器人臂）、以及设置于此臂部12的端部的手部13（机器人手）。

臂部12包括第一结构部件121、第二结构部件122、第三结构部件123、第四结构部件124、第五结构部件125、第六结构部件126、以及凸缘部127。此外，致动器Ac1、Ac2、Ac3、Ac4、Ac5、Ac6以及Ac7分别内置于设置于臂部12的七个关节部内（第一至六结构部件121至126以及凸缘部127）。各可动部的旋转位置作为来自内置于致动器Ac内的编码器的信号输入至控制器30。

手部13包括安装在设置于臂部12的端部的凸缘部127处的手部主体131，和安装于此手部主体131的手指保持机构132。包括伺服马达的致动器（未示出）内置于手部主体131内。可动部的旋转位置作为来自内置于致动器内的编码器的信号输入至控制器30。手指保持机构132可更换地保持多对手指部件40中的一对手指部件40（稍后详细描述）。

如图3中所示，一对活塞133和133以相对方式设置于手部主体131。这对活塞133和133由内置于手部主体131内的致动器沿互相远离和互相靠近的方向驱动（参见图3中箭头）。手指保持机构132包括连接至此对活塞133和133的一对手指保持部134和134。一对手指保持部134和134构造为左右对称。一对手指保持部134和134能够与一对活塞133和133的驱动连动地沿互相远离和互相靠近的方向移动，并且可更换地保持一对手指部件40和40。

下面利用图3、图4A、图4B、以及图5A和图5B描述手指保持部134的详细构造。注意，图4A和图4B示出了手指保持部134未保持手指部件40的状态。其中，图4A对应于与连杆部件138（稍后描述）处于卡合姿势（engaged posture）（稍后描述）的状态。图4B对应于连杆部件138（稍后描述）处于解除姿势（稍后描述）的状态。注意，图5A和图5B示出了手指保持部134正保持手指部件40的状态。其中，图5A对应于连杆部件138（稍后描述）处于卡合姿势（稍后描述）的状态。图5B对应于连杆部件138（稍后描述）处于解除姿势（稍后描述）的状态。

如图3、4A、4B、5A、以及5B中所示，各手指保持部134是连杆机构，该连杆机构包括手指保持部主体150、容纳空间135，四个连杆部件136、137、138、以及139、两个轴SH1和SH2、两个连接部件140和141、两个压缩弹簧142（弹性部件）。

容纳空间135是被构造为容纳（插入）手指部件40的空间，并且设置于另一手指保持部件134的对侧（内侧）。

连杆部件136（第二连杆部件）设置为可绕轴SH1（第二旋转轴）旋转。此连杆部件136的端侧是部分外露的表面。此表面136a相当于操作面。下文中，将此表面136a适当地称为操作面136a。连杆部件136的另一端侧经由连接部件140与连杆部件137的端侧连接。此外，当未按压操作面136a时，连杆部件136由容纳在手指保持部主体150处设置的凹部150a中的压缩弹簧142施力以形成图4A和图5A中所示姿势。换言之，当未按压操作面136a时，压缩弹簧142被施力使得连杆部件136形成图4A和图5A中所示的姿势。随后，当在如图4A和图5A中所示的姿势下按压操作面136a时，连杆部件136绕轴SH1沿一个方向（第一方向；图4A和图5A中所示的箭头A1的方向）旋转，形成图4B和图5B中所示的姿势。随后，当解除按压状态时，连杆部件136绕轴SH1沿另一个方向（图4B和图5B中所示的箭头A2的方向）旋转，返回图4A和图5A中所示的姿势。

连杆部件137的其它端侧经由连接部件141与连杆部件138（第一连杆部件）连接。换言之，此连杆部件137连接连杆部件136与连杆部件138。

连杆部件138包括两个突出部138a和138b。此外，连杆部件138设置为可绕轴SH2（第一旋转轴）旋转。随后，连杆部件138被构造为能够通过绕轴SH2旋转在卡合姿势（图4A和图5A中所示姿势）与解除姿势（图4B和图5B中所示姿势）之间转换。在卡合姿势中，连杆部件138与插入容纳空间135中的手指部件40卡合。在解除姿势中，连杆部件138解除与手指部件40的卡合。换言之，当连杆部件138处于卡合姿势时，突出部138a向容纳空间135内侧突出。利用这种构造，突出部138a能够接触插入容纳空间135的手指部件40的在接触工件W的表面40Wa的对侧的表面40Wb。随后，当手指部件40深插到容纳空间135中时，突出部138a与设置于手指部件40的表面40Wb的凹部40a卡合。利用这种构造，手指部件40被卡合在那个位置（图3和图5A中所示的位置）。此外，连杆部件138部分地外露（附图中参考标记138c所指的部分）。注意，下文中此参考标记138c所指的部分适当地称为操作部138c。

凹部139a设置于连杆部件139处。连杆部件138的突出部138b配合到此凹部139a中，由此连接连杆部件138和139。此外，连杆部件139的端部139b外露。注意，下文中，此端部139b适当地称为操作部139b。

利用如此连接的连杆部件136至139，连杆部件136至139连动。根据此实施方式，通过按压连杆部件136的操作面136a、连杆部件138的操作部138c、或连杆部件139的操作部139b，连杆部件136至139可以连动。

换言之，当未按压操作面136a、操作部138c、以及操作部139b时，连杆部件136由如上的压缩弹簧142施力。利用这种构造，连杆部件136至139形成图4A和图5A中所示的姿势。换言之，连杆部件138形成卡合姿势。

此时，当按压操作面136a、操作部138c、或操作部139b时，连杆部件136沿箭头A1的方向旋转。此外，连杆部件138绕轴SH2沿一个方向（第二方向；图4A和图5A中所示的箭头B1的方向）旋转。此外，沿一个方向（图4A和图5A中所示的箭头C1的方向）驱动连杆部件139。因此，连杆部件136至139连动，使得连杆部件136至139形成图4B和图5B中所示的姿势。换言之，连杆部件138处于解除姿势。

随后，当按压状态解除时，连杆部件136沿箭头A2的方向旋转。此外，连杆部件138绕轴SH2沿另一个方向（图4B和图5B中所示的箭头B2的方向）旋转。此外，沿另一个方向（图4B和图5B中所示的箭头C2的方向）驱动连杆部件139。因此，连杆部件136至139连动，使得连杆部件136至139返回图4A和图5A中所示的姿势。换言之，连杆部件138返回卡合姿势。

如图6A和6B中所示，手指存放箱50存放四对特定手指部件40。按压装置60安装于此手指存放箱50。按压装置60包括一对按压部件61，该按压部件61包括四个突出部61a。各按压部件61与手指存放箱50中存放的四对特定手指部件40相对应地设置于手指存放箱50的外壁部。按压装置60与控制器30可通信地连接。按压装置60的操作（稍后描述的一对按压部件61的垂直驱动等）由控制器30控制。注意，控制按压装置60的操作的计算机可以与控制器30分开设置。

一对按压部件61和61被构造为可垂直驱动。当向上驱动一对按压部件61时，设置于一对按压部件61处的一对突出部61a的端部开始接触并且抵靠机器人10的一对手指保持部134的连杆部件136的操作面136a进行按压。利用这种构造，解除一对手指保持部134对一对手指部件40的保持。解除了一对手指保持部134的保持的一对手指部件40由于重力下落，并且存放在手指存放箱50中。

换言之，与作为下一作业处理中的保持对象的工件W的形状、尺寸等相对应的一对手指部件40安装于手指保持机构132。在此情况中，机器人10进行操作，使得分别设置于手指保持机构132的一对手指保持部133和133的容纳空间135位于存放在手指存放箱50中的一对手指部件40和40上方。随后，如图7中所示，机器人10使手部13下降并且将手指部件40插入容纳空间135中。此时，当手指部件40插入容纳空间135一定程度时，连杆部件138的突出部138a接触手指部件40的端部（图7中的上端部），并且该端部抵靠突出部138a。利用这种构造，连杆部件136至139连动，使得形成卡合姿势的连杆部件138沿箭头A1的方向和箭头B1的方向旋转。此外，沿箭头C1的方向驱动连杆部件139。随后，当手指部件40深插到容纳空间135时，突出部138a插入手指部件40的凹部40a中。随后，连杆部件138沿箭头A2的方向和箭头B2的方向旋转。此外，沿箭头C2的方向驱动连杆部件139。凭借如此连动的连杆部件136至139，突出部138a与凹部40a卡合，并且手指部件40安装于手指保持机构132。

另一方面，当从手指保持机构132移除手指部件40时，机器人10进行操作，使得连杆部件136的操作面136a位于按压装置60的一对突出部61a上方。此时突出部61a设置于与已安装的一对手指部件40的存放位置相对应的位置。随后，如图8中所示，在控制器30的控制下，向上驱动按压装置60的一对按压部件61，使得按压部件61的突出部61a抵靠操作面136a。利用这种构造，处于卡合姿势的连杆部件138沿箭头A1的方向和箭头B1的方向旋转。此外，沿箭头C1的方向驱动连杆部件139。凭借如此连动的连杆部件136至139，连杆部件138的突出部138a与手指部件40的凹部40a的卡合变为解除状态。因此，从手指保持机构132移除手指部件40。被移除的手指部件40因重力下落并存放在手指存放箱50中其原始位置中。

因此，例如，当处理转换到抓取工件W的处理时，机器人10将与工件W的形状、尺寸等相对应的手指部件40如上所述地安装到手指保持机构132，并且抓取工件W。随后，当处理转换到要抓取当前阶段安装到手指保持机构132的手指部件40不能抓取的工件W的处理时，机器人10如上所述地移除手指部件40，安装与工件W的形状、尺寸等相对应的其它手指部件40并抓取工件W。

下面利用图1、图9、图10、图11、图12以及图13来描述机器人系统1的作业过程。

首先，如图1中所示，在各个区域100A至100C中，如上所述，机器人10A和机器人10B（或任何一个）抓取作业台101A至101C上的工件W，并且组装单元Ua、Ub、以及Uc。此时作业按照预先存储在控制器30中的作业过程来执行。注意，单元Ua、Ub、以及Uc的组装作业可很好地顺序执行或由机器人10A和10B并行执行。

一旦完成单元Ua、Ub、以及Uc的组装作业，机器人10A和10B分别将用于保持单元Uc的手指部件40安装到手部13的手指保持机构132上。随后，如图9中所示，机器人10A和10B协同地保持并且举起单元Uc，将单元Uc移动到行进轴3正上方。接着，运输车4A和4B进行操作，将单元Uc从区域100C移动至区域100B。随后，在区域100B的作业区域102B中执行单元Uc和单元Ub的组装作业，制造作为单元Uc和单元Ub组装在一起的半成品的单元Ubc（稍后参考图10描述）。如图10中所示，单元Ubc由机器人10A和10B协同保持并且被提供至位于区域100A的作业区域102A中的单元Ua上的预定位置。随后，执行将单元Ubc组装到单元Ua的作业，制造作为最终的被加工件的单元Uabc（稍后参照图11描述）。

当完成单元Uabc的组装作业时，如图11中所示，起重机20进行操作并且由机器人10A和10B将起重机20的吊钩20A连接至单元Uabc。随后，机器人10A和10B分别保持单元Uabc的确定位置。接着，吊钩20A卷起，提起单元Uabc。

随后，如图12中所示，利用运输车4A和4B的操作，在改变机器人10A与10B之间的距离的同时，将提起的单元Uabc移动至搬出车103侧。此时，直到单元Uabc到达行进轴3为止，运输车4A和4B进行操作，逐步增加机器人10A与10B之间的距离。随后，在单元Uabc经过行进轴3后，如图13中所示，运输车4A和4B进行操作，逐步减少机器人10A与10B之间的距离。

在机器人10A和10B如此协同操作的情况下，小尺寸工件W的运输和组装作业等可以由各机器人10A和10B独立执行。此外，当运输作为多个工件W的集合的单元Uc和Ubc时，由于各机器人10A和10B协同作业，所以即使重量重，也可以使用普通机器人完成运输。此外，对于甚至重量更重的单元Uabc，在起重机20支撑重力方向上的负荷的同时，各机器人10A和10B与运输车4A和4B协同作业。利用这种构造，在避免机器人10A和10B的臂部12和12的干扰等的同时，可以水平移动单元Uabc。

如上所述，在此实施方式的机器人系统1中，机器人10的手部13的手指保持机构132可更换地保持多对手指部件40中的一对手指部件40。利用这种构造，即使在分别保持不同形状、尺寸等的多个工件W的作业情况下，也可以公共地安装手部13（手主体部131的致动器），并且可根据工件W的形状、尺寸等容易地更换安装于手指保持机构132的一对手指部件40。因此，与例如准备多个手部并且根据工件W的形状、尺寸等使用ATC（自动工具更换器）等来更换这些手部的情况相比，可以减少成本。此外，根据此实施方式，仅需要设置存放多对手指部件40的存放空间。因此，与设置用于存放多个手部的空间的情况相比，可以节省空间。因此，如上所述，可以将存放多个手指部件40的手指存放箱50与机器人10设置在同一运输车4上，并且随机器人10移动手指存放箱50。

此外，具体来说，根据此实施方式，手指保持机构132包括一对手指保持部133。随后，一对手指保持部133中各个手指保持部133用作包括连杆部件136至139的连杆部件。利用这种构造，容纳空间135所容纳的手指部件40由连杆部件138卡合，使得可以保持手指部件40。随后，处于卡合姿势的连杆部件138变换到解除姿势，解除连杆部件138与手指部件40的卡合并且解除手指部件40的保持。

此外，具体来说，根据此实施方式，连杆部件136包括暴露出的操作面136a，当按压操作面136a时连杆部件136沿箭头A1的方向旋转。利用这种构造，操作面136a被按压部件61等按压，使连杆部件136沿箭头A1的方向旋转。因此，处于卡合姿势的连杆部件138可以变换到解除姿势。因此，可以解除连杆部件138与手指部件40的卡合，由此解除对手指部件40的保持。

此外，具体来说，根据此实施方式，一对手指保持部133的各手指保持部133包括压缩弹簧142。当未按压操作面136a时，各压缩弹簧142向连杆部件136施力，使得连杆部件138形成卡合姿势。利用这种构造，当未按压操作面136a时，连杆部件138可以变为卡合姿势。因此，手指部件40可以与连杆部件138卡合，使得可以保持手指部件40。

此外，具体来说，根据此实施方式，连杆部件138包括突出部138a，并且多个手指部件40中的各手指部件40包括与表面40Wb的突出部138a卡合的凹部40a。由于连杆部件138的突出部138a与容纳空间135中容纳的手指部件40的凹部40a卡合，所以可以可靠地保持手指部件40。

此外，具体来说，根据此实施方式，本公开包括按压装置60，该按压装置60包括用于按压操作面136a的按压部件61。按压装置60的按压部件61按压操作面136a，由此使连杆部件138沿箭头B1的方向旋转。因此，处于卡合姿势的连杆部件138可以变换到解除姿势。因此，可以解除连杆部件138与手指部件40的卡合，由此解除对手指部件40的保持。

注意，第一实施方式不限于上述内容，并且可以在不偏离本公开的精神和范围的情况下，进行各种变型。下面逐一描述这些变型例。

（1-1）当螺帽扳手的端部工具可自动更换时

换言之，螺帽扳手（电动扭矩扳手）可以由手指部件40保持，并且可自动更换安装于所保持的螺帽扳手（电动扭矩扳手）的端部的端部工具。

如图14中所示，在此变型例中，例如在先描述的运送车4A、4B上设置螺帽扳手200。机器人10使用安装于手部13的手指保持机构132的一对手指部件40来保持螺帽扳手200的被保持部201。因此，机器人10能够保持螺帽扳手200。换言之，螺帽扳手200也对应于对象物。

多个端部工具300之一可更换地安装到螺帽扳手200的端部。换言之，例如，根据组装作业期间将工件W紧固到一起所需的诸如螺丝钉、螺栓、螺帽等的紧固部件MB的类型，来准备端部工具300。例如，多个端部工具300插入设置在前述运送车4A、4B上的端部工具台301。此外，例如，准备多种类型的紧固部件MB，并且插入设置在前述作业台101上的供给台302。

随后，当处理转换到执行紧固部件MB的紧固处理时，机器人10将与螺帽扳手200的被抓取部201的形状、尺寸等相对应的手指部件40如上所述地安装到手指保持机构132，抓取被抓取部201。利用这种构造，机器人10抓取螺帽扳手200，将与此时所需的紧固部件MB的类型相对应的端部工具300安装到被抓取的螺帽扳手200的端部，并且附加紧固部件MB并使紧固部件MB紧固。根据此变型例，不用人手而是自动化地执行端部工具300的更换。

如图15中所示，将三个弹簧201、202以及203设置于螺帽扳手200。弹簧201包括当紧固部件MB被紧固时执行随动动作的功能。弹簧202包括当完成紧固时缓和冲击的功能。弹簧203包括用于移除端部工具300的功能。此外，端部工具300安装于螺帽扳手200的端部。端部工具300包括尖头部320、圆筒状套筒303、以及与此套筒303连通的盖部304。尖头部通道350与套筒303和盖部304在相同轴线上形成。尖头部320插入此尖头部通道350中。在尖头部320与尖头部通道350之间的整个外周周围形成空气流通通道。此外，在盖部340的与螺帽扳手200的端部配合的部分中形成开口399。利用安装于螺帽扳手200的端部的端部工具300，设置于螺帽扳手200的送风管400的一端侧连接至开口399。送风管400的另一端侧连接至吸气泵（未示出），并且空气经由送风管400从尖头部通道350吸入。利用这种构造，紧固部件MB可以被吸着于套筒303的端部。利用此构造，即使在用其它端部工具300来更换端部工具300的情况下，也不需要在此时重新连接送风管400。因此，可以自动执行端部工具300的更换。

根据上述此变型例，实现了本实施方式相同的优点。

（1-2）其它

虽然在上文中，上述手指保持机构132被构造为可更换地保持一对手指部件40，但本公开不限于此。换言之，手指保持机构可构造为可更换地保持三个或更多手指部件。

虽然上文中，机器人10被构造为使用具有七个轴的机器人，但本公开不限于此，允许使用具有六个轴以下的机器人的构造。

此外，虽然上文中，机器人10被构造为使用仅具有一个臂部12的单臂机器人，但本公开不限于此。换言之，机器人可构造为使用具有两个以上臂部的多臂机器人。

此外，虽然上文中，为机器人系统1提供了包括臂部12、手部13等的两个机器人10，但本公开不限于此。换言之，可仅提供一个机器人，或提供三个以上机器人。

接下来，参照图16至图21对第二实施方式进行描述。根据第二实施方式的机器人系统，在并排排列的三个作业区域中共用两个机器人。根据第二实施方式的机器人系统，当在存在机器人并且机器人可以执行作业的作业区域中检测到存在人员时，执行停止机器人的控制。另一方面，如果在不存在机器人的作业区域中检测到存在人员，则不执行停止机器人的控制。

构造

图16是示出根据第二实施方式的机器人系统600的概况的示图。图17是示出第二实施方式的工程布局的平面图。如图16和图17中所示，机器人系统600包括第一机器人610、第二机器人620、工具存放空间615、传感器630、传感器640、传感器650、移动部660、以及控制部670。

在此实施方式中，第一机器人610和第二机器人620分别是使用六个或七个自由度的垂直多关节机器人。第一机器人610和第二机器人620安装于移动部660。第一机器人610和第二机器人620对零件存放空间E至G中的和在作业台X、X’、Y、Y’、Z、以及Z’上的对象执行作业。

控制部670包括单个或多个控制器（计算设备）。控制部670基于预先存储的操作过程来控制第一机器人610、第二机器人620、以及移动部660的伺服马达（未示出）的驱动。检测旋转位置的编码器内置于第一机器人610、第二机器人620、以及移动部660的伺服马达中。各编码器的检测信号被分别输入控制部670。

此外，控制部670与传感器630、640以及650连接。传感器630、640以及650的信号被输入至控制部670。

如图17中所示，机器人系统600被栅栏D和零件存放空间E至G围绕。门601设置于栅栏D。门601用于准备员在机器人系统600的操作已停止时从栅栏D进入的入口和离开的出口。注意，栅栏D可部分地或者全部利用容纳机器人系统600的建筑物的墙壁等来构成。直线排列零件存放空间E至G，而移动部660与零件存放空间E至G平行排列。

第一机器人610和第二机器人620设置在移动部660的轨道660A上。第一机器人610和第二机器人620当由控制部670控制的伺服马达（未示出）驱动时，在轨道660A上移动。

分隔壁D1设置在零件存放空间E与F之间。分隔壁D2设置在零件存放空间F与G之间。栅栏D和零件存放空间E至G所围绕的作业区域形成沿分隔壁D1和D2划分的作业区域A（图17中的虚线框A）、作业区域B（图17中的虚线框B）、以及作业区域C（图17中的虚线框C）。

根据此实施方式，作业区域A、B、以及C各用作执行各由多个零件组成的组装品的机械单元a、b、以及c的组装作业的位置（或区域）。

此外，零件存放空间E、作业台X、以及作业台X’设置在作业区域A中。零件存放空间F、作业台Y、以及作业台Y’设置在作业区域B中。零件存放空间G、作业台Z、以及作业台Z’设置在作业区域C中。

随后，根据机器人系统600，在作业区域A、B、以及C中共用第一机器人610和第二机器人620。

换言之，在作业区域A至C中，第一机器人610和第二机器人620中的至少一个（下文中适当简称为“机器人610和620”）对分别布置在零件存放空间E至G中的零件执行组装作业。由此，制造组装品（子组装件）。

此外，根据机器人系统600，机器人610和620将在作业区域A至C之一中组装的组装制品运送至作业区域A至C中的另一个，使得可以通过实施进一步组装作业来制造更复杂的组装品。

根据此第二实施方式，第一机器人610和第二机器人620主要集中在单个作业区域中（作业区域A、B、或C中的任何一个），并且协同作业以组装要制造的机械单元。注意，第一机器人610和第二机器人620可分布到不同作业区域独立执行作业。

接下来，描述机器人系统600执行的作业过程的示例。机器人610和620在作业区域A中执行单元a的组装作业。随后，机器人610和620在作业区域B中执行单元b的组装作业，并且在作业区域C中执行单元c的组装作业。机器人610和620将单元a从作业区域A运送到作业区域B并且在作业区域B中执行单元a和单元b的组装作业，由此制造作为组装品的单元ab（未示出）。接着，机器人610和620将单位c从作业区域C运送至作业区域B，并且在作业区域B中执行单元ab和单元c的组装作业，由此制造作为组装品的单元abc（未示出）。根据此实施方式，单元Uabc是最终的被加工件。

此时，第一机器人610和第二机器人620接收来自控制部670的指令，并且在作业区域A、B、或C中执行作业。例如，为了执行单元b的组装作业，第一机器人610和第二机器人620接收来自控制部670的指令并且协同地从零件存放空间F得到所希望的零件。此外，第一机器人610和第二机器人620把零件临时存放在作业台Y上。另外，第一机器人610和第二机器人620将临时存放在作业台Y上的零件运载到作业台Y’，并且在作业台Y’上执行单元b的组装作业。

接下来，描述基于该第二实施方式的传感器630、640以及650的检测和检测结果进行的控制。传感器630、640以及650是分别检测零件存放空间E、F、或G附近是否存在准备员（人员）602的运动传感器。传感器630、640以及650检测到的信息被输入至控制部670。

根据此实施方式，传感器630、640以及650是透过型区域传感器（area sensor）。如果在有效传感器检测范围中存在遮光物体，则传感器630、640以及650检测到存在准备员602。在准备员602向作业区域A中设置的零件存放空间E提供零件时，传感器630感测到准备员602。在准备员602向作业区域B中设置的零件存放空间F提供零件时，传感器640感测到准备员602的手部。在准备员602向作业区域C中设置的零件存放空间G提供零件时，传感器650感测到准备员602。

移动部660基于来自控制部670的操作指令，将第一机器人610和第二机器人620沿着轨道660A从一个作业区域移动到另一个作业区域。注意，移动部660可包括两个独立轴：移动第一机器人610的第一轴，和移动第二机器人620的第二轴。或者，移动部660可包括第一机器人610和第二机器人620共用的单个共用轴。当移动部660包括作为单个共用轴的移动轴时，第一机器人610和第二机器人620可以在不改变相对位置的情况下移动。

此外，例如当转换作业区域时，执行由移动部660进行的移动。或者，当第一机器人610和第二机器人620在单个作业区域中协同执行作业并且一个机器人从另一作业区域或供应工具存放空间615获取零件或工具等时，执行移动。

控制部670从准备员接收对要执行作业的作业区域的选择输入。随后，控制部670控制第一机器人610、第二机器人620、以及移动部660，使得第一机器人610和第二机器人620遵循预先创建的程序在所接收的作业区域中执行作业。

此外，控制部670监视设置于第一机器人610和第二机器人620中的至少一个所在的作业区域（下文中适当称为“操作区域”）的传感器（传感器630、640或650）是否检测到存在准备员602。例如，假设作业区域A是操作区域，控制部670监视传感器630是否检测到存在准备员602。此外，例如，假设作业区域B是操作区域，控制部670监视传感器640是否检测到存在准备员602。此外，例如，假设作业区域C是操作区域，控制部670监视传感器650是否检测到存在准备员602。注意，根据此实施方式，控制部670基于来自与移动部660相对应的编码器的位置信息，来检测第一机器人610和第二机器人620所在的区域。

此外，在设置于操作区域的传感器检测到存在准备员602时，控制部670停止存在于操作区域中的机器人（第一机器人610和第二机器人620中的至少一个）。随后，控制部670发布报警信号。此时，设置于除操作区域以外的区域（下文中适当称为“非操作区域”）的传感器（传感器630、640或650）是否检测到存在准备员602无所谓。

此外，在设置于操作区域的传感器未检测到存在准备员602时，控制部670不执行如上所述的对存在于操作区域中的机器人（第一机器人610和第二机器人620中的至少一个）的停止控制。此时，与上述类似，设置于非操作区域的传感器（630、640或650）是否检测到存在准备员602无所谓。例如，假设作业区域A是操作区域，在传感器630未检测到存在准备员602时，控制部670不停止存在于操作区域A中的机器人。此时，设置于作业区域B的传感器640或设置于作业区域C的传感器650是否检测到存在准备员602无所谓。此外，例如，假设作业区域B是操作区域，在传感器640未检测到存在准备员602时，控制部670不停止存在于操作区域B中的机器人。此时，设置于作业区域A的传感器630或设置于作业区域C的传感器650是否检测到存在准备员602无所谓。此外，例如，假设作业区域C是操作区域，在传感器650未检测到存在准备员602时，控制部670不停止操作区域C中存在的机器人。此时，设置于作业区域A的传感器630或设置于作业区域B的传感器640是否检测存在准备员602无所谓。

此外，当第一机器人610和第二机器人620中至少一个已发布报警信号并且停止时（下文中称为“报警/停止状态”），当操作员按下复位报警按钮（Reset Alarm Bottom,未示出）时，控制部670停止报警信号的发布并且解除停止状态。

注意，在移动部660将机器人（第一机器人610和第二机器人620）从机器人所在的作业区域移动至预定作业区域之前，控制部670监视设置于机器人要移往的目的地作业区域的传感器是否已检测到存在准备员602。随后，在传感器已检测到存在准备员602时，控制部670禁止机器人进入目的地作业区域，使机器人在进入目的地作业区域前的位置处停止移动等。例如，在机器人从作业区域A移动至作业区域B之前，控制部670在设置于作业区域B的传感器640已检测到存在准备员602时，禁止机器人进入作业区域B。控制部670使机器人在作业区域A的位置停止移动。

此外，当设置于禁止机器人进入的目的地作业区域的传感器不再检测到存在准备员602时，控制部670允许机器人进入目的地作业区域并且机器人自动从停止状态恢复。例如，当设置于禁止机器人进入的作业区域B的传感器640不再检测到存在准备员602时，控制部670允许机器人进入作业区域B。因此，控制部670将机器人从作业区域A移动至作业区域B。

此外，控制部670可在禁止进入的目的地作业区域中发布警告。例如，控制部670促使出现在禁止机器人进入的作业区域B中的准备员602离开该区域。换言之，控制部670在作业区域B中发布报警声音或号召从作业区域B离开的自动公告。

控制方法1

图18是示出为了完成上述控制细节由控制部670执行的、作业期间的安全监视操作的概观的流程图。

在步骤S1中，首先控制部670确定第一机器人610是否处于报警/停止状态。如果第一机器人610不处于报警/停止状态，则不满足步骤S1的条件（步骤S1：否），并且流程前进到稍后描述的步骤S3。如果第一机器人610处于报警/停止状态，则满足步骤S1的条件（步骤S1：是），并且流程前进到步骤S2。

在步骤S2中，控制部670确定是否已按下复位报警按钮。如果尚未按下复位报警按钮，则不满足步骤S2的条件（步骤S2：否），并且流程前进到稍后描述的步骤S6。如果已按下复位报警按钮，则满足步骤S2的条件（步骤S2：是），并且流程前进到步骤S3。

在步骤S3中，控制部670确定设置于第一机器人610所在的作业区域的传感器是否已检测到存在准备员602。例如，如果第一机器人610位于作业区域A中，则控制部670确定传感器630是否已检测到存在准备员602。如果传感器630已检测到存在准备员602，则满足步骤S3的条件（步骤S3：是），并且流程前进到步骤S4。

在步骤S4中，控制部670将第一机器人610设置为报警/停止状态。例如，如果设置于第一机器人610所在的作业区域A的传感器630已检测到存在准备员602，则控制部670将第一机器人610设置为停止状态。随后，流程前进到稍后描述的步骤S6。

另一方面，在步骤S3中，如果传感器630未检测到存在准备员602，则不满足步骤S3的条件（步骤S3：否），并且流程前进到步骤S5。在步骤S5中，控制部670不管传感器640和传感器650是否已经检测到存在准备员602都保持第一机器人610的操作状态。具体来说，例如，如果第一机器人610处于报警/停止状态，则控制部670解除报警/停止状态。此外，如果第一机器人610处于操作状态，则控制部670继续该操作状态。如果步骤S5结束，则流程前进到步骤S6。

在步骤S6中，控制部670确定第二机器人620是否处于报警/停止状态。如果第二机器人620不处于报警/停止状态，则不满足步骤S6的条件（步骤S6：否），并且流程前进到稍后描述的步骤S8。如果第二机器人620处于报警/停止状态，则满足步骤S6的条件（步骤S6：是），并且流程前进到步骤S7。

在步骤S7中，控制部670确定是否已按下复位报警按钮。如果尚未按下复位报警按钮，则不满足步骤S7的条件（步骤S7：否），并且流程返回步骤S1且重复相同过程。如果已按下复位报警按钮，则满足步骤S7的条件（步骤S7：是），并且流程前进到步骤S8。

在步骤S8中，控制部670确定设置于第二机器人620所在的作业区域的传感器是否已检测到存在准备员602。例如，如果第二机器人620位于作业区域A中，则控制部670确定传感器630是否已检测到存在准备员602。如果传感器630已检测到准备员602的存在，则满足步骤S8的条件（步骤S8：是），并且流程前进到步骤S9。

在步骤S9中，控制部670将第二机器人620设置为报警/停止状态。例如，如果设置于第二机器人620所在的作业区域A的传感器630已检测到存在准备员602，则控制部670将第二机器人620设置为停止状态。随后，流程返回步骤S1并且重复相同过程。

另一方面，在步骤S8中，如果传感器630尚未检测到存在准备员602，则不满足步骤S8的条件（步骤S8：否），并且流程前进到步骤S10。在步骤S10中，控制部670不管传感器640和传感器650是否已检测到存在准备员602都维持第二机器人620的操作状态。具体来说，例如，如果第二机器人620处于报警/停止状态，则控制部670解除报警/停止状态。此外，如果第二机器人620处于操作状态，则控制部670继续该操作状态。一旦步骤S10结束，则流程返回步骤S1并且重复相同过程。

控制方法2

图19是示出控制部670执行的、移动期间的安全监视操作的概观的流程图。

在步骤S21中，控制部670监视第一机器人610是否即将从一个作业区域移动至另一作业区域。如果第一机器人610未即将从一个作业区域移动至另一作业区域，则不满足步骤S21的条件（步骤S21：否）并且流程前进到稍后描述的步骤S24。如果第一机器人610即将从一个作业区域移动至另一作业区域，则满足步骤S21的条件（步骤S21：是）并且流程前进到步骤S22。

在步骤S22中，控制部670监视设置于目的地作业区域的传感器是否已检测到存在准备员602。例如，当第一机器人610即将从作业区域A移动至作业区域B时，控制部670监视设置于作业区域B的传感器640是否已检测到存在准备员602。如果传感器640尚未检测到存在准备员602，则不满足步骤S22的条件（步骤S22：否），并且流程前进到稍后描述的步骤S27。如果传感器640已检测到存在准备员602，则满足步骤S22的条件（步骤S22：是），并且流程前进到步骤S23。

在步骤S23中，控制部670禁止第一机器人610进入到目的地作业区域。此外，控制部670在第一机器人610的目的地作业区域中发布警告。例如，控制部670发布报警声音或号召从目的地作业区域离开的自动公告。随后，流程前进到步骤S24。

在步骤S24中，控制部670确定是否禁止第一机器人610进入目的地作业区域。如果未禁止第一机器人610进入到目的地作业区域，则不满足步骤S24的条件（步骤S24：否），并且流程前进到稍后描述的步骤S27。如果禁止了第一机器人610进入到目的地作业区域，则满足步骤S24的条件（步骤S24：是），并且流程前进到稍后描述的步骤S25。

在步骤S25中，控制部670监视设置于第一机器人610的目的地作业区域的传感器是否已检测到存在准备员602。如果该传感器已检测到存在准备员602，则满足步骤S25的条件（步骤S25：是），并且流程前进到稍后描述的步骤S27。如果该传感器尚未检测到存在准备员602，则不满足步骤S25的条件（步骤S25：否），并且流程前进到步骤S26。

在步骤S26中，控制部670允许第一机器人610进入到目的地作业区域。随后，流程前进到步骤S27。

在步骤S27中，控制部670监视第二机器人620是否即将从一个作业区域移动至另一作业区域。如果第二机器人620未即将从一个作业区域移动至另一作业区域，则不满足步骤S27的条件（步骤S27：否）并且流程前进到稍后描述的步骤S30。如果第二机器人620即将从一个作业区域移动至另一作业区域，则满足步骤S27的条件（步骤S27：是）并且流程前进到步骤S28。

在步骤S28中，控制部670监视设置于目的地作业区域的传感器是否已检测到存在准备员602。例如，当第二机器人620即将从作业区域A移动至作业区域B时，控制部670监视设置于作业区域B的传感器640是否已检测到存在准备员602。如果传感器640尚未检测到存在准备员602，则不满足步骤S28的条件（步骤S28：否），流程返回步骤S21，并且重复相同过程。如果传感器640已检测到存在准备员602，则满足步骤S28的条件（步骤S28：是），并且流程前进到步骤S29。

在步骤S29中，控制部670禁止第二机器人620进入到目的地作业区域。此外，控制部670在第二机器人620的目的地作业区域中发布警告。例如，控制部670发布报警声音或号召从目的地作业区域离开的自动公告。随后，流程前进到步骤S30。

在步骤S30中，控制部670确定是否禁止了第二机器人620进入到目的地作业区域。如果未禁止第二机器人620进入到目的地作业区域，则不满足步骤S30的条件（步骤S30：否），流程返回步骤S21，并且重复相同过程。如果禁止第二机器人620进入到目的地作业区域，则满足步骤S30的条件（步骤S30：是），并且流程前进到步骤S31。

在步骤S31中，控制部670监视设置于第二机器人620的目的地作业区域的传感器是否已检测到存在准备员602。如果该传感器已检测到存在准备员602，则满足步骤S31的条件（步骤S31：是），流程返回步骤S21，并且重复相同过程。如果该传感器尚未检测到存在准备员602，则不满足步骤S31的条件（步骤S31：否），并且流程前进到步骤S32。

在步骤S32中，控制部670允许第二机器人620进入到目的地作业区域。随后，流程返回步骤S21并且重复相同过程。

如上，根据此实施方式的机器人系统600，如果在不存在机器人610和620并且机器人610和620不能执行作业的作业区域中检测到存在准备员602，则不执行停止机器人610和620的控制。因此，在机器人610和620在存在机器人610和620的作业区域中执行作业的同时，准备员602可以在不存在机器人的另一个作业区域中执行准备处理。换言之，例如，准备员602可以安全地进入除了操作区域以外的作业区域A至C的零件存放空间E至G，并且布置该作业区域的组装作业所需的零件。因此，与在单一作业区域中制造多种类型的组装品的情况相比，可以减轻零件准备作业导致的作业效率下降。此外，如果在存在机器人610和620并且机器人610和620可以执行作业的作业区域中检测到存在准备员602，则执行机器人610和620的停止控制。利用这种构造，可以根据情况适当地停止机器人610和620执行的作业。

（2-1）当在两个作业区域之间共用一个机器人时

根据此变型例的机器人系统，与第二实施方式类似，当在存在机器人并且机器人可以执行作业的作业区域中检测到存在准备员702时，执行停止机器人的控制。另一方面，如果在不存在机器人的作业区域中检测到存在准备员702，则不执行停止机器人的控制。使用相同参考标记来表示与第二实施方式相同的部件，并且适当省略或者简化对其的描述。

构造

图20是示出根据此变型例的机器人系统700的概观的示图。如图20中所示，机器人系统700包括一个机器人710、传感器720、传感器730、以及控制部740。

图21是示出此变型例的工程布局的平面图。

如图21中所示，机器人系统700包括作业区域H（图21中的虚线框H）和作业区域I（图21中的虚线框I）。此外，机器人系统200进一步包括围绕作业区域H和作业区域I的栅栏J。用于安装机器人710的机器人底座M设置在栅栏J内。机器人系统700是在作业区域H和作业区域I这两个作业区域之间共用机器人710的机器人系统。例如，作业区域H和I是分别执行使用多个单元构造的制造机械的单元h和i（未示出）的组装作业的位置（或区域）。零件存放空间K和作业台N设置于作业区域H中。零件存放空间L和作业台N’设置于作业区域I中。

机器人710在作业区域H或作业区域I中执行作业。机器人710接收来自控制部740的指令，据此进行操作。根据此变型例，例如，机器人710是具有六个或七个轴的多关节机器人。例如，为了执行单元h的组装作业，机器人710接收来自控制部740的指令，从零件存放空间K取得所需的零件。机器人710将零件运载至作业台N，并且在作业台N上执行单元h的组装作业。此外，为了执行单元i的组装作业，机器人710接收来自控制部740的指令，从零件存放空间L取得所需零件。机器人710将零件运载至作业台N’，并且在作业台N’上执行单元i的组装作业。

在此，能够绕着最接近机器人底座M的第一轴旋转的机器人710的驱动部（下文中称为“驱动部711”）能够水平地旋转所有其它轴（下文中称为“机器人主体部件712”）。因此，驱动部711使机器人主体部件712在作业区域H和作业区域I之间移动。

因此，此变型例的驱动部711相当于第二实施方式的移动部660。此外，此变型例的机器人主体部件712相当于第二实施方式的第一机器人610和第二机器人620。此外，传感器720和730相当于第二实施方式的传感器630、640以及650。在准备员702将零件提供至作业区域H中设置的零件存放空间K时，传感器720感测到准备员（人员）702的手部。类似的是，在准备员702将零件提供至作业区域I中设置的零件存放空间L时，传感器730感测到准备员702的手部。

控制部740相当于第二实施方式的控制部660。换言之，根据控制部740，受控制的机器人从两个简单地减少为一个，并且作业区域的数量从三个简单地减少为两个。除了这几点外，控制部740与控制部660功能相同。

在本变型例的机器人系统700中，实现了与第二实施方式相同的优点。换言之，根据机器人系统700，如果在不存在机器人710并且机器人710不能够执行作业的作业区域中检测到存在准备员702，则不执行停止机器人710的控制。因此，在机器人710在存在机器人710的作业区域中执行作业的同时，准备员702可以在不存在机器人的另一个作业区域中执行准备处理。此外，如果在存在机器人710并且机器人710可以执行作业的作业区域中检测到存在准备员702，则执行机器人710的停止控制。利用这种构造，可以根据情况适当停止机器人710执行的作业。

（2-2）当在三个作业区域之间共用两个机器人时

根据此变型例，示出在并排设置的三个作业区域之间共用两个机器人的机器人系统。与第二实施方式相同的部件使用相同参考标记来表示，并且适当省略或者简化对其的描述。

构造

图22是示出根据此变型例的机器人系统800的概观的示图。图23是示出此变型例的工程布局的平面图。在图22和图23中，机器人系统800包括第一机器人610、第二机器人620、传感器630、传感器640、传感器650、第一驱动部863、第二驱动部864、以及控制部670。

在此变型例中，例如，第一机器人610和第二机器人620是能够进行例如由第一驱动部863和第二驱动部（稍后详细描述）进行具有六个或七个自由度的姿势变更的垂直多关节机器人。随后，将第一机器人610和第二机器人620各安装到齿轨860。

控制部670基于预先存储的操作过程来控制第一驱动部863和第二驱动部864的后述伺服马达的驱动。检测旋转位置的编码器内置于各伺服马达，并且编码器的检测信号被分别输入至控制部670。

第一机器人610和第二机器人620接收来自控制部670的指令，并且在作业区域A、B、或C中执行预定作业。于是，根据此变型例，第一机器人610包括伺服马达和至少一个第一驱动部863，至少一个第一驱动部863包括以与齿轨860的齿条相啮合的方式形成的并且经由伺服马达的输出而旋转的齿轮。此外，第二机器人620也包括伺服马达和至少一个第二驱动部864，至少一个第二驱动部864包括以与齿轨860的齿条相啮合的方式形成的并且经由伺服马达的输出而旋转的齿轮。第一驱动部863和第二驱动部864通过来自控制部670的指令驱动，实现前述各作业所需的最佳的、机器人610和620的适宜姿势。

例如，为执行单元b的组装作业，第一机器人610和第二机器人620接收来自控制部670的指令并且协同地从零件存放空间F取得零件（对象物）。第一机器人610和第二机器人620将零件临时存放在作业台Y（第一区域）上。此外，第一机器人610和第二机器人620将临时存放在作业台Y上的零件运送至作业台Y’(第二区域），并且在作业台Y’上执行单元b的组装作业。此作业所需的各种姿势通过基于来自控制部670的指令，第一驱动部863和第二驱动部864的驱动来实现。注意，稍后将参照图24描述通过第一机器人610和第二机器人620协同操作来运送零件。

此外，控制部670驱动并控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使第一机器人610和第二机器人620沿着齿轨860移动。控制部670指示第一驱动部863的伺服马达，使得第一机器人610移动到要执行作业的作业区域。类似的是，控制部670指示第二驱动部864的伺服马达，使得第二机器人620移动到要执行作业的作业区域。

换言之，第一驱动部863与齿轨860协同，沿着齿轨860将第一机器人610从预定作业区域移动到另一作业区域。此外，第二驱动部864与齿轨860协同，沿着齿轨860将第二机器人620从预定作业区域移动到另一作业区域。第一驱动部863和第二驱动部864共用齿轨860。齿轨860相当于可移动地支撑第一机器人610和第二机器人620的引导部。

注意，第一驱动部863和第二驱动部864也不是必须共用齿轨860，允许独立设置分别与第一驱动部863和第二驱动部864相对应的第一轨道和第二轨道。在这种情况下，第一轨道和第二轨道可以以并行的方式设置也可以以不并行的方式设置。此外，在此变型例中，第一驱动部863和第二驱动部864如上所述地共用一条齿轨860。因此，第一机器人610和第二机器人620在同一轨道上移动。另一方面，当齿轨860包括第一轨道和第二轨道，并且第一驱动部860和第二驱动部864使用独立轨道时，第一机器人610和第二机器人620可以在不同轨道上移动。换言之，第一驱动部863沿着第一轨道移动第一机器人610，而第二驱动部864沿着第二轨道移动第二机器人620。

此外，控制部670可控制第一驱动部863的伺服马达和第二驱动部864的伺服马达，使得第一机器人610和第二机器人620遵循预先创建的程序协同作业。换言之，控制部670控制第一机器人610的第一驱动部863的伺服马达和第二机器人620的第二驱动部864的伺服马达。利用这种构造，执行控制，使得第一机器人610和第二机器人620执行的作业操作与第一机器人610和第二机器人620的位置移动连动。控制部670将第一机器人610和第二机器人620移动到同一作业区域，控制第一机器人610和第二机器人620，使得它们对同一作业对象协同作业。

根据此变型例，主要是将第一机器人610和第二机器人620移动到作业区域A、B、以及C之一。随后，第一机器人610和第二机器人620对同一作业对象协同作业，协同地组装制造机械的单元。注意，根据此变型例使用两个机器人，第一机器人610和第二机器人620，但也可使用三个以上机器人。

操作

图24A至图24E示出根据此变型例的由机器人系统800执行的作业步骤的示例。作业步骤根据操作步骤和移动步骤来执行，在操作步骤中第一机器人610和第二机器人620执行预定作业操作，而在移动步骤中移动第一机器人610和第二机器人620的位置。下面参照图24A至图24E描述第一机器人610和第二机器人620协同保持在作业区域B中利用单元a和单元b组装并制造的单元ab的过程。接下来，下文描述第一机器人610和第二机器人620将对象物从作业台Y（第一区域）运送到隔着齿轨在对面的作业台Y′(第二区域）的过程。

图24A是示出第一机器人610和第二机器人620保持待运送的对象的状态（状态a）的示意图。单元ab被设置在作业台Y上作为待运送的对象。控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得第一机器人610和第二机器人620保持单元ab。此时，第一机器人610和第二机器人620之间的位置距离为距离La。

图24B是示出第一机器人610和第二机器人620提起单元ab的状态（状态b）的示意图。在状态a之后，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得第一机器人610和第二机器人620提起单元ab。此时，将经由第一机器人610的驱动部863和第二机器人620的驱动部864各个的驱动量设置在控制部670中预先存储的用于运送重对象的最佳范围内。最佳范围例如基于包括第一机器人610和第二机器人620的重量的负荷，通过先导试验或者模拟而设置的，并且存储在控制部670中。

此外，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得移动第一机器人610和第二机器人620的位置。因此，第一机器人610和第二机器人620的位置之间的距离从距离La增加至距离Lb（距离La＜距离Lb）。

当第一机器人610和第二机器人620提起单元ab时，第一驱动部863沿着齿轨860移动第一机器人610。此外，第二驱动部864沿着齿轨860，在与第一机器人610的移动方向相反的方向（远离第一机器人610的位置的方向）移动第二机器人620。

图24C是示出第一机器人610和第二机器人620运送单元ab的状态（状态c）的示意图。在状态b之后，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得第一机器人610和第二机器人620将单元ab跨越齿轨860进行运送。此外，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得移动第一机器人610和第二机器人620的位置。因此，第一机器人610和第二机器人620的位置之间的距离从距离Lb增加至距离Lc（距离La＜距离Lb＜距离Lc）。

当第一机器人610和第二机器人620运送单元ab时，第一驱动部863沿着齿轨860进一步移动第一机器人610。此外，第二驱动部864沿着齿轨860，在与第一机器人610的移动方向相反的方向（远离第一机器人610的位置的方向）进一步移动第二机器人620。

图24D是示出第一机器人610和第二机器人620运送单元ab的状态（状态d）的示意图。在状态c之后，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得第一机器人610和第二机器人620把单元ab跨越齿轨860朝向作业台Y'运送。此外，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得移动第一机器人610和第二机器人620的位置。因此，第一机器人610和第二机器人620的位置之间的距离从距离Lc减少至距离Ld（距离Lc＞距离Ld）。

当第一机器人610和第二机器人620运送单元ab时，第一驱动部863沿着齿轨860进一步移动第一机器人610。此外，第二驱动部864沿着齿轨860，在与第一机器人610的移动方向相反的方向（接近第一机器人610的位置的方向）进一步移动第二机器人620。

图24E是示出第一机器人610和第二机器人620将单元ab设置在作业台Y'上的状态（状态e）的示意图。在状态d之后，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864的伺服马达，使得第一机器人610和第二机器人620将单元ab设置在作业台Y'上。此外，控制部670控制第一驱动部863和第二驱动部864，使得移动第一机器人610和第二机器人620的位置。因此，第一机器人610和第二机器人620的位置之间的距离从距离Ld减少至距离Le（距离Ld＞距离Le）。

当第一机器人610和第二机器人620运送单元ab时，第一驱动部863沿着齿轨860进一步移动第一机器人610。此外，第二驱动部864沿着齿轨860，在与第一机器人610的移动方向相反的方向（接近第一机器人610的位置的方向）进一步移动第二机器人620。

根据上述示例，通过移动第一机器人610和第二机器人620二者的位置来执行第一机器人610和第二机器人620的位置移动（移动步骤）。然而，本公开并不限于移动上述两者。换言之，根据执行从状态a至状态e的单元ab的运送（运送步骤），变更第一机器人610和第二机器人620中的至少一个的位置（变更步骤）就足够了。例如，可通过变更第二机器人620的位置而不变更第一机器人610的位置，来变更第一机器人610和第二机器人620的位置之间的距离。

此外，第一驱动部863和第二驱动部864不必限于包括齿轮和马达的构造，只要第一机器人610和第二机器人620可沿着引导部860移动即可。此外，引导部860不必限于齿轨，只要可移动地支撑第一机器人610和第二机器人620即可。例如，在第一驱动部863和第二驱动部864包括线性马达，并且引导部860包括轨道的情况下，机器人可通过磁悬浮以非接触方式移动。

结论

如上，根据此变型例的机器人系统，第一驱动部863和第二驱动部864起到沿着齿轨860分别移动第一机器人610和第二机器人620的作用，还起到变更第一机器人610和第二机器人620的姿势以执行所需作业的作用。换言之，可以根据作业内容使用单个机器人来执行作业或使用多个机器人协同地来执行作业。因此，可以防止规范变得过度，诸如在提供仅用于移动机器人的专职机构的情况。此外，可以增加作业的变化，并且可以扩大协同作业时的可移动区域。此外，通过使多个机器人保持对象物，可以增加可运送的重量。

具体来说，根据此变型例，可以在应用相对小尺寸的机器人610和620的同时，运送较大的待运送对象（上述示例中的单元ab）。换言之，通常自己可以运送重的重量的机器人的大小增加，这使得诸如组装等的小处理变得困难。相反，根据此变型例，可以使用能够平滑执行将相对小的零件组装成子组装件（单元a、b以及c）的处理的小尺寸机器人。因此，通过协同控制两个小型机器人610和620，可以进一步运送作为多个子组装件的组装结果的大的被运送物。

此外，具体来说，根据此变型例，在运送时，驱动部863和864的驱动主动调整各机器人610和620之间的距离。利用这种构造，可以在各机器人610和620保持的姿势处于用于运送重物的最佳范围内的情况下，运送被运送物。利用这种构造，即使基于标准，重量超过各机器人可运送重量的总和，也可以稳定运送被运送物。此外，由于被运送物由分别位于不同位置的各机器人支撑，所以与悬臂式支撑的情况相比，可以减少各机器人的瞬间负荷是作为运送重的被运送物时的优点。

注意，虽然根据上文，本公开应用于各机器人系统执行机械产品的组装作业的情况，但本公开不限于此。换言之，本公开可应用于机器人系统执行其它作业的情况。

此外，除了上文已经描述的以外，基于上述各实施方式和变型例的技术也可适当地结合应用。

虽然在此未逐一描述其它示例，但在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述各实施方式和变型例进行各种变型。

Claims (21)

1.一种机器人系统（1），该机器人系统（1）包括：

机器人臂（12）；

机器人手（13），该机器人手（13）设置于所述机器人臂（12）；以及

多个手指部件（40），该多个手指部件（40）用于保持对象物（W；200），所述多个手指部件（40）安装于所述机器人手（13），其中，

所述机器人手（13）包括：

手主体部（131），该手主体部（131）连接至所述机器人臂（12）并且包括致动器；以及

手指保持机构（132），该手指保持机构（132）可更换地保持所述多个手指部件（40）中的至少一对手指部件（40），该手指保持机构（132）连接至所述手主体部（131）并且由所述致动器驱动。

2.根据权利要求1所述的机器人系统（1），其中，

所述手指保持机构（132）包括一对手指保持部（134），所述一对手指保持部（134）以面对的方式连接至所述手主体部（131），由所述致动器在彼此远离的方向以及彼此靠近的方向上驱动，并且可更换地保持多对所述手指部件（40）中的一对手指部件（40）；并且

所述一对手指保持部（134）各包括：

容纳空间（135），该容纳空间（135）被构造为容纳所述手指部件（40）并且设置于面对另一个所述手指保持部（134）的一侧；以及

多个连杆部件（136、137、138、139），该多个连杆部件（136、137、138、139）包括能够与所述容纳空间（135）中容纳的所述手指部件（40）卡合的第一连杆部件（138）。

3.根据权利要求2所述的机器人系统（1），其中，

所述多个连杆部件（136、137、138、139）包括：

第一连杆部件（138），该第一连杆部件（138）被设置为可绕第一旋转轴（SH2）旋转，并且能够在绕所述第一旋转轴（SH2）旋转时在与所述手指部件（40）相卡合的卡合姿势与解除了与所述手指部件（40）的卡合的解除姿势之间转换；以及

第二连杆部件（136），该第二连杆部件（136）连接至第一连杆部件（138），被设置为可绕第二旋转轴（SH1）旋转，并且在绕所述第二旋转轴（SH1）沿第一方向旋转时，使处于所述卡合姿势的所述第一连杆部件（138）绕所述第一旋转轴（SH2）沿第二方向旋转，以形成所述解除姿势。

4.根据权利要求3所述的机器人系统（1），其中，

所述第二连杆部件（136）包括露出的操作面（136a）并且在按压所述操作面（136a）时所述第二连杆部件（136）沿所述第一方向旋转。

5.根据权利要求4所述的机器人系统（1），其中，

所述一对手指保持部（134）各包括弹性部件（142），该弹性部件（142）向所述第二连杆部件（136）施力，使得当未按压所述操作面（136a）时，所述第一连杆部件（138）形成所述卡合姿势。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的机器人系统（1），其中，

所述第一连杆部件（138）包括突出部（138a），该突出部（138a）突出到所述容纳空间（135）中，并且与所述容纳空间（135）中容纳的所述手指部件（40）的与所述对象物（W；200）接触的表面的相反侧的表面接触；并且

所述多个手指部件（40）分别在与所述对象物（W；200）接触的表面的相反侧的表面上具有由所述突出部（138a）卡合的凹部（40a）。

7.根据权利要求4所述的机器人系统（1），该机器人系统（1）进一步包括按压装置（60），该按压装置（60）包括用于按压所述操作面（136a）的按压部件（61）。

8.一种机器人手（13），该机器人手（13）包括：

手主体部（131），该手主体部（131）被构造为连接至机器人臂（12）；以及

致动器，该致动器被构造为驱动所述手主体部；

手指保持器，该手指保持器可更换地保持用于保持对象物（W；200）的多个手指部件（40）中的至少一对手指部件（40）。

9.一种机器人系统（600；700），该机器人系统（600；700）包括:被构造为在多个作业区（A，B，C；H，I）中的一个作业区中执行作业的机器人（610，620；710），所述机器人系统（600；700）包括：

多个传感器（630，640，650；720，730），该多个传感器（630，640，650；720，730）被构造为检测人员的存在，并且分别设置于所述多个作业区（A，B，C；H，I）；以及

控制部（670；740），无论设置于除所述机器人（610，620；710）所在的一个作业区（A，B，C；H，I）以外的其它作业区（A，B，C；H，I）的传感器（630，640，650；720，730）是否已检测到存在人员，在设置于所述一个作业区（A，B，C；H，I）的传感器（630，640，650；720，730）检测到存在人员时，该控制部（670；740）停止位于所述一个作业区（A，B，C；H，I）中的所述机器人（610，620；710）。

10.根据权利要求9所述的机器人系统（600；700），该机器人系统（600；700）还包括移动部（660；711），该移动部（660；711）将位于所述一个作业区（A，B，C；H，I）中的所述机器人（610，620；710）移动到另一作业区（A，B，C；H，I），其中，

当设置于所述移动部（660；711）要将所述机器人（610，620；710）移动到的目的地作业区（A，B，C；H，I）的传感器（630，640，650；720，730）检测到存在人员时，所述控制部（670；740）禁止所述机器人（610，620；710）进入所述目的地作业区（A，B，C；H，I）。

11.根据权利要求10所述的机器人系统（600；700），其中，

当设置于禁止所述机器人（610，620；710）进入的所述目的地作业区（A，B，C；H，I）的传感器（630，640，650；720，730）不再检测到存在人员时，所述控制部（670；740）允许所述机器人（610，620；710）进入所述目的地作业区（A，B，C；H，I）。

12.根据权利要求10或11所述的机器人系统（600；700），其中，

所述控制部（670；740）在禁止所述机器人（610，620；710）进入的所述目的地作业区（A，B，C；H，I）中发布警告。

13.一种机器人系统的操作方法，该机器人系统包括：被构造为在多个作业区（A，B，C；H，I）中的一个作业区中执行作业的机器人（610，620；710）；以及分别设置于所述多个作业区（A，B，C；H，I）、被构造为检测人员的存在的多个传感器（630，640，650；720，730），其中，

所述操作方法包括控制步骤（S4，S9）：无论设置于除了所述机器人（610，620；710）所在的一个作业区（A，B，C；H，I）以外的其它作业区（A，B，C；H，I）的传感器（630，640，650；720，730）是否已检测到存在人员，在设置于所述一个作业区（A，B，C；H，I）的传感器（630，640，650；720，730）检测到存在人员时，停止位于所述一个作业区（A，B，C；H，I）中的所述机器人（610，620；710）。

14.一种机器人系统（800），该机器人系统（800）包括：

第一机器人（610），该第一机器人（610）包括被构造为实现用于执行预定作业的各种姿势的第一驱动部（863）；

第二机器人（620），该第二机器人（620）包括被构造为实现用于执行预定作业的各种姿势的第二驱动部（864）；

引导部（860），该引导部（860）被构造为与所述第一机器人（610）的所述第一驱动部（863）和所述第二机器人（620）的所述第二驱动部（864）协同，可移动地支撑所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）；以及

控制部（670），该控制部（670）被构造为协同地控制所述第一驱动部（863）和所述第二驱动部（864），使得所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）的所述预定作业的动作与所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）沿着所述引导部（860）的位置移动连动。

15.根据权利要求14所述的机器人系统（800），其中，

所述第一驱动部（863）沿着所述引导部（860）移动所述第一机器人（610）；并且

所述第二驱动部（864）沿着所述引导部（860）移动所述第二机器人（620）。

16.根据权利要求15所述的机器人系统（800），其中，

所述引导部（860）包括第一轨道和第二轨道；

所述第一驱动部（863）沿着所述第一轨道移动所述第一机器人（610）；并且

所述第二驱动部（864）沿着所述第二轨道移动所述第二机器人（620）。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的机器人系统（800），其中，

所述第一驱动部（863）和所述第二驱动部（864）各包括齿轮和马达。

18.一种机器人系统的操作方法，该机器人系统包括：第一机器人（610），该第一机器人（610）包括被构造为实现用于执行预定作业的各种姿势的第一驱动部（863）；第二机器人（620），该第二机器人（620）包括被构造为实现用于执行预定作业的各种姿势的第二驱动部（864）；以及引导部（860），该引导部（860）被构造为与所述第一机器人（610）的所述第一驱动部（863）和所述第二机器人（620）的所述第二驱动部（864）协同，可移动地支撑所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620），所述操作方法包括以下步骤：

控制步骤，该控制步骤用于协同地控制所述第一机器人（610）的所述第一驱动部（863）和所述第二机器人（620）的所述第二驱动部（864），使得所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）的所述预定作业的执行动作与所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）沿着所述引导部（860）的位置移动连动。

19.根据权利要求18所述的操作方法，其中，

所述控制步骤包括以下步骤：

操作步骤，所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）执行所述预定作业的执行操作；以及

移动步骤，移动所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）的位置。

20.根据权利要求19所述的操作方法，其中，

所述操作步骤包括以下步骤：

保持步骤，所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）保持位于第一区域的对象物（ab）；以及

运送步骤，在所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）保持所述对象物（ab）的情况下，所述第一机器人（610）和所述第二机器人（620）将所述对象物（ab）从所述第一区域运送到隔着所述引导部（860）在相对侧的第二区域。

21.根据权利要求20所述的操作方法，其中，

所述移动步骤包括根据所述运送步骤的执行，变更所述第一机器人（610）的位置和所述第二机器人（620）的位置中的至少一方的变更步骤。

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