CN104108098B - 移动机器人、移动机器人的定位系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

提供一种使得能够更高效地进行作业的移动机器人、移动机器人的定位系统及定位方法。一种移动用机器人，其具有：底座部、使底座部移动的移动装置和机器人部，机器人部具有安装到底座部的基部、可绕与底座部和基部的安装面垂直的垂直轴旋转的机体、和具有多个关节并与机体连结的臂，底座部具有面对机器人部进行作业的对象物即作业对象的第1面和与第1面不同的第2面，臂形成为通过机体绕垂直轴旋转，臂与第1面的位置关系和臂与第2面的位置关系实质上等同。

Description

移动机器人、移动机器人的定位系统及定位方法

技术领域

本发明涉及移动机器人、移动机器人的定位系统以及移动机器人的定位方法。

背景技术

采用机器人的部件组装等作业被进行，所述机器人可通过车轮等移动装置进行移动。在日本特开平11－156764号公报中公开了如下技术：为了在移动目的地的停止位置处进行机器人的作业位置的校正，通过拍摄单元拍摄多个基准点。

在上述移动机器人中预先指教了所搭载的机器人的动作方式，在进行作业时需要使所指教的机器人的动作方式与实际的作业位置匹配。因此移动装置与作业位置的位置关系被制约，从而可能产生作业结构的设计自由度的降低、和频繁需要机器人作业位置的校正而引起的作业效率的降低。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其例示的课题在于提供一种使得能够更高效地进行作业的移动用机器人、移动用机器人的定位系统以及移动用机器人的定位方法。

移动用机器人是具有以下部件的移动机器人：底座部；移动装置，其使底座部移动；以及机器人部，其具有安装到底座部的基部、可绕与底座部和基部的安装面垂直的垂直轴旋转的机体、和具有多个关节并与机体连结的臂。底座部具有面对作业对象的第1面和与第1面不同的第2面，所述作业对象是机器人部进行作业的对象物。臂形成为通过机体绕垂直轴旋转，臂与第1面的位置关系和臂与第2面的位置关系实质上等同。此处，垂直轴与作业地板是垂直的，在作业地板具有倾斜的区域的情况下，垂直轴未必是铅直的。

移动机器人的定位系统具有：上述移动机器人；以及多个定位用的基准指标，它们配置固定基座上以被移动机器人的检测部检测。

移动机器人的定位方法具有以下步骤：通过上述移动机器人具有的多个检测部中的一个检测部检测多个定位用的基准指标中的一个基准指标；通过与一个检测部不同的另一个检测部检测与一个基准指标不同的另一个基准指标；以及通过与另一个检测部不同的检测部检测与一个基准指标和另一个基准指标均不同的又一个基准指标。

附图说明

图1是实施方式的移动机器人的定位系统S的整体图。

图2是图1所示的移动机器人中的底座部的俯视图。

图3是示出图1所示的移动机器人的内部结构概略的框图。

图4是用于说明机器人部的概略结构的机体附近的外观图。

图5是机器人部的俯视图。

图6A是处于作业位置的移动机器人的俯视图、且是示出了执行针对前侧面侧的作业对象M1的作业的姿态的图。

图6B是处于作业位置的移动机器人的俯视图、且是示出了执行针对右侧面侧的作业对象M2的作业的姿态的图。

图7是执行针对前侧面侧的作业对象M1的作业的姿态的移动机器人的侧视图。

图8是示出以60°的角度配置了两个作业台的例子的图。

图9A是收纳有臂的状态的机器人部的俯视图。

图9B是机器人部的俯视图、且是示出机器人部朝向右侧面的方向的状态的图。

图10是用于说明实施方式的移动机器人的定位工艺的流程图。

具体实施方式

以下说明实施方式的移动机器人的定位系统。图1是实施方式的移动机器人的定位系统（以下简单称作定位系统。）S的整体图。图1俯视示出了作业地板F整体。定位系统S具有移动机器人100和基准标记（基准指标）60。

移动机器人100是用于通过移动到作业位置而在该作业位置处进行作业的机器人。在本实施方式中，例如移动机器人100从作业位置A1移动到作业位置A2、从作业位置A2移动到作业位置A3、或者从作业位置A3移动到作业位置A1。当然也可以经过这些路径以外的路径在作业位置间自由移动。在作业地板F上还设置有障碍物K。障碍物K例如是部件搁板或建筑物的支柱等，是在移动机器人100移动时应避免接触的构造物。基准标记60是用于在作业位置处进行移动机器人100的定位的定位基准。以下说明移动机器人100和基准标记60。

＜移动机器人100＞

＜底座部10＞

移动机器人100具有底座部10、移动装置20和机器人部30。底座部10是载置机器人部30的底座部分，图2是移动机器人100中的底座部10的俯视图。在本实施方式中，底座部10呈大致长方体形状。即，底座部10在平面视图中呈大致长方形。在图2中，底座部10具有第1面11和第2面12。在本实施方式中，第1面11是前侧面，第2面12是右侧面，两个面相邻。第1面11和第2面12不限于前侧面和右侧面。底座部10的第1面11与第2面12不是必须相邻。第1面11和第2面12是底座部10的立面。

另外，这里平面视图是指在沿着后述的垂直轴P的方向上进行矢向观察，在平面视图中为大致长方形与将和垂直轴P正交的平面作为截面的截面形状是大致长方形的情况大致同义。

例如，第2面也可以是左侧面。将作为底座部10的4个立面的前侧面、后侧面、右侧面、左侧面中的哪一个设为第1面、哪一个设为第2面是自由的。此外，底座部10不限于大致长方体形状。即，只要在机器人部30进行作业时在多个部位设置有与作业对象（例如作业台51上的作业对象M1）相对的（换言之，面对或正对的）面，则可以适当设定底座部10的形状。只要底座部10具有第1面11和第2面12，且能够在底座部10不移动的情况下通过机器人部30进行针对多个作业对象（例如，与第1面11相对的作业对象M1和与第2面12相对的作业对象M2）的作业，则底座部10的形状不被限定，例如在平面视图中可以是概略三角形、扇形或者六边形。

在底座部10的前侧面（第1面）11配置有连接端口13。该连接端口13是在充电时与电源连接器50连接的充电端口。电源连接器50配置于移动机器人100的作业位置A1附近或作业位置A2附近等各处，能够在移动机器人100的作业中进行充电。

＜移动装置20＞

这里，移动装置20使底座部10在作业位置A1、作业位置A2以及作业位置A3之间移动。图3是示出移动机器人100的内部结构概略的框图。移动装置20例如具备电动机（未图示）和车轮22，构成为能够使底座部10沿着作业地板F移动、回转。移动装置20根据移动程序的移动指令，使底座部10在预定的移动时机移动到预定的移动目的地。可适当应用移动装置20的形式，车轮22可以使用全向轮、万向轮或履带构成。即，电动机和车轮22的种类不受限定，移动装置20只要具备用于驱动的驱动单元、和被驱动单元驱动的输送单元即可。

移动装置20在内部具有控制装置32。控制装置32例如具有进行移动装置20的动作控制的移动控制装置32a和进行机器人部30的动作控制的机器人控制装置32b。各个控制装置32a、32b可以分别具有运算处理装置和存储装置。在移动控制装置32a的存储装置内存储有移动程序，移动控制装置32a根据移动程序向电动机送出移动指令。移动程序可以作为作业程序的一部分被存储到机器人控制装置32b的存储装置内。该情况下，移动控制装置32a根据作业程序的执行向电动机送出移动指令。

＜机器人部30＞

机器人部30具有基部33、机体33a和臂70L、70R。机器人部30是用于在作业位置A1～A3处进行作业的作业主体。机器人部30安装在底座部10的安装面10a上。安装面10a在实施方式中是上表面。

机器人部30的基部33固定于底座部10的安装面10a，设为机体33a可相对于该基部33旋转。机体33a能够绕在与安装面10a垂直的方向上延伸的垂直轴P（也称作P轴）旋转。一般而言，安装面10a与作业地板面平行。作业地板面一般是水平面，因此安装面10a成为水平面，垂直轴P在铅直方向上延伸。在作业地板面是倾斜面的情况下，安装面10a也对应于其倾斜角度而倾斜，P轴也在相对于铅直方向倾斜的方向上延伸。

机体33a能够绕P轴旋转，因此移动机器人100无论是在作业位置A1处，在面对前侧面11而配置的作业台（固定基座）51处，还是在面对右侧面12而配置的作业台（固定基座）52处，都能够执行作业工艺。另外，在本实施方式中，作业台51与作业台52在平面视图中正交配置。并且，机器人部30不论在作业台51处还是在作业台52处都执行相同的作业（例如组装作业）。机器人部30通过接着作业台51处的作业而在作业台52处也进行作业，能够连续在短时间内完成两个作业（组装作业），从而有助于作业效率的提高。

同样，移动机器人100无论是在作业位置A2处，在面对前侧面11而配置的作业台（固定基座）53中，还是在面对右侧面12而配置的作业台（固定基座）54中，都能够执行作业工艺。另外，在本实施方式中，作业台53与作业台54在平面视图中正交配置。并且，机器人部30不论在作业台53处还是在作业台54处都执行相同的作业（例如组装作业）。另外，作业位置A1处的机器人部30的作业与作业位置A2处的机器人部30的作业大致相同，因此之后省略关于作业位置A2处的作业的说明。

在本实施方式中，机体33a上连结有两个臂70L、70R。即，机器人部30是所谓的双臂型。图4是用于说明机器人部30的概略结构的机体33a附近的外观图，图5是机器人部30的俯视图。

基部33通过未图示的支架螺栓等被固定到安装面10a。机体33a具有第1关节部，该第1关节部设置有绕P轴进行旋转驱动的致动器Ac1。该机体33a设置成可经由第1关节部相对于基部33进行回转，通过设置于第1关节部的致动器Ac1的驱动在与安装面10a大致平行的平面内回转。此外，分别将分体构成的臂70L、70R连结到该机体33a的一侧（图4和图5中的右侧）和另一侧（图4和图5中的左侧）。

臂70L是设置于机体33a的一侧的机械手，具有肩部（连结部）104L、上臂A部105L、上臂B部106L、下臂部107L、手腕A部108L、手腕B部109L、凸缘110L、手（作业部）111L和分别设置有致动器Ac2～Ac8的第2～第8关节部，致动器Ac2～Ac8分别对这各个部件进行旋转驱动。

肩部104L经由第2关节部与机体33a可旋转地连结，通过设置于第2关节部的致动器Ac2的驱动绕与安装面10a大致平行的旋转轴QL旋转。旋转轴QL是在与P轴正交的方向上延伸的正交轴。但是，如后所述，旋转轴QL相对于P轴偏移，不与P轴交叉。

上臂A部105L经由第3关节部与肩部104L可回转地连结，通过设置于第3关节部的致动器Ac3的驱动，绕与旋转轴QL正交的旋转轴Ax3回转。上臂B部106L经由第4关节部与上臂A部105L的末端可旋转地连结，通过设置于第4关节部的致动器Ac4的驱动，绕与旋转轴Ax3正交的旋转轴Ax4旋转。

下臂部107L经由第5关节部与上臂B部106L可回转地连结，通过设置于第5关节部的致动器Ac5的驱动，绕与旋转轴Ax4正交的旋转轴Ax5回转。

手腕A部108L经由第6关节部与下臂部107L的末端可旋转地连结，通过设置于第6关节部的致动器Ac6的驱动，绕与旋转轴Ax5正交的旋转轴Ax6旋转。手腕B部109L经由第7关节部与手腕A部108L可回转地连结，通过设置于第7关节部的致动器Ac7的驱动，绕与旋转轴Ax6正交的旋转轴Ax7回转。

凸缘110L经由第8关节部与手腕B部109L的末端可旋转地连结，通过设置于第8关节部的致动器Ac8的驱动，绕与旋转轴Ax7正交的旋转轴Ax8旋转。

手111L安装到凸缘110L的末端，通过凸缘110L的旋转从动地进行旋转。手111L例如具有可通过致动器进行动作的指部，能够通过指部的开闭动作把持或者放开部件。

臂70R是设置于机体33a的另一侧的机械手，具备与上述臂70L相同的构造。该臂70R具有肩部（连结部）104R、上臂A部105R、上臂B部106R、下臂部107R、手腕A部108R、手腕B部109R、凸缘110R、手（作业部）111R和分别设置有致动器Ac9～Ac15的第9～第15关节部，致动器Ac9～Ac15分别对这各个部件进行旋转驱动。

肩部104R经由第9关节部与机体33a可旋转地连结，通过设置于第9关节部的致动器Ac9的驱动绕与安装面10a大致平行的旋转轴QR旋转。旋转轴QR是在与P轴正交的方向上延伸的正交轴。如后所述，旋转轴QR相对于P轴偏移，不与P轴交叉。旋转轴QR可以与旋转轴QL同轴。以下，在本实施方式中，说明为旋转轴QR与旋转轴QL同轴（是正交轴Q）的情况。

上臂A部105R经由第10关节部与肩部104R可回转地连结，通过设置于第10关节部的致动器Ac10的驱动，绕与旋转轴QR（正交轴Q）正交的旋转轴Ax10回转。上臂B部106R经由第11关节部与上臂A部105R的末端可旋转地连结，通过设置于第11关节部的致动器Ac11的驱动，绕与旋转轴Ax10正交的旋转轴Ax11旋转。

下臂部107R经由第12关节部与上臂B部106R可回转地连结，通过设置于第12关节部的致动器Ac12的驱动，绕与旋转轴Ax11正交的旋转轴Ax12回转。

手腕A部108R经由第13关节部与下臂部107R的末端可旋转地连结，通过设置于第13关节部的致动器Ac13的驱动，绕与旋转轴Ax12正交的旋转轴Ax13旋转。手腕B部109R经由第14关节部与手腕A部108R可回转地连结，通过设置于第14关节部的致动器Ac14的驱动，绕与旋转轴Ax13正交的旋转轴Ax14回转。

凸缘110R经由第15关节部与手腕B部109R的末端可旋转地连结，通过设置于第15关节部的致动器Ac15的驱动，绕与旋转轴Ax14正交的旋转轴Ax15旋转。

手111R安装到凸缘110R的末端，通过凸缘110R的旋转从动地进行旋转。手111R与手111L同样，例如具有可通过致动器进行动作的指部，能够通过指部的开闭动作把持或者放开部件。

另外，在该实施方式中，臂70L、70R具有7个关节部即7自由度（冗余自由度），但臂70L、70R的自由度不限于“7”。

构成这些臂70L、70R的肩部104L、104R、上臂A部105L、105R、上臂B部106L、106R、下臂部107L、107R、手腕A部108L、108R、手腕B部109L、109R、凸缘110L、110R和手111L、111R的构造材料例如可以是铁或铝等金属材料。

如图4所示，机体33a形成为在第1关节部到第2和第9关节部的范围内相对于基部33朝水平前侧突出。其结果，第1关节部的P轴与第2和第9关节部的各旋转轴QL、QR（正交轴Q）在与安装面10a大致平行的方向上偏移长度D1。由此，能够将肩部104L、104R的下侧的空间作为作业空间。能够通过使机体33a绕P轴旋转，扩大臂70L、70R的可到范围。

设定上臂B部106R的形状，使得第11关节部的旋转轴Ax11与第12关节部的旋转轴Ax12在沿着旋转轴Ax12的延长方向进行矢向观察的状态下偏移长度D2。设定下臂部107R的形状，使得第12关节部的旋转轴Ax12与第13关节部的旋转轴Ax13在沿着旋转轴Ax12的延长方向进行矢向观察的状态下偏移长度D3。

在臂70R的姿态变为了旋转轴Ax11与旋转轴Ax13大致平行的姿态时，旋转轴Ax11与旋转轴Ax13的偏移长度成为（D2＋D3）。由此，在使相当于人的“肘部”的第12关节部弯曲时，能够将相当于人的“上臂”的上臂A部105R和上臂B部106R、与相当于人的“下臂”的下臂A部107R之间的空隙确保得较大。能够以旋转轴Ax11与旋转轴Ax13大致平行的方式使第12关节部弯曲。在使手111R接近机体33a的情况下，臂70R的动作自由度基本不受到制约。

图5中未明确示出，但关于臂70L也同样，设定上臂B部106L的形状，使得第4关节部的旋转轴Ax4与第5关节部的旋转轴Ax5在沿着旋转轴Ax5的延长方向进行矢向观察的状态下偏移长度D2。设定下臂部107L的形状，使得第5关节部的旋转轴Ax5与第6关节部的旋转轴Ax6在沿着旋转轴Ax5的延长方向进行矢向观察的状态下偏移长度D3。在臂70L的姿态变为了旋转轴Ax4与旋转轴Ax6大致平行的姿态时，旋转轴Ax4与旋转轴Ax6的偏移长度成为（D2＋D3）。

另外，在实施方式中，说明了双臂型的机器人部30，但当然机器人部30具有的臂可以是1个，也可以是3个以上的多个。

图6A和图6B是处于作业位置A1的移动机器人100的俯视图。在作业位置A1处，底座部10的前侧面11面对作业台51（和其上的作业对象M1），右侧面12面对作业台52（和其上的作业对象M2）。图6A示出了移动机器人100执行针对作业台51上的作业对象M1的作业的姿态，图6B示出了移动机器人100执行针对作业台52上的作业对象M2的作业的姿态。图7是执行针对作业对象M1的作业的姿态的移动机器人100的侧视图。

如图6A、6B和图7所示，正交轴Q（以下也称作Q轴）相对于P轴偏移预定的偏移量L。偏移量L在P轴与前侧面11的最短距离H1以上。此外，偏移量L在P轴与右侧面12的最短距离H2以上。

在偏移量L小于最短距离H1或小于最短距离H2的情况下，有时无法在右侧的作业台52处使用与在前侧的作业台51进行的作业工艺相同的作业工艺进行作业。例如，在偏移量L为最短距离H2以上但小于最短距离H1的情况下，前侧面11相比Q轴朝图6A、图6B所示的前侧方向伸出。于是，能够针对右侧的作业对象M2执行肩部104L、104R的大致正下方的位置处的作业，但无法使用相同的作业工艺针对前侧的作业对象M1执行肩部104L、104R的大致正下方的位置处的作业。

但是，只要偏移量L在最短距离H1以上，且在最短距离H2以上，则无论针对作业对象M1还是针对作业对象M2，都能够使用相同的作业工艺执行肩部104L、104R的大致正下方的位置处的作业。此处，能够使用相同的作业工艺执行作业是指，在针对作业台51上的作业对象M1的作业时和针对作业台52上的作业对象M2的作业时共用基于作业程序的针对机器人部30的作业指令。当然，在针对作业对象M1的作业时，机器人部30需要与作业台51相对，在针对作业对象M2的作业时，机器人部30需要与作业台52相对。

例如，机器人部30能够通过使机体33a绕P轴旋转90°，进行针对作业对象M1的作业和针对作业对象M2的作业两者。该针对作业对象M1的作业和针对作业对象M2的作业除了使机体33a绕P轴旋转90°的作业指令以外，能够通过相同的作业指令、即从机器人控制装置32b发送到机器人部30的相同的动作指令来执行。另外，在本实施方式中，最短距离H1＝最短距离H2。因此，臂70L、70R与前侧面11的位置关系与机体33a绕P轴旋转了90°的情况下的臂70L、70R与右侧面12的位置关系等同。例如，底座部10可以是平面视图中大致正方形、且P轴位于该正方形的对角中心。

作业台51与作业台52不限于正交配置的位置关系。例如，作业台51与作业台52可以60°的角度进行配置（参照图8）。该情况下，前侧面11与右侧面12在平面视图中所成的角度也优选为60°，从针对作业台51上的作业对象M1的作业转移到针对作业台52上的作业对象M2的作业时的机体33a的旋转角度也优选为60°。当然，该角度也可以是其他角度。

臂70L、70R具有多个关节（第1～第8关节部和第9～第15关节部），各个关节能够通过电动机等致动器Ac2～Ac8、Ac9～Ac15进行旋转。在配置于臂70L的末端侧的第8关节部的更末端侧，配置具有指部的手111L。在配置于臂70R的末端侧的第15关节部的更末端侧，配置具有指部的手111R。手111L、111R用于针对配置在作业台51、52上的作业对象M1、M2执行把持、螺纹紧固、焊接等作业。

在手111L、111R的附近位置，即相比第8关节部或第15关节部的末端侧装备有传感器（检测部）35。该传感器35用于检测配置于作业台51、52的多个定位用的基准标记（基准指标）60。作为传感器35，可应用光学传感器、摄像元件、磁传感器、静电传感器等公知的传感器。在本实施方式中，传感器35是光学传感器。在手111L的附近位置配置有传感器35a，在手111R的附近位置配置有传感器35b。之后将叙述传感器35（35a、35b）对基准标记60的检测工艺。

机器人部30可收纳为在平面视图中不从底座部10伸出的大小。图9A和图9B是收纳状态的机器人部30的俯视图。如图9A所示，在收纳状态下，机器人部30朝向从前侧面11的方向起绕P轴旋转180度后的方向。此时，臂70L、70R以成为在俯视时（平面视图中）不向底座部10的外侧伸出的姿态的方式使各关节动作。

在图9B中，机器人部30朝向右侧面12的方向。机器人部30朝向前侧面11的方向的状态是指Q轴与前侧面11大致平行的状态。机器人部30朝向右侧面12的方向的状态是指Q轴与右侧面12大致平行的状态。

在该状态下，臂70L、70R在左右方向上收敛于从肩部104L到肩部104R的范围内。如图9A所示，在臂70L、70R的收纳状态下，机器人部30的横向宽度（左右宽度）W1是肩部104L到肩部104R的最外尺寸。

将机器人部30的横向宽度W1设为了底座部10的横向宽度W2以下。并且，在图9A所示的状态下，肩部104L和肩部104R均没有从底座部10的横向宽度W2朝左右方向和前后方向的外侧伸出。

移动机器人100构成为，在移动时在机器人部30成为了图9A所示的收纳状态的状态下移动。

因此，在机器人部30朝向前侧面11的方向的状态下，移动机器人100经过较窄的通道等进行移动时，能够防止机器人部30干涉支柱等障碍物K这样的情况，使得底座部10能够通过。

如图9B所示，将机器人部30的横向宽度W1设为底座部10的前后宽度W3以下，只要肩部104L和肩部104R均没有从底座部10的前后宽度W3朝前后方向的外侧伸出，则更优选。由此，即使在机器人部30朝向右侧面12的方向的状态下使移动机器人100例外地经过较窄的通道等进行移动（例如在左右方向上移动）时，也能够防止机器人部30干涉支柱等障碍物K这样的情况，使得底座部10能够通过。

＜基准标记60＞

基准标记60（60a～60c）是移动机器人100的定位用的基准指标。在本实施方式中，将3个基准标记60a～60c配置到作业台51。作业台51、52是用于由机器人部30使用臂70L、70R对作业对象M1、M2进行作业的固定基座。在作业台51、52上分别载置或固定有组装产品等的作业对象M1、M2。通过由机器人部30对作业对象M1、M2执行把持、螺纹紧固、焊接等作业工艺，进行作业对象M1、M2的组装等。

作业对象M1与作业对象M2是相同种类的对象物。机器人部30与作业台51相对时的机器人部30与作业对象M1的位置关系和机器人部30相对于作业台52时的机器人部30与作业对象M2的位置关系等同。

在移动机器人100从其他场所（例如作业位置A2或作业位置A3）移动到作业位置A1后，执行利用传感器35检测基准标记60的移动机器人100在作业位置A1内的定位。移动机器人100的定位是指通过掌握移动机器人100的停止位置，校正臂70L、70R的作业中的坐标位置。

通过由传感器35检测基准标记60a和60b，机器人部30能够掌握自身的Y方向（前后方向）位置和XY面内的朝向（旋转姿态）。通过由传感器35检测基准标记60c，机器人部30能够掌握自身的X方向（横向）位置。此处，Y方向是指图6A所示的前后方向，X方向是指图6A所示的左右方向。XY面是指与P轴正交的平面，实质上是指作业地板F的地板面。

通过检测3个基准标记60a～60c，机器人部30能够掌握自身的XY坐标位置和XY面内的朝向，能够计算与臂70L、70R相关的校正值。另外，在传感器35是光学传感器的情况下，基准标记60只要是光学的检测对象（例如反射镜等光反射体或“＋”那样的十字标记等）即可。

在作业台51的一部分中配置有电源连接器50，该电源连接器50与处于作业位置A1内的移动机器人100的连接端口13连接。因此，能够在作业位置A1处执行作业工艺的同时，对移动机器人100进行充电。另外，还可以与停止于作业位置A2的移动机器人100的连接端口13对应地，在作业台53上也配置电源连接器50。

＜移动工艺的说明＞

接着说明该移动机器人100的移动工艺。移动工艺实质上根据来自移动控制装置32a的控制指令执行。移动机器人100在图1所示的作业地板F上移动。移动机器人100在作业位置A1、作业位置A2和作业位置A3处都进行作业。例如，为了在作业位置A2处进行作业，从作业位置A1移动到作业位置A2。为了在作业位置A3处进行作业，从作业位置A2移动到作业位置A3。为了在作业位置A1处进行作业，从作业位置A3移动到作业位置A1。图1的虚线R示出了移动机器人100依次移动到作业位置A1、A2、A3，并再次返回到作业位置A1的路径。

在移动机器人100处于作业位置A1时，作业台51与前侧面11相对，作业台52与右侧面12相对。在作业台51上设置有作业对象M1，在作业台52上设置有作业对象M2。在移动机器人100处于作业位置A2时，作业台53与前侧面11相对，作业台54与右侧面12相对。在作业台53上设置有作业对象M3，在作业台54上设置有作业对象M4。

在作业位置A3处配置有作业台55。在作业地板F上设置有建筑物的支柱等障碍物K，因此在移动机器人100处于作业位置A3时前侧面11无法与作业台55相对。因此，在右侧面12与作业台55相对的状态下，移动机器人100停止在作业位置A3内。在作业台55上设置有作业对象M5。作业对象M1～M5实质是相同种类的作业对象，针对各作业对象，所需的作业也相同。

处于作业位置A1的移动机器人100执行针对作业对象M1的作业和针对作业对象M2的作业。针对作业对象M1的作业使机器人部30朝向前侧面11的方向进行，针对作业对象M2的作业通过使机体33a绕P轴旋转90°而使机器人部30朝向右侧面12的方向进行。朝向前侧面11的方向的机器人部30与作业对象M1的位置关系和朝向右侧面12的方向的机器人部30与作业对象M2的位置关系大体一致。即，机器人部30除了机体33a相对于底座部10的旋转姿态相差90°的方面以外，能够通过相同的作业工艺进行针对作业对象M1的作业和针对作业对象M2的作业。

处于作业位置A2的移动机器人100执行针对作业对象M3的作业和针对作业对象M4的作业。针对作业对象M3的作业使机器人部30朝向前侧面11的方向进行，针对作业对象M4的作业通过使机体33a绕P轴旋转90°而使机器人部30朝向右侧面12的方向进行。朝向前侧面11的方向的机器人部30与作业对象M3的位置关系和朝向右侧面12的方向的机器人部30与作业对象M4的位置关系大体一致。即，机器人部30除了机体33a相对于底座部10的旋转姿态相差90°的方面以外，能够通过相同的作业工艺进行针对作业对象M3的作业和针对作业对象M4的作业。另外，在机器人部30的姿态相同的情况下，移动机器人100处于作业位置A1时的机器人部30与作业对象M1的位置关系、和移动机器人100处于作业位置A2时的机器人部30与作业对象M3的位置关系大体一致。

处于作业位置A3的移动机器人100执行针对作业对象M5的作业。针对作业对象M5的作业使机器人部30朝向右侧面12的方向进行。作业位置A2处的朝向右侧面12的方向的机器人部30与作业对象M4的位置关系和作业位置A3处的朝向右侧面12的方向的机器人部30与作业对象M5的位置关系大体一致。即，机器人部30能够通过相同的作业工艺进行针对作业位置A2处的作业对象M4的作业和针对作业位置A3处的作业对象M5的作业。

如上所述，移动机器人100通过在作业位置A1～A3间移动，执行针对作业对象M1～M5的作业。针对作业对象M1～M5的作业除了使机体33a绕P轴旋转90°以外，能够使用大致相同的作业工艺执行。另外，在作业位置A1和作业位置A2处，能够通过将电源连接器50和连接端口13连接，对移动机器人100进行充电。

＜定位工艺的说明＞

接着说明该移动机器人100的定位工艺。定位工艺和作业工艺实质上根据来自机器人控制装置32b的控制指令执行。定位工艺在移动机器人100处于某个作业位置处开始作业工艺前执行。例如，在从作业位置A1移动到作业位置A2后的作业位置A2处的作业开始前、从作业位置A2移动到作业位置A3后的作业位置A3处的作业开始前、以及从作业位置A3移动到作业位置A1后的作业位置A1处的作业开始前执行定位工艺。

移动机器人100在停止在1个作业位置后，在该作业位置处的作业开始前执行定位工艺。移动机器人100在持续停止于该作业位置的期间，不需要再次执行定位工艺。例如，在作业位置A1处最先执行针对作业对象M1的作业、接着执行针对作业对象M2的作业的情况下，如果在执行针对作业对象M1的作业工艺前执行定位工艺，则在针对作业对象M1的作业工艺的执行后且针对作业对象M2的作业工艺的执行前不需要执行定位工艺。因此，不需要将用于定位工艺的基准标记配置到作业台52上。

关于作业位置A2，该情况也同样如此。在针对作业对象M3的作业后进行针对作业对象M4的作业的情况下，在针对作业对象M3的作业前执行定位工艺即可。在针对作业对象M3的作业后且针对作业对象M4的作业前不需要执行定位工艺，因此不需要在作业台54上配置基准标记。当然可以在对作业对象M2或作业对象M4的作业开始前执行各作业位置处的第2次的定位工艺。

以下，说明作业位置A1处的针对作业对象M1的作业工艺的开始前执行的定位工艺。作业位置A2和作业位置A3处的定位工艺也是实质上相同的工艺。

图10是用于说明移动机器人100的定位工艺的流程图。在该流程图中，说明移动机器人100从作业位置A3移动到作业位置A1并在作业位置A1处开始作业的情况。

移动机器人100在完成作业位置A3处的作业后（S1），在收纳有臂70L、70R的状态下从作业位置A3移动到作业位置A1（S2）。在开始向作业位置A1移动前，将臂70L、70R设为收纳状态。优选在机器人部30朝向前侧面11的方向的状态下进行移动机器人100的移动，但是不限于此。在移动机器人100的移动时，将臂70L、70R设为收纳状态，因此机器人部30的横向宽度W1在底座部10的横向宽度W2以下（以及前后端W3以下），防止了机器人部30干涉支柱等障碍物K的情况。

移动机器人100与作业位置A1附近的电源连接器50连接而被充电。此外，在移动机器人100停止到作业位置A1的状态下，机器人部30是朝向前侧的状态。机器人部30朝向前侧的状态是指Q轴与前侧面11大致平行的状态。

即，移动机器人100在作业位置A1处停止（S3）。在作业位置A1处停止后，移动机器人100与作业位置A1附近的电源连接器50连接而被充电。接着执行定位工艺。在该定位工艺中，多个传感器35a、35b分别检测多个基准标记60a～60c中的各个不同的基准标记。并且，通过多个传感器35a、35b检测所有的基准标记60a～60c。即，首先通过左侧的臂70L的传感器35a检测基准标记60a（S4）。接着或者大致同时，通过右侧的臂70R的传感器35b检测基准标记60b（S5）。接着或者大致同时，通过已完成基准标记60a的检测的左侧的臂70L的传感器35a检测基准标记60c（S6）。

传感器35对基准标记60的检测根据作业程序的执行进行。即，预先在作业程序中编制通过传感器35a检测基准标记60a和60c，通过传感器35b检测基准标记60b，以及基准标记60的检测顺序是60a、60b、60c的顺序的程序，将各基准标记60的大致的XY坐标位置存储到机器人控制装置32b内的存储装置中。

通过机器人控制装置32b控制臂70L使得手111L处于基准标记60a的附近位置，用传感器35a检测基准标记60a。接着，通过机器人控制装置32b控制臂70R使得手111R处于基准标记60b的附近位置，用传感器35b检测基准标记60b。然后，通过机器人控制装置32b控制臂70L使得手111L处于基准标记60c的附近位置，用传感器35a检测基准标记60c。

通过设为这样的定位工艺，能够通过使用配置于多个臂70L、70R的多个传感器35a、35b高效地完成多个基准标记60a～60c的检测。能够缩短定位工艺所需的时间，并且还能够缩短臂70L、70R的移动距离。还能够削减臂70L、70R的移动次数。

在3个基准标记60a～60c的检测完成后，通过移动机器人100具备的运算处理装置，掌握移动机器人100的XY坐标位置和XY面内的朝向，计算作业工艺中的臂70L、70R的坐标位置的校正数据（S7）。机器人控制装置32b也可以作为上述运算处理装置发挥功能。机器人部30根据校正后的坐标，执行针对作业台51上的作业对象M1的作业工艺（S8）。在针对作业对象M1的作业完成后，使机体33a绕P轴旋转90°，机器人部30开始执行针对作业台52上的作业对象M2的作业工艺（S9）。

能够将针对作业对象M1的作业工艺和针对作业对象M2的作业工艺设为相同的作业工艺，因此能够简化装入到作业程序内的作业工艺。实现作业程序的容量减少和调试作业的简化。不需要按照每个作业台51、52进行基准标记60的检测和坐标的校正数据计算。在1个作业位置A1处，仅进行1个作业台51上的基准标记60a～60c的检测就足够。不需要进行其他作业台52上的基准标记的检测，能够进行多个作业台上的作业中的坐标值的校正。

在传感器35与手111L、111R之间没有关节，因此手111L、111R的位置控制直接成为传感器35的位置控制。通过控制成手111L、111R处于基准标记60的附近位置，可容易地进行传感器35对基准标记60的检测。还能够减少基于由传感器35检测到的检测结果的校正数据相对于手111L、111R的坐标的误差。

以上说明了实施方式，但本发明不被限定于这些实施方式，能够在其主旨范围内进行各种变形和变更。

例如，在本实施方式中说明了在作业台上载置或固定有作业对象的例子，但也可以在作为固定基座的底面上载置或固定有作业对象。机器人部具备的臂部可以是1个，也可以是3个以上。底座部在平面视图中既可以是长方形也可以是正方形，还可以是三角形和其他的多边形。至少具有两个面即可，这两个面可以相邻也可以不相邻。两个面优选为平面的立面，但也可以是曲面。

肩部中的正交轴（Q轴）相对于机体中的垂直轴（P轴）的预定的偏移量可以在垂直轴与前侧面的最短距离以上，可以在垂直轴与右侧面等其他面的最短距离以上，还可以在垂直轴与底座部的所有侧面的最短距离以上。至少在移动机器人停止于作业位置时，为与作业台相对的面和垂直轴的最短距离以上即可。此处，偏移量和最短距离均是指平面视图中的（即，在沿着垂直轴的方向上进行矢向观察时的）尺寸。

在肩部为多个的情况下，在正交轴与垂直轴的偏移量按照每个连结部而不同的情况下，可以至少将其中的最大偏移量设为上述预定的偏移量。连接端口可以形成于底座部的前侧面，也可以形成于左侧面或右侧面。

移动用机器人是具有以下部件的移动机器人：底座部；移动装置，其使底座部移动；以及机器人部，其具有安装到底座部的基部、可绕与底座部和基部的安装面垂直的垂直轴旋转的机体、和具有多个关节并与机体连结的臂。底座部具有面对作业对象的第1面和与第1面不同的第2面，所述作业对象是机器人部进行作业的对象物。臂可以形成为通过机体绕垂直轴旋转，臂与第1面的位置关系和臂与第2面的位置关系实质上等同。

多个臂可以与机体连结。

多个臂可以可绕正交轴旋转地与机体连结，所述正交轴在与垂直轴正交的方向上延伸，正交轴相对于垂直轴偏移预定的偏移量。

底座部实质上是长方体形状，偏移量可以为垂直轴与第1面的最短距离以上。

用于与外部装置电连接的连接端口可以形成于第1面或第2面中的至少任意一方。

机器人部可以在与垂直轴正交的方向的面内，收纳为不从底座部伸出的大小。

移动机器人可以还具有：多个作业部，它们分别装备在多个臂上，执行针对设置在固定基座上的作业对象的作业；以及多个检测部，它们分别装备在多个臂上，检测配置在固定基座上的多个定位用的基准指标的位置。

多个检测部可以分别检测多个定位用的基准指标中的各个不同的基准指标，并通过多个检测部检测多个定位用的基准指标的所有基准指标。

在检测部与作业部之间可以不存在关节。

移动机器人的定位系统可以具有：上述移动机器人；以及多个定位用的基准指标，它们配置在固定基座上以被移动机器人的检测部检测。

移动机器人的定位方法可以具有以下步骤：通过上述移动机器人具有的多个检测部中的一个检测部检测多个定位用的基准指标中的一个基准指标；通过与一个检测部不同的另一个检测部检测与一个基准指标不同的另一个基准指标；以及通过与另一个检测部不同的检测部检测与一个基准指标和另一个基准指标均不同的又一个基准指标。

当然能够根据上述指教进行本发明的各种变更和变形。因此，应该可理解在从属权利要求所限定的范围内，还能够实现在本申请中特别说明的技术以外的技术。

【效果】

机器人的停止位置和对基准点配置的制约较少，且能够迅速地进行多个基准点的检测。关于面对底座部的第1面的固定基座上的基准指标进行位置校正，由此关于面对另一面的固定基座上的基准指标，机器人能够在不需要位置校正的情况下执行作业，从而能够更高效地进行针对作业对象的作业。

Claims (9)

1.一种移动机器人，其具有：

底座部；

移动装置，其使所述底座部移动；以及

机器人部，其具有安装到所述底座部的基部、能够绕与所述底座部和所述基部的安装面垂直的垂直轴旋转的机体、和具有多个关节并与所述机体连结的臂，

所述底座部具有面对作业对象的第1面和与该第1面不同的第2面，所述作业对象是所述机器人部进行作业的对象物，

所述臂形成为通过所述机体绕所述垂直轴旋转，所述臂与所述第1面的位置关系和所述臂与所述第2面的位置关系等同，

多个所述臂分别具有肩部，所述肩部能够绕所述肩部中的正交轴旋转地与所述机体连结，所述正交轴在与所述垂直轴正交的方向上延伸，

所述正交轴相对于所述垂直轴偏移预定的偏移量。

2.根据权利要求1所述的移动机器人，其中，

所述底座部是长方体形状，

所述偏移量在所述垂直轴与所述第1面的最短距离以上。

3.根据权利要求1所述的移动机器人，其中，

用于与外部装置电连接的连接端口形成于所述第1面或所述第2面中的至少任意一方。

4.根据权利要求1所述的移动机器人，其中，

所述机器人部能够在与所述垂直轴正交的方向的面内，收纳为不从所述底座部伸出的大小。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的移动机器人，其中，所述移动机器人还具有：

多个作业部，它们分别装备在多个所述臂上，执行针对设置在固定基座上的所述作业对象的作业；以及

多个检测部，它们分别装备在多个所述臂上，检测配置在所述固定基座上的多个定位用的基准指标的位置。

6.根据权利要求5所述的移动机器人，其中，

所述多个检测部分别检测所述多个定位用的基准指标中的各个不同的基准指标，

通过所述多个检测部检测所述多个定位用的基准指标的全部。

7.根据权利要求5所述的移动机器人，其中，

在所述检测部与所述作业部之间不存在所述关节。

8.一种移动机器人的定位系统，其具有：

权利要求5所述的移动机器人；以及

所述多个定位用的基准指标，它们配置在所述固定基座上以被所述移动机器人的检测部检测。

9.一种移动机器人的定位方法，其具有以下步骤：

通过权利要求5所述的移动机器人具有的所述多个检测部中的一个检测部检测所述多个定位用的基准指标中的一个基准指标；

通过与所述一个检测部不同的另一个检测部检测与所述一个基准指标不同的另一个基准指标；以及

通过与所述另一个检测部不同的检测部检测与所述一个基准指标和所述另一个基准指标均不同的又一个基准指标。