CN104227725A - 机器人、机器人的制造方法以及袋体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使洁净性能和防尘防滴性能共存的机器人、机器人的制造方法以及袋体。本实施方式涉及的机器人具有机器人手和袋体。所述机器人手设置在机器人臂上。所述袋体以覆盖所述机器人手的至少一部分的方式安装。

Description

机器人、机器人的制造方法以及袋体

技术领域

本发明涉及一种机器人、机器人的制造方法以及袋体。

背景技术

以往，已知一种机器人，其在生物医学领域，使用机器人手对血液、髓液、尿和组织的一部分等检测体，进行注入试剂或者搅拌、分离等检测体处理(例如，参照专利文献1)。

所述机器人在机器人手上具有例如平行开闭式把持爪，使用所述把持爪进行如下动作，即，把持装有检测体的器皿或者试管等进行搬运，或者把持移液管注入试剂等。

但是，因为在平行开闭式把持爪的可动区域上设置有切缝，有可能经由所述切缝向外部泄漏机器人手内部的灰尘，或者反之外部的灰尘侵入机器人手的内部。

因此，当特别需要洁净性能的机器人时，提出一种方案：通过使机器人手内部的气压成为负压，能够防止机器人手内部的灰尘向外部泄漏。

另外，当特别需要防尘防滴性能的机器人时，提出一种方案：通过使机器人手内部的气压成为正压，能够防止外部的灰尘或者液滴侵入机器人手的内部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-117878号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，在以往的技术中，由于使用上述气压，有如下一种问题：很难使洁净性能和防尘防滴性能共存。

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够使洁净性能和防尘防滴性能共存的机器人、机器人的制造方法以及袋体。

为解决问题的方法

本发明的一个技术方案所涉及的机器人具有机器人手和袋体。所述机器人手设置在机器人臂上。所述袋体以覆盖所述机器人手的至少一部分的方式安装。

发明效果

根据本发明的一个技术方案，能够使洁净性能和防尘防滴性能共存。

附图说明

图1是表示包括本实施方式涉及的机器人的机器人系统的结构的俯视示意图。

图2A是表示机器人的结构的主视示意图。

图2B是表示机器人的结构的俯视示意图。

图3A是表示手的结构的立体示意图。

图3B是表示手的结构的主视示意图。

图3C是表示手的结构的俯视示意图。

图3D是表示手的结构的仰视示意图。

图4A是表示安装有手套的状态的手的立体示意图(之一)。

图4B是表示安装有手套的状态的手的立体示意图(之二)。

图4C是表示安装有手套的状态的手的俯视示意图。

图4D是表示安装有手套的状态的手的主视示意图。

附图标记说明

1：机器人系统；2：安全室；10：机器人；11：基台部；12：主体部；13L：左臂部；13R：右臂部；14：手；14L：左手；14R：右手；20：作业台；30：处理用设备；31：器皿；32：试管；33：刮刀；34：移液管；35：勺；36：搅拌机；37：离心机；40：控制装置；141：第一把持部；141a：把持爪；141b：切缝；141c：第一切口；141d：第二切口；142：第二把持部；142a：把持爪；142b：切缝；143：光传感器部；143a：受发光部；144：手套；144a：开口部；144b：折回部；144c：紧贴部；144d：富余部；B：轴；E：轴；L：轴；R：轴；S：轴；SW：轴；T：轴；U：轴。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本申请公开的机器人、机器人的制造方法以及袋体的实施方式。此外，本发明不限于以下所示的实施方式。

另外，以下，举例说明在生物医学领域进行检测体处理的机器人。另外，对机器人的作为末端执行器的“机器人手”记载为“手”。另外，对机器人臂记载为“臂部”。

图1是表示包括本实施方式涉及的机器人10的机器人系统1的结构的俯视示意图。此外，在图1中，为了便于理解说明，图示了包括以铅垂向上为正方向的Z轴的三维正交坐标系。所述正交坐标系在以下的说明中也适用于其他附图。

如图1所示，机器人系统1具有安全室2，安全室2具有长方体状的内部空间。另外，机器人系统1在所述安全室2的内部具有：机器人10、作业台20和各种处理用设备30。

此外，在本实施方式中，在安全室2的内部配置了机器人10，但根据作业内容，也可以代替安全室2，使用对应通风室、洁净台等用途的作业用框体。另外，机器人10也可以配置在安全室2等的外部，并且在使手部通过安全室2前面的门等向内部移动的状态下进行作业。

作为处理用设备30，例如，如图1所示，能够举出器皿31、试管32、刮刀33、移液管34、勺35、搅拌机36和离心机37等。

另外，机器人系统1在安全室2的外部具有控制装置40。控制装置40与机器人10等安全室2内部的各种装置连接，从而能够传递信息。此外，该连接方式无论是有线还是无线都可以。

在这里，控制装置40是控制与其连接的各种装置的动作的控制器，其结构包括：各种控制设备、运算处理装置和存储装置等。此外，控制装置40也可以设置在安全室2的内部。

机器人10分别具有在右臂的右手14R和在左臂的左手14L，是接受来自控制装置40的动作指示进行动作的双臂的机械手。使用图2A之后的附图将在后面叙述包括所述右手14R和左手14L的机器人10的详细结构。

作业台20是用于供机器人10使用处理用设备30进行检测体处理的工作空间。在所述作业台20上，例如，机器人10进行使用左手14L把持试管32，同时使用右手14R向所述试管32通过移液管34注入试剂等动作。

此外，这种机器人10的动作是基于使机器人10进行动作的作为特定程序的“任务”进行的。“任务”经由省略图示的输入装置(例如，编程器等)预先被登记在控制装置40等。

控制装置40基于所述“任务”生成使机器人10动作的动作信号，并向机器人10输出。该动作信号例如生成为机器人10对其各关节部上所搭载的伺服马达输出的脉冲信号。

接下来，使用图2A和图2B说明机器人10的构成例。图2A是表示机器人10的结构的主视示意图，图2B是表示机器人10的结构的俯视示意图。

如图2A所示，机器人10是双臂式的多轴机器人。具体地讲，机器人10具有基台部11、主体部12、左臂部13L和右臂部13R。

基台部11被固定在安全室2(参照图1)内部的地面等，在其前端部上支承主体部12，使主体部12能够围绕轴SW旋转(参照图2A中围绕轴SW的双箭头)。

主体部12的基端部由基台部11支承，主体部12在右肩部上支承右臂部13R的基端部，使其能够围绕轴S转动。同样地，主体部12在左肩部上支承左臂部13L的基端部，使其能够围绕轴S转动(均参照图中围绕轴S的双箭头)。

左臂部13L和右臂部13R分别由多个连杆和关节部构成，并且被设置为从基端部至前端部的各关节部能够围绕轴S、轴E和轴T转动(参照图中围绕轴S、轴E和轴T的双箭头)。

另外，如图2B所示，左臂部13L和右臂部13R分别能够围绕轴L、轴U、轴R和轴B转动(参照图中围绕轴L、轴U、轴R和轴B的双箭头)。即，机器人10的一个臂部有七轴。

并且，机器人10基于来自控制装置40的动作指示，进行组合了所述两个七轴的臂的动作与围绕轴SW的旋转的多种多样的多轴动作。

通过在左臂部13L、右臂部13R和主体部12的各关节部分的轴周围装入密封件等，而形成左臂部13L、右臂部13R和主体部12内部与外部的防滴结构，能够从外部使用清洗液进行清洗。

此外，分别在右臂部13R的围绕轴T的末端可动部上安装右手14R，在左臂部13L的围绕轴T的末端可动部上安装左手14L。

接下来，使用图3A至图3D说明右手14R和左手14L的构成例。此外，在以下说明中，设右手14R和左手14L为同一结构，将它们统称为“手14”而进行说明。

图3A是表示手14的结构的立体示意图。另外，图3B是表示手14的结构的主视示意图。另外，图3C是表示手14的结构的俯视示意图。另外，图3D是表示手14的结构的仰视示意图。此外，在以下说明中所使用的包括图3A至图3D的各图中，为了便于说明，手14的朝向相对于上述的正交坐标系是图3A所示的方向。

如图3A所示，手14具有第一把持部141、第二把持部142和光传感器部143。

第一把持部141具有使前端部朝向X轴正方向的一组把持爪141a。另外，第二把持部142具有使前端部朝向Z轴负方向的一组把持爪142a。

光传感器部143是用于检测把持对象物的形状或者到把持对象物的距离等的检测装置，并且具有受发光部143a。

另外，如图3B所示，第一把持部141具有作为把持爪141a的可动区域的一组切缝141b。例如，切缝141b沿图中Y轴分别形成平行状，使把持爪141a向相互接近的方向或者远离的方向滑动(参照图中的双箭头301)。

即，把持爪141a是平行开闭式。第一把持部141通过在所述把持爪141a之间夹持把持对象物，从而对把持对象物进行把持。

此外，如图3C所示，在把持爪141a的把持面上，形成第一切口141c和第二切口141d。例如，所述第一切口141c和第二切口141d分别对应不同种类的把持对象物的形状而形成，如不同直径的试管32。

由此，即使是一组把持爪141a，也能够把持多种类的把持对象物。即，对于在检测体处理中所使用的多种处理用设备30而言，不需要每次更换把持爪141a，也能够有效地进行检测体处理。

此外，在检测体处理中，由于较多使用如试管32这样的易碎材料的处理用设备30，因此为了防止没必要的破损等，例如，优选在第一切口141c和第二切口141d上形成弧度。

另外，第二把持部142的结构与上述第一把持部141相同。具体地讲，如图3D所示，第二把持部142具有作为把持爪142a的可动区域的一组切缝142b。

切缝142b沿图中Y轴分别形成平行状，使把持爪142a向相互接近的方向或者远离的方向滑动(参照图中的双箭头302)。

即，把持爪142a也是平行开闭式。第二把持部142通过在所述把持爪142a之间夹持把持对象物，对把持对象物进行把持。

此外，如图3A至图3D所示，通过使把持爪141a、142a的前端部的朝向相互不同，具有如下优点：对于上述多种处理用设备30而言，不需要每次更换手14，就能够有效地进行检测体处理。

另外，例如，在图3A至图3D所示的构成例中，仅通过将手14的朝向改变90度，能够很容易地相对于把持对象物进行把持爪141a、142a的切换。即，能够通过容易地控制机器人10，使多种处理用设备30进行检测体处理，而不需要使机器人10进行复杂动作。

然而，如上所述，由于在手14上设有切缝141b、142b，因此有可能经由切缝141b、142b向外部泄漏手14内部的灰尘，反之外部的灰尘侵入手14内部。

于是，在本实施方式中，以覆盖手14的至少一部分、如所述切缝141b、142b等的方式，在手14上安装袋体。以下使用图4A至图4D，具体说明此内容。此外，以下，将“袋体”记载为“手套”。

图4A是表示安装有手套144的状态的手14的立体示意图(之一)。另外，图4B是表示安装有手套144的状态的手14的立体示意图(之二)。另外，图4C是表示安装有手套144的状态的手14的俯视示意图。另外，图4D是表示安装有手套144的状态的手14的主视示意图。

如图4A所示，本实施方式涉及的手14还具有以覆盖手14的至少一部分的方式安装的手套144。手套144包括橡胶或者化学纤维等具有伸缩性的伸缩材料而形成，例如，如图4A所示，其以完全覆盖第一把持部141和第二把持部142的方式安装。

另外，手套144未覆盖光传感器部143而使其露出，从而未损害光传感器部143的检测性能。此外，在图4A中表示了露出光传感器部143整体的例子，但是至少露出受发光部143a即可。

另外，如图4B所示，手套144具有开口部144a。在手套144中至少所述开口部144a由所述伸缩材料形成。手套144通过使该开口部144a伸缩，能够相对手14进行装卸。

另外，手14具有折回开口部144a的周缘而形成的折回部(也称为折边部)144b。手套144通过所述折回部144b被卡定在手14上。这是因为，通过折回部144b使手套144的弹力(弹力系数)增大，从而对抗所述伸缩材料的缩回力，利用折回部144b作用较大的摩擦力。由此，手套144没有固定工具而能安装在手部14上。

另外，如图4C所示，手套144还具有紧贴覆盖手部14的紧贴部144c和留出富余间隙覆盖手部14的富余部144d。紧贴部144c至少覆盖把持爪141a的前端部。

另外，富余部144d至少覆盖把持爪141a的基端部和所述把持爪141a的可动区域(即，上述的切缝141b)。

在这里，如图4D所示，富余部144d形成具有褶皱状的形状。由此，即使在手套144被安装在手14的状态下，也不限制把持爪141a而使其进行开闭动作。此外，富余部144d的形状不限于此，只要不限制把持爪141a而使其进行开闭动作即可，例如，也可以是波纹状。

另外，对于把持爪141a的前端部而言，由于被紧贴部144c紧贴覆盖，所以很难对把持爪141a的把持动作产生影响。即，即使在手14上安装有手套144的状态下，也能够使把持爪141a无障碍地对把持对象物进行把持。

如此，手套144不会对把持爪141a的把持动作造成阻碍，而覆盖把持爪141a的基端部及其可动区域，所以能够防止手14内部的灰尘向外部泄漏。

另外，同时，也能够防止外部的灰尘和液滴侵入手14的内部。即，能够使洁净性能和防尘防滴性能共存。

此外，到此为止，举例说明了手套144主要覆盖第一把持部141的部分，由于第二把持部142与第一把持部141的结构相同，从而省略了对第二把持部142的有关说明。

返回到图4C的说明。另外，如图4C所示，把持爪141a形成具有第一切口141c和第二切口141d的所谓交错形状。对于相当于所述第一切口141c和第二切口141d的部分而言，例如，优选至少使用伸缩材料形成。

通过使用伸缩材料，当未对把持对象物进行把持时，由于在相当于第一切口141c和第二切口141d的部分作用有张力，能够使所述交错形状变得平缓。因此，例如，能够得到如下优点：在安装手套144的状态下能够彻底清洗手14等。

或者，针对每单位作业或者每单位时间，通过卸下手套144并更换新的手套144，不对手14进行清洗作业而能够保持洁净的状态，通过更换新的手套144，能够降低由于清洗不充分而导致的问题。

另外，当对把持对象物进行把持时，相当于第一切口141c和第二切口141d的部分根据把持对象物产生变形，因此能够得到如下优点：能够确切地对把持对象物进行把持。

另外，与把持爪144a的前端部等对应的紧贴部144c有时紧贴手14，可以认为相比富余部144d受到更大的应力。

因此，对于紧贴部144c，例如，也可以形成相比富余部144d更厚的厚度以进行加强。作为增加所述厚度的方法，并不特别限定，例如，紧贴部144c可以使用多层的形成手套144的材料，或者也可以使用化学纤维等加强材料。

另外，在生物医学领域，由于使用药品等的机会较多，因此优选考虑使用耐药品性等的材料形成手套144。

另外，在制造上述的机器人10的过程中，包括使用手套144覆盖手14的至少一部分的覆盖工序。

如上所述，本实施方式涉及的机器人具有手(机器人手)和手套(袋体)。上述手设置在臂部(机器人臂)。上述手套以覆盖上述手的至少一部分的方式安装。

因此，根据本实施方式涉及的机器人、机器人的制造方法以及袋体，能够使洁净性能和防尘防滴性能共存。

此外，在上述实施方式中，举例说明的机器人是具有七轴臂部的双臂机器人，但是不限于此。即，仅需在臂部上设置手即可，不限定机器人的臂数和轴数。

另外，在上述实施方式中，举例说明的把持爪组是以一对为一组，但是不限于一对，也可以是三个以上为一组。因此，把持爪不限于平行开闭式。例如，也能够在手上设置三个把持爪，使三个把持爪沿形成为放射状的三个切缝向相互接近的方向或者远离的方向滑动。

另外，在上述实施方式中，举例说明的伸缩材料是橡胶或者化学纤维，但是只要相对于手能够装卸并且具有伸缩性即可，不限定该材料的种类。此外，作为一个例子，能列举出乳胶或者聚氨酯纤维等。另外，也可以使用被称为“伸缩性导体”的如橡胶那样伸缩的高导电性薄膜等，该高导电性薄膜近来正在研究应用于电子人工皮肤。

另外，在上述实施方式中，还可以与调整手内部的气压的方法相结合。作为一个例子，也可以在手上安装有手套的状态下，通过适当地使手内部的气压成为负压，使手套吸附在手上，从而确切地使手套卡定在手上。例如，当担心伸缩材料的伸缩性发生劣化时等，这种方法起到有效的作用。

相反，在手上安装有手套的状态下，通过适当地使手内部的气压成为正压，例如，也可以使手套具有适当的缓冲性。例如，当在保护易碎的把持对象物的同时进行把持时等，这种方法起到有效的作用。

另外，在上述实施方式中，举例说明的机器人是在生物医学领域进行检测体处理的机器人，但是并不限定机器人所进行的处理的种类和领域。

对于本领域技术人员而言，还可以容易得出进一步的效果以及变形例。因而，本发明的范围并不限于上面详细说明的特定的、具有代表性的实施方式。所以，在不脱离权利要求书及其等同物所定义的发明的总括性精神或者范围内，可以进行各种变更。

Claims (11)

1.一种机器人，其特征在于，具有：

机器人手，其设置在机器人臂上；以及

袋体，其以覆盖所述机器人手的至少一部分的方式安装。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述袋体具有：

开口部，其由具有伸缩性的伸缩材料形成；以及

折回部，其折回该开口部的周缘而形成。

3.如权利要求2所述的机器人，其特征在于，

所述袋体利用所述折回部卡定在所述机器人手上。

4.如权利要求2或3所述的机器人，其特征在于，

所述袋体通过使所述伸缩材料进行伸缩而能够相对于所述机器人手进行装卸。

5.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述袋体还具有：

紧贴部，其紧密覆盖所述机器人手；以及

富余部，其留出富余间隙覆盖所述机器人手，

所述机器人手具有至少一组把持爪的组，所述把持爪的组设置成能够向相互接近的方向或者远离的方向滑动，

所述紧贴部覆盖所述把持爪的前端部，

所述富余部覆盖所述把持爪的基端部和该把持爪的可动区域。

6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，

不同的所述把持爪的组彼此的前端部的朝向相互不同。

7.如权利要求5或6所述的机器人，其特征在于，

所述紧贴部相比所述富余部形成更厚的厚度。

8.如权利要求5或6所述的机器人，其特征在于，

所述紧贴部使用加强材料进行加强。

9.如权利要求5或6所述的机器人，其特征在于，

所述富余部具有褶皱状的形状。

10.一种机器人的制造方法，其特征在于，

包括覆盖工序，使用袋体覆盖机器人臂上所设置的机器人手的至少一部分。

11.一种袋体，其特征在于，具有：

开口部，其由具有伸缩性的伸缩材料形成；以及

折回部，其折回该开口部的周缘而形成，

所述袋体覆盖机器人手，并利用所述折回部卡定在所述机器人手上。