CN106002987B

CN106002987B - 机器人

Info

Publication number: CN106002987B
Application number: CN201610157209.8A
Authority: CN
Inventors: 年光俊介; 赤羽和重; 吉村和人; 五十岚克司
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2036-03-18
Also published as: JP6582491B2; US20190030709A1; US20160288336A1; CN106002987A; JP2016190293A; US10099366B2; US10532457B2

Abstract

本发明提供一种机器人，与以往相比能够扩大机械臂的前端部所能够移动的动作范围。机器人(1)具备机械臂(5)，其具有第n(n为1以上的整数)臂与第(n+1)臂，第n臂能够绕第n转动轴转动，第(n+1)臂能够绕与第n转动轴的轴向不同的轴向亦即第(n+1)转动轴转动地设置于第n臂，在使机械臂(5)的前端从第一点向第二点移动期间，进行从第(n+1)转动轴的轴向观察第n臂与第(n+1)臂重叠的第一动作、以及使第n臂转动的第二动作。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及机器人。

背景技术

以往，已知有具备机械臂的机器人。机械臂的多个臂经由关节部连结，在最前端侧(最下游侧)的臂例如安装有手部作为末端执行器。关节部被马达驱动，臂通过该关节部的驱动进行转动。而且，机器人例如用手部把持对象物，使该对象物向规定的场所移动，从而进行组装等规定的作业。

作为这样的机器人，例如，在专利文献1中公开有垂直多关节机器人。专利文献1中记载的垂直多关节机器人具有基台、连结于基台的多个臂、以及设置于臂的末端执行器(肘杆)。该垂直多关节机器人利用末端执行器保持对象物(工件)，通过使多个臂相对于基台转动来使末端执行器移动从而输送对象物。

另外，例如，在专利文献2中公开有并联机器人。专利文献2中记载的并联机器人具有机器人主体、连接于机器人主体的三个臂部、连接于这些臂部的末端部、以及设置于末端部的末端执行器。该并联机器人利用末端执行器保持对象物(工件)，通过三个臂部的协同动作使末端执行器移动从而输送对象物。

专利文献1：日本特开2014-46401号公报

专利文献2：日本特开2014-237187号公报

然而，在专利文献1以及专利文献2那样的现有的机器人中，机械臂的前端部所能够移动的动作范围较窄，存在难以将对象物移动至目的位置的情况。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的实施方式或者应用例实现。

应用例1

本发明的机器人的特征在于，

具备机械臂，其具有第n(n为1以上的整数)臂与第(n+1)臂，

上述第n臂能够绕第n转动轴转动，

上述第(n+1)臂能够绕与上述第n转动轴的轴向不同的轴向亦即第(n+1)转动轴转动地设置于上述第n臂，

在使上述机械臂的前端从第一点向第二点移动期间，进行从上述第(n+1)转动轴的轴向观察上述第n臂与上述第(n+1)臂重叠的第一动作、以及使上述第n臂转动的第二动作。

由此，与以往相比，能够扩大机械臂的前端部所能够移动的动作范围。另外，由于能够进行第二动作，所以在使机械臂的前端部从第一点向相对于第一点绕第n转动轴转180°的不同的第二点移动的情况下，即使不使第n臂转动也能够使机械臂的前端部移动至第二点。由此，通过进行第一动作与第二动作，例如，即使不使第n臂绕第n转动轴转动比360°更大的度数，也能够使机械臂的前端部绕第n转动轴转动比360°更大的度数。

应用例2

在本发明的机器人中，优选上述第一动作是从上述第(n+1)转动轴的轴向观察，上述第n臂与上述第(n+1)臂所成的角度为0°的动作。

由此，例如，在使机械臂的前端部从第一点向相对于第一点绕第n转动轴转180°的不同的第二点移动的情况下，即使不使第n臂转动，也能够使机械臂的前端部移动至第二点。由此，即使不使第n臂绕第n转动轴转动比360°更大的度数，也能够更容易地进行使机械臂的前端部绕第n转动轴转动比360°更大的度数的动作。

应用例3

在本发明的机器人中，优选在上述第一动作之后进行上述第二动作。

由此，能够使机械臂的前端部从第n转动轴向观察，在按顺序通过第一点、第n转动轴上、第二点的路径上移动。因此，例如，在第一点与第二点之间存在障碍物等的情况下，能够避免机械臂的前端与障碍物发生碰撞。

应用例4

在本发明的机器人中，优选在进行上述第一动作期间进行上述第二动作。

由此，能够使机械臂的前端部以更短的路径从第一点到达第二点。

应用例5

在本发明的机器人中，优选在上述第二动作中，上述第n臂的转动角度为-135°以上+135°以下。

在使机械臂的前端部从第一点向相对于第一点绕第n转动轴转180°的不同的第二点移动的情况下，即使不使第n臂转动也能够使机械臂的前端部移动至第二点，由此，即便使第n臂在上述那样的范围内转动，也能够使机械臂的前端部绕第n转动轴转动比360°更大的度数。

应用例6

在本发明的机器人中，优选上述第n臂的长度比上述第(n+1)臂的长度长。

由此，在使机械臂的前端部从第一点向相对于第一点绕第n转动轴转180°的不同的第二点移动的情况下，即使不使第n臂转动也能够更容易地进行使机械臂的前端部移动至第二点的动作。

应用例7

在本发明的机器人中，优选具有基台，

上述第n臂设置于上述基台。

由此，能够使第n臂相对于基台转动。

应用例8

本发明的机器人的特征在于，

具备机械臂，其具有第n(n为1以上的整数)臂与第(n+1)臂，

上述第n臂能够绕第n转动轴转动，

在从上述第n转动轴的轴向观察，上述机械臂的前端绕上述第n转动轴旋转360°×m(m为+2以上或者-2以下)的情况下，上述第n臂的转动角度大于-360°且小于+360°。

附图说明

图1是表示本发明的机器人的优选的实施方式的主视图。

图2是图1所示的机器人的示意图。

图3是图1所示的机器人的侧视图。

图4是图1所示的机器人的侧视图。

图5是用于对图1所示的机器人的动作进行说明的图。

图6是用于对图1所示的机器人所具有的机械臂的前端部的移动进行说明的图。

图7是用于对图1所示的机器人的作业时的机械臂的前端部所移动的路径进行说明的图。

图8是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置A向位置B移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。

图9是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置A向位置B移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。

图10是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置B向位置C移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。

图11是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置B向位置C移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。

图12是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置C向位置D移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。

图13是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置C向位置D移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。

图14是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置D向位置A移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。

图15是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置D向位置A移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。

图16是表示图1所示的机器人的作业时的机械臂的前端部所移动的路径的另一例子的图。

图17是表示图1所示的机器人与现有的机器人的图。

图18是表示图1所示的机器人的变形例的图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选的实施方式对本发明的机器人详细地进行说明。

图1是表示本发明的机器人的优选的实施方式的主视图。图2是图1所示的机器人的示意图。图3以及图4分别是图1所示的机器人的侧视图。图5是用于对图1所示的机器人的动作进行说明的图。图6是用于对图1所示的机器人所具有的机械臂的前端部的移动进行说明的图。图7是用于对图1所示的机器人的作业时的机械臂的前端部所移动的路径进行说明的图。图8是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置A向位置B移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。图9是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置A向位置B移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。图10是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置B向位置C移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。图11是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置B向位置C移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。图12是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置C向位置D移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。图13是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置C向位置D移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。图14是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置D向位置A移动时的机器人的动作进行说明的俯视图。图15是用于对使图1所示的机械臂的前端部从位置D向位置A移动时的机器人的动作进行说明的侧视图。图16是表示图1所示的机器人的作业时的机械臂的前端部所移动的路径的另一例子的图。图17是表示图1所示的机器人与现有的机器人的图。图18是表示图1所示的机器人的变形例的图。

此外，以下，为了便于说明，将图1～图5、图9、图11、图13、图15、图17以及图18中的上侧称为“上”或者“上方”，将下侧称为“下”或者“下方”，将上下方向作为“铅直方向”，将左右方向作为“水平方向”。另外，将图1～图5、图9、图11、图13、图15、图17以及图18中的基台侧称为“基端”或者“上游”，将其相反侧(手部侧)称为“前端”或者“下游”。

图1所示的机器人(工业用机器人)1具备机器人主体(主体部)10、以及控制机器人主体10(机器人1)的工作的未图示的机器人控制装置(控制部)。该机器人1例如能够在制造手表那样的精密设备等的制造工序等中加以使用。机器人1能够进行该精密设备、构成该精密设备的部件的材料供给、材料移除、输送以及组装等作业。此外，机器人控制装置可以内置于机器人主体10，另外，也可以与机器人主体10彼此独立。另外，机器人控制装置例如能够由内置有CPU(Central Processing Unit)的个人计算机(PC)等构成。

机器人主体10具有基台(支承部)11以及机械臂5。机械臂5具备第一臂(第n臂)12、第二臂(第(n+1)臂)13、第三臂14、第四臂15、第五臂16和第六臂17(六个臂)、以及第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405和第六驱动源406(六个驱动源)。此外，能够在第六臂17的前端可拆装地安装例如把持手表等那样的精密设备、部件等的手部91等末端执行器。

具有这样的机器人主体10的机器人1是从基端侧朝向前端侧按顺序连结有基台11、第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16、第六臂17的垂直多关节(六轴)机器人。此外，以下，也将第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分别称为“臂”。另外，也将第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405以及第六驱动源406分别称为“驱动源(驱动部)”。

如图1所示，基台11是固定于例如作为设置空间的顶板101的下表面亦即顶板面102的部分(被安装的部件)。作为其固定方法并未被特别限定，例如，能够采用由多根螺栓实施的固定方法等。

此外，在本实施方式中，设置于基台11的下部的板状的凸缘111安装于顶板面102，但基台11朝向安装顶板面102的安装部位并不限定于此，例如，也可以是基台11的上表面。

另外，也可以在基台11包括后述的关节171，另外，也可以不包括关节171(参照图2)。

如图1所示，机械臂5被支承为能够相对于基台11转动，臂12～17被支承为能够分别相对于基台11独立地进行位移。

第一臂12形成为弯曲的形状。第一臂12连接于基台11，具有从基台11向铅直方向下方外延的第一部分121、从第一部分121的下端沿水平方向外延的第二部分122、设置于第二部分122的与第一部分121相反的端部且沿铅直方向外延的第三部分123、以及从第三部分123的前端沿水平方向外延的第四部分124。此外，这些第一部分121、第二部分122、第三部分123以及第四部分124一体形成。另外，第二部分122与第三部分123从图1的纸面近前观察(在与后述的第一转动轴O1以及第二转动轴O2双方正交的正面观察的情况下)，几乎正交(交叉)。

第二臂13形成为长条形状，其连接于第一臂12的前端部(第四部分124的与第三部分123相反的端部)。

第三臂14形成为长条形状，其连接于第二臂13的与连接有第一臂12的端部相反的端部。

第四臂15连接于第三臂14的与连接有第二臂13的端部相反的端部。第四臂15具有相互对置的一对支承部151、152。支承部151、152用于与第五臂16的连接。

第五臂16位于支承部151、152之间，并通过连接于支承部151、152而与第四臂15连结。

第六臂17形成为平板状，其连接于第五臂16的前端部。另外，在第六臂17的前端部(与第五臂16相反的一侧的端部)可拆装地安装有手部91。作为手部91并未被特别限定，例如，可举出具有多根指部(手指)的结构。

此外，上述各臂12～17的外装可以分别由一个部件构成，也可以由多个部件构成。

接下来，参照图1以及图2一同对这些臂12～17的驱动与驱动源401～406进行说明。此外，图2表示机器人1的示意图，其表示从图1的右侧观察的状态。另外，在图2中示出使臂13～17从图1所示的状态进行转动的状态。

如图2所示，基台11与第一臂12经由关节(联轴器)171连结。关节171具有将连结于基台11的第一臂12支承为能够相对于基台11转动的机构。由此，第一臂12能够相对于基台11以与铅直方向平行的第一转动轴(第n转动轴)O1为中心(绕第一转动轴O1)进行转动。第一转动轴O1与安装有基台11的顶板面102的法线一致。另外，第一转动轴O1是机器人1的位于最上游侧的转动轴。绕该第一转动轴O1的转动通过具有马达401M的第一驱动源401的驱动来进行。另外，第一驱动源401被马达401M和电缆(未图示)驱动，该马达401M经由电连接的马达驱动器301被机器人控制装置控制。此外，第一驱动源401可以构成为借助与马达401M一同设置的减速机(未图示)而传递来自马达401M的驱动力，另外，也可以省略减速机。

另外，第一臂12与第二臂13经由关节(联轴器)172连结。关节172具有将相互连结的第一臂12与第二臂13中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第二臂13能够相对于第一臂12以与水平方向平行的第二转动轴(第(n+1)转动轴)O2为中心(绕第二转动轴O2)进行转动。第二转动轴O2与第一转动轴O1正交。绕该第二转动轴O2的转动通过具有马达402M的第二驱动源402的驱动来进行。另外，第二驱动源402被马达402M和电缆(未图示)驱动，该马达402M经由电连接的马达驱动器302被机器人控制装置控制。此外，第二驱动源402可以构成为借助与马达402M一同设置的减速机(未图示)而传递来自马达402M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第二转动轴O2可以与同第一转动轴O1正交的轴平行，另外，即使第二转动轴O2不与第一转动轴O1正交，只要它们的轴向相互不同即可。

另外，第二臂13与第三臂14经由关节(联轴器)173连结。关节173具有将相互连结的第二臂13与第三臂14中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第三臂14能够相对于第二臂13以与水平方向平行的第三转动轴O3为中心(绕第三转动轴O3)进行转动。第三转动轴O3与第二转动轴O2平行。绕该第三转动轴O3的转动通过第三驱动源403的驱动来进行。另外，第三驱动源403被马达403M和电缆(未图示)驱动，该马达403M经由电连接的马达驱动器303被机器人控制装置控制。此外，第三驱动源403可以构成为借助与马达403M一同设置的减速机(未图示)而传递来自马达403M的驱动力，另外，也可以省略减速机。

另外，第三臂14与第四臂15经由关节(联轴器)174连结。关节174具有将相互连结的第三臂14与第四臂15中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第四臂15能够相对于第三臂14以与第三臂14的中心轴向平行的第四转动轴O4为中心(绕第四转动轴O4)进行转动。第四转动轴O4与第三转动轴O3正交。绕该第四转动轴O4的转动通过第四驱动源404的驱动来进行。另外，第四驱动源404被马达404M和电缆(未图示)驱动，该马达404M经由电连接的马达驱动器304被机器人控制装置控制。此外，第四驱动源404可以构成为借助与马达404M一同设置的减速机(未图示)而传递来自马达404M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第四转动轴O4可以与同第三转动轴O3正交的轴平行，另外，即使第四转动轴O4不与第三转动轴O3正交，只要它们的轴向相互不同即可。

另外，第四臂15与第五臂16经由关节(联轴器)175连结。关节175具有将相互连结的第四臂15与第五臂16中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第五臂16能够相对于第四臂15以与第四臂15的中心轴向正交的第五转动轴O5为中心(绕第五转动轴O5)进行转动。第五转动轴O5与第四转动轴O4正交。绕该第五转动轴O5的转动通过第五驱动源405的驱动来进行。另外，第五驱动源405被马达405M和电缆(未图示)驱动，该马达405M经由电连接的马达驱动器305被机器人控制装置控制。此外，第五驱动源405可以构成为借助与马达405M一同设置的减速机(未图示)而传递来自马达405M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第五转动轴O5可以与同第四转动轴O4正交的轴平行，另外，即使第五转动轴O5不与第四转动轴O4正交，只要它们的轴向相互不同即可。

另外，第五臂16与第六臂17经由关节(联轴器)176连结。关节176具有将相互连结的第五臂16与第六臂17中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第六臂17能够相对于第五臂16以第六转动轴O6为中心(绕第六转动轴O6)进行转动。第六转动轴O6与第五转动轴O5正交。绕该第六转动轴O6的转动通过第六驱动源406的驱动来进行。另外，第六驱动源406的驱动被马达406M和电缆(未图示)驱动，该马达406M经由电连接的马达驱动器306被机器人控制装置控制。此外，第六驱动源406可以构成为借助与马达406M一同设置的减速机(未图示)而传递来自马达406M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第五转动轴O5可以与同第四转动轴O4正交的轴平行，另外，第六转动轴O6可以与同第五转动轴O5正交的轴平行，另外，即使第六转动轴O6不与第五转动轴O5正交，只要它们的轴向相互不同即可。

而且，进行这种驱动的机器人1保持利用连接于第六臂17的前端部的手部91把持精密设备、部件等的状态地控制臂12～17等的动作，从而能够进行输送该精密设备、部件等的各作业。此外，手部91的驱动被机器人控制装置控制。

以上，对机器人1的结构简单地进行了说明。

接下来，参照图3、图4、图5以及图6对臂12～17的关系进行说明，其中，改变表现等，从各种视角进行说明。另外，针对第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17，在将它们笔直地伸长的状态下、换言之、在第四转动轴O4与第六转动轴O6一致或者平行的状态下进行考虑。

首先，如图3所示，第一臂12的长度L1设定为比第二臂13的长度L2长。

这里，第一臂12的长度L1是从第二转动轴O2的轴向观察，第二转动轴O2与将第一臂12支承为能够转动的轴承部61(关节171所具有的部件)的沿图3中的左右方向延伸的中心线611之间的距离。另外，第二臂13的长度L2是从第二转动轴O2的轴向观察，第二转动轴O2与第三转动轴O3之间的距离。

另外，如图4所示，机器人1构成为：从第二转动轴O2的轴向观察，能够使第一臂12与第二臂13所成的角度θ为0°。即，机器人1构成为：从第二转动轴O2的轴向观察，第一臂12与第二臂13能够重叠。而且，第二臂13构成为：在角度θ为0°的情况下、即在从第二转动轴O2的轴向观察，第一臂12与第二臂13重叠的情况下，第二臂13不干扰第一臂12的第二部分122以及顶板面102。

这里，上述第一臂12与第二臂13所成的角度θ是从第二转动轴O2的轴向观察，通过第二转动轴O2和第三转动轴O3的直线(从第二转动轴O2的轴向观察的情况下的第二臂13的中心轴)621与第一转动轴O1所成的角度(参照图3)。

另外，如图4所示，机器人1构成为：从第二转动轴O2的轴向观察，第二臂13与第三臂14能够重叠。即，机器人1构成为：从第二转动轴O2的轴向观察，第一臂12、第二臂13、以及第三臂14能够同时重叠。

另外，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合计的长度L3设定为比第二臂13的长度L2长。由此，从第二转动轴O2的轴向观察，在第二臂13与第三臂14重叠时，能够使机械臂5的前端、即第六臂17的前端从第二臂13突出。这样，能够防止手部91与第一臂12和第二臂13干扰。

这里，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合计的长度L3是从第二转动轴O2的轴向观察，第三转动轴O3与第六臂17的前端之间的距离(参照图4)。在这种情况下，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17是图4所示那样的第四转动轴O4与第六转动轴O6一致、或者平行的状态。

如图5中的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示，这样的机器人1不转动第一臂12而转动第二臂13，由此，能够经由从第二转动轴O2的轴向观察角度θ为0°的状态使第二臂13的前端移动至绕第一转动轴O1转180°的不同的位置。因此，能够使机械臂5的前端(第六臂17的前端)从图5的(a)所示的位置(第一位置)经由图5的(c)所示那样第一臂12与第二臂13重叠的状态，移动至与图5的(a)所示的位置绕第一转动轴O1转180°的不同的图5的(e)所示的位置(第二位置)。因此，如图6所示，机器人1不进行使手部91如箭头57、58示出的那样移动的动作，而进行使手部91如箭头56示出的那样在直线上移动的动作，由此，能够使第二臂13的前端移动至绕第一转动轴O1转180°的不同的位置。此外，在进行该移动时，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分别根据需要进行转动。

因为能够这样驱动机械臂5，所以能够缩小用于使机器人1不干扰的空间(配置区域)。因此，如图6所示，能够将配置机器人1的配置区域的宽度(水平方向的长度)W缩为比现有的宽度WX小。此外，宽度W例如为宽度WX的80％以下。

另外，机器人1在如图5所示那样使手部91绕第一转动轴O1转180°地移动至不同的位置时，能够使机械臂5的前端的高度几乎不发生变化地(保持几乎恒定的状态地)移动手部91。因此，能够将机器人1的配置区域的高度(铅直方向的长度)控制为比现有的高度低，具体而言，例如为现有的高度的80％以下。

接下来，参照图7～图15对机器人1所进行的作业以及进行该作业时的机器人1的动作的一例进行说明。

这里，如图7所示，对机器人1把持位于作业面71上的位置(第一点)A的部件(未图示)并将其输送至位置(第二点)B之后、把持位于位置(第三点)C的部件(未图示)并将其输送至位置(第四点)D的作业时的机器人1的动作进行说明。在该作业中，机器人1通过机械臂5的驱动，进行使手部91经过位置A、位置B、位置C以及位置D的动作。

此外，如图7所示，机器人1的基台11以如下方式安装于顶板101：从第一转动轴O1方向观察，位置A、位置B、位置C以及位置D与基台11的各个分离距离几乎相等。另外，以下，在图7、图8、图10、图12以及图14中，将以第一转动轴O1为中心的逆时针称为“负方向”，将以第一转动轴O1为中心的顺时针称为“正方向”。

从位置A向位置B的移动

首先，如图8以及图9所示，机器人1通过机械臂5的驱动使手部91从位置A移动至位置B。

此时，首先，机器人1使第二臂13从图8的(a)以及图9的(a)所示的从第二转动轴O2的轴向观察第二臂13与第一臂12偏移的状态转动为图8的(b)以及图9的(b)所示的从第二转动轴O2的轴向观察与第一臂12重叠。此外，以下，将以从第二转动轴O2的轴向观察与第一臂12重叠的方式使第二臂13转动的动作称为“第一动作”。

接下来，如图8的(c)以及图9的(c)所示，机器人1保持第一臂12与第二臂13重叠的状态不变，以第一转动轴O1为中心使第一臂12转动。此时，使第一臂12向负方向转动90°(-90°)。此外，以下，将以第一转动轴O1为中心使第一臂12转动的动作称为“第二动作”。

接下来，如图8的(d)以及图9的(d)所示，机器人1以消除第二臂13与第一臂12的重叠的方式转动第二臂13，从而成为第二臂13与第一臂12偏移的状态。此外，以下，将从第二转动轴O2的轴向观察以解除第二臂13与第一臂12的重叠的方式使第二臂13转动的动作称为“第三动作”。

这样，机器人1能够使手部91移动至位置B，位置B是相对于位置A以第一转动轴O1为中心向负方向转动90°的不同的位置。

在该位置A与位置B之间，机器人1进行使第一臂12向负方向转动90°的动作。另外，机器人1进行使第二臂13以及第三臂14从图5的(a)所示的状态经由图5的(c)所示的状态再次返回图5的(a)所示的状态的动作。因此，机器人1通过使第一臂12向负方向转动90°，从而使手部91从位置A移动至位置B。此外，在本实施方式中，在使该手部91从位置A移动至位置B期间进行第一动作以及第三动作，但也可以在该期间不进行第一动作以及第三动作。

另外，在上述第一动作、第二动作以及第三动作中，也可以根据需要使第四臂15、第五臂16以及第六臂17中的任意臂转动来进行微调。

从位置B向位置C的移动

接下来，如图10以及图11所示，机器人1通过机械臂5的驱动使手部91从位置B移动至位置C。

机器人1从图10的(a)以及图11的(a)所示的从第二转动轴O2的轴向观察第二臂13与第一臂12偏移的状态进行第一动作，从而使第二臂13转动为图10的(b)以及图11的(b)所示的从第二转动轴O2的轴向观察与第一臂12重叠。

接下来，如图10的(c)以及图11的(c)所示那样进行第二动作。在该第二动作中，使第一臂12向正方向转动90°(+90°)。即，使第一臂12向与使上述手部91从位置A移动至位置B时相反的方向转动。

接下来，如图10的(d)以及图11的(d)所示，进行第三动作，从而使第二臂13处于与第一臂12偏移的状态。

这样，机器人1能够使手部91移动至位置C，位置C是相对于位置B以第一转动轴O1为中心向负方向转动90°的不同的位置。

在该位置B与位置C之间，机器人1进行使第一臂12向正方向转动90°的动作。另外，机器人1进行使第二臂13以及第三臂14从图5的(a)所示的状态经由图5的(c)所示的角度θ为0°的状态移动至图5的(e)所示的绕第一转动轴O1转180°的不同的位置的动作。通过这样使第一臂12、第二臂13以及第三臂14转动，从而机器人1使手部91从位置B移动至位置C。

从位置C向位置D的移动

接下来，如图12以及图13所示，机器人1通过机械臂5的驱动使手部91从位置C移动至位置D。此时，机器人1进行与使手部91从位置A移动至位置B的动作相同的动作。即，首先，如图12的(a)以及图13的(a)所示，从第二臂13与第一臂12偏移的状态开始进行第一动作，从而如图12的(b)以及图13的(b)所示，成为第一臂12与第二臂13重叠的状态。接下来，如图12的(c)以及图13的(c)所示，进行向负方向转动90°(-90°)的第二动作。然后，如图12的(d)以及图13的(d)所示，进行第三动作，从而成为第二臂13与第一臂12偏移的状态。

这样，机器人1使第一臂12向负方向转动90°。由此，能够使手部91移动至位置D，位置D是相对于位置C以第一转动轴O1为中心向负方向转动90°的不同的位置。此外，在本实施方式中，在使该手部91从位置C移动至位置D期间进行第一动作以及第三动作，但也可以在该期间不进行第一动作以及第三动作。

从位置D向位置A的移动

接下来，如图14以及图15所示，机器人1通过机械臂5的驱动使手部91从位置D移动至位置A。此时，机器人1进行与使手部91从位置B移动至位置C的动作相同的动作。即，首先，如图14的(a)以及图15的(a)所示，从第二臂13与第一臂12偏移的状态开始进行第一动作，从而如图14的(b)以及图15的(b)所示，成为第一臂12与第二臂13重叠的状态。接下来，如图14的(c)以及图15的(c)所示，进行向正方向转动90°(+90°)的第二动作。接下来，如图14的(d)以及图15的(d)所示，进行第三动作，从而成为第二臂13与第一臂12偏移的状态。

这样，机器人1使第一臂12向正方向转动90°，以将第二臂13的前端移动至绕第一转动轴O1转180°的不同的位置的方式使第二臂13以及第三臂14转动。由此，能够使手部91移动至位置A，位置A是相对于位置D以第一转动轴O1为中心向负方向转动90°的不同的位置。

这样，机器人1通过使手部91(机械臂5的前端部)向负方向每隔90°地移动，从而能够使手部91经过位置A、位置B、位置C以及位置D。即，能够使手部91绕第一转动轴O1转动360°。

在这样使手部91绕第一转动轴O1转动360°时，如上述那样，第一臂12按顺序向负方向转动90°、向正方向转动90°、向负方向转动90°、向正方向转动90°。即，第一臂12在90°的范围内进行转动。与此相对，手部91转动360°。

这样，在机器人1中，即使不使第一臂12绕第一转动轴O1转动360°，也能够通过使其在90°的范围内进行转动来使手部91(机械臂5的前端部)绕第一转动轴O1转动360°。这是因为，如上述那样，机器人1在使手部91从位置B移动至位置C时、以及在使手部91从位置D移动至位置A时，使第一臂12向正方向转动90°，相应地使第二臂13的前端移动至以第一转动轴O1为中心转180°的不同的位置。因此，即便使第一臂12向正方向转动90°转动，结果也能够使手部91向负方向转动90°。

而且，通过反复进行上述的经过位置A、位置B、位置C以及位置D的动作，即使不使第一臂12绕第一转动轴O1转动360°，也能够使其在90°的范围内转动，由此能够使手部91在相同方向上转动360°×m(m为+2以上或者-2以下)。此外，m为1以上的整数。由此，例如能够减少将机器人1所具有的各马达401M～406M与机器人控制装置连接的各电缆(布线)等缠绕的情况。另外，能够避免机械臂5的转动被各电缆等阻碍的情况。

另外，在本实施方式中，进行了使第一臂12绕第一转动轴O1在90°的范围内转动的第一动作，但第一动作中的第一臂12的绕第一转动轴O1的转动角度并不限定于90°。

第一动作中的第一臂12的转动角度为-360°(向负方向360°)以上、+360°(向正方向360°)以下即可，优选为-135°(向负方向135°)以上、+135°(向正方向135°)以下。通过使第一臂12在这样的范围内转动，能够避免机械臂5的转动被各电缆等阻碍，并能够使手部91转动360°×m。

另外，若利用上述的机械臂5的驱动使手部91从位置A移动至位置B，则如图7所示，能够使机械臂5的前端部从第一转动轴O1方向观察在按顺序通过位置A、第一转动轴上、位置B的路径中移动。即，能够使手部91在连结位置A与第一转动轴O1的线段(直线)J11上以及连结位置B与第一转动轴O1的线段(直线)J12上移动。同样地，若经过位置B、位置C以及位置D，则机器人1能够使手部91在线段J21、J22、J31、J32、J41、J42上移动。由此，例如，即使在位置A与位置B之间存在障碍物等的情况下，也能够避免该障碍物。此外，即使在位置B与位置C之间、位置C与位置D之间以及位置D与位置A之间，也可说是相同的情况。

另外，在上述说明中，在第一动作之后进行了第二动作，但也可以在进行第一动作期间进行第二动作。另外，在上述说明中，在第二动作之后进行了第三动作，但也可以在进行第二动作期间进行第三动作。在这种情况下，能够使手部91在图16所示的曲线C1、C2、C3、C4上移动。由此，能够使手部91以更短的路径从当前位置移动至目的位置。

这样，通过控制第一动作、第二动作以及第三动作的时机，能够掌握手部91的从当前位置至目的位置为止的距离、有无障碍物等，能够使手部91以更短且能够避免障碍物的路径移动至目的位置。

这里，参照图17对现有的机器人1X与本实施方式的机器人1的结构进行比较。

图17的(a)所示的现有的结构的机器人1X是从基端侧朝向前端侧按顺序连结有基台11X、第一臂12X、第二臂13X、第三臂14X、第四臂15X、第五臂16X、以及第六臂17X的机器人。此外，连接于基台11X的第一臂12X能够以与铅直方向平行的第一转动轴O1X为中心进行转动。另外，连接于第一臂12X的第二臂13X能够以与水平方向平行的第二转动轴O2X为中心进行转动。

在这样的机器人1X中，并未构成为能够使第二臂13X的前端经由从第二转动轴O2X的轴向观察第一臂12X与第二臂13X重叠的状态移动至绕第一转动轴O1X转180°的不同的位置。因此，在使用现有的机器人1X进行经过位置A、位置B、位置C以及位置D的动作时，需要使第一臂12X绕第一转动轴O1X旋转360°。

而且，在现有的机器人1X中，若使手部91X在相同方向上转动360°×m，则需要使第一臂12X绕第一转动轴O1X旋转360°×m。

因此，在现有的机器人1X中，为了避免机械臂5X(第一臂12X、第二臂13X、第三臂14X、第四臂15X、第五臂16X以及第六臂17X)的转动被电缆等阻碍，在完成经过位置A、位置B、位置C以及位置D的动作之后欲使手部91X移动至位置A的情况下，例如，需要进行与该移动相反的动作。即，需要进行经过位置D、位置C、位置B以及位置A的动作。

与此相对，如上述那样，在图17的(b)所示的本实施方式的机器人1中，第一臂12的长度构成为比第二臂13的长度长，由此能够使手部91经由第一臂12与第二臂13重叠的状态移动至绕第一转动轴O1转180°的不同的位置。因此，在机器人1中，如上述那样，能够使机械臂5的转动不被电缆等阻碍地使手部91(机械臂5的前端部)绕第一转动轴O1转动360°。

另外，若是这样的机器人1，则在使手部91移动的情况下，能够选择机器人1的变动更少的动作。例如，考虑从现在的手部91的位置至目的位置为止的移动量等，选择不使第一臂12转动、或者能够缩小第一臂12的转动角度的变动。这样，在机器人1中，通过选择第一臂12的转动量更少的变动，能够缩短生产节拍，从而能够提高作业效率。

这里，在图18中示出机器人1的变形例。

在作为该机器人1的变形例的机器人1A中，第二臂13从比第一臂12的第三部分123靠第二转动轴O2的轴向观察，沿着图18中左右方向的宽度变宽。在这样的实施方式的机器人1A中，也能够经由第一臂12与第二臂13重叠的状态，使手部91移动至绕第一转动轴O1转180°的不同的位置。此外，在该机器人1A中，也可使图18所示的状态成为第一臂12与第二臂13重叠的状态。

以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人进行了说明，但本发明并未被限定于此，各部的结构能够替换为具有相同的功能的任意的结构。另外，也可以附加有其他任意的结构物。另外，本发明也可以是上述各实施方式中的将任意两个以上的结构(特征)组合的结构。

另外，在上述实施方式中，机器人所具有的机械臂的转动轴的数量为六个，但在本发明中并不限定于此，机械臂的转动轴的数量例如也可以为两个、三个、四个、五个或者七个以上。

另外，在上述实施方式中，机器人所具有的机械臂的数量为一个，但在本发明中并不限定于此，机器人所具有的机械臂的数量例如也可以为两个。即，机器人例如也可以是双臂机器人等多臂机器人。另外，在本发明中，机器人(机器人主体)也可以是其他形式的机器人。作为具体例，例如可举出具有足部的足式行走(行驶)机器人等。

另外，在上述实施方式中，关于权利要求书所规定的第n转动轴、第n臂、第(n+1)转动轴、第(n+1)臂的条件(关系)，对在n为1的情况下，即在第一转动轴、第一臂、第二转动轴、第二臂的情况下满足该条件的情况进行了说明，但在本发明中并不限定于此，n为1以上的整数，并且在n为1以上的任意的整数的情况下，满足与上述n为1时相同的条件即可。因此，例如，在n为2的情况下，即在第二转动轴、第二臂、第三转动轴、第三臂的情况下也可以满足与上述n为1时相同的条件，另外，在n为3的情况下，即在第三转动轴、第三臂、第四转动轴、第四臂的情况下也可以满足与上述n为1时相同的条件，另外，在n为4的情况下，即在第四转动轴、第四臂、第五转动轴、第五臂的情况下也可以满足与上述n为1时相同的条件，另外，在n为5的情况下，即在第五转动轴、第五臂、第六转动轴、第六臂的情况下也可以满足与上述n为1时相同的条件。

另外，在上述实施方式中，将第n臂的长度设为比第(n+1)臂的长度长，由此从第(n+1)转动轴的轴向观察第n臂与第(n+1)臂能够重叠，但只要从第(n+1)转动轴的轴向观察第n臂与第(n+1)臂能够重叠，就可以是第n臂的长度比第(n+1)臂的长度短的结构、第n臂的长度与第(n+1)臂的长度相等的结构。

另外，在上述实施方式中，将位置A作为第一点、将位置B作为第二点、将位置C作为第三点、将位置D作为第四点而进行了说明，但例如将位置B作为第一点、将位置C作为第二点、将位置D作为第三点、将位置A作为第四点而进行捕捉也可以。即，将机械臂的前端的现在的位置作为第一点、将使该前端从该第一点移动的目的位置作为第二点而进行捕捉即可。

附图标记说明：

1、1X、1A...机器人；5、5X...机械臂；10...机器人主体；11、11X...基台；111...凸缘；12、12X...第一臂；121...第一部分；122...第二部分；123...第三部分；124...第四部分；13、13X...第二臂；14、14X...第三臂；15、15X...第四臂；151、152...支承部；16、16X...第五臂；17、17X...第六臂；171、172、173、174、175、176...关节；101...顶板；102...顶板面；41...部件；42...部件；56、57、58...箭头；61...轴承部；611...中心线；621...直线；71...作业面；91、91X...手部；301、302、303、304、305、306...马达驱动器；401...第一驱动源；401M...马达；402...第二驱动源；402M...马达；403...第三驱动源；403M...马达；404...第四驱动源；404M...马达；405...第五驱动源；405M...马达；406...第六驱动源；406M...马达；O1、O1X...第一转动轴；O2、O2X...第二转动轴；O3...第三转动轴；O4...第四转动轴；O5...第五转动轴；O6...第六转动轴；θ...角度；W、WX...宽度；J11、J12、J21、J22、J31、J32、J41、J42...线段(直线)；C1、C2、C3、C4...曲线。

Claims

1.一种机器人，其特征在于，

具备：基台；以及

机械臂，其至少具有第一臂、第二臂以及第三臂，

所述第一臂连接于所述基台，并且相对于所述基台以第一转动轴为中心进行转动，

所述第二臂连接于所述第一臂，并且相对于所述第一臂以沿着与所述第一转动轴的轴向不同的方向的第二转动轴为中心进行转动，

所述第三臂连接于所述第二臂，并且相对于所述第二臂以沿着与所述第二转动轴的轴向平行的方向的第三转动轴为中心进行转动，

在使所述机械臂的前端从第一点向第二点移动期间，进行第一动作和第二动作，其中，所述第一动作是从所述第二转动轴的轴向观察以所述第一臂与所述第二臂重叠的方式使所述第二臂转动，并且以所述第二臂与所述第三臂重叠的方式使所述第三臂转动的动作，所述第二动作是使所述第一臂以所述第一转动轴为中心转动的动作，

在所述第一动作之后进行所述第二动作。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述第一动作是从所述第二转动轴的轴向观察所述第一臂与所述第二臂所成的角度为0°的动作。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

在所述第二动作中，所述第一臂的转动角度为-135°以上+135°以下。

4.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的机器人，其特征在于，

所述第一臂的长度比所述第二臂的长度长。

6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

在进行了所述第一动作以及所述第二动作之后进行第三动作，所述第三动作是以解除所述第一臂与所述第二臂的重叠的方式使所述第二臂转动，并且以解除所述第二臂与所述第三臂的重叠的方式使所述第三臂转动的动作。