CN107000199B - 自行式关节机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明的自行式关节机械手，是在生产工厂中进行作业，其具备：能够自行的转向架，具有分别藉由伺服马达驱动的用于在二维平面内进行自行的至少两个动作轴；机械手臂，被支承于转向架，具有藉由伺服马达驱动且构成关节的至少一个动作轴；末端执行器，设在机械手臂的梢端；以及控制单元，设在转向架内，以藉由机械手臂的动作轴与转向架的动作轴协同动作而使规定于机械手臂或末端执行器的控制点到达目标位置的方式，控制机械手臂的动作轴及转向架的动作轴。

Description

自行式关节机械手
技术领域
本发明是关于一种具备转向架与支承在转向架的机器臂的自行式关节机械手。
背景技术
以往，被提出有沿工件搬送线呈一连串配置的作业员与作业用机械手协同动作（cooperation）而进行作业的人员‧机械手协同动作型的生产线生产方式。例如，在专利文献1中，揭示有被利用于人员‧机械手协同动作型的生产线生产方式的作业用双臂机械手。
该专利文献1的作业用双臂机械手，具备有本体、头、二支臂、设置在各臂梢端的手、及支承本体的下部的转向架。该转向架在其下部具有四支固定脚、位于转向架后侧的可摆头的两个脚轮（caster）、及位于转向架前侧的两个驱动轮。该转向架，可切换藉由利用脚轮及驱动轮支承转向架而呈可动的状态、与藉由利用固定脚支承转向架而呈位置固定的状态。此外，驱动轮与藉由控制装置（控制箱）控制的附离合器（clutch）的行走驱动马达连接，而可切换成切下离合器而呈可自由旋转的状态、与连接在行走驱动马达而被驱动的状态。
在将上述结构的作业用双臂机械手设置在作业台时，操纵者以手压的方式使由可自由旋转的驱动轮支承的转向架移动至作业台后，使转向架位置固定。而且，在机械手在作业中移动而必需修正作业位置时，控制装置，藉由伸出臂并使设在臂梢端的锚销（anchorpin）卡合在设置在作业台的定锚点（anchor point），且将转向架切换成由可自由旋转的驱动轮支承的状态，收回已伸出的臂，而使转向架移动至所希望的作业位置。在作业位置的修正量较大时，控制装置，藉由将转向架切换成由驱动轮支承的状态，并利用行走驱动马达驱动驱动轮以使转向架行走移动，而使转向架移动至所希望的作业位置。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1：日本特开2010-64198号公报。
发明内容
在上述专利文献1的作业用双臂机械手中，由于是利用臂来修正机械手的作业位置，因此在机械手的作业中无法对作业位置进行修正。此外，在上述专利文献1的作业用双臂机械手中，由于是以固定机械手的作业位置为目的而进行机械手的位置修正，因此并无假定机械手一边移动一边进行作业。
本发明是鉴于在以上情形而完成，其目的在于提出一种在以生产线生产方式或单元生产方式生产制品的工厂中进行作业的自行式关节机械手，且该自行式关节机械手能够一边移动一边进行作业。
本发明的一形态的自行式关节机械手，是在生产工厂中进行作业，其特征在于，具备：能够自行的转向架，具有分别藉由伺服马达驱动的用于在二维平面内进行自行的至少两个动作轴；机械手臂，被支承于该转向架，具有藉由伺服马达驱动且构成关节的至少一个动作轴；末端执行器（end effector），设在该机械手臂的梢端；以及控制单元，设在该转向架内，以藉由该机械手臂的动作轴与该转向架的动作轴协同动作而使规定于该机械手臂或该末端执行器的控制点到达目标位置的方式，控制该机械手臂的动作轴及该转向架的动作轴。
借助于此，能够使机械手臂与转向架协同动作。也就是，能够一边使成为机械手臂的基台的转向架移动，一边使机械手臂进行作业。
发明效果：
根据本发明，能够实现在制品的生产工厂中进行作业的自行式关节机械手，该自行式关节机械手是能够一边移动一边进行作业。
附图说明
图1是表示本发明的一实施形态的自行式关节机械手的概略构成的主视图；
图2是图1所示的自行式关节机械手的俯视图；
图3是图1所示的自行式关节机械手的仰视图；
图4是表示图1所示的自行式关节机械手的控制系统的概略构成的方块图；
图5是用于说明导入自行式关节机械手的生产工厂的一例的图。
具体实施方式
接下来，参照附图说明本发明的实施形态。本发明的自行式关节机械手，例如，是在以生产线生产方式或单元生产方式组装电气、电子零件等而生产制品的生产工厂中利用。自行式关节机械手是沿着设在生产工厂的作业台配置，用于在作业台上对工件进行移送、零件的组装或配置替换、姿势变换等作业中至少一者。
图1是表示本发明的一实施形态的自行式关节机械手1的整体性的构成的主视图，图2是图1所示的机械手1的俯视图，图3是图1所示的机械手1的仰视图。如图1~3所示般，本发明的一实施形态的自行式关节机械手（以下，有时简称为「机械手1」），具备有在二维平面内自行（self-propelled）的转向架7、被支承在转向架7的至少一个机械手臂2A, 2B、可装卸地安装在各机械手臂2A, 2B梢端的末端执行器5、测位装置63、标记检测装置64、以及控制机械手臂2A, 2B及转向架7的动作的控制单元6。末端执行器5的动作也可藉由控制单元6控制。以下，针对机械手1的各构成要素详细地进行说明。
首先，针对机械手臂2A, 2B进行说明。本实施形态的机械手1，是具备有左右的机械手臂2A, 2B的双臂机械手。左右的机械手臂2A, 2B，可独立地进行动作、或相互配合地进行动作。借助于此，能够利用左右的机械手臂2A, 2B分别进行个别的作业、或协同动作地进行一个作业。但是，本发明的机械手1，并不限定于双臂机械手，只要至少具备有一个机械手臂即可。
一方的机械手臂2A，具备有绕第一轴线L1转动的第一连杆21A、及以可绕规定于该第一连杆21A梢端的第二轴线L2A转动的方式与第一连杆21A结合的第二连杆22A。同样地，另一方的机械手臂2B，具备有绕第一轴线L1转动的第一连杆21B、及以可绕规定于该第一连杆21B梢端的第二轴线L2B转动的方式与第一连杆21B结合的第二连杆22B。第一轴线L1与第二轴线L2A, L2B平行，且本实施形态的第一轴线L1与第二轴线L2A, L2B是在垂长方向延伸。
两个机械手臂2A, 2B的第一连杆21A, 21B的第一轴线L1彼此为一致，一方的机械手臂2A的第一连杆21A与另一方的机械手臂2B的第一连杆21B以设有高低差的方式上下配置。以下，将两个机械手臂2A, 2B中、第一连杆21A位于下方的一方作为第一臂2A，将另一方作为第二臂2B。
此处，针对第一臂2A的构造详细地进行说明。第一臂2A的第一连杆21A，在固定在转向架7上面的基轴20A，介由未图示的轴承而呈可转动地支承。此外，第一臂2A的第二连杆22A，在第一连杆21A的梢端介由未图示的轴承而呈可转动地支承。
第一连杆21A的外形，是藉由中空的连杆构件30A形成。在连杆构件30A的内部，设置有伺服马达91A与动力传递装置92A，这些伺服马达91A与动力传递装置92A是用于使第一连杆21A绕第一轴线L1转动驱动。动力传递装置92A，同时具备有作为用于调整旋转力矩的减速机的功能。像这样，第一臂2A，藉由伺服马达91A驱动，且具有构成结合基轴20A与第一连杆21A的关节的动作轴（第一轴A1A）。
此外，在连杆构件30A的内部，设置有伺服马达93A与动力传递装置94A，这些伺服马达93A与动力传递装置94A用于使第二连杆22A绕第二轴线L2A转动驱动。动力传递装置94A，同时具备有作为用于调整旋转力矩的减速机的功能。像这样，第一臂2A，藉由伺服马达93A驱动，且具有构成结合第一连杆21A与第二连杆22A的关节的动作轴（第二轴A2A）。
接下来，针对第二臂2B详细地进行说明。第二臂2B的基轴20B，固定在第一臂2A的第一连杆21A上。第二臂2B，具有与上述的第一臂2A类似的构成。因此，在各附图中，对第一臂2A的各构成要素标记对数字添加有字符A的附图标记，对第二臂2B的各构成要素标记对数字添加有字符B的附图标记。附图标记中数字部分共通的构成要素，是在第一臂2A与第二臂2B共通的要素，其功能及形状相同或类似。而且，关于第二臂2B的构造的详细说明，藉由将在上述的第一臂2A的说明中在附图标记添加的字符A改读成字符B而省略。
接下来，针对转向架7进行说明。转向架7具备长方体形状的机壳体71、设在机壳体71背面的操纵柄73、及设在机壳体71下部的行走装置8。机壳体71为中空状，并在机壳体71内部配置控制单元6、电池88、测位装置63、标记检测装置64、未图标的空气压供应装置等。在转向架7的机壳体71侧面呈现有电池88的充电用电极89。此外，在机壳体71上部设有机器视觉摄影机（machine vision camera）等至少一个摄影机90。
行走装置8，具备有两个驱动轮80a, 80b、四个自由轮81。两个驱动轮80a, 80b，以其旋转轴的轴线方向成为与基本姿势的机械手1的前后方向平行的方式，相互分离配置。四个自由轮81，平衡性佳地配置在转向架7的机壳体71的底面四个角落。四个自由轮81，可根据施加的外力而使其转动轴的轴线方向自在地变化。
行走装置8，关于两个驱动轮80a, 80b的各个，进一步具备有类似或相同构成的驱动机构87a, 87b。驱动轮80a的驱动机构87a，由作为驱动源的伺服马达85a、与从伺服马达85a将动力传递至驱动轮80a的动力传递装置86a等构成。动力传递装置86a，例如，由用于调整伺服马达85a的输出力矩的减速机、与从减速机将动力传递至驱动轮80a的皮带传动机构构成。像这样，转向架7，具有藉由伺服马达85a驱动的动作轴（行走第一轴TA1）。
同样地，驱动轮80b的驱动机构87b，由作为驱动源的伺服马达85b、与从伺服马达85b将动力传递至驱动轮80b的动力传递装置86b等构成。动力传递装置86b，例如，由用于调整伺服马达85b的输出力矩的减速机、与从减速机将动力传递至驱动轮80b的皮带传动机构构成。像这样，转向架7，具有藉由伺服马达85b驱动的动作轴（行走第二轴TA2）。
在本实施形态中，将行走第一轴TA1规定于驱动轮80a的旋转轴心。同样地，将行走第二轴TA2规定于驱动轮80b的旋转轴心。另外，在本实施形态中，虽驱动轮80a的旋转轴心与行走第一轴TA1一致，但也可将行走第一轴TA1规定于往驱动轮80a的动力传递路径上的适当位置。同样地，在本实施形态中，虽驱动轮80b的旋转轴心与行走第二轴TA2一致，但也可将行走第二轴TA2规定于往驱动轮80b的动力传递路径上的适当位置。
在上述构成的行走装置8中，藉由控制单元6控制行走第一轴TA1与行走第二轴TA2的旋转方向及旋转速度，借助于此，转向架7行走在二维平面（XY平面）内。例如，藉由行走第一轴TA1与行走第二轴TA2以相同旋转速度往相同方向旋转驱动，转向架7往前或往后直进。例如，行走第一轴TA1与行走第二轴TA2往相同方向且以相互不同的旋转速度旋转驱动，转向架7往前或往后弯进，使转向架7的轨道弯曲。例如，藉由行走第一轴TA1与行走第二轴TA2往相互不同的方向旋转，转向架7在该地点回旋。
接下来，针对控制单元6进行说明。图4是表示机械手1的控制系统的构成的图。如图4所示，在控制单元6中，设置控制装置61、及伺服放大器（servo amplifier）62。在控制单元6，连接有测位装置63、与标记检测装置64。在控制单元6，可由商用电源与电池88双方供应电力，并在与商用电源连接时主要由商用电源供应电力，在切断商用电源时由电池88供应电力。
伺服放大器62，构成为：根据从控制装置61所供应的控制信号（位置指令），往使第一臂2A的动作轴（即，第一轴A1A与第二轴A2A）动作的伺服马达91A, 93A、使第二臂2B的动作轴（即，第一轴A1B与第二轴A2B）动作的伺服马达91B, 93B、以及使行走装置8的动作轴（即，行走第一轴TA1与行走第二轴TA2）动作的伺服马达85a, 85b的各伺服马达供应驱动电流。另外，伺服放大器62，是对应各伺服马达91A, 93A, 91B, 93B, 85a, 85b而设置，并集合这些而图示。
在各伺服马达91A, 93A, 91B, 93B, 85a, 85b中，例如，设置有对输出轴的旋转量、旋转角度、旋转位置等进行检测的旋转编码器（rotary encoder）等的旋转检测器，且利用该旋转检测器所检测出的伺服马达的输出轴的至少旋转位置被输入至控制装置61及伺服放大器62。
控制装置61，是所谓的计算机，其具有CPU等演算处理部、及ROM、RAM等记忆部（均未图标）。在记忆部中，储存有演算处理部执行的程序、各种固定数据等。演算处理部，进行与外部装置的数据收发。此外，演算处理部，进行来自各种传感器的检测信号的输入或往各控制对象的控制信号的输出。在控制装置61中，藉由演算处理部读取储存在记忆装置的程序等的软件并进行执行，而进行用于控制机械手1的动作的处理。另外，控制装置61可藉由单一计算机的集中控制执行各处理，也可藉由多个计算机的协同动作的分散控制执行各处理。此外，控制装置61，也可由微控制器、可编程逻辑控制器（programmable logiccontroller；PLC）等构成。
接下来，针对测位装置63进行说明。测位装置63，是检测转向架7的当前位置的手段。由测位装置63所检测出的转向架7的当前位置，被往控制装置61传递。测位装置63，例如，由GPS（Global Positioning System）天线、及从由该天线接收的电波算出转向架7的当前位置或姿势的演算装置等构成。另外，作为测位装置63，除了如GPS般的检测绝对位置的传感器以外，也可使用如检测正交三轴方向（即，三维空间）的加速度的加速度传感器般的检测相对位置的传感器。
接下来，针对标记检测装置64进行说明。标记检测装置64，是检测下述的标记与转向架7的相对位置关系的手段。由标记检测装置64检测出的标记与转向架7的相对位置关系被往控制装置61传递。标记检测装置64，例如，由设在转向架7的摄影机90、及对从摄影机90送来的影像信号进行图像处理并根据所算出的标记的特征量（面积、重心、长度、位置等）检测标记与转向架7的相对位置关系的演算装置等构成。
在上述构成的机械手1中，控制单元6，取得来自测位装置63、标记检测装置64、及设在各伺服马达91A, 93A, 91B, 93B, 85a, 85b的旋转检测器的检测信号或测定信号，对规定于各机械手臂2A, 2B的梢端或末端执行器5的控制点的当前位置进行演算。然后，控制单元6，生成如控制点依照规定的程序沿规定的轨道往目标位置移动般的控制信号。该控制信号，从控制装置61往伺服放大器62输出。伺服放大器62，将对应于控制信号的驱动电流往伺服马达91A, 93A, 91B, 93B, 85a, 85b供应。像这样，控制单元6，与机械手臂2A, 2B的动作轴同样地也对行走装置8的动作轴，以末端执行器5的位置、方位、姿势等为控制量，进行追随其目标值般的自动控制（即，伺服控制）。
此处，说明上述构成的机械手1的使用例。在图5中，示出导入有本实施形态的机械手1的生产工厂100的一例。图5所示的生产工厂100，是采用生产线生产方式，且设置有搬送工件W的搬送线50。但是，导入机械手1的生产工厂100，并不限定于生产线生产方式，例如，也可采用单元生产方式。在本实施形态中，搬送线50的上面作为作业台而使用。但是，也可另外设置作业台、将机械手1的转向架7的机壳体71的上面作为作业台而使用等。
在生产工厂100中，在与搬送线50分离的位置设置有充电站49。非作业时的机械手1，在充电位置P2与充电站49连接而一边对电池88进行充电一边待机。
在机械手1，规定转向架基准点，以作为在转向架7行走的二维平面上的位置的基准。该转向架基准点，可规定于转向架7，也可规定于机械手臂2A, 2B或末端执行器5。此外，转向架基准点，也可与机械手1的控制点为相同点。预先规定沿搬送线50的基准作业位置P1，以作为该转向架基准点的目标位置之一。基准作业位置P1，是机械手1进行作业时的基准位置。另外，转向架基准点、基准作业位置P1、及充电位置P2，虽可以二维平面或三维空间的位置（坐标）规定，但为了使在控制单元6的演算较简易，较佳为以二维平面的位置来做处理。
在上述基准作业位置P1的周围，设置载置有被组装于工件W的组装零件53, 54的载置台52。此外，在上述基准作业位置P1或其附近，设置有用于机械手1（尤其是转向架7）的定位的标记51。另外，标记51设置于：在机械手1的转向架基准点位于基准作业位置P1时及位于其附近时能够利用摄影机90进行拍摄的位置。也就是，标记51设置在转向架基准点的目标位置（此处为基准作业位置P1）或其附近。另外，所谓的目标位置的附近，意指在机械手1的转向架基准点位于目标位置时能够利用摄影机90进行拍摄的区域，是如利用摄影机90拍摄到的标记51可藉由图像处理识别的区域。在本实施形态中，标记51，设置在搬送线50的侧面，该搬送线50的侧面是在机械手1的转向架基准点位于基准作业位置P1时成为摄影机90的正面的部位。另外，虽未图示，但也可在充电站49的充电位置P2或其附近另外设置标记。
控制单元6，具有多个控制模式，包含机械手1对工件W进行作业时的控制模式即「作业模式」、及机械手1在与充电站49连接的充电位置P2与基准作业位置P1之间移动时的控制模式即「行走模式」。在作业模式中，以藉由机械手臂2A, 2B的动作轴与转向架7的动作轴协同动作而进行动作，从而使规定于机械手臂2A, 2B或末端执行器5的控制点到达目标位置的方式，控制机械手臂2A, 2B的动作轴及转向架7的动作轴。也就是，在作业模式中，以三维的方式对机械手1进行位置控制。此外，在行走模式中，以规定于机械手1的转向架基准点到达目标位置的方式，控制转向架7的动作轴。也就是，在行走模式中，以二维的方式对机械手1进行位置控制。
在作业开始前，使机械手1移动至基准作业位置P1。该行走模式的控制单元6，根据以测位装置63所检测出的转向架7的当前位置，并以转向架基准点的当前位置接近基准作业位置P1的方式，控制转向架7的动作轴。
而且，在转向架基准点的当前位置，在摄影机90的拍摄范围包含标记51的程度而十分接近基准作业位置P1时，控制单元6，根据以标记检测装置64所检测出的标记51与转向架7的相对位置关系，并以转向架基准点的当前位置成为基准作业位置P1的方式，控制转向架7的动作轴。
另外，在上述中，虽已针对使机械手1从充电位置P2移动至基准作业位置P1的情形的控制单元6的控制进行了说明，但关于使机械手1从基准作业位置P1移动至充电位置P2的情形，也可藉由控制单元6进行与上述同样的控制。
如上所述，机械手1移动至基准作业位置P1后，机械手1开始作业。作业模式的控制单元6，从搭载于机械手1的各伺服马达91A, 93A, 91B, 93B, 85a, 85b的旋转位置算出控制点的当前位置，以该控制点的当前位置通过预先储存的轨迹抵达目标位置的方式，控制机械手臂2A, 2B的各动作轴及转向架7的各动作轴。
例如，载置于载置台52的前侧的组装零件53位于机械手臂2A, 2B的可动范围内。在将该组装零件53从载置台52取出时，控制单元6，藉由使机械手臂2A, 2B进行动作并以控制点抵达取出组装零件53的位置的方式控制机械手臂2A, 2B及转向架7的各动作轴。此处，虽转向架7实质上不移动，但以转向架基准点维持在基准作业位置P1的方式控制转向架7的动作轴。
另外，为了使转向架基准点维持在基准作业位置P1，也可使用藉由标记检测装置64所检测出的标记51与转向架7的相对位置关系。例如，也可为：控制单元6，根据被检测出的标记51与转向架7的相对位置关系，求出转向架基准点相对于基准作业位置P1的位置误差（位置偏移），以消除该位置误差的方式，控制转向架7的各动作轴。
但是，并不限定转向架基准点维持在基准作业位置P1，也可以转向架基准点相对于基准作业位置P1的位置误差的量来修正控制点的位置。也就是，也可构成为：控制单元6，根据标记51与转向架7的相对位置关系，求出修正转向架基准点相对于基准作业位置P1的位置误差的控制点，根据该修正的控制点，控制机械手臂2A, 2B的动作轴及转向架7的动作轴的至少一方。
此外，例如，载置于载置台52的端侧的组装零件54位于机械手臂2A, 2B的可动范围外。在将该组装零件54从载置台52取出时，控制单元6，以从基准作业位置P1移动转向架7并且藉由机械手臂2A, 2B进行动作而控制点抵达取出组装零件54的位置的方式，控制机械手臂2A, 2B及转向架7的各动作轴。像这样，能够藉由机械手臂2A, 2B与转向架7协同动作，而在转向架基准点位于基准作业位置P1时，使机械手1的控制点往位于机械手臂2A, 2B的可动范围外的目标位置移动。
如以上说明，本实施形态的机械手1，是导入于生产工厂100并进行作业的自行式关节机械手，具备有：可自行的转向架7，具有分别藉由伺服马达85a, 85b驱动的用于在二维平面内进行自行的至少两个动作轴；机械手臂2A, 2B，被支承于转向架7，具有藉由伺服马达91A, 93A, 91B, 93B驱动且构成关节的至少一个动作轴；末端执行器5，设在机械手臂2A,2B的梢端；以及控制单元6，设在转向架7内，以藉由机械手臂2A, 2B的动作轴与转向架7的动作轴协同动作而使规定于机械手臂2A, 2B或末端执行器5的控制点到达目标位置的方式，控制机械手臂2A, 2B的动作轴及转向架7的动作轴。也就是，在控制单元6中，针对机械手臂2A,2B与转向架7，以末端执行器5的梢端位置等的特定控制点的位置、方位、姿势等作为控制量，进行追随其目标值般的伺服控制。
像这样，在本实施形态的机械手1，在机械手1的作业时，藉由机械手臂2A, 2B与转向架7的协同动作而进行作业。也就是，能够一边使成为机械手臂2A, 2B的基台的转向架7移动，一边使机械手臂2A, 2B进行作业。据此，能够使机械手1的控制点到达位于机械手臂2A,2B的可动范围外的目标位置，使机械手1的作业范围变广。而且，也对转向架7的动作轴藉由控制单元6进行伺服控制，因此能够使控制点高精度地移动至目标位置。
此外，在本实施形态的自行式关节机械手1中，控制单元6，具有多个控制模式，包含以使控制点到达目标位置的方式控制机械手臂2A, 2B的动作轴及转向架7的动作轴的作业模式，以及以使规定于转向架7、机械手臂2A, 2B或末端执行器5的转向架基准点到达目标位置的方式控制转向架7的动作轴的行走模式。
像这样，在本实施形态的机械手1中，藉由控制单元6的控制模式，可进行在作业中的移动、及充电位置P2与基准作业位置P1的往返移动的、适合于各移动的控制。借助于此，能够减轻控制单元6的负载。
此外，本实施形态的自行式关节机械手1，进一步具备检测转向架7的当前位置的测位装置63。而且，构成为：控制单元6，根据以测位装置63所检测出的转向架7的当前位置，并以转向架基准点到达目标位置的方式，以行走模式控制转向架7的动作轴。
借助于此，例如，在机械手1的从充电位置P2往基准作业位置P1或其相反的移动中，能够使机械手1进行与作业时相比更长距离的移动，此外，藉由测位装置63的利用而能减轻控制单元6的负载。
此外，本实施形态的自行式关节机械手1，进一步具备有检测设在转向架基准点的目标位置或其附近的标记51与转向架7的相对位置关系的标记检测装置64。而且，构成为：控制单元6，根据标记51与转向架7的相对位置关系，并以转向架基准点到达目标位置的方式，以行走模式控制转向架7的动作轴。
借助于此，例如，在机械手1的从充电位置P2往基准作业位置P1或其反向的移动中，能够使其移动与作业时相比更长的距离，此外，藉由标记检测装置64的利用而能够较为精密地进行机械手1的定位。
此外，在本实施形态的自行式关节机械手1中，转向架基准点的目标位置，是进行作业的规定的基准作业位置P1。或者，本实施形态的自行式关节机械手1的转向架7，搭载有往控制单元6供应电力的电池88，而转向架基准点的目标位置，是规定于用于对电池88进行充电的充电站49的充电位置P2。
像这样，在本实施形态的自行式关节机械手1中，能够在基准作业位置P1与充电位置P2之间自行。另外，在本实施形态中，在机械手1从基准作业位置P1往充电位置P2或往其反向进行移动的情形，控制单元6虽以行走模式控制机械手1，但也可在上述的情形控制单元6以作业模式控制机械手1。
在以上说明了本发明的较佳的实施形态。对本领域技术人员而言，可根据以上说明而知悉本发明的众多改良或其他实施形态。因此，上述说明，应被解释为仅作为例示，且是以对本领域技术人员教示实行本发明的最佳形态的目的而提供。在不脱离本发明的精神下，可实质性地变更其构造及/或功能的细节。
符号说明：
1：自行式关节机械手
2A, 2B：机械手臂
5：末端执行器
6：控制单元
7：转向架
8：行走装置
20A, 20B：基轴
21A, 21B：第一连杆
22A, 22B：第二连杆
30A, 30B：连杆构件
49：充电站
50：搬送线（作业台的一例）
51：标记
52：载置台
53, 54：组装零件
61：控制装置
62：伺服放大器
63：测位装置
64：标记检测装置
80a, 80b：驱动轮
81：自由轮
85a, 85b：伺服马达
86a, 86b：动力传递装置
87a, 87b：驱动机构
88：电池
89：充电用电极
90：摄影机
91A, 91B, 93A, 93B：伺服马达
92A, 92B, 94A, 94B：动力传递装置
100：生产工厂
P1：基准作业位置
P2：充电位置。

Claims (5)

1.一种自行式关节机械手，是在生产工厂中进行作业，其特征在于，具备：
能够自行的转向架，具有分别藉由伺服马达驱动的、用于在二维平面内进行自行的至少两个动作轴；
机械手臂，被支承于该转向架，具有藉由伺服马达驱动且构成关节的至少一个动作轴；
末端执行器，设在该机械手臂的梢端；
检测该转向架的绝对位置的测位装置；以及
控制单元，设在该转向架内，控制该机械手臂的动作轴及该转向架的动作轴；
该控制单元具有包含作业模式及行走模式的多个控制模式；
该控制单元在该作业模式中，根据从该机械手臂的该伺服马达及该转向架的该伺服马达的旋转位置求出的、规定于该机械手臂或该末端执行器的控制点的三维空间的当前位置，生成藉由该机械手臂的动作轴与该转向架的动作轴协同动作从而使该控制点达到三维空间的目标位置的控制信号，藉由将对应于该控制信号的驱动电流往该机械手臂的该伺服马达及该转向架的该伺服马达供应，从而对该机械手臂的动作轴及该转向架的动作轴进行位置控制；
该控制单元在该行走模式中，根据以该测位装置所检测出的该转向架的二维平面的当前位置，生成使规定于该转向架、该机械手臂或该末端执行器的转向架基准点到达二维平面的目标位置的控制信号，藉由将对应于该控制信号的驱动电流往该转向架的该伺服马达供应，从而对该转向架的动作轴进行位置控制；
在该作业模式中，该转向架基准点位于规定的基准作业位置时的该控制点的该目标位置包括该转向架基准点位于该基准作业位置时的该机械手臂的可动范围外的位置。
2.根据权利要求1所述的自行式关节机械手，其特征在于，
进一步具备检测设在该转向架基准点的目标位置或其附近的标记与该转向架的相对位置关系的标记检测装置；
该控制单元，根据该标记与该转向架的相对位置关系，并以该转向架基准点到达目标位置的方式，以该行走模式控制该转向架的动作轴。
3.根据权利要求2所述的自行式关节机械手，其特征在于，
该控制单元，根据该标记与该转向架的相对位置关系，以修正该转向架相对于进行该作业的规定的基准作业位置的位置误差的方式，以该作业模式控制该机械手臂的动作轴及该转向架的动作轴的至少一方。
4.根据权利要求1所述的自行式关节机械手，其特征在于，
该转向架基准点的目标位置，是进行该作业的规定的基准作业位置。
5.根据权利要求1所述的自行式关节机械手，其特征在于，
该转向架搭载有往该控制单元供应电力的电池；
该转向架基准点的目标位置，是规定于设置于该生产工厂的用于对该电池进行充电的充电站的充电位置。
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