CN108115652A - 机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人,能够缓和与被接触物接触时的冲击并抑制机器人的内部温度的上升。机器人具备:可动部,具有第一内部空间;缓冲部,配置在所述可动部的外侧,并具有第二内部空间;以及状态切换部,能够对从流体供给源向所述第一内部空间供给流体的第一状态和从所述流体供给源向所述第二内部空间供给流体的第二状态之间进行切换。另外,所述状态切换部具备:第一流路,将来自所述流体供给源的所述流体向所述第一内部空间供给;第二流路,将来自所述流体供给源的所述流体向所述第二内部空间供给;以及阀,能够对所述第一流路及所述第二流路各自的开闭程度进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人。
背景技术
例如,专利文献1中公开了一种保护支撑件,其安装在与作业者(人)共存的机器人上,万一机器人与作业者发生接触时,用于确保作业者的安全。这种保护支撑件具备发泡橡胶等冲击吸收部,覆盖到机器人上进行使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-125546号公报
但是,由于专利文献1的保护支撑件在其结构上也发挥绝热材料的作用,所以,在将保护支撑件覆盖于机器人的状态下,机器人内部的温度容易上升。因此,仅仅通过机器人中设置的冷却风扇,可能无法充分降低机器人内部的温度。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够缓和与被接触物接触时的冲击并抑制机器人的内部温度上升的机器人。
这种目的通过下述的本发明来实现。
本发明提供一种机器人,其特征在于,具备:
可动部,具有第一内部空间;
缓冲部,配置在所述可动部的外侧,并具有第二内部空间;以及
状态切换部,能够对从流体供给源向所述第一内部空间供给流体的第一状态和从所述流体供给源向所述第二内部空间供给流体的第二状态之间进行切换。
这样,通过具备缓冲部,能够缓和与被接触物接触时的冲击。另外,通过向第一内部空间供给流体,能够通过流体对第一内部空间进行冷却。因此,可获得能够缓和与被接触物接触时的冲击并且抑制机器人的内部温度上升的机器人。
在本发明的机器人中,优选为,所述状态切换部具备:
第一流路,将来自所述流体供给源的所述流体向所述第一内部空间供给;
第二流路,将来自所述流体供给源的所述流体向所述第二内部空间供给;以及
阀,能够对所述第一流路及所述第二流路各自的开闭程度进行调节。
由此,状态切换部的结构变得更加简单。
在本发明的机器人中,优选为,所述第二内部空间被密闭,并在自然状态下为正压。
由此,缓冲部的冲击吸收性进一步提高。
在本发明的机器人中,优选为,所述机器人具备力检测部,该力检测部对施加于所述缓冲部的力进行检测。
由此,能够检测与被接触物的接触。
在本发明的机器人中,优选为,所述力检测部具备压力检测部,该压力检测部对所述第二内部空间内的压力进行检测。
由此,力检测部的结构变得更加简单。
在本发明的机器人中,优选为,所述力检测部配置在所述可动部。
由此,能够将压力检测部收纳在机器人内,从而能够保护压力检测部。另外,能够将压力检测部配置在第二内部空间附近,从而能够更高精度地检测第二内部空间内的压力变化。
在本发明的机器人中,优选为,所述缓冲部具备:
挠曲部,配置在所述可动部的外侧,在所述挠曲部与所述可动部之间构成所述第二内部空间;以及
限制部,位于所述可动部与所述挠曲部之间,限制所述挠曲部向离开所述可动部的方向位移。
由此,缓冲部的结构变得更加简单。
在本发明的机器人中,优选为,所述流体供给源配置在所述第一内部空间内。
由此,第一流路、第二流路的布置变得更加简单。另外,由于能够缩短第一流路、第二流路,因此能够减少损失,更有效地向第一内部空间、第二内部空间供给流体。
在本发明的机器人中,优选为,所述流体供给源具备以压电元件为驱动源的泵。
由此,能够实现流体供给源的小型化。
在本发明的机器人中,优选为,所述机器人具备配置在所述第一内部空间内的温度检测部。
由此,能够根据温度检测部的检测结果,使开闭部工作。
在本发明的机器人中,优选为,所述机器人具备配置在所述第一内部空间内的电路元件。
由此,能够保护电路元件。
在本发明的机器人中,优选为,构成所述第一内部空间的壁部在面对所述第一内部空间的表面具备凹凸。
例如,通过使凹凸作为翅片发挥作用,从而能够有效地对第一内部空间进行冷却。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式涉及的机器人的立体图。
图2是示出图1所示的机器人所具备的缓冲部的局部放大剖视图。
图3是示出被接触物与缓冲部接触的状态的剖视图。
图4是示出图1所示的机器人所具备的流体供给源的一例的剖视图。
图5是示出图1所示的机器人所具备的压力传感器的检测信号的一例的图表。
图6是示出本发明的第二实施方式涉及的机器人的局部放大剖视图。
图7是示出本发明的第三实施方式涉及的机器人的局部放大剖视图。
图8是示出本发明的第四实施方式涉及的机器人的局部放大剖视图。
附图标记说明
1…机器人,2…机器人主体,21…基座,221、222、223、224、225、226…关节机构,23…多关节臂,231、232、233、234、235、236…臂,234a…壳体,234b…凹凸,24…手连接部,25…机器人控制部,26…手,3…缓冲部,31…挠曲部,32…限制部,322…线状体,33…袋部,34…第一挠曲部,35…第二挠曲部,4…流体供给源,40…泵,41…基座基板,411、412…贯通孔,42…隔膜基板,421…隔膜,422…泵部隔膜,423、424…阀部隔膜,425、426…底座,43…压电元件,431…第一压电元件,432…第二压电元件,433…第三压电元件,441、442…垫片,49…支撑部,5…状态切换部(流体供给部),51…第一流路,52…第二流路,53…开闭部,531…阀,532…第一阀,533…第二阀,54…流路,6…力检测部,60…压力传感器,7…温度检测部,8…电路元件,P…泵室,Q…流体,S1…第一内部空间,S2…第二内部空间,T1、T2…时刻,X…被接触物。
具体实施方式
下面,根据附图所示的优选实施方式,对本发明的机器人进行详细说明。
<第一实施方式>
首先,对本发明的第一实施方式涉及的机器人进行说明。
图1是示出本发明的第一实施方式涉及的机器人的立体图。图2是示出图1所示的机器人所具备的缓冲部的局部放大剖视图。图3是示出被接触物与缓冲部接触的状态的剖视图。图4是示出图1所示的机器人所具备的流体供给源的一例的剖视图。图5是示出图1所示的机器人所具备的压力传感器的检测信号的一例的图表。此外,下面,为方便说明,将图2至图4中的上侧也称为“上”,将下侧也称为“下”。
图1所示的机器人1例如是可以在精密设备等工业制品的制造过程中使用的机器人。如该图所示,机器人1具备:机器人主体2,其具备作为可动部的多关节臂23;以及缓冲部3,其配置在多关节臂23的外侧。
如图1所示,机器人主体2具备:基座21,其固定于例如地板或顶棚;臂231,其借助关节机构221连接于基座21,以关节机构221为轴进行转动;臂232,其借助关节机构222连接于臂231,以关节机构222为轴进行转动;臂233,其借助关节机构223连接于臂232的前端,以关节机构223为轴进行转动;臂234,其借助关节机构224连接于臂233的前端,以关节机构224为轴进行转动;臂235,其借助关节机构225连接于臂234的前端,以关节机构225为轴进行转动;以及臂236,其借助关节机构226连接于臂235的前端,以关节机构226为轴进行转动。另外,在臂236设有手连接部24,在手连接部24安装有与使机器人1执行的作业相对应的手26(末端执行器)。此外,在本实施方式中,由六个臂231、232、233、234、235、236构成多关节臂23。
各臂231、232、233、234、235、236的转动驱动通过内置于各关节机构221、222、223、224、225、226中的电动机等来进行。各电动机的驱动通过机器人控制部25进行控制,由此,能够使机器人1执行期望的动作。
如图2所示,这种机器人1具备:作为可动部的臂234,其具有第一内部空间S1;缓冲部3,其配置在臂234的外侧,具有第二内部空间S2;以及作为状态切换部的流体供给部5,其能够对从流体供给源4向第一内部空间S1供给流体Q的第一状态和从流体供给源4向第二内部空间S2供给流体Q的第二状态之间进行切换。根据这种结构,由于具有缓冲部3,能够缓和与被接触物X(代表性的为作业者)接触时的冲击。因此,能够更可靠地确保作业者的安全。另外,向第一内部空间S1供给流体Q,由此能够通过流体Q对第一内部空间S1(配置在第一内部空间S1内的部件)进行冷却。因此,能够抑制机器人1的内部温度(各部件)过度上升,从而能够抑制机器人1的故障或驱动特性降低、波动等。
此处,在本实施方式中,作为流体Q使用气体。作为此种情形下的流体Q,没有特别限定,可列举空气(大气)、氮气、氩气等稀有气体等,在本实施方式中,使用空气(大气)。由此,能够简单地确保流体Q的原料,机器人1的结构变得简单。此外,作为流体Q,使用稀有气体的情况下,第二内部空间S2内形成更稳定的环境。但是,作为流体Q,不限定于气体,除气体以外,也可以使用液体、凝胶等。
如图2所示,第一内部空间S1形成在臂234的内侧。换言之,通过被臂234的壳体234a包围,形成第一内部空间S1。第一内部空间S1非气密,与臂234的外侧连通。因此,不容易在第一内部空间S1积聚热量,从而能够抑制第一内部空间S1内的过度升温。
另外,壳体234a(构成第一内部空间S1的壁部)在其内表面、即面对第一内部空间S1的表面上具备凹凸234b。这种凹凸234b可以作为翅片(散热片)发挥作用,由此,能够有效地进行第一内部空间S1内外的热交换。因此,能够有效地对第一内部空间S1内进行冷却。但是,也可以省略这种凹凸234b。此处,虽然没有特别限定,但是,优选为,当向第一内部空间S1供给流体Q时,朝向凹凸234b喷射。如图2所示,第一流路51的前端朝向凹凸234b。由此,能够更有效地对第一内部空间S1内进行冷却。但是,第一流路51的前端的朝向没有特别限定。
此外,作为壳体234a的构成材料,没有特别限定,壳体234a的至少一部分可以由例如不锈钢、铝等各种金属材料构成。由此,可获得具有更高热导性的壳体234a,从而能够更有效地进行第一内部空间S1内的冷却。
缓冲部3所具有的第二内部空间S2被密闭(即气密),通过向其供给流体Q,在自然状态下形成正压(即,压力高于配置有机器人1的环境下的压力)。由此,缓冲部3的冲击吸收性进一步提高,在机器人1周围进行作业的作业者的安全性进一步提高。此外,所述“自然状态”是指,例如机器人1静止的状态、且没有与被接触物X接触的状态。
此外,作为第二内部空间S2内的压力,没有特别限定,例如,相对于配置有机器人1的环境下的压力(大气压),优选设置为+3kPa以上、+7kPa以下,更优选设置为+5kPa左右。如果设置为上述范围,则缓冲部3能够发挥充分的冲击吸收性。另外,能够更高精度地进行后述与被接触物X的接触检测。
如图2所示,缓冲部3具备挠曲部31及限制部32。挠曲部31具有挠性,并配置在臂234的外侧,在挠曲部31与臂234(壳体234a)之间构成第二内部空间S2。另外,限制部32位于臂234与挠曲部31之间,限制挠曲部31向离开臂234的方向位移。此外,此处的“限制”是指,相比于省略了限制部32的情况,能够使挠曲部31的所述接触部以外的部分不容易鼓起,优选为能够防止所述接触部以外的部分的鼓起。
挠曲部31形成为薄片状,具有挠性及气密性。而且,挠曲部31在其外缘部与臂234的壳体234a接合,在挠曲部31与壳体234a之间形成气密的第二内部空间S2。根据这种结构,缓冲部3的结构变得更加简单,能够更简单地形成第二内部空间S2。另外,可利用壳体234a作为用于形成第二内部空间S2的构件,因此可削减缓冲部3的构件数量,据此也能够实现臂234的小型化及轻量化。
此外,挠曲部31进而优选为实质上不伸缩。挠曲部31实质上不伸缩,由此能够抑制因正压而导致的第二内部空间S2的膨胀,从而能够有效地提高第二内部空间S2内的压力。另外,容易将第二内部空间S2内的压力保持一定。
限制部32设置在第二内部空间S2内即挠曲部31与壳体234a之间。另外,限制部32形成为薄片状,其上表面接合到挠曲部31,下表面接合到壳体234a。此外,例如可以使用粘结剂进行限制部32与挠曲部31、壳体234a的接合。通过设置这种限制部32,如图3所示,当被接触物X接触时,能够限制挠曲部31与被接触物X的接触部以外的部分的鼓起。因此,当与被接触物X接触时,能够使第二内部空间S2内的压力发生更大的变化。由此,能够更高精度地进行后述与被接触物X的接触检测。
在本实施方式中,限制部32由弹性体构成。这样,通过由弹性体构成限制部32,限制部32的结构变得简单,并且也可以通过限制部32,缓和与被接触物X接触时的冲击。因此,例如,作为被接触物X的作业者的安全性进一步提高。特别是在本实施方式中,限制部32优选为具有透气性,在本实施方式中,由以海绵为代表的具备连续空孔的柔软发泡体构成。因此,限制部32的结构变得更加简单,并且能够发挥更高的冲击吸收性。另外,第二内部空间S2内的流体Q的扩散性提高。作为发泡体,没有特别限定,例如可以使用聚氨酯泡沫材料。但是,限制部32例如也可以由纤维和细线的集合体构成。
此外,作为限制部32的厚度,没有特别限定,在配置于第二内部空间S2的状态下,例如可以设为1cm以上、5cm以下。通过设为这种程度的厚度,形成足够薄的缓冲部3,易于配置到臂234。另外,作为限制部32的结构,只要能够限制挠曲部31向离开臂234的方向位移,则没有特别限定。
这种缓冲部3设置于臂234的外周面的一部分或全部。在本实施方式中,分别设置于臂234的一对侧面,但是不限定于此,也可以设置于臂234的图1中的上表面及下表面。
以上,对缓冲部3进行了说明。作为缓冲部3的结构,只要能够形成第二内部空间S2,则没有特别限定。例如,在本实施方式中,第二内部空间S2内形成正压,但是不限定于此,也可以形成为与外压相等,或者低于外压的负压。另外,在本实施方式中,缓冲部3具备限制部32,但是也可省略限制部32。另外,在本实施方式中,缓冲部3配置在臂234,但是作为缓冲部3的配置,只要配置在活动部分(即可动部),则没有特别限定,例如只要配置在臂231、232、233、234、235、236、手26中的至少一个即可。但是,将缓冲部3配置在多个臂的情况下,优选为独立配置在各个臂上,而不要跨关节机构。由此,例如,能够抑制因相邻的臂彼此的相对位置关系的位移而导致的第二内部空间S2内的压力变化(因与被接触物X的接触以外的理由而导致的第二内部空间S2的压力变化)。因此,能够精确地进行后述与被接触物X的接触检测。
另外,如图2所示,机器人1具备力检测部6,用于检测施加于上述缓冲部3的力,更具体而言用于检测由于与被接触物X的接触所施加的力。由此,能够检测与被接触物X的接触,在检测到接触的情况下,通过紧急停止机器人1等,能够使机器人1更安全地工作。
这种力检测部6具备作为压力检测部的压力传感器60,用于检测第二内部空间S2内的压力。如图3所示,如果被接触物X与缓冲部3接触,则第二内部空间收缩,第二内部空间S2内的压力增加。因此,通过压力传感器60检测第二内部空间S2内的压力变化(压力上升),从而能够更可靠地检测与被接触物X的接触。这样,力检测部6具备压力传感器60,从而能够更可靠地检测与被接触物X的接触,并且力检测部6的结构变得更加简单。特别是,如前所述,在本实施方式中,由于第二内部空间S2内形成为正压,所以能够通过与被接触物X的接触,使第二内部空间S2内的压力发生更大且更快的变化。因此,能够以更高的灵敏度检测与被接触物X的接触。
另外,力检测部6(压力传感器60)配置在臂234。具体而言,压力传感器60以面对第一内部空间S1的方式固定于壳体234a。由此,能够将压力传感器60收纳于机器人1内,从而能够保护压力传感器60。另外,压力传感器60设置在壳体234a中与挠曲部31共同形成第二内部空间S2的部位、即面向第二内部空间S2的部分。因此,能够将压力传感器60配置成更接近第二内部空间S2。由此,压力损失变小,并且压力传感器60检测到第二内部空间S2内的压力变化为止的时滞变短,通过压力传感器60,能够更正确地检测第二内部空间S2内的压力。因此,根据力检测部6,能够以更高的灵敏度检测机器人1与被接触物X的接触。另外,由于压力传感器60面对第一内部空间S1,所以能够抑制压力传感器60的过度升温。因此,能够降低来自压力传感器60的检测信号的温度漂移,从而能够更正确地检测第二内部空间S2内的压力变化。
此外,作为压力传感器60,只要能够检测第二内部空间S2内的压力,则没有特别限定,可以使用公知的传感器。例如,压力传感器60可以构成为具备:因受压而挠曲变形的隔膜;以及检测隔膜的挠曲的检测元件(例如,配置于隔膜的压电电阻元件)。
以上,对力检测部6进行了说明。此外,在本实施方式中,压力传感器60以面对第一内部空间S1的方式进行配置,但是作为压力传感器60的配置,只要能够检测第二内部空间S2内的压力,则没有特别限定。例如,压力传感器60也可以设置于挠曲部31。
另外,如图2所示,机器人1具备配置在第一内部空间S1内的温度检测部7。由此,能够更正确地检测第一内部空间S1内的温度。另外,例如,根据温度检测部7的检测结果,能够判断第一内部空间S1内是否需要进行冷却(即,向第一内部空间S1内供给流体Q),从而能够适当地冷却第一内部空间S1。因此,能够更可靠地将第一内部空间S1内保持为适当的温度。另外,例如,根据温度检测部7的检测结果,还可以校正压力传感器60的检测结果(温度校正)。因此,能够更高精度地检测第二内部空间S2内的压力。
此外,作为温度检测部7的结构,只要能够检测第一内部空间S1内的温度,则没有特别限定,例如可以使用热敏电阻或热电偶等。
另外,如图2所示,流体供给部5具备:第一流路51,其将来自流体供给源4的流体Q向第一内部空间S1供给(引导);第二流路52,其将来自流体供给源4的流体Q向第二内部空间S2供给(引导);以及开闭部53,其可以对第一流路51及第二流路52各自的开闭程度进行调节。更具体而言,流体供给部5具备:流路54(管线),其一端(上游端)连接于流体供给源4;作为开闭部53的阀531,其连接于流路54的另一端(下游端);第一流路51(管线),其一端(上游端)连接于阀531,另一端(下游端)连接于第一内部空间S1;以及第二流路52(管线),其一端(上游端)连接于阀531,另一端(下游端)贯通壳体234连接于第二内部空间S2。
因此,例如,利用阀531,打开(接通)第一流路51,关闭(封闭)第二流路52,从而能够形成为向第一内部空间S1供给流体Q的第一状态。由此,通过流体Q,能够对第一内部空间S1内进行冷却。因此,能够抑制机器人1的内部温度过度上升(能够将第一内部空间S1内的温度保持为适当的温度),从而能够抑制机器人1的故障或驱动特性降低、波动等。另外,利用阀531,关闭(封闭)第一流路51,打开(接通)第二流路52,从而能够形成为向第二内部空间S2供给流体Q的第二状态。由此,能够将第二内部空间S2内形成为正压。根据这种流体供给部5,可以仅通过阀531的驱动,选择流体Q的供给目的地,由此,流体供给部5的结构变得更加简单。此外,基于阀531进行的第一状态与第二状态的切换也可以是将第一流路51及第二流路52分别切换为完全打开状态及完全关闭状态,或者也可以是在第一流路51及第二流路52打开的状态下,有级或无级地调节可向第一内部空间S1及第二内部空间供给的流体Q的量。即,阀531能够调节的开闭程度包括切换为完全打开状态及完全关闭状态在内。
此外,除上述第一、第二状态以外,流体供给部5例如也可以利用阀531,同时关闭(封闭)第一流路51及第二流路52,从而设为都没有向第一内部空间S1及第二内部空间S2供给流体Q的第三状态,或者通过同时打开第一流路51及第二流路52,设为向第一内部空间S1及第二内部空间S2同时供给流体Q的第四状态。另外,作为阀531,只要能够发挥上述作用,则没有特别限定,例如,可以使用电磁阀(螺线管操纵阀)。另外,阀531也可以构成为能够多级或无级地调节打开程度。
如图2所示,作为流体Q的供给源的流体供给源4与流体供给部5一并配置在第一内部空间S1内。由此,流体供给部5(第一流路51或第二流路52)的布置变得更加简单。另外,由于能够分别缩短第一流路51、第二流路52及流路54,从而能够减少损失,更有效地向第一内部空间S1或第二内部空间S2供给流体Q。另外,由于流体供给部5没有暴露在机器人1(臂234)的外部,例如能够防止第一流路51或第二流路52阻碍机器人1的工作。但是,流体供给源4的配置没有特别限定,例如,也可以独立于机器人1,配置在机器人1(臂234)的外侧。
另外,如图4所示,流体供给源4具备以压电元件43为驱动源的泵40。由此,形成小型且轻量的流体供给源4,能够实现机器人1的小型化及轻量化。
具体而言,如图4所示,泵40是隔膜泵,具备:基座基板41;隔膜基板42,其与基座基板41接合,具备可挠曲变形的隔膜421;以及压电元件43,其配置于隔膜421,使隔膜421变形。此外,如图4所示,泵40支撑于支撑部49。而且,借助该支撑部49固定于壳体234a,此处未图示。
在基座基板41上,设有作为吸入孔发挥作用的贯通孔411以及作为排出孔发挥作用的贯通孔412。而且,贯通孔412连接于流路54,贯通孔411向第一内部空间S1敞开。但是,贯通孔411例如也可以借助未图示的管线引出到机器人1的外侧,向机器人1的外侧敞开。另外,作为流体Q使用空气以外的气体的情况下,贯通孔411例如借助未图示的管线连接于填充有流体Q的储气瓶等。
隔膜421与基座基板41对置配置,在隔膜421与基座基板41之间形成有泵室P。另外,隔膜421具备:泵部隔膜422;以及隔着泵部隔膜422配置的两个阀部隔膜423、424。阀部隔膜423、424与贯通孔411、412对置配置,在与贯通孔411、412重叠的部分设有朝向贯通孔411、412突出的底座425、426。进而,在底座425、426的下表面配置有垫片441、442,通过该垫片441、442,在通常状态下保持贯通孔411、412封闭的状态。
另外,压电元件43具备:第一压电元件431,其配置于泵部隔膜422,使泵部隔膜422挠曲变形;第二压电元件432,其配置于阀部隔膜423,使阀部隔膜423挠曲变形;以及第三压电元件433,其配置于阀部隔膜424,使阀部隔膜424挠曲变形,这三个压电元件431、432、433分别通过后述电路元件8的控制而独立驱动。这样,通过将压电元件43配置于隔膜421,能够有效地将压电元件43的驱动力传递到隔膜421。另外,通过将压电元件43作为驱动源,能够实现泵40的小型化及轻量化。
而且,通过第二、第三压电元件432、433的驱动将阀部隔膜423、424移动到上侧,由此能够打开贯通孔411、412。另外,通过第一压电元件431的驱动,将泵部隔膜422移动到上侧,由此能够实现吸气,将其移动到下侧,由此能够实现排气。而且,通过控制泵部隔膜422以及阀部隔膜423、424的驱动时机,能够实现向任意方向的供气。
如上所述的泵40以压电元件43为驱动源,因此,例如与驱动源为电动机的情形相比,其振动较小。因此,能够降低因流体供给源4的工作而导致的机器人1的振动,从而能够减少机器人1的动作精度的降低。此外,如图4所示,在本实施方式中,贯通孔412向第一内部空间S1敞开,泵40构成为吸入第一内部空间S1内的空气,但是不限定于此,例如,也可以构成为:在贯通孔412连接未图示的管线,借助该管线将贯通孔412向壳体234(机器人1)的外侧敞开,吸入机器人1的外侧的空气。由此,可以使用比第一内部空间S1内的空气温度更低的空气,从而能够更有效地对第一内部空间S1内进行冷却。
此外,作为流体供给源4的结构,只要能够向第一内部空间S1或第二内部空间S2供给流体Q,则没有特别限定。例如,如前所述,在作为流体Q使用稀有气体的情况下,可以构成为具备通过高压填充有稀有气体的储气瓶。
另外,机器人1具备配置在第一内部空间S1内的电路元件8。由此,能够保护电路元件8。电路元件8与泵40、压力传感器60、阀531及温度检测部7电连接。另外,电路元件8作为控制部发挥作用,例如,根据压力传感器60或温度检测部7的检测结果,对泵40或阀531的驱动进行控制。
这种电路元件8(控制部)以将第一内部空间S1内的温度维持在规定范围(例如,50℃以上80℃以下)的方式,对泵40及阀531的驱动进行控制。第一内部空间S1内的温度根据环境温度或机器人1的驱动条件、连续驱动时间等而变化。因此,通过这种电路元件8的控制,将第一内部空间S1内的温度维持在规定范围,由此能够在最佳的温度下驱动机器人1,从而能够更高精度地使机器人1驱动,并且能够更有效地抑制机器人1的故障等。
另外,电路元件8(控制部)以在自然状态下将第二内部空间S2内的压力维持为规定值(例如,如前所述,环境压力+5kPa左右的正压)的方式,对泵40及阀531的驱动进行控制。第二内部空间S2内的压力根据温度变化或长期气体泄露等而变化。因此,通过这种电路元件8的控制,能够将自然状态下的第二内部空间S2内的压力保持为规定值。由此,能够抑制缓冲部3的冲击吸收性随着时间变化而降低以及与被接触物X的接触检测特性随着时间变化而降低。
如上所述,电路元件8(控制部)根据温度检测部7或压力传感器60的检测结果(第一内部空间S1内的温度或第二内部空间S2内的压力),设为向第一内部空间S1供给流体Q的第一状态,或者设为向第二内部空间S2供给流体Q的第二状态。此处,第一内部空间S1内的温度以及第二内部空间S2内的压力也可能会同时偏离规定值。这种情况下,如前所述,如果能够同时打开第一流路51及第二流路52,设为向第一内部空间S1及第二内部空间S2同时供给流体Q的第四状态,则设为第四状态即可。但是,如果无法设为第四状态,则需要优先设为第一状态及第二状态中的任一个。即,需要选择,是先设为第一状态,将第一内部空间S1的温度形成为规定值之后再设为第二状态,还是相反地,先设为第二状态,将第二内部空间S2的压力形成为规定值之后再设为第一状态。例如,如果相比于检测与被接触物X的接触,想要更高精度地使机器人1驱动,则选择前者即可,反之,如果相比于高精度地使机器人1驱动,想要更高精度地检测与被接触物X的接触,则选择后者。
此外,在本实施方式中,电路元件8配置在第一内部空间S1内,但是作为电路元件8的配置,没有特别限定。另外,电路元件8也可以包含在机器人控制部25中。
在图5中,示出了与被接触物X接触时第二内部空间S2内的压力变化(即压力传感器60的检测信号)的一例。该图表示出了在时刻T1被接触物X与缓冲部3接触,在时刻T2被接触物X从缓冲部3离开的情况下的压力变化。如该图所示,在时刻T1,被接触物X与缓冲部3接触后,第二内部空间S2内的压力急剧上升,在时刻T2,与被接触物X的接触被解除后,迅速恢复到自然状态的压力。
如图5所示,当第二内部空间S2内的压力显著上升时,电路元件8(控制部)判断为与被接触物X接触,如果第二内部空间S2内的压力恢复到自然状态,则判断与被接触物X的接触被解除。而且,电路元件8在判断为与被接触物X接触的情况下,将该信息发送到机器人主体2的机器人控制部25。机器人控制部25从电路元件8接收到与被接触物X接触的信息的情况下,例如,迅速使机器人主体2停止。由此,能够防止机器人1和被接触物X的破损,特别是,能够确保作为被接触物X的作业者的安全。反之,电路元件8在判断为与被接触物X的接触被解除的情况下,将该信息发送到机器人控制部25。机器人控制部25从电路元件8接收到与被接触物X的接触被解除的信息的情况下,例如,迅速重新开始机器人主体2的驱动。由此,能够缩短因与被接触物X的接触而导致的时间损失。
以上,对机器人1进行了详细说明。根据机器人1,如前所述,能够高精度地检测有无与被接触物X的接触,可实现机器人1的安全驱动。
<第二实施方式>
接着,对本发明的第二实施方式涉及的机器人进行说明。
图6是示出本发明的第二实施方式涉及的机器人的局部放大剖视图。
本实施方式涉及的机器人1主要除了流体供给部5的结构不同之外,与上述第一实施方式的机器人1相同。
此外,在以下的说明中,关于第二实施方式的机器人1,以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。另外,对于图6中与上述实施方式相同的结构,附上相同的附图标记。
如图6所示,在本实施方式的机器人1中,开闭部53具备:第一阀532,其设置于第一流路51的中途,可开闭第一流路51;以及第二阀533,其设置于第二流路52的中途,可开闭第二流路52。而且,上述第一、第二阀532、533通过电路元件8分别被独立地控制驱动(开闭的驱动)。根据这种结构,可以简单且可靠地设为向第一内部空间S1供给流体Q的第一状态、向第二内部空间S2供给流体Q的第二状态。另外,特别是,通过设为这种结构,与上述第一实施方式相比,通过同时关闭第一流路51及第二流路52,能够容易地设为都没有向第一内部空间S1及第二内部空间S2供给流体Q的第三状态,或者通过同时打开第一流路51及第二流路52,能够容易地设为向第一内部空间S1及第二内部空间S2同时供给流体Q的第四状态。
根据这种第二实施方式,也可以发挥与上述第一实施方式相同的效果。
<第三实施方式>
接着,对本发明的第三实施方式涉及的机器人进行说明。
图7是示出本发明的第三实施方式涉及的机器人的局部放大剖视图。
本实施方式涉及的机器人1主要除了缓冲部3的结构不同之外,与上述第一实施方式的机器人1相同。
此外,在以下的说明中,关于第三实施方式的机器人1,以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。另外,对于图7中与上述实施方式相同的结构,附上相同的附图标记。
如图7所示,在本实施方式的机器人1中,缓冲部3具备:在内部具备第二内部空间S2的袋部33;以及配置在袋部33内的限制部32。另外,袋部33具备薄片状的第一挠曲部34以及第二挠曲部35,形成为它们的外缘部彼此相接合的结构。此外,第一挠曲部34与第二挠曲部35也可以形成为一体。即,例如,也可以将一张薄片对折,将两个弯曲片的外缘彼此接合,由此形成袋部33。
根据这种结构,由于在袋部33中已形成有第二内部空间S2,因而仅通过将袋部33安装于臂234的壳体234a,即可简单地获得具备缓冲部3的机器人1。
根据这种第三实施方式,也可以发挥与上述第一实施方式相同的效果。
<第四实施方式>
接着,对本发明的第四实施方式涉及的机器人进行说明。
图8是示出本发明的第四实施方式涉及的机器人的局部放大剖视图。
本实施方式涉及的机器人1主要除了缓冲部3的结构不同以外,与上述第一实施方式的机器人1相同。
此外,在以下的说明中,关于第四实施方式的机器人1,以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。另外,对于图8中与上述实施方式相同的结构,附上相同的附图标记。
如图8所示,在本实施方式的机器人1中,限制部32由柔软的多个线状体322构成。而且,各线状体322的一端部固定于挠曲部31,另一端部固定于壳体234a。而且,这些线状体322伸长,由此限制挠曲部31向离开臂234的方向位移。
根据这种第四实施方式,也可以发挥与上述第一实施方式相同的效果。
以上,根据图示的实施方式对本发明的机器人进行了说明,但是本发明不限定于此,各部的结构可以替换为具备相同功能的任意结构。另外,也可以对本发明附加其他任意的结构物。另外,也可以对各实施方式进行适当组合。
另外,在上述实施方式中,使用转动轴数为6的6轴多关节机器人作为机器人,但是作为机器人,并不限定于此,例如,既可以是具有机身与两个多关节臂的双臂机器人,也可以是SCARA机器人(水平多关节机器人)。
Claims (12)
1.一种机器人,其特征在于,具备:
可动部,具有第一内部空间;
缓冲部,配置在所述可动部的外侧,并具有第二内部空间;以及
状态切换部,能够对从流体供给源向所述第一内部空间供给流体的第一状态和从所述流体供给源向所述第二内部空间供给流体的第二状态之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述状态切换部具备:
第一流路,将来自所述流体供给源的所述流体向所述第一内部空间供给;
第二流路,将来自所述流体供给源的所述流体向所述第二内部空间供给;以及
阀,能够对所述第一流路及所述第二流路各自的开闭程度进行调节。
3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,
所述第二内部空间被密闭,并在自然状态下为正压。
4.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,
所述机器人具备力检测部,该力检测部对施加于所述缓冲部的力进行检测。
5.根据权利要求4所述的机器人,其特征在于,
所述力检测部具备压力检测部,该压力检测部对所述第二内部空间内的压力进行检测。
6.根据权利要求4所述的机器人,其特征在于,
所述力检测部配置在所述可动部。
7.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述缓冲部具备:
挠曲部,配置在所述可动部的外侧,在所述挠曲部与所述可动部之间构成所述第二内部空间;以及
限制部,位于所述可动部与所述挠曲部之间,限制所述挠曲部向离开所述可动部的方向位移。
8.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述流体供给源配置在所述第一内部空间内。
9.根据权利要求8所述的机器人,其特征在于,
所述流体供给源具备以压电元件为驱动源的泵。
10.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述机器人具备配置在所述第一内部空间内的温度检测部。
11.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述机器人具备配置在所述第一内部空间内的电路元件。
12.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
构成所述第一内部空间的壁部在面对所述第一内部空间的表面具备凹凸。
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