CN110370281A - 检测施加给机器人的载荷的系统、机器人及机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测施加给机器人的载荷的系统、机器人及机器人系统，能够提高与操作员接触时的机器人紧急停止动作的可靠性。系统具备力传感器和故障判断部。力传感器具有检测一个方向的载荷的检测部，该检测部包括第一检测要素和第二检测要素。故障判断部判断通过第一检测要素检测出的第一检测值和通过第二检测要素检测出的第二检测值是否相互不同，当第一检测值和第二检测值相互不同时，判断为第一检测要素或第二检测要素发生了故障。

Description

检测施加给机器人的载荷的系统、机器人及机器人系统
本申请为2015年10月21日递交的、申请号为201510689051.4、发明名称为“检测施加给机器人的载荷的系统、机器人及机器人系统”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于检测施加给机器人的载荷的系统、机器人及机器人系统。
背景技术
已知在机器人臂上安装力传感器，通过该力传感器检测施加给机器人臂的载荷的技术(例如，日本特开2006-21287号公报以及日本特开2006-275650号公报)。
对于在相同的操作空间内和操作员一起进行操作的所谓人协调型的机器人的希望不断提高。这样的机器人，从确保操作员的安全性的观点出发，构成为在检测到与操作员的接触的情况下紧急停止动作。以往，寻求提高这样的紧急停止动作的可靠性。
发明内容
在本发明的一个方式中，用于检测施加给机器人的载荷的系统具备力传感器，该力传感器具有检测一个方向的载荷的检测部，该检测部包括第一检测要素和第二检测要素。
另外，该系统判断具备故障判断部，其判断通过第一检测要素检测出的第一检测值和通过第二检测要素检测出的第二检测值是否相互不同，当第一检测值和第二检测值相互不同时，判断为第一检测要素或第二检测要素发生了故障。
故障判断部计算第一检测值和第二检测值之间的差，当该差超过了预定的阈值时，可以判断为第一检测值和第二检测值不同。
故障判断部计算根据第一检测值计算出的第一力和根据第二检测值计算出的第二力之间的差，当该差超过了预定的阈值时，可以判断为第一检测值和第二检测值不同。第一检测要素和第二检测要素可以相互并排地配置。第一检测要素也可以是与第二检测要素不同种类的检测要素。
在本发明的其他方式中，机器人具备机器人臂和上述系统，力传感器被安装在机器人臂上。在本发明的又一其他方式中，机器人系统具备机器人和控制机器人的控制部，控制部在通过故障判断部判断为第一检测要素或第二检测要素发生了故障时，停止机器人的动作。
附图说明
通过参照附图说明以下的优选实施方式，能够更加明确本发明的上述以及其他目的、特征以及优点。
图1是本发明的一个实施方式的机器人系统的概略图。
图2是本发明的其他实施方式的机器人系统的概略图。
图3是图2所示的力传感器的立体图。
图4是从图3中的箭头IV观察图3所示的力传感器而得的图。
图5是图3所示的力传感器的部分扩大图。
图6是本发明的其他实施方式的力传感器的部分扩大图，与图5对应。
图7是本发明的一个实施方式的危险避免方法的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。首先，参照图1，说明本发明的一个实施方式的机器人系统10。机器人系统10具备机器人12、控制该机器人12的控制部14。
控制部14直接或间接地控制构成机器人12的各个要素。机器人12具备固定板16、机器人基座18、回转体20、机器人臂22、机器人手24以及系统50。
固定板16被固定在工作单元的地板(未图示)上。机器人基座18位于固定板16的上方，相对于固定板16而固定。回转体20围绕铅直轴可旋转地安装在机器人基座18上。
机器人臂22具有：下腕部26，其经由第一旋转轴27与回转体20连接；前腕部30，其经由第二旋转轴28被安装在该下腕部26上。机器人手24经由手腕部32安装在前腕部30的前端。机器人手24把持或释放工件W。
本实施方式的系统50在对机器人臂22施加了载荷时检测该载荷。系统50具备力传感器52和故障判断部54。在本实施方式中，力传感器52配置在固定板16和机器人基座18之间。
力传感器52具有能够检测一个方向的载荷的检测部56。在本实施方式中，检测部56能够检测水平方向的载荷。检测部56具有一对的第一检测要素58和第二检测要素60。
第一检测要素58和第二检测要素60配置在能够得到相互大概相等的检测值的位置。这里，本说明书中记载的“检测值”例如被定义为从检测要素输出的电信号、根据该电信号求出的应变量或位移量等由检测要素获得的包括任意信息的值。
另外，2个检测值“相互大概相等”相当于例如这些检测值的符号和绝对值的双方一致的情况、检测值的符号不同但绝对值一致的情况、或者一方的检测值成为将预定的系数与另一方的检测值相乘后得到的值的情况等。在本实施方式中，第一检测要素58和第二检测要素60在力传感器52的相同部位相互并排配置。
第一检测要素58和第二检测要素60例如可以由半导体应变仪或金属箔应变仪等应变仪、激光位移计、接近传感器、光学传感器或者静电容量式位移计构成而得。例如，在并排配置1轴应变仪的情况下，第一检测要素58(例如半导体应变仪)和第二检测要素60(例如半导体应变仪)被配置成相互平行。
另外，本实施方式中，第一检测要素58和第二检测要素60由相互相同种类的检测要素构成。不过，不限于此，第一检测要素58和第二检测要素60也可以由不同种类的检测要素构成。具体地说，第一检测要素58由半导体应变仪构成，另一方面，第二检测要素60由金属箔应变仪构成。
第一检测要素58和第二检测要素60分别配置为能够检测水平方向的载荷。并且第一检测要素58经由线L1与控制部14连接。另外，第一检测要素58和第二检测要素60也可以配置为能够检测水平方向以外的任意方向的载荷。
另一方面，第二检测要素60经由与线L1不同的线L2与控制部14连接。这样，第一检测要素58和第二检测要素60分别通过不同系统将检测出的检测值发送给控制部14。
接着，说明本实施方式的机器人系统10的动作。在针对工件W进行操作时，控制部14使机器人臂22动作来使机器人手24移动，把持或释放工件W。
在机器人12的动作中，控制部14例如以固定的周期T分别从第一检测要素58接收第一检测值，从第二检测要素60接收第二检测值。控制部14根据从力传感器52接收到的检测值，计算施加到机器人臂22上的力。
这里，机器人臂22和机器人手24有可能与在相同工作单元内进行操作的操作员A接触。在机器人臂22等与操作员A接触时，通过力传感器52得到的检测值与通常动作时不同，异常地进行变动。
控制部14在检测到这样的检测值的异常变动时，使机器人12的动作停止，或者执行使机器人臂22向背离操作员A的方向移动这样的危险避免动作。
这里，在本实施方式中，通过系统50为了提高上述危险回避动作的可靠性，能够检测力传感器52的故障。具体地说，控制部14在机器人12的动作中，判断通过第一检测要素58检测出的第一检测值和通过第二检测要素60检测出的第二检测值是否相互不同。
作为一个具体例子，控制部14计算在某个时间点τ1从第一检测要素58取得的第一检测值S1-1和在从时间点τ1经过周期T后的时间点τ2从第一检测要素58取得的第一检测值S1-2之间的差δS1＝S1-2-S1-1。
这里，差δS1＝S1-2-S1-1例如可以是从第一检测要素58输出的电信号的电压和从第二检测要素60输出的电信号的电压之间的差。或者，差δS1＝S1-2-S1-1可以是根据来自第一检测要素58的输出信号求出的应变量(位移量)和根据来自第二检测要素60的输出信号求出的应变量(位移量)之间的差。
另一方面，控制部14计算在时间点τ1从第二检测要素60取得的第二检测值S2-1和在时间点τ2从第二检测要素60取得的第二检测值S2-2之间的差δS2＝S2-2-S2-1。
并且，控制部14计算差Δ1＝δS1-δS2作为第一检测值和第二检测值之间的差。这里，如上所述，第一检测要素58和第二检测要素60配置为能够得到成为相互大概相等的检测值(即、应变量、位移量等)。
因此，在第一检测要素58和第二检测要素60双方正常发挥功能的情况下，第一检测值和第二检测值大概相等，因此认为上述差Δ1成为比较小的值的情况。
与此相对，当差Δ1不恰当地成为大的值时，第一检测值和第二检测值大大不同。这时候，认为第一检测要素58和第二检测要素60的某一方发生故障而不能正常发挥功能。
因此，在本实施方式中，控制部14在该差Δ1超过了预定的阈值α1的情况下(即，|Δ1|>α1)，判断为第一检测值和第二检测值不同，从而能够判断第一检测要素58或第二检测要素60发生了故障。
作为其他的具体例，为了判断第一检测要素58或第二检测要素60的故障，控制部14计算在某个时间点τ1从第一检测要素58取得的第一检测值S1-1和在时间点τ1从第二检测要素60取得的第二检测值S2-1之间的差Δ2＝S1-1-S2-1。
并且，控制部14在该差Δ2超过了预定的阈值α2的情况下(即，|Δ2|>α2)，判断第一检测值和第二检测值不同，从而能够判断第一检测要素58或第二检测要素60发生了故障。
另外，作为又一其他具体例，控制部14将第一检测值和第二检测值分别和预先存储的其他参考值(例如，配置第一检测要素58和第二检测要素60的部位的计算上或理论上的值)进行比较。
并且，控制部14判断第一检测值和第二检测值分别是否收敛在针对该参考值(即、计算值或理论值)而设定的预定范围的容许值内(例如，参考值的±0.1％的范围)，由此可以判断第一检测要素58或第二检测要素60的故障。
另外，作为又一其他具体例，为了判断第一检测要素58或第二检测要素60的故障，控制部14可以计算根据第一检测值计算出的第一力和根据第二检测值计算出的第二力之间的差。
具体地说，控制部14通过将在时间点τ1从第一检测要素58取得的第一检测值S1-1代入以下的式1，计算在时间点τ1的第一力F1-1。
F1-1＝C1S1-1……(式1)
这里，式1中的C1是校正系数，通过实验求出多个针对已知载荷的各个检测要素58、60的输出、即已知的F和S之间的关系，例如通过使用式1和最小二乘法能够求出。
同样，控制部14通过将在时间点τ1从第二检测要素60取得的第二检测值S2-1代入以下的式2，计算在时间点τ1的第二力F2-1。
F2-1＝C2S2-1……(式2)
式2中的C2是和上述系数C1相同的校正系数，通过实验的方法求得。接着，控制部14计算第一力F1-1和第二力F2-1之间的差Δ3＝F1-1-F2-1。
并且，控制部14在该差Δ3超过了预定的阈值α3的情况下(即，|Δ3|>α3)，判断第一检测值和第二检测值不同，从而能够判断第一检测要素58或第二检测要素60发生了故障。
另外，作为又一其他的具体例，控制部14通过将在时间点τ1从第一检测要素58取得的第一检测值S1-1代入上述的式1，计算在时间点τ1的力F1-1。
接着，控制部14通过将在从时间点τ1起经过周期T后的时间点τ2从第一检测要素58取得的第一检测值S1-2代入以下的式3，计算在时间点τ2的力F1-2。
F1-2＝C1S1-2……(式3)
接着，控制部14计算力F1-1和力F1-2之间的差δF1＝F1-1-F1-2。另一方面，控制部14通过将在时间点τ1从第二检测要素60取得的第二检测值S2-1代入上述的式2，计算在时间点τ1的力F2-1。
接着，控制部14通过将在时间点τ2从第二检测要素60取得的第二检测值S2-2代入以下的式4，计算在时间点τ2的力F2-2。
F2-2＝C2S2-2……(式4)
接着，控制部14计算力F2-1和力F2-2之间的差δF2＝F2-1-F2-2。接着，控制部14计算差δF1和差δF2之间的差Δ4＝δF1-δF2。并且，控制部14在该差Δ4超过了预定的阈值α4的情况下(即，|Δ4|>α4)，判断第一检测值和第二检测值不同，从而能够判断第一检测要素58或第二检测要素60发生了故障。
或者，作为又一其他的具体例，控制部14可以并行计算上述的差Δ1、Δ2、Δ3以及Δ4的至少2个，判断差Δ1、Δ2、Δ3以及Δ4的至少2个是否超过了针对各个进行了设定的阈值(即、对应的阈值α1、α2、α3或α4)。
例如，控制部14计算上述的差Δ1，判断该差Δ1是否超过了阈值α1(即，是否|Δ1|>α1)。与此并行，控制部14计算上述的差Δ4，判断该差Δ4是否超过了阈值α4(即，是否|Δ4|>α4)。
并且，控制部14在差Δ1超过了阈值α1的情况下，或者在差Δ4超过了阈值α4的情况下，判断第一检测要素58或第二检测要素60发生了故障。
这样，在本实施方式中，控制部14包括作为故障判断部54的功能，其判断第一检测值和第二检测值是否不同，由此判断第一检测要素58或第二检测要素60是否发生了故障。通过该故障判断部54的功能判断第一检测要素58或第二检测要素60发生了故障的情况下，控制部14紧急停止机器人12的动作。
根据该结构，控制部14在检测到第一检测要素58或第二检测要素60的故障时，能够立刻停止机器人12的动作。这样，能够更可靠地避免由机器人臂22和操作员A之间的接触造成的事故。
另外，本实施方式中，由第一检测要素58和第二检测要素60构成用于检测一个方向的载荷的检测部56，并且，通过相互不同的2个系统将检测出的检测值发送给控制部14。
根据该结构，即使假设因为某种原因第一检测要素58和第二检测要素60中的任何一方发生故障，检测部56也能够通过第一检测要素58和第二检测要素60中的另一方检测一个方向的载荷。
即，即使第一检测要素58和第二检测要素60中的某一方发生故障，也能够使力传感器52继续发挥功能。因此，控制部14根据来自力传感器52的检测值能够检测机器人臂22与操作员A的接触，所以能够可靠地回避机器人臂22与操作员A的接触造成的事故。
另外，根据本实施方式，第一检测要素58和第二检测要素60由相互相同种类的检测要素而构成。根据该结构，能够更高精度地判断第一检测值和第二检测值是否相互不同。
另外，如上所述，也可以由相互不同种类的检测要素构成第一检测要素58和第二检测要素60。根据该结构，当在严酷的环境下使用机器人12时，能够降低由于环境的原因而使第一检测要素58和第二检测要素60双方发生故障的风险。
另外，在本实施方式中，作为一例，描述了在固定板16和机器人基座18之间配置力传感器52的情况。不过，不限于此，力传感器52例如也可以安装在机器人臂22的第一旋转轴27、第二旋转轴28或手腕部32上。另外，也可以设置多个力传感器52。
接着，参照图2说明本发明的其他实施方式的机器人系统70。另外，在以下的实施方式中，对和已经描述的实施方式相同的要素标注相同的符号，省略详细的说明。
机器人系统70具备机器人72、控制该机器人72的控制部74。机器人72具备固定板16、机器人基座18、回转体20、机器人臂22、机器人手24以及系统90。
本实施方式的系统90和上述系统50一样，在对机器人臂22施加了载荷的情况下检测该载荷。系统90具备力传感器92和故障判断部94。在本实施方式中，力传感器92配置在固定板16和机器人基座18之间。
接着，参照图3～图5，说明本实施方式的力传感器92。另外，以下说明的轴方向表示沿着图3中的轴线O的方向，直径方向表示将轴线O作为中心的圆的半径方向，圆周方向表示将轴线O作为中心的圆的圆周方向。另外，轴方向上方表示图3的纸面上方。
力传感器92具有在轴方向上相互对置配置的一对圆环95和96、在圆环95和96之间延伸的多个腿98、100、102以及104。
圆环95和96相互同心地配置，各自的中心轴线与轴线O一致。在圆环95和96的中央部形成了在轴方向上延伸的贯通孔106。在该贯通孔106内镶嵌机器人72的关节等部件，由此，在机器人72上固定有力传感器92。
腿98、100、102以及104在圆周方向上以大概相等间隔(即、约90°)进行排列。如图4和图5所示，腿98包括在圆周方向上延伸的横梁108、从横梁108的圆周方向中央部向轴方向下方延伸、在其下端与圆环96连接的纵梁110。
在圆环95的外周边缘中位于腿98的上方的部分形成了扇状的切口部112。腿98的横梁108的圆周方向两端与该切口部112的圆周方向两端面连接并被支持。另外，在纵梁110上形成了在直径方向上贯通的开口部114。
通过该开口部114，纵梁110容易在圆周方向挠曲。这样，即使是在对力传感器92作用小的载荷的情况下，纵梁110也在圆周方向发生比较大的挠曲。
另一方面，横梁108例如在对力传感器92施加z轴方向的力的情况下，从纵梁110接受力，在z轴方向发生挠曲。另外，腿100、102以及104也具备和腿98同样的结构。
力传感器92具有共计8个检测部116、118、120、122、124、126、128以及130。力传感器92分别通过这些检测部116、118、120、122、124、126、128以及130可以检测图3中的x轴方向、y轴方向、z轴方向的载荷与围绕x轴、围绕y轴以及围绕z轴的力矩这样的6轴方向的力(包括力矩)。
具体地说，在腿98上设置检测部116和118。在腿98的横梁108的上表面上设置检测部116，另一方面，在腿98的纵梁110的圆周方向一方的端面上设置检测部118。
如图5所示，检测部116具有一对的第一检测要素132和第二检测要素134。第一检测要素132和第二检测要素134为了能够得到相互大概相等的检测值(即、横梁108的应变量、位移量)，相互在直径方向并排(或者抵接)配置。
另一方面，检测部118具有一对的第一检测要素136和第二检测要素138。第一检测要素136和第二检测要素138为了能够得到相互大概相等的检测值(即、纵梁110的应变量、位移量)，相互在直径方向并排(或者抵接)配置。
同样，检测部120被设置在腿100的横梁108上，具有一对的第一检测要素132和第二检测要素134。另外，检测部122被设置在腿100的纵梁110上，具有一对的第一检测要素136和第二检测要素138。
同样，检测部124被设置在腿102的横梁108上，具有一对的第一检测要素132和第二检测要素134。另外，检测部126被设置在腿102的纵梁110上，具有一对的第一检测要素136和第二检测要素138。
同样，检测部128被设置在腿104的横梁108上，具有一对的第一检测要素132和第二检测要素134。另外，检测部130被设置在腿104的纵梁110上，具有一对的第一检测要素136和第二检测要素138。
第一检测要素132、136和第二检测要素134、138例如可以由半导体应变仪或金属箔应变仪等应变仪、激光位移计、接近传感器、光学传感器或者静电容量式位移计构成而得。在本实施方式中，第一检测要素132、136由半导体应变仪构成，另一方面，第二检测要素134、138由金属箔应变仪构成。
第一检测要素132以及136经由线L1(图2)与控制部74连接，另一方面，第二检测要素134和138经由与线L1不同的线L2与控制部74连接。这样，第一检测要素132、136和第二检测要素134和138分别通过不同的系统将检测出的检测值发送给控制部74。
接着，参照图2～图5说明本实施方式的机器人系统70的动作。机器人系统70与上述实施方式一样，为了提高危险避免动作的可靠性，能够检测力传感器92的故障。
具体地说，控制部74判断在机器人72的动作中，通过第一检测要素132和136检测出的第一检测值与通过第二检测要素134和138检测出到的第二检测值是否相互不同。
将设置在腿98上的检测部116作为例子说明该动作。如上所述，检测部116用于6轴方向的载荷的检测。作为一个具体例，控制部74计算在某时间点τ1从第一检测要素132取得的第一检测值S3-1和在从时间点τ1起经过了周期T后的时间点τ2从第一检测要素132取得的第一检测值S3-2之间的差δS3＝S3-2-S3-1。
另一方面，控制部74计算在时间点τ1从第二检测要素134取得的第二检测值S4-1和在时间点τ2从第二检测要素134取得的第二检测值S4-2之间的差δS4＝S4-2-S4-1。
并且，控制部74计算Δ5＝δS3-δS4作为第一检测值和第二检测值之间的差。控制部74在该差Δ5超过了预定的阈值α5时(即，|Δ5|>α5)，判断第一检测值和第二检测值不同，因此判断第一检测要素132或第二检测要素134发生了故障。
这样，在本实施方式中，控制部74包括作为故障判断部94的功能，即判断第一检测要素132或第二检测要素134是否发生了故障。通过该故障判断部94的功能，在判断为第一检测要素132或第二检测要素134发生了故障的情况下，控制部74紧急停止机器人12的动作。
同样，控制部74作为故障判断部94发挥功能，关于其他的检测部118、120、122、124、126以及130也能够分别判断第一检测要素132、136或第二检测要素134、138的故障。
根据该结构，控制部74检测第一检测要素132、136和第二检测要素134、138的故障，并且，在检测出该故障的情况下，能够立刻停止机器人12的动作。这样，能够更可靠地避免机器人臂22和操作员A之间的接触造成的事故。
进而，在本实施方式中，由第一检测要素132、136和第二检测要素134、138构成用于检测6轴方向的载荷的检测部116、118、120、122、124、126、128以及130的每一个，并且，通过相互不同的2个系统将检测出的检测值发送给控制部74。
根据该结构，假设即使由于某种原因第一检测要素132、136和第二检测要素134、138中的某一方发生故障，也能够继续使力传感器92发挥功能。因此，控制部74能够根据来自力传感器92的检测值继续检测机器人臂22和操作员A的接触，因此能够可靠地避免机器人臂22和操作员A之间的接触造成的事故。
另外，在本实施方式中，作为一例，描述了在固定板16和机器人基座18之间配置力传感器92的情况。不过，不限于此，力传感器92例如也可以被安装在机器人臂22的第一旋转轴27、第二旋转轴28或手腕部32上。
接着，参照图6说明本方面的其他实施方式的力传感器140。本实施方式的力传感器140和上述的力传感器92在以下几点不同。即，在力传感器140中相互隔离地配置构成设置在纵梁110上的检测部的2个检测要素。
以设置在腿98的纵梁110上的检测部118’为例说明该结构。该检测部118’包括配置在纵梁110的圆周方向一方的端面上的第一检测要素136’和配置在纵梁110的圆周方向另一方的端面上的第二检测要素138’。
这里，在能够得到成为相互大概相等的检测值(即，纵梁110的应变量、位移量)的位置上配置第一检测要素136’和第二检测要素138’。具体地说，在纵梁110的轴方向上相同高度的位置，进一步来说，在以纵梁110(轴方向和圆周方向的)的中心为基准对称的位置上配置第一检测要素136’和第二检测要素138’。
这里，假设如果对力传感器140施加x轴方向的载荷，则通过横梁108向x轴方向按压纵梁110的上端，由此纵梁110向圆周方向挠曲。
这时候，纵梁110的圆周方向一方的端面被延展，因此第一检测要素136’被拉伸，另一方面，纵梁110的圆周方向另一方的端面被压缩，因此，第二检测要素138’被压缩。因此，通过第一检测要素136’得到的第一检测值和通过第二检测要素138’得到的第二检测值成为正负相反的值。
但是，如上所述，在能够得到相互大概相等的检测值的位置、具体地说在纵梁110中相互对称的位置定位了第一检测要素136’和第二检测要素138’，因此，第一检测值和第二检测值的绝对值大概相等。
因此，即使如图6所示那样相互隔离地配置第一检测要素136’和第二检测要素138’，也能够恰当地计算上述第一检测值和第二检测值之间的差Δ1和Δ2，因此能够检测第一检测要素136’或第二检测要素138’的故障。
接着，参照图7说明本发明一个实施方式的避免使用者A和机器人12的之间的接触危险性的方法。图7所示的流程在从使用者接受对工件W的操作命令时开始。
在步骤S1，从第一检测要素和第二检测要素取得第一检测值和第二检测值。例如，在图1所示的实施例的情况下，在该步骤S1中，控制部14从第一检测要素58和第二检测要素60接收第一检测值和第二检测值。
在步骤S2，判断第一检测值和第二检测值是否相互不同。例如，在图1所示的实施例的情况下，在该步骤S2中，控制部14计算上述的差Δ1＝δS1-δS2。或者，控制部14在该步骤S2中，也可以计算根据第一检测值计算出的第一力和根据第二检测值计算出的第二力之间的差Δ3。
并且，控制部14判断计算出的差Δ1是否超过了阈值α1。控制部14在判断为计算出的差Δ1超过了阈值α1的情况下，进入步骤S4。另一方面，控制部14在判断为差Δ1没有超过阈值α1的情况下，进入步骤S3。
在步骤S3，判断是否从使用者接收了操作结束命令。当没有从使用者接收到操作结束命令时，动作流程返回步骤S1，另一方面，在接收到操作结束命令时，动作流程结束。
另一方面，在S2判断为“是”的情况下，紧急停止机器人的动作。具体地说，在图1所示的实施例的情况下，控制部14在S2判断为“是”时，判断第一检测要素58或第二检测要素60发生了故障，将指令发送给机器人12，停止机器人12的所有动作。
通过该方法检测第一检测要素和第二检测要素的故障时，能够立刻停止机器人12的动作。这样，能够更可靠地避免机器人臂22和操作员A之间的接触造成的事故。
另外，在上述实施方式中，通过半导体应变仪构成了第一检测要素58、132、136。通过这样使用半导体应变仪，能够高灵敏度地检测应变，提高力检测的分辨率，因此即使在检测到小的接触力时也能够使机器人停止。这样，能够进一步提高安全性。
另外，在上述的实施方式中，描述了分别通过半导体应变仪与金属箔应变仪构成第一检测要素132、136和第二检测要素134、138，由此作为相互不同的种类的情况。
不过，不限于此，也可以由相同方式的应变仪构成第一检测要素132、136和第二检测要素134、138，使得用于一方的粘着剂与另一方不同，由此作为相互不同种类的检测要素。在该情况下，根据所使用的粘着剂，对环境等的耐性不同，所以能够降低由于环境的原因使双方发生故障的风险。
另外，在上述实施方式中，对检测部具有一对的第一检测要素和第二检测要素的情况进行了描述，但不限于此，检测部也可以具有3个以上的检测要素。
作为一例，故障判断部计算分别从多个检测要素取得的多个检测值的平均值，计算多个检测值分别与该平均值的差。并且，故障判断部判断该差是否超过了预定的阈值，由此可以判断多个检测要素的各自的故障。
另外，在上述实施方式中，在所谓的人协调型工业机器人中，描述了关于检测机器人和操作员的接触力的力传感器的例子，不过，本发明的概念对于提高安装在机器人手腕上的一般的工业机器人的力传感器的可靠性也有效。另外，力传感器的形状和检测要素并不一定限于上述的例子。
以上，通过发明的实施方式说明了本发明，不过，上述实施方式不是限定于要求专利保护的范围所涉及的发明。另外，本发明的技术范围中也包括组合了在本发明实施方式中说明的特征的方式，不过所有这些特征的组合未必是本发明的解决手段中必需的。进而，本领域的技术人员明白能够对上述实施方式加以多种变更或改良。
另外，应该注意在请求专利保护的范围、说明书以及附图中所示的装置、系统、程序以及方法的动作、顺序、步骤、工序以及阶段等的各处理的执行顺序，只要不特别明示为“更前面”、“之前”等，或者只要不在之后的处理中使用之前处理的输出，则能够以任意的顺序来实现。关于请求专利保护的范围、说明书以及附图中的动作流程，即使为了方便而使用“首先”、“接着”等进行了说明，但也不表示必须是按照该顺序实施。

Claims (7)

1.一种用于检测施加给机器人的载荷的系统，其特征在于，具备：
力传感器，其具有检测一个方向的载荷的检测部，该检测部包括第一检测要素和第二检测要素；和
故障判断部，其判断通过上述第一检测要素检测出的第一检测值和通过上述第二检测要素检测出的第二检测值是否相互不同，当上述第一检测值和上述第二检测值相互不同时，判断为上述第一检测要素或上述第二检测要素发生了故障。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
上述故障判断部计算上述第一检测值和上述第二检测值之间的差，当该差超过了预定的阈值时，判断为上述第一检测值和上述第二检测值不同。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，
上述故障判断部计算根据上述第一检测值计算出的第一力和根据上述第二检测值计算出的第二力之间的差，当该差超过了预定的阈值时，判断为上述第一检测值和上述第二检测值不同。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的系统，其特征在于，
将上述第一检测要素和上述第二检测要素相互并排地配置。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的系统，其特征在于，
上述第一检测要素是与上述第二检测要素不同种类的检测要素。
6.一种机器人，其特征在于，
具备机器人臂和权利要求1～5中的任意一项所述的系统，
上述力传感器被安装在上述机器人臂上。
7.一种机器人系统，其特征在于，
具备权利要求6所述的机器人和控制上述机器人的控制部，
在通过上述故障判断部判断为上述第一检测要素或上述第二检测要素发生了故障时，上述控制部停止上述机器人的动作。
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