CN110405754B - 机器人手和操作线束的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机器人手和操作线束的方法。一种操作线束的方法，在该方法中，能够使把持并拿起多个连接器来搬运具有多个连接器和线条体的线束的作业自动化。对于该方法，获取被远离机器人手地放置的线束的多个连接器的位置，基于获取的第1连接器的位置，以该第1连接器位于第1把持部的移动范围内的方式对机器人手进行定位，使该第1把持部移动，利用该第1把持部把持并拿起该第1连接器，接着，基于获取的第2连接器的位置，以该第2连接器位于第2把持部的移动范围内的方式对机器人手进行定位，使该第2把持部移动，利用该第2把持部把持并拿起该第2连接器。

Description

机器人手和操作线束的方法
技术领域
本发明涉及一种包括多个把持部的机器人手和利用机器人手操作线束的方法。
背景技术
公知有利用机器人手把持线束进行搬运的装置(日本特开2017－226062号公报)。
在线束中存在有这样的线束，即：具有多个连接器和将该多个连接器彼此连接起来的线条体的线束，期望使把持并拿起多个连接器地搬运这样的线束的作业自动化。
发明内容
在本公开的一技术方案中，提供一种操作线束的方法，在该方法中，利用机器人手操作线束，该机器人手具有能够彼此独立地移动的多个把持部，该线束具有多个连接器和线条体，获取被远离机器人手地放置的线束的多个连接器的位置，基于获取的第1连接器的位置，以该第1连接器位于第1把持部的移动范围内的方式对机器人手进行定位，使该第1把持部移动，利用该第1把持部把持并拿起该第1连接器，接着，基于获取的第2连接器的位置，以该第2连接器位于第2把持部的移动范围内的方式对机器人手进行定位，使该第2把持部移动，利用该第2把持部把持并拿起该第2连接器。
在本公开的另一技术方案中，机器人手包括：第1基部；多个把持部，其能够把持物品，以能够彼此独立地移动的方式支承于第1基部；多个力传递构件，其分别与多个把持部连接，将用于使各把持部移动的驱动力向该把持部传递；一个把持驱动部，其以能够相对于多个力传递构件移动的方式支承于第1基部，通过相对于多个力传递构件的移动，与从该多个力传递构件中选择出的一个力传递构件卡合，对卡合的该一个力传递构件赋予驱动力，而使与该一个力传递构件连接的把持部移动；以及移动机构，其用于使把持驱动部和多个力传递构件相对移动，以使该把持驱动部与一个力传递构件卡合。
采用本公开的操作线束的方法，能够使搬运具有多个连接器的线束的作业自动化。并且，采用本公开的机器人手，不需要设置多个用于驱动多个把持部的驱动部，因此能够减轻机器人手的重量，并且能够削减制造成本。
附图说明
图1表示一实施方式的机器人系统。
图2是图1所示的机器人系统的框图。
图3是一实施方式的机器人手的俯视立体图。
图4是图3所示的机器人手的仰视立体图。
图5是图3所示的机器人手的侧视立体图。
图6是将图5中的把持驱动部放大了的放大图，表示把持驱动部配置于脱离位置的状态。
图7是从上方观察图5所示的第2基部、把持机构和把持驱动部的齿轮而看到的图。
图8是表示图5所示的把持机构中的一个把持机构的立体图，表示把持部配置于后退位置的状态。
图9表示在图8的把持机构中把持部配置于前进位置的状态。
图10表示图6所示的把持驱动部配置于卡合位置的状态。
图11表示图7所示的把持驱动部的齿轮配置于卡合位置的状态。
图12表示一实施方式的操作线束的方法的流程图。
图13表示线束的一例。
图14表示图12中的步骤S3结束时把持部与连接器的位置关系。
图15表示图12中的步骤S3结束时把持部与标记的位置关系。
图16表示另一实施方式的机器人系统。
图17是图16所示的机器人系统的框图。
图18表示另一实施方式的操作线束的方法的流程图。
图19表示图18中的流程开始时线束的载置状态的一例。
图20表示设置有对方侧连接器的构件的一例。
图21表示构件的对方侧连接器的设置状态的一例。
图22是另一实施方式的把持机构，表示把持部配置于初始位置的状态。
图23表示在图22所示的把持机构中把持部配置于旋转位置的状态。
图24是用于说明将利用图22所示的把持机构把持着的连接器连接于对方侧连接器的方法的图。
图25是又一实施方式的把持机构，表示把持部配置于初始位置的状态。
图26表示使图25所示的把持机构的把持部旋转了的状态。
图27表示另一实施方式的机器人手。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本公开的实施方式。另外，在以下要说明的各实施方式中，对同样的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。并且，在以下的说明中，为了方便起见，将图中的上方和下方称作上方和下方。
参照图1及图2，对一实施方式的机器人系统10进行说明。机器人系统10包括控制部12、机器人14、视觉传感器15和机器人手50。控制部12具有例如处理器(CPU、GPU等)及存储器(ROM、RAM等)，用于控制机器人14、视觉传感器15及机器人手50。
在本实施方式中，机器人14是垂直多关节机器人，具有基部16、回转体18、机器人手臂20以及手腕部22。基部16固定于作业室的地板上。回转体18以能够绕铅垂轴线回转的方式设于基部16。
机器人手臂20具有：下腕部24，其以能够转动的方式设于回转体18；以及上腕部26，其以能够转动的方式设于该下腕部24的顶端部。手腕部22设于上腕部26的顶端，并将机器人手50支承为能够旋转。
机器人14内置有多个伺服电动机28(图2)。这些伺服电动机28分别内置于基部16、回转体18、机器人手臂20以及手腕部22，根据来自控制部12的指令，驱动回转体18、机器人手臂20以及手腕部22。
视觉传感器15例如是三维视觉传感器，具有CCD或CMOS等图像传感器、聚焦透镜等光学透镜以及图像处理处理器等。在本实施方式中，视觉传感器15如后述那样设置于机器人手50，利用机器人14进行移动。视觉传感器15根据来自控制部12的指令拍摄被摄体，检测该被摄体的位置及姿势。
对机器人14设定机器人座标系CR。在本实施方式中，机器人座标系CR被设定为：原点配置于基部16的中心，并且，其z轴方向与铅垂方向平行。因而，回转体18绕机器人座标系CR的z轴回转。
控制部12以机器人座标系CR为基准使回转体18、机器人手臂20及手腕部22动作，将机器人手50配置在机器人座标系CR中的目标位置及姿势。
机器人手50安装于手腕部22的顶端部。以下，参照图3～图9，对机器人手50进行说明。机器人手50包括第1基部52、第2基部54、多个把持机构56、第1移动驱动部58、第2移动驱动部59(图5、图6)以及一个把持驱动部60(图5、图6)。
第1基部52可装拆地安装于手腕部22的顶端部22a。上述视觉传感器15借助安装用具62固定于第1基部52的侧面52a。在第1基部52形成有沿着上下方向贯通该第1基部52的长孔63。
第2基部54配置在第1基部52的下侧。如图4、图5及图7所示，第2基部54是具有中心轴线A1的筒状构件，以能够绕轴线A1旋转的方式设于第1基部52。第2基部54在从轴线A1的方向进行观察时具有八边形的外形，具有划分出八边形的各边的8个平面64。这些平面64绕着轴线A1相连，从而划分出第2基部54的八边形的外周面。
在第2基部54形成有中心孔66和多个贯通孔68(图3～图5)。中心孔66形成为沿着轴线A1的方向贯通第2基部54。各贯通孔68配置为在各平面64开口，并且形成为沿着径向贯通第2基部54。
在本实施方式中，共计8个把持机构56以每个平面设置一个把持机构56的方式设置于第2基部54的平面64。以下，参照图8及图9，对把持机构56进行说明。把持机构56具有力传递构件70、滑动件基部72、滑动件74、运动转换机构76、缸壳78、把持部80以及把持部驱动机构82。
在本实施方式中，力传递构件70是具有中心轴线A2的圆柱状的齿轮，在其外周部形成有沿着绕轴线A2的方向排列的多个齿部。力传递构件70以能够绕轴线A2旋转的方式支承于滑动件基部72。该轴线A2与第2基部54的轴线A1平行。
滑动件基部72是沿着轴线A2的方向延伸的大致四棱柱状的中空构件。在滑动件基部72的两侧部形成有沿着轴线A2的方向呈直线状延伸的一对轨道部83。
滑动件74以能够沿着轴线A2的方向滑动的方式设于滑动件基部72。具体而言，滑动件74具有主体部74a和一体地固定设置于该主体部74a的一对卡合部74b。一对卡合部74b分别以能够滑动的方式与一对轨道部83卡合。由此，滑动件74不会自滑动件基部72脱落，能够沿着轴线A2的方向滑动。
运动转换机构76收纳于滑动件基部72的内部。运动转换机构76与力传递构件70和滑动件74机械式地连结，用于将力传递构件70的绕轴线A2的旋转转换成滑动件74的沿着轴线A2的方向的往复运动。例如，运动转换机构76具有滚珠丝杠机构。
缸壳78是沿着轴线A3延伸的筒状构件，以从滑动件74的主体部74a向下方延伸出的方式固定于该主体部74a。该轴线A3与力传递构件70的轴线A2(即，轴线A1)平行。
把持部80具有可开闭的一对爪84。这些爪84被设为能够向靠近和远离轴线A3的方向移动。把持部80能够通过在爪84之间夹持物体来把持该物体。
把持部驱动机构82用于开闭爪84。具体而言，把持部驱动机构82具有：爪驱动部(未图示)，其产生用于开闭爪84的动力；以及运动转换机构86，其用于将爪驱动部产生的动力转换成爪84的开闭运动。
爪驱动部具有例如气压式或液压式的作动缸或者伺服电动机。爪驱动部根据来自控制部12的指令使爪84开闭。用于向该爪驱动部供给动力(压缩流体或者电力)的线缆类的构件被经由第2基部54的贯通孔68引入到该第2基部54的中心孔66内，并经由该中心孔66向外部布线。
在图8所示的状态下，把持部80配置于后退位置。自该状态，如果对力传递构件70赋予驱动力而使该力传递构件70绕轴线A2旋转，则该驱动力会经由运动转换机构76传递至滑动件74，使滑动件74、缸壳78、把持部驱动机构82以及把持部80一体地前进。结果，把持部80配置于图9所示的前进位置。
另一方面，如果自图9所示的状态，对力传递构件70赋予驱动力使该力传递构件70绕轴线A2逆转，则该驱动力会传递至滑动件74，使滑动件74、缸壳78、把持部驱动机构82以及把持部80一体地后退。结果，把持部80恢复至图8所示的后退位置。
像这样，力传递构件70借助运动转换机构76、滑动件74、缸壳78以及把持部驱动机构82与把持部80机械式地连接，并将被赋予的驱动力向把持部80传递。
参照图3～图5，第1移动驱动部58固定于第1基部52的上表面52b。第1移动驱动部58具有例如伺服电动机，根据来自控制部12的指令，使第2基部54相对于第1基部52绕轴线A1旋转。
参照图5及图6，把持驱动部60以能够沿着轴线A4的方向移动的方式配置于在第1基部52形成的长孔63。轴线A4与第2基部54的轴线A1(或者轴线A2及轴线A3)正交，长孔63沿着轴线A4呈长条状延伸。
把持驱动部60具有例如伺服电动机，根据来自控制部12的指令，使其输出轴60a(图6)旋转。在输出轴60a的顶端固定设置有齿轮88。在把持驱动部60的下侧安装有支承板90，把持驱动部60固定在支承板90之上。在支承板90形成有贯通孔90a(图6)，输出轴60a穿过该贯通孔90a，齿轮88与支承板90分离开地配置在支承板90的下侧。
第2移动驱动部59固定于自第1基部52的下表面52c向下方延伸出的突出部52d，配置在第1基部52的下侧。第2移动驱动部59具有例如气压式或液压式的作动缸，具有沿着轴线A4延伸的输出轴59a。该输出轴59a的顶端固定于支承板90。
第2移动驱动部59根据来自控制部12的指令使输出轴59a沿着轴线A4进退。伴随该动作，支承板90和把持驱动部60也沿着轴线A4进退。
图5～图7表示把持驱动部60配置于脱离位置的状态。在该状态下，固定设置于把持驱动部60的输出轴60a的齿轮88从配置于工作位置B的一个把持机构56的力传递构件70脱离。在这里，“工作位置”是指把持驱动部60配置于后述的卡合位置时把持机构56的力传递构件70能够与该把持驱动部60的齿轮88卡合的、该把持机构56的绕轴线A1的位置。
如果自图5～图7所示的状态，第2移动驱动部59使把持驱动部60沿着轴线A4向图中的箭头C的方向移动，则把持驱动部60会配置于图10及图11所示的卡合位置。在该把持驱动部60配置于卡合位置时，设于该把持驱动部60的齿轮88与配置于工作位置B的把持机构56的力传递构件70卡合。
在像这样齿轮88与力传递构件70卡合时，如果把持驱动部60使齿轮88旋转，则会自齿轮88对力传递构件70赋予驱动力，使该力传递构件70绕轴线A2旋转。结果，如上述那样该驱动力传递至把持部80，使该把持部进退。由此，配置于工作位置B的把持机构56被把持驱动部60驱动。
接着，第2移动驱动部59使把持驱动部60向图6及图7所示的脱离位置恢复，第1移动驱动部58使第2基部54相对于第1基部52绕轴线A2旋转45°。于是，8个把持机构56相对于把持驱动部60绕轴线A2旋转移动，与在此之前配置于工作位置B的把持机构56在绕轴线A2的方向上相邻的另一把持机构56新配置于作业位置B。
之后，第2移动驱动部59使把持驱动部60移动至卡合位置，使该把持驱动部60的齿轮88与该另一把持机构56的力传递构件70卡合。于是，把持驱动部60对该另一把持机构56的力传递构件70赋予驱动力，使该另一把持机构56的把持部80进退。
像这样，在本实施方式中，把持驱动部60的齿轮88与从8个把持机构56中选择出的一个把持机构56(即，配置于工作位置B的把持机构56)的力传递构件70卡合。换言之，把持驱动部60的齿轮88选择性地与8个把持机构56的各力传递构件70卡合。
并且，第1移动驱动部58和第2移动驱动部59使把持驱动部60和8个把持机构56相对移动，以使把持驱动部60的齿轮88与各把持机构56选择性地卡合。因而，第1移动驱动部58和第2移动驱动部59构成使把持驱动部60和多个把持机构56相对移动的移动机构92。
像这样，在本实施方式的机器人手50的情况下，使一个把持驱动部60与多个把持机构56的力传递构件70选择性地卡合，利用一个把持驱动部60驱动各把持部80。采用该结构，不需要设置多个用于驱动把持部80的驱动部，因此能够减轻机器人手50的重量，并且能够削减制造成本。
另外，在利用机器人手50执行利用把持部80将后述的线束的连接器拿起的动作或者将所把持的该连接器与对方侧连接器连接起来的动作的情况下，控制部12仅控制配置于作业位置B的一个把持部80的位置及姿势(例如，轴线A3的位置及姿势)即可。因而，能够减少控制对象的构成部分，因此能够简化用于控制的机器人程序。
接着，参照图12，对利用机器人手50操作线束100的方法进行说明。在本实施方式中，如图13所示，线束100具有外形为大致矩形的共计7个连接器102以及将这些连接器102彼此连接起来的线条体104。
在线条体104的规定位置附有标记106。该标记106例如可以是刻在线条体104上的记号，或者也可以是与线条体104相对独立地设置的贴在该线条体104上的贴签。
在控制部12从操作者、上位控制器或者计算机程序接收到操作开始指令时，开始图12所示的流程。在图12所示的流程开始的时间点，从8个把持机构56中选择出的一个把持机构56配置于工作位置B。此外，把持驱动部60配置于卡合位置，由此，把持驱动部60的齿轮88与被选择出的该一个把持机构56的力传递构件70卡合。
在图12所示的流程开始时，线束100被操作者或其他机器人放置于远离机器人手50的规定的载置位置。此时，线束100的连接器102可以利用夹具等固定，或者也可以不固定地放置。
在步骤S1中，控制部12获取作为把持对象的连接器102及线条体104的位置。具体而言，控制部12使机器人14动作，以线束100进入视觉传感器15的视场的方式使视觉传感器15(即，机器人手50)移动。
接着，控制部12向视觉传感器15发送拍摄指令。视觉传感器15在接收到拍摄指令时对线束100的图像进行拍摄，并对拍摄到的图像进行图像解析，来确定连接器102和标记106。
之后，视觉传感器15获取把持对象的位置信息并将其向控制部12发送，该把持对象的位置信息包括已确定的连接器102在机器人座标系CR中的位置及姿势的信息以及标记106在机器人座标系CR中的位置信息。通过这样，控制部12从视觉传感器15获取作为把持对象的连接器102及线条体104的位置并将其存储于存储器。
另外，在线束100的连接器102及线条体104利用例如夹具等定位于机器人座标系CR中的已知位置的情况下，控制部12不需要利用视觉传感器15拍摄线束100。
在该情况下，各连接器102及线条体104在机器人座标系CR中的位置信息被预先存储于控制部12的存储器。并且，在该步骤S1中，控制部12从存储器读出并获取作为把持对象的连接器102及线条体104的位置信息。因而，在该情况下，能够省略掉视觉传感器15。
在步骤S2中，控制部12决定对把持对象的连接器102及线条体104进行把持的顺序。具体而言，控制部12根据在步骤S1获取的位置信息，将连接器102和标记106识别为把持对象，并决定对连接器102和线条体104进行把持的顺序。
作为一例，控制部12沿着从线条体104的一端104a朝向另一端104b的方向如图13中的号码1～8所示那样决定对连接器102和标记106进行把持的顺序。在该例中，带有号码n(n为1～7的整数)的把持对象(连接器102或标记106)与带有号码n+1的把持对象(连接器102或标记106)彼此相邻。
如图12所示，控制部12使步骤S3～S6循环，直到在后述的步骤S5判断为是为止。在步骤S3中，控制部12对机器人手50进行定位。具体而言，控制部12使机器人14动作，将机器人手50相对于把持对象定位为：把持对象的连接器102或标记106位于在该步骤S3开始的时间点配置于工作位置B的把持机构56的把持部80的移动范围内。
在此，控制部12预先存储被配置于工作位置B的把持机构56的把持部80把持物体时的把持位置相对于机器人手顶部(手腕部22)的位置关系。例如，控制部12预先存储被配置于工作位置B的把持机构56的轴线A3(图5～图7)相对于手腕部22的位置关系作为把持位置。
在该步骤S3中，控制部12基于被配置于工作位置B的把持机构56的把持位置(轴线A3)的位置关系和在步骤S2获取的把持对象的位置信息使机器人14动作，以把持对象处于被配置于工作位置B的把持机构56的把持部80的移动范围内的方式使机器人手50移动。
例如，在第1次执行步骤S3的情况下，控制部12将机器人手50定位为：在步骤S2决定为第1个把持对象的、图13中的纸面右端的连接器102位于在该时间点被配置于工作位置B的把持机构56的把持部80的移动范围内(即，把持部80的进退移动的路径内)。
此时，如图14所示，控制部12将把持部80相对于该连接器102定位为成为如下这样的位置关系，即：配置于工作位置B的把持机构56的轴线A3与把持对象的连接器102的规定位置(例如中心)交叉，并且爪84的开闭方向D与划分出连接器102的长边的两侧面102a正交。
另外，例如，在第7次执行步骤S3的情况下，控制部12将机器人手50定位为：在步骤S2决定为第7个把持对象的标记106位于在该时间点被配置于工作位置B的把持机构56的把持部80的移动范围内。
此时，如图15所示，控制部12将把持部80相对于该标记106定位为成为如下这样的位置关系，即：配置于工作位置B的把持机构56的轴线A3与把持对象的标记106交叉，并且爪84的开闭方向D与线条体104的延伸方向大致正交。
在步骤S4中，控制部12利用把持部80把持并拿起把持对象。具体而言，控制部12使把持驱动部60动作，使在该时间点被配置于工作位置B的把持机构56的把持部80从后退位置(图8)向前进位置(图9)移动。结果，把持对象的连接器102或标记106配置在把持部80的爪84之间。
之后，控制部12使把持部驱动机构82动作，使爪84朝向轴线A3移动，而使该爪84闭合。结果，连接器102在其两侧面102a被爪84夹持，或者，线条体104在标记106的位置处被爪84夹持。通过这样，把持部80对把持对象(连接器102或标记106)进行把持。
接着，控制部12使把持驱动部60动作，使配置于工作位置B的把持机构56的把持部80从前进位置向后退位置移动。由此，把持对象(连接器102或线条体104)被把持部80拿起。
在步骤S5中，控制部12判断是否已把持并拿起全部把持对象。例如，控制部12计算执行了步骤S4的次数n，判断该次数n是否成为8。控制部12在次数n成为8时判断为是，而进入步骤S7。另一方面，控制部12在次数n为7以下时判断为否，而进入步骤S6。
在步骤S6中，控制部12使把持驱动部60和多个把持机构56(即，力传递构件70)相对移动。具体而言，控制部12使第2移动驱动部59动作，使把持驱动部60向脱离位置(图6)移动。
接着，控制部12使第1移动驱动部58动作，使第2基部54相对于第1基部52绕轴线A2旋转45°。由此，与在该步骤S6开始的时间点配置于工作位置B的把持机构56相邻的另一把持机构56新配置于作业位置B。
接着，控制部12使第2移动驱动部59动作，使把持驱动部60向卡合位置移动。结果，把持驱动部60的齿轮88与新配置于作业位置B的该另一把持机构56的力传递构件70卡合。之后，返回到步骤S3，控制部12将该另一把持机构56的把持部80相对于下一个把持对象(连接器102或标记106)定位，在步骤S4中，利用该把持部80把持并拿起该下一个把持对象。
在步骤S7中，控制部12维持将分别把持有把持对象的8个把持机构56配置于后退位置的状态，并且使机器人14动作而使机器人手50移动，将由8个把持部80把持的线束100搬运至预先设定的位置。通过这样，能够通过利用把持部80把持多个连接器102中的各连接器102，来利用机器人手50搬运线束100。
在本实施方式中，利用能够彼此独立地进退的多个把持部80把持并拿起把持对象的连接器102及线条体104，把持连接器102及线条体104，并且搬运线束100。采用该结构，能够使搬运具有多个连接器102的线束100的作业自动化。
并且，在本实施方式中，使多个把持部80逐一地进退来把持并拿起把持对象(连接器102或线条体104)，因此能够防止因把持部80的拿起动作导致线条体104缠绕在一起，并且能够拿起线束100。
并且，在本实施方式中，利用把持部80把持并拿起线条体104。采用该结构，例如，能够防止在相邻的两个连接器102之间延伸的线条体104的长度较大的情况等情况下线条体104在该区间较大地松弛，因此能够防止在拿起动作及搬运动作中线条体104与其他构件缠绕在一起。
并且，在本实施方式中，在线条体104上附有标记106，根据由视觉传感器15拍摄到的图像获取标记106的位置，利用一个把持部80在标记106的位置处把持并拿起线条体104。采用该结构，能够利用把持部80在期望的位置准确地把持线条体104。
接着，参照图16及图17，对另一实施方式的机器人系统110进行说明。与上述不同之处在于，机器人系统110还包括上述机器人系统10和第2视觉传感器112。第2视觉传感器112固定于机器人座标系CR中的预先设定的位置。例如，第2视觉传感器112与上述视觉传感器15同样地是具有图像传感器、光学透镜及图像处理处理器等的三维视觉传感器。
接着，参照图18，对利用机器人系统110的机器人手50操作线束100的方法进行说明。在机器人系统110的控制部12从操作者、上位控制器或者计算机程序接收到操作开始指令时，开始图18所示的流程。
在图18所示的流程开始时，线束100被操作者或其他机器人放置于远离机器人手50的规定的载置位置。此时，各连接器102以图19所示的姿势载置于载置位置的载置面E上。
在图19所示的例子中，连接器102的中心轴线A10与向后述的对方侧连接器插入该连接器102时的连接方向F平行，并且，该连接方向F被定向为朝向载置面E。各连接器102可以利用例如夹具等配置为图19所示的姿势，或者也可以不利用夹具固定，而是操作者将连接器102固定为图19所示的姿势。
在图18所示的流程开始后，控制部12与图12所示的流程同样地执行步骤S1～S6，利用机器人手50的把持部80分别把持线束100的连接器102及线条体104。
在此，在把持部80的把持对象为连接器102的情况下在步骤S3对机器人手50进行定位时，控制部12将机器人手50定位为成为如下这样的位置关系，即：配置于工作位置B的把持机构56的轴线A3与把持对象的连接器102的轴线A10一致，并且爪84的开闭方向D(图14)与连接器102的侧面102a正交。
于在步骤S5判断为是时，在步骤S11中，控制部12获取要与连接器102分别连接的对方侧连接器114的位置。如图20及图21所示，对方侧连接器114配置于构件116的安装面116a的规定位置。
在本实施方式中，各对方侧连接器114具有中心轴线A5，以图21所示的姿势设置在安装面116a上。在图21所示的例子中，对方侧连接器114的要连接连接器102的连接部位114a被定向为朝向与安装面116a相反的一侧。
在该步骤S11中，控制部12使机器人14动作，以各对方侧连接器114进入视觉传感器15的视场的方式使视觉传感器15(即，机器人手50)移动。
之后，控制部12向视觉传感器15发送拍摄指令。视觉传感器15在接收到拍摄指令时对对方侧连接器114的图像进行拍摄，并对拍摄到的图像进行图像解析，来确定对方侧连接器114。之后，视觉传感器15获取已确定的对方侧连接器114(例如，轴线A5)在机器人座标系CR中的位置信息并将其向控制部12发送。通过这样，控制部12从视觉传感器15获取作为连接对象的对方侧连接器114的位置并将其存储于存储器。
另外，在例如构件116利用夹具等定位于已知位置而对方侧连接器114在机器人座标系CR中的位置已知的情况下，控制部12不需要利用视觉传感器15拍摄线束100。
在该情况下，各对方侧连接器114在机器人座标系CR中的位置信息被预先存储于控制部12的存储器。并且，在该步骤S11中，控制部12从存储器读出并获取作为连接对象的对方侧连接器114的位置信息。
在步骤S12中，控制部12决定将利用机器人手50把持的连接器102连接于对方侧连接器114的顺序。在此，在本实施方式中，控制部12将顺序决定为：按照与步骤S4中利用7个把持部80把持7个连接器102的顺序相反的顺序将连接器102连接于对方侧连接器114。
例如，控制部12如图20中的号码1～7所示那样决定将连接器102连接于对方侧连接器114的顺序，并且将该顺序决定为：每次执行后述的步骤S15时，都按照图13中的号码8→6→5→4→3→2→1的顺序将连接器102连接于对方侧连接器114。
在步骤S13中，控制部12获取各把持部80把持连接器102时的夹持错位。具体而言，控制部12使机器人14动作，以各把持部80把持的连接器102进入第2视觉传感器112的视场的方式使机器人手50移动。
之后，控制部12向第2视觉传感器112发送拍摄指令。第2视觉传感器112若接收到拍摄指令则对把持部80把持的连接器102的图像进行拍摄。此时，第2视觉传感器112可以同时对7个把持部80把持的7个连接器102进行拍摄。
或者，第2视觉传感器112也可以对把持部80把持的连接器102逐一地依次拍摄。在该情况下，也可以是，控制部12以将连接器102逐一地收入第2视觉传感器112的视场的方式使机器人手50相对于第2视觉传感器112按顺序移动，每当将一个连接器102收入第2视觉传感器112的视场时，就利用该第2视觉传感器112对该一个连接器102进行拍摄。
第2视觉传感器112将拍摄到的图像向控制部12发送。控制部12根据从第2视觉传感器112获取的图像，获取把持部80把持的连接器102相对于该把持部80的位置并将其作为检测位置。并且，控制部12获取已获取的检测位置与预先存储于存储器的基准位置之间的差并将其作为夹持错位。
该基准位置例如被预先设定为在把持机构56的轴线A3与连接器102的轴线A10一致的状态下把持部80把持连接器102时的、连接器102相对于该把持部80的位置。在该情况下，夹持错位相当于把持机构56的轴线A3与把持部80把持的连接器102的轴线A10之间的错位。
在该步骤S13中，控制部12按照机器人程序使机器人14动作，将机器人手50定位为与第2视觉传感器112成规定的位置关系。该机器人程序能够通过向机器人14示教将机器人手50定位为与第2视觉传感器112成规定的位置关系的动作来构筑。
如图18所示，控制部12使步骤S14～S17循环，直到在后述的步骤S16判断为是为止。在步骤S14中，控制部12将机器人手50相对于对方侧连接器114定位。具体而言，控制部12基于被配置于工作位置B的把持机构56的把持位置(轴线A3)的位置关系和在步骤S11获取的连接对象的对方侧连接器114的位置信息使机器人14动作，将机器人手50定位为：作为连接对象的对方侧连接器114位于在该步骤S14开始的时间点配置于工作位置B的把持机构56的把持部80的移动范围内。
此时，控制部12将把持部80相对于该对方侧连接器114定位为成为如下这样的位置关系，即：配置于工作位置B的把持机构56的轴线A3与连接对象的对方侧连接器114的轴线A5一致。
例如，在第1次执行步骤S14的情况下，在该步骤S14开始的时间点配置于工作位置B的把持机构56的把持部80把持在第8次的步骤S4获取的、图13中的号码8的连接器102。因而，在第1次的步骤S14中，将机器人手50定位为：把持号码8的连接器102的把持机构56的轴线A3与作为最初的连接对象的、图20中的号码1的对方侧连接器114的轴线A5一致。
接着，控制部12基于在步骤S13获取的夹持错位使机器人14动作而使机器人手50移动，对配置于工作位置B的把持机构56的把持部80相对于连接对象的对方侧连接器114的位置进行校正。由此，使把持部80把持的连接器102的轴线A10与连接对象的对方侧连接器114的轴线A5一致。
通过这样，连接对象的对方侧连接器114会配置在被配置于工作位置B的把持机构56的把持部80前进了时的、该把持部80把持的连接器102的移动路径上。
在步骤S15中，控制部12使连接器102与对方侧连接器114连接。具体而言，控制部12使把持驱动部60动作，使配置于工作位置B的把持机构56的把持部80从后退位置向前进位置移动。由此，该把持部80把持的连接器102朝向连接方向F与连接对象的对方侧连接器114的连接部位114a连接。
接着，控制部12使把持部驱动机构82动作，使爪84向远离轴线A3的方向移动而使该爪84打开，将所把持的连接器102从把持部80释放出来。接着，控制部12使把持驱动部60动作，使配置于工作位置B的把持机构56的把持部80从前进位置向后退位置移动。
例如，在第1次执行步骤S15的情况下，在该时间点配置于工作位置B的把持机构56的把持部80把持图13中的号码8的连接器102，因此通过第1次的步骤S15能使该号码8的连接器102与图20中的号码1的对方侧连接器114连接。
在步骤S16中，控制部12判断是否全部的连接器102都已与作为连接对象的对方侧连接器114连接。例如，控制部12计算执行步骤S15的次数m，判断该次数m是否成为7。控制部12在次数m成为7时判断为是，而结束图18所示的流程。另一方面，控制部12在次数m为6以下时判断为否，而进入步骤S17。
在步骤S17中，控制部12使把持驱动部60和多个把持机构56(即，力传递构件70)相对移动。具体而言，控制部12使第2移动驱动部59动作，而使把持驱动部60向脱离位置(图6)移动。接着，控制部12使第1移动驱动部58动作，而使第2基部54相对于第1基部52向与上述步骤S6中的旋转方向相反的方向绕轴线A2旋转。
例如，在第1次执行步骤S17的情况下，控制部12使第2基部54相对于第1基部52向该相反的方向绕轴线A2旋转90°。结果，把持图13中的号码6的连接器102的把持机构56新配置于作业位置B。
在此，也可以是，控制部12在第1次的步骤S17的执行前、执行过程中或者执行后使在标记106的位置处把持线条体104的把持部80的爪84打开，将所把持的线条体104从该把持部80释放出来。
另外，在第q次(q为2～6的整数)执行步骤S17的情况下，控制部12使第2基部54向该相反的方向绕轴线A2旋转45°。由此，与在该第q次的步骤S17开始的时间点配置于工作位置B的把持机构56相邻的另一把持机构56新配置于作业位置B。
接着，控制部12使第2移动驱动部59动作，使把持驱动部60向卡合位置移动。结果，把持驱动部60的齿轮88与新配置于作业位置B的把持机构56的力传递构件70卡合。
之后，控制部12返回到步骤S14，将新配置于作业位置B的把持机构56的把持部80相对于作为下一个连接对象的对方侧连接器114定位，在步骤S15，使该把持部80把持的连接器102与该下一个连接对象的对方侧连接器114连接。
如以上那样，控制部12反复执行步骤S14～S17，直到在步骤S16判断为是为止，由此，按照与步骤S4中利用把持部80把持7个连接器102的顺序相反的顺序，将连接器102逐一地连接于对方侧连接器114。
采用本实施方式，通过使能够彼此独立地进退的多个把持部80单独地进退，来将利用该多个把持部80拿起的连接器102逐一地连接于对方侧连接器114。采用该结构，能够使搬运具有多个连接器102的线束100且将该多个连接器102连接于对方侧连接器114的作业自动化。
另外，在本实施方式中，通过使把持部80逐一地进退来将连接器102连接于对方侧连接器114，因此能够防止因连接器102的连接动作导致线条体104缠绕在一起，并且能够将连接器102连接于对方侧连接器114。
另外，在本实施方式中，按照与把持多个连接器102的顺序相反的顺序，将连接器102逐一地连接于对方侧连接器114。采用该结构，每次进行连接器102的连接动作时，线条体104都从下侧依次解开，因此能够有效地防止在连接动作时线条体104缠绕在一起。
另外，能够对上述把持机构56实施各种变形。以下，参照图22～图26，对把持机构56的变形例进行说明。图22及图23所示的把持机构56’与上述把持机构56在以下的结构中不同。即，在把持机构56’的情况下，把持部80以能够绕轴线A6旋转的方式设于缸壳78’的顶端。
更具体而言，把持机构56’还具有以能够绕轴线A6转动的方式设于缸壳78’的顶端的旋转构件120以及用于使旋转构件120转动的转动驱动部(未图示)，把持部驱动机构82和把持部80固定于旋转构件120。轴线A6与缸壳78’的轴线A3正交。转动驱动部根据来自控制部12的指令使旋转构件120转动，使把持部80在图22所示的初始位置与图23所示的旋转位置之间转动。
另一方面，把持部80的爪84能靠近和远离轴线A7。该轴线A7能绕轴线A6旋转，在把持部80配置于初始位置时与轴线A3一致，而在把持部80配置于旋转位置时与轴线A3正交。
采用本实施方式的把持机构56’，例如，在对方侧连接器114如图24所示那样设置于安装面116a的情况等情况下，能够将在上述步骤S4拿起的连接器102连接于对方侧连接器114。
更具体而言，把持部80配置于旋转位置(图23)时的、轴线A7相对于轴线A3的位置关系的信息被预先存储于控制部12的存储器。并且，在图18中的步骤S14中，控制部12首先使转动驱动部动作而将把持部80配置于旋转位置，接着，使把持驱动部60动作，使配置于工作位置B的把持机构56的把持部80从后退位置向前进位置移动。
接着，控制部12基于配置于工作位置B的把持机构56的轴线A3的位置信息、在步骤S11获取的连接对象的对方侧连接器的位置信息、轴线A7相对于轴线A3的位置关系使机器人14动作，如图24所示那样将机器人手50定位为：把持部80的轴线A7与对方侧连接器114的轴线A5一致。
此时，把持部80把持的连接器102配置为向与插入方向F相反的方向远离对方侧连接器114的连接部位114a。之后，在步骤S15中，控制部12使机器人14动作而使把持部80沿着插入方向F移动，使把持部80把持的连接器102沿着插入方向F与对方侧连接器114的连接部位114a连接。
图25及图26所示的把持机构56”与上述把持机构56在以下的结构中不同。即，在把持机构56”的情况下，把持部80以能够绕轴线A3旋转的方式设于缸壳78”的顶端。
具体而言，把持机构56”还具有以能够绕轴线A3转动的方式设于缸壳78”的顶端的旋转构件122以及用于使该旋转构件122转动的第2转动驱动部(未图示)，把持部驱动机构82和把持部80固定于旋转构件122。第2转动驱动部根据来自控制部12的指令使旋转构件122转动，使把持部80绕轴线A3转动。
采用上述把持机构56’、56”，能够灵活地应对利用把持部80把持的连接器102或者被设置的对方侧连接器114的朝向，并且能够有效地执行将连接器102与对方侧连接器114连接的动作。
另外，图13所示的顺序1～8和图20所示的顺序1～7并不局限于此，可以任意地决定。例如，可以将标记106决定为第1把持对象、第4把持对象或第8把持对象。并且，也可以不设置标记106，利用把持部80把持线条体104的任意位置。
另外，线束100可以具有a个连接器102，在构件116可以设置b个对方侧连接器114(a和b为2以上且7以外的整数)。并且，连接器102和对方侧连接器114并不局限于矩形，也可以具有圆形、椭圆形、六边形那样的多边形等任意的外形。另外，把持部80也可以构成为：具有真空那样的吸附部或电磁体，对连接器102进行吸附保持。
另外，把持驱动部60并不局限于伺服电动机，也可以是例如气压式或液压式的作动缸。另外，也可以将多个把持机构56配置为直线状。另外，也可以将多个把持机构56固定于第1基部52，使把持驱动部60以与多个把持机构56中的各把持机构56选择性地卡合的方式移动。
另外，对于用于操作线束100的方法，也能够利用与图3所示的机器人手50不同的机器人手执行。在图27中示出了这样的机器人手的一例。图27所示的机器人手130包括基部132、以能够彼此独立地移动的方式设于基部132的第1把持部134及第2把持部136。
第1把持部134和第2把持部136可以如上述把持部80那样具有可开闭的爪84，或者也可以具有真空那样的吸附部或电磁体。第1把持部134能够沿着轴线A8进退，第2把持部136能够沿着轴线A9进退。轴线A8与轴线A9可以平行。机器人手130的基部132能够安装于上述机器人14的手腕部22。
对于利用这样的机器人手130操作线束100的方法，获取被远离机器人手130地放置的线束100的多个连接器102的位置(步骤S1)，基于获取的第1连接器102的位置以该第1连接器102位于第1把持部134的移动范围内的方式对机器人手130进行定位(步骤S3)，使该第1把持部134移动而利用该第1把持部134把持并拿起该第1连接器102(步骤S4)。
接着，基于获取的第2连接器102的位置，以该第2连接器102位于第2把持部136的移动范围内的方式对机器人手进行定位(步骤S3)，使该第2把持部136移动而利用该第2把持部136把持并拿起该第2连接器102(步骤S4)。
以上，通过实施方式对本公开进行了说明，但上述实施方式并非用于限定权利要求。

Claims (8)

1.一种操作线束的方法，在该方法中，利用机器人手操作线束，该线束具有多个连接器和线条体，该机器人手具有：
被设置成能够彼此独立地移动的多个把持部，所述多个把持部能够把持物品；
多个力传递构件，其分别与所述多个把持部连接，将用于使各所述把持部移动的驱动力向该把持部传递；
一个把持驱动部，其被设置成能够相对于所述多个力传递构件移动，通过相对于所述多个力传递构件的移动而与从该多个力传递构件中选择出的一个力传递构件卡合，对卡合的该一个力传递构件赋予所述驱动力来使与该一个力传递构件连接的所述把持部移动；以及
移动机构，其用于使所述把持驱动部和所述多个力传递构件相对移动，以使该把持驱动部与所述一个力传递构件卡合，其中，
获取被远离所述机器人手地放置的所述线束的所述多个连接器的位置，
基于获取的第1连接器的所述位置，以该第1连接器位于第1把持部的移动范围内的方式对所述机器人手进行定位，使与同所述第1把持部连接的第1力传递构件卡合的所述一个把持驱动部动作来对该第1力传递构件赋予所述驱动力，由此使该第1把持部移动，利用该第1把持部把持并拿起该第1连接器，
在利用所述第1把持部把持所述第1连接器的状态下，使所述一个把持驱动部与所述多个力传递构件相对移动来使该一个把持驱动部与第2力传递构件卡合；
接着，在利用所述第1把持部把持所述第1连接器的状态下，基于获取的第2连接器的所述位置，以该第2连接器位于与所述第2力传递构件连接的第2把持部的移动范围内的方式对所述机器人手进行定位，使所述一个把持驱动部动作来对该第2力传递构件赋予所述驱动力，由此使该第2把持部移动，利用该第2把持部把持并拿起该第2连接器。
2.根据权利要求1所述的操作线束的方法，其中，
还获取被远离所述机器人手地放置的所述线束的所述线条体的位置，
在所述第1把持部的拿起动作之前、所述第2把持部的拿起动作之后、或者所述第1把持部的拿起动作与所述第2把持部的拿起动作之间，基于获取的所述线条体的所述位置，以该线条体位于第3把持部的移动范围内的方式对所述机器人手进行定位，使该第3把持部移动，利用该第3把持部把持并拿起该线条体。
3.根据权利要求2所述的操作线束的方法，其中，
在所述线条体上附有标记，
利用视觉传感器拍摄所述标记，获取所述标记的位置，
基于获取的所述标记的所述位置，利用所述第3把持部在该标记的位置处把持并拿起所述线条体。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的操作线束的方法，其中，
在所述第1把持部的拿起动作及所述第2把持部的拿起动作之后，使所述机器人手移动而对所述线束进行搬运。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的操作线束的方法，其中，
还获取要与所述多个连接器分别连接的多个对方侧连接器的位置，
基于获取的第1对方侧连接器的所述位置，以该第1对方侧连接器位于把持并拿起所述第1连接器的所述第1把持部的移动范围内的方式对所述机器人手进行定位，使该第1把持部移动，使所述第1连接器与该第1对方侧连接器连接，
基于获取的第2对方侧连接器的所述位置，以该第2对方侧连接器位于把持并拿起所述第2连接器的所述第2把持部的移动范围内的方式对所述机器人手进行定位，使该第2把持部移动，使所述第2连接器与该第2对方侧连接器连接。
6.一种机器人手，其中，
该机器人手包括：
第1基部；
多个把持部，其能够把持物品，以能够彼此独立地沿着第1轴线移动的方式支承于所述第1基部；
多个力传递构件，其分别与所述多个把持部连接，将用于使各所述把持部移动的驱动力向该把持部传递；
一个把持驱动部，其以能够相对于所述多个力传递构件移动的方式支承于所述第1基部，通过相对于所述多个力传递构件的移动，与从该多个力传递构件中选择出的一个力传递构件卡合，对卡合的该一个力传递构件赋予所述驱动力，使与该一个力传递构件连接的所述把持部移动；以及
移动机构，其用于使所述把持驱动部和所述多个力传递构件相对移动，以使该把持驱动部与所述一个力传递构件卡合，
所述把持驱动部以能够在卡合位置与脱离位置之间沿与所述第1轴线正交的第2轴线移动的方式设于所述第1基部，该卡合位置是所述把持驱动部能够与各所述力传递构件卡合的位置，该脱离位置是所述把持驱动部自该力传递构件脱离的位置。
7.根据权利要求6所述的机器人手，其中，
该机器人手还包括第2基部，该第2基部以能够旋转的方式设于所述第1基部，
所述多个把持部和所述多个力传递构件沿着所述第2基部的外周设置，
所述移动机构具有第1移动驱动部，该第1移动驱动部通过使所述第2基部相对于所述第1基部旋转而使所述多个力传递构件相对于所述把持驱动部移动。
8.根据权利要求7所述的机器人手，其中，
所述移动机构还具有第2移动驱动部，该第2移动驱动部用于使所述把持驱动部在所述卡合位置与所述脱离位置之间移动。
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