CN112297037A - 机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够提高接近传感器的灵敏度的机器人，其特征在于，具备：第一臂；第二臂，相对于所述第一臂位移；电容式第一接近传感器，设置于所述第二臂；以及电容式第二接近传感器，设置于所述第二臂，从所述第一臂到所述第一接近传感器为止的距离与从所述第一臂到所述第二接近传感器为止的距离不同。

Description

机器人
技术领域
本发明涉及机器人。
背景技术
在专利文献1中，公开了具备三只臂的垂直多关节机器人。针对该机器人的各臂，在外周面上缠绕有具有电容式接近开关的非接触传感器装置。并且，若人进入到各非接触传感器装置的传感器检测范围，则检测信号会经由导线被输入到控制箱。在接收到检测信号的控制箱中，机器人的各臂会变为紧急停止或减速运转。
另外，在各非接触传感器装置中，具备灵敏度调节调控器。能够通过用灵敏度调节调控器将灵敏度设定为较低，从而将传感器检测范围设定为较窄，或者相反地，将灵敏度设定为较高。
专利文献1：日本特开2018-149673号公报
发明内容
这里，将专利文献1所记载的机器人的三只臂设为第一臂、第二臂以及第三臂。第一臂与第二臂之间以及第二臂与第三臂之间分别隔着关节部，所述关节部将另一方的臂与一方的臂连接为能够转动。因此，例如，在第一臂或第三臂以相对于设置于第二臂的非接触传感器装置接近的方式转动的情况下，非接触传感器装置与第一臂或第三臂之间的静电电容变大，其结果，考虑有会导致误检测出在传感器检测范围内某些的物体、人接近。为了避免这样的误检测，考虑有将非接触传感器装置的灵敏度降低的对策。然而，若降低灵敏度，则存在难以检测物体、人的接近这一问题。
本发明的应用例所涉及的机器人的特征在于，具备：第一臂；第二臂，相对于所述第一臂位移；电容式第一接近传感器，设置于所述第二臂；以及电容式第二接近传感器，设置于所述第二臂，从所述第一臂到所述第一接近传感器为止的距离与从所述第一臂到所述第二接近传感器为止的距离不同。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的机器人的立体图。
图2是图1所示的机器人以及控制装置的系统结构图。
图3是图1所示的机器人的主视图。
图4是图1所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂未重叠的姿态的示意侧视图。
图5是图1所示的接近传感器的部分剖视图。
图6是图3所示的机器人臂的部分放大图。
图7是示出图6的接近传感器以及图2的第一传感器电路及第二传感器电路的框图。
图8是示出现有的机器人中的接近传感器的配置例、传感器电路的配置例以及布线例的图。
图9是示出图6的接近传感器的配置以及图2的第一传感器电路及第二传感器电路的配置的主视图。
图10是示出第一变形例所涉及的机器人的配置于第二臂的接近传感器的部分放大图。
图11是示出第二变形例所涉及的机器人的配置于第二臂的接近传感器的部分放大图。
附图标记说明
1…机器人主体；4…接近传感器；4A…接近传感器；4B…接近传感器；4B’…接近传感器；4B-1…接近传感器；4B-2…接近传感器；4C…接近传感器；4C-1…接近传感器；4C-2…接近传感器；4D…接近传感器；8…控制装置；10…机器人臂；11…第一臂；12…第二臂；13…第三臂；14…第四臂；15…第五臂；16…第六臂；40A…布线；40B…布线；40B’…布线；40C…布线；40D…布线；40D’…布线；41…驱动电极；42…检测电极；43…接地电极；81…驱动控制部；82…传感器控制部；83…存储部；91…手部；100…机器人；100’…机器人；101…顶棚；102…安装面；110…基座；111…第一部分；112…第二部分；113…第三部分；121…区域；121a…短边；121b…长边；141…支承部；142…支承部；171…关节；172…关节；173…关节；174…关节；175…关节；176…关节；311…驱动部；311M…电机；312…驱动部；312M…电机；313…驱动部；313M…电机；314…驱动部；314M…电机；315…驱动部；315M…电机；316…驱动部；316M…电机；321…电机驱动器；322…电机驱动器；323…电机驱动器；324…电机驱动器；325…电机驱动器；326…电机驱动器；400…传感器电路；401…第一传感器电路；401B’…部分；402…第二传感器电路；402B’…部分；1110…凸缘；1211…第一臂侧部分；1212…第三臂侧部分；1220…外表面；4011…驱动电路；4012…检测电路；4013…开关元件；IL…虚拟线；L1…距离；L2…距离；L3…距离；M1…中间点；O1…第一转动轴；O2…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。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的机器人的优选的实施方式进行详细说明。
1.机器人
图1是示出实施方式所涉及的机器人的立体图。图2是图1所示的机器人以及控制装置的系统结构图。图3是图1所示的机器人的主视图。图4是图1所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂未重叠的姿态的示意侧视图。
此外，以下在各图中，铅垂轴向上下延伸，并且将各图的上方设为铅垂上方，将各图的下方设为铅垂下方。另外，特别是在图3中，将铅垂轴设为Z轴，并用箭头示出。另外，在图3中，在与铅垂轴正交的水平面内将正交的两个轴设为X轴以及Y轴，并且分别用箭头示出。此外，将表示各轴的箭头的前端侧设为“正侧”，将基端侧设为“负侧”。另外，在以下的说明中，将机器人臂10的基座110侧称为“基端侧”，将机器人臂10的前端侧称为“前端侧”。
图1所示的机器人100具有：机器人主体1以及控制机器人主体1的动作的控制装置8。
该机器人100例如被用于电子元件以及电子设备等对象物的把持、输送以及组装等作业。这种情况下，机器人主体1通过控制装置8的控制，进行对象物的把持、输送以及组装等作业。
图1至图3所示的机器人主体1具有：基座110、机器人臂10以及接近传感器4。另外，如图2所示，机器人主体1具备多个驱动部311～316以及多个电机驱动器321～326来产生使图1所示的机器人臂10驱动的动力。另外，如图3所示，作为末端执行器的手部91能够拆装地安装于机器人臂10的前端部。
1.1基座
图1所示的基座110是安装于规定的部位的部分，并支承机器人臂10。
本实施方式中的机器人主体1是所谓的吊顶型的垂直多关节机器人。基座110位于机器人主体1的最铅垂上方，并且被安装于处于机器人主体1的设置空间内的顶棚101的安装面102。在本实施方式中，基座110位于第一臂11的铅垂上方，因此能够提高机器人主体1在铅垂下方的区域中的作业性。
此外，在本实施方式中，设置于基座110的下部的板状的凸缘1110固定于安装面102，但是固定于安装面102的部分没有限定于此，例如也可以是基座110的上表面。另外，该固定方法没有特别限定，例如可以采用通过多只螺栓的固定方法。另外，作为基座110的固定部位不限定于顶棚101，例如也可以是设置空间的墙壁、地板、地面等。
1.2机器人臂
图1所示的机器人臂10被支承为能够相对于基座110转动。
该机器人臂10具有：第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15以及第六臂16。第一臂11与基座110的下端部连接。并且，第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15以及第六臂16从基端侧朝向前端侧依次连结。这些臂11～16互相独立，并且被支承为能够相对于基座110位移。机器人主体1是具有六个臂11～16的垂直多关节机器人，因此驱动范围较大并且能够发挥较高的作业性。
如图3所示，第一臂11形成弯曲或弯折的形状并且其基端部与基座110连接。该第一臂11具有：第一部分111，与基座110连接且沿着水平面延伸；第二部分112，与第二臂12连接且沿着铅垂轴延伸；以及第三部分113，位于第一部分111与第二部分112之间，并且向相对于水平面以及铅垂轴倾斜的方向延伸。此外，第一部分111、第二部分112以及第三部分113成为一体。
第二臂12形成长边形状并且与第一臂11的前端部连接。
第三臂13形成长边形状，并且与第二臂12的连接有第一臂11的端部的相反端部连接。
第四臂14与第三臂13的连接有第二臂12的端部的相反端部连接。第四臂14具有互相对置的一对支承部141、142。支承部141、142用于与第五臂15的连接。此外，第四臂14不限于该构造，例如也可以是具有一个支承部。
第五臂15位于支承部141、142之间，并且通过安装于支承部141、142而与第四臂14连接。
第六臂16的俯视观察形状呈作为圆形的板状，并且与第五臂15的前端部连接。另外，手部91能够拆装地安装于第六臂16的前端部。此外，在本实施方式中，列举了手部91为例作为末端执行器，但末端执行器不限定于手部91。作为末端执行器，例如也可以是吸附对象物的吸附机构、向对象物施行加工等的加工机构等。
这样的各臂11～16的外装部件分别也可以是一个部件，还可以是由多个部件构成。
基座110与第一臂11隔着关节171连结。关节171将第一臂11支承为能够相对于基座110转动。由此，第一臂11能够绕沿着铅垂轴的第一转动轴O1相对于基座110转动。第一臂11通过具有电机311M的驱动部311而转动。
第一臂11与第二臂12隔着关节172连结。关节172将第二臂12支承为能够相对于第一臂11转动。由此，第二臂12能够绕沿着水平面的第二转动轴O2相对于第一臂11转动。第二臂12通过具有电机312M的驱动部312而转动。
第二臂12与第三臂13隔着关节173连结。关节173将第三臂13支承为能够相对于第二臂12转动。由此，第三臂13能够绕沿着水平面的第三转动轴O3相对于第二臂12转动。第三臂13通过具有电机313M的驱动部313而转动。
第三臂13与第四臂14隔着关节174连结。关节174将第四臂14支承为能够相对于第三臂13转动。由此，第四臂14能够绕与第三转动轴O3正交的第四转动轴O4相对于第三臂13转动。第四臂14通过具有电机314M的驱动部314而转动。
第四臂14与第五臂15隔着关节175连结。关节175将第五臂15支承为能够相对于第四臂14转动。由此，第五臂15能够绕与第四转动轴O4正交的第五转动轴O5相对于第四臂14转动。第五臂15通过具有电机315M的驱动部315而转动。
第五臂15与第六臂16隔着关节176连结。关节176将第六臂16支承为能够相对于第五臂15转动。由此，第六臂16能够绕与第五转动轴O5正交的第六转动轴O6相对于第五臂15转动。第六臂16通过具有电机316M的驱动部316转动。
如上所述，机器人主体1具有与各臂11～16对应数量的驱动部311～316。另外，驱动部311～316分别具有：与前述对应的电机311M～316M以及减速电机311M～316M的旋转的减速器。另外，电机311M～316M分别与对应的电机驱动器321～326电连接，并且经由对应的电机驱动器321～326被控制装置8控制。图3所示的电机驱动器321～326内置与基座110。
此外，针对各驱动部311～316虽然未图示，但例如设置有编码器、旋转编码器等角度传感器。由此，可以检测各驱动部311～316所具有的电机或减速器的旋转轴的旋转角度。
此外，机器人臂10的结构不限定于上述。例如，一个臂也可以相对于与其相邻的臂或基座直动，而不是如上所述地转动。在本说明书中，将转动以及直动合在一起称为“位移”。
1.3控制装置
图2所示的控制装置8例如由具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等的个人计算机等构成。
控制装置8具有：驱动控制部81、传感器控制部82以及存储部83。驱动控制部81例如具有如下的功能：基于从各种传感器等输入的检测结果，分别独立控制多个驱动部311～316的驱动条件，例如角速度、旋转角度等。传感器控制部82控制接近传感器4的动作。具体而言，基于接近传感器4的检测结果，判定物体的相对于接近传感器4的接近的有无。并且，将检测结果输出到驱动控制部81。存储部83具有记录控制驱动部311～316的驱动的程序、各种数据等的功能。
控制装置8例如可以根据事先决定的程序，顺次地控制机器人主体1的各部分的作业。因此，能够进行机器人主体1的高精度的动作控制。
此外，本实施方式所涉及的控制装置8与机器人主体1单独设置，但也可以将其一部分或全部内置于机器人主体1。另外，机器人主体1与控制装置8的连接无论有线或无线均可。
1.4接近传感器
在机器人臂10的外表面配置有接近传感器4。接近传感器4是检测接近的物体的传感器。在图3、4中，对配置有接近传感器4的区域标注点。本实施方式所涉及的接近传感器4遍及第一臂11、第二臂12以及第三臂13的外表面的广范围而配置。此外，标注点的区域是一例，没有限定于图示的区域。
另外，本实施方式所涉及的接近传感器4被分为接近传感器4A、4B、4C、4D这四个部分。接近传感器4A配置在第一臂11的外表面，接近传感器4B、4C分别配置在第二臂12的外表面，接近传感器4D配置在第三臂13的外表面。
图5是图1所示的接近传感器4的部分剖视图。图6是图3所示的机器人臂10的部分放大图。
图5所示的接近传感器4是基于静电电容的变化来检测有无接近的物体的电容式传感器。接近传感器4具有驱动电极41和检测电极42。驱动电极41以及检测电极42在第二臂12的外表面1220上，互相分开设置。由此，驱动电极41与检测电极42之间被绝缘。另外，在俯视观察外表面1220时，如图6所示，驱动电极41以及检测电极42成为梳齿状。并且，驱动电极41的梳齿与检测电极42的梳齿互相分开的同时以齿合的方式被配置。
若对驱动电极41施加驱动电压，则在驱动电极41与检测电极42之间产生电场。若在电场产生的状态下物体接近于接近传感器4，则在驱动电极41与检测电极42之间产生的电场会变化。通过用检测电极42检测基于该电场的变化的静电电容的变化，能够判定物体是否接近。
此外，本实施方式所涉及的接近传感器4的检测方式为互电容方式，但也可以是自电容方式。互电容方式的接近传感器4与自电容方式的传感器相比，能够提高物体的检测精度。
这里，如上所述，在图6所示的第二臂12的外表面1220上排列设置有接近传感器4B和接近传感器4C。这些分别具有前述的驱动电极41以及检测电极42。接近传感器4B所具有的驱动电极41与接近传感器4C所具有的驱动电极41分开，并且在电气上也是被绝缘的。同样地，接近传感器4B所具有的检测电极42与接近传感器4C所具有的检测电极42分开，并且在电气上也是被绝缘的。
图7是示出图6的接近传感器4以及图2的第一传感器电路401及第二传感器电路402的框图。
图6所示的第二臂12如上所述形成为长边形状。在第二臂12处于图6所示的姿态时，第二臂12的外表面1220中的区域121形成如下的大致长方形：具有沿着Z轴的两个长边121b，并且具有沿着与Y轴平行的第二转动轴O2的两个短边121a。
这里，将各短边121a的中间点设为M1。此外，在两个短边121a的长度互相不同时，只要将可以描绘区域121的最大面积的长方形中的两个短边的中间点设为M1即可。
并且，将连接中间点M1彼此的直线设为虚拟线IL。虚拟线IL是与第二转动轴O2正交的直线。然后，将区域121中的比虚拟线IL靠近第一臂11侧的部分设为第一臂侧部分1211，比虚拟线IL靠近第三臂13侧的部分设为第三臂侧部分1212。即，图6所示的区域121以与Z轴平行的虚拟线IL为界线分割成Y轴正侧和Y轴负侧两个。并且，在第一臂侧部分1211配置有接近传感器4B，在第三臂侧部分1212配置有接近传感器4C。
另外，如图2所示，接近传感器4A、4B分别与第一传感器电路401电连接。另一方面，接近传感器4C、4D分别与第二传感器电路402电连接。然后，第一传感器电路401以及第二传感器电路402分别与控制装置8电连接。
如后所述，第一传感器电路401收容于第一臂11的内部。并且，第一传感器电路401具备：驱动电路4011，对接近传感器4A、4B的驱动电极41施加驱动电压；以及检测电路4012，与驱动电压同步地检测从检测电极42输出的电荷量。如后所述，第二传感器电路402收容于第三臂13的内部。并且，其具备：驱动电路4011，对接近传感器4C、4D的驱动电极41施加驱动电压；以及检测电路4012，与驱动电压同步地检测从检测电极42输出的电荷量。
另外，图7所示的第一传感器电路401具备如下的开关元件4013：将检测电路4012的连接目标切换为接近传感器4A的检测电极42或接近传感器4B的检测电极42的任意一个。图7所示的第二传感器电路402具备如下的开关元件4013：将检测电路4012的连接目标切换为接近传感器4C的检测电极42或接近传感器4D的检测电极42的任意一个。各开关元件4013以规定的时间间隔被切换，并且以规定的时间间隔使接近传感器4A、4B的任意一个以及接近传感器4C、4D任意一个有效。
如图2所示，检测电路4012的检测结果被输出至控制装置8的传感器控制部82。在传感器控制部82中，基于检测电路4012的检测结果具体而言电荷量的变化等，检测机器人臂10的周围的物体。基于传感器控制部82中的物体的检测结果，在驱动控制部81中，使机器人臂10的动作停止或者减速。
这里，对现有技术的技术问题进行说明。
图8使示出现有的机器人中的接近传感器的配置例、传感器电路的配置例以及布线例的图。此外，在图8中，为了便于说明，对于与上述要素相同的要素标注相同的附图标记。
在现有的机器人100’中，在第二臂12上配置有一个接近传感器4B’。另外，在机器人100’中，一个传感器电路400收容于第一臂11的内部。作为电容式传感器的接近传感器4B’的可检测范围从接近传感器4B’的表面扩展到规定距离的范围。因此，例如，若第二臂12绕第二转动轴O2相对于第一臂11转动，则根据转动角会变为第一臂11进入到接近传感器4B’的可检测范围内。这样一来，从接近传感器4B’的检测电极42输出的电荷量随着第一臂11的进入量而增加。其结果，会导致从传感器电路400无意地输出与某些物体进入到接近传感器4B’的可检测范围内同等级别的检测结果。因此，在未图示的传感器控制部中，判断为物体接近，并且被迫需要使机器人臂10的动作停止或者减速。
另一方面，为了避免限制这样的机器人100’的动作，在传感器控制部中，考虑有将用于判断物体接近的“阈值”降低。即，考虑有将接近传感器4B’的灵敏度降低。
可是，在第一臂11进入到接近传感器4B’的可检测范围的情况下，随着第一臂11的进入而静电电容变化的仅是接近传感器4B’的第一臂11侧的部分401B’。因此，对于接近传感器4B’中的第三臂13侧的部分402B’，几乎没有受到第一臂11的进入的影响。然而，如上所述地将灵敏度降低的情况下，接近传感器4B’整体会变为灵敏度下降。因此，会导致接近传感器4B’的部分402B’也受到灵敏度下降的影响。
同样地，在第三臂13进入到接近传感器4B’的可检测范围的情况下，随着第三臂13的进入静电电容变化的仅是接近传感器4B’的第三臂13侧的部分402B’。因此，对于接近传感器4B’中的第一臂11侧的部分401B’，几乎没有受到第三臂13的进入的影响。然而，如上所述地将灵敏度降低的情况下，接近传感器4B’整体会变为灵敏度下降。因此，会导致接近传感器4B’的部分401B’也受到灵敏度下降的影响。
相对于此，在本实施方式中，在第二臂12的外表面排列设置有所连接的传感器电路不同的接近传感器4B、4C。具体而言，如图6所示，在将第二臂12的外表面的区域121分割为两个时，在第一臂11侧的第一臂侧部分1211配置有接近传感器4B，在第三臂侧部分1212配置有接近传感器4C。并且，如图2以及图7所示，配置于第一臂11的接近传感器4A和配置于第一臂侧部分1211的接近传感器4B分别与第一传感器电路401连接。另外，如图2以及图7所示，配置于第三臂13的接近传感器4D和配置于第三臂侧部分1212的接近传感器4C分别与第二传感器电路402连接。因此，若对第一臂11与接近传感器4B、4C的位置关系进行考察，则如图6所示，从第一臂11到接近传感器4B(第一接近传感器)为止的沿着第二转动轴O2的距离L1小于从第一臂11到接近传感器4C(第二接近传感器)为止的沿着第二转动轴O2的距离L2。即，距离L1以及距离L2互相是不同的。并且，本实施方式所涉及的距离L1、L2的大小关系与第二臂12的相对于第一臂11的转动角度无关，差不多是维持的。
此外，在使第二臂12相对于第一臂11转动时，在其转动范围整体中，距离L1是指第一臂11与接近传感器4B的分开距离的最小值。同样地，在使第二臂12相对于第一臂11转动时，在其转动范围整体中，距离L2是指第一臂11与接近传感器4C的分开距离的最小值。
这样，通过在区域121中排列设置传感器控制电路互相不同的接近传感器4B、4C，并且使其配置最优化，从而能够将第一臂11或第三臂13干涉接近传感器4B、4C的可检测范围时的不良影响抑制到最小限度。
具体而言，以第一臂11侧和第三臂13侧将区域121分割为两个，并且排列设置有互相独立的接近传感器4B、4C。因此，例如，即使在考虑到第一臂11进入到接近传感器4B的可检测范围内，并且将与接近传感器4B连接的第一传感器电路401的灵敏度暂时降低的情况下，不用降低与接近传感器4C连接的第二传感器电路402的灵敏度也可以。因此，在接近传感器4C的可检测范围内，能够维持本来良好的灵敏度并且更高精度地检测物体的接近。同样地，即使在考虑到第三臂13进入到接近传感器4C的可检测范围内，并且将与接近传感器4C连接的第二传感器电路402的灵敏度暂时降低的情况下，不用降低与接近传感器4B连接的第一传感器电路401的灵敏度也可以。因此，在接近传感器4B的可检测范围内，能够维持本来良好的灵敏度并且更高精度地检测物体的接近。
另外，配置有接近传感器4B的第二臂12绕第二转动轴O2相对于配置有接近传感器4A的第一臂11转动。因此，由于转动角，会产生如下的位置关系：在接近传感器4A的驱动电极41产生的电场会作用于接近传感器4B的检测电极42。
基于此，在本实施方式中，如图7所示，配置于第一臂11的接近传感器4A与接近传感器4B一起与第一传感器电路401连接。因此，在接近传感器4A、4B中，能够以互相相同的定时施加变化的驱动电压，并且以互相相同的定时检测电荷量。由此，即使由于第二臂12的相对于第一臂11的转动而接近传感器4A、4B的静电电容受到干涉，并且从检测电极42输出的电荷量发生增减，也能够容易地校正电荷量的增减。这是由于驱动电压变化的定时与检测到电荷量的定时是一致的，所以在随着干涉的电荷量的增减幅度与第二臂12相对于第一臂11的姿态之间具有一定的相关关系。即，由于在随着干涉的电荷量的增减中抑制了随机性并产生再现性，所以能够容易地计算随着干涉的电荷量的增减，并且能够更高精度地求出本来应求出的如下电荷量的增减：随着物体的相对于接近传感器4A、4B的接近的电荷量。
与此同样地，在本实施方式中，如图7所示，配置于第三臂13的接近传感器4D与接近传感器4C一起与第二传感器电路402连接。因此，在接近传感器4C、4D中，能够以互相相同的定时施加变化的驱动电压，并且以互相相同的定时检测电荷量。由此，即使由于第三臂13的相对于第二臂12的转动而接近传感器4C、4D的静电电容受到干涉，并且从检测电极42输出的电荷量发生增减，也能够容易地校正电荷量的增减。这是由于驱动电压变化的定时与检测电荷量的定时是一致的，所以在随着干涉的电荷量的增减幅度与第三臂13的相对于第二臂12的姿态之间持有一定的相关关系。即，由于在随着干涉的电荷量的增减中抑制了随机性并产生再现性，所以能够容易地计算随着干涉的电荷量的增减，并且能够更高精度地求出本来应求出的如下电荷量的增减：随着物体相对于接近传感器4C、4D的接近的电荷量。
另外，在图8所示的现有的机器人100’中，在第一臂11上配置有接近传感器4A，在第二臂12上配置有前述的接近传感器4B’，在第三臂13上配置有接近传感器4D。并且，这三个接近传感器4A、4B’、4D的各检测电极42经由收容在机器人臂10的内部的布线40A、40B’、40D’与收容在第一臂11的内部的一个传感器电路400电连接。因此，特别是在传感器电路400与接近传感器4D之间，由于物理上远离所以布线40D’的延长会变长。这样一来，在布线40D’中被传输的模拟信号，具体而言，从检测电极42输出的电荷量的变化会变得易于受到干扰噪声的影响，并且寄生电容会增加。其结果，存在从电荷量的增减幅度求出的物体的检测精度会下降这一技术问题。而且，有必要将多个布线40B’、40D’穿过第一臂11与第二臂12之间的关节172。这样一来，还存在关节172的内部的设计自由度会下降这一技术问题。
相对于此，在本实施方式中，通过将一个传感器电路400分为两个，从而解决了上述的技术问题。
图9是示出图6的接近传感器4的配置以及图2的第一传感器电路401及第二传感器电路402的配置的主视图。
图9所示的机器人100具备：第一传感器电路401，收容在第一臂11的内部；以及第二传感器电路402，收容在第三臂13的内部。并且，接近传感器4A、4B的各检测电极42经由收容在机器人臂10的内部的布线40A、40B与第一传感器电路401电连接，接近传感器4C、4D的各检测电极42经由收容在机器人臂10的内部的布线40C、40D与第二传感器电路402连接。因此，在图9中，能够使各布线40A、40B、40C、40D的延长比图8所示的各布线40A、40B’、40D’的延长短。其结果，在各布线40A、40B、40C、40D中被传输的模拟信号变得易于受到干扰噪声的影响。由此，在本实施方式所涉及的机器人100中，能够更高精度地检测物体的接近。另外，在图9中，与图8相比，能够减少穿过关节172的内部的布线的数量。由此，能够提高关节172的内部的设计自由度。
第一传感器电路401以及第二传感器电路402的配置不限定于上述，各布线40A、40B、40C、40D的延长可以以尽量变短的方式适当变更。另外，机器人100也可以具备三个以上的传感器电路。
此外，虽然未图示，但在图6所示的第二臂12中，对于与X轴交叉的另一个区域，即位于区域121的相反侧的区域也可以与区域121同样地，以未图示的虚拟线为界线将其分割为两个。并且，也可以在其虚拟线的第一臂11侧的部分设置有与接近传感器4B同样的传感器，在第三臂13侧的部分设置有与接近传感器4C同样的传感器。
另外，虽然未图示，但在图6所示的第二臂12中，对于与区域121的两个短边121a对应的两个区域，即与Z轴交叉的两个区域也与区域121同样地，也可以在以未图示的虚拟线为界线将其分割为两个时，在虚拟线的第一臂11侧的部分设置与接近传感器4B同样的传感器，在第三臂13侧的部分设置与接近传感器4C同样的传感器。
而且，虽然未图示，但在图6所示的第二臂12中，对于与区域121的两个长边121b对应的两个区域中的、位于第一臂11侧的区域，只要设置与接近传感器4B同样的传感器即可。同样地，对于位于第三臂13侧的区域，只要设置与接近传感器4C同样的传感器即可。
通过设置如上所述的传感器，对于设置于第一臂11侧的部分的传感器，能够通过与第一传感器电路401连接来使布线的延长变短。因此，能够抑制干扰噪声对于检测信号的影响，且能够避免关节的内部中的设计自由度的下降。同样地，对于设置于第三臂13侧的部分的传感器，也能够通过与第二传感器电路402连接来使布线的延长变短。因此，能够抑制干扰噪声对于检测信号的影响，且能够避免关节的内部中的设计自由度的下降。
此外，在区域121中隔着虚拟线IL排列设置有接近传感器4B和接近传感器4C，这种情况下，从各驱动电极41延伸的未图示的电力线向与区域121正交的方向突出后，变为到达相邻的检测电极42。因此，例如考虑到几乎不存在从接近传感器4B的驱动电极41到达接近传感器4C的检测电极42的电力线。基于此，即使针对区域121排列设置电路不同的接近传感器4B、4C，互相波及的影响也是有限的。
另一方面，通过采用图9所示的配置，能够在享受如上所述的效果，即抑制干扰噪声的影响或者提高关节的设计自由度的效果的同时，能够以充分的密度将接近传感器4B、4C配置于区域121。因此，能够尽量减少接近传感器4的可检测范围未波及的空间，并且能够实现接近传感器4的“死角”较少的机器人100。
如上所述，本实施方式所涉及的机器人100具备：第一臂11；第二臂12，相对于第一臂11位移；电容式接近传感器4B(第一接近传感器)；设置于第二臂12；以及电容式接近传感器4C(第二接近传感器)，设置于第二臂12。并且，如上所述，从第一臂11到接近传感器4B为止的距离L1与从第一臂11到接近传感器4C为止的距离L2是不同的。
根据这样的机器人100，由于对第二臂12排列设置与互相不同的传感器电路连接的接近传感器4B、4C，所以即使在考虑到接近传感器4B与第一臂11的干涉的情况下，不用降低接近传感器4C的灵敏度也可以。因此，根据本实施方式，能够实现易于提高灵敏度的机器人100。
此外，如上所述地，在将接近传感器4B(第一接近传感器)以及接近传感器4C(第二接近传感器)排列设置于第二臂12时，也可以使接近传感器4B的灵敏度与接近传感器4C的灵敏度不同。具体而言，在传感器控制部82中，将从第一传感器电路401输出的检测结果和从第二传感器电路402输出的检测结果分别与“阈值”比较，并且检测结果在阈值以上时，能够判断为物体与机器人臂10接近。这种情况下，也可以使从第一传感器电路401输出的检测结果所应用的阈值与从第二传感器电路402输出的检测结果所应用的阈值互相不同。第一臂11的相对于接近传感器4B的干涉的程度与第三臂13的相对于接近传感器4C的干涉的程度由于机器人臂10的设计而不同的情况较多，因此如上所述地通过使阈值不同，从而能够在接近传感器4B、4C中使灵敏度最优化。
另外，如上所述，第二臂12绕转动轴即第二转动轴O2相对于第一臂11转动。在将穿过沿着第二转动轴O2的第二臂12的长度的中间点，即前述的短边121a的中间点M1且与第二转动轴O2正交的线设为虚拟线IL时，如图6所示，从第一臂11到接近传感器4B(第一接近传感器)为止的距离L1小于从第一臂11到虚拟线IL为止的距离L3。另外，从第一臂11到接近传感器4C(第二接近传感器)为止的距离L2大于从第一臂11到虚拟线IL为止的距离L3。
通过以这样的虚拟线IL为界线来配置接近传感器4B和接近传感器4C，从而能够以接近传感器4B和接近传感器4C将第二臂12的周边的接近传感器4的可检测范围分为两份。因此，通过接近传感器4B与接近传感器4C难以产生灵敏度显著不同这一状况，从而能够实现作为整体具备均匀地灵敏度较高的接近传感器4的机器人100。
另外，图6所示的接近传感器4B(第一接近传感器)是具备驱动电极41(第一驱动电极)和检测电极42(第一检测电极)的互电容方式的传感器。这样的互电容方式的接近传感器4B与自电容方式的传感器相比，能够提高物体的检测精度。因此，能够实现可靠性更高的机器人100。
另外，图6所示的接近传感器4C(第二接近传感器)也与接近传感器4B同样地，是具备驱动电极41(第二驱动电极)和检测电极42(第二检测电极)的互电容方式的传感器。这样的互电容方式的接近传感器4C与自电容方式的传感器相比，能够提高物体的检测精度。因此，能够实现可靠性更高的机器人100。
另外，如上所述，图6所示的接近传感器4B、4C的检测方法分别是具备驱动电极41和检测电极42的互电容方式。以如下的方式构成：在接近传感器4B的驱动电极41(第一驱动电极)与接近传感器4C的驱动电极41(第二驱动电极)之间，不配置有接近传感器4B的检测电极42(第一检测电极)以及接近传感器4C的检测电极42(第二检测电极)。即，接近传感器4B的驱动电极41和接近传感器4C的驱动电极41是互相相邻的。
在驱动电极41的周边，驱动电极41作为屏蔽发挥功能。因此，即使接近传感器4B的驱动电极41与接近传感器4C的驱动电极41互相相邻，相互波及不良影响的可能性也较小。另一方面，例如，若接近传感器4B的检测电极42与接近传感器4C的驱动电极41相邻，则从检测电极42输出的电荷量的变化易于受到施加于接近传感器4C的驱动电极41的驱动信号的影响。
相对于此，通过采用如上所述的配置，成为在检测电极42彼此之间夹装有驱动电极41。因此，噪声难以叠加于检测信号，从而能够在接近传感器4中更高精度地检测物体。
2.第一变形例
接下来，对前述的实施方式所涉及的机器人100的第一变形例进行说明。
图10是示出第一变形例所涉及的机器人100的配置于第二臂12的接近传感器4B-1、4C-1的部分放大图。
以下，对第一变形例进行说明，但在以下的说明中，以与所述实施方式的不同点为中心进行说明，并且对于同样的事项省略其说明。此外，在图10中，对于与所述实施方式同样的结构标注了相同的附图标记。
如上所述，图10所示的接近传感器4B-1、4C-1的检测方法分别是具备驱动电极41和检测电极42的互电容方式。以如下的方式构成：在接近传感器4B-1的检测电极42(第一检测电极)与接近传感器4C-1的检测电极42(第二检测电极)之间，不配置有接近传感器4B-1的驱动电极41(第一驱动电极)以及接近传感器4C-1的驱动电极41(第二驱动电极)。即，接近传感器4B-1的检测电极42和接近传感器4C-1的检测电极42是互相相邻的。
通过采用这样的配置，虽然没有所述实施方式的程度，但是例如与接近传感器4B-1的检测电极42和接近传感器4C-1的驱动电极41相邻的情况相比，噪声变得难以叠加于检测信号。因此，与电路的不同的驱动电极41和检测电极42相邻的情况相比，能够提高接近传感器4B-1、4C-1中的物体的检测精度。
在如上所述的第一变形例中，也能够获得与所述实施方式同样的效果。
3.第二变形例
接下来，对前述的实施方式所涉及的机器人100的第二变形例进行说明。
图11是示出第二变形例所涉及的机器人100的配置于第二臂12的接近传感器4B-2、4C-2的部分放大图。
以下，对第二变形例进行说明，但在以下的说明中，以与所述实施方式的不同点为中心进行说明，并且对于同样的事项省略其说明。此外，在图11中，对于与所述实施方式同样的结构标注了相同的附图标记。
如上所述，图11所示的接近传感器4B-2、4C-2的检测方法分别是具备驱动电极41和检测电极42的互电容方式。并且，第二变形例所涉及的机器人100具备接地电极43，所述接地电极43设置在接近传感器4B-2与接近传感器4C-2之间并且具有接地电位。
由此，例如，如图11所示，即使在接近传感器4B-2的驱动电极41与接近传感器4C-2的检测电极42互相相邻的情况下，通过在它们之间设置接地电极43，从而从检测电极42输出的电荷量的变化变为难以受到施加于接近传感器4B-2的驱动电极41的驱动信号的影响。即，接地电极43作为屏蔽发挥功能，并且噪声变为难以叠加在从检测电极42输出的电荷量的变化上。其结果，能够进一步提高接近传感器4B-2、4C-2中的物体的检测精度。
在如上所述的第二变形例中，也能够获得与所述实施方式同样的效果。
以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人进行了说明，但本发明并非限定于此，各部分的结构可以替换为具有同样的功能的任意的结构。另外，也可以对本发明附加其他的任意的结构物。
另外，本发明的机器人只要具有机器人臂即可，不限定于吊顶型的垂直多关节机器人，例如，也可以是其他的垂直多关节机器人、双腕机器人以及水平多关节机器人等其他的机器人。另外，机器人臂所具有的臂的数量不限定于前述的实施方式的数量，也可以在一个以上且五个以下或在七个以上。

Claims (8)

1.一种机器人，其特征在于，具备：
第一臂；
第二臂，相对于所述第一臂位移；
电容式第一接近传感器，设置于所述第二臂；以及
电容式第二接近传感器，设置于所述第二臂，
从所述第一臂到所述第一接近传感器为止的距离与从所述第一臂到所述第二接近传感器为止的距离不同。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述第一接近传感器的灵敏度与所述第二接近传感器的灵敏度不同。
3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述第二臂绕转动轴相对于所述第一臂转动，
在将穿过沿着所述转动轴的所述第二臂的长度的中间点且与所述转动轴正交的线设为虚拟线时，
从所述第一臂到所述第一接近传感器为止的距离小于从所述第一臂到所述虚拟线为止的距离，
从所述第一臂到所述第二接近传感器为止的距离大于从所述第一臂到所述虚拟线为止的距离。
4.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述第一接近传感器的检测方式是具备第一驱动电极和第一检测电极的互电容方式。
5.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述第二接近传感器的检测方式是具备第二驱动电极和第二检测电极的互电容方式。
6.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述第一接近传感器为具备第一驱动电极和第一检测电极的互电容方式，
所述第二接近传感器为具备第二驱动电极和第二检测电极的互电容方式，
在所述第一驱动电极与所述第二驱动电极之间未配置所述第一检测电极以及所述第二检测电极。
7.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述第一接近传感器为具备第一驱动电极和第一检测电极的互电容方式，
所述第二接近传感器为具备第二驱动电极和第二检测电极的互电容方式，
在所述第一检测电极与所述第二检测电极之间未配置所述第一驱动电极以及所述第二驱动电极。
8.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述机器人具备：设置在所述第一接近传感器与所述第二接近传感器之间并且具有接地电位的接地电极。
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