CN114055429B - 作业方法及机器人系统 - Google Patents

Abstract

提供一种作业方法及机器人系统，能够进行顺畅的作业。作业方法是机器人系统对于对象物进行伴随有重量增减的作业的方法，所述机器人系统具有机器人、第一手爪以及第二手爪，所述第一手爪具有助力装置，所述第二手爪不具有助力装置，在所述作业方法中，根据所述对象物的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是将所述第一手爪连接于所述机器人并在由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将所述第二手爪连接于所述机器人并在未由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态。

Description

作业方法及机器人系统

技术领域

本发明涉及作业方法及机器人系统。

背景技术

例如，在专利文献1中记载了一种装卸物输送装置，其中，机器人在与安装于平衡器臂的前端的手爪装置连接的状态下把持、输送作为对象物的装卸物，并在与手爪装置分离的状态下进行其它作业。在对象物的重量为难以通过机器人单体输送的程度的情况下，能够通过来自平衡器臂的辅助而顺畅地进行对象物的输送。

专利文献1：日本特开2009-262304号公报

另一方面，在对象物的重量小到即使通过机器人单体也能够输送的程度的情况下，机器人的驱动速度受平衡器臂限制，反而变得无法顺畅地进行对象物的输送。因此，在作业中对象物的重量发生变化的情况下，存在无法通过专利文献1的装卸物输送装置顺畅地进行对象物的输送的情况。

发明内容

本发明的作业方法是机器人系统对于对象物进行伴随有重量增减的作业的方法，所述机器人系统具有机器人、第一手爪以及第二手爪，所述第一手爪具有助力装置，所述第二手爪不具有助力装置，在所述作业方法中，根据所述对象物的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是将所述第一手爪连接于所述机器人并在由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将所述第二手爪连接于所述机器人并在未由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态。

本发明的作业方法是机器人系统对于对象物进行伴随有重量增减的作业的方法，所述机器人系统具有机器人、手爪以及助力装置，所述手爪连接于所述机器人而被使用，所述助力装置对所述机器人赋予助力，在所述作业方法中，根据所述对象物的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是在对所述机器人赋予来自所述助力装置的助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是在未对所述机器人赋予来自所述助力装置的助力的状态下进行作业的状态。

本发明的机器人系统具有机器人、第一手爪、第二手爪以及控制装置，所述第一手爪具有助力装置，所述第二手爪不具有助力装置，在所述第一手爪或所述第二手爪连接于所述机器人的状态下，所述控制装置使所述机器人对于对象物进行伴随有重量增减的作业，所述控制装置根据所述对象物的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是将所述第一手爪连接于所述机器人并在由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将所述第二手爪连接于所述机器人并在未由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态。

附图说明

图1为示出本发明的第一实施方式涉及的机器人系统的整体构成的立体图。

图2为示出第一手爪及第二手爪的立体图。

图3为示出作业工序的流程图。

图4为示出作业工序的流程图。

图5为示出本发明的第二实施方式涉及的机器人系统的整体构成的立体图。

图6为示出作业工序的流程图。

图7为示出作业工序的流程图。

图8为示出切换机构的一例的图。

图9为示出切换机构的一例的图。

图10为示出切换机构的一例的图。

图11为示出切换机构的一例的图。

图12为示出切换机构的一例的图。

图13为示出本发明的第三实施方式涉及的机器人的立体图。

附图标记说明

1：机器人系统；2：机器人；5：手爪组；6：控制装置；7：手爪临时固定装置；8：无人搬运车；9：助力装置；21：基座；22：臂；28：力检测传感器；51：第一手爪；52：第二手爪；91：链条；92：起重装置；93：切换机构；PRO：投影仪；221：第一臂；222：第二臂；223：第三臂；224：第四臂；225：第五臂；226：第六臂；227：手爪连接部；231：第一臂转动机构；232：第二臂转动机构；233：第三臂转动机构；234：第四臂转动机构；235：第五臂转动机构；236：第六臂转动机构；531：基部；532、533：爪部；534：机器人连接部；535：爪部开闭机构；930：锁定机构；931：管；932：环；933：施加部；934：缸体；935：活塞；936：拉伸弹簧；937：施加部；938：外壳；939：盘簧；9340：空间；P：作业空间；Q：对象物；R：零件；S1：第一输送工序；S11、S12、S101、S102：步骤；S2：作业工序；S21、S201：步骤；S3：第二输送工序；S31、S32、S301、S302：步骤；S4：第一输送工序；S41、S42、S401、S402：步骤；S5：作业工序；S51、S52、S501、S502：步骤；S6：第二输送工序；S61、S601：步骤。

具体实施方式

以下基于附图所示的优选的实施方式，对本发明的作业方法及机器人系统进行详细说明。

第一实施方式

图1为示出本发明的第一实施方式涉及的机器人系统的整体构成的立体图。图2为示出第一手爪及第二手爪的立体图。图3及图4分别为示出作业工序的流程图。

图1所示的机器人系统1进行对精密设备、构成精密设备的零件的供料、卸料、输送及组装等作业。这样的机器人系统1具有机器人2、具备多个手爪的手爪组5、控制机器人2的驱动的控制装置6以及手爪临时固定装置7。并且，在机器人系统1中，根据所述精密设备、所述零件等作为作业对象物的对象物Q的重量，在将手爪组5所具有的多个手爪、在本实施方式中为从第一手爪51及第二手爪52中选择的一个手爪安装至机器人2的状态下进行作业。

如图1所示，机器人2是具有六个驱动轴的六轴机器人。机器人2具有固定于地板、天花板的基座21和转动自如地连结于基座21的臂22。另外，臂22具有：第一臂221，转动自如地连结于基座21；第二臂222，转动自如地连结于第一臂221；第三臂223，转动自如地连结于第二臂222；第四臂224，转动自如地连结于第三臂223；第五臂225，转动自如地连结于第四臂224；第六臂226，转动自如地连结于第五臂225；以及手爪连接部227，设置于第六臂226的前端侧。从手爪组5中包括的多个手爪中选择与使机器人2执行的作业对应的手爪，并将其安装至手爪连接部227。需要说明的是，手爪连接部227例如由自动工具更换器的主板构成。

另外，机器人2具有配置在第六臂226与手爪连接部227之间的力检测传感器28。力检测传感器28检测施加于与手爪连接部227连接的手爪的力。作为力检测传感器28的构成，不作特别限定，例如可以构成为：具有由水晶构成的受压体，并基于通过该受压体接受力而产生的电荷的大小来检测所受到的力。此外，力检测传感器28的配置只要能够检测施加于手爪的力，则不作特别限定。另外，也可以省略力检测传感器28。

另外，机器人2具有：第一臂转动机构231，配置于基座21与第一臂221之间的关节部，并使第一臂221相对于基座21转动；第二臂转动机构232，配置于第一臂221与第二臂222之间的关节部，并使第二臂222相对于第一臂221转动；第三臂转动机构233，配置于第二臂222与第三臂223之间的关节部，并使第三臂223相对于第二臂222转动；第四臂转动机构234，配置于第三臂223与第四臂224之间的关节部，并使第四臂224相对于第三臂223转动；第五臂转动机构235，配置于第四臂224与第五臂225之间的关节部，并使第五臂225相对于第四臂224转动；以及第六臂转动机构236，配置于第五臂225与第六臂226之间的关节部，并使第六臂226相对于第五臂225转动。在这些第一至第六臂转动机构231～236中，例如包括作为驱动源的电机、减速器、控制电机的驱动的控制器、检测臂的位移量(转动角)的编码器等。

手爪组5具有多个手爪。如图1所示，在本实施方式中，手爪组5具有第一手爪51和第二手爪52作为多个手爪。相对于在第一手爪51设置有助力装置9，而在第二手爪52未设置有助力装置9，第一手爪51和第二手爪52除此之外是相同的构成。

如图2所示，第一手爪51及第二手爪52分别具有基部531、移动自如地连结于基部531的一对爪部532、533以及使一对爪部532、533靠近、分开的爪部开闭机构535。另外，在基部531设置有与机器人2的手爪连接部227连接的机器人连接部534。机器人连接部534例如由自动工具更换器的工具板构成。另外，爪部开闭机构535例如包括作为驱动源的电机、减速器、控制电机的驱动的控制器、检测爪部532、533的位移量(移动量)的编码器等。另外，仅在第一手爪51连接有助力装置9的连接部91。

利用这样的第一手爪51和第二手爪52，能够通过使一对爪部532、533靠近以夹持对象物Q，来抓住(把持)对象物Q，并且能够通过使一对爪部532、533分开，来释放(放开)所把持的对象物Q。但是，对第一手爪51和第二手爪52的构成均不作特别限定，可以是适于作业内容的任何构成。例如，第一手爪51及第二手爪52均可以是通过真空吸附、磁吸附等夹持以外的方法来把持对象物Q的构成。另外，第一手爪51及第二手爪52的构成也可以彼此不同。

除了上述第一手爪51及第二手爪52之外，手爪组5还可以具有至少一个手爪。在这种情况下，既可以用与第一手爪51和第二手爪52同样地把持对象物Q的手爪来作为第三手爪，也可以使用具备各种工具且进行除了拧螺丝、切断、去毛刺、精加工、熔接、检查、摄影等把持以外的各种作业的手爪来作为第三手爪。

如图1所示，第一手爪51及第二手爪52在未与机器人2连接时，被临时固定于手爪临时固定装置7。这样，通过将不使用的手爪临时固定于手爪临时固定装置7，手爪的保管变得容易。另外，能够顺畅地进行手爪和机器人2的连接，手爪到机器人2的拆装作业变得容易。但是，并不限定于此，也可以省略手爪临时固定装置7，既可以将不使用的手爪以规定姿势置于规定位置，也可以不决定位置、姿势而随意放置。

接着，对未设置于第二手爪52而仅设置于第一手爪51的助力装置9进行说明。助力装置9是通过吊起并支承第一手爪51而对机器人2赋予助力以辅助机器人2对对象物Q的输送的装置。作为助力装置9，不作特别限定，在本实施方式中，如图1以及图2所示，具有一端部与第一手爪51连接的链条91、和设置于天花板并与臂22的活动连动以卷起或送出链条91的起重装置92。

根据这样的助力装置9，在安装有第一手爪51的机器人2把持并输送对象物Q时，通过利用起重装置92卷起链条91以支承第一手爪51，而能够减少从对象物Q传递至机器人2的荷重，优选使其为零。由此，能够通过机器人2顺畅地输送对象物Q。另外，能够通过机器人2输送该机器人2能够输送的重量以上的对象物Q。换言之，能够使用可输送能力(能够输送的重量)小的机器人2来输送更重的对象物Q。

但是，作为助力装置9，只要能够发挥上述的功能，则不作特别限定。例如，起重装置92可以构成为沿着设置于天花板的导轨等移动自如，并配合臂22的活动而自动移动、或者以被臂22拉拽的方式移动。由此，在作业中，能够从几乎正上方持续支承第一手爪51，因此能够更高效地对机器人2赋予助力。

控制装置6例如根据来自未图示的主机的指令分别独立地控制第一～第六臂转动机构231～236、爪部开闭机构535以及起重装置92的驱动。

这样的控制装置6例如由计算机构成，具有处理信息的处理器(CPU)、以能够通信的方式与处理器连接的存储器以及外部接口。另外，在存储器中保存有能够通过处理器执行的各种程序，处理器能够读取并执行存储于存储器的各种程序等。

以上，对机器人系统1的构成进行了简单说明。接着，对使用了机器人系统1的作业方法进行说明。控制装置6根据对象物Q的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，其中，所述助力作业状态是将第一手爪51连接于机器人2并在被助力装置9赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将第二手爪52连接于机器人2并在未被助力装置9赋予助力的状态下进行作业的状态。

以下，如图3所示，对进行第一输送工序S1、作业工序S2、以及第二输送工序S3来组装投影仪PRO的例子进行说明，其中，在所述第一输送工序S1中，机器人2将对象物Q输送至作业空间P，在所述作业工序S2中，机器人2在作业空间P中对于对象物Q进行伴随有重量增减的作业，在所述第二输送工序S3中，机器人2将结束了作业工序S2的对象物Q输送至作业空间P之外。在该例子中，由于组装投影仪PRO，因此在作业工序S2中，对于对象物Q进行伴随有重量增加的作业。

在第一输送工序S1中，向作业空间P输送作为投影仪PRO的零件的对象物Q及其它多个零件R。需要说明的是，作为投影仪PRO的零件，例如可列举出：射出光的光源装置、将光分离为红色、绿色以及蓝色的颜色分离光学装置、具备各颜色用的液晶面板并根据图像信号调制各颜色的光束的空间光调制装置、对由空间光调制装置调制后的各颜色的光束进行合成以生成影像光的棱镜、以期望的放大率放大由棱镜生成的影像光并进行投射的投射透镜、冷却用风扇、容纳这些各零件并由壳体和盖体构成的封装体等。以下，为了便于说明，将壳体作为对象物Q，将其它零件作为零件R。

在本实施方式中，对象物Q以及各零件R是机器人2能够输送的额定重量内的重量。因此，在第一输送工序S1中，作为步骤S11，通过控制装置6的控制，首先，将机器人2的手爪连接部227与临时固定于手爪临时固定装置7的第二手爪52的机器人连接部534连接，在机器人2安装没有助力装置9的第二手爪52。接下来，作为步骤S12，通过控制装置6的控制，利用第二手爪52把持配置于作业空间P外的对象物Q以及各零件R，并使臂22运动而向作业空间P内输送。也就是说，本作业在非助力作业状态下进行。

由于对象物Q以及各零件R为额定内重量，因此即使未从助力装置9赋予助力，也能够仅利用机器人2来输送。因此，在第一输送工序S1中，选择没有助力装置9的第二手爪52作为安装于机器人2的手爪，使其成为非助力作业状态，由此提高对象物Q及各零件R的输送速度，能够缩短该工序所需的时间。

在作业工序S2中，将各零件R安装于输送到作业空间P内的对象物Q，以组装投影仪PRO。具体而言，在作为对象物Q的壳体的规定部位依次安装作为零件R的光源装置、颜色分离光学装置、空间光调制装置、棱镜、投射透镜、冷却用风扇等，最后通过用盖体进行密封来组装出投影仪PRO。即便是在本工序中，由于把持额定内重量的各零件R，并进行向所述规定部位的输送、安装，所以接着第一输送工序S1直接使用第二手爪52。也就是说，本作业在非助力作业状态下进行。

在这样的作业工序S2中，作为步骤S21，通过控制装置6的控制，利用第二手爪52依次把持各零件R，并将其安装于作为对象物Q的壳体的规定部位，以组装投影仪PRO。需要说明的是，在作业工序S2的中途，在需要利用第二手爪52进行困难的作业的情况下，也可以是每次第二手爪52把持工具进行所述作业。另外，例如，在手爪组5除了第一、第二手爪51、52之外还具有适于所述作业的第三手爪的情况下，也可以将安装于机器人2的手爪从第二手爪52切换到第三手爪，以通过第三手爪进行所述作业。

在本实施方式中，在作业工序S2中得到的投影仪PRO是机器人2能够输送的额定重量外的重量。因此，难以利用机器人2单体来输送投影仪PRO。因此，在第二输送工序S3中，作为步骤S31，通过控制装置6的控制，首先，使第二手爪52从机器人2分离，并在机器人2安装第一手爪51。接着，作为步骤S32，通过控制装置6的控制，利用第一手爪51把持配置于作业空间P内的投影仪PRO，并在由助力装置9赋予助力的状态下使臂22运动以向作业空间P外输送。也就是说，本作业在助力作业状态下进行。由此，能够进行投影仪PRO的输送，并且能够顺畅地进行该输送。

接着，与上述的例子相反，说明对包括对象物Q的投影仪PRO进行分解的作业方法。如图4所示，本作业进行第一输送工序S4、作业工序S5以及第二输送工序S6以对投影仪PRO进行分解，其中，在所述第一输送工序S4中，机器人2将投影仪PRO输送至作业空间P，在所述作业工序S5中，机器人2在作业空间P中对投影仪PRO进行伴随有重量增减的作业，在所述第二输送工序S6中，机器人2将结束了作业工序S5的对象物Q输送至作业空间P外。在该例子中，由于分解投影仪PRO，因此在作业工序S5中，对于对象物Q进行伴随有重量减少的作业。

在第一输送工序S4中，将投影仪PRO输送至作业空间P。在本实施方式中，投影仪PRO是额定外重量。因此，难以利用机器人2单体来输送投影仪PRO。因此，在第一输送工序S4中，作为步骤S41，通过控制装置6的控制，首先，在机器人2安装第一手爪51。接下来，作为步骤S42，通过控制装置6的控制，利用第一手爪51把持配置于作业空间P外的投影仪PRO，并在由助力装置9赋予助力的状态下使臂22运动以向作业空间P内输送。也就是说，本作业在助力作业状态下进行。由此，能够进行投影仪PRO的输送，并且能够顺畅地进行该输送。

在作业工序S5中，将输送至作业空间P内的投影仪PRO分解，将对象物Q以及各零件R从壳体去除并使其均形成为零散的状态。在本工序中，把持对象物Q以及各零件R以进行将其从壳体去除的作业。由于对象物Q及各零件R均为额定内重量，因此，本工序能够通过机器人2单体来进行。因此，在作业工序S5中，作为步骤S51，通过控制装置6的控制，首先，使第一手爪51从机器人2分离，并在机器人2安装第二手爪52。接着，作为步骤S52，通过控制装置6的控制，使用第二手爪52将投影仪PRO分解，并形成对象物Q以及各零件R变为零散的状态。即，本作业在非助力作业状态下进行。这样，通过使用没有助力装置9的第二手爪52对额定内重量的对象物Q及各零件R进行作业，能够提高该作业的作业速度，缩短该工序所需的时间。

在第二输送工序S6中，将对象物Q及各零件R向作业空间P外输送。如前所述，对象物Q以及各零件R均为额定内重量。因此，在本工序中，也接着作业工序S5直接使用第二手爪52。也就是说，本作业在非助力作业状态下进行。

在这样的第二输送工序S6中，作为步骤S61，通过控制装置6的控制，利用第二手爪52依次把持对象物Q及各零件R，并通过使臂22运动而向作业空间P外输送。这样，通过选择没有助力装置9的第二手爪52作为安装于机器人2的手爪，能够提高对象物Q及各零件R的输送速度，并且能够缩短该工序所需的时间。

通过像以上的组装作业和分解作业那样，根据对象物Q的重量切换助力作业状态和非助力作业状态，能够在必要的情况下接受来自助力装置9的辅助而更可靠地输送对象物Q，并在不必要的情况下不接受来自助力装置9的辅助而更迅速地输送对象物Q。因此，根据本作业方法，能够顺畅地进行对象物Q的输送。特别是，如上述作业方法那样，在作业工序S2中，对于对象物Q进行伴随有重量增加的作业，虽然在作业工序S2之前，对象物Q为额定内重量，但是在作业工序S2之后，包括对象物Q的投影仪PRO为额定外重量。这样，在需要在第一输送工序S1以及第二输送工序S3中的一方中输送额定内重量的对象物Q，而在另一方中输送额定外重量的对象物Q的情况下，如果能够切换助力作业状态和非助力作业状态，则尤其能够享受本作业方法的上述优点。

特别是，在本实施方式中，机器人2具有力检测传感器28。因此，通过将施加于力检测传感器28的力反馈至控制装置6，例如能够以少的失败频率且在短时间内进行机器人2与第一手爪51或第二手爪52的连接。另外，在机器人2安装第一手爪51，并利用第一手爪51把持额定外重量的对象物Q时，能够通过控制起重装置92的驱动以使施加于力检测传感器28的力变小、优选变为零，来更可靠且顺畅地进行额定外重量的对象物Q的输送。另外，在把持对象物Q以将其拿起时，能够根据施加于力检测传感器28的力来把握对象物Q的重量，并切换为适当的手爪。

以上对机器人系统1及使用了该机器人系统1的作业方法进行了说明。如前所述，这样的机器人系统1具有：机器人2；具有助力装置9的第一手爪51；不具有助力装置9的第二手爪52；以及在将第一手爪51或第二手爪52连接于机器人2的状态下，使机器人2对于对象物Q进行伴随有重量增减的作业的控制装置6。控制装置6根据对象物Q的重量切换助力作业状态和非助力作业状态，其中，所述助力作业状态是将第一手爪51连接于机器人2并在被助力装置9赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将第二手爪52连接于机器人2并在未被助力装置9赋予助力的状态下进行作业的状态。根据这样的系统，能够在需要的情况下接受来自助力装置9的辅助以更可靠地输送对象物Q，并能够在不必要的情况下不接受来自助力装置9的辅助以更迅速地输送对象物Q。因此，能够顺畅地进行本作业。

另外，如上所述，机器人2具有检测施加于机器人2的力的力检测传感器28。因此，通过将施加于力检测传感器28的力反馈至控制装置6，例如能够以少的失败频率且在短时间内进行机器人2与第一手爪51或第二手爪52的连接。另外，在机器人2安装第一手爪51，并用第一手爪51把持额定外重量的对象物Q时，能够通过控制起重装置92的驱动，以使施加于力检测传感器28的力变小，而更可靠且顺畅地进行额定外重量的对象物Q的输送。另外，在把持对象物Q以将其拿起时，能够根据施加于力检测传感器28的力来把握对象物Q的重量，并切换为适当的手爪。

此外，如前所述，在由机器人系统1对于对象物Q进行伴随有重量增减的作业的作业方法中，根据对象物Q的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，其中，所述机器人系统1具有机器人2、具有助力装置9的第一手爪51以及不具有助力装置9的第二手爪52，所述助力作业状态是将第一手爪51连接于机器人2并在被助力装置9赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将第二手爪52连接于机器人2并在未被助力装置9赋予助力的状态下进行作业的状态。根据这样的方法，能够在需要的情况下接受来自助力装置9的辅助以更可靠地输送对象物Q，并能够在不需要的情况下不接受来自助力装置9的辅助以更迅速地输送对象物Q。因此，能够顺畅地进行本作业。

另外，如前所述，作业方法具有：第一输送工序S1、S4，机器人2将对象物Q输送至作业空间P；作业工序S2、S5，机器人2在作业空间P中对对象物Q进行伴随有重量增减的作业；以及第二输送工序S3、S6，机器人2将结束了作业工序S2、S5的对象物Q输送至作业空间P之外，在第一输送工序S1、S4以及第二输送工序S3、S6中，根据对象物Q的重量切换助力作业状态和非助力作业状态。根据这样的方法，能够在需要的情况下接受来自助力装置9的辅助以更可靠地输送对象物Q，并能够在不需要的情况下不接受来自助力装置9的辅助以更迅速地输送对象物Q。因此，能够顺畅地进行本作业。

另外，如前所述，当在作业工序S2中对象物Q的重量增加时，在非助力作业状态下进行第一输送工序S1，在助力作业状态下进行第二输送工序S3。相反地，当在作业工序S5中对象物Q的重量减少时，在助力作业状态下进行第一输送工序S4，在非助力作业状态下进行第二输送工序S6。根据这样的方法，能够顺畅地进行本作业。

第二实施方式

图5为示出本发明的第二实施方式涉及的机器人系统的整体构成的立体图。图6以及图7分别是示出作业工序的流程图。图8至图12分别是示出切换机构的一例的图。

本实施方式涉及的机器人系统1除了省略了第二手爪52，并使用具有助力装置9的第一手爪51进行第一输送工序S1、S4及第二输送工序S3、S6，以及助力装置9的构成不同以外，与前述第一实施方式的机器人系统1相同。因此，在以下的说明中，关于第二实施方式的机器人系统1，以与前述第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项省略其说明。另外，在图5至图12中，对与前述实施方式相同的构成标注相同的附图标记。

如图5所示，在本实施方式的机器人系统1中，在机器人2安装有作为手爪的、具有助力装置9的第一手爪51。另外，助力装置9具有：一端部与第一手爪51连接的链条91；设置在天花板并与臂22的活动连动以卷起链条91的起重装置92；以及切换机构93，切换经由第一手爪51对机器人2赋予助力的连接状态和不对机器人2赋予助力的切断状态。需要说明的是，连接状态和切断状态的切换由控制装置6进行。

接着，对使用了机器人系统1的作业方法进行说明。控制装置6根据对象物Q的重量切换经由第一手爪51对机器人2赋予助力的连接状态和不对机器人2赋予助力的切断状态。以下，与前述第一实施方式同样，如图6所示，对进行第一输送工序S1、作业工序S2以及第二输送工序S3来组装投影仪PRO的例子进行说明，其中，在所述第一输送工序S1中，机器人2将对象物Q输送至作业空间P，在所述作业工序S2中，机器人2在作业空间P中对对象物Q进行伴随有重量增减的作业，在所述第二输送工序S3中，机器人2将结束了作业工序S2的对象物Q输送至作业空间P之外。在该例子中，由于组装投影仪PRO，因此在作业工序S2中，对对象物Q进行伴随有重量增加的作业。

在第一输送工序S1中，向作业空间P输送作为投影仪PRO的零件的对象物Q及其它多个零件R。对象物Q及各零件R是机器人2能够输送的额定重量内的重量。因此，在第一输送工序S1中，作为步骤S101，通过控制装置6的控制，首先使助力装置9成为切断状态。当使助力装置9成为切断状态时，起重装置92固定，切换机构93或其后的链条91的长度能够根据机器人2的动作而变化。

接下来，作为步骤S102，通过控制装置6的控制，利用第一手爪51把持配置于作业空间P外的对象物Q以及各零件R，使臂22运动以向作业空间P内输送。也就是说，本作业在非助力作业状态下进行。由于对象物Q以及各零件R为额定内重量，因此即使未从助力装置9赋予助力，也能够仅利用机器人2来输送。因此，在第一输送工序S1中，通过将助力装置9设为切断状态，能够提高对象物Q及各零件R的输送速度，并且能够缩短该工序所需的时间。

在作业工序S2中，作为步骤S201，通过控制装置6的控制，利用第一手爪51依次把持各零件R，并将其安装于作为对象物Q的壳体的规定部位，以组装投影仪PRO。

通过作业工序S2得到的投影仪PRO是机器人2能够输送的额定重量之外的重量。因此，难以利用机器人2单体来输送投影仪PRO。因此，在第二输送工序S3中，作为步骤S301，通过控制装置6的控制，首先使助力装置9成为连接状态。当将助力装置9设为连接状态时，连接机构93及其以后的链条91的长度被固定，起重装置92与机器人2的动作相匹配地执行将链条91卷起或送出的操作。

需要说明的是，例如在切换机构93的拉伸程度大的情况下，特别是在切换机构93拉伸到头的情况下，也可以在将助力装置9设为连接状态之前，起重装置92送出链条91，以使切换机构93的拉伸程度变小。由此，能够使链条91在连接状态时能够卷起的长度增长。另外，当再次从连接状态切换为切断状态时，切换机构93能够充分地拉伸，且不易阻碍机器人2的活动。

接下来，作为步骤S302，通过控制装置6的控制，利用第一手爪51把持配置在作业空间P内的投影仪PRO，在由助力装置9赋予助力的状态下使臂22运动以向作业空间P外输送。也就是说，本作业在助力作业状态下进行。由此，能够进行投影仪PRO的输送，并且能够顺畅地进行该输送。

接着，与上述的例子相反，说明对包括对象物Q的投影仪PRO进行分解的作业方法。如图7所示，本作业进行第一输送工序S4、作业工序S5以及第二输送工序S6，以对投影仪PRO进行分解，其中，在所述第一输送工序S4中，机器人2将投影仪PRO输送至作业空间P，在所述作业工序S5中，机器人2在作业空间P中对投影仪PRO进行伴随有重量增减的作业，在所述第二输送工序S6中，机器人2将结束了作业工序S5的对象物Q输送至作业空间P之外。在该例子中，由于分解投影仪PRO，因此在作业工序S2中，对对象物Q进行伴随有重量减少的作业。

在第一输送工序S4中，将投影仪PRO输送至作业空间P。投影仪PRO为额定外重量。因此，难以利用机器人2单体来输送投影仪PRO。因此，在第一输送工序S4中，作为步骤S401，通过控制装置6的控制，首先使助力装置9成为连接状态。当将助力装置9设为连接状态时，连接机构93及其以后的链条91的长度被固定，起重装置92与机器人2的动作相匹配地执行将链条91卷起或送出的操作。

需要说明的是，例如在切换机构93的拉伸程度大的情况下，特别是在切换机构93拉伸到头的情况下，也可以在将助力装置9设为连接状态之前，起重装置92送出链条91，以使切换机构93的拉伸程度变小。由此，能够使链条91在连接状态时能够卷起的长度增长。另外，在再次从连接状态切换为切断状态时，切换机构93能够充分地拉伸，且不易阻碍机器人2的活动。

接下来，作为步骤S402，通过控制装置6的控制，利用第一手爪51把持配置于作业空间P外的投影仪PRO，并在被助力装置9赋予助力的状态下使臂22运动以向作业空间P内输送。也就是说，本作业在助力作业状态下进行。由此，能够进行投影仪PRO的输送，并且能够顺畅地进行该输送。

在作业工序S5中，将输送至作业空间P内的投影仪PRO分解，将对象物Q以及各零件R从壳体去除，并且使其均成为零散的状态。对象物Q及各零件R均为额定内重量。因此，即使不从助力装置9赋予助力，也能够仅利用机器人2进行作业。因此，在作业工序S5中，作为步骤S501，通过控制装置6的控制，首先使助力装置9成为切断状态。当使助力装置9成为切断状态时，起重装置92被固定，切换机构93或其后的链条91的长度能够根据机器人2的动作而改变。

接着，作为步骤S502，通过控制装置6的控制，使用第一手爪51将投影仪PRO分解，并使对象物Q以及各零件R均成为零散的状态。也就是说，本作业在非助力作业状态下进行。这样，能够通过将助力装置9设为切断状态，提高分解的作业速度，并缩短该工序所需的时间。

在第二输送工序S6中，将对象物Q及各零件R向作业空间P外输送。对象物Q及各零件R分别为额定内重量。因此，在本工序中，也接着作业工序S5使助力装置9继续处于切断状态。在第二输送工序S6中，作为步骤S601，通过控制装置6的控制，利用第一手爪51依次把持对象物Q及各零件R，通过使臂22运动来向作业空间P外输送。也就是说，本作业在非助力作业状态下进行。这样，能够通过将助力装置9设为切断状态，提高输送速度，并缩短该工序所需的时间。

通过像以上的组装作业和分解作业那样，根据对象物Q的重量切换助力装置9的连接状态和切断状态，从而能够在需要的情况下接受来自助力装置9的辅助以更可靠地输送对象物Q，并且能够在不需要的情况下不接受来自助力装置9的辅助以更迅速地输送对象物Q。因此，根据本作业方法，能够顺畅地进行对象物Q的输送。特别是，如上述作业方法那样，在作业工序S2中对对象物Q进行伴随有重量变化的作业，在作业工序S2之前对象物Q为额定内重量，而在作业工序S2之后，包括对象物Q的投影仪PRO变为额定外重量。或者，在作业工序S5之前，对象物Q为额定外重量，而在作业工序S5之后，包括对象物Q的投影仪PRO为额定内重量。这样，在有必要在第一输送工序S1、S4及第二输送工序S3、S6的一方中输送额定内重量的对象物Q，而在另一方中输送额定外重量的对象物Q的情况下，如果能够切换助力装置9的连接状态与切断状态，则尤其能够享受本作业方法的上述优点。

需要说明的是，作为切换机构93，只要能够切换连接状态和切断状态，则不作特别限定。例如，如图8以及图9所示，切换机构93具有两端被堵塞的管931、设置于管931的外周的多个环932、以及向管931内施加空气的施加部933。这样的切换机构93配置在链条91的中途。

在这样的构成中，如图8所示，如果不从施加部933向管931内施加空气，则管931变得柔软且能够伸缩。在该状态下，即使起重装置92将链条91卷起，也会通过管931进行伸缩而吸收其力，不会传递到第一手爪51，从而无法支承第一手爪51。另一方面，如图9所示，当对管931内施加空气时，由于管931膨胀而在长度方向上收缩、变硬。在该状态下，若起重装置92将链条91卷起，则其力经由硬质的管931传递至第一手爪51，从而能够支承第一手爪51。

因此，能够通过不从施加部933向管931内施加空气，形成不对机器人2赋予助力的切断状态，并且能够通过从施加部933向管931内施加空气，形成对机器人2赋予助力的连接状态。

另外，作为另一例，如图10以及图11所示，切换机构93具有：缸体934；活塞935，能够相对于缸体934在上下方向上位移；拉伸弹簧936，对活塞935向上侧施力；以及施加部937，向缸体934内的空间9340施加空气。这样的切换机构93配置在链条91的中途，并且活塞935的上端部和缸体934的下端部与链条91连接。

在这样的构成中，如图10所示，如果不从施加部937向空间9340内施加空气，则拉伸弹簧936变得能够伸缩。在该状态下，即使起重装置92将链条91卷起，也会通过拉伸弹簧936伸缩来吸收其力，不会传递到第一手爪51，从而无法支承第一手爪51。另一方面，如图11所示，若向空间9340内施加空气，则活塞935克服拉伸弹簧936的施力以移动至缸934的下端，并保持该状态。在该状态下，若起重装置92将链条91卷起，则其力经由活塞935及缸体934向第一手爪51传递，从而能够对第一手爪51进行支承。

因此，能够通过不从施加部937向空间9340内施加空气，来形成不对机器人2赋予助力的切断状态，并且能够通过从施加部937向空间9340内施加空气，来形成对机器人2赋予助力的连接状态。

另外，作为另一例，如图12所示，切换机构93具有：外壳938；盘簧939，收纳在外壳938内，并因外力而变形，且其一部分被拉出到外壳938外；以及锁定机构930，允许或阻止盘簧939变形。这样的切换机构93配置在链条91的中途，外壳938的上端部和盘簧939的一端部与链条91连接。

在这样的构成中，若通过锁定机构930允许盘簧939变形，则即使起重装置92卷起链条91，也会通过盘簧939的变形而吸收其力，不会传递至第一手爪51，从而无法支承第一手爪51。另一方面，若通过锁定机构930阻止盘簧939变形，则若起重装置92卷起链条91，则其力经由外壳938及盘簧939传递至第一手爪51，从而能够支承第一手爪51。

因此，能够通过利用锁定机构930允许盘簧939变形，而设为不对机器人2赋予助力的切断状态，并且能够通过利用锁定机构930阻止盘簧939变形，而设为对机器人2赋予助力的连接状态。

综上，本实施方式的作业方法为机器人系统1对对象物Q进行伴随有重量增减的作业的作业方法，所述机器人系统1具有：机器人2；第一手爪51，为通过与机器人2连接来使用的手爪；以及助力装置9，对机器人2赋予助力，所述作业方法根据对象物Q的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是在对机器人2赋予来自助力装置9的助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是在未对机器人2赋予来自助力装置9的助力的状态下进行作业的状态。根据这样的方法，能够在需要的情况下接受来自助力装置9的辅助以更可靠地输送对象物Q，并且能够在不需要的情况下不接受来自助力装置9的辅助以更迅速地输送对象物Q。因此，能够顺畅地进行本作业。

另外，如前所述，作业方法具有：第一输送工序S1、S4，机器人2将对象物Q输送至作业空间P；作业工序S2、S5，机器人2在作业空间P中对对象物Q进行伴随有重量增减的作业；以及第二输送工序S3、S6，机器人2将结束了作业工序S2、S5的对象物Q输送至作业空间P之外，在第一输送工序S1、S4以及第二输送工序S3、S6中，根据对象物Q的重量切换助力作业状态和非助力作业状态。根据这样的方法，能够在需要的情况下接受来自助力装置9的辅助以更可靠地输送对象物Q，并且能够在不需要的情况下不接受来自助力装置9的辅助而更迅速地输送对象物Q。因此，能够顺畅地进行本作业。

另外，如前所述，在作业工序S2中对象物Q的重量增加的情况下，在非助力作业状态下进行第一输送工序S1，在助力作业状态下进行第二输送工序S3。相反地，在作业工序S5中对象物Q的重量减少的情况下，在助力作业状态下进行第一输送工序S4，在非助力作业状态下进行第二输送工序S6。根据这样的方法，能够顺畅地进行本作业。

根据这样的第二实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式同样的效果。

第三实施方式

图13为示出本发明的第三实施方式涉及的机器人的立体图。

本实施方式涉及的机器人系统1除了将机器人2配置于无人搬运车8以外，与前述的第一实施方式的机器人系统1相同。因此，在以下的说明中，关于第三实施方式的机器人系统1，以与前述第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项省略其说明。另外，在图13中，对与前述实施方式相同的构成标注相同的附图标记。

如图13所示，在本实施方式的机器人系统1中，机器人2配置于无人搬运车8。因此，机器人2能够移动到各种场所，其作业范围变得格外的宽。例如，通过在把持着对象物Q的状态下无人搬运车8行驶，能够将对象物Q从更远方输送至作业空间P，相反地，能够将对象物Q从作业空间P向更远方输送。作为这样的无人搬运车8，不作特别限定，例如能够使用AMR(Autonomous Mobile Robot：自主移动机器人)、AGV(Automatic Guided Vehicle：自动导引运输车)等。

根据这样的第三实施方式，也能够发挥与前述第一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作业方法以及机器人系统进行了说明，但本发明并不限定于此，各部的构成能够置换为具有同样功能的任意的构成。另外，也可以在本发明中附加其它任意的构成物。另外，也可以适当组合各实施方式。

Claims (11)

1.一种作业方法，其特征在于，用于机器人系统对于对象物进行伴随有重量增减的作业，所述机器人系统具有机器人、第一手爪以及第二手爪，

所述第一手爪具有助力装置，所述助力装置通过吊起并支承所述第一手爪而对所述机器人赋予助力，

所述第二手爪不具有助力装置，

在所述作业方法中，根据所述对象物的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是将所述第一手爪连接于所述机器人并在由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将所述第二手爪连接于所述机器人并在未由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态。

2.根据权利要求1所述的作业方法，其特征在于，

所述作业方法具有：

第一输送工序，所述机器人将所述对象物输送至作业空间；

作业工序，所述机器人在所述作业空间中对所述对象物进行伴随有重量增减的作业；以及

第二输送工序，所述机器人将结束了所述作业工序的所述对象物输送至所述作业空间之外，

在所述第一输送工序及所述第二输送工序中，根据所述对象物的重量来切换所述助力作业状态和所述非助力作业状态。

3.根据权利要求2所述的作业方法，其特征在于，

在所述作业工序中所述对象物的重量增加的情况下，

在所述非助力作业状态下进行所述第一输送工序，并在所述助力作业状态下进行所述第二输送工序。

4.根据权利要求2所述的作业方法，其特征在于，

在所述作业工序中所述对象物的重量减少的情况下，

在所述助力作业状态下进行所述第一输送工序，并在所述非助力作业状态下进行所述第二输送工序。

5.一种作业方法，其特征在于，用于机器人系统对于对象物进行伴随有重量增减的作业，所述机器人系统具有机器人、手爪以及助力装置，

所述手爪连接于所述机器人而被使用，

所述助力装置通过吊起并支承所述手爪而对所述机器人赋予助力，

在所述作业方法中，根据所述对象物的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是在对所述机器人赋予来自所述助力装置的助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是在未对所述机器人赋予来自所述助力装置的助力的状态下进行作业的状态。

6.根据权利要求5所述的作业方法，其特征在于，

所述作业方法具有：

第一输送工序，所述机器人将所述对象物输送至作业空间；

作业工序，所述机器人在所述作业空间中对所述对象物进行伴随有重量增减的作业；以及

第二输送工序，所述机器人将结束了所述作业工序的所述对象物输送至所述作业空间之外，

在所述第一输送工序及所述第二输送工序中，根据所述对象物的重量来切换所述助力作业状态和所述非助力作业状态。

7.根据权利要求6所述的作业方法，其特征在于，

在所述作业工序中所述对象物的重量增加的情况下，

在所述非助力作业状态下进行所述第一输送工序，并在所述助力作业状态下进行所述第二输送工序。

8.根据权利要求6所述的作业方法，其特征在于，

在所述作业工序中所述对象物的重量减少的情况下，

在所述助力作业状态下进行所述第一输送工序，并在所述非助力作业状态下进行所述第二输送工序。

9.一种机器人系统，其特征在于，具有机器人、第一手爪、第二手爪以及控制装置，

所述第一手爪具有助力装置，所述助力装置通过吊起并支承所述第一手爪而对所述机器人赋予助力，

所述第二手爪不具有助力装置，

在所述第一手爪或所述第二手爪连接于所述机器人的状态下，所述控制装置使所述机器人对于对象物进行伴随有重量增减的作业，

所述控制装置根据所述对象物的重量来切换助力作业状态和非助力作业状态，所述助力作业状态是将所述第一手爪连接于所述机器人并在由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态，所述非助力作业状态是将所述第二手爪连接于所述机器人并在未由所述助力装置赋予助力的状态下进行作业的状态。

10.根据权利要求9所述的机器人系统，其特征在于，

所述机器人配置于无人搬运车。

11.根据权利要求9或10所述的机器人系统，其特征在于，

所述机器人具有检测施加于所述机器人的力的力检测传感器。