DE102020110340A1

DE102020110340A1 - Roboter

Info

Publication number: DE102020110340A1
Application number: DE102020110340.9A
Authority: DE
Inventors: Yasunobu Hatada; Toshihiro Nishimura; Kazutaka Nakayama
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2040-04-16
Also published as: US20200338727A1; JP2020179483A; CN111844002A; US11872700B2; JP7057316B2; DE102020110340B4

Abstract

Ein Roboter 1 beinhaltet: ein erstes Glied 3; ein zweites Glied 4, das um eine erste Achse B bezüglich des ersten Glieds 3 drehangetrieben wird; ein drittes Glied 5, das um eine zweite Achse C bezüglich des zweiten Glieds 4 drehangetrieben wird, wobei sich die zweite Achse C in einem Abstand von der ersten Achse B befindet; eine Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit 12, die nur mindestens eines von einem Drehmoment um die erste Achse B und einem Drehmoment um die zweite Achse C detektiert; und einen Kraftsensor 11, der zwischen dem ersten Glied 3 und einer Installationsfläche G oder in dem ersten Glied 3, dem zweiten Glied 4 oder dem dritten Glied 5 vorgesehen ist und eine Kraft in einer Richtung, die sowohl die erste Achse B als auch die zweite Achse C schneidet, detektieren kann.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Roboter.
[Stand der Technik]
Es ist ein Roboter bekannt, der einen in einer auf einer Bodenfläche installierten Basis angeordneten Kraftsensor aufweist (siehe zum Beispiel PTL 1). Darüber hinaus ist ein Roboter bekannt, der einen Drehmomentsensor in jeder Gelenkwelle beinhaltet (siehe zum Beispiel PTL 2).
[Liste der Anführungen]
[Patentliteratur]

[PTL 1] Die Veröffentlichung des japanischen Patents Nr. 5980877
[PTL 2] Ungeprüfte US-Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2013/0255426

[Kurzdarstellung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Der Roboter in PTL 1 detektiert eine an einen Hauptkörper oder eine Hand des Roboters angelegte Last durch den in der Basis vorgesehenen Kraftsensor, und daher ist es möglich, Kontakt mit jedem Teil des Roboters durch einen Menschen oder ein Objekt zu detektieren. Es ist jedoch manchmal unwahrscheinlich, dass ein Kontaktzustand, in dem eine Reaktion abgebrochen wird, wie zum Beispiel Anordnen zwischen Armen und Kontakt der Hand und der Basis, detektiert wird.
Obgleich der Roboter in PTL 2 das Anordnen zwischen Armen durch den Drehmomentsensor detektieren kann, ist jedoch andererseits ein Kontaktzustand, in dem Drehmoment nicht auf die jeweiligen Drehmomentsensoren aller Gelenkwellen einwirkt, schwer zu detektieren.
Wenn die Anzahl von Installationsorten des Kraftsensors oder des Drehmomentsensors erhöht wird, kann jeder Kontaktzustand detektiert werden. Jedoch ist die Struktur kompliziert und sind die Kosten erhöht. Daher wird ein Roboter bevorzugt, der einen notwendigen Kontaktzustand ohne Erhöhen der Anzahl von Sensoren detektieren kann.
[Lösung des Problems]
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Roboter, der Folgendes beinhaltet: ein erstes Glied; ein zweites Glied, das um eine erste Achse bezüglich des ersten Glieds drehangetrieben wird; ein drittes Glied, das um eine zweite Achse bezüglich des zweiten Glieds drehangetrieben wird, wobei sich die zweite Achse in einem Abstand von der ersten Achse befindet; eine Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit, die nur mindestens eines von einem Drehmoment um die erste Achse und einem Drehmoment um die zweite Achse detektiert; und einen Kraftsensor, der zwischen dem ersten Glied und einer Installationsfläche oder in dem ersten Glied, dem zweiten Glied oder dem dritten Glied vorgesehen ist und eine Kraft in einer Richtung, die sowohl die erste Achse als auch die zweite Achse schneidet, detektieren kann.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für einen Roboter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[2] 2 ist eine Seitenansicht, die einen Kontaktzustand veranschaulicht, der durch einen Einzelachsendrehmomentsensor des Roboters von 1 nicht detektiert werden kann.
[3] 3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Roboter von 1 veranschaulicht.
[4] 4 ist eine Seitenansicht, die einen Kontaktzustand veranschaulicht, der durch den Roboter von 1 nicht detektiert werden kann.
[5] 5 ist eine Seitenansicht, die eine Modifikation des Roboters von 1 veranschaulicht.
[6] 6 ist eine Seitenansicht, die eine andere Modifikation des Roboters von 1 veranschaulicht.
[7] 7 ist eine Seitenansicht, die eine andere Modifikation des Roboters von 1 veranschaulicht.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Nachfolgend wird ein Roboter 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Roboter 1 gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet eine Basis 2, die auf einer Bodenfläche (Installationsfläche) G installiert ist, und eine Drehtrommel (erstes Glied) 3, die um eine vertikale J1-Achse (dritte Achse) A bezüglich der Basis 2 drehbar gestützt wird. Darüber hinaus beinhaltet der Roboter 1 einen ersten Arm (zweites Glied) 4, der um eine horizontale J2-Achse (erste Achse) B bezüglich der Drehtrommel 3 gestützt wird, und einen zweiten Arm (drittes Glied) 5, der um eine J3-Achse (zweite Achse) C parallel zu der J2-Achse B bezüglich des ersten Arms 4 drehbar gestützt wird.
Der Roboter 1 beinhaltet eine 3-achsige Handgelenkeinheit 6 an der Spitze des zweiten Arms 5.
Die Handgelenkeinheit 6 beinhaltet ein erstes Handgelenkelement 7, das um eine J4-Achse (vierte Achse) D, die sich in der Längsrichtung des zweiten Arms 5 bezüglich des zweiten Arms 5 erstreckt, drehbar gestützt wird. Die Handgelenkeinheit 6 beinhaltet ein zweites Handgelenkelement 8, das um eine J5-Achse (fünfte Achse) E orthogonal zur J4-Achse D bezüglich des ersten Handgelenkelements 7 drehbar gestützt wird. Des Weiteren beinhaltet die Handgelenkeinheit 6 ein drittes Handgelenkelement 9, das um eine J6-Achse (sechste Achse) F orthogonal zur J5-Achse E drehbar gestützt wird und durch einen Schnittpunkt der J4-Achse D und der J5-Achse E bezüglich des zweiten Handgelenkelements 8 verläuft.
Der Roboter 1 gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet einen Einzelachsendrehmomentsensor (dritte Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) 10, der zwischen der Bodenfläche G und der Basis 2 angeordnet ist und nur Drehmoment um die J1-Achse A detektiert. Der Roboter 1 beinhaltet einen Kraftsensor 11, der auf der Drehtrommel 3 angebracht ist und Kraft in der uniaxialen Horizontalrichtung (x-Richtung in einem orthogonalen Koordinatensystem, das an der Drehtrommel 3 fixiert ist) orthogonal zur J2-Achse B und entlang einer die J1-Achse A enthaltenden Ebene detektiert.
Der Roboter 1 beinhaltet einen Einzelachsendrehmomentsensor (Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit, erste Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) 12, der nur Drehmoment um die J2-Achse B zwischen der Drehtrommel 3 und dem ersten Arm 4 detektiert. Des Weiteren beinhaltet der Roboter 1 einen Einzelachsendrehmomentsensor (zweite Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) 13, der nur Drehmoment um die J3-Achse Z zwischen dem ersten Arm 4 und dem zweiten Arm 5 detektiert.
Das durch jeden der Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13 detektierte Drehmoment und die durch den Kraftsensor 11 detektierte Kraft werden zu einer Steuervorrichtung (nicht veranschaulicht) gesendet, und falls Drehmoment oder Kraft, das bzw. die einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, detektiert wird, bewirkt die Steuervorrichtung, dass der Roboter 1 einen Anhaltebetrieb oder Rückzugsbetrieb durchführt.
Falls ein Objekt zwischen der Drehtrommel 3 und dem ersten Arm 4 angeordnet ist, übersteigt gemäß diesem so konfigurierten Roboter 1 dieser Ausführungsform durch den Einzelachsendrehmomentsensor 12, der Drehung um die J2-Achse B detektiert, detektiertes Drehmoment einen zu erhöhenden Schwellenwert. Falls ein Objekt zwischen dem ersten Arm 4 und dem zweiten Arm 5 angeordnet ist, übersteigt ein durch den Einzelachsendrehmomentsensor 13, der Drehmoment um die J3-Achse C detektiert, detektiertes Drehmoment einen zu erhöhenden Schwellenwert. Folglich ist es möglich, zu detektieren, dass ein Objekt zwischen den Teilen angeordnet ist, und den Anhaltebetrieb oder den Rückzugsbetrieb durchzuführen.
Falls ein an der Handgelenkeinheit 6 oder einer Spitze der Handgelenkeinheit 6 angebrachtes Werkzeug mit der Drehtrommel 3 oder dem ersten Arm 4 in Kontakt kommt, wird ferner das Drehmoment um die J2-Achse B oder das Drehmoment um die J3-Achse C erhöht, und daher ist es möglich, das erhöhte Drehmoment zu detektieren und den Anhaltebetrieb oder den Rückzugsbetrieb durchzuführen.
Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform besteht ein Vorteil darin, dass verglichen mit einem herkömmlichen Roboter, der einen sechsachsigen Kraftsensor hat, welcher zwischen der Bodenfläche G und der Basis 2 angeordnet ist und Kontakt mit einem Objekt detektiert, Kontakt durch Anordnung zwischen den Armen 4, 5 oder dergleichen auch detektiert werden kann.
Wie in 2 veranschaulicht ist, wird nunmehr ein Fall beschrieben, in dem der erste Arm 4 und der zweite Arm 5 auf einer im Wesentlichen gleichen Geraden angeordnet sind und zum Beispiel eine externe Kraft P in Richtung der Geraden auf die Handgelenkeinheit 6 einwirkt.
In diesem Fall ist durch jeden der beiden Einzelachsendrehmomentsensoren 12, 13 detektiertes Drehmoment nicht ausreichend erhöht und übersteigt daher nicht den Schwellenwert, und es kann kein Kontakt detektiert werden. Eine horizontale (x-Richtungs-) Kraftkomponente, die in der Längsrichtung, das heißt in der Richtung orthogonal sowohl zur J2-Achse B als auch zur J3-Achse C des ersten Arms 4 wirkt, wird durch den in der Drehtrommel 3 vorgesehenen Kraftsensor 11 detektiert.
Daher besteht gemäß dieser Ausführungsform ein Vorteil darin, dass verglichen mit einem herkömmlichen Roboter, der einen an jedem Gelenk angeordneten Drehmomentsensor hat und Kontakt mit einem Objekt detektiert, Kontakt in einem Zustand, in dem kein Drehmoment auf den Drehmomentsensor wirkt, auch durch den Kraftsensor 11 detektiert werden kann.
Falls eine laterale externe Kraft auf den ersten Arm 4, den zweiten Arm 5 oder die Handgelenkeinheit 6 einwirkt, ist es zum Beispiel, wie in 3 veranschaulicht, möglich, dass durch den Einzelachsendrehmomentsensor 10, der zwischen der Bodenfläche G und der Basis 2 angeordnet ist, detektiertes Drehmoment den zu erhöhenden Schwellenwert übersteigt. Folglich ist es möglich, zu detektieren, dass ein Objekt aus der lateralen Richtung mit dem Roboter 1 in Kontakt kommt.
Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform ist zusätzlich zu den drei Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13, die nur das Drehmoment um die J1-Achse A, das Drehmoment um die J2-Achse B und das Drehmoment um die J3-Achse C detektieren, der Einzelkraftsensor 11 angeordnet, und ist es möglich, auch eine Zwischenanordnung eines Objekts und Kontakt, der nicht durch die Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13 detektiert werden kann, zu detektieren. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass der Roboter 1, der jeden Kontakt detektiert, zu geringen Kosten mit einer einfachen Struktur, in der die Anzahl von anzubringenden Sensoren reduziert ist, konfiguriert werden kann. Der Kraftsensor 11 ist in der Drehtrommel 3 angeordnet, und daher kann Kraft, die auf den Roboter 1 wirkt, unabhängig von dem Betriebswinkel der Drehtrommel 3 detektiert werden.
Bei dieser Ausführungsform detektiert der Kraftsensor 11 nur Kraft in der x-Richtung. Falls sich der erste Arm 4 und der zweite Arm 5, wie in 4 veranschaulicht, in der Richtung entlang der J1-Achse A erstrecken, kann daher Kraft, die auf die Spitze des zweiten Arms 5 in der Richtung entlang der J1-Achse A (z-Richtung) wirkt, nicht detektiert werden.
Falls Kontakt in solch einem Zustand auch detektiert wird, kann ein Sensor, der Kraft in der x-Richtung und in der z-Richtung detektieren kann, als der Kraftsensor 11 eingesetzt werden. Falls ein Sensor, der Kraft in der x-Richtung und in der y-Richtung detektieren kann, als der Kraftsensor 11 eingesetzt wird, kann auf den zwischen der Bodenfläche G und der Basis 2 angeordneten Einzelachsendrehmomentsensor 10 verzichtet werden. Der Kraftsensor 11 kann ein Sensor sein, der Kraft in der x-Richtung, in der y-Richtung und in der z-Richtung detektieren kann.
Bei dieser Ausführungsform ist der Kraftsensor 11 in der Drehtrommel 3 installiert. Statt des Obigen kann der Kraftsensor 11 jedoch zwischen der Bodenfläche G und der Basis 2 oder in der Basis 2, in dem ersten Arm 4 oder in dem zweiten Arm 5 installiert werden. Wie in 5 veranschaulicht ist, ist der Kraftsensor 11 insbesondere in dem ersten Arm 4 vorgesehen, so dass es möglich ist, Kraft in der x_s-Richtung, die die Längsrichtung des ersten Arms 4 ist, zu detektieren, und Kraft in der Richtung orthogonal zur J2-Achse B und der J3-Achse C kann unabhängig von dem Betriebswinkel des ersten Arms 4 detektiert werden.
Das heißt, der Kraftsensor 11 ist so in dem ersten Arm 4 vorgesehen, dass es selbst in dem in 4 veranschaulichten Kontaktzustand möglich ist, eine genaue Detektion durchzuführen, indem die Richtung der Kraft, die durch den Einzelachsenkraftsensor 11 detektiert werden kann, gemäß dem Betriebswinkel des ersten Arms 4 bewegt wird.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Fall beispielhaft dargestellt, in dem die Drehtrommel 3 und der erste Arm 4 nicht in Richtung entlang der J2-Achse B versetzt sind. Anstelle des Obigen kann jedoch ein Fall angewandt werden, in dem die Drehtrommel 3 und der erste Arm 4 in der Richtung entlang der J2-Achse B versetzt sind.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem das Drehmoment um jede von der J1-Achse A bis zu der J3-Achse C detektiert wird. Anstelle des Obigen können jedoch Einzelachsendrehmomentsensoren 14, 15, 16, die Drehmoment um die J4-Achse D, Drehmoment um die J5-Achse E bzw. Drehmoment um die J6-Achse F detektieren, angeordnet sein. Wie in 6 veranschaulicht ist, können die Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13, 14, 15 bzw. 16, die Drehmoment um alle Achsen, nämlich die J1-Achse A bis zu der J6-Achse F, detektieren, angeordnet sein. Insbesondere ist der Einzelachsendrehmomentsensor (vierte Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) 15, der das Drehmoment um die J5-Achse E detektiert, so angeordnet, dass es möglich ist, eine Anordnung zwischen dem ersten Handgelenkelement 7 und dem zweiten Handgelenkelement 8 oder eine Anordnung zwischen einem Werkzeug (nicht veranschaulicht), das an der Handgelenkeinheit 6 angebracht ist, und jedem Teil des Roboters 1 zu detektieren.
Falls ein Objekt zwischen einem Werkzeug (nicht veranschaulicht), das an dem dritten Handgelenkelement 9 angebracht ist, und jedem Teil des Roboters 1 angeordnet ist, kann diese Zwischenanordnung durch den Einzelachsendrehmomentsensor (fünfte Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) 16, der das Drehmoment um die J6-Achse F detektiert, oder den Einzelachsendrehmomentsensor (sechste Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) 14, der das Drehmoment um die J4-Achse B detektiert, detektiert werden.
Falls das Drehmoment um jede von der J4-Achse D bis zu der J6-Achse F detektiert wird oder falls das Drehmoment um jede von allen Achsen, nämlich der J1-Achse A bis zu der J6-Achse F, detektiert wird, kann der Kraftsensor 11 am zweiten Arm 5 angebracht sein. Selbst wenn Kraft, die auf eine Spitze des dritten Handgelenkelements 9 in der Richtung entlang der J4-Achse D wirkt, nicht durch die Einzelachsendrehmomentdetektionseinheiten 14, 15, 16 detektiert werden kann, kann folglich die Kraft, die in der Richtung entlang der J4-Achse D wirkt, durch den am zweiten Arm 5 angebracht Kraftsensor 11 detektiert werden.
Der Kraftsensor 11 kann an der Handgelenkeinheit 6 angebracht sein. Folglich ist es möglich, Kraft, die in der Richtung entlang der J4-Achse D auf der Seite der Spitze bezüglich einer Montageposition des Kraftsensors 11 wirkt, zu detektieren.
Als die Handgelenkeinheit 6 muss das erste Handgelenkelement 7 von dem zweiten Arm 5 nur drehbar an der Spitze des zweiten Arms 5 um die vierte Achse D bezüglich des zweiten Arms 5 gestützt werden, muss das zweite Handgelenkelement 8 nur drehbar um die fünfte Achse E orthogonal zur vierten Achse D bezüglich des ersten Handgelenkelements 7 gestützt werden und muss das dritte Handgelenkelement 9 nur drehbar um die sechste Achse F orthogonal zur fünften Achse E und parallel zu der vierten Achse D bezüglich des zweiten Handgelenkelements 8 gestützt werden. In diesem Fall können die Einzelachsendrehmomentdetektionseinheiten 14, 15, 16 nur mindestens eines von dem Drehmoment um die vierte Achse D, dem Drehmoment um die fünfte Achse E und dem Drehmoment um die sechste Achse F detektieren.
Als die Handgelenkeinheit 6, kann eine Einheit eingesetzt werden, in der das erste Handgelenkelement 7 von dem zweiten Arm 5 drehbar um die vierte Achse D orthogonal zur Längsachse des zweiten Arms 5 an der Spitze des zweiten Arms 5 gestützt wird, das zweite Handgelenkelement 8 drehbar um die fünfte Achse E orthogonal zur vierten Achse D bezüglich des ersten Handgelenkelements 7 gestützt wird und das dritte Handgelenkelement 9 drehbar um die sechste Achse F orthogonal zur fünften Achse E und parallel zu der vierten Achse D bezüglich des zweiten Handgelenkelements 8 gestützt wird.
Bei dieser Ausführungsform wird der Vertikal-Gelenkarmroboter 1 beispielhaft dargestellt. Stattdessen kann jedoch ein Horizontal-Gelenkarmroboter eingesetzt werden. In diesem Fall ist ein Einzelachsendrehmomentsensor (erste Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) zwischen einer Basis (erstes Glied) und einem ersten Arm (zweites Glied), der um eine vertikale J1-Achse (erste Achse) bezüglich der Basis schwenkt, angeordnet. Darüber hinaus ist ein Einzelachsendrehmomentsensor (zweite Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit) zwischen dem ersten Arm und einem zweiten Arm (drittes Glied), der um eine J2-Achse (zweite Achse) parallel zur J1-Achse bezüglich des ersten Arm schwenkt, angeordnet. Als der Einzelachsendrehmomentsensor muss nur mindestens eine von der ersten Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit und der zweiten Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit angeordnet sein.
Es kann ein Kraftsensor, der eine Kraft in der Richtung entlang dem ersten Arm detektieren kann, an irgendeiner Stelle von der Bodenfläche zu dem ersten Arm angeordnet sein.
Folglich ist es möglich, eine Anordnung zwischen der Basis und dem ersten Arm, eine Anordnung zwischen dem ersten Arm und dem zweiten Arm und eine Kraft, die in der Richtung entlang einer Geraden in einem Zustand, in dem der erste Arm und der zweite Arm in der Geraden angeordnet sind, angelegt wird, genau zu detektieren.
Bei dieser Ausführungsform wird der Einzelachsendrehmomentsensor beispielhaft als die Drehmomentdetektionseinheit, die Drehmoment detektiert, dargestellt. Anstelle des Obigen kann jedoch ein Strom eines Motors, der jeden Teil antreibt, detektiert werden, und Drehmoment kann geschätzt werden.
Falls ein Sekundärcodierer bereitgestellt ist, kann Drehmoment basierend auf Winkelinformationen, die durch den Sekundärcodierer detektiert werden, geschätzt werden.
Obgleich der 6-achsige Gelenkroboter 1 beispielhaft dargestellt wird, kann die vorliegende Erfindung auf einen in 7 veranschaulichten 7-achsigen Gelenkroboter 20 angewendet werden. In diesem Fall müssen nur Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13 bzw. 22, die Drehmoment um eine J1-Achse A1 bis zu einer J4-Achse D1 detektieren angeordnet sein. Die Bezugszahl 21 bezeichnet einen dritten Arm, der drehbar um die J4-Achse D1 parallel zu der J3-Achse C1 bezüglich des zweiten Arms 5 gestützt wird.
Ähnlich wie bei dem 6-achsigen Gelenkroboter 1 gibt es in diesem Fall einen Kontaktzustand, der durch die Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13, 22 nicht detektiert werden kann. Falls sich der erste Arm 4, der zweite Arm 5 und der dritte Arm 21 in der Richtung entlang der J1-Achse A erstrecken, können insbesondere die Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13, 22 keine Kraft detektieren, die an einer Spitze des dritten Arms 21 in der Richtung entlang der J1-Achse A wirkt. Daher muss der Kraftsensor 11, der Kraft in mindestens zwei Richtungen, einschließlich der Richtung entlang der J1-Achse A, detektieren kann, vorgesehen werden. Selbst in einem Kontaktzustand, der nicht durch die Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13, 22 detektiert werden kann, ist es folglich möglich, eine genaue Detektion durchzuführen, indem die Richtung der Kraft, die durch den Einzelachsenkraftsensor 11 detektiert werden kann, gemäß dem Betriebswinkel des ersten Arms 4 bewegt wird.
In diesem Fall wird das erste Handgelenkelement 7 durch den dritten Arm 21 drehbar um die J5-Achse E1, die sich in der Längsrichtung des dritten Arms 21 erstreckt, gestützt. Das zweite Handgelenkelement 8 wird durch das erste Handgelenkelement 7 drehbar um die J6-Achse F1 orthogonal zur J5-Achse E1 gestützt, und das dritte Handgelenkelement 9 wird durch das zweite Handgelenkelement 8 drehbar um eine J7-Achse H1 orthogonal zur J6-Achse F1 und durch einen Schnittpunkt der J5-Achse E1 und der J6-Achse F1 verlaufend gestützt.
Die vorliegende Erfindung kann auf einen einachsigen Roboter angewandt werden. In diesem Fall beinhaltet ein Roboter 1 eine Basis (erstes Glied) 2, die auf einer Bodenfläche G installiert ist, einen ersten Arm (zweites Glied) 4, der drehbar um eine horizontale Achse (erste Achse) bezüglich der Basis 2 gestützt wird, einen Einzelachsendrehmomentsensor 10, der Drehmoment um die horizontale Achse detektiert, und einen Kraftsensor 11, der zwischen der Basis 2 und der Bodenfläche G vorgesehen ist, als den einachsigen Roboter. Der Kraftsensor 11 kann in der Basis 2 oder dem ersten Arm 4 vorgesehen sein.
Obgleich der Roboter, der die drei Einzelachsendrehmomentsensoren 10, 12, 13 beinhaltet, beispielhaft als der Roboter 1 gemäß dieser Ausführungsform dargestellt wird, kann ein Roboter eingesetzt werden, der mindestens einen der beiden Einzelachsendrehmomentsensoren 12, 13 beinhaltet.
Obgleich bei dieser Ausführungsform der Roboter, in dem die J2-Achse B, die die erste Achse ist, und die J3-Achse C, die die zweite Achse ist, mit einem Abstand parallel sind, beispielhaft dargestellt wird, müssen die beiden Achsen B, C nur in einem Abstand angeordnet sein. Zum Beispiel können die beiden Achsen B, C in einer Verdrehbeziehung angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1, 20: Roboter
2: Basis
3: Drehtrommel (erstes Glied)
4: erster Arm (zweites Glied)
5: zweiter Arm (drittes Glied)
6: Handgelenkeinheit
7: erstes Handgelenkelement
8: zweites Handgelenkelement
9: drittes Handgelenkelement
10: Einzelachsendrehmomentsensor (dritte Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit)
11: Kraftsensor
12: Einzelachsendrehmomentsensor (Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit, erste Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit)
13: Einzelachsendrehmomentsensor (zweite Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit)
14: Einzelachsendrehmomentsensor (sechste Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit)
15: Einzelachsendrehmomentsensor (vierte Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit)
16: Einzelachsendrehmomentsensor (fünfte Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit)
A: J1-Achse (dritte Achse)
B: J2-Achse (erste Achse)
C: J3-Achse (zweite Achse)
D: J4-Achse (vierte Achse)
E: J5-Achse (fünfte Achse)
F: J6-Achse (sechste Achse)
G: Bodenfläche (Installationsfläche)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5980877 [0002]

Claims

Roboter, umfassend: ein erstes Glied; ein zweites Glied, das um eine erste Achse bezüglich des ersten Glieds drehangetrieben wird; ein drittes Glied, das um eine zweite Achse bezüglich des zweiten Glieds drehangetrieben wird, wobei sich die zweite Achse in einem Abstand von der ersten Achse befindet; eine Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit, die nur mindestens eines von einem Drehmoment um die erste Achse und einem Drehmoment um die zweite Achse detektiert; und einen Kraftsensor, der zwischen dem ersten Glied und einer Installationsfläche oder in dem ersten Glied, dem zweiten Glied oder dem dritten Glied vorgesehen ist und eine Kraft in einer Richtung, die sowohl die erste Achse als auch die zweite Achse schneidet, detektieren kann.
Roboter nach Anspruch 1,wobei die Einzelachsendrehmomentdetektionseinheiten so vorgesehen sind, dass sie Drehmoment um die erste Achse bzw. Drehmoment um die zweite Achse detektieren können.
Roboter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kraftsensor an dem zweiten Glied fixiert ist.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kraftsensor eine Kraft in einer Richtung entlang der ersten Achse detektieren kann.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: eine Basis, die auf einer Installationsfläche installiert ist, wobei das erste Glied eine Drehtrommel ist, der drehbar um eine dritte Achse orthogonal zur Installationsfläche bezüglich der Basis gestützt wird, das zweite Glied ein erster Arm ist, der drehbar um die in einer Ebene orthogonal zur dritten Achse angeordnete erste Achse bezüglich der Drehtrommel gestützt wird, und das dritte Glied ein zweiter Arm ist, der drehbar um die zweite Achse parallel zu der ersten Achse gestützt wird.
Roboter nach Anspruch 5, umfassend: eine dritte Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit, die nur Drehmoment um die dritte Achse an beliebiger Stelle von der Installationsfläche zu der Drehtrommel detektieren kann.
Roboter nach Anspruch 5 oder 6, umfassend: ein erstes Handgelenkelement, das drehbar um eine vierte Achse an einer Spitze des zweiten Arms gestützt wird; ein zweites Handgelenkselement, das drehbar um eine fünfte Achse orthogonal zur vierten Achse bezüglich des ersten Handgelenkelements gestützt wird; ein drittes Handgelenkelement, das drehbar um eine sechste Achse orthogonal zur fünften Achse bezüglich des zweiten Handgelenkelements gestützt wird; und eine Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit, die nur mindestens eines von Drehmoment um die vierte Achse, Drehmoment um die fünfte Achse und Drehmoment um die sechste Achse detektieren kann.
Roboter, umfassend: ein erstes Glied; ein zweites Glied, das um eine erste Achse bezüglich des ersten Glieds drehangetrieben wird; eine Einzelachsendrehmomentdetektionseinheit, die nur Drehmoment um die erste Achse detektiert; und einen Kraftsensor, der zwischen dem ersten Glied und einer Installationsfläche oder entweder in dem ersten Glied oder in dem zweiten Glied installiert ist und Kraft in mindestens einer Richtung detektieren kann.