DE112019004318T5

DE112019004318T5 - Stossdämpfende vorrichtung und roboter mit dieser

Info

Publication number: DE112019004318T5
Application number: DE112019004318.8T
Authority: DE
Inventors: Junichi Murakami
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2021-05-27
Also published as: TWI768237B; CN112399906B; KR20210047914A; TW202019646A; CN112399906A; US20210178614A1; WO2020045396A1; JP2020032493A; JP7156865B2; KR102508805B1

Abstract

Eine stoßdämpfende Vorrichtung die dazu ausgestaltet ist, einen von einem ersten Objekt auf ein zweites Objekt übertragenen Stoß zu reduzieren, wird bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Außenhülle, die das erste Objekt enthält und aus einem elastischen Körper ist, der nachgiebig ist, einen Sensor, der dazu ausgestaltet ist, eine von einer äußeren Kraft, die von dem zweiten Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, einer äußeren Kraft, die von dem zweiten Objekt über die Außenhülle auf das erste Objekt ausgeübt wird, und einer physikalischen Größe, die einer der äußeren Kräfte entspricht, zu detektieren, und eine Bewegungsunterdrückungsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, die Bewegung des ersten Objekts und der Außenhülle basierend auf einem von dem Sensor detektierten Wert zu unterdrücken.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine stoßdämpfende Vorrichtung und einen Roboter mit der stoßdämpfenden Vorrichtung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Konventionell sind stoßdämpfende Vorrichtungen bekannt, die einen von einem ersten Objekt auf ein zweites Objekt übertragenen Stoß reduzieren. Als ein Beispiel für solche stoßdämpfenden Vorrichtungen offenbart das Patentdokument 1 ein Abdeckmaterial.
Patentdokument 1 offenbart ein Abdeckmaterial, das einen Manipulator abdeckt. Das Abdeckmaterial hat eine Polsterschicht, einen auf der Außenseite der Polsterschicht angeordneten Kontaktsensor, einen auf der Außenseite des Kontaktsensors angeordneten Näherungssensor und eine ganz außen angeordnete Überzugsschicht.
[Bezugsdokument des allgemeinen Standes der Technik]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] JP2017-205867A
BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
[Aufgabe, die durch die Offenbarung gelöst werden soll]
Unterdessen umfassen das im Patentdokument 1 offenbarte Abdeckmaterial und andere herkömmliche stoßdämpfende Vorrichtungen im Allgemeinen eine Außenhülle, die das erste Objekt enthält, wie z. B. eine interne Struktur des Manipulators, einen Sensor, der eine äußere Kraft, die von dem zweiten Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, oder eine äußere Kraft, die von dem zweiten Objekt über die Außenhülle auf das erste Objekt ausgeübt wird, detektiert, und eine Bewegungsunterdrückungsvorrichtung, die die Bewegung des ersten Objekts und der Außenhülle basierend auf einem von dem Sensor detektierten Wert unterdrückt.
Die herkömmlichen stoßdämpfenden Vorrichtungen sind jedoch verbesserungsfähig, was den Grad der Reduzierung des vom ersten Objekt auf das zweite Objekt übertragenen Stoßes angeht. Darüber hinaus kann die äußere Kraft, die durch das zweite Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, oder die äußere Kraft, die durch das zweite Objekt über die Außenhülle auf das erste Objekt ausgeübt wird, möglicherweise nicht genau durch den Sensor detektiert werden. Daher ist die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung möglicherweise nicht in der Lage, die Bewegung des ersten Objekts und der Außenhülle wie gewünscht basierend auf dem von dem Sensor detektierten Wert zu unterdrücken.
Daher besteht ein Zweck der vorliegenden Offenbarung darin, eine stoßdämpfende Vorrichtung und einen Roboter mit der stoßdämpfenden Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, einen von einem ersten Objekt auf ein zweites Objekt übertragenen Stoß ausreichend zu reduzieren und die Bewegung des ersten Objekts und einer Außenhülle wie gewünscht basierend auf einem von einem Sensor detektierten Wert zu unterdrücken.
[Kurzdarstellung der Offenbarung]
Um das Problem zu lösen, wird eine stoßdämpfende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt, die dazu ausgestaltet ist, einen von einem ersten Objekt auf ein zweites Objekt übertragenen Stoß zu reduzieren, und die eine Außenhülle umfasst, die das erste Objekt enthält und aus einem elastischen Körper ist, der nachgiebig ist, einen Sensor, der dazu ausgestaltet ist, eine von einer äußeren Kraft, die von dem zweiten Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, einer äußeren Kraft, die von dem zweiten Objekt über die Außenhülle auf das erste Objekt ausgeübt wird, und einer physikalischen Größe, die einer der äußeren Kräfte entspricht, zu detektieren, und eine Bewegungsunterdrückungsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, die Bewegung des ersten Objekts und der Außenhülle basierend auf einem von dem Sensor detektierten Wert zu unterdrücken.
Gemäß dieser Ausgestaltung wird, wenn die äußere Kraft von dem zweiten Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, die Außenhülle elastisch verformt, so dass sie sich durchbiegt, und somit kann der von dem ersten Objekt auf das zweite Objekt übertragene Stoß ausreichend reduziert werden. Wenn die äußere Kraft, die von dem zweiten Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, vergleichsweise klein ist, nimmt die Elastizität der Außenhülle, die das zweite Objekt zurückdrängt, im Vergleich zu einer Außenhülle einer herkömmlichen stoßdämpfende Vorrichtung sofort zu. Daher kann der Sensor die äußere Kraft, die das zweite Objekt auf die Außenhülle ausübt, oder die äußere Kraft, die das zweite Objekt über die Außenhülle auf das erste Objekt ausübt, genauer detektieren. Infolgedessen kann die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung die Bewegung des ersten Objekts und der Außenhülle wie gewünscht basierend auf dem vom Sensor detektierten Wert unterdrücken.
Die Außenhülle kann eine dünne Wand haben, und zwischen dem ersten Objekt und der Außenhülle kann ein Spalt gebildet sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann sich die Außenhülle in geeigneter Weise elastisch verformen, ohne durch andere Strukturen behindert zu werden.
Zum Beispiel kann die Außenhülle den vom ersten Objekt auf das zweite Objekt übertragenen Stoß dadurch reduzieren, dass ein Teil der Außenhülle, auf den die äußere Kraft von dem zweiten Objekt ausgeübt, sich vollständig in der Dickenrichtung elastisch verformt, so dass es in Richtung des Spalts ausgelenkt wird.
Die Dicke der dünnen Wand kann 5,0 mm oder weniger betragen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann sich der Außenhülle in geeigneter Weise elastisch verformen.
Die Dicke der dünnen Wand kann 1,0 mm oder mehr und 2,0 mm oder weniger betragen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann sich die Außenhülle in geeigneter Weise elastisch verformen.
Der elastische Körper, der die Außenhülle bildet, kann ferner inkompressibel sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann sich der Außenhülle in geeigneter Weise elastisch verformen.
Der elastische Körper, der die Außenhülle bildet, kann aus ungeschäumtem Harz hergestellt sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Außenhülle leicht geformt und entsprechend elastisch verformt werden.
Eine Hauptkomponente des ungeschäumten Harzes kann beispielsweise Polyethylen sein.
Mindestens ein Teil der Außenhülle kann einen gekrümmten Teil aufweisen, der in der Dickenrichtung nach außen ragt.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Elastizität der Außenhülle, die das zweite Objekt zurückdrängt, im Vergleich zur Außenhülle der herkömmlichen stoßdämpfenden Vorrichtung weiter schnell erhöht werden. Daher kann der Sensor die äußere Kraft, die das zweite Objekt auf die Außenhülle ausübt, oder die äußere Kraft, die das zweite Objekt über die Außenhülle auf das erste Objekt ausübt, noch genauer detektieren.
Eine dem ersten Objekt gegenüberliegende Innenfläche der Außenhülle kann glatt sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Außenhülle leicht geformt werden und kann sich in geeigneter Weise elastisch verformen, ohne durch die anderen Objekte behindert zu werden.
Um das Problem zu lösen, wird ein Roboter gemäß der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt, der eine der oben beschriebenen stoßdämpfenden Vorrichtungen und das erste Objekt umfasst. Das erste Objekt ist eine interne Struktur des Roboters, und die Außenhülle ist eine Außenhülle des Roboters.
Gemäß dieser Ausgestaltung wird, wenn die äußere Kraft durch das zweite Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, die Außenhülle elastisch verformt, so dass sie sich durchbiegt, und somit kann der von der internen Struktur des Roboters (erstes Objekt) auf das zweite Objekt übertragene Stoß ausreichend reduziert werden. Wenn die äußere Kraft, die durch das zweite Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, vergleichsweise klein ist, nimmt die Elastizität der Außenhülle, die das zweite Objekt zurückdrängt, im Vergleich zu einer Außenhülle einer herkömmlichen stoßdämpfenden Vorrichtung sofort zu. Daher kann der Sensor die äußere Kraft, die das zweite Objekt auf die Außenhülle ausübt, oder die äußere Kraft, die das zweite Objekt über die Außenhülle auf die interne Struktur des Roboters ausübt, genauer detektieren. Infolgedessen kann die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung die Bewegung des Roboters wie gewünscht basierend auf dem von dem Sensor detektierten Wert unterdrücken.
Beispielsweise kann der Roboter ferner einen Roboterarm mit mindestens einer Gelenkachse und einem Motor umfassen, der dazu ausgestaltet ist, die Gelenkachse anzutreiben. Die Außenhülle kann einen ersten Teil umfassen, der dazu ausgestaltet ist, eine Außenhülle des Roboterarms zu sein. Der Sensor kann als eine äußere Kraft, die von dem zweiten Objekt über das erste Teil auf das erste Objekt ausgeübt wird, einen von einem Änderungsbetrag einer Drehposition des Motors, einem Änderungsbetrag einer Drehgeschwindigkeit des Motors und einem Änderungsbetrag eines Stromwertes, der in dem Motor fließt, detektieren.
Zum Beispiel kann das zweite Objekt ein menschlicher Körper sein, und der Roboter kann dazu eingerichtet sein, ein Industrieroboter zu sein, der dazu ausgestaltet ist, mit dem menschlichen Körper zusammenzuarbeiten.
[Effekt der Offenbarung]
Es können eine stoßdämpfende Vorrichtung und ein Roboter mit der stoßdämpfenden Vorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage sind, Stöße, die von einem ersten Objekt auf ein zweites Objekt übertragen werden, ausreichend zu reduzieren und die Bewegung des ersten Objekts und einer Außenhülle wie gewünscht basierend auf einem von einem Sensor detektierten Wert zu unterdrücken.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die einen Arbeitsplatz zeigt, an dem eine stoßdämpfende Vorrichtung und ein Roboter mit der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit einem menschlichen Körper zusammenarbeiten.
2 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der stoßdämpfenden Vorrichtung und des Roboters mit derselben gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist ein Blockschaltbild, das die gesamte Ausgestaltung der stoßdämpfenden Vorrichtung und des Roboters mit derselben gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4(A) und 4(B) sind perspektivische Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem sich eine erste Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung öffnet, wobei 4(A) eine Ansicht von außen betrachtet und 4(B) eine Ansicht von innen betrachtet ist.
5(A) und 5(B) sind schematische Ansichten einer Schnappverbindungsstruktur, die ein Paar von Außenhüllenkörpern der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung fixiert, wobei 5(A) eine Ansicht vor der Fixierung und 5(B) eine Ansicht nach der Fixierung ist.
6(A) und 6(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die erste Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung an einem Handgelenk angebracht ist, wobei 6(A) eine perspektivische Vorderansicht und 6(B) eine perspektivische Rückansicht ist.
7(A) bis 7(C) sind Ansichten, die eine Positionsbeziehung zwischen der ersten Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung und einer internen Struktur des Roboters gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen, wobei 7(A) einen Basisendteil des Handgelenks, 7(B) einen Mittelteil des Handgelenks und 7(C) einen Spitzenendteil des Handgelenks zeigt.
8 ist eine Ansicht, die eine Modifikation eines ersten Außenhüllenrückenteils der ersten Außenhülle der stoßdämpfende Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
9(A) und 9(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, bevor eine zweite Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung an einem ersten Glied des Roboters gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angebracht wird, wobei 9(A) eine perspektivische Ansicht der zweiten Außenhülle und des ersten Glieds und einer Zierplatte ist, und 9(B) eine Querschnittsansicht ist, die einen Befestigungsteil der zweiten Außenhülle und ihren Umfangsteil zeigt.
10(A) und 10(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die zweite Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung an dem ersten Glied des Roboters gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angebracht ist, wobei 10(A) eine perspektivische Ansicht ist und 10(B) eine Querschnittsansicht des Befestigungsteils und seines Umfangsteils ist.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich eine dritte Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung öffnet, wenn man sie von innen betrachtet.
12(A) bis 12(C) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die dritte Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung an einem zweiten Glied des Roboters gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angebracht ist, wobei 12(A) eine perspektivische Ansicht von einer ersten Oberflächenseite aus betrachtet ist, 12(B) eine perspektivische Ansicht von einer zweiten Oberflächenseite aus betrachtet ist und 12(C) eine Querschnittsansicht, die das Befestigungsteil und seinen Umfangsteil zeigt, ist.
13(A) und 13(B) sind schematische Querschnittsansichten, die einen Effekt der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen, wobei 13(A) eine Ansicht ist, bevor eine äußere Kraft durch einen menschlichen Körper auf die Außenhülle aufgebracht wird, und 13(B) eine Ansicht ist, wenn die äußere Kraft durch den menschlichen Körper aufgebracht wird.
14 ist eine schematische Ansicht, die einen Versuch zeigt, das von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurde, um den Effekt der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu bestätigen.
15 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis des Versuchs zeigt, das von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurde, um den Effekt der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu bestätigen.
16(A) bis 16(C) sind Ansichten, die eine Positionsbeziehung zwischen einer ersten Außenhülle einer herkömmlichen stoßdämpfenden Vorrichtung und einer internen Struktur eines Roboters zeigen, wobei 16(A) einen Basisendteil eines Handgelenks, 16(B) einen Mittelteil des Handgelenks und 16(C) einen Spitzenendteil des Handgelenks veranschaulicht.
17(A) und 17(B) sind schematische Querschnittsansichten, die die herkömmliche stoßdämpfende Vorrichtung zeigen, wobei 17(A) eine Ansicht ist, bevor eine äußere Kraft durch den menschlichen Körper auf eine Außenhülle aufgebracht wird, und 17(B) eine Ansicht ist, wenn die äußere Kraft durch den menschlichen Körper aufgebracht wird.

AUSFÜHRUNGSWEISE DER OFFENBARUNG
Nachfolgend werden eine stoßdämpfende Vorrichtung und ein Roboter mit der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zu beachten ist, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Darüber hinaus werden im Folgenden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Bauteile in den Zeichnungen verwendet, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
(Roboter 10)
1 ist eine Draufsicht, die eine Baustelle zeigt, an der die stoßdämpfende Vorrichtung und der Roboter mit der stoßdämpfende Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zusammen mit einem menschlichen Körper arbeiten. Wie in 1 gezeigt, ist ein Roboter 10 gemäß dieser Ausführungsform ein Industrieroboter, der zusammen mit menschlichen Körpern P und P' (einem zweiten Objekt) an einer Baustelle S arbeitet. Im Detail ist der Roboter 10 zwischen einem menschlichen Körper P und einem menschlichen Körper P' mit begrenztem Platz, der einem Platz eines menschlichen Körpers (610mm × 620mm) entspricht, installiert. Dann kann der Roboter 10 zusammen mit den menschlichen Körpern P und P' an einer Vielzahl von Werkstücken W arbeiten, die nacheinander von einem Förderer C befördert werden.
2 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der stoßdämpfende Vorrichtung und des Roboters mit der stoßdämpfende Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Roboter 10 einen an einem Schlitten befestigten Sockel 12, ein in dem Sockel 12 untergebrachtes und in 1 durch eine gestrichelte Linie gezeigtes Roboter-Steuerungsvorrichtung 18 und ein Paar von Roboterarmen 20a und 20b, die von dem Sockel 12 getragen werden. Zu beachten ist, dass, obwohl ein Endeffektor, der z.B. das Werkstück W greift, an einem Spitzenende jedes Roboterarms 20a und 20b angebracht sein kann, die Darstellung und Beschreibung dessen hier weggelassen wird.
(Paar von Roboterarmen 20a und 20b)
Das Paar von Roboterarmen 20a und 20b sind horizontal gelenkige Roboterarme, die in Bezug auf den Sockel 12 beweglich sind. Das Paar von Roboterarmen 20a und 20b kann unabhängig voneinander und in Verbindung miteinander arbeiten. Zu beachten ist, dass, da der Roboterarm 20b eine ähnliche Ausgestaltung wie der Roboterarm 20a hat, hier nur der Roboterarm 20a beschrieben und eine ähnliche Beschreibung des Roboterarms 20b entsprechend weggelassen wird.
Der Roboterarm 20a hat Gelenkteile J1-J4 (Gelenkachsen). Dann ist der Roboterarm 20a mit Antriebsmotoren 30 versehen, die den Gelenkteilen J1-J4 entsprechen (siehe 3). Der Roboterarm 20a hat ein erstes Gelenk 22, ein zweites Gelenk 24 und ein Handgelenk 26.
Das erste Glied 22 ist mit einer Grundwelle 14 gekoppelt, die an einer oberen Fläche des Sockels 12 mittels des Drehgelenkteils J1 befestigt ist, und somit um eine Drehachse L1 drehbar ist, die durch die axiale Mitte der Grundwelle 14 verläuft. Das zweite Glied 24 ist mittels des Drehgelenkteils J2 mit einem Spitzenende des ersten Glieds 22 gekoppelt und somit um eine Drehachse L2 drehbar, die am Spitzenende des ersten Glieds 22 definiert ist.
Das Handgelenk 26 hat eine mechanische Schnittstelle 27, an der der Endeffektor (nicht gezeigt) angebracht ist, und ist über das Linearbewegungsgelenkteil J3 und das Drehgelenkteil J4 mit einem Spitzenende des zweiten Gliedes 24 gekoppelt. Das Handgelenk 26 ist mittels des Linearbewegungsgelenks J3 in Bezug auf das zweite Gelenk 24 auf- und abwärts bewegbar. Darüber hinaus ist das Handgelenk 26 mittels des Drehgelenkteils J4 um eine vertikale Drehachse L3 in Bezug auf das zweite Gelenk 24 drehbar.
Die Drehachse L1 des ersten Glieds 22 des Roboterarms 20a und die Drehachse L1 des ersten Glieds 22 des Roboterarms 20b liegen auf der gleichen Geraden, und das erste Glied 22 des Roboterarms 20a und das erste Glied 22 des Roboterarms 20b sind mit einem Höhenunterschied zueinander angeordnet.
Obwohl eine konkrete Ausgestaltung der Roboter-Steuerungsvorrichtung 18 nicht besonders begrenzt ist, kann sie durch einen bekannten Prozessor (z.B. eine CPU) implementiert werden, der in Übereinstimmung mit einem in einem Speicher gespeicherten Programm arbeitet.
(Stoßdämpfende Vorrichtung 50)
3 ist ein Blockschaltbild, das die gesamte Ausgestaltung der stoßdämpfenden Vorrichtung und des Roboters mit der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Wie in 3 gezeigt, ist der Roboter 10 ferner mit einer stoßdämpfende Vorrichtung 50 versehen, die den auf eine interne Struktur (ein erstes Objekt) des Roboters 10 übertragenen Stoß reduziert. Zu beachten ist, dass in dieser Ausführungsform die interne Struktur des Roboters 10 eine Struktur umfasst, die im Inneren des Roboters 10 vorgesehen ist (z.B. die Motoren 30, die im Inneren der Roboterarme 20a und 20b vorgesehen sind, eine interne Struktur 22a des ersten Glieds, eine interne Struktur 24a des zweiten Glieds und eine interne Struktur 26a des Handgelenks (später beschrieben)).
Die stoßdämpfende Vorrichtung 50 gemäß dieser Ausführungsform ist mit einer Außenhülle 60 versehen, die die interne Struktur (das erste Objekt) des Roboters 10 enthält und aus einem elastischen Körper ist, der nachgiebig ist. Die stoßdämpfende Vorrichtung 50 ist ferner mit einem Sensor 110 versehen, der eine von den menschlichen Körpern P und P' (dem zweiten Objekt) über die Außenhülle 60 auf die interne Struktur des Roboters 10 ausgeübte äußere Kraft detektiert. Dann ist die stoßdämpfende Vorrichtung 50 ferner mit einer Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120 versehen, die die Bewegung des Roboters 10 (z.B. der internen Struktur und der Außenhülle 60 des Roboters 10) basierend auf dem von dem Sensor 110 detektierten Wert unterdrückt.
(Außenhülle 60)
Die Außenhülle 60 bildet eine Außenhülle des Roboters 10. Im Detail umfasst die Außenhülle 60 eine erste Außenhülle 70, die eine Außenhülle des Handgelenks 26 des Roboterarms 20a bildet, eine zweite Außenhülle 80, die eine Außenhülle des ersten Glieds 22 des Roboterarms 20a bildet, und eine dritte Außenhülle 90, die eine Außenhülle des zweiten Glieds 24 des ersten Roboterarms 20a bildet. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist die Außenhülle 60 als eine Außenhülle der internen Struktur des ersten Roboterarms 20a (und des zweiten Roboterarms 20b) ausgestaltet.
Die Außenhülle 60 (d.h. jede der ersten Außenhülle 70, der zweiten Außenhülle 80 und der dritten Außenhülle 90) hat eine dünne Wand, und zwischen der Außenhülle 60 und der internen Struktur des Roboters 10 ist ein Spalt gebildet. Die Dicke der dünnen Wand kann 5,0 mm oder weniger betragen. Alternativ kann die Dicke der dünnen Wand 1,0 mm oder mehr und 2,0 mm oder weniger betragen.
Darüber hinaus ist der elastische Körper, der die Außenhülle 60 bildet, auch inkompressibel. Zu beachten ist, dass die Inkompressibilität, wie sie hier verwendet wird, sich auf eine Eigenschaft der Außenhülle 60 bezieht, dass sich ihre Dichte (oder ein Volumen) vor und nach einer elastischen Verformung nicht (oder kaum) ändert, wenn sie mit der äußeren Kraft durch die menschlichen Körper P und P' (das zweite Objekt) beaufschlagt wird.
Darüber hinaus ist der elastische Körper, der die Außenhülle 60 bildet, aus ungeschäumtem Harz hergestellt. Ein Hauptbestandteil des ungeschäumtem Harzes ist Polyethylen.
Das Polyethylen kann LDPE (Low Density Polyethylen) sein. Alternativ kann das Polyethylen z. B. HDPE (High Density Polyethylen), LLDPE (Linear Low Density Polyethylen), MPE (Metallocen Polyethylen oder Polyethylen, das mit Hilfe eines Metallocen-Katalysators polymerisiert wurde), EVA (Ethylen-Vinylacetat), UHM WPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylen) oder eine beliebige Kombination dieser Polyethylene sein.
Darüber hinaus ist eine innere Oberfläche der Außenhülle 60, die der internen Struktur des Roboters 10 gegenüberliegt, glatt.
Obwohl die Außenhülle 60 ferner die erste Außenhülle 70, die zweite Außenhülle 80 und die dritte Außenhülle 90 umfasst, die eine Außenhülle des Roboterarms 20b bilden, sind ihre Ausgestaltungen die gleichen wie die der Außenhülle des Roboterarms 20a. Daher wird im Folgenden nur die Außenhülle des ersten Roboterarms 20a beschrieben, sofern dies nicht besonders erforderlich ist, und eine ähnliche Beschreibung für den zweiten Roboterarm 20b wird zweckmäßigerweise weggelassen.
(Erste Außenhülle 70)
4(A) und 4(B) sind perspektivische Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem sich die erste Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform öffnet, wobei 4(A) eine Ansicht von außen und 4(B) eine Ansicht von innen ist. Wie in 4(A) und 4(B) gezeigt, hat die erste Außenhülle 70 ein Paar von ersten Außenhüllenkörpern 72a und 72b und ein erstes Außenhüllenrückenteil 76, das die Rückseite eines Basisendteils des ersten Außenhüllenkörpers 72a und die Rückseite eines Basisendteils des ersten Außenhüllenkörpers 72b verbindet.
Jeder des Paares von ersten Außenhüllenkörpern 72a und 72b hat zwei im Wesentlichen schalenförmige Formen, die vertikal miteinander derart verbunden sind, dass das Paar von ersten Außenhüllenkörpern 72a und 72b zusammenwirkend die interne Struktur des Handgelenks 26a darin enthalten kann.
Die erste Außenhülle 70 kann z.B. wie folgt an der internen Struktur des Handgelenks 22a befestigt werden.
Zunächst wird, wie in 4(A) gezeigt, die erste Außenhülle 70 geöffnet, so dass die ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b geöffnet sind, um auf dem ersten Außenhüllenrückteil 76 zentriert gespreizt zu sein.
Als nächstes wird eine Innenfläche des ersten Außenhüllenrückenteils 76 von oben nach unten geschoben, um an der interne Struktur 26a des Handgelenks befestigt zu werden.
Dann ist der erste Außenhüllenkörper 72a an dem mit dem ersten Außenhüllenrückteil 76 verbundenen Teil nach innen gebogen, und der erste Außenhüllenkörper 72b ist an dem mit dem ersten Außenhüllenrückteil 76 verbundenen Teil nach innen gebogen, so dass eine Innenfläche des ersten Außenhüllenkörpers 72a und eine Innenfläche des ersten Außenhüllenkörpers 72b einander zugewandt sind und die interne Struktur 26a des Handgelenks dazwischen liegt.
Schließlich sind die ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b durch eine Schnappverbindungsstruktur 73 (siehe 4(A) und 4(B)) aneinander befestigt, die an Endkanten der im Wesentlichen schalenförmigen ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b vorgesehen ist, die sich in Höhenrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Glieds 24 erstrecken.
5(A) und 5(B) sind schematische Ansichten der Schnappverbindungsstruktur, die das Paar der ersten Außenhüllenkörper der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform fixiert, wobei 5(A) eine Ansicht vor der Fixierung und 5(B) eine Ansicht nach der Fixierung ist. Wie in 5(A) und 5(B) gezeigt, hat die Schnappverbindungsstruktur 73 eine bekannte Struktur, bei der ein männlicher Teil 73a, der an einem der ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b vorgesehen ist, und ein weiblicher Teil 73b, der an dem anderen von ihnen vorgesehen ist, unter Verwendung einer elastischen Verformung des männlichen Teils 73a ineinander eingreifen.
Zu beachten ist, dass eine Vielzahl von Schnappverbindungsstrukturen 73 mit einem Spalt dazwischen in Höhenrichtung zu den Endkanten der im Wesentlichen schalenförmigen ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b vorgesehen sein können, die sich in Höhenrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Glieds 24 erstrecken. Dadurch können die ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b fest aneinander fixiert werden. Außerdem kann die Schnappverbindungsstruktur 73 an den Innenflächen der ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b vorgesehen sein. Da die Schnappverbindungsstruktur 73 von außen nicht sichtbar ist, wenn die erste Außenhülle 70 an der internen Struktur 26a des Handgelenks befestigt ist, kann das Aussehen verbessert werden und verhindert werden, dass die Schnappverbindungsstruktur 73 von anderen Gegenständen erreicht wird.
6(A) und 6(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die erste Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform am Handgelenk angebracht ist, wobei 6(A) eine perspektivische Vorderansicht und 6(B) eine perspektivische Rückansicht ist. Wie in 6(A) und 6(B) gezeigt, weist die erste Außenhülle 70 einen gekrümmten Teil 101 auf, der in Richtung der Dicke nach außen vorsteht (d.h. auf der der internen Struktur 26a des Handgelenks gegenüberliegenden Seite). Der gekrümmte Teil 101 wird von dem Basisendteil zum Spitzenendteil der ersten Außenhülle 70 dadurch gebildet, dass die Endkanten der im Wesentlichen schalenförmigen ersten Außenhüllenkörper 72a und 72b, die sich in der Höhenrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Glieds 24 erstrecken, durch die Schnappverbindungsstruktur 73 aneinander befestigt sind.
Zu beachten ist, dass ein Teil der internen Struktur des Handgelenks 26a von der ersten Außenhülle 70 freigelegt sein kann. Wie in 6(B) gezeigt, ist an dem ersten Außenhüllenrückenteil 76 eine Entlüftung 77 vorgesehen, um die von der internen Struktur 26a des Handgelenks erzeugte Wärme nach außen abzuleiten.
7(A) bis 7(C) sind Ansichten, die eine Positionsbeziehung zwischen der ersten Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung und der internen Struktur des Roboters gemäß dieser Ausführungsform zeigen, wobei 7(A) einen Basisendteil des Handgelenks, 7(B) einen Mittelteil des Handgelenks und 7(C) einen Spitzenendteil des Handgelenks zeigt. Wie in den 7(A) bis 7(C) gezeigt, ist, da die erste Außenhülle 70 dünn ausgebildet ist, ein Spalt zwischen der internen Struktur des Handgelenks 26a und der ersten Außenhülle 70 gebildet. Daher wird ein Innenraum 79 von dem Basisendteil bis zum Spitzenendteil des Handgelenks 26 gebildet.
8 ist eine Ansicht, die eine Modifikation des ersten Außenhüllenrückenteils der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Wie in 8 gezeigt, kann ein Teil der Entlüftung 77 derart eingekerbt sein, dass darin ein Wärmesenke 78 vorgesehen ist. Dementsprechend kann die von der internen Struktur 26a des Handgelenks erzeugte Wärme weiter nach außen abgeleitet werden.
(Zweite Außenhülle 80)
9(A) und 9(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, bevor die zweite Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung an dem ersten Glied des Roboters gemäß dieser Ausführungsform angebracht wird, wobei 9(A) eine perspektivische Ansicht der zweiten Außenhülle und des ersten Glieds und einer Zierplatte ist, und 9(B) eine Querschnittsansicht ist, die ein Befestigungsteil und seinen Umfangsteil der zweiten Außenhülle zeigt.
Wie in 9(A) gezeigt, hat die zweite Außenhülle 80 ein Paar von zweiten Außenhüllenkörpern 82a und 82b. Die Formen des Paares der zweiten Außenhüllenkörper 82a und 82b sind gleich. Das Paar von zweiten Außenhüllenkörpern 82a und 82b ist an der internen Struktur des ersten Glieds 22a derart angebracht, dass es zusammenwirkend den gesamten Bereich der Seitenfläche und Randteile einer oberen Fläche und einer unteren Fläche der internen Struktur des ersten Glieds 22a abdeckt.
Das Paar von zweiten Außenhüllenkörpern 82a und 82b ist an seinen Innenflächen mit einer Vielzahl von Befestigungsteilen 84 versehen, die an der Seitenfläche der internen Struktur des ersten Glieds 22a befestigt sind. Wie in 9(B) gezeigt, hat jedes Befestigungsteil 84 einen Schaumschwamm 85, dessen eine Hauptoberfläche an der Innenfläche des zweiten Außenhüllenkörpers 82a oder 82b befestigt ist, und einen Klettverschluss 86, der an der anderen Hauptoberfläche des Schaumschwamms 85 vorgesehen ist.
Der Schaumschwamm 85 besteht z.B. aus einem nachgiebigen Material, das sich leicht verformt, wenn eine äußere Kraft aufgebracht wird, und die vorherige Form leicht wieder annimmt, wenn die äußere Kraft aufhört, aufgebracht zu werden (z.B. ein Schwamm, wie er allgemein in einer Küche verwendet wird). Das heißt, der Schaumschwamm 85 kann sich leicht elastisch verformen.
Zu beachten ist, dass der Klettverschluss 86 an der Hauptoberfläche des Schaumschwamms 85 durch einen Klebstoff usw. befestigt werden kann. Obwohl eine Zierplatte 23 an einer oberen Fläche des ersten Glieds 22 des ersten Roboterarms 20a angebracht ist, ist die Zierplatte 23 nicht an der des zweiten Roboterarms 20b angebracht.
Die zweite Außenhülle 80 kann an der internen Struktur des ersten Glieds 22a angebracht werden, indem z.B. der zweite Außenhüllenkörper 82a und der zweite Außenhüllenkörper 82b vertikal zueinander gekippt und mit der Seitenfläche der internen Struktur des ersten Glieds 22a in Kontakt gebracht werden, so dass die Klettverschlüsse 86 an den Klettverschlüssen 87 befestigt werden, die an den entsprechenden Positionen in der internen Struktur des ersten Glieds 22a vorgesehen sind. Zu beachten ist, dass die Klettverschlüsse 86 der zweiten Außenhüllenkörper 82a und 82b entweder eine Hakenstruktur oder eine Schlaufenstruktur aufweisen, und die Klettverschlüsse 87 der internen Struktur des ersten Glieds 22a die andere der Hakenstruktur und der Schlaufenstruktur aufweisen.
10(A) und 10(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die zweite Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung an dem ersten Glied des Roboters gemäß dieser Ausführungsform angebracht ist, wobei 10(A) eine perspektivische Ansicht ist und 10(B) eine Querschnittsansicht des Befestigungsteils und seines Umfangsteils ist.
Der zweite Außenhüllenkörper 82a und der zweite Außenhüllenkörper 82b sind mittels Passstrukturen, die an ihren Endflächen vorgesehen sind, aneinander befestigt. Zu beachten ist, dass es sich bei der Passstruktur ähnlich wie bei der ersten Außenhülle 70 um eine Schnappverbindungsstruktur oder um eine bekannte Passstruktur mit einem Stift und einer entsprechenden Stiftaufnahme handeln kann.
Wie in 10(B) gezeigt, ist das Paar von zweiten Außenhüllenkörpern 82a und 82b an der Seitenfläche der internen Struktur des ersten Glieds 22a mittels der Vielzahl von Befestigungsteilen 84 befestigt. Im Detail wird das Paar von zweiten Außenhüllenkörper 82a und 82b in Richtung der internen Struktur des ersten Glieds 22a gedrückt, und somit werden die Klettverschlüsse 86 der Befestigungsteile 84 an den Klettverschlüssen 87 befestigt, die an der Seitenfläche der internen Struktur des ersten Glieds 22a vorgesehen sind. Dann, wenn das Pressen aufgehoben wird, verformen sich die Schaumschwämme 85 elastisch und halten einen Zustand aufrecht, der sich in Richtung der Seitenfläche der internen Struktur des ersten Glieds 22a erstreckt, und somit wird das Paar der zweiten Außenhüllenkörper 82a und 82b an der Seitenfläche der internen Struktur des ersten Glieds 22a befestigt.
Zu beachten ist, dass, wie in 10(A) gezeigt, die zweite Außenhülle 80 ähnlich wie die erste Außenhülle 70 gekrümmte Teile 102 aufweist, die in ihrer Dickenrichtung (d.h. auf der der internen Struktur des ersten Glieds 22a gegenüberliegenden Seite) nach außen ragen. Endkanten auf beiden Seiten der zweiten Außenhüllenkörper 82a und 82b, die sich in der Höhenrichtung erstrecken, sind aneinander befestigt, um die gekrümmten Teile 102 vollständig in der Höhenrichtung auf einer Basisendseite und einer Spitzenendseite der zweiten Außenhülle 80 zu bilden.
(Dritte Außenhülle 90)
11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich die dritte Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, von innen betrachtet, öffnet. Wie in 11 gezeigt, hat die dritte Außenhülle 90 ein Paar von dritten Außenhüllenkörpern 92a und 92b. Jeder der beiden dritten Außenhüllenkörper 92a und 92b hat ein drittes Außenhüllen-Seitenteil 93, das eine Seitenfläche des zweiten Glieds 24 bedeckt, ein drittes Außenhüllen-Oberflächenteil 94, das einen Teil einer ersten Oberfläche des zweiten Glieds 24 bedeckt, ein drittes Außenhüllen-Oberflächenteil 95, das einen Teil einer zweiten Oberfläche des zweiten Glieds 24 bedeckt.
In 11 ist das dritte Außenhüllen-Seitenteil 93 jedes des Paars von dritten Außenhüllenkörpern 92a und 92b derart gekrümmt, dass er von oben betrachtet nach außen vorsteht, und sich vertikal erstreckende Kantenteile der jeweiligen dritten Außenhüllenseitenteile 93 sind derart miteinander gekoppelt, dass sie nach innen biegbar sind. Das dritte Außenhüllen-Seitenteil 93 jedes des Paars von dritten Außenhüllenkörpern 92a und 92b ist an seiner Innenfläche mit einer Vielzahl von Befestigungsteilen 96 versehen, die ähnlich wie die an der Innenfläche des Paars von zweiten Außenhüllenkörpern 82a und 82b vorgesehenen Befestigungsteile 84 ausgestaltet sind. Das heißt, jedes Befestigungsteil 96 hat einen Schaumschwamm 97, dessen eine Hauptoberfläche an einer Innenfläche des dritten Außenhüllenkörpers 92a oder 92b befestigt ist, und einen Klettverschluss 98, der an der anderen Hauptoberfläche des Schaumschwamms 97 vorgesehen ist.
In 11 erstreckt sich das dritte Außenhüllen-Oberflächenteil 94 nach innen und horizontal von einer unteren Endkante des dritten Außenhüllen-Seitenteils 93. Zu beachten ist, dass das Befestigungsteil 96, das dem des dritten Außenhüllen-Seitenteils 93 ähnlich ist, an einer Innenfläche des dritten Außenhüllen-Oberflächenteils 94 vorgesehen ist. Darüber hinaus erstreckt sich das andere Oberflächenteil 95 der dritten Außenhülle nach innen und horizontal von einer oberen Endkante des dritten Außenhüllen-Seitenteils 93.
Die dritte Außenhülle 90 kann an der internen Struktur des zweiten Glieds 24a befestigt werden, indem beispielsweise der dritte Außenhüllenkörper 92a und der dritte Außenhüllenkörper 92b an dem verbundenen Teil nach innen gebogen werden und an der Seitenfläche der internen Struktur 24a des zweiten Glieds derart anliegen, dass die Klettverschlüsse 98 an den Klettverschlüssen 99 befestigt werden, die an den entsprechenden Positionen der internen Struktur 24a des zweiten Glieds vorgesehen sind. Zu beachten ist, dass die Klettverschlüsse 98 der dritten Außenhüllenkörper 92a und 92b entweder die Hakenstruktur oder die Schlaufenstruktur des bekannten Klettverschlusses aufweisen, und die Klettverschlüsse 99 der internen Struktur 24a des zweiten Glieds die andere der Hakenstruktur und der Schlaufenstruktur aufweisen.
12(A) bis 12(C) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die dritte Außenhülle der stoßdämpfenden Vorrichtung an dem zweiten Glied des Roboters gemäß dieser Ausführungsform angebracht ist, wobei 12(A) eine perspektivische Ansicht von der ersten Oberflächenseite aus betrachtet ist, 12(B) eine perspektivische Ansicht von der zweiten Oberflächenseite aus betrachtet ist und 12(C) eine Querschnittsansicht ist, die den Befestigungsteil und seinen Umfangsteil zeigt.
Der dritte Außenhüllenkörper 92a und der dritte Außenhüllenkörper 92b sind mittels einer Passstruktur aneinander befestigt, die an ihren Endflächen gegenüber den Endflächen vorgesehen ist, die biegsam miteinander verbunden sind. Zu beachten ist, dass die Passstruktur ähnlich wie bei der ersten Außenhülle 70 eine Schnappverbindungsstruktur sein kann oder eine bekannte Passstruktur sein kann, die mit einem Stift und einer entsprechenden Stiftaufnahme versehen ist.
Wie in 12(C) gezeigt, ist das Paar von dritten Außenhüllenkörper 92a und 92b an der internen Struktur 24a des zweiten Glieds mittels der Vielzahl von Befestigungsteilen 96 befestigt. Zu beachten ist, dass, da eine Art der Befestigung ähnlich der Befestigung der internen Struktur des ersten Glieds 22a an der zweiten Außenhülle 80 ist, wie oben beschrieben, die Beschreibung nicht wiederholt wird.
Zu beachten ist, dass, wie in 12(A) und 12(B) gezeigt, die dritte Außenhülle 90 einen gekrümmten Teil 103 hat, der in Dickenrichtung (d.h. auf der der internen Struktur 24a des zweiten Glieds gegenüberliegenden Seite) nach außen ragt, ähnlich wie bei der ersten Außenhülle 70 und der zweiten Außenhülle 80. Die Endkanten der dritten Außenhüllenkörper 92a und 92b, die sich in Höhenrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des biegbar verbundenen Teils erstrecken, sind derart aneinander befestigt, dass sie den gekrümmten Teil 103 vollständig in der Höhenrichtung der Endkanten bilden.
(Sensor 110)
Zurück zu 2, der Sensor 110 detektiert einen Änderungsbetrag einer Rotationsgeschwindigkeit der Motoren 30, als eine äußere Kraft, die von den menschlichen Körpern P und P' auf die interne Struktur des Roboters 10 über die Außenhülle 60 (ein erster Teil) der Roboterarme 20a und 20b ausgeübt wird.
(Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120)
Wie in 2 gezeigt, kann die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120 als Teil der Roboter-Steuerungsvorrichtung 18 ausgestaltet sein. Obwohl eine konkrete Ausgestaltung der Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120 nicht besonders begrenzt ist, kann sie durch einen bekannten Prozessor (z. B. eine CPU) implementiert werden, der in Übereinstimmung mit einem in einem Speicher gespeicherten Programm arbeitet.
Zu beachten ist, dass die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120 den Betrieb (die Bewegung) des Roboters 10 unterdrücken kann, indem sie beispielsweise den Betrieb des Roboters 10 aussetzt. Alternativ kann der Betrieb des Roboters 10 unterdrückt werden, indem die Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Roboters 10 reduziert wird, oder durch andere Modi unterdrückt werden.
(Effekte)
Um die durch die stoßdämpfende Vorrichtung 50 gemäß dieser Ausführungsform erzielten Effekte zu beschreiben, wird hier eine herkömmliche stoßdämpfende Vorrichtung 200 unter Bezugnahme auf 16(A), 16(B), 16(C) und 17(A) und 17(B) beschrieben. 16(A) bis 16(C) sind Ansichten, die eine Positionsbeziehung zwischen einer ersten Außenhülle der herkömmlichen stoßdämpfenden Vorrichtung und einer internen Struktur eines Roboters veranschaulichen, wobei 16(A) einen Basisendteil eines Handgelenks, 16(B) einen Mittelteil des Handgelenks und 16(C) einen Spitzenendteil des Handgelenks veranschaulicht. 17(A) und 17(B) sind schematische Querschnittsansichten, die die herkömmliche stoßdämpfende Vorrichtung veranschaulichen, wobei 17(A) eine Ansicht ist, bevor eine äußere Kraft durch den menschlichen Körper auf eine Außenhülle aufgebracht wird, und 17(B) eine Ansicht ist, wenn die äußere Kraft durch den menschlichen Körper aufgebracht wird.
Wie in den 17(A) und 17(B) gezeigt, hat eine Außenhülle 210 der herkömmlichen stoßdämpfenden Vorrichtung 200 (im Folgenden als „herkömmliche Außenhülle 210“ bezeichnet) eine dicke Wand. Die Dicke der dicken Wand beträgt z.B. 10 mm oder mehr und 15 mm oder weniger. Zu beachten ist, dass die herkömmliche Außenhülle 210 aus Urethanschaum als primäre Komponente hergestellt ist. Wie in den 17(A) und 17(B) gezeigt, wird, wenn die herkömmliche Außenhülle 210 mit der äußeren Kraft durch den menschlichen Körper P usw. beaufschlagt wird, ein Teil, auf den die äußere Kraft einwirkt, komprimiert und sein Volumen verringert (oder seine Dichte erhöht). Dementsprechend funktioniert die herkömmliche Außenhülle 210 derart, dass sie den auf die interne Struktur des Roboters (hier eine interne Struktur 26' des Handgelenks) übertragenen Stoß reduziert.
Diese Art der Stoßreduzierung ist jedoch noch verbesserungsfähig in Bezug auf den Grad der Reduzierung des auf die interne Struktur 26' des Roboters übertragenen Stoßes. Darüber hinaus ändert sich eine Elastizität der Außenhülle 210, die den menschlichen Körper zurückdrückt, nur linear in Bezug auf die Änderung des Volumens der Außenhülle 210. Mit anderen Worten, die Elastizität der Außenhülle 210, die den menschlichen Körper P usw. zurückdrückt, ändert sich nicht wesentlich, wenn die Änderung des Volumens der Außenhülle 210 vergleichsweise klein ist (d.h., die äußere Kraft, die vom menschlichen Körper P usw. auf die Außenhülle 210 ausgeübt wird, ist vergleichsweise klein). Daher kann es sein, dass ein Sensor die äußere Kraft nicht erkennt, selbst wenn die äußere Kraft durch den menschlichen Körper P usw. auf die Außenhülle 210 ausgeübt wird, und daher kann eine Bewegungsunterdrückungsvorrichtung, die die Bewegung des Roboters basierend auf dem von dem Sensor erkannten Wert unterdrückt, nicht wie gewünscht funktionieren. Infolgedessen kann die herkömmliche stoßdämpfende Vorrichtung 200 den Betrieb des Roboters nicht wie gewünscht steuern.
Da die herkömmliche Außenhülle 210 wie oben beschrieben darüber hinaus dick ist, wie in den 17(A) und 17(B) gezeigt, berührt eine Innenfläche davon die interne Struktur des Roboters oder berührt sie fast. Wenn die äußere Kraft durch den menschlichen Körper P usw. aufgebracht wird, kann daher die stoßdämpfende Funktion nicht ausreichend erreicht werden, da die Volumenänderung der Außenhülle 210 durch die interne Struktur des Roboters behindert wird. Darüber hinaus ist eine Struktur, die zwischen der Außenhülle 210 und der internen Struktur des Roboters eingefügt werden muss (z.B. ein Kabelbaum), schwierig anzuordnen. Wenn die Struktur (z.B. der Kabelbaum) einmal angeordnet ist, berührt sie leicht die Außenhülle 210 und die interne Struktur des Roboters und kann daher leicht beschädigt werden.
Andererseits ist die stoßdämpfende Vorrichtung 50 gemäß dieser Ausführungsform mit der Außenhülle 60 versehen, die aus dem elastischen Körper ist, der flexibel ist, und somit kann der auf die interne Struktur (das erste Objekt) des Roboters 10 übertragene Stoß ausreichend reduziert werden.
13(A) und 13(B) sind schematische Querschnittsansichten, die die Wirkung der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigen, wobei 13(A) eine Ansicht ist, bevor die äußere Kraft durch den menschlichen Körper auf die Außenhülle aufgebracht wird, und 13(B) eine Ansicht ist, wenn die äußere Kraft durch den menschlichen Körper aufgebracht wird. Wie in 13(A) und 13(B) gezeigt, wird ein Teil der Außenhülle 60 (hier die erste Außenhülle 70), auf den die äußere Kraft durch den menschlichen Körper P usw. ausgeübt wird, vollständig in der Dickenrichtung elastisch derart verformt, dass er sich in Richtung des Innenraums 79 (ein Spalt) durchbiegt. Daher kann der von der internen Struktur (hier die interne Struktur 26a des Handgelenks, das erste Objekt) des Roboters 10 auf den menschlichen Körper P usw. (das zweite Objekt) übertragene Stoß ausreichend reduziert werden.
Darüber hinaus erhöht sich die Elastizität der Außenhülle 60, die den menschlichen Körper P usw. zurückdrängt, im Vergleich zur herkömmlichen Außenhülle 210 sofort, wenn die äußere Kraft, die durch den menschlichen Körper P usw. auf die Außenhülle 60 ausgeübt wird, vergleichsweise klein ist. Daher kann der Sensor 110 die durch den menschlichen Körper P usw. auf die Außenhülle 60 ausgeübte äußere Kraft oder die durch den menschlichen Körper P usw. auf die interne Struktur des Roboters 10 über die Außenhülle 60 ausgeübte äußere Kraft genauer detektieren. Infolgedessen kann die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120 die Bewegung der internen Struktur des Roboters 10 und der Außenhülle 60 wie gewünscht basierend auf dem von dem Sensor detektierten Wert unterdrücken.
Da die Außenhülle 60 darüber hinaus dünn ist und der Spalt zwischen der internen Struktur des Roboters 10 und der Außenhülle 60 gebildet ist, kann sich die Außenhülle 60 in geeigneter Weise elastisch verformen, ohne durch andere Strukturen, wie die interne Struktur des Roboters 10 und den Kabelbaum, behindert zu werden. Darüber hinaus kann die Struktur, die zwischen der Außenhülle 60 und der internen Struktur des Roboters 10 (z.B. der Kabelbaum) eingefügt werden muss, einfach angeordnet werden. Darüber hinaus ist es unwahrscheinlich, dass die Struktur (z.B. der Kabelbaum) die Außenhülle 60 und die interne Struktur des Roboters 10 berührt, sobald sie wie oben beschrieben angeordnet ist, so dass sie nicht beschädigt werden kann.
In dieser Ausführungsform kann sich die Außenhülle 60 darüber hinaus in geeigneter Weise elastisch verformen, wenn die Dicke der dünnen Wand 5,0 mm oder weniger beträgt. Wenn die Dicke der dünnen Wand 1,0 mm oder mehr und 2,0 mm oder weniger beträgt, kann sich die Außenhülle 60 darüber hinaus in geeigneter Weise elastisch verformen.
Da der elastische Körper, der die Außenhülle 60 bildet, ferner inkompressibel ist, kann sich die Außenhülle 60 in geeigneter Weise elastisch verformen, wie in 13(A) und 13(B) gezeigt.
Da der elastische Körper, der die Außenhülle 60 bildet, aus dem ungeschäumten Harz hergestellt ist, kann die Außenhülle außerdem leicht geformt werden. Die Außenhülle 60 kann z.B. leicht und kostengünstig durch Spritzgießen geformt werden. Darüber hinaus kann sich die Außenhülle 60 in geeigneter Weise elastisch verformen.
Zumindest ein Teil der Außenhülle 60 hat die gekrümmten Teile (101, 102 und 103), die in Dickenrichtung nach außen ragen, und somit kann die Elastizität der Außenhülle 60, die den menschlichen Körper P usw. zurückdrückt, im Vergleich zur herkömmlichen Außenhülle 210 noch schneller erhöht werden. Daher kann der Sensor 110 die durch den menschlichen Körper P usw. auf die Außenhülle 60 ausgeübte äußere Kraft oder die durch den menschlichen Körper P usw. auf die interne Struktur des Roboters 10 über die Außenhülle 60 ausgeübte äußere Kraft weiter genau detektieren.
Da in dieser Ausführungsform die Innenfläche der Außenhülle 60, die der internen Struktur des Roboters 10 gegenüberliegt, glatt ist (d. h., es sind keine Rippen usw. ausgebildet), kann die Außenhülle 60 darüber hinaus leicht geformt werden. Da die Rippe usw. darüber hinaus nicht mit anderen Strukturen, wie der internen Struktur des Roboters 10 und dem Kabelbaum, in Berührung kommt, kann sich die Außenhülle 60 in geeigneter Weise elastisch verformen, ohne durch die anderen Objekte behindert zu werden.
Darüber hinaus detektiert der Sensor 110 den Änderungsbetrag der Drehgeschwindigkeit der Motoren 30, wie die äußere Kraft, die durch den menschlichen Körper P usw. auf die internen Strukturen der Roboterarme 20a und 20b über die Außenhülle 60 (den ersten Teil) der Roboterarme 20a und 20b ausgeübt wird. Daher ist es z.B. im Gegensatz zu der herkömmlichen Außenhülle 210 nicht erforderlich, einen Kontaktsensor und einen Näherungssensor einzubauen, um die von dem menschlichen Körper P usw. ausgeübte äußere Kraft zu detektieren. Auf diese Wiese kann die Außenhülle 60 dünn sein, um sich in geeigneter Weise elastisch zu verformen.
(Modifikationen)
Es ist offensichtlich für einen Fachmann, dass viele Verbesserungen und andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aus der obigen Beschreibung möglich sind. Daher ist die obige Beschreibung nur als Veranschaulichung zu verstehen und wird bereitgestellt, um einen Fachmann die beste Art und Weise der Umsetzung der vorliegenden Offenbarung zu lehren. Die Details der Strukturen und/oder die Funktionen können wesentlich geändert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform die interne Struktur 22a des ersten Glieds und die zweite Außenhülle 80 durch die Befestigungsteile 84 einschließlich der Klettverschlüsse aneinander befestigt sind, ist es nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die interne Struktur 22a des ersten Glieds und die zweite Außenhülle 80 unter Verwendung eines Gewindeelements aneinander befestigt werden. Dementsprechend können die interne Struktur 22a des ersten Glieds und die zweite Außenhülle 80 einfach und ohne Positionsversatz aneinander befestigt werden. Zu beachten ist, dass diese Struktur in ähnlicher Weise für die Befestigung der internen Struktur 24a des zweiten Glieds an der dritten Außenhülle 90 angewendet wird.
Obwohl in der Ausführungsform die Außenhülle 60 als die Außenhülle des ersten Roboterarms 20a und des zweiten Roboterarms 20b ausgestaltet ist, ist sie nicht darauf beschränkt. Wenn beispielsweise die Roboter-Steuerungsvorrichtung 18 die Bewegung des Sockels 12 steuern kann, kann die Außenhülle 60 als Außenhülle der Grundwelle 14 oder als Außenhülle des Sockels 12 ausgestaltet sein.
Obwohl in der Ausführungsform der Sensor 110 den Änderungsbetrag der Drehgeschwindigkeit der Motoren 30 als die äußere Kraft detektiert, die von den menschlichen Körpern P und P' (dem zweiten Objekt) über die Außenhülle 60 auf die interne Struktur des Roboters 10 ausgeübt wird, ist er nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Sensor 110 eine Änderungsbetrag der Drehpositionen der Motoren 30 oder einen Änderungsbetrag der in den Motoren 30 fließenden Stromwerte als die von den menschlichen Körpern P und P'= (dem zweiten Objekt) über die Außenhülle 60 auf die interne Struktur des Roboters 10 ausgeübte äußere Kraft detektieren.
Obwohl in der Ausführungsform der Sensor 110 die von den menschlichen Körpern P und P' (dem zweiten Objekt) auf die interne Struktur des Roboters 10 über die Außenhülle 60 ausgeübte äußere Kraft detektiert und die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120 die Bewegung des Roboters 10 basierend auf dem von dem Sensor 110 detektierten Wert unterdrückt, ist sie nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Sensor 110 die von den menschlichen Körpern P und P' auf die Außenhülle 60 ausgeübte äußere Kraft oder eine physikalische Größe detektieren, die einer der oben beschriebenen äußeren Kräfte entspricht (d.h. eine von der äußeren Kraft, die von den menschlichen Körpern P und P' über die Außenhülle 60 auf die interne Struktur des Roboters 10 ausgeübt wird, und die äußere Kraft, die von den menschlichen Körpern P und P' auf die Außenhülle 60 ausgeübt wird), und die Bewegungsunterdrückungsvorrichtung 120 kann die Bewegung des Roboters 10 auf der Grundlage des von dem Sensor 110 detektierten Werts unterdrücken. Zu beachten ist, dass die physikalische Größe, die einer der oben beschriebenen äußeren Kräfte entspricht, ein Betrag der Durchbiegung der Außenhülle 60 oder eine andere physikalische Größe sein kann.
Obwohl in der Ausführungsform der elastische Körper, der die Außenhülle 60 bildet, aus dem ungeschäumten Harz hergestellt ist und seine Hauptkomponente Polyethylen ist, ist er nicht darauf beschränkt. Der elastische Körper, der die Außenhülle 60 bildet, kann aus einem ungeschäumten Harz hergestellt sein, dessen Hauptbestandteil Polypropylen, Polycarbonat, Ethylen-Vinylacetat, Elastomer auf Olefinbasis, Elastomer auf Styrolbasis, Polyamid (Nylon), Polystyrol, Polyacetal, Polyurethan, Polyethylenterephthalat, Vinylchlorid oder Polymilchsäure ist. Außerdem kann der elastische Körper, der die Außenhülle 60 bildet, aus geschäumtem Harz hergestellt sein.
Obwohl in der Ausführungsform jeder des ersten Roboterarms 20a und des zweiten Roboterarms 20b des Roboters 10 die vier Gelenkachsen JT1-JT4 hat, ist er nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann jeder des Roboterarms 20a und des zweiten Roboterarms 20b eine oder mehrere und drei oder weniger Gelenkachsen haben, oder er kann fünf oder mehr Gelenkachsen haben. Dann kann die stoßdämpfende Vorrichtung 50 mit der Außenhülle 60 versehen sein, die in geeigneter Weise einen solchen Roboterarm und andere Strukturen enthalten kann.
Obwohl der Roboter 10 in der Ausführungsform als horizontaler zweiarmiger Knickarmroboter mit dem ersten Roboterarm 20a und dem zweiten Roboterarm 20b ausgestaltet ist, ist er nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Roboter 10 als horizontaler einarmiger Knickarmroboter ausgestaltet sein. Alternativ kann der Roboter 10 ein Polarroboter, ein zylindrischer Roboter, ein Roboter mit kartesischen Koordinaten, ein vertikaler Knickarmroboter oder eine andere Art von Roboter sein. Dann kann die stoßdämpfende Vorrichtung 50 mit der Außenhülle 60 versehen sein, die einen solchen Roboter und andere Strukturen geeignet aufnehmen kann.
Obwohl in der Ausführungsform der Roboter 10 der Industrieroboter ist, der mit den menschlichen Körpern P und P' (dem zweiten Objekt) auf der Baustelle S zusammenarbeitet, ist er nicht darauf beschränkt. Der Roboter 10 kann z.B. ein so genannter „Unterhaltungsroboter“ sein oder eine andere Art von Roboter.
Obwohl in der Ausführungsform das zweite Objekt der menschliche Körper P (P') ist, der mit dem Roboter 10 auf der Baustelle S zusammenarbeitet, ist es nicht darauf beschränkt. Das zweite Objekt kann z.B. ein Peripheriegerät sein, das mit dem Roboter 10 an der Baustelle S zusammenarbeitet, oder es können andere Objekte sein, die an der Baustelle S angeordnet sind. Darüber hinaus kann das zweite Objekt ein menschlicher Körper oder andere Objekte an dieser Stelle sein, wenn der Roboter 10 an einer anderen Stelle als die Baustelle aufgestellt ist.
Obwohl in der Ausführungsform die stoßdämpfende Vorrichtung 50 an dem Roboter 10 vorgesehen ist, das erste Objekt die interne Struktur des Roboters 10 ist und die Außenhülle 60 die Außenhülle des Roboters ist, ist sie nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die stoßdämpfende Vorrichtung 50 (und die Außenhülle 60) an einem Roboter (dem ersten Objekt), der eine andere Struktur als der Roboter 10 hat, an einem elektrischen Gerät (dem ersten Objekt), das nicht der Roboter ist, oder an anderen ersten Objekten vorgesehen sein.
(Experimentelles Beispiel)
Nachfolgend wird ein experimentelles Beispiel beschrieben, das von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurde, um den Effekt der vorliegenden Offenbarung zu bestätigen. 14 ist eine schematische Darstellung des Versuchs, das von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurde, um den Effekt der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zu bestätigen. 15 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis des Versuchs zeigt.
Wie in 14 gezeigt, wurde eine Probe 240, die die erste Außenhülle 70 der oben beschriebenen Ausführungsform modelliert, als ein Beispiel hergestellt. In diesem Beispiel wurde die Probe 240 durch Injektion von ungeschäumtem Harz, das LDPD (Low Density Polyethylen) als Primärkomponente enthält, geformt. Darüber hinaus wurde, wie in 14 gezeigt, eine Probe 240' der herkömmlichen ersten Außenhülle, die eine ähnliche Form wie die Probe 240 hat, als Vergleichsbeispiel hergestellt. Die Probe 240' des Vergleichsbeispiels bestand aus Urethanschaum vom Typ Z weikomponenten- Flüssigmischung.
Wie in 14 gezeigt, wurde jede Probe 240 des Beispiels und die Probe 240' des Vergleichsbeispiels auf einer Oberflächenplatte 254 platziert, und ein mittlerer Teil davon, der dem gekrümmten Teil 101 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht und sich am höchsten befindet, wurde mittels eine Push-and-Pull-Messgeräts 252 gedrückt, während seine Höhe durch ein Höhenmessgerät 250 eingestellt wurde. Dementsprechend wurde eine elastische Kraft, die mit einer Änderung des Auslenkungsbetrags einhergeht (d.h. eine Kraft, die das Messgerät 252 zurückdrückt), sowohl in Bezug auf das Beispiel als auch auf das Vergleichsbeispiel gemessen.
Das Ergebnis des Versuchs ist in gezeigt. Die Messwerte des Beispiels sind durch eine durchgezogene Linie mit Markierungen von „△“ für jeden Auslenkungsbetrag von 2 mm angegeben, und analog dazu sind die Messwerte des Vergleichsbeispiels durch eine gestrichelte Linie mit Markierungen von „*“ angegeben.
Wie in 15 gezeigt, zeigen die Messwerte im Vergleichsbeispiel einen linearen Verlauf, und die elastische Kraft, die das Push-and-Pull-Messgeräts 252 zurückdrückt, ändert sich kaum, wenn der Betrag der Auslenkung vergleichsweise klein ist (d.h. wenn die auf die Probe 240' des Vergleichsbeispiels ausgeübte äußere Kraft vergleichsweise klein ist).
Andererseits zeigen die Messwerte im Beispiel eine nichtlineare Form, und die elastische Kraft, die das Push-and-Pull-Messgerät252 zurückdrückt, ändert sich plötzlich, wenn der Betrag der Durchbiegung vergleichsweise klein ist (d.h. wenn die auf die Probe 240 des Beispiels ausgeübte äußere Kraft vergleichsweise klein ist, im Detail, um einen Bereich bei 0 mm oder darüber und bei 4 mm oder darunter). Das heißt, in diesem Beispiel steigt die elastische Kraft, die das Messgerät 252 zurückdrückt, schneller an als im Vergleichsbeispiel. Als Ergebnis werden die Wirkungen der stoßdämpfenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bestätigt.
Bezugszeichenliste

10: Roboter
12: Sockel
14: Grundwelle
18: Roboter-Steuerungsvorrichtung
20a, 20b: Roboterarm
22: Erstes Glied
22a: Interne Struktur des ersten Glieds
23: Zierplatte
24: Zweites Glied
24a: Interne Struktur des zweiten Glieds
26: Handgelenk
26a: Interne Struktur des Handgelenks
27: Mechanische Schnittstelle
30: Motor
50: Stoßdämpfende Vorrichtung
60: Außenhülle
70: Erste Außenhülle
72: Erster Außenhüllenkörper
73: Schnappverbindungsstruktur
73a: Männlicher Teil
74b: Weiblicher Teil
76: Außenhüllenrückenteil
77: Entlüftung
78: Wärmesenke
79: Innenraum
80: Zweite Außenhülle
82: Zweiter Außenhüllenkörper
84, 96: Befestigungsteil
85: Schaumschwamm
86, 87, 98, 99: Klettverschluss
90: Dritte Außenhülle
92: Dritter Außenhüllenkörper
93: Drittes Außenhüllen-Seitenteil
94: Ein drittes Außenhüllen-Oberflächenteil
95: Anderes Außenhüllen-Oberflächenteil
97: Schaumschwamm
101, 102, 103: gekrümmtes Teil
110: Sensor
120: Bewegungsunterdrückungsvorrichtung
200: Konventionelle Stoßdämpfende Vorrichtung
210: Konventionelle Außenhülle
240: Muster
250: Höhenmessgerät
252: Push-and-Pull-Messgerät
254: Oberflächenplatte
J1-J4: Gelenkteil
L1, L2: Drehachse
C: Förderer
P: Menschlicher Körper
S: Baustelle
W: Werkstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017205867 A [0004]

Claims

Stoßdämpfende Vorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, einen von einem ersten Objekt auf ein zweites Objekt übertragenen Stoß zu reduzieren, aufweisend: eine Außenhülle, die das erste Objekt enthält und aus einem elastischen Körper ist, der nachgiebig ist; einen Sensor, der dazu ausgestaltet ist, eine von einer äußeren Kraft, die von dem zweiten Objekt auf die Außenhülle ausgeübt wird, einer äußeren Kraft, die von dem zweiten Objekt über die Außenhülle auf das erste Objekt ausgeübt wird, und einer physikalischen Größe, die einer der äußeren Kräfte entspricht, zu detektieren; und eine Bewegungsunterdrückungsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, die Bewegung des ersten Objekts und der Außenhülle basierend auf einem von dem Sensor detektierten Wert zu unterdrücken.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Außenhülle eine dünne Wand hat und ein Spalt zwischen dem ersten Objekt und der Außenhülle gebildet ist.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Außenhülle den von dem ersten Objekt auf das zweite Objekt übertragenen Stoß dadurch reduziert, dass ein Teil der Außenhülle, auf den die äußere Kraft von dem zweiten Objekt ausgeübt wird, sich vollständig in der Dickenrichtung elastisch verformt, so dass es in Richtung des Spalts ausgelenkt wird.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Dicke der dünnen Wand 5,0 mm oder weniger beträgt.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Dicke der dünnen Wand 1,0 mm oder mehr und 2,0 mm oder weniger beträgt.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der elastische Körper, der die Außenhülle bildet, ferner inkompressibel ist.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der elastische Körper, der die Außenhülle bildet, aus ungeschäumtem Harz hergestellt ist.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine Hauptkomponente des ungeschäumten Harzes Polyethylen ist.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest ein Teil der Außenhülle einen gekrümmten Teil hat, der in der Dickenrichtung nach außen vorsteht.
Stoßdämpfende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine dem ersten Objekt gegenüberliegende Innenfläche der Außenhülle glatt ist.
Roboter, aufweisend: die stoßdämpfende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10; und das erste Objekt, wobei das erste Objekt eine interne Struktur des Roboters ist und die Außenhülle eine Außenhülle des Roboters ist.
Roboter nach Anspruch 11, ferner aufweisend: einen Roboterarm mit mindestens einer Gelenkachse; und einen Motor, der dazu ausgestaltet ist, die Gelenkachse anzutreiben, wobei die Außenhülle einen ersten Teil umfasst, der dazu ausgestaltet ist, eine Außenhülle des Roboterarms zu sein, und wobei der Sensor als eine äußere Kraft, die von dem zweiten Objekt über den erste Teil auf das erste Objekt ausgeübt wird, einen von einem Änderungsbetrag einer Drehposition des Motors, einem Änderungsbetrag einer Drehgeschwindigkeit des Motors und einem Änderungsbetrag eines Stromwertes, der in dem Motor fließt, detektiert.
Roboter nach Anspruch 11 oder 12, wobei das zweite Objekt ein menschlicher Körper ist, und wobei der Roboter dazu eingerichtet ist, ein Industrieroboter zu sein, der dazu ausgestaltet ist, mit dem menschlichen Körper zusammenzuarbeiten.