JP2007237336A - 作業追従装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作業追従装置10であって、各作動部30において、作業入力部20の各一軸回転部の角度検出手段25が検出する所定時刻毎の角度に、作業入力部の当該一軸回転部に対応する各一軸回転部の回転角度が一致するように対応する従動手段を制御し、該角度に達した一軸回転部の従動手段は停止するとともに該所定時刻における検出角度に全ての一軸回転部の回転角度が達するまで次動作をすることなく待機させるもの。
【選択図】図2
Description
作業追従装置として、特許文献1に記載のものがある。特許文献1に記載の作業追従装置は、複数段の自由度関節を備え、それら各自由度関節の動作を検知する検知機構を有した骨格モデルにスプレーガンを装着し、作業者が前記骨格モデルに装着したスプレーガンに手を添えて実際に塗装作業を行なう間、前記検知機構で検知した動作データと、スプレーガンの吹き付け圧力変化のデータとをコンピュータに入力し、前記動作データは、スプレーガン装着部の三次元座標及び向きの変化データに変換するものである。
作業追従装置として、特許文献2に記載のものがある。特許文献2に記載の制御装置は、カメラなど視覚情報に基づくTVモニターでスレーブマニピュレータの動きを見ながら、作業内容をジョイティックで操作するものである。
手術用の作業追従装置として、特許文献3に記載のものがある。特許文献3に記載のマニピュレータシステムは、術者が操作する操作手段とその操作に追従するマニピュレータからなり、そのいずれかの座標変換を行なうことで操作者の意図するように遠隔操作を可能とするものである。
実施例1は、箱詰め装置100に本発明の作業追従装置10を適用したものである。
作業追従装置10は、制御装置11に内蔵される作業追従制御部12と、作業者1に被着される作業入力部20と、作業者1の動作に追従するロボットである複数の作動部30とを有する。作業入力部20及び作動部30は横一直線上に並ぶように配置される。
作業入力部20は、図2に示す如く、作業者1の左右の腕2と掌3に対応する左右一対からなり、横一直線をなす支持バー13に吊り下げ支持されている。左右の作業入力部20は、図3、図4に示す如く、複数の一軸回転部21Aで棒状部材21Bを連結した指部21と、複数の指部21を個別の一軸回転部22Aで連結した掌部22と、各指部21に作業者1の指4を挿入するために固定用バンド等からなる指挿入部23とを備えてなるハンド部20Aを有するとともに、複数の一軸回転部24Aで棒状部材24Bを連結した腕部20Bを有し、ハンド部20Aを腕部20Bの先端に備えている。作業入力部20は、各一軸回転部21A、22A、24Aのそれぞれに、それらの回転角度を検出するエンコーダ等の角度検出手段25を個々に備えている。作業入力部20の各角度検出手段25は、信号線26等を介して、制御装置11に接続されている。信号線は無線などの手段を用いることで減らすことも可能である。また、図3、図4では指4の外を指部21が覆うように指挿入部23を設けているが、指部21は指4の内側や横側となるような構成としても良い。
(1)左右の作業入力部20の各指部21に作業者1の左右の掌3の指24を挿入する。作業入力部20のハンド部20Aが原点教示位置に固定されたことに連動し、全ての作動部30が原点確認位置に位置付けられ、原点確認位置に位置付けられたハンド部30Aが位置検知センサ36により検知される。これにより、作業入力部20の原点教示位置における作業者1のハンド部20Aの固定が解除され、作業入力部20において次作業を入力することができる。
(a)各作動部30において、作業入力部20の各一軸回転部21A、22A、24Aの角度検出手段25が検出する所定時刻毎の角度に、作業入力部20の当該一軸回転部21A、22A、24Aに対応する各一軸回転部31A、32A、34Aの回転角度が一致するように対応する従動手段35を制御する。作業入力部20の各一軸回転部21A、22A、24Aと、これに対応する作動部30の各一軸回転部31A、32A、34Aの角度を一致させるようにするだけで、作動部30が作業入力部20に入力された作業者1の動作に簡易に追従するものになる。
実施例2が実施例1と異なる点は、箱詰め装置100において、空になった段ボール箱101A〜103Aをエレベータ(不図示)で物品供給コンベヤ101〜103の下方に移動して払出すようにしたこと、作業追従装置10の作業入力部20、作動部30が作った箱詰品Cを払出す箱詰品払出しコンベヤとして実施例1の箱詰品払出しコンベヤ105とともに、実施例1の空箱払出しコンベヤ106を用途変更した箱詰品払出しコンベヤ107をも使用できるようにしたことにある。箱詰品払出しコンベヤ107は箱詰品Cを段ボール箱107Aに入れて払い出し可能にする。
2 腕
3 掌
4 指
10 作業追従装置
11 制御装置
12 作業追従制御部
20 作業入力部
20A ハンド部
20B 腕部
21 指部
21A 一軸回転部
21B 棒状部材
22 掌部
22A 一軸回転部
23 指挿入部
24A 一軸回転部
24B 棒状部材
25 角度検出手段
27 位置検出センサ
28 ハンド固定台
30 作動部
30A ハンド部
30B 腕部
31 指部
31A 一軸回転部
31B 棒状部材
32 掌部
32A 一軸回転部
34A 一軸回転部
34B 棒状部材
35 従動手段
36 位置検出センサ
Claims (16)
- ハンド部を複数の一軸回転部で棒状部材を連結した腕部の先端に備えており、各一軸回転部が回転角度を検出する角度検出手段を個々に備えてなる作業入力部と、
ハンド部を複数の一軸回転部で棒状部材を連結した腕部の先端に備えるとともに、各一軸回転部は作業入力部の各一軸回転部に対応するとともに回転角度を制御する従動手段を個々に備えた作動部を備え、
各作動部において、作業入力部の各一軸回転部の角度検出手段が検出する所定時刻毎の角度に、作業入力部の当該一軸回転部に対応する各一軸回転部の回転角度が一致するように対応する従動手段を制御し、該角度に達した一軸回転部の従動手段は停止するとともに該所定時刻における検出角度に全ての一軸回転部の回転角度が達するまで次動作をすることなく待機させる作業追従制御部を備えた作業追従装置。 - 作業入力部におけるハンド部が、複数の一軸回転部で棒状部材を連結した指部と、複数の指部を個別の一軸回転部で連結した掌部とを備え、各一軸回転部が回転角度を検出する角度検出手段を個々に備えており、
作動部におけるハンド部が、複数の一軸回転部で棒状部材を連結した指部と、複数の指部を個別の一軸回転部で連結した掌部とを備え、各一軸回転部は作業入力部の各一軸回転部に対応するとともに回転角度を制御する従動手段を個々に備えた作動部を備えている請求項1に記載の作業追従装置。 - 作業追従部制御を2式以上有する請求項1又は2に記載の作業追従装置。
- 作業入力部において、作業者の指の動きにより、ハンド部でワークの把持、向きの変更、把持解除、ワークの操作を行ない、同時又は別の際に、作業者が指全体を動かすことによってハンド部を備えた腕部も動かされ、その動きがハンド部及び腕部の各一軸回転部で回転角度を検出される請求項1〜3のいずれかに記載の作業追従装置。
- 作業入力部において作業者がハンド部を移動させることでハンド部が固定される原点教示位置を備えるとともに、作動部において作業入力部のハンド部の原点教示位置に対応した該作動部のハンド部の原点確認位置を備えた請求項1〜4のいずれかに記載の作業追従装置。
- 全ての作動部が原点確認位置へ位置することで、作業入力部の原点教示位置における作業者のハンド部の固定が解除され、作業入力部に次作業を入力することができるよう構成された請求項5に記載の作業追従装置。
- 作動部のハンド部の原点確認位置にて測定された位置情報をもとに、該作動部のハンド部の位置補正を行なう請求項5又は6に記載の作業追従装置。
- 作動部が動作の際に、作業者が作業入力部のハンド部で扱うワークと概同一形状のワークを扱う請求項1〜7のいずれかに記載の作業追従装置。
- 作業入力部の指部先端と掌部のいずれか又は両方に設けられた基点の位置情報を測定する装置を備え、作動部の指部先端と掌部のいずれか又は両方に設けられた基点の位置情報を測定する装置を備え、それぞれの位置情報をもとに作業追従制御部によるハンド部の位置補正を行なう請求項1〜8のいずれかに記載の作業追従装置。
- 作業入力部と作動部両方の腕部の各一軸回転部に設けられた基点の位置情報を測定する装置を備え、その位置情報をもとに作業追従制御部によるハンド部の位置補正を行なう請求項1〜9のいずれかに記載の作業追従装置。
- 作業入力部における作業入力の際、各一軸回転部の回転角度を検出する角度検出手段の情報に基づき、作業者の負荷を低減するように作動させるパワーアシスト手段を各一軸回転部に設ける請求項1〜10のいずれかに記載の作業追従装置。
- 作業入力部において、作業者はハンド部で扱うワークとしてツールを用いた作業を行ない、作動部においても、作業入力部と同等のツールをハンド部で扱わせ、作業入力部と同等の作業を行なう請求項1〜11のいずれかに記載の作業追従装置。
- 作業入力部におけるハンド部が、作業ツールと、作業ツールの動作制御装置を備えており、作動部におけるハンド部も作業入力部と同等の作業ツールを備えている請求項1〜11のいずれかに記載の作業追従装置。
- 作業ツールが、物品把持用装置である、請求項13に記載の作業追従装置。
- 作業ツールが、組立装置、加工装置、表面処理装置である、請求項13又は14に記載の作業追従装置。
- 作業者が作業入力部で行なった入力情報の一定範囲を記憶し、作動部でこの記憶させた情報に基づき、これを再現する請求項1〜15のいずれかに記載の作業追従装置。
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