JP2014030857A - ロボット及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない個数のセンサーで多くの可動部の振動を検出できる構造のロボットを提供する。
【解決手段】上腕部１１と、上腕部１１を駆動する肩関節部７と、を有し、肩関節部７には上腕部１１の振動を検出する慣性センサーを着脱可能に支持するセンサーソケット１０が設置されている。センサーソケット１０は上腕部１１に対して慣性センサーの向きを所定の向きに合わせる方向合わせ部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボット及び搬送装置に関するものである。

ロボットアームやマニピュレーターが移動する時及び停止する時には、加速度が加わるので可動部が振動する。そして、振動が減衰するまで待機した後、次の動作に移行していた。可動部の振動が小さいときには待機時間が短くなるので、振動の小さいロボットが求められていた。他にも、位置決め精度を向上させるために振動の小さいロボットが求められていた。

振動制御機能を備えたロボットアームが特許文献１に開示されている。それによると、ロボットアームには振動センサーが設置され、振動センサーがロボットアームの振動を検出する。ロボットアームはロボットアームの中に流体を流入する装置を備えている。そして、ロボットアームが振動するとき、振動センサーが振動を検出し、ロボットアームの中に流体を流入する。これにより、ロボットアームの振動を減衰させていた。

特開２００２−３３１４８９号公報

ロボットは多くの可動部を備えている。そして、可動部は移動及び停止の動作に伴って振動する。可動部は多くの部品により構成され、各部品の連結部分の緩みや摺動部の磨耗により振動が大きくなる。従って、可動部の振動を検出することにより、メインテナンスが必要か否かの判断をすることができる。

特許文献１の例ではアーム毎に振動センサーが設置されている。このとき、振動を検出する可能性のある場所の数と同数のセンサーを用意する必要がある。そして、振動を検出する可能性のある各場所にセンサーを設置するためにはセンサーが多く必要となる。そこで、少ないセンサーで多くの可動部の振動を検出でき、生産性良くロボットを製造できる構造のロボットが望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかるロボットであって、可動部と、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、前記可動部には前記可動部の振動を検出する慣性センサーを着脱可能に支持するソケットが設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、駆動部が可動部を駆動し、可動部は移動して停止する。このとき、可動部は移動中や停止するときに振動する。そして、可動部にはソケットが設置され、ソケットには慣性センサーを着脱可能に設置することができる。従って、振動を検出する場所のソケットに慣性センサーを設置することができる。そして、振動を検出した後でソケットから慣性センサーを外して別のソケットに設置することができる。これにより、１つの慣性センサーでソケットが設置された多くの場所の振動を検出することができる。尚、慣性センサーが複数あるときには慣性センサーの個数と同数の場所の振動を同時に検出することができる。その結果、ロボットの構造を少ないセンサーで多くの可動部の振動を検出でき、生産性良く製造できる構造にすることができる。

［適用例２］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記ソケットは前記可動部に対して前記慣性センサーの向きを所定の向きに合わせる方向合わせ部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、ソケットは慣性センサーの向きを所定の向きに合わせる方向合わせ部を備えている。慣性センサーは振動方向に対する検出感度の特性を有する。つまり、慣性センサーは振動方向をパラメーターとする検出感度特性がある。方向合わせ部は慣性センサーの向きを所定の向きに合わせる為、可動部に対して振動を検出し易い姿勢に慣性センサーを設置することができる。

［適用例３］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記慣性センサーは基準面を有し、前記方向合わせ部は前記基準面を接触させる突当部と、前記慣性センサーを前記突当部に付勢する付勢部とを備えることを特徴とする。

本適用例によれば、方向合わせ部は突当部及び付勢部を備えている。そして、基準面が突当部に接触するように付勢部により慣性センサーが付勢される。従って、突当部を調整することにより再現性良く基準面を所定の向きに合わせることができる。

［適用例４］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記突当部は複数の柱状のピンを有し、前記基準面を前記ピンに接触させて前記基準面を所定の向きに合わせることを特徴とする。

本適用例によれば、突当部は複数の柱状のピンを有し、基準面がピンに接触させられる。従って、複数のピンの位置を調整することにより、確実に基準面を所定の向きに合わせることができる。

［適用例５］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記慣性センサーを覆うソケット保護部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、慣性センサーはソケット保護部に覆われている。ソケット保護部は塵やオイルミストが慣性センサーに付着することを防止することができる。従って、慣性センサーやソケットの内部が塵やオイルミストにより汚れることを防止することができる。

［適用例６］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記ソケットは前記慣性センサーの信号を伝送する第１電極を備え、前記可動部は内部に前記第１電極と接続する配線を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、ソケットと慣性センサーとは第１電極を介して信号を伝送する。そして、ソケットに設置された第１電極と接続する配線は可動部の内部に設置される。従って、配線が可動部の動きを阻害しないようにすることができる。

［適用例７］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記慣性センサーは第２電極を備え、前記方向合わせ部は前記第２電極を用いて前記慣性センサーの向きを所定の向きに合わせることを特徴とする。

本適用例によれば、第２電極は信号を伝送するとともに方向合わせの基準を兼ねている。従って、第２電極とは別に方向合わせ部を設置するときに比べて生産性良く慣性センサー及びソケットを製造することができる。

［適用例８］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記ソケットは前記ソケットから前記慣性センサーが離脱することを防止する離脱防止部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、ロボットのソケットは離脱防止部を備えている。可動部が移動するとき慣性センサーに加速度が作用する。慣性センサーがソケットから離脱する方向に加速度が作用するときには慣性センサーがソケットから離れる力が作用する。このとき、離脱防止部がソケットから慣性センサーが離脱することを防止する。従って、慣性センサーを所定の場所に維持することができる。

［適用例９］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記慣性センサーの出力を用いて、前記可動部が振動する振動強度のピークの周波数を解析する解析部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、ロボットは解析部を備えている。そして、解析部は慣性センサーの出力を用いて、可動部が振動する振動強度のピークの周波数を解析する。ピークの周波数が解ることにより、可動部の振動モードを推定することができる。従って、解析部は振動モードを推定する情報を提供することができる。

［適用例１０］
本適用例にかかる搬送装置であって、車輪を連結する車軸と、前記車軸を回動可能に支持する軸受部が設置された車台と、を有し、前記車台には振動を検出する慣性センサーを着脱可能に支持するソケットが設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、搬送装置は車台に軸受け部が設置され、車輪と接続する車軸が軸受け部に支持されている。そして、車輪を回転させることにより搬送装置は移動し、車輪を停止させることにより搬送装置は停止する。搬送装置は移動中や停止するときに振動する。そして、搬送装置にはソケットが設置され、ソケットには慣性センサーを着脱可能に設置することができる。従って、振動を検出する場所にのみ慣性センサーを設置すれば良いので、１つの慣性センサーで多くの搬送装置の振動を検出することができる。

第１の実施形態にかかわるロボットの構成を示す概略斜視図。 センサーソケットの概略分解斜視図。 （ａ）はセンサーソケットの構造を示す模式側断面図、（ｂ）はセンサーソケットの土台の構造を示す模式平面図。 （ａ）は慣性センサーの電気制御ブロック図、（ｂ）は振動の解析方法を説明するための図。 第２の実施形態にかかわり、（ａ）は、センサーソケットの構造を示す模式側断面図、（ｂ）は、センサーソケットの土台の構造を示す模式平面図。 第３の実施形態にかかわり、（ａ）は、センサーソケットの構造を示す模式側断面図、（ｂ）は、センサーソケットの土台の構造を示す模式平面図。 第４の実施形態にかかわるセンサーソケットの土台の構造を示す模式平面図。 第５の実施形態にかかわるセンサーソケットの土台の構造を示す模式側断面図。 第６の実施形態にかかわり、（ａ）はロボットの構造を示す模式側面図、（ｂ）はロボットの構造を示す概略斜視図、（ｃ）は、自動車の構造を示す模式平面図。 （ａ）は、ロボットの構成を示す模式平面図、（ｂ）は、ロボットの構成を示す模式側面図。

本実施形態では、複数のセンサーソケットを備えるロボットの特徴的な例について図に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかわるロボットについて図１〜図４に従って説明する。

図１は、ロボットの構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、ロボット１は車体部２を備えている。車体部２は車体本体２ａを備え、車体本体２ａの地面側には４つの車輪２ｂが設置されている。そして、車体本体２ａには車輪２ｂを駆動する回転機構が内蔵されている。さらに、車体本体２ａにはロボット１の姿勢及び動作を制御し振動を解析する制御部３が内蔵されている。

車体本体２ａ上には駆動部としての本体回転部４、本体部５がこの順に重ねて設置されている。本体回転部４には本体部５を回転させる回転機構が設置されている。これにより、本体部５は鉛直方向を回転中心として回動する。本体部５上には一対の撮像装置６が設置され、撮像装置６はロボット１の周囲を撮影する。そして、撮影した物と撮像装置６との距離を検出することができる。

本体部５の側面のうち互いに逆側を向く２つの面には可動部及び駆動部としての肩関節部７が設置されている。そして、肩関節部７と接続して可動部としての左腕部８及び右腕部９が設置されている。つまり、ロボット１は双腕ロボットとなっている。

肩関節部７は本体部５に対して左腕部８及び右腕部９を回動または屈曲させる。肩関節部７は駆動部及び可動部としての前後回動部７ａと駆動部及び可動部としての左右回動部７ｂとを備えている。撮像装置６が撮影する向きを前方向１ａとする。前後回動部７ａはモーター及び減速器を備え、減速器の出力軸は左右回動部７ｂと接続している。そして、前後回動部７ａの減速器の出力軸は前方向１ａと直交する方向を向き、前後回動部７ａは左右回動部７ｂを前後に回動する。

左右回動部７ｂはモーター及び減速器を備え、減速器の出力軸は腕接続部７ｃを介して左腕部８または右腕部９と接続している。そして、左右回動部７ｂの減速器の出力軸と直交する方向に左腕部８または右腕部９が接続されている。これにより、左右回動部７ｂは左腕部８または右腕部９を左右に回動する。さらに、左腕部８及び右腕部９は前後回動部７ａの減速器の出力軸と直交している。従って、肩関節部７は左腕部８及び右腕部９を前後左右に移動させることができる。

前後回動部７ａ、左右回動部７ｂ、腕接続部７ｃにはソケットとしてのセンサーソケット１０が設置されている。センサーソケット１０には加速度センサーまたは角速度センサー等の慣性センサーが着脱可能に設置される。慣性センサーは設置された場所の振動を検出することができる。従って、操作者は振動を検出する場所に設置されたセンサーソケット１０にのみ慣性センサーを設置し、振動の検出が終了した後に慣性センサーを外すことができる。本実施形態では慣性センサーに加速度センサーが用いられている。

左腕部８及び右腕部９は可動部としての上腕部１１、下腕部１２、ハンド部１３を備えている。上腕部１１と下腕部１２との間には駆動部としての肘関節１４が設置され、肘関節１４は上腕部１１に対して下腕部１２を回動または屈曲させる。上腕部１１の肘関節１４にはセンサーソケット１０が設置されている。

下腕部１２では可動部としての第１下腕部１５、第２下腕部１６、第３下腕部１７がこの順に接続して設置させている。第１下腕部１５は駆動部としての回転機構１５ａを備え、回転機構１５ａは下腕部１２を捻る機能を備えている。第２下腕部１６は駆動部としての回転機構１６ａを備え、回転機構１６ａは下腕部１２を屈曲させる機能を備えている。第２下腕部１６は人体における手首に相当する部位である。第３下腕部１７は駆動部としての回転機構１７ａを備え、回転機構１７ａはハンド部１３を回転させる機能を備えている。そして、第１下腕部１５及び第３下腕部１７にはセンサーソケット１０が設置されている。

ハンド部１３はハンド本体１３ａとハンド本体１３ａの先端に位置する一対の板状の可動部としての把持部１３ｂを備えている。ハンド本体１３ａには把持部１３ｂを移動して把持部１３ｂの間隔を変更させる直動機構が内蔵されている。ハンド部１３は把持部１３ｂを開閉して被把持物を把持することができる。そして、ハンド本体１３ａにはセンサーソケット１０が設置されている。このように、左腕部８及び右腕部９には複数のセンサーソケット１０が設置されている。操作者は所望のセンサーソケット１０に慣性センサーを設置して振動を検出することができる。そして、操作者は振動を検出した後にセンサーソケット１０から慣性センサーを外すことができる。

図２はセンサーソケットの概略分解斜視図である。センサーソケット１０は土台２０を備えている。土台２０は左腕部８や右腕部９に固定される部位である。土台２０は直方体の形状をしており、側面が向く２つの方向をＸ方向及びＹ方向とする。そして、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向で土台２０が左腕部８または右腕部９を向く方向と反対の方向をＺ方向とする。

土台２０のＹ方向及び−Ｙ方向の側面には一対の三角柱状の凸部２０ａが設置されている。凸部２０ａはＺ方向を向く面と−Ｚ方向を向く面が斜面となっている。土台２０の内部には凸部２０ａと接続してコイルバネが設置され、凸部２０ａはコイルバネにより付勢されている。これにより、凸部２０ａは押されると引っ込み、離すと突出する。土台２０のＺ方向を向く上面２０ｂにはＹ方向の中央にＸ方向に延びる一対の溝２０ｃが設置されている。溝２０ｃはＸ方向の中央にはなく、土台２０の側面側に設置されている。

そして、各溝２０ｃには離脱防止部２１が設置されている。離脱防止部２１は２つの角柱が直交する形状をしており、離脱防止部２１の一端が溝２０ｃで回動自在に設置されている。土台２０の上面２０ｂの中央には慣性センサー２２が着脱可能に設置されている。慣性センサー２２が土台２０から離れないように慣性センサー２２の上面２２ａを離脱防止部２１が接触して支持する。

慣性センサー２２を覆ってソケット保護部２３が設置されている。ソケット保護部２３は直方体の箱の形状をしており、図中−Ｚ方向を向く側が開口している。この開口している場所から土台２０がソケット保護部２３に挿入される。ソケット保護部２３は図中Ｙ方向及び−Ｙ方向の面に孔部２３ａが設置されている。そして、操作者がソケット保護部２３を土台２０に被せると、一対の凸部２０ａが一対の孔部２３ａに入る。これにより、ソケット保護部２３が土台２０から自然に抜けることを防止することができる。また、操作者がソケット保護部２３を把持して引き上げるときには凸部２０ａが押圧されて土台２０内に入るので、ソケット保護部２３は土台２０から離すことができる。

図３（ａ）はセンサーソケットの構造を示す模式側断面図である。図３（ａ）に示すように、慣性センサー２２は図中−Ｚ方向の面に第２電極としての電極２４が設置されている。１つの慣性センサー２２には電極２４が６つ設置され、３行２列の格子状に電極２４が配列している。電極２４は円柱の形状をしており、根元側を位置決め部２４ａとし、先端側を第１接点部２４ｂとする。位置決め部２４ａは第１接点部２４ｂより太い形状となっている。

土台２０の上面２０ｂには第１位置決孔２０ｄが設置され、土台２０の内部には第１位置決孔２０ｄと連通する空洞部２０ｅが設置されている。第１位置決孔２０ｄに電極２４が挿入され、第１位置決孔２０ｄが位置決め部２４ａと接触する。空洞部２０ｅには第１電極としての第２接点部２５が設置されている。第２接点部２５は２つの板状の導通部材からなりバネ性を有している。つまり、第２接点部２５は板バネとなっている。これにより、一対の第２接点部２５の間隔が所定の間隔を維持するようになっている。そして、一対の第２接点部２５の間に第１接点部２４ｂが挿入されると第２接点部２５が第１接点部２４ｂを挟んで押圧する。これにより、第１接点部２４ｂと第２接点部２５とが導通する。

第２接点部２５は配線２６と接続され、配線２６は土台２０の内部から左腕部８または右腕部９の内部を通って制御部３と接続している。配線２６は左腕部８または右腕部９の内部に設置されているため、配線２６が左腕部８または右腕部９の動作を阻害しないようになっている。

離脱防止部２１の一端は溝２０ｃに挿入され、溝２０ｃに挿入された場所には離脱防止部２１を回動させる回転軸２１ａが設置されている。これにより、離脱防止部２１は図中Ｙ方向を回転中心にして回動する。回転軸２１ａの図中−Ｚ方向には離脱防止部２１を押圧する押圧部２７が設置されている。押圧部２７はコイルバネ２７ａを備え、コイルバネ２７ａは押圧部２７を離脱防止部２１に向けて付勢する。

離脱防止部２１が回転軸２１ａを中心として回転するとき、回転軸２１ａと押圧部２７との距離が変わるように離脱防止部２１の形状が形成されている。つまり、回転軸２１ａの近くでは離脱防止部２１が板カムとなっている。そして、操作者が離脱防止部２１を立てた状態から倒していくとき、回転軸２１ａと押圧部２７との距離が離れてまた接近する。離脱防止部２１が土台２０の上面２０ｂに対して４５度の角度となるとき、最も回転軸２１ａと押圧部２７とが離れるようになっている。従って、離脱防止部２１が土台２０に対して立っているときと倒れているとき、離脱防止部２１が安定した状態となっている。

図３（ｂ）はセンサーソケットの土台の構造を示す模式平面図であり、土台２０から慣性センサー２２及びソケット保護部２３が除去された状態を示している。図３（ｂ）に示すように土台２０の上面２０ｂには慣性センサー２２の電極２４と対向する場所に６つの孔が設置されている。

６つの孔のうち図中左下に位置する孔が第１位置決孔２０ｄである。そして、６つの孔のうち図中右上に位置する孔が第２位置決孔２０ｆである。第２位置決孔２０ｆは平面視で１方向に長い長孔であり、第２位置決孔２０ｆは長手方向に第１位置決孔２０ｄが位置する孔形状となっている。そして、平面視で第２位置決孔２０ｆの長手方向と直交する方向の幅は第１位置決孔２０ｄの直径と同じ寸法となっている。６つの孔のうち第１位置決孔２０ｄ及び第２位置決孔２０ｆ以外の孔が第３位置決孔２０ｇである。第３位置決孔２０ｇの直径は第１位置決孔２０ｄの直径より大きな寸法となっている。従って、第３位置決孔２０ｇでは電極２４が第３位置決孔２０ｇに接触しないようになっている。

慣性センサー２２を土台２０に設置するとき、慣性センサー２２の電極２４が第１位置決孔２０ｄ、第２位置決孔２０ｆ及び第３位置決孔２０ｇに挿入される。そして、第１位置決孔２０ｄに挿入される電極２４により慣性センサー２２の位置が確定され、第２位置決孔２０ｆに挿入される電極２４により慣性センサー２２の向きが確定される。そして、第１位置決孔２０ｄ及び第２位置決孔２０ｆが方向合わせ部となっており、方向合わせ部は慣性センサー２２の電極２４を用いて慣性センサー２２を所定の向きに合わせる。

図４（ａ）は慣性センサーの電気制御ブロック図である。図４において、ロボット１の制御部３は慣性センサー２２の動作を制御するセンサー制御部２８を備えている。そして、センサー制御部２８はプロセッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）２９と、各種情報を記憶するメモリー３０とを備えている。さらに、センサー切替装置３１、表示装置３２、入力装置３３は入出力インターフェイス３４及びデータバス３５を介してＣＰＵ２９に接続されている。

ロボット１には多くのセンサーソケット１０が設置されている。そして、センサーソケット１０のいくつかには慣性センサー２２が設置されている。センサーソケット１０はセンサー切替装置３１と接続されている。センサー切替装置３１は慣性センサー２２が設置されたセンサーソケット１０を検出する。そして、慣性センサー２２が設置された場所と慣性センサー２２が検出した振動の信号をＣＰＵ２９に転送する。

表示装置３２は液晶表示装置等の表示装置であり、ＣＰＵ２９が演算した解析結果を表示する装置である。操作者は表示装置３２を見てロボット１の振動状況を確認することができる。入力装置３３はキーボードやマウスの他外部機器と接続してデータを入力する装置である。操作者は入力装置３３を用いて振動の検出条件や振動を検出する指示を入力することができる。

メモリー３０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、センサー制御部２８の制御手順が記述されたプログラムソフト３６を記憶する記憶領域や、慣性センサー２２が検出したロボット１の振動データ３７を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、ＣＰＵ２９が振動を解析した解析データ３８を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、ＣＰＵ２９のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。

ＣＰＵ２９は、メモリー３０内に記憶されたプログラムソフト３６に従って、ロボット１の振動を検出し解析するものである。ＣＰＵ２９は具体的な機能実現部としてセンサー制御部４１を有する。センサー制御部４１はロボット１の動作を監視し、ロボット１の動作と連動して振動を検出する指示信号を出力する。さらに、ＣＰＵ２９はデータ収集部４２を有する。データ収集部４２は慣性センサー２２が検出する振動の波形データをメモリー３０に振動データ３７として記憶させる。

他にも、ＣＰＵ２９は解析部４３を有する。解析部４３は振動データ３７をフーリエ変換してパワースペクトルを算出する。そして、振動のパワーが大きいピーク周波数を検出する。

尚、本実施形態では、上記の各機能がＣＰＵ２９を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がＣＰＵ２９を用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。

次に、センサー制御部２８が振動を解析する手順について説明する。まず、操作者は振動を検査したい場所のセンサーソケット１０に慣性センサー２２を設置する。すると、センサー切替装置３１はセンサーソケット１０に順次通電して慣性センサー２２が設置された場所を検索する。次に、操作者はロボット１を作動させる。これにより、左腕部８及び右腕部９が移動する。このとき、左腕部８及び右腕部９は振動を伴って移動し、慣性センサー２２は振動による加速度を検出する。

慣性センサー２２は加速度を電気信号に変換する回路と電気信号をデジタル信号に変換する回路とを備えている。従って、慣性センサー２２は設置された場所の加速度の推移をデジタル信号にして出力する。次に、センサー制御部４１は左腕部８及び右腕部９の動作指令を監視する。そして振動データを収集するタイミングでセンサー切替装置３１にデータ収集の指示信号を出力する。センサー切替装置３１はデータ収集の指示信号を入力し、慣性センサー２２を駆動する。次に、慣性センサー２２が加速度を電気信号に変換し、さらに、加速度を示す電気信号をデジタル信号に変換する。そして、デジタルデータに変換された加速度データをデータ収集部４２に転送する。そして、データ収集部４２は転送された加速度データをメモリー３０に振動データ３７として記憶する。

図４（ｂ）は振動の解析方法を説明するための図である。次に、解析部４３は振動データ３７をフーリエ変換してパワースペクトルを算出する。その結果、図４（ｂ）に示すスペクトル線４４が得られる。縦軸は振動の強度を示し、横軸は周波数を示す。スペクトル線４４が示すようにロボット１に振動が発生するとき振動の周波数にて強度分布にピーク４４ａが検出される。そして、ピーク４４ａが検出された周波数がピーク周波数４４ｂである。

センサー制御部２８は表示装置３２にスペクトル線４４及びピーク周波数４４ｂを表示する。そして、操作者はピーク周波数４４ｂを参照して振動の発生源を推定する。そして、操作者は、慣性センサー２２を設置するセンサーソケット１０を変更して振動の解析を継続する。そして、操作者が振動を解析したい場所を総て解析したところで解析作業を終了する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ロボット１は左腕部８及び右腕部９を備えている。左腕部８及び右腕部９は移動中や停止するときに振動する。そして、左腕部８及び右腕部９には多くのセンサーソケット１０が設置され、センサーソケット１０には慣性センサー２２を着脱可能に設置することができる。従って、振動を検出する場所のセンサーソケット１０に慣性センサー２２を設置することができる。そして、振動を検出した後でセンサーソケット１０から慣性センサー２２を外して別のセンサーソケット１０に設置することができる。これにより、１つの慣性センサー２２でセンサーソケット１０が設置された多くの左腕部８及び右腕部９の振動を検出することができる。尚、慣性センサー２２が複数あるときには慣性センサー２２の個数と同数の場所の振動を同時に検出することができる。その結果、ロボット１の構造を少ない慣性センサー２２で多くの場所の振動を検出でき、生産性良く製造できる構造にすることができる。

（２）本実施形態によれば、センサーソケット１０は慣性センサー２２の向きを所定の向きに合わせる第１位置決孔２０ｄ及び第２位置決孔２０ｆを備えている。そして、第１位置決孔２０ｄ及び第２位置決孔２０ｆに電極２４を挿入することにより、慣性センサー２２を位置精度良く左腕部８及び右腕部９に設置することができる。慣性センサー２２は振動方向をパラメーターとする検出感度特性がある。第１位置決孔２０ｄ及び第２位置決孔２０ｆは慣性センサー２２の向きを所定の向きに合わせる為、検出感度を再現性良く慣性センサー２２を設置することができる。

（３）本実施形態によれば、慣性センサー２２はソケット保護部２３に覆われている。ソケット保護部２３は塵やオイルミストが慣性センサー２２に付着することを防止することができる。従って、慣性センサー２２やセンサーソケット１０の内部が塵やオイルミストにより損傷をうけることを防止することができる。

（４）本実施形態によれば、センサーソケット１０と慣性センサー２２とは第１接点部２４ｂ及び第２接点部２５を介して信号を伝送する。そして、センサーソケット１０に設置された第２接点部２５と接続する配線２６は左腕部８や右腕部９の内部に設置される。従って、配線２６が左腕部８や右腕部９の動きを阻害しないようにすることができる。

（５）本実施形態によれば、電極２４は信号を伝送するとともに方向合わせの基準を兼ねている。従って、慣性センサー２２の外形寸法がばらつくときにも慣性センサー２２を精度良く左腕部８または右腕部９に設置することができる。また、電極２４とは別に方向合わせ部を設置するときに比べて生産性良く慣性センサー２２及びセンサーソケット１０を製造することができる。

（６）本実施形態によれば、センサーソケット１０は離脱防止部２１を備えている。慣性センサー２２がセンサーソケット１０から離脱する方向に加速度が作用するときには慣性センサー２２がセンサーソケット１０から離脱する力が作用する。このとき、離脱防止部２１がセンサーソケット１０から慣性センサー２２が離脱することを防止する。従って、慣性センサー２２を所定の場所に維持させることができる。

（７）本実施形態によれば、解析部４３は慣性センサー２２の出力を解析する。そして、解析部４３は、左腕部８及び右腕部９が振動する振動強度のピーク周波数４４ｂを検出する。ピーク周波数４４ｂが解ることにより、左腕部８及び右腕部９の振動モードを推定することができる。従って、解析部４３は振動モードを解析する情報を提供することができる。そして、操作者は振動モードから不具合のある場所を検出することができる。

（第２の実施形態）
次に、センサーソケットの一実施形態について図５（ａ）のセンサーソケットの構造を示す模式側断面図、及び図５（ｂ）のセンサーソケットの土台の構造を示す模式平面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、電極と方向合わせ部との構造が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、ロボット４７は左腕部８及び右腕部９を備え、左腕部８及び右腕部９上にソケットとしてのセンサーソケット４８が設置されている。センサーソケット４８は土台４９を備え、土台４９上には慣性センサー５０が着脱可能に設置されている。

慣性センサー５０が土台４９を向く面には第２電極としての電極５１が設置されている。１つの慣性センサー５０には電極５１が６つ設置され、３行２列の格子状に電極５１が配列している。電極５１は四角形の板状となっている。

土台４９は上面４９ｂに案内孔４９ｄが設置され、土台４９の内部には案内孔４９ｄと連通する空洞部４９ｅが設置されている。案内孔４９ｄには円筒状の第１電極としての電極５２が挿入され、電極５２は案内孔４９ｄを図中Ｚ方向に摺動する。空洞部４９ｅにはコイルバネ５３が設置されている。そして、コイルバネ５３は電極５２を付勢し、電極５２を電極５１に押圧する。これにより、電極５２は電極５１と接触し導通する。電極５２は図示しない配線と接続され、配線は左腕部８または右腕部９の内部を通って制御部３と接続されている。

図５（ｂ）はセンサーソケット４８の土台４９からソケット保護部２３が除去され、離脱防止部２１が倒れた状態の図となっている。慣性センサー５０の図中Ｙ方向を向く側面を第１基準面５０ａとし、図中Ｘ方向を向く側面を第２基準面５０ｂとする。第１基準面５０ａと第２基準面５０ｂとは直交している。慣性センサー５０には加速度を検出する素子が内蔵され、この素子は第１基準面５０ａ及び第２基準面５０ｂを基準にして配置されている。第１基準面５０ａと対向し−Ｙ方向を向く面を第３面５０ｃとし、第２基準面５０ｂと対向し−Ｘ方向を向く面を第４面５０ｄとする。

土台４９の上面４９ｂには円柱状の突当部及びピンとしての第１ピン５４、第２ピン５５、第３ピン５６が設置されている。そして、第１ピン５４及び第２ピン５５に第１基準面５０ａが接触し、第３ピン５６に第２基準面５０ｂが接触するように慣性センサー５０が配置される。

第３面５０ｃに対向する場所には付勢部としての第１付勢部５７が設置されている。第１付勢部５７は押圧部５７ａと押圧部５７ａを図中Ｙ方向に摺動可能に案内する案内部５７ｂとを備えている。さらに、第１付勢部５７は押圧部５７ａを図中Ｙ方向に付勢するコイルバネ５７ｃを備えている。第１ピン５４及び第２ピン５５と第１付勢部５７との間に慣性センサー５０が配置されるとき、慣性センサー５０は第１付勢部５７によって付勢され第１ピン５４及び第２ピン５５に押圧される。これにより、第１基準面５０ａは確実に第１ピン５４及び第２ピン５５に接触する。従って、第１基準面５０ａが向く方向が限定される。

同様に、第４面５０ｄに対向する場所には付勢部としての第２付勢部５８が設置されている。第２付勢部５８は押圧部５８ａと押圧部５８ａを図中Ｘ方向に摺動可能に案内する案内部５８ｂを備えている。さらに、第２付勢部５８は押圧部５８ａを図中Ｘ方向に付勢するコイルバネ５８ｃを備えている。第３ピン５６と第２付勢部５８との間に慣性センサー５０が配置されるとき、慣性センサー５０は第２付勢部５８によって付勢され第３ピン５６に押圧される。これにより、第２基準面５０ｂは確実に第３ピン５６に接触する。従って、慣性センサー５０の図中Ｘ方向の位置が限定される。

第１ピン５４、第２ピン５５及び第１付勢部５７により慣性センサー５０は第１基準面５０ａが向く方向が限定される。そして、第３ピン５６及び第２付勢部５８により慣性センサー５０の図中Ｘ方向の位置が限定される。従って、慣性センサー５０を姿勢と位置とを再現性良くセンサーソケット４８に設置することができる。そして、慣性センサー５０に内蔵された素子は第１基準面５０ａ及び第２基準面５０ｂを基準にして配置されている。その結果、慣性センサー５０は加速度の感度を再現性良くロボット４７に設置することができる。尚、第１ピン５４、第２ピン５５、第３ピン５６、第１付勢部５７、第２付勢部５８により方向合わせ部が構成されている。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１基準面５０ａが第１ピン５４及び第２ピン５５に接触するように第１付勢部５７により慣性センサー５０が付勢される。さらに、第２基準面５０ｂが第３ピン５６に接触するように第２付勢部５８により慣性センサー５０が付勢される。従って、第１ピン５４、第２ピン５５及び第３ピン５６を調整することにより確実に慣性センサー５０を所定の向きに合わせることができる。

（第３の実施形態）
次に、センサーソケットの一実施形態について図６（ａ）のセンサーソケットの構造を示す模式側断面図、及び図６（ｂ）のセンサーソケットの土台の構造を示す模式平面図を用いて説明する。本実施形態が第２の実施形態と異なるところは、方向合わせ部の構造が異なる点にある。尚、第１の実施形態及び第２の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、ロボット６１は左腕部８及び右腕部９を備え、左腕部８及び右腕部９上にソケットとしてのセンサーソケット６２が設置されている。センサーソケット６２は土台６３を備え、土台６３上には慣性センサー５０が着脱可能に設置されている。この慣性センサー５０は第２の実施形態と同じ形態となっている。

土台６３には慣性センサー５０が設置される面に凹部６３ａが設置されている。ＸＹ平面の平面視で凹部６３ａは四角形であり慣性センサー５０より大きな形状となっている。そして、凹部６３ａの深さは慣性センサー５０の厚みより浅くなっている。従って、慣性センサー５０を凹部６３ａに挿入することが可能になっている。そして、慣性センサー５０を凹部６３ａに挿入したとき、慣性センサー５０の一部が凹部６３ａから突出する。従って、凹部６３ａから突出した慣性センサー５０の部分を挟んで慣性センサー５０を凹部６３ａから取り出すことが可能になっている。

慣性センサー５０において凹部６３ａの底面６３ｂを向く面には電極５１が設置されている。１つの慣性センサー５０には電極５１が６つ設置され、３行２列の格子状に電極５１が配列している。電極５１は四角形の板状となっている。

土台６３は底面６３ｂに案内孔６３ｄが設置され、土台６３の内部には案内孔６３ｄと連通する空洞部６３ｅが設置されている。案内孔６３ｄには円筒状の電極５２が挿入され、電極５２は案内孔６３ｄを図中Ｚ方向に摺動する。空洞部６３ｅにはコイルバネ５３が設置されている。そして、コイルバネ５３は電極５２を付勢し、電極５２を電極５１に押圧する。これにより、電極５２は電極５１と接触し導通する。電極５２は図示しない配線と接続され、配線は左腕部８または右腕部９の内部を通って制御部３と接続されている。

図６（ｂ）はセンサーソケット６２の土台６３からソケット保護部２３が除去され、離脱防止部２１が倒れた状態の図となっている。土台６３の凹部６３ａの図中Ｙ方向に位置する側面を第１側面６３ｆとし、図中Ｘ方向に位置する側面を第２側面６３ｇとする。第１側面６３ｆと第２側面６３ｇとはＸＹ平面の平面視で直交している。第１側面６３ｆには第１基準面５０ａが突き当てられ、第２側面６３ｇには第２基準面５０ｂが突き当てられる。第１側面６３ｆ及び第２側面６３ｇは突当部となっている。

第３面５０ｃに対向する場所には付勢部としての第１付勢部６４が設置されている。第１付勢部６４は押圧部６４ａと押圧部６４ａを図中Ｙ方向に摺動可能に案内する案内部６４ｂを備えている。案内部６４ｂは凹部６３ａの側面の一部となっている。さらに、第１付勢部６４は押圧部６４ａを図中Ｙ方向に付勢するコイルバネ６４ｃを備えている。第１側面６３ｆと第１付勢部６４との間に慣性センサー５０が配置されるとき、慣性センサー５０は第１付勢部６４によって付勢され第１側面６３ｆに押圧される。これにより、第１基準面５０ａは確実に第１側面６３ｆに接触する。従って、第１基準面５０ａが向く方向が限定される。

同様に、第４面５０ｄに対向する場所には第２付勢部６５が設置されている。第２付勢部６５は押圧部６５ａと押圧部６５ａを図中Ｘ方向に摺動可能に案内する案内部６５ｂとを備えている。案内部６５ｂは凹部６３ａの側面の一部となっている。さらに、第２付勢部６５は押圧部６５ａを図中Ｘ方向に付勢するコイルバネ６５ｃを備えている。第２側面６３ｇと第２付勢部６５との間に慣性センサー５０が配置されるとき、慣性センサー５０は第２付勢部６５によって付勢され第２側面６３ｇに押圧される。これにより、第２基準面５０ｂは確実に第２側面６３ｇに接触する。従って、慣性センサー５０の図中Ｘ方向の位置が限定される。

第１側面６３ｆ及び第１付勢部６４により慣性センサー５０は第１基準面５０ａが向く方向が限定される。そして、第２側面６３ｇ及び第２付勢部６５により慣性センサー５０の図中Ｘ方向の位置が限定される。従って、慣性センサー５０を姿勢と位置とを再現性良くセンサーソケット６２に設置することができる。そして、慣性センサー５０に内蔵された素子は第１基準面５０ａ及び第２基準面５０ｂを基準にして配置されている。その結果、慣性センサー５０は加速度の感度を再現性良くロボット６１に設置することができる。尚、第１側面６３ｆ、第２側面６３ｇ、第１付勢部６４、第２付勢部６５により方向合わせ部が構成されている。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１基準面５０ａが第１側面６３ｆに接触するように第１付勢部６４により慣性センサー５０が付勢される。さらに、第２基準面５０ｂが第２側面６３ｇに接触するように第２付勢部６５により慣性センサー５０が付勢される。従って、第１側面６３ｆ及び第２側面６３ｇの向きにあわせて再現性良く慣性センサー５０の向きを合わせることができる。

（第４の実施形態）
次に、センサーソケットの一実施形態について図７のセンサーソケットの土台の構造を示す模式平面図を用いて説明する。本実施形態が第２の実施形態と異なるところは、方向合わせ部の構造が異なる点にある。尚、第１の実施形態及び第２の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図７に示すように、ロボット６８は左腕部８及び右腕部９を備え、左腕部８及び右腕部９上にソケットとしてのセンサーソケット６９が設置されている。センサーソケット６９は直方体状の土台７０を備え、土台７０上には慣性センサー５０が着脱可能に設置されている。この慣性センサー５０は第２の実施形態と同じ形態となっている。図７はセンサーソケット６９の土台７０からソケット保護部２３が除去され、離脱防止部２１が倒れた状態の図となっている。

土台７０の上面７０ａには２つの角柱が直交した形状の突当部７１が設置されている。突当部７１の図中−Ｙ方向を向く側面を第１側面７１ａとし、図中−Ｘ方向を向く側面を第２側面７１ｂとする。第１側面７１ａと第２側面７１ｂとはＸＹ平面の平面視で直交している。第１側面７１ａには第１基準面５０ａが突き当てられ、第２側面７１ｂには第２基準面５０ｂが突き当てられる。

第３面５０ｃに対向する場所には第１付勢部５７が設置されている。第１側面７１ａと第１付勢部５７との間に慣性センサー５０が配置されるとき、慣性センサー５０は第１付勢部５７によって付勢され第１側面７１ａに押圧される。これにより、第１基準面５０ａは確実に第１側面７１ａに接触する。従って、第１基準面５０ａが向く方向が限定される。

同様に、第４面５０ｄに対向する場所には第２付勢部５８が設置されている。第２側面７１ｂと第２付勢部５８との間に慣性センサー５０が配置されるとき、慣性センサー５０は第２付勢部５８によって付勢され第２側面７１ｂに押圧される。これにより、第２基準面５０ｂは確実に第２側面７１ｂに接触する。従って、慣性センサー５０の図中Ｘ方向の位置が限定される。

第１側面７１ａ及び第１付勢部５７により慣性センサー５０は第１基準面５０ａが向く方向が限定される。そして、第２側面７１ｂ及び第２付勢部５８により慣性センサー５０の図中Ｘ方向の位置が限定される。従って、慣性センサー５０を姿勢と位置とを再現性良くセンサーソケット６９に設置することができる。そして、慣性センサー５０に内蔵された素子は第１基準面５０ａ及び第２基準面５０ｂを基準にして配置されている。その結果、慣性センサー５０は加速度の感度を再現性良くロボット６８に設置することができる。尚、第１側面７１ａ、第２側面７１ｂ、第１付勢部５７、第２付勢部５８により方向合わせ部が構成されている。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１基準面５０ａが第１側面７１ａに接触するように第１付勢部５７により慣性センサー５０が付勢される。さらに、第２基準面５０ｂが第２側面７１ｂに接触するように第２付勢部５８により慣性センサー５０が付勢される。従って、第１側面７１ａ及び第２側面７１ｂの向きにあわせて再現性良く慣性センサー５０の向きを合わせることができる。

（第５の実施形態）
次に、センサーソケットの一実施形態について図８のセンサーソケットの土台の構造を示す模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、離脱防止部の構造が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図８に示すように、ロボット７４は左腕部８及び右腕部９を備え、左腕部８及び右腕部９上にソケットとしてのセンサーソケット７５が設置されている。センサーソケット７５は直方体状の土台７６を備え、土台７６上には慣性センサー７７が着脱可能に設置されている。

慣性センサー７７は図中−Ｚ方向の面に電極７８が設置されている。１つの慣性センサー７７には電極７８が６つ設置され、３行２列の格子状に電極７８が配列している。電極７８は円柱の形状をしており、根元側を位置決め部７８ａとし、先端側を第１接点部７８ｂとする。位置決め部７８ａは第１接点部７８ｂより太い形状となっている。

土台７６は図中Ｚ方向を向く上面７６ａに位置決孔７６ｂが設置され、土台７６の内部には位置決孔７６ｂと連通する空洞部７６ｃが設置されている。位置決孔７６ｂに電極７８が挿入されて位置決め部７８ａと位置決孔７６ｂとが接触する。

空洞部７６ｃには第２接点部７９が設置されている。第２接点部７９は２つの板状の導通部材からなりバネ性を有している。つまり、第２接点部７９は板バネとなっている。これにより、一対の第２接点部７９の間隔が所定の間隔を維持するようになっている。そして、第２接点部７９に第１接点部７８ｂが挿入されると第２接点部７９が第１接点部７８ｂを挟んで押圧する。これにより、第１接点部７８ｂと第２接点部７９とが導通する。第２接点部７９は図示しない配線と接続され、配線は土台７６の内部から左腕部８または右腕部９の内部を通って制御部３と接続している。

第１接点部７８ｂには外周方向に凹んだ凹部７８ｃが設置されている。そして、第２接点部７９は第１接点部７８ｂと接触する場所の形状が突出した形状となっている。従って、第２接点部７９は突出した場所で第１接点部７８ｂの凹部７８ｃを押圧する。操作者が慣性センサー７７を土台７６から引き抜くとき、凹部７８ｃが上昇するので一対の第２接点部７９の間隔が広げられる。従って、慣性センサー７７は土台７６から引き抜き難くなっている為、慣性センサー７７に加速度が作用しても抜け難くなっている。そして、電極７８及び第２接点部７９により離脱防止部が構成されている。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、電極７８及び第２接点部７９により離脱防止部が構成されている。左腕部８及び右腕部９が移動するとき慣性センサー７７に加速度が作用する。慣性センサー７７がセンサーソケット７５から離脱する方向に加速度が作用するときには慣性センサー７７がセンサーソケット７５から離脱する力が作用する。このとき、離脱防止部がセンサーソケット７５から慣性センサー７７が離脱することを防止する。従って、慣性センサー７７を所定の場所に維持することができる。

（２）本実施形態によれば、電極７８及び第２接点部７９が電気の接点の機能と離脱防止部の機能とを兼ねている。従って、電気の接点の機能を有する部位と離脱防止の機能を有する部位とを別に設置する構造に比べて製造し易くすることができる。

（第６の実施形態）
次に、上記のセンサーソケットが設置された装置の実施形態について図９及び図１０を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、センサーソケットが設置された装置の形態が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

センサーソケットを備えたロボットについて説明する。図９（ａ）はロボットの構造を示す模式側面図である。本実施形態では、図９（ａ）に示すように、ロボット８２は２つのアームを水平に移動する水平多関節ロボットである。ロボット８２は土台８３を備え、土台８３の上に支持台８４が設置されている。そして、支持台８４の上には第１モーター８５が設置されている。

第１モーター８５に重ねて減速装置８６が設置され、第１モーター８５の回転軸は減速装置８６と接続されている。減速装置８６の出力軸は可動部としての第１アーム８７と接続されている。従って、第１モーター８５は第１アーム８７を回転させることができる。第１アーム８７において減速装置８６と反対側の端には駆動部としての第２モーター８８が設置されている。さらに、第１アーム８７の両端にはソケットとしてのセンサーソケット８９が設置されている。第２モーター８８の出力軸は可動部としての第２アーム９０と接続されている。従って、第２モーター８８は第２アーム９０を回転させることができる。

第２アーム９０において第２モーター８８と反対側の端には駆動部としての第３モーター９１が設置されている。さらに、第２アーム９０において第３モーター９１側の端にはセンサーソケット８９が設置されている。第３モーター９１の回転軸はハンド支持部９４と接続し、ハンド支持部９４を回転させることができる。ハンド支持部９４は可動部としての第４モーター９５と接続し、第４モーター９５の回転軸は可動部としてのロボットハンド９６と接続している。そして、第４モーター９５にはセンサーソケット８９が設置されている。

ロボット８２には４つのセンサーソケット８９が設置されており、センサーソケット８９は第１の実施形態〜第５の実施形態のいずれかに記載のセンサーソケットが用いられている。従って、センサーソケット８９に慣性センサーを着脱可能に設置することができる。そして、所望のセンサーソケット８９を選択して慣性センサーを設置することができる。また。ロボット８２は第１モーター８５、第２モーター８８、第３モーター９１、第４モーター９５及びロボットハンド９６を制御する制御装置９７を備えている。ロボット８２の内部にはセンサーソケット８９と制御装置９７との間で電気信号を伝送する配線が設置されている。制御装置９７はセンサー制御部２８を備え、センサー制御部２８はセンサーソケット８９に設置された慣性センサーの出力を用いてロボット８２の振動を解析する。

次に、センサーソケットを備えた別の形態のロボットについて説明する。図９（ｂ）はロボットの構造を示す概略斜視図である。図９（ｂ）に示すように、本実施形態のロボット１００は１つのアームに複数の関節が設置された垂直多関節ロボットである。ロボット１００は上下方向に長い土台１０１を備え、土台１０１の内部には制御装置１０２が設置されている。

土台１０１の図中上側の１つの側面には可動部としての肩関節部７が設置されている。そして、肩関節部７と接続して腕部１０３が設置されている。腕部１０３は第１の実施形態の右腕部９と同様の構造であり、肩関節部７、上腕部１１、下腕部１２、ハンド部１３を備えている。そして、腕部１０３は駆動部としての前後回動部７ａ、左右回動部７ｂ、肘関節１４、回転機構１５ａ、回転機構１６ａ、回転機構１７ａが設置されている。

さらに、可動部である前後回動部７ａ、左右回動部７ｂ、上腕部１１、第１下腕部１５、第３下腕部１７、ハンド部１３にはソケットとしてのセンサーソケット１０４が設置されている。センサーソケット１０４には第１の実施形態〜第５の実施形態のいずれかに記載のセンサーソケットが用いられている。従って、センサーソケット１０４に慣性センサーを着脱可能に設置することができる。そして、所望のセンサーソケット１０４を選択して慣性センサーを設置することができる。また、制御装置１０２は前後回動部７ａ、左右回動部７ｂ、肘関節１４、回転機構１５ａ、回転機構１６ａ、回転機構１７ａ及びハンド本体１３ａを制御する。そして、ロボット１００の内部にはセンサーソケット１０４と制御装置１０２との間で電気信号を伝送する配線が設置されている。制御装置１０２はセンサー制御部２８を備え、センサー制御部２８はセンサーソケット１０４に設置された慣性センサーの出力を用いてロボット１００の振動を解析する。

次に、センサーソケットを備えた搬送機である自動車について説明する。尚、センサーソケットは自動車以外にも、電車、二輪車、トラック、各種作業車等の各種搬送機に用いることができる。図９（ｃ）は、自動車の構造を示す模式平面図である。すなわち、本実施形態では、図９（ｃ）に示すように、搬送装置としての自動車１０７は可動部としての車台１０８を備えている。車台１０８には直流電流で作動する一対の駆動部としてのモーター１０９が設置されている。各モーター１０９の出力軸と接続して減速機１１０が設置されている。各減速機１１０の出力軸には車輪１１１が取り付けられている。車台１０８にはモーター１０９の近くにソケットとしてのセンサーソケット１１９が設置されている。

モーター１０９は配線１１２を介して分配装置１１３と接続され、分配装置１１３は配線１１２を介して蓄電池１１４と接続されている。さらに、分配装置１１３は配線１１２を介して制御装置１１５と接続されている。

制御装置１１５は蓄電池１１４から各モーター１０９に流動させる電流量を制御する装置である。分配装置１１３は制御装置１１５が出力する指示信号に従って、各モーター１０９に電流を供給する。これによりモーター１０９が回転し、減速機１１０がモーター１０９の回転数を減速した回転数で車輪１１１を回転させる。

車台１０８の長手方向においてモーター１０９が配置された場所と反対の場所には、差動装置１１６が設置されている。そして、差動装置１１６には一対の車軸１１７が設置され、各車軸１１７に車輪１１１が取り付けられている。差動装置１１６は一対の車軸１１７の回転速度を調整する装置である。差動装置１１６の作用により車輪１１１は異なる回転速度で回転することが可能になっている。

車台１０８には車軸１１７を回動可能に支持する軸受け部１１８が設置され、軸受け部１１８にはセンサーソケット１１９が設置されている。センサーソケット１１９には第１の実施形態〜第５の実施形態のいずれかに記載のセンサーソケットが用いられている。従って、センサーソケット１１９に慣性センサーを着脱可能に設置することができる。そして、所望のセンサーソケット１１９を選択して慣性センサーを設置することができる。また。そして、センサーソケット１１９と制御装置１１５との間で電気信号を伝送する配線が設置されている。制御装置１１５はセンサー制御部２８を備え、センサー制御部２８はセンサーソケット１１９に設置された慣性センサーの出力を用いて車軸１１７の振動を解析する。

次に、センサーソケットを備えたロボットについて説明する。図１０（ａ）は、ロボットの構成を示す模式平面図であり、図１０（ｂ）は、ロボットの構成を示す模式側面図である。図１０に示すようにロボット１２２は可動部が直交する２方向に移動する直交ロボットである。ロボット１２２は基台１２３を備えている。基台１２３上において図中左側には駆動部としてのＹステージ１２４が配置されている。Ｙステージ１２４の両端にはソケットとしてのセンサーソケット１２５が設置されている。Ｙステージ１２４が延在する方向をＹ方向とし、水平面においてＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、鉛直方向をＺ方向とする。

Ｙステージ１２４の図中右側には可動部及び駆動部としてのＸステージ１２６が配置されている。Ｙステージ１２４は内部にＹ方向に直線移動するＹ軸直動機構を備えており、Ｘステージ１２６を移動させる駆動部となっている。そして、Ｙステージ１２４はＸステージ１２６をＹ方向に往動及び復動させる。さらに、Ｙステージ１２４は内部に位置検出部を備えている。そして、Ｘステージ１２６のＹ方向の位置を検出することができる。Ｘステージ１２６の両端にはセンサーソケット１２５が配置されている。

Ｘステージ１２６の−Ｙ方向を向く面には可動部としての移動ステージ１２７が設置されている。Ｘステージ１２６は内部にＸ方向に直線移動するＸ軸直動機構を備えており、移動ステージ１２７を移動させる駆動部となっている。そして、Ｘステージ１２６は移動ステージ１２７をＸ方向に往動及び復動させる。さらに、Ｘステージ１２６は内部に位置検出部を備えており、移動ステージ１２７のＸ方向の位置を検出することができる。移動ステージ１２７のＸ方向の面にはセンサーソケット１２５が設置されている。

移動ステージ１２７はＺ方向に伸縮する駆動部としての昇降装置１２８を備えている。そして、昇降装置１２８の図中下側には駆動部としての回転装置１２９を備え、回転装置１２９の下側には可動部としての把持装置１３０が配置されている。そして、把持装置１３０にはセンサーソケット１２５が設置されている。

センサーソケット１２５には第１の実施形態〜第５の実施形態のいずれかに記載のセンサーソケットが用いられている。従って、センサーソケット１２５に慣性センサーを着脱可能に設置することができる。そして、所望のセンサーソケット１２５を選択して慣性センサーを設置することができる。Ｘステージ１２６、移動ステージ１２７、昇降装置１２８、回転装置１２９及び把持装置１３０の各装置が駆動される。このとき、把持装置１３０、移動ステージ１２７、Ｘステージ１２６が振動する。さらに、Ｘステージ１２６の振動がＹステージ１２４に伝播するのでＹステージ１２４も振動する。そして、センサーソケット１２５は振動する可能性のある部位に設置されているので、振動を検出したい場所のセンサーソケット１２５に慣性センサーを設置して各部位の振動を検出することができる。

基台１２３のＹ方向側には制御装置１３１が配置されている。制御装置１３１はロボット１２２の動作を制御する装置である。センサーソケット１２５と制御装置１３１との間で電気信号を伝送する配線が設置されている。制御装置１３１はセンサー制御部２８を備え、センサー制御部２８はセンサーソケット１２５に設置された慣性センサーの出力を用いてロボット１２２の振動を解析する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ロボット８２は第１アーム８７、第２アーム９０及び第４モーター９５を備えている。第１アーム８７、第２アーム９０及び第４モーター９５は移動中や停止するときに振動する。そして、第１アーム８７、第２アーム及び９０第４モーター９５にはセンサーソケット８９が設置され、センサーソケット８９には慣性センサーを着脱可能に設置することができる。従って、振動を検出する場所を変えることで、１つの慣性センサーで多くの場所の振動を検出することができる。

（２）本実施形態によれば、ロボット１００は腕部１０３を備えている。腕部１０３は移動中や停止するときに振動する。そして、腕部１０３には多くのセンサーソケット１０４が設置され、センサーソケット１０４には慣性センサーを着脱可能に設置することができる。従って、振動を検出する場所を変えることで、１つの慣性センサーで多くの場所の振動を検出することができる。

（３）本実施形態によれば、自動車１０７は車台１０８に軸受け部１１８が設置され、車輪１１１と接続する車軸１１７が軸受け部１１８に支持されている。そして、車輪１１１を回転させることにより自動車１０７は移動し、車輪を停止させることにより自動車１０７は停止する。自動車１０７は移動中や停止するときに振動する。そして、自動車１０７にはセンサーソケット１１９が設置され、センサーソケット１１９には慣性センサーを着脱可能に設置することができる。従って、振動を検出する場所にのみ慣性センサーを設置すれば良いので、１つの慣性センサーで多くの場所の振動を検出することができる。

（４）本実施形態によれば、ロボット１２２は移動可能なＸステージ１２６、移動ステージ１２７、把持装置１３０を備えている。移動可能なＸステージ１２６、移動ステージ１２７、把持装置１３０は移動中や停止するときに振動する。そして、移動可能なＸステージ１２６、移動ステージ１２７、把持装置１３０には多くのセンサーソケット１２５が設置され、センサーソケット１２５には慣性センサーを着脱可能に設置することができる。従って、振動を検出する場所を変えることで、１つの慣性センサーで多くの場所の振動を検出することができる。

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、電極２４の形状は円柱としたが、円柱に限らず角柱でもよい。他にも、第１接点部２４ｂを板状としても良い。これにより、第２接点部２５と接触する第１接点部２４ｂの接触面積を広くすることができる。従って、接点の接触抵抗を小さくできる。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、電極２４は位置決め部２４ａと第１接点部２４ｂとで太さを変えたが、電極２４を第１接点部２４ｂで挟めるようであれば位置決め部２４ａと第１接点部２４ｂとを同じ太さにしても良い。電極２４を製造し易くすることができる。

（変形例３）
前記第２の実施形態では、第１ピン５４、第２ピン５５及び第３ピン５６の形状は円柱としたが、円柱に限らず角柱でもよい。設計し易い形状を選択しても良い。

（変形例４）
前記第１の実施形態では、ソケット保護部２３は土台２０に挿入する形態であったが、この形態に限らない。例えば、ソケット保護部２３と土台２０との間に蝶番を配置してソケット保護部２３を開閉可能に設置しても良い。ソケット保護部２３を開閉し易くすることができる。

（変形例５）
前記第１の実施形態では、加速度データを振動データ３７として記憶し、振動データ３７をフーリエ変換してパワースペクトルを算出した。この方法に限らず、加速度データを積分して速度データを算出し、速度データを振動データ３７としても良い。波形の性質に合わせてピーク周波数４４ｂを算出し易い方法を選択しても良い。尚、この内容は、第２の実施形態〜第６の実施形態にも適用することができる。

（変形例６）
前記第１の実施形態では、慣性センサー２２は加速度を検出するセンサーであったが、角速度を検出するセンサーにしても良い。角速度のセンサーは回転中心からの距離を補正する演算をすることなく振動の強度を算出することができる。従って、振動強度の演算を容易にすることができる。角速度のセンサーが検出する角速度の波形データを用いて振動の強度を算出しても良く、角速度の波形データを１回積分した波形データを用いて振動の強度を算出しても良い。振動を検出し易い方法を採用することができる。

１，４７，６１，６８，７４，８２，１００，１２２…ロボット、４…駆動部としての本体回転部、７…可動部としての肩関節部、７ａ…駆動部及び可動部としての前後回動部、７ｂ…駆動部及び可動部としての左右回動部、８…可動部としての左腕部、９…可動部としての右腕部、１０，４８，６２，６９，７５，８９，１０４，１１９，１２５…ソケットとしてのセンサーソケット、１１…可動部としての上腕部、１２…可動部としての下腕部、１３…可動部としてのハンド部、１４…駆動部としての肘関節、１５…可動部としての第１下腕部、１５ａ，１６ａ，１７ａ…駆動部としての回転機構、１６…可動部としての第２下腕部、１７…可動部としての第３下腕部、２０ｄ…方向合わせ部としての第１位置決孔、２０ｆ…方向合わせ部としての第２位置決孔、２１…離脱防止部、２２…慣性センサー、２３…ソケット保護部、２４，５１…第２電極としての電極、２５…第１電極としての第２接点部、２６…配線、４３…解析部、５２…第１電極としての電極、５４…突当部及ピンとしての第１ピン、５５…突当部及ピンとしての第２ピン、５６…突当部及ピンとしての第３ピン、５７，６４…付勢部としての第１付勢部、５８…付勢部としての第２付勢部、６３ｆ…突当部としての第１側面、６３ｇ…突当部としての第２側面、７８ａ…位置決め部、７８…離脱防止部及び第２電極としての電極、７９…離脱防止部及び第１電極としての第２接点部、８７…可動部としての第１アーム、８８…駆動部としての第２モーター、９０…可動部としての第２アーム、９１…駆動部としての第３モーター、９５…可動部としての第４モーター、１０７…搬送装置としての自動車、１０８…可動部としての車台、１０９…駆動部としてのモーター、１１１…車輪、１１７…車軸、１１８…軸受け部、１２４…駆動部としてのＹステージ、１２６…可動部及び駆動部としてのＸステージ、１２７…可動部としての移動ステージ、１２８…駆動部としての昇降装置、１２９…駆動部としての回転装置、１３０…可動部としての把持装置。

Claims (10)

1. 可動部と、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、
   前記可動部には前記可動部の振動を検出する慣性センサーを着脱可能に支持するソケットが設置されていることを特徴とするロボット。
2. 請求項１に記載のロボットであって、
   前記ソケットは前記可動部に対して前記慣性センサーの向きを所定の向きに合わせる方向合わせ部を備えることを特徴とするロボット。
3. 請求項２に記載のロボットであって、
   前記慣性センサーは基準面を有し、
   前記方向合わせ部は前記基準面を接触させる突当部と、前記慣性センサーを前記突当部に付勢する付勢部とを備えることを特徴とするロボット。
4. 請求項３に記載のロボットであって、
   前記突当部は複数の柱状のピンを有し、
   前記基準面を前記ピンに接触させて前記基準面を所定の向きに合わせることを特徴とするロボット。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のロボットであって、
   前記慣性センサーを覆うソケット保護部を備えることを特徴とするロボット。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のロボットであって、
   前記ソケットは前記慣性センサーの信号を伝送する第１電極を備え、
   前記可動部は内部に前記第１電極と接続する配線を備えることを特徴とするロボット。
7. 請求項２に記載のロボットであって、
   前記慣性センサーは第２電極を備え、前記方向合わせ部は前記第２電極を用いて前記慣性センサーの向きを所定の向きに合わせることを特徴とするロボット。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のロボットであって、
   前記ソケットは前記ソケットから前記慣性センサーが離脱することを防止する離脱防止部を備えることを特徴とするロボット。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のロボットであって、
   前記慣性センサーの出力を用いて、前記可動部が振動する振動強度のピークの周波数を解析する解析部を備えることを特徴とするロボット。
10. 車輪を連結する車軸と、
    前記車軸を回動可能に支持する軸受部が設置された車台と、を有し、
    前記車台には振動を検出する慣性センサーを着脱可能に支持するソケットが設置されていることを特徴とする搬送装置。

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