JP2014124739A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】エンドエフェクターのモーターが過剰に発熱することにより生じ得るモーターの寿命の低下や当該モーター周辺への過剰な加熱を確実に防止することができるロボットを提供すること。
【解決手段】ロボットシステム５００でのロボットは、ワーク７００を挟持する一対の挟持片５１２と、電源から電流が供給されることにより、挟持片５１２を駆動させるモーターとを有するロボットハンド５が装着されるロボットアームと、ロボットアームに設けられ、ロボットハンド５の姿勢を変更する姿勢変更手段と、電源から供給された電流の大きさを調整する調整手段とを備え、電流の大きさを電流値（α）で通電した状態でワーク７００を挟持片５１２同士の間で挟持した後、姿勢変更手段によってロボットハンド５の姿勢を各挟持片５１２の自由端５１４が上方に向くように変更するとともに、調整手段によって電流の大きさを電流値（α）よりも低下させた状態を取る。
【選択図】図４

Description

本発明は、ロボットに関する。

従来、互いに回動可能に連結された複数本のアームを備えるロボットアームが知られている。ロボットアームは、その先端部にエンドエフェクター（多指ハンドシステム）が着脱自在に装着され、その装着状態で使用される（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のエンドエフェクターは、互いに接近・離間可能な複数本のフィンガーと、各フィンガーを駆動させる駆動源となるサーボ制御装置とを備えている。そして、サーボ制御装置の作動により、互いに接近したフィンガー同士の間で、ワーク（物体）を把持する、すなわち、挟持し合うことができる。
また、特許文献１に記載のエンドエフェクターでは、サーボ制御装置の作動時には、当該サーボ制御装置が有する半導体素子が発熱してしまう。この半導体素子の熱を放出するために、エンドエフェクターには、ヒートパイプ等の放熱機構が設けられている。

特開２００７−１６０４８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエンドエフェクターの放熱機構では、半導体素子の発熱の程度によっては、その熱を十分に放出することができず、その結果、サーボ制御装置自体も過剰に加熱してしまう。この場合、サーボ制御装置の寿命が短くなる、すなわち、サーボ制御装置が故障して使用不可能となるという問題があった。
本発明の目的は、エンドエフェクターのモーターが過剰に発熱することにより生じ得るモーターの寿命の低下や当該モーター周辺への過剰な加熱を確実に防止することができるロボットを提供することにある。

このような目的は、下記の適用例により達成される。
（適用例１）
本適用例のロボットは、基部と、前記基部に互いに接近・離間可能に片持支持され、対象物を挟持し合うことにより把持する複数の挟持部と、電流を供給する電源に電気的に接続され、前記電源から電流が供給されることにより、前記挟持部を駆動させるモーターとを有するエンドエフェクターが装着されるロボットアームと、
前記ロボットアームに設けられ、前記エンドエフェクターの姿勢を変更する姿勢変更手段と、
前記電源から供給された電流の大きさを調整する調整手段と、を備え
前記電流の大きさを電流値（α）で通電した状態で前記対象物を前記挟持部同士の間で挟持した後、前記姿勢変更手段は前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記基部に支持された支持端と反対側の自由端が上方に向くように変更し、
前記調整手段は前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも小さくすることを特徴とする。
これにより、エンドエフェクターのモーターへの電流の供給を抑えた状態で、対象物をエンドエフェクターで把持したまま、すなわち、エンドエフェクター上に載置したままとすることができる。これにより、エンドエフェクターのモーターが過剰に発熱することにより生じ得る当該モーターの寿命の低下を確実に防止することができる。

（適用例２）
本適用例のロボットでは、前記電流の大きさを電流値（α）で通電した状態で前記対象物を前記挟持部同士の間で挟持した後、前記姿勢変更手段は前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記基部に支持された支持端と反対側の自由端が上方に向くように変更し、前記調整手段は前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも小さくし、前記ロボットアームを作動させることにより、前記対象物を移動させることが好ましい。
これにより、エンドエフェクターのモーターへの電流の供給を抑えた状態で、対象物をエンドエフェクターで把持したまま、すなわち、エンドエフェクター上に載置したまま、搬送することができる。これにより、エンドエフェクターのモーターが過剰に発熱することにより生じ得る当該モーターの寿命の低下をより確実に防止することができる。

（適用例３）
本適用例のロボットでは、前記対象物を加速する移動速度で移動させる際には、加速中、前記姿勢変更手段によって前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記自由端が移動方向前方側に傾くように調整するのが好ましい。
これにより、加速中に、対象物がエンドエフェクターから飛び出して、離脱するのを確実に防止することができる。

（適用例４）
本適用例のロボットでは、前記対象物を減速する移動速度で移動させる際には、減速中、前記姿勢変更手段によって前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記自由端が移動方向後方側に傾くように調整するのが好ましい。
これにより、減速中に、対象物がエンドエフェクターから飛び出して、離脱するのを確実に防止することができる。

（適用例５）
本適用例のロボットでは、前記対象物を移動させた後に前記対象物を前記エンドエフェクターから解放する際には、前記調整手段によって前記電流の大きさを前記電流値（α）に調整させるとともに、前記姿勢変更手段によって前記エンドエフェクターの姿勢を変更前の状態に戻してから、前記挟持部同士を離間させて、前記対象物の解放を行なうのが好ましい。
これにより、対象物の解放を行なうまで、当該対象物がエンドエフェクターから離脱するのを確実に防止することができる。

（適用例６）
本適用例のロボットでは、前記調整手段は、前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも連続的に小さくさせるのが好ましい。
これにより、モーターへの負担が軽減され、よって、当該モーターの寿命の低下を防止することができる。

（適用例７）
本適用例のロボットでは、前記調整手段は、前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも段階的に小さくさせるのが好ましい。
これにより、モーターへの負担が軽減され、よって、当該モーターの寿命の低下を防止することができる。また、連続的に調整するより簡便な回路でおこなうことができるので安価に実現できる。

（適用例８）
本適用例のロボットでは、前記電源は、交流電流を供給するものであり、
前記調整手段は、パルス幅変調を行なうことにより、前記電流の大きさを調整するものであるのが好ましい。
これにより、電源から供給された交流電流の大きさを容易に調整することができる。

（適用例９）
本適用例のロボットでは、前記ロボットアームは、複数本のアームが互いに回動可能に連結されたアーム連結体で構成されているのが好ましい。
これにより、動作時の自由度が増し、対象物に対するエンドエフェクターの姿勢を好適に変更することができる。

（適用例１０）
本適用例のロボットでは、前記姿勢変更手段は、前記各アームをそれぞれ独立して駆動するアーム駆動用モーターを有するのが好ましい。
これにより、エンドエフェクターで対象物を把持したまま、エンドエフェクター（対象物）の姿勢を容易に変更したり、対象物を確実に搬送したりすることができる。
（適用例１１）
本適用例のロボットでは、前記電流値（α）は、前記モーターに供給可能な電流の最大値であるのが好ましい。
これにより、挟持部で対象物を確実に把持して、持ち上げることができる。

（適用例１２）
本適用例のロボットでは、前記対象物を前記エンドエフェクターで把持して持ち上げた状態で、前記対象物に作用する力を検出する力覚センサーを備えるのが好ましい。
これにより、エンドエフェクターを介してロボットアームの先端部に加わる力やモーメントを検知することができ、よって、エンドエフェクターに把持された対象物の重量等のような当該対象物に作用する力を正確かつ確実に検出することができる。

本発明に係わるロボットの第１実施形態を示す斜視図である。 図１に示すロボットの概略図である。 図１に示すロボットの主要部のブロック図である。 図１に示すロボットの作動状態を説明するための図（上段の図がエンドエフェクターの姿勢の経時的な変化を示す図、中段の図がエンドエフェクターの水平方向への移動速度の経時的な変化を示すグラフ、下段の図がエンドエフェクターのモーターに供給される電流値の経時的な変化を示すグラフ）である。 本発明に係わるロボット（第２実施形態）に装着されたエンドエフェクターのモーターに供給される電流値の経時的な変化を示すグラフである。 本発明に係わるロボット（第３実施形態）に装着されたエンドエフェクターのモーターに供給される電流値の経時的な変化を示すグラフである。

以下、本発明に係わるロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係わるロボットの第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示すロボットの概略図、図３は、図１に示すロボットの主要部のブロック図、図４は、図１に示すロボットの作動状態を説明するための図（上段の図がエンドエフェクターの姿勢の経時的な変化を示す図、中段の図がエンドエフェクターの水平方向への移動速度の経時的な変化を示すグラフ、下段の図がエンドエフェクターのモーターに供給される電流値の経時的な変化を示すグラフ）である。なお、以下では、説明の都合上、図１、図２、図４上段の図の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１、図２中の基台側を「基端」、その反対側を「先端」と言う。

図１に示すロボットシステム５００は、ロボット１と、ロボット１に装着されるエンドエフェクターであるロボットハンド５とを備え、本実施形態では、室内の天井１０１から吊り下げられて設置されている。
図３に示すように、ロボット１は、電流（電力）を供給する電源８００と電気的に接続されており、ロボットハンド５を装着した状態で、ワーク（対象物）７００を搬送する搬送工程で用いることができる。なお、ワーク７００としては、特に限定されず、例えば腕時計のような精密機器等が挙げられる。また、電源８００は、工業用の電源であり、例えば、２００Ｖの交流電圧を印加することができる。

このロボット１は、ロボットアーム６０と、力覚センサー７０と、調整手段８０と、制御手段２０と、記憶手段９０とを備えている。
ロボットアーム６０は、基台１１と、４本のアーム（リンク）１２、１３、１４、１５と、リスト（リンク）１６とを備え、これらが順に連結され、互いに回動可能な多関節（６軸）アーム連結体である。これにより、動作時の自由度が増し、ワーク７００に対するロボットハンド５の姿勢を好適に変更することができる。
なお、多関節ロボットでは、基台１１と、アーム１２〜１５と、リスト１６とを総称して「アーム」と言うこともでき、基台１１を「第１アーム」、アーム１２を「第２アーム」、アーム１３を「第３アーム」、アーム１４を「第４アーム」、アーム１５を「第５アーム」、リスト１６を「第６アーム」と分けて言うことができる。

図２に示すように、アーム１２〜１５、リスト１６は、それぞれ、基台１１に対し独立して変位可能に支持されている。
基台１１とアーム１２とは、関節（ジョイント）１７１を介して連結されている。そして、アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な回動軸Ｏ_１回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_１回りの回動は、モーター（アーム駆動用モーター）４０１の駆動によりなされる。なお、モーター４０１の駆動は、モーター４０１とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０１により制御される（図３参照）。なお、モーター４０１に供給される電流は、パルス幅変調されている。

アーム１２とアーム１３とは、関節（ジョイント）１７２を介して連結されている。そして、アーム１３は、アーム１２（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ_２回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_２回りの回動は、モーター（アーム駆動用モーター）４０２の駆動によりなされる。なお、モーター４０２の駆動は、モーター４０２とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０２により制御される（図３参照）。なお、モーター４０２に供給される電流は、パルス幅変調されている。

アーム１３とアーム１４とは、関節（ジョイント）１７３を介して連結されている。そして、アーム１４は、アーム１３（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ_３回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_３回りの回動は、モーター（アーム駆動用モーター）４０３の駆動によりなされる。なお、モーター４０３の駆動は、モーター４０３とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０３により制御される（図３参照）。なお、モーター４０３に供給される電流は、パルス幅変調されている。

アーム１４とアーム１５とは、関節（ジョイント）１７４を介して連結されている。そして、アーム１５は、アーム１４（基台１１）に対し、アーム１４の中心軸方向と平行な回動軸Ｏ_４回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_４回りの回動は、モーター（アーム駆動用モーター）４０４の駆動によりなされる。なお、モーター４０４の駆動は、モーター４０４とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０４により制御される（図３参照）。なお、モーター４０４に供給される電流は、パルス幅変調されている。

アーム１５とリスト１６とは、関節（ジョイント）１７５を介して連結されている。そして、リスト１６は、アーム１５（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ_５回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ_５回りの回動は、モーター（アーム駆動用モーター）４０５の駆動によりなされる。なお、モーター４０５の駆動は、モーター４０５とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０５により制御される（図３参照）。また、リスト１６は、関節（ジョイント）１７６を介して、回動軸Ｏ_５と垂直な回動軸Ｏ_６回りにも回動可能となっている。この回動軸Ｏ_６回りの回動は、モーター（アーム駆動用モーター）４０６駆動によりなされる。なお、モーター４０６の駆動は、モーター４０６とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０６により制御される（図３参照）。なお、モーター４０５、４０６に供給される電流は、パルス幅変調されている。
モーター４０１〜４０６としては、特に限定されず、例えば、サーボモーターを用いるのが好ましい。また、前記各ケーブルは、それぞれ、ロボット１（ロボットアーム６０）を挿通している。

図１に示すように、基台１１は、ロボット１（ロボットアーム６０）が多関節ロボットの場合、当該多関節ロボットの最も上方に位置し、天井１０１に固定される部分である。この固定方法としては、特に限定されず、例えば、複数本のボルトによる固定方法を用いている。
基台１１は、中空の基台本体（ハウジング）１１２を有している。基台本体１１２は、円筒状をなす円筒状部１１３と、当該円筒状部１１３の外周部に一体的に形成された、箱状をなす箱状部１１４とに分けることができる。そして、このような基台本体１１２には、例えば、モーター４０１やモータードライバー３０１〜３０６、その他調整手段８０等が収納されている。

アーム１２〜１５は、それぞれ、中空のアーム本体２を有しており、基台１１に対する配置箇所、すなわち、ロボット１全体における配置箇所と、その他に外形形状が異なること以外は、ほぼ同じ構成である。また、アーム本体２には、駆動機構３が内蔵されて（設けられて）いる。なお、以下では、説明の都合上、アーム１２が有するアーム本体２、当該アーム本体２に内蔵された駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ａ」、「駆動機構３ａ」と言い、アーム１３が有するアーム本体２、当該アーム本体２に内蔵された駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ｂ」、「駆動機構３ｂ」と言い、アーム１４が有するアーム本体２、当該アーム本体２に内蔵された駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ｃ」、「駆動機構３ｃ」と言い、アーム１５が有するアーム本体２、当該アーム本体２に内蔵された駆動機構３をそれぞれ「アーム本体２ｄ」、「駆動機構３ｄ」と言う。

アーム１２は、基台１１の下端部（先端部）に水平方向に対し傾斜した姿勢で連結されている。このアーム１２では、駆動機構３ａがモーター４０２を有しており、アーム本体２ａ内に収納されている。
アーム１３は、アーム１２の先端部に連結されている。このアーム１３では、駆動機構３ｂがモーター４０３を有しており、アーム本体２ｂ内に収納されている。
アーム１４は、アーム１３の先端部に連結されている。このアーム１４では、駆動機構３ｃがモーター４０４を有しており、アーム本体２ｃ内に収納されている。

アーム１５は、アーム１４の先端部に、その中心軸方向と平行に連結されている。このアーム１５では、駆動機構３ｄがモーター４０５、４０６を有しており、アーム本体２ｄ内に収納されている。
アーム１５の先端部（基台１１と反対側の端部）には、リスト１６が連結されている。このリスト１６には、ロボットハンド５が着脱自在に装着される。そして、ロボット１は、リスト１６に装着されたロボットハンド５でワーク７００を把持したまま、駆動機構３ａ〜３ｄでアーム１２〜１５やリスト１６等をそれぞれ独立して駆動することにより、ロボットハンド５（ワーク７００）の姿勢を容易に変更したり、ワーク７００を確実に搬送したりすることができる（図１参照）。このように、ロボット１では、駆動機構３ａ〜３ｄは、ロボット１の先端部に装着されたロボットハンド５の姿勢を変更する姿勢変更手段として機能する。

リスト１６は、円筒状をなす（外形形状が円柱状をなす）リスト本体（装着部）１６１を有している。このリスト本体１６１に、ロボットハンド５が装着される。また、リスト本体１６１は、アーム１５の駆動機構３ｄに連結されており、当該駆動機構３ｄのモーター４０６の駆動により、回動軸Ｏ_６回りに回動する。
なお、駆動機構３ａ〜３ｄは、それぞれ、モーターの他に、例えば、プーリーやタイミングベルトを有している。

図１に示すように、リスト１６の先端部には、力覚センサー７０が設けられている。
力覚センサー７０は、ロボットハンド５を介してリスト１６に加わる力やモーメントを検知することができる。これにより、ロボットハンド５に把持されたワーク７００を、その直近で、当該ワーク７００に作用する力を正確かつ確実に検出することができる。この力としては、例えば、ワーク７００の重量や搬送時（移動時）の慣性力等が挙げられる。

この力覚センサー７０としては、特に限定されず、各種のものを用いることができるが、その１例としては、例えば、互いに直交する３軸の各軸方向の力および各軸回りのモーメントを検出する６軸力センサー等が挙げられる。この力覚センサー７０は、例えば、ロボットハンド５によりワーク７００を把持して持ち上げた状態で、そのロボットハンド５からリスト１６に加わる力やモーメントを検出する。そして、力とモーメントとを含めたものからワーク７００の重量等を算出することができる。
なお、力覚センサー７０の検出結果、すなわち、力覚センサー７０から出力される信号は、制御手段２０に入力される。そして、制御手段２０は、力覚センサー７０の検出結果に基づいて所定の制御を行なうことができる。

調整手段８０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路（図示せず）を有している。この回路で、パルス幅変調（ＰＷＭ）を行なうことにより、電源８００から供給された交流電流の大きさを容易に調整することができる。
制御手段２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が内蔵され、モータードライバー３０１〜３０６、調整手段８０、力覚センサー７０等の作動をそれぞれ制御する装置である。
これにより、制御手段２０は、モータードライバー３０１〜３０６を介して、モーター４０１〜４０６をそれぞれ独立して作動させることができる。その際、制御手段２０は、例えば、モーター４０１〜４０６への電流を所望の値になるようフィードバックしたり、モーター４０１〜４０６（関節１７１〜１７６）の角速度を所望の値になるようフィードバックする。この制御プログラムは、記憶手段９０に予め記憶されている。

また、制御手段２０は、モータードライバー３０７を介して、ロボットハンド５のモーター３２を作動させることができる。その際、制御手段２０は、モーター３２への電流を所望の値になるようフィードバックしたり、すなわち、調整手段８０を制御したり、モーター３２の角速度（挟持片５１２の移動速度）を所望の値になるようフィードバックすることができる。この制御プログラムも、記憶手段９０に予め記憶されている。
記憶手段９０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤ（Hard Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read−Only Memory）等のような記録媒体を有し、前述した各種制御プログラムを記憶するものである。

図１に示すように、ロボットハンド５は、ロボット１のリスト１６に装着された状態で使用される。以下、この状態を「装着状態」と言う。このロボットハンド５は、ワーク７００を把持する把持機構５１と、把持機構５１を駆動させるモーター（エンドエフェクター用モーター）５２とを有している。
把持機構５１は、ベース（基部）５１１と、ベース５１１突出した一対の挟持片（挟持部）５１２とを有している。

ベース５１１は、板状をなし、ロボット１のリスト１６に装着される部分である。また、ベース５１１は、挟持片５１２同士を互いに接近・離間可能に片持支持している。
一対の挟持片５１２は、互いに対向配置された長尺な板部材であり、その一端がベース５１１に支持された支持端５１３となり、その反対側の他端が自由端５１４となる（図４上段の図参照）。そして、挟持片５１２同士がベースに対して並進して接近することにより、これらの間でワーク７００を挟持し合うことができる。これにより、ワーク７００が把持される。また、挟持片５１２同士が前記と反対に離間することにより、把持されていたワーク７００を解放することができる。
なお、ロボットハンド５は、図１に示す構成のものに限定されず、複数本のフィンガー（挟持部）を有するマニピュレーターであってもよい。

モーター５２は、ベース５１１に内蔵されており、モーター５２の回転力を伝達する、複数の歯車を有する伝達機構を介して、各挟持片５１２と連結されている。図３に示すように、モーター５２は、装着状態で、ロボット１が有するモータードライバー３０７等を介して、電源８００に電気的に接続され、当該電源８００から電流が供給される。この供給によりモーター５２が回転して、伝達機構を介して、挟持片５１２同士を互いに接近・離間可能に移動させる（駆動させる）ことができる。これにより、挟持片５１２同士の間でワーク７００を確実に挟持することができたり、その反対に、挟持したワーク７００を確実に放すことができる。

なお、モーター５２には、その回転速度と位置とをモータードライバー３０７に送信するためのエンコーダー（図示せず）が内蔵されている。
また、モータードライバー３０７は、調整手段８０と電気的に接続されている。これにより、調整手段８０でパルス幅変調（調整）された電流がモータードライバー３０７を介して、モーター５２に供給される。

ところで、モーター５２の作動時には、当該モーター５２が発熱し、その発熱の程度によっては、モーター５２の寿命が短くなる、すなわち、モーター５２が故障して使用不可能となる問題がある。これは、通常、モーター５２には、ワーク７００が搬送されている間、当該ワーク７００を確実に把持し続けるために、できる限り大きい電流（最大電流）を供給し続けるからである。また、モーター５２の発熱により、例えば、把持機構５１やリスト１６、その他ワーク７００等のような、モーター５２の周辺部が過剰に加熱されてしまうという問題がある。
しかしながら、ロボットシステム５００（ロボット１）では、このような問題が生じるのが防止される。以下、これについて説明する。

前述したように、モーター５２は、供給される電流の大きさが、モーター５２に供給可能な電流の最大値である電流値（α）で通電した状態では、温度が上昇して、発熱する。なお、モーター５２には、電流値（α）が供給されているため、把持機構５１でワーク７００を確実に把持して、持ち上げることができる（図４（ｂ）参照）。
ロボットシステム５００（ロボット１）で前記「問題」が生じるのが防止されるような作動状態（図４参照）は、制御手段２０の制御プログラムで実行される。

なお、ここでは、ワーク７００を第１テーブル９０１から第２テーブル９０２に搬送する工程を一例として説明する。また、ロボットシステム５００では、ロボットハンド５の把持機構５１でワーク７００を把持した際に、当該ワーク７００の変形が防止されるよう構成されている。この構成としては、例えば、ワーク７００の柔軟性や剛性に応じて、モーター５２の「トルクリミット」が調整可能となる構成が挙げられる。

まず、ワーク７００は、予め第１テーブル９０１上に載置されている。そして、この状態から、ロボットハンド５を把持機構５１の挟持片５１２同士を離間させた状態で、ワーク７００にその上方から接近させる。
次に、図４（ａ）上段に示すように、把持機構５１の挟持片５１２同士の間にワーク７００を配置した状態で、挟持片５１２同士を接近させる。これにより、ワーク７００を挟持する（把持する）ことができる。このとき、図４（ａ）下段に示すように、ロボットハンド５のモーター５２には、電流値（α）の電流が供給されている。これにより、ワーク７００が確実に挟持され、よって、挟持片５１２から離脱するのが確実に防止される。なお、この電流値（α）の電流が供給された状態は、ロボットハンド５が反転する（時間ｋ_２）まで維持される。また、ワーク７００に対する挟持が成功したか否かの判断については、接触センサー（図示せず）からの情報に基づいて行われる。

その後、第１テーブル９０１上で各アームを駆動機構３により作動させることにより、図４（ｂ）上段に示すように、ロボットハンド５の姿勢を、各挟持片５１２の自由端５１４が鉛直上方に向くように変更する、すなわち、図４（ａ）上段に示す状態から反転する。これにより、ワーク７００は、ロボットハンド５のベース５１１によっても下側から支持されて、安定して把持されることとなる。

また、この反転とともに、ロボットシステム５００では、図４（ａ）下段に示すように、ロボットハンド５のモーター５２に供給される電流の大きさを瞬時に調整手段８０によって電流値（α）よりも低下させる。このときの電流値は、図４（ａ）下段に示すグラフでは「零」であるが、これに限定されず、電流値（α）よりも低い値であれば、いかなる値であってもよい。以下、ロボットハンド５が反転し、電流の大きさが電流値（α）よりも低い状態を「省電力状態」と言う。また、この省電力状態は、ロボットハンド５が第２テーブル９０２上で再度反転する直前まで（時間ｋ_２〜ｋ_５の間）維持される（図１下段参照）。

次に、図４（ｃ）上段に示すように、省電力状態でロボット１（ロボットアーム６０）を作動させることにより、ワーク７００を水平方向に加速させつつ移動させる。これにより、ワーク７００を第２テーブル９０２まで搬送することができる。
なお、図４（ｃ）中段に示すように、このときの移動速度の最大値は、速度ｖであり、当該速度ｖに至るまで（時間ｋ_２〜ｋ_３の間）は、加速している。この加速度は、予め記憶手段９０に記憶されている。
また、ワーク７００を加速させつつ移動させる際には、この加速中、図４（ｃ）上段に示すように、駆動機構３によってロボットハンド５の姿勢を各挟持片５１２の自由端５１４が移動方向前方側に若干傾くように調整する。この傾斜角度について以下に説明する。なお、この傾斜状態でも、各挟持片５１２の自由端５１４は、上方を向いている。

図４（ｃ）上段に示す状態では、ワーク７００には、鉛直下方に作用する重力Ｆ_１の他に、さらに水平方向（進行方向後方）の慣性力Ｆ_２が作用している。また、ワーク７００には、ベース５１１からの反力Ｆ_３も作用している。そして、重力Ｆ_１と慣性力Ｆ_２との合力（合成力）Ｆ_４と、反力Ｆ_３とが釣り合うように傾斜角度を決定する。なお、重力Ｆ_１や慣性力Ｆ_２は、力覚センサー７０で検知され、その検知結果等に基づいて、制御手段２０が加速時の傾斜角度を決定することができる。
ロボットハンド５をこのような傾斜角度で傾斜させたまま移動することにより、加速中に、ワーク７００がロボットハンド５から飛び出して、離脱するのを確実に防止することができる。
そして、速度ｖに至った後（時間ｋ_３〜ｋ_４の間）は、当該速度ｖで等速移動する。

次に、図４（ｄ）中段に示すように、第２テーブル９０２に近づいてきたら、ワーク７００を減速させつつ移動させる。この減速は、ワーク７００（ロボットハンド５）が第２テーブル９０２上に位置するまで（時間ｋ_４〜ｋ_５の間）行なわれる。
この減速中、図４（ｄ）上段に示すように、駆動機構３によってロボットハンド５の姿勢を各挟持片５１２の自由端５１４が移動方向後方側に若干傾くように調整する。この傾斜角度について以下に説明する。なお、この傾斜状態でも、各挟持片５１２の自由端５１４は、上方を向いている。

図４（ｄ）上段に示す状態では、ワーク７００には、鉛直下方に作用する重力Ｆ_１の他に、さらに水平方向（進行方向前方）の慣性力Ｆ_２’が作用している。また、ワーク７００には、ベース５１１からの反力Ｆ_３’も作用している。そして、重力Ｆ_１と慣性力Ｆ_２’との合力（合成力）Ｆ_４’と、反力Ｆ_３’とが釣り合うように傾斜角度を決定する。なお、慣性力Ｆ_２’も、力覚センサー７０で検知され、その検知結果等に基づいて、制御手段２０が減速時の傾斜角度を決定することができる。
ロボットハンド５をこのような傾斜角度で傾斜させたまま移動することにより、減速中に、ワーク７００がロボットハンド５から飛び出して、離脱するのを確実に防止することができる。

次に、図４（ｅ）上段に示すように、ロボットハンド５が第２テーブル９０２上に来たら、当該ロボットハンド５の姿勢を図４（ｂ）上段に示す状態と同様の状態に戻す、すなわち、各挟持片５１２の自由端５１４を鉛直上方に向かせる。
その後、ワーク７００をロボットハンド５から解放する。その際、図４（ｅ）下段に示すように、電流の大きさを調整手段８０によって電流値（α）に瞬時に上昇させる。この状態は、ロボットハンド５の姿勢が再度反転するまで（時間ｋ_５〜ｋ_６の間）維持される。
また、電流値を上昇させるとともに、ロボットシステム５００では、図４（ｆ）上段に示すように、駆動機構３によってロボットハンド５の姿勢を図４（ａ）上段に示す状態と同様の状態（変更前の状態）に戻す、すなわち、再度反転させる。

次に、挟持片８１２同士を離間させて、ワーク７００を第２テーブル９０２上で解放することができる。これにより、ワーク７００は、第２テーブル９０２上に載置される。
このようにロボットシステム５００では、省電力状態を取ることができ、その省電力状態でワーク７００を、ロボットハンド５で把持したまま、すなわち、ロボットハンド５上に載置したまま搬送することができる。これにより、ロボットハンド５のモーター５２が過剰に発熱することにより生じ得るモーター５２の寿命の低下を確実に防止することができる。また、モーター５２の周辺への過剰な加熱も確実に防止することができ、よって、例えば作業者が挟持片５１２やワーク７００に触れても、火傷を負うのを確実に防止することができ、安全である。
なお、ロボットシステム５００は、本実施形態ではワーク７００を水平方向に搬送した場合を一例として挙げているが、これに限定されず、例えば、ワーク７００を鉛直方向（上下方向）に搬送した場合でも、同様の効果を奏する。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明に係わるロボット（第２実施形態）に装着されたエンドエフェクターのモーターに供給される電流値の経時的な変化を示すグラフである。
以下、この図を参照して本発明に係わるロボットの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、電流値の減少の態様が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図５に示すように、本実施形態では、調整手段８０により電流の大きさを電流値（α）よりも低下させる際、その電流の大きさが連続的に変化する。これにより、モーター５２への負担が軽減され、よって、モーター５２の寿命の低下を防止することができる。

＜第３実施形態＞
図６は、本発明に係わるロボット（第３実施形態）に装着されたエンドエフェクターのモーターに供給される電流値の経時的な変化を示すグラフである。
以下、この図を参照して本発明に係わるロボットの第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、電流値の減少の態様が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図６に示すように、本実施形態では、調整手段８０により電流の大きさを電流値（α）よりも低下させる際、その電流の大きさが段階的に変化する。これにより、モーター５２への負担が軽減され、よって、モーター５２の寿命の低下を防止することができる。

以上、本発明に係わるロボットを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ロボットを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明に係わるロボットは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、ロボットは、前記各実施形態では室内の天井から吊り下げられて設置されたものであるが、これに限定されず、例えば、室内の床面や壁面に設置されたものであってもよい。
また、エンドエフェクターが装着されるロボットアームは、前記各実施形態では複数本のアームを備えるものであったが、これに限定されず、例えば、１本のアームを備えるものであってもよい。

また、エンドエフェクターにおける挟持片の設置数は、前記各実施形態では２枚であるが、これに限定されず、例えば、３枚以上であってもよい。
また、エンドエフェクターでは、一対の挟持片同士の接近・離間は、前記各実施形態では各挟持片がベースに対して並進することにより行なわれているが、これに限定されず、例えば、ベースに対して回動することにより行なわれてもよい。

１……ロボット １１……基台 １１２……基台本体（ハウジング） １１３……円筒状部 １１４……箱状部 １２、１３、１４、１５……アーム（リンク） １６……リスト（リンク） １６１……リスト本体（装着部） １７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６……関節（ジョイント） ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ……アーム本体 ３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ……駆動機構 ５……ロボットハンド ５１……把持機構 ５１１……ベース（基部） ５１２……挟持片（挟持部） ５１３……支持端 ５１４……自由端 ５２……モーター（エンドエフェクター用モーター） ２０……制御手段 ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７……モータードライバー ４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６……モーター（アーム駆動用モーター） ６０……ロボットアーム ７０……力覚センサー ８０……調整手段 ９０……記憶手段 １０１……天井 ５００……ロボットシステム ７００……ワーク（対象物） ８００……電源 ９０１……第１テーブル ９０２……第２テーブル Ｏ_１、Ｏ_２、Ｏ_３、Ｏ_４、Ｏ_５、Ｏ_６……回動軸 Ｆ_１……重力 Ｆ_２、Ｆ_２’……慣性力 Ｆ_３、Ｆ_３’……反力 Ｆ_４、Ｆ_４’……合力（合成力）

Claims (12)

1. 基部と、前記基部に互いに接近・離間可能に片持支持され、対象物を挟持し合うことにより把持する複数の挟持部と、電流を供給する電源に電気的に接続され、前記電源から電流が供給されることにより、前記挟持部を駆動させるモーターとを有するエンドエフェクターが装着されるロボットアームと、
   前記ロボットアームに設けられ、前記エンドエフェクターの姿勢を変更する姿勢変更手段と、
   前記電源から供給された電流の大きさを調整する調整手段と、を備え、
   前記電流の大きさを電流値（α）で通電した状態で前記対象物を前記挟持部同士の間で挟持した後、前記姿勢変更手段は前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記基部に支持された支持端と反対側の自由端が上方に向くように変更し、
   前記調整手段は前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも小さくすることを特徴とするロボット。
2. 前記電流の大きさを電流値（α）で通電した状態で前記対象物を前記挟持部同士の間で挟持した後、前記姿勢変更手段は前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記基部に支持された支持端と反対側の自由端が上方に向くように変更し、前記調整手段は前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも小さくし、前記ロボットアームを作動させることにより、前記対象物を移動させる請求項１に記載のロボット。
3. 前記対象物を加速する移動速度で移動させる際には、加速中、前記姿勢変更手段によって前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記自由端が移動方向前方側に傾くように調整する請求項２に記載ロボット。
4. 前記対象物を減速する移動速度で移動させる際には、減速中、前記姿勢変更手段によって前記エンドエフェクターの姿勢を前記各挟持部の前記自由端が移動方向後方側に傾くように調整する請求項２に記載ロボット。
5. 前記対象物を移動させた後に前記対象物を前記エンドエフェクターから解放する際には、前記調整手段によって前記電流の大きさを前記電流値（α）に調整させるとともに、前記姿勢変更手段によって前記エンドエフェクターの姿勢を変更前の状態に戻してから、前記挟持部同士を離間させて、前記対象物の解放を行なう請求項２ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
6. 前記調整手段は、前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも連続的に小さくさせる請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボット。
7. 前記調整手段は、前記電流の大きさを前記電流値（α）よりも段階的に小さくさせる請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボット。
8. 前記電源は、交流電流を供給するものであり、
   前記調整手段は、パルス幅変調を行なうことにより、前記電流の大きさを調整するものである請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボット。
9. 前記ロボットアームは、複数本のアームが互いに回動可能に連結されたアーム連結体で構成されている請求項１ないし８のいずれか１項に記載のロボット。
10. 前記姿勢変更手段は、前記各アームをそれぞれ独立して駆動するアーム駆動用モーターを有する請求項９のいずれか１項に記載のロボット。
11. 前記電流値（α）は、前記モーターに供給可能な電流の最大値である請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のロボット。
12. 前記対象物を前記エンドエフェクターで把持して持ち上げた状態で、前記対象物に作用する力を検出する力覚センサーを備える請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のロボット。

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