JP2014210306A - 移動ロボット、移動ロボットの位置決めシステム、及び、移動ロボットの位置決め方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 台座部と、台座部を移動させる移動装置と、ロボット部とを有する移動ロボットであり、ロボット部は、台座部へ取り付けられる基部と、台座部と基部との取付面に対して垂直な垂直軸周りに回転可能な胴体と、複数の関節を有して胴体に連結される腕と、を有し、台座部は、ロボット部が作業を行う対象物である作業対象に臨む第1面及び第1面と異なる第2面とを有し、腕は、胴体が垂直軸周りに回転することにより、腕と第1面との位置関係と腕と第2面との位置関係とが実質的に等しくなるように形成されている。
【選択図】図6A
Description
<台座部10>
移動ロボット100は、台座部10、移動装置20、ロボット部30を有している。台座部10は、ロボット部30を載置する台座部分である、図2は、移動ロボット100における台座部10の平面図である。本実施形態においては、台座部10は、略直方体形状を呈している。すなわち、台座部10は、平面視において略長方形状を呈する。図2において、台座部10は第1面11、第2面12を有している。本実施形態では、第1面11は前方面であり、第2面12は右側面であり、2つの面は隣接している。第1面11及び第2面12は、前方面及び右側面に限られない。台座部10の第1面11と第2面12とは、必ずしも隣接しない。第1面11及び第2面12は台座部10の立面である。
移動装置20は、ここでは台座部10を作業位置A1と作業位置A2と作業位置A3との間で移動させる。図3は、移動ロボット100の内部構成の概略を示すブロック図である。移動装置20は、例えば、モータ(不図示)と車輪22とを備え、台座部10を作業フロアFに沿って移動させたり、旋回させることが可能に構成されている。移動装置20は移動プログラムによる移動指令に基づいて、所定の移動先に所定の移動のタイミングで台座部10を移動させる。移動装置20の形式は適宜適用でき、車輪22は、オムニホイール、メカナムホイールやクローラを用いて構成されてもよい。つまり、モータや車輪22の種類に限定されず、移動装置20は、駆動のための駆動手段、駆動手段により駆動される移送手段を備えていればよい。
ロボット部30は、基部33と、胴体33aと腕70L,70Rとを有している。ロボット部30は、作業位置A1〜A3において作業を行うための作業主体である。ロボット部30は、台座部10の取付面10a上に取り付けられている。取付面10aは、実施形態では上面である。
基準マーク60(60a〜60c)は、移動ロボット100の位置決め用の基準指標である。本実施形態では、3つの基準マーク60a〜60cが作業台51に配置されている。作業台51,52は、ロボット部30が腕70L,70Rを用いて作業対象M1,M2に対して作業を行うための固定基盤である。作業台51,52上には、組立製品等の作業対象M1,M2が各々載置又は固定されている。ロボット部30が作業対象M1,M2に対して把持、ネジ止め、溶接等の作業プロセスを実行することにより、作業対象M1,M2の組立等が行われる。
次に、この移動ロボット100の移動プロセスについて説明する。移動プロセスは、実質的に移動制御装置32aからの制御指令に基いて実行される。移動ロボット100は、図1に示す作業フロアF上を移動する。移動ロボット100は、作業位置A1でも作業位置A2でも作業位置A3でも作業を行う。例えば、作業位置A2で作業を行うために、作業位置A1から作業位置A2へと移動する。作業位置A3で作業を行うために、作業位置A2から作業位置A3へと移動する。作業位置A1で作業を行うために、作業位置A3から作業位置A1へと移動する。図1の点線Rは、移動ロボット100が作業位置A1,A2,A3と順次移動し、再び作業位置A1へと戻る経路を示している。
次に、この移動ロボット100の位置決めプロセスについて説明する。位置決めプロセス及び作業プロセスは、実質的にロボット制御装置32bからの制御指令に基づき実行される。位置決めプロセスは、移動ロボット100がある作業位置において作業プロセスを開始する前に実行される。例えば、作業位置A1から作業位置A2へと移動した後の作業位置A2での作業開始前、作業位置A2から作業位置A3へと移動した後の作業位置A3での作業開始前、及び、作業位置A3から作業位置A1へと移動した後の作業位置A1での作業開始前に位置決めプロセスが実行される。
最短距離:H1,H2
障害物:K
オフセット量:L
作業対象:M1〜M5
横幅:W1,W2
前後幅:W3
垂直軸:P
直交軸:Q,QL,QR
移動ロボットの位置決めシステム:S
作業位置:A1,A2,A3
台座部:10
取付面:10a
前方面(第1面):11
右側面(第2面):12
接続ポート:13
移動装置:20
車輪:22
ロボット部:30
制御装置:32
移動制御装置:32a
ロボット制御装置:32b
基部:33
胴体:33a
腕:70L,70R
センサ(検出部):35,35a,35b
電源コネクタ:50
作業台(固定基盤):51〜55
基準マーク(基準指標):60,60a〜60c
移動ロボット:100
肩部(連結部):104L,104R
上腕A部:105L,105R
上腕B部:106L,106R
下腕部:107L,107R
手首A部:108L,108R
手首B部:109L,109R
フランジ:110L,110R
ハンド(作業部):111L,111R
アクチュエータ:Ac1〜Ac8,Ac9〜Ac15
回転軸:Ax3〜Ax8,Ax10〜Ax15
Claims (11)
- 台座部と、
前記台座部を移動させる移動装置と、
前記台座部へ取り付けられる基部と、前記台座部と前記基部との取付面に対して垂直な垂直軸周りに回転可能な胴体と、複数の関節を有して前記胴体に連結される腕と、を有するロボット部と、を有する移動ロボットであって、
前記台座部は、前記ロボット部が作業を行う対象物である作業対象に臨む第1面及び該第1面と異なる第2面とを有し、
前記腕は、前記胴体が前記垂直軸周りに回転することにより、前記腕と前記第1面との位置関係と前記腕と前記第2面との位置関係とが実質的に等しくなるように形成されている、移動ロボット。 - 複数の前記腕が前記胴体に連結されている、請求項1に記載の移動ロボット。
- 前記複数の腕は、前記胴体に対して、前記垂直軸と直交する方向に延びる直交軸周りに回転可能に連結されており、
前記直交軸は、前記垂直軸に対して所定のオフセット量でオフセットされている、請求項2に記載の移動ロボット。 - 前記台座部は、実質的に直方体形状であり、
前記オフセット量は、前記垂直軸と前記第1面との最短距離以上である、請求項3に記載の移動ロボット。 - 外部装置と電気的に接続するための接続ポートが、前記第1面又は前記第2面のうち少なくともいずれか一方に形成されている、請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の移動ロボット。
- 前記ロボット部は、前記垂直軸に直交する方向の面内において、前記台座部からはみ出さない大きさに収容可能である、請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載の移動ロボット。
- 前記複数の腕の各々に装備され、固定基盤上に設置された前記作業対象に対する作業を実行する複数の作業部と、
前記複数の腕の各々に装備され、前記固定基盤上に配置された複数の位置決め用の基準指標の位置を検出する複数の検出部と、を更に有する、請求項2から請求項6のうちいずれか1項に記載の移動ロボット。 - 前記複数の検出部の各々が、前記複数の位置決め用の基準指標のうち各々異なる基準指標を検出し、
前記複数の検出部により前記複数の位置決め用の基準指標のすべてを検出する、請求項7に記載の移動ロボット。 - 前記検出部と前記作業部との間に、前記関節が存在しない、請求項7又は請求項8に記載の移動ロボット。
- 請求項7から請求項9のうちいずれか1項に記載の移動ロボットと、
前記移動ロボットの検出部によって検出するために、前記固定基盤上に配置された前記複数の位置決め用の基準指標と、を有する、移動ロボットの位置決めシステム。 - 請求項7から請求項9のうちいずれか1項に記載の移動ロボットが有する前記複数の検出部のうち一の検出部によって前記複数の位置決め用の基準指標のうち一の基準指標を検出するステップと、
前記一の検出部と異なる他の検出部によって前記一の基準指標と異なる他の基準指標を検出するステップと、
前記他の検出部と異なる検出部によって前記一の基準指標とも前記他の基準指標とも異なる更に他の基準指標を検出するステップと、を有する、移動ロボットの位置決め方法。
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