JP2014240121A - ロボットシステム、ロボット及び制御装置 - Google Patents
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しかしながら、対象物が例えば小型・軽量であると、カメラを用いて対象物の位置・姿勢を正確に検出することが困難となり、対象物を把持するチャック機構の正確な位置決めを行うことができない場合がある。チャック機構の正確な位置決めを行うことができないと、把持動作時に対象物とチャック機構とが意図しない場所で接触するおそれがある。その場合、対象物が軽量であるため、対象物が意図しない方向に動いてしまい、対象物を所望の位置で保持することができない場合や、対象物が把持空間から飛び出してしまうなどの問題が生じる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボット1の概略構成を示す斜視図である。図1において、符号W1は第1対象物、符号W2は第2対象物である。また、符号L1Aは第1アーム21Aの回転軸,符号L2Aは第2アーム22Aの回転軸、符号L3Aは第3アーム23Aの回転軸、符号L4Aは把持部10Aの回転軸である。符号L1Bは第1アーム21Bの回転軸,符号L2Bは第2アーム22Bの回転軸、符号L3Bは第3アーム23Bの回転軸、符号L4Bは把持部10Bの回転軸である。
図5は、図2に対応した、本発明の第2実施形態に係る把持部110の構成を示す平面図である。図5において、符号P11は一対の指部112における基端どうしの距離、符号P12は一対の指部112における先端どうしの距離である。本実施形態の把持部110は、第1対象物W1を一対の指部112及び本体部11に接触させることによって第1対象物W1を3点以上の接触点で把持する点で、上述の第1実施形態で説明した把持部10Aと異なる。図5において、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図7は、本発明の第3実施形態に係る把持部210の構成を示す図である。図7(a)は、図2に対応した、本発明の第3実施形態に係る把持部210の構成を示す平面図である。図7(b)は、本発明の第3実施形態に係る把持部210の構成を示す断面図である。本実施形態の把持部210は、一対の指部212に第1対象物W1を挟んで載置面33aとは反対側に第1対象物W1が載置面33aと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば212cが設けられている点で、上述の第1実施形態で説明した把持部10Aと異なる。図7において、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
このようにして、第1対象物W1は、把持面212a,212b及びつば212cの下面に接触して把持される。
図9は、本発明の第4実施形態に係る把持部310の構成を示す図である。図9(a)は、図7に対応した、本発明の第4実施形態に係る把持部310の構成を示す平面図である。図9(b)は、本発明の第3実施形態に係る把持部310の構成を示す側面図である。本実施形態の把持部310は、一対の指部320が、載置面33aと平行に配置されるとともに第1対象物W1を把持する先端部321と、載置面33aと離間する方向に配置されるとともに本体部11と接続される基端部322とを備えている点で、上述の第3実施形態で説明した把持部210と異なる。図9において、図7と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
なお、カメラ340は、載置面33aと直交する方向から視て、第1対象物W1と重なる位置に配置されている。
図10は、図2に対応した、本発明の第5実施形態に係る把持部410の構成を示す平面図である。図10において、符号P21は一対の指部における基端どうしの距離、符号P22は一対の指部における屈曲部どうしの距離、符号P23は本体部と一対の指部の屈曲部との間の距離、符号P24は一対の指部における屈曲部と先端との間の距離である。
また、符号θ2は、一対の指部412のなす角度(具体的には一対の指部412における面412bの形成部分のなす角度)である。本実施形態の把持部410は、一対の指部412を載置面33aと直交する回転軸413の周りに回転させることにより、一対の指部412を開閉させる点で、上述の第1実施形態で説明した把持部10Aと異なる。図10において、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図12は、図2に対応した、本発明に係る把持部の第1変形例〜第3変形例を示す平面図である。図12(a)は、本発明に係る把持部の第1変形例を示す平面図である。なお、図12においては、便宜上、第1対象物W1の図示を省略している。本変形例の把持部501は、一対の指部512が第1対象物W1の側方から接する側に曲面512bを有している点で、上述の第1実施形態で説明した把持部10Aと異なる。図12(a)において、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図12(b)は、図10に対応した、本発明に係る把持部の第2変形例を示す平面図である。本変形例の把持部502は、一対の指部522が第1対象物W1の側方から接する側に曲面522bを有している点で、上述の第5実施形態で説明した把持部410と異なる。図12(b)において、図10と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図12(c)は、図10に対応した、本発明に係る把持部の第3変形例を示す平面図である。本変形例の把持部503は、一対の指部112が一方向に延在している点で、上述の第5実施形態で説明した把持部410と異なる。図12(b)において、図10と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図13は、図2に対応した、本発明に係る把持部の第4変形例〜第9変形例を示す平面図である。図13(a)は、本発明に係る把持部の第4変形例を示す平面図である。なお、図13においては、便宜上、第1対象物W1の図示を省略するとともに、一対の指部を線で示している。また、第4変形例〜第9変形例に示す構成は、一対の指部が平行移動する構成と一対の指部が回転移動する構成との双方において適用可能である。
図13(b)は、本発明に係る把持部の第5変形例を示す平面図である。図13(b)に示すように、本変形例の把持部602は、本体部621と、一対の指部622と、を備えている。一対の指部622は、本体部621の一端部に接続されて一端部の側(本体部621に接続された側)を基準に移動可能に配置されている。
図13(c)は、本発明に係る把持部の第6変形例を示す平面図である。図13(c)に示すように、本変形例の把持部603は、本体部631と、一対の指部632A,632Bと、を備えている。一対の指部632A,632Bは、本体部631の一端部に接続されて一端部の側(本体部631に接続された側)を基準に移動可能に配置されている。
図13(d)は、本発明に係る把持部の第7変形例を示す平面図である。図13(d)に示すように、本変形例の把持部604は、本体部641と、一対の指部642A,642Bと、を備えている。一対の指部642A,642Bは、本体部641の一端部に接続されて一端部の側(本体部641に接続された側)を基準に移動可能に配置されている。
図13(e)は、本発明に係る把持部の第8変形例を示す平面図である。図13(e)に示すように、本変形例の把持部605は、本体部651と、一対の指部652と、を備えている。一対の指部652は、本体部651の一端部に接続されて一端部の側(本体部651に接続された側)を基準に移動可能に配置されている。
図13(f)は、本発明に係る把持部の第9変形例を示す平面図である。図13(f)に示すように、本変形例の把持部606は、本体部661と、一対の指部662と、を備えている。一対の指部662は、本体部661の一端部に接続されて一端部の側(本体部661に接続された側)を基準に移動可能に配置されている。
図14は、図2に対応した、本発明に係る把持部の第10変形例を示す平面図である。
なお、第10変形例に示す構成は、一対の指部が平行移動する構成と一対の指部が回転移動する構成との双方において適用可能である。
図15は、図9(b)に対応した、本発明に係る把持部の第11変形例〜第13変形例を示す側面図である。図15(a)は、本発明に係る把持部の第11変形例を示す側面図である。なお、第11変形例〜第13変形例に示す構成は、一対の指部が平行移動する構成と一対の指部が回転移動する構成との双方において適用可能である。
図15(b)は、本発明に係る把持部の第12変形例を示す側面図である。なお、図15(b)においては、便宜上、第1対象物W1の図示を省略している。
図15(c)は、本発明に係る把持部の第13変形例を示す側面図である。なお、図15(c)においては、便宜上、第1対象物W1の図示を省略している。
01,602,603,604,605,606,607,701,702,703…把
持部、11,411,511,521,531,611,621,631,641,65
1,661,671,711…本体部、12,112,212,320,412,512
,522,532,612,622,632A,632B,642A,642B,652
,662,672A,672B,720,720A,720B…一対の指部、20A,2
0B…アーム(移動装置)、30…ステージ(移動装置)、33…第1ベルトコンベア(
移動装置)、40A,40B,340,740…カメラ、41A,41B…検出装置、60…
制御装置、413,523,533…回転軸、321d…先端部の載置面と対向する面、
12a,12b,112a,212a,212b,321a,321b,412a,41
2b,512a,512b,522a,522b,532a,622a,622b,63
2Aa,642Aa,642Ba,642Bb,652a,652b,662a,662
b,672Aa,672Ab…把持面、212c,321c…つば、321,721,72
1A,721B…先端部、322,722,722A,722B…基端部、θ1,θ3,θ4…
先端部と基端部とのなす角度、W1…第1対象物(対象物)、W2…第2対象物(対象物
)
Claims (13)
- 一対の指部を開閉させて対象物を把持する把持部と、
前記対象物と前記把持部とを相対移動させる移動装置と、
前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させ、前記対象物の周辺に前記一対の指部を配置させた後、前記把持部を制御して前記一対の指部を前記対象物が載置された載置面と平行な面で開閉させ、前記対象物の側方から前記一対の指部の間に前記対象物を挟み込ませ、3点以上の接触点で前記把持部に前記対象物を把持させる制御装置と、
を備えていることを特徴とするロボット。 - 前記把持部は、前記一対の指部を互いに離間する方向又は互いに接近する方向に平行移動させることにより、前記一対の指部を開閉させることを特徴とする請求項1に記載のロボット。
- 前記把持部は、前記一対の指部のうちの少なくとの一方を前記載置面と直交する回転軸の周りに回転させることにより、前記一対の指部を開閉させることを特徴とする請求項1に記載のロボット。
- 前記一対の指部のうちの少なくとも一方は、前記対象物を側方から把持する把持面において前記対象物と2点以上の接触点で接することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、前記対象物を前記一対の指部及び前記本体部に接触させることによって前記対象物を3点以上の接触点で把持することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記一対の指部のうちの少なくとも一方には、前記対象物を挟んで前記載置面とは反対側に、前記対象物が前記載置面と直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつばが設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記対象物を撮像するカメラを備え、
前記制御装置は、前記カメラの撮像結果に基づいて前記対象物の位置を検出し、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のロボット。 - 前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、
前記カメラは、前記本体部に取り付けられていることを特徴とする請求項7に記載のロボット。 - 前記一対の指部は、
前記載置面と平行に配置されるとともに前記対象物を把持する先端部と、
前記載置面から離間する方向に配置されるとともに前記本体部と接続される基端部と、
を備えていることを特徴とする請求項7または8に記載のロボット。 - 前記一対の指部における前記先端部の前記載置面と対向する面は平坦な面であることを特徴とする請求項9に記載のロボット。
- 前記先端部と前記基端部とは、前記カメラで前記先端部を撮像する方向から視て重ならないように配置されていることを特徴とする請求項9または10に記載のロボット。
- 前記先端部と基端部とのなす角度は鈍角であることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記把持部は、前記対象物を把持する力を検出する検出装置を備え、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記把持部が前記対象物を把持する力を調整することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のロボット。
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