JP2014512979A - 把持ユニットを動かし、位置決めする方法及び装置、及びその把持ユニットを備えるロボット - Google Patents
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Abstract
把持ユニット(3;23;43)を動かし、位置決めする方法及び装置であって、把持ユニットはケーブル(9,10,11,12;29,30,31;48,49,50)の仲介によって動かし位置決めされ、把持ユニットを支持構造へ機械的に(4;24;44)固定することによって把持ユニットの少なくともひとつの自由度が除かれる。また、本発明はこの種の装置を備えたロボット(1;21;41)に関する。
Description
本発明はロボットの把持ユニットを動かすことと、位置決めすることに関する。詳しくは、本発明は、ケーブルの仲介によりロボット把持ユニットを動かすことと、位置決めすることに関する。
いろいろな産業の仕事における多様なロボットの利用は公知である。例えば、ロボットはいろいろな組立作業で、一般に回路基板の製造など非常に正確に反復しなければならない仕事に用いられる。その場合、ロボットは普通、組み立てようとする部品をつかんで、それを組み立てようとする製品の正しい位置に精密に位置決めする把持要素を備える。ロボットを使用する重要な応用分野のひとつは溶接であり、ロボットはプログラムされたロジックに従って、溶接作業を迅速かつ正確に、特に困難な場所で実行する。包装産業も、物品を包装するためにパレタイズ・ロボットなどのいろいろなロボットを利用している。
小さな軽量の物体を扱うために、特に包装産業で開発されたロボットはデルタ・ロボットであり、これは下端で同じ基体又は基面に取り付けられた3つのアームで構成され、前記アームが作業表面を支持するようになっている。デルタ・ロボットの動作はパラレログラム制御に基づいており、ロボットは4つの異なる自由度、すなわち3つの平行移動(X,Y,及びZ)と1つの回転の自由度で制御される。デルタ・ロボットの利点としては、30gにまで達する速い加速、及び10 m/sにまで達するかなり高いスピードがあげられる。
マニピュレータを備えたロボットの動作原理のひとつは、ケーブルの仲介によるマニピュレータの制御に関連する。このタイプのロボットの例としては、Robocrane型ロボットがあげられる。Robocrane型ロボットのマニピュレータは6本のケーブルと、ケーブルに結合したサーボウインチによって制御され、それによりマニピュレータを6つの異なる自由度、すなわち3つの平行移動自由度と3つの回転自由度で動かすことができる。
本明細書では、「サーボウインチ」という用語は、ケーブルを巻き付ける適当な手段を備えるサーボモータを指し、例えば最も単純な場合、サーボモータで回されるケーブルリールを指す。
把持ユニットなどのマニピュレータがケーブルの仲介によって制御される他のロボットの例として、Fraunhofer Instituteの一方向制御ケーブル・ロボット、例えば8本のケーブルの仲介で制御されるIPAnemaなどがあげられる。
いくつかのケーブルで制御される把持ユニットを備えたこれらのロボットの問題点としては、例えば、把持ユニットの振動、いろいろな方向から来るケーブルがロボットの作業スペースを画定することを困難にすること、及び、必要なサーボウインチの数と各ケーブルに必要なコントロールの数がロボットの生産費用を増大させ、それに加えて必要な制御ロジックと関連運動学が複雑になること、などがあげられる。
多数の異なる産業分野で正規の産業ロボットが既に使用されているが、ロボット又は把持ユニットなどのマニピュレータに、例えば衝撃が加わる場合、あるいは連続的に変化する標的に対して作業する必要がある仕事では、それらはあまり良く適合していない。
そのような産業分野のひとつは廃棄物の選別である。この場合、廃棄物が連続的に送られて、例えば、コンベア・ベルト上で選別される。その場合、選別されるものは形が異なり、物流の形態は絶えず変化している。この種の選別作業では、ロボットの迅速な作業移動も必要であり、衝突がきわめて起こりやすい状況で従来のロボットが損傷する可能性がさらに高くなる。さらに、従来のロボットはきわめて精密であり、特にこのような高い精度は廃棄物の選別のような活動では必要とされないのに、実際にはロボットを非常に高価なものにしている。さらに、従来のロボットは、効率的な廃棄物の選別にはスピードが遅すぎ、スピードを増加させた場合、通常の重い構造のためにトルクが高くなりすぎ、このため特に衝突が起きた場合に破壊的になる恐れがある。
ロボットの把持ユニットを移動し位置決めするための本発明による解決手段によって、ケーブルの仲介による把持ユニットの迅速かつ正確な制御システムが達成され、把持ユニットの衝突に関連した問題の可能性がきわめて小さくなる。このソリューションは把持ユニットの固定に用いられる機械的固定装置に基づいており、それによって把持ユニットの少なくともひとつ又はいくつかの自由度が排除され、把持ユニットの制御がそれだけ少ない数の結合されたケーブル及びサーボウインチによって実現できる。この機械的固定装置はまた、把持ユニットを使用するときに必要なワイヤ/ケーブル、例えば電気ケーブルやデータ・ケーブル、又は空気圧や油圧チューブなど、を把持ユニットに導き結合するための有利なルートを提供する。
このように、本発明による構造的に単純化された把持ユニットを動かすことと、位置決めすることは、把持ユニットを制御するときに用いられるプログラム可能なロジック、並びに把持ユニットを用いるロボット全体の構造、を実質的に単純化する。この種の単純化された構造は、本発明よる装置を特に耐久性が高く軽量にし、それはその作業で用いられるスピードを高めることができるということを意味する。
特に好ましい解決手段では、本発明による装置は廃棄物選別に使用されるロボットに応用できる。この場合、取り扱う物体の重量は普通0.1〜5kgであるが、本発明による装置では、必要な場合、簡単な構造の調整によって最大の重量を数10kg、又は数100kgにまで大きくすることができる。
従来のケーブル・ロボットと比較すると、本発明による把持ユニットの機械的固定を採用することによって、把持ユニットの円形の径路又は曲がった径路が容易に達成されるが、このような運動はケーブルのみを用いて実現する場合には最も問題があるタイプの運動であり、制御ケーブルの固定点の間に長い距離を必要とする。
従来のポータル・ロボット、すなわち制御レールの仲介によって制御されるロボット、と比較すると、ケーブルと把持ユニットの機械的固定に基づく本発明による装置の使用により、構造は単純化され、衝突に対する耐久性は顕著に改善される。
有利な形では、本発明による把持ユニットの機械的固定によって、把持ユニットの移動で3つの自由度が排除される。把持ユニットの3つの自由度を排除する前記固定装置の一例は、例えばテーブルランプの支持構造として知られる2成分の支持アームであり、支持アームの各要素はジョイントで連結された2つの隣接する平行なアームを含んでいる。しかし、支持アームは固定点に関して回すことができるので、把持ユニットの運動範囲は円筒座標系を形成する。この種の支持アームによって実現される把持ユニット固定装置はXYZ平面での把持ユニットの運動を可能にするが、支持アームの端における回転運動は妨げられる。したがって、この例による装置では、把持ユニットの3つの回転自由度はすべて排除される。
上述のように把持ユニットの3つの自由度を排除するこの種の装置は、把持ユニットの運動における1つ又は2つの自由度だけを排除するように容易に変更できる。例えば、把持ユニットとその機械的支持構造の間に、垂直な、ヒンジ状のジョイントを追加して、把持ユニットがヒンジの垂直軸のまわりで回ることができるようにすることで、把持ユニットの運動における2つの自由度だけを排除することができる。このシステムに、第1の垂直なヒンジ状ジョイントとは別に、例えば水平面にセットされた第2のヒンジ状ジョイントを追加して、把持ユニットが前記第2のヒンジの水平軸のまわりで回ることができるようにすることで、把持ユニットの運動において1つの自由度だけが排除された装置を実現できる。
本発明による把持ユニットの固定によって、把持ユニットの運動における4つの自由度を排除することもできる。この種の装置については、図2に示された実施形態を参照して関連した記述で説明される。
したがって、上の説明で明らかなように、本発明による装置では把持ユニットの機械的固定によって把持ユニットの運動における1つ、2つ、3つ、又は4つの自由度を排除することができる。しかし、本発明による装置では、把持ユニットはサーボウインチ及び結合したケーブルの仲介によってのみ、そして多分重力の仲介によって、動かされるということを指摘したい。
把持ユニットの回転自由度のこの種の減少又は完全な排除によって、サーボウインチを、バーを動かすときの通常の精度よりも低い精度で使用することが可能になる。すなわち、本発明による装置では、より単純で堅牢なサーボウインチを使用することが可能であり、それはまた装置を経済的により有利なものにする。
本発明による装置では、把持ユニットを動かすすべてのケーブルに張力が発生することが好ましく、それによって把持ユニットの制御と監視の両方が改善される。前記張力は、例えばサーボウインチと結合して配置された制動要素によって、あるいはまた、例えばサーボウインチを制御するロジックによって、例えばサーボウインチの一部でトルク制御を用いて、ケーブルに発生される。
有利な形では、本発明による装置は、把持ユニットを動かす4つのケーブルとケーブルを操作するサーボウインチによって実現でき、その場合サーボウインチは四面体を形成するパターンにセットされる。
あるいはまた、本発明による装置は、支持構造に機械的に取り付けられた把持ユニットを3つのサーボウインチで制御し、前記サーボウインチの3つ全部が把持ユニットの上に位置するようにして実現できる。この場合、把持ユニットはサーボウインチから“吊り下げられ”、把持ユニットの下向きの動きは、サーボウインチの他に、重力の仲介によって達成される。
本発明による装置には把持ユニットの位置を決定するためのコンピュータ画像及び/又はサーボウインチに基づく手段を設けることが好ましい。例えば、サーボウインチと結合して設置されたエンコーダ又はその他のセンサを用いてサーボウインチの位置、そしてそれによって把持ユニットの位置、を監視することができる。市販されているサーボモータはしばしば標準装備としてこの種の読み取り可能な位置データを含む。把持ユニットの位置を決定するためには把持ユニットの機械的固定におけるジョイントの位置を用いることもでき、それは例えば、ジョイントの回転を観測するためのエンコーダ又はその他の対応するセンサをそれと結合させて設置することによって監視できる。把持ユニットの位置を決定するために把持ユニットの機械的固定を利用する場合、把持ユニットの位置について利用できるデータが増え、ケーブル制御はそれほど精密である必要がなくなるので、サーボウインチの構造を単純化できる。
本発明による装置で、サーボウインチはコンピュータ・プログラムによって制御されることが好ましい。その場合、コンピュータの作業は、把持ユニットの望ましい新しい位置に対応する少なくともひとつのサーボウインチの位置を決定すること、前記少なくともひとつのサーウインチを決定された位置にガイドすること、及び結合された各ケーブルにおける設定された張力を維持するように他のウインチを制御すること、を含むことが好ましい。
本発明による装置はロボット、特に廃棄物選別のために設計されるロボットで有利に利用できる。
もっと正確に言うと、本発明による方法は、請求項1の特徴部分の記載によって特徴づけられ、本発明による装置は、請求項8の特徴部分の記載によって特徴づけられ、本発明によるロボットは、請求項15の特徴部分の記載によって特徴づけられる。
本発明は以下でさらに詳しく、添付図面を参照して実施例によって説明される。
図1に概略図で示された本発明による装置は建設廃棄物を取り扱うために用いられる選別ロボット1であり、このロボットは建設廃棄物を運ぶコンベア2と一緒に作業するように配置される。
図1に概略図で示された本発明による装置は建設廃棄物を取り扱うために用いられる選別ロボット1であり、このロボットは建設廃棄物を運ぶコンベア2と一緒に作業するように配置される。
選別ロボット1は把持ユニット3と、把持ユニットを支持構造に固定する機械的支持アーム4と、ケーブル9,10,11,及び12の仲介で把持ユニット3と結ばれる4つのサーボウインチ5,6,7,及び8を含む。
把持ユニット3の機械的固定アーム4は2つの要素を有し、固定アーム4の各要素は2つの平行なバー又はシャフト13と14から成り、どちらもそれぞれのピボットポイントによって結合ピース15に連結されている。このように、サーボウインチ5,6,及び7の仲介とケーブル10,11,及び12によって把持ユニット3をXYZ平面上で動かすとき,把持ユニットは機械的固定アーム4に対して回転運動を行うためのアクセスを何も有しない。機械的固定アーム4はヒンジ16によって支持構造に取り付けられ、それによって固定アームはヒンジの垂直軸のまわりに回ることができ、その結果、把持ユニットの運動範囲は円筒座標系を成す。したがって、このタイプの機械的固定部4を用いることにより、把持ユニット3を動かすとき、3つの回転自由度がすべて排除される。
しかし、把持ユニット3自身に、物体を把持するためのグリッパーを把持ユニットの垂直軸に対して適当な位置に回すための手段が設けられていることを指摘しておきたい。
図1の選別ロボット1を使用するとき、建設廃棄物がコンベア2上の連続した物流としてロボットの作業範囲に運ばれる。コンベア2から、選別ロボット1によって選別されると決定される物体が同定され、コンベア上のその位置が、例えばコンピュータ画像に基づいていろいろな分析手段によって分析される。この物体のデータがロボット1の制御ロジックに伝送され、この制御ロジックが作業エリアにおける把持ユニットの動作と位置を、サーボウインチ5,6,7,及び8の仲介とケーブル9,10,11,及び12によって制御する。
選別ロボット1の把持ユニット3の位置は、サーボウインチ5,6,7,及び8に設けられたマイクロスイッチ又はエンコーダなどのデバイスによって、又はコンピュータ画像に基づく同定デバイスによって、又はそれらの組合せによって、決定できる。エンコーダはまた、把持ユニット3の位置の決定のために、又はこのプロセスの補助のために、機械的固定アーム4及びその固定具に結合できる。
本発明による装置では、選別ロボット1のサーボウインチ5,6,7,及び8は、サーボウインチによって把持ユニット3の位置を決定できるように、そして把持ユニット3の運動を制御するために、ケーブル9,10,11,及び12を連続して緊張した状態に保つ。この張力は、例えばプログラミングによって、各サーボウインチが予め定められた力でケーブルを引くように生み出される、又はサーボウインチの構造によって生み出され、その場合、例えばばね、又は材料の弾性に基づく手段によって、ケーブルに張力が発生される。
このようにケーブル9,10,11,及び12を緊張した状態に保つことは、また、前記4つのサーボウインチ5,6,7,及び8のうち3つを位置制御によって制御し、ひとつのサーボウインチを力制御によって制御することによって、実現できる。言い換えると、位置制御される3つのサーボウインチで把持ユニットの位置を定め、力制御されるサーボウインチですべてのケーブルを緊張状態に保つ。市販されているサーボモータで、位置制御と力制御はありふれた、容易に設けることができる機能である。
本発明による装置では、図1に示されているように、サーボウインチ5,6,7,及び8は四面体の形のパターンを形成し、サーボウインチが四面体の頂点にあるように互いに位置している。この種のパターンによって、制御される把持ユニットでは最善の制御が達成され、さらに、位置制御と力制御に基づく上述のサーボウインチ制御では、荷重の加速度が位置制御されるサーボウインチが頂点になっている四面体の面の方に向いている状況で、位置制御されるサーボウインチがトルク制御されるサーボウインチからのケーブルを引っ張るようになり、有利である。
図1に示されたロボット装置を用いることにより、選別される建設廃棄物との衝突で故障しにくい堅牢で耐久性が高いロボットが得られる。図1に示された装置の把持ユニットに関する適当な動作変数は、例えば:最大加速度が3g、最大速度は4m/s、そして精度は+/−0.5cm、である。
図2に示された本発明の別の実施形態では、廃棄物コンベア22の上で作業するように配置された選別ロボット21には機械的支持アーム24が設けられ、それが把持ユニット23を支持構造に固定する。
機械的固定アーム24は2つの要素を有し、支持構造へのアームの固定、及びアーム要素の相互固定、はヒンジ状の関節25によって実現され、それはアームとその要素の運動を水平面でのみ可能にする。支持アーム24の端に取り付けられた把持ユニット23は3つのサーボウインチ26,27,及び28によってケーブル29,30,及び31によって水平面上で動かされる。この場合、サーボウインチ26,27,及び28は実質的に同じ水平面で取り付けられる。
把持ユニット23の垂直の運動は、把持ユニットと固定アーム24の結合を仲介し、直線運動を生み出す適当なアクチュエータ32によって得られる。あるいはまた、直線運動を生み出すアクチュエータが把持ユニット23の一部分を成すこともある。
図2に示された実施形態では、垂直運動を生み出すサーボウインチとケーブルを排除することもでき、それは装置の構造と制御ロジックを単純にする。図2の実施形態による機械的固定アーム24は、把持ユニットの運動における4つの自由度を排除する。
図3に示された実施形態では、廃棄物コンベア42の上で作業するように配置された選別ロボット41には機械的固定アーム44が設けられ、それが把持ユニット23を支持構造に固定する。構造として、機械的固定アーム44は図1に関連して示された機械的固定アーム4とすべての実質的な部分で対応しているが、図1の機械的固定アーム4よりも高い平面で支持構造に取り付けられている。
この図3の実施形態では、把持ユニット43は3つのサーボウインチ45,46,及び47とそれによって操作されるケーブル48,49,及び50によって制御され位置決めされる。図3の実施形態で注目される点は、3つのサーボウインチ45,46,及び47がすべて水平面上で支持構造に取り付けられ、そのすべてが把持ユニット43の水平面よりも実質的に上に位置している、好ましくは、また、把持ユニット43の作業エリアの上面よりも高く、又はこの作業エリアの上面と少なくとも実質的に同じレベルに位置している、いうことである。
この実施形態では、把持ユニット43を下向きにずらすとき、サーボウインチ45,46,及び47はケーブルを外側へリリースし、把持ユニットは重力の作用によって下方へ移動する。
図3のパターンでサーボウインチ45,46,及び47を配置することによって、サーボウインチのケーブル48,49,及び60は把持ユニット43の作業エリアから離れるように移動するので、それらは選別される廃棄物と接触することにならない。
本発明を、上では図面に示された例や実施形態に関してだけ説明したが、本発明による装置は前記ソリューションだけに限定されない。添付されたクレームの範囲内で当業者には明らかな形で、別の実施形態やその変形も可能である。
図1に概略図で示された本発明による装置は建設廃棄物を取り扱うために用いられる選別ロボット1であり、このロボットは建設廃棄物を運ぶコンベア2と一緒に作業するように配置される。
図1に概略図で示された本発明による装置は建設廃棄物を取り扱うために用いられる選別ロボット1であり、このロボットは建設廃棄物を運ぶコンベア2と一緒に作業するように配置される。
選別ロボット1は把持ユニット3と、把持ユニットを支持構造に固定する機械的支持アーム4と、ケーブル9,10,11,及び12の仲介で把持ユニット3と結ばれる4つのサーボウインチ5,6,7,及び8を含む。
把持ユニット3の機械的固定アーム4は2つの要素を有し、固定アーム4の各要素は2つの平行なバー又はシャフト13と14から成り、どちらもそれぞれのピボットポイントによって結合ピース15に連結されている。このように、サーボウインチ5,6,及び7の仲介とケーブル10,11,及び12によって把持ユニット3をXYZ平面上で動かすとき,把持ユニットは機械的固定アーム4に対して回転運動を行うためのアクセスを何も有しない。機械的固定アーム4はヒンジ16によって支持構造に取り付けられ、それによって固定アームはヒンジの垂直軸のまわりに回ることができ、その結果、把持ユニットの運動範囲は円筒座標系を成す。したがって、このタイプの機械的固定部4を用いることにより、把持ユニット3を動かすとき、3つの回転自由度がすべて排除される。
しかし、把持ユニット3自身に、物体を把持するためのグリッパーを把持ユニットの垂直軸に対して適当な位置に回すための手段が設けられていることを指摘しておきたい。
図1の選別ロボット1を使用するとき、建設廃棄物がコンベア2上の連続した物流としてロボットの作業範囲に運ばれる。コンベア2から、選別ロボット1によって選別されると決定される物体が同定され、コンベア上のその位置が、例えばコンピュータ画像に基づいていろいろな分析手段によって分析される。この物体のデータがロボット1の制御ロジックに伝送され、この制御ロジックが作業エリアにおける把持ユニットの動作と位置を、サーボウインチ5,6,7,及び8の仲介とケーブル9,10,11,及び12によって制御する。
選別ロボット1の把持ユニット3の位置は、サーボウインチ5,6,7,及び8に設けられたマイクロスイッチ又はエンコーダなどのデバイスによって、又はコンピュータ画像に基づく同定デバイスによって、又はそれらの組合せによって、決定できる。エンコーダはまた、把持ユニット3の位置の決定のために、又はこのプロセスの補助のために、機械的固定アーム4及びその固定具に結合できる。
本発明による装置では、選別ロボット1のサーボウインチ5,6,7,及び8は、サーボウインチによって把持ユニット3の位置を決定できるように、そして把持ユニット3の運動を制御するために、ケーブル9,10,11,及び12を連続して緊張した状態に保つ。この張力は、例えばプログラミングによって、各サーボウインチが予め定められた力でケーブルを引くように生み出される、又はサーボウインチの構造によって生み出され、その場合、例えばばね、又は材料の弾性に基づく手段によって、ケーブルに張力が発生される。
このようにケーブル9,10,11,及び12を緊張した状態に保つことは、また、前記4つのサーボウインチ5,6,7,及び8のうち3つを位置制御によって制御し、ひとつのサーボウインチを力制御によって制御することによって、実現できる。言い換えると、位置制御される3つのサーボウインチで把持ユニットの位置を定め、力制御されるサーボウインチですべてのケーブルを緊張状態に保つ。市販されているサーボモータで、位置制御と力制御はありふれた、容易に設けることができる機能である。
本発明による装置では、図1に示されているように、サーボウインチ5,6,7,及び8は四面体の形のパターンを形成し、サーボウインチが四面体の頂点にあるように互いに位置している。この種のパターンによって、制御される把持ユニットでは最善の制御が達成され、さらに、位置制御と力制御に基づく上述のサーボウインチ制御では、荷重の加速度が位置制御されるサーボウインチが頂点になっている四面体の面の方に向いている状況で、位置制御されるサーボウインチがトルク制御されるサーボウインチからのケーブルを引っ張るようになり、有利である。
図1に示されたロボット装置を用いることにより、選別される建設廃棄物との衝突で故障しにくい堅牢で耐久性が高いロボットが得られる。図1に示された装置の把持ユニットに関する適当な動作変数は、例えば、最大加速度が3g、最大速度は4m/s、そして精度は+/−0.5cm、である。
図2に示された本発明の別の実施形態では、廃棄物コンベア22の上で作業するように配置された選別ロボット21には機械的支持アーム24が設けられ、それが把持ユニット23を支持構造に固定する。
機械的固定アーム24は2つの要素を有し、支持構造へのアームの固定、及びアーム要素の相互固定、はヒンジ状の関節25によって実現され、それはアームとその要素の運動を水平面でのみ可能にする。支持アーム24の端に取り付けられた把持ユニット23は3つのサーボウインチ26,27,及び28によってケーブル29,30,及び31によって水平面上で動かされる。この場合、サーボウインチ26,27,及び28は実質的に同じ水平面で取り付けられる。
把持ユニット23の垂直の運動は、把持ユニットと固定アーム24の結合を仲介し、直線運動を生み出す適当なアクチュエータ32によって得られる。あるいはまた、直線運動を生み出すアクチュエータが把持ユニット23の一部分を成すこともある。
図2に示された実施形態では、垂直運動を生み出すサーボウインチとケーブルを排除することもでき、それは装置の構造と制御ロジックを単純にする。図2の実施形態による機械的固定アーム24は、把持ユニットの運動における4つの自由度を排除する。
図3に示された実施形態では、廃棄物コンベア42の上で作業するように配置された選別ロボット41には機械的固定アーム44が設けられ、それが把持ユニット23を支持構造に固定する。構造として、機械的固定アーム44は図1に関連して示された機械的固定アーム4とすべての実質的な部分で対応しているが、図1の機械的固定アーム4よりも高い平面で支持構造に取り付けられている。
この図3の実施形態では、把持ユニット43は3つのサーボウインチ45,46,及び47とそれによって操作されるケーブル48,49,及び50によって制御され位置決めされる。図3の実施形態で注目される点は、3つのサーボウインチ45,46,及び47がすべて水平面上で支持構造に取り付けられ、そのすべてが把持ユニット43の水平面よりも実質的に上に位置している、好ましくは、また、把持ユニット43の作業エリアの上面よりも高く、又はこの作業エリアの上面と少なくとも実質的に同じレベルに位置している、いうことである。
この実施形態では、把持ユニット43を下向きにずらすとき、サーボウインチ45,46,及び47はケーブルを外側へリリースし、把持ユニットは重力の作用によって下方へ移動する。
図3のパターンでサーボウインチ45,46,及び47を配置することによって、サーボウインチのケーブル48,49,及び60は把持ユニット43の作業エリアから離れるように移動するので、それらは選別される廃棄物と接触することにならない。
本発明を、上では図面に示された例や実施形態に関してだけ説明したが、本発明による装置は前記ソリューションだけに限定されない。添付されたクレームの範囲内で当業者には明らかな形で、別の実施形態やその変形も可能である。
Claims (15)
- 把持ユニット(3;23;43)を動かし位置決めする方法であって、把持ユニットを支持構造に取り付けられたケーブル(9,10,11,12;29,30,31;48,49,50)の仲介によって動かし位置決めする方法において、
把持ユニットをアーム(4;24;44)の仲介によって支持構造に機械的に固定することによって、把持ユニット(3;23;43)の少なくともひとつの自由度を除くことを特徴とする方法。 - 把持ユニット(3;23;43)の機械的固定部(4;24;44)により把持ユニットの運動における2つ、3つ、又は4つの自由度を除くことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくともひとつのケーブル(9,10,11,12;29,30,31;48,49,50)の長さを変え、同時に残りのケーブルの張力を維持することによって把持ユニットを動かし位置決めすることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 把持ユニット(3)を動かすケーブル(9,10,11,12)の本数が4であり、各ケーブルはサーボウインチ(5,6,7,8)の仲介によって操作され、サーボウインチは四面体を形成するパターンで配置されていることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 把持ユニット(43)を動かすケーブル(48,49,50)の本数が3であり、各ケーブルはサーボウインチ(45,46,47)の仲介によって操作され、サーボウインチの各々はある水平面上に位置し、水平面の各々は把持ユニットの水平面より上に位置していることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 少なくともひとつのサーボウインチ(5,6,7,8;26,27,28;45,46,47)に関して新しい位置を定め、新しい位置は把持ユニット(3;23;43)の所望の新しい位置に対応し、
少なくともひとつのサーボウインチを定められた位置にガイドし、
残りのサーボウインチを各ケーブル(9,10,11,12;29,30,31;48,49,50)の予め定められた張力を維持するように設定する、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の方法。 - 把持ユニット(3;23;43)を動かすことと位置決めすることがコンピュータ・プログラムによって実施することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 把持ユニットを動かし位置決めする装置であって、
把持ユニット(3;23;43)と、
把持ユニットを動かし位置決めするために支持構造と結合されたケーブル(9,10,11,12;29,30,31;48,49,50)と、
各ケーブルについてひとつの操作サーボウインチ(5,6,7,8;26,27;28;45,46,47)と、を備え、
把持ユニット(3;23;43)をアーム(4;24;44)の仲介によって支持構造へ固定する機械的固定部を有し、それによって把持ユニットの少なくともひとつの自由度が除かれることを特徴とする装置。 - 把持ユニット(3;23;43)の機械的固定部(4;24;44)が、把持ユニットの運動における2つ、3つ、又は4つの自由度を除くように形成されることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 各ケーブル(9,10,11,12;29,30,31;48,49,50)を操作するサーボウインチ(5,6,7,8;26,27;28;45,46,47)に関連して、各ケーブルに張力を生ずるように配置された手段及び/又はプログラム手段を有することを特徴とする請求項8又は9に記載の装置。
- 把持ユニット(3)を動かし位置決めするためのそれぞれのサーボウインチ(5,6,7,8)を有する4つのケーブル(9,10,11,12)を含み、4つのサーボウインチが四面体を形成するパターンで配置されていることを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 把持ユニット(43)を動かし位置決めするためのそれぞれのサーボウインチ(45,46,47)を有する3つのケーブル(48,49,50)を含み、3つのサーボウインチはすべて水平面上に位置し、水平面の各々は把持ユニットの水平面より上に位置していることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- サーボウインチ(5,6,7,8;26,27,28;45,46,47)を制御するためのコンピュータ・プログラムを有することを特徴とする請求項8〜12のいずれか一項に記載の装置。
- 把持ユニット(3;23;43)の位置を定めるための、コンピュータ画像に基づく及び/又はサーボウインチ(5,6,7,8;26,27,28;45,46,47)と結合した及び/又は機械的固定部(4;24;44)の関節(15;25)と結合した、手段を有することを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の装置。
- ロボット、特に廃棄物を取り扱うように設計されたロボットであって、請求項8〜14のいずれか一項に記載の装置を有することを特徴とするロボット(1;21;41)。
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