JP2016536153A

JP2016536153A - 作業支援ロボット用把持装置及びこのような装置を備える作業支援ロボット

Info

Publication number: JP2016536153A
Application number: JP2016530138A
Authority: JP
Inventors: コレダニフレデリク; ペロションブノワ
Original assignee: コミサリヤアレネルジアトミクエウエネルジアルタナティブ
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2016-11-24
Also published as: FR3012990A1; FR3012990B1; WO2015071161A1; EP3068589A1; US20160250756A1

Abstract

本発明は把持装置（５）に関し、把持装置（５）は、操作される対象物（１００）と接触するように設計されている把持部材（１０）と、把持部材と、操作される対象物と、の間の接合及び分離を制御するための制御手段と、備えており、制御手段は、接触子（１６）と関連付けられており、接触子は、起動されたときに、制御手段宛ての、接合及び／又は分離制御信号を、発生することができる。本発明によれば、把持部材は、この装置において、非押し下げ位置と押し下げ位置の間に摺動可能に搭載されており、接触子は、この装置において、把持部材が押し下げ位置のとき、把持部材により起動されるように配置されている。本発明はまた、このような装置を備える作業支援ロボットにも関する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業支援ロボット（ｃｏ−ｈａｎｄｌｉｎｇｒｏｂｏｔ）用把持装置及びこのような装置を備える作業支援ロボットに関する。

コボット（ｃｏｂｏｔｓ）又は力支援機械とも呼ばれ、種々の作業においてオペレータを支援するために使用可能な作業支援ロボットが存在している。これらの作業支援ロボットは有益であることが判明しており、特に、オペレータが重い荷を処理すること、又は、より軽い荷を迅速且つ反復的に処理することを支援するために有益であることが判明している。

このような作業支援ロボットは、例えば、処理される対象物と接触するようにされているピックアップ部材と、ピックアップ部材と処理される対象物との間の付着及び分離を制御する制御手段と、を備える把持装置を含んでおり、制御手段は、接触スイッチと関連付けられており、接触スイッチは、起動されたときに制御手段に送られる、付着及び分離のための制御信号を発生することができる。

接触スイッチは、通常は、ピックアップ部材の操縦のためのハンドル上に搭載されている、ボタン又はレバーである。

例えば、ピックアップ部材と対象物とを互いに付着させるためには、オペレータは、ピックアップ部材を対象物に接近させなければならない。ピックアップ部材が対象物と接触しているとき、オペレータは、接触スイッチを起動することができる。同様に、ピックアップ部材と対象物とを互いから分離するためには、オペレータは、対象物を支持体上に置かなければならない。対象物が支持体と接触しているとき、オペレータは、接触スイッチを起動可能である。

しかし、オペレータが、自身が接触スイッチを制御している間に、持ち上げられる対象物にピックアップ部材を接近させることは困難である。同様に、オペレータが、自身がリモート接触スイッチを制御している間に、切り離される対象物を支持体に接近させることは困難であることが判明している。

本発明の１つの目的は、作業支援ロボット用把持装置を提案することであり、これにより、把持装置により処理される対象物を、より容易に把持及び／又は切り離すことが可能であり、好ましくは、オペレータの精神的負担を削減しながら、把持及び／又は切り離すことが可能な、作業支援ロボット用把持装置を提案することである。

この目的を達成するために、作業支援ロボット用把持装置が提案され、把持装置は、処理される対象物と接触するようにされているピックアップ部材と、ピックアップ部材と処理される対象物との間の付着及び分離を制御する制御手段と、を備えており、制御手段は、接触スイッチと関連付けられており、接触スイッチは、起動されたときに制御手段に送られる、付着及び／又は分離のための制御信号を発生することができる。

本発明によれば、ピックアップ部材は、この装置において、非押し下げ位置と押し下げ位置の間に摺動可能に搭載されており、接触スイッチは、この装置において、ピックアップ部材が押し下げ位置のときに、ピックアップ部材により起動されるように配置されており、ピックアップ部材は、対象物がピックアップ部材に吊るされているとき、非押し下げ位置に保たれる。

接触スイッチとピックアップ部材との間の相互作用のため、オペレータはピックアップ部材と、対象物に向いているピックアップ部材の位置、又は対象物が静止している、又は対象物が置かれることになる支持体に向いているピックアップ部材の位置の制御に専念することができる。これは、ピックアップ部材を対象物上に押し付けることにより、及び／又は、対象物を支持体上に押し付けることにより、オペレータは自動的にピックアップ部材をその非押し下げ位置から押し下げ位置へ移動させ、そのため、付着及び／又は分離のための制御信号を、接触スイッチを介して送らせるからである。

ピックアップ部材と対象物を互いに付着させること、及び／又は、互いから分離させることはこのように簡単で迅速である。従って、ピックアップ部材の制御は、直感的であり、特にユーザフレンドリである。

本発明による把持装置を備える作業支援ロボットも提案される。

本発明は、本発明の特別な非制限的実施の形態の下記の記載を参照して、より容易に理解されるであろう。

付随する図面を参照する。

本発明による把持装置を備える作業支援ロボットの概略図である。ピックアップ部材が非押し下げ位置のときの、図１の把持装置を示す図である。ピックアップ部材が押し下げ位置のときの、図２の把持装置を示す図である。

図を参照すると、本発明による作業支援ロボット１は、ここでは、関節接続アーム２を備えており、関節接続アーム２の第１の端部３は固定されており、一方、関節接続アーム２の第２の端部４は、本発明による把持装置５に接合されている。

好ましくは、把持装置５は、オペレータが関節接続アーム２により把持装置５を動かすことを可能にする、ハンドル６を備えている。

把持装置５は、ここでは、本体部７を備えており、本体部７の中にはチャンバー８が形成されている。本体部７はまた、チャンバー８と本体部７の外部との間で、本体部７を通して方向Ｘに延伸する開口部９も備えている。

装置は更に、処理される対象物１００と接触するようにされているピックアップ部材１０も備えており、ここでは、対象物１００は、支持体１０１上で静止している。特別な実施の形態によれば、ピックアップ部材１０は、対象物１００と接触するようにされている吸引カップ１１と、１つの端部１２ａが吸引カップに接続され、他方の端部１２ｂが自由であるロッド１２と、を備えている。

特別な実施の形態によれば、吸引カップ１１は、磁気式であり、すなわち、吸引カップ１１は、磁場を発生する手段を備えており、この手段は、吸引カップ１１が起動されたときに、対象物１００を吸引カップ１１に付着させることができる磁場を発生する。

ピックアップ部材１０は把持装置において、ロッド１２が開口部９に、（図２に示されているような）非押し下げ位置と、（図３に示されているような）押し下げ位置の間に摺動可能に搭載されるように配置されている。ピックアップ部材１０は、ピックアップ部材の非押し下げ位置を画定する第１の停止部を備えている。この目的のため、ロッド１２は肩部１３を備えており、肩部１３はチャンバー８の壁と相互作用して、ロッド１２の開口部９を通しての移動を停止し、これにより、非押し下げ位置を画定している。ピックアップ部材１０は、非押し下げ位置においては、ロッド１２の自由端部１２ｂがチャンバー８内に位置し、吸引カップ１１が本体部７の外側に位置するような形状にされている。

好ましくは、ピックアップ部材１０は更に、ピックアップ部材１０の押し下げ位置を画定するための第２の停止部も備える。この目的のため、吸引カップ１１は、対象物１００と接触するようにされている吸引カップの表面と反対側の平坦表面１４を備えており、平坦表面１４は、開口部９の断面よりも大きな面積を有している。このため、平坦表面は本体部７の壁と相互作用し、開口部９を通してのロッド１２の移動を停止し、これにより、押し下げ位置を画定している。

装置は更に、ピックアップ部材１０と対象物１００との間の付着及び分離を制御するための手段（図示せず）も備えている。例えば、制御手段は、吸引カップ１１の起動を制御し、これにより、磁場の発生の制御を可能にしている。

従って、装置は、制御手段と関連付けられている接触スイッチ１６であって、起動されたときに制御手段に送られる、付着及び分離のための制御信号を発生可能な接触スイッチ１６を備えている。

本発明によれば、接触スイッチ１６は装置において、ピックアップ部材１０が押し下げ位置のときにピックアップ部材１０と相互作用して、制御手段において制御信号が発生されることを可能にするように配置されている。好ましくは、接触スイッチ１６はプッシュボタンであり、プッシュボタンが押し込まれる第１の安定位置と、プッシュボタンが突出する第２の安定位置を有しているプッシュボタンである。特別な実施の形態によれば、接触スイッチ１６は、第２の安定位置から第１の安定位置への変化が、付着のための制御信号を制御手段に送信させ、第１の安定位置から第２の安定位置への変化が、分離のための制御信号を制御手段に送信させるように構成されている。

この場合、接触スイッチ１６はチャンバー８において、開口部９が開口している壁と反対側のチャンバー８の壁上に配置されており、これにより、ピックアップ部材１０が押し下げ位置のとき、ロッド１２の自由端部１２ｂは、接触スイッチ１６と接触している。

本発明による装置の動作を、ここで図２と図３を参照して説明する。

オペレータが、対象物１００をピックアップ部材１０に付着させることを所望するとき、オペレータは、把持装置５を操縦して、吸引カップ１１を、支持体上で静止している対象物１００上に置き、これにより、ロッド１２の動きを引き起こし、従って、ピックアップ部材１０の非押し下げ位置から押し下げ位置への動きが引き起こされる。そして、ロッド１２の自由端部１２ｂは接触スイッチ１６を圧迫するようになり、その結果、接触スイッチ１６をその第２の安定位置から第１の安定位置に移動させる。接触スイッチ１６の起動は、付着のための制御信号を制御手段に送信させる。そして、制御手段は、吸引カップ１１が起動するように吸引カップ１１の起動を制御する。発生される磁場は、対象物１００が吸引カップ１１に付着することを可能にする。

そして、オペレータは、作業支援ロボット１の支援により対象物１００を移動可能である。

対象物１００と支持体１０１との間の接触がないので、ロッド１２は再び移動し、ピックアップ部材１０は自然に、停止される非押し下げ位置に戻り、対象物はピックアップ部材１０に吊るされている。

オペレータが、対象物１００をピックアップ部材１０から分離することを所望するとき、オペレータは把持装置５を操作して、対象物１００を支持体１０１上に置き、これにより、ロッド１２の動きを引き起こし、従って、ピックアップ部材１０の非押し下げ位置から押し下げ位置への動きが引き起こされる。そして、ロッド１２の自由端部１２ｂは接触スイッチ１６を圧迫するようになり、その結果、接触スイッチ１６を、その第１の安定位置から第２の安定位置へ移動させる。接触スイッチ１６の起動は、分離のための制御信号を制御手段に送信させる。そして、制御手段は、吸引カップ１１の起動が停止するように吸引カップ１１の起動を制御する。磁場がないので、対象物１００は吸引カップ１１から分離される。

そして、オペレータは、作業支援ロボット１の支援により把持装置５を独力で移動可能である。

吸引カップ１１と対象物１００との間の接触がないので、ロッド１２は再び移動し、ピックアップ部材１０はその非押し下げ位置に戻る。

そして、新しい把持サイクルを開始することができる。

このように、本発明による把持装置５は、オペレータによる対象物の簡単且つ迅速な処理を可能にする。

追加的に、第２の停止部は、ロッド１２が接触スイッチ１６を過度に圧迫することを防止するが、過度の圧迫は接触スイッチ１６を損傷する可能性があるので、これは利点である。

明白なことであるが、本発明は、ここに記載してきた実施の形態には制限されず、変形の実施の形態を、請求項で定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく考案することができる。

特に、ピックアップ部材は、ここに記載したものと異なっていてよい。このため、ここでの場合は、ピックアップ部材は磁気式の吸引カップを備えているが、吸引カップは、空気式であってよい。ピックアップ部材はまた、電磁石を備えることもできる。変形例においては、ピックアップ部材は、対象物を把持するための把持器を備えることができ、この場合は、制御手段は把持器の開閉を制御して、把持器と対象物との間の付着及び分離を、それぞれ行わせる。

停止部は、ここに記載した形とは異なる形を有することができる。例えば、ロッドは、弾性リングを内部に置いて停止部を形成するための溝を備えることができる。停止部は、ロッドではなく本体部に収容できる。

ここでの場合は、接触スイッチとピックアップ部材との間の相互作用は、ピックアップ部材と対象物との間の付着と分離の両方を制御するために使用されるが、この相互作用は、付着のみ、又は分離のみを制御するために使用することもできる。この場合は、付着又は分離それぞれのための制御信号は、オペレータにより手動で制御される外部制御装置、例えば、レバー又はスイッチにより発生される。

接触スイッチは、ここに記載したものとは異なっていてよい。このため、接触スイッチは、異なる数の安定位置を有することができ、特に、単一の安定位置を有することができる。

装置はまた、対象物とピックアップ部材との間の付着及び／又は分離を確認するための手段も備えることができる。この目的のために、確認手段は、対象物が実際に吸引カップに付着されたかどうかを判定するために吸引カップのくぼみに配置される、圧力センサー又は圧力スイッチを備えることができる。確認手段はまた、ピックアップ部材上に位置して、対象物と接触することが可能で、対象物が実際に吸引カップに付着されたかどうかを判定するための、感触器も備えることができる。

ここでの場合は、ピックアップ部材はその非押し下げ位置へ自然と戻るが、ピックアップ部材は、例えば、ピックアップ部材をその押し下げ位置から非押し下げ位置へ戻すためのバネを備えている戻し手段を備えることができる。

Claims

作業支援ロボット（１）用の把持装置（５）であって、
処理される対象物（１００）と接触するようにされている、ピックアップ部材（１０）と、
ピックアップ部材と処理される対象物との間の付着及び分離を制御する、制御手段と、を備え、
前記制御手段は、接触スイッチ（１６）と関連付けられており、前記接触スイッチは、起動されたときに前記制御手段に送られる、付着及び／又は分離のための制御信号を発生することができ、
前記装置は、
前記ピックアップ部材が、前記把持装置において、非押し下げ位置と押し下げ位置の間に摺動可能に搭載されており、前記接触スイッチが、前記把持装置において、前記ピックアップ部材が前記押し下げ位置のときに、前記ピックアップ部材によって起動されるように配置されており、前記ピックアップ部材が、前記対象物が前記ピックアップ部材に吊るされているとき、非押し下げ位置に保たれる、
ことを特徴とする、装置。
前記接触スイッチ（１６）が、付着及び分離のための制御信号を発生するように構成されており、前記制御信号が、前記接触スイッチが起動されるときに前記制御手段に送られる、
請求項１に記載の装置。
前記ピックアップ部材（１０）が、
前記対象物（１００）と接触するようにされている、吸引カップ（１１）と、
ロッド（１２）であって、ロッド（１２）の１つの端部（１２ａ）は前記吸引カップに接続され、他の端部（１２ｂ）は自由端部であり、前記自由端部は、前記接触スイッチと相互作用するために、前記接触スイッチ（１６）と接触するようにされている、ロッド（１２）と、
を備える、
請求項１に記載の装置。
チャンバー（８）が形成されている本体部（７）を備え、前記本体部はまた、開口部（９）も備え、前記開口部（９）が、前記チャンバーと前記本体部の外側との間で、前記本体部を通して延伸し、前記ロッド（１２）が、前記開口部に摺動可能に搭載されている、
請求項３に記載の装置。
前記接触スイッチ（１６）は、前記チャンバー（８）において、前記開口部（９）が開口している壁とは反対側の前記チャンバーの壁上に配置されており、前記ピックアップ部材が前記押し下げ位置のとき、前記ロッドの前記自由端部が、前記接触スイッチと接触している、
請求項４に記載の装置。
前記ピックアップ部材（１０）及び／又は前記本体部（７）が、前記ピックアップ部材の前記押し下げ位置を画定するための少なくとも１つの停止部を備えている、
請求項４に記載の装置。
前記吸引カップ（１１）が、磁気式である、
請求項３に記載の装置。
前記吸引カップ（１１）が、空気式である、
請求項３に記載の装置。
前記ピックアップ部材（１０）が、把持器を備え、前記制御手段が、前記把持器の開閉を制御して、前記把持器と前記対象物との間の付着及び／又は分離を、それぞれ行わせることができる、
請求項１に記載の装置。
前記対象物と前記ピックアップ部材との間の前記付着及び／又は分離を確認するための手段を更に備える、
請求項１に記載の装置。
請求項１〜１０の何れか１項に記載の把持装置（５）を備える、
作業支援ロボット（１）。