JP2019042907A - ロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、生産効率を低下させることなく人との接触時の安全性を確保することができるロボットシステムを提供することを目的としている。
本発明の一態様は、人と協調して作業を行う人協調型ロボットと、該人協調型ロボットを搭載して移動させる移動装置とを備える移動式人協調型ロボットと、該移動式人協調型ロボットを制御する制御装置と、前記移動式人協調型ロボットに対する人の第一領域内への侵入による接近を検出する接近センサとを備え、前記人協調型ロボットが、該人協調型ロボットに対する人の第二領域内への侵入による接近または接触を検出する人感センサを備え、前記制御装置は、前記接近センサにより前記移動式人協調型ロボットへの人の前記第一領域内への侵入による接近が検出されたときには、前記人協調型ロボットおよび前記移動装置の各部の床面に対する動作速度を人が協調して作業可能な所定の協調動作速度以下となるように、少なくとも前記移動装置の動作を制限し、前記人感センサにより前記人協調型ロボットへの人の前記第二領域内への侵入による接近または接触が検出されたときには、前記移動式人協調型ロボットを停止または人の接近または接触を回避するように制御するロボットシステムを提供する。
このようにすることで、人の第一領域内への侵入による接近が検出された場合には移動装置を停止または人の接近または接触を回避し、人の第二領域内への侵入による接近が検出された場合にはロボットも停止または人の接近または接触を回避するように制御されるため、人が第一領域内かつ第二領域外にいる場合には、ロボットは予定通りの動作を実行し、過度な生産効率の低下を防止することができる。
上記態様においては、前記人感センサが、人の接触を検出する接触センサであってもよい。
上記態様においては、前記人感センサが、前記人協調型ロボットに内蔵されていてもよい。
このようにすることで、人の第一領域内への侵入による接近が検出された時点で移動装置を停止することにより、人協調型ロボットが単独で協調動作速度以下の動作速度で動作している状態となり、人との接触時の安全性を簡易に確保することができる。そして、人感センサにより人協調型ロボットへの人の第二領域内への侵入による近接または接触が検出されるまで、人協調型ロボットを通常動作させ続けることができ、完全に停止させる場合と比較して生産効率を向上することができる。
このようにすることで、移動装置による人協調型ロボットの移動を継続しながら、人との接近または接触時の安全性を確保することができる。
このようにすることで、接近センサにより人の第一領域内への侵入による接近が検出されていない状態では、人協調型ロボットおよび移動装置を最大限に動作させることを可能として、生産効率のさらなる向上を図ることができる。
また、上記態様においては、前記移動装置が、前記人協調型ロボットを可動部に搭載して自走する走行台車であってもよい。
このようにすることで、床面に固定されたベースに対して可動部を水平移動させる場合には、人協調型ロボットの動作範囲が限定されるため、移動装置の周囲の床面に接近センサを設置して移動式人協調型ロボットへの人の接近を、簡易かつより確実に検出することができる。また、接近センサが検出する第一領域の範囲を、移動装置の水平移動方向に限定して狭くすることも可能であり、移動方向と異なる方向から人が接近しても、移動装置の動作を制限する必要がなく、生産効率の低下を防止することができる。また、接近センサが検出する第一領域の範囲を限定することにより、接近センサの設置数を最小限に抑えることもできる。
このようにすることで、可動部の動作による人協調型ロボットの各移動先において、同様の条件で人の接近を検出することができる。また、可動部が広範囲に移動する場合には、最小数の人感センサによって人の第二領域内への侵入による接近または接触を検出することができるため、コストを低減することができる。
本実施形態に係るロボットシステム1は、図1および図2に示されるように、移動式人協調型ロボット2と、該移動式人協調型ロボット2を制御する制御装置3と、移動式人協調型ロボット2への人の所定領域(第一領域)内への侵入による接近を検出する接近センサ4とを備えている。
移動装置6は、床面Fに設置されるベース7と、該ベース7に対して水平方向一方向に移動可能なスライダ(可動部)8とを備える走行軸である。また、走行軸のベース7は必ずしも床面Fに設置する必要はなく、門型の架台の天井に沿って配置したり、床面Fに対して角度を有す壁に沿って配置してもよい。
制御装置3は、接近センサ4によって所定領域内への外部からの人の接近が検出されていない状態では、人協調型ロボット5および移動装置6の両方ともが最大動作速度で動作できるように制御するようになっている。
さらに、制御装置3は、人協調型ロボット5に内蔵された接触センサ9によって人の人協調型ロボット5への接触が検出された場合には、人協調型ロボット5の動作を停止させるようになっている。
この場合に、移動装置6を停止し、人協調型ロボット5を動作させ続ける状態を実現することにより、移動式人協調型ロボット2を完全に停止させることなく作業を継続でき、これによっても生産効率の向上を図ることができるという利点がある。
そして、人協調型ロボット5を停止させた後、作業を終了するか否かが判定される(ステップS8)。
また、本実施形態においては、接触センサ9が人協調型ロボット5に内蔵されたものを例示したが、これに代えて、接触センサ9が人協調型ロボット5の外部に設けられているものを採用してもよい。
2 移動式人協調型ロボット
3 制御装置
4 接近センサ
5 人協調型ロボット
7 ベース
8 スライダ(可動部)
9 接触センサ(人感センサ)
F 床面
Claims (13)
- 人と協調して作業を行う人協調型ロボットと、該人協調型ロボットを搭載して移動させる移動装置とを備える移動式人協調型ロボットと、
該移動式人協調型ロボットを制御する制御装置と、
前記移動式人協調型ロボットに対する人の第一領域内への侵入による接近を検出する接近センサとを備え、
前記人協調型ロボットが、該人協調型ロボットに対する人の第二領域内への侵入による接近または接触を検出する人感センサを備え、
前記制御装置は、前記接近センサにより前記移動式人協調型ロボットへの人の前記第一領域内への侵入による接近が検出されたときには、前記人協調型ロボットおよび前記移動装置の各部の床面に対する動作速度を人が協調して作業可能な所定の協調動作速度以下となるように、少なくとも前記移動装置の動作を制限し、前記人感センサにより前記人協調型ロボットへの人の前記第二領域内への侵入による接近または接触が検出されたときには、前記移動式人協調型ロボットを停止または人の接近または接触を回避するように制御するロボットシステム。 - 前記第二領域が、前記第一領域内に含まれている請求項1に記載のロボットシステム。
- 前記人感センサが、人の接近を検出する近接センサである請求項1または請求項2に記載のロボットシステム。
- 前記人感センサが、人の接触を検出する接触センサである請求項1または請求項2に記載のロボットシステム。
- 前記人感センサが、人の接触を検出する力覚センサまたはトルクセンサである請求項1または請求項2に記載のロボットシステム。
- 前記人感センサが、前記人協調型ロボットに内蔵されている請求項1から請求項5のいずれかに記載のロボットシステム。
- 前記制御装置は、前記接近センサにより前記移動式人協調型ロボットへの人の前記第一領域内への侵入による接近が検出されたときには、前記人協調型ロボットの動作速度を前記協調動作速度以下に制御し、前記移動装置を停止する請求項1から請求項6のいずれかに記載のロボットシステム。
- 前記制御装置は、前記接近センサにより前記移動式人協調型ロボットへの人の前記第一領域内への侵入による接近が検出されたときには、前記人協調型ロボットおよび前記移動装置の両方の動作を制限する請求項1から請求項6のいずれかに記載のロボットシステム。
- 前記制御装置は、前記接近センサにより前記移動式人協調型ロボットへの人の前記第一領域内への侵入による接近が検出されていないときには、前記人協調型ロボットおよび前記移動装置をそれらの最大動作速度で動作可能に制御する請求項1から請求項8のいずれかに記載のロボットシステム。
- 前記移動装置が、床面に固定されたベースと、該ベースに対して水平移動可能に設けられ前記人協調型ロボットを搭載する可動部とを備える請求項1から請求項9のいずれかに記載のロボットシステム。
- 前記移動装置が、前記人協調型ロボットを可動部に搭載して自走する走行台車である請求項1から請求項10のいずれかに記載のロボットシステム。
- 前記接近センサが、前記移動装置の周囲の床面に設置されている請求項10に記載のロボットシステム。
- 前記接近センサが、前記可動部に設けられている請求項10または請求項11に記載のロボットシステム。
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