JP2020196059A - ロボット - Google Patents
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Abstract
【課題】第2アームとセンサーとを連動させることができるロボットを提供すること。【解決手段】孔を有し、第1軸に沿って延びる第1アームと、前記第1アームに連結され、前記第1軸と交差する第2軸周りに回転する第2アームと、対象を検出するセンサーと、前記第2アームに設けられ、前記センサーを支持する取り付け部材と、を備え、前記取り付け部材は、前記孔を挿通し、かつ、前記第2軸に沿って延びている、ロボット。また、前記センサーは、前記第1アームの外表面よりも外側に位置しているのが好ましい。【選択図】図1
Description
本発明は、ロボットに関する。
例えば、特許文献1に示すように、対象物を把持したり部品を取り付けたりするなどの作業を行うロボットアームと、ロボットアームに設置されたカメラと、を有するロボットが知られている。このようなロボットは、カメラで撮像した対象物の画像に基づいて各種作業を行うことができる。
また、特許文献1に記載されているロボットでは、ロボットアームは、上アーム部と、上アーム部に対して回転可能に接続されたリスト部とを有している。また、カメラは、上アーム部に固定されている。
しかしながら、特許文献1に記載されているロボットでは、リスト部が上アーム部に対し回転すると、カメラの写野からリスト部が外れてしまうことがある。すなわち、リスト部の姿勢によっては、リスト部の先端側のエンドエフェクターや、エンドエフェクターが把持したりするワークが写野から外れてしまうことがある。
本適用例のロボットは、孔を有し、第1軸に沿って延びる第1アームと、
前記第1アームに連結され、前記第1軸と交差する第2軸周りに回転する第2アームと、
対象を検出するセンサーと、
前記第2アームに設けられ、前記センサーを支持する取り付け部材と、を備え、
前記取り付け部材は、前記孔を挿通し、かつ、前記第2軸に沿って延びている。
前記第1アームに連結され、前記第1軸と交差する第2軸周りに回転する第2アームと、
対象を検出するセンサーと、
前記第2アームに設けられ、前記センサーを支持する取り付け部材と、を備え、
前記取り付け部材は、前記孔を挿通し、かつ、前記第2軸に沿って延びている。
以下、本発明のロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るロボットを備えるロボットシステムを示す図である。図2は、図1に示すロボットの概略図である。図3は、第1アームと第2アームとの接続部を示す縦断面図である。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るロボットを備えるロボットシステムを示す図である。図2は、図1に示すロボットの概略図である。図3は、第1アームと第2アームとの接続部を示す縦断面図である。
本明細書において、「水平」とは、水平に対して±10°以内の範囲内で傾斜している場合も含む。同様に、「鉛直」とは、鉛直に対して±10°以内の範囲内で傾斜している場合も含む。また、「平行」とは、2つの線(軸を含む)または面が、互いに完全な平行である場合のみならず、±10°以内で傾斜している場合も含む。また、「直交」とは、2つの線(軸を含む)または面が、互いに90°の角度で交わる場合のみならず、90°に対し±10°以内で傾斜している場合も含む。また、本明細書において、「接続」とは、直接的に接続されている場合と、任意の部材を介して間接的に接続されている場合とを含む。
図1に示すロボットシステム100は、例えば、電子部品等のワークの保持、搬送および組立て等の作業で用いることができる。このロボットシステム100は、ロボット1と、ロボット1の駆動を制御する制御装置5を有する。
図1および図2に示すように、ロボット1は、いわゆる6軸の垂直多関節ロボットであり、基台110と、基台110の上部に接続されたロボットアーム10とを有する。なお、以下の説明では、ロボットアーム10の基台110側を基端側とも言い、ロボットアーム10の基台110とは反対側を先端側とも言う。なお、図2では、力検出部120の図示を省略している。
基台110は、ロボット1を任意の設置箇所に取り付ける部分である。本実施形態では、基台110は、例えば床等の設置箇所に設置されている。なお、基台110の設置箇所は、床等の設置箇所に限定されず、例えば、壁、天井、移動可能な台車上等であってもよい。
図1および図2に示すように、ロボットアーム10は、複数のアーム、すなわち、アーム11、アーム12、アーム13、アーム14、アーム15およびアーム16を有する。これらアーム11〜16は、基端側から先端側に向かってこの順に連結されている。各アーム11〜16は、隣り合うアームまたは基台110に対して回動可能になっている。ここで、図1に示すように、アーム16は、円盤状または短円柱状をなし、アーム15に対して回動軸O16周りに回動可能になっている。また、本実施形態では、アーム16の先端面の中心、すなわち、ツールセンターポイントが制御点に設定されている。
また、図1に示すように、ロボットアーム10の先端には、例えば、ワークまたは工具を把持するエンドエフェクターとしてのハンド17を着脱可能に取り付けることができる。ハンド17は、図示の構成では、2つの指で把持する構成である。ただし、ハンド17の構成は、これに限定されず、3つ以上の指を有する構成のものや、吸着式のものであってもよい。また、ロボットアーム10の先端には、ハンド17以外に、工具等を装着することもできる。また、これらを適宜交換して用いることもできる。
また、図1に示すように、アーム16とハンド17との間には、力検出部120がこれらに対して着脱可能に設けられている。力検出部120は、ハンド17に加わる力を検出する。力検出部120は、例えば、6軸力覚センサーや3軸力覚センサー等で構成されている。また、力検出部120は、検出した力検出情報を制御装置5へ出力する。
図4に示すように、ロボット1は、アーム11〜アーム16のうちの1つのアームを、そのアームと隣接するアーム、または基台110に対して回動させるモーターおよび減速機等を備える駆動部を有する。モーターとしては、例えば、ACサーボモーター、DCサーボモーター等のサーボモーターを用いることができる。また、ロボット1は、モーターまたは減速機の回転軸の回転角度を検出する図示しない角度センサーを有する。角度センサーは、例えばロータリーエンコーダー等を用いることができる。また、駆動部および角度センサーは、例えば各アーム11〜16に設けられており、本実施形態では、ロボット1は、6つの駆動部および6つの角度センサーを有する。また、各駆動部は、例えばロボット1に内蔵された図示しないモータードライバーを介して制御装置5に電気的に接続されている。また、各角度センサーも制御装置5に電気的に接続されている。
このようなロボット1には、ロボット1の基台110を基準としたベース座標系(ロボット座標系)が設定されている。ベース座標系は、水平方向に対してそれぞれ平行な第1軸と第2軸と、水平方向に対して直交し、かつ、鉛直上向きを正方向とする第3軸とによって定まる3次元の直交座標系である。また、ロボット1には、前述した制御点を原点とした先端座標系が設定されている。先端座標系は、互いに直交する3軸によって定まる3次元の直交座標系である。また、本実施形態では、前述したベース座標系と先端座標系とのキャリブレーションは済んでおり、ベース座標系での座標から先端座標系での座標を計算から求めることができる状態である。
図1〜図3に示すように、撮像部2は対象を画像として検出するセンサーであり、ロボットアーム10のアーム16に設置されている。また、撮像部2は、後述するように、アーム16と連動してアーム15に対して回転するため、ハンド17の先端が向いた方向を撮像する。また、撮像部2は、光軸O2が、アーム16の中心軸O16’と平行になるよう設置されている。このため、アーム16の先端が向いている方向、すなわち、ハンド17が向いている方向を撮像することができる。また、撮像部2の検出範囲、つまり、撮像領域は、ハンド17の先端を含むような写野で撮像を行う。
撮像部2は、例えば、複数の画素を有するCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサーで構成された撮像素子21と、レンズ等を含む図示しない光学系と、を有する。撮像部2は、撮像対象等からの光をレンズによって撮像素子21の受光面で結像させて、光を電気信号に変換し、その電気信号を制御装置5へと出力する。なお、撮像素子21は、撮像機能を有する構成であれば、前述の構成に限定されず他の構成であってもよい。なお、「対象」としては、ワークや、工具や、その他の物体等の障害物のことを言う。
図1に示す制御装置5は、ロボット1の駆動を制御する機能を有し、ロボット1、撮像部2に対して通信可能に接続されている。なお、制御装置5と、ロボット1、撮像部2とは、それぞれ、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。また、制御装置5には、図示しないモニターを備える表示装置や、例えばキーボード等で構成された入力装置等が接続されている。
制御装置5は、プロセッサーを備える制御部51と、メモリー等を備える記憶部52と、外部インターフェースを備える外部入出力部53と、を含む。制御装置5の各構成要素は、種々のバスを介して相互通信可能に接続されている。
制御部51は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサーを備え、記憶部52に記憶された各種プログラム等を実行する。これにより、ロボット1の駆動の制御や各種演算および判断等の処理を実現できる。
記憶部52には、制御部51により実行可能な各種プログラムが保存されている。また、記憶部52には、外部入出力部53で受け付けた各種データの保存が可能である。記憶部52は、例えばRAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリーや、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリー等を含んで構成されている。
なお、記憶部52は、非着脱式に限らず、着脱式の図示しない外部記憶装置を有する構成であってもよい。また、記憶部52は、LAN(Local Area Network)等のネットワークを介して別の場所に設置されていてもよい。
各種プログラムとしては、撮像部2が取得した情報に基づいてロボット1を駆動するプログラム等が挙げられる。これにより、撮像部2が取得した画像に基づいて、ロボット1を駆動することができ、その作業を正確に行うことができる。
外部入出力部53は、外部インターフェースを備え、ロボット1、撮像部2、表示装置および入力装置各接続のために用いられる。また、外部入出力部53は、撮像部2からの画像に関する情報を受け付ける「受付部」として機能する。
このような制御装置5は、例えば、図示はしないが、ロボット1と通信可能に接続されたコントローラーと、コントローラーに通信可能に接続されたコンピューターとを含んで構成されていてもよい。
なお、制御装置5は、前述した構成に加えて、さらに他の構成が付加されていてもよい。また、記憶部52に保存されている各種プログラムやデータ等は、予め記憶部52に記憶されたものであってもよいし、例えばCD−ROM等の図示しない記録媒体に格納されており、この記録媒体から提供されたものでもよいし、ネットワーク等を介して提供されたものであってもよい。
以上、ロボットシステム100の基本的な構成について説明した。
以上、ロボットシステム100の基本的な構成について説明した。
次に、アーム15、アーム16およびこれらの接続部位について詳細に説明する。
図3に示すように、アーム15は、筐体150と、筐体150内に設置されたモーター151および中空の減速機152と、を有する。モーター151の出力軸と減速機152の入力部とは、エンドレスベルト153を介して連結されており、モーター151の回転力が減速機152に伝達され、減速機152にて減速することができる。
図3に示すように、アーム15は、筐体150と、筐体150内に設置されたモーター151および中空の減速機152と、を有する。モーター151の出力軸と減速機152の入力部とは、エンドレスベルト153を介して連結されており、モーター151の回転力が減速機152に伝達され、減速機152にて減速することができる。
一方、後述するように、アーム16には、その基端部に、互いに反対方向に突出する突出部162および取り付け部材163が形成されている。アーム16は、減速機152により減速された回転力により、回動軸O16を中心としてアーム15に対し回動する。
なお、図示の構成では、筐体150は、中空体であるが、これに限定されず、エンドレスベルト153が設置される部分以外は、中空体でなくてもよい。
筐体150は、第1軸としての中心軸O15に沿って延びた長手形状をなしている。また、筐体150の先端部には、中心軸O15と平行な方向に沿って延びた一対の支持部154Aおよび支持部154Bを有する。また、支持部154Aおよび支持部154Bは、図3中右側からこの順で配置されている。支持部154Aおよび支持部154Bは、中心軸O15と直交する方向を厚さ方向とした扁平形状をなしている。
支持部154Aは、内側、すなわち、中心軸O15に近い側の壁部に、貫通した孔としての貫通孔155Aを有する。また、支持部154Aは、外側、すなわち、中心軸O15に対して遠位側の壁部に、貫通した孔としての貫通孔156Aを有する。貫通孔155Aおよび貫通孔156Aは、後述する回動軸O16を中心とする位置に設けられている。貫通孔155Aおよび貫通孔156Aには、後述する取り付け部材163が挿通される。
また、貫通孔155Aが設けられた壁部の内面には、中空部を有するベアリング31が設置されており、貫通孔156Aが設けられた壁部の内面には、中空部を有するベアリング32が設置されている。ベアリング31およびベアリング33は、例えば、内輪と、外輪と、これらの間に設けられたボールと、を有するボールベアリングとすることができる。内輪が取り付け部材163の外周部に固定され、外輪が支持部154Aに固定されている。
アーム15に設けられた孔が、支持部154Aに設けられた貫通孔155Aおよび貫通孔156Aであることにより、後述するように、取り付け部材163をアーム15の外側まで突出させることができ、撮像部2をアーム15の外表面よりも外側に配置することができる。
支持部154Bは、内側、すなわち、中心軸O15に近い側の壁部に、貫通した貫通孔157Bを有する。また、貫通孔157Bが形成されている壁部には、減速機152が設置されている。減速機152は、アーム16の突出部162を挿通している。減速機152は、例えば、前述したように、内輪と、外輪とを有する構成とすることができる。減速機152は、入力側の回転数を減じて出力側の回転数とすることができ、入力側を外輪とし、出力側を内輪とするものである。内輪は、突出部162に固定され、外輪は、筐体150に固定されている。減速機152としては、例えば、遊星ギア型の減速機、波動歯車装置等を用いることができる。
このように、第1アームとしてのアーム15は、第1軸である中心軸O15の軸方向に沿って突出し、第2アームとしてのアーム16を支持する支持部154Aおよび支持部154Bを有する。これにより、アーム16の回動の際、アーム15とアーム16とが干渉するのを抑制しつつ、アーム16の回動範囲を十分に確保することができる。
次に、アーム16について説明する。
図3に示すように、アーム16は、支持部154Aおよび支持部154Bの間に配置されており、支持部154Aおよび支持部154Bによって回動軸O16周りに回転可能に支持されている。回動軸O16は、アーム15の中心軸O15と交差する、特に、直交する方向の軸である。
図3に示すように、アーム16は、支持部154Aおよび支持部154Bの間に配置されており、支持部154Aおよび支持部154Bによって回動軸O16周りに回転可能に支持されている。回動軸O16は、アーム15の中心軸O15と交差する、特に、直交する方向の軸である。
また、アーム16は、第2軸としての回動軸O16周りに回動可能にアーム15に支持されている。回動軸O16は、前述したように中心軸O16’と直交する方向に延在する軸である。また、アーム16は、円柱状のアーム本体161と、アーム本体161の側面から突出して設けられた突出部162を有する。
突出部162は、円柱状をなし、回動軸O16に沿って延在している。また、突出部162は、支持部154Bの貫通孔157Bに挿入され、かつ、減速機152に固定されている。これにより、減速機152の出力の回転力が突出部162を介してアーム16に伝達される。
また、突出部162の、中心軸O16’を介して反対側には、取り付け部材163が設けられている。取り付け部材163は、本実施形態では、アーム16と一体的に形成されているが、これに限定されず、別体で構成されていてもよい。また、取り付け部材163は、回動軸O16に沿って延在している丸棒状をなしている。取り付け部材163は、貫通孔155Aおよび貫通孔156Aを挿通し、その端部がアーム16の外側に露出している。また、取り付け部材163は、その途中が、前述したベアリング31およびベアリング32により、回動可能に支持されている。このような構成により、アーム16は、アーム15の支持部154Aおよび支持部154Bによって回動可能に両持ち支持されている。
また、取り付け部材163のアーム15より外側に露出している端部には、撮像部2が固定されている。撮像部2は、その光軸O2がアーム16の中心軸O16’と平行になるように設置されている。なお、これに限定されず、光軸O2と中心軸O16’とは平行でなくてもよい。また、撮像部2は、アーム16から離間してアーム16の外側に位置している。
ここで、本発明では、撮像部2が、第2アームであるアーム16と固定された取り付け部材163に支持されているため、アーム16の回動に伴い、撮像部2も一体となって同じ回動量、回動する。そして、取り付け部材163が回動軸O16に沿って延びているため、アーム16が回動しても、撮像部2の光軸O2とアーム16の回動軸O16とが平行な状態が維持される。これにより、アーム16の姿勢に関わらず、撮像部2は、常にアーム16の先端側、すなわち、アーム16の先端側に位置するハンド17の先端を撮像することができる。よって、従来のような、撮像部2の写野からハンド17が外れてしまうといった不具合を防止することができ、ロボット1の作業が円滑かつ正確に行われる。
また、取り付け部材163が、貫通孔155Aおよび貫通孔156Aを挿通して、すなわち、アーム15の内部を挿通してアーム15の外側まで延びている。これにより、アーム16の回動に伴い、取り付け部材163がアーム15と干渉するのを防止することができる。よって、アーム15の回動範囲、すなわち、可動範囲を十分に確保することができる。
また、取り付け部材163の、撮像部2が取り付けられている端部が、アーム15の外側に位置している。このため、センサーである撮像部2は、第1アームであるアーム15の外表面よりも外側に位置している。これにより、光軸O2とアーム16の中心軸O16’との離間距離を十分に確保することができる。よって、離間している分、撮像部2の写野にアーム16が映り込むのを抑制することができ、より確実にハンド17を撮像部2の写野内に入れることができる。
以上説明したように、ロボット1は、孔としての貫通孔155Aおよび貫通孔156Aを有し、第1軸である中心軸O15に沿って延びる第1アームとしてのアーム15と、アーム15に連結され、中心軸O15と交差する第2軸である回動軸O16周りに回転する第2アームであるアーム16と、対象を検出するセンサーである撮像部2と、アーム16に設けられ、撮像部2を支持する取り付け部材163と、を備える。また、取り付け部材163は、貫通孔155Aおよび貫通孔156Aを挿通し、かつ、回動軸O16に沿って延びている。これにより、アーム16と撮像部2とが連動して、回動軸O16周りに回動する。その結果、アーム16の姿勢に関わらず、撮像部2は、常にアーム16の先端側、すなわち、アーム16の先端側に位置するハンド17の先端を撮像することができる。
また、取り付け部材163に支持されているセンサーは、カメラとしての撮像部2である。これにより、ハンド17の先端側を撮像し、画像として把握することができ、例えば、その撮像結果をロボット1の制御に用いることができる。
なお、突出部162および取り付け部材163を中空の筒状とし、アーム本体161内に中空部を設けてもよい。この場合、撮像部2の配線を、取り付け部材163内、アーム本体161の中空部内および突出部162の中空部内を順に介して、アーム15内に引き回すことができる。よって、撮像部2の配線が、アーム15の配線の外部に露出する部分をできるだけ少なくすることができ、断線を防止または抑制することができる。
また、本実施形態では、センサーが撮像部2である場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、センサーは、測距センサーであってもよい。これにより、例えば、検出範囲内のワークや、工具や、障害物等の対象との距離を検出しつつ、この検出結果に基づいて、ロボット1の作動を制御することができる。よって、簡素な構成で、作業をより正確に行うことができる。なお、測距センサーは、例えば、超音波式、レーザー光、赤外線等の光学式等のセンサーを用いることができる。
また、本実施形態では、一例として、第1アームがアーム15、第2アームがアーム16である場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、第1アームがアーム11、第2アームがアーム12であってもよく、第1アームがアーム12、第2アームがアーム13であってもよく、第1アームがアーム13、第2アームがアーム14であってもよく、第1アームがアーム14、第2アームがアーム15であってもよい。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。
次に、第2実施形態について説明する。
図4は、第2実施形態に係るロボットの、第1アームと第2アームとの接続部を示す縦断面図である。
本実施形態は、主に、第1アームおよび第2アームの接続部の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
図4に示すように、本実施形態では、支持部154Bには、孔としての貫通孔157Bに加え、アーム16と反対側の壁部にも孔としての貫通孔158Bが設けられている。貫通孔157Bおよび貫通孔158Bは、回動軸O16を含む直線を中心として同心的に設けられている。
また、アーム16は、取り付け部材163に加え、取り付け部材164をさらに有する。取り付け部材163および取り付け部材164は、回動軸O16を含む直線を中心として同心的に、かつ、アーム16の中心軸O16’を介して反対側に設けられている。また、取り付け部材164は、貫通孔157B、減速機152の中空部および貫通孔158Bを挿通しており、その長手方向の途中が減速機152の内輪に固定されている。
また、取り付け部材164の端部は、貫通孔158Bから突出して設けられており、その端部には、撮像部2’が取り付けられている。すなわち、本実施形態では、2つのセンサーである撮像部2および撮像部2’が設置されている。また、撮像部2および撮像部2’は、図示はしないが、制御装置5と電気的に接続されており、撮像部2および撮像部2’が取得した画像が制御装置5に送信される。そして、制御装置5は、これらの画像に基づいてロボット1の作動の制御を行うことができる。
このように、支持部154Aおよび支持部154Bは、中心軸O15を介して、すなわち、アーム16を挟んで設けられている。すなわち、第1アームであるアーム15は2つの支持部154Aおよび支持部154Bを有し、支持部154Aおよび支持部154Bの間に第2アームであるアーム16が配置されている。これにより、上述したように、2つのセンサーである撮像部2および撮像部2’を設置することができる。また、これらがステレオカメラとして機能するため、対象との距離も検出することができる。
なお、上記構成に限定されず、取り付け部材163および取り付け部材164にそれぞれ支持されるセンサーとしては、例えば、撮像部と前記第1実施形態で述べた測距センサーとの組み合わせであってもよく、2つの測距センサーであってもよい。また、2つの測距センサーである場合、方式が異なる組み合わせであってもよく、同じ方式のものであってもよい。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。
次に、第3実施形態について説明する。
図5は、第3実施形態に係るロボットの、第1アームと第2アームとの接続部を示す縦断面図である。
本実施形態は、主に、第1アームおよび第2アームの接続部の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
図5に示すように、本実施形態では、図3に示す支持部154Bが省略されており、支持部154Aに相当する支持部154Cを有する。支持部154Cは、貫通孔155Aおよび貫通孔156Aを有する。貫通孔155Aが形成されている壁部の内面には、ベアリング31の外輪が固定されている。また、貫通孔156Aが形成されている壁部の内面には、減速機152の外輪が固定されている。また、本実施形態では、モーター151およびエンドレスベルト153は、減速機152側、すなわち、支持部154A側に設けられている。
このように、本実施形態では、アーム16は、アーム15によって片持ち支持されている。これにより、図3に示す支持部154Bが省略されている分、アーム16の細径化および軽量化を図ることができる。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。
次に、第4実施形態について説明する。
図6は、第4実施形態に係るロボットの、第1アームと第2アームとの接続部を示す縦断面図である。
本実施形態は、主に、第1アームおよび第2アームの接続部の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態では、アーム16は、撮像部2が配置される凹部158を有する。凹部158は、支持部154Aの撮像部2に臨む部分に設けられた窪みで構成されている。また、凹部158は、アーム15の側方および先端側に開放している。なお、本実施形態では、凹部158が形成されている分、図3に示すベアリング32が省略されている。また、凹部158が形成されている分、取り付け部材163の長さを、図3に示す構成よりも短くすることができる。
このように、第1アームであるアーム16は、センサーである撮像部2に臨む位置に設けられ、撮像部2が配置される凹部158を有する。これにより、撮像部2がアーム15の外表面から突出する部分を少なくすることができ、よって、撮像部2が他の構造物と干渉しにくくすることができる。また、凹部158の深さを調整することにより、光軸O2と中心軸O16’との距離を調整することができる。
<第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。
次に、第5実施形態について説明する。
図7は、第5実施形態に係るロボットの、第1アームと第2アームとの接続部を示す縦断面図である。図8は、図7に示す第1アームと第2アームとの接続部の側面図である。
本実施形態は、主に、第1アームおよび第2アームの接続部の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態では、アーム16は、中心軸O16’を含む平面に沿って分割されており、別体である第1部材16Aおよび第2部材16Bからなる組立体で構成されている。また、第1部材16Aおよび第2部材16Bは、ネジ18によって固定することができ、また、ネジ18を外すことにより分解することができる。第1部材16Aは、取り付け部材163を有するブロック状をなしている。また、第2部材16Bは、突出部162を有するブロック状をなしている。
また、第1部材16Aは、ネジ孔161Aを有する。ネジ孔161Aは、回動軸O16と平行な方向に延在し、第1部材16Aを貫通する貫通孔で構成されている。第2部材16Bは、第1部材16Aに臨む位置に開放し、回動軸O16と平行な方向に延在するネジ孔161Bを有する。ネジ孔161Aおよびネジ孔161Bは、連通しており、これらには、一括してネジ18が挿通される。これにより、第1部材16Aおよび第2部材16Bが固定される。また、図8に示すように、ネジ孔161Aおよびネジ孔161Bは、回動軸O16周りに複数設けられている。
また、図7および図8に示すように、支持部154Aは、一対の工具挿通孔159が設けられている。この工具挿通孔159は、ネジ18を回す際に用いるドライバー等の工具が挿入される部分である。一対の工具挿通孔159は、支持部154Aの、中心軸O16’側の壁部と、中心軸O16’と反対側の壁部とにそれぞれ設けられている。また、一対の工具挿通孔159は、これらの開口面の平面視で、重なっている。このような工具挿通孔159を有することにより、工具を挿通し、ネジ18をネジ孔161Aおよびネジ孔161Bに螺合させることができる。
また、図8中矢印方向にアーム16を回動させながらネジ止めを行うことにより、すなわち、アーム16を回動させてネジ孔161Aおよびネジ孔161Bの位置を変更しながらネジ止めを行うことにより、各ネジ孔161Aおよびネジ孔161Bに対してネジ18を螺合させることができる。
<第6実施形態>
次に、第6実施形態について説明する。
次に、第6実施形態について説明する。
図9は、第6実施形態に係るロボットの、第1アームと第2アームとの接続部を示す側面図である。
本実施形態は、主に、第1アームおよび第2アームの接続部の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、前述した第5実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
図9に示すように、本実施形態では、アーム15の支持部154Aは、切り欠き159Aを有する。切り欠き159Aは、支持部154Aを回動軸O16に沿った方向に貫通形成されている。また、切り欠き159Aは、支持部154Aの側方に開放している。このような本実施形態によれば、切り欠き159Aを介して工具を挿通し、ネジ18をネジ孔161Aおよびネジ孔161Bに螺合させることができる。
また、図9中矢印方向にアーム16を回動させながらネジ止めを行うことにより、すなわち、アーム16を回動させてネジ孔161Aおよびネジ孔161Bの位置を変更しながらネジ止めを行うことにより、各ネジ孔161Aおよびネジ孔161Bに対してネジ18を螺合させることができる。
以上、本発明のロボットを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、本発明のロボットとして、いわゆる6軸の垂直多関節ロボットを例示したが、当該ロボットは、例えば、スカラロボット等の他のロボットであってもよい。また、当該ロボットは、単腕ロボットに限定されず、例えば、双腕ロボット等の他のロボットであってもよい。また、ロボットアームが有するアームの数は、前述した実施形態では、6つであるが、1〜5つまたは7つ以上であってもよい。
また、前記実施形態では、第1アームに形成された孔は、貫通孔で構成されていたが、本発明ではこれに限定されず、貫通孔でなくてもよい。すなわち、例えば、支持部の途中まで形成された孔で構成されていてもよい。この場合、当該孔と連通し、センサーが配置される空洞部が設けられる。また、空洞部は、先端側に開放している構成とする。これにより、空洞部内のセンサーが対象を検出することができる。
1…ロボット、2…撮像部、2'…撮像部、5…制御装置、10…ロボットアーム、11…アーム、12…アーム、13…アーム、14…アーム、15…アーム、16…アーム、16A…第1部材、16B…第2部材、17…ハンド、18…ネジ、21…撮像素子、31…ベアリング、32…ベアリング、33…ベアリング、51…制御部、52…記憶部、53…外部入出力部、100…ロボットシステム、110…基台、120…力検出部、150…筐体、151…モーター、152…減速機、153…エンドレスベルト、154A…支持部、154B…支持部、155A…貫通孔、156A…貫通孔、157B…貫通孔、158…凹部、158B…貫通孔、159…工具挿通孔、159A…切り欠き、161…アーム本体、161A…ネジ孔、161B…ネジ孔、162…突出部、163…取り付け部材、164…取り付け部材、O15…中心軸、O16…回動軸、O16'…中心軸、O2…光軸
Claims (8)
- 孔を有し、第1軸に沿って延びる第1アームと、
前記第1アームに連結され、前記第1軸と交差する第2軸周りに回転する第2アームと、
対象を検出するセンサーと、
前記第2アームに設けられ、前記センサーを支持する取り付け部材と、を備え、
前記取り付け部材は、前記孔を挿通し、かつ、前記第2軸に沿って延びている、ロボット。 - 前記センサーは、前記第1アームの外表面よりも外側に位置している、請求項1に記載のロボット。
- 前記第1アームは、前記第1軸の軸方向に沿って突出し、前記第2アームを支持する支持部を有する、請求項1または2に記載のロボット。
- 前記第1アームは2つの前記支持部を有し、
前記2つの支持部の間に前記第2アームが配置されている、請求項3に記載のロボット。 - 前記孔は、前記支持部に設けられた貫通孔である、請求項3または4に記載のロボット。
- 前記第1アームは、前記センサーが配置される凹部を有する、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記センサーは、測距センサーである、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記センサーは、カメラである、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のロボット。
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