JP2021126770A - 安全装置、自走式ロボットシステム、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る安全装置は、自走可能な走行装置、又は、前記走行装置に設けられるロボットに取り付けられ、自らの位置を基準として所定の検出エリアが設定され、前記所定の検出エリア内に存在する物体を検出するためのセンサと、前記センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置及び前記ロボットの動作を抑制するための動作抑制装置と、前記走行装置及び前記ロボットの動作状態に応じて、前記所定の検出エリアを変更するためのエリア変更装置と、を備える。
【選択図】図6
Description
図1は、本実施形態に係る自走式ロボットシステムが作業現場に適用された様子を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態に係る自走式ロボットシステム10は、コンベヤCにより順次搬送されてくる複数のワークWを、コンベヤCの搬送方向に沿って並列された複数の棚Sのいずれかまで搬送するために用いられる。本実施形態では、二台の自走式ロボットシステム10が、上記した搬送作業を行うために、コンベヤCと複数の棚Sとの間に配置される。なお、二台の自走式ロボットシステム10の近くには、二台の自走式ロボットシステム10と同じ搬送作業を行うために、作業者Pが配置される。
AGV20は、直方体状の筐体22と、筐体22内に設けられる駆動装置24(図4参照)と、駆動装置24によって駆動される二つの駆動輪26a、26bと、駆動装置24に接続されない四つの車輪27a〜27dと、を有する。
垂直多関節型ロボット40は、AGV20の筐体22の上面に固定される基台41と、基台41にその基端が連結されるロボットアーム42と、ロボットアーム42の先端に設けられるエンドエフェクタ(図示せず)と、ロボットアーム42及びエンドエフェクタの動作を制御するためのロボット制御装置100(図4参照。制御装置)と、を備える。
図3は、本実施形態に係る自走式ロボットシステムの要部構成を示す側面図である。また、図4は、同自走式ロボットシステムの制御系を示すブロック図である。図2〜4に示すように、本実施形態に係る安全装置50は、AGV20の筐体22に取り付けられる二つのレーザーセンサ52a、52b(センサ)を備える。
図6(A)では、垂直多関節型ロボット40が動作しておらず、AGV20が前方へと走行している状態が示されている。同図に示すように、この状態において、レーザーセンサ52a、52bは、自らの位置を基準として検出エリアA1(所定の検出エリア、第1検出エリア)が設定され、この検出エリアA1内に存在する物体を検出するように設けられる。なお、検出エリアA1は、検出可能エリアDの一部である。換言すれば、検出エリアA1は、検出可能エリアDに含まれる。
図6(B)では、AGV20が走行しておらず、垂直多関節型ロボット40が動作している状態が示されている。同図に示すように、この状態において、レーザーセンサ52a、52bは、自らの位置を基準として検出エリアA2(所定の検出エリア、第2検出エリア)が設定され、この検出エリアA2内に存在する物体を検出するように設けられる。なお、検出エリアA2は、検出可能エリアDの一部である。換言すれば、検出エリアA2は、検出可能エリアDに含まれる。
本実施形態に係る安全装置50は、AGV20及び垂直多関節型ロボット40の動作状態に応じて、エリア変更装置106によって検出エリアA1と検出エリアA2を切り替え可能である。これにより、安全装置50は、AGV20及び垂直多関節型ロボット40の動作状態に応じて、AGV20及び垂直多関節型ロボット40の動作を抑制することが可能となる。
図7は、上記実施形態に係る安全装置で設定される第3検出エリアを示す概略図である。図7では、AGV20が走行しており、かつ、垂直多関節型ロボット40が動作している状態が示されている。同図に示すように、エリア変更装置106(図4参照)は、検出可能エリアDのうちの上記検出エリアA1、A2の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA3(所定の検出エリア、第3検出エリア)を設定する。検出エリアA3は、平面視において、その中心がAGV20の筐体22の中心と重なる円形状となるように設定される。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
最後に、上記した安全装置50を用いて、AGV20(走行装置)及び垂直多関節型ロボット40(ロボット)の動作を制御する制御方法の一例について、主として図8に基づき説明する。図8は、本施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る安全装置は、自走可能な走行装置、又は、前記走行装置に設けられるロボットに取り付けられ、自らの位置を基準として所定の検出エリアが設定され、前記所定の検出エリア内に存在する物体を検出するためのセンサと、前記センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置及び前記ロボットの動作を抑制するための動作抑制装置と、前記走行装置及び前記ロボットの動作状態に応じて、前記所定の検出エリアを変更するためのエリア変更装置と、を備える。
20 AGV
22 筐体
24 駆動装置
26a、26b 駆動輪
27a〜27d 車輪
40 垂直多関節型ロボット
41 基台
42 ロボットアーム
44 リンク
50 安全装置
52 レーザーセンサ
53 投光器
54 受光器
55 検出器
60 ブザー
62a〜62d 状態表示灯
64a、64b バンパスイッチ
100 ロボット制御装置
102 動作制御装置
104 動作抑制装置
106 エリア変更装置
110a〜110h サーボモータ
A1〜A3 検出エリア
D、D1、D2 検出可能エリア
C コンベヤ
P 作業者
S 棚
W ワーク
Claims (11)
- 自走可能な走行装置、又は、前記走行装置に設けられるロボットに取り付けられ、自らの位置を基準として所定の検出エリアが設定され、前記所定の検出エリア内に存在する物体を検出するためのセンサと、
前記センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置及び前記ロボットの動作を抑制するための動作抑制装置と、
前記走行装置及び前記ロボットの動作状態に応じて、前記所定の検出エリアを変更するためのエリア変更装置と、を備える、安全装置。 - 前記エリア変更装置は、
前記ロボットが動作しておらず、前記走行装置が走行している際に、前記走行装置から少なくとも前記走行装置の走行方向へと延在する前記所定の検出エリアとしての第1検出エリアと、
前記走行装置が走行しておらず、前記ロボットが動作している際に、前記ロボットから少なくとも前記ロボットが動作可能な可動エリアに向けて延在する前記所定の検出エリアとしての第2検出エリアと、を切り替え可能である、請求項1に記載の安全装置。 - 前記エリア変更装置は、前記走行装置が走行しており、かつ、前記ロボットが動作している際に、前記所定の検出エリアを第3検出エリアに変更することが可能である、請求項1又は2に記載の安全装置。
- 前記エリア変更装置は、前記所定の検出エリア内に、減速エリア及び停止エリアの少なくともいずれかを設定可能であり、
前記動作抑制装置は、前記センサによって前記減速エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置及び前記ロボットの動作を減速させ、前記センサによって前記停止エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置及び前記ロボットの動作を停止させる、請求項1乃至3のいずれかに記載の安全装置。 - 前記センサは、前記所定の検出エリアを含む所定の検出可能エリア内に自らを中心として放射状にレーザー光を投光する投光器と、前記投光器に隣接して配置され、前記所定の検出可能エリア内に存在する物体に当たってはね返ってきた前記レーザー光を受光する受光器と、前記受光器の受光状態に基づき前記所定の検出可能エリア内に存在する物体を検出する検出器と、を有するレーザーセンサとして構成され、
前記エリア変更装置は、前記所定の検出可能エリアのマスクする部分を変更することで、前記所定の検出エリアを変更する、請求項1乃至4のいずれかに記載の安全装置。 - 前記走行装置は、直方体状の筐体と、前記筐体に設けられる駆動装置と、前記駆動装置によって駆動される駆動輪と、を有し、
前記レーザーセンサは、平面視において、前記筐体の隣り合わない二つの角それぞれに少なくとも設けられる、請求項5に記載の安全装置。 - 前記エリア変更装置及び前記動作抑制装置の少なくともいずれかは、前記走行装置及び前記ロボットの動作を制御するための制御装置の一部として構成される、請求項1乃至6のいずれかに記載の安全装置。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載の安全装置と、前記走行装置と、前記ロボットと、を備える、自走式ロボットシステム。
- 前記ロボットは、垂直多関節型ロボットとして構成される、請求項8に記載の自走式ロ
ボットシステム。 - 前記走行装置は、無人搬送車として構成される、請求項8又は9に記載の自走式ロボットシステム。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載の安全装置を用いて、前記走行装置及び前記ロボットの動作を制御するための制御方法であって、
前記所定の検出エリアを設定する第1ステップと、
前記走行装置及び前記ロボットの動作状態に応じて、前記所定の検出エリアを前記エリア変更装置によって変更する第2ステップと、
前記センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置及び前記ロボットの動作を前記動作抑制装置によって抑制する第3ステップと、を備えることを特徴とする、制御方法。
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