JP5682810B2 - ロボット - Google Patents
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Description
しかしながら、対象物が例えば小型・軽量であると、カメラを用いて対象物の位置・姿勢を正確に検出することが困難となり、対象物を把持するチャック機構の正確な位置決めを行うことができない場合がある。チャック機構の正確な位置決めを行うことができないと、把持動作時に対象物とチャック機構とが意図しない場所で接触するおそれがある。その場合、対象物が軽量であるため、対象物が意図しない方向に動いてしまい、対象物を所望の位置で保持することができない場合や、対象物が把持空間から飛び出してしまうなどの問題が生じる。
上記の課題を解決するため、本発明のロボットは、本体部と、前記本体部とは異なる位置にある第1軸周りに回動可能な第1の指部と、前記本体部とは異なる位置にある第2軸周りに回動可能な第2の指部と、を備え、前記第1の指部の端部と前記本体部とは摺動可能であり、前記第2の指部の端部と前記本体部とは摺動可能であり、前記第1の指部の端部と前記第2の指部の端部とは、接近及び離間可能であることを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明のロボットは、一対の指部と前記一対の指部が接続された本体部とを有し、前記一対の指部の一端部が前記本体部と離間する位置に設けられた第1回転軸の周りに回転可能に接続され、前記一対の指部の他端側が前記第1回転軸を中心として対象物が載置された載置面と平行な面で揺動することにより前記一対の指部を開閉させて前記対象物を把持する把持部と、前記対象物と前記把持部とを相対移動させる移動装置と、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させ、前記対象物の周辺に前記一対の指部を配置させた後、前記把持部を制御して前記一対の指部を前記載置面と平行な面で開閉させ、前記対象物の側方から前記一対の指部の間に前記対象物を挟み込ませ、3点以上の接触点で前記把持部に前記対象物を把持させる制御装置と、を備えていることを特徴とする。
また、本発明のロボットは、第1の指部と、前記第1の指部と第1軸で回動可能に設けられた第2の指部と、前記第1軸とは異なる位置で、前記第1の指部および前記第2の指部を前記第1軸周りに回動可能に支持する本体部と、を備えていることを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボット1の概略構成を示す斜視図である。図1において、符号W1は第1対象物、符号W2は第2対象物である。また、符号L1Aは第1アーム21Aの回転軸,符号L2Aは第2アーム22Aの回転軸、符号L3Aは第3アーム23Aの回転軸、符号L4Aは把持部10Aの回転軸である。符号L1Bは第1アーム21Bの回転軸,符号L2Bは第2アーム22Bの回転軸、符号L3Bは第3アーム23Bの回転軸、符号L4Bは把持部10Bの回転軸である。
図5は、図2に対応した、本発明の第2実施形態に係る把持部110の構成を示す図である。図5(a)は、第2実施形態に係る把持部110の構成を示す平面図である。図5(b)は、図5(a)に示すB−B線に沿った断面図である。本実施形態の把持部110は、第1対象物W1を一対の指部112及び本体部11に接触させることによって第1対象物W1を3点以上の接触点で把持する点で、上述の第1実施形態で説明した把持部10Aと異なる。図5において、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図7は、本発明の第3実施形態に係る把持部210の構成を示す図である。図7(a)は、図2に対応した、本発明の第3実施形態に係る把持部210の構成を示す平面図である。図7(b)は、本発明の第3実施形態に係る把持部210の構成を示す断面図である。本実施形態の把持部210は、一対の指部212に第1対象物W1を挟んで載置面33aとは反対側に第1対象物W1が載置面33aと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば212cが設けられている点で、上述の第1実施形態で説明した把持部10Aと異なる。図7において、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9は、本発明の第4実施形態に係る把持部310の構成を示す図である。図9(a)は、図7に対応した、本発明の第4実施形態に係る把持部310の構成を示す平面図である。図9(b)は、本発明の第3実施形態に係る把持部310の構成を示す側面図である。本実施形態の把持部310は、一対の指部320が、載置面33aと平行に配置されるとともに第1対象物W1を把持する先端部321と、載置面33aと離間する方向に配置されるとともに本体部11と接続される基端部322とを備えている点で、上述の第3実施形態で説明した把持部210と異なる。図9において、図7と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図10は、図2に対応した、本発明の第5実施形態に係る把持部410の構成を示す平面図である。図10(a)は、把持部410を第1対象物W1に向けて相対移動させるとき、又は第1対象物W1の周辺に一対の指部420を配置させたときの平面図である。図10(b)は、第1対象物W1の側方から一対の指部420の間に第1対象物W1を挟み込ませたとき、又は把持部410に第1対象物W1を把持させたときの平面図である。図10において、符号θ3a1,θ3b1は、一対の指部420における第1リンク部421どうしのなす角度(第1回転軸423周りの一対の指部420のなす角度)、符号θ3a2,θ3b2は、一対の指部420における第1リンク部421と第2リンク部431とのなす角度(第3回転軸422周りの一対の指部420のなす角度)である。本実施形態の把持部410は、一対の指部420の各々が、一端側が第1回転軸423に回転可能に連結された第1リンク部421と、一端側が本体部411に設けられた第2回転軸412に回転可能に連結され且つ他端側が第1リンク部421の他端側に回転可能に連結された第2リンク部431と、を有する点で、上述の第1実施形態で説明した把持部10Aと異なる。図10において、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図11は、図5に対応した、本発明に係る把持部の第1変形例を示す図である。図11(a)は、本発明に係る把持部の第1変形例を示す平面図である。図11(b)は、図11(a)に示すC−C線に沿った断面図である。本変形例の把持部501は、本体部511に突起511aが設けられるとともに一対の指部512の他端部515に溝515aが形成されている点で、上述の第2実施形態で説明した把持部110と異なる。図11において、図5と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図12は、図5に対応した、本発明に係る把持部の第2変形例を示す図である。図12(a)は、本発明に係る把持部の第2変形例を示す平面図である。図12(b)は、図12(a)に示すD1−D1線に沿った断面図である。図12(c)は、図12(a)に示すD2−D2線に沿った断面図である。図12(d)は、一対の指部の対象物と接触して把持する部分を示す側面図である。本変形例の把持部502は、本体部521に突起521a,521bが設けられており、一対の指部522A,522Bのうちの一方の指部522Aの他端部525Aに溝525Abが形成され、他方の指部522Bの他端部525Bに溝525Bbが形成されている点で、上述の第2実施形態で説明した把持部110と異なる。図12において、図5と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図13は、図5(a)に対応した、本発明に係る把持部の第3変形例を示す平面図である。本変形例の把持部601は、一対の指部612A,612Bのうちの一方の指部612Aの一端部614Aが第1回転軸613Aの周りに回転し、他方の指部612Bの一端部614Bが第1回転軸613Bの周りに回転するよう構成されている点で、上述の第2実施形態で説明した把持部110と異なる。図13において、図5と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
図14は、図5(a)に対応した、本発明に係る把持部の第4変形例を示す平面図である。本変形例の把持部602は、一対の指部622A,622Bが第1対象物W1の側方から接する側にそれぞれ曲面622Aa,622Baを有している点で、上述の第2実施形態で説明した把持部110と異なる。図14において、図5と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
図15は、本発明に係る把持部の第5変形例を示す図である。図15(a)は、図5(a)に対応した、本発明に係る把持部の第5変形例を示す平面図である。図15(b)は、本発明に係る把持部の第5変形例を示す側面図である。本変形例の把持部603は、一対の指部632A,632Bのうちの一方の指部632Aが複数の指(ここでは2つの指)で構成されており、他方の指部632Bが1つの指で構成されている点で、上述の第2実施形態で説明した把持部110と異なる。図15において、図5と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
図16は、図9(b)に対応した、本発明に係る把持部の第6変形例〜第8変形例を示す側面図である。図16(a)は、本発明に係る把持部の第6変形例を示す側面図である。なお、第6変形例〜第8変形例に示す構成は、一対の指部が1つの回転軸の周りに回転する構成と一対の指部がそれぞれ異なる2つの回転軸の周りに回転する構成との双方において適用可能である。
図16(b)は、本発明に係る把持部の第7変形例を示す側面図である。なお、図16(b)においては、便宜上、第1対象物W1の図示を省略している。
図16(c)は、本発明に係る把持部の第8変形例を示す側面図である。なお、図16(c)においては、便宜上、第1対象物W1の図示を省略している。
Claims (9)
- 本体部と、
前記本体部とは異なる位置にある第1軸周りに回動可能な第1の指部と、
前記本体部とは異なる位置にある第2軸周りに回動可能な第2の指部と、を備え、
前記第1の指部の端部と前記本体部とは摺動可能であり、
前記第2の指部の端部と前記本体部とは摺動可能であり、
前記第1の指部の端部と前記第2の指部の端部とは、接近及び離間可能であり、
前記第1の指部の端部と前記第2の指部の端部と前記第1軸と前記第2軸とで囲まれた領域で対象物を把持することを特徴とするロボット。 - 前記第1軸と前記第2軸は、同軸であることを特徴とする請求項1に記載のロボット。
- 前記本体部は、円弧状の開口部を有し、
前記第1の指部の端部と前記第2の指部の端部は、前記開口部に摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のロボット。 - 前記第1の指部及び前記第2の指部によって前記対象物を把持する場合、前記第1の指部及び前記第2の指部のうちの少なくとも一方は、前記対象物と2点以上の接触点で接することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第1の指部、前記第2の指部及び前記本体部に接触させることによって、対象物は3点以上の接触点で把持されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第1の指部及び前記第2の指部のうちの少なくとも一方には、前記対象物が載置される載置面と直交する方向に前記対象物が飛び出すことを抑制することが可能なつばが設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記対象物を撮像する撮像部と、を備え、
前記撮像部の撮像結果に基づいて前記対象物の位置を検出し、前記第1の指部及び前記第2の指部を前記対象物に向けて相対移動させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のロボット。 - 前記撮像部は、前記本体部に設けられていることを特徴とする請求項7に記載のロボット。
- 前記対象物を把持する力を検出する検出装置と、を備え、
前記検出装置の検出結果に基づいて前記第1の指部及び前記第2の指部が前記対象物を把持する力を変更することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のロボット。
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