JP6140114B2 - 移動式人協調型ロボット - Google Patents
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Description
(1)ロボット100は、台車1上のロボット支持部12に設けられてロボット支持部12に作用する外力Fを検出する力センサ13と、ロボット本体2の姿勢情報とロボット本体2に作用する負荷情報とを含むロボット情報を取得するロボット情報取得部31と、ロボット情報取得部31により取得されたロボット情報に基づき、ロボット支持部12に作用する外力Fcを算出する力算出部32と、外力検出値Fと外力算出値Fcとの差ΔFが所定値α以上のとき、ロボット100と人とが接触したと判定する判定部33とを備える。これにより安価な構成によりロボット100と人との接触を容易かつ精度よく検出することができる。
2 ロボット本体
3 保護部材
12 ロボット支持部
13 力センサ
14 加速度センサ
16 外装
31 ロボット情報取得部
32 力算出部
33 判定部
34 補正部
35 制御部
25 電動モータ
26 サーボモータ
100〜102 移動式人協調型ロボット
Claims (10)
- 人と協調して作業を行う移動式人協調型ロボットであって、
ロボット支持部を有し、第1アクチュエータの駆動により移動する台車と、
前記台車上の前記ロボット支持部に支持され、第2アクチュエータの駆動により動作するロボット本体と、
前記ロボット支持部に設けられ、該ロボット支持部に作用する外力を検出する力センサと、
前記ロボット本体の姿勢情報と前記ロボット本体に作用する負荷情報とを含むロボット情報を取得するロボット情報取得部と、
前記ロボット情報取得部により取得されたロボット情報に基づき、前記ロボット支持部に作用する外力を算出する力算出部と、
前記ロボット支持部に固定され、前記台車を覆う外装と、を具備し、
前記力センサは、前記ロボットと前記外装を介して前記ロボット支持部に作用する外力を検出し、
前記力センサにより検出された前記外力と前記力算出部により算出された外力との差が所定値以上、または前記力センサにより検出された外力の変化量と前記力算出部により算出された外力の変化量との差が所定値以上のとき、前記移動式人協調型ロボットと人とが接触したと判定する判定部とを備えることを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項1に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
前記台車上に設けられ、該台車の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより検出された加速度に基づき、前記力センサにより検出された外力を補正する補正部とをさらに備え、
前記判定部は、前記補正部により補正された外力と前記力算出部により算出された外力との差が所定値以上、または前記補正部により補正された外力の変化量と前記力算出部により算出された外力の変化量との差が所定値以上のとき、前記移動式人協調型ロボットと人とが接触したと判定することを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項1または2に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
前記外装と前記ロボット本体とを覆う保護部材であって、前記外装よりも剛性が低い保護部材とをさらに備え、
前記力センサは、前記保護部材および前記外装を介して前記ロボット支持部に作用する外力を検出することを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
前記判定部により、前記移動式人協調型ロボットと人とが接触したと判定されると、前記台車および前記ロボット本体の動作を停止させるように前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータを制御する制御部をさらに備えることを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項4に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
前記力センサは、前記ロボット支持部に作用する少なくとも水平方向の外力を検出し、
前記力算出部は、前記ロボット情報取得部により取得されたロボット情報に基づき、前記ロボット支持部に作用する少なくとも水平方向の外力を算出し、
前記所定値は第1所定値であり、さらに該第1所定値よりも小さい第2所定値が予め設定され、
前記制御部は、前記力センサにより検出された水平方向の外力と前記力算出部により算出された水平方向の外力との差が、前記第2所定値よりも大きく、かつ、前記第1所定値よりも小さいとき、前記力センサにより検出された外力が低減する水平方向に前記台車または前記ロボット本体を動作させるように前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータを制御することを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項4または5に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
前記力センサは、互いに同一の値を出力するように配置された第1力センサと第2力センサとを有し、
前記移動式人協調型ロボットは、前記第1力センサからの信号が入力される第1のCPUおよび前記第2力センサからの信号が入力される第2のCPUであって、前記第1力センサからの信号の出力値と前記第2力センサからの信号の出力値とを相互に監視して、両者の差が所定値以上であるか否かを判定する第1のCPUおよび第2のCPUを有し、
前記制御部は、前記第1のCPUおよび前記第2のCPUの少なくとも一方に設けられ、さらに、前記第1のCPUおよび前記第2のCPUにより、前記第1力センサからの信号の出力値と前記第2力センサからの信号の出力値との差が前記所定値以上であると判定されると、前記台車および前記ロボット本体の動作を停止させるように前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータを制御することを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項4〜6のいずれか1項に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
前記移動式人協調型ロボットの動作範囲内への人の侵入を検出する侵入検出部をさらに有し、
前記制御部は、前記侵入検出部により人の侵入が検出されないときは、前記ロボット本体および前記台車の最高速度が第1速度となるように前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータを制御し、前記侵入検出部により人の侵入が検出されると、前記ロボット本体および前記台車の最高速度が前記第1速度よりも低い第2速度となるように前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータを制御することを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項4〜7のいずれか1項に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
電力供給用のバッテリと、
前記移動式人協調型ロボットの外部と無線で通信する通信部とをさらに有し、
前記台車は、水平方向に走行可能となるように複数の車輪を有し、
前記判定部と前記制御部とは制御ユニットに含まれ、
前記制御ユニット、前記バッテリおよび前記通信部は、それぞれ前記台車に設けられていることを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 請求項4〜7のいずれか1項に記載の移動式人協調型ロボットにおいて、
前記台車は、水平方向に延在するレールに沿って移動可能となるように該レール上に設置され、
前記判定部と前記制御部とは、前記台車から離間して配置された制御ユニットに含まれ、
前記制御ユニットは、ケーブルを介して前記台車および前記ロボット本体に接続されていることを特徴とする移動式人協調型ロボット。 - 人と協調して作業を行う移動式人協調型ロボットであって、
ロボット支持部に支持され、アクチュエータの駆動により動作するロボット本体と、
前記ロボット支持部に固定され、前記台車を覆う外装と、
前記ロボット支持部に設けられ、前記ロボットと前記外装を介して前記ロボット支持部に作用する外力を検出する力センサと、
前記ロボット本体の姿勢情報と前記ロボット本体に作用する負荷情報とを含むロボット情報を取得するロボット情報取得部と、
前記ロボット情報取得部により取得されたロボット情報に基づき、前記ロボット支持部に作用する外力を算出する力算出部と、
前記ロボット支持部に設けられ、該ロボット支持部で発生する加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサにより検出された加速度により、前記力センサにより検出された前記外力を補正する補正部と、
前記補正部により補正された外力と前記力算出部により算出された外力との差が所定値以上、または前記補正部により補正された外力の変化量と前記力算出部により算出された外力の変化量との差が所定値以上のとき、前記移動式人協調型ロボットと人とが接触したと判定する判定部とを備えることを特徴とする移動式人協調型ロボット。
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