JP6314428B2 - ロボット、制御装置及びロボットシステム - Google Patents
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Description
センサー等にパラレル配線されているため、配線数が増加するという問題が生じる。特に、近年の多機能化したロボットにおいてはセンサー等の数が増加しており、各センサーサーとセンサー等の出力信号が入力する制御器との間にそれぞれ配線を設けると配線数が大幅に増加してしまう。配線数の増加はロボットの小型化を阻害するとともに、ロボット駆動時の抵抗が大きくなったり、配線に加わる捻れ等の負荷も大きくなり、ロボットの俊敏性や安定性を低下させる可能性がある。
本発明の一態様に係るロボットは、第1のアームと、第2のアームと、前記第1のアーム及び前記第2のアームを支持する胴体部と、前記第1のアームに設けられた第1の検出器と、前記第2のアームに設けられた第2の検出器と、前記胴体部に設けられた第3の検出器と、前記第1の検出器、前記第2の検出器及び前記第3の検出器の検出結果に基づいて、前記第1のアーム及び前記第2のアームの動作を制御する制御部と、前記第1の検出器、前記第3の検出器及び前記制御部を直列的に接続する第1の配線部と、前記第2の検出器、及び前記制御部を直列的に接続する第2の配線部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、第1の検出器、第3の検出器及び制御部が直列的に接続(所謂、デイジーチェーン接続、以下同様)され、第2の検出器、及び前記制御部が直列的に接続されるため、各検出器毎に制御部と配線する場合と比較して配線数を大幅に低減することが可能となる。
その結果、本発明では、ロボットの小型化及び俊敏性や安定性を向上させることができる。
この構成では、複数の検出器に対する信号伝達が一つの配線で逐次行われるため、パラレル通信により信号伝達が行われる場合と比較して配線数の低減に寄与できる。
この構成では、第1の検出器及び第2の検出器が検出可能な検出方向の数が、第3の検出器が検出可能な検出方向の数よりも多い場合でも、配線数を低減することが可能となる。
この構成では、隣り合う第1の検出器のうち、前記第1の配線部において前記制御部から遠い側の第1の検出器が検出可能な検出方向の数が、前記制御部に近い側の第1の検出器が検出可能な検出方向の数以上である場合、及び隣り合う第2の検出器のうち、前記第2の配線部において前記制御部から遠い側の第2の検出器が検出可能な検出方向の数が、前記制御部に近い側の第2の検出器が検出可能な検出方向の数以上である場合でも、配線数を低減することが可能となる。
この構成では、第1のアーム及び第2のアームに角速度検出器が設けられる場合についても配線数を低減することが可能となる。
この構成では、前記制御部に対して前記角速度検出器よりも遠い側に力検出器が設けられる場合についても配線数を低減することが可能となる。
その結果、本発明では、ロボットの小型化及び俊敏性や安定性を向上させることができる。
また、上記の構成では、複数の検出器に対する信号伝達が一つの配線で逐次行われるため、パラレル通信により信号伝達が行われる場合と比較して配線数の低減に寄与できるとともに、第1の検出器及び第2の検出器が検出可能な検出方向の数が、第3の検出器が検出可能な検出方向の数よりも多い場合でも、配線数を低減することが可能となる。
さらに、上記の構成では、第1の検出器及び第2の検出器が検出可能な検出方向の数が、第3の検出器が検出可能な検出方向の数よりも多い場合でも、配線数を低減することが可能となるとともに、隣り合う第1の検出器のうち、前記第1の配線部において前記制御部から遠い側の第1の検出器が検出可能な検出方向の数が、前記制御部に近い側の第1の検出器が検出可能な検出方向の数以上である場合、及び隣り合う第2の検出器のうち、前記第2の配線部において前記制御部から遠い側の第2の検出器が検出可能な検出方向の数が、前記制御部に近い側の第2の検出器が検出可能な検出方向の数以上である場合でも、配線数を低減することが可能となる。
また、上記構成では、第1のアーム及び第2のアームに角速度検出器が設けられ、前記制御部に対して前記角速度検出器よりも遠い側に力検出器が設けられる場合についても配線数を低減することが可能となる。
さらに、上記構成では、前記第1の駆動制御器と前記制御部との間の信号伝達は、前記第1の配線部を介して行われ、前記第2の駆動制御器と前記制御部との間の信号伝達は、前記第2の配線部を介して行われるため、第1の駆動制御器と制御部との間、及び第2の駆動制御器と制御部との間に別途配線を設ける必要がなくなる。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
図1は、双腕型のロボット1の構成を示す模式的な正面図である。
ロボット1は、基台10と、胴体部20と、第1のアーム30と、第2のアーム40と、制御部(演算部)50と、第1の配線部60と、第2の配線部70とを備えている。
腕部31は、回動機構34によって、胴体部20に対してθY方向に移動可能である。腕部32は、回動機構35によって、腕部31に対してθY方向に移動可能である。また、第1のアーム30には、角速度検出器(第1の検出器)36が設けられている。角速度検出器36は、θZ方向、θY方向及びθX方向の3方向を検出方向とするものであり、例えば、水晶振動子を用いたジャイロセンサーが用いられる。
腕部41は、回動機構44によって、胴体部20に対してθY方向に移動可能である。腕部42は、回動機構45によって、腕部41に対してθY方向に移動可能である。また、第2のアーム40には、角速度検出器(第2の検出器)46が設けられている。角速度検出器46は、θZ方向、θY方向及びθX方向の3方向を検出方向とするものであり、例えば、水晶振動子を用いたジャイロセンサーが用いられる。
次に、ロボット1の第2実施形態について図2を参照して説明する。
この図において、図1に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
次に、ロボット1の第3実施形態について図3を参照して説明する。
この図において、図2に示す第2実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
Claims (8)
- 第1のアームと、
第2のアームと、
前記第1のアーム及び前記第2のアームを支持する胴体部と、
前記第1のアームに設けられた第1の検出器と、
前記第2のアームに設けられた第2の検出器と、
前記胴体部に設けられた第3の検出器と、
前記第1の検出器、前記第2の検出器及び前記第3の検出器の検出結果に基づいて、前記第1のアーム及び前記第2のアームの動作を制御する制御部と、
前記第1の検出器、前記第3の検出器及び前記制御部を直列的に接続する第1の配線部と、
前記第2の検出器、及び前記制御部を直列的に接続する第2の配線部と、を備え、
前記第1の検出器、前記第2の検出器、前記第3の検出器は、それぞれ所定の検出方向の動作に関する情報を検出可能であり、
前記第1の検出器及び前記第2の検出器が検出可能な検出方向の数は、前記第3の検出器が検出可能な検出方向の数よりも多い、ロボット。 - 前記第1の配線部と前記第2の配線部との少なくとも一方は、シリアル通信が行われる配線部である
請求項1記載のロボット。 - 複数設けられた前記第1の検出器は、隣り合う第1の検出器のうち、前記第1の配線部において前記制御部から遠い側の第1の検出器が検出可能な検出方向の数が、前記制御部に近い側の第1の検出器が検出可能な検出方向の数以上であり、
複数設けられた前記第2の検出器は、隣り合う第2の検出器のうち、前記第2の配線部において前記制御部から遠い側の第2の検出器が検出可能な検出方向の数が、前記制御部に近い側の第2の検出器が検出可能な検出方向の数以上である
請求項1または2に記載のロボット。 - 前記第1の検出器及び前記第2の検出器は、それぞれ角速度検出器を含む
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のロボット。 - 前記第1の検出器及び前記第2の検出器は、それぞれ前記制御部に対して前記角速度検出器よりも遠い側に設けられた力検出器を含む
請求項4記載のロボット。 - 第1のアームと、
第2のアームと、
前記第1のアーム及び前記第2のアームを支持する胴体部と、
前記第1のアームに設けられた第1の検出器と、
前記第2のアームに設けられた第2の検出器と、
前記胴体部に設けられた第3の検出器と、
前記第1のアームの先端部に設けられた第1の駆動装置と、
前記第1のアームに設けられ前記第1の駆動装置の駆動を制御する第1の駆動制御器と、
前記第2のアームの先端部に設けられた第2の駆動装置と、
前記第2のアームに設けられ前記第2の駆動装置の駆動を制御する第2の駆動制御器と、
前記第1の検出器、前記第2の検出器及び前記第3の検出器の検出結果に基づいて、前記第1のアーム及び前記第2のアームの動作を制御するとともに、前記第1の駆動制御器及び前記第2の駆動制御器を介して前記第1の駆動装置及び前記第2の駆動装置の駆動を制御する制御部と、
前記第1の検出器、前記第3の検出器及び前記制御部を直列的に接続する第1の配線部と、
前記第2の検出器及び前記制御部を直列的に接続する第2の配線部と、を備え、
前記第1の配線部と前記第2の配線部との少なくとも一方は、シリアル通信が行われる配線部であり、
前記第1の検出器、及び前記第2の検出器は、それぞれ角速度検出器と、前記制御部に対して前記角速度検出器よりも遠い側に設けられた力検出器とを含み、
前記第1の検出器、前記第2の検出器、前記第3の検出器は、それぞれ所定の検出方向の動作に関する情報を検出可能であり、
前記角速度検出器が検出可能な検出方向の数は、前記第3の検出器が検出可能な検出方向の数よりも多く、前記力検出器が検出可能な検出方向の数は、前記角速度検出器が検出可能な検出方向の数よりも多く、
前記第1の駆動制御器と前記制御部との間の信号伝達は、前記第1の配線部を介して行われ、
前記第2の駆動制御器と前記制御部との間の信号伝達は、前記第2の配線部を介して行われることを特徴とするロボット。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のロボットを制御することを特徴とする制御装置。
- 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のロボットを備えることを特徴とするロボットシステム。
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