JP6770025B2 - ロボット - Google Patents
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Description
また、ロボットと共に作業を行う作業者の視線の方向を検出するための複数のカメラを備え、ロボットの動作予告を作業者に報知し、作業者の視線に基づき作業者が報知を認識していないと判断された時は、ロボットの動作に対する作業者の認識を促す動作予告装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
本発明の一態様のロボットは、ロボットアームと、前記ロボットアームを制御する制御装置と、前記制御装置に制御信号を送信する操作盤と、前記操作盤に設けられ、前記操作盤を操作している操作者を撮像するカメラ部と、前記カメラ部によって得られる画像に基づき、前記操作盤において操作部が設けられた面を前記操作者が見ているか否かを判断する判断手段と、前記操作者が前記面を見ていると判断された時、又は、前記操作者が前記面を所定時間を超えて見続けていると判断された時に、前記ロボットアームの動作制限を行う制限手段と、を備えている。
ロボットの操作時に操作者が危険に曝される典型的な場面の一例として、ロボットアームの動作を教示する場面がある。ロボットアームの動作の教示は、シミュレーション装置を用いてオフラインで行われることが多くなってきている。
操作盤において操作部が設けられた面は、操作盤ごとに決まったものである。このため、操作盤において操作部が設けられた面を見ているか否かの判断は、ロボットの作業エリアを見ているか否かの判断に比べて、正確に行うことが可能である。
操作盤上に物理的に押下する操作キーが設けられている場合に、対象の操作キーを操作する時は、当該操作キーの上に指を置いた後、当該操作キーを押下することになる。このため、対象の操作キーを見ながら当該操作キーの上に指を置いた後、ロボットアームを見ながらでも当該操作キーの操作を確実に行うことができる。
このように、操作盤がタブレットコンピュータである場合、操作者の視線が操作キーの方に向かい易い。しかし、操作盤における操作部が設けられた面を操作者が見ている状態では、ロボットアームの動作が制限されるので、操作者の安全性が向上する。
例えば、基端側のサーボモータを含む複数のサーボモータによるロボットアーム全体の動作を開始させる操作キーが一部の操作キーに含まれ、ロボットアームの先端の1つ又は2つの動作を開始させる操作キーが前記一部の操作キーに含まれない場合、操作盤における操作部が設けられた面を操作者が見ている状態において、操作者は、ロボットアームの先端を動作させることができるが、ロボットアーム全体を動作させることができない。
当該態様では、操作盤における操作部が設けられた面を操作者が見ている状態では、一部の操作キーに基づく制御信号が制御装置に送信されないので、当該状態における当該一部の操作キーに基づくロボットの動作を確実に防止することができる。
当該態様では、ロボットアームの速度設定の変更に応じて前記所定時間が変更されるので、操作者の安全がより確実に確保される。
操作盤がロボットアームに近付いた時は、操作盤を所持している操作者もロボットアームに近付いている可能性が高い。また、操作盤とロボットアームとの距離の検出は比較的正確に行うことが可能である。このため、当該態様により、操作者の安全がより確実に確保される。
本実施形態のロボットは、図1に示されるように、ベースBと、ロボットアーム10と、ロボットアーム10を制御するための制御装置20とを有する。ロボットアーム10は複数のアーム部材11,12,13,14,15,16を有し、複数のアーム部材11,12,13,14,15,16がそれぞれ可動軸J1,J2,J3,J4,J5,J6周りに動く。なお、図1に示されるロボットは垂直多関節ロボットであるが、水平多関節ロボットであってもよく、特定の種類のロボットに限定されない。
また、記憶部23には、マニュアル動作プログラム23cが格納されている。制御装置20がマニュアルモードである時、プロセッサ21は、マニュアル動作プログラム23cに基づき、操作盤30からの制御信号に応じてサーボコントローラ26およびツールコントローラ27を制御し、これによりロボットアーム10およびツールが操作盤30の操作に応じて動作する。
操作キーK1は、例えば、サーボモータ11a〜16aの動作を含むロボットアーム10全体の動作を開始するためのものであり、操作キーK2は、例えば、ロボットアーム10の先端部のサーボモータ15aおよび16aのみの動作(ロボットアーム10の先端の動作)を開始するためのものであり、操作キーK3は、例えば、ロボットアーム10の動作の速度設定、目標位置の座標設定等の設定を行うためのものである。
記憶部33にはシステムプログラム33aが格納されており、システムプログラム33aが操作盤30の基本機能を担っている。また、記憶部33には、検出プログラム33bと、判断プログラム(判断手段)33cと、動作制限プログラム(制限手段)33dとが格納されている。
そして、プロセッサ31は、動作制限プログラム33dに基づいて、操作者Oが表示装置32を見ている間は、操作キーK1又は操作キーK2が操作されても、操作キーK1又は操作キーK2の操作に応じた制御信号を制御装置20に送信しない。
なお、操作者Oが表示装置32を見ている間、プロセッサ31が動作制限プログラム33dに基づいて、操作キーK1の操作に応じた制御信号を制御装置20に送信しないが、操作キーK2の操作に応じた制御信号を制御装置20に送信してもよい。
ロボットの操作時に操作者Oが危険に曝される典型的な場面の一例として、ロボットアーム10の動作を教示する場面がある。ロボットアーム10の動作の教示は、シミュレーション装置を用いてオフラインで行われることが多くなってきている。
操作盤30において操作部32bが設けられた面を見ているか否かの判断は、ロボットの作業エリアを見ているか否かの判断に比べて、正確に行うことが可能である。
このように、操作盤30がタブレットコンピュータである場合、操作者Oの視線が操作キーK1,K2,K3の方に向かい易い。本実施形態では、操作盤30における操作部32bが設けられた面を操作者Oが見ている状態では、ロボットアーム10の動作が制限されるので、操作者Oの安全性が向上する。
操作者Oが表示装置32を所定時間を超えて見続けている時、操作者Oが操作盤30の操作に気を取られている可能性が高いので、当該構成は操作者Oの安全性を向上するために有利である。
このようにロボットアーム10の速度設定の変更に応じて前記所定時間が変更されると、操作者Oの安全がより確実に確保される。
距離検出手段として、ロボット10の先端部に設けられた短距離無線通信信号の発信器と、操作盤30に設けられた受信器とを用いることが可能である。操作盤30は、受信器が受信する信号の強度に応じて、発振器と受信機との間の距離を検出することができる。
また、上記実施形態において、ロボットアーム10の動作が開始された後に、操作者Oが表示装置32を所定時間を超えて見続けていると判断された場合に、ロボットアーム10の動作を停止させずに、ロボットアーム10の動作速度を低減してもよい。
11〜16 アーム部材
11a〜16a サーボモータ
20 制御装置
21 プロセッサ
22 表示装置
23 記憶部
23a システムプログラム
23b 動作プログラム
23c マニュアル動作プログラム
30 操作盤
31 プロセッサ
32 表示装置
32a 表示部
32b 操作部
33 記憶部
33a システムプログラム
33b 検出プログラム
33c 判断プログラム(判断手段)
33d 動作制限プログラム(制限手段)
34 カメラ部
34a レンズ
34b センサ
40 操作盤
J1〜J6 可動軸
K1〜K3 操作キー
Claims (7)
- ロボットアームと、
前記ロボットアームを制御する制御装置と、
前記制御装置に制御信号を送信する操作盤と、
前記操作盤に設けられ、前記操作盤を操作している操作者を撮像するカメラ部と、
前記カメラ部によって得られる画像に基づき、前記操作盤において操作部が設けられた面を前記操作者が見ているか否かを判断する判断手段と、
前記操作者が前記面を見ていると判断された時、又は、前記操作者が前記面を所定時間を超えて見続けていると判断された時に、前記ロボットアームの動作制限を行う制限手段と、を備えているロボット。 - 前記動作制限が、前記操作部に対して前記ロボットアームの動作を開始させるための操作があっても、前記ロボットアームの動作を開始させないものである、請求項1に記載のロボット。
- 前記操作盤がタブレットコンピュータである、請求項1又は2に記載のロボット。
- 前記動作制限が、前記操作部における一部の操作キーに対応する前記ロボットアームの動作を制限するものである、請求項1又は3に記載のロボット。
- 前記制限手段が、前記操作者が前記面を見ていると判断された時、又は、前記操作者が前記面を所定時間を超えて見続けていると判断された時に、前記操作部における一部の操作キーに対する操作があっても、当該操作に基づく制御信号を前記制御装置に送信しない、請求項4に記載のロボット。
- 前記制限手段が、前記ロボットアームの速度設定が高速に変更されると、前記所定時間を短くする、請求項1〜5の何れかに記載のロボット。
- 前記ロボットアームと前記操作盤との距離を検出する距離検出手段を備え、
前記制限手段が、前記距離検出手段による検出距離値が小さくなると、前記所定時間を短くする、請求項1〜5の何れかに記載のロボット。
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