JP6772506B2 - robot - Google Patents

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JP6772506B2 JP2016062309A JP2016062309A JP6772506B2 JP 6772506 B2 JP6772506 B2 JP 6772506B2 JP 2016062309 A JP2016062309 A JP 2016062309A JP 2016062309 A JP2016062309 A JP 2016062309A JP 6772506 B2 JP6772506 B2 JP 6772506B2
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Description

本発明は、ロボットに関するものである。 The present invention relates to a robot.

例えば、工業製品を製造する製造工程で用いられるロボットとして、特許文献1に記載のロボットが知られている。特許文献1のロボットは、関節を介して接続されている複数のアームと、最先端に位置するアームに取り付けられているハンドと、を有している。また、このロボットは、作業者との接触を検知することのできる機構を有している。この機構は、最先端に位置するアームに配置され、内部に帯状の空気室が形成されているマットと、マット内の圧力を検出する圧力スイッチと、を有し、作業者との接触により変化するマット内の圧力を圧力スイッチが検知すると、ロボットが安全に停止するようになっている。 For example, the robot described in Patent Document 1 is known as a robot used in a manufacturing process for manufacturing an industrial product. The robot of Patent Document 1 has a plurality of arms connected via joints and a hand attached to an arm located at the most advanced position. In addition, this robot has a mechanism capable of detecting contact with an operator. This mechanism has a mat that is arranged on the most advanced arm and has a band-shaped air chamber formed inside, and a pressure switch that detects the pressure inside the mat, and changes upon contact with the operator. When the pressure switch detects the pressure inside the mat, the robot will stop safely.

特開昭63−39786号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-39786

しかしながら、特許文献1のロボットでは、作業者(被接触物)がマットと接触した場合に、マットの作業者との接触部が凹むと共に接触部以外の部分が膨らむため、結果としてマット内の圧力変化が生じ難い。そのため、作業者との接触を高精度に検知することができない。 However, in the robot of Patent Document 1, when an operator (contacted object) comes into contact with the mat, the contact portion with the operator of the mat is dented and the portion other than the contact portion is expanded, resulting in pressure in the mat. It is hard to change. Therefore, the contact with the operator cannot be detected with high accuracy.

本発明の目的は、被接触物との接触を高精度に検知することができるロボットおよび外力検知装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a robot and an external force detecting device capable of detecting contact with an object to be contacted with high accuracy.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のロボットは、可動部と、
前記可動部に配置されている第1部材と、
前記第1部材との間に空間を構成する第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に位置し、前記第2部材の前記第1部材から離間する方向への変位を規制する第3部材と、
前記空間内の圧力を検出する圧力検出部と、を有していることを特徴とする。
このように第3部材によって第2部材の第1部材から離間する方向への変位を規制することで、被接触物(代表的には作業者)が第2部材と接触した場合に、第2部材の被接触物との接触部以外の部分が膨らみ難くなり、空間内の圧力変化を大きくすることができる。そのため、被接触物との接触を高感度に検知することができるロボットとなる。
Such an object is achieved by the following invention.
The robot of the present invention has a moving part and
The first member arranged in the movable part and
A second member forming a space between the first member and the first member
A third member, which is located between the first member and the second member and regulates the displacement of the second member in a direction away from the first member.
It is characterized by having a pressure detecting unit for detecting the pressure in the space.
By restricting the displacement of the second member in the direction away from the first member by the third member in this way, when the contacted object (typically an operator) comes into contact with the second member, the second member The portion of the member other than the contact portion with the object to be contacted is less likely to swell, and the pressure change in the space can be increased. Therefore, the robot can detect contact with an object to be contacted with high sensitivity.

本発明のロボットでは、前記空間は、前記第1部材と前記第2部材とで囲まれていることが好ましい。
これにより、比較的簡単に空間を形成することができる。
In the robot of the present invention, it is preferable that the space is surrounded by the first member and the second member.
As a result, the space can be formed relatively easily.

本発明のロボットでは、前記空間は、密閉されていることが好ましい。
これにより、被接触物との接触で空間内の圧力が変化し易く、かつ、被接触物との接触に対して瞬時に圧力が変化するため、空間内の圧力変化をより高感度に検知することができる。
In the robot of the present invention, the space is preferably sealed.
As a result, the pressure in the space is likely to change due to contact with the object in contact, and the pressure changes instantly in response to contact with the object in contact, so that the pressure change in the space is detected with higher sensitivity. be able to.

本発明のロボットでは、前記空間は、自然状態で陽圧であることが好ましい。
これにより、被接触物との接触で空間内の圧力が変化し易く、かつ、被接触物との接触が解除されれば空間内の圧力が速やかに自然状態に復帰することができる。
In the robot of the present invention, the space is preferably positive pressure in a natural state.
As a result, the pressure in the space is likely to change due to contact with the object in contact, and the pressure in the space can be quickly returned to the natural state when the contact with the object in contact is released.

本発明のロボットでは、前記空間は、複数に仕切られていることが好ましい。
これにより、1つの空間を小さくすることができるため、被接触物との接触による圧力変化が大きくなる。
In the robot of the present invention, it is preferable that the space is divided into a plurality of partitions.
As a result, one space can be made smaller, so that the pressure change due to contact with the object to be contacted becomes large.

本発明のロボットでは、前記圧力検出部は、前記第2部材に配置されていることが好ましい。
これにより、圧力検出部を空間からより近い場所に配置することができるため、空間内の圧力をより正確に検出することができる。
In the robot of the present invention, it is preferable that the pressure detecting unit is arranged on the second member.
As a result, the pressure detection unit can be arranged closer to the space, so that the pressure in the space can be detected more accurately.

本発明のロボットでは、前記圧力検出部は、前記第1部材に配置されていることが好ましい。
これにより、圧力検出部を空間からより近い場所に配置することができるため、空間内の圧力をより正確に検出することができる。
In the robot of the present invention, it is preferable that the pressure detecting unit is arranged on the first member.
As a result, the pressure detection unit can be arranged closer to the space, so that the pressure in the space can be detected more accurately.

本発明のロボットでは、前記可動部の一部が前記第1部材を兼ねていることが好ましい。
これにより、装置構成を簡略化することができる。
In the robot of the present invention, it is preferable that a part of the movable portion also serves as the first member.
As a result, the device configuration can be simplified.

本発明のロボットでは、前記第3部材は、弾性体であることが好ましい。
これにより、第3部材の構成が簡単となると共に、被接触物との接触時の衝撃を緩和することができる。
In the robot of the present invention, the third member is preferably an elastic body.
This simplifies the configuration of the third member and can alleviate the impact at the time of contact with the object to be contacted.

本発明のロボットでは、前記第3部材は、発泡体を含んでいることが好ましい。
これにより、第3部材の構成が簡単となる。
In the robot of the present invention, it is preferable that the third member contains a foam.
This simplifies the configuration of the third member.

本発明のロボットでは、前記第3部材は、前記第1部材および前記第2部材に固定されており、
前記第3部材と前記第1部材との固定部は、互いに離間して複数設けられており、
前記第3部材と前記第2部材との固定部は、互いに離間して複数設けられていることが好ましい。
これにより、特に、第3部材によって第2部材の変形が阻害され難くなるため、第2部材の破損を低減することができる。
In the robot of the present invention, the third member is fixed to the first member and the second member.
A plurality of fixing portions of the third member and the first member are provided apart from each other.
It is preferable that a plurality of fixing portions of the third member and the second member are provided apart from each other.
As a result, in particular, the deformation of the second member is less likely to be hindered by the third member, so that damage to the second member can be reduced.

本発明の外力検知装置は、第1部材と、
前記第1部材との間に空間を構成する第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に位置し、前記第2部材の前記第1部材から離間する方向への変位を規制する第3部材と、
前記空間内の圧力を検出する圧力検出部と、を有していることを特徴とする。
このように第3部材によって第2部材の第1部材から離間する方向への変位を規制することで、被接触物が第2部材と接触した場合に、第2部材の被接触物との接触部以外の部分が膨らみ難くなり、空間内の圧力変化を大きくすることができる。そのため、被接触物との接触を高感度に検知することができる。
The external force detection device of the present invention includes the first member and
A second member forming a space between the first member and the first member
A third member, which is located between the first member and the second member and regulates the displacement of the second member in a direction away from the first member.
It is characterized by having a pressure detecting unit for detecting the pressure in the space.
By restricting the displacement of the second member in the direction away from the first member by the third member in this way, when the contacted object comes into contact with the second member, the contact with the contacted object of the second member The part other than the part is less likely to swell, and the pressure change in the space can be increased. Therefore, contact with the object to be contacted can be detected with high sensitivity.

本発明の第1実施形態に係るロボットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the robot which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示すロボットが備えている外力検知装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the external force detection device provided in the robot shown in FIG. 図2に示す外力検知装置に被接触物が接触した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the contacted object came into contact with the external force detection device shown in FIG. 外力検知装置が備える圧力センサーの検出信号の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the detection signal of the pressure sensor provided in the external force detection device. 本発明の第2実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which shows the robot which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which shows the robot which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which shows the robot which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which shows the robot which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which shows the robot which concerns on 6th Embodiment of this invention.

以下、本発明のロボットおよび外力検知装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the robot and the external force detecting device of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係るロボットについて説明する。
<First Embodiment>
First, the robot according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図2は、図1に示すロボットが備えている外力検知装置を示す断面図である。図3は、図2に示す外力検知装置に被接触物が接触した状態を示す断面図である。図4は、外力検知装置が備える圧力センサーの検出信号の一例を示すグラフである。 FIG. 1 is a perspective view showing a robot according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an external force detecting device included in the robot shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which an object to be contacted is in contact with the external force detecting device shown in FIG. FIG. 4 is a graph showing an example of a detection signal of a pressure sensor included in the external force detection device.

図1に示すロボット1は、例えば、精密機器等の工業製品を製造する製造工程で用いることのできるロボットである。同図に示すように、ロボット1は、可動部としての複数のアーム231、232、233、234、235、236を備えているロボット本体2と、ロボット本体2に配置されている外力検知装置3と、を有している。また、図2に示すように、外力検知装置3は、アーム234の筐体234aに配置されている第1部材としての第1シート材31と、第1シート材31と共に第1シート材31との間に包囲された空間である空間Sを構成する第2部材としての第2シート材32と、第1シート材31と第2シート材32との間に位置し、第2シート材32の第1シート材31から離間する方向への変位を規制する第3部材としての変位規制部33と、空間S内の圧力を検出する圧力検出部としての圧力センサー34と、空間S内の圧力を制御する圧力制御ユニット36と、を有している。このような外力検知装置3によれば、変位規制部33によって第2シート材32の第1シート材31から離間する方向への変位を規制することができるため、被接触物X(代表的には作業者)が第2シート材32(アーム234)と接触した場合に、図3に示すように、第2シート材32の被接触物Xとの接触部以外の部分が膨らみ難くなり、空間S内の圧力変化を大きくすることができる。そのため、被接触物Xとの接触を高感度に検知することができ、ロボット1の安全な駆動が可能となる。なお、「変位を規制する」とは、変位を完全に抑制せずとも、変位量を低減させることも含んでいる。 The robot 1 shown in FIG. 1 is, for example, a robot that can be used in a manufacturing process for manufacturing an industrial product such as a precision instrument. As shown in the figure, the robot 1 includes a robot body 2 having a plurality of arms 231 and 232, 233, 234, 235, and 236 as movable parts, and an external force detecting device 3 arranged on the robot body 2. And have. Further, as shown in FIG. 2, the external force detecting device 3 includes the first sheet material 31 as the first member arranged in the housing 234a of the arm 234, and the first sheet material 31 together with the first sheet material 31. The second sheet material 32 as a second member constituting the space S surrounded by the space S, and the second sheet material 32 located between the first sheet material 31 and the second sheet material 32. The displacement regulating unit 33 as a third member that regulates the displacement in the direction away from the first sheet material 31, the pressure sensor 34 as the pressure detecting unit that detects the pressure in the space S, and the pressure in the space S. It has a pressure control unit 36 for controlling. According to such an external force detecting device 3, the displacement regulating unit 33 can regulate the displacement of the second sheet material 32 in the direction away from the first sheet material 31, so that the contacted object X (typically) When the worker) comes into contact with the second sheet material 32 (arm 234), as shown in FIG. 3, the portion of the second sheet material 32 other than the contact portion with the contacted object X is less likely to swell, resulting in a space. The pressure change in S can be increased. Therefore, the contact with the contacted object X can be detected with high sensitivity, and the robot 1 can be safely driven. Note that "regulating displacement" also includes reducing the amount of displacement without completely suppressing the displacement.

以下、このようなロボット1について詳細に説明する。
ロボット本体2は、例えば床や天井に固定されるベース21と、関節機構221を介してベース21に連結され、関節機構221を軸に回動するアーム231と、関節機構222を介してアーム231に連結され、関節機構222を軸に回動するアーム232と、関節機構223を介してアーム232の先端に連結され、関節機構223を軸に回動するアーム233と、関節機構224を介してアーム233の先端に連結され、関節機構224を軸に回動するアーム234と、関節機構225を介してアーム234の先端に連結され、関節機構225を軸に回動するアーム235と、関節機構226を介してアーム235の先端に連結され、関節機構226を軸に回動するアーム236と、を有している。また、アーム236にはハンド接続部24が設けられており、ハンド接続部24には、ロボット1に実行させる作業に応じたハンド26(エンドエフェクター)が装着される。
Hereinafter, such a robot 1 will be described in detail.
The robot body 2 is connected to, for example, a base 21 fixed to the floor or ceiling, an arm 231 connected to the base 21 via a joint mechanism 221 and rotating around the joint mechanism 221, and an arm 231 via a joint mechanism 222. An arm 232 that is connected and rotates about the joint mechanism 222, an arm 233 that is connected to the tip of the arm 232 via the joint mechanism 223 and rotates about the joint mechanism 223, and an arm via the joint mechanism 224. An arm 234 connected to the tip of 233 and rotating around the joint mechanism 224, an arm 235 connected to the tip of the arm 234 via the joint mechanism 225 and rotating around the joint mechanism 225, and a joint mechanism 226. It has an arm 236 that is connected to the tip of the arm 235 via a joint mechanism 226 and rotates around the joint mechanism 226. Further, the arm 236 is provided with a hand connecting portion 24, and the hand connecting portion 24 is equipped with a hand 26 (end effector) according to the work to be executed by the robot 1.

各アーム231、232、233、234、235、236の回動駆動は、各関節機構221、222、223、224、225、226に内蔵されているモーター等によって行われる。各モーターの駆動は、ロボット制御部25で制御され、これにより、ロボット1に所望の動作を実行させることができる。 The rotational drive of each arm 231, 232, 233, 234, 235, 236 is performed by a motor or the like built in each joint mechanism 221, 222, 223, 224, 225, 226. The drive of each motor is controlled by the robot control unit 25, which allows the robot 1 to execute a desired operation.

図2に示すように、外力検知装置3は、第1シート材31と、第1シート材31との間に空間Sを形成している(言い換えると、第1シート31と空間Sを隔てて設けられている)第2シート材32と、第1シート材31と第2シート材32との間に位置している変位規制部33と、空間S内の圧力を検出する圧力センサー34と、空間S内の圧力を制御する圧力制御ユニット36と、を有している。そして、第1シート材31がアーム234の筐体234aの表面に配置されており、第2シート材32の表面321が被接触物Xとの接触面となっている。つまり、第2シート材32は、第1シート材31に対してアーム234とは反対側に配置されている。 As shown in FIG. 2, the external force detecting device 3 forms a space S between the first sheet material 31 and the first sheet material 31 (in other words, the space S is separated from the first sheet 31). The second sheet material 32 (provided), the displacement regulating portion 33 located between the first sheet material 31 and the second sheet material 32, the pressure sensor 34 for detecting the pressure in the space S, and the pressure sensor 34. It has a pressure control unit 36 that controls the pressure in the space S. The first sheet material 31 is arranged on the surface of the housing 234a of the arm 234, and the surface 321 of the second sheet material 32 is a contact surface with the contacted object X. That is, the second sheet material 32 is arranged on the side opposite to the arm 234 with respect to the first sheet material 31.

なお、外力検知装置3の配置としては、動く部分(すなわち、可動部)に配置されていれば特に限定されず、アーム231、232、233、234、235、236の少なくとも1つのアームに配置されていればよい。ただし、外力検知装置3を複数のアームに配置する場合は、関節機構を跨いで空間Sを配置せずに、アーム毎に独立した空間Sを配置することが好ましい。 The arrangement of the external force detecting device 3 is not particularly limited as long as it is arranged in the moving portion (that is, the moving portion), and is arranged in at least one arm of the arms 231 and 232, 233, 234, 235, and 236. You just have to. However, when the external force detecting device 3 is arranged on a plurality of arms, it is preferable to arrange an independent space S for each arm without arranging the space S across the joint mechanism.

第1シート材31および第2シート材32は、それぞれ、シート状をなし気密性および可撓性を有する部材である。そして、これら第1シート材31および第2シート材32は、外縁部同士で接合されており、その内側(第1シート材31と第2シート材32との間)に空間Sを有する袋体30を形成している。ただし、第1シート材31は、硬質な部材で構成されていてもよい。また、第1シート材31と第2シート材32は、一体となっていてもよい。すなわち、例えば、1枚のシートを2つ折りにし、2つの折り曲げ片の外縁同士を接合することで袋体30としてもよい。 The first sheet material 31 and the second sheet material 32 are sheet-like members having airtightness and flexibility, respectively. The first sheet material 31 and the second sheet material 32 are joined to each other at the outer edge portions, and a bag body having a space S inside (between the first sheet material 31 and the second sheet material 32). 30 is formed. However, the first sheet material 31 may be made of a hard member. Further, the first sheet material 31 and the second sheet material 32 may be integrated. That is, for example, one sheet may be folded in half and the outer edges of the two bent pieces may be joined to form the bag body 30.

空間Sは、第1シート材31と第2シート材32とで囲まれており、これらによって密閉(すなわち、気密的に封止)されている。このように、空間Sを密閉することで、被接触物Xとの接触で空間S内の圧力が変化し易くなり、かつ、被接触物Xとの接触に対して瞬時に空間S内の圧力が変化するため、空間S内の圧力変化(すなわち、被接触物Xとの接触)をより高感度に検知することができる。 The space S is surrounded by the first sheet material 31 and the second sheet material 32, and is hermetically sealed (that is, airtightly sealed) by these. By sealing the space S in this way, the pressure in the space S is likely to change due to contact with the contacted object X, and the pressure in the space S is instantaneously changed in response to the contact with the contacted object X. Therefore, the pressure change in the space S (that is, the contact with the contacted object X) can be detected with higher sensitivity.

特に、本実施形態では、空間Sは、気体が導入されることで、自然状態で陽圧(すなわち、ロボット1が配置されている雰囲気の圧力よりも高い圧力)となっている。このように、空間Sを自然状態で陽圧とすることで、被接触物Xとの接触で空間S内の圧力をより大きく変化させることができるため、被接触物Xとの接触をより高感度に検知することができる。また、空間S内の圧力変化に基づいて被接触物Xとの接触強度も検知することができる。また、被接触物Xとの接触が解除されれば空間S内の圧力が速やかに自然状態に復帰する。また、例えば、袋体30の破損によって空間Sの密閉状態が崩壊した場合には、空間S内の圧力の異常低下を検知可能となるため、より早期に袋体30の破損を検知することができる。なお、前記「自然状態」とは、静止状態で、かつ、被接触物Xと接触していない状態を言う。 In particular, in the present embodiment, the space S has a positive pressure (that is, a pressure higher than the pressure of the atmosphere in which the robot 1 is arranged) in the natural state due to the introduction of the gas. In this way, by setting the space S to a positive pressure in the natural state, the pressure in the space S can be changed more greatly by the contact with the contacted object X, so that the contact with the contacted object X is higher. It can be detected with sensitivity. Further, the contact strength with the contacted object X can be detected based on the pressure change in the space S. Further, when the contact with the contacted object X is released, the pressure in the space S quickly returns to the natural state. Further, for example, when the sealed state of the space S collapses due to the breakage of the bag body 30, it is possible to detect an abnormal drop in the pressure in the space S, so that the breakage of the bag body 30 can be detected earlier. it can. The "natural state" refers to a state in which the object is stationary and is not in contact with the object X to be contacted.

空間S内に導入する気体としては特に限定されず、空気であってもよいが、窒素、アルゴン等の希ガス(特に、乾燥した希ガス)であることが好ましい。これにより、空間S内がより安定した雰囲気となる。また、空間Sに、液体、ゲル等の気体以外の流体を導入して陽圧としてもよい。 The gas to be introduced into the space S is not particularly limited and may be air, but a rare gas such as nitrogen or argon (particularly, a dry rare gas) is preferable. As a result, the space S has a more stable atmosphere. Further, a fluid other than a gas such as a liquid or a gel may be introduced into the space S to obtain a positive pressure.

空間Sの圧力としては特に限定されず、第1シート材31や第2シート材32の強度や第1シート材31と第2シート材32との接合強度等によっても異なるが、例えば、ロボット1を配置している雰囲気の圧力(気圧)に対して+5kPa程度とすることができる。+5kPa程度とすれば、圧力検出精度を十分に高めることができる。 The pressure in the space S is not particularly limited, and varies depending on the strength of the first sheet material 31 and the second sheet material 32, the joint strength between the first sheet material 31 and the second sheet material 32, and the like. For example, the robot 1 It can be set to about +5 kPa with respect to the pressure (atmospheric pressure) of the atmosphere in which. If it is about + 5 kPa, the pressure detection accuracy can be sufficiently improved.

また、空間S内、すなわち第1シート材31と第2シート材32との間には変位規制部33が設けられている。本実施形態の変位規制部33は、弾性体で構成されている。このように、変位規制部33を弾性体で構成することで、変位規制部33の構成が簡単となると共に、被接触物Xとの接触時の衝撃を緩和することができる。そのため、被接触物Xとしての作業者の安全性が向上する。 Further, a displacement regulating portion 33 is provided in the space S, that is, between the first sheet material 31 and the second sheet material 32. The displacement regulating portion 33 of this embodiment is made of an elastic body. By forming the displacement regulating portion 33 with an elastic body in this way, the configuration of the displacement regulating portion 33 can be simplified and the impact at the time of contact with the contacted object X can be alleviated. Therefore, the safety of the operator as the contacted object X is improved.

特に本実施形態では、変位規制部33は、スポンジに代表されるような、連続した空孔を有する柔らかい発泡体で構成されている。このように、変位規制部33を発泡体で構成することで、変位規制部33の構成が簡単となると共に、高い衝撃吸収性を発揮することができる。このような発泡体としては、例えば、ウレタンフォーム材を用いることができる。なお、本実施形態の発泡体は、連続した空孔を有しているが、発泡体としては、連続した空孔を有していなくてもよい。 In particular, in the present embodiment, the displacement regulating unit 33 is made of a soft foam having continuous pores, as typified by a sponge. By forming the displacement regulating portion 33 with the foam material in this way, the configuration of the displacement regulating portion 33 can be simplified and high impact absorption can be exhibited. As such a foam, for example, a urethane foam material can be used. The foam of the present embodiment has continuous pores, but the foam does not have to have continuous pores.

このような変位規制部33は、シート状をなしており、第1シート材31と第2シート材32との間に位置している。また、変位規制部33の下面(すなわち、第1シート材31側の面)は、その全域にわたって第1シート材31に固定されており、上面(すなわち、第2シート材32側の面)は、その全域にわたって第2シート材32と固定されている。なお、変位規制部33と第1、第2シート材31、32との固定は、例えば、接着剤を用いて行うことができる。このように、変位規制部33を第1、第2シート材31、32に固定することで、図3に示すように、被接触物Xが接触した際、第2シート材32の被接触物Xとの接触部以外の部分の膨らみを規制することができる。なお、ここでの「規制」は、変位規制部33を省略した場合と比較して、第2シート材32の前記接触部以外の部分を膨らみ難くすることができることを意味しており、好ましくは、前記接触部以外の部分の膨らみを防止することができることを意味している。 Such a displacement regulating portion 33 has a sheet shape and is located between the first sheet material 31 and the second sheet material 32. Further, the lower surface of the displacement regulating portion 33 (that is, the surface on the first sheet material 31 side) is fixed to the first sheet material 31 over the entire area, and the upper surface (that is, the surface on the second sheet material 32 side) is fixed. , Is fixed to the second sheet material 32 over the entire area. The displacement regulating portion 33 and the first and second sheet materials 31 and 32 can be fixed by using, for example, an adhesive. By fixing the displacement regulating portion 33 to the first and second sheet materials 31 and 32 in this way, as shown in FIG. 3, when the contacted object X comes into contact, the contacted object of the second sheet material 32 It is possible to regulate the swelling of the portion other than the contact portion with X. The term "regulation" here means that the portion of the second sheet material 32 other than the contact portion can be made less likely to swell as compared with the case where the displacement regulating portion 33 is omitted, which is preferable. This means that it is possible to prevent swelling of a portion other than the contact portion.

なお、変位規制部33の厚さとしては、特に限定されないが、袋体30内に配置された状態で、例えば、1cm以上、5cm以下とすることができる。この程度の厚さとすることで、十分に薄い袋体30となり、アーム234に配置し易くなる。 The thickness of the displacement regulating portion 33 is not particularly limited, but can be, for example, 1 cm or more and 5 cm or less in the state of being arranged in the bag body 30. With this thickness, the bag body 30 becomes sufficiently thin, and it becomes easy to arrange it on the arm 234.

圧力センサー34は、第2シート材32に配置されている。具体的には、第2シート材32には台座35が設けられており、この台座35には第2シート材32に形成されている開口を介して空間Sと連通している収容空間SSが設けられている。そして、この収容空間SS内に圧力センサー34が設けられている。このように、第2シート材32に圧力センサー34を配置することで、圧力センサー34を空間Sからより近い場所に配置することができる。そのため、圧力損失が小さくなると共に、圧力変化を検出するまでのタイムラグが短くなり、空間S内の圧力をより正確に検出することができる。 The pressure sensor 34 is arranged on the second sheet material 32. Specifically, the second sheet material 32 is provided with a pedestal 35, and the pedestal 35 has a storage space SS communicating with the space S through an opening formed in the second sheet material 32. It is provided. A pressure sensor 34 is provided in the accommodation space SS. By arranging the pressure sensor 34 on the second sheet material 32 in this way, the pressure sensor 34 can be arranged at a place closer to the space S. Therefore, the pressure loss becomes smaller, the time lag until the pressure change is detected becomes shorter, and the pressure in the space S can be detected more accurately.

なお、圧力センサー34としては、圧力を検出することができれば特に限定されず、公知の物を適用することができる。例えば、圧力センサー34は、受圧により撓み変形するダイアフラムと、ダイアフラムの撓みを検出する検出素子(例えば、ダイアフラム上に配置されているピエゾ抵抗素子)と、を有する構成とすることができる。 The pressure sensor 34 is not particularly limited as long as it can detect the pressure, and a known one can be applied. For example, the pressure sensor 34 can be configured to include a diaphragm that bends and deforms due to pressure reception, and a detection element (for example, a piezoresistive element that is arranged on the diaphragm) that detects the deflection of the diaphragm.

図2に示すように、圧力制御ユニット36は、加圧ポンプ361と、加圧ポンプと空間S内を連通する流路362と、流路362の途中に配置されているバルブ363と、圧力センサー34で検出された空間Sの圧力に基づいて加圧ポンプ361およびバルブ363の駆動を制御する制御部364と、を有している。そして、制御部364は、自然状態において空間S内の圧力が所定の値(例えば、前述したように雰囲気圧力+5kPa程度の陽圧)を維持するように、加圧ポンプ361およびバルブ363の駆動を制御する。空間S内の圧力は、温度変化や経年的な気体抜け等によって変化するため、このような圧力制御ユニット36を設けることで、自然状態での空間S内の圧力を所定の値に保つことができる。そのため、被接触物Xとの接触による空間S内の圧力変化をより精度よく検出することができる。 As shown in FIG. 2, the pressure control unit 36 includes a pressurizing pump 361, a flow path 362 communicating with the pressurizing pump in the space S, a valve 363 arranged in the middle of the flow path 362, and a pressure sensor. It has a pressure pump 361 and a control unit 364 that controls the drive of the valve 363 based on the pressure in the space S detected in 34. Then, the control unit 364 drives the pressurizing pump 361 and the valve 363 so that the pressure in the space S maintains a predetermined value (for example, the atmospheric pressure + positive pressure of about 5 kPa as described above) in the natural state. Control. Since the pressure in the space S changes due to temperature changes, aging gas escape, etc., by providing such a pressure control unit 36, the pressure in the space S in the natural state can be maintained at a predetermined value. it can. Therefore, the pressure change in the space S due to the contact with the contacted object X can be detected more accurately.

加圧ポンプ361、バルブ363および制御部364の配置としては、特に限定されないが、例えば、アーム234内に配置することができる。これにより、これら各部を保護することができる。なお、例えば、空間S内からの経年的な空気漏れが実質的に起こらず、また、空間S内の温度を検出することのできる温度センサーが設けられている場合には、加圧ポンプ361、流路362およびバルブ363を省略することもできる。この場合は、温度センサーからの温度情報に基づいて圧力センサー34で検出された空間S内の圧力を補正することで、空間S内の現実の圧力を検知することができる。 The arrangement of the pressurizing pump 361, the valve 363, and the control unit 364 is not particularly limited, but can be arranged, for example, in the arm 234. Thereby, each of these parts can be protected. In addition, for example, when aged air leakage from the space S does not substantially occur and a temperature sensor capable of detecting the temperature in the space S is provided, the pressurizing pump 361, The flow path 362 and the valve 363 can be omitted. In this case, the actual pressure in the space S can be detected by correcting the pressure in the space S detected by the pressure sensor 34 based on the temperature information from the temperature sensor.

ここで、図4に、被接触物Xと接触したときの空間S内の圧力の変化(すなわち、圧力センサー34の検出信号)の一例を示す。このグラフは、時刻T1に被接触物Xが第2シート材32に接触し、時刻T2に被接触物Xが第2シート材32から離れた場合の圧力変化を示している。同図に示すように、時刻T1において第2シート材32に被接触物Xが接触すると空間S内の圧力が急峻に上昇し、時刻T2において被接触物Xとの接触が解除されると、速やかに自然状態の圧力に復帰する。外力検知装置3は、このような圧力変化に基づいて、被接触物Xとの接触の有無を判断できるように構成されている。 Here, FIG. 4 shows an example of a change in pressure in the space S (that is, a detection signal of the pressure sensor 34) when it comes into contact with the contacted object X. This graph shows the pressure change when the contacted object X comes into contact with the second sheet material 32 at time T1 and the contacted object X separates from the second sheet material 32 at time T2. As shown in the figure, when the contacted object X comes into contact with the second sheet material 32 at time T1, the pressure in the space S rises sharply, and when the contact with the contacted object X is released at time T2, It quickly returns to its natural pressure. The external force detecting device 3 is configured to be able to determine the presence or absence of contact with the contacted object X based on such a pressure change.

制御部364は、圧力センサー34での空間S内の圧力の検出結果から被接触物Xとの接触の有無を判断する。具体的には、制御部364は、図4で示したように、空間S内の圧力が大きく上昇した場合には被接触物Xと接触したと判断し、空間S内の圧力が自然状態に戻れば、被接触物Xとの接触が解除されたと判断する。そして、制御部364は、被接触物Xと接触したと判断した場合には、その情報をロボット本体2のロボット制御部25に送信する。ロボット制御部25は、被接触物Xと接触したとの情報を制御部364から受信した場合には、例えば、速やかにロボット本体2を停止させる。これにより、ロボット1や被接触物Xの破損を防止でき、特に、被接触物Xとしての作業者の安全を確保することができる。反対に、制御部364は、被接触物Xとの接触が解除されたと判断した場合には、その情報をロボット制御部25に送信する。ロボット制御部25は、被接触物Xとの接触が解除されたとの情報を制御部364から受信した場合には、例えば、速やかにロボット本体2の駆動を再開する。これにより、被接触物Xとの接触によるタイムロスを短くすることができる。 The control unit 364 determines whether or not there is contact with the contacted object X from the detection result of the pressure in the space S by the pressure sensor 34. Specifically, as shown in FIG. 4, the control unit 364 determines that when the pressure in the space S rises significantly, it has come into contact with the contacted object X, and the pressure in the space S becomes a natural state. When it returns, it is determined that the contact with the contacted object X has been released. Then, when the control unit 364 determines that it has come into contact with the contacted object X, the control unit 364 transmits the information to the robot control unit 25 of the robot main body 2. When the robot control unit 25 receives information from the control unit 364 that it has come into contact with the contacted object X, for example, the robot control unit 25 promptly stops the robot body 2. As a result, damage to the robot 1 and the contacted object X can be prevented, and in particular, the safety of the operator as the contacted object X can be ensured. On the contrary, when the control unit 364 determines that the contact with the contacted object X has been released, the control unit 364 transmits the information to the robot control unit 25. When the robot control unit 25 receives information from the control unit 364 that the contact with the contacted object X has been released, the robot control unit 25 promptly resumes driving the robot body 2, for example. As a result, the time loss due to contact with the contacted object X can be shortened.

以上、外力検知装置3について詳細に説明した。このような構成によれば、前述したように、被接触物Xとの接触の有無を高精度に検知することができ、ロボット1の安全な駆動が可能となる。特に、本実施形態では、被接触物Xと接触する袋体30中にスポンジのような変位規制部33が配置されているため、被接触物Xとの接触時の衝撃を緩和することができ、被接触物Xとしての作業者の安全をより確保することができる。また、被接触物Xと接触してから変位規制部33が圧縮しきるまで(すなわち、被接触物Xが硬いアーム234の筐体234aにぶつかるまで)に若干の時間差が生じるため、ロボット本体2の駆動を停止するまでの時間に若干の猶予を与えることができる。そのため、例えば、通常動作における各アーム231、232、233、234、235、236の移動速度を比較的早く設定しておいても、被接触物Xとの接触時には安全にロボット本体2を停止させることができる。 The external force detecting device 3 has been described in detail above. According to such a configuration, as described above, the presence or absence of contact with the contacted object X can be detected with high accuracy, and the robot 1 can be safely driven. In particular, in the present embodiment, since the displacement regulating portion 33 such as a sponge is arranged in the bag body 30 in contact with the contacted object X, the impact at the time of contact with the contacted object X can be mitigated. , The safety of the operator as the contacted object X can be further ensured. Further, since there is a slight time difference between the contact with the contacted object X and the time when the displacement regulating portion 33 is completely compressed (that is, until the contacted object X hits the housing 234a of the hard arm 234), the robot body 2 It is possible to give some grace to the time until the drive is stopped. Therefore, for example, even if the moving speeds of the arms 231, 232, 233, 234, 235, and 236 in the normal operation are set relatively high, the robot body 2 is safely stopped when it comes into contact with the contacted object X. be able to.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るロボットについて説明する。
図5は、本発明の第2実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。
<Second Embodiment>
Next, the robot according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing the robot according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態に係るロボットは、主に、外力検知装置の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態のロボットと同様である。 The robot according to the present embodiment is the same as the robot according to the first embodiment described above, except that the configuration of the external force detection device is mainly different.

なお、以下の説明では、第2実施形態のロボットに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図5では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, the robot of the second embodiment will be mainly described with respect to the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted. Further, in FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図5に示すように、本実施形態のロボット1では、アーム234の一部が外力検知装置3の第1シート材31を兼ねている。具体的には、アーム234の筐体234aが第1シート材31を兼ねている。これにより、ロボット1の装置構成を簡略化することができる。 As shown in FIG. 5, in the robot 1 of the present embodiment, a part of the arm 234 also serves as the first sheet material 31 of the external force detecting device 3. Specifically, the housing 234a of the arm 234 also serves as the first sheet material 31. This makes it possible to simplify the device configuration of the robot 1.

特に、本実施形態では、筐体234aにはフィン234bが設けられており、例えば、空間Sの内外の熱交換を効率的に行うことができる。なお、筐体234aは、例えば、各種金属材料で構成することができる。 In particular, in the present embodiment, the housing 234a is provided with fins 234b, and for example, heat exchange inside and outside the space S can be efficiently performed. The housing 234a can be made of, for example, various metal materials.

また、筐体234aには空間Sの内外を連通する開口234cが形成されており、この開口234cには流路362の端部が接続されている。また、筐体234aには空間の内外を連通する開口234dが形成されており、この開口234dには圧力センサー34が配置されている。すなわち、圧力センサー34は、第1シート材31を兼ねている筐体234aに配置されている。このように、筐体234aに圧力センサー34を配置することで、圧力センサー34を空間Sからより近い場所に配置することができる。そのため、圧力損失が小さくなると共に、圧力変化を検出するまでのタイムラグが短くなるため、空間S内の圧力をより正確に検出することができる。また、圧力制御ユニット36および圧力センサー34をアーム234内に配置することができるため、これら各部を保護することができる。 Further, the housing 234a is formed with an opening 234c that communicates the inside and outside of the space S, and the end of the flow path 362 is connected to the opening 234c. Further, the housing 234a is formed with an opening 234d that communicates with the inside and outside of the space, and a pressure sensor 34 is arranged in the opening 234d. That is, the pressure sensor 34 is arranged in the housing 234a that also serves as the first sheet material 31. By arranging the pressure sensor 34 in the housing 234a in this way, the pressure sensor 34 can be arranged in a place closer to the space S. Therefore, the pressure loss becomes smaller and the time lag until the pressure change is detected becomes shorter, so that the pressure in the space S can be detected more accurately. Further, since the pressure control unit 36 and the pressure sensor 34 can be arranged in the arm 234, each of these parts can be protected.

このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Even with such a second embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係るロボットについて説明する。
図6は、本発明の第3実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。
<Third Embodiment>
Next, the robot according to the third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing the robot according to the third embodiment of the present invention.

本実施形態に係るロボットは、主に、外力検知装置の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態のロボットと同様である。 The robot according to the present embodiment is the same as the robot according to the first embodiment described above, except that the configuration of the external force detection device is mainly different.

なお、以下の説明では、第3実施形態のロボットに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図6では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, the robot of the third embodiment will be mainly described with respect to the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted. Further, in FIG. 6, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図6に示すように、本実施形態の外力検知装置3では空間Sが複数に仕切られている。そして、空間S毎に圧力センサー34および圧力制御ユニット36が配置されている。このような構成とすることで、1つの空間Sの体積を小さくすることができるため、被接触物Xとの接触による圧力変化がより大きくなる。そのため、より高感度で、被接触物Xとの接触を検知することができる。また、圧力変化を検知した圧力センサー34に対応する空間Sを特定することで、被接触物Xとの接触箇所をより狭い範囲で特定することもできる。 As shown in FIG. 6, in the external force detecting device 3 of the present embodiment, the space S is divided into a plurality of spaces. A pressure sensor 34 and a pressure control unit 36 are arranged in each space S. With such a configuration, the volume of one space S can be reduced, so that the pressure change due to contact with the contacted object X becomes larger. Therefore, it is possible to detect contact with the contacted object X with higher sensitivity. Further, by specifying the space S corresponding to the pressure sensor 34 that has detected the pressure change, the contact point with the contacted object X can be specified in a narrower range.

このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態では、空間S毎に圧力制御ユニット36の制御部364を配置しているが、複数の制御部364を1つにまとめてもよい。また、本実施形態では、空間S毎に圧力センサー34および圧力制御ユニット36を配置しているが、例えば、複数の空間Sを直列に繋げて1つの圧力センサー34および圧力制御ユニット36によって圧力変化を検知する構成となっていてもよいし、複数の空間Sを並列に繋げて1つの圧力センサー34および圧力制御ユニット36によって圧力変化を検知する構成となっていてもよい。 Even with such a third embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited. In the present embodiment, the control unit 364 of the pressure control unit 36 is arranged for each space S, but a plurality of control units 364 may be combined into one. Further, in the present embodiment, the pressure sensor 34 and the pressure control unit 36 are arranged in each space S. For example, a plurality of spaces S are connected in series and the pressure is changed by one pressure sensor 34 and the pressure control unit 36. It may be configured to detect a pressure change, or a plurality of spaces S may be connected in parallel and a pressure change may be detected by one pressure sensor 34 and a pressure control unit 36.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係るロボットについて説明する。
図7は、本発明の第4実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。
<Fourth Embodiment>
Next, the robot according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing the robot according to the fourth embodiment of the present invention.

本実施形態に係るロボットは、主に、外力検知装置の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態のロボットと同様である。 The robot according to the present embodiment is the same as the robot according to the first embodiment described above, except that the configuration of the external force detection device is mainly different.

なお、以下の説明では、第4実施形態のロボットに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図7では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, the robot of the fourth embodiment will be described mainly on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same items will be omitted. Further, in FIG. 7, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図7に示すように、本実施形態の外力検知装置3では変位規制部33が複数の分割片331に分割されており、複数の分割片331が互いに離間して配置されている。そして、各分割片331の下面が第1シート材31に固定されており、上面が第2シート材32に固定されている。すなわち、変位規制部33は、第1シート材31および第2シート材32に固定されており、変位規制部33と第1シート材31との固定部は、互いに離間して複数設けられており、変位規制部33と第2シート材32との固定部は、互いに離間して複数設けられている。これにより、特に、変位規制部33によって第2シート材32の変形が阻害され難くなるため、第2シート材32の変形の自由度が増し、第2シート材32の破損を低減することができる。 As shown in FIG. 7, in the external force detecting device 3 of the present embodiment, the displacement regulating unit 33 is divided into a plurality of divided pieces 331, and the plurality of divided pieces 331 are arranged apart from each other. The lower surface of each divided piece 331 is fixed to the first sheet material 31, and the upper surface is fixed to the second sheet material 32. That is, the displacement regulating portion 33 is fixed to the first sheet material 31 and the second sheet material 32, and a plurality of fixing portions between the displacement regulating portion 33 and the first sheet material 31 are provided so as to be separated from each other. A plurality of fixed portions of the displacement regulating portion 33 and the second sheet material 32 are provided apart from each other. As a result, in particular, the displacement regulating portion 33 makes it difficult for the deformation of the second sheet material 32 to be hindered, so that the degree of freedom of deformation of the second sheet material 32 is increased, and damage to the second sheet material 32 can be reduced. ..

このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態では、変位規制部33を複数の分割片331に分割しているが、例えば、第1実施形態と同様に分割されていない1つの変位規制部33を用い、第1、第2シート材31、32との固定箇所を複数配置してもよい。 Even with such a fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited. In the present embodiment, the displacement regulating unit 33 is divided into a plurality of divided pieces 331. For example, as in the first embodiment, one displacement regulating unit 33 which is not divided is used, and the first and first displacement regulating units 33 are used. A plurality of fixing points with the two sheet materials 31 and 32 may be arranged.

<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態に係るロボットについて説明する。
図8は、本発明の第5実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。
<Fifth Embodiment>
Next, the robot according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view showing the robot according to the fifth embodiment of the present invention.

本実施形態に係るロボットは、主に、外力検知装置の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態のロボットと同様である。 The robot according to the present embodiment is the same as the robot according to the first embodiment described above, except that the configuration of the external force detection device is mainly different.

なお、以下の説明では、第5実施形態のロボットに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図8では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, the robot of the fifth embodiment will be described mainly on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same items will be omitted. Further, in FIG. 8, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図8に示すように、本実施形態の外力検知装置3では変位規制部33が柔軟な複数の線状体332で構成されている。そして、各線状体332の一端部が第1シート材31に固定されており、他端部が第2シート材32に固定されている。そして、これら線状体332が伸びきることで、第2シート材32の第1シート材31から離間する方向への変位を規制している。 As shown in FIG. 8, in the external force detecting device 3 of the present embodiment, the displacement regulating unit 33 is composed of a plurality of flexible linear bodies 332. One end of each linear body 332 is fixed to the first sheet material 31, and the other end is fixed to the second sheet material 32. Then, the linear body 332 is fully extended to regulate the displacement of the second sheet material 32 in the direction away from the first sheet material 31.

このような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Even with such a fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態に係るロボットについて説明する。
図9は、本発明の第6実施形態に係るロボットを示す部分拡大断面図である。
<Sixth Embodiment>
Next, the robot according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view showing the robot according to the sixth embodiment of the present invention.

本実施形態に係るロボットは、主に、外力検知装置の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態のロボットと同様である。 The robot according to the present embodiment is the same as the robot according to the first embodiment described above, except that the configuration of the external force detection device is mainly different.

なお、以下の説明では、第6実施形態のロボットに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図9では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, the robot of the sixth embodiment will be described mainly on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same items will be omitted. Further, in FIG. 9, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図9に示すように、本実施形態の外力検知装置3は、第1シート材31と、第1シート材31と対向配置されている第2シート材32と、第1シート材31と第2シート材32の外周部同士を連結し、第1シート材31と第2シート材32との間に密閉された空間Sを形成する可撓性を有する連結部37と、第1シート材31と第2シート材32との間に位置する変位規制部33と、空間S内の圧力を検出する圧力センサー34と、空間S内の圧力を制御する圧力制御ユニット36と、を有している。また、本実施形態では、第1シート材31および第2シート材32は、板状の硬質な部材で構成されており、変位規制部33は、弾性体として複数のバネ部材333で構成されている。各バネ部材333は、空間Sの厚さ方向に伸縮するように設けられている。このように、変位規制部33をバネ部材333で構成することで、変位規制部33の構成が簡単となると共に、被接触物Xとの接触時の衝撃を緩和することができる。そのため、被接触物Xとしての作業者の安全性が向上する。 As shown in FIG. 9, the external force detecting device 3 of the present embodiment includes a first sheet material 31, a second sheet material 32 arranged to face the first sheet material 31, and a first sheet material 31 and a second sheet material 31. A flexible connecting portion 37 that connects the outer peripheral portions of the sheet material 32 to each other to form a sealed space S between the first sheet material 31 and the second sheet material 32, and the first sheet material 31 It has a displacement regulating unit 33 located between the second sheet material 32, a pressure sensor 34 for detecting the pressure in the space S, and a pressure control unit 36 for controlling the pressure in the space S. Further, in the present embodiment, the first sheet material 31 and the second sheet material 32 are composed of a plate-shaped hard member, and the displacement regulating portion 33 is composed of a plurality of spring members 333 as elastic bodies. There is. Each spring member 333 is provided so as to expand and contract in the thickness direction of the space S. By forming the displacement regulating portion 33 with the spring member 333 in this way, the configuration of the displacement regulating portion 33 can be simplified and the impact at the time of contact with the contacted object X can be alleviated. Therefore, the safety of the operator as the contacted object X is improved.

このような第6実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態の場合には、変位規制部33としてのバネ部材333を省略し、連結部37が変位規制部33を兼ねてもよい。 Even with such a sixth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited. In the case of the present embodiment, the spring member 333 as the displacement regulating portion 33 may be omitted, and the connecting portion 37 may also serve as the displacement regulating portion 33.

以上、本発明のロボットおよび外力検知装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。 The robot and the external force detecting device of the present invention have been described above based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is an arbitrary configuration having the same function. Can be replaced with. Further, any other constituents may be added to the present invention. Moreover, each embodiment may be combined appropriately.

また、前述した実施形態では、ロボットとして、回動軸の数が6ある6軸多関節ロボットを用いたが、ロボットとしては、これに限定されず、例えば、胴体と2つの多関節アームを有する双腕ロボットであってもよいし、スカラロボット(水平多関節ロボット)であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, a 6-axis articulated robot having 6 rotation axes is used as the robot, but the robot is not limited to this, and has, for example, a body and two articulated arms. It may be a dual-arm robot or a SCARA robot (horizontal articulated robot).

また、前述した実施形態では、外力検知装置をロボットに配置した構成について説明したが、外力検知装置を配置する対象は、ロボットに限定されない。例えば、バイク、自動車等の移動体、動物(特に人間)、植物等の生物等に配置してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the external force detection device is arranged in the robot has been described, but the target in which the external force detection device is arranged is not limited to the robot. For example, it may be placed on a moving body such as a motorcycle or an automobile, an animal (particularly a human), or an organism such as a plant.

また、前述した実施形態では、袋体内の空間が密閉されていたが、袋体内の空間は密閉されていなくてもよい。この場合、空間Sは、雰囲気の圧力と等しい圧力を有することにある。 Further, in the above-described embodiment, the space inside the bag is sealed, but the space inside the bag does not have to be sealed. In this case, the space S is to have a pressure equal to the pressure of the atmosphere.

1…ロボット、2…ロボット本体、21…ベース、221、222、223、224、225、226…関節機構、231、232、233、234、235、236…アーム、234a…筐体、234b…フィン、234c、234d…開口、24…ハンド接続部、25…ロボット制御部、26…ハンド、3…外力検知装置、30…袋体、31…第1シート材、32…第2シート材、321…表面、33…変位規制部、331…分割片、332…線状体、333…バネ部材、34…圧力センサー、35…台座、36…圧力制御ユニット、361…加圧ポンプ、362…流路、363…バルブ、364…制御部、37…連結部、S…空間、SS…収容空間、T1、T2…時刻、X…被接触物 1 ... Robot, 2 ... Robot body, 21 ... Base, 221, 222, 223, 224, 225, 226 ... Joint mechanism, 231, 232, 233, 234, 235, 236 ... Arm, 234a ... Housing, 234b ... Fins , 234c, 234d ... Opening, 24 ... Hand connection part, 25 ... Robot control unit, 26 ... Hand, 3 ... External force detection device, 30 ... Bag body, 31 ... First sheet material, 32 ... Second sheet material, 321 ... Surface, 33 ... Displacement control part, 331 ... Divided piece, 332 ... Linear body, 333 ... Spring member, 34 ... Pressure sensor, 35 ... Pedestal, 36 ... Pressure control unit, 361 ... Pressurized pump, 362 ... Flow path, 363 ... valve, 364 ... control unit, 37 ... connection unit, S ... space, SS ... accommodation space, T1, T2 ... time, X ... contacted object

Claims (10)

可動部と、
前記可動部に配置されている第1部材と、
前記第1部材に対して前記可動部とは反対側に配置されている第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に位置し、前記第1部材から離間する方向への前記第2部材の変位を規制する第3部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間にある空間の圧力を検出する圧力検出部と、を有し、
前記第3部材は、前記第1部材および前記第2部材に固定されており、
前記第3部材と前記第1部材との固定部は、離間して複数設けられており、
前記第3部材と前記第2部材との固定部は、離間して複数設けられていることを特徴とするロボット。
Moving parts and
The first member arranged in the movable part and
A second member arranged on the side opposite to the movable portion with respect to the first member,
A third member located between the first member and the second member and regulating the displacement of the second member in a direction away from the first member.
It has a pressure detecting unit that detects the pressure in the space between the first member and the second member.
The third member is fixed to the first member and the second member.
A plurality of fixing portions between the third member and the first member are provided apart from each other.
A robot characterized in that a plurality of fixing portions of the third member and the second member are provided apart from each other.
前記空間は密閉されていることを特徴とする請求項1に記載のロボット。 The robot according to claim 1, wherein the space is hermetically sealed. 前記空間は、前記第1部材と前記第2部材とで囲まれている請求項1または2に記載のロボット。 The robot according to claim 1 or 2, wherein the space is surrounded by the first member and the second member. 前記空間は、自然状態で陽圧である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the space is a positive pressure in a natural state. 前記空間は、複数に仕切られている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the space is partitioned into a plurality of parts. 前記圧力検出部は、前記第2部材に配置されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressure detecting unit is arranged on the second member. 前記圧力検出部は、前記第1部材に配置されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressure detecting unit is arranged on the first member. 前記可動部の一部が前記第1部材を兼ねている請求項1ないし7のいずれか1項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 7, wherein a part of the movable portion also serves as the first member. 前記第3部材は、弾性体である請求項1ないし8のいずれか1項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 8, wherein the third member is an elastic body. 前記第3部材は、発泡体を含んでいる請求項1ないし9のいずれか1項に記載のロボット The robot according to any one of claims 1 to 9, wherein the third member includes a foam .
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