JP7305298B2 - 力センサ、力センサの制御方法、ロボットシステム、ロボットシステムの制御方法、ロボットシステムを用いた物品の製造方法、制御プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
図1は本実施形態のロボットシステム100の概略構成を示している。図1において、ロボットシステム100は、多関節ロボット装置として構成されたロボットアーム本体3とロボットハンド本体2、ロボットシステム100全体を制御する制御装置200と、外部入力装置210を備えている。
第1の実施形態では上面部材60と底面部材61の相対変位量を光学センサにより検出したがこれに限らない。例えば磁気的に変位を計測する方法がある。以下、検出素子502に磁電変換素子401、検出対象503に磁束発生源402を用いた例で詳述する。図10は空気中に磁石を配置した際の磁束線のシミュレーションの結果を示す。シミュレーションは2次元静磁界モデルで行った。
2 ロボットハンド本体
3 ロボットアーム本体
10 センサ側コネクタ
20 ハンド側コネクタ
30 アーム内配線
30a アーム内配線プラグ
30b 中継配線プラグ
30c センサプラグ
31 ハンド中継配線
32 センサ配線
40 中継基板
41 ハンド側基板
42 センサ基板
50 弾性部材
60 上面部材
61 底面部材
70、71 締結部材
80 シール部材
90b、90c 端子
100 ロボットシステム
110 基台
200 制御装置
205 力覚センサ検知部
210 外部入力装置
301~306 リンク
306a リンク中空部
400 指
401 磁電変換素子
402 磁束発生源
501 センサユニット
502 検出素子
503 検出対象
541 光学パターン
551 発光素子
552 受光素子
Claims (36)
- ロボットアームに着脱可能な、中空部を有する力センサであって、
前記ロボットアーム側で電気的に接続される第1接続部と、
ロボットハンド側で電気的に接続される第2接続部と、
力に関する情報を検出するセンサユニットと、を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する配線が前記中空部に配置され、
前記第1接続部は、前記第2接続部と電気的に接続され、かつ前記センサユニットで検出された前記情報を出力できる、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項1に記載の力センサにおいて、
前記第1接続部の一部は前記中空部に配置され、前記第2接続部の一部は前記中空部に配置されている、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項1または2に記載の力センサにおいて、
前記第1接続部は前記中空部から突出するように設けられ、前記第2接続部は前記中空部から突出するように設けられる、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載に力センサにおいて、
前記第1接続部はコネクタであり、前記第2接続部は前記配線に設けられたプラグである、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の力センサにおいて、
前記センサユニットが設けられ、前記情報を出力する第1基板と、
前記第1接続部が設けられ、前記配線が接続される第2基板と、を備え、
前記第1基板と前記第2基板とは電気的に接続されている、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項5に記載に力センサにおいて、
前記第1基板と前記第2基板とがセンサ用配線により電気的に接続されることで、前記第1接続部から前記情報を出力できる、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項6に記載の力センサにおいて、
前記センサ用配線は、前記中空部に配置されている、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項4に記載の力センサにおいて、
前記プラグは前記中空部から一部突出するように設けられている、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項4に記載の力センサにおいて、
前記第1接続部は、前記ロボットアームに設けられたプラグと接続されるコネクタであり、前記第2接続部は、前記ロボットハンドに設けられたコネクタと接続されるプラグである、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の力センサにおいて、
前記第1接続部の接続端子と前記第2接続部の接続端子は同じ端子配列となっている、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項5から7のいずれか1項に記載の力センサにおいて、
前記中空部に、前記センサユニットと前記第2基板とを隔てるようにシール部材が配置されている、
ことを特徴とする力センサ。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の力センサにおいて、
前記ロボットアームに対して前記力センサを位置決めするための孔を備えている、
ことを特徴とする力センサ。 - ロボットアームに着脱可能な、中空部を有する力センサの制御方法であって、
前記力センサは、
前記ロボットアーム側で電気的に接続される第1接続部と、
ロボットハンド側で電気的に接続される第2接続部と、
力に関する情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットが設けられ、前記情報を出力する第1基板と、を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する配線が前記中空部に配置されており、
前記第1接続部は、前記第2接続部と電気的に接続され、かつ前記センサユニットで検出された前記情報を出力でき、
前記第1基板が、前記第1接続部を用いて、前記情報を出力する、
ことを特徴とする制御方法。 - 中空部を有する力センサと、ロボットアームと、を備えたロボットシステムであって、
前記力センサは、
前記ロボットアーム側で電気的に接続される第1接続部と、
ロボットハンド側で電気的に接続される第2接続部と、
力に関する情報を検出するセンサユニットと、を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する配線が前記中空部に配置され、
前記第1接続部は、前記第2接続部と電気的に接続され、かつ前記センサユニットで検出された前記情報を出力でき、
前記ロボットアームは、前記第1接続部により前記力センサと電気的に接続されている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1接続部の一部は前記中空部の一部に配置されており、前記第2接続部の一部は前記中空部に配置されている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14または15に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1接続部は前記中空部から突出するように設けられ、前記第2接続部は前記中空部から突出するように設けられる、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14から16のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1接続部はコネクタであり、前記第2接続部は前記配線に設けられたプラグである、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14から17のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記センサユニットが設けられ、前記情報を出力する第1基板と、
前記第1接続部が設けられ、前記配線が接続される第2基板と、を備え、
前記第1基板と前記第2基板とは電気的に接続されている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項18に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1基板と前記第2基板とがセンサ用配線により電気的に接続されることで、前記第1接続部から前記情報を出力できる、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項19に記載のロボットシステムにおいて、
前記センサ用配線は、前記中空部に配置されている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項17に記載のロボットシステムにおいて、
前記プラグは前記中空部から一部突出するように設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項17に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1接続部は、前記ロボットアームに設けられたプラグと接続されるコネクタであり、前記第2接続部は、前記ロボットハンドに設けられたコネクタと接続されるプラグである、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項22に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1接続部の接続端子と前記第2接続部の接続端子と、は同じ端子配列となっている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項18から20のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記中空部に、前記センサユニットと前記第2基板とを隔てるようにシール部材が配置されている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14から24のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記力センサは、前記ロボットアームに対して前記力センサを位置決めするための孔を備えており、
前記孔と取付具とを用いて前記力センサが取り付けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14から25のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットアームはロボットアーム配線を有しており、
前記力センサを前記ロボットアームに設ける際、前記ロボットアーム配線が前記第1接続部に接続される、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項26に記載にロボットシステムにおいて、
前記ロボットアーム配線は、前記ロボットアームの内部に配されている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14から27のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットアームを制御する制御部を備え、
前記制御部が、
前記力センサが前記ロボットアームに取り付けられているか否か検出する、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項28に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御部が、
前記力センサが前記ロボットアームに取り付けられている否かに基づき、前記ロボットアームの制御パラメータを設定する、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項28または29に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御部が、
前記力センサが前記ロボットアームに取り付けられている否かに基づき、前記力センサが前記ロボットアームに取り付けられていないと判定した場合、力制御を実行できないようにする、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項14から30のいずれか1項に記載のロボットシステムを用いて物品の製造を行
うことを特徴とする物品の製造方法。 - 中空部を有する力センサと、ロボットアームと、制御部と、を備えたロボットシステム
の制御方法であって、
前記力センサは、
前記ロボットアーム側で電気的に接続される第1接続部と、
ロボットハンド側で電気的に接続される第2接続部と、
力に関する情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットが設けられ、前記情報を出力する第1基板と、を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する配線が前記中空部に配置され、
前記第1接続部は、前記第2接続部と電気的に接続され、かつ前記センサユニットで検出された前記情報を出力でき、
前記ロボットアームは、前記第1接続部により前記力センサと電気的に接続され、前記第1基板が、前記第1接続部を用いて、前記情報を前記制御部に出力し、
前記制御部が、前記情報に基づき前記ロボットアームを制御する、
ことを特徴とする制御方法。 - 中空部を有する力センサと、ロボットハンドと、を備えたロボットシステムであって、
前記力センサは、
ロボットアーム側で電気的に接続される第1接続部と、
前記ロボットハンド側で電気的に接続される第2接続部と、
力に関する情報を検出するセンサユニットと、を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する配線が前記中空部に配置され、
前記第1接続部は、前記第2接続部と電気的に接続され、かつ前記センサユニットで検出された前記情報を出力でき、
前記ロボットハンドは、前記第2接続部により前記力センサと電気的に接続されている、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 中空部を有する力センサと、ロボットハンドと、制御部と、を備えたロボットシステム
の制御方法であって、
前記力センサは、
ロボットアーム側で電気的に接続される第1接続部と、
前記ロボットハンド側で電気的に接続される第2接続部と、
力に関する情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットが設けられ、前記情報を出力する第1基板と、を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とを接続する配線が前記中空部に配置され、
前記第1接続部は、前記第2接続部と電気的に接続され、かつ前記センサユニットで検出された前記情報を出力でき、
前記ロボットハンドは、前記第2接続部により前記力センサと電気的に接続され、前記第1基板が、前記第1接続部を用いて、前記情報を前記制御部に出力し、
前記制御部が、前記情報に基づき前記ロボットハンドを制御する、
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項13または32または34に記載の制御方法をコンピュータにより実行可能な制御プログラム。
- 請求項35に記載の制御プログラムを格納した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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