JPH028777A - 可動体の接触検知装置 - Google Patents
可動体の接触検知装置Info
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- JPH028777A JPH028777A JP63159798A JP15979888A JPH028777A JP H028777 A JPH028777 A JP H028777A JP 63159798 A JP63159798 A JP 63159798A JP 15979888 A JP15979888 A JP 15979888A JP H028777 A JPH028777 A JP H028777A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 39
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えばロボットアームなどの可動体が移動
の障害となる物体や作業の対象となる物体など該可動体
以外の物体へ接触しｔことを検知する接触検知装置に関
するものである。
の障害となる物体や作業の対象となる物体など該可動体
以外の物体へ接触しｔことを検知する接触検知装置に関
するものである。
第７図は例えば特開昭５２−１５５７６４号公報に示さ
れた従来の複腕ロボットの衝突回避方式を示す概略構成
図である。図に２いて、（１１）、Ｏｎ、Ｏｌ、α４は
それぞれ複腕ロボットのアーム部、（１１８）、 （ｌ
ｌｂ）（１２ｃ） 、 （１２ｄ） はそれぞれ超音
波の送波器％（１３ＩＬ）。
れた従来の複腕ロボットの衝突回避方式を示す概略構成
図である。図に２いて、（１１）、Ｏｎ、Ｏｌ、α４は
それぞれ複腕ロボットのアーム部、（１１８）、 （ｌ
ｌｂ）（１２ｃ） 、 （１２ｄ） はそれぞれ超音
波の送波器％（１３ＩＬ）。
（１３ｂ） 、 （１４ｅ） 、 （１４ｄ）はそれぞ
れ超音波の受波器である０ 次に動作について説明する０送波器（ｌ１ｍ）、 （ｌ
ｌｂ）（１２ｃ）、 （ｒ２ｄ）を順次駆動し空中に超
音波を放射する。
れ超音波の受波器である０ 次に動作について説明する０送波器（ｌ１ｍ）、 （ｌ
ｌｂ）（１２ｃ）、 （ｒ２ｄ）を順次駆動し空中に超
音波を放射する。
この超音波を受波器（ｒａｍ） 、 （１３ｂ）、 （
１４ｃ）、 （１４ｄ）で受取り、超音波を放射してか
ら受取るまでの時間差にエリ、送波器（ｌｌａ） 、
（ｌｌｂ）、 （１２ｅ）、 （１２ｄ）と受波器（１
３ａ） 、 （１３ｂ）、 （１４ｃ）、 （１４ｄ）
閣の距離を求め、アーム部ａ１）、ａ２とアーム部（至
）、α◆との距離に置き換え。
１４ｃ）、 （１４ｄ）で受取り、超音波を放射してか
ら受取るまでの時間差にエリ、送波器（ｌｌａ） 、
（ｌｌｂ）、 （１２ｅ）、 （１２ｄ）と受波器（１
３ａ） 、 （１３ｂ）、 （１４ｃ）、 （１４ｄ）
閣の距離を求め、アーム部ａ１）、ａ２とアーム部（至
）、α◆との距離に置き換え。
アーム部Ｏυ、（６）とアーム部（２）、α４とが異常
接近して衝突することのない様、異常接近し友場合には
回避動作を行なわせる。
接近して衝突することのない様、異常接近し友場合には
回避動作を行なわせる。
父、第８図に示すものは、例えば実開昭５７−１９９８
８０号公報に示され友障害物検出装置ａｓを移動台ｉ
Ｑｆｌ Ｂ工びアーム部（ロ）に取り付けｔものであり
、（１５ａ）は障害物検出装置１（至）の接触子である
。
８０号公報に示され友障害物検出装置ａｓを移動台ｉ
Ｑｆｌ Ｂ工びアーム部（ロ）に取り付けｔものであり
、（１５ａ）は障害物検出装置１（至）の接触子である
。
次いで、この場合の動作について説明する。接触子（１
５ａ）は移動台車（至）２よびアーム部助が移動する際
に最も障害物（図示せず）に接触しやすいと思われる位
置に突出して設けられて２す、移動台車α・２工びアー
ム部αηのどの部分よりも先に障害物（図示せず）に接
触し、障害物を検出する次め移動台車α・νよびアーム
部σηが障害物（図示せず）に接触して傷つくのを防ぐ
ことができる。
５ａ）は移動台車（至）２よびアーム部助が移動する際
に最も障害物（図示せず）に接触しやすいと思われる位
置に突出して設けられて２す、移動台車α・２工びアー
ム部αηのどの部分よりも先に障害物（図示せず）に接
触し、障害物を検出する次め移動台車α・νよびアーム
部σηが障害物（図示せず）に接触して傷つくのを防ぐ
ことができる。
従来のものは以上のように構成されているので、第７図
の場合には、送波器および受波器の設けられていない障
害物などにはアーム部が接触して傷ついてしまう２それ
があり、また、第８図の実施例の場合には、障害物との
接触検知を行なう上で死角を生じないようにする次めに
は、接触子を多数段ける必要が生ずるが、自己の運動性
を防げることなく、表面にすき間なく接触子音数り付け
る事は困難であるなどの課題があつｔｏ この発明は上記の様な課題を解消する几めになされたも
ので、可動体のどの部分が該可動体以外の物体に接触し
ても検知することができる接触検知に死角のない可動体
の接触検知装置を得ることを目的とする。
の場合には、送波器および受波器の設けられていない障
害物などにはアーム部が接触して傷ついてしまう２それ
があり、また、第８図の実施例の場合には、障害物との
接触検知を行なう上で死角を生じないようにする次めに
は、接触子を多数段ける必要が生ずるが、自己の運動性
を防げることなく、表面にすき間なく接触子音数り付け
る事は困難であるなどの課題があつｔｏ この発明は上記の様な課題を解消する几めになされたも
ので、可動体のどの部分が該可動体以外の物体に接触し
ても検知することができる接触検知に死角のない可動体
の接触検知装置を得ることを目的とする。
この発明に係る可動体の接触検知装置は、加振されてい
る可動体の振動特性を検出する振動検出手段、この振動
検出手段で検出され友振動特性の変化により上記可動体
が該可動体以外の物体に接触し九ことを検知する接触検
知手段ヶ設けたものである。
る可動体の振動特性を検出する振動検出手段、この振動
検出手段で検出され友振動特性の変化により上記可動体
が該可動体以外の物体に接触し九ことを検知する接触検
知手段ヶ設けたものである。
この発明における接触検知手段は、振動検出手段で検出
された可動体の振動特性の変化により、上記可動体が該
可動体以外の物体に接触し友ことを検知する。
された可動体の振動特性の変化により、上記可動体が該
可動体以外の物体に接触し友ことを検知する。
〔実施例ｊ
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による可動体の接触検知装置の
概略溝底を示すブロック図、第２図は第１図の可動体の
接触検知装置ｆｔ−ロボットのアーム部に応用した場合
の概略図である。図に２いて、（１）はロボットのアー
ム部などの可動体、（２１は可動体口）に振動を与える
加振手段であり、ｔとえば可動体（１）の共振周波数を
含む広い周波数幅を有する振動発振器で、連続的に振動
を発根するものであっても、間欠的に振動を発根するも
のであってもよく、また、いわゆるハンマリングと呼ば
れる可動体口）をハンマで打つＬうな衝撃音発生器など
である。＋３）は可動体（１）の振動を検出分析して共
振周波数を求める振動検出手段、（４）は振動検出手段
（３）で求められｔ共振周波数の変化により可動体１１
）が障害物に接触し友ことを検知して信号を発信する接
触検知手段である。
図はこの発明の一実施例による可動体の接触検知装置の
概略溝底を示すブロック図、第２図は第１図の可動体の
接触検知装置ｆｔ−ロボットのアーム部に応用した場合
の概略図である。図に２いて、（１）はロボットのアー
ム部などの可動体、（２１は可動体口）に振動を与える
加振手段であり、ｔとえば可動体（１）の共振周波数を
含む広い周波数幅を有する振動発振器で、連続的に振動
を発根するものであっても、間欠的に振動を発根するも
のであってもよく、また、いわゆるハンマリングと呼ば
れる可動体口）をハンマで打つＬうな衝撃音発生器など
である。＋３）は可動体（１）の振動を検出分析して共
振周波数を求める振動検出手段、（４）は振動検出手段
（３）で求められｔ共振周波数の変化により可動体１１
）が障害物に接触し友ことを検知して信号を発信する接
触検知手段である。
な２、第３図から第５図は動作説明の為の図であり、第
４図の（５１１ｆｉ障害物、第３図２よび第５図Ａ、Ｂ
は振動検出手段（３）で検出し次回動体（１）の振動特
性図で、横軸は周波数、縦軸は振動の強さを表わしてお
り、 ｆ、、 ｆ、、 ｆ、Ｆｉそれぞれ共振周波数１
に表わしている。
４図の（５１１ｆｉ障害物、第３図２よび第５図Ａ、Ｂ
は振動検出手段（３）で検出し次回動体（１）の振動特
性図で、横軸は周波数、縦軸は振動の強さを表わしてお
り、 ｆ、、 ｆ、、 ｆ、Ｆｉそれぞれ共振周波数１
に表わしている。
上記のように構成された回動体の接触検知装置に２いて
は、可動体口）ｒｉ機械的構成物であり、もともと特定
の共振周波数を有するが、例えばアーム部の関節を曲げ
伸しするなどの動作に工って、その共振周波数は変つｔ
す、あるいは複数の共振周波数特性しｔす、その特性は
様々に変化する。
は、可動体口）ｒｉ機械的構成物であり、もともと特定
の共振周波数を有するが、例えばアーム部の関節を曲げ
伸しするなどの動作に工って、その共振周波数は変つｔ
す、あるいは複数の共振周波数特性しｔす、その特性は
様々に変化する。
しかし、その変化の速さは、はぼその動作に固有の結果
を示すもので、例えば接続力所が外れるなどの機構構成
が急変する事がないかぎり、その変化も連続的である。
を示すもので、例えば接続力所が外れるなどの機構構成
が急変する事がないかぎり、その変化も連続的である。
第３図は可動体１１）が第２図の場合の振動特性？示し
、ｆｌはその共振周波数である。可動体【１）が移動し
て第４図の状態になつ友とき、可動体１１）が障害物ｔ
５）に接触する直前の振動特性は、第５図Ａであり、そ
の共振周波数はｆ２である。まｔ可動体＋１１が障害物
に接触し九場合の振動特性を第５図Ｂに示し、その共振
周波数はｆ、である。可動体口）が第２図〃為ら第４図
に移動するに従って、可動体（１）の共振周波数はｆ１
ρ為らｆ２あるいはｆ、に変化するが、先に述べ次ごと
く、ｆ、からｆ、への変化は可動体ｒｔ＋の移動にとも
ない連続的に生じるのに対し、ｆ２からｆ、への変化は
全く突然に急変することになる。
、ｆｌはその共振周波数である。可動体【１）が移動し
て第４図の状態になつ友とき、可動体１１）が障害物ｔ
５）に接触する直前の振動特性は、第５図Ａであり、そ
の共振周波数はｆ２である。まｔ可動体＋１１が障害物
に接触し九場合の振動特性を第５図Ｂに示し、その共振
周波数はｆ、である。可動体口）が第２図〃為ら第４図
に移動するに従って、可動体（１）の共振周波数はｆ１
ρ為らｆ２あるいはｆ、に変化するが、先に述べ次ごと
く、ｆ、からｆ、への変化は可動体ｒｔ＋の移動にとも
ない連続的に生じるのに対し、ｆ２からｆ、への変化は
全く突然に急変することになる。
この様な共振周波数特性の急変を接触検知手段（４）で
監視して、特性が急変し几場合には、可動体（１）が障
害物（５）に接触し友として、接触検知手段（４）から
信号を発振する。この接触検知手段（４）からの信号に
エリ、図示しない警報装置から警報を出力したり、可動
体１１１の移動の停止などを行なうなどの動作が行なわ
れることになるが、ここではその詳細は省略する。以上
の様に加振されている可動体１１）の振動特性を振動検
出手段（３）で検出分析して、その共振周波数の変化を
接触検知手段（４）で監視し、その変化の！変にＬり可
動体ホ１）が障害物（５）に接触し九ことを検知するこ
とで、可動体（１）が障害物（５）に接触したことを検
知することで、可動体口）のどの部分が障害物（５）に
接触しても、その接触を検知することができる。
監視して、特性が急変し几場合には、可動体（１）が障
害物（５）に接触し友として、接触検知手段（４）から
信号を発振する。この接触検知手段（４）からの信号に
エリ、図示しない警報装置から警報を出力したり、可動
体１１１の移動の停止などを行なうなどの動作が行なわ
れることになるが、ここではその詳細は省略する。以上
の様に加振されている可動体１１）の振動特性を振動検
出手段（３）で検出分析して、その共振周波数の変化を
接触検知手段（４）で監視し、その変化の！変にＬり可
動体ホ１）が障害物（５）に接触し九ことを検知するこ
とで、可動体（１）が障害物（５）に接触したことを検
知することで、可動体口）のどの部分が障害物（５）に
接触しても、その接触を検知することができる。
な２、上記実施例では可動体口）の障害物（５１への接
触は検知できるが、どの部分が障害物（５）に接触しｔ
のかについては知ることが出来ない。第６図はこのこと
ｔ考慮したもので、可動体口）をアーム部（１ａ）とア
ーム部（ｌｂ）に振動を伝達しなくする振動絶縁体（６
）により区分して、それぞれ個別の可動体１１）として
接触検知をするものである。このように、振動絶縁体（
６）に工り複数に分割して、障害物（５１への接触を振
動絶縁体（６）で区分され友部分ごとに独立して検知す
ることで、例えばアーム部（１ｂ）が障害物（５１Ｋ接
触し次など、全体としてどの部分が接触し九のかを知る
ことが出来る。
触は検知できるが、どの部分が障害物（５）に接触しｔ
のかについては知ることが出来ない。第６図はこのこと
ｔ考慮したもので、可動体口）をアーム部（１ａ）とア
ーム部（ｌｂ）に振動を伝達しなくする振動絶縁体（６
）により区分して、それぞれ個別の可動体１１）として
接触検知をするものである。このように、振動絶縁体（
６）に工り複数に分割して、障害物（５１への接触を振
動絶縁体（６）で区分され友部分ごとに独立して検知す
ることで、例えばアーム部（１ｂ）が障害物（５１Ｋ接
触し次など、全体としてどの部分が接触し九のかを知る
ことが出来る。
ま之、上記実施例では加振手段（２）の振動の周波数域
については特に触れていないが、可動体（１）の共振周
波数を含むものであれば、可聴音域でも超音波域でも良
く、ざらに加振手段（２）は、いわゆるホワイトノイズ
と呼ばれる様な広い振動域を有する振動発振器を使用す
るのが効果的であるが、特定の発振器を設けず、例えば
アーム部を動かすためのモータや歯車などから発生する
騒音振動を、加振手段【２）として利用する事も可能で
ある。
については特に触れていないが、可動体（１）の共振周
波数を含むものであれば、可聴音域でも超音波域でも良
く、ざらに加振手段（２）は、いわゆるホワイトノイズ
と呼ばれる様な広い振動域を有する振動発振器を使用す
るのが効果的であるが、特定の発振器を設けず、例えば
アーム部を動かすためのモータや歯車などから発生する
騒音振動を、加振手段【２）として利用する事も可能で
ある。
また、上記実施例では可動体（１）がロボットのアーム
部の場合について説明し友が、可動体口）は例えば移動
台車の車体など移動する事にＬって障害物（５）に接触
する２それのあるものであればどんなものでも工く、ま
ｔ障害物（５＞も、例えば作業対象物や他の設備ｐ工び
目己溝底物の一端など、可動体ｉｌｌ以外の物体すべて
について、同様に検知することができ、上記実施例と同
様の効果を奏する。
部の場合について説明し友が、可動体口）は例えば移動
台車の車体など移動する事にＬって障害物（５）に接触
する２それのあるものであればどんなものでも工く、ま
ｔ障害物（５＞も、例えば作業対象物や他の設備ｐ工び
目己溝底物の一端など、可動体ｉｌｌ以外の物体すべて
について、同様に検知することができ、上記実施例と同
様の効果を奏する。
さらに、上記実施例では接触検知手段（４）は振動検出
手段（３）で検出し次振動特性の内、共振周波数の変化
にエリ接触を検知し九が１例えば特定の周波数の振動レ
ベルの変化など、他の振動特性の変化にＬって接触を検
知しても曳く、上記実施例と同様の効果を奏する。
手段（３）で検出し次振動特性の内、共振周波数の変化
にエリ接触を検知し九が１例えば特定の周波数の振動レ
ベルの変化など、他の振動特性の変化にＬって接触を検
知しても曳く、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば可動体の接触検知装置
を加振されている可動体の振動特性を検出する振動検出
手段、この振動検出手段で検出されｔ振動特性の変化に
より上記可動体が該可動体以外の物体に接触し九ことを
検知する接触検知手段を備えるように構成し友ので、可
動体が該可動体以外の物体に接触したことを検知する場
合に死角を生ずることがないものが得られる効果がある
。
を加振されている可動体の振動特性を検出する振動検出
手段、この振動検出手段で検出されｔ振動特性の変化に
より上記可動体が該可動体以外の物体に接触し九ことを
検知する接触検知手段を備えるように構成し友ので、可
動体が該可動体以外の物体に接触したことを検知する場
合に死角を生ずることがないものが得られる効果がある
。
第１図はこの発明の一実施例による可動体の接触検知装
置の概略構成を示すブロック図・第２図は第１図の可動
体の接触検知装置をロボットのアーム部に応用した場合
の概略図、第３図は第２図の可動体の振動特性図、第４
図は第２図の動作説明のｔめの説明図、第５図Ａ、Ｂは
第４図の可動体の振動特性図、ｗｒＩＧ図はこの発明の
他の実施例による可動体の接触検知装置を示す概略図、
第７図は従来の複腕ロボットの衝突回避方式を示す概略
構成図、第８図は従来の障害物検出方法を示す概略構成
図である。 図に２いて、（１）は可動体、（２１ハ加振手段、（３
）は振動検出手段、（４）は接触検知手段、【５）は障
害物である。 な２、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
置の概略構成を示すブロック図・第２図は第１図の可動
体の接触検知装置をロボットのアーム部に応用した場合
の概略図、第３図は第２図の可動体の振動特性図、第４
図は第２図の動作説明のｔめの説明図、第５図Ａ、Ｂは
第４図の可動体の振動特性図、ｗｒＩＧ図はこの発明の
他の実施例による可動体の接触検知装置を示す概略図、
第７図は従来の複腕ロボットの衝突回避方式を示す概略
構成図、第８図は従来の障害物検出方法を示す概略構成
図である。 図に２いて、（１）は可動体、（２１ハ加振手段、（３
）は振動検出手段、（４）は接触検知手段、【５）は障
害物である。 な２、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 加振されている可動体の振動特性を検出する振動検出手
段、この振動検出手段で検出された振動特性の変化によ
り上記可動体が該可動体以外の物体に接触したことを検
知する接触検知手段を備えた可動体の接触検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159798A JPH028777A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 可動体の接触検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159798A JPH028777A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 可動体の接触検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028777A true JPH028777A (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=15701494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63159798A Pending JPH028777A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 可動体の接触検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH028777A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0294096U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-26 | ||
| JP2007145444A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クレーン |
| JP2007268620A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Toshiba Corp | ロボット用触覚センサ装置 |
| US7925368B2 (en) | 2005-12-30 | 2011-04-12 | Lg Display Co., Ltd. | Automatic transfer apparatus for liquid crystal display device and method for sensing obstacle using the same |
| CN110696043A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-17 | 徐州木牛流马机器人科技有限公司 | 一种带有防撞功能的机器人手臂 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63159798A patent/JPH028777A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0294096U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-26 | ||
| JP2007145444A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クレーン |
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| JP2007268620A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Toshiba Corp | ロボット用触覚センサ装置 |
| JP4592632B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2010-12-01 | 株式会社東芝 | ロボット用触覚センサ装置 |
| CN110696043A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-17 | 徐州木牛流马机器人科技有限公司 | 一种带有防撞功能的机器人手臂 |
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