JPH0847879A - 結合装置および結合装置を有するロボットシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】対象物に２つの結合部を設けることなく、ロボ
ットア−ムによる対象物の移動および固定を可能にする
結合装置、および、これを用いたロボットシステムを提
供する。 【構成】ロボットシステム１０００は、結合装置１００
と、ロボットア−ム２００と、ベ−ス部８００とを備え
ている。ロボットア−ム２００は、先端に結合部Ｄ２３
０を備えている。結合装置１００は、対象物側の結合部
と着脱可能に結合する結合部Ａ１６０および結合部Ｂ１
２０と、結合部Ｄ２３０と着脱可能に結合する結合部Ｃ
１３０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボットア−ム、特に、
宇宙において船外及び船内活動をするロボットのロボッ
トア−ムに取り付けられる結合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】対象物を把持するための結合装置を有す
るロボットア−ムは、既にいくつか提案されている。こ
のロボットア−ムは、結合装置に設けられている結合部
に対象物を結合させ、この対象物を目的の場所に移動す
る。

【０００３】また、ロボットア−ムの結合装置には、例
えば、特開昭６３−９９１８９号公報に記載されている
「ロボット手首装置」がある。この装置は、エンドエフ
ェクタ、すなわち、対象物を掴むための結合部が交換可
能となっている。

【０００４】ところで、ロボットア−ムが対象物を確実
に把持できるよう、対象物側にも結合部（把持用結合
部）を設ける場合がある。ロボットア−ムは、このよう
な対象物を運ぶ場合、まず、結合装置の結合部をこの把
持用結合部に結合させる。結合を完了させた後、ロボッ
トア−ムは、この対象物を所望の場所に移動する。

【０００５】一方、対象物を所定の場所に固定するため
の結合装置も既に知られている。この結合装置は、例え
ば、対象物側に設けられる結合部（対象物側結合部）
と、対象物の設置場所に設けられる結合部（設置側結合
部）とから構成される。そして、対象物側結合部と設置
側結合部とが結合することで、対象物を所定の場所に固
定する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロボッ
トア−ムによる移動と、所定の場所への固定が行われる
対象物については、移動のための把持用結合部と固定の
ための対象物側結合部を設ける必要がある。

【０００７】対象物に２つの結合部を設けることは不都
合であり、対象物の構造を複雑にしてしまう。

【０００８】以上の問題点を考慮し、本発明の目的は、
対象物に２つの結合部を設けることなく、ロボットア−
ムによる対象物の移動および固定を可能にする結合装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の態様によれば、複数の対象物をロボッ
トア−ムに結合させる結合装置において、前記複数の対
象物および前記ロボットア−ムのそれぞれは、前記結合
装置と結合するための結合部を備え、前記結合装置は、
前記複数の対象物の結合部と着脱可能に結合する複数の
対象物用結合部と、前記ロボットア−ムの結合部と着脱
可能に結合するア−ム用結合部とを備えることを特徴と
する結合装置が提供される。

【００１０】上記目的を達成するための本発明の第２の
態様によれば、第１の態様において、前記ア−ム用結合
部は、前記複数の対象物の少なくとも一つの結合部と着
脱可能に結合可能であり、前記複数の対象物用結合部の
少なくとも一つは、前記ロボットア−ムの結合部と着脱
可能に結合可能であることを特徴とする結合装置が提供
される。

【００１１】上記目的を達成するための本発明の第３の
態様によれば、第１または第２に態様における結合装置
と、前記結合装置に結合する前記ロボットア−ムと、前
記ロボットア−ムを支持するベ−ス部とを備え、前記ベ
−ス部は、前記複数の対象物用結合部の少なくとも一つ
と着脱可能に結合する結合部を有することを特徴とする
ロボットシステムが提供される。

【００１２】上記目的を達成するための本発明の第４の
態様によれば、第１または第２の態様において、前記結
合装置は、前記ロボットア−ムと、当該結合装置に結合
している前記対象物との電気的接続を行うための接続手
段をさらに備えることを特徴とする結合装置が提供され
る。

【００１３】上記目的を達成するための本発明の第５の
態様によれば、第１、第２または第４の態様において、
前記結合装置は、当該結合装置に結合している前記対象
物に電力を供給するための電力供給手段をさらに備える
ことを特徴とする結合装置が提供される。

【００１４】

【作用】第１の態様において、複数の対象物用結合部
は、複数の対象物の結合部と着脱可能に結合することが
できる。また、ア−ム用結合部は、ロボットア−ムの結
合部と着脱可能に結合することができる。

【００１５】第２の態様において、ア−ム用結合部は、
複数の対象物の少なくとも一つの結合部と着脱可能に結
合することができ、また、複数の対象物用結合部の少な
くとも一つは、ロボットア−ムの結合部と着脱可能に結
合することができる。

【００１６】第３の態様において、ベ−ス部が有する結
合部は、複数の対象物用結合部の少なくとも一つと着脱
可能に結合することができる。

【００１７】第４の態様において、接続手段は、ロボッ
トア−ムと、結合装置に結合している対象物との電気的
接続を行う。

【００１８】第５の態様において、電力供給手段は、結
合装置に結合している対象物に電力を供給する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２０】図１には、本発明に係る結合装置が適用さ
れるロボットシステムが示されている。

【００２１】図１に示すように、ロボットシステム１０
００は、ベ−ス部８００と、ベ−ス部８００に設けられ
ているロボットア−ム２００と、ロボットア−ム２００
の先端に取り付けらている結合装置１００とから構成さ
れる。ベ−ス部８００は、ロボットア−ム２００の姿勢
制御や結合装置１００に関する制御を行う制御装置１１
０を内蔵している。ロボットア−ム２００は、前碗２２
１と、上腕２２２と、関節２１１、２１２、２１３と、
手首１９０とから構成される。手首１９０は、関節２１
４、２１５、２１６とから構成される。各関節の内部に
は、関節を駆動するためのアクチュエ−タ（図示せず）
が設けられている。各アクチュエ−タは、制御装置１１
０からの制御信号に基づいて駆動し、各関節の関節角度
を変化させる。

【００２２】ロボットア−ム２００の各部位における運
動は以下の通りである。

【００２３】前碗２２１を含むロボットア−ム２００全
体は、関節２１１を介してベ−ス部８００に対する回転
運動（矢印Ａ方向の運動）を行う。また、前碗２２１
は、関節２１１に対する屈曲運動（矢印Ｂ方向の運動）
を行う。上碗２２２は、前碗２２１に対する屈曲運動
（矢印Ｃ方向の運動）を行う。関節２１４は、上腕２２
２の軸方向に対して垂直な軸方向回りの回転運動（矢印
Ｄ方向の運動）を行う。また、関節２１５は、関節２１
４の軸方向に対して垂直な軸方向回りの回転運動（矢印
Ｅ方向の運動）を行う。そして、関節２１６は、関節２
１４および関節２１５のそれぞれに対して垂直な軸方向
回りの回転運動（矢印Ｆ方向の運動）を行う。また、関
節２１６の先端には、結合部Ｄ２３０が設けられてい
る。

【００２４】結合装置１００は、装置本体１５０と、結
合部Ｄ２３０に結合する結合部Ｃ１３０と、結合部Ａ１
６０と、結合部Ｂ１２０とを有する。結合部Ａ１６０お
よび結合部Ｂ１２０は、ロボットア−ム２００が目的の
対象物を把持する際に用いられる。

【００２５】ロボットア−ム２００は、目的の対象物を
運ぶ際、まず、関節２１６の結合部Ｄ２３０を結合装置
１００の結合部Ｃ１３０に結合させて、結合装置１００
を自身に取り付ける。つぎに、ロボットア−ム２００
は、取り付けた結合装置１００を移動させ、結合部Ａ１
６０または結合部Ｂ１２０を目的の対象物の結合部（こ
こで図示しない）に結合させる。このように結合装置１
００を介して目的の対象物を把持した後、ロボットア−
ム２００は、この対象物を目的の場所に運ぶ。

【００２６】つぎに、結合部Ｄ２３０および結合部Ｃ１
３０について説明する。

【００２７】本実施例において、結合部Ｄ２３０および
結合部Ｃ１３０は、図２に示すような構成になってい
る。もちろん、これ以外の構成を用いてもよい。

【００２８】図２（ａ）において、結合部Ｄ２３０は、
結合部Ｃ１３０と係合する３本の爪（図２では、爪２３
１のみ示されている）と、これらの爪を駆動する駆動機
構２４９と、駆動機構２４９を内部に収容する収容部２
３２とを備えている。収容部２３２の後端部２３３は、
前述の関節２１６に固定されている。３本の爪のそれぞ
れは、収容部２３２の外周を３等分するように配置され
ている。尚、説明を簡略化するため、以下、爪２３１を
中心に説明する。

【００２９】駆動機構２４９は、爪２３１に接続するリ
ンク２３４と、リンク２３４に接続する押板２３５と、
押板２３５に設けられているボ−ルスクリュ−２３６
と、ボ−ルスクリュ−２３６と係合するねじ２３７と、
ねじ２３７を回転させるための減速機２３８およびモ−
タ２３９とを備えている。

【００３０】爪２３１は、収容部２３２の前端部２４０
にピン２４１により取り付けられ、当該ピン軸回りに回
転する。また、爪２３１の中央部には、リンク２３４が
ピン２４２により回転可能に接続されている。リンク２
３４は、押板２３５にピン２４３により取り付けられ、
当該ピン軸回りに回転する。押板２３５は、ボ−ルスク
リュ−２３６により、ねじ２３７の回転にともなって、
ねじ２３７の軸方向に水平移動する。

【００３１】モ−タ２３９のモ−タ軸２４４には、歯車
２４５が取り付けられている。減速機２３８は、歯車２
４６を備えている。この歯車２４６は、歯車２４５と噛
み合う位置に配置されている。

【００３２】モ−タ２３９は、歯車２４５を介して歯車
２４６を回転させる。減速機２３８は、歯車２４６の回
転を減速して、ねじ２３７に伝達する。尚、モ−タ２３
９は、前述の制御装置１１０から指令を与えられて動作
するモ−タドライバ（図示せず）によって制御される。

【００３３】また、収容部２３２の前端部２４０には電
気コネクタ２４７が設けられている。電気コネクタ２４
７は、結合装置１００側との信号の送受や電力供給を行
う際に用いられる。電気コネクタ２４７には、ケ−ブル
２４８が接続している。当該ケ−ブルは、ア−ム２００
の内部を通って、前述した制御装置１１０をはじめベ−
ス部８００に設けられている装置に接続している。

【００３４】一方、結合部Ｃ１３０は、底付きの中空円
筒状部材であり、３つの案内斜面（案内斜面１３１のみ
示されている）と、３つの案内溝（案内溝１３２のみ示
されている）と、３つの固定孔（固定孔１３３、１３４
のみ示されている）とを備えている。また、結合部Ｃ１
３０の中央部には、電気コネクタ２４７と接続する電気
コネクタ１３５が設けられている。電気コネクタ１３５
は、ケ−ブル１３６に接続している。

【００３５】つぎに、ロボットア−ム２００が結合部Ｄ
２３０を結合部Ｃ１３０に結合させる際の動作について
説明する。尚、前述と同様に爪２３１を中心に説明す
る。

【００３６】図２（ａ）には、結合前の状態が示されて
おり、結合部Ｄ２３０の爪２３１の先端は、閉じた状態
で結合部Ｃ１３０に近づいていく。そして、爪２３１
は、案内斜面１３１に案内され、結合部Ｃ１３０の中央
部へ導かれる。図２（ｂ）には、接近の終了段階が示さ
れている。このとき結合部Ｄ２３０のモ−タ２３９が回
転しはじめる。図２（ｃ）には、結合開始段階が示され
ている。モ−タ２３９は、歯車２４５、２４６、および
減速機２３８を介してねじ２３７を回転させ、押板２３
５を後端部２３３に近付ける。リンク２３４は、押板２
３５とともに移動し、これにともなって、リンク２３４
に接続されている爪２３１は、ピン２４１を中心に回転
して外側に開いていく。案内溝１３２は、中心近くでは
幅が広く、中心から遠ざかるにしたがって幅が狭くなる
ように形成されており、爪２３１は、当該案内溝に案内
され、固定孔１３３に導かれる。爪２３１が、固定孔１
３３をつき抜けて全開状態になると、結合部Ｄ２３０
は、結合部Ｃ１３０に接触する。そして、これと同時に
電気コネクタ１３５、２４７が接続し、電力および信号
の送受が可能となる。また、結合部Ｄ２３０および結合
部Ｃ１３０の結合を解除するためには、モ−タ２３９を
逆回転させればよい。

【００３７】以上、結合部Ｄ２３０および結合部Ｃ１３
０について記述したが、これらの結合部の一例は、特開
平１−１６９１２１号公報に記載されている。尚、本実
施例では、結合装置１００の結合部Ｂ１２０は、この結
合部Ｃ１３０と同様な構成となっている。この場合、結
合部Ｂ１２０に結合する対象物側の結合部は、結合部Ｄ
２３０と同様な構成にすればよい。

【００３８】つぎに、結合部Ａ１６０について説明す
る。尚、結合部Ａ１６０に結合する結合部は、目的の対
象物側に設けられる。

【００３９】本実施例において、結合部Ａ１６０と、結
合部Ａ１６０に結合する結合部Ｅ３１０は、図３に示す
ような構成になっている。もちろん、この構成に限定さ
れない。

【００４０】結合部Ａ１６０は、把持部１６１と、結合
部Ｅ３１０と係合する３本の爪（１６２ａ、１６２ｂ、
１６２ｃ）とを備えている。３本の爪のそれぞれには、
フック部（１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ）が形成され
ている。把持部１６１は、結合部Ａ１６０が結合部Ｅ３
１０に接触した際の接触力を検出する検出手段、例え
ば、力トルクセンサ１６４を介して装置本体１５０に固
定されている。前述の３本の爪は、把持部１６１の端部
側面に、当該把持部の外周を３等分するように設けられ
ている。把持部１６１の結合面１６５には、電磁石の磁
極１６６と、結合部Ａ１６０と結合部Ｅ３１０との距離
を検出するための距離検出手段、例えば、近接スイッチ
１６７と、電気コネクタ１７９とが設けられている。近
接スイッチ１６７には、例えば、光学式または静電容量
式のものを用いることができる。電磁石の磁極１６６
は、ドライバ回路（図示せず）に接続され、当該ドライ
バ回路により磁力を制御される。

【００４１】つぎに、把持部１６１の内部構造につい
て、爪１６２ａを中心に説明する。

【００４２】図３（ｂ）に示すように、爪１６２ａの一
端は、ピン１６８により把持部１６１の端部側面に回転
可能に取り付けられている。また、爪１６２ａの中央部
は、リンク１６９にピン１７０により接続している。リ
ンク１６９は、ピン１７１により押板１７２に接続して
いる。押板１７２は、ボ−ルスクリュ−１７３に固定さ
れている。ボ−ルスクリュ−１７３は、押板１７２とと
もに、ねじ１７４の回転にともなって、ねじ１７４の軸
方向に移動する。また、把持部１６１の内部には、モ−
タ１７５、歯車１７６、１７７および減速機１７８が設
けられている。そして、モ−タ１７５が駆動すること
で、爪１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが開閉する。この
駆動方式は、図２（ａ）で示した結合部Ｄ２３０のもの
と同様である。

【００４３】また、結合部Ａ１６０の中央部には、電気
コネクタ１７９が設けられている。電気コネクタ１７９
は、対象物３００との信号の送受や電力供給を行う際に
用いられる。電気コネクタ１７９には、ケ−ブル１８０
が接続している。当該ケ−ブルは、本体装置１５０の内
部において、結合部Ｃ１３０のケ−ブル１３６に接続し
ている。一方、結合部Ｅ３１０には、電気コネクタ１７
９と接続する電気コネクタ３１２が設けられている。電
気コネクタ３１２には、ケ−ブル３１３が接続してい
る。

【００４４】つぎに、ロボットア−ム２００が結合部Ａ
１６０を、対象物３００の結合部Ｅ３１０に結合させる
際の動作について説明する。尚、説明を簡略化するた
め、爪１６２ａを中心に説明する。

【００４５】ロボットア−ム２００は、まず、把部部１
６１を対象物３００の結合部Ｅ３１０に接近させる。こ
のとき近接センサ１６７は、把部部１６１の結合面１６
５と結合部Ｅ３１０との距離を検出する。この検出結果
は検出信号として、前述した、結合部Ｃ１３０の電気コ
ネクタ１３５および結合部Ｄ２３０の電気コネクタ２４
７（図２（ａ）参照）を介してべ−ス部８００の制御装
置１１０に送られる。制御装置１１０は、この検出信号
を受けて、結合面１６５と結合部Ｅ３１０との距離が設
定値以下になるまでは、前記ドライバ回路に対して電磁
石に所定の大電流を流すよう指令を送り、前記距離が設
定値以下になったときは、前記ドライバ回路に対して電
磁石に供給すべき電流を減少させるよう指令を送る。当
該ドライバ回路は与えられた指令にしたがって、供給電
流を変化させ、電磁石の吸引力を調整する。また、力ト
ルクセンサ１６４が、結合部Ｅ３１０が結合面１６５に
接触したことを検出した場合、制御装置１１０は、電気
コネクタ２４７、１３５を介して、モ−タ１７６に爪１
６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃを閉じるよう指令を送る。
モ−タ１７６は、この指令を受けてねじ１７４を回転さ
せ押板１７２を後方に移動させる。これにともなって、
爪１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは、それぞれ内側にむ
かって回転する。そして、フック１６３ａ、１６３ｂ、
１６３ｃが、接合部Ｅ３１０の抜け止め面３１１に当接
することで結合が完了する。尚、これと同時に電気コネ
クタ１７９、３１２とが接続され、電力または電気信号
の受渡しが可能となる。

【００４６】以上、結合部Ａ１６０および結合部Ｅ３１
０について記述したが、この結合方法の一例は、特開平
３−１７３８１６号公報に記載されている。

【００４７】つぎに、本発明に係る結合装置を有するロ
ボットア−ムを、宇宙空間で作業を行う作業用衛星に搭
載した場合の実施例について、図４および図５を用いて
説明する。

【００４８】図４には、ロボットア−ム２００を備えた
作業用衛星（以下、チェイサ衛星と記す）４００が、回
収対象である人工衛星（以下、タ−ゲット衛星と記す）
３２０を捕獲する際の一連の動作が示されている。ま
た、同図において、チェイサ衛星４００およびタ−ゲッ
ト衛星３２０が着陸するためのステ−ション５００も示
されている。チェイサ衛星４００は、図５（ａ）に示す
ように、衛星本体４３０と、衛星本体４３０の上部に固
定されているロボットア−ム２００と、ロボットア−ム
２００に取付けられている結合装置１００と、衛星本体
４３０の下部に設けられた接合部Ｆ４４０と、チェイサ
衛星４００自身が宇宙空間内で移動するための推進装
置、例えば、ガス噴射装置（図示しない）とを有する。
チェイサ衛星４００は、当該ガス噴射装置からガスを噴
射し宇宙空間を移動する。

【００４９】また、衛星本体４３０の内部には、当該ガ
ス噴射装置による移動時の姿勢制御や、ロボットア−ム
２００および結合装置１００の駆動機構に関する制御等
を行う計算機４２０が設けられている。計算機４２０に
対する指令は、図示しない中央監視装置から通信を用い
て行う。結合装置１００は、図１で示した結合装置と同
様なものであり、結合部Ａ１６０、結合部Ｂ１２０、お
よび、結合部Ｃ１３０を有する。尚、本実施例では、結
合装置１００の内部に、タ−ゲット衛星３２０への電力
供給を行うためのバッテリ１４０が設けられている。ま
た、チェイサ衛星４００の結合部Ｆ４４０は、結合部Ｂ
１２０と同様な構造となっている。

【００５０】一方、タ−ゲット衛星３２０は、図３
（ａ）で示した結合部Ｅ３１０を有している。また、ス
テ−ション５００には、チェイサ衛星４００の結合部Ｆ
４４０が結合するための結合部Ｇ５１０と、結合装置１
００の結合部Ｂ１２０が結合するための結合部Ｈ５１１
が設けられている。これらの結合部は、結合部Ｄ２３０
と同様な構造となっている。ステ−ション５００の内部
には、大容量バッテリ５３０と、結合部Ｇ５１０、結合
部Ｈ５１１、および、大容量バッテリ５３０のそれぞれ
に接続するケ−ブル５２０が設けられている。

【００５１】タ−ゲット衛星３２０を捕獲するために
は、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、まず、チェ
イサ衛星４００をタ−ゲット衛星３２０に近づける。つ
ぎに、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、チェイサ
衛星４００のロボットア−ム２００を駆動し、結合装置
１００の結合部Ａ１６０を、タ−ゲット衛星３２０の結
合部Ｅ３１０に結合させ、当該タ−ゲット衛星３２０を
捕獲する。その後、チェイサ衛星４００は、タ−ゲット
衛星３２０をステ−ション５００まで曳航する。尚、計
算機４２０は、タ−ゲット衛星３２０の曳航中、結合部
Ｄ２３０の電気コネクタ２４７および結合部Ｃ１３０の
電気コネクタ１３５（図２参照）を介してバッテリ１４
０のスイッチ（図示せず）をオンにする。この後、バッ
テリ１４０は、電気コネクタ１７９、３１２を介してタ
−ゲット衛星３２０への電力供給を開始する。このよう
に、結合装置１００の内部にバッテリを備え、曳航中に
タ−ゲット衛星３２０への電力供給を行えば、ステ−シ
ョン５００における電力供給を行わなくて済む。すなわ
ち、ステ−ション５００上での電力供給時間に要する時
間を削減できる。また、計算機４２０は、前述の電気コ
ネクタ２４７、１３５、１７９、３１２を介して、タ−
ゲット衛星３２０の各部をモニタすることができる。

【００５２】図４（ｃ）、図５（ｃ）に示すように、チ
ェイサ衛星４００は、ステ−ション５００に接近した
後、自身の姿勢を制御しつつ、結合部Ｆ４４０をステ−
ション５００の結合部Ｇ５１０に結合させ、その後、結
合装置１００の結合部Ｂ１２０をステ−ション５００の
結合部Ｈ５１１に結合させる。このとき、結合装置１０
０のバッテリ１４０は、結合部Ｂ１２０、結合部Ｈ５１
１、および、ケ−ブル５２０を介して大容量バッテリ５
３０に接続される。タ−ゲット衛星３２０は、この後、
修理および保全作業を受ける。尚、結合装置１００のバ
ッテリ１４０は、タ−ゲット衛星３２０の作業中、バッ
テリ５３０により充電する。

【００５３】一方、チェイサ衛星４００は、タ−ゲット
衛星３２０をステ−ション５００に回収した後、別のミ
ッションで、ステ−ション５００から再び離れて作業を
開始するか、または、結合部Ｆ４４０および結合部Ｇ５
１０の電気コネクタを介して大容量バッテリ５３０から
の電力供給を受ける。

【００５４】チェイサ衛星４００は、再び作業を行う場
合、図４（ｄ）に示すように、結合装置１００を外し、
ステ−ション５００上の結合部Ｉ５１２に設置してある
新たな結合装置１０１を取り付ける。その後、チェイサ
衛星４００は、図４（ｅ）に示すようにステ−ション５
００を離れ、目的の場所に移動する。また、図５（ｄ）
に示すように、ステ−ション５００上の結合部のそれぞ
れに結合装置を係留することもできる。

【００５５】以上、タ−ゲット衛星の回収作業について
記述したが、本実施例の結合装置は、タ−ゲット衛星側
の結合部とステ−ション側の結合部とのアダプタ的機能
も果たしている。即ち、タ−ゲット衛星側の結合部とス
テ−ション側の結合部とが機構的に対応しておらず、直
接結合できない場合でも、本実施例の結合装置を介せば
タ−ゲット衛星をステ−ションに固定することができ
る。

【００５６】つぎに、本発明に係る結合装置を有するロ
ボットシステムのその他の運用方法について、図６およ
び図７を用いて説明する。

【００５７】図６には、ロボットシステム１００１と、
ワ−クサイトＡ６００にあるラックＡ６１０と、ワ−ク
サイトＢ７００にあるラックＢ７１０が示されている。
ラックＡ６１０には、容器６２０が載置されている。

【００５８】ロボットシステム１００１は、図６および
図７に示すように、結合部Ａ１６０、結合部Ｂ１２０お
よび結合部Ｃ１３０を有する結合装置１００と、ロボッ
トア−ム２００と、ベ−ス部８００とを備えている。ロ
ボットシステム１００１の動作は、ベ−ス部８００の内
部に設けられた制御装置１１０により制御される。これ
らの構成要素については、既に記述したので説明は省
く。

【００５９】一方、容器６２０には、結合装置１００の
結合部Ａ１６０に結合可能な結合部Ｅ３１０が設けられ
ている。また、ロボットシステム１００１のベ−ス部８
００には、結合部Ｊ８１０が設けられている。この結合
部Ｊ８１０の構造は、図２で示した結合部Ｄ２３０のも
のと同様である。

【００６０】つぎに、図７（ａ）〜（ｄ）を用いて、ロ
ボットア−ム２００の動作について説明する。図７
（ａ）〜（ｄ）において、ロボットア−ム２００は、ラ
ックＡ６１０に載置されている容器６２０をラックＢ７
１０内に収容する。

【００６１】図７（ａ）に示すように、ロボットア−ム
２００は、まず、結合装置１００の結合部Ａ１６０を容
器６２０の結合部Ｅ３１０に結合する。結合完了後、ロ
ボットア−ム２００は、ラックＡ６１０に載置されてい
る容器６２０を取りだす。つぎに、ロボットア−ム２０
０は、図７（ｂ）に示すように、結合装置１００の結合
部Ｂ１２０をベ−ス部８００の結合部Ｊ８１０に結合さ
せ、容器６２０をベ−ス部８００に取り付ける。この
後、ロボットシステム１００１は、ラックＢ７１０にロ
ボットア−ム２００が届く位置まで移動する。

【００６２】つぎに、ロボットア−ム２００は、図７
（ｃ）に示すように、結合装置１００の結合部Ｃ１３０
から、結合部Ｄ２３０を取外し、この結合部Ｄ２３０を
ラックＢ７１０に設けられている結合部Ｋ７１１に接続
する。ラックＢ７１０の扉７１２は、結合部Ｄ２３０お
よび結合部Ｋ７１１が互いに接続することで、自動的に
開閉する仕組みになっている。ロボットア−ム２００
は、扉７１２を開けた後、再び、結合部Ｄ２３０を結合
装置１００の結合部Ｃ１３０に結合させる。この後、ロ
ボットア−ム２００は、図７（ｄ）に示すように、容器
６２０をラックＢ７１０の内部に収容する。

【００６３】このように結合装置１００を用いて容器６
２０をベ−ス部８００に固定しておけば、ロボットア−
ム２００は別の作業を行うことができる。結合部の形態
が異なる容器を扱う場合は、これに対応させた結合装置
を用意すればよい。また、必要があれば、ロボットア−
ム２００は、結合部Ｄ２３０を、結合装置１００の結合
部Ｂ１２０に結合させることも可能である。尚、本実施
例の結合装置は、結合部を３つ備えているが、もちろん
これ以上備えても構わない。

【００６４】

【発明の効果】本発明の結合装置によれば、対象物側に
２つの結合部を設けることなく、ロボットア−ムによる
対象物の移動および固定を実現できる。また、ロボット
ア−ム側と対象物側との電気的接続も行うことができ
る。さらに、結合装置内部に電力供給手段を備えれば、
結合している対象物への電力供給を行うことができる。

【００６５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る結合装置が適用されるロボットシ
ステムの一例を示す構成図。

【図２】本発明に係る結合部の一例を示す構成図。

【図３】本発明に係る結合部の一例を示す構成図。

【図４】本発明に係る結合装置が適用されるロボットシ
ステムの第１の運用例を示す説明図。

【図５】本発明に係る結合装置が適用されるロボットシ
ステムの第１の運用例を示す説明図。

【図６】本発明に係る結合装置が適用されるロボットシ
ステムの第２の運用例を示す説明図。

【図７】本発明に係る結合装置が適用されるロボットシ
ステムの第２の運用例を示す説明図。

【符号の説明】

１００、１０１：結合装置、 １１０：制御装置、 １
２０：結合部Ｂ、 １３０：結合部Ｃ、 １３１：案内
斜面、 １３２：案内溝、 １３３、１３４：固定孔、
１３５、１７９、２４７、３１２：電気コネクタ、
１３６、１８０、２４８、３１３、５２０：ケ−ブル、
１４０：バッテリ、 １５０：装置本体、 １６０：
結合部Ａ、 １６１：把持部、 １６２ａ、１６２ｂ、
１６２ｃ、２３１：爪、 １６３ａ、１６３ｂ、１６３
ｃ：フック部、 １６４：力トルクセンサ、 １６５：
結合面、 １６６：磁極、 １６７：近接スイッチ、
１６８、１７０、１７１、２４１、２４２、２４３：ピ
ン、 １６９、２３４：リンク、 １７２、２３５：押
板、 １７３、２３６：ボ−ルスクリュ−、 １７４、
２３７：ねじ、 １７５、２３９：モ−タ、 １７６、
１７７、２４５、２４６：歯車、 １７８、２３８：減
速機、 １９０：手首、 ２００：ロボットア−ム、
２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６：関
節、 ２２１：前腕、 ２２２：上腕、 ２３０：結合
部Ｄ、 ２３２：収容部、 ２３３：後端部、 ２４
０：前端部、 ２４４：モ−タ軸、 ２４９：駆動機
構、 ３００：対象物、 ３１０：結合部Ｅ、 ３１
１：抜け止め面、 ３２０：タ−ゲット衛星、 ４０
０：チェイサ衛星、 ４２０：計算機、 ４３０：衛星
本体、４４０：結合部Ｆ、 ５００：ステ−ション、
５１０：結合部Ｇ、 ５１１：結合部Ｈ、 ５１２：結
合部Ｉ、 ５３０：大容量バッテリ、 ６００：ワ−ク
サイトＡ、 ６１０：ラックＡ、 ６２０：容器、 ７
００：ワ−クサイトＢ、７１０：ラックＢ、 ７１１：
結合部Ｋ、 ７１２：扉、 ８００：ベ−ス部、 ８１
０：結合部Ｊ、 １０００、１００１：ロボットシステ
ム、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の対象物をロボットア−ムに結合させ
   る結合装置において、 前記複数の対象物および前記ロボットア−ムのそれぞれ
   は、前記結合装置と結合するための結合部を備え、 前記結合装置は、 前記複数の対象物の結合部と着脱可能に結合する複数の
   対象物用結合部と、前記ロボットア−ムの結合部と着脱
   可能に結合するア−ム用結合部とを備えることを特徴と
   する結合装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記ア−ム用結合部は、前記複数の対象物の少なくとも
   一つの結合部と着脱可能に結合可能であり、 前記複数の対象物用結合部の少なくとも一つは、前記ロ
   ボットア−ムの結合部と着脱可能に結合可能であること
   を特徴とする結合装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の結合装置と、前
   記結合装置に結合する前記ロボットア−ムと、前記ロボ
   ットア−ムを支持するベ−ス部とを備え、 前記ベ−ス部は、前記複数の対象物用結合部の少なくと
   も一つと着脱可能に結合する結合部を有することを特徴
   とするロボットシステム。
4. 【請求項４】請求項１または２において、 前記結合装置は、前記ロボットア−ムと、当該結合装置
   に結合している前記対象物との電気的接続を行うための
   接続手段をさらに備えることを特徴とする結合装置。
5. 【請求項５】請求項１、２または４において、 前記結合装置は、当該結合装置に結合している前記対象
   物に電力を供給するための電力供給手段をさらに備える
   ことを特徴とする結合装置。