JPS61266791A - ロボツトを利用した自動扉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はロボットのアームにより開閉する自動扉に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来の自動扉としては、開口上部の上枠内に設けたレー
ルで扉を吊支持し、吊点に設けた戸車がレールに溢って
摺動する上鉤戸車式のものが一般的であわ、上枠位置の
駆動モーターによってベルトあるいはチェーン等を介し
て開閉するようになっている。

作動スイッチとしては床面に設置されるゴムマッドスイ
ッチ、アルミマッドスイッチ等の足踏みマット式のスイ
ッチやドアの取手にスイッチを組み込んだものが一般的
であり、この他天井や壁面に組み込まれ、光線や超音波
により対象の通過を感知するセンサー等も利用されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ビルの玄関扉は、空調を行なっている玄関ロビーと外気
の間にあシ、ロビーの空調状態をできるだけ崩さないよ
う、出入すの人に安全なよう、かつ敏速に作動しなけれ
ばならない。

安全で敏速な開閉に関して、快適な開閉には、出入シし
ようとする人の歩行速度や、理想的にはその人の気質に
合わせてどの位置で、どのくらいのスピードで扉を開閉
するかが重要なポイントとなる。また、安全性に関して
は、出入りする人が途中で立ち止まっても、また子供が
走り込んでも扉にぶつかることのないよう、その人の行
動を予測した作動が望まれる。

しかし、従来の上鉤戸車式の自動扉では、大形で重量の
ある扉の場合、その敏速性には限度がある。また、開閉
に関しては通常面内水平方向のみの移動であシ、動きの
自由度が小さい。

また、出入シの人の細かい動きを感知するには従来の足
踏みマット式のものでは限度があり、安全快適な扉の開
閉は難しい。

この発明の自動扉ではアームに多自由度の運動機能を持
たせたロボットと対象の動きを細かく感知するセンサー
とを組み合わせて扉を開閉することにより従来の技術に
おける問題点の解決を図っている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の自動扉は扉本体をいわゆる産業用ロボット、
等のロボットのアームで支持させるとともに、ロボット
本体に付随させたセンサーにより、人あるいは荷物等の
対象の動きを細かく感知し、その対象の動きに適した開
閉を行なうようにしたものである。

すなわち、ロボットはアームに多自由度の運動機能をも
たせた産業用ロボット等として構成され、センサーを付
随させ、センサーによって得られた対象の動きに関する
情報をロボット本体内のコンピューターで判断し、アー
ムの動作により扉を開閉する。

センサーは例えば電磁波あるいは超音波を利用したもの
等が考えられ、発射した電磁波あるいは超音波の反射波
やその乱れ等を検知して対象までの距離、動程、速度等
、対象の動きに感する複数の情報をロボット本体に収納
したコンピューターで判断することができる。これらの
情報に基づいて扉の初動時間、開閉速度、開く広さ、停
止時間等、扉の開閉に関するアームの制御を行ない、さ
らに危険判断および対応信号、あるいはスピーカーをと
おしての挨拶、メツセージ等に関する指示を与えること
もできる。

アームの機構としては単なる引戸形式の場合、先端に扉
と連結するだめのジヨイントを有し、複数の関節を設け
た簡単な機構により扉の面内上下方向および水平方向の
動きをするようにしたものの他、アームの軸まわりの回
転、ピボット、スライド等の一自由度の運動機構、デイ
ファレン７ヤルギア等による二自由度の運動機構等を組
み合わせることにより、多自由度の三次元的な複雑な動
きも可能となる。

また、躯動源としては、アームに組み込んだ電動モータ
ー、油圧あるいはガス圧によるシリンダー等を利用し、
ロボット本体のコンピューターからの制御信号により作
動させる。

〔実施例〕

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示したもの
で、ビルの玄関において、強化合わせガラス等からなる
引戸形式の扉１３の開閉を玄関入口の両側に設置した一
対のロボットにより行なうようにしたものである。

コンピューターを内蔵するロボット本体１は床面に固定
した支柱６によって支持され、ジヨイント３により扉１
３と連結したアーム２を背面に備えている。また、ロボ
ット本体１の上部には首振り可能なセンサー４が、支柱
６の下部には複数のボタン状のセンサー５が設けられて
おり、人や荷物等、対象の動きをとらえ、その情報をロ
ボット本体１のコンピューターに送るようになっている
。

ロボット本体１ではセンサー４，５から送られてくる情
報をもとに、対象の距離、動程、速度等を判断し、対象
の移動を予測して、アーム２による扉１３の開閉をコン
トロールする。ここで、コンピューターにより判断され
る内容は対象の移動状況に応じた開閉のための初動時間
、開閉速度、開く広さなどであシ、さらに対象の停止や
危険判断に対応する対応信号の発信等も行なう。

また、ロボット本体１にスピーカー７を設け、人が通る
際に挨拶したシ、種々のメツセージを送るようにするこ
とができる。

この実施例で、アーム２はジヨイント３を介して直接連
結される一対の前腕８．前腕８と第１関節１１を介して
連結される一対の上腕９．および第２関節１２を介して
上腕９を連結した伸縮腕１０とからなシ、ジヨイント３
．第１関節１１゜第２関節１２で回動自在になっている
。また、伸縮腕１０部分は圧搾空気あるいは油圧シリン
ダー等の利用により伸縮させることができる。扉１３の
開閉についてはロボット本体１のコンピューターにより
、これらの動きをコントロールし、μｌ３を持ち上げる
ようにして開閉動作をさせることができる。なお、図中
左側には扉１３を開いたときのアーム２の位置を二点鎖
線で示しである。

〔発明の効果〕４゜ ■　ロボットのアームによって扉を支持し、アームの動
作によって扉を開閉するため重量の大きな扉の開閉にも
利用できる。また、従来の扉のように開口枠には力が作
用しないので、開口枠の変形により扉が開閉しにくくな
るといった心配もない。

■　扉、の開閉形式に関し、従来の扉では単なる水平方
向のあるいは回転方向の移動であるのに対し、アームで
持ち上げ扉を浮かせた状態で移動させることができるの
で、抵抗がなく、重量の大きな扉を素早く開閉すること
ができる。

■　従来の上鉤戸車式の自動扉では気密性の確保が難し
いが、この発明の自動扉では閉じた状態では扉の下端を
床面あるいは開口下枠と密着させることができ、気密性
を保持しやすい。

■　センサーによって感知した対象の動きを判断し、そ
れぞれの動きに対応させて、ロボットのアームを動かす
ことにより安全、快適な開閉を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す室外側からみた正面
図、第２図は平面図である。 １・・ロボット本体、２・・アーム ３・・ジヨイント、４，５・・センサー６・・支柱、７
・・スピーカー、８・・前腕９・・上腕、１０・・伸縮
腕、１１・・第１関節１２・・第２関節、１３・・扉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）建物の開口に設置される扉を、扉の一面に設けた
   ジョイントを介してロボットのアームに支持させ、対象
   の動きを感知するセンサーをロボット本体に付随させて
   設け、感知した対象の動きに関する複数の情報をロボッ
   ト本体に収納したコンピューターにより判断し、前記ア
   ームの動きを制御して扉の開閉を行なうよう構成したこ
   とを特徴とするロボットを利用した自動扉。