JPS61274885A - ロボツト装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はロボットアームを用いて部品の運搬、悪環境で
の点検や保守等の各種作業を行うロボットに係り、特に
遠隔操作により自走する台車にロボットアームを備えた
ロボット装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

自走式の台車上にロボットアームを取υ付け、物品の運
搬、悪環境での点検や保守等の諸作業を行う場合、前記
車両は作業範囲に傾斜のない水平面上を移動することを
前提としていた。このような装置を起伏のある場所で作
業させると、前記車両はその起伏のために傾き、それに
つれてロボットアームもまた固定されている台車ととも
に傾くので、ロボットアームの制御は台車の傾きを計算
に入れる必要があり、複雑な制御回路を必要としていた
。特にロボットアームが多関節アームからなる場合は検
出された車両の傾きに応じて各関節の関節角度の補正を
行う必要がちシ、複雑な制御回路を備えていた。また車
両の傾きを考慮に入れてロボットアームを制御しても、
ロボットアームが作業可能な範囲に限度があるため、車
両の傾きが障害となって作業を十分に遂行できないこと
があった〇 〔発明の目的〕 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、台車に備えられたロポットアームを前
記台車の傾きに影響されることなく制御することができ
るロボット装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明においては、自走式の
台車と、この台車に少なくとも一つ備えられたロボット
装置ふと、台車の走行する路面に対する台車の傾き角を
検出する検出器と、ロボットアームと台車この間に設け
られロボットアームの姿勢を変える駆動機構と、検出器
の検出結果を入力して台車と共に路面に対して傾いたロ
ボットアームの姿勢を補正する指令を前記駆動機構に送
出する制御器とを備えたことを特徴とする。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ロボットアームと台車この連結部にロ
ボットアームの姿勢を変える駆動機構を設け、台車の傾
きによるロボットアームの傾きを補正し、あたかも台車
が起伏のない路面上にあるかのごとくロボットアームの
姿勢を保つことができるので、台車の傾きを加味してロ
ボットアームの諸動作を制御するための複雑な演算回路
を省きロボットアームを簡単に制御することが可能とな
る。また、台車の傾斜がロボットアームの可動範囲に与
える影響をなくすので、ロボットアームの作業範囲を平
面上のみでなく起伏を有する作業現場にまで拡大させる
ことができる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は本発明のロボット装置の一実施例を示すもので
ある。自走式の台車１には、図示せぬ駆動機構により回
転するローラ２．　、２．が、台車１に固定された支持
体３＋＊３ｔにより支持され、台車１はこのローラ２．
　、２．により走行面Ｇ上を走行できるように構成され
ている。台車１の上部には複数個のアーム４１ｔ　４！
Ｆ　４３１４４を直列【関節部５１９５２１５３を介し
て連結し、この連結した関節部５ｓｙ５ｔ、５ｓの関節
角度を制御するよう構成してなる多関節を有したロボッ
トアーム６の一端が、回転する大平歯車７に合わせて回
転するように、大平歯車７に固定される。この大平歯車
７には、ボテフシ１メータ８が連結式れた小歯車９が噛
み合わされている。このボテンシーメータ８では、回転
角が検出される。この計測結果は台車１に搭載された制
御回路１０に入力される。ロボットアーム６の他端には
、物品の把持等の諸作業を遂行するグリッパ１１が固定
されている。大平歯車７の路面側で台車１内部にはウオ
ームギア１２が大平歯車７に噛み合わされており、この
ウオームギア１２はモータ１４によシ回転駆動されるモ
ータのシャフト１５と、同軸上で結合している。

すなわち、モータ１４により回転駆動されたつを一ムギ
ア１２により、大平歯車７はロボットアーム６を伴って
回転する。台車１の傾きは傾斜検出器１６により検出さ
れ、この検出結果である電気信号は、制御器１０に入力
される。この電気信号を受けた制御器１０は台車１の傾
斜角に応じてモータ１４を回転させるための指令をモー
タ１４へ送出する。

次に上記した実施例の構成によるロボット装置の動作に
ついて、第２図乃至第４図を参照して説明する。

第４図に示されるように自走する台車１が走行中路面の
起伏のために角度θ傾くと、（図中では台車１ａの状態
で示される）ロボットアームも台車１と共に傾く。（図
中ではロボットアーム６′で示される）　すると傾斜検
出器１６は詳細が第２図中点線内に示される制御器１０
に対し傾斜量を示す信号電圧Ｂｓを送出する。制御器１
０内では入力された信号電圧Ｅｓは、切換器２３を通過
し、Ａ／Ｄ変換器２４によってデジタル化されマイイバ
２７を介してモータ１４へ次の指令信号を出力する。

上記マイクロコンビーータ２５では、上記台車１の傾き
角度θＳと大平歯車７０回転角度θｐこの比較を行いθ
Ｓと−θｐが等しいか、あるいは所定の誤差１以内にな
るように大平歯車７を回転式せて台車１の傾きによるロ
ボットアーム６の傾きを補正する指令を次に説明するプ
ログラムにょシ出力する。

マイクロコンビーータ２５が実行するプログラムを第３
図に示す。信号電圧Ｅｓを読み込む（ステップ■）。こ
の電圧Ｅｓを角度θＳに変換する（ステップ■）。次に
切換器２３に指令を発して傾斜検出器８からの信号が制
御回路１０内に入力させる状態からボテンシ鰺メータ８
からの信号電圧Ｅｐを制御回路１０内に入力する状態に
移し、Ａ／Ｄ変換器２４を介してデジタル化嘔れ九信号
電圧Ｈｐを読み込む（ステップ■）。信号電圧Ｅｐを角
度θｐに変換する（ステップ■）。θＳと一θｐとが等
しいか、あるいは所定の誤差δ以内にあるかを判断する
（ステップ■）。Ｎｏの場合は、θＳからずθｐを差し
引いた値をモータ６の回転数に変換する（ステップ■）
。ステップ■で決定された回転数でモータ６を回転駆動
する制御信号を、Ｄ／Ａ変換器２６を介してドライバ２
７に入力し、モータ６を回転させる（ステップ■）。プ
ログラムのステップは再び■に房り、■→■→■→■→
■→■を繰）返す。そのうちにθＳと−θｐとが等しい
か、あるいは所定の誤差δ以内になったときステップ■
でＹＥＳの条件が成立し、実行されたプログラムは終了
する。以上のようにしてマイクロコンビーータ２５から
出力されるモータ１４の回路駆動させるための指令信号
により回転するモータ１４によシ、大平歯車７はロボッ
トアーム６を伴なって回転する。

以上の動作によシ台車１の傾きにより変化したロボット
アーム６の姿勢は第４図中点線２１で示されるように台
車１の傾きによる影響を打ち消した姿勢に保たれる。

以上述べたように本発明によるロボット装置の一実施例
によれば、移動の機構である台車１の傾斜がロボットア
ームの姿勢に与える影響をなくすので、ロボットアーム
の作業範囲を水平面のみでなく起伏を有する作業現場に
まで拡大させることが可能である。

例えば、ロボットアーム６を回転駆動させる機構に大平
歯車とウオームギアを用いたが、例えば、ハイポイドギ
アどうしの組み合わせでも良く、ロボットアームの回転
駆動を実現するものであれば本実施例の構成に限定され
ない。また、制御器１０は本実施例においてデジタル回
路を用いたが、本実施例で示されたロボットアームの姿
勢制御を実現するものであれば本実施例の制御回路には
限定されず、アナログ回路等によシ構成されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例のロボット装置を一部切
欠いて示す全体図、第２図は同実施例のロボット装置に
搭載された制御回路を示すプ眞ツク図、第３図は同実施
例の動作を説明するフローチャート、第４図は同実施例
のロボット装置が起伏を有する作業現場で作業している
様子を示す概観図である。 １・・・台車、６・・・ロボットアーム１，７・・・大
平歯車、８・・・ボテンシ替メータ、９・・・小平歯車
、１ｏ・・・制御回路、１２・・・つｔ−ムギア、１４
・・・モータ、１６・・・傾斜検出器。 第１図 ｆＤ 第２図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自走式の台車と、この台車に少なくとも一つ備えられた
   ロボットアームと、前記台車の走行する路面に対する前
   記台車の傾き角を検出する検出器と、前記ロボットアー
   ムと前記台車の間に設けられ、前記ロボットアームの姿
   勢を変える駆動機構と、前記検出器の検出結果を入力し
   て前記ロボットアームの姿勢を補正する指令を前記駆動
   機構に送出する制御器とを備えたことを特徴とするロボ
   ット装置。