WO2022191224A1 - ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法 - Google Patents

ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022191224A1
WO2022191224A1 PCT/JP2022/010218 JP2022010218W WO2022191224A1 WO 2022191224 A1 WO2022191224 A1 WO 2022191224A1 JP 2022010218 W JP2022010218 W JP 2022010218W WO 2022191224 A1 WO2022191224 A1 WO 2022191224A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
robot arm
wiring
robot
jacket
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/010218
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
猛 橋本
陸也 植梶
ジョン ブライト プラカシュ
修平 石川
Original Assignee
川崎重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Priority to US18/281,365 priority Critical patent/US20240149467A1/en
Priority to CN202280020157.3A priority patent/CN116963881A/zh
Priority to DE112022001439.3T priority patent/DE112022001439T5/de
Publication of WO2022191224A1 publication Critical patent/WO2022191224A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/081—Touching devices, e.g. pressure-sensitive
    • B25J13/084—Tactile sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements

Definitions

  • This disclosure relates to a robot system and a method for assembling a robot system, and more particularly to a robot system provided with a contact detection sensor and a method for assembling a robot system.
  • Japanese Patent No. 5902664 discloses a robot having a base, a plurality of links (robot arms), and a wrist. Further, in Japanese Patent No. 5902664, an external force detection sensor for detecting an external force acting on the link portion is attached near each drive shaft of the link portion. Also, a signal from the external force detection sensor is input to the control unit. Then, when the external force detected by the external force detection sensor exceeds the threshold value, the control unit stops or decelerates the motion of the robot.
  • the signal (detection result) from the external force detection sensor is input to the control unit via wiring (sensor wiring).
  • the wiring When the wiring is fixed along the outer surface of the link portion, the wiring may be pulled and hinder the operation of the link portion.
  • the portion of the wiring fixed to the rotating link portion is fixed to the stationary link portion. Rotation of the link portion is inhibited by being pulled by the portion of the wiring that is attached. For this reason, it is necessary to give extra length to the wiring so that the wiring does not hinder the operation of the link section.
  • This disclosure has been made to solve the above-described problems, and one object of this disclosure is to prevent the robot arm from being obstructed while the sensor wiring is being performed during the operation of the robot arm.
  • a robot system includes a robot arm, a jacket provided to cover the outer surface of the robot arm, and a jacket provided on the jacket to prevent contact with the jacket.
  • a jacket-type sensor including a detection unit that performs detection, and sensor wiring that is connected to the detection unit and outputs a detection result from the detection unit.
  • the sensor wiring is arranged inside the robot arm.
  • the sensor wiring connected to the detector of the jacket-type sensor and outputting the detection result from the detector is arranged inside the robot arm. .
  • the sensor wiring is arranged inside the robot arm, even when the joint of the robot arm rotates, the part of the sensor wiring arranged at the joint rotates around the joint axis as the joint rotates. The sensor wiring is simply twisted, and other parts of the sensor wiring (parts other than the joints) are not pulled.
  • the sensor wiring connected to the detection part of the jacket-type sensor is arranged inside the robot arm, the sensor wiring is arranged around the robot arm, unlike the case where the sensor wiring is arranged outside the robot arm.
  • a robot system is configured such that a jacket-type sensor including a jacket portion and a detection portion provided in the jacket portion for detecting contact with the jacket portion can be attached so as to cover an outer surface of the robot system. and a sensor wiring connected to a detection unit and outputting a detection result from the detection unit.
  • the sensor wiring is arranged inside the robot arm.
  • the sensor wiring connected to the detector of the jacket-type sensor and outputting the detection result from the detector is arranged inside the robot arm. .
  • the sensor wiring is arranged inside the robot arm, even when the joint of the robot arm rotates, the part of the sensor wiring arranged at the joint rotates around the joint axis as the joint rotates. The sensor wiring is simply twisted, and other parts of the sensor wiring (parts other than the joints) are not pulled.
  • the sensor wiring connected to the detection part of the jacket-type sensor is arranged inside the robot arm, the sensor wiring is arranged around the robot arm, unlike the case where the sensor wiring is arranged outside the robot arm.
  • the jacket-type sensor can be easily attached to the robot arm later (at the installation site).
  • a method for assembling a robot system includes steps of preparing a robot arm having a sensor wiring pre-arranged therein; a jacket portion; and attaching a jacket-type sensor to cover the outer surface of the robot arm. A step of connecting the wiring and the detection unit is included.
  • the sensor wiring connected to the detection unit of the jacket-type sensor and outputting the detection result from the detection unit is arranged inside the robot arm. It is As a result, since the sensor wiring is arranged inside the robot arm, even when the joint of the robot arm rotates, the part of the sensor wiring arranged at the joint rotates around the joint axis as the joint rotates. The sensor wiring is simply twisted, and other parts of the sensor wiring (parts other than the joints) are not pulled. In addition, since the sensor wiring connected to the detection part of the jacket-type sensor is arranged inside the robot arm, the sensor wiring is arranged around the robot arm, unlike the case where the sensor wiring is arranged outside the robot arm.
  • the jacket-type sensor can be easily attached to the robot arm later (at the installation site).
  • FIG. 1 is a block diagram of a robotic system according to one embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view of a robot (without jacket sensors) according to one embodiment
  • FIG. It is a figure which shows the surface side of a jacket type sensor. It is a figure which shows the back side of a jacket type sensor.
  • 1 is a perspective view of a robot (with jacket sensors) according to one embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an arm of a robot according to one embodiment
  • It is a sectional view of a wiring insertion member.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of assembling the robot system
  • FIG. 1 The configuration of a robot system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 The configuration of a robot system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 The configuration of a robot system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 The configuration of a robot system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 The configuration of a robot system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • the robot system 100 includes a robot 10 and a robot control device 20 that controls the robot 10 .
  • the robot 10 and the robot controller 20 are connected via robot wiring 21 .
  • AC power is supplied from the commercial power source 1 to the robot control device 20 .
  • the robot control device 20 supplies AC power supplied from the commercial power supply 1 to the robot 10 through the robot wiring 21 and controls the operation of the robot 10 .
  • the robot 10 includes a robot arm 11.
  • the robot arm 11 includes a plurality of link portions 12 (link portions 12a to 12e).
  • the plurality of link portions 12 are connected by joints 13 .
  • a plurality of joints 13 are provided.
  • six joints 13 are provided. That is, the robot 10 is a vertically articulated robot with six axes (J1 to J6). Further, each of the joints 13 is provided with a motor (not shown).
  • the robot arm 11 is mounted on a base 14 .
  • An end effector 15 (see FIG. 5) is attached to the tip of the robot arm 11 .
  • the robot 10 may be a vertically articulated robot having joint axes other than six, a dual-arm robot, or a horizontally articulated robot.
  • the robot 10 is provided with a jacket type sensor 30 .
  • the jacket-type sensor 30 includes a jacket portion 31 provided to cover the outer surface 11a of the robot arm 11, and a jacket portion 31 provided inside the jacket portion 31 to detect contact with the jacket portion 31. and a detection unit 32 that performs the detection.
  • Jacket portion 31 is made of resin, for example.
  • the detection section 32 includes a detection line 32a embedded inside the jacket section 31 and a substrate 32b to which a signal from the detection line 32a is input.
  • the detection unit 32 is a pressure-sensitive contact sensor.
  • the detection unit 32 may be configured by a capacitance type contact sensor.
  • the detection unit 32 may be provided in a portion (such as the surface) other than the inside of the jacket portion 31 .
  • the jacket-type sensor 30 is provided on each of the plurality of link portions 12 .
  • Jacket type sensor 30 includes jacket type sensors 30a and 30b covering link portion 12d, jacket type sensors 30c and 30d covering link portion 12c, jacket type sensors 30e, 30f and 30g covering link portion 12b, and link portion 12a. Includes jacketed sensors 30h, 30i and 30j.
  • the jacket portion 31 has a convex shape with respect to the outer surface 11a of the robot arm 11 (link portion 12) so as to cover the outer surface 11a of the robot arm 11 (link portion 12). have.
  • the jacket portion 31 has a shape (size) corresponding to the shape (size) of the link portion 12 to which it is attached.
  • the substrate 32b is arranged inside the convex jacket portion 31 .
  • a rib 32 d is provided inside the convex jacket portion 31 .
  • the robot 10 is provided with sensor wiring 40 that is connected to the detection unit 32 and outputs detection results from the detection unit 32 .
  • the sensor wiring 40 is arranged inside the robot arm 11 .
  • sensor wires 40 connected to the detecting portions 32 of the plurality of jacket-type sensors 30 provided in each of the plurality of link portions 12 are arranged inside the robot arm 11 .
  • the portion 40a of the sensor wiring 40 disposed inside the robot arm 11 is a loose wiring (a plurality of wirings are separated) so as to suppress the occupancy of the robot arm 11 from increasing. wiring).
  • a portion 40b of the sensor wiring 40, which is taken out from the robot arm 11, is composed of a cable (a plurality of loose wires covered with an insulating film) for waterproofing and dustproofing.
  • the plurality of jacket sensors 30 (30a to 30j) include portions that are daisy chain connected to each other by sensor wiring 40.
  • FIG. A sensor wiring 40 for daisy-chain connecting a plurality of jacket-type sensors 30 to each other is arranged inside the robot arm 11 .
  • jacket type sensor 30b and jacket type sensor 30a are connected in series.
  • the jacket type sensor 30a is connected to the jacket type sensor 30c via the sensor wiring 41.
  • the jacket type sensor 30c is connected in series with the jacket type sensor 30d.
  • the jacket-type sensor 30d is connected to the jacket-type sensor 30e through the sensor wiring 42 .
  • the jacket type sensor 30e is connected to the jacket type sensor 30g.
  • the jacket type sensor 30e is also connected to the jacket type sensor 30f.
  • the jacket type sensor 30f is connected to the jacket type sensor 30h.
  • the jacket type sensor 30f is connected to the jacket type sensor 30i via the sensor wiring 43.
  • Jacket type sensor 30i is connected to jacket type sensor 30j.
  • the jacket type sensor 30 i is connected to the sensor wiring 44 .
  • the robot system 100 includes a sensor control device 45 that is connected to the sensor wiring 40 and receives detection results from the jacket-type sensor 30 .
  • the sensor control device 45 is connected to sensor wiring 44 arranged inside the robot arm 11 . Then, when one of the jacket type sensors 30 a to 30 j detects contact with the jacket portion 31 , the detection result is input to the sensor control device 45 via the sensor wiring 40 .
  • the sensor wiring 40 is configured to be taken out of the robot arm 11 from the jacket-type sensor 30 via the insides of the robot arm 11 and the base 14 and to be connected to the sensor control device 45 . It is Specifically, a wiring-side connector portion 40 c that is connected to an end portion of the sensor wiring 40 is attached to the base 14 . At the end of the wiring 45a extending from the sensor control device 45, a sensor control device side connector portion 45b is provided. Then, the sensor control device side connector portion 45b and the wiring side connector portion 40c are connected.
  • the robot arm 11 A trigger signal is transmitted to the robot controller 20 that controls the drive. Then, the robot control device 20 stops driving the robot arm 11 based on the trigger signal. Specifically, the robot control device 20 controls to stop driving a motor (not shown) provided at the joint 13 of the robot arm 11 .
  • DC power is input from the robot control device 20 to the sensor control device 45 .
  • the commercial power source 1 may be directly input to the sensor control device 45 .
  • the robot control device 20 may reduce the moving speed of the robot arm 11 or increase the joint angle of the robot arm 11 based on the trigger signal.
  • the robot system 100 supplies at least one (in this embodiment, both) of signals and power for driving the robot arm 11.
  • robot wiring 21 arranged inside the robot arm 11 is provided.
  • the sensor wiring 40 is arranged along the robot wiring 21 inside the robot arm 11 .
  • the robot wiring 21 is arranged inside the link portion 12a, the link portion 12b, the link portion 12c, and the link portion 12d. Further, the robot wiring 21 is arranged along the rotation axis of the joint 13 at each joint 13 .
  • a tubular member 46 is arranged along the rotation axis of the joint 13, and the robot wiring 21 is inserted into the tubular member.
  • the sensor wiring 40 is arranged inside the robot arm 11 along the rotation axis of the joint 13 . That is, the sensor wiring 40 is inserted into the tubular member 46 together with the robot wiring 21 .
  • the robot arm 11 includes an arm hole 11b into which the sensor wiring 40 is inserted.
  • the sensor wiring 40 is inserted inside the robot arm 11 through an arm hole 11 b provided in the robot arm 11 .
  • the arm hole portion 11b is provided so as to open to the outer surface 11a of the robot arm 11 .
  • the size of the arm hole 11 b is larger than the diameter of the sensor wiring 40 . In other words, there is a gap between the arm hole portion 11b and the sensor wiring 40.
  • the arm hole portion 11b is provided with a wiring insertion member 50 through which the sensor wiring 40 is inserted.
  • the wiring insertion member 50 includes a wiring guide hole 51 that guides the direction of the sensor wiring 40 taken out from the inside of the robot arm 11 to the outer surface 11 a of the robot arm 11 in the direction along the outer surface 11 a of the robot arm 11 .
  • the robot arm 11 side of the wiring guide hole 51 is formed along the direction perpendicular to the outer surface 11 a of the robot arm 11 .
  • the wiring guide hole portion 51 is bent at approximately 90 degrees at the outer surface 11 a of the robot arm 11 and extends in a direction along the outer surface 11 a of the robot arm 11 .
  • the sensor wiring 40 is guided by the wiring guide hole 51 along the outer surface 11 a of the robot arm 11 .
  • the wire insertion member 50 is provided with a groove portion 52 that engages with the outer surface 11 a of the robot arm 11 .
  • the wiring insertion member 50 is made of resin, for example.
  • the wire insertion member 50 is configured to prevent foreign matter from entering through the gap between the arm hole portion 11b and the sensor wire 40 . That is, the wire insertion member 50 is provided so as to fill the gap between the arm hole portion 11b and the sensor wire 40 .
  • the sensor wiring 40 is taken out from the arm hole 11b, and is connected to the detection part 32 at the end of the portion 40b taken out from the arm hole 11b.
  • a wiring side connector portion 40c is provided.
  • the detector 32 includes a detector-side connector portion 32c (see FIG. 1) connected to the wiring-side connector portion 40c.
  • the detector-side connector portion 32c of the jacket-type sensor 30a and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 41 are connected. Further, the detector-side connector portion 32c of the jacket-type sensor 30c and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 41 are connected. Also, the detector-side connector portion 32c of the jacket-type sensor 30d and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 42 are connected. Further, the detector-side connector portion 32c of the jacket-type sensor 30e and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 42 are connected. Further, the detector-side connector portion 32c of the jacket-type sensor 30f and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 43 are connected.
  • the detector-side connector portion 32c of the jacket-type sensor 30i and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 43 are connected. Further, the detector-side connector portion 32c of the jacket-type sensor 30i and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 44 are connected.
  • step S1 the robot arm 11 (robot 10) in which the sensor wiring 40 is pre-arranged is prepared.
  • step S2 the jacket type sensor 30 including the jacket portion 31 and the detection portion 32 provided in the jacket portion 31 for detecting contact with the jacket portion 31 and outputting the detection result is placed outside the robot arm 11. It is attached so as to cover the surface 11a.
  • Jacket type sensor 30 is attached to robot arm 11 by, for example, a fastening member or an adhesive.
  • the sensor wiring 40 arranged inside the robot arm 11 and the detection section 32 are connected. Specifically, the detector-side connector portion 32c of the detector 32 and the wiring-side connector portion 40c of the sensor wiring 40 are connected.
  • the sensor wiring 40 connected to the detection section 32 of the jacket-type sensor 30 and outputting the detection result from the detection section 32 is arranged inside the robot arm 11 .
  • the sensor wiring 40 is arranged inside the robot arm 11, even if the joint 13 of the robot arm 11 rotates, the part of the sensor wiring 40 arranged at the joint 13 will not move to the joint 13.
  • the sensor wiring 40 is only twisted around the joint axis with the rotation of the sensor wiring 40, and other parts of the sensor wiring 40 (parts arranged other than the joint 13) are not pulled.
  • the sensor wiring 40 connected to the detection part 32 of the jacket type sensor 30 is arranged inside the robot arm 11, unlike the case where the sensor wiring 40 is arranged outside the robot arm 11, the sensor wiring It is possible to suppress the 40 from being caught by a member or the like arranged in the periphery. As a result, it is possible to prevent the sensor wiring 40 from being caught by a member or the like disposed around the robot arm 11 while the operation of the robot arm 11 is prevented from being hindered. Further, by using the jacket type sensor 30, it is possible to detect contact in a relatively wide range of the robot arm 11. FIG.
  • the robot arm 11 includes a plurality of link portions 12, and the jacket-type sensor 30 is provided on each of the plurality of link portions 12.
  • a sensor wiring 40 connected to the detection portions 32 of the plurality of jacket-type sensors 30 provided is arranged inside the robot arm 11 .
  • the sensor wiring 40 connected to the detection units 32 of the plurality of jacket-type sensors 30 is arranged inside the robot arm 11. Therefore, even when a plurality of the jacket-type sensors 30 are provided, the robot arm 11 can be It is possible to prevent the sensor wiring 40 from being caught by a member or the like disposed around the robot arm 11 while the robot arm 11 is operating, while suppressing obstruction of the operation.
  • the plurality of jacket sensors 30 include portions that are daisy chain connected to each other by the sensor wiring 40, and the sensor wiring that connects the plurality of jacket sensors 30 to each other in a daisy chain. 40 is located inside the robot arm 11 .
  • the number of sensor wires 40 can be reduced compared to the case where the sensor wires 40 are provided for the plurality of jacket-type sensors 30 (the case where the plurality of jacket-type sensors 30 are connected in parallel). be able to.
  • the sensor control device 45 when the sensor control device 45 receives a detection result indicating contact with the jacket portion 31 from the jacket sensor 30, the sensor control device 45 transmits a trigger signal to the robot control device 20 to Based on the trigger signal, the control device 20 stops driving the robot arm 11 , decelerates the moving speed of the robot arm 11 , or increases the joint angle of the robot arm 11 .
  • the robot control device 20 when the robot arm 11 (jacket type sensor 30) comes into contact with a member or the like arranged around the robot arm 11, the robot control device 20 can easily stop driving the robot arm 11, decelerate the robot arm 11, or control the robot arm. The angle of 11 joints can be increased.
  • the sensor wiring 40 is taken out of the robot arm 11 from the jacket-type sensor 30 through the insides of the robot arm 11 and the base 14, and is connected to the sensor control device 45.
  • the sensor wiring 40 when the sensor wiring 40 is pulled out from the robot arm 11, the sensor wiring 40 pulled out from the robot arm 11 may get caught on a peripheral member or the like as the robot arm 11 moves. Therefore, as described above, by taking out the sensor wiring 40 to the outside of the robot arm 11 through the inside of the base 14, since the base 14 is stationary, it is taken out through the inside of the base 14. It is possible to suppress the sensor wiring 40 from being caught by a member or the like arranged in the periphery.
  • the robot arm 11 includes the arm hole 11b into which the sensor wiring 40 is inserted, and the sensor wiring 40 passes through the arm hole 11b provided in the robot arm 11, It is inserted inside the robot arm 11 .
  • the sensor wiring 40 can be easily inserted into the robot arm 11 through the arm hole 11b.
  • the wiring insertion member 50 allows the direction of the sensor wiring 40 taken out from the inside of the robot arm 11 to the outer surface 11a of the robot arm 11 to be directed along the outer surface 11a of the robot arm 11. It includes a wiring guide hole 51 that guides to.
  • the protruding height (projection height) of the sensor wiring 40 near the arm hole 11b becomes relatively large. Therefore, by configuring as described above, the sensor wiring 40 is taken out from the inside of the robot arm 11 along the outer surface 11a of the robot arm 11, so that the protruding height of the sensor wiring 40 near the arm hole 11b is reduced. height (protrusion height) can be reduced. As a result, it is possible to reduce the thickness of the jacket-type sensor 30 provided so as to cover the sensor wiring 40 , thereby suppressing an increase in the size of the robot 10 .
  • the wire insertion member 50 is configured to prevent foreign matter from entering through the gap between the arm hole portion 11b and the sensor wire 40 .
  • the number of parts constituting the robot system 100 is reduced compared to the case where a member for suppressing entry of foreign matter from the gap between the arm hole portion 11b and the sensor wiring 40 is provided separately from the wiring insertion member 50. can do.
  • the sensor wiring 40 is taken out from the arm hole 11b, and at the end of the portion 40b taken out from the arm hole 11b, a wire connected to the detection part 32 is provided.
  • a side connector portion 40c is provided, and the detection portion 32 includes a detection portion side connector portion 32c connected to the wiring side connector portion 40c.
  • the sensor wiring 40 is arranged inside the robot arm 11 along the rotation axis of the joint 13 as described above. As a result, even if the rotation axis of the joint 13 rotates, only the portion of the sensor wiring 40 arranged along the rotation axis of the joint 13 is twisted as the joint 13 rotates. (the portion arranged other than the joint 13) is not pulled. Therefore, since there is no need to give extra length to the sensor wiring 40, the length of the sensor wiring 40 can be reduced.
  • the sensor wiring 40 is arranged along the robot wiring 21 inside the robot arm 11 as described above. Accordingly, since the sensor wiring 40 can be arranged in the space for arranging the robot wiring 21 inside the robot arm 11, it is not necessary to separately provide a space for arranging the sensor wiring 40 inside the robot arm 11. do not have. Therefore, it is possible to prevent the robot arm 11 from increasing in size.
  • the detection section 32 includes the detection line 32a embedded inside the jacket section 31 and the substrate 32b to which the signal from the detection line 32a is input. Accordingly, contact with the jacket portion 31 can be detected by the board 32b detecting an external force input to the detection line 32a.
  • the sensor wiring 40 is arranged inside the robot arm 11 in advance, so that the jacket type sensor 30 can be easily attached to the robot arm 11 later (at the installation site). be able to.
  • jacket-type sensors 30 For example, in the above-described embodiment, an example in which a plurality of jacket-type sensors 30 are provided was shown, but the present disclosure is not limited to this. For example, only one jacket type sensor 30 may be provided.
  • jacket-type sensor 30 is provided on the robot arm 11 , but the present disclosure is not limited to this.
  • jacket type sensor 30 may be provided on base 14 in addition to robot arm 11 .
  • the sensor wiring 40 may be individually connected to each of the multiple jacket-type sensors 30 . That is, a plurality of jacket sensors 30 may be connected in parallel to the sensor control device 45 .
  • the present disclosure is not limited thereto.
  • the control device to which the detection result from the jacket-type sensor 30 is input and the control device that controls the driving of the robot arm 11 may be a common control device.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the sensor wiring 40 may be taken out from the robot arm 11 to the outside of the robot arm 11 .
  • the wiring insertion member 50 is provided in the arm hole portion 11b
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the sensor wiring 40 may be taken out from the arm hole 11b without providing the wiring insertion member 50 in the arm hole 11b.
  • the wire insertion member 50 is configured to suppress entry of foreign matter through the gap between the arm hole portion 11b and the sensor wire 40, but the present disclosure is directed to this. Not limited.
  • a member may be provided separately from the wire insertion member 50 to prevent foreign matter from entering through the gap between the arm hole portion 11b and the sensor wire 40 .
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the sensor wiring 40 and the detection unit 32 may be connected by a method (such as soldering) other than connecting the connector portions.
  • the sensor wiring 40 is arranged inside the robot arm 11 along the rotation axis of the joint 13 , but the present disclosure is not limited to this.
  • the sensor wiring 40 may be arranged at a position separated from the rotation axis of the joint 13 .
  • the sensor wiring 40 is arranged along the robot wiring 21 inside the robot arm 11 , but the present disclosure is not limited to this.
  • the sensor wiring 40 may be arranged inside the robot arm 11 at a position separated from the robot wiring 21 .
  • the detection unit 32 includes the detection line 32a embedded inside the jacket portion 31 and the substrate 32b to which a signal from the detection line 32a is input is shown, but the present disclosure is limited to this.
  • the detection section 32 may be composed of components other than the detection line 32a and the substrate 32b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

このロボットシステム（１００）は、ジャケット部（３１）に対する接触を検知する検知部（３２）を含むジャケット型センサ（３０）と、検知部（３２）からの検知結果が出力されるセンサ配線（４０）とを備える。センサ配線（４０）は、ロボットアーム（１１）の内部に配置されている。

Description

ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法
　この開示は、ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法に関し、特に、接触を検知するセンサを備えるロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法に関する。
　従来、接触を検知するセンサを備えるロボットシステムが知られている。このようなロボットシステムは、たとえば、特許第５９０２６６４号公報に開示されている。
　特許第５９０２６６４号公報には、基部と、複数のリンク部（ロボットアーム）と、手首部とを有するロボットが開示されている。また、特許第５９０２６６４号公報では、リンク部の各駆動軸の近傍には、リンク部に作用する外力を検出する外力検出センサが取り付けられている。また、外力検出センサからの信号は、制御ユニットに入力される。そして、外力検出センサにより検出された外力が閾値以上になった場合、制御ユニットは、ロボットの動作を停止または減速させる。
特許第５９０２６６４号公報
　ここで、特許第５９０２６６４号公報には明記されていないが、外力検出センサからの信号（検知結果）は、配線（センサ配線）を介して制御ユニットに入力される。そして、この配線をリンク部の外表面に沿うように固定した場合、配線に引っ張られてリンク部の動作を阻害してしまう場合がある。たとえば、関節により接続される２つのリンク部の一方が回動し、他方は静止している場合において、回動するリンク部に固定されている配線の部分が、静止しているリンク部に固定されている配線の部分に引っ張られてリンク部の回動が阻害される。このため、配線がリンク部の動作を阻害しないように、配線に余長を持たせる必要がある。しかしながら、配線に余長を持たせると、配線がたるんでいる部分が生じ、リンク部の動作中に、配線のたるんだ部分がロボットの周辺に配置される部材などに引っかかるという問題点がある。
　この開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この開示の１つの目的は、ロボットアームの動作が阻害されるのを抑制しながら、ロボットアームの動作中にセンサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することが可能なロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法を提供することである。
　上記目的を達成するために、この開示の第１の局面によるロボットシステムは、ロボットアームと、ロボットアームの外表面を覆うように設けられるジャケット部と、ジャケット部に設けられ、ジャケット部に対する接触を検知する検知部とを含むジャケット型センサと、検知部に接続され、検知部からの検知結果が出力されるセンサ配線とを備え、センサ配線は、ロボットアームの内部に配置されている。
　この開示の第１の局面によるロボットシステムでは、上記のように、ジャケット型センサの検知部に接続され、検知部からの検知結果が出力されるセンサ配線は、ロボットアームの内部に配置されている。これにより、センサ配線が、ロボットアームの内部に配置されているので、ロボットアームの関節が回動した場合でも、センサ配線のうちの関節に配置されている部分が関節の回動とともに関節軸周りにねじれるだけで、センサ配線の他の部分（関節以外に配置されている部分）が引っ張られることはない。また、ジャケット型センサの検知部に接続されるセンサ配線がロボットアームの内部に配置されているので、センサ配線がロボットアームの外部に配置されている場合と異なり、センサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。その結果、ロボットアームの動作が阻害されるのを抑制しながら、ロボットアームの動作中にセンサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。また、ジャケット型センサを用いることによって、ロボットアームにおける比較的広範囲の接触を検出することができる。
　この開示の第２の局面によるロボットシステムは、ジャケット部と、ジャケット部に設けられ、ジャケット部に対する接触を検知する検知部とを含むジャケット型センサが外表面を覆うように取り付け可能に構成されているロボットアームと、検知部に接続され、検知部からの検知結果が出力されるセンサ配線とを備え、センサ配線は、ロボットアームの内部に配置されている。
　この開示の第２の局面によるロボットシステムでは、上記のように、ジャケット型センサの検知部に接続され、検知部からの検知結果が出力されるセンサ配線は、ロボットアームの内部に配置されている。これにより、センサ配線が、ロボットアームの内部に配置されているので、ロボットアームの関節が回動した場合でも、センサ配線のうちの関節に配置されている部分が関節の回動とともに関節軸周りにねじれるだけで、センサ配線の他の部分（関節以外に配置されている部分）が引っ張られることはない。また、ジャケット型センサの検知部に接続されるセンサ配線がロボットアームの内部に配置されているので、センサ配線がロボットアームの外部に配置されている場合と異なり、センサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。その結果、ロボットアームの動作が阻害されるのを抑制しながら、ロボットアームの動作中にセンサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。また、ジャケット型センサを用いることによって、ロボットアームにおける比較的広範囲の接触を検出することができる。
　また、センサ配線を、予めロボットアームの内部に配置することにより、ジャケット型センサを後付けで（設置場所で）、容易にロボットアームに取り付けることができる。
　この開示の第３の局面によるロボットシステムの組み立て方法は、センサ配線が予め内部に配置されているロボットアームを準備する工程と、ジャケット部と、ジャケット部に設けられ、ジャケット部に対する接触を検知するとともに検知結果を出力する検知部とを含むジャケット型センサを、ロボットアームの外表面を覆うように取り付ける工程と、を備え、ジャケット型センサを取り付ける工程は、ロボットアームの内部に配置されているセンサ配線と、検知部とを接続する工程を含む。
　この開示の第３の局面によるロボットシステムの組み立て方法では、上記のように、ジャケット型センサの検知部に接続され、検知部からの検知結果が出力されるセンサ配線は、ロボットアームの内部に配置されている。これにより、センサ配線が、ロボットアームの内部に配置されているので、ロボットアームの関節が回動した場合でも、センサ配線のうちの関節に配置されている部分が関節の回動とともに関節軸周りにねじれるだけで、センサ配線の他の部分（関節以外に配置されている部分）が引っ張られることはない。また、ジャケット型センサの検知部に接続されるセンサ配線がロボットアームの内部に配置されているので、センサ配線がロボットアームの外部に配置されている場合と異なり、センサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。その結果、ロボットアームの動作が阻害されるのを抑制しながら、ロボットアームの動作中にセンサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。また、ジャケット型センサを用いることによって、ロボットアームにおける比較的広範囲の接触を検出することができる。
　また、センサ配線が、予めロボットアームの内部に配置されているので、ジャケット型センサを後付けで（設置場所で）、容易にロボットアームに取り付けることができる。
　本開示によれば、上記のように、ロボットアームの動作が阻害されるのを抑制しながら、ロボットアームの動作中にセンサ配線が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。
一実施形態によるロボットシステムのブロック図である。 一実施形態によるロボット（ジャケット型センサが設けられていない状態）の斜視図である。 ジャケット型センサの表面側を示す図である。 ジャケット型センサの裏面側を示す図である。 一実施形態によるロボット（ジャケット型センサが設けられている状態）の斜視図である。 一実施形態によるロボットのアームの断面図である。 配線挿通部材の断面図である。 配線挿通部材の斜視図である。 ロボットシステムの組み立て方法を説明するためのフロー図である。
　以下、本開示を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１～図８を参照して、本実施形態によるロボットシステム１００の構成について説明する。
　図１に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１０と、ロボット１０を制御するロボット制御装置２０とを備えている。ロボット１０とロボット制御装置２０とは、ロボット配線２１を介して接続されている。また、ロボット制御装置２０には、商用電源１から交流電力が供給される。ロボット制御装置２０は、商用電源１から供給される交流電力を、ロボット配線２１を介してロボット１０に供給するとともに、ロボット１０の動作を制御する。
　図２に示すように、ロボット１０は、ロボットアーム１１を含む。ロボットアーム１１は、複数のリンク部１２（リンク部１２ａ～リンク部１２ｅ）を含む。複数のリンク部１２同士は、関節１３により接続されている。関節１３は、複数設けられている。たとえば、関節１３は、６個設けられている。すなわち、ロボット１０は、６軸（Ｊ１～Ｊ６）の垂直多関節ロボットからなる。また、複数の関節１３の各々には、モータ（図示せず）が設けられている。また、ロボットアーム１１は、基台１４に載置されている。また、ロボットアーム１１の先端には、エンドエフェクタ１５（図５参照）が取り付けられる。なお、ロボット１０が、６軸以外の関節軸を有する垂直多関節ロボットや、双腕ロボット、または、水平多関節ロボットなどから構成されていてもよい。
　また、ロボット１０には、ジャケット型センサ３０が設けられている。図３および図４に示すように、ジャケット型センサ３０は、ロボットアーム１１の外表面１１ａを覆うように設けられるジャケット部３１と、ジャケット部３１の内部に設けられ、ジャケット部３１に対する接触を検知する検知部３２とを含む。ジャケット部３１は、たとえば、樹脂により形成されている。また、検知部３２は、ジャケット部３１の内部に埋め込まれる検知線３２ａと、検知線３２ａからの信号が入力される基板３２ｂとを含む。なお、検知部３２は、感圧式の接触センサである。また、検知部３２を、静電容量式の接触センサにより構成してもよい。また、検知部３２がジャケット部３１の内部以外の部分（表面など）に設けられていてもよい。
　また、本実施形態では、図５および図６に示すように、ジャケット型センサ３０は、複数のリンク部１２の各々に設けられている。ジャケット型センサ３０は、リンク部１２ｄを覆うジャケット型センサ３０ａおよび３０ｂ、リンク部１２ｃを覆うジャケット型センサ３０ｃおよび３０ｄ、リンク部１２ｂを覆うジャケット型センサ３０ｅ、３０ｆおよび３０ｇ、および、リンク部１２ａを覆うジャケット型センサ３０ｈ、３０ｉおよび３０ｊを含む。
　図３および図４に示すように、ジャケット部３１は、ロボットアーム１１（リンク部１２）の外表面１１ａを覆うように、ロボットアーム１１（リンク部１２）の外表面１１ａに対して凸状を有する。ジャケット部３１は、取り付けられるリンク部１２の形状（大きさ）に対応する形状（大きさ）を有する。基板３２ｂは、凸状のジャケット部３１の内側に配置されている。また、凸状のジャケット部３１の内側には、リブ３２ｄが設けられている。
　ここで、本実施形態では、図６に示すように、ロボット１０は、検知部３２に接続され検知部３２からの検知結果が出力されるセンサ配線４０を備えている。そして、センサ配線４０は、ロボットアーム１１の内部に配置されている。また、複数のリンク部１２の各々に設けられる複数のジャケット型センサ３０の検知部３２に接続されるセンサ配線４０が、ロボットアーム１１の内部に配置されている。なお、センサ配線４０のうちロボットアーム１１の内部に配置されている部分４０ａは、ロボットアーム１１の内の占有率が大きくなるのを抑制するように、バラ配線（複数の配線がばらばらな状態の配線）により構成されている。また、センサ配線４０のうちロボットアーム１１の外部に取り出されている部分４０ｂは、防水・防塵のため、ケーブル（複数のバラ配線が絶縁被膜に覆われた配線）により構成されている。
　また、本実施形態では、図１に示すように、複数のジャケット型センサ３０（３０ａ～３０ｊ）は、センサ配線４０により、互いにデイジーチェーン接続されている部分を含む。そして、複数のジャケット型センサ３０を互いにデイジーチェーン接続するセンサ配線４０が、ロボットアーム１１の内部に配置されている。具体的には、ジャケット型センサ３０ｂおよびジャケット型センサ３０ａが直列に接続されている。そして、ジャケット型センサ３０ａがセンサ配線４１を介して、ジャケット型センサ３０ｃに接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｃがジャケット型センサ３０ｄに直列に接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｄがセンサ配線４２を介して、ジャケット型センサ３０ｅに接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｅがジャケット型センサ３０ｇに接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｅは、ジャケット型センサ３０ｆにも接続されている。ジャケット型センサ３０ｆは、ジャケット型センサ３０ｈに接続されている。
　ジャケット型センサ３０ｆは、センサ配線４３を介して、ジャケット型センサ３０ｉに接続されている。ジャケット型センサ３０ｉは、ジャケット型センサ３０ｊに接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｉは、センサ配線４４に接続されている。
　また、本実施形態では、ロボットシステム１００は、センサ配線４０に接続され、ジャケット型センサ３０からの検知結果が入力されるセンサ制御装置４５を備えている。具体的には、センサ制御装置４５は、ロボットアーム１１の内部に配置されているセンサ配線４４に接続されている。そして、ジャケット型センサ３０ａ～３０ｊのうちのいずれかがジャケット部３１に対する接触を検知した場合、センサ配線４０を介して検知結果がセンサ制御装置４５に入力される。
　また、本実施形態では、センサ配線４０は、ジャケット型センサ３０からロボットアーム１１および基台１４の内部を介して、ロボットアーム１１の外部に取り出されるとともにセンサ制御装置４５に接続されるように構成されている。具体的には、基台１４には、センサ配線４０の端部に接続される配線側コネクタ部４０ｃが取り付けられている。そして、センサ制御装置４５から延びる配線４５ａの端部には、センサ制御装置側コネクタ部４５ｂが設けられている。そして、センサ制御装置側コネクタ部４５ｂと配線側コネクタ部４０ｃとが接続される。
　また、本実施形態では、センサ制御装置４５は、ジャケット型センサ３０（ジャケット型センサ３０ａ～３０ｊのうちのいずれか）からジャケット部３１に対する接触を検知する検知結果を受信した場合、ロボットアーム１１の駆動を制御するロボット制御装置２０にトリガ信号を送信する。そして、ロボット制御装置２０は、トリガ信号に基づいて、ロボットアーム１１の駆動を停止する。具体的には、ロボット制御装置２０は、ロボットアーム１１の関節１３に設けられるモータ（図示せず）の駆動を停止するように制御する。なお、センサ制御装置４５には、ロボット制御装置２０から直流電力が入力される。また、センサ制御装置４５に商用電源１が直接入力されてもよい。なお、ロボット制御装置２０は、トリガ信号に基づいて、ロボットアーム１１の移動速度を減速させるか、または、ロボットアーム１１の関節の角度を大きくさせてもよい。
　また、本実施形態では、図６に示すように、ロボットシステム１００（ロボット１０）は、ロボットアーム１１を駆動するための信号と電力とのうちの少なくとも一方（本実施形態では、両方）を供給するとともに、ロボットアーム１１の内部に配置されているロボット配線２１を備えている。そして、センサ配線４０は、ロボットアーム１１の内部において、ロボット配線２１に沿うように配置されている。ロボット配線２１は、リンク部１２ａ、リンク部１２ｂ、リンク部１２ｃ、および、リンク部１２ｄの内部に配置されている。また、ロボット配線２１は、各々の関節１３においては、関節１３の回転軸に沿うように配置されている。詳細には、関節１３の回転軸には、回転軸に沿うように筒状部材４６が配置されており、ロボット配線２１は、筒状の部材に挿入されている。
　そして、本実施形態では、センサ配線４０は、関節１３の回転軸に沿うように、ロボットアーム１１の内部に配置されている。すなわち、センサ配線４０は、ロボット配線２１とともに、筒状部材４６に挿入されている。
　また、本実施形態では、図７に示すように、ロボットアーム１１は、センサ配線４０が挿入されるアーム孔部１１ｂを含む。そして、センサ配線４０は、ロボットアーム１１に設けられるアーム孔部１１ｂを介して、ロボットアーム１１の内部に挿入されている。アーム孔部１１ｂは、ロボットアーム１１の外表面１１ａに開口するように設けられている。また、アーム孔部１１ｂの大きさは、センサ配線４０の直径よりも大きい。すなわち、アーム孔部１１ｂとセンサ配線４０との間には、隙間が生じている。
　そして、本実施形態では、図７および図８に示すように、アーム孔部１１ｂには、センサ配線４０が内部に挿通される配線挿通部材５０が設けられている。配線挿通部材５０は、ロボットアーム１１の内部からロボットアーム１１の外表面１１ａに取り出されるセンサ配線４０の向きをロボットアーム１１の外表面１１ａに沿う方向に案内する配線案内孔部５１を含む。配線案内孔部５１のロボットアーム１１側は、ロボットアーム１１の外表面１１ａに垂直な方向に沿って形成されている。そして、配線案内孔部５１は、ロボットアーム１１の外表面１１ａにおいて略９０度曲がって、ロボットアーム１１の外表面１１ａに沿った方向に延びるように形成される。これにより、センサ配線４０が、ロボットアーム１１の外表面１１ａに沿うように配線案内孔部５１により案内される。また、配線挿通部材５０には、ロボットアーム１１の外表面１１ａに係合する溝部５２が設けられている。また、配線挿通部材５０は、たとえば、樹脂により形成されている。
　また、本実施形態では、配線挿通部材５０は、アーム孔部１１ｂとセンサ配線４０との間の隙間からの異物の侵入を抑制するように構成されている。すなわち、配線挿通部材５０は、アーム孔部１１ｂとセンサ配線４０との間の隙間を埋めるように設けられている。
　また、本実施形態では、図２に示すように、センサ配線４０は、アーム孔部１１ｂから取り出されるとともに、アーム孔部１１ｂから取り出された部分４０ｂの端部には、検知部３２に接続される配線側コネクタ部４０ｃが設けられている。そして、検知部３２は、配線側コネクタ部４０ｃに接続される検知部側コネクタ部３２ｃ（図１参照）を含む。
　具体的には、図１に示すように、ジャケット型センサ３０ａの検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４１の配線側コネクタ部４０ｃとが接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｃの検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４１の配線側コネクタ部４０ｃとが接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｄの検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４２の配線側コネクタ部４０ｃとが接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｅの検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４２の配線側コネクタ部４０ｃとが接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｆの検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４３の配線側コネクタ部４０ｃとが接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｉの検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４３の配線側コネクタ部４０ｃとが接続されている。また、ジャケット型センサ３０ｉの検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４４の配線側コネクタ部４０ｃとが接続されている。
　次に、図９を参照して、ロボットシステム１００の組み立て方法について説明する。
　ステップＳ１において、センサ配線４０が予め内部に配置されているロボットアーム１１（ロボット１０）を準備する。
　次に、ステップＳ２において、ジャケット部３１と、ジャケット部３１に設けられ、ジャケット部３１に対する接触を検知するとともに検知結果を出力する検知部３２とを含むジャケット型センサ３０を、ロボットアーム１１の外表面１１ａを覆うように取り付ける。ジャケット型センサ３０は、たとえば、締結部材や接着剤などによりロボットアーム１１に取り付けられる。また、ジャケット型センサを取り付ける工程（Ｓ２）において、ロボットアーム１１の内部に配置されているセンサ配線４０と、検知部３２とを接続する。具体的には、検知部３２の検知部側コネクタ部３２ｃと、センサ配線４０の配線側コネクタ部４０ｃとを接続する。
　［本実施形態の効果］
　本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　本実施形態では、上記のように、ジャケット型センサ３０の検知部３２に接続され、検知部３２からの検知結果が出力されるセンサ配線４０は、ロボットアーム１１の内部に配置されている。これにより、センサ配線４０が、ロボットアーム１１の内部に配置されているので、ロボットアーム１１の関節１３が回動した場合でも、センサ配線４０のうちの関節１３に配置されている部分が関節１３の回動とともに関節軸周りにねじれるだけで、センサ配線４０の他の部分（関節１３以外に配置されている部分）が引っ張られることはない。また、ジャケット型センサ３０の検知部３２に接続されるセンサ配線４０がロボットアーム１１の内部に配置されているので、センサ配線４０がロボットアーム１１の外部に配置されている場合と異なり、センサ配線４０が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。その結果、ロボットアーム１１の動作が阻害されるのを抑制しながら、ロボットアーム１１の動作中にセンサ配線４０が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。また、ジャケット型センサ３０を用いることによって、ロボットアーム１１における比較的広範囲の接触を検出することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、ロボットアーム１１は、複数のリンク部１２を含み、ジャケット型センサ３０は、複数のリンク部１２の各々に設けられ、複数のリンク部１２の各々に設けられる複数のジャケット型センサ３０の検知部３２に接続されるセンサ配線４０は、ロボットアーム１１の内部に配置されている。これにより、複数のジャケット型センサ３０の検知部３２に接続されるセンサ配線４０がロボットアーム１１の内部に配置されているので、ジャケット型センサ３０が複数設けられている場合でも、ロボットアーム１１の動作が阻害されるのを抑制しながら、ロボットアーム１１の動作中にセンサ配線４０が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、複数のジャケット型センサ３０は、センサ配線４０により、互いにデイジーチェーン接続されている部分を含み、複数のジャケット型センサ３０を互いにデイジーチェーン接続するセンサ配線４０が、ロボットアーム１１の内部に配置されている。これにより、複数のジャケット型センサ３０に対して各々センサ配線４０が設けられている場合（複数のジャケット型センサ３０が並列に接続されている場合）と比べて、センサ配線４０の本数を少なくすることができる。その結果、ロボットアーム１１の内部においてセンサ配線４０が占有する空間が大きくなるのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ制御装置４５は、ジャケット型センサ３０からジャケット部３１に対する接触を検知する検知結果を受信した場合、ロボット制御装置２０にトリガ信号を送信し、ロボット制御装置２０は、トリガ信号に基づいて、ロボットアーム１１の駆動を停止するか、ロボットアーム１１の移動速度を減速させるか、または、ロボットアーム１１の関節の角度を大きくさせる。これにより、ロボットアーム１１の周辺に配置される部材などにロボットアーム１１（ジャケット型センサ３０）が接触した場合、ロボット制御装置２０により容易にロボットアーム１１の駆動を停止、減速、または、ロボットアーム１１の関節の角度を大きくさせることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ配線４０は、ジャケット型センサ３０からロボットアーム１１および基台１４の内部を介して、ロボットアーム１１の外部に取り出されるとともにセンサ制御装置４５に接続されるように構成されている。ここで、ロボットアーム１１からセンサ配線４０を外部に取り出すと、ロボットアーム１１の動作に伴ってロボットアーム１１から取り出されたセンサ配線４０が周辺に配置される部材などに引っかかる場合がある。そこで、上記のように、センサ配線４０を基台１４の内部を介してロボットアーム１１の外部に取り出すことによって、基台１４は静止しているので、基台１４の内部を介して取り出されたセンサ配線４０が周辺に配置される部材などに引っかかるのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、ロボットアーム１１は、センサ配線４０が挿入されるアーム孔部１１ｂを含み、センサ配線４０は、ロボットアーム１１に設けられるアーム孔部１１ｂを介して、ロボットアーム１１の内部に挿入されている。これにより、アーム孔部１１ｂを介して、センサ配線４０をロボットアーム１１の内部に容易に挿入することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、配線挿通部材５０は、ロボットアーム１１の内部からロボットアーム１１の外表面１１ａに取り出されるセンサ配線４０の向きをロボットアーム１１の外表面１１ａに沿う方向に案内する配線案内孔部５１を含む。ここで、センサ配線４０がロボットアーム１１の外表面１１ａに垂直な方向に取り出される場合、アーム孔部１１ｂ近傍でのセンサ配線４０の飛び出し高さ（突出高さ）が比較的大きくなる。そこで、上記のように構成することによって、センサ配線４０が、ロボットアーム１１の外表面１１ａに沿うようにロボットアーム１１の内部から取り出されるので、アーム孔部１１ｂ近傍でのセンサ配線４０の飛び出し高さ（突出高さ）を低減することができる。その結果、センサ配線４０を覆うように設けられるジャケット型センサ３０の厚みを小さくすることができるので、ロボット１０の大型化を抑制することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、配線挿通部材５０は、アーム孔部１１ｂとセンサ配線４０との間の隙間からの異物の侵入を抑制するように構成されている。これにより、アーム孔部１１ｂとセンサ配線４０との間の隙間からの異物の侵入を抑制する部材を配線挿通部材５０とは別個に設ける場合と比べて、ロボットシステム１００を構成する部品点数を低減することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ配線４０は、アーム孔部１１ｂから取り出されるとともに、アーム孔部１１ｂから取り出された部分４０ｂの端部には、検知部３２に接続される配線側コネクタ部４０ｃが設けられており、検知部３２は、配線側コネクタ部４０ｃに接続される検知部側コネクタ部３２ｃを含む。これにより、配線側コネクタ部４０ｃがアーム孔部１１ｂから取り出されているので、ジャケット型センサ３０の検知部３２に接続される検知部側コネクタ部３２ｃと配線側コネクタ部４０ｃとを容易に接続することができる。このため、ロボットアーム１１の内部に配置されているセンサ配線４０と、ロボットアーム１１の外部に配置されているジャケット型センサ３０とを、容易に電気的に接続することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ配線４０は、関節１３の回転軸に沿うように、ロボットアーム１１の内部に配置されている。これにより、関節１３の回転軸が回転しても、センサ配線４０のうちの関節１３の回転軸に沿うように配置されている部分が関節１３の回動とともにねじれるだけで、センサ配線４０の他の部分（関節１３以外に配置されている部分）を引っ張ることはない。このため、センサ配線４０に余長を持たせる必要が無いので、センサ配線４０の長さを小さくすることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ配線４０は、ロボットアーム１１の内部において、ロボット配線２１に沿うように配置されている。これにより、ロボットアーム１１の内部のロボット配線２１を配置するためのスペースにセンサ配線４０を配置することができるので、センサ配線４０を配置するためのスペースをロボットアーム１１の内部に別途設ける必要がない。このため、ロボットアーム１１が大型化するのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、検知部３２は、ジャケット部３１の内部に埋め込まれる検知線３２ａと、検知線３２ａからの信号が入力される基板３２ｂとを含む。これにより、検知線３２ａに入力された外力を基板３２ｂが検知することにより、ジャケット部３１に対する接触を検知することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ配線４０が、予めロボットアーム１１の内部に配置されているので、ジャケット型センサ３０を後付けで（設置場所で）、容易にロボットアーム１１に取り付けることができる。
　［変形例］
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、ジャケット型センサ３０が複数設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ジャケット型センサ３０が１つのみ設けられていてもよい。
　また、上記実施形態では、ジャケット型センサ３０がロボットアーム１１に設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ジャケット型センサ３０がロボットアーム１１に加えて基台１４に設けられていてもよい。
　また、上記実施形態では、複数のジャケット型センサ３０がセンサ配線４０により互いに直列に接続されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、複数のジャケット型センサ３０の各々に個別にセンサ配線４０が接続されていてもよい。つまり、センサ制御装置４５に対して、複数のジャケット型センサ３０が並列に接続されていてもよい。
　また、上記実施形態では、ジャケット型センサ３０からの検知結果が入力されるセンサ制御装置４５と、ロボットアーム１１の駆動を制御するロボット制御装置２０とが別個に設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ジャケット型センサ３０からの検知結果が入力される制御装置と、ロボットアーム１１の駆動を制御する制御装置とが共通の制御装置であってもよい。
　また、上記実施形態では、センサ配線４０が基台１４の内部を介して（基台１４から）ロボットアーム１１の外部に取り出される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、センサ配線４０がロボットアーム１１からロボットアーム１１の外部に取り出されてもよい。
　また、上記実施形態では、アーム孔部１１ｂに配線挿通部材５０が設けられる例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、アーム孔部１１ｂに配線挿通部材５０を設けないで、アーム孔部１１ｂからセンサ配線４０を取り出してもよい。
　また、上記実施形態では、配線挿通部材５０がアーム孔部１１ｂとセンサ配線４０との間の隙間からの異物の侵入を抑制するように構成されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、配線挿通部材５０とは別個に、アーム孔部１１ｂとセンサ配線４０との間の隙間からの異物の侵入を抑制する部材を設けてもよい。
　また、上記実施形態では、センサ配線４０と検知部３２とがコネクタ部（配線側コネクタ部４０ｃ、検知部側コネクタ部３２ｃ）により接続される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、センサ配線４０と検知部３２とをコネクタ部同士の接続以外の方法（はんだ付けなど）により接続してもよい。
　また、上記実施形態では、センサ配線４０が、関節１３の回転軸に沿うように、ロボットアーム１１の内部に配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、センサ配線４０が、関節１３の回転軸と離間した位置に配置されていてもよい。
　また、上記実施形態では、センサ配線４０がロボットアーム１１の内部においてロボット配線２１に沿うように配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、センサ配線４０がロボットアーム１１の内部においてロボット配線２１と離間した位置に配置されていてもよい。
　また、上記実施形態では、検知部３２がジャケット部３１の内部に埋め込まれる検知線３２ａと検知線３２ａからの信号が入力される基板３２ｂとを含む例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、検知部３２が検知線３２ａおよび基板３２ｂ以外の部品から構成されていてもよい。
　１１　ロボットアーム
　１１ａ　外表面
　１１ｂ　アーム孔部
　１２　リンク部
　１３　関節
　１４　基台
　２０　ロボット制御装置
　２１　ロボット配線
　３０　ジャケット型センサ
　３１　ジャケット部
　３２　検知部
　３２ａ　検知線
　３２ｂ　基板
　３２ｃ　検知部側コネクタ部
　４０　センサ配線
　４０ｂ　（アーム孔部から取り出された）部分
　４０ｃ　配線側コネクタ部
　４５　センサ制御装置
　５０　配線挿通部材
　５１　配線案内孔部
　１００　ロボットシステム

Claims (14)

  1. 　ロボットアームと、
    　前記ロボットアームの外表面を覆うように設けられるジャケット部と、前記ジャケット部に設けられ、前記ジャケット部に対する接触を検知する検知部とを含むジャケット型センサと、
    　前記検知部に接続され、前記検知部からの検知結果が出力されるセンサ配線とを備え、
    　前記センサ配線は、前記ロボットアームの内部に配置されている、ロボットシステム。
  2. 　前記ロボットアームは、複数のリンク部を含み、
    　前記ジャケット型センサは、前記複数のリンク部の各々に設けられ、
    　前記複数のリンク部の各々に設けられる複数の前記ジャケット型センサの前記検知部に接続される前記センサ配線は、前記ロボットアームの内部に配置されている、請求項１に記載のロボットシステム。
  3. 　前記複数のジャケット型センサは、前記センサ配線により、互いにデイジーチェーン接続されている部分を含み、
    　前記複数のジャケット型センサを互いにデイジーチェーン接続する前記センサ配線が、前記ロボットアームの内部に配置されている、請求項２に記載のロボットシステム。
  4. 　前記センサ配線に接続され、前記ジャケット型センサからの検知結果が入力されるセンサ制御装置と、
    　前記ロボットアームの駆動を制御するロボット制御装置とをさらに備え、
    　前記センサ制御装置は、前記ジャケット型センサから前記ジャケット部に対する接触を検知する検知結果を受信した場合、前記ロボット制御装置にトリガ信号を送信し、
    　前記ロボット制御装置は、前記トリガ信号に基づいて、前記ロボットアームの駆動を停止するか、前記ロボットアームの移動速度を減速させるか、または、前記ロボットアームの関節の角度を大きくさせる、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
  5. 　前記ロボットアームが載置される基台をさらに備え、
    　前記センサ配線は、前記ジャケット型センサから前記ロボットアームおよび前記基台の内部を介して、前記ロボットアームの外部に取り出されるとともに前記センサ制御装置に接続されるように構成されている、請求項４に記載のロボットシステム。
  6. 　前記ロボットアームは、前記センサ配線が挿入されるアーム孔部を含み、
    　前記センサ配線は、前記ロボットアームに設けられる前記アーム孔部を介して、前記ロボットアームの内部に挿入されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
  7. 　前記アーム孔部に設けられ、前記センサ配線が内部に挿通される配線挿通部材をさらに備え、
    　前記配線挿通部材は、前記ロボットアームの内部から前記ロボットアームの外表面に取り出される前記センサ配線の向きを前記ロボットアームの外表面に沿う方向に案内する配線案内孔部を含む、請求項６に記載のロボットシステム。
  8. 　前記配線挿通部材は、前記アーム孔部と前記センサ配線との間の隙間からの異物の侵入を抑制するように構成されている、請求項７に記載のロボットシステム。
  9. 　前記センサ配線は、前記アーム孔部から取り出されるとともに、前記アーム孔部から取り出された部分の端部には、前記検知部に接続される配線側コネクタ部が設けられており、
    　前記検知部は、前記配線側コネクタ部に接続される検知部側コネクタ部を含む、請求項６～８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
  10. 　前記ロボットアームは、複数のリンク部と、前記複数のリンク部を接続する関節とを含み、
    　前記センサ配線は、前記関節の回転軸に沿うように、前記ロボットアームの内部に配置されている、請求項１～９のいずれか１項に記載のロボットシステム。
  11. 　前記ロボットアームを駆動するための信号と電力とのうちの少なくとも一方を供給するとともに、前記ロボットアームの内部に配置されているロボット配線をさらに備え、
    　前記センサ配線は、前記ロボットアームの内部において、前記ロボット配線に沿うように配置されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
  12. 　前記検知部は、前記ジャケット部の内部に埋め込まれる検知線と、前記検知線からの信号が入力される基板とを含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載のロボットシステム。
  13. 　ジャケット部と、前記ジャケット部に設けられ、前記ジャケット部に対する接触を検知する検知部とを含むジャケット型センサが外表面を覆うように取り付け可能に構成されているロボットアームと、
    　前記検知部に接続され、前記検知部からの検知結果が出力されるセンサ配線とを備え、
    　前記センサ配線は、前記ロボットアームの内部に配置されている、ロボットシステム。
  14. 　センサ配線が予め内部に配置されているロボットアームを準備する工程と、
    　ジャケット部と、前記ジャケット部に設けられ、前記ジャケット部に対する接触を検知するとともに検知結果を出力する検知部とを含むジャケット型センサを、前記ロボットアームの外表面を覆うように取り付ける工程と、を備え、
    　前記ジャケット型センサを取り付ける工程は、前記ロボットアームの内部に配置されている前記センサ配線と、前記検知部とを接続する工程を含む、ロボットシステムの組み立て方法。
     
     
PCT/JP2022/010218 2021-03-11 2022-03-09 ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法 WO2022191224A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/281,365 US20240149467A1 (en) 2021-03-11 2022-03-09 Robot system and robot-system assembling method
CN202280020157.3A CN116963881A (zh) 2021-03-11 2022-03-09 机器人系统及机器人系统的组装方法
DE112022001439.3T DE112022001439T5 (de) 2021-03-11 2022-03-09 Robotersystem und Montageverfahren für ein Robotersystem

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021039596A JP2022139292A (ja) 2021-03-11 2021-03-11 ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法
JP2021-039596 2021-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022191224A1 true WO2022191224A1 (ja) 2022-09-15

Family

ID=83226851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/010218 WO2022191224A1 (ja) 2021-03-11 2022-03-09 ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240149467A1 (ja)
JP (1) JP2022139292A (ja)
CN (1) CN116963881A (ja)
DE (1) DE112022001439T5 (ja)
TW (1) TWI819521B (ja)
WO (1) WO2022191224A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02309026A (ja) * 1989-05-23 1990-12-25 Akebono Brake Ind Co Ltd ドラムブレーキのパーキングケーブル用口金具
JP2004090152A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロボットの手首構造
JP2005144610A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Fanuc Ltd センサケーブル配線処理構造
JP2011016183A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Yaskawa Electric Corp ロボット
JP2017213674A (ja) * 2016-05-17 2017-12-07 コマウ・ソシエタ・ペル・アチオニＣｏｍａｕ Ｓｏｃｉｅｔａ Ｐｅｒ Ａｚｉｏｎｉ 工業用装置のためのセンサ付き被覆材
JP2018530441A (ja) * 2015-09-09 2018-10-18 カーボン ロボティクス, インコーポレイテッドCarbon Robotics, Inc. ロボットアームシステム及び物体回避方法
JP2019098407A (ja) * 2017-11-28 2019-06-24 ファナック株式会社 ロボット

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS592664U (ja) 1982-06-29 1984-01-09 日野自動車株式会社 車両用制動装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02309026A (ja) * 1989-05-23 1990-12-25 Akebono Brake Ind Co Ltd ドラムブレーキのパーキングケーブル用口金具
JP2004090152A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロボットの手首構造
JP2005144610A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Fanuc Ltd センサケーブル配線処理構造
JP2011016183A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Yaskawa Electric Corp ロボット
JP2018530441A (ja) * 2015-09-09 2018-10-18 カーボン ロボティクス, インコーポレイテッドCarbon Robotics, Inc. ロボットアームシステム及び物体回避方法
JP2017213674A (ja) * 2016-05-17 2017-12-07 コマウ・ソシエタ・ペル・アチオニＣｏｍａｕ Ｓｏｃｉｅｔａ Ｐｅｒ Ａｚｉｏｎｉ 工業用装置のためのセンサ付き被覆材
JP2019098407A (ja) * 2017-11-28 2019-06-24 ファナック株式会社 ロボット

Also Published As

Publication number Publication date
CN116963881A (zh) 2023-10-27
TWI819521B (zh) 2023-10-21
DE112022001439T5 (de) 2024-05-23
US20240149467A1 (en) 2024-05-09
TW202243839A (zh) 2022-11-16
JP2022139292A (ja) 2022-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7703349B2 (en) Cable laying structure for robot
KR930002624B1 (ko) 케이블 연장 수단을 갖는 산업용 로보트
US6250174B1 (en) Robot construction
US20100313694A1 (en) Apparatus for holding cables in rotary shaft of robot
US20180001487A1 (en) Robot, control device, and robot system
US8414303B2 (en) Rotary joint wiring unit for robots
EP1531029B1 (en) Cable distribution and support equipment for sensor in robot system
JP5540981B2 (ja) 多関節ロボット
JP6708953B2 (ja) ロボット
US20070031232A1 (en) Industrial robot
JP4979075B2 (ja) ロボット
GB2260529A (en) Finger module and robot hand
WO2022191224A1 (ja) ロボットシステムおよびロボットシステムの組み立て方法
JP3929383B2 (ja) 産業用ロボットのカメラ及び力センサケーブル処理構造
KR100206539B1 (ko) 로봇의 손목 기구
JP6458116B1 (ja) 後付コネクタ
JP2008068331A (ja) ロボットシステム
WO2020105754A1 (ko) 배선수용공간을 가지는 액츄에이터 및 이를 가지는 다관절 기구
CN112088071B (zh) 机器人组件
JP2018111137A (ja) 回転軸関節構造
WO2018135698A1 (ko) 반중공형 액추에이터 모듈
CN220783933U (zh) 一种具有信号采样电路的机械手
JP2780433B2 (ja) ロボット用ケーブルユニット
WO2022219759A1 (ja) ロボット
US12023804B2 (en) Robot arm and robot system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22767178

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280020157.3

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18281365

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22767178

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1