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機(jī)器人、控制裝置以及機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12096434閱讀:246來(lái)源:國(guó)知局
機(jī)器人、控制裝置以及機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及機(jī)器人、控制裝置以及機(jī)器人系統(tǒng)。



背景技術(shù):

以往,公知有具備機(jī)械臂的機(jī)器人。機(jī)械臂經(jīng)由關(guān)節(jié)部連結(jié)有多個(gè)臂(臂部件),在最前端側(cè)(最下游側(cè))的臂,作為末端執(zhí)行器例如安裝有手。關(guān)節(jié)部被馬達(dá)驅(qū)動(dòng),臂由于該關(guān)節(jié)部的驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。而且,機(jī)器人例如進(jìn)行用手把持對(duì)象物并使該對(duì)象物向規(guī)定的場(chǎng)所移動(dòng)、組裝等規(guī)定的作業(yè)。

作為這樣的機(jī)器人在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人。在專利文獻(xiàn)1記載的機(jī)器人中,構(gòu)成為:對(duì)于使手相對(duì)于基臺(tái)繞最靠基端側(cè)(最靠上游側(cè))的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(沿鉛垂方向延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸)亦即第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸向相差180°的位置移動(dòng)的動(dòng)作而言,通過(guò)使最靠基端側(cè)(基臺(tái)側(cè))的臂亦即第一臂相對(duì)于基臺(tái)繞上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行。

專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2014-46401號(hào)公報(bào)

在專利文獻(xiàn)1所記載的機(jī)器人中,在使手相對(duì)于基臺(tái)繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸向相差180°的位置移動(dòng)的情況下,為了避免機(jī)器人干擾而需要大的空間。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而產(chǎn)生的,能夠通過(guò)以下的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的機(jī)器人特征在于,具備:第n臂,其能夠繞第n(n是1以上的整數(shù))轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng);以及

第(n+1)臂,其設(shè)置于上述第n臂,并且能夠繞與上述第n轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向不同的軸向亦即第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),

上述第n臂的長(zhǎng)度比上述第(n+1)臂的長(zhǎng)度長(zhǎng),

從上述第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向觀察,上述第n臂與上述第(n+1)臂能夠重疊,

與從第一姿勢(shì)使上述第n臂轉(zhuǎn)動(dòng)第一角度的第一動(dòng)作所需要的最短時(shí)間相比,從上述第一姿勢(shì)使上述第(n+1)臂轉(zhuǎn)動(dòng)上述第一角度的第二動(dòng)作所需要的最短時(shí)間更短。

根據(jù)這樣的機(jī)器人,因?yàn)閺牡?n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向觀察,第n臂與上述第(n+1)臂能夠重疊,因此能夠減小用于避免機(jī)器人干擾的空間。另外,在本發(fā)明的機(jī)器人中,構(gòu)成為:使第n臂和第(n+1)臂分別單獨(dú)地轉(zhuǎn)動(dòng)相同的角度的情況下的第(n+1)臂的最短時(shí)間比第n臂的最短時(shí)間短。因此,在使各臂同時(shí)移動(dòng)的動(dòng)作中,在使第(n+1)臂比第n臂更多地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠不使各臂的性能過(guò)度地?fù)p失而使各臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選上述第(n+1)臂的最大速度比上述第n臂的最大速度大。

由此,在使各臂同時(shí)移動(dòng)的動(dòng)作中,在使第(n+1)臂比第n臂更多地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠不使各臂的性能過(guò)度損失地使各臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選上述第(n+1)臂的最大加速度比上述第n臂的最大加速度大。

由此,在使各臂同時(shí)移動(dòng)的動(dòng)作中,在使第(n+1)臂比第n臂更多地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠不使各臂的性能過(guò)度損失地使各臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選從上述第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向觀察,上述第二動(dòng)作經(jīng)過(guò)上述第n臂與上述第(n+1)臂重疊的狀態(tài)。

這樣,根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人,能夠進(jìn)行在第(n+1)臂與第n臂重疊的狀態(tài)經(jīng)過(guò)的動(dòng)作。在這樣的動(dòng)作中,為了減小用于避免機(jī)器人干擾的空間,而使第(n+1)臂比第n臂更多地轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,如前述那樣,由于構(gòu)成為第(n+1)臂的最短時(shí)間比第n臂的最短時(shí)間短,即使在上述動(dòng)作中,也能夠不使各臂的性能過(guò)度損失地使各臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選具備第(n+2)臂,其設(shè)置于上述第(n+1)臂,并能夠繞與上述第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的第(n+2)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),

從上述第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向觀察,上述第(n+1)臂與上述第(n+2)臂能夠重疊。

由此,例如在臂的前端具有手的機(jī)器人中,能夠使手的可動(dòng)范圍更大。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選與上述第(n+1)臂的上述第二動(dòng)作所需要的最短時(shí)間相比,從上述第一姿勢(shì)使上述第(n+2)臂轉(zhuǎn)動(dòng)上述第一角度的第三動(dòng)作所需要的最短時(shí)間更短。

這樣,構(gòu)成為在使第(n+1)臂和第(n+2)臂分別單獨(dú)地轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度的情況下的第(n+2)臂的最短時(shí)間比第(n+1)臂的最短時(shí)間短。因此,在同時(shí)使第(n+1)臂和第(n+2)臂移動(dòng)的動(dòng)作中,在使第(n+2)臂比第(n+1)臂更多地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠不使第(n+1)臂以及第(n+2)臂的性能過(guò)度損失地使第(n+1)臂以及第(n+2)臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選從上述第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向觀察,上述第三動(dòng)作經(jīng)過(guò)上述第(n+2)臂與上述第(n+1)臂重疊的狀態(tài)。

這樣,根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人,能夠進(jìn)行在第(n+2)臂與上述第(n+1)臂重疊的狀態(tài)經(jīng)過(guò)的動(dòng)作。在這樣的動(dòng)作中,為了減小用于避免機(jī)器人干涉的空間,而使第(n+2)臂比第(n+1)臂更多地轉(zhuǎn)動(dòng)。因此如前述那樣,由于構(gòu)成為第(n+2)臂的最短時(shí)間比第(n+1)臂的最短時(shí)間短,即使在上述動(dòng)作中,也能夠不使第(n+1)臂以及第(n+2)臂的性能過(guò)度損失地使第(n+1)臂以及第(n+2)臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選,若將使上述第n臂以及上述第(n+1)臂同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上述第n臂的速度相對(duì)于上述第n臂的最大速度的比例設(shè)為RV1,將使上述第n臂以及上述第(n+1)臂同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上述第(n+1)臂的速度相對(duì)于上述第(n+1)臂的最大速度的比例設(shè)為RV2,則滿足0.8≤RV2/RV1<1.0的關(guān)系。

由此,在使第n臂以及第(n+1)臂同時(shí)移動(dòng)的動(dòng)作中,在使第(n+1)臂比第n臂更多地移動(dòng)時(shí),能夠不使第n臂以及第(n+1)臂的性能過(guò)度損失地使各臂移動(dòng)。

在本發(fā)明的機(jī)器人中,優(yōu)選,若將使上述第n臂以及上述第(n+1)臂同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上述第n臂的加速度相對(duì)于上述第n臂的最大加速度的比例設(shè)為RA1,將使上述第n臂以及上述第(n+1)臂同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上述第(n+1)臂的加速度相對(duì)于上述第(n+1)臂的最大加速度的比例設(shè)為RA2,則滿足0.8≤RA2/RA1<1.0的關(guān)系。

由此,在使第n臂以及第(n+1)臂同時(shí)移動(dòng)的動(dòng)作中,在使第(n+1)臂比第n臂更多地移動(dòng)時(shí),能夠不使第n臂以及第(n+1)臂的性能過(guò)度損失地使第n臂以及第(n+1)臂移動(dòng)。另外,加速度的調(diào)整比速度的調(diào)整容易。

在本發(fā)明的機(jī)器人,優(yōu)選,具備設(shè)置于上述第n臂(n是1)的基端側(cè)的基臺(tái)。

由此,能夠使第n臂以及第(n+1)臂相對(duì)于基臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的控制裝置的特征在于控制本發(fā)明的機(jī)器人的動(dòng)作。

由此,能夠提供對(duì)能減小用于避免機(jī)器人干擾的空間的機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制裝置。

本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)的特征在于,具備本發(fā)明的機(jī)器人和控制該機(jī)器人的動(dòng)作的控制裝置。

由此,能夠提供具備能夠減小用于避免機(jī)器人干擾的空間的機(jī)器人和控制其動(dòng)作的控制裝置的機(jī)器人系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式的主視圖。

圖2是圖1所示的機(jī)器人的概略圖。

圖3是圖1所示的機(jī)器人的側(cè)視圖。

圖4是圖1所示的機(jī)器人的側(cè)視圖。

圖5是用于說(shuō)明圖1所示的機(jī)器人的動(dòng)作的圖。

圖6是表示圖5所示的機(jī)器人的動(dòng)作中的手的移動(dòng)路徑的圖。

圖7是表示機(jī)械臂的前端處于目標(biāo)點(diǎn)A時(shí)的機(jī)器人的姿勢(shì)的一個(gè)例子的圖。

圖8是表示機(jī)械臂的前端處于目標(biāo)點(diǎn)B時(shí)的機(jī)器人的姿勢(shì)的一個(gè)例子的圖。

圖9是表示機(jī)械臂的前端處于目標(biāo)點(diǎn)B時(shí)的機(jī)器人的姿勢(shì)的其他例子的圖。

圖10是表示以往的PTP動(dòng)作時(shí)的第一臂以及第二臂的到達(dá)時(shí)間與速度的關(guān)系的圖。

圖11是表示第一臂的最大速度以及第二臂的最大速度的圖。

圖12是表示同時(shí)使第一臂以及第二臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的第一臂以及第二臂的各速度的圖。

圖13是表示第二臂的最大速度以及第三臂的最大速度的圖。

圖14是表示同時(shí)使第二臂以及第三臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的第二臂以及第三臂的各速度的圖。

圖15是用于對(duì)第一臂以及第二臂的加速度進(jìn)行說(shuō)明的圖。

具體實(shí)施方式

以下,基于附圖表示的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明的機(jī)器人、控制裝置以及機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。

機(jī)器人系統(tǒng)

圖1是表示本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)的合適的實(shí)施方式的主視圖。圖2搜圖1所示的機(jī)器人的概略圖。

此外,在以下,為了說(shuō)明方便,將圖1中的上側(cè)稱作“上”或者“上方”,將下側(cè)稱作“下”或者“下方”。另外,將圖1中的基臺(tái)側(cè)稱作“基端”或者“上游”,將它的相反的一側(cè)(手側(cè))稱作“前端”或者“下游”。另外,將圖1中的上下方向設(shè)為“鉛垂方向”,將左右方向設(shè)為“水平方向”。

圖1所示的機(jī)器人系統(tǒng)100具備機(jī)器人1、和控制機(jī)器人1的工作的控制裝置5。該機(jī)器人系統(tǒng)100例如能夠在制造手表這樣的精密機(jī)器等的制造工序等中使用。

機(jī)器人

圖1所示的機(jī)器人1能夠進(jìn)行精密機(jī)器或構(gòu)成其的部件(對(duì)象物)的供料、除料、搬送以及組裝等作業(yè)。

如圖1所示,機(jī)器人1具有基臺(tái)11和機(jī)械臂10。機(jī)械臂10具備第一臂12(第n臂)、第二臂13(第(n+1)臂)、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17(6個(gè)臂),和第一驅(qū)動(dòng)源401、第二驅(qū)動(dòng)源402、第三驅(qū)動(dòng)源403、第四驅(qū)動(dòng)源404、第五驅(qū)動(dòng)源405以及第六驅(qū)動(dòng)源406(6個(gè)驅(qū)動(dòng)源)。

此外,在第六臂17的前端,例如能夠裝卸地安裝把持精密機(jī)器、部件等的手91等末端執(zhí)行器。

該機(jī)器人1是基臺(tái)11、第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16、第六臂17從基端側(cè)朝向前端側(cè)并按該順序連結(jié)的垂直多關(guān)節(jié)(6軸)機(jī)器人。

此外,在以下也分別將第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17稱作“臂”。另外,也分別將第一驅(qū)動(dòng)源401、第二驅(qū)動(dòng)源402、第三驅(qū)動(dòng)源403、第四驅(qū)動(dòng)源404、第五驅(qū)動(dòng)源405以及第六驅(qū)動(dòng)源406稱作“驅(qū)動(dòng)源(驅(qū)動(dòng)部)”。

基臺(tái)

如圖1所示,在機(jī)器人1是吊頂式的垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人的情況下,基臺(tái)11位于機(jī)器人1的最上方,是被固定于機(jī)器人1的設(shè)置空間的頂棚101的下表面亦即安裝面102的部分(被安裝的部件)。

此外,在本實(shí)施方式中,設(shè)置于基臺(tái)11的下部的板狀的凸緣111被固定于安裝面102,被固定于安裝面102的部分并不限定于此,例如,也可以是基臺(tái)11的上表面。另外,作為該固定方法沒(méi)有特別限定,例如,能夠采用多個(gè)螺栓的固定方法等。

另外,作為基臺(tái)11的固定位置,不限于設(shè)置空間的頂棚,另外例如也可以是設(shè)置空間的壁、地板、地上等。

機(jī)械臂

圖1所示的機(jī)械臂10能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于基臺(tái)11,臂12~17分別相對(duì)于基臺(tái)11能夠獨(dú)立位移地被支承。

第一臂12成為彎曲的形狀。第一臂12與基臺(tái)11連接,具有:從基臺(tái)11向鉛垂方向下方伸出的第一部分121;從第一部分121的下端沿水平方向伸出的第二部分122;設(shè)置于第二部分122的與第一部分121相反側(cè)的端部并沿鉛垂方向伸出的第三部分123;以及從第三部分123的前端沿水平方向伸出的第四部分124。此外,上述第一部分121、第二部分122、第三部分123以及第四部分124形成為一體。另外,從圖1的紙面近前觀察(與后述的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2雙方正交的主視情況),第二部分122與第三部分123大致正交(交叉)。

第二臂13呈長(zhǎng)條形狀,與第一臂12的前端部(第四部分124的與第三部分123相反的端部)連接。

第三臂14形呈長(zhǎng)條形狀,與第二臂13的連接有第一臂12的端部相反的端部連接。

第四臂15與第三臂14的連接有第二臂13的端部相反的端部連接。第四臂15具有相互對(duì)置的1對(duì)支承部151、152。支承部151、152用于與第五臂16的連接。

第五臂16位于支承部151、152之間,通過(guò)與支承部151、152連接來(lái)與第四臂15連結(jié)。此外,第四臂15不限于該構(gòu)造,例如,支承部也可以是一個(gè)(懸臂)。

第六臂17呈平板狀,與第五臂16的前端部連接。另外,在第六臂17的前端部(與第五臂16相反的一側(cè)的端部)能夠裝卸地安裝有手91。作為手91不特別限定,例如能夠例舉具有多根指部(手指)的機(jī)構(gòu)。

此外,前述的各臂12~17的外裝分別由一個(gè)部件構(gòu)成也可以,由多個(gè)部件構(gòu)成也可以。

接下來(lái),一邊參照?qǐng)D2一邊對(duì)臂12~17的驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)源401~406進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示,基臺(tái)11和第一臂12經(jīng)由關(guān)節(jié)(連接部分)171連結(jié)。此外,關(guān)節(jié)171可以包含于基臺(tái)11,另外也可以不包含于基臺(tái)11。

關(guān)節(jié)171具有將與基臺(tái)11連結(jié)的第一臂12支承為能夠相對(duì)于基臺(tái)11轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。由此,第一臂12能夠相對(duì)于基臺(tái)11以與鉛垂方向平行的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1(第n轉(zhuǎn)動(dòng)軸)為中心(繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1)轉(zhuǎn)動(dòng)。另外,第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1是位于機(jī)器人1的最靠上游側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。繞該第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)具有馬達(dá)401M的第一驅(qū)動(dòng)源401的驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行。另外,第一驅(qū)動(dòng)源401通過(guò)馬達(dá)401M和電纜(未圖示)驅(qū)動(dòng),該馬達(dá)401M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器301被控制裝置5控制。此外,第一驅(qū)動(dòng)源401可以構(gòu)成為通過(guò)與馬達(dá)401M一起設(shè)置的減速機(jī)(未圖示)傳遞來(lái)自馬達(dá)401M的驅(qū)動(dòng)力,另外,也可以省略減速機(jī)。

另外,第一臂12和第二臂13經(jīng)由關(guān)節(jié)(連接部分)172連結(jié)。關(guān)節(jié)172具有將相互連結(jié)的第一臂12與第二臂13中的一方能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于另一方的機(jī)構(gòu)。由此,第二臂13能夠相對(duì)于第一臂12以與水平方向平行的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2(第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸)為中心(繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2)轉(zhuǎn)動(dòng)。第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1正交。繞該第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)具有馬達(dá)402M的第二驅(qū)動(dòng)源402的驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行。另外,第二驅(qū)動(dòng)源402通過(guò)馬達(dá)402M和電纜(未圖示)驅(qū)動(dòng),該馬達(dá)402M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器302被控制裝置5控制。此外,第二驅(qū)動(dòng)源402可以構(gòu)成為通過(guò)與馬達(dá)402M一起設(shè)置的減速機(jī)(未圖示)傳遞來(lái)自馬達(dá)402M的驅(qū)動(dòng)力,另外,也可以省略減速機(jī)。另外,第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2也可以和與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1正交的軸平行,另外,第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2可以不與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1正交,只要軸向相互不同就可以。

另外,第二臂13與第三臂14經(jīng)由關(guān)節(jié)(連接部分)173連結(jié)。關(guān)節(jié)173具有將相互連結(jié)的第二臂13和第三臂14中的一方能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于另一方的機(jī)構(gòu)。由此,第三臂14相對(duì)于第二臂13能夠以與水平方向平行的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3為中心(繞第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3)轉(zhuǎn)動(dòng)。第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2平行。繞該第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)源403的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行。另外,第三驅(qū)動(dòng)源403通過(guò)馬達(dá)403M和電纜(未圖示)驅(qū)動(dòng),該馬達(dá)403M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器303被控制裝置5控制。此外,第三驅(qū)動(dòng)源403可以構(gòu)成為通過(guò)與馬達(dá)403M一起設(shè)置的減速機(jī)(未圖示)傳遞來(lái)自馬達(dá)403M的驅(qū)動(dòng)力,另外,也可以省略減速機(jī)。

另外,第三臂14與第四臂15經(jīng)由關(guān)節(jié)(連接部分)174連結(jié)。關(guān)節(jié)174具有將相互連結(jié)的第三臂14與第四臂15中的一方能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于另一方的機(jī)構(gòu)。由此,第四臂15相對(duì)于第三臂14能夠以與第三臂14的中心軸方向平行的第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4為中心(繞第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4)轉(zhuǎn)動(dòng)。第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4與第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3正交。繞該第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)源404的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行。另外,第四驅(qū)動(dòng)源404被馬達(dá)404M和電纜(未圖示)驅(qū)動(dòng),該馬達(dá)404M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器304被控制裝置5控制。此外,第四驅(qū)動(dòng)源404可以構(gòu)成為通過(guò)與馬達(dá)404M一起設(shè)置的減速機(jī)(未圖示)傳遞來(lái)自馬達(dá)404M的驅(qū)動(dòng)力,另外,也可以省略減速機(jī)。另外,第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4和與第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3正交的軸平行也可以,另外,第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4可以不與第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3正交,只要軸向相互不同即可。

另外,第四臂15與第五臂16經(jīng)由關(guān)節(jié)(連接部分)175連結(jié)。關(guān)節(jié)175具有將相互連結(jié)的第四臂15和第五臂16中的一方能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于另一方的機(jī)構(gòu)。由此,第五臂16相對(duì)于第四臂15能夠以與第四臂15的中心軸方向正交的第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5為中心(繞第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5)轉(zhuǎn)動(dòng)。第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5與第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4正交。繞該第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)第五驅(qū)動(dòng)源405的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行。另外,第五驅(qū)動(dòng)源405通過(guò)馬達(dá)405M和電纜(未圖示)驅(qū)動(dòng),該馬達(dá)405M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器305被控制裝置5控制。此外,第五驅(qū)動(dòng)源405可以構(gòu)成為通過(guò)與馬達(dá)405M一起設(shè)置的減速機(jī)(未圖示)傳遞來(lái)自馬達(dá)405M的驅(qū)動(dòng)力,另外,也可以省略減速機(jī)。另外,第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5和與第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4正交的軸平行也可以,另外,第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5可以不與第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4正交,只要軸向相互不同即可。

另外,第五臂16與第六臂17經(jīng)由關(guān)節(jié)(連接部分)176連結(jié)。關(guān)節(jié)176具有將相互連結(jié)的第五臂16和第六臂17中的一方能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于另一方的機(jī)構(gòu)。由此,第六臂17相對(duì)于第五臂16能夠以第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6為中心(繞第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6)轉(zhuǎn)動(dòng)。第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6與第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5正交。繞該第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)第六驅(qū)動(dòng)源406的驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行。另外,第六驅(qū)動(dòng)源406被馬達(dá)406M和電纜(未圖示)驅(qū)動(dòng),該馬達(dá)406M經(jīng)由電連接的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器306被控制裝置5控制。此外,第六驅(qū)動(dòng)源406可以構(gòu)成為通過(guò)與馬達(dá)406M一起設(shè)置的減速機(jī)(未圖示)傳遞來(lái)自馬達(dá)406M的驅(qū)動(dòng)力,另外,也可以省略減速機(jī)。另外,第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5和與第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4正交的軸平行也可以,另外,第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6和與第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5正交的軸平行也可以,另外,第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6可以不與第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸O5正交,只要軸向相互不同即可。

而且,如上述那樣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人1通過(guò)用與第六臂17的前端部連接的手91把持精密機(jī)器、部件等,并控制各臂12~17等的動(dòng)作,從而能夠進(jìn)行該精密機(jī)器、部件的搬運(yùn)等各種作業(yè)。此外,手91的驅(qū)動(dòng)被控制裝置5控制。

控制裝置

圖1所示的控制裝置5控制機(jī)器人1的工作。該控制裝置5例如能夠由內(nèi)置有CPU(Central Processing Unit)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)等構(gòu)成。

此外,控制裝置5在在本實(shí)施方式中,可以與機(jī)器人1獨(dú)立設(shè)置,也可以內(nèi)置于機(jī)器人1。

以上,簡(jiǎn)單地對(duì)機(jī)器人1的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。這樣結(jié)構(gòu)的機(jī)器人1如前述那樣,因?yàn)槭蔷哂?個(gè)(多個(gè))臂12~17的垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人,所以驅(qū)動(dòng)范圍大,能夠發(fā)揮較高的作業(yè)性。

另外,該機(jī)器人1如前述那樣,第一臂12的基端側(cè)安裝于基臺(tái)11,由此,能夠使各臂12~17相對(duì)于基臺(tái)11轉(zhuǎn)動(dòng)。而且,機(jī)器人1是基臺(tái)11安裝于頂棚101的吊頂式,基臺(tái)11與第一臂12的連接部分亦即關(guān)節(jié)171位于第一臂12與第二臂13的連接部分亦即關(guān)節(jié)172的鉛垂方向上方。因此,能夠使機(jī)器人1的垂直下方側(cè)的機(jī)器人1的作業(yè)范圍更大。

接下來(lái),參照?qǐng)D3、圖4、圖5以及圖6對(duì)各臂12~17的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明,變換表現(xiàn)等而從各種的觀點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

圖3是圖1所示的機(jī)器人的側(cè)視圖。圖4是圖1所示的機(jī)器人的側(cè)視圖。圖5是用于說(shuō)明圖1所示的機(jī)器人的動(dòng)作的圖。圖6是表示圖5所示的機(jī)器人的動(dòng)作的手的移動(dòng)路徑的圖。

此外,在以下的說(shuō)明中,對(duì)于第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17而言,認(rèn)為它們?yōu)楣P直地延伸,換言之,如圖3以及圖4所示,第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4與第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6是一致或者平行的狀態(tài)。

首先,如圖3所示,第一臂12的長(zhǎng)度L1設(shè)定為比第二臂13的長(zhǎng)度L2長(zhǎng)。

這里,第一臂12的長(zhǎng)度L1是指從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2與能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承第一臂12的軸承部61(關(guān)節(jié)171所具有的部件)的圖3中的沿左右方向延伸的中心線611之間的距離。另外,第二臂13的長(zhǎng)度L2是指從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2與第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3之間的距離。

另外,如圖3以及圖4所示,機(jī)器人1構(gòu)成為,從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,能夠使第一臂12與第二臂13所成的角度θ為0°。即,機(jī)器人1構(gòu)成為,從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第一臂12與第二臂13能夠重疊。而且,第二臂13構(gòu)成為在角度θ為0°的情況下,即,從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第一臂12與第二臂13重疊的情況下,第二臂13不與第一臂12的第二部分122、頂棚101相干擾。

這里,上述第一臂12與第二臂13所成的角度θ是指從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2和第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3的直線(從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸方向觀察的情況下的第二臂13的中心軸)621與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1所成的角度(參照?qǐng)D3)。

另外,如圖4所示,機(jī)器人1構(gòu)成為,從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第二臂13與第三臂14能夠重疊。即,機(jī)器人1構(gòu)成為從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第一臂12、第二臂13以及第三臂14能夠同時(shí)重疊。

另外,如圖3所示,第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合計(jì)的長(zhǎng)度L3設(shè)定為比第二臂13的長(zhǎng)度L2長(zhǎng)。由此,如圖4所示,從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第二臂13與第三臂14重疊時(shí),能夠使機(jī)械臂10的前端、即第六臂17的前端從第二臂13突出。由此,能夠防止手91與第一臂12以及第二臂13干擾。

這里,第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合計(jì)的長(zhǎng)度L3是指從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察,第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸O3與第六臂17的前端之間的距離(參照?qǐng)D4)。在該情況下,第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17是與圖4所示那樣的第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸O4和第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸O6一致或者平行的狀態(tài)。

在具有這樣的機(jī)械臂10的機(jī)器人1中,通過(guò)滿足上述那樣的關(guān)系,如圖5所示,通過(guò)不使第一臂12轉(zhuǎn)動(dòng)而使第二臂13、第三臂14轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)由從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的軸向觀察第一臂12與第二臂13所成的角度θ為0°的狀態(tài)(第一臂12與第二臂13重疊的狀態(tài)),能夠使手91(第三臂14的前端)繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1移動(dòng)至相差180°的位置。

通過(guò)這樣的機(jī)械臂10的驅(qū)動(dòng),機(jī)器人1如圖6所示,能夠不進(jìn)行使手91如箭頭62、63所示那樣移動(dòng)的動(dòng)作,而進(jìn)行使手91如箭頭64所示那樣移動(dòng)的動(dòng)作。即,機(jī)器人1能夠進(jìn)行從第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1的軸向觀察,使手91(機(jī)械臂10的前端)在直線上移動(dòng)的動(dòng)作。因此,能夠減小用于避免機(jī)器人1干擾的空間。因此,能夠使用于設(shè)置機(jī)器人1的設(shè)置空間的面積S(設(shè)置面積)比以往小。

具體而言,如圖6所示,能夠使機(jī)器人1的設(shè)置空間的寬度W比以往的設(shè)置空間的寬度WX小,例如,能夠成為寬度WX的80%以下。因此,能夠使機(jī)器人1的寬度方向(生產(chǎn)線的方向)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域變小。因此,能夠沿著生產(chǎn)線在每單位長(zhǎng)度配置更多的機(jī)器人1,能夠縮短生產(chǎn)線。

另外,同樣能夠使機(jī)器人1的設(shè)置空間的高度(鉛垂方向的長(zhǎng)度)比以往的高度低,具體而言,例如能夠成為以往的高度的80%以下。

另外,因?yàn)槟軌蜻M(jìn)行使手91如箭頭64所示那樣移動(dòng)的動(dòng)作,所以在使手91繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1向相差180°的位置的移動(dòng)時(shí),例如,能夠不使第一臂12轉(zhuǎn)動(dòng),或者能夠使第一臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)角(轉(zhuǎn)動(dòng)量)變小。通過(guò)使第一臂12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1的轉(zhuǎn)動(dòng)角變小,從第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1的軸向觀察,因?yàn)槟軌蚴咕哂袕幕_(tái)11向外側(cè)伸出的部分(第二部分122,第三部分123以及第四部分124)的第一臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)變小,所以能夠減少機(jī)器人1與周邊機(jī)器的干擾。

另外,因?yàn)槟軌蜻M(jìn)行使手91如箭頭64所示那樣移動(dòng)的動(dòng)作,所以能夠使機(jī)器人1的動(dòng)作變少,能夠高效地驅(qū)動(dòng)機(jī)器人1。因此,能夠縮短生產(chǎn)間隔時(shí)間,能夠使作業(yè)效率提高。另外,因?yàn)槟軌蚴箼C(jī)械臂10的前端在直線上移動(dòng),所以容易把握機(jī)器人1的動(dòng)作。

這里,對(duì)于如上述那樣的使機(jī)器人1的手91(機(jī)械臂10的前端)繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1向相差180°的位置移動(dòng)的動(dòng)作,如果如以往的機(jī)器人那樣單純地使第一臂12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)執(zhí)行,則因?yàn)闄C(jī)器人1有可能與周邊裝置干擾,需要對(duì)機(jī)器人1示教用于避免該干擾的退避點(diǎn)。例如,若僅使第一臂12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1旋轉(zhuǎn)90°則機(jī)器人1與周邊裝置干擾的情況下,為了避免干擾周邊裝置,需要對(duì)機(jī)器人1示教多個(gè)退避點(diǎn)。在這樣以往的機(jī)器人中,需要示教多個(gè)退避點(diǎn),需要龐大數(shù)量的退避點(diǎn),示教需要很多手續(xù)以及長(zhǎng)時(shí)間。

與此相對(duì)的,在機(jī)器人1中,在執(zhí)行使手91繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1向相差180°的位置移動(dòng)的動(dòng)作的情況下,因?yàn)楦蓴_的可能區(qū)域、部分變得非常少,所能夠減少示教的退避點(diǎn)的數(shù)量,能夠減少示教所需要手續(xù)以及時(shí)間。即,在機(jī)器人1中,示教的退避點(diǎn)的數(shù)量例如變?yōu)橐酝臋C(jī)器人的1/3程度,示教顯著地變得容易。

另外,在機(jī)器人1中,第三臂14以及第四臂15的圖1中的右側(cè)的用雙點(diǎn)劃線圍起的區(qū)域(部分)105是機(jī)器人1不與機(jī)器人1自身以及其他部件干擾、或者難以干擾的區(qū)域(部分)。因此,在上述區(qū)域105安裝了規(guī)定的部件的情況下,該部件難以與機(jī)器人1以及周邊裝置等干擾。因此,在機(jī)器人1中,能夠在區(qū)域105安裝規(guī)定的部件。特別是在區(qū)域105中的第三臂14的圖1中右側(cè)的區(qū)域安裝上述規(guī)定的部件的情況下,因?yàn)樵摬考c周邊裝置(未圖示)干擾的概率進(jìn)一步降低,所以更有效。

作為能夠安裝于上述區(qū)域105的部件,例如能夠例舉控制手、手眼相機(jī)等傳感器的驅(qū)動(dòng)的控制裝置、吸附機(jī)構(gòu)的電磁閥等。

作為具體例子,例如,在手設(shè)置吸附機(jī)構(gòu)的情況下,若在區(qū)域105設(shè)置電磁閥等,則在機(jī)器人1驅(qū)動(dòng)時(shí)上述電磁閥不會(huì)成為阻礙。這樣,對(duì)于區(qū)域105而言便利性高。

對(duì)于以上說(shuō)明的機(jī)器人1而言,例如,通過(guò)PTP(Point To Point)控制的動(dòng)作(PTP動(dòng)作),能夠使機(jī)械臂10的前端移動(dòng)至目標(biāo)位置。

PTP動(dòng)作是指基于以下控制的動(dòng)作:指定(示教)從現(xiàn)在位置到目標(biāo)位置為止的幾個(gè)目標(biāo)點(diǎn)(示教點(diǎn)),但是不指定(限制)機(jī)械臂10的前端從某一目標(biāo)點(diǎn)到其他目標(biāo)點(diǎn)為止的路徑和該路徑中各臂12~17的姿勢(shì)。

另外,PTP動(dòng)作一般以各臂12~17的移動(dòng)時(shí)間大致相同的方式使各臂12~17同時(shí)移動(dòng)。

以下,參照?qǐng)D7~圖15對(duì)機(jī)器人1的PTP動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。

圖7是表示機(jī)械臂的前端位于目標(biāo)點(diǎn)A時(shí)的機(jī)器人的姿勢(shì)的一個(gè)例子的圖。圖8是表示機(jī)械臂的前端位于目標(biāo)點(diǎn)B時(shí)的機(jī)器人的姿勢(shì)的一個(gè)例子的圖。圖9是表示機(jī)械臂的前端位于目標(biāo)點(diǎn)B時(shí)的機(jī)器人的姿勢(shì)的其他例子的圖。圖10是表示以往的PTP動(dòng)作時(shí)的第一臂以及第二臂的到達(dá)時(shí)間與速度的關(guān)系的圖。圖11是表示第一臂的最大速度以及第二臂的最大速度的圖。圖12是表示使第一臂以及第二臂同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的第一臂以及第二臂的各速度的圖。圖13是表示第二臂的最大速度以及第三臂的最大速度的圖。圖14是表示使第二臂以及第三臂同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的第二臂以及第三臂的各速度的圖。圖15是用于對(duì)第一臂以及第二臂的加速度進(jìn)行說(shuō)明的圖。

在機(jī)器人1的PTP動(dòng)作中,如前述那樣,雖然指定目標(biāo)點(diǎn)(示教點(diǎn)),但不指定到其目標(biāo)點(diǎn)為止的經(jīng)由路徑、姿勢(shì)。因此,例如,設(shè)置相互不同的目標(biāo)點(diǎn)A以及目標(biāo)點(diǎn)B,在使機(jī)械臂10的前端從目標(biāo)點(diǎn)A向目標(biāo)點(diǎn)B移動(dòng)的情況下,考慮機(jī)器人1以圖7所示那樣的姿勢(shì)從機(jī)械臂10的前端位于目標(biāo)點(diǎn)A的狀態(tài),例如變?yōu)橐詧D8或者圖9所示那樣的姿勢(shì)機(jī)械臂10的前端位于目標(biāo)點(diǎn)B的狀態(tài)。

在向如圖8所示那樣的機(jī)器人1的姿勢(shì)的移動(dòng)中,以第一臂12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1比第二臂13繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2小的方式使第一臂12以及第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)。即,在該移動(dòng)中,滿足轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1<轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2的關(guān)系。

另一方面,在向圖9所示那樣的機(jī)器人1的姿勢(shì)的移動(dòng)中,以第一臂12繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸O1的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1比第二臂13繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2大的方式使第一臂12以及第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)。即,在該移動(dòng)中,滿足轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2<轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1的關(guān)系。

如前述那樣,在機(jī)器人1中,如向圖8所示的機(jī)器人1的姿勢(shì)的移動(dòng)那樣,第一臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1小的動(dòng)作(滿足轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1<轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2的關(guān)系的動(dòng)作)的一方能夠減少與機(jī)器人1的周邊機(jī)器的干擾。因此,在本實(shí)施方式的機(jī)器人1的PTP動(dòng)作中,以選擇第一臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1小的動(dòng)作的方式構(gòu)成(控制)。此外,在以下說(shuō)明中,將通過(guò)第一臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1小的動(dòng)作,使機(jī)械臂10的前端從目標(biāo)點(diǎn)A移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)B的PTP動(dòng)作僅稱作“圖8所示的PTP動(dòng)作”。

這里,如圖10所示,在第一臂12的最大速度VX1MAX與第二臂13的最大速度VX2MAX相等的情況下,若分別使第一臂12以及第二臂13以最大速度VX1MAX、VX2MAX動(dòng)作,則第一臂12如圖10的虛線所那樣以速度VX1轉(zhuǎn)動(dòng),第二臂13如圖10的實(shí)線所示那樣以速度VX2轉(zhuǎn)動(dòng)。在該情況下,如圖10所示,第一臂12的到達(dá)時(shí)間TX1比第二臂13的到達(dá)時(shí)間TX2短。

但是如前述那樣,在PTP動(dòng)作中,為了使第一臂12以及第二臂13的各移動(dòng)時(shí)間相同,幾乎同時(shí)使第一臂12以及第二臂13移動(dòng)。因此,若使第一臂12的到達(dá)時(shí)間TX1與第二臂13的到達(dá)時(shí)間TX2一致,則第一臂12如圖10的實(shí)線所示那樣以速度VX1轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣,必須使第一臂12的速度VX1比圖10的虛線所示的速度VX1(使第一臂12以最大速度VX1MAX轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的速度),大幅度減小(變慢)。即,需要使第一臂12以相對(duì)于其最大速度VX1MAX慢比例RX的量的速度VX1動(dòng)作。因此,有不能充分發(fā)揮第一臂12的本來(lái)的性能(最大速度)這一問(wèn)題。

因此,在本實(shí)施方式的機(jī)器人1中,如圖11所示,使第二臂13的最大速度V2MAX比第一臂12的最大速度V1MAX大(快)。換言之,在機(jī)器人1中,在使第一臂12和第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)了相同的轉(zhuǎn)動(dòng)角的情況下,使第二臂13的最短時(shí)間T2比第一臂12的最短時(shí)間T1短。

此外,圖11表示在使第一臂12以及第二臂13分別以最大速度VX1MAX、VX2MAX(分別單獨(dú))動(dòng)作的情況下,第一臂12的速度VM1和第二臂13的速度VM2。

如圖12所示,根據(jù)這樣的機(jī)器人1,在前述的圖8所示的PTP動(dòng)作中,即使為了使第一臂12的到達(dá)時(shí)間TB1與第二臂13的到達(dá)時(shí)間TB2一致而使第一臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)變慢,如圖12的實(shí)線所示那樣,不需要使第一臂12的速度V1比圖12的虛線所示的速度V1(使第一臂12以最大速度V1MAX轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的速度)大幅變小。

即,能夠使速度V1(PTP動(dòng)作中的第一臂12的速度V1)相對(duì)于最大速度V1MAX的比例RV1比前述的比例RX小(參照?qǐng)D10以及圖12)。因此,在PTP動(dòng)作中,即使使第二臂13比第一臂12大幅地轉(zhuǎn)動(dòng),也不會(huì)過(guò)度損失第一臂12以及第二臂13的性能,而能夠使第一臂12以及第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)。

特別是,機(jī)器人1如前述那樣,在經(jīng)由從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2觀察第一臂12與第二臂13重疊的狀態(tài)而動(dòng)作時(shí),選擇第一臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ1小的動(dòng)作。因此,在進(jìn)行經(jīng)由第一臂12與第二臂13重疊的狀態(tài)的動(dòng)作的機(jī)器人1中,通過(guò)最短時(shí)間T1、T2(最大速度V1MAX、V2MAX)如上述那樣設(shè)定,能夠特別顯著地發(fā)揮不過(guò)度損失第一臂12以及第二臂13的性能地使第一臂12以及第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)這一效果。

此外,在前述的說(shuō)明中,與第二臂13的最短時(shí)間T2一致而使第一臂12以比最大速度V1MAX慢的速度V1轉(zhuǎn)動(dòng),但第二臂13的速度V2也可以根據(jù)需要,以比最大速度V2MAX慢的速度V2轉(zhuǎn)動(dòng)。

另外,將速度V1(PTP動(dòng)作中的第一臂12的速度)相對(duì)于最大速度V1MAX的比例設(shè)為RV1,將速度V2(PTP動(dòng)作中的第二臂13的速度)相對(duì)于最大速度V2MAX的比例設(shè)為RV2時(shí),優(yōu)選比例RV1和比例RV2滿足0.8≤RV2/RV1<1.0的關(guān)系,更優(yōu)選滿足0.9≤RV2/RV1<1.0的關(guān)系。

這樣,若比例RV1與比例RV2大致同等,則能夠不使第一臂12以及第二臂13的各性能過(guò)度損失地使第一臂12以及第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)。即,為了滿足上述關(guān)系,設(shè)定最短時(shí)間T1、T2(最大速度V1MAX、V2MAX)的話,不使第一臂12以及第二臂13的各性能過(guò)度地?fù)p失就可以。另外,在以這樣的比例RV1以及比例RV2使第一臂12以及第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)在前述的經(jīng)由第二臂13與第一臂12重疊的狀態(tài)的動(dòng)作時(shí)特別有效。

并且,在機(jī)器人1中,除了將最短時(shí)間T1、T2(最大速度V1MAX、V2MAX)如上述那樣設(shè)定之外,也設(shè)定第三臂14的最短時(shí)間T3(最大速度V3MAX)。

在機(jī)器人1中,與前述的第一臂12以及第二臂13的關(guān)系相同,與第二臂13的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2比第三臂14的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ3大的動(dòng)作相比,第二臂13的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2比第三臂14的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ3小的動(dòng)作的一方能夠減少與機(jī)器人1的周邊機(jī)器的干擾。

因此,在機(jī)器人1中,如圖13所示,使第三臂14的最大速度V3MAX比第二臂13的最大速度V2MAX大(快)。換言之,使第二臂13與第三臂14轉(zhuǎn)動(dòng)了相同的轉(zhuǎn)動(dòng)角的情況下,第三臂14的最短時(shí)間T3比第二臂13的最短時(shí)間T2短。

此外,圖13表示分別使第二臂13以及第三臂14以最大速度V2MAX、V3MAX(分別單獨(dú))動(dòng)作的情況下的第二臂13的速度VM2和第三臂14的速度VM3。

如圖14所示,根據(jù)這樣的機(jī)器人1,在前述的圖8所示的PTP動(dòng)作中,即使為了使第二臂13的到達(dá)時(shí)間TB2與第三臂14的到達(dá)時(shí)間TB3一致而使第二臂13的轉(zhuǎn)動(dòng)變慢,如圖14的實(shí)線所述那樣,也沒(méi)有必要使第二臂13的速度V2與圖14的虛線所示的速度V2(使第二臂13以最大速度V2MAX轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的速度)相比大幅度變小的必要。

即,能夠使速度V2(PTP動(dòng)作中的第二臂13的速度)相對(duì)于最大速度V2MAX的比例RV2比前述的比例RX小(參照?qǐng)D10以及圖14)。因此,在PTP動(dòng)作中,即使使第三臂14比第二臂13大幅地轉(zhuǎn)動(dòng),也能夠不過(guò)度地使第二臂13以及第三臂14的性能損失地使第二臂13以及第三臂14轉(zhuǎn)動(dòng)。

特別是,機(jī)器人1如前述那樣,當(dāng)經(jīng)由從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸O2觀察第二臂13與第三臂14重疊的狀態(tài)的動(dòng)作時(shí),選擇第二臂13的轉(zhuǎn)動(dòng)角θ2小的動(dòng)作。因此,在進(jìn)行經(jīng)由第二臂13與第三臂14重疊的狀態(tài)的動(dòng)作的機(jī)器人1中,通過(guò)最短時(shí)間T2、T3(最大速度V2MAX、V3MAX)如上述那樣設(shè)定,能夠特別顯著地發(fā)揮不過(guò)度地?fù)p失第二臂13以及第三臂14的性能地使第二臂13以及第三臂14轉(zhuǎn)動(dòng)這一效果。

此外,在本實(shí)施方式中,與第三臂14的最短時(shí)間T3一致地使第二臂13以比最大速度V2MAX慢的速度V2轉(zhuǎn)動(dòng),第三臂14的速度V3也可以根據(jù)需要以比最大速度V3MAX慢的速度V3轉(zhuǎn)動(dòng)。

另外,將速度V2(PTP動(dòng)作中的第二臂13的速度)相對(duì)于最大速度V2MAX的比例設(shè)為RV2,并將速度V3(PTP動(dòng)作中的第三臂14的速度)相對(duì)于最大速度V3MAX的比例設(shè)為RV3時(shí),優(yōu)選比例RV2和比例RV3滿足0.8≤RV3/RV2<1.0的關(guān)系,更優(yōu)選滿足0.9≤RV3/RV2<1.0的關(guān)系。

這樣,若比例RV2與比例RV3大致等同,則能夠不使第二臂13以及第三臂14的各性能過(guò)度損失地使第二臂13以及第三臂14轉(zhuǎn)動(dòng)。即,為了滿足上述關(guān)系設(shè)定最短時(shí)間T2、T3(最大速度V2MAX、V3MAX)的話,不使第二臂13以及第三臂14的各性能過(guò)度損失就可以。另外,以這樣的比例RV2以及比例RV3使第二臂13以及第三臂14轉(zhuǎn)動(dòng),在前述的經(jīng)由第三臂14與第二臂13重疊的狀態(tài)的動(dòng)作時(shí)特別有效。

如以上說(shuō)明的那樣,在機(jī)器人1中,設(shè)定為第二臂13的最大速度V2MAX比第一臂12的最大速度V1MAX大。而且,第三臂14的最大速度V3MAX設(shè)定為比第二臂13的最大速度V2MAX大。因此,在機(jī)器人1中,第一臂12、第二臂13以及第三臂14滿足最大速度V1MAX<最大速度V2MAX<最大速度V3MAX的關(guān)系。即,在機(jī)器人1中,第一臂12、第二臂13以及第三臂14,滿足最短時(shí)間T3<最短時(shí)間T2<最短時(shí)間T1的關(guān)系。

根據(jù)這樣的機(jī)器人1,在PTP動(dòng)作中,即使按順序使第三臂14、第二臂13以及第一臂12轉(zhuǎn)動(dòng)角大地轉(zhuǎn)動(dòng),也能夠不使第一臂12、第二臂13以及第三臂14的性能過(guò)度損失地使第一臂12、第二臂13以及第三臂14轉(zhuǎn)動(dòng)。

另外,在前述的說(shuō)明中,機(jī)器人1設(shè)定(構(gòu)成)為最大速度V2MAX比最大速度V1MAX快,如圖15所示,設(shè)定為達(dá)到最大速度V2MAX為止的速度的變化(傾斜)、即最大加速度A2MAX,比到達(dá)最大速度V1MAX為止的速度的變化(傾斜)即最大加速度A1MAX大也可以。

即使是這樣的結(jié)構(gòu),也能夠不過(guò)度地?fù)p失第一臂12以及第二臂13的各性能地使各臂12、13移動(dòng)。另外,對(duì)于加速度的調(diào)整而言,例如能夠容易地進(jìn)行減速機(jī)的減速比的調(diào)整、控制指令的調(diào)整。

同樣的,第三臂14的最大加速度設(shè)定為比第二臂13的最大加速度大。

另外,將PTP動(dòng)作中的第一臂12的加速度設(shè)為A1、第一臂12的最大加速度設(shè)為A1MAX時(shí)的加速度A1相對(duì)于最大加速度A1MAX的比例RA1,與將PTP動(dòng)作中的第二臂13的加速度設(shè)為A2、第二臂13的最大加速度設(shè)為A2MAX時(shí)的加速度A2相對(duì)于最大加速度A2MAX的比例RA2,優(yōu)選滿足0.8≤RA2/RA1<1.0的關(guān)系,更優(yōu)選滿足0.9≤RA2/RA1<1.0的關(guān)系。

由此,與前述的比例RV1、RV2的關(guān)系相同,能夠不過(guò)度損失第一臂12以及第二臂13的各性能地使第一臂12以及第二臂13轉(zhuǎn)動(dòng)。

同樣,將PTP動(dòng)作中的第三臂14的加速度設(shè)為A3、第三臂14的最大加速度設(shè)為A3MAX時(shí)的加速度A3相對(duì)于最大加速度A3MAX的比例RA3與前述的比例RA2,優(yōu)選滿足0.8≤RA3/RA2<1.0的關(guān)系,更優(yōu)選滿足0.9≤RA3/RA2<1.0的關(guān)系。

另外,上述的那樣的各臂12~14的最大速度V1MAX、V2MAX、V3MAX或者最大加速度A1MAX、A2MAX、A3MAX的設(shè)定例如能夠通過(guò)馬達(dá)的容量、減速機(jī)的減速比等的單獨(dú)或者組合來(lái)進(jìn)行。

以上,基于圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的機(jī)器人、控制裝置以及機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明,本發(fā)明并不限定于此,各部的結(jié)構(gòu)能夠置換為具有相同功能的任意結(jié)構(gòu)。另外,也可以附加任意構(gòu)成物。另外,本發(fā)明將上述各實(shí)施方式中任意的兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)(特征)組合也可以。

另外,在上述實(shí)施方式中,機(jī)器人所具有的機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的數(shù)是6個(gè),但在本發(fā)明中并不局限于此,機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的數(shù)量例如是2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或者7個(gè)以上也可以。另外,在上述實(shí)施方式中,機(jī)器人所具有的臂的數(shù)量是6個(gè),但在本發(fā)明中并不局限于此,機(jī)器人所具有的臂的數(shù)量例如是2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或者7個(gè)以上也可以。

另外,在上述實(shí)施方式中,機(jī)器人所具有的機(jī)械臂的數(shù)量是1個(gè),但在本發(fā)明中并不局限于此,機(jī)器人所具有的機(jī)械臂的數(shù)量例如也可以是2個(gè)以上。即,機(jī)器人例如也可以是雙臂機(jī)器人等多臂機(jī)器人。

另外,在上述實(shí)施方式中,對(duì)于第n轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第n臂、第(n+1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第(n+1)臂的條件(關(guān)系),在n是1的情況下,即對(duì)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第一臂、第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第二臂滿足條件的情況進(jìn)行了說(shuō)明,在本發(fā)明中,并不局限于此,n是1以上的整數(shù),在n是1以上的任意的整數(shù)中,只要滿足與上述n是1情況相同的條件就可以。因此,例如,在n是2的情況下,即,在第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第二臂、第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第三臂中,滿足與上述n是1的情況相同的條件就可以,另外,在n是3的情況下,即在第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸,第三臂、第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第四臂中,滿足與上述n是1的情況相同的條件也可以,另外,在n是4的情況,即在第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第四臂、第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第五臂中滿足與上述n是1的情況相同的條件也可以,另外,在n是5的情況下,即在第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第五臂、第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第六臂中滿足與上述n是1的情況下相同的條件也可以。

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

1…機(jī)器人;5…控制裝置;10…機(jī)械臂;11…基臺(tái);12…第一臂;13…第二臂;14…第三臂;15…第四臂;16…第五臂;17…第六臂;61…軸承部;62;63;64…箭頭;91…手;100…機(jī)器人系統(tǒng);101…頂棚;102…安裝面;105…區(qū)域;111…凸緣;121…第一部分;122…第二部分;123…第三部分;124…第四部分;151…支承部;152…支承部;171…關(guān)節(jié);172…關(guān)節(jié);173…關(guān)節(jié);174…關(guān)節(jié);175…關(guān)節(jié);176…關(guān)節(jié);301…馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器;302…馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器;303…馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器;304…馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器;305…馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器;306…馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器;401…第一驅(qū)動(dòng)源;401M…馬達(dá);402…第二驅(qū)動(dòng)源;402M…馬達(dá);403…第三驅(qū)動(dòng)源;403M…馬達(dá);404…第四驅(qū)動(dòng)源;404M…馬達(dá);405…第五驅(qū)動(dòng)源;405M…馬達(dá);406…第六驅(qū)動(dòng)源;406M…馬達(dá);611…中心線;A…目標(biāo)點(diǎn);B…目標(biāo)點(diǎn);O1…第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸;O2…第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸;O3…第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸;O4…第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸;O5…第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸;O6…第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸;S…面積;T1…最短時(shí)間;T2…最短時(shí)間;T3…最短時(shí)間;TX1…到達(dá)時(shí)間;TX2…到達(dá)時(shí)間;V1…速度;V1MAX…最大速度;V2…速度;V2MAX…最大速度;V3…速度;V3MAX…最大速度;VX1…速度;VX1MAX…最大速度;VX2…速度;VX2MAX…最大速度;VM1、VM2、VM3…速度;RV1…比例;RV2…比例;RX…比例;θ…角度;θ1…轉(zhuǎn)動(dòng)角;θ2…轉(zhuǎn)動(dòng)角;L1、L2、L3…長(zhǎng)度;621…直線;W、WX…寬度;TB1、TB2、TB3…到達(dá)時(shí)間。

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