本發(fā)明涉及機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一直以來，在使用安裝于機器人的手腕前端的atc(自動工具更換裝置(autotoolchanger))等的更換裝置，更換多個手的同時進行多種作業(yè)的情況下，每次都需要確認是否安裝了適合各作業(yè)的手。作為安裝的手是否正確的識別方法，已知有一種使用攝像機進行識別的方法(例如參照專利文獻1)。另外，還考慮到在手放置臺上安裝多個用于識別手的傳感器。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-35391號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在手放置臺上，對多個手的每一個都安裝用于識別手的傳感器時，由于i/o信號增加因此控制變得復雜。而且，也需要用于設(shè)置傳感器的空間，導致系統(tǒng)變得規(guī)模龐大。另外，對由照相機獲取的圖像進行處理而識別手的方法也耗費成本，因此不實用。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種無需對多個手的每一個都安裝用于識別手的傳感器、而能夠以簡便且小型化的方式識別多個手的機器人系統(tǒng)。

用于解決問題的方案

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下的方案。

本發(fā)明的一個方案是提供機器人系統(tǒng)，其具備：機器人，其在手腕前端具備手裝卸機構(gòu)；控制器，其控制所述機器人；手放置臺，其用于搭載利用所述機器人的所述手裝卸機構(gòu)以擇一方式安裝的多種手，并具有使搭載狀態(tài)下的所述手進行電氣接地的接地電路，在所述機器人的所述手腕前端固定有第一電極，對所述第一電極施加檢測用電壓，各個所述手具有在被安裝于所述手裝卸機構(gòu)時成為基準的基準位置，并且在各個所述手上設(shè)置第二電極，所述第二電極的距所述基準位置的距離根據(jù)每個所述手而不同，設(shè)置有對于在所述手放置臺的所述接地電路中流動的電流進行檢測的電流檢測部，所述控制器包括手選擇部、存儲部和手識別部，所述手選擇部用于選擇任意一個所述手；所述存儲部對于各個所述手的種類與所述第二電極的位置以相對應(yīng)的方式進行存儲；所述手識別部利用所述機器人使所述第一電極移動到搭載于所述手放置臺的各個所述手一側(cè)，并且基于在使所述第一電極移動到與由所述手選擇部選擇出的所述手的所述第二電極的位置相對應(yīng)的位置時、由所述電流檢測部檢測出的電流的有無，識別是否是選擇出的所述手。

根據(jù)本方案，當利用手選擇部來選擇出應(yīng)由手裝卸機構(gòu)安裝的手時，控制器基于與選擇出的手相對應(yīng)地存儲于存儲部中的第二電極的位置，對機器人進行控制，并使固定在手腕的第一電極靠近搭載于手放置臺的多種手。

此時，雖然使第一電極移動到與選擇出的手的第二電極的位置相對應(yīng)的位置，但第二電極距裝卸部的基準位置的距離根據(jù)每個手而不同。因此，在使第一電極靠近的手不是選擇出的手的情況下，第一電極與第二電極不接觸。因此，即使對第一電極施加檢測用電壓，也不會由電流檢測部檢測出電流，通過手識別部識別出不是選擇出的手。

另一方面，在使第一電極靠近的手是選擇出的手的情況下，由于第一電極與第二電極接觸，所以，若對第一電極施加檢測用電壓，則電流在接地電路中流動，由電流檢測部檢測出，并通過手識別部識別出這是選擇出的手。而且，在識別出這是選擇出的手的情況下，通過在固定于手腕的手裝卸機構(gòu)上安裝該手的裝卸部，能夠進行安裝了選擇出的手的作業(yè)。

即、根據(jù)本方案，具有如下的優(yōu)點：由于不需要使用用于識別多種手的多個傳感器，所以能夠以簡便且小型化的方式識別多個手。

在上述方案中，可以將所述第一電極以及所述第二電極中的至少一個電極設(shè)置成，能夠沿所述第一電極和所述第二電極接近的方向移動，并且具備施力單元，其用于對通過所述第一電極與所述第二電極接觸而移動的所述至少一個電極、朝向與該移動方向相反的方向施力。

通過如此設(shè)置，在通過機器人的控制使第一電極移動并與第二電極接觸時，第一電極以及第二電極中的至少一個電極因接觸導致的壓力，而沿電極彼此的接近方向移動，從而緩沖沖擊力。另外，電極因接觸而移動時，由于施力單元產(chǎn)生的作用力向與該移動方向相反的方向起作用，所以可維持第一電極與第二電極之間的緊密的接觸狀態(tài)。

即、根據(jù)本方案，能夠緩沖因接觸導致的沖擊力并且能提高電極的耐久性，而且不需要精確地進行用于使電極彼此接觸的機器人動作的示教，能夠簡便地進行上述示教。

另外，在上述方案中，所述電流檢測部可以包括：在所述接地電路中有電流流動時打開或關(guān)閉的繼電器。

通過如此設(shè)置，通過繼電器的打開、關(guān)閉能夠檢測出在接地電路中有電流流動，能夠構(gòu)成廉價的用于檢測的電路。

另外，在上述方案中，所述控制器可以對于向所述第一電極施加所述檢測用電壓的時機進行控制。

通過如此設(shè)置，僅在需要進行電流檢測的時機能夠?qū)Φ谝浑姌O施加檢測用電壓，并能夠防止第一電極與不是第二電極的其他物體接觸時的電流流動。

另外，所述檢測用電壓可以由所述控制器所具備的電源供給。

通過如此設(shè)置，無需另外設(shè)置用于識別手的電源。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，具有如下的效果：無需對多個手的每一個都安裝用于識別手的傳感器，而能夠以簡便且小型化的方式識別多個手。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的機器人系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示搭載在圖1的機器人系統(tǒng)的手放置臺上的手的一例的圖，并一起表示了第二電極部分的放大圖。

圖3是對于在圖1的機器人系統(tǒng)中、檢測出所選擇的手時的動作進行說明的電路圖。

圖4是對于在圖1的機器人系統(tǒng)中、檢測出第二個手作為所選擇的手的情況進行說明的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖5是對于在圖1的機器人系統(tǒng)中的手識別動作進行說明的流程圖。

附圖標記說明：

1：機器人系統(tǒng)

2：機器人

3：控制器

4：手放置臺

5：手腕前端

6：手裝卸機構(gòu)

7：手

18：裝卸部

19：第一電極

20：第二電極

22：電流檢測部

23：接地電路

24：施力部件(施力單元)

25：繼電器

28：閉合電路(手識別部)

具體實施方式

關(guān)于本發(fā)明的一個實施方式的機器人系統(tǒng)1，以下參照附圖進行說明。

如圖1所示，本實施方式的機器人系統(tǒng)1具備：在手腕前端5上具備手裝卸機構(gòu)6的機器人2；控制該機器人2的控制器3；以及搭載了多種手7的手放置臺4。

機器人2例如是六軸多關(guān)節(jié)型機器人，所述機器人2具備：第一軸10，其使回轉(zhuǎn)體9相對于固定在地面上的基座8、繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)；第二軸12，其使第一臂11相對于回轉(zhuǎn)體9而繞水平軸線擺動；第三軸14，其使第二臂13擺動，所述第二臂13以繞水平軸線能夠擺動的方式安裝在第一臂11的前端；第四軸15，其在第二臂13的前端使手腕繞第二臂13的長軸旋轉(zhuǎn)；第五軸16，其在第四軸15的前端使手腕前端5繞與第二臂13的長軸正交的軸線擺動；以及第六軸17，其在第五軸16的前端使手裝卸機構(gòu)6繞與第五軸16的軸線正交的軸線旋轉(zhuǎn)。

手裝卸機構(gòu)6通過在各手7上預(yù)先安裝共同的裝卸部18，從而能夠利用裝卸部18選擇性地安裝任意一個手7。裝卸部18的結(jié)構(gòu)具有公知的各種結(jié)構(gòu)，在本實施方式中，其結(jié)構(gòu)可以是任何結(jié)構(gòu)。手裝卸機構(gòu)6通過使其基準位置與任意一個手7的裝卸部18的基準位置一致，從而能夠安裝裝卸部18。

第一電極19固定在機器人2的手腕前端5。在圖1所示的例子中，第一電極19是相對于第六軸17的軸線隔開規(guī)定的距離平行配置的棒狀電極，在第一電極19的前端，設(shè)有與下述的第二電極20電連接的接觸面19a。接觸面19a配置在比手裝卸機構(gòu)6的前端面6a更向前端側(cè)突出的位置。

如圖3所示，第一電極19經(jīng)由電纜21與控制器3內(nèi)的端子26a連接。在第一電極19與控制器3的端子26a之間，設(shè)置有用于檢測在電纜21中流動的電流的電流檢測部22。

在手放置臺4上，搭載了多種手7，例如在圖1所示的例子中，以使裝卸部18朝向垂直上方的方式搭載了三種手7。由此，機器人2通過使手腕前端5的手裝卸機構(gòu)6的前端面6a向下，并從垂直上方接近手7的裝卸部18，從而能夠使各自的基準位置一致并安裝手7。另外，當使手7脫離時，使手7從垂直上方下降到手放置臺4的空閑的放置處，利用手裝卸機構(gòu)6釋放了手7之后，通過使機器人2的手腕前端5向垂直上方移動，從而能夠釋放手7。

在各手7上具備上述共同的裝卸部18，并且在相對于裝卸部18的基準位置、例如相對于裝卸部18的中心線而與每個手7分離不同的距離l1、l2、l3的位置上，設(shè)置有相對于該中心線平行延伸的棒狀的第二電極20。如圖2所示，搭載于手放置臺4的狀態(tài)下的手7的第二電極20，將其前端的接觸面20a朝向垂直上方進行配置。第二電極20的接觸面20a能夠與在機器人2的手腕前端5所設(shè)的第一電極19的接觸面19a電連接。

另外，手放置臺4具有接地電路23，所述接地電路23用于使搭載于該手放置臺4的狀態(tài)下的手7的第二電極20連接在控制器3的地線上。

另外，如圖2所示，第二電極20以沿上下方向能夠移動接觸面20a的方式被支撐，并且由螺旋彈簧等施力部件(施力單元)24，向垂直上方對第二電極20施力。由此，使第一電極19從垂直上方靠近，并使接觸面19a、20a彼此接觸之后，使第一電極19進一步下降，則第二電極20也與第一電極19一起下降。此時，兩個接觸面19a、20a彼此的接觸狀態(tài)通過施力部件24的作用力而保持穩(wěn)定。由此，在第二電極20上構(gòu)成浮動機構(gòu)。

控制器3存儲有用于控制機器人2的程序，并且通過執(zhí)行程序，從而使機器人2的各軸10、12、14、15、16、17做動作。另外，控制器3具備存儲部(省略圖示)，該存儲部對搭載在手放置臺4上的手7的種類與第二電極20的位置以相對應(yīng)的方式進行存儲。在本實施方式中，作為第二電極20的位置，例如存儲有偏移量，所述偏移量表示：在使手裝卸機構(gòu)6的基準位置與手7的裝卸部18的基準位置一致的狀態(tài)下、第一電極19與第二電極20的在水平方向的偏移量。

另外，在控制器3中設(shè)置有電源(省略圖示)，該電源根據(jù)記載在程序中的命令而向端子26a、26b之間供給檢測用電壓。

優(yōu)選為，例如將在通過機器人2的動作而使第一電極19的接觸面19a與第二電極20的接觸面20a接觸之后的時機、即在第一電極19的接觸面19a下降到比第二電極20的接觸面20a更低的位置之后的時機，向第一電極19供給檢測用電壓的命令，記載在程序中。

另外，在控制器3中，設(shè)置有利用繼電器25進行斷續(xù)的閉合電路(手識別部)28。繼電器25被設(shè)定為，在由電流檢測部22檢測出電流時關(guān)閉在閉合電路28所設(shè)置的接點。由此，根據(jù)閉合電路28的端子27a、27b之間是否導通，能夠判斷由電流檢測部22是否檢測出電流、即第一電極19的接觸面19a與第二電極20的接觸面20a是否接觸。

另外，在程序中存在手選擇信號a時，控制器3執(zhí)行手識別動作。即、由于根據(jù)程序內(nèi)的手選擇信號來選擇手7，所以由程序構(gòu)成手選擇部。

手識別動作如圖5所示，使機器人2移動到原位置(步驟s1)；對于表示手7類別的手選擇信號a的有無進行判斷(步驟s2)；在存在手選擇信號a的情況下，讀取在存儲部中存儲的與手選擇信號a相對應(yīng)的第二電極20的位置(偏移量)b(步驟s3)。

接下來，將手號碼n重設(shè)為n＝1(步驟s4)，對于手號碼n是否為結(jié)束判斷號碼nend進行判斷(步驟s5)。在圖4所示的例子中，手7是三種，將結(jié)束判斷號碼nend設(shè)定為比三多一個的nend＝4。

由于n＝1，所以判斷的結(jié)果為否，使機器人2工作并使手裝卸機構(gòu)(atc)6移動到n＝1即第一個手7的抓持位置的上方(步驟s6)。并且，以從存儲部讀取的偏移量b使手裝卸機構(gòu)6移動(步驟s7)。

在該狀態(tài)下，使機器人2做動作而實施使手裝卸機構(gòu)6下降的接觸動作(步驟s8)。接觸動作是使手裝卸機構(gòu)6下降到第一電極19的接觸面19a的高度比第二電極20的接觸面20a的高度更低的位置為止的動作。

之后，進行向控制器3的端子26a、26b供給電源的施加電壓處理(步驟s9)，并判斷由電流檢測部22是否檢測出電流(步驟s10)。

在檢測出電流的情況下，則識別出手選擇信號a所示的手7是手號碼n＝1的手7。因此，斷開電壓(步驟s11)，將手裝卸機構(gòu)6移動到n＝1、即第一個手的抓持位置的上方(步驟s12)，使手裝卸機構(gòu)6下降從而安裝手7(步驟s13)。

另一方面，在步驟s10中，在判斷出沒有檢測出電流的情況下，斷開電壓(步驟s14)，將手號碼n增加到n＝2(步驟s15)，反復進行從步驟s5開始的處理。

在步驟s5中，在n＝nend的情況下，不進行手7的抓持動作就結(jié)束。

以下，對如此構(gòu)成的本實施方式的機器人系統(tǒng)1的作用進行說明。

根據(jù)本實施方式的機器人系統(tǒng)1，在機器人2的手腕前端5設(shè)置第一電極19，在針對每個手7不同的位置設(shè)置第二電極20，根據(jù)通過使第一電極19與第二電極20接觸而在閉合電路28中流動的電流的有無，能夠識別從隨機配置在手放置臺4的手7中選擇出的手7。由此，具有如下的優(yōu)點：對于多個手7的每一個不用安裝用于識別手的傳感器，而能夠以簡便且小型化的方式識別多個手7。

另外，在第二電極20上構(gòu)成浮動機構(gòu)，能夠緩沖第一電極19與第二電極20接觸時的沖擊，并且還能夠維持第一電極19與第二電極20之間的穩(wěn)定的接觸狀態(tài)。由此，能夠使第一電極19以及第二電極20的壽命增加，同時還能夠防止因接觸不良導致的誤檢。而且，還具有如下優(yōu)點：通過設(shè)置浮動機構(gòu)，能夠在示教程序時粗略設(shè)定示教點，所述程序用于使第一電極19移動到與第二電極20接觸的位置為止，并能夠簡化示教作業(yè)。

另外，由于由設(shè)置在控制器3中的電源供給檢測用電壓，所以不需要另外設(shè)置電源。

而且，具有如下優(yōu)點：由于通過因電流的有無而開閉的繼電器25，對設(shè)置在控制器3的閉合電路28進行開閉，從而檢測出第一電極19與第二電極20的接觸，所以能夠利用簡便的電路來構(gòu)成識別手7的類別的識別電路。

另外，在本實施方式中，由于在第一電極19的接觸面19a下降到比第二電極20的接觸面20a更低的位置之后，供給檢測用電壓，所以可將檢測用電壓的供給限制在必需的最小限度的時間。因此，具有如下的優(yōu)點：第一電極19隨著機器人2的動作而移動，即使第一電極19接觸到除了第二電極20之外的部件，也不會使電流流動。

此外，雖然在本實施方式中，在第二電極20上構(gòu)成浮動機構(gòu)，但可以取而代之，在第一電極19上構(gòu)成浮動機構(gòu)，也可以在第一電極19以及第二電極20這兩者上構(gòu)成浮動機構(gòu)。

另外，雖然對于在手放置臺4上搭載三種手7的情況進行了說明，但手7的數(shù)量可以是兩種，也可以是四種以上。