機器人的制作方法
【專利說明】機器人
[0001 ]本申請是申請人于2011年9月8日提出的申請?zhí)枮?01110276919.X、發(fā)明名稱為機器人的專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及機器人。
【背景技術】
[0003]以往，作為工業(yè)用機器人，開發(fā)出垂直多關節(jié)機器人、水平多關節(jié)機器人(scararobot)及正交型機器人等，按照各自的特征所適合的用途來選擇上述機器人。在上述機器人中，使把持對象物的把持部朝目標位置移動，并使該把持部把持對象物。
[0004]對于這樣的工業(yè)用機器人，要求在自動組裝或其他的作業(yè)工序中能夠以規(guī)定的姿態(tài)高效地抓取處于不確定的多樣的姿態(tài)的對象物。例如，在專利文獻1的機器人中，把持對象物的夾持機構能夠借助旋轉機構繞對夾持機構本身進行支承的中心軸正反旋轉，此外，旋轉機構本身能夠借助搖頭機構在向下的規(guī)定角度范圍內轉動。
[0005]專利文獻1:日本特開2009-78312號公報
[0006]對于專利文獻1的技術而言，由于利用控制裝置對旋轉機構、搖頭機構進行控制，故認為能使夾持機構朝向各個方向，并且，通過控制裝置的控制，能利用夾持機構把持各種姿態(tài)的對象物。
[0007]然而，當對象物為例如小型、輕質的對象物時，難以用照相機正確地檢測對象物的位置、姿態(tài)，有時無法對把持對象物的夾持機構進行正確的定位。當無法對夾持機構進行正確的定位時，擔心在進行把持動作時對象物與夾持機構在意料之外的場所發(fā)生接觸。在該情況下，由于對象物輕質，故會出現(xiàn)對象物朝意料之外的方向移動，從而無法在所希望的位置保持對象物、或對象物從把持空間飛出等的問題。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種不會使對象物逃脫且能夠可靠地在確定的位置把持對象物的機器人。
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的機器人的特征在于，上述機器人具備:把持部，該把持部通過使一對指部開閉來把持對象物;移動裝置，該移動裝置使上述對象物與上述把持部相對移動；以及控制裝置，該控制裝置對上述移動裝置進行控制而使上述把持部朝上述對象物相對移動，將上述一對指部配置到上述對象物的周邊，然后，對上述把持部進行控制而使上述一對指部在與載置上述對象物的載置面平行的面開閉，從上述對象物的側方將上述對象物夾在上述一對指部之間，使上述把持部以3個以上的接觸點把持上述對象物。
[0010]根據(jù)該機器人，通過控制裝置的控制，一對指部在移動至對象物的周邊之后，在與載置對象物的載置面平行的面開閉，因此，對象物的周邊由一對指部包圍。由此，對象物無法飛出到由一對指部包圍的區(qū)域的外部。并且，由于一對指部從側方夾住對象物，因此對象物從動于一對指部的動作而移動，由此來調整對象物位置。并且，由于把持部以3個以上的接觸點把持對象物，故能夠約束對象物的位置，并且能夠通過接觸點的摩擦穩(wěn)定地把持對象物。能夠借助把持部的這樣的動作在規(guī)定的位置把持對象物。因此，能夠提供不會使對象物逃脫、且能夠可靠地在確定的位置把持對象物的機器人。
[0011 ]上述機器人中，亦可為，上述把持部通過使上述一對指部朝相互離開的方向或者相互接近的方向平行移動而使上述一對指部開閉。
[0012]根據(jù)該機器人，一對指部相互平行移動而從側方夾住對象物。因此，對象物會朝與一對指部的開閉方向大致相同的方向移動。因此，能夠將一對指部的開閉機構形成為簡單的結構。
[0013]上述機器人中，亦可為，上述把持部通過使上述一對指部中的至少一方繞與上述載置面正交的旋轉軸旋轉而使上述一對指部開閉。
[0014]根據(jù)該機器人，一對指部中的至少一方旋轉而從側方夾住對象物。因此，對象物被朝一對指部中的至少一方所旋轉的方向拉拽而移動。因此，能夠將一對指部的開閉機構形成為簡單的結構。
[0015]上述機器人中，上述一對指部中的至少一方在從側方把持上述對象物的把持面中以2個以上的接觸點與上述對象物接觸。
[0016]通過以這種方式增加接觸點，能夠容易地在規(guī)定的位置穩(wěn)定地把持對象物。
[0017]上述機器人中，亦可為，上述把持部具有主體部，上述一對指部連接于上述主體部，通過使上述對象物與上述一對指部以及上述主體部接觸而以3個以上的接觸點把持上述對象物。
[0018]上述機器人中，亦可為，在上述一對指部中的至少一方、在隔著上述對象物與上述載置面相反的一側設置有凸緣，該凸緣用于抑制上述對象物沿與上述載置面正交的方向飛出。
[0019]根據(jù)該機器人，當夾住對象物時，能夠抑制對象物朝上方飛出的情況。
[0020]上述機器人中，亦可為，具備對上述對象物進行拍攝的照相機，上述控制裝置基于上述照相機的拍攝結果來檢測上述對象物的位置，并對上述移動裝置進行控制而使上述把持部朝上述對象物相對移動。
[0021]根據(jù)該機器人，能夠進行把持對象物的把持部的正確的定位。
[0022]上述機器人中，亦可為，上述把持部具備主體部，上述一對指部連接于上述主體部，上述照相機安裝于上述主體部。
[0023]根據(jù)該機器人，由于照相機配置在接近一對指部的位置，故能夠進行把持對象物的一對指部的正確的定位。
[0024]上述機器人中，亦可為，上述一對指部具備:末端部，該末端部與上述載置面平行配置，并且把持上述對象物；以及基端部，該基端部配置于遠離上述載置面的方向，并且與上述主體部連接。
[0025]當把持載置于載置面的對象物的情況下，當使一對指部進行把持動作時，通過使一對指部與載置面接觸，容易穩(wěn)定地把持對象物。例如，當形成為在一對指部中末端部以及基端部平行配置的結構時，在把持對象物時主體部與載置面接觸，末端部與載置面離開而難以穩(wěn)定地把持對象物。然而，根據(jù)本發(fā)明的結構，容易使一對指部的末端部與載置面接觸。因此，容易在規(guī)定的位置穩(wěn)定地把持對象物。
[0026]上述機器人中，亦可為，上述一對指部的上述末端部的、與上述載置面對置的面為平坦的面。
[0027]根據(jù)該機器人，例如與一對指部的末端部的、與載置面對置的面為凹凸面的結構相比，容易使一對指部的末端部與載置面接觸。因此，容易在規(guī)定的位置穩(wěn)定地把持對象物。
[0028]上述機器人中，亦可為，上述末端部與上述基端部配置成，從利用上述照相機拍攝上述末端部的方向觀察，上述末端部與上述基端部不重疊。
[0029]根據(jù)該機器人，能夠在確認末端部的把持動作的同時進行把持動作。
[0030]上述機器人中，亦可為，上述末端部與基端部所成的角度為鈍角。
[0031]例如，當形成末端部與基端部所成的角度為銳角的結構時，擔心在從利用照相機拍攝末端部的方向觀察時末端部被基端部遮擋從而難以檢測末端部的正確的把持動作。然而，若為本發(fā)明的結構，則從利用照相機拍攝末端部的方向觀察，末端部被基端部遮擋的情況少。因此，容易在確認末端部的把持動作的同時進行把持動作。
[0032]上述機器人中，亦可為，上述把持部具備檢測裝置，該檢測裝置檢測把持上述對象物的力，上述控制裝置基于上述檢測裝置的檢測結果來調整上述把持部把持上述對象物的力。
[0033]根據(jù)該機器人，能夠調整把持部的把持力以免對對象物施加過度的負載。因此，能夠抑制在把持對象物時對象物變形或損傷的情況。
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的機器人的概略結構的立體圖。
[0035]圖2是表示第1實施方式所涉及的把持部的結構的俯視圖。
[0036]圖3是表示第1實施方式所涉及的把持部的動作的俯視圖。
[0037]圖4是表示第1實施方式所涉及的機器人的動作的流程圖。
[0038]圖5是表示第2實施方式所涉及的把持部的結構的俯視圖。
[0039]圖6是表示第2實施方式所涉及的把持部的動作的俯視圖。
[0040]圖7是表示第3實施方式所涉及的把持部的結構的圖。
[0041]圖8是表示第3實施方式所涉及的把持部的對象物的把持狀態(tài)的圖。
[0042]圖9是表示第4實施方式所涉及的把持部的結構的圖。
[0043]圖10是表示第5實施方式所涉及的把持部的結構的俯視圖。
[0044]圖11是表示第5實施方式所涉及的把持部的動作的俯視圖。
[0045]圖12是表示把持部的第1變形例?第3變形例的俯視圖。
[0046]圖13是表示把持部的第4變形例?第9變形例的俯視圖。
[0047]圖14是表示把持部的第10變形例的俯視圖。
[0048]圖15是表示把持部的第11變形例?第13變形例的側視圖。
[0049]圖16是表示在利用把持部把持對象物時產生的力的關系的圖。
[0050]標號說明
[0051]1...機器人；1(^、110、210、310、410、501、502、503、601、602、603、604、605、606、607、701、702、703...把持部；11、411、511、521、531、611、621、631、641、651、661、671、711...主體部；12、112、212、320、412、512、522、532、612、622、632A、632B、642A、642B、652、662、672A、672B、720、720A、720B——對指部；20A、20B…臂(移動裝置)；30…工作臺(移動裝置)；33-"第1傳送帶(移動裝置)；4(^、4(?、340、740."照相機;414，4他"檢測裝置;60."控制裝置;413、523、533…旋轉軸;321d...末端部的與載置面對置的面；12a、12b、112a、212a、212b、321a、321b、412a、412b、512a、512b、522a、522b、532a、622a、622b、632Aa、642Aa、642Ba、642Bb、652a、652b、662a、662b、672Aa、672Ab...把持面；212。、321。...凸緣；321、721、721八、721B…末端部；322、722、722A、722B…基端部；Θ1、Θ3、Θ4.._末端部與基端部所成的角度；W1…第1對象物(對象物);W2..?第2對象物(對象物)
【具體實施方式】
[0052]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。該實施方式示出本發(fā)明的一種方式，并非對該發(fā)明進行限定，能夠在本發(fā)明的技術的思想的范圍內進行任意變更。并且，在以下的附圖中，為了便于理解各結構，使實際的構造與各構造的比例尺、數(shù)量等不同。
[0053]以下的說明中，設定圖1中示出的ΧΥΖ正交坐標系，參照該ΧΥΖ正交坐標系對各部件進行說明。ΧΥΖ正交坐標系中，X軸以及Υ軸設定成與水平面平行并且相互正交的方向，Ζ軸設定分量別與X軸以及Υ軸正交的方向(鉛垂方向)。
[0054]第丨實施方式
[0055]圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的機器人1的概略結構的立體圖。圖1中，標號W1為第1對象物，標號W2為第2對象物。并且，標號L1A為第1臂21Α的旋轉軸，標號L2A為第2臂22Α的旋轉軸，標號L3A為第3臂23Α的旋轉軸，標號L4A為把持部10Α的旋轉軸。標號L1B為第1臂21Β的旋轉軸，標號L2B為第2臂22Β的旋轉軸，標號L3B為第3臂23Β的旋轉軸，標號L4B為把持部10Β的旋轉軸。
[0056]在此，作為第1對象物W1，以小型、輕質的齒輪為例進行說明，作為第2對象物W2，以具備將上述齒輪支承為能夠旋轉的支承軸(銷)的電子儀器為例進行說明。另外，第1對象物W1呈在與把持部接觸的一側具有曲面的近似圓柱形狀。
[0057]如圖1所示，本實施方式所涉及的機器人1具備:把持部10Α、10Β，把持部10Α、10Β通過使一對指部開閉來把持對象物；臂(移動裝置)20Α、20Β，臂20Α、2