机器人的制作方法
【专利说明】机器人
[0001 ]本申请是申请人于2011年9月8日提出的申请号为201110276919.X、发明名称为机器人的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及机器人。
【背景技术】
[0003]以往，作为工业用机器人，开发出垂直多关节机器人、水平多关节机器人(scararobot)及正交型机器人等，按照各自的特征所适合的用途来选择上述机器人。在上述机器人中，使把持对象物的把持部朝目标位置移动，并使该把持部把持对象物。
[0004]对于这样的工业用机器人，要求在自动组装或其他的作业工序中能够以规定的姿态高效地抓取处于不确定的多样的姿态的对象物。例如，在专利文献1的机器人中，把持对象物的夹持机构能够借助旋转机构绕对夹持机构本身进行支承的中心轴正反旋转，此外，旋转机构本身能够借助摇头机构在向下的规定角度范围内转动。
[0005]专利文献1:日本特开2009-78312号公报
[0006]对于专利文献1的技术而言，由于利用控制装置对旋转机构、摇头机构进行控制，故认为能使夹持机构朝向各个方向，并且，通过控制装置的控制，能利用夹持机构把持各种姿态的对象物。
[0007]然而，当对象物为例如小型、轻质的对象物时，难以用照相机正确地检测对象物的位置、姿态，有时无法对把持对象物的夹持机构进行正确的定位。当无法对夹持机构进行正确的定位时，担心在进行把持动作时对象物与夹持机构在意料之外的场所发生接触。在该情况下，由于对象物轻质，故会出现对象物朝意料之外的方向移动，从而无法在所希望的位置保持对象物、或对象物从把持空间飞出等的问题。
【发明内容】
[0008]本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种不会使对象物逃脱且能够可靠地在确定的位置把持对象物的机器人。
[0009]为了解决上述问题，本发明的机器人的特征在于，上述机器人具备:把持部，该把持部通过使一对指部开闭来把持对象物;移动装置，该移动装置使上述对象物与上述把持部相对移动；以及控制装置，该控制装置对上述移动装置进行控制而使上述把持部朝上述对象物相对移动，将上述一对指部配置到上述对象物的周边，然后，对上述把持部进行控制而使上述一对指部在与载置上述对象物的载置面平行的面开闭，从上述对象物的侧方将上述对象物夹在上述一对指部之间，使上述把持部以3个以上的接触点把持上述对象物。
[0010]根据该机器人，通过控制装置的控制，一对指部在移动至对象物的周边之后，在与载置对象物的载置面平行的面开闭，因此，对象物的周边由一对指部包围。由此，对象物无法飞出到由一对指部包围的区域的外部。并且，由于一对指部从侧方夹住对象物，因此对象物从动于一对指部的动作而移动，由此来调整对象物位置。并且，由于把持部以3个以上的接触点把持对象物，故能够约束对象物的位置，并且能够通过接触点的摩擦稳定地把持对象物。能够借助把持部的这样的动作在规定的位置把持对象物。因此，能够提供不会使对象物逃脱、且能够可靠地在确定的位置把持对象物的机器人。
[0011 ]上述机器人中，亦可为，上述把持部通过使上述一对指部朝相互离开的方向或者相互接近的方向平行移动而使上述一对指部开闭。
[0012]根据该机器人，一对指部相互平行移动而从侧方夹住对象物。因此，对象物会朝与一对指部的开闭方向大致相同的方向移动。因此，能够将一对指部的开闭机构形成为简单的结构。
[0013]上述机器人中，亦可为，上述把持部通过使上述一对指部中的至少一方绕与上述载置面正交的旋转轴旋转而使上述一对指部开闭。
[0014]根据该机器人，一对指部中的至少一方旋转而从侧方夹住对象物。因此，对象物被朝一对指部中的至少一方所旋转的方向拉拽而移动。因此，能够将一对指部的开闭机构形成为简单的结构。
[0015]上述机器人中，上述一对指部中的至少一方在从侧方把持上述对象物的把持面中以2个以上的接触点与上述对象物接触。
[0016]通过以这种方式增加接触点，能够容易地在规定的位置稳定地把持对象物。
[0017]上述机器人中，亦可为，上述把持部具有主体部，上述一对指部连接于上述主体部，通过使上述对象物与上述一对指部以及上述主体部接触而以3个以上的接触点把持上述对象物。
[0018]上述机器人中，亦可为，在上述一对指部中的至少一方、在隔着上述对象物与上述载置面相反的一侧设置有凸缘，该凸缘用于抑制上述对象物沿与上述载置面正交的方向飞出。
[0019]根据该机器人，当夹住对象物时，能够抑制对象物朝上方飞出的情况。
[0020]上述机器人中，亦可为，具备对上述对象物进行拍摄的照相机，上述控制装置基于上述照相机的拍摄结果来检测上述对象物的位置，并对上述移动装置进行控制而使上述把持部朝上述对象物相对移动。
[0021]根据该机器人，能够进行把持对象物的把持部的正确的定位。
[0022]上述机器人中，亦可为，上述把持部具备主体部，上述一对指部连接于上述主体部，上述照相机安装于上述主体部。
[0023]根据该机器人，由于照相机配置在接近一对指部的位置，故能够进行把持对象物的一对指部的正确的定位。
[0024]上述机器人中，亦可为，上述一对指部具备:末端部，该末端部与上述载置面平行配置，并且把持上述对象物；以及基端部，该基端部配置于远离上述载置面的方向，并且与上述主体部连接。
[0025]当把持载置于载置面的对象物的情况下，当使一对指部进行把持动作时，通过使一对指部与载置面接触，容易稳定地把持对象物。例如，当形成为在一对指部中末端部以及基端部平行配置的结构时，在把持对象物时主体部与载置面接触，末端部与载置面离开而难以稳定地把持对象物。然而，根据本发明的结构，容易使一对指部的末端部与载置面接触。因此，容易在规定的位置稳定地把持对象物。
[0026]上述机器人中，亦可为，上述一对指部的上述末端部的、与上述载置面对置的面为平坦的面。
[0027]根据该机器人，例如与一对指部的末端部的、与载置面对置的面为凹凸面的结构相比，容易使一对指部的末端部与载置面接触。因此，容易在规定的位置稳定地把持对象物。
[0028]上述机器人中，亦可为，上述末端部与上述基端部配置成，从利用上述照相机拍摄上述末端部的方向观察，上述末端部与上述基端部不重叠。
[0029]根据该机器人，能够在确认末端部的把持动作的同时进行把持动作。
[0030]上述机器人中，亦可为，上述末端部与基端部所成的角度为钝角。
[0031]例如，当形成末端部与基端部所成的角度为锐角的结构时，担心在从利用照相机拍摄末端部的方向观察时末端部被基端部遮挡从而难以检测末端部的正确的把持动作。然而，若为本发明的结构，则从利用照相机拍摄末端部的方向观察，末端部被基端部遮挡的情况少。因此，容易在确认末端部的把持动作的同时进行把持动作。
[0032]上述机器人中，亦可为，上述把持部具备检测装置，该检测装置检测把持上述对象物的力，上述控制装置基于上述检测装置的检测结果来调整上述把持部把持上述对象物的力。
[0033]根据该机器人，能够调整把持部的把持力以免对对象物施加过度的负载。因此，能够抑制在把持对象物时对象物变形或损伤的情况。
【附图说明】
[0034]图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的机器人的概略结构的立体图。
[0035]图2是表示第1实施方式所涉及的把持部的结构的俯视图。
[0036]图3是表示第1实施方式所涉及的把持部的动作的俯视图。
[0037]图4是表示第1实施方式所涉及的机器人的动作的流程图。
[0038]图5是表示第2实施方式所涉及的把持部的结构的俯视图。
[0039]图6是表示第2实施方式所涉及的把持部的动作的俯视图。
[0040]图7是表示第3实施方式所涉及的把持部的结构的图。
[0041]图8是表示第3实施方式所涉及的把持部的对象物的把持状态的图。
[0042]图9是表示第4实施方式所涉及的把持部的结构的图。
[0043]图10是表示第5实施方式所涉及的把持部的结构的俯视图。
[0044]图11是表示第5实施方式所涉及的把持部的动作的俯视图。
[0045]图12是表示把持部的第1变形例?第3变形例的俯视图。
[0046]图13是表示把持部的第4变形例?第9变形例的俯视图。
[0047]图14是表示把持部的第10变形例的俯视图。
[0048]图15是表示把持部的第11变形例?第13变形例的侧视图。
[0049]图16是表示在利用把持部把持对象物时产生的力的关系的图。
[0050]标号说明
[0051]1...机器人；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...主体部；12、112、212、320、412、512、522、532、612、622、632A、632B、642A、642B、652、662、672A、672B、720、720A、720B——对指部；20A、20B…臂(移动装置)；30…工作台(移动装置)；33-"第1传送带(移动装置)；4(^、4(?、340、740."照相机;414，4他"检测装置;60."控制装置;413、523、533…旋转轴;321d...末端部的与载置面对置的面；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。...凸缘；321、721、721八、721B…末端部；322、722、722A、722B…基端部；Θ1、Θ3、Θ4.._末端部与基端部所成的角度；W1…第1对象物(对象物);W2..?第2对象物(对象物)
【具体实施方式】
[0052]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。该实施方式示出本发明的一种方式，并非对该发明进行限定，能够在本发明的技术的思想的范围内进行任意变更。并且，在以下的附图中，为了便于理解各结构，使实际的构造与各构造的比例尺、数量等不同。
[0053]以下的说明中，设定图1中示出的ΧΥΖ正交坐标系，参照该ΧΥΖ正交坐标系对各部件进行说明。ΧΥΖ正交坐标系中，X轴以及Υ轴设定成与水平面平行并且相互正交的方向，Ζ轴设定分量别与X轴以及Υ轴正交的方向(铅垂方向)。
[0054]第丨实施方式
[0055]图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的机器人1的概略结构的立体图。图1中，标号W1为第1对象物，标号W2为第2对象物。并且，标号L1A为第1臂21Α的旋转轴，标号L2A为第2臂22Α的旋转轴，标号L3A为第3臂23Α的旋转轴，标号L4A为把持部10Α的旋转轴。标号L1B为第1臂21Β的旋转轴，标号L2B为第2臂22Β的旋转轴，标号L3B为第3臂23Β的旋转轴，标号L4B为把持部10Β的旋转轴。
[0056]在此，作为第1对象物W1，以小型、轻质的齿轮为例进行说明，作为第2对象物W2，以具备将上述齿轮支承为能够旋转的支承轴(销)的电子仪器为例进行说明。另外，第1对象物W1呈在与把持部接触的一侧具有曲面的近似圆柱形状。
[0057]如图1所示，本实施方式所涉及的机器人1具备:把持部10Α、10Β，把持部10Α、10Β通过使一对指部开闭来把持对象物；臂(移动装置)20Α、20Β，臂20Α、2