機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)器人手、機(jī)器人及機(jī)器人控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)器人手、機(jī)器人及機(jī)器人控制方法。所述機(jī)器人系統(tǒng)包括：具有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)器人；附裝至所述機(jī)器人的手，并且該手被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出通過(guò)所述開(kāi)口將容納物放入所述容器中并且從所述容器將所述容納物取出；以及控制器，該控制器用于控制所述機(jī)器人和所述手的操作。所述控制器被構(gòu)造成執(zhí)行如下操作：使所述手運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；使所述手運(yùn)動(dòng)到排出位置并且使所述容器傾斜以將所述容納物通過(guò)所述開(kāi)口排出；以及使所述手運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放由所述手保持的所述容器。
【專利說(shuō)明】機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)器人手、機(jī)器人及機(jī)器人控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]這里公開(kāi)的實(shí)施方式涉及機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)器人手和機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)存在使用機(jī)器人將貨物運(yùn)送工作自動(dòng)化的需要。日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2001-089090公開(kāi)了一種通過(guò)使用機(jī)器人來(lái)運(yùn)送箱形貨物的技術(shù)。
[0003]在將貨物運(yùn)送工作自動(dòng)化過(guò)程中，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看需要高效地進(jìn)行工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述，這里公開(kāi)的實(shí)施方式提供了一種能夠有效地運(yùn)送容器內(nèi)的容納物的機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)器人手和機(jī)器人。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)器人系統(tǒng)，該機(jī)器人系統(tǒng)包括:具有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)器人；附裝至所述機(jī)器人的手，該手被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出；以及控制器，該控制器用于控制所述機(jī)器人和所述手的操作，其中，所述控制器被構(gòu)造成執(zhí)行如下操作:使所述手運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；使所述手運(yùn)動(dòng)到排出位置并且使所述容器傾斜以將所述容納物通過(guò)所述開(kāi)口排出；以及使所述手運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放由所述手保持的所述容器。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種機(jī)器人手，該機(jī)器人手附裝至機(jī)器人，該機(jī)器人具有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸并且被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出，其中，所述機(jī)器人手被構(gòu)造成:運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；運(yùn)動(dòng)到排出位置以將所述容器傾斜從而通過(guò)所述開(kāi)口排出所述容納物；并且運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放所述容器。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種機(jī)器人，該機(jī)器人包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，并且被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器的手能附裝至該機(jī)器人，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出，其中，所述機(jī)器人被構(gòu)造成執(zhí)行如下操作:使所述手運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；使所述手運(yùn)動(dòng)到排出位置并且使所述容器傾斜以將所述容納物從所述開(kāi)口排出；以及使所述手運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放由所述手保持的所述容器。
[0008]為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供了一種用于控制機(jī)器人的機(jī)器人控制方法，該機(jī)器人包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，并且被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器的手能附裝至該機(jī)器人，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出，該方法包括:使所述手運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；使所述手運(yùn)動(dòng)到排出位置并且使所述容器傾斜以將所述容納物通過(guò)所述開(kāi)口排出；以及使所述手運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放由所述手保持的所述容器。
[0009]根據(jù)本公開(kāi)，通過(guò)一系列操作執(zhí)行容器的卸貨工作和從容器取出內(nèi)容物的工作，能夠有效地運(yùn)送容器內(nèi)的容納物。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的總體構(gòu)造的示意圖。
[0011]圖2A是示意性地示出了當(dāng)塑料容器被保持在向上取向姿勢(shì)時(shí)手的姿勢(shì)的立體圖，且圖2B是示意性地示出了當(dāng)塑料容器被保持在向下取向姿勢(shì)時(shí)手的姿勢(shì)的立體圖。
[0012]圖3是示意性地示出了手的構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0013]圖4是示意性地示出了手的構(gòu)造的平面圖。
[0014]圖5至圖9是用來(lái)說(shuō)明在控制器的控制下機(jī)器人和手的操作的一個(gè)示例的示意圖。
[0015]圖10是用來(lái)說(shuō)明機(jī)器人控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在將參照附圖描述本公開(kāi)的實(shí)施方式。如果在附圖中存在“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”之類的注釋，則本說(shuō)明書的描述中使用的術(shù)語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”
和“下”表示由該注釋指代的方向。
[0017]首先參照?qǐng)D1至圖4，將對(duì)根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的總體構(gòu)造及其組成部件進(jìn)行描述。
[0018]如圖1所示，當(dāng)前實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)I包括保持側(cè)貨盤(保持側(cè)容器存放部位)30、機(jī)器人10、控制器20、傳送器(輸送單元)40和放置側(cè)貨盤(放置側(cè)容器存放部位)50。保持側(cè)貨盤30、傳送器40和放置側(cè)貨盤50至少部分地布置在機(jī)器人10的有效操作范圍內(nèi)。
[0019]多個(gè)通用的箱形(基本上為長(zhǎng)方體)的塑料容器2 (以下簡(jiǎn)稱為“容器2”)堆疊并被放置在保持側(cè)貨盤30上，每個(gè)容器2都收納一件或多件物品(容納物)3。容器2在保持側(cè)貨盤30上的堆疊狀態(tài)(位置、取向、數(shù)量、層數(shù)、列數(shù)等)不限于圖1中所示的狀態(tài)。
[0020]物品3的示例包括但不限于:農(nóng)產(chǎn)品(農(nóng)作物)，諸如蔬菜和水果；海產(chǎn)品，諸如海鮮和海藻；工業(yè)品；部件；以及原材料。
[0021]容器2的在堆疊狀態(tài)下面向上的上表面部變成開(kāi)口 20，物品3通過(guò)該開(kāi)口 2ο可以被放入容器2中以及從容器2取出。通孔5a、5b、5c和5d (它們?cè)诠と俗ノ杖萜?時(shí)用作抓持部)分別形成在容器2的在堆疊狀態(tài)下面向前、面向后、面向左和面向右的側(cè)表面部4a、4b、4c和4d中。在如下描述中，當(dāng)側(cè)表面部4a、4b、4c和4d彼此無(wú)需區(qū)分時(shí)，將它們稱為“側(cè)表面部4”。當(dāng)通孔5a、5b、5c和5d彼此無(wú)需區(qū)分時(shí)，將它們稱為“通孔5”。
[0022]機(jī)器人10包括基座11、旋轉(zhuǎn)體12和臂13。
[0023]基座11借助錨固螺栓(未示出)豎直地固定至用于機(jī)器人10的安裝部(例如地板(未示出))。另選地，基座11可以固定至除地板之外的部分(例如頂蓬或墻壁(未示出))。
[0024]旋轉(zhuǎn)體12連接至基座11的上端部，從而圍繞基本垂直于基座11的固定表面(在所示的示例中為底部)的旋轉(zhuǎn)軸線Axl旋轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體12和基座11之間的關(guān)節(jié)中(或鄰近該關(guān)節(jié)設(shè)置)的致動(dòng)器Acl的操作，旋轉(zhuǎn)體12相對(duì)于基座11的上端部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Axl被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。[0025]臂13包括從基端側(cè)(旋轉(zhuǎn)體12的那一側(cè))到相對(duì)的末端側(cè)布置的第一結(jié)構(gòu)14、第二結(jié)構(gòu)15、第三結(jié)構(gòu)16、第四結(jié)構(gòu)17和第五結(jié)構(gòu)18。
[0026]第一結(jié)構(gòu)14連接至旋轉(zhuǎn)體12的上端部，從而圍繞基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Axl的旋轉(zhuǎn)軸線Ax2旋轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)置在第一結(jié)構(gòu)14和旋轉(zhuǎn)體12之間的關(guān)節(jié)中(或鄰近該關(guān)節(jié)設(shè)置)的致動(dòng)器Ac2的操作，第一結(jié)構(gòu)14相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體12的上端部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax2被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
[0027]第二結(jié)構(gòu)15連接至第一結(jié)構(gòu)14的末端部，從而圍繞基本平行于旋轉(zhuǎn)軸線Ax2的旋轉(zhuǎn)軸線Ax3旋轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)置在第二結(jié)構(gòu)15和第一結(jié)構(gòu)14之間的關(guān)節(jié)中(或鄰近該關(guān)節(jié)設(shè)置)的致動(dòng)器Ac3的操作，第二結(jié)構(gòu)15相對(duì)于第一結(jié)構(gòu)14的末端部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax3被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
[0028]第三結(jié)構(gòu)16連接至第二結(jié)構(gòu)15的末端部，從而圍繞基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Ax3的旋轉(zhuǎn)軸線Ax4旋轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)置在第三結(jié)構(gòu)16和第二結(jié)構(gòu)15之間的關(guān)節(jié)中(或鄰近該關(guān)節(jié)設(shè)置)的致動(dòng)器Ac4的操作，第三結(jié)構(gòu)16相對(duì)于第二結(jié)構(gòu)15的末端部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax4被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
[0029]第四結(jié)構(gòu)17連接至第三結(jié)構(gòu)16的末端部，從而圍繞基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Ax4的旋轉(zhuǎn)軸線Ax5旋轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)置在第四結(jié)構(gòu)17和第三結(jié)構(gòu)16之間的關(guān)節(jié)中(或鄰近該關(guān)節(jié)設(shè)置)的致動(dòng)器Ac5的操作，第四結(jié)構(gòu)17相對(duì)于第三結(jié)構(gòu)16的末端部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax5被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
[0030]第五結(jié)構(gòu)18連接至第四結(jié)構(gòu)17的末端部，從而圍繞基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Ax5的旋轉(zhuǎn)軸線Ax6旋轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)置在第五結(jié)構(gòu)18和第四結(jié)構(gòu)17之間的關(guān)節(jié)中(或鄰近該關(guān)節(jié)設(shè)置)的致動(dòng)器Ac6的操作，第五結(jié)構(gòu)18相對(duì)于第四結(jié)構(gòu)17的末端部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
[0031]在機(jī)器人10的每個(gè)致動(dòng)器Acl至Ac6中都包含有伺服馬達(dá)和減速器。在伺服馬達(dá)中包含具有輸出軸(驅(qū)動(dòng)軸)的馬達(dá)和位置檢測(cè)器。作為從位置檢測(cè)器生成的信號(hào)、表示每個(gè)致動(dòng)器Acl至Ac6的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置信息在每個(gè)預(yù)定計(jì)算周期被輸出到控制器20。
[0032]能夠保持容器2的手60 (機(jī)器人手)附裝至第五結(jié)構(gòu)18的末端部(即，機(jī)器人10的末端部)。手60通過(guò)第五結(jié)構(gòu)18圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的旋轉(zhuǎn)操作(該操作由致動(dòng)器Ac6的操作引起)而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6旋轉(zhuǎn)。如圖2A和圖2B中所示，手60能夠在保持容器2的同時(shí)通過(guò)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6旋轉(zhuǎn)而使容器2傾斜。更具體地說(shuō)，在保持容器2的同時(shí)通過(guò)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6旋轉(zhuǎn)，手60能夠?qū)⑷萜?的姿勢(shì)轉(zhuǎn)換到向上姿勢(shì)(圖2A中所示的姿勢(shì))和向下姿勢(shì)(圖2B中所示的姿勢(shì))，在所述向上姿勢(shì)中，開(kāi)口 2ο向上取向，在所述向下姿勢(shì)中，開(kāi)口 2ο比水平面更向下取向。
[0033]如圖3和圖4所示，手60包括:平坦托架61 ;平板62 ;保持容器2的一個(gè)側(cè)表面部4的保持機(jī)構(gòu)63 ;和滑槽64 (參見(jiàn)圖1至圖2Β)。
[0034]托架61固定至第五結(jié)構(gòu)18的末端部并且在第五結(jié)構(gòu)18圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Αχ6旋轉(zhuǎn)時(shí)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Αχ6旋轉(zhuǎn)。
[0035]板62固定至托架61的外邊緣部61a，從而板62沿著與旋轉(zhuǎn)軸線Ax6相同的方向延伸(即平行于旋轉(zhuǎn)軸線Ax6延伸)。板62形成為在采取向上姿勢(shì)的容器2的高度方向上(在圖3中的上下方向上)比容器2長(zhǎng)(參見(jiàn)圖2A)。也就是說(shuō)，板62的縱向尺寸L大于采取向上姿勢(shì)的容器2的高度方向尺寸H。板62被布置成使得當(dāng)由保持機(jī)構(gòu)63保持的容器2傾斜時(shí)，特別是當(dāng)容器2的姿勢(shì)轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)，板62能夠位于容器2的下方(參見(jiàn)圖2B)。
[0036]保持機(jī)構(gòu)63包括導(dǎo)軌631和一對(duì)滑塊632。
[0037]導(dǎo)軌631固定至板62的一個(gè)表面62a (圖4中的右表面)，從而在旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向上延伸。
[0038]滑塊632與導(dǎo)軌631接合，從而這些滑塊632能夠執(zhí)行使這些滑塊沿著旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向彼此遠(yuǎn)離或朝向彼此運(yùn)動(dòng)的操作(打開(kāi)/關(guān)閉操作)?；瑝K632通過(guò)設(shè)置在手60的適當(dāng)部分中(在圖示的示例中，位于板62的一個(gè)表面62a的一側(cè))中的致動(dòng)器Ac7的操作來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉。致動(dòng)器Ac7的示例包括但不限于螺線管、伺服馬達(dá)、液壓缸、氣缸和電動(dòng)缸。
[0039]一對(duì)鉤633固定至滑塊632，該對(duì)鉤633能夠被壓靠在形成于容器2的側(cè)表面部4中的通孔5的縱向相對(duì)邊緣(圖3和圖4中的前邊緣和后邊緣)上。鉤633通過(guò)由致動(dòng)器Ac7的操作引起的滑塊632的打開(kāi)/關(guān)閉操作而沿著旋轉(zhuǎn)軸線Ax6方向彼此遠(yuǎn)離或朝向彼此運(yùn)動(dòng)。鉤633的末端部633a通過(guò)形成在板62中的通孔62c向外伸出超過(guò)板62的另一表面62b (圖4中的左表面)，從而末端部633a在旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向上遠(yuǎn)離板62的中心延伸。
[0040]在上述保持機(jī)構(gòu)63中，在驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器Ac7時(shí)，其驅(qū)動(dòng)動(dòng)力借助于合適的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(未示出)傳遞到滑塊632，由此將滑塊632打開(kāi)或關(guān)閉。通過(guò)滑塊632的打開(kāi)/關(guān)閉操作，使鉤633沿著旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向彼此遠(yuǎn)離或朝向彼此運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，保持機(jī)構(gòu)63能夠保持或釋放容器2的側(cè)表面部4。具體地說(shuō)，鉤633朝向彼此運(yùn)動(dòng)。在該狀態(tài)下，鉤633的末端部633a從容器2的外部穿過(guò)側(cè)表面部4的通孔5運(yùn)動(dòng)到容器的內(nèi)部。之后，鉤633遠(yuǎn)離彼此運(yùn)動(dòng)。因而，使得鉤633與通孔5的縱向相對(duì)邊緣接觸并且壓靠在所述縱向相對(duì)邊緣上。使得末端部633a在容器2的內(nèi)部與通孔5的縱向相對(duì)邊緣接合。因而，保持機(jī)構(gòu)63能夠保持容器2的側(cè)表面部4。當(dāng)保持機(jī)構(gòu)63釋放容器2的側(cè)表面部4時(shí)，鉤633朝向彼此運(yùn)動(dòng)。鉤633的末端部633a從容器2的內(nèi)部穿過(guò)側(cè)表面部4的通孔5運(yùn)動(dòng)到容器2的外部。因而，保持機(jī)構(gòu)63能夠?qū)⑷萜?的側(cè)表面部4釋放。
[0041]除了鉤633的末端部633a和致動(dòng)器Ac7之外，保持機(jī)構(gòu)63的其他部分沒(méi)有在圖4以外的圖中示出。
[0042]滑槽64由不銹鋼制成。在板62的另一表面62b上，滑槽64在基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向上以可移除的方式附裝至板62的布置在鉤633的末端部633a的一側(cè)(圖3中的上側(cè))的部分62p (下文中有時(shí)稱為“突出部62p”)。滑槽64可以由不銹鋼之外的材料制成?；?4在其位于旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向上的相對(duì)端部處設(shè)置有壁部64a。當(dāng)容器2(其側(cè)表面部4由保持機(jī)構(gòu)63保持)的姿勢(shì)被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)，存在于容器2內(nèi)的物品3能夠沿著滑槽64向下滑動(dòng)?；?4的壁部64a在圖2B和圖3之外的附圖中沒(méi)有示出。
[0043]再次參照?qǐng)D1，控制器20包括至少一個(gè)具有例如算術(shù)單元、存儲(chǔ)單元和輸入單元的計(jì)算機(jī)?？刂破?0連接至設(shè)置在機(jī)器人10中的致動(dòng)器Acl至Ac6以及設(shè)置在手60中的致動(dòng)器Ac7，從而控制器20能夠與致動(dòng)器Acl至Ac6以及致動(dòng)器Ac7進(jìn)行通信?？刂破?0通過(guò)控制致動(dòng)器Acl至Ac7的操作來(lái)控制機(jī)器人10 (具體地說(shuō)，旋轉(zhuǎn)體12以及臂13的第一結(jié)構(gòu)14至第五結(jié)構(gòu)18)和手60 (具體地說(shuō)，保持機(jī)構(gòu)63)的操作。稍后將對(duì)機(jī)器人10和手60在控制器20的控制下進(jìn)行的操作進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
[0044]傳送器40沿著規(guī)定的傳送路徑(參見(jiàn)圖1中的箭頭A1、A2和A3)傳送從容器2中排出的物品3。
[0045]由于物品3的排出而變空的容器2 (下文中有時(shí)稱為“空容器2”)被放置并堆疊在放置側(cè)貨盤50上。容器2在放置側(cè)貨盤50上的堆疊狀態(tài)(位置、取向、數(shù)量、層數(shù)、行數(shù)等)不限于圖1中所示的狀態(tài)。
[0046]接下來(lái)參照?qǐng)D5至圖10，將對(duì)機(jī)器人10和手60在控制器20的控制下進(jìn)行的操作的一個(gè)示例進(jìn)行描述。在圖5至圖9中，按照?qǐng)D5、圖6、圖7、圖8和圖9的順序示出了機(jī)器人10和手60在控制器20的控制下執(zhí)行的操作的一個(gè)示例。
[0047]如圖5中所示，機(jī)器人12和臂13的第一結(jié)構(gòu)14至第五結(jié)構(gòu)18在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。結(jié)果，機(jī)器人10使手60運(yùn)動(dòng)到保持側(cè)貨盤30上的與保持目標(biāo)容器2的部位對(duì)應(yīng)的保持位置。然后，保持機(jī)構(gòu)63在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。因而，手60利用保持機(jī)構(gòu)63保持所述保持目標(biāo)容器2的側(cè)表面部4 (在圖示的示例中為側(cè)表面部4d)(圖10中的步驟SI)。
[0048]之后，如圖6所示，旋轉(zhuǎn)體12和臂13的第一結(jié)構(gòu)14至第五結(jié)構(gòu)18在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。結(jié)果，機(jī)器人10使保持容器2的側(cè)表面部4d的手60朝向位于物品3的傳送路徑的上游端附近的排出位置運(yùn)動(dòng)。
[0049]然后，如果手60運(yùn)動(dòng)到如圖7中所示的排出位置，則旋轉(zhuǎn)體12和臂13的第一結(jié)構(gòu)14至第五結(jié)構(gòu)18在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。結(jié)果，機(jī)器人10使保持容器2的側(cè)表面部4d的手60圍繞軸線Ax6在一個(gè)方向(在該示例中為順時(shí)針?lè)较?上旋轉(zhuǎn)。因而，將容器2的姿勢(shì)從向上姿勢(shì)轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)。容器2的物品3被從開(kāi)口 2ο取出并且沿著滑槽64滑下。因而，將物品3排出到傳送器40上(圖10中的步驟S2)。
[0050]之后，如果容納在容器2內(nèi)的所有物品3都被排出到傳送器40上，如圖8所示，則旋轉(zhuǎn)體12和臂13的第一結(jié)構(gòu)14至第五結(jié)構(gòu)18在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。結(jié)果，機(jī)器人10使保持容器2 (空容器2)的側(cè)表面部4d的手60圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6在另一個(gè)方向(在該示例中為逆時(shí)針?lè)较?上旋轉(zhuǎn)。因而，使空容器2的姿勢(shì)從向下姿勢(shì)恢復(fù)到向上姿勢(shì)。
[0051]隨后，如圖9所示，旋轉(zhuǎn)體12和臂13的第一結(jié)構(gòu)14至第五結(jié)構(gòu)18在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。結(jié)果，機(jī)器人10使保持空容器2的側(cè)表面部4d的手60運(yùn)動(dòng)到放置側(cè)貨盤50上的與空容器2的目標(biāo)放置部位對(duì)應(yīng)的放置位置。然后，保持機(jī)構(gòu)63在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。結(jié)果，手60將由保持機(jī)構(gòu)63保持的空容器2的側(cè)表面部4d釋放，由此將空容器2放置在目標(biāo)放置部位(圖10中的步驟S3)。
[0052]之后，旋轉(zhuǎn)體12和臂13的第一結(jié)構(gòu)14至第五結(jié)構(gòu)18在控制器20的控制下被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。結(jié)果，機(jī)器人10使手60運(yùn)動(dòng)到保持側(cè)貨盤30上的與下一個(gè)保持目標(biāo)容器2的部位對(duì)應(yīng)的保持位置。然后，重復(fù)上述操作。
[0053]在以上描述的當(dāng)前實(shí)施方式中，在控制器20的控制下，機(jī)器人10使保持容器2的手60運(yùn)動(dòng)到排出位置,然后使手60圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)。因而,將容器2的姿勢(shì)從向上姿勢(shì)轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)，由此能夠?qū)⑷菁{在容器2中的物品3利用重力從開(kāi)口2ο排出。因而，能夠通過(guò)一系列操作執(zhí)行容器2的卸貨工作和從容器2取出物品3的工作。這使得可以有效地運(yùn)送容納在容器2內(nèi)的物品3。
[0054]尤其是，在當(dāng)前實(shí)施方式中，手60包括托架61、板62和保持機(jī)構(gòu)63。板62固定至托架61，從而沿著與旋轉(zhuǎn)軸線Αχ6相同的方向延伸。容器2由布置在板62中的保持機(jī)構(gòu)63保持。此時(shí)，板62被布置成使得當(dāng)容器2的姿勢(shì)被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)，板62能夠位于容器2的下方。結(jié)果，當(dāng)容器2的姿勢(shì)被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)，板62能夠支撐容器2，由此使容器2的姿勢(shì)穩(wěn)定。板62形成得在容器2的高度方向上比容器2長(zhǎng)。因此，當(dāng)容器2的姿勢(shì)被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)，能夠?qū)⒒?4布置在板62的突出部62ρ中。
[0055]尤其是，在當(dāng)前實(shí)施方式中，手60包括滑槽64，容納在容器2內(nèi)的物品3沿著該滑槽64滑下。因此，當(dāng)容器2的姿勢(shì)被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)，可以順暢地排出物品3。由于滑槽63由不銹鋼制成，因此可以方便物品3的滑動(dòng)并且即使在滑槽63用水沖洗時(shí)也能夠防止生銹。此外，滑動(dòng)64因?yàn)槠淇梢瞥母窖b而能夠被容易地替換。這使得即使物品3多樣化也可以有效地進(jìn)行工作。
[0056]尤其是，在當(dāng)前實(shí)施方式中，用于保持容器2的板62固定至托架61的外邊緣部61a。因此，與板62布置在托架61的除了外邊緣部61a之外的部分(例如在托架61的中央部)中的情況相比，可以使得板62能夠到達(dá)更遠(yuǎn)定位的容器2。這使得可以擴(kuò)展機(jī)器人10的操作范圍。
[0057]尤其是，在當(dāng)前實(shí)施方式中，手60的保持機(jī)構(gòu)63保持作為已由工人使用的通用塑料容器的容器2。因而，無(wú)須使用改進(jìn)的專用塑料容器。這使得可以降低在其他情況下制備專用塑料容器所需的成本。
[0058]本公開(kāi)內(nèi)容并不限于上述實(shí)施方式，而是可以在不脫離本公開(kāi)內(nèi)容的精神和技術(shù)概念的情況下以許多不同形式進(jìn)行修改?，F(xiàn)在將順序地描述修改示例。
[0059](I) 一次保持多個(gè)容器的情況
[0060]在以上描述的實(shí)施方式中，手60被構(gòu)造成一次保持一個(gè)容器2。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。手60可以被構(gòu)造成一次保持多個(gè)容器2。
[0061]盡管沒(méi)有具體示出，但是根據(jù)當(dāng)前修改示例的手60，固定至托架61的外邊緣部61a從而在與旋轉(zhuǎn)軸線Ax6相同的方向上延伸的板62的長(zhǎng)度大至足以使得板能夠保持沿著旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向布置的多個(gè)(例如三個(gè))容器2 (例如，比多個(gè)容器2在旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向上的尺寸大的長(zhǎng)度)。當(dāng)前修改示例的板62設(shè)置有用于保持每個(gè)容器2的一個(gè)側(cè)表面部4的保持機(jī)構(gòu)63。當(dāng)前修改示例的保持機(jī)構(gòu)63包括多個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu),每個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)都由導(dǎo)軌和一對(duì)滑塊形成。在一對(duì)滑塊中的每個(gè)滑塊的一端固定有一對(duì)鉤。在當(dāng)前修改示例的保持機(jī)構(gòu)63中，在驅(qū)動(dòng)設(shè)置在手60的適當(dāng)部分中的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器時(shí)，其驅(qū)動(dòng)動(dòng)力通過(guò)適當(dāng)?shù)膭?dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)被傳遞到各對(duì)滑塊，由此使各對(duì)滑塊打開(kāi)或關(guān)閉。通過(guò)各對(duì)滑塊的打開(kāi)/關(guān)閉操作，使各對(duì)鉤沿著旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向彼此遠(yuǎn)離或朝向彼此運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，當(dāng)前修改示例的保持機(jī)構(gòu)63能夠保持或釋放每個(gè)容器2的一個(gè)側(cè)表面部4。
[0062]根據(jù)當(dāng)前修改示例，可以實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施方式中相同的效果。在當(dāng)前修改示例中，容器2不是被保持在托架61中而是被保持在板62中。因此可以獲得如下效果。在一次將多個(gè)容器2保持在托架61中的情況下，存在這樣的可能，即:當(dāng)每個(gè)容器2的姿勢(shì)通過(guò)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6旋轉(zhuǎn)手60而被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)，各個(gè)容器2相對(duì)于排出位置的高度可以彼此不同，并且容納在具有較高位置的容器2內(nèi)的物品3可能由于下落沖擊而損壞。相反，如果容器2被保持沿著與旋轉(zhuǎn)軸線Ax6相同的方向延伸的板62中，則當(dāng)每個(gè)容器2的姿勢(shì)通過(guò)使手60圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6旋轉(zhuǎn)而被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)各個(gè)容器2能夠相對(duì)于排出位置保持位于同一高度。這使得可以沒(méi)有任何損壞地將容納在容器2內(nèi)的物品3排出。因而，能夠通過(guò)一系列操作執(zhí)行多個(gè)容器2的卸貨工作和從各個(gè)容器2中取出物品3的工作。因此，可以實(shí)現(xiàn)能夠有效地運(yùn)送容納在各個(gè)容器2內(nèi)的物品3的機(jī)器人系統(tǒng)I。
[0063]在當(dāng)前修改示例中，板62的長(zhǎng)度大至足以使板能夠保持沿著旋轉(zhuǎn)軸線Ax6的方向布置的多個(gè)容器2。保持機(jī)構(gòu)63保持每個(gè)容器2的一個(gè)側(cè)表面部4。因而，能夠通過(guò)一系列操作執(zhí)行一次將多個(gè)容器2卸貨的卸貨工作和從各個(gè)容器2取出物品3的工作。因此，可以有效地運(yùn)送容納在各個(gè)容器2內(nèi)的物品3并且顯著降低生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間。
[0064]( 2 )不設(shè)置滑槽的情況
[0065]在以上描述的實(shí)施方式中，滑槽64固定至板62的突出部62p。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。如果物品3根據(jù)其特性能夠被順暢地排出，則可以省略滑槽64。在這種情況下，板62的突出部62p在容器2的姿勢(shì)被轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)時(shí)用作物品3的排出路徑。
[0066](3)板固定至托架的除了外邊緣部以外的部分的情況
[0067]在以上描述的實(shí)施方式中，板62固定至托架61的外邊緣部61a。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。板62可以固定至托架61的除了外邊緣部61a之外的部分(例如托架61的中央部)。
[0068](4)容器被保持在托架中的情況
[0069]在以上描述的實(shí)施方式中，容器2由設(shè)置在固定至托架61的板62中的保持機(jī)構(gòu)63保持。因而，容器2被保持在板62中。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。例如，板62可以不設(shè)置在托架61中，并且保持機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在托架61中。通過(guò)利用保持機(jī)構(gòu)保持容器2，可以將容器2保持在托架61中。
[0070](5)其他修改示例
[0071]在以上描述的實(shí)施方式中，機(jī)器人10使手60圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax6旋轉(zhuǎn)，以由此將容器2的姿勢(shì)轉(zhuǎn)換到向下姿勢(shì)。因而，容納在容器2內(nèi)的物品3從開(kāi)口 2ο排出到傳送器40上。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。例如，機(jī)器人10可以使手60圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Αχ6旋轉(zhuǎn)以由此將容器2傾斜，從而使得開(kāi)口 2ο能夠基本水平地傾斜。因而，容納在容器2內(nèi)的物品3可以從開(kāi)口 2ο排出到傳送器40上。
[0072]在以上描述的實(shí)施方式中，容器2的保持和釋放由布置在手60中并設(shè)置有導(dǎo)軌631、滑塊632和鉤633的保持機(jī)構(gòu)63執(zhí)行。然而，保持機(jī)構(gòu)的形狀和構(gòu)造以及手的形狀和構(gòu)造不受具體限制，只要它們能夠執(zhí)行容器2的保持和釋放即可。
[0073]在以上描述的實(shí)施方式中，容納物品3的容器2被放置在保持側(cè)貨盤30上。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。容器2可以被放置在除了保持側(cè)貨盤30以外的部位(例如地板或傳送器的適當(dāng)傳送表面)。在這種情況下，除了保持側(cè)貨盤30以外的部位對(duì)應(yīng)于保持側(cè)容器存放部位。
[0074]在以上描述的實(shí)施方式中，機(jī)器人10將容納在容器2內(nèi)的物品3排出到傳送器40上。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。容納在容器2內(nèi)的物品3可以排出到除了傳送器40以外的部位(例如適當(dāng)?shù)娜萜?中。[0075]在以上描述的實(shí)施方式中，從容器2排出的物品3由傳送器40傳送。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。從容器2排出的物品3可以通過(guò)除了傳送器40以外的輸送單元輸送(例如升降機(jī))。
[0076]在以上描述的實(shí)施方式中，機(jī)器人10將空容器2放置在放置側(cè)貨盤50上。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此?？杖萜?可以被放置在除了放置側(cè)貨盤50以外的部位(例如傳送器40或地板)上。在這種情況下，除了放置側(cè)貨盤50以外的部位對(duì)應(yīng)于放置側(cè)容器存放部位。
[0077]在以上描述的實(shí)施方式中，容納物品3的容器2由通用塑料容器形成。然而，不公開(kāi)內(nèi)容不限于此。容器2可以由專用塑料容器形成。
[0078]在以上描述的實(shí)施方式中，物品3被容納在容器2內(nèi)。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。物品3可以被容納在除了容器2以外的收納器中(例如紙板箱)。
[0079]在以上描述的實(shí)施方式中，已經(jīng)描述了其中物品3是固體的示例。然而，容器2的容納物不限于固體，而是可以為能夠被容納在容器內(nèi)的諸如液體等流體或粉末。
[0080]在前述實(shí)施方式中，機(jī)器人10由具有六個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)器人形成。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。機(jī)器人10可以由具有五個(gè)以下驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)器人或具有七個(gè)以上驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)器人形成。在前述實(shí)施方式中，機(jī)器人10由所謂的單臂機(jī)器人形成。然而，本公開(kāi)內(nèi)容不限于此。機(jī)器人10可以由多臂機(jī)器人形成。
[0081]除了以上描述之外，可以對(duì)以上描述的實(shí)施方式和修改示例進(jìn)行適當(dāng)組合。
[0082]盡管沒(méi)有具體示出，但在不脫離本公開(kāi)內(nèi)容的精神和范圍的情況下可以對(duì)以上描述的實(shí)施方式和修改示例增加許多不同的改變。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人系統(tǒng),該機(jī)器人系統(tǒng)包括: 具有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)器人； 附裝至所述機(jī)器人的手，該手被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出；以及 控制器，該控制器用于控制所述機(jī)器人和所述手的操作， 其中，所述控制器被構(gòu)造成執(zhí)行如下操作:使所述手運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；使所述手運(yùn)動(dòng)到排出位置并且使所述容器傾斜以將所述容納物通過(guò)所述開(kāi)口排出；以及使所述手運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放由所述手保持的所述容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述手包括:托架，該托架設(shè)置在所述機(jī)器人的末端從而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；板，該板固定至所述托架從而沿著與所述旋轉(zhuǎn)軸線相同的方向延伸；以及保持機(jī)構(gòu)，該保持機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述板中并且被構(gòu)造成保持所述容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述板形成為在所述容器的高度方向上比所述容器長(zhǎng)，并且所述板被布置成使得當(dāng)所述容器傾斜時(shí)該板位于所述容器的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述手還包括設(shè)置在所述板中的滑槽，所述滑槽被構(gòu)造成當(dāng)所述容器傾斜時(shí)允許所述容納物沿著所述滑槽滑下。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述板的長(zhǎng)度大至足以使得該板能夠保持沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線的方向布置的多個(gè)容器，所述保持機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成保持所述多個(gè)容器中的每個(gè)容器的一個(gè)側(cè)表面部。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述板固定至所述托架的外邊緣部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的機(jī)器人系統(tǒng)，該機(jī)器人系統(tǒng)還包括: 保持側(cè)容器存放部位，該保持側(cè)容器存放部位布置在所述機(jī)器人的操作范圍內(nèi)并且被構(gòu)造成存放容納所述容納物的所述容器；被構(gòu)造成輸送所述容納物的輸送單元；以及放置側(cè)容器存放部位，該放置側(cè)容器存放部位布置在所述機(jī)器人的操作范圍內(nèi)并且被構(gòu)造成存放所述容納物已經(jīng)被排出的容器。
8.一種機(jī)器人手，該機(jī)器人手附裝至機(jī)器人，該機(jī)器人具有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸并且被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出，其中，所述機(jī)器人手被構(gòu)造成:運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；運(yùn)動(dòng)到排出位置以將所述容器傾斜從而通過(guò)所述開(kāi)口排出所述容納物；并且運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放所述容器。
9.一種機(jī)器人，該機(jī)器人包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，并且被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器的手能附裝至該機(jī)器人，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出，其中，所述機(jī)器人被構(gòu)造成執(zhí)行如下操作:使所述手運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器；使所述手運(yùn)動(dòng)到排出位置并且使所述容器傾斜以將所述容納物從所述開(kāi)口排出；以及使所述手運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放由所述手保持的所述容器。
10.一種用于控制機(jī)器人的機(jī)器人控制方法,該機(jī)器人包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，并且被構(gòu)造成保持具有開(kāi)口的容器的手能附裝至該機(jī)器人，容納物通過(guò)所述開(kāi)口被放入所述容器中以及從所述容器取出，該方法包括: 使所述手運(yùn)動(dòng)到保持位置以保持所述容器； 使所述手運(yùn)動(dòng)到排出位置并且使所述 容器傾斜以將所述容納物通過(guò)所述開(kāi)口排出；以及使所述手運(yùn)動(dòng)到放置位置以釋放 由所述手保持的所述容器。
【文檔編號(hào)】B25J15/08GK103817702SQ201310576826
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】瀧澤克己 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)