本發(fā)明涉及機器人、控制裝置以及機器人系統(tǒng)。
背景技術(shù):
以往,公知有具備機器人臂的機器人。機器人臂的多個臂(臂部件)經(jīng)由關(guān)節(jié)部連結(jié),在最前端側(cè)(最下游側(cè))的臂,例如安裝手部來作為末端執(zhí)行器。關(guān)節(jié)部被馬達驅(qū)動,通過該關(guān)節(jié)部的驅(qū)動,臂轉(zhuǎn)動。而且,機器人例如用手部把持對象物,并使該對象物向規(guī)定的位置移動,進行組裝等規(guī)定的作業(yè)。
作為這樣的機器人,在專利文獻1中公開了垂直多關(guān)節(jié)機器人。專利文獻1所記載的機器人成為如下構(gòu)成:在相對于基臺使手部繞最基端側(cè)(最上游側(cè))的轉(zhuǎn)動軸(向鉛垂方向延伸的轉(zhuǎn)動軸)亦即第一轉(zhuǎn)動軸移動至轉(zhuǎn)變180°的位置時,通過相對于基臺使最基端側(cè)(基臺側(cè))的臂亦即第一臂繞上述第一轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動來進行該移動的結(jié)構(gòu)。
專利文獻1:日本特開2014-46401號公報
在專利文獻1所記載的機器人中,在使手部相對于基臺繞第一轉(zhuǎn)動軸移動至轉(zhuǎn)變180°的位置的情況下,需要用于使機器人不發(fā)生干擾的較大的空間。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的,能夠通過以下的本發(fā)明來實現(xiàn)。
本發(fā)明的機器人的特征在于,具備:第n臂,其能夠繞第n(n是1以上的整數(shù))轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動;第(n+1)臂,其以能夠繞與上述第n轉(zhuǎn)動軸的軸向不同的軸向的第(n+1)轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于上述第n臂;以及第一慣性傳感器,從上述第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的軸向觀察,上述第n臂與上述第(n+1)臂能夠重疊。
根據(jù)這樣的機器人,由于從第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的軸向觀察,第n臂與上述第(n+1)臂能夠重疊,所以能夠縮小用于使機器人不發(fā)生干擾的空間。另外,能夠基于第一慣性傳感器的輸出來減少機器人的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第n臂的長度比上述第(n+1)臂的長度長。
由此,能夠?qū)崿F(xiàn)避免第n臂與第(n+1)臂的干擾,并且從第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的軸向觀察,第n臂與第(n+1)臂能夠重疊的機器人。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選具備基臺,上述第n臂(n是1)以能夠繞上述第n轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于上述基臺。
由此,能夠使第n臂以及第(n+1)臂相對于基臺轉(zhuǎn)動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選將上述第一慣性傳感器設(shè)置于上述第n臂。
由此,能夠使用第一慣性傳感器的輸出來高精度地檢測第n臂的振動。因此,能夠基于第一慣性傳感器的輸出,利用相對較簡單的控制減少第n臂的振動。在此,一般而言,包含第n臂以及第(n+1)臂的機器人臂的前端側(cè)的振動容易受到處于更靠基端側(cè)的臂的繞轉(zhuǎn)動軸的振動的影響。因此,為了減少機器人臂的前端的振動,優(yōu)先減少處于更靠基端側(cè)的臂的振動較有效。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選具備設(shè)置于上述第(n+1)臂的第二慣性傳感器。
由此,能夠基于第二慣性傳感器的輸出,利用相對較簡單的控制減少第(n+1)臂的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選具備:第(n+2)臂,其以能夠繞作為與上述第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的軸向平行的軸向的第(n+2)轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于上述第(n+1)臂;以及第二慣性傳感器,其設(shè)置于上述第(n+2)臂。
由此,能夠基于第二慣性傳感器的輸出來減少第(n+1)臂以及第(n+2)臂的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第一慣性傳感器具有與上述第n轉(zhuǎn)動軸的軸向平行的軸向的檢測軸。
由此,在作為第一慣性傳感器例如使用了角速度傳感器的情況下,能夠使用第一慣性傳感器的輸出來高精度地檢測第n臂的繞第n轉(zhuǎn)動軸的振動。因此,能夠高效地減少機器人的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第一慣性傳感器是角速度傳感器。
由此,能夠使用第一慣性傳感器的輸出來高精度地檢測第n臂的繞第n轉(zhuǎn)動軸的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第一慣性傳感器具有與上述第n轉(zhuǎn)動軸的軸向不同的軸向的檢測軸。
由此,在作為第一慣性傳感器例如使用了加速度傳感器的情況下,能夠使用第一慣性傳感器的輸出來高精度地檢測第n臂的繞第n轉(zhuǎn)動軸的振動。因此,能夠高效地減少機器人的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第一慣性傳感器是加速度傳感器。
由此,能夠使用第一慣性傳感器的輸出來高精度地檢測第n臂的繞第n轉(zhuǎn)動軸的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第二慣性傳感器具有與上述第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的軸向平行的軸向的檢測軸。
由此,在作為第二慣性傳感器例如使用了角速度傳感器的情況下,能夠使用第二慣性傳感器的輸出來高精度地檢測第(n+1)臂的繞第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的振動。因此,能夠高效地減少機器人的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第二慣性傳感器具有與上述第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的軸向不同的軸向的檢測軸。
由此,在作為第二慣性傳感器例如使用了加速度傳感器的情況下,能夠使用第二慣性傳感器的輸出來高精度地檢測第(n+1)臂的繞第(n+1)轉(zhuǎn)動軸的振動。因此,能夠高效地減少機器人的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第一慣性傳感器具有相互不同的軸向的多個檢測軸。
由此,能夠使用第一慣性傳感器的輸出來檢測機器人的相互不同的方向的振動。因此,能夠基于第一慣性傳感器的輸出來減少機器人在多個方向上的振動。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選上述第一慣性傳感器是3軸角速度傳感器。
由此,即使將第一慣性傳感器設(shè)置于比第n臂靠前端側(cè)的臂,也能夠使用第一慣性傳感器的輸出來檢測第n臂的所希望方向的振動,并基于第一慣性傳感器的輸出來減少第n臂的所希望方向的振動。另外,即使第一慣性傳感器的設(shè)置姿勢是任意的,也能夠檢測設(shè)置位置上的所希望方向的振動。因此,第一慣性傳感器的設(shè)置的自由度增加。
在本發(fā)明的機器人中,優(yōu)選基于上述第一慣性傳感器的輸出來減少振動。
由此,能夠提供減少了振動的機器人。
本發(fā)明的控制裝置的特征在于對本發(fā)明的機器人的動作進行控制。
根據(jù)這樣的控制裝置,能夠?qū)δ軌蚩s小用于使機器人不發(fā)生干擾的空間的機器人的動作進行控制。另外,能夠減少這樣的機器人的振動。
本發(fā)明的機器人系統(tǒng)的特征在于,具備:本發(fā)明的機器人;以及對上述機器人的動作進行控制的控制裝置。
根據(jù)這樣的機器人系統(tǒng),能夠縮小用于使機器人不發(fā)生干擾的空間。另外,能夠減少這樣的機器人的振動。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1所示的機器人的示意圖。
圖3是圖1所示的機器人的第一臂、第二臂以及第三臂不重疊的狀態(tài)的簡要側(cè)視圖。
圖4是圖1所示的機器人的第一臂、第二臂以及第三臂重疊的狀態(tài)的簡要側(cè)視圖。
圖5是用于對圖1所示的機器人的動作進行說明的圖。
圖6是表示圖5所示的機器人的動作中的手部的移動路徑的圖。
圖7是用于對圖1所示的機器人所具備的慣性傳感器(角速度傳感器)進行說明的圖。
圖8是用于對本發(fā)明的第二實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)的機器人所具備的慣性傳感器(角速度傳感器)進行說明的圖。
圖9是用于對本發(fā)明的第三實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)的機器人所具備的慣性傳感器(角速度傳感器)進行說明的圖。
圖10是用于對本發(fā)明的第四實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)的機器人所具備的慣性傳感器(加速度傳感器)進行說明的圖。
具體實施方式
以下,基于附圖所示的優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明的機器人、控制裝置以及機器人系統(tǒng)進行詳細說明。
第一實施方式
機器人系統(tǒng)
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1所示的機器人的示意圖。
此外,為了便于說明,以下將圖1中的上側(cè)稱為“上”或者“上方”,將下側(cè)稱為“下”或者“下方”。另外,將圖1中的基臺側(cè)稱為“基端”或者“上游”,將其相反側(cè)(手部側(cè))稱為“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”。其中,在本說明書中,所謂的兩個軸相互“平行”也包含該兩個軸中的一個軸相對于另一個軸在5°以下的范圍內(nèi)傾斜的情況。
圖1所示的機器人系統(tǒng)100具備機器人1、以及對機器人1的動作進行控制的控制裝置5。該機器人系統(tǒng)100例如能夠在制造像手表那樣的精密設(shè)備等的制造工序等中使用。
機器人
圖1所示的機器人1能夠進行精密設(shè)備、構(gòu)成精密設(shè)備的部件(對象物)的供給材料、移除材料、輸送以及組裝等作業(yè)。
該機器人1具有基臺11以及機器人臂10。機器人臂10具備第一臂12(第n臂)、第二臂13(第(n+1)臂)、第三臂14(第(n+2)臂)、第四臂15、第五臂16、以及第六臂17(6個臂)。即,機器人1是基臺11、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從基端側(cè)朝向前端側(cè)以該順序連結(jié)的垂直多關(guān)節(jié)(六軸)機器人。能夠在第六臂17的前端,例如能夠以能夠拆卸的方式安裝把持精密設(shè)備、部件等的手部91等末端執(zhí)行器。另外,機器人1具備第一驅(qū)動源401、第二驅(qū)動源402、第三驅(qū)動源403、第四驅(qū)動源404、第五驅(qū)動源405、以及第六驅(qū)動源406(6個驅(qū)動源)。并且,機器人1具備慣性傳感器51(第一慣性傳感器)以及慣性傳感器52(第二慣性傳感器)。
此外,以下也將第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16、以及第六臂17分別稱為“臂”。另外,也將第一驅(qū)動源401、第二驅(qū)動源402、第三驅(qū)動源403、第四驅(qū)動源404、第五驅(qū)動源405、以及第六驅(qū)動源406分別稱為“驅(qū)動源(驅(qū)動部)”。
基臺
如圖1所示,在機器人1是吸頂式的垂直多關(guān)節(jié)機器人的情況下,基臺11位于機器人1的最上方,是固定于機器人1的設(shè)置空間的頂部101的下表面亦即安裝面102的部分(被安裝的部件)。
其中,在本實施方式中,設(shè)置于基臺11的下部的板狀的凸緣111被固定于安裝面102,但固定于安裝面102的部分并不局限于此,例如,也可以是基臺11的上表面。另外,作為該固定方法沒有特別限定,例如,能夠采用基于多根螺栓的固定方法等。
另外,作為基臺11的固定位置,并不限定于設(shè)置空間的頂部,此外,也可以是例如,設(shè)置空間的墻壁、地板、地面等。
機器人臂
圖1所示的機器人臂10被支承為能夠相對于基臺11轉(zhuǎn)動,臂12~17分別被支承為能夠相對于基臺11獨立地位移。
第一臂12呈彎曲的形狀。第一臂12具有:設(shè)置于基臺11,沿水平方向(第一方向)延伸的第一部分121;設(shè)置于第二臂13,沿垂直方向(與第一方向不同的第二方向)延伸的第二部分122;以及位于第一部分121與第二部分122之間,沿相對于水平方向以及垂直方向傾斜的方向(與第一方向以及第二方向不同的方向)延伸的第三部分123。更具體而言,第一臂12具有:與基臺11連接,在從基臺11沿鉛垂方向下方延伸后沿水平方向延伸的第一部分121;從與第一部分121的和基臺11的連接部為相反側(cè)的端部向遠離第一部分121的方向傾斜并且沿鉛垂方向下方延伸的第三部分123;以及從第三部分123的前端沿鉛垂方向下方延伸的第二部分122。其中,這些第一部分121、第二部分122、以及第三部分123一體地形成。另外,從圖1的紙面近前觀察(與后述的第一轉(zhuǎn)動軸O1以及第二轉(zhuǎn)動軸O2雙方正交的正面觀察),第一部分121和第二部分122大致正交(交叉)。
第二臂13呈長邊形狀,與第一臂12的前端部(第二部分122的與第三部分123相反的端部)連接。
第三臂14呈長邊形狀,和第二臂13的與連接有第一臂12的端部相反的端部連接。第三臂14與第二臂13連接,具有從第二臂13沿水平方向延伸的第一部分141、以及從第一部分141沿鉛垂方向延伸的第二部分142。其中,這些第一部分141以及第二部分142一體地形成。另外,從圖1的紙面近前觀察(與后述的第三轉(zhuǎn)動軸O3以及第四轉(zhuǎn)動軸O4雙方正交的正面觀察),第一部分141和第二部分142大致正交(交叉)。
第四臂15和第三臂14的與連接有第二臂13的端部相反的端部連接。第四臂15具有相互對置的1對支承部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,并與支承部151、152連接,由此與第四臂15連結(jié)。此外,第四臂15并不局限于該構(gòu)造,例如支承部也可以是一個(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相反側(cè)的端部),以能夠拆裝的方式安裝手部91。作為手部91,并沒有特別限定,例如可舉出具有多根指部(手指)的結(jié)構(gòu)。
其中,上述的各臂12~17的外裝(構(gòu)成外形的部件)的各個既可以由一個部件構(gòu)成,也可以由多個部件構(gòu)成。
接下來,參照圖2,對驅(qū)動源401~406與臂12~17的驅(qū)動一起進行說明。
如圖2所示,基臺11和第一臂12經(jīng)由關(guān)節(jié)(連接部分)171連結(jié)。其中,關(guān)節(jié)171既可以包含于基臺11,另外,也可以不包含于基臺11。
關(guān)節(jié)171具有將與基臺11連結(jié)的第一臂12支承為能夠相對于基臺11轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。由此,第一臂12能夠相對于基臺11,以與鉛垂方向平行的第一轉(zhuǎn)動軸O1(第n轉(zhuǎn)動軸)為中心(繞第一轉(zhuǎn)動軸O1)轉(zhuǎn)動。另外,第一轉(zhuǎn)動軸O1是處于機器人1的最上游側(cè)的轉(zhuǎn)動軸。繞該第一轉(zhuǎn)動軸O1的轉(zhuǎn)動是通過具有馬達401M的第一驅(qū)動源401的驅(qū)動來進行的。另外,第一驅(qū)動源401的馬達401M經(jīng)由電纜(未圖示)與馬達驅(qū)動器301電連接,經(jīng)由馬達驅(qū)動器301被控制部(未圖示)控制。其中,第一驅(qū)動源401可以構(gòu)成為通過與馬達401M一起設(shè)置的減速器(未圖示)來傳遞來自馬達401M的驅(qū)動力,另外,也可以省略減速器。
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和第二臂13中的一方支承為能夠相對于另一方轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。由此,第二臂13能夠相對于第一臂12,以與水平方向平行的第二轉(zhuǎn)動軸O2(第(n+1)轉(zhuǎn)動軸)為中心(繞第二轉(zhuǎn)動軸O2)轉(zhuǎn)動。第二轉(zhuǎn)動軸O2與第一轉(zhuǎn)動軸O1正交。繞該第二轉(zhuǎn)動軸O2的轉(zhuǎn)動是通過具有馬達402M的第二驅(qū)動源402的驅(qū)動來進行的。另外,第二驅(qū)動源402的馬達402M經(jīng)由電纜(未圖示)與馬達驅(qū)動器302電連接,并經(jīng)由馬達驅(qū)動器302被控制部(未圖示)控制。其中,第二驅(qū)動源402可以構(gòu)成為通過與馬達402M一起設(shè)置的減速器(未圖示)來傳遞來自馬達402M的驅(qū)動力,另外,也可以省略減速器。另外,第二轉(zhuǎn)動軸O2可以與和第一轉(zhuǎn)動軸O1正交的軸平行,另外,第二轉(zhuǎn)動軸O2也可以不與第一轉(zhuǎn)動軸O1正交,只要軸向相互不同即可。
另外,第二臂13和第三臂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中的一方支承為能夠相對于另一方轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。由此,第三臂14能夠相對于第二臂13,以與水平方向平行的第三轉(zhuǎn)動軸O3(第(n+2)轉(zhuǎn)動軸)為中心(繞第三轉(zhuǎn)動軸O3)轉(zhuǎn)動。第三轉(zhuǎn)動軸O3與第二轉(zhuǎn)動軸O2平行。繞該第三轉(zhuǎn)動軸O3的轉(zhuǎn)動是通過第三驅(qū)動源403的驅(qū)動來進行的。另外,第三驅(qū)動源403的馬達403M經(jīng)由電纜(未圖示)與馬達驅(qū)動器303電連接,并經(jīng)由馬達驅(qū)動器303被控制部(未圖示)控制。其中,第三驅(qū)動源403可以構(gòu)成為通過與馬達403M一起設(shè)置的減速器(未圖示)來傳遞來自馬達403M的驅(qū)動力,另外,也可以省略減速器。
另外,第三臂14和第四臂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和第四臂15中的一方支承為能夠相對于另一方轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。由此,第四臂15能夠相對于第三臂14,以與第三臂14的中心軸向平行的第四轉(zhuǎn)動軸O4為中心(繞第四轉(zhuǎn)動軸O4)轉(zhuǎn)動。第四轉(zhuǎn)動軸O4與第三轉(zhuǎn)動軸O3正交。繞該第四轉(zhuǎn)動軸O4的轉(zhuǎn)動是通過第四驅(qū)動源404的驅(qū)動來進行的。另外,第四驅(qū)動源404的馬達404M經(jīng)由電纜(未圖示)與馬達驅(qū)動器304電連接,并經(jīng)由馬達驅(qū)動器304被控制部(未圖示)控制。此外,第四驅(qū)動源404可以構(gòu)成為通過與馬達404M一起設(shè)置的減速器(未圖示)來傳遞來自馬達404M的驅(qū)動力,另外,也可以省略減速器。另外,第四轉(zhuǎn)動軸O4可以和與第三轉(zhuǎn)動軸O3正交的軸平行,另外,第四轉(zhuǎn)動軸O4也可以不與第三轉(zhuǎn)動軸O3正交,只要軸向相互不同即可。
另外,第四臂15和第五臂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的一方支承為能夠相對于另一方轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。由此,第五臂16能夠相對于第四臂15,以與第四臂15的中心軸向正交的第五轉(zhuǎn)動軸O5為中心(繞第五轉(zhuǎn)動軸O5)轉(zhuǎn)動。第五轉(zhuǎn)動軸O5與第四轉(zhuǎn)動軸O4正交。繞該第五轉(zhuǎn)動軸O5的轉(zhuǎn)動是通過第五驅(qū)動源405的驅(qū)動來進行的。另外,第五驅(qū)動源405的馬達405M經(jīng)由電纜(未圖示)與馬達驅(qū)動器305電連接,并經(jīng)由馬達驅(qū)動器305被控制部(未圖示)控制。其中,第五驅(qū)動源405也可以構(gòu)成為通過與馬達405M一起設(shè)置的減速器(未圖示)來傳遞來自馬達405M的驅(qū)動力,另外,也可以省略減速器。另外,第五轉(zhuǎn)動軸O5可以和與第四轉(zhuǎn)動軸O4正交的軸平行,另外,第五轉(zhuǎn)動軸O5也可以不與第四轉(zhuǎn)動軸O4正交,只要軸向相互不同即可。
另外,第五臂16和第六臂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的一方支承為能夠相對于另一方轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。由此,第六臂17能夠相對于第五臂16,以與第六轉(zhuǎn)動軸O6為中心(繞第六轉(zhuǎn)動軸O6)轉(zhuǎn)動。第六轉(zhuǎn)動軸O6與第五轉(zhuǎn)動軸O5正交。繞該第六轉(zhuǎn)動軸O6的轉(zhuǎn)動是通過第六驅(qū)動源406的驅(qū)動來進行的。另外,第六驅(qū)動源406的馬達406M經(jīng)由電纜(未圖示)與馬達驅(qū)動器306電連接,并經(jīng)由馬達驅(qū)動器306被控制部(未圖示)控制。其中,第六驅(qū)動源406也可以構(gòu)成為通過與馬達406M一起設(shè)置的減速器(未圖示)來傳遞來自馬達406M的驅(qū)動力,另外,也可以省略減速器。另外,第六轉(zhuǎn)動軸O6也可以和與第四轉(zhuǎn)動軸O4正交的軸平行,另外,第六轉(zhuǎn)動軸O6也可以和與第五轉(zhuǎn)動軸O5正交的軸平行,另外,第六轉(zhuǎn)動軸O6也可以不與第五轉(zhuǎn)動軸O5正交,只要軸向相互不同即可。
而且,進行這樣的驅(qū)動的機器人1保持著利用與第六臂17的前端部連接的手部91把持精密設(shè)備、部件等狀態(tài),對各臂12~17等的動作進行控制,由此能夠進行該精密設(shè)備、部件的輸送等各種作業(yè)。其中,手部91的驅(qū)動被控制裝置5控制。
慣性傳感器
圖1所示的慣性傳感器51、52分別是角速度傳感器(陀螺儀傳感器)。在本實施方式中,慣性傳感器51(第一慣性傳感器)設(shè)置于第一臂12的第一部分121,具有檢測包含第一臂12的振動的、臂的動作的功能。另外,慣性傳感器52(第二慣性傳感器)設(shè)置于第二臂13,具有檢測包含第二臂13的振動的、臂的動作的功能。這些慣性傳感器51、52分別輸出與檢測出的臂的動作對應的信號。作為慣性傳感器51、52,分別只要能夠檢測角速度便沒有特別限定,例如,能夠使用具有使用硅或者水晶而構(gòu)成的振動元件的振動型的角速度傳感器。
根據(jù)這樣的控制裝置5,能夠?qū)C器人1的動作進行控制。特別是,控制裝置5能夠基于慣性傳感器51、52的輸出來減少機器人1的振動。其中,對于慣性傳感器51、52,在下文中進行詳細描述。
控制裝置
圖1所示的控制裝置5具有對機器人1的動作進行控制的功能。特別是,控制裝置5具有基于慣性傳感器51、52的輸出來減少機器人1的振動的功能。其中,對于機器人的振動的減少,與慣性傳感器51、52的說明一起在下文中進行詳細描述。
該控制裝置5例如能夠由內(nèi)置有CPU(Central Processing Unit:中央處理器)的個人計算機(PC)等構(gòu)成。其中,控制裝置5在本實施方式中是與機器人1獨立地設(shè)置的,但也可以內(nèi)置于機器人1。
以上,對機器人1的基本的結(jié)構(gòu)進行了簡單說明。如上所述,由于這樣的結(jié)構(gòu)的機器人1是具有6個(多個)臂12~17的垂直多關(guān)節(jié)機器人,所以驅(qū)動范圍較寬,能夠發(fā)揮較高的作業(yè)性。
另外,如上所述,對于該機器人1,第一臂12的基端側(cè)安裝于基臺11,由此,能夠使各臂12~17相對于基臺11轉(zhuǎn)動。而且,機器人1是基臺11安裝于頂部101的吸頂式,基臺11與第一臂12的連接部分亦即關(guān)節(jié)171位于比第一臂12與第二臂13的連接部分亦即關(guān)節(jié)172靠鉛垂方向上方處。因此,能夠進一步擴大處于比機器人1靠鉛垂下方側(cè)的機器人1的作業(yè)范圍。
接下來,參照圖3、圖4、圖5和圖6,對各臂12~17的關(guān)系進行說明。
圖3是圖1所示的機器人的第一臂、第二臂、以及第三臂未重疊的狀態(tài)的簡要側(cè)視圖。圖4是圖1所示的機器人的第一臂、第二臂、以及第三臂重疊的狀態(tài)的簡要側(cè)視圖。圖5是用于對圖1所示的機器人的動作進行說明的圖。圖6是表示圖5所示的機器人的動作中的手部的移動路徑的圖。
此外,在以下的說明中,對于第三臂14、第四臂15、第五臂16、以及第六臂17,在使它們筆直地延伸的狀態(tài)下進行考慮,換言之,如圖3以及圖4所示,第四轉(zhuǎn)動軸O4與第六轉(zhuǎn)動軸O6一致或者平行的狀態(tài)下進行考慮。
首先,如圖3所示,將第一臂12的長度L1設(shè)定為比第二臂13的長度L2長。
在此,第一臂12的長度L1是指從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第二轉(zhuǎn)動軸O2與安裝面102(參照圖1)之間的距離。另外,第二臂13的長度L2是指從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第二轉(zhuǎn)動軸O2與第三轉(zhuǎn)動軸O3之間的距離。其中,也可以將第一臂12的長度L1理解為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第二轉(zhuǎn)動軸O2與將第一臂12支承為能夠轉(zhuǎn)動的軸承部61(關(guān)節(jié)171所具有的部件)的沿圖3中的左右方向延伸的中心線611之間的距離。另外,也可以將第一臂12的長度L1理解為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第一臂12的前端面與安裝面102之間的距離,另外,也可以將第二臂13的長度L2理解為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第二臂13的前端面與第二臂13的基端面之間的距離。
另外,如圖3以及圖4所示,機器人1被構(gòu)成為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,能夠使第一臂12與第二臂13所成的角度θ成為0°。即,機器人1被構(gòu)成為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第一臂12與第二臂13能夠重疊。特別是,如上所述,由于將第一臂12的長度L1設(shè)定為比第二臂13的長度L2長,所以被構(gòu)成為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第一臂12與第二臂13重疊的情況下,第二臂13不會對第一臂12進行干擾。
在此,上述第一臂12與第二臂13所成的角度θ是指在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,經(jīng)過第二轉(zhuǎn)動軸O2與第三轉(zhuǎn)動軸O3的直線(從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察的情況下的第二臂13的中心軸)621與第一轉(zhuǎn)動軸O1所成的角度(參照圖3)。
另外,如圖4所示,機器人1被構(gòu)成為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第二臂13與第三臂14能夠重疊。因此,機器人1被構(gòu)成為在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第一臂12、第二臂13、以及第三臂14能夠同時重疊。
另外,如圖3所示,將第三臂14、第四臂15、以及第五臂16的合計的長度L3設(shè)定為比第二臂13的長度L2長。由此,如圖4所示,在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,使第二臂13和第三臂14重疊時,能夠使機器人臂10的前端、即第六臂17的前端從第二臂13突出。由此,能夠防止手部91與第一臂12以及第二臂13發(fā)生干擾。
在此,第三臂14、第四臂15、以及第五臂16的合計的長度L3是指在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時,第三轉(zhuǎn)動軸O3與第五轉(zhuǎn)動軸O5之間的距離(參照圖4)。該情況下,第三臂14、第四臂15、以及第五臂16處于像圖4所示那樣的第四轉(zhuǎn)動軸O4與第六轉(zhuǎn)動軸O6一致或者平行的狀態(tài)。
在具有這樣的機器人臂10的機器人1中,通過滿足上述的關(guān)系,能夠如圖5所示,通過不使第一臂12轉(zhuǎn)動地使第二臂13、第三臂14轉(zhuǎn)動,經(jīng)過在從第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向觀察時第一臂12與第二臂13所成的角度θ成為0°的狀態(tài)(第一臂12與第二臂13重疊的狀態(tài))使手部91(第三臂14的前端)繞第一轉(zhuǎn)動軸O1移動至轉(zhuǎn)變180°的位置。
通過這樣的機器人臂10的驅(qū)動,如圖6所示,機器人1能夠不進行使手部91像用箭頭62、63所示那樣地移動的動作而進行使手部91像用箭頭64所示那樣地移動的動作。即,機器人1能夠進行在從第一轉(zhuǎn)動軸O1的軸向觀察時,使手部91(機器人臂10的前端)在直線上移動的動作。由此,能夠縮小用于使機器人1不發(fā)生干擾的空間。因此,與以往相比,能夠縮小用于設(shè)置機器人1的設(shè)置空間的面積S(設(shè)置面積)。
具體而言,如圖6所示,能夠使機器人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,成為寬度WX的80%以下。因此,能夠縮小機器人1的寬度方向(生產(chǎn)線的方向)的運轉(zhuǎn)區(qū)域。由此,能夠?qū)C器人1沿著生產(chǎn)線在每單位長度配置得較多,能夠縮短生產(chǎn)線。
另外,同樣地,能夠使機器人1的設(shè)置空間的高度(鉛垂方向的長度)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,由于能夠進行使手部91像用箭頭64所示那樣地移動的動作,所以在使手部91繞第一轉(zhuǎn)動軸O1移動至轉(zhuǎn)變180°的位置時,例如能夠不使第一臂12轉(zhuǎn)動,或者能夠減小第一臂12的轉(zhuǎn)動角(轉(zhuǎn)動量)。通過減小第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的轉(zhuǎn)動角,在從第一轉(zhuǎn)動軸O1的軸向觀察時,能夠減小具有比基臺11向外側(cè)伸出的部分(第二部分122以及第三部分123)的第一臂12的轉(zhuǎn)動,所以能夠減少與機器人1的周邊設(shè)備的干擾。
另外,由于能夠進行使手部91像用箭頭64所示那樣地移動的動作,所以能夠減少機器人1的活動,因此,能夠高效地驅(qū)動機器人1。因此,能夠縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間,并能夠提高作業(yè)效率。另外,由于能夠使機器人臂10的前端在直線上移動,所以很容易掌握機器人1的活動。
在此,若欲像以往的機器人那樣通過以單純地使第一臂12繞第一轉(zhuǎn)動軸O1轉(zhuǎn)動來執(zhí)行使上述的機器人1的手部91(機器人臂10的前端)繞第一轉(zhuǎn)動軸O1移動至轉(zhuǎn)變180°的位置的動作,則機器人1有可能會干擾到周邊裝置,因此需要將用于避免該干擾的退避點示教給機器人1。例如,在僅使第一臂12繞第一轉(zhuǎn)動軸O1旋轉(zhuǎn)90°則機器人1還會干擾周邊裝置的情況下,為了不干擾周邊裝置,需要將多個退避點示教給機器人1。像這樣在以往的機器人中,需要示教多個退避點,這將需要龐大數(shù)量的退避點,從而示教需要較多工夫以及較長的時間。
對此,在機器人1中,在執(zhí)行使手部91繞第一轉(zhuǎn)動軸O1移動至轉(zhuǎn)變180°的位置的動作的情況下,由于存在干擾的可能性的區(qū)域、部分非常少,所以能夠減少示教的退避點的數(shù)量,從而能夠減少示教所需要的工夫以及時間。即,在機器人1中,示教的退避點的數(shù)量例如成為以往的機器人的1/3左右,示教明顯變?nèi)菀住?/p>
另外,在機器人1中,第三臂14以及第四臂15的圖1中的右側(cè)的被雙點劃線圍起的區(qū)域(部分)105是機器人1不與機器人1自身以及其它部件發(fā)生干擾或者不易發(fā)生干擾的區(qū)域(部分)。因此,在上述區(qū)域105搭載有規(guī)定的部件的情況下,該部件不易與機器人1以及周邊裝置等發(fā)生干擾。因此,在機器人1中,能夠在區(qū)域105搭載規(guī)定的部件。特別是,在區(qū)域105中的、第三臂14的圖1中的右側(cè)的區(qū)域搭載上述規(guī)定的部件的情況下,該部件與周邊裝置(未圖示)發(fā)生干擾的概率進一步降低,因此更有效。
作為能夠搭載于上述區(qū)域105的部件,例如,可舉出對手部、手眼相機等的傳感器的驅(qū)動進行控制的控制裝置、吸附機構(gòu)的電磁閥等。
作為具體例,例如,在手部設(shè)置吸附機構(gòu)的情況下,若在區(qū)域105設(shè)置電磁閥等,則機器人1在驅(qū)動時不會妨礙上述電磁閥。這樣,區(qū)域105的便利性較高。
另外,在機器人1中,在頂部101與第一臂12之間,圖1中的左側(cè)的被雙點劃線圍起的區(qū)域(部分)106也與上述的區(qū)域105相同,是機器人1不與機器人1自身以及其它部件發(fā)生干擾或者不易發(fā)生干擾的區(qū)域(部分)。
接下來,基于圖7,對使用了慣性傳感器51、52及其檢測結(jié)果的控制(減少機器人1的振動的控制)進行詳細描述。
圖7是用于對圖1所示的機器人所具備的慣性傳感器(角速度傳感器)進行說明的圖。
如上所述,機器人1具備設(shè)置于第一臂12的慣性傳感器51(第一慣性傳感器)、以及設(shè)置于第二臂13的慣性傳感器52(第二慣性傳感器)。
如圖7所示,慣性傳感器51是檢測繞檢測軸α1的角速度ω1的單軸型的角速度傳感器。該慣性傳感器51以檢測軸α1與第一轉(zhuǎn)動軸O1平行的方式設(shè)置。在本實施方式中,慣性傳感器51設(shè)置于第一臂12的基端側(cè)的部分(第一部分121)。
其中,此處的“檢測軸α1與第一轉(zhuǎn)動軸O1平行”也包含檢測軸α1相對于第一轉(zhuǎn)動軸O1在5°以下的范圍內(nèi)傾斜的情況。另外,圖7所示的慣性傳感器51的設(shè)置位置是一個例子,只要能夠檢測第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動則不限定于圖示的位置,可以是第一臂12的任意的位置。另外,檢測軸α1也可以與第一轉(zhuǎn)動軸O1一致。另外,檢測軸α1也可以相對于第一轉(zhuǎn)動軸O1傾斜,該情況下,在高效地檢測第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動的基礎(chǔ)上,優(yōu)選該傾斜角度盡可能小,具體而言,優(yōu)選是45°以下,更優(yōu)選是10°以下。
另外,慣性傳感器52是檢測繞檢測軸α2的角速度ω2的單軸型的角速度傳感器。該慣性傳感器52以檢測軸α2與第二轉(zhuǎn)動軸O2平行的方式設(shè)置。在本實施方式中,慣性傳感器52設(shè)置于第二臂13的第二轉(zhuǎn)動軸O2與第三轉(zhuǎn)動軸O3之間的部分。
其中,此處的“檢測軸α2與第二轉(zhuǎn)動軸O2平行”也包含檢測軸α2相對于第二轉(zhuǎn)動軸O2在5°以下的范圍內(nèi)傾斜的情況。另外,圖7所示的慣性傳感器52的設(shè)置位置是一個例子,只要能夠檢測第二臂13的繞第二轉(zhuǎn)動軸O2的振動則不限定于圖示的位置,可以是第二臂13的任意的位置。另外,檢測軸α2也可以與第二轉(zhuǎn)動軸O2一致。另外,檢測軸α2也可以相對于第二轉(zhuǎn)動軸O2傾斜,該情況下,在高效地檢測第二臂13的繞第二轉(zhuǎn)動軸O2的振動的基礎(chǔ)上,優(yōu)選該傾斜角度盡可能地小,具體而言,優(yōu)選是45°以下,更優(yōu)選是10°以下。
以上說明的慣性傳感器51、52與圖1所示的控制裝置5電連接。而且,慣性傳感器51、52的輸出被輸入至控制裝置5。
控制裝置5進行基于慣性傳感器51、52的輸出來減少機器人1的振動的控制。更具體而言,控制裝置5以基于慣性傳感器51的輸出對第一臂12減少繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動的方式,對馬達401M的驅(qū)動進行控制。另外,控制裝置5以基于慣性傳感器52的輸出對第二臂13減少繞第二轉(zhuǎn)動軸O2的振動的方式,對馬達402M的驅(qū)動進行控制。
一般而言,機器人臂10的前端側(cè)的振動容易受到處于更靠基端側(cè)的臂的繞轉(zhuǎn)動軸的振動的影響。特別是,如本實施方式的機器人1那樣,在機器人臂10所具有臂數(shù)量相對較多、并且機器人臂10的長度相對較長、而且比第一臂12靠前端側(cè)的臂相對于第一臂12被懸臂支承的結(jié)構(gòu)中,機器人臂10的基端側(cè)的振動給前端側(cè)的振動帶來的影響較大。因此,在減少機器人臂10的前端的振動時,優(yōu)先減少處于更靠基端側(cè)的臂的振動較有效。因此,在本實施方式中,如上所述,在機器人臂10所具有的多個臂中,在第一臂12設(shè)置慣性傳感器51,并且在第二臂13設(shè)置慣性傳感器52。
通過將慣性傳感器51設(shè)置于第一臂,能夠使用慣性傳感器51的輸出高精度地檢測第一臂12的振動。因此,能夠基于慣性傳感器51的輸出,利用相對較簡單的控制來減少第一臂12的振動。同樣地,通過慣性傳感器52設(shè)置于第二臂13,能夠使用慣性傳感器52的輸出高精度地檢測第二臂13的振動。因此,能夠基于慣性傳感器52的輸出,利用相對較簡單的控制來減少第二臂13的振動。
另外,由于作為角速度傳感器的慣性傳感器51的檢測軸α1的軸向與第一轉(zhuǎn)動軸O1的軸向平行,所以能夠使用慣性傳感器51的輸出高精度地檢測第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動。因此,能夠高效地減少機器人1的振動。例如,在基于慣性傳感器51的輸出減少第一臂12的振動時,能夠減少控制裝置5中的馬達401M的動作的控制所需要的運算量。另外,與使用三軸型的角速度傳感器的情況相比,還能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化、實現(xiàn)第一臂12的輕型化。
同樣地,由于作為角速度傳感器的慣性傳感器52的檢測軸α2的軸向與第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向平行,所以能夠使用慣性傳感器52的輸出高精度地檢測第二臂13的繞第二轉(zhuǎn)動軸O2的振動。
根據(jù)以上說明的機器人系統(tǒng)100,能夠縮小用于使機器人1不發(fā)生干擾的空間。另外,能夠減少這樣的機器人1的振動。
第二實施方式
接下來,對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。
圖8是用于對本發(fā)明的第二實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)的機器人所具備的慣性傳感器(角速度傳感器)進行說明的圖。
以下,對第二實施方式進行說明,但以與上述的實施方式的不同點為中心來進行說明,對于相同的事項省略其說明。
圖8所示的機器人1A除了代替上述的第一實施方式的機器人1的慣性傳感器52而具備慣性傳感器53(第二慣性傳感器)以外,與上述的機器人1相同。
慣性傳感器53設(shè)置于第三臂14,是檢測繞檢測軸α3的角速度ω3的單軸型的角速度傳感器。該慣性傳感器53以檢測軸α3與第三轉(zhuǎn)動軸O3平行的方式設(shè)置。
其中,此處的“檢測軸α3與第三轉(zhuǎn)動軸O3平行”也包含檢測軸α3相對于第三轉(zhuǎn)動軸O3在5°以下的范圍內(nèi)傾斜的情況。另外,圖8所示的慣性傳感器53的設(shè)置位置是一個例子,只要能夠檢測第三臂14的繞第三轉(zhuǎn)動軸O3的振動則不限定于圖示的位置,可以是第三臂14的任意的位置。例如,檢測軸α3也可以與第三轉(zhuǎn)動軸O3一致。另外,檢測軸α3也可以相對于第三轉(zhuǎn)動軸O3傾斜,該情況下,在高效地檢測第三臂14的繞第三轉(zhuǎn)動軸O3的振動的基礎(chǔ)上,優(yōu)選該傾斜角度盡可能小,具體而言,優(yōu)選是45°以下,更優(yōu)選是10°以下。
由于像這樣慣性傳感器53設(shè)置于第三臂14,所以能夠基于慣性傳感器53的輸出來減少第二臂13以及第三臂14雙方的振動。
根據(jù)以上說明的第二實施方式,也能夠縮小用于使機器人1A不發(fā)生干擾的空間,并且能夠減少機器人1A的振動。
第三實施方式
接下來,對本發(fā)明的第三實施方式進行說明。
圖9是用于對本發(fā)明的第三實施方式所涉及的機器人系統(tǒng)的機器人所具備的慣性傳感器(角速度傳感器)進行說明的圖。
以下,對第三實施方式進行說明,但以與上述的實施方式的不同點為中心來進行說明,對于相同的事項則省略其說明。
圖9所示的機器人1B除了代替上述的第一實施方式的機器人1的慣性傳感器51、52而具備慣性傳感器53B(第一慣性傳感器)以外,與上述的機器人1相同。
慣性傳感器53B設(shè)置于第三臂14,是檢測繞相互正交的檢測軸α3x、α3y、α3z的角速度ω3x、ω3y、ω3z的三軸型的角速度傳感器。該慣性傳感器53B以檢測軸α3x與第三轉(zhuǎn)動軸O3平行的方式來設(shè)置。該慣性傳感器53B既可以是被構(gòu)成為對3個單軸型的角速度傳感器進行組合來檢測繞檢測軸α3x、α3y、α3z的角速度ω3x、ω3y、ω3z的慣性傳感器,也可以是被構(gòu)成為利用一個振動元件來檢測繞檢測軸α3x、α3y、α3z的角速度ω3x、ω3y、ω3z的慣性傳感器。
其中,圖9所示的慣性傳感器53B的設(shè)置位置是一個例子,并不限定于圖示的位置,可以是第三臂14的任意的位置。另外,慣性傳感器53B的設(shè)置姿勢也并不限定于上述的姿勢。另外,檢測軸α3x也可以與第三轉(zhuǎn)動軸O3一致。另外,檢測軸α3x也可以相對于第三轉(zhuǎn)動軸O3傾斜,該情況下,在使用慣性傳感器53B的輸出對機器人1進行控制時,也可以進行考慮到該傾斜的運算。
在使用這樣的慣性傳感器53B的輸出來減少機器人1B的振動時,以基于慣性傳感器53B的輸出分別減少第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動、第二臂13的繞第二轉(zhuǎn)動軸O2的振動、以及第三臂14的繞第三轉(zhuǎn)動軸O3的振動的方式,對馬達401M、402M、403M的驅(qū)動進行控制。此時,根據(jù)需要,也可以使用設(shè)置于驅(qū)動源401、402、403的旋轉(zhuǎn)編碼器(未圖示)的轉(zhuǎn)動角度信息。
由于像這樣將慣性傳感器53B設(shè)置于第三臂14,所以能夠基于慣性傳感器53B的輸出來減少第二臂13以及第三臂14的振動。
特別是,在本實施方式中,由于慣性傳感器53B具有相互不同的軸向的多個檢測軸α3x、α3y、α3z,所以能夠使用慣性傳感器53B的輸出來檢測機器人1B的相互不同的方向的振動。因此,能夠基于慣性傳感器53B的輸出來減少機器人1B在多個方向上的振動。
并且,即使將慣性傳感器53B設(shè)置于比第一臂12、第二臂13靠前端側(cè)的第三臂14,通過使用慣性傳感器53B的輸出不僅能夠檢測第三臂14的振動,也能夠檢測第一臂12以及第二臂13的所希望方向的振動,基于慣性傳感器53B的輸出,能夠減少第一臂12的所希望方向的振動。因此,由于用于檢測第一臂12、第二臂13、以及第三臂14的振動的慣性傳感器的數(shù)量是一個便可,所以能夠簡化用于慣性傳感器的布線,并且能夠縮小機器人臂10整體。另外,即使慣性傳感器53B的設(shè)置姿勢是任意的,也能夠檢測設(shè)置位置上的所希望方向的振動。因此,慣性傳感器53B的設(shè)置的自由度增加。
根據(jù)以上說明的第三實施方式,也能夠縮小用于使機器人1B不發(fā)生干擾的空間,并且能夠減少機器人1B的振動。
第四實施方式
接下來,對本發(fā)明的第四實施方式進行說明。
圖10是用于對本發(fā)明的第四實施方式的機器人系統(tǒng)的機器人所具備的慣性傳感器(加速度傳感器)進行說明的圖。
以下,對第四實施方式進行說明,但以與上述的實施方式的不同點為中心來進行說明,對于相同的事項則省略其說明。
圖10所示的機器人1C除了代替上述的第一實施方式的機器人1的慣性傳感器51、52而具備慣性傳感器51C、52C以外,與上述的機器人1相同。
如圖10所示,慣性傳感器51C是檢測與檢測軸β1平行的方向的加速度a1的單軸型的加速度傳感器。該慣性傳感器51C以檢測軸β1成為與第一轉(zhuǎn)動軸O1不同的方向的方式來設(shè)置。通過像這樣慣性傳感器51C的檢測軸β1的軸向與第一轉(zhuǎn)動軸O1的軸向不同,能夠使用慣性傳感器51C的輸出來高精度地檢測第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動。
另外,慣性傳感器52C是用于檢測與檢測軸β2平行的方向的加速度a2的單軸型的加速度傳感器。該慣性傳感器52C以檢測軸β2成為與第二轉(zhuǎn)動軸O2不同的方向的方式來設(shè)置。通過像這樣慣性傳感器52C的檢測軸β2的軸向與第二轉(zhuǎn)動軸O2的軸向不同,能夠使用慣性傳感器52C的輸出來高精度地檢測第二臂13的繞第二轉(zhuǎn)動軸O2的振動。
作為這樣的慣性傳感器51C、52C,只要分別能夠檢測加速度便沒有特別限定,例如,能夠使用包含利用MEMS技術(shù)制造出的加速度傳感器元件而構(gòu)成的加速度傳感器。另外,各慣性傳感器51C、52C也可以是具有多個檢測軸的加速度傳感器。
此外,圖10所示的慣性傳感器51C的設(shè)置位置是一個例子,只要能夠檢測第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動則不限定于圖示的位置。另外,對于圖10所示的慣性傳感器51C的設(shè)置姿勢(檢測軸β1的朝向),只要方便且能夠檢測第一臂12的繞第一轉(zhuǎn)動軸O1的振動,則不限定于圖示的姿勢。同樣地,慣性傳感器52C的設(shè)置位置以及設(shè)置姿勢也不限定于圖示的設(shè)置位置以及設(shè)置姿勢。
根據(jù)以上說明的第四實施方式,也能夠縮小用于使機器人1C不發(fā)生干擾的空間,并且能夠減少機器人1C的振動。
以上,基于圖示的實施方式對本發(fā)明的機器人、控制裝置以及機器人系統(tǒng)進行了說明,但本發(fā)明并不限定于此,各部的結(jié)構(gòu)能夠置換為具有相同的功能的任意結(jié)構(gòu)。另外,也可以附加其它任意的結(jié)構(gòu)物。另外,本發(fā)明也可以是對上述各實施方式中的、任意的2個以上的結(jié)構(gòu)(特征)進行組合而成的。
另外,在上述實施方式中,機器人具有的機器人臂的轉(zhuǎn)動軸的數(shù)量是6個,但在本發(fā)明中,并不局限于此,機器人臂的轉(zhuǎn)動軸的數(shù)量例如也可以是2個、3個、4個、5個或者7個以上。另外,在上述實施方式中,機器人具有的臂的數(shù)量是6個,但在本發(fā)明中,并不局限于此,機器人具有的臂的數(shù)量例如也可以是2個、3個、4個、5個、或者7個以上。
另外,在上述實施方式中,機器人具有的機器人臂的數(shù)量是一個,但在本發(fā)明中,并不局限于此,機器人具有的機器人臂的數(shù)量例如也可以是2個以上。即,機器人例如也可以是雙臂機器人等多臂機器人。
另外,在上述的實施方式中,以作為慣性傳感器將角速度傳感器或者加速度傳感器的任意一個設(shè)置于臂的情況為例進行了說明,但也可以將角速度傳感器和加速度傳感器組合而設(shè)置于臂。例如,作為第一慣性傳感器以及第二慣性傳感器中的至少一方的慣性傳感器,也可以使用對具有3個檢測軸的角速度傳感器和具有3個檢測軸的角速度傳感器進行組合而成的傳感器(所謂的六軸型的慣性傳感器)。
另外,在上述的實施方式中,以在第一臂、第二臂或者第三臂設(shè)置有第一慣性傳感器或者第二慣性傳感器的情況為例進行了說明,但慣性傳感器的設(shè)置位置也可以是機器人臂的任意的部分,例如,既可以是第四臂,也可以是第五臂、第六臂或者像末端執(zhí)行器那樣的前端部。
附圖標記的說明
1…機器人;1A…機器人;1B…機器人;1C…機器人;5…控制裝置;10…機器人臂;11…基臺;12…第一臂;13…第二臂;14…第三臂;15…第四臂;16…第五臂;17…第六臂;51…慣性傳感器(第一慣性傳感器);51C…慣性傳感器(第一慣性傳感器);52…慣性傳感器(第二慣性傳感器);52C…慣性傳感器(第二慣性傳感器);53…慣性傳感器(第二慣性傳感器);53B…慣性傳感器(第一慣性傳感器);61…軸承部;62…箭頭;63…箭頭;64…箭頭;91…手部;100…機器人系統(tǒng);101…頂部;102…安裝面;105…區(qū)域;106…區(qū)域;111…凸緣;121…第一部分;122…第二部分;123…第三部分;141…第一部分;142…第二部分;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…馬達驅(qū)動器;302…馬達驅(qū)動器;303…馬達驅(qū)動器;304…馬達驅(qū)動器;305…馬達驅(qū)動器;306…馬達驅(qū)動器;401…驅(qū)動源;401M…馬達;402…驅(qū)動源;402M…馬達;403…驅(qū)動源;403M…馬達;404…驅(qū)動源;404M…馬達;405…驅(qū)動源;405M…馬達;406…驅(qū)動源;406M…馬達;611…中心線;621…直線;a1…加速度;a2…加速度;O1…第一轉(zhuǎn)動軸(第n轉(zhuǎn)動軸);O2…第二轉(zhuǎn)動軸(第(n+1)轉(zhuǎn)動軸);O3…第三轉(zhuǎn)動軸(第(n+2)轉(zhuǎn)動軸);O4…第四轉(zhuǎn)動軸;O5…第五轉(zhuǎn)動軸;O6…第六轉(zhuǎn)動軸;S…面積;W…寬度;WX…寬度;α1…檢測軸;α2…檢測軸;α3…檢測軸;α3x…檢測軸;α3y…檢測軸;α3z…檢測軸;β1…檢測軸;β2…檢測軸;θ…角度;ω1…角速度;ω2…角速度;ω3…角速度;ω3x…角速度;ω3y…角速度;ω3z…角速度。