本發(fā)明涉及工業(yè)用機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、以往，采用了在對多關(guān)節(jié)型機(jī)器人等的工業(yè)用機(jī)器人進(jìn)行示教時(shí)，使用示教盒等的操作終端制作動(dòng)作程序的方法。然而，在這種方法中無法直觀地對機(jī)器人進(jìn)行指示，存在不習(xí)慣的用戶用于實(shí)現(xiàn)期望的動(dòng)作的時(shí)間變長的問題。近年來，為了實(shí)現(xiàn)示教的效率化等，提出了工作人員直接接觸工業(yè)用機(jī)器人進(jìn)行示教的方法(所謂直接示教)。

2、有時(shí)在進(jìn)行這種示教的情況下使用諸如下述的方法：在末端執(zhí)行器與臂的頂端部之間配設(shè)力覺傳感器(例如參照圖12的力覺傳感器100)，在用戶握持工業(yè)用機(jī)器人的手前端進(jìn)行推拉的情況下，根據(jù)由該力覺傳感器檢測出的外力控制工業(yè)用機(jī)器人的動(dòng)作(例如，參照專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2)。大多數(shù)情況下在工業(yè)用機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)部中并設(shè)有減速機(jī)，如上述那樣使工業(yè)用機(jī)器人動(dòng)作并輔助用戶對實(shí)現(xiàn)作業(yè)效率的提高等方面是有效的。

3、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-231925號公報(bào)

6、專利文獻(xiàn)2：日本特開2020-203374號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

2、在此，通常的力覺傳感器構(gòu)成為具備為了容易檢測形變而有意降低剛性的形變體的結(jié)構(gòu)，因此難以應(yīng)對高負(fù)載。另外，由于剛性的降低，在使工業(yè)用機(jī)器人高速地動(dòng)作時(shí)容易在手前端中產(chǎn)生振動(dòng)，高速動(dòng)作或高精度動(dòng)作也變得困難。也就是說，工業(yè)用機(jī)器人的基本性能(例如可搬運(yùn)能力、動(dòng)作速度、動(dòng)作精度)容易降低。這樣，在抑制工業(yè)用機(jī)器人的基本性能的降低并且提高直接示教時(shí)的輔助功能方面，在外力的檢測所涉及的結(jié)構(gòu)中還有改善的余地。

3、本發(fā)明是鑒于上述例示出的技術(shù)問題等而提出的，其主要目的在于，抑制工業(yè)用機(jī)器人的基本性能的降低，并且對直接示教時(shí)的輔助功能的提高做出貢獻(xiàn)。

4、用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

5、以下記載用于解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案。

6、第一技術(shù)方案：一種工業(yè)用機(jī)器人(機(jī)器人15)，具備：機(jī)器人本體(機(jī)器人本體21)，具有多個(gè)臂結(jié)構(gòu)體(第一上臂部25和第二上臂部26)一連串地連結(jié)的臂(臂31)及驅(qū)動(dòng)該臂的關(guān)節(jié)部(第一關(guān)節(jié)部～第六關(guān)節(jié)部)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)單元35和動(dòng)力傳遞軸55)；以及控制裝置(機(jī)器人控制器93)，控制所述機(jī)器人本體，其中，

7、作為所述多個(gè)臂結(jié)構(gòu)體，包含第一臂結(jié)構(gòu)體(第一上臂部25)、和相對于該第一臂結(jié)構(gòu)體位于所述機(jī)器人本體的手前端側(cè)的第二臂結(jié)構(gòu)體(第二上臂部26)，

8、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有：

9、驅(qū)動(dòng)部(電機(jī)單元35d)，固定于所述第一臂結(jié)構(gòu)體，具有致動(dòng)器(伺服電機(jī)36d)及附屬于該致動(dòng)器的減速機(jī)(減速機(jī)37d)；以及

10、動(dòng)力傳遞軸(動(dòng)力傳遞軸55)，通過固定于所述減速機(jī)與所述第二臂結(jié)構(gòu)體構(gòu)成連結(jié)所述第一臂結(jié)構(gòu)體與所述第二臂結(jié)構(gòu)體的連結(jié)部的一部分，并向所述第二臂結(jié)構(gòu)體傳遞來自所述驅(qū)動(dòng)部的動(dòng)力，

11、具備多個(gè)應(yīng)變儀(應(yīng)變儀41、42)，所述多個(gè)應(yīng)變儀安裝于所述動(dòng)力傳遞軸，并能夠檢測在該動(dòng)力傳遞軸中產(chǎn)生的形變，

12、所述控制裝置具有特定部(由機(jī)器人控制器93執(zhí)行步驟s102的處理的功能)，所述特定部根據(jù)來自這些應(yīng)變儀的檢測信號，特定(確定)作用于所述機(jī)器人本體的外力的大小以及方向，所述控制裝置根據(jù)基于所述特定部的特定結(jié)果進(jìn)行所述驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)控制。

13、動(dòng)力傳遞軸是為了支撐手前端側(cè)的結(jié)構(gòu)而確保相應(yīng)的剛性的部件，不是如形變體等那樣用于通過有意降低剛性而產(chǎn)生較大形變的部件。也就是說，即使在直接示教時(shí)機(jī)器人本體被推拉等而其外力傳遞至動(dòng)力傳遞軸，發(fā)生的形變也微小。如本特征所示，若采用將應(yīng)變儀安裝于動(dòng)力傳遞軸的結(jié)構(gòu)，則與如以往那樣將具備形變體的力覺傳感器安裝于臂的頂端的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制機(jī)器人本體的剛性降低和手前端重量的增加等。這在抑制工業(yè)用機(jī)器人中的移動(dòng)速度和可搬運(yùn)重量等的基本性能的降低方面是優(yōu)選的。此外，由于能夠通過使用動(dòng)力傳遞軸使重量大的驅(qū)動(dòng)部的位置向臂的基端側(cè)偏移，因此反而可以說能夠?qū)拘阅艿膹?qiáng)化做出貢獻(xiàn)。

14、另外，在將力覺傳感器安裝于手前端的情況下，在推拉與該力覺傳感器相比靠臂的基端側(cè)的部位的情況下，難以特定外力。也就是說，在良好地發(fā)揮基于力覺傳感器的特定功能方面，用戶的握持位置所涉及的限制變強(qiáng)。這一點(diǎn)，如本特征所示根據(jù)將應(yīng)變儀安裝于動(dòng)力傳遞軸的結(jié)構(gòu)，能夠在遠(yuǎn)離機(jī)器人本體的手前端的位置特定外力，因此能夠?qū)τ脩舻奈粘治恢盟婕暗南拗频木徍妥龀鲐暙I(xiàn)。

15、如上述那樣在動(dòng)力傳遞軸中產(chǎn)生的形變微小。因此，在試圖由一個(gè)應(yīng)變儀檢測該形變的情況下容易受到噪聲等的影響，存在外力特定的精度變低的顧慮。如果精度變低，則死區(qū)變大等，很難及時(shí)地進(jìn)行輔助。特別是，由于輔助的始動(dòng)延遲等，而無法適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮輔助功能，這可能成為降低用戶的滿意度的主要原因。這一點(diǎn)，在本特征所示的結(jié)構(gòu)中，通過利用多個(gè)應(yīng)變儀抑制精度降低。即使并用多個(gè)應(yīng)變儀也能夠?qū)τ趧?dòng)力傳遞軸預(yù)估一定程度的大小，因此在增加應(yīng)變儀的個(gè)數(shù)并抑制精度降低方面是優(yōu)選的。

16、由于以上的理由，根據(jù)本特征所示的結(jié)構(gòu)，能夠抑制工業(yè)用機(jī)器人的基本性能的降低，并且對直接示教時(shí)的輔助功能的提高做出貢獻(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種工業(yè)用機(jī)器人，具備：機(jī)器人本體，具有多個(gè)臂結(jié)構(gòu)體一連串地連結(jié)的臂及驅(qū)動(dòng)該臂的關(guān)節(jié)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及控制裝置，控制所述機(jī)器人本體，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)用機(jī)器人，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)用機(jī)器人，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)用機(jī)器人，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明抑制工業(yè)用機(jī)器人的基本性能的降低，并且對直接示教時(shí)的輔助功能的提高做出貢獻(xiàn)。機(jī)器人(15)具備：臂(31)，包含第一上臂部(25)以及第二上臂部(26)的多個(gè)臂結(jié)構(gòu)體一連串地連結(jié)；以及力覺傳感器(39)，能夠檢測直接示教時(shí)作用于機(jī)器人(15)的外力。在第一上臂部(25)的外殼(51D)固定有電機(jī)單元(35D)，通過在臂(31)的長度方向上延伸的動(dòng)力傳遞軸(55)連結(jié)該電機(jī)單元(35D)與第二臂部(26)的外殼(51E)。在該動(dòng)力傳遞軸(55)的外周面(61)安裝有拉伸壓縮應(yīng)變儀(41)與剪切應(yīng)變儀(42)，通過這些拉伸壓縮應(yīng)變儀(41)以及剪切應(yīng)變儀(42)構(gòu)成上述力覺傳感器(39)。

技術(shù)研發(fā)人員：杉本亙,齊藤崇之
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電裝波動(dòng)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10