人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人以及人類共用作業(yè)空間的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]相對(duì)于在利用安全護(hù)欄從人類的作業(yè)空間隔離出的作業(yè)空間進(jìn)行動(dòng)作的以往的機(jī)器人，近幾年，進(jìn)行了機(jī)器人以及人類共有作業(yè)空間的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人的普及。人類協(xié)調(diào)機(jī)器人需要確保安全以便不會(huì)對(duì)人類施加危害。
[0003]JP2012-040626A中公開了如下人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng):在機(jī)器人或者在安裝于機(jī)器人的作業(yè)設(shè)備上設(shè)置的力傳感器的檢測(cè)值超過規(guī)定的值時(shí)，使機(jī)器人停止，或者以使力傳感器的檢測(cè)值變小的方式控制機(jī)器人的動(dòng)作。
[0004]JP2010-137312A中公開了如下機(jī)器人系統(tǒng):具備檢測(cè)機(jī)器人臂碰撞到障礙物的情況的碰撞檢測(cè)裝置，基于來自碰撞檢測(cè)裝置的信息，選擇性地執(zhí)行適當(dāng)?shù)耐Ｖ狗椒ㄒ员銓?duì)于機(jī)器人以及障礙物的機(jī)械式的損傷抑制為最小限度。具體而言，根據(jù)該公知技術(shù)，基于伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向與碰撞轉(zhuǎn)矩的方向的關(guān)系、以及伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度等信息，根據(jù)緊急停止處理、靈活停止處理、或者全軸拉回處理中任一個(gè)方法來使機(jī)器人停止。
[0005]然而，在JP2012-040626A的公知技術(shù)中，當(dāng)檢測(cè)到機(jī)器人與人類的接觸后，總是使機(jī)器人執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作。因此，例如與機(jī)器人接觸的作業(yè)者因緊急停止的機(jī)器人而感到危險(xiǎn)，實(shí)際上盡管危險(xiǎn)性低，也會(huì)給作業(yè)造成妨礙。在選擇性地執(zhí)行各種停止處理的JP2010-137312A的公知技術(shù)中，未假定以對(duì)與機(jī)器人接觸的作業(yè)者給予安心感的形態(tài)使機(jī)器人停止。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，尋求一種人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)，其構(gòu)成為:能夠確保機(jī)器人以及機(jī)器人的外部環(huán)境的安全，并且以對(duì)人類給予安心感的方式使機(jī)器人平穩(wěn)地停止。
[0007]根據(jù)第1方案的發(fā)明，提供一種人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)，構(gòu)成為機(jī)器人以及人類共用作業(yè)空間，其特征在于，具備:
[0008]檢測(cè)部，其直接或間接地檢測(cè)與在機(jī)器人接觸外部環(huán)境時(shí)機(jī)器人所受到的接觸力對(duì)應(yīng)地變化的物理量；以及
[0009]停止指令部，其將由上述檢測(cè)部檢測(cè)到的物理量與第一閾值以及比第一閾值大的第二閾值分別進(jìn)行比較，在上述物理量為上述第一閾值以上而且不足上述第二閾值時(shí)，使上述機(jī)器人根據(jù)規(guī)定的停止方法停止，并且當(dāng)上述物理量為上述第二閾值以上時(shí)，使上述機(jī)器人以比上述規(guī)定的停止方法短的時(shí)間停止。
[0010]根據(jù)第2方案的發(fā)明，在第1方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，[0011 ] 上述物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩。
[0012]根據(jù)第3方案的發(fā)明，在第1方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0013]上述物理量是從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩的關(guān)于時(shí)間的微分值。
[0014]根據(jù)第4方案的發(fā)明，在第1方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0015]上述物理量是從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩在規(guī)定的頻率時(shí)的振動(dòng)的振幅。
[0016]根據(jù)第5方案的發(fā)明，提供一種人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)，其構(gòu)成為機(jī)器人以及人類共用作業(yè)空間，其特征在于，具備:
[0017]第一檢測(cè)部，其直接或者間接地檢測(cè)與在機(jī)器人接觸外部環(huán)境時(shí)機(jī)器人所受到的接觸力對(duì)應(yīng)地變化的第一物理量；
[0018]第二檢測(cè)部，其直接或者間接地檢測(cè)與在機(jī)器人接觸外部環(huán)境時(shí)機(jī)器人所受到的接觸力對(duì)應(yīng)地變化的第二物理量；以及
[0019]停止指令部，其將由上述第一檢測(cè)部檢測(cè)到的上述第一物理量與第一閾值進(jìn)行比較，并且將由上述第二檢測(cè)部檢測(cè)到的上述第二物理量與第三閾值進(jìn)行比較，當(dāng)上述第一物理量為上述第一閾值以上而且上述第二物理量不足上述第三閾值時(shí)，使上述機(jī)器人根據(jù)規(guī)定的停止方法停止，并且當(dāng)上述第一物理量為上述第一閾值以上而且上述第二物理量為上述第三閾值以上時(shí)，使上述機(jī)器人以比上述規(guī)定的停止方法短的時(shí)間停止。
[0020]根據(jù)第6方案的發(fā)明，在第5方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0021]上述第一物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩，上述第二物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩的關(guān)于時(shí)間的微分值。
[0022]根據(jù)第7方案的發(fā)明，在第5方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0023]上述第一物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩，上述第二物理量是從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩在規(guī)定的頻率時(shí)的振動(dòng)的振幅。
[0024]根據(jù)第8方案的發(fā)明，在第5方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0025]上述第一物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩，上述第二物理量是上述機(jī)器人的速度。
[0026]根據(jù)第9方案的發(fā)明，在第5方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0027]上述第一物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩的關(guān)于時(shí)間的微分值，上述第二物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩。
[0028]根據(jù)第10方案的發(fā)明，在第5方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0029]上述第一物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩的關(guān)于時(shí)間的微分值，上述第二物理量是上述機(jī)器人的速度。
[0030]根據(jù)第11方案的發(fā)明，在第5方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0031]上述第一物理量是從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩在規(guī)定的頻率時(shí)的振動(dòng)的振幅，上述第二物理量是上述機(jī)器人從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩。
[0032]根據(jù)第12方案的發(fā)明，在第5方案的發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中，其特征在于，
[0033]上述第一物理量是從上述外部環(huán)境受到的力或者轉(zhuǎn)矩在規(guī)定的頻率時(shí)的振動(dòng)的振幅，上述第二物理量是上述機(jī)器人的速度。
[0034]通過參照附圖所示的本發(fā)明的例示的實(shí)施方式的詳細(xì)的說明，本發(fā)明的這些以及其它的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚。
【附圖說明】
[0035]圖1是表示本發(fā)明的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中使用的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0036]圖2是第一實(shí)施方式的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)的功能框圖。
[0037]圖3是表示由檢測(cè)部檢測(cè)的物理量是外力的情況的例子的圖表。
[0038]圖4是表示由檢測(cè)部檢測(cè)的物理量是外力的微分值的情況的例子的圖表。
[0039]圖5A是表示由檢測(cè)部檢測(cè)的物理量是外力的振動(dòng)的振幅的情況的例子的圖表。
[0040]圖5B是表示由檢測(cè)部檢測(cè)的物理量是外力的振動(dòng)的振幅的情況的例子的圖表。
[0041]圖6是表示第二實(shí)施方式的人類協(xié)調(diào)機(jī)器人系統(tǒng)中檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0042]圖7A是表示由檢測(cè)部檢測(cè)的第一物理量是外力的情況的例子的圖表。
[0043]圖7B是表示由檢測(cè)部檢測(cè)的第二物理量是外力的微分值的情況的例子的圖表。
[0044]圖8A是表示由檢測(cè)部檢測(cè)的第一物理