[发明专利]机器人及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人及其控制方法。

背景技术

以往，臂式机器人主要被开发在工厂等中的作业中应用。这样的 臂式机器人大多只用于进行有限的作业，或者是只用于处理一定形状 的作业对象。另一方面，近年来，用于家庭或设施环境的臂式机器人 的开发也在进行。这样的臂式机器人例如被设想为在人类的附近活动， 利用与机器人本体连接的机械臂代替或辅助人类的作业。

用于家庭或设施环境的臂式机器人例如进行拾取地板上的物品的 作业或处理桌子上的物品的作业。在这些情况下，需要有具有够得到 地板上的物品或桌子上的物品的宽阔可动范围的臂。因此，例如在专 利文献1中，提出了在臂的根部或臂的中途设有直动关节、拓宽臂的 可动范围的结构。

然而，在专利文献1的结构中，由于采用直动关节，机器人整体 变大变重。此外，在将直动关节设置在臂的中途的情况下，臂自身变 重。进而，若以这样的结构构成机器人，则存在机器人外观给人的不 舒适感大之类的问题。

另一方面，当臂的可动范围宽时，存在臂和本体之间发生干扰的 可能性。因此，例如在专利文献2中，提出了对臂追加自由度、避免 臂和本体之间的干扰的结构。

然而，在对比文件2的结构中，由于追加自由度而使结构的复杂 化及重量的增加成为问题。

因而，对于用于家庭或设施环境的臂式机器人，为了在实现结构 简单化及减轻重量的同时、抑制外观的不舒适感，希望既尽可能减小 本体或臂的大小，又尽可能拓宽臂的可动范围。进而，希望避免本体 和臂之间的干扰，而不增加臂的自由度。而且，希望通过满足这些条 件，实现适于在人类附近活动的机器人。

[专利文献1]特开平11-156769号公报

[专利文献2]特开2006-297537号公报

发明内容

本发明的目的是利用简单的结构提供一种具有轻盈、优异的机械 臂的新型机器人。

本发明的实施形式例如为一种机器人，其特征在于，所述机器人 配有：机器人本体；第一肩关节，所述第一肩关节设置在所述机器人 本体上，能够相对于所述机器人本体旋转；支承部，所述支承部的一 端侧设置在所述第一肩关节处，能够与所述第一肩关节一起相对于所 述机器人本体旋转；第二肩关节，所述第二肩关节设置在所述支承部 的另一端侧，能够相对于所述支承部旋转；臂部，所述臂部的一端侧 设置在所述第二肩关节处，能够与所述第二肩关节一起相对于所述支 承部旋转。

本发明的实施形式例如为所述机器人的控制方法，其特征在于， 当在作业中使用所述臂部时，旋转所述第一肩关节，以使所述第二肩 关节位于作业对象的方向。

本发明的实施方式例如为所述机器人的控制方法，其特征在于， 当在作业中不使用所述臂部时，或者当由所述臂部抓住物品以便搬运 物品时，旋转所述第一肩关节，以使所述臂部的另一端侧靠近所述机 器人本体。

采用本发明，可以利用简单的结构提供具有轻盈、优异的机械臂 的新型机器人。

附图说明

图1是表示本实施形式的臂式机器人的结构的透视图。

图2是表示本实施形式的臂式机器人的结构的正视图。

图3是用于对机械臂的可动范围进行说明的俯视图。

图4是用于对机器人本体的形状进行说明的侧视图。

图5是用于对机械臂的形状进行说明的俯视图。

图6是用于对机械臂的展开状态进行说明的侧视图。

图7是用于对机械臂的通常状态进行说明的侧视图。

图8是用于对臂式机器人的结构进行说明的透视图。

图9是用于对机械臂的折叠状态进行说明的侧视图。

图10是用于对臂式机器人的双臂作业进行说明的俯视图。

[符号说明]

101 臂式机器人

111 机器人本体

112 机械臂

113 机械手

121 第一肩关节

122 支承部

123 第二肩关节

124 臂部

131 上臂部

132 肘关节

133 前臂部

141 手腕关节

142 手部

201 作业对象

301 障碍物检测部

302 作业对象检测部