[发明专利]机器人、机器人的控制装置及控制方法、以及机器人的控制装置的控制程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种人和机器人协作进行作业(协调作业)时的机器人、机器人的控制装置及控制方法、以及机器人的控制装置的控制程序。

背景技术

近年来，正积极进行看护机器人或家务支援机器人等家庭用机器人的研发。此外，与到目前为止与人隔离的情形不同，工业用的机器人也正增加进行与人的协作作业的功能。这些机器人由于靠近人进行作业，所以与人的物理接触是不可缺少的。为此，基于安全性方面，有必要使机器人在机构上柔软，在活动上也柔和。

作为机器人装置的一例，已提出了一种人和机械臂协作搬运物体的装置。在其中提出，一方面控制钳爪的旋转运动，以使得机械臂的钳爪的手的旋转力变为零，另一方面控制钳爪的铅直方向的平移运动，以便维持物体水平的技术(参照专利文献1)。

根据此专利文献1的技术，实现作为现有课题的物体的质量不明确，或物体的质量在中途发生变化的情形的协作搬运。

专利文献1：JP特开2000-343470号公报

发明内容

但是，在专利文献1这样的现有的技术中，如图13A所示，为了与作用于机械臂101上的力无关系地上下移动机械臂101，以便保持搬运的物体103A水平，而在搬运物体103A之下具有另一物体103B，此外在人102要降下搬运的物体103A的时候，即使物体103A、103B相互接触，也会产生机械臂101还要向下移动的现象。由此，如图13A、13B所示，存在物体103A、103B彼此相互挤压、破损，在机械臂101上产生过多的负载这样的课题。

鉴于这样的课题而进行本发明，其目的在于，提供一种机器人、机器人的控制装置及控制方法、以及机器人的控制装置的控制程序，其中，在人和机械臂协作搬运物体时，即使搬运的物体的重量不明确、或重量在中途变化也能搬运，并且即使是在机械臂或搬运的物体之下存在其它的物体的情况下，物体彼此也不会有所需以上的相互挤压，能实现安全的机器人控制。

为了实现上述目的，本发明结构如下。

根据本发明的第一方式，提供一种机器人，

该机器人具有机械臂、和配置在上述机械臂的钳爪上的手，按照由人和上述手来保持位于上述人和上述机器人之间的物体的状态，进行协作，搬运上述物体，

该机器人包括：

驱动部，其调整上述手的角度；

力检测部，其检测并输出作用在上述物体和上述手之间的力；

角度检测部，其检测并输出上述手的上述角度；以及

控制部，其进行以下力控制，即：基于上述角度检测部的输出和上述力检测部的输出来进行控制，以使得上述机械臂的铅直方向的力成为规定力。

根据这样的结构，无论搬运的物体的重量如何，都能估算人的搬运力，实现对机械臂和人进行协作来搬运物体的机器人的控制。

此外，根据本发明的第四方式，提供一种机器人的控制装置，

其中，上述机器人具有机械臂、和配置在上述机械臂的钳爪上的手，该机器人的控制装置控制上述机器人，以便按照由人和上述手来保持位于上述人和上述机器人之间的物体的状态，进行协作，搬运上述物体，

该机器人的控制装置包括：

输入部，其输入由力检测部检测出的力信息、以及由角度检测部检测出的角度信息，其中，上述力检测部检测作用在上述物体和上述手之间的力，上述角度检测部检测通过驱动部而被进行角度调整的上述手的角度；以及

控制部，其进行以下力控制，即：基于上述力检测部的上述力信息和上述角度检测部的上述角度信息来进行控制，以使得上述机械臂的铅直方向的力成为规定力。

通过此结构，在人将物体放置在例如桌子等上时，能实现可安全、水平地放置物体的机器人的控制。

根据本发明的第九方式，提供一种机器人的控制方法，

其中，上述机器人具有机械臂和配置在上述机械臂的钳爪上的手，在该机器人的控制方法中，控制上述机器人，以便按照由人和上述手来保持位于上述人和上述机器人之间的物体的状态，进行协作，搬运上述物体，

输入由力检测部检测出的力信息、以及由角度检测部检测出的角度信息，其中，上述力检测部检测作用在上述物体和上述手之间的力，上述角度检测部检测通过驱动部而被进行角度调整的上述手的角度，

通过控制部进行以下力控制，即：基于上述力检测部的上述力信息和上述角度检测部的上述角度信息来进行控制，以使得上述机械臂的铅直方向的力成为规定力。

根据本发明的第十方式，提供一种机器人的控制装置的控制程序，