[发明专利]机械臂

说明书

技术领域

本发明涉及能够缓解因与人、障碍物的碰撞而产生的影响的机械臂。

背景技术

以往，关于回避与障碍物碰撞或缓解因碰撞而产生的冲击力的技术，提出有各种各样的方案。

例如，在日本专利公开公报特开2005-59171号中，公开有这样的技术：在检测出机械臂与障碍物碰撞之后，通过使流向马达的电流方向逆转，来对臂施加与碰撞前施加的转矩方向相反的转矩，其中，所述马达驱动将臂和臂连接的关节部。

在以往的机械臂中，当流向马达的电流的方向反转，而对机械臂施加反向的转矩时，机械臂在经过减速过程和停止过程后反转。因此，使机械臂向避免碰撞的方向或缓解因碰撞而产生的冲击力的后退方向移动，会产生相应的迟延。一般，在机械臂中，为了获得驱动转矩，在马达输出端组装有减速机。因此，由于机械臂动作时的马达的转速较高，所以存在马达从减速到反转为止的时间变长的倾向。即，在以往的机械臂中，到机械臂反转为止的时间长，存在用于避免碰撞和缓解冲击力的反转动作的响应性不足的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够缓解因碰撞而产生的影响的机械臂。

本发明所涉及的机械臂，包括：驱动齿轮，具有轴；齿轮架，以所述驱动齿轮的所述轴为中心可转动；第一从动齿轮，与所述驱动齿轮联动、可绕固定于所述齿轮架上的轴朝与所述驱动齿轮相反的方向转动；传递控制机构部，可使所述第一从动齿轮相对于所述驱动齿轮锁定；臂，与所述第一从动齿轮联动；以及碰撞检测部，可检测出所述臂与障碍物的碰撞，其中，所述传递控制机构部，根据由所述碰撞检测部检测出的所述臂与所述障碍物的碰撞，来解除所述第一从动齿轮相对于所述驱动齿轮的锁定。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的机械臂的结构的结构图。

图2是表示该机械臂的关节部的结构的结构图。

图3是表示该机械臂的齿轮传递控制机构部的结构的结构图。

图4是表示该机械臂的电结构的方框图。

图5是说明该机械臂的动作流程的流程图。

图6是说明该机械臂的动作的说明图。

图7是表示在该机械臂中的摄像部的配置的配置图。

图8是表示本发明的实施例2的机械臂的关节部的结构的结构图。

图9是表示本发明的实施例3的机械臂的关节部的结构的结构图。

图10是表示实施例3所示的机械臂的关节部的主要部分结构的结构图。

图11是表示本发明的实施例4的机械臂的关节部的结构的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行详细说明。

(实施例1)

首先，参照图1，对本发明的实施例1的机械臂的结构进行说明。图1是表示本发明的实施例1的机械臂1的结构的结构图。

机械臂1是将多个臂相连接的多关节型机械臂，例如，如图1所示，该机械臂1包括把持物体的手2、臂4、6、臂基座部8以及关节部3、5、7。

手2和臂4通过关节部3而连接。臂4和臂6通过关节部5而连接。臂6和臂基座部8通过关节部7而连接。

机械臂1还包括：检测与人以及移动或静止的物体等障碍物72的碰撞的碰撞检测部9；输入部10；以及根据来自输入部10的操作指令以及碰撞检测部9的检测输出，来控制关节部3、5以及关节部7的动作的控制部11。

另外，在机械臂1中，按照来自输入部10的操作指令来驱动各关节部3、5、7所具备的马达35(参照图4)，可改变手2和臂4、6的姿势或位置。此外，如后所述，当碰撞检测部9检测出臂4、6与障碍物72的碰撞时，机械臂1可使臂4或臂6退避，以离开障碍物72。另外，手2具有公知的致动器，能够把持物体。

关节部3具有公知的驱动用马达35，可使手2转动(turn)。关节部5将臂4和臂6转动自如地连接，并具有公知的驱动用马达35。因此，通过驱动设置于关节部5的马达35，能够使臂4相对于臂6转动。据此，能够改变臂4相对于臂6的姿势。同样，关节部7将臂基座部8和臂6转动自如地连接，并通过驱动马达35来使臂6相对于臂基座部8转动。

在臂4的表面设置有检测与障碍物72的接触的接触传感器12。同样，在臂6的表面设置有检测与障碍物72的接触的接触传感器13。