[发明专利]作业辅助机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据作业工序例如将所需的部件、工具类等传送给操作员的作业辅助机器人系统。

背景技术

在汽车组装线上很多作业仍然人工完成。这是因为很多部件难以利用机器人来进行处理、以及需要灵活应对工序的频繁重组等。

在小零部件的组装工序中，对输送车体的移动单元配备有货车转向架。货车转向架与车体的输送同步地移动，在货车转向架的操作台上载置有比较小的部件、工具。操作员进行以下一系列作业。在第一作业中，操作员从操作台取出部件，并移动到该部件的安装位置后将该部件安装到车体，并返回到货车转向架的位置。在第二作业中，操作员从操作台取出其它部件和工具，并移动到其它部件的安装位置后利用安装工具将其它部件固定到车体，并返回到货车转向架的位置。在第三作业中，操作员取出其它工具，并移动到进行加固的位置后进行加固作业，并返回到货车转向架的位置。在第四作业中，通过手推将货车转向架返回到作为初始位置的原位置。在进行这一系列作业的组装线上，不设置部件货架来减少操作员的步行数。作为汽车组装线的其它例，代替配置操作员而在规定位置处设定有机器人，从而实现组装线作业的自动化。

研究开发着关于能够与人相处的机器人(例如专利文献1～5)。在专利文献1中公开的机器人臂的控制技术中，即使是多关节型的机器人臂，人与机器人臂也能够安全地接触，能够进行与人的动作相应的最佳接触动作，不会使人受到接触损伤。在专利文献2中公开的技术中，通过得到机器人完成规定作业时所需的最低限度的输出并控制超过该限度的输出，由此实现机器人与人的相处、协作。在专利文献3中公开的技术中，在任意的区域内可靠且简单地设定机器人的可动范围与禁止操作员进入的区域，并且能够随时变更可动范围和禁止进入区域。在专利文献4中公开的技术中，防止发生在与人协同作业的机器人之间的协同作业中产生人为错误而进入到不可进入的区域的情况，并且不会无目的地限制机器人的移动。在专利文献5中公开的技术中，在具有有可能在动作过程中与人接触的关节部的与人相处的机器人中，设置接触传感器，当控制单元从该接触传感器接收到检测信号时控制驱动部以避免对人造成危害，以此进行危险回避动作。

在这种技术状况下，在专利文献6中公开的移动机器人系统中，将机器人臂装载于无人输送车，无人输送车在设备之间移动而利用机器人臂来进行作业。

专利文献1：日本特开2008-302496号公报

专利文献2：日本特开2008-264899号公报

专利文献3：日本特开2007-283450号公报

专利文献4：日本特开2004-017256号公报

专利文献5：日本特开2002-066978号公报

专利文献6：日本特开2001-341086号公报

非专利文献

非专利文献1：P.J.Clark et al，Ecology，Vol.35，No.4，pp.455-453，Oct.1954

发明内容

发明要解决的问题

然而，即使货车转向架与车体的移动同步地移动，在操作员的作业耽误的情况下，货车转向架成为待机状态，另一方面，在操作员的作业较快进行的情况下，操作员成为待机状态。这样，即使货车转向架与车体的移动连动，组装线整体的效率也变差。另外，操作员必须从货车转向架取出部件、工具以及为了取出部件、工具而在货车转向架与作业位置之间来回移动，因此作业效率较差。

另一方面，在专利文献6中，仅说明了以下情况：使移动机器人在沿着多个设备设置的移动路径中进行移动，在使移动机器人停止在设备前的规定作业位置处的状态下利用机器人臂来进行工件的传送、组装等各种作业。

因此，本发明的目的在于提供一种作业辅助机器人系统，该作业辅助机器人系统根据操作员的作业将所需物品、例如该作业所需的部件、工具等在要进行该作业的位置处能够正确且可靠地传送给操作员。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明中的作业辅助机器人系统的第一结构具备：输送机构，其对操作员输送工具、部件中的任一种或者两种；测量部，其测量操作员的位置；作业进展状况估计部，其参照与作业过程有关的数据并根据从测量部输入的数据来估计作业进展状况，在判断为作业工序转移到下一个工序时，选择该下一个工序中所需的物品；以及运动计划部，其根据作业进展状况估计部所估计的作业进展状况以及所选择的物品来计划输送机构的运动并控制输送机构。