[发明专利]移动式人机协调型机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种与人协调地进行作业的移动式人机协调型机器人。

背景技术

在将机器人搭载在台车上而构成机器人可移动的移动式人机协调型机器人中，存在人与机器人或台车接触的可能性，因此需要提高接触时的安全性。关于机器人的接触，以往已知的有：在机器人的底部设置力传感器，并通过力传感器来检测机器人与外部环境的接触的装置(例如参照日本特开2011－110630号公报)。然而，在日本特开2011－110630号公报中所公开的机器人并不是移动式机器人，没有考虑人与台车的接触。

另一方面，作为自动式机器人，已知的有：在本体周边设置振动传感器，并通过振动传感器来检测出与障碍物的接触的自动式机器人(例如参照日本特开2007－54942号公报)。

然而，为了通过振动传感器高精度地检测自动式机器人与障碍物的接触，需要设置多个振动传感器，从而不仅成本增加，而且还需要将振动传感器的安装位置或安装姿势设定成最佳，而需要较多的时间。尤其，在垂直多关节型机器人等工业用机器人中，作业时，机器人伴随各种姿势变化，因此将工业用机器人作为自动式机器人来构成时，很难通过振动传感器来高精度地检测出自动式机器人与障碍物的接触。

发明内容

本发明的一方式的移动式人机协调型机器人具备：台车，其具有机器人支撑部，并通过第1执行器的驱动而移动；机器人本体，其被台车上的机器人支撑部支撑，并通过第2执行器的驱动而动作；力传感器，其被设置在机器人支撑部上，用于检测作用于机器人支撑部的外力；机器人信息取得部，其取得包含机器人本体的姿势信息和作用于机器人本体的负载信息的机器人信息；力计算部，其根据由机器人信息取得部取得的机器人信息，来计算出作用于机器人支撑部的外力；以及判定部，其在由力传感器检测出的外力与由力计算部计算出的外力的差在预定值以上时，或由力传感器检测出的外力的变化量与由力计算部计算出的外力的变化量的差在预定值以上时，判定移动式人机协调型机器人与人接触。

根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细说明，使本发明的这些目的、特征及优点以及其他目的、特征及优点更加明确。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的移动式人机协调型机器人的概要结构的侧视图。

图2是表示图1的移动式人机协调型机器人的控制结构的框图。

图3是表示图2的变形例的框图。

图4是表示图2的其他变形例的框图。

图5是表示图1的变形例的移动式人机协调型机器人的侧视图。

图6是表示图1的其他变形例的移动式人机协调型机器人的侧视图。

图7是表示图6的移动式人机协调型机器人的控制结构的框图。

具体实施方式

以下，参照图1～图7，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的实施方式的移动式人机协调型机器人100的概要结构的侧视图。移动式人机协调型机器人100具有：可行驶的台车1和放置在台车1上的机器人2，机器人2可以通过台车1的行驶来移动。另外，在以下，将移动式人机协调型机器人100简单地称为机器人，为了区分机器人100和机器人2，将机器人2称为机器人本体。此外，在以下，为了方便，将台车1的长方向(X方向)、宽方向(Y方向)以及高方向(Z方向)分别定义为前后方向、左右方向以及上下方向，并按照该定义对各部的结构进行说明。

台车1具有向前后左右方向延伸的略矩形状的框架10。在框架10的左右侧，分别安装前后一对的车轮11，台车1通过四轮来行驶。车轮11通过电动机的驱动来旋转。在框架10的上表面，在其前后方向中央部且左右方向中央部，固定机器人支撑部12。在机器人支撑部12上设置力传感器13。力传感器13是对弹性体粘贴应变仪来检测6轴方向的外力的6轴力传感器。通过力传感器13，能够同时检测出作用于机器人支撑部12的X方向、Y方向以及Z方向的外力和绕X轴、绕Y轴以及绕Z轴的外力(扭矩)。

在框架10的上表面，在机器人支撑部12的前方以及后方分别设置加速度传感器14，通过加速度传感器14来检测台车1行驶时的加速度。在框架10的底面安装控制单元15。在机器人支撑部12的上表面固定护套16。将护套16设置成盒状以便覆盖台车整体，并在护套16的内侧配置车轮11、机器人支撑部12、控制单元15等。通过金属等刚性较高的材料构成护套16。因此，人或障碍物接触护套16时，经由护套16向机器人支撑部12传达外力，该外力通过力传感器13来检测。