具备力传感器的电动手制造技术

本发明专利技术的电动手使手指进行开闭动作而把持对象物，设置有检测作用于手指的力的力检测器。手指根据由力检测器检测出的力检测值而工作。在判定力检测值达到了预先确定的力目标值的情况下，限制电流使得提供给工作部的电流成为预先确定的保持电流以下。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的电动手使手指进行开闭动作而把持对象物，设置有检测作用于手指的力的力检测器。手指根据由力检测器检测出的力检测值而工作。在判定力检测值达到了预先确定的力目标值的情况下，限制电流使得提供给工作部的电流成为预先确定的保持电流以下。【专利说明】具备力传感器的电动手
本专利技术涉及一种通过手指把持对象物的电动手。
技术介绍
为了依次将多个对象物运送到预定位置而使用机器人。一般机器人在臂前端具备具有多个手指的手，通过对这些手指进行开闭动作来把持对象物。如果把持对象物的力过大，则对象物会变形或破损。另一方面，如果把持力过小，则在移动的途中有可能无法保持对象物而落下。因此，要求手能够根据对象物的硬度和重量来调整把持力。在手是由电动机驱动的电动手的情况下，如果调整电动机的输出转矩，则能够向手指赋予必要的把持力。但是，为了赋予充分的把持力，需要向电动机供给大的电流。在手把持对象物期间，如果持续供给大的电流，则有时会由于电动机的发热而使电动机的动作效率降低的情况。另外，如果由于停电等原因供给电力被切断，则有可能把持力降低而使对象物落下。在JP-A-2011-183513中公开了一种在保持对象物后降低提供给电动机的电流的电动手。在该电动手中，利用隔在电动机和手指之间的齿轮减速机的滞后作用，谋求维持在降低供给电流的同时维持必要的把持力。在JP-A-2010-105125中，公开了一种具备弹簧的电动手。在该电动手中，利用弹簧的推进力，谋求在停电时也能够维持把持力。在JP-A-2011-183513所公开的电动手中，要求某种程度大小的摩擦作用于齿轮减速机。但是，这样的摩擦在使电动机动作时成为降低输出转矩的负荷，因此赋予手指的把持力受到其影响而发生变化。由此，无法进行细致的控制，在只要求很小的把持力的情况下，难以赋予希望的把持力。另外，在JP-A-2010-105125所公开的电动手中，为了设置弹簧而要求复杂的构造，成本会增大。另外，弹簧成为电动机的负荷，因此要求比使电动机动作更大的转矩、即更大的电流，从而电动机的发热可能成为问题。因此，希望有一种能够正确并且稳定地赋予必要的把持力的电动手。
技术实现思路
根据本申请的第一个专利技术，具有多个手指而通过该手指的开闭动作把持对象物的电动手具备:工作部，其使上述多个手指工作；力传感器，其与上述多个手指中的至少一个关联从而检测作用于该至少一个手指的工作方向上的力；力控制部，其根据通过上述力传感器检测出的力检测值，发送驱动指令；驱动部，其通过根据由上述力控制部发送的上述驱动指令而向上述工作部供给电流来驱动上述工作部；力判定部，其判定上述力检测值是否达到预先确定的力目标值；电流限制部，其在通过上述力判定部判定上述力检测值达到了上述力目标值的情况下，限制该电流使得提供给上述工作部的电流成为预先确定的保持电流以下。根据本专利技术的第二专利技术，第一个专利技术的电动手还具备:死区判定部，其判定上述力检测值是否包含在被设定在比上述力目标值更大的上限值和比上述力目标值更小的下限值之间的死区范围内；限制解除部，其在通过上述死区判定部判定上述力检测值不包含在上述死区的范围内的情况下，解除上述电流限制部对上述工作部的电流的限制。根据本申请的第三个专利技术，在第一个或第二个专利技术的电动手中，上述工作部具备:电动机；变换机构部，其将该电动机的旋转运动变换为直线运动。根据本申请的第四个专利技术，在第三个专利技术的电动手中，上述变换机构部是滑动螺钉。参照在附图所示的本专利技术的示例的实施方式的详细说明，能够更清楚地了解这些以及其他的专利技术的目的、特征和优点。【专利附图】【附图说明】图1是表示电动手的立体图。图2是表示电动手的内部结构的截面图。图3是控制电动手的控制装置的功能框图。图4是表示控制电动手的步骤的流程图。【具体实施方式】以下，参照【专利附图】【附图说明】本专利技术的实施方式。为了有助于理解本专利技术，图示的实施方式的构成要素有时从实用的形式变更比例尺。图1是表示电动手(以下简称为“手”)10的立体图。图2是表示手10的内部结构的截面图。在图1中，省略了手10的手指12。通过将手指12分别固定在从手10的外壳14的底面14a向下方延伸出的一对手指基座16上，而将其安装到手10上。在图1中，表示用于固定手指12的固定螺钉(未图示)所通过的螺钉孔18。一对手指基座16被设置得能够使由外壳14进行限定的内部14b向相互相反的方向直线移动。如图2所示那样，手指12在正面视图中具有大致L字形的形状，具有被固定在手指基座16上的手指主体12a、朝向相对的另一方的手指12突出的把持部12b。手指由不镑钢、铁等具有弹性的材料形成。如后面更详细地说明的那样，一对手指12与手指基座16 —起向图示的箭头的方向移动，相互接近或远离。通过这些手指12相互向相反方向工作，把持部12b进行开闭。手10通过把持部12b这样进行开闭动作，而将对象物把持在手指12的把持部12b之间，或从把持的状态释放。图示的手10和手指12的形状只不过是示例，手和手指能够根据需要具有任意的形状。另外，能够任意地变更手指的配置、结构和个数。手10具备电动机20、传递电动机20的输出转矩的传递机构部22、将传递机构部22的旋转运动变换为直线运动的变换机构部24、控制电动机20的动作的控制装置26。控制装置26包括CPU、R0M、RAM等未图示的硬件要素。ROM是存储为了把持对象物而使电动机20动作的控制程序以及各种参数等关联数据的非易失性存储器。CPU为了执行存储在ROM中的控制程序而执行各种运算。RAM是暂时保存CPU的运算结果的易失性存储器。控制装置26和电动机20之间通过未图示的电缆而连接。经由该电缆提供用于驱动电动机20的控制电流。传递机构部22具有相互联动地传递动力的第一旋转元件30、第二旋转元件32。第一旋转元件30的旋转轴30a与电动机20的旋转轴20a连结，电动机20和第一旋转元件30等速度地旋转。第二旋转元件32形成为以预定的减速比来传递第一旋转元件30的旋转动力。这样，传递机构部22形成为具备作为减速机的功能，增大从电动机20输出的转矩进行传递。传递机构部22可以由齿轮、同步带或滑轮以及其他公知的传递机构形成。传递机构部22也可以不具有作为减速机的作用。在该情况下，可以设置不同于传递机构部22的减速机。第二旋转元件32的输出轴32a的旋转运动通过变换机构部24而变换为直线运动。变换机构部24具有与第二旋转元件32的输出轴32a连结的进给螺钉40、与进给螺钉40螺合的一对螺母42、可旋转地支持进给螺钉40的轴承44。进给螺钉40以中央部为边界被分为形成了右螺钉的右螺钉部、形成了左螺钉的左螺钉部。一对螺母42的一个与右螺钉部螺合，另一方与左螺钉部螺合。由此，随着进给螺钉40旋转，一对螺母42向相互相反的方向移动，接近或远离。进给螺钉40可以是滚珠丝杆或滑动螺钉。螺母42被安装在螺母安装部46上。在图2中，对螺母安装部46施加了阴影线。在螺母安装部46上形成与螺母安装部46同轴的贯通孔，螺母安装部46在该贯通孔中容纳螺母42。在螺母42的端面设置向半径方向外侧突出的法兰42a，法兰42a和螺母安装部46通过螺栓(未图示)而相互固定。变换机构部24还具备安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动手（10），具有多个手指（12），通过该手指（12）的开闭动作来把持对象物，该电动手（10）的特征在于，具备：工作部（80），其使上述多个手指（12）工作；力传感器（60），其与上述多个手指（12）中的至少一个关联地检测作用于该至少一个手指（12）的工作方向上的力；力控制部（82），其根据通过上述力传感器（60）检测出的力检测值，发送驱动指令；驱动部（86），其根据通过上述力控制部（82）发送的上述驱动指令而向上述工作部（80）提供电流，从而来驱动上述工作部（80）；力判定部（88），其判定上述力检测值是否达到预先确定的力目标值；电流限制部（84），其在通过上述力判定部（88）判定上述力检测值达到了上述力目标值的情况下，限制该电流使得提供给上述工作部（80）的电流成为预先确定的保持电流以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：坂野哲朗，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP