人类协调机器人系统技术方案

本发明专利技术的人类协调机器人系统具备：检测部，其直接或者间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所受到的接触力对应地变化的物理量；以及停止指令部，其将由检测部检测到的物理量与第一阈值以及比第一阈值大的第二阈值分别进行比较，当物理量为第一阈值以上而且不足第二阈值时，使机器人根据规定的停止方法停止，并且当物理量为第二阈值以上时，使机器人以比规定的停止方法短的时间停止。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人以及人类共用作业空间的人类协调机器人系统。
技术介绍
相对于在利用安全护栏从人类的作业空间隔离出的作业空间进行动作的以往的机器人，近几年，进行了机器人以及人类共有作业空间的人类协调机器人的普及。人类协调机器人需要确保安全以便不会对人类施加危害。JP2012-040626A中公开了如下人类协调机器人系统：在机器人或者在安装于机器人的作业设备上设置的力传感器的检测值超过规定的值时，使机器人停止，或者以使力传感器的检测值变小的方式控制机器人的动作。JP2010-137312A中公开了如下机器人系统：具备检测机器人臂碰撞到障碍物的情况的碰撞检测装置，基于来自碰撞检测装置的信息，选择性地执行适当的停止方法以便将对于机器人以及障碍物的机械式的损伤抑制为最小限度。具体而言，根据该公知技术，基于伺服马达的旋转方向与碰撞转矩的方向的关系、以及伺服马达的旋转速度等信息，根据紧急停止处理、灵活停止处理、或者全轴拉回处理中任一个方法来使机器人停止。然而，在JP2012-040626A的公知技术中，当检测到机器人与人类的接触后，总是使机器人执行规定的动作。因此，例如与机器人接触的作业者因紧急停止的机器人而感到危险，实际上尽管危险性低，也会给作业造成妨碍。在选择性地执行各种停止处理的JP2010-137312A的公知技术中，未假定以对与机器人接触的作业者给予安心感的形态使机器人停止。
技术实现思路
因此，寻求一种人类协调机器人系统，其构成为：能够确保机器人以及机器人的外部环境的安全，并且以对人类给予安心感的方式使机器人平稳地停止。根据第1方案的专利技术，提供一种人类协调机器人系统，构成为机器人以及人类共用作业空间，其特征在于，具备：检测部，其直接或间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所受到的接触力对应地变化的物理量；以及停止指令部，其将由上述检测部检测到的物理量与第一阈值以及比第一阈值大的第二阈值分别进行比较，在上述物理量为上述第一阈值以上而且不足上述第二阈值时，使上述机器人根据规定的停止方法停止，并且当上述物理量为上述第二阈值以上时，使上述机器人以比上述规定的停止方法短的时间停止。根据第2方案的专利技术，在第1方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩。根据第3方案的专利技术，在第1方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述物理量是从上述外部环境受到的力或者转矩的关于时间的微分值。根据第4方案的专利技术，在第1方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述物理量是从上述外部环境受到的力或者转矩在规定的频率时的振动的振幅。根据第5方案的专利技术，提供一种人类协调机器人系统，其构成为机器人以及人类共用作业空间，其特征在于，具备：第一检测部，其直接或者间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所受到的接触力对应地变化的第一物理量；第二检测部，其直接或者间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所受到的接触力对应地变化的第二物理量；以及停止指令部，其将由上述第一检测部检测到的上述第一物理量与第一阈值进行比较，并且将由上述第二检测部检测到的上述第二物理量与第三阈值进行比较，当上述第一物理量为上述第一阈值以上而且上述第二物理量不足上述第三阈值时，使上述机器人根据规定的停止方法停止，并且当上述第一物理量为上述第一阈值以上而且上述第二物理量为上述第三阈值以上时，使上述机器人以比上述规定的停止方法短的时间停止。根据第6方案的专利技术，在第5方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述第一物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩，上述第二物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩的关于时间的微分值。根据第7方案的专利技术，在第5方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述第一物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩，上述第二物理量是从上述外部环境受到的力或者转矩在规定的频率时的振动的振幅。根据第8方案的专利技术，在第5方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述第一物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩，上述第二物理量是上述机器人的速度。根据第9方案的专利技术，在第5方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述第一物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩的关于时间的微分值，上述第二物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩。根据第10方案的专利技术，在第5方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述第一物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩的关于时间的微分值，上述第二物理量是上述机器人的速度。根据第11方案的专利技术，在第5方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述第一物理量是从上述外部环境受到的力或者转矩在规定的频率时的振动的振幅，上述第二物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩。根据第12方案的专利技术，在第5方案的专利技术的人类协调机器人系统中，其特征在于，上述第一物理量是从上述外部环境受到的力或者转矩在规定的频率时的振动的振幅，上述第二物理量是上述机器人的速度。通过参照附图所示的本专利技术的例示的实施方式的详细的说明，本专利技术的这些以及其它的目的、特征以及优点会变得更加清楚。附图说明图1是表示本专利技术的人类协调机器人系统中使用的机器人的结构例的图。图2是第一实施方式的人类协调机器人系统的功能框图。图3是表示由检测部检测的物理量是外力的情况的例子的图表。图4是表示由检测部检测的物理量是外力的微分值的情况的例子的图表。图5A是表示由检测部检测的物理量是外力的振动的振幅的情况的例子的图表。图5B是表示由检测部检测的物理量是外力的振动的振幅的情况的例子的图表。图6是表示第二实施方式的人类协调机器人系统中检测部的结构的功能框图。图7A是表示由检测部检测的第一物理量是外力的情况的例子的图表。图7B是表示由检测部检测的第二物理量是外力的微分值的情况的例子的图表。图8A是表示由检测部检测的第一物理量是外力的情况的例子的图表。图8B是表示由检测部检测的第二物理量是外力的振动的振幅的情况的例子的图表。图9A是表示由检测部检测的第一物理量是外力的情况的例子的图表。图9B是表示由检测部检测的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人类协调机器人系统，构成为机器人以及人类共用作业空间，其特征在于，具备：检测部，其直接或者间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所受到的接触力对应地变化的物理量；以及停止指令部，其将由上述检测部检测到的物理量与第一阈值以及比第一阈值大的第二阈值分别进行比较，在上述物理量为上述第一阈值以上而且不足上述第二阈值时，使上述机器人根据规定的停止方法停止，并且在上述物理量为上述第二阈值以上时，使上述机器人以比上述规定的停止方法短的时间停止。

【技术特征摘要】
2014.09.25 JP 2014-1951431.一种人类协调机器人系统，构成为机器人以及人类共用作业空间，其
特征在于，具备：
检测部，其直接或者间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所受到
的接触力对应地变化的物理量；以及
停止指令部，其将由上述检测部检测到的物理量与第一阈值以及比第一阈
值大的第二阈值分别进行比较，在上述物理量为上述第一阈值以上而且不足上
述第二阈值时，使上述机器人根据规定的停止方法停止，并且在上述物理量为
上述第二阈值以上时，使上述机器人以比上述规定的停止方法短的时间停止。
2.根据权利要求1所述的人类协调机器人系统，其特征在于，
上述物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩。
3.根据权利要求1所述的人类协调机器人系统，其特征在于，
上述物理量是上述机器人从上述外部环境受到的力或者转矩的关于时间
的微分值。
4.根据权利要求1所述的人类协调机器人系统，其特征在于，
上述物理量是从上述外部环境受到的力或者转矩在规定的频率时的振动
的振幅。
5.一种人类协调机器人系统，构成为机器人以及人类共用作业空间，其
特征在于，具备：
第一检测部，其直接或者间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所
受到的接触力对应地变化的第一物理量；
第二检测部，其直接或者间接地检测与在机器人接触外部环境时机器人所
受到的接触力对应地变化的第二物理量；以及
停止指令部，其将由上述第一检测部检测到的上述第一物理量与第一阈值
进行比较，并且将由上述第二检测部检测到的上述第二物理量与第三阈值进行
比较，当上述第一物理量为上述第一阈值以上而且上述第二物理量不足上述第
三阈值时，使上述机器人根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦来，内藤康广，有田创一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP