机器人制造技术

本发明专利技术提供一种机器人(1)，能够利用转矩传感器高灵敏度地检测出转矩。该机器人具备：两个连杆部件(4、5)，其具有长轴(4a、5a)且以能够围绕轴线(C)相对旋转的方式连接；以及传感器(7)，其检测由于物体夹于该连杆部件之间而作用于连杆部件(4、5)之间的围绕轴线(C)的力，该机器人具有如下形状：至少一个连杆部件(4、5)的横截面的沿着与轴线(C)正交的平面的方向的、从与轴线(C)交叉的长轴(4a、5a)开始的至少一侧的宽度尺寸，从连杆部件(4、5)的长轴(4a、5a)方向的至少中途位置朝向轴线(C)连续扩大。

【技术实现步骤摘要】
机器人
本专利技术涉及机器人。
技术介绍
已知如下机器人的关节结构：防止用户的手、手腕等夹入围绕轴线旋转的两个连杆部件之间(例如，参照专利文献1。)。该关节结构涉及位于两个连杆部件的根部的连杆部件的边界面的夹入防止形状。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-64451号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题两个连杆部件之间的夹入不仅在连杆部件的根部的边界面发生，而且在连杆部件的长度方向的中途位置也发生。在机器人中，利用配置于两个连杆部件的旋转中心的转矩传感器，检测出因夹入而产生的转矩，并且通过使机器人停止等应对来防止夹入。因此，优选地，利用转矩传感器高灵敏度地检测出转矩。用于解决问题的方案本专利技术的一个方案是一种机器人，该机器人具备：两个连杆部件，其具有长轴且以能够围绕轴线相对旋转的方式连接；以及传感器，其检测由于物体夹入该连杆部件之间而作用于该连杆部件之间的围绕所述轴线的力，所述机器人具有如下形状：至少一个所述连杆部件的横截面的沿着与所述轴线正交的平面的方向的、从与所述轴线交叉的所述长轴开始的至少一侧的宽度尺寸，从该连杆部件的所述长轴方向的至少中途位置朝向所述轴线连续扩大。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的机器人的侧视图。图2是对在图1的机器人中发生了物体的夹入的状态进行说明的侧视图。图3是作为比较例，对在另一个机器人中发生了物体的夹入的状态进行说明的侧视图。图4是对在图1的机器人中在与图2相反的侧面发生了物体的夹入的状态进行说明的侧视图。图5是表示图1的机器人的变形例的侧视图。图6是表示图1的机器人的另一个变形例的侧视图。图7是表示图1的机器人的又一个变形例的侧视图。图8是表示图1的机器人的再一个变形例的侧视图。图9是表示图1的机器人的再一个变形例的侧视图。附图标记说明：1：机器人4：第一臂(连杆部件)4a、5a：中心轴(长轴)5：第二臂(连杆部件)7：传感器C：第三轴线(轴线)X：物体θ1：相对角度(第一相对角度)θ2：相对角度(第二相对角度)具体实施方式以下参照附图对本专利技术的一个实施方式的机器人1进行说明。如图1所示，本实施方式的机器人1具备：旋转体3，其以能够围绕竖直的第一轴线A旋转的方式支撑于设置于地面的基座2；以及第一臂(连杆部件)4，其以能够围绕水平的第二轴线B摆动的方式支撑于旋转体。另外，机器人1具备：第二臂(连杆部件)5，其以能够围绕与第二轴线B平行的第三轴线(轴线)C摆动的方式支撑于第一臂4的前端；以及三轴结构的手腕6，其安装于第二臂5的前端。另外，机器人1在以能够围绕第三轴线C相对旋转的方式连接第一臂4与第二臂5的关节，具备检测作用于两臂4、5之间的围绕第三轴线的转矩(力)的传感器。例如，作为传感器7，具有转矩传感器、根据马达电流值检测转矩的传感器、用二级编码器检测转矩的传感器、三轴或六轴力传感器、设置于臂4、5的连杆外周上的皮肤传感器等。传感器7与未图示的控制装置连接。控制装置在由传感器7检测出的转矩超过了预定的阈值的情况下，控制机器人1停止。在本实施方式中，第一臂4以及第二臂5构成为如下形状：分别围绕第三轴线C的周向、即第一臂4以及第二臂5的横截面的沿着与第三轴线C正交的平面的方向的宽度尺寸，在长度方向的中央附近较小，并且朝向两端连续地逐渐变大。另外，第一臂4以及第二臂5分别具有如下形状：从沿着第三轴线C的方向观察，相对于由经过第三轴线C的直线构成的中心轴(长轴)4a、5a线对称的形状。并且，第一臂4以及第二臂5也可以具有以各自的中心轴4a、5a为中心的圆形、椭圆形或者带圆角的多边形状的横截面形状。具体而言，在横截面形状为圆形或者椭圆形的情况下，圆的直径或椭圆的长径或短径在长度方向的中央附近小，并且朝向两端连续地逐渐变大。同样地，横截面形状为带圆角的四边形的情况下，相对于第三轴线C垂直的四边形的相对的两边在长度方向的中央附近较小，朝向两端连续地逐渐变大。物体X的夹入位置处的横截面形状的曲率越大，越能够降低对所夹住的物体的压迫力。以下对以如此方式构成的本实施方式的机器人1的作用进行说明。根据本实施方式的机器人1，在第一臂4与第二臂5之间配置有物体X的状态下，若两臂4、5的相对角度逐渐变小，则当满足了预定的条件时会发生物体X的夹入。夹入的条件取决于由两臂4、5的表面状态以及物体的性状决定的物体X与两臂4、5之间的摩擦系数、或者物体X的大小等。例如，如图1所示，在第一臂4的中心轴4a与第二臂5的中心轴5a之间的相对角度为90°的情况下，通过宽度尺寸朝向长度方向的中央变小的形状，使得第一臂4与第二臂5的邻接的侧面4b、5b所形成的角度大于90°。在该时刻，发生夹入的可能性较低。如图2所示，当第一臂4的中心轴4a与第二臂5的中心轴5a之间的相对角度小于90°时，物体X相对于第一臂4以及第二臂5的侧面4b、5b向箭头Y的方向滑动，在两臂4、5之间向远离第三轴线C的方向被推出。此时，邻接的侧面4b、5b所形成的角度小于90°，夹入的可能性变高。而且，在第一臂4的中心轴4a与第二臂5的中心轴5a之间的某相对角度(第一相对角度)θ1处满足了夹入的条件时，物体X不再相对于第一臂4以及第二臂5的侧面4b、5b滑动。由此，如图2所示，物体X在该位置处夹入两臂4、5之间。在发生了夹入的状态下，若第一臂4与第二臂5之间的相对角度进一步变小，则作为压迫物体X的反作用，作用于第一臂4以及第二臂5的转矩增大。作用于第一臂4以及第二臂5的转矩利用传感器7进行检测，在检测出的转矩超过预定的阈值的情况下，控制装置使机器人1的动作停止。由此，能够防止过大的压迫力作用于夹入在两臂4、5之间的物体X。在该情况下，根据本实施方式的机器人1，第一臂4以及第二臂5均具有宽度尺寸朝向长度方向的中央连续变小的形状。由此，如图2所示，物体X接触的接触点处的第一臂4以及第二臂5的侧面4b、5b的切线之间的相对角度θ2大于第一臂4的中心轴4a与第二臂5的中心轴5a之间的相对角度θ1。即，第一臂4以及第二臂5的横截面的沿着与第三轴线正交的平面的方向的、与第三轴线C交叉的第一臂4的中心轴4a与第二臂5的中心轴5a所形成的相对角度θ1小于物体X夹入时邻接的第一臂4以及第二臂5的最外周轮廓线所形成的相对角度θ2。其结果是，在发生夹入的时刻的物体X与第一臂4以及第二臂5的侧面4b、5b之间的关系中，第一臂4以及第二臂5的侧面4b、5b的切线之间的相对角度为θ2。假如，如图3所示，第一臂4以及第二臂5的形状为宽度尺寸不沿着长度方向发生变化的形状，则当第一臂4的中心轴4a与第二臂5的中心轴5a之间的相对角度为θ2时会发生夹入。其结果是，在图3的机器人1'的情况下，发生夹入的物体X的位置如实线所示为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人，其特征在于，具备：/n两个连杆部件，其具有长轴且以能够围绕轴线相对旋转的方式连接；以及/n传感器，其检测由于物体夹于该连杆部件之间而作用于该连杆部件之间的围绕所述轴线的力，/n所述机器人具有如下形状：至少一个所述连杆部件的横截面的沿着与所述轴线正交的平面的方向的、从与所述轴线交叉的所述长轴开始的至少一侧的宽度尺寸，从该连杆部件的所述长轴方向的至少中途位置朝向所述轴线连续扩大。/n

【技术特征摘要】
20190527 JP 2019-0984081.一种机器人，其特征在于，具备：
两个连杆部件，其具有长轴且以能够围绕轴线相对旋转的方式连接；以及
传感器，其检测由于物体夹于该连杆部件之间而作用于该连杆部件之间的围绕所述轴线的力，
所述机器人具有如下形状：至少一个所述连杆部件的横截面的沿着与所述轴线正交的平面的方向的、从与所述轴线交叉的所述长轴开始的至少一侧的宽度尺寸，从该连杆部件的所述长轴方向的至少中途位置朝向所述轴线连续扩大。


2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述机器人具有如下形...

【专利技术属性】
技术研发人员：古田諭史，中山一隆，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP