机器人、末端执行器和机器人系统技术方案

提供一种能够执行精确工作的机器人。所述机器人包括致动器单元和设置在致动器单元的尖端处的末端执行器。所述末端执行器包括能够检测与工件接触的接触区域中的压力分布的第一传感器、以及能够检测所述接触区域的位置信息的第二传感器。息的第二传感器。息的第二传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人、末端执行器和机器人系统


[0001]本公开涉及一种机器人、末端执行器和机器人系统。

技术介绍

[0002]近年来，工业机器人已被用于各种工业产品的生产线上。作为工业机器人，包括在机械臂尖端处的末端执行器(机械手)的工业机器人是广为人知的。作为末端执行器，提出了一种根据工作内容具有不同配置的末端执行器。
[0003]例如，专利文献1提出了一种末端执行器，包括掌部、连接到掌部的多个指部、以及设置在每个指部处的触觉传感器单元和力接受部。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1
[0007]JP 2020
‑
49581A

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]预计在未来流行的廉价末端执行器(机械手)上可能不会安装能够对每个手指进行精确位置控制的致动器。当没有安装这样的致动器时，会难以执行精确的工作(例如，组装箱体等的工作)。
[0010]本公开的目的是提供一种能够执行精确的工作的机器人、末端执行器和机器人系统。
[0011]问题的解决手段
[0012]为了解决上述问题，第一公开是一种机器人，包括：
[0013]致动器单元；以及
[0014]末端执行器，所述末端执行器设置在致动器单元的尖端，并且所述末端执行器包括：
[0015]第一传感器，所述第一传感器被配置为能够检测与工件接触的接触区域中的压力分布；以及
[0016]第二传感器，所述第二传感器被配置为能够检测接触区域的位置信息。
[0017]第二公开是一种末端执行器，包括：
[0018]第一传感器，所述第一传感器被配置为能够检测与工件接触的接触区域中的压力分布；以及
[0019]第二传感器，所述第二传感器被配置为能够检测所述接触区域的位置信息。
[0020]第三公开是一种机器人系统，包括：
[0021]机器人；以及
[0022]控制装置，所述控制装置被配置为控制机器人，
[0023]其中机器人包括：
[0024]致动器单元；和
[0025]末端执行器，所述末端执行器设置在致动器单元的尖端，
[0026]并且，所述末端执行器包括：
[0027]第一传感器，所述第一传感器被配置为能够检测与工件接触的接触区域中的压力分布；以及
[0028]第二传感器，所述第二传感器被配置为能够检测所述接触区域的位置信息。
附图说明
[0029][图1]图1是示出根据本公开的第一实施方式的机器人系统的配置示例的示意图。
[0030][图2]图2是示出根据本公开的第一实施方式的机器人系统的配置示例的框图。
[0031][图3]图3是示出机械手的配置示例的示意图。
[0032][图4]图4A和4B是示出用于控制机械手的各阈值的示例的图。
[0033][图5]图5是示出力觉传感器的配置示例的截面图。
[0034][图6]图6是示出检测层的配置示例的平面图。
[0035][图7]图7是示出检测层的配置示例的截面图。
[0036][图8]图8是示出感测部的配置示例的平面图。
[0037][图9]图9是示出多条走线布线的布置示例的平面图。
[0038][图10]图10是示出在检测压力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0039][图11]图11是示出在检测剪切力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0040][图12]图12是示出在仅压力作用于力觉传感器的状态下的第一检测层和第二检测层的输出信号分布的示例的图。
[0041][图13]图13是示出在剪切力作用于力觉传感器的状态下的第一检测层和第二检测层的输出信号分布的示例的图。
[0042][图14]图14是图6中沿XIV
‑
XIV线得到的截面图。
[0043][图15]图15A、15B和15C是示出根据本公开的第一实施方式的机器人系统的操作示例的示意图。
[0044][图16]图16是示出根据本公开的第一实施方式的机器人系统的操作示例的流程图。
[0045][图17]图17是示出根据本公开的第一实施方式的机器人系统的操作示例的流程图。
[0046][图18]图18是示出根据本公开的第二实施方式的机械手中包括的力觉传感器的配置示例的截面图。
[0047][图19]图19是示出在检测压力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0048][图20]图20是示出在检测剪切力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0049][图21]图21是示出根据本公开的第三实施方式的机械手中包括的力觉传感器的配置示例的截面图。
[0050][图22]图22是示出在检测压力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0051][图23]图23是示出在检测剪切力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0052][图24]图24是示出根据本公开的第四实施方式的机械手中包括的力觉传感器的配置示例的截面图。
[0053][图25]图25是示出在检测压力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0054][图26]图26是示出在检测剪切力时的力觉传感器的操作示例的截面图。
[0055][图27]图27是示出根据本公开的第五实施方式的机械手中包括的力觉传感器的配置示例的截面图。
[0056][图28]图28是示出根据本公开的第六实施方式的机械手中包括的力觉传感器的配置示例的截面图。
[0057][图29]图29是示出双臂型机器人的配置示例的示意图。
[0058][图30]图30是示出机械手的配置示例的示意图。
具体实施方式
[0059]将参照附图按以下顺序描述本公开的实施方式。此外，在下列实施方式的所有附图中，相同或相应的部分用相同的附图标记表示。
[0060]1第一实施方式(机械手、多关节机器人和机器人系统的示例)
[0061]2第二实施方式(力觉传感器的示例)
[0062]3第三实施方式(力觉传感器的示例)
[0063]4第四实施方式(力觉传感器的示例)
[0064]5第五实施方式(力觉传感器的示例)
[0065]6第六实施方式(力觉传感器的示例)
[0066]7修改示例
[0067]<1第一实施方式>
[0068][机器人系统的配置][0069]图1是示出根据本公开的第一实施方式的机器人系统的配置示例的示意图。图2是示出根据本公开的第一实施方式的机器人系统的配置示例的框图。机器人系统包括机器人控制装置1、多关节机器人10、照相机13和夹具装置14。多关节机器人10可用于诸如组装工作、装配工作、运输工作、码垛工作或拆包工作等工作。组装工作的具体示例包括用于组装箱体(例如，纸板箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人，包括：致动器单元；以及末端执行器，所述末端执行器设置在所述致动器单元的尖端处，其中所述末端执行器包括：第一传感器，所述第一传感器被配置为能够检测与工件接触的接触区域中的压力分布；以及第二传感器，所述第二传感器被配置为能够检测所述接触区域的位置信息。2.根据权利要求1所述的机器人，其中所述第一传感器包括基板，并且所述第二传感器设置在所述基板上。3.根据权利要求2所述的机器人，其中所述基板是柔性基板。4.根据权利要求1所述的机器人，其中所述第一传感器被配置为能够检测所述接触区域的剪切力。5.根据权利要求1所述的机器人，进一步包括第三传感器，所述第三传感器被配置为能够检测所述接触区域的角度信息。6.根据权利要求1所述的机器人，进一步包括照相机，所述照相机被配置为拍摄所述工件。7.根据权利要求1所述的机器人，其中所述第一传感器包括：检测层，所述检测层包括第一表面和与所述第一表面相对侧的第二表面，并且包括电容式的感测部；第一导电层，所述第一导电层被设置为面对所述检测层的所述第一表面；第二导电层，所述第二导电层被设置为面对所述检测层的所述第二表面；第一变形层，所述第一变形层设置在所述第一导电层与所述检测层之间，并且根据在所述第一传感器的厚度方向上作用的压力而弹性变形；以及第二变形层，所述第二变形层设置在所述第二导电层与所述检测层之间，并且根据在所述第一传感器的厚度方向上作用的压力而弹性变形。8.根据权利要求1所述的机器人，其中所述第一传感器包括：第一检测层，所述第一检测层包括第一表面和与所述第一表面相对侧的第二表面，并且包括电容式的第一感测部；第二检测层，所述第二检测层包括面对所述第一检测层的所述第二表面的第一表面，并且包括电容式的第二感测部；第一导电层，所述第一导电层被设置为面对所述第一检测层的所述第一表面；第二导电层，所述第二导电层设置在所述第一检测层与所述第二检测层之间；隔离层，所述隔离层设置在所述第一检测层与所述第二导电层之间，以将所述第一检测层与所述第二导电层隔离；第一变形层，所述第一变形层设置在所述第一导电层与所述第一检测层之间，并且根据在所述第一传感器的厚度方向上作用的压力而弹性变形；以及第二变形层，所述第二变形层设置在所述第二导电层与所述第二检测层之间，并且根据在所述第一传感器的厚度方向上作用的压力而弹性变形，
所述隔离层的25％CLD值是所述第一变形层的25％CLD值的10倍或更多倍，并且所述隔离层的25％CLD值是所述第二变形层的25％CLD值的10倍或更多倍。9.根据权利要求1所述的机器人，其中所述第一传感器包括：第一检测层，所述第一检测层包括第一表面和与所述第一表面相对侧的第二表面，并且包括电容式的第一感测部；第二检测层，所述第二检测层包括面对所述第一检测层的所述第二表面的第一表面和与所述第一表面相对侧的第二表面，并且包括电容式的第二感测部；隔离层，所述隔离层设置在所述第一检测层与所述第二检测层之间，以将所述第一检测层与所述第二检测层隔离；第一导电层，所述第一导电层被设置为面对所述第一检测层的所述第一表面；第二导电层，所述第二导电层被设置为面对所述第二检测层的所述第二表面；第一变形层，所述第一变形层设置在所述第一导电层与所述第一检测层之间，并且根据在所述第一传感器的厚度方向上作用的压力而弹性变形；以及第二变形层，所述第二变形层设置在所述第二导电层与所述第二检测层之间，并且根据在所述第一传感器的厚度方向上作用的压力而弹性变形；所述隔离层的25％CLD值是所述第一变形层的25％CLD值的10倍或更多倍，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：塚本圭，永仮智子，坂仓義晃，小林健，后藤哲郎，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：