机械手及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种机械手，包括：臂（４）；臂（６）；保持部（８）；将臂（４）和臂（６）可转动地连接的第一关节部（５）；将臂（６）和保持部（８）可转动地连接的第二关节部（７）；可驱动第一关节部（５）的第一关节驱动部；可驱动第二关节部（７）的第二关节驱动部；确定臂（４）和臂（６）中存在与障碍物碰撞的可能性的其中一个臂或与障碍物发生了碰撞的其中一个臂的构件确定部；以及控制第一关节驱动部和第二关节驱动部，以使由构件确定部确定的其中一个臂朝离开障碍物的方向转动，并且使另一个臂朝接近障碍物的方向转动的控制装置（２２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
关于避免向障碍物碰撞的技术，提出有各种各样的方案。例如，在日本专利公开公报特开平9-207089号所公开的机械手中，在多关节结 构体的前端设置有照相机，利用该照相机拍摄机械手的前端附近的图像，并且在检测出 障碍物的情况下控制机械手的姿势以避开障碍物。在以往的机械手中，若在进行姿势控制时检测出障碍物，则使流向驱动可动构 件的驱动部的马达的电流方向反转，从而对臂施加反向的转矩。然后，通过该反向的 转矩来避免碰撞。一般，在机械手中，为了获得驱动转矩，在马达输出部组装有减速机 构，马达工作时的转速较高。因此，存在马达从减速到反转为止的时间变长的倾向。 即，在以往的机械手中，由于直到可动构件的反转为止的时间较长，所以存在避免碰撞 或碰撞时的反转动作的响应性不足的问题。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够迅速地进行可动构件的反转动 作的。本专利技术所涉及的机械手包括第一可动构件；第二可动构件；保持部；第一关 节部，可转动地连接所述第一可动构件和所述第二可动构件；第二关节部，可转动地连 接所述第二可动构件和所述保持部；第一关节驱动部，驱动所述第一关节部；第二关节 驱动部，驱动所述第二关节部；构件确定部，确定所述第一可动构件和所述第二可动构 件中被检测出有可能与障碍物碰撞或已经与障碍物碰撞的其中之一的可动构件；以及控 制装置，控制所述第一关节驱动部和所述第二关节驱动部，使由所述构件确定部确定的 所述其中之一的可动构件朝离开所述障碍物的方向转动，并使另一可动构件朝接近所述 障碍物的方向转动。此外，本专利技术所涉及的另一种机械手包括第一可动构件；第二可动构件；第 一关节部，可转动地连接所述第一可动构件和所述第二可动构件；移动部，具有移动驱 动部；第三关节部，可转动地连接所述第二可动构件和所述移动部；第一关节驱动部， 驱动所述第一关节部；第三关节驱动部，驱动所述第三关节部；构件确定部，确定所述 第一可动构件和所述第二可动构件中被检测出有可能与障碍物碰撞或已经与障碍物碰撞 的其中之一的可动构件；以及控制装置，控制所述第一关节驱动部、所述第三关节驱动 部以及所述移动驱动部，使由所述构件确定部确定的其中之一的可动构件朝离开所述障 碍物的方向转动，当所述其中之一的可动构件为所述第一可动构件的情况下，使所述移 动部朝离开所述障碍物的方向移动，当所述其中之一的可动构件为所述第二可动构件的 情况下，使所述移动部朝接近所述障碍物的方向移动。此外，本专利技术提供机械手的控制方法，其中，该机械手包括第一可动构件； 第二可动构件；保持部；将所述第一可动构件和所述第二可动构件可转动地连接的第一 关节部；将所述第二可动构件和所述保持部可转动地连接的第二关节部；驱动所述第一 关节部的第一关节驱动部；以及驱动所述第二关节部的第二关节驱动部，所述机械手的 控制方法包括以下步骤构件确定步骤，确定所述第一可动构件和所述第二可动构件中 被检测出有可能与障碍物碰撞或已经与障碍物碰撞的其中之一的可动构件；以及控制步 骤，控制所述第一关节驱动部和所述第二关节驱动部，使在所述构件确定步骤确定的其 中之一的可动构件朝离开所述障碍物的方向转动，并使另一可动构件朝接近所述障碍物 的方向转动。此外，本专利技术提供另一种机械手的控制方法，其中，该机械手包括第一可动 构件；第二可动构件；具有移动驱动部的移动部；将所述第一可动构件和所述第二可动 构件可转动地连接的第一关节部；将所述第二可动构件和所述移动部可转动地连接的第 三关节部；驱动所述第一关节部的第一关节驱动部；以及驱动所述第三关节部的第三关 节驱动部，所述机械手的控制方法包括以下步骤构件确定步骤，确定所述第一可动构 件和所述第二可动构件中被检测出有可能与障碍物碰撞或已经与障碍物碰撞的其中之一 的可动构件；以及控制步骤，控制所述第一关节驱动部、所述第三关节驱动部以及所述 移动驱动部，使在所述构件确定步骤确定的其中之一的可动构件朝离开障碍物的方向转 动，当所述其中之一的可动构件为所述第一可动构件的情况下，使所述移动部朝离开所 述障碍物的方向移动，当所述其中之一的可动构件为所述第二可动构件的情况下，使所 述移动部朝接近所述障碍物的方向移动。附图说明图1是本专利技术实施方式1的机械手的概略结构图。图2是表示该机械手的结构的方框图。图3是表示该机械手的碰撞回避动作的第一例的概略正视图。图4是表示该机械手的碰撞回避动作的第二例的概略正视图。图5是用于说明该机械手的加速判断部的加速判断条件的图。图6是用于说明有助于该机械手的可动构件的旋转的反作用力成分的方向的 图。图7是说明该机械手的障碍物回避动作的流程图。图8是本专利技术实施方式2的机械手的概略结构图。图9是表示该机械手的结构的方框图。图10是表示该机械手的退避动作的第一例的概略正视图。图11是表示该机械手的退避动作的第二例的概略正视图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。(实施方式1)首先，参照图1，对本专利技术的实施方式1的机械手1的结构进行说明。图1是本专利技术实施方式1的机械手1的概略结构图。机械手1具备可动部91和保持该可动部91的保持部8。可动部91具有作为可 动构件的手2、作为可动构件的臂4、以及作为可动构件的臂6。另外，可动部91只要至 少具有两个可动构件(第一可动构件和第二可动构件)即可，例如，可动部91也可以采 用仅具有手2和臂4的结构、或仅具有臂4和臂6的结构、或者还连接有其它可动构件的 结构。手2具有把持物品的功能，通过关节部3与臂4的前端部连接。臂4的基端部 通过关节部5与臂6的前端部连接。臂6的基端部通过关节部7与保持部8连接。手2 和臂4、臂6可分别相互转动地连接在一起。关节部5的转动轴与关节部7的转动轴在与 图1的纸面垂直的方向上相互平行。保持部8具备机构部81和驱动部82。机构部81具备能够拍摄可动部91的拍摄 部11、12。拍摄部11、12还能够拍摄与可动部91碰撞的障碍物9。驱动部82具备 用于输入操作指令的输入部21 ；用于监视与障碍物9的碰撞的碰撞监视部23 ；以及驱动 手2和臂4、6的关节驱动部(后述的致动器31、51、71)的控制装置22。拍摄部11、 12向碰撞监视部23输出拍摄图像。控制装置22基于从输入部21得到的操作指令信息和 从碰撞监视部23得到的监视信息，利用关节驱动部的控制部22进行控制。另外，此处采用了将拍摄部11、12设置于机构部81的结构，但也可以采用将拍 摄部11、12设置于机构部81以外的其他部位的结构(例如，设置在能够俯瞰整个机械手 1的周围环境位置上的结构)。接下来，参照图2，对机械手1的结构和动作进行说明。图2是表示本专利技术的实 施方式1的机械手1的结构的方框图。关节部3、5、7分别具备作为关节驱动部的致动器31、51、71。致动器31通 过减速机38相对于臂4旋转地驱动手2。同样地，致动器51通过减速机38相对于臂6 旋转地驱动臂4。致动器71通过减速机38相对于保持部8旋转地驱动臂6。减速机38 通过齿轮等使后述的马达34的旋转减速，并且提高致动器31、51、71的驱动转矩。此 外，减速机38还具有作为将致动器31、51、71的驱动力分别传递至手2、臂4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手，其特征在于包括：第一可动构件；第二可动构件；保持部；第一关节部，可转动地连接所述第一可动构件和所述第二可动构件；第二关节部，可转动地连接所述第二可动构件和所述保持部；第一关节驱动部，驱动所述第一关节部；第二关节驱动部，驱动所述第二关节部；构件确定部，确定所述第一可动构件和所述第二可动构件中被检测出有可能与障碍物碰撞或已经与障碍物碰撞的其中之一的可动构件；以及控制装置，控制所述第一关节驱动部和所述第二关节驱动部，使由所述构件确定部确定的所述其中之一的可动构件朝离开所述障碍物的方向转动，并使另一可动构件朝接近所述障碍物的方向转动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥田晃庸，藤冈总一郎，水野修，松川善彦，东条刚史，高桥里枝，中村彻，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP