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公開番号2023180370
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-21
出願番号2022093611
出願日2022-06-09
発明の名称ロボットシステム
出願人株式会社不二越
代理人個人,個人
主分類B25J 19/00 20060101AFI20231214BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】ロボットの姿勢又は駆動状態によらず、ガススプリングの内部のガス圧の低下状態を推定する。
【解決手段】ロボットシステム1は、アーム4aと、アーム4aに関節6aを介して回動自在に支持されるアーム4bと、アーム4bを駆動するための駆動モータ7aと、アーム4aとアーム4bとに固定され、駆動モータ7aの出力を補助するガススプリング20と、を有するロボット10と、アーム4aにおけるガススプリング20が固定されている固定部8の変形量を測定する測定部36と、測定部36により測定された変形量に基づき、ガススプリング20の内部のガス圧の低下状態を推定する推定部38と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
一方のアームと、
前記一方のアームに関節を介して回動自在に支持される他方のアームと、
前記他方のアームを駆動するための駆動モータと、
前記一方のアームと前記他方のアームとに固定され、前記駆動モータの出力を補助する出力補助機構と、
を有するロボットと、
前記一方のアームにおける前記出力補助機構が固定されている固定部の変形量を測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記変形量に基づき、前記出力補助機構の補助状態を推定する推定部と、
を備えることを特徴とするロボットシステム。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記測定部は、前記固定部に設けられたひずみゲージを用いて前記変形量を測定することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記推定部は、予め記憶された基準の前記変形量と、前記測定部により測定された前記変形量と、に基づき、前記補助状態を推定することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記測定部は、前記駆動モータが停止状態である場合に、前記変形量を測定することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記出力補助機構は、ガススプリングであることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載のロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方のアームと他方のアームとに固定され、駆動モータの出力を補助する出力補助機構を有するロボットを具備するロボットシステムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
駆動モータによって駆動されるアームを備えるロボットシステムにおけるロボットにおいては、アームに作用する重力によって駆動モータに加わる負荷を低減するための出力補助機構を設けることが知られている。例えば、下記特許文献１に開示されたロボットでは、アームに対して出力補助機構としてのガススプリングを設けており、ガススプリングが出力する補助トルクによって、駆動モータに加わる負荷を低減している。ガススプリングは、シリンダと、当該シリンダ内を摺動可能であって当該シリンダ内に封入された高圧のガスを圧縮するピストンロッドと、を含んでいる。シリンダ内へピストンロッドが挿入されてガススプリングの長さが短くなるにつれて、シリンダ内に封入されたガス圧が大きくなる。ガススプリングは、このガス圧による反力（伸縮力）によって、補助トルクを出力する。
【０００３】
ここで、ガススプリングでは、ピストンロッドの摺動によって内部のガスが徐々に漏洩したり、ガススプリングの故障によって内部のガスが急激に漏洩したりすることにより、内部のガス圧が低下してしまうことがある。当該ガス圧が低下すると、ガススプリングの反力が低下し、当該反力による補助トルクが低下してしまう。そして、駆動モータの負荷が増加する結果、駆動モータによってアームを支持することができなくなってしまうおそれがある。このような状況を抑制するため、ガススプリングの補助状態を推定し、推定した補助状態に基づきガススプリングの保守（点検、修理、交換、補充等を含むメンテナンス。）を行う必要がある。
【０００４】
下記特許文献１では、ガススプリングの補助状態として内部のガス圧の低下状態を推定する方法が提案されている。この方法では、ガススプリング内のガスが漏洩していないと仮定した場合に駆動モータが負担すべきトルクの理論値と、実際に駆動モータが負担するトルクの実測値とを比較することによって、ガススプリングが出力する補助トルクの低下状態、ひいてはガススプリングの内部のガス圧の低下状態を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１７－１５９４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えばガススプリングの伸縮方向とアームの回動軸とが一直線上にある死点付近でアームを動作させる場合には、ガススプリングによる補助トルクがほとんど生じなくなる。このため、この死点付近でロボットが繰り返し動作を行う場合、上記特許文献１に開示された方法で推定される補助トルクの低下が、ガススプリングの内部のガス圧の低下によるものなのか、ノイズ又は測定誤差等の他の要因によるものなのかの判別が困難である。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示された方法では、ガス圧の低下状態を推定するためには、まず駆動モータに設けられた電磁ブレーキを解除しアームを回動自在な状態とした上で、駆動モータによるトルクとガススプリングによる補助トルクとによってアームを支持することが必要になる。このため、ガススプリングの故障等により極度に内部のガス圧が低下していた場合には、駆動モータによるトルクのみでアームを支持することができず、電磁ブレーキを解除すると同時にアームが落下してしまうおそれがある。
【０００８】
以上のように、上記特許文献１に開示された方法では、ロボットが特定の姿勢状態である場合や、電磁ブレーキにより駆動モータが制動されロボットが停止状態である場合等において、出力補助機構としてのガススプリングの補助状態を推定することが困難であるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、ロボットの姿勢又は駆動状態によらず、出力補助機構の補助状態を推定することができるロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るロボットシステムは、一方のアームと、前記一方のアームに関節を介して回動自在に支持される他方のアームと、前記他方のアームを駆動するための駆動モータと、前記一方のアームと前記他方のアームとに固定され、前記駆動モータの出力を補助する出力補助機構と、を有するロボットと、前記一方のアームにおける前記出力補助機構が固定されている固定部の変形量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記変形量に基づき、前記出力補助機構の補助状態を推定する推定部と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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