特許ウォッチ

公開番号2025018823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122845
出願日2023-07-27
発明の名称ロボットシステム
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人
主分類B25J 17/02 20060101AFI20250130BHJP(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】狭小なスペースにおいてハンドの動作範囲を拡大する。
【解決手段】ロボットシステム100は、ロボット1と、前記ロボット1を制御する制御装置9とを備え、前記ロボット1は、所定の第1方向Xへ伸縮するロボットアーム2と、前記ロボットアーム2に連結されたリスト4と、前記リスト4に連結されたハンド3とを有し、前記リスト4は、前記ハンド3を前記第1方向Xと交差する第2方向Zへ移動させ、前記制御装置9は、前記ロボットアーム2を前記第1方向Xへ伸長させることによって前記リスト4及び前記ハンド3を前記第1方向Xへ移動させる進出動作と、前記進出動作の後に前記リスト4によって前記ハンド3を前記第2方向Zへ移動させる昇降動作とを前記ロボット1に実行させる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
ロボットと、
前記ロボットを制御する制御装置とを備え、
前記ロボットは、
所定の第１方向へ伸縮するロボットアームと、
前記ロボットアームに連結されたリストと、
前記リストに連結されたハンドとを有し、
前記リストは、前記ハンドを前記第１方向と交差する第２方向へ移動させ、
前記制御装置は、前記ロボットアームを前記第１方向へ伸長させることによって前記リスト及び前記ハンドを前記第１方向へ移動させる進出動作と、前記進出動作の後に前記リストによって前記ハンドを前記第２方向へ移動させる昇降動作とを前記ロボットに実行させるロボットシステム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載のロボットシステムにおいて、
前記リストは、前記第１方向及び前記第２方向の両方と交差する方向に延びるピッチ軸及び前記第１方向に延びるロール軸の少なくとも一方の回りに回転可能に前記ハンドを支持し、
前記制御装置は、前記進出動作において、前記ピッチ軸又は前記ロール軸回りの前記ハンドの回転姿勢を前記昇降動作時とは異なる姿勢に変更して、前記ロボットアームを前記第１方向へ伸長させるロボットシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御装置は、前記進出動作において、前記ピッチ軸又は前記ロール軸回りの前記ハンドの回転姿勢を、前記進出動作時に前記リスト及び前記ハンドが通るスペースの大きさに応じて変更するロボットシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のロボットシステムにおいて、
前記リストは、前記第１方向及び前記第２方向の両方と交差する方向に延びるピッチ軸及び前記第１方向に延びるロール軸の少なくとも一方の回りに回転可能に前記ハンドを支持し、
前記制御装置は、
前記昇降動作の後に前記ハンドにワークを保持させる保持動作と、前記保持動作の後に前記ロボットアームを前記第１方向へ収縮させることによって前記リスト及び前記ハンドを前記第１方向へ移動させる後退動作とを前記ロボットにさらに実行させ、
前記後退動作において、前記ピッチ軸又は前記ロール軸回りの前記ハンドの回転姿勢を前記昇降動作時とは異なる姿勢に変更して、前記ロボットアームを前記第１方向へ収縮させるロボットシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御装置は、前記後退動作において、前記ピッチ軸又は前記ロール軸回りの前記ハンドの回転姿勢を、前記後退動作時に前記リスト及び前記ハンドが通るスペースの大きさに応じて変更するロボットシステム。
【請求項６】
請求項４に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御装置は、前記後退動作において、前記ハンドに保持されたワークが他の物体に接触する場合に、前記ピッチ軸又は前記ロール軸回りの前記ハンドの回転姿勢を、前記後退動作時に前記リスト及び前記ハンドが通るスペースの大きさに応じて変更するロボットシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のロボットシステムにおいて、
前記リストは、前記第１方向に延びるロール軸回りに回転可能であり、
前記制御装置は、前記昇降動作時に、前記ロール軸回りの前記リストの回転姿勢を変更することによって前記第２方向の向きを変更するロボットシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のロボットシステムにおいて、
前記リストは、前記第１方向と交差する方向に延びるヨー軸回りに回転可能に前記ハンドを支持し、
前記制御装置は、前記昇降動作時に、前記ヨー軸回りの前記ハンドの回転姿勢を変更するロボットシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットは、
箱状の本体を含む台車と、
前記台車に配置され、前記ロボットアームを所定の第３方向に昇降可能に支持する昇降機とをさらに備え、
前記台車は、前記台車の上面から下方に窪む凹部を有し、
前記昇降機は、前記凹部に配置され、前記ロボットアームを前記上面よりも下方まで降下させるロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、ロボットシステムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、ロボットアームとハンドとを有するロボットが知られている。例えば、特許文献１には、ロボットアームの先端にハンドが取り付けられたロボットが開示されている。このロボットは、部品棚に配置された部品箱の中のワークをハンドによってピッキングする。ロボットは、部品棚における狭小なスペースにハンドを挿入する。ハンドは、その状態から昇降動作及びピッチ動作を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１２４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の棚のような狭小なスペースで作業を行う場合、ロボットの動作、例えば、ロボットアームの動作は制限される。ロボットの動作が制限される環境下においては、ハンドの動作範囲を拡大することによって、作業の柔軟性が向上する。
【０００５】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、狭小なスペースにおいてハンドの動作範囲を拡大することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のロボットシステムは、ロボットと、前記ロボットを制御する制御装置とを備え、前記ロボットは、所定の第１方向へ伸縮するロボットアームと、前記ロボットアームに連結されたリストと、前記リストに連結されたハンドとを有し、前記リストは、前記ハンドを前記第１方向と交差する第２方向へ移動させ、前記制御装置は、前記ロボットアームを前記第１方向へ伸長させることによって前記リスト及び前記ハンドを前記第１方向へ移動させる進出動作と、前記進出動作の後に前記リストによって前記ハンドを前記第２方向へ移動させる昇降動作とを前記ロボットに実行させる。
【発明の効果】
【０００７】
前記ロボットシステムによれば、狭小なスペースにおいてハンドの動作範囲を拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、ロボットシステムを示す模式図である。
図２は、移送作業におけるコンテナ内でのリスト及びハンドの動きを説明するための模式図である。
図３は、基本状態におけるリストの斜視図である。
図４は、基本状態におけるリストの側面図である。
図５は、基本状態におけるリストの平面図である。
図６は、図５のVI－VI線におけるリストの断面図である。
図７は、進出状態におけるリストの側面図である。
図８は、ハンドが第２方向へ最も進出した状態におけるリストの側面図である。
図９は、ハンドが第２方向へ最も進出した状態におけるリストの斜視図である。
図１０は、ピッチ動作後のリストの側面図である。
図１１は、ハンドが第２方向へ最も進出し且つピッチ角度が９０度の場合のリスト４の側面図である。
図１２は、ロール動作後のリストの斜視図である。
図１３は、リンク機構がロール軸回りに回転した状態のリストの正面図である。
図１４は、ヨー動作後のリストの側面図である。
図１５は、制御装置の概略的なハードウェア構成を示す図である。
図１６は、制御装置の制御系統の構成を示すブロック図である。
図１７は、進出動作時のハンド及びリストの側面図である。
図１８は、昇降動作時のハンド及びリストの側面図である。
図１９は、後退動作を行う前のハンド及びリストの側面図である。
図２０は、進出動作前にピッチ軸回りのハンドの姿勢が変更された状態のハンド及びリストの側面図である。
図２１は、進出動作時のハンドの回転姿勢をロール動作によって変更した場合のハンド及びリストの正面図である。
図２２は、リンク機構がロール軸回りに回転した状態のハンド及びリストの正面図である。
図２３は、コンテナの上方へ配置されたハンド及びリストの正面図である。
図２４は、ロール動作後のハンド及びリストの正面図である。
図２５は、直進動作後のハンド及びリストの正面図である。
図２６は、隣接する複数のワークをピッキングする際のヨー動作前のハンド及びリストの側面図である。
図２７は、隣接する複数のワークをピッキングする際のヨー動作後のハンド及びリストの側面図である。
図２８は、ワークを把持した状態でハンドを第２方向において退出させたハンド及びリストの側面図である。
図２９は、ワークを把持した状態のハンドをピッチ軸回りに回転させたハンド及びリストの側面図である。
図３０は、後退動作時のハンドの回転姿勢をロール動作によって変更した場合のハンド及びリストの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本開示において、平行、直交又は同一とは、厳密な平行、直交又は同一だけでなく、実質的な平行、直交又は同一も含む。
【００１０】
図１は、ロボットシステム１００を示す模式図である。ロボットシステム１００は、ロボット１と、ロボット１を制御する制御装置９とを備える。例えば、ロボット１は、移送作業を行う。具体的には、ロボット１は、棚Ｓに載置された第１コンテナＣ１からワークＷを取り出して、ワークＷを第２コンテナＣ２へ移送する。第１コンテナＣ１は、ワークＷを収容する移送元のコンテナである。第２コンテナＣ２は、ワークＷを収容する移送先のコンテナである。
（【００１１】以降は省略されています）

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