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公開番号2025160923
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2025111243,2022099734
出願日2025-07-01,2020-11-05
発明の名称ロボット搭載移動装置
出願人DMG森精機株式会社
代理人弁理士法人タス・マイスター
主分類B25J 13/08 20060101AFI20251016BHJP(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】工作機械内で対象物に作用する動作を行うロボットの位置を精度良く設定する。
【解決手段】第1装置位置と異なる第2装置位置において、カメラで識別画像が撮像された際の識別図形の位置である第2識別位置に基づいて、第2識別位置が第2装置位置から所定の範囲内にある場合には、ハンド部の位置を調整し、第2識別位置が前記第2装置位置から所定の範囲外にある場合には、前記移動部を移動させ前記移動部の位置を調整する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
工作機械の水平面と交差する面に配された識別図形の情報をもとに対象物を把持する動作を行うロボットを搭載したロボット搭載移動装置であって、
（ｉ）前記対象物を把持するためのハンド部と、（ｉｉ）前記ハンド部を可動可能に繋いでいる第２アーム部と、（ｉｉｉ）前記第２アーム部を可動可能に繋いでいる第１アーム部と、（ｉｖ）前記第１アーム部とは反対側の前記ハンド部側に設けられたカメラと、を有するロボットと、
前記ロボットが搭載され移動可能な移動部と、
前記ロボット搭載移動装置が前記工作機械の加工領域を開閉するドアの前の所定位置にある際に、前記ロボットのハンド部に前記工作機械内にある対象物を把持する動作を行わせる制御部と、を備え、
前記制御部は、（ａ）前記所定位置において、前記ロボットの姿勢を、前記工作機械の水平面と交差する面に配された識別図形に対して前記カメラが対向する位置となる撮像姿勢にし、（ｂ）前記撮像姿勢で、前記識別図形を前記カメラで撮像させ、（ｃ）撮像された前記識別図形の情報をもとに前記ロボットのハンド部の位置を調整し、前記ロボットに前記工作機械内にある対象物を把持する動作を行わせる、ロボット搭載移動装置。
続きを表示（約 64 文字）【請求項２】
前記識別図形は、前記工作機械の水平面と直交する面に配される、請求項１記載のロボット搭載移動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、対象物に対して作用するハンド部を有するロボットと、このロボットを搭載して所定の作業位置に移動する移動部と、を備えるロボット搭載移動装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、上述したロボット搭載移動装置を用いたシステムの一例として、特開２０１７－１３２００２号公報（特許文献１）に開示されたシステムが知られている。このシステムでは、ロボットを搭載した無人搬送車が、工作機械に対して設定された作業位置に移動し、この作業位置において、ロボットにより、工作機械に対してワークの着脱等の作業が実行される。
【０００３】
このようなシステムでは、無人搬送車によって移動する一台のロボットにより、複数の工作機械に対して、ワークの着脱等の作業を実施することができるので、工作機械に対してロボットを固定した状態で配設する場合に比べて、工作機械のレイアウトの自由度が増すため、工作機械のレイアウトを、より生産効率を高めることが可能なレイアウトに設定することができる。また、ロボットを固定状態で配設した旧来のシステムに比べて、一台のロボットにより、より多くの工作機械に対して作業を行うことができるので、設備費用の低廉化を図ることができる。
【０００４】
その一方、無人搬送車は車輪を用いて自走する構造であるが故に、前記作業位置に停止するその位置決め精度は必ずしも高いものとは言えない。
【０００５】
従来、固定状態で配設されたロボットの作業姿勢を補正する技術として、特開２０１６－２２１６２２号公報（特許文献２）に開示されるような位置補正手法が知られている。具体的には、この位置補正手法は、２つの較正用マーカからなる視覚ターゲットを工作機械の外表面に配設し、ロボットの可動部に設けられたカメラにより、前記視覚ターゲットを撮像し、得られた画像と、カメラの位置及び姿勢とを基に、ロボットと工作機械との相対的な位置関係を測定し、測定された位置関係に基づいて、ロボットの作業姿勢を補正するというものである。
【０００６】
ロボットが多関節型の場合、ロボットのアーム先端部に設けられる作用部（エンドエフェクタ）の位置は、各関節部を構成するモータの回転によって移動する各アームの姿勢が累積されたものとして定まる。そして、各モータが回転できる当該回転角には構造上の限界があるため、各アームの姿勢によっては、作用部をある方向にはそれ以上動かすことができない、いわゆる、特異点となるところが存在する。例えば、各アームが一直線状に並んだ場合には、その延長線方向には作用部を動かすことができない。また、２つ以上の可動軸が一直線状に並んだときにも、前記作用部を動かすことができない方向が生じる。
【０００７】
したがって、自動運転において、無人搬送車を作業位置に位置決めしたときのロボットの作業姿勢を補正する際に、無人搬送車の位置決め誤差量が特異点によって制限される作用部の可動範囲を超えている場合には、ロボットの作業姿勢を補正することができず、従来は、システムがアラーム状態となり、停止した状態となっていた。
【０００８】
この点について、図１０及び図１１に基づいて、より具体的に説明する。尚、図１０及び図１１では、無人搬送車がＸ軸－Ｙ軸平面で移動するとし、ティーチング時に無人搬送車を作業位置に位置決めしたときの、Ｘ軸－Ｙ軸平面と平行な平面上における、ティーチング時の前記ロボットの作用部の先端（ロボット先端）の位置（目標位置）をＰｔとし、自動運転時に無人搬送車を作業位置に位置決めしたときの、Ｘ軸－Ｙ軸平面と平行な平面上におけるロボット先端の位置（実動作位置）をＰａとする。また、無人搬送車の位置決め誤差量をΔＸｅ，ΔＹｅとし、実動作位置Ｐａを基準としたロボット先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離をＸｃ，Ｙｃとする。
【０００９】
例えば、図１０に示すように、無人搬送車の位置決め誤差量ΔＸｅ，ΔＹｅのいずれもが、実動作位置Ｐａを基準としたロボット先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離Ｘｃ，Ｙｃより小さい場合、即ち、補正によってロボット先端部を移動させるべき位置である前記目標位置Ｐｔが２点鎖線で示すロボット先端部の可動領域内にあれば、当該ロボット先端部の実動作位置Ｐａを目標位置Ｐｔに補正することができる（破線の矢印を参照）。
【００１０】
一方、図１１に示すように、無人搬送車の位置決め誤差量ΔＸｅ，ΔＹｅの少なくとも一方が、実動作位置Ｐａを基準としたロボット先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離Ｘｃ，Ｙｃを超える場合（図１１に示した例では、ΔＸｅ＞Ｘｃ）、即ち、補正によってロボット先端部を移動させるべき位置である前記目標位置Ｐｔが２点鎖線で示すロボット先端部の可動領域外にあれば、当該ロボット先端部の実動作位置Ｐａを目標位置Ｐｔに補正することができない（破線の矢印を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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