机器人系统及产品制造方法
【专利摘要】一种机器人系统及产品制造方法，该机器人系统包括机器人、容器、判定部、运动控制部、转矩限制部以及搅动操作控制部。机器人包括用于驱动关节部的驱动源、以及末端执行器。判定部判定在容器内收容的多个工件中是否存在能够被末端执行器保持的工件。运动控制部控制驱动源的动作。当判定部判定为不存在能够被末端执行器保持的工件时，转矩限制部限制驱动源的转矩。搅动操作控制部使运动控制部在转矩限制部限制动作转矩的状态下，执行搅动操作，通过所述搅动操作，容器内收容的工件被末端执行器搅动。
【专利说明】机器人系统及产品制造方法
【技术领域】
[0001]本文公开的实施方式涉及机器人系统及产品制造方法。
【背景技术】
[0002]日本专利申请公布如.2011-115930公开了一种设有具有末端执行器的机器人的机器人系统。机器人系统被配置成利用末端执行器来保持例如工件，并通过使用如此保持住的工件来执行产品的制造作业。
[0003]在上述的机器人系统中，工件例如散装地容纳在容器中而彼此重叠。出于该原因，可能存在以下这样的收容状态:由于工件的姿态和位置，工件相互干涉，或者工件与容器发生干涉，这使得末端执行器不能保持工件。
[0004]在该收容状态的情况下，上述的机器人系统在末端执行器进入到容器中之后使末端执行器在容器中移动，从而搅动工件并改变工件的姿态，使得成为工件能够被末端执行器保持的另一收容状态。
[0005]然而，如果在容器内的工件密集的状态下进行搅动操作，则末端执行器有可能被工件卡住。在如上配置的机器人系统中，末端执行器将在被卡住的状态下移动。如果末端执行器在该状态下连续地移动，则存在从工件向末端执行器或驱动马达施加过度的负载的风险，且还存在末端执行器损坏的风险。
【发明内容】
[0006]鉴于上述内容，本实施方式提供了一种能够执行工件搅动操作而不会向末端执行器等施加过度的负载且不会对末端执行器造成损伤的机器人系统和产品制造方法。
[0007]根据实施方式的一个方面，机器人系统包括机器人、容器、判定部、运动控制部、转矩限制部和搅动操作控制部。机器人包括至少一个关节部、用于驱动所述至少一个关节部的至少一个驱动源、以及用于保持工件的末端执行器。所述容器用于收容工件。判定部被配置成判定所述容器内收容的多个工件之中是否存在能够被所述末端执行器保持的工件。运动控制部被配置成控制所述机器人的每个驱动源的动作。所述转矩限制部被配置成:当所述判定部判定为不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，限制将要从所述运动控制部向所述每个驱动源进行指示的所述每个驱动源中的至少一个驱动源的动作转矩。所述搅动操作控制部被配置成:当所述判定部判定为不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，使所述运动控制部在所述转矩限制部限制所述动作转矩的状态下，执行搅动操作，通过所述搅动操作，所述容器内收容的所述工件被所述末端执行器搅动。
[0008]根据实施方式的一个方面，能够执行工件搅动操作，而不向末端执行器等施加过度的负荷且不对末端执行器造成损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是示出根据实施方式的机器人系统的构成例的示意性总体图。
[0010]图2是图1中示出的容器的示意性俯视图。
[0011]图3是图1中示出的机器人系统的框图。
[0012]图4八是示出手部位于搅动操作的开始位置的状态的说明图。
[0013]图48是示出图4八中示出的手部从开始位置移动预定距离的状态的说明图。
[0014]图5是示出根据实施方式的机器人系统执行的处理步骤的流程图。
[0015]图6是示出产品的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0016]下文中，将参照附图详细地描述机器人系统和产品制造方法的实施方式。本公开不局限于下文要描述的实施方式。
[0017]图1是示出根据一实施方式的机器人系统的构成例的示意性总体图。为了容易理解，图1示出了三维直角坐标系，该三维直角坐标系包括:在图1的图纸表面上正向竖向向上延伸且负向竖向向下延伸的2轴；在图1的图纸表面上沿左右方向延伸的V轴；以及从图纸表面的背面向其正面延伸的X轴。该直角坐标系有可能示出于在下文的描述中使用的其他附图中。
[0018]下文中，可以使用诸如“X轴方向”、“V轴方向”以及“2轴方向”这样的表述来进行描述，这样的表述仅表不相对于图1中不出的机器人的姿态的各个方向，且本公开不限于所表述的方向。
[0019]如图1所示，机器人系统1包括机器人10、容器30、工件检测传感器40以及处理系统50。
[0020]机器人10是具有多个连杆和多个关节部(第一关节部到第六关节部)11到16的关节型机器人。关节部将各连杆相互连接。机器人10的连杆包括基座20、转动部21、下臂22、上臂23、第一腕部24、第二腕部25以及腕凸缘26，这些连杆全部以可旋转的方式彼此连接。
[0021]具体而言，转动部21以围绕第一关节部11的关节轴了1可旋转的方式连接至基座20。下臂22以围绕第二关节部12的关节轴了2可旋转的方式连接至转动部21，第二关节部12的关节轴了2与关节轴了1垂直。上臂23以围绕第三关节部13的关节轴了3可旋转的方式连接至下臂22，第三关节部13的关节轴了3与关节轴了2平行。第一腕部24以围绕第四关节部14的关节轴了4可旋转的方式连接至上臂23，第四关节部14的关节轴了4与关节轴13垂直。
[0022]第二腕部25以围绕第五关节部15的关节轴了5可旋转的方式连接至第一腕部24，第五关节部15的关节轴了5与关节轴了4垂直。腕凸缘26以围绕第六关节部16的关节轴16可旋转的方式连接至第二腕部25，第六关节部16的关节轴了6与关节轴了5垂直。
[0023]术语“垂直”和“平行”不一定必须要求数学上的严格的精度，而允许实质性的公差或误差。在本说明书中，术语“垂直”表示两条直线(例如，旋转轴)在同一平面以直角相交的情况，还表示两条直线处于斜交位置的情况。
[0024]在第一关节部11到第六关节部16中，第二关节部12、第三关节部13以及第五关节部15是通过改变与其连接的各连杆之间的角度来改变各连杆的相对位置的关节部。例如，第五关节部15改变第一腕部24和第二腕部25的相对位置。第一关节部11。第一关节部11、第四关节部14以及第六关节部16是不改变与其连接的连杆的相对位置而使从动连杆围绕各旋转轴旋转的关节部。
[0025]机器人10还包括驱动第一关节部11到第六关节部16的驱动源肌到16。驱动源11到16例如是伺服马达。虽然将伺服马达作为驱动源11到16的示例，但驱动源11到16不限于此，而可以是其它种类的马达，例如液压马达等。在下面的描述中，将驱动源称作“马达”。
[0026]现在将描述各个马达11到16。安装到基座20的马达11驱动第一关节部11从而使转动部21旋转。安装到转动部21的马达12驱动第二关节部12从而使下臂22旋转。安装到下臂22的马达13驱动第三关节部13从而使上臂23旋转。
[0027]安装到上臂23的马达14驱动第四关节部14从而使第一腕部24旋转。安装到第一腕部24的马达25驱动第五关节部15从而使第二腕部25旋转。安装到第二腕部25的马达16驱动第六关节部16从而使腕凸缘26旋转。
[0028]尽管图1中没有示出，但第一马达11到第六马达16上分别安装有编码器￡1到￡6 (参见图3)。表示各马达11到16的旋转量和旋转角度的编码器值从编码器￡1到￡6被输出到处理系统50。
[0029]末端执行器27被安装到机器人10的前端部，更确切地说，被安装到腕凸缘26。例如，末端执行器27是下文要描述的对工件1(图1中未示出)进行保持的手部。末端执行器27包括例如一对把持爪273并通过使用把持爪273来保持(把持)工件I。下文将对其进行描述。
[0030]在下面的描述中，将末端执行器27称为“手部27”。然而，末端执行器27不局限于手部。只需要末端执行器27能够保持工件I。例如，末端执行器27可以是吸附并保持工件评的吸附部。
[0031]图2是图1中示出的容器30的示意性俯视图。容器30是形成为大致平行六面体形状的箱体。容器30的2轴方向上的上侧开口，并且工件I被收容在容器30内。换言之，容器30配置成包括从上面观察时具有大致矩形形状的底面303以及从底面303的外缘部向2轴正向突出的壁部30匕工件I被收容在由底面303和壁部306限定的内部空间30(3中。
[0032]容器30的形状不局限于上述的形状，而可以是例如从上面观察时多边形形状、圆形形状、椭圆形形状等其他的形状。而且，容器30可以不包括壁部30匕
[0033]如图2所示，工件评被散装地收容于容器30中。在图2中，为了简化图示，在图纸表面上，仅在容器30的左上部分中设置了工件I。然而，在容器30在图纸表面上的其它部分中，即，右上部分和下侧部分中也同样地散装地收容有工件I。
[0034]每个工件I包括:具有孔的环状部II ；以及从环状部II的外周径向向外延伸的棒状部12。手部27例如通过所谓的内侧抓持方法来保持工件I，在所述内侧抓持方法中，通过将闭合状态的把持爪273插入到环状部II的孔中之后使把持爪273打开(即，使把持爪278向相互分离的方向移动)来把持环状部II。
[0035]在以上描述中，通过内侧抓持方法来执行利用手部27把持工件I的动作。然而，本发明不局限于此。例如，也可以通过所谓的外侧抓持方法来保持工件I，在所述外侧抓持方法中，通过将棒状部12夹持在把持爪273之间来把持工件I。此外，也可以根据工件I的姿态等，恰当地选择内侧抓持方法和外侧抓持方法之一来保持工件I。另外，在工件把持动作中工件I被手部27把持的部位不局限于上述部位。例如，工件I的形状不限于上述形状，而可以是其它形状，例如，大致平行六面体形状、球形形状等。
[0036]以上述方式保持的工件I通过机器人10或另一机器人(没有示出)与(下文要描述的)另一种工件组装，从而制造产品。下文将对此进行描述。
[0037]当如上所述工件评被散装地收容在容器30中时，由于工件评的姿态和位置，有可能存在没有工件I能够被手部27获取并保持的收容状态。例如，如果工件I与另一工件I干涉或者与容器30的壁部306干涉，则工件I有可能不能被手部27获取。
[0038]在这种收容状态的情况下，以往的机器人系统在手部进入到容器中之后使手部在容器内移动，从而搅动工件并改变工件的姿态，使得成为工件能够被手部保持的另一收容状态。
[0039]然而，当在例如容器内的工件密集的这样的状态下执行搅动操作时，手部可能被密集的工件卡住。如果手部在该状态下继续移动，则存在从工件向手部或马达施加过度的负载并且手部损坏的风险。
[0040]出于此原因，根据本发明的机器人系统1被构成为:能够在不对手部27等施加过量负荷并且不对手部27造成损伤的情况下执行工件搅动操作。现在将详细描述用于执行这样的工件搅动操作的机器人系统1的构造。
[0041]返回参照图1，工件检测传感器40检测收容在容器30内的工件I的姿态和配置位置。具体而言，工件检测传感器40例如是配置在容器30的2轴方向上的上方并且能够测量工件I的三维形状的三维测量装置。作为工件检测传感器40，可以使用例如通过利用激光狭缝光束进行的扫描操作来获取物体的三维形状的测量单元。
[0042]处理系统50控制机器人10的各马达11到16以及手部27的动作以及工件检测传感器40的动作。图3是机器人系统1的框图。
[0043]如图3所示，处理系统50包括计算机60和存储部70。计算机60包括工件检测传感器控制部61、传感器信息获取部62、工件姿态/位置计算部63、判定部64、保持动作控制部65、运动控制部66、搅动操作控制部67以及转矩限制单元68。存储部70存储传感器信息71及工件信息72。
[0044]尽管图3中示出了一个处理系统50，然而可以设置多个独立的控制装置50并使控制装置彼此通信。
[0045]计算机60控制处理系统50的全体动作。工件检测传感器控制部61向工件检测传感器40输出检测开始指令，从而使工件检测传感器40动作，所述检测开始指令指示工件检测传感器40开始对工件I的姿态和位置进行检测。
[0046]传感器信息获取部62从工件检测传感器40接收检测数据并将接收到的检测数据作为传感器信息71存储在存储部70中。在此，传感器信息71表示一个或多个工件I的三维形状。
[0047]工件姿态/位置计算部63基于传感器信息71和工件信息72计算工件I的姿态和位置。在此，工件信息72定义了工件I的三维形状或工件I的把持部。具体而言，例如，在内侧抓持方法的情况下，工件胃的环状部II被定义为把持部；在外侧抓持方法的情况下，工件I的棒状部胃2被定义为把持部。
[0048]工件姿态/位置计算部63通过使用工件信息72进行匹配处理，基于传感器信息71，计算容器30内的工件I的姿态和位置。
[0049]判定部64从工件姿态/位置计算部63接收表示工件I的姿态和位置的信息(下文称为“工件姿态信息”)。然后，判定部64基于接收到的工件姿态信息，判定容器30中收容的工件I之中是否存在能够被手部27获取并保持的工件I。
[0050]具体而言，例如，如果容器30内的工件I处于能够被手部27获取并保持的状态，则判定部64判定存在可保持的工件I。另一方面，如果由于例如工件I的相互重叠导致在容器30内没有工件I处于能够被手部27获取并保持的状态，则判定部64判定不存在可保持的工件I。
[0051]判定部64将表示存在和不存在可保持的工件I的判定结果、以及工件姿态信息发送给保持动作控制部65及搅动操作控制部67。另外，判定部64还将判定结果发送给转矩限制部68。
[0052]保持动作控制部65基于从判定部64发送的判定结果以及工件姿态信息，控制机器人10的姿态以及手部27的动作，以执行工件的保持动作。
[0053]具体而言，在判定部64判定存在能够被手部27获取并保持的工件I的情况下，保持动作控制部65确定能够执彳了保持动作的机器人10的保持姿态、以及手部27开始保持动作的开始时刻。在此，机器人10的保持姿态是指使手部27接近被判定部64判定为能够保持的工件I那样的机器人10的姿态。
[0054]运动控制部66基于从保持动作控制部65输入的信号等，控制第一马达11到第六马达16。编码器值从编码器￡1到￡6被输入到运动控制部66。在图3中，为了简化图示，在单个框中示出第一马达11到第六马达16。然而，运动控制部66分别地控制第一马达11到第六马达16。
[0055]当表示机器人10的保持姿态的信号从保持动作控制部65被输入到运动控制部66时，运动控制部66基于所输入的信号和编码器值来控制第一马达11到第六马达16的位置，使得机器人10能够处于该保持位置。因此，手部27被定位在要保持的工件I的附近。
[0056]之后，保持动作控制部65在上述的开始时刻对手部27进行驱动使手部27保持(把持)工件I。以此方式，保持动作控制部65通过运动控制部66控制机器人10的姿态的同时，使手部27执行工件保持动作。
[0057]搅动操作控制部67基于从判定部64发送的判定结果和工件姿态信息,控制机器人10来对工件I执行搅动操作。
[0058]具体而言，当判定部64判定为不存在能够被手部27保持的工件I时，搅动操作控制部67基于容器30的工件I的姿态，确定手部27在容器30内的搅动操作的开始位置。在此，搅动操作的开始位置是指，例如，如图2中的附图标记3所示，容器30内具有手部27能够进入的空间的位置，即，是指搅动操作开始的位置。
[0059]搅动操作控制部67生成移动指令，所述移动指令用以使手部27从开始位置3向预定的方向(例如，朝向下文要描述的区域的中心(在图2示出的示例中，从开始位置3的V轴正向)移动预定距离。表示搅动操作的开始位置3和移动指令的信号被输入到运动控制部66。
[0060]运动控制部66控制第一马达11到第六马达16的动作，使得手部27位于从搅动操作控制部67输入的开始位置3上。因此，手部27位于开始位置3。
[0061]现在将描述转矩限制部68。如上所述，转矩限制部68从判定部64接收判定结果。当判定部64判定为不存在能够被手部27保持的工件I时，转矩限制部68限制将要从运动控制部66向第一马达11到第六马达16进行指示的第一马达11到第六马达16的动作转矩。
[0062]以此方式，当由于不存在能够保持的工件I而执行搅动操作时，转矩限制部68限制第一马达11到第六马达16的动作转矩。也就是说，运动控制部66控制第一马达11到第六马达16的动力(转矩
[0063]现在将参照图4八和图48详细描述由运动控制部66执行的搅动操作。图4八是示出手部27位于搅动操作的开始位置3的状态的说明图。图48是示出图4八中示出的手部27从开始位置3移动预定距离的状态的说明图。在图4八和图48中，为了简化图示，示意性地示出手部27、工件I和容器30，没有示出腕凸缘26。
[0064]首先，如图4八所示，运动控制部66控制第一马达11到第六马达16的动作，使得手部27位于搅动操作的开始位置3。此时，例如，手部27在手部27的基端部相对于壁部30?朝向容器30的中心倾斜的状态下，位于开始位置3。由此，可以防止手部27与容器30的壁部306干涉。
[0065]然后，动作控制部66基于上述的移动指令，控制第一马达11到第六马达16的动作，使得手部27能够从开始位置3在容器30内向规定的方向(在该示例中，V轴正方向)移动预定的距离。此时，运动控制部66在通过转矩限制部68限制第一马达11到第六马达16的动作转矩的状态下，即，在通过转矩限制部68设定动作转矩的上限值的状态下，控制第一马达11到第六马达16的动力。
[0066]因此，例如，如果如图48所示工件I密集设置，则如双点划线所示手部27有可能在手部27的移动过程中被工件如卡住。由于以如上所述的方式控制第一马达11到第六马达16的动力，因此手部27如实线所示由于工件如所施加的外力而倾斜。即使手部27如虚线所示的那样移动，手部27也会顺着工件I的轮廓移动。
[0067]即使手部27被工件如卡住，通过上述结构，也可以继续工件I的搅动操作，而不从工件如向手部27和各个马达11到16施加过度的负荷，并且不会对手部27造成损伤。
[0068]通过继续工件I的搅动操作，可以增加通过搅动操作改变其姿态的工件I的数量。因此，例如，如图48中的一点点划线所示，可能存在以下的情况:之前被工件如卡住的手部27与另一工件恥发生碰撞并将工件恥的姿态改变成工件恥能够被手部27获取并保持的姿态。
[0069]如上所述，使手部27在位于开始位置3之后，在容器30内移动预定距离而执行搅动操作。因此，可以高效率地搅拌容器30内的工件I。
[0070]在以上描述中，转矩限制部68配置成限制第一马达11到第六马达16的所有的动作转矩。然而，本发明不局限于此。例如，转矩限制部68可以配置成至少限制第五马达15的动作转矩，第五马达15设置在最靠近手部27的位置上，并对改变与其连接的连杆的相对位置的第五马达15进行驱动。
[0071]以上述方式限制第五马达15的动作转矩的原因在于，当手部27在搅动操作期间被工件V卡住时，第五关节部15相对较容易被来自工件I的外力影响。通过至少限制对第五关节部15进行驱动的第五马达15的动作转矩，能够限制过度的负载施加到第五马达15和机器人10全体。
[0072]转矩限制部68也可以配置成限制第一马达11到第六马达16中的至少两个马达的动作转矩。在限制两个马达的动作转矩的情况下，如果如上所述手部27被工件I卡住，优选地，限制例如分别对相对较容易被来自工件I的外力影响的第四关节部14和第五关节部15进行驱动的第四马达14和第五马达15的动作转矩。由此，能够防止过度的负载施加到第四马达14和第五马达15。
[0073]第一马达11到第六马达16的由转矩限制部68限制的动作转矩的上限值可以在第一马达11到第六马达16中设为彼此不同。例如，可以将对手部27被工件I卡住时相对较容易受外力影响的关节部进行驱动的第五马达15的动作转矩的上限值设为最低，可以将第四马达14的动作转矩的上限值设为次低(即，第五马达15的动作转矩的上限值设为小于第四马达14的动作转矩的上限值由此，可以有效地防止过度的负载施加到第四马达14和第五马达15。
[0074]接下来，将描述在容器30内执行保持动作和搅动操作的位置。具体而言，将容器30划分成多个区域，在容器30的每个区域中执行保持动作和搅动操作。更详细地，如图2中的虚线所示，容器30的底面303被划分成多个(例如，4个)区域八1到八4，使得保持动作控制部65能够识别区域八1到八4。
[0075]保持动作控制部65使运动控制部66在区域八1到区域八4中的一个规定区域(例如，区域八1)中对工件评执打保持动作。当判定为在规定区域(在该不例中，区域八1)中不存在能够被手部27保持的工件胃时，搅动操作控制部67使运动控制部66执行搅动操作。
[0076]当由搅动操作控制部67执行的搅动操作的数量达到预定数量时，保持动作控制部65使手部27移动到与该规定区域(在该示例中，区域八1)不同的另一区域(例如，区域八2)，并使运动控制部66执行保持动作。
[0077]即，如果重复进行搅动操作但仍不存在能够保持的工件I，则使手部27移动到另一区域并使手部27执行保持动作。因此，能够在容器30内高效地执行保持动作或搅动操作，而不需要长时间重复搅动操作。
[0078]在以上描述中，容器30的底面303被划分成四个区域八1到八4，但本发明不局限于此。容器30的底面303也可以被划分成三个或更少的区域，或者被划分成五个或更多的区域。
[0079]接下来，将参照图5描述根据该实施方式的机器人系统1所执行的处理步骤。图5是示出由根据该实施方式的机器人系统1所执行的处理步骤的流程图。
[0080]如图5所示，工件检测传感器控制部61向工件检测传感器40输出检测开始指令，从而使工件检测传感器40动作(步骤31)。接着，工件姿态/位置计算部63基于存储在存储部70中的传感器信息71和工件信息72来计算工件姿态(步骤32)。
[0081〕 接下来，判定部64基于如此计算出的工件姿态，判定容器30内的工件I之中是否存在能够被手部27保持的工件1(步骤33)。如果存在能够保持的工件1(在步骤33中，“是”)，则保持动作控制部65使机器人10执行保持动作(步骤34)。
[0082]随后，通过机器人10或另一机器人(未示出)将工件I和另一工件如组装在一起，由此制造如图6中所示的产品8(步骤35〉。图6是示出产品8的示意性侧视图。尽管作为产品8示出了组装好的部件，但这仅是一个示例而不是限制性的。
[0083]另一方面，如果不存在能够保持的工件1(在步骤33中，“否”)，则保持动作控制部65确定所执行的搅动操作的次数是否达到预定次数，即搅动操作的执行次数是否等于或大于预定的次数(步骤部)。
[0084]如果所执行的搅动操作的次数没有达到预定的数量(如果在步骤36中，“否”)，则搅动操作控制部67使机器人10执行搅动操作(步骤37〉。另一方面，如果所执行的搅动操作的次数已达到预定次数(在步骤36中，“是”)，则保持动作控制部65使手部27移动到与执行了保持动作和搅动操作的规定区域不同的另一区域。然后，再次执行步骤31。
[0085]如上所述，根据本实施方式的机器人系统包括机器人10、容器30、判定部64、运动控制部66、转矩限制部68以及搅动操作控制部67。
[0086]机器人10包括用于分别驱动第一关节部11到第六关节部16的第一马达11到第六马达16、以及用于保持工件I的手部27。工件I被收容在容器30中。判定部64判定容器30中的工件I之中是否存在能够被手部27保持的工件I。运动控制部66控制第一马达11到第六马达16的动作。当判定部64判定为不存在能够被手部27保持的工件I时，转矩限制部68限制将要从运动控制部66向第一马达11到第六马达16进行指示的动作转矩。搅动操作控制部67使运动控制部66执行搅动操作，通过搅动操作，在动作转矩被转矩限制部68限制的状态下，使用手部27搅动容器30内收容的工件I。这使得可以对于工件I执行搅动操作，而不对手部27等施加过度的负载并且不会对手部27造成损伤。
[0087]在以上描述的实施方式中，将六轴机器人描述作为机器人10的一个不例。然而，本发明不局限于六轴机器人。除了六轴机器人之外，还可以使用例如七轴机器人或八轴机器人。还可以使用其他类型的机器人，例如双臂机器人等。
[0088]本领域的技术人员应该理解，根据设计需求和其它因素，可以进行各种变更、组合、子组合和替换，这些各种变更、组合、子组合和替换被包含在所附权利要求书或其等同物的范围内。
【权利要求】
1.一种机器人系统，包括: 机器人，所述机器人包括至少一个关节部、用于驱动所述至少一个关节部的至少一个驱动源、以及末端执行器； 容器，所述容器配置成容纳工件； 判定部，所述判定部配置成判定在所述容器内收容的所述工件之中是否存在能够被所述末端执行器保持的工件； 运动控制部，所述运动控制部配置成控制所述机器人的每个驱动源的动作； 转矩限制部，所述转矩限制部配置成:当所述判定部判定为不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，限制将要从所述运动控制部向所述每个驱动源指示的所述每个驱动源中的至少一个驱动源的动作转矩；以及 搅动操作控制部，所述搅动操作控制部被配置成:当所述判定部判定为不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，使所述运动控制部在所述转矩限制部限制所述动作转矩的状态下，执行搅动操作，通过所述搅动操作，所述容器内收容的所述工件被所述末端执行器搅动。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述至少一个关节部包括设置在最靠近所述末端执行器的位置上并配置成改变与其连接的连杆的相对位置的关节部，所述至少一个驱动源包括用于驱动设置在最靠近所述末端执行器的位置上的所述关节部的驱动源，所述转矩限制部限制驱动设置在最靠近所述末端执行器的位置上的所述关节部的所述驱动源的动作转矩。
3.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述至少一个关节部包括多个关节部，所述至少一个驱动源包括用于驱动各个关节部的多个驱动源，所述转矩限制部限制所述多个驱动源中的至少两个驱动源的动作转矩。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其中，所述搅动操作控制部基于所述工件的姿态确定所述末端执行器在所述容器内的搅动操作的开始位置，使所述运动控制部将所述末端执行器置于所述开始位置并使所述末端执行器在所述容器内移动预定距离，从而执行所述搅动操作。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，还包括: 保持动作控制部，所述保持动作控制部配置成使所述运动控制部在所述容器的底面被划分形成的多个区域中的一个区域中执行保持动作，通过所述保持动作，所述工件中的一个工件被所述末端执行器获取并保持， 其中，当所述判定部判定在所述一个区域中不存在能够被所述末端执行器保持的工件时并且当所执行的搅动操作的次数达到预定次数时，所述保持动作控制部使所述运动控制部将所述末端执行器移动到与所述一个区域不同的另一区域中来执行所述保持动作。
6.根据权利要求4所述的机器人系统，还包括: 保持动作控制部，所述保持动作控制部配置成使所述运动控制部在所述容器的底面被划分而形成的多个区域中的一个区域中执行保持动作，通过所述保持动作，所述工件中的一个工件被所述末端执行器获取并保持， 其中，当所述判定部判定在所述一个区域中不存在能够被所述末端执行器保持的工件时并且当所执行的搅动操作的次数达到预定数量时，所述保持动作控制部使所述运动控制部将所述末端执行器移动到与所述一个区域不同的另一区域中来执行所述保持动作。
7.一种产品制造方法，其使用包括关节部、用于驱动所述关节部的驱动源、以及末端执行器的机器人，以及配置成容纳工件的容器，所述产品制造方法包括: 判定所述容器中收容的所述多个工件之中是否存在能够被所述末端执行器保持的工件；以及 当判定不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，通过所述末端执行器，在所述驱动源的动作转矩被限制的状态下，搅动所述容器内收容的工件。
8.—种机器人系统，包括: 机器人，所述机器人包括至少一个关节部、用于驱动所述至少一个关节部的至少一个驱动源、以及末端执行器； 容器，所述容器配置成容纳工件；以及 计算机，所述计算机配置成:判定在所述容器内收容的所述工件之中是否存在能够被所述末端执行器保持的工件；控制所述机器人的每个驱动源的动作；当判定为不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，限制将要向所述每个驱动源指示的所述每个驱动源中的至少一个驱动源的动作转矩；以及在限制所述动作转矩的状态下，执行搅动操作，通过所述搅动操作，所述容器内收容的所述工件被所述末端执行器搅动。
9.根据权利要求8所述的机器人系统，其中，所述至少一个关节部包括设置在最靠近所述末端执行器的位置上并配置成改变与其连接的连杆的相对位置的关节部，所述至少一个驱动源包括用于驱动设置在最靠近所述末端执行器的位置上的所述关节部的驱动源，所述计算机限制驱动设置在最靠近所述末端执行器的位置上的所述关节部的所述驱动源的动作转矩。
10.根据权利要求8所述的机器人系统，其中，所述至少一个关节部包括多个关节部，所述至少一个驱动源包括用于驱动各个关节部的多个驱动源，所述计算机限制所述多个驱动源中的至少两个驱动源的动作转矩。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的机器人系统，其中，所述计算机基于所述工件的姿态确定所述末端执行器在所述容器内的搅动操作的开始位置，使所述末端执行器置于所述开始位置并使所述末端执行器在所述容器内移动预定距离，从而执行所述搅动操作。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的机器人系统，还包括: 所述计算机，还配置成在所述容器的底面被划分形成的多个区域中的一个区域中执行保持动作，通过所述保持动作，所述工件中的一个工件被所述末端执行器获取并保持， 其中，当所述计算机判定在所述一个区域中不存在能够被所述末端执行器保持的工件时并且当所执行的搅动操作的次数达到预定次数时，将所述末端执行器移动到与所述一个区域不同的另一区域中来执行所述保持动作。
13.根据权利要求11所述的机器人系统，还包括: 所述计算机，还配置成在所述容器的底面被划分而形成的多个区域中的一个区域中执行保持动作，通过所述保持动作，所述工件中的一个工件被所述末端执行器获取并保持， 其中，当所述计算机判定在所述一个区域中不存在能够被所述末端执行器保持的工件时并且当所执行的搅动操作的次数达到预定数量时，将所述末端执行器移动到与所述一个区域不同的另一区域中来执行所述保持动作。
14.一种机器人系统的控制装置，所述机器人系统包括机器人和容器，所述机器人包括至少一个关节部、用于驱动所述至少一个关节部的至少一个驱动源、以及末端执行器；所述容器配置成容纳工件；所述机器人系统的控制装置包括: 判定部，所述判定部配置成判定在所述容器内收容的所述工件之中是否存在能够被所述末端执行器保持的工件； 运动控制部，所述运动控制部配置成控制所述机器人的每个驱动源的动作； 转矩限制部，所述转矩限制部配置成:当所述判定部判定为不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，限制将要从所述运动控制部向所述每个驱动源指示的所述每个驱动源中的至少一个驱动源的动作转矩；以及 搅动操作控制部，所述搅动操作控制部被配置成:当所述判定部判定为不存在能够被所述末端执行器保持的工件时，使所述运动控制部在所述转矩限制部限制所述动作转矩的状态下，执行搅动操作，通过所述搅动操作，所述容器内收容的所述工件被所述末端执行器搅动。
【文档编号】B25J13/00GK104339350SQ201410374770
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】安田裕也, 入江俊充 申请人:株式会社安川电机