机器人以及机器人的组装性确认方法与流程

文档序号:20513290发布日期:2020-04-24 18:47阅读:209来源:国知局
机器人以及机器人的组装性确认方法与流程

本发明涉及机器人以及机器人的组装性确认方法。



背景技术:

近年,不仅在工业领域,在服务业、民生上也希望机器人的引进。由此,在各种领域中,能够使机器人进行以往由人进行的作业、或者使机器人与人共同进行作业。因此,机器人制造商推进能够代替人的手臂而使用的承重能力在10kg以下的小型机器人的开发,并且对其销售方法进行了研究。以往以来进行了机器人的商务交易,但机器人一般是作为组装后的完成品而被交给顾客。例如,在专利文献1中,公开了一种以宠物型机器人为商品,对其进行电子商务交易的商品订购接受系统。

将来,设想利用因特网进行机器人的构成部件的销售,并且购买了零件的用户根据用途来进行机器人的组装的市场。

专利文献1:日本特开2003-203171号公报

但是,一般地,用户大多对于与机器人相关的知识不充分,在由用户自身对机器人进行组装的情况下,作业变得繁琐。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述那样的课题而提出的,其目的在于提高可组装的机器人的组装性。

为了实现上述目的,本发明的一个方式所涉及的机器人具备:至少两种以上的构成单元;以及构成为控制各构成单元的动作的控制单元,各个单元构成为能够彼此进行拆装,上述构成单元构成为:预先存储至少表示自身的构成单元的种类的识别编码,并能够将包含上述识别编码在内的构成数据发送至上述控制单元,上述控制单元构成为:收集各上述构成单元的构成数据,能够基于所收集的构成数据,取得与该控制单元连接的全部的构成单元的同连接状态有关的连接数据,上述控制单元还具备判定部,上述判定部将能够由上述控制单元控制的构成单元的规定的连接形态预先作为对照数据而存储起来,并判定由上述控制单元取得的连接数据与上述对照数据是否一致。

根据上述结构,控制单元收集各构成单元的构成数据,基于所收集的构成数据,取得与该控制单元连接的全部的构成单元的同连接状态有关的连接数据。另一方面,判定部判定与控制单元连接的全部的构成单元的连接状态(连接数据)与能够由控制单元控制的构成单元的规定的形态方式(对照数据)是否一致。由此,仅通过用户将各单元接在一起,机器人就能够自身判定自身的连接结构的正确与否。组装性提高。

在上述机器人中,也可以构成为:上述控制单元与上述构成单元以上述控制单元为最上位的方式进行雏菊链连接,最下位的上述构成单元生成包含自身的识别编码在内的构成数据,并且将生成的上述构成数据发送至上位的构成单元,各上述构成单元将自身的识别编码追加于上述构成数据,从而更新该构成数据并将其依次发送至上位的单元,最上位的上述控制单元构成为:基于从下位的构成单元发送来的构成数据,取得全部的构成单元的连接数据。

上述构成单元可以构成为:包括与上述控制单元或者上位的构成单元进行通信的上位连接端口、以及与下位的构成单元进行通信的下位连接端口,在上述上位连接端口与上位的单元连接,且上述下位连接端口未与下位的构成单元连接的情况下,上述构成单元将表示自身的构成单元的连接的顺序的连接编号设定为最下位的编号并且读取自身的识别编码,生成包含该自身的连接编号以及识别编码在内的构成数据,并将生成的构成数据经由上述上位连接端口发送至上述控制单元或者上位的构成单元,在上述上位连接端口与上位的单元连接,且上述下位连接端口与下位的构成单元连接的情况下,上述构成单元经由上述下位连接端口,从下位的构成单元接收上述构成数据,基于接收到的下位的构成单元的构成数据来设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于上述构成数据,并且将更新后的构成数据经由上述上位连接端口发送至上述控制单元或者上位的构成单元。

另外,在上述机器人中,也可以构成为:上述控制单元与上述构成单元以上述控制单元为最上位的方式进行雏菊链连接,最上位的上述控制单元生成包含自身的识别编码在内的构成数据,并且将生成的构成数据发送至下位的构成单元,各上述构成单元将自身的识别编码追加于上述构成数据,从而更新构成数据并将其依次发送至下位的单元,最下位的上述构成单元基于接收到的构成数据,取得全部的构成单元的连接数据,并且将取得的连接数据依次转送至上位的单元,最上位的上述控制单元构成为取得从下位的构成单元转送来的连接数据。

上述构成单元可以构成为:包括与上述控制单元或者上位的构成单元进行通信的上位连接端口、以及与下位的构成单元进行通信的下位连接端口,在上述上位连接端口与上位的单元连接,且上述下位连接端口与下位的单元连接的情况下,上述构成单元经由上述上位连接端口,从上位的单元接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据,基于接收到的上位的单元的构成数据来设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于上述构成数据,并且将更新后的构成数据经由上述下位连接端口发送至下位的单元,并且在经由上述下位连接端口从下位的单元接收到上述连接数据的情况下,将接收到的上述连接数据经由上述上位连接端口转送至上位的单元,在上述上位连接端口与上位的单元连接,且上述下位连接端口未与下位的单元连接的情况下,上述构成单元经由上述上位连接端口,从上位的单元接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据,基于接收到的上位的单元的构成数据而设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于上述构成数据,并且基于更新后的构成数据,取得和上述控制单元连接的全部的构成单元的包含连接编号在内的与连接状态有关的连接数据,并将取得的连接数据经由上述上位连接端口发送至上位的单元。

也可以构成为:上述判定部安装于构成为能够与上述控制单元进行通信的便携式信息终端。根据上述结构,判定部安装于构成为能够与控制单元进行通信的便携式信息终端(例如平板电脑),因此用户容易进行组装性确认时的操作。

也可以构成为:上述控制单元将取得的连接数据发送至上述便携式信息终端,上述便携式信息终端构成为能够将接收的上述连接数据与上述对照数据的对照结果通知给用户。根据上述结构,用户仅对机器人进行组装,就能通过便携式信息终端(例如平板电脑的画面显示、声音)而被通知组装作业的正确与否。

另外,也可以构成为:上述判定部安装于上述控制单元,上述控制单元构成为能够将取得的上述连接数据与上述对照数据的对照结果通知给用户。例如,也可以通过设置于控制单元的指示器(led)的显示来通知给用户。

也可以构成为:各上述构成单元具备:至少具有驱动马达的一个以上的关节轴;以及对上述驱动马达的旋转角进行检测的位置检测器,各上述构成单元构成为将作为该构成单元的基准位置的上述位置检测器的值与上述识别编码一同存储起来。

根据上述结构,各构成单元将作为该构成单元的基准位置的位置检测器的值与识别编码一同存储于存储器,由此,例如即使在构成单元发生故障而更换为新的构成单元的情况下,通过控制单元从新的构成单元中收集包含该构成单元的基准位置在内的构成数据,从而容易原状。

对于本发明的另一方式所涉及的机器人的组装性确认方法而言,上述机器人具备:至少两种以上的构成单元;以及构成为控制各构成单元的动作的控制单元,各个单元构成为能够彼此进行拆装,上述机器人的组装性确认方法包含:利用上述构成单元进行如下的步骤:将至少表示自身的构成单元的种类的识别编码预先存储于存储器的步骤;以及将包含上述识别编码在内的构成数据发送至上述控制单元的步骤,利用上述控制单元进行如下的步骤:收集各上述构成单元的构成数据的步骤;以及基于收集的构成数据,取得与该控制单元连接的全部的构成单元的同连接状态有关的连接数据,利用判定部进行如下的步骤:将能够由上述控制单元控制的构成单元的规定的连接形态预先作为对照数据存储于存储器的步骤;以及判定由上述控制单元取得的连接数据与上述对照数据是否一致的步骤。

本发明具有以上说明的结构,能够提高可组装的机器人的组装性。

附图说明

图1是表示能够构成第1实施方式所涉及的机器人的各单元的立体图。

图2是表示机器人的一个例子的立体图。

图3是表示机器人的各单元的内部的结构的框图。

图4是表示各单元的控制基板上的结构的框图。

图5是用于对机器人的组装性确认作业进行说明的概略图。

图6是表示机器人的组装性确认处理中的单元间的数据的流动的图。

图7是表示组装性确认处理中的便携式信息终端的动作的一个例子的流程图。

图8是表示第2实施方式所涉及的机器人的组装性确认处理中的单元间的数据的流动的图。

具体实施方式

以下,参照附图对优选的实施方式进行说明。此外,以下,对于所有附图,对于相同或者相当的要素标注相同的参照附图标记,并省略其重复的说明。另外,为了容易理解附图,示意地示出各个构成要素。

(第1实施方式)

在本实施方式中,设想利用因特网来进行作为机器人的构成部件的单元的销售,并且购买了零件的用户根据用途来进行机器人的组装的市场。图1是表示能够构成本发明的第1实施方式所涉及的机器人的各单元的立体图。各单元构成为能够由用户将各单元接在一起从而对机器人进行组装。因此,各单元例如是数kg以下的重量。如图1所示,对于单元而言,至少存在两种以上的构成单元12、和控制单元11。以下,具体地对各单元的结构进行说明。

在本实施方式中,对于构成单元12,例示出旋转单元12a、弯曲单元12b、第1末端执行器单元(以下,也简称为“第1末端执行器”)12c、以及第2末端执行器单元(以下,也简称为“第2末端执行器”)12d这4种单元。旋转单元12a与弯曲单元12b是承担机器人的臂构造的一部分的构成单元。旋转单元12a具备第1部件131和第2部件132。第1部件131以及第2部件132具有圆筒形状。圆筒具有相同的直径。圆筒的长度被规定为第1部件131比第2部件132稍短。第1部件131与第2部件132经由旋转关节(未图示)而连接。旋转关节具备如下部件等,即:具有驱动马达以及与驱动马达连接的减速器的促动器;以及检测驱动马达的旋转角的位置检测器(均未图示)。旋转关节的旋转轴处于贯穿第1部件131以及第2部件132的圆筒的中心的同一直线上(图中为横向),第2部件132构成为能够以该旋转轴为中心相对于第1部件131旋转。另外,构成为在第1部件131的与第2部件132相反的一侧的面(圆形)、以及第2部件132的与第1部件131相反的一侧的面(圆形)分别设置有连接器3,从而能够相对于其他的单元彼此进行拆装。

弯曲单元12b具备第1臂121和第2臂122。第1臂121以及第2臂122具有大致圆筒形状。对于圆筒的长度而言,第1臂121比第2臂122短。第1臂121与第2臂122经由旋转关节(未图示)而连接。旋转关节具备如下部件等,即:具有驱动马达以及与驱动马达连接的减速器的促动器;以及检测驱动马达的旋转角的位置检测器(均未图示)。第2臂122构成为能够以旋转关节的旋转轴(图中为纵向)为中心相对于第1臂121旋转。另外,构成为在第1臂121的与第2臂122相反的一侧的端面(圆形)、以及第2臂122部件132的与第1臂121相反的一侧的端面(圆形)分别设置有连接器3,从而能够相对于其他的单元彼此进行拆装。

第1末端执行器12c是作为能够把持对象物的末端执行器而发挥功能的构成单元。第1末端执行器12c具有基部141、以及设置于基部141的两个指部142、143。构成为在基部141的端面(圆形)设置有连接器3,从而能够相对于其他的单元彼此进行拆装。左右的指部142、143构成为能够通过内置于基部141的促动器(未图示)进行开闭,从而能够把持对象物。

第2末端执行器12d是作为能够载置对象物的末端执行器而发挥功能的构成单元。第2末端执行器12d具有基部151、以及设置于基部151的两个指部152、153。构成为在基部151的端面(圆形)设置有连接器3,从而能够相对于其他的单元彼此进行拆装。两个指部152、153作为载置部而发挥功能。在它们之上载置对象物,从而能够对对象物进行搬运。也可以在指部152、153的上表面设置有吸附部件。

控制单元11构成为能够控制各构成单元12的动作(促动器的动作)。控制单元11具有圆筒形状。构成为在控制单元11的上表面设置有连接器3,从而能够相对于其他的构成单元12彼此进行拆装。此外,以能够拆装的方式与各单元(11、12)连接的连接器3的形状被通用化以便提高组装性。

图2是表示机器人1的一个例子的立体图。如图2所示,机器人1是具有垂直多关节型的臂构造的机器人。机器人1是使用图1中说明的各单元中的一个控制单元11、两个旋转单元12a、三个弯曲单元12b、以及第1末端执行器12c组装而成的。机器人1是可代替人的手臂来使用的、承重能力为10kg以下的小型机器人。机器人1按照设置单元10、控制单元11、第1旋转单元12a、第1弯曲单元12b、第2弯曲单元12b、第3弯曲单元12b、第2旋转单元12a以及第1末端执行器12c的顺序组装而成。

控制单元11位于设置单元10与第1旋转单元12a之间。控制单元11通过磁铁、钩子、夹钳中的至少一个而设置在设置单元10之上。设置在设置单元10的上表面的安装位置(未图示)成为机器人1的坐标系的基准位置。控制单元11的上表面经由连接器3(参照图1)与第1旋转单元12a的第1部件131连接。

第1旋转单元12a设置在控制单元11与第1弯曲单元12b之间。第1旋转单元12a的第1部件131与控制单元11的上表面经由连接器3(参照图1)连接。第1旋转单元12a的第2部件132与第1弯曲单元12b的第1臂121经由连接器3(参照图1)连接。

第1弯曲单元12b位于第1旋转单元12a与第2弯曲单元12b之间。第1弯曲单元12b的第1臂121与第1旋转单元12a的第2部件132经由连接器3(参照图1)连接。第1弯曲单元12b的第2臂122与第2弯曲单元12b的第2臂122经由连接器3(参照图1)连接。

第2弯曲单元12b位于第1弯曲单元12b与第3弯曲单元12b之间。第2弯曲单元12b的第2臂122与第1弯曲单元12b的第2臂122经由连接器3(参照图1)连接。第2弯曲单元12b的第1臂121与第3弯曲单元12b的第2臂122经由连接器3(参照图1)连接。

第3弯曲单元12b位于第2弯曲单元12b与第2旋转单元12a之间。第3弯曲单元12b的第2臂122与第2弯曲单元12b的第1臂121经由连接器3(参照图1)连接。第3弯曲单元12b的第1臂121与第2旋转单元12a的第1部件131经由连接器3(参照图1)连接。

第2旋转单元12a位于第3弯曲单元12b与第1末端执行器12c之间。第2旋转单元12a的第1部件131与第3弯曲单元12b的第1臂121经由连接器3(参照图1)连接。第2旋转单元12a的第2部件132与第1末端执行器12c的基部141经由连接器3(参照图1)连接。

另外,在本实施方式中,控制单元11构成为能够与便携式信息终端2进行通信。便携式信息终端2是平板电脑,但只要是具备通信功能的信息设备,则也可以是移动电话、pc、智能手机。

图3是表示机器人1的各单元的内部的结构的框图。如图3所示,控制单元11与第1旋转单元12a、第1弯曲单元12b、第2弯曲单元12b、第3弯曲单元12b、第2旋转单元12a、以及第1末端执行器12c串联连接。上述的构成单元12构成机器人1的臂构造。控制单元11以及多个构成单元12经由连接器3而相互连接。此外,第1末端执行器12c的上位侧的连接器3与位于上位的第2旋转单元12a的连接器3连接,第1末端执行器12c的下位侧的连接器3与包含终端电阻(未图示)的电阻器4连接。

控制单元11在内部具备控制基板100。控制基板100具备电源端子101、usb端子102、lan端子103、用于与便携式信息终端2进行无线通信的无线通信模块104、用于与下位的构成单元12进行通信的连接端口113、以及由cpu、存储器构成的集成电路(未图示)。控制单元11的cpu用于与各构成单元12的cpu进行通信,并且控制各构成单元12的动作。这里,与电源端子101连接的外部的电源单元300将从交流电源供给的三相交流电压转换为规定的直流电压,经由电源端子101将电源电压(例如dc48v)供给至控制单元11。在控制单元11的连接器3,连接有来自控制基板100的内部缆线。内部缆线包括从控制基板100向各构成单元12的马达单元202供给动力的马达动力线(粗线)、传送来自位置检测器的检测信号的信号线、在与各构成单元12之间进行通信的通信线等。

各构成单元12具备控制基板200、驱动器单元201、以及马达单元202。控制基板200具备用于与上位或者下位的单元进行通信的连接端口、以及由cpu、存储器构成的集成电路(未图示)。控制基板200与控制单元11或者其他的构成单元12的cpu进行通信,并且控制驱动器单元201。驱动器单元201具备对马达进行驱动的增幅电路。马达单元202具备驱动马达、与驱动马达连接的减速器、以及检测驱动马达的旋转角的位置检测器等。在各构成单元12的连接器3连接有内部缆线。内部缆线包括向各构成单元12的马达单元202供给动力的马达动力线(粗线)、传送来自位置检测器的检测信号的信号线、用于在与上位或者下位的单元之间进行通信的通信线等。

图4是表示图3的控制单元11(控制基板100)以及各构成单元12(控制基板200)的内部结构的框图。这里,也示出了与控制单元11进行通信的便携式信息终端2的内部结构。如图4所示,控制单元11与其他的构成单元12将控制单元11作为最上位而进行雏菊链连接。位于最下位的第1末端执行器12c的下位连接端口222与电阻器4连接。这里,实施了使用发送用的通信线31和接收用的通信线32的全双工通信,但也可以实施在发送和接收上使用同一通信线的半双工通信。在本实施方式中,各单元(11、12)通过雏菊链连接而穿串连接,因此适于构成机器人1的臂构造的单元间的通信形态。

构成单元12具备控制部210、存储器211、用于与上位或者下位的单元进行数据通信的数据通信部212、用于与控制单元11或者上位的构成单元12进行通信的上位连接端口221、以及用于与下位的构成单元12进行通信的下位连接端口222。在存储器211,预先存储有至少表示自身的构成单元的种类的识别编码。在构成单元12为旋转单元12a的情况下,在存储器211存储有表示旋转单元的识别编码r。在构成单元12为弯曲单元12b的情况下,在存储器211存储有表示弯曲单元的识别编码b。在构成单元12为第1末端执行器12c的情况下,在存储器211存储有表示末端执行器的识别编码e。各构成单元12构成为能够将包含自身的识别编码在内的构成数据发送至控制单元11。

控制单元11具备控制部110、存储器111、数据通信部112、与下位的构成单元进行通信的连接端口113、以及与便携式信息终端2进行通信的无线通信模块104。在本实施方式中,在存储器111存储有表示控制单元的识别编码c。控制单元11构成为收集各构成单元12的构成数据,基于收集的构成数据,取得连接于该控制单元11的全部的构成单元12的同连接状态有关的数据(以下,也简称为“连接数据”),能够将取得的连接数据发送至便携式信息终端2。

便携式信息终端2具备控制部20、存储器21、无线通信模块22、画面显示部23、信息输入部24、以及扬声器25。在本实施方式中,便携式信息终端2为平板电脑。

在存储器21中,存储对应用的动作进行辅助的操作系统(os)、在前台或者后台执行的应用程序等。在应用中包含用于进行机器人1的组装性确认的组装性确认程序。该程序例如从由机器人制造商运营的管理服务器等经由因特网而下载(安装)至便携式信息终端2而被执行。程序也可以经由存储介质安装于存储器21。在本实施方式中,组装性确认程序与能够由控制单元11控制的构成单元12的同规定的连接状态有关的数据(以下,也称为“对照数据”)一同被存储于存储器21。

控制部20是执行各种处理的运算装置,执行os等的基本程序、各种应用。在应用中包含用于进行机器人1的组装性确认的程序。控制部20构成为通过无线通信模块22从控制单元11接收全部的构成单元12的连接数据,判定对照数据与接收到的连接数据是否一致。在本实施方式中,控制部20相当于本发明的“判定部”。

无线通信模块22通过无线的方式与控制单元11进行通信。无线通信模块22支持1个或者多个通信方式。所支持的通信方式例如包括蓝牙(注册商标)、以太网(注册商标)、面向移动电话的通信方式等。

画面显示部23具备液晶显示器等显示装置。画面显示部23将文字、图像、符号、以及图形等显示于画面。信息输入部24检测由用户进行的针对画面的信息输入。信息输入部24也可以至少检测手指、笔、或者触控笔等与画面接触或者接近的位置。信息输入部24的检测方式可以是静电电容方式等任意的方式。画面显示部23与信息输入部24通过触摸屏显示器来实现。在本实施方式中,画面显示部23构成为将基于控制部20的连接数据和对照数据的对照结果显示于画面。

扬声器25输出声音。平板电脑型个人计算机可以进一步具备用于通过头戴式耳机(耳麦)来输出声音的输出端子,也可以进一步具备用于输出声音的话筒。在本实施方式中,扬声器25构成为通过声音来通知基于控制部20的连接数据与对照数据的对照结果。此外,便携式信息终端2也可以构成为通过画面显示部23或者扬声器25将基于控制部20的连接数据与对照数据的对照结果通知给用户。

接下来,对机器人1的组装性确认作业进行说明。图5是用于对机器人的组装性确认作业进行说明的概略图。如图5所示,研究了机器人的引进的用户u通过便携式信息终端2与由机器人制造商运营的管理服务器s进行通信,经由因特网n购买机器人1的组装套件。用户u在购买时将与机器人1有关的信息(例如机器人的操作说明书、组装性确认的对照数据等电子数据)下载至便携式信息终端2。之后,接收了组装套件的用户u对各单元(11、12)进行组合而组装机器人1。此外,各单元为轻型(数kg以下),因此用户容易操作。另外,以能够拆装的方式将各单元连接起来的连接器3的形状被通用化,因此用户容易组装机器人1。而且,用户在组装作业完成后,进行机器人1的组装性的确认。

接下来,对机器人1的组装性确认处理进行说明。首先,用户操作便携式信息终端2,将组装性确认处理的开始指令发送至控制单元11。控制单元11开始组装性确认处理。图6是表示机器人1的组装性确认处理中的单元间的数据的流动的图。如图6所示,在本实施方式中,控制单元11针对下位的全部的构成单元12,广播发送用于进行组装性确认处理的请求信息。以此为触发而在各构成单元12中开始处理。在本实施方式中,最下位的构成单元12生成包含自身的识别编码在内的构成数据,并且将生成的构成数据发送至上位的构成单元12。各构成单元12通过将自身的识别编码追加于构成数据而对构成数据进行更新,并将其依次发送至上位的单元。最上位的控制单元11基于从下位的构成单元12发送来的构成数据,取得全部的构成单元12的连接数据。以下,对各单元的具体的处理进行说明。

首先,对于作为最下位的构成单元12的末端执行器12c而言,上位连接端口221与上位的构成单元12连接,并且下位连接端口222不与下位的构成单元12连接(参照图4)。在接收到请求信息的情况下,将表示自身的构成单元的连接的顺序的连接编号设定为最下位的编号,并且读取自身的识别编码,生成包含该自身的连接编号以及识别编码在内的构成数据。如图6所示,末端执行器12c与上位的第2旋转单元12a连接,且为最下位的构成单元12,因此将自身的构成单元12的连接编号设定为0,从存储器211读取自身的识别编码e,生成自身的构成数据。然后,末端执行器12c将生成的构成数据经由上位连接端口221发送至作为上位的构成单元12的第2旋转单元12a。所生成的构成数据包括连接编号(0)和与之对应的识别编码(e)。

接下来,对于第2旋转单元12a而言,上位连接端口221与上位的构成单元12连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接。在接收到请求信息的情况下,经由下位连接端口222等待从下位的构成单元12接收构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的下位的构成单元12的构成数据,而设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图6所示,第2旋转单元12a从下位的末端执行器12c接收包含连接编号(0)和与之对应的识别编码(e)在内的构成数据,将自身的构成单元的连接编号设定为1,并且从存储器211读取自身的识别编码r,然后将其追加于接收到的构成数据。第2旋转单元12a将更新后的构成数据经由上位连接端口221而发送至作为上位的构成单元12的第3弯曲单元12b。更新后的构成数据包含连接编号(0、1)和与之对应的识别编码(e、r)。

接下来,对于第3弯曲单元12b而言,上位连接端口221与上位的构成单元12连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接。在接收到请求信息的情况下,经由下位连接端口222而等待从下位的构成单元12接收构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的下位的构成单元12的构成数据,而设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,然后将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图6所示,第3弯曲单元12b从下位的第2旋转单元12a接收包含连接编号(0、1)和与之对应的识别编码(e、r)在内的构成数据,将自身的构成单元的连接编号设定为2,并且从存储器211读取自身的识别编码b,并将其追加于所接收到的构成数据。第3弯曲单元12b将更新后的构成数据经由上位连接端口221而发送至作为上位的构成单元12的第2弯曲单元12b。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2)和与之对应的识别编码(e、r、b)。

接下来,对于第2弯曲单元12b而言,上位连接端口221与上位的构成单元12连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接。在接收到请求信息的情况下,经由下位连接端口222而等待从下位的构成单元12接收构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的下位的构成单元12的构成数据,而设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,然后将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图6所示,第2弯曲单元12b从下位的第3弯曲单元12b接收包含连接编号(0、1、2)和与之对应的识别编码(e、r、b)在内的构成数据,将自身的构成单元的连接编号设定为3,并且从存储器211读取自身的识别编码b,并将其追加于接收到的构成数据。第2弯曲单元12b将更新后的构成数据经由上位连接端口221而发送至作为上位的构成单元12的第1弯曲单元12b。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2、3)和与之对应的识别编码(e、r、b、b)。

接下来,对于第1弯曲单元12b而言,上位连接端口221与上位的构成单元12连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接(参照图4)。在接收到请求信息的情况下,经由下位连接端口222而等待从下位的构成单元12接收构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于所接收到的下位的构成单元12的构成数据,而设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,然后将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图6所示,第1弯曲单元12b从下位的第2弯曲单元12b接收包含连接编号(0、1、2、3)和与之对应的识别编码(e、r、b、b)在内的构成数据,将自身的构成单元的连接编号设定为4并且从存储器211读取自身的识别编码b,并将其追加于接收到的构成数据。第1弯曲单元12b将更新后的构成数据经由上位连接端口221发送至作为上位的构成单元12的第1旋转单元12a。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2、3、4)和与之对应的识别编码(e、r、b、b、b)。

接下来,对于第1旋转单元12a而言,上位连接端口221与上位的构成单元12连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接(参照图4)。在接收到请求信息的情况下,经由下位连接端口222而等待从下位的构成单元12接收构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于所接收到的下位的构成单元12的构成数据,而设定自身的构成单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,然后将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图6所示,第1旋转单元12a从下位的第1弯曲单元12b接收包含连接编号(0、1、2、3、4)和与之对应的识别编码(e、r、b、b、b)在内的构成数据,将自身的构成单元的连接编号设定为5并且从存储器211读取自身的识别编码r,并将其追加于接收到的构成数据。第1旋转单元12a将更新后的构成数据经由上位连接端口221发送至上位的控制单元11。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2、3、4、5)和与之对应的识别编码(e、r、b、b、b、r)。

此外,构成单元12也可以构成为:当仅在下位连接端口222连接有其他的单元的情况下,或者不论在上位连接端口221还是在下位连接端口222都未连接有其他的单元的情况下,将错误讯息通知给用户。

接下来,对于控制单元11而言,连接端口113与下位的构成单元12连接(参照图4)。在发送了请求信息后,经由连接端口113而等待从下位的构成单元12(第1旋转单元12a)接收构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的构成数据,取得与控制单元11连接的全部的构成单元12的包含连接编号在内的同连接状态有关的连接数据。如图6所示,控制单元11从下位的第1旋转单元12a接收包含连接编号(0、1、2、3、4、5)和与之对应的识别编码(e、r、b、b、b、r)在内的构成数据,将自身的控制单元的连接编号设定为6,并且从存储器111读取自身的识别编码c,并将其追加于所接收到的构成数据,由此取得连接数据。控制单元11将取得的连接数据经由无线通信模块104发送至便携式信息终端2。所取得的连接数据包含连接编号(0、1、2、3、4、5、6)和与之对应的识别编码(e、r、b、b、b、r、c)。

图7是表示组装性确认处理中的便携式信息终端2的动作的一个例子的流程图。在便携式信息终端2的存储器111,作为对照数据而预先存储有连接编号(0、1、2、3、4、5、6)和与之对应的识别编码(e、r、b、b、b、r、c)。如图7所示,便携式信息终端2在组装性确认处理开始后,进行待机直至从控制单元11接收到连接数据为止(步骤s11)。然后,便携式信息终端2在从控制单元11接收到连接数据的情况下,从存储器111读取对照数据,将接收到的连接数据与对照数据进行对照(步骤s12)。如图6所示,由便携式信息终端2接收到的连接数据是与控制单元11连接的全部的构成单元12的同连接状态有关的数据。这里,包含连接编号(0、1、2、3、4、5、6)和与之对应的识别编码(e、r、b、b、b、r、c)。由此,判定与控制单元11连接的全部的构成单元12的连接状态(连接数据)和能够与控制单元11连接的构成单元12的规定的连接形态(对照数据)是否一致(步骤s13)。便携式信息终端2通过画面显示部23以及扬声器25将对照结果通知给用户。具体而言,若两者一致(步骤s13中为是),则将该主旨通知给用户(步骤s14)。在该情况下,能够在控制单元11与各构成单元12之间确立通信路径,由控制单元11控制各构成单元12的动作。另一方面,若两者不一致(步骤s13中为是),则向用户发出警告(步骤s15)。用户重新进行组装作业。

对于本实施方式的机器人1而言,仅通过用户将各单元11、12接在一起,机器人1就能够自身判定自身的连接结构的正确与否。另外,通过便携式信息终端2将判定结果通知给用户,因此能够提高组装性。

此外,在本实施方式中,构成为从控制单元11对下位的构成单元12发送请求信息,由此在各构成单元12中开始组装性确认处理,但也可以构成为在用户组装完机器人1后,在向各单元11、12施加电源后,开始上述组装性确认处理。

(第2实施方式)

接下来,对第2实施方式进行说明。本实施方式的机器人1的结构与第1实施方式相同。以下,省略与第1实施方式通用的结构的说明,仅对不同的结构进行说明。

图8是表示本实施方式所涉及的机器人1的组装性确认时的单元间的构成数据的流动的图。如图8所示,根据来自便携式信息终端2的组装性确认处理的开始指令,控制单元11开始组装性确认处理。在本实施方式中,最上位的控制单元11生成包含自身的识别编码在内的构成数据,并且将所生成的构成数据发送至下位的构成单元12。各构成单元12通过将自身的识别编码追加于构成数据来更新构成数据,并且将其依次发送至下位的构成单元12。最下位的构成单元12基于接收到的构成数据,取得全部的构成单元12的连接数据,并且将所取得的连接数据依次转送至上位的单元,最上位的控制单元11取得从下位的构成单元12转送来的连接数据。以下,对各单元的具体的处理进行说明。

首先,对于最上位的控制单元11而言,连接端口113与下位的构成单元12连接(参照图4)。在该情况下,将表示自身的单元的连接的顺序的连接编号设定为最下位的编号,并且读取自身的识别编码,生成包含该自身的连接编号以及识别编码在内的构成数据。如图8所示,将自身的单元的连接编号设定为0,从存储器111读取自身的识别编码c,生成自身的构成数据。然后,控制单元11将生成的构成数据经由连接端口113发送至作为下位的构成单元12的第1旋转单元12a。生成的构成数据包含连接编号(0)和与之对应的识别编码(c)。

接下来,对于第1旋转单元12a而言,上位连接端口221与上位的控制单元11连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接(参照图4)。在该情况下,经由上位连接端口221等待从上位的控制单元11接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于上位的控制单元11的构成数据,而设定自身的单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图8所示,第1旋转单元12a从上位的控制单元11接收该上位的控制单元11的包含连接编号(0)以及识别编码(c)在内的构成数据,基于接收到的上位的控制单元11的构成数据,将自身的单元的连接编号设定为1,并且读取自身的识别编码r,并将其追加于构成数据。第1旋转单元12a将更新后的构成数据经由下位连接端口222发送至作为下位的构成单元12的第1弯曲单元12b。更新后的构成数据包含连接编号(0、1)和与之对应的识别编码(c、r)。

接下来,对于第1弯曲单元12b而言,上位连接端口221与上位的控制单元11连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接(参照图4)。在该情况下,经由上位连接端口221等待从上位的第1旋转单元12a接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的上位的单元的构成数据,而设定自身的单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图8所示,第1弯曲单元12b从上位的第1旋转单元12a接收该上位的单元的包含连接编号(0、1)以及识别编码(c、r)在内的构成数据,基于接收到的上位的单元的构成数据,将自身的单元的连接编号设定为2,并且读取自身的识别编码b,并将其追加于构成数据。第1弯曲单元12b将更新后的构成数据经由下位连接端口222发送至作为下位的构成单元12的第2弯曲单元12b。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2)和与之对应的识别编码(c、r、b)。

接下来,对于第2弯曲单元12b而言,上位连接端口221与上位的控制单元11连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接。在该情况下,经由上位连接端口221等待从上位的第1弯曲单元12b接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的上位的单元的构成数据,而设定自身的单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图8所示,第2弯曲单元12b从上位的第1弯曲单元12b接收该上位的单元的包含连接编号(0、1、2)以及识别编码(c、r、b)在内的构成数据,基于接收到的上位的单元的构成数据而将自身的单元的连接编号设定为3,并且读取自身的识别编码b,并将其追加于构成数据。第2弯曲单元12b将更新后的构成数据经由下位连接端口222发送至作为下位的构成单元12的第3弯曲单元12b。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2、3)和与之对应的识别编码(c、r、b、b)。

接下来,对于第3弯曲单元12b而言,上位连接端口221与上位的控制单元11连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接。在该情况下,经由上位连接端口221等待从上位的第2弯曲单元12b接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的上位的单元的构成数据,而设定自身的单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图8所示,第3弯曲单元12b从上位的第2弯曲单元12b接收该上位的单元的包含连接编号(0、1、2、3)以及识别编码(c、r、b、b)在内的构成数据,基于接收到的上位的单元的构成数据而将自身的单元的连接编号设定为4,并且读取自身的识别编码b,并将其追加于构成数据。第3弯曲单元12b将更新后的构成数据经由下位连接端口222发送至作为下位的构成单元12的第2旋转单元12a。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2、3、4)和与之对应的识别编码(c、r、b、b、b)。

接下来,对于第2旋转单元12a而言,上位连接端口221与上位的控制单元11连接,且下位连接端口222与下位的构成单元12连接。在该情况下,经由上位连接端口221,等待从上位的第3弯曲单元12b接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的上位的单元的构成数据,而设定自身的单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图8所示,第3弯曲单元12b从上位的第2弯曲单元12b接收该上位的单元的包含连接编号(0、1、2、3、4)以及识别编码(c、r、b、b、b)在内的构成数据,基于接收到的上位的单元的构成数据而将自身的单元的连接编号设定为5,并且读取自身的识别编码r,并将其追加于构成数据。第2旋转单元12a将更新后的构成数据经由下位连接端口222发送至作为下位的构成单元12的末端执行器12c。更新后的构成数据包含连接编号(0、1、2、3、4、5)和与之对应的识别编码(c、r、b、b、b、r)。

接下来,对于末端执行器12c而言,上位连接端口221与上位的控制单元11连接,且下位连接端口222不与下位的构成单元12连接(参照图4)。在该情况下,经由上位连接端口221,等待从上位的第2旋转单元12a接收该上位的单元的包含连接编号以及识别编码在内的构成数据。在接收到构成数据的情况下,基于接收到的上位的单元的构成数据而设定自身的单元的连接编号,并且读取自身的识别编码,并将该自身的连接编号以及识别编码追加于构成数据。如图8所示,末端执行器12c从上位的第2旋转单元12a接收该上位的单元的包含连接编号(0、1、2、3、4、5)以及识别编码(c、r、b、b、b、r)在内的构成数据,基于接收到的上位的单元的构成数据而将自身的单元的连接编号设定为6,并且读取自身的识别编码e,并将其追加于构成数据。末端执行器12c基于更新后的构成数据,取得与控制单元11连接的全部的构成单元12的包含连接编号在内的同连接状态有关的连接数据,并将所取得的连接数据经由上位连接端口221发送至作为上位的构成单元12的第2旋转单元12a。所取得的连接数据包含连接编号(0、1、2、3、4、5、6)和与之对应的识别编码(c、r、b、b、b、r、e)。

接下来,如图8所示,第2旋转单元12a从下位的末端执行器12c接收连接数据,并将接收到的连接数据转送至上位的第3弯曲单元12b。然后,第3弯曲单元12b从下位的第2旋转单元12a接收连接数据,并将接收到的连接数据转送至上位的第2弯曲单元12b。然后,第2弯曲单元12b从下位的第3弯曲单元12b接收连接数据,将接收到的连接数据转送至上位的第1弯曲单元12b。然后,第1弯曲单元12b从下位的第2弯曲单元12b接收连接数据,将接收到的连接数据转送至上位的第1旋转单元12a。然后,第1旋转单元12a从下位的第1弯曲单元12b接收连接数据,将接收到的连接数据转送至上位的控制单元11。即,各构成单元12构成为:在经由下位连接端口222从下位的单元接收到连接数据的情况下,将接收到的连接数据经由上位连接端口221转送至上位的单元。

这样,最上位的控制单元11经由连接端口113取得从下位的构成单元12转送来的连接数据,并将连接数据向便携式信息终端2发送。由此,便携式信息终端2能够将对照数据与连接数据进行对照,并将判定结果通知给用户,因此在本实施方式中,也能够与第1实施方式相同地提高组装性。

(其他的实施方式)

此外,在上述各实施方式中,各构成单元12将表示自身的单元的种类的识别编码存储于存储器211,但也可以与识别编码一同地预先存储有作为该构成单元的基准位置的位置检测器的值。由此,例如即使在构成单元12发生故障而更换为新的构成单元12的情况下,也能够通过控制单元11从新的构成单元12收集包含该构成单元的基准位置在内的构成数据,从而容易恢复数据。

另外,在上述各实施方式中,便携式信息终端2构成为将接收到的连接数据和对照数据的对照结果通过画面显示、声音而通知给用户,但不限于此。控制单元11也可以构成为将所取得的连接数据和对照数据的对照结果例如通过指示器(led)通知给用户。

此外,本实施方式的机器人1作为具有垂直多关节型的臂构造的机器人而被组装(参照图2),但不限于此。例如也可以使用第2末端执行器12d以及弯曲单元12b作为具有水平多关节型的臂构造的机器人来进行组装。

此外,在本实施方式中,表示单元的种类的识别编码为字母,但作为识别编码也可以使用字母以外的数字或其他的字符码或者数字和字符码的组合。

此外,在本实施方式中,形成为雏菊链,但也可以在控制单元11连接有全部的构成单元。

对于本领域技术人员来说,从上述说明中得到本发明的许多改进、其他的实施方式是显而易见的。因此,上述说明应当仅作为例示被解释,其是以将执行本发明的最优的方式教授本领域技术人员的目的被提供的。能够不脱离本发明的精神地实质上变更其构造以及/或者功能的详细内容。

工业上的利用可能性

本发明对能够组装的机器人来说是有用的。

附图标记的说明

1...机器人;2...便携式信息终端(判定部);3...连接器;4...电阻器;10...设置单元;11...控制单元;12...构成单元;12a...旋转单元;12b...弯曲单元;12c、12d...末端执行器单元;31...通信线(发送用);32...通信线(接收用);100...控制基板;101...电源端子;102...usb端口;103...lan端口;104...无线通信模块;110...控制部;111...存储器;112...数据通信部;113...单元连接端口;200...控制基板;201...驱动器单元;202...马达单元;210...控制部;211...存储器;212...数据通信部;221...上位连接端口;222...下位连接端口;300...电源单元;r1...终端电阻;n...网络;s...管理服务器。

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