机器人以及机器人系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及机器人以及机器人系统。
【背景技术】
[0002]已知有将圆柱状的安装部件插入至圆柱状的组装孔的机器人(参照专利文献1)。
[0003]另外，已知有具备显示动作状态的显示器的机器人(参照专利文献2)。
[0004]专利文献1:日本特开平7 - 227725号公报
[0005]专利文献2:日本特开2007 - 196298号公报
[0006]然而，在专利文献1所记载的机器人中，存在如果不是圆柱状的嵌合部件则不能够使其与被嵌合部嵌合的问题。
[0007]另外，在专利文献2所记载的机器人中，虽然能够识别机器人整体的动作状态，但存在难以将机器人的各个可动部与该可动部的动作状态建立关联地进行识别的问题。
【发明内容】
[0008]本发明是为了解决这样的问题而完成的，目的在于提供一种使不具有弯曲面的嵌合部件嵌合的机器人以及机器人系统。
[0009]另外，目的在于提供一种能够识别可动部的状态的机器人以及机器人系统。
[0010]为了实现上述目的，本发明的机器人以及机器人系统构成为具备控制部，该控制部通过使具备至少一个与嵌合方向平行的平面即嵌合平面的嵌合部件向嵌合方向移动来使上述嵌合部件与被嵌合部嵌合。在该结构中，嵌合部件具备至少一个与嵌合方向平行的平面即嵌合平面即可，也可以不必具有弯曲面。因此，能够使不具有弯曲面的嵌合部件嵌入口 ο
[0011]并且，控制部也可以进行维持嵌合平面与被嵌合部具备的与嵌合方向平行的平面即被嵌合平面面接触的状态并使嵌合部件移动来使上述嵌合部件与被嵌合部嵌合的嵌合动作。在被嵌合平面与嵌合平面面接触的状态下，能够在嵌合平面的正交方向上相对于被嵌合部对嵌合部件进行定位。并且，通过在被嵌合平面与嵌合平面面接触的状态下即嵌合平面相对于被嵌合平面滑动的状态下使嵌合部件移动，能够可靠地使嵌合部件向嵌合方向移动。因此，能够使不具有弯曲面的嵌合部件可靠地与被嵌合部嵌合。
[0012]另外，也可以在以上的嵌合动作之前进行以下的面接触动作。S卩，控制部也可以进行维持嵌合平面与被嵌合平面中的构成与嵌合方向相反方向的端的直线即被嵌合直线线接触的状态并使嵌合平面与被嵌合平面面接触的面接触动作。像这样，由于在维持被嵌合直线与嵌合平面线接触的状态的状态下，嵌合平面与包括被嵌合直线的被嵌合平面面接触，所以能够防止嵌合平面错误地与被嵌合平面以外的面面接触。即，能够可靠地使嵌合平面与被嵌合平面面接触。具体而言，通过在嵌合平面与被嵌合直线线接触的状态下使嵌合部件绕被嵌合直线旋转，能够使嵌合平面与包括被嵌合直线的被嵌合平面面接触。
[0013]并且，也可以在以上的面接触动作之前进行以下的线接触动作。S卩，控制部也可以进行维持嵌合平面中的构成嵌合方向的正交方向的端的直线即嵌合直线与被嵌合直线点接触的状态并使嵌合平面与被嵌合直线线接触的线接触动作。像这样，由于在维持嵌合直线与被嵌合直线上的点点接触的状态的状态下，包括嵌合直线的嵌合平面与被嵌合直线线接触，所以能够防止嵌合平面错误地与被嵌合直线以外的棱线线接触。即，能够可靠地使嵌合平面与被嵌合直线线接触。具体而言，通过在嵌合直线与被嵌合直线点接触的状态下使嵌合部件绕接触点旋转，能够使包括嵌合直线的嵌合平面与被嵌合直线线接触。
[0014]并且，控制部也可以在检测到异常的情况下进行使嵌合部件向嵌合平面或者被嵌合平面的正交方向移动的位置控制、以及使嵌合平面或者被嵌合平面的正交方向的力作用于嵌合部件的力控制的至少一方。由此，能够以消除嵌合平面与被嵌合平面的面接触、嵌合平面与被嵌合直线的线接触的方式进行嵌合部件的位置控制、力控制。因此，能够消除在面接触动作、线接触动作时产生的异常。这里，所谓的异常例如是对嵌合部件作用阈值以上的力、力矩的状态，可以是嵌合部件与被嵌合部嗤合的状态。所谓的嵌合部件与被嵌合部嗤合的状态意味着在嵌合部件与被嵌合部的至少一方发生弹性变形或者塑性变形的状态下嵌合部件夹于被嵌合部的状态。
[0015]另外，控制部也可以在检测到异常的情况下进行使嵌合部件绕被嵌合直线旋转的位置控制、以及使绕被嵌合直线的力矩作用于嵌合部件的力控制的至少一方。如上述那样，在面接触动作中，通过使嵌合部件绕被嵌合直线旋转，能够使嵌合平面与包括被嵌合直线的被嵌合平面面接触，但在该课程中可能产生异常。能够通过与面接触动作相同的位置控制或者力控制来消除像这样在面接触动作中产生的异常。
[0016]另外，控制部也可以在检测到异常的情况下进行使嵌合部件向与被嵌合直线正交且与嵌合平面或者被嵌合平面平行的方向移动的位置控制、以及使与被嵌合直线正交且与嵌合平面或者被嵌合平面平行的方向的力作用于嵌合部件的力控制的至少一方。这里，在嵌合部件未与被嵌合部接触的状态下，通过使嵌合部件向与被嵌合直线正交且与嵌合平面或者被嵌合平面平行的方向移动，能够使嵌合直线与被嵌合直线点接触，但在该课程中可能产生异常。能够通过与该过程平行的方向的位置控制或者力控制来消除像这样在使嵌合直线与被嵌合直线点接触中产生的异常。
[0017]另外，也可以进一步具备把持嵌合部件的把持部、以及在嵌合部件与把持部的接触部位被夹在嵌合部件与把持部之间的弹性部件。由此，在嵌合部件与被嵌合部接触的状态下，即使作用了使嵌合部件的姿势变化的力、力矩，也能够通过弹性部件发生弹性变形来吸收该力、力矩。即，由于抑制不能够在机器人的力控制中追随的嵌合部件的姿势的变化，所以能够进行精度更高的作业。
[0018]为了实现上述目的，本发明的机器人以及机器人系统具备可动部、具备于可动部的显示部、以及根据可动部的控制状态来控制显示部的显示状态的显示控制部。在上述的结构中，由于在可动部具备显示部，所以能够容易地将可动部和该可动部的状态建立关联地进行识别。
[0019]另外，显示控制部也可以根据可动部的位置控制的状态来控制显示部的显示状态。由此，能够容易地识别当前、将来的可动部的位置、姿势。例如，作业者能够防备可动部的位置、姿势的变化，以不与可动部发生干扰的方式采取行动。
[0020]并且，显示控制部也可以根据可动部的力控制的状态来控制显示部的显示状态。由此，能够识别在当前、将来作用于可动部的力的状态。例如，能够识别在可动部和工件之间是否作用有力、力矩，在产生了异常等的情况下，能够识别是否是工件可能被可动部损坏的状态、作业者处理工件时的安全性等。存在在进行力控制的状态下可动部的位置、姿势不发生变化的情况。在该情况下，存在作业者看到静止的可动部而误认为未对可动部进行任何控制的可能性，但基于显示部的显示状态，能够容易地识别为正在进行力控制。
[0021]另外，可动部是被安装于臂的前端的末端执行器，显示部也可以具备多个发光部。在该结构中，发光部可以配置于绕臂的长度方向的轴为旋转对称的位置。由此，即使在被视觉确认的方向发生变化的末端执行器中，也能够确保显示部的可视性。并且，通过以点识别由力控制引起的姿势变化，与连续地连接的环状的显示相比，尤其能够容易地识别工具旋转方向的仿形状态。
[0022]并且，显示控制部也可以根据可动部的控制状态来使显示部的亮度变化。由此，能够基于显示部的亮度来识别可动部的控制状态。另外，显示控制部也可以根据可动部的控制状态来使显示部的发光期间和非发光期间的至少一方的长度变化。由此，能够基于发光期间和非发光期间的至少一方的长度来识别可动部的控制状态。
【附图说明】
[0023]图1的图1A是第一实施方式所涉及的机器人的立体图，图1B是控制部的框图，图1C是机器人的功能框图。
[0024]图2的图2A是末端执行器的立体图，图2B是表示每个动作的控制内容的表，图2C是在嵌合处理中作为基准的方向的说明图。
[0025]图3的图3A?图3E是嵌合部件的动作说明图，图3F?图3H是表示其他实施方式的嵌合部件的图。
[0026]图4的图4A是第二实施方式所涉及的机器人的立体图，图4B是控制部的框图，图4C是机器人的功能框图。
[0027]图5的图5A是末端执行器的立体图，图5B是表示每个动作的控制内容的表，图5C是在嵌合处理中作为基准的方向的说明图。
[0028]图6的图6A?图6E是嵌合部件的动作说明图。
【具体实施方式】
[0029](第一实施方式)
[0030]以下，参照附图按照以下的顺序对本发明的第一实施方式进行说明。此外，对在各图中对应的结构部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
[0031](1)第一实施方式所涉及的机器人的结构；
[0032](2)控制部的结构；
[0033](3)末端执行器的结构；
[0034](4)嵌合处理:
[0035](4 - 1)点接触动作；
[0036](4 - 2)线接触动作；
[0037](4 - 3)面接触动作；
[0038](4 — 4)嵌合动作；
[0039](4 - 5)异常恢复动作；
[0040](5)其他实施方式；
[0041](1)机器人的结构:
[0042]图1A是本发明的第一实施方式所涉及的机器人1的立体图。如图1A所示，机器人1具备臂10、末端执行器20以及控制部40。臂10是具有三个弯曲关节B1?B3以及三个扭转关节R1?R3的六轴臂。所谓的弯曲关节B1?B3是构成臂10的部件彼此以与臂10的长度方向正交的轴为中心旋转的关节。所谓的扭转关节R1?R3是构成臂10的部件彼此以臂10的长度方向的轴为中心旋转的关节。臂10具备用于使弯曲关节B1?B3和扭转关节R1?R3动作的作为驱动部的马达组(在图1A中未图示)。
[0043]末端执行器20被安装于臂10的前端。通过六轴的臂10驱动，能够在规定的可动范围内使末端执行器20在任意的位置成为任意的姿势(角度)。在末端执行器20具备力觉传感器P。力觉传感器P是测量作用于末端执行器20的三个轴的力以及绕该三个轴作用的力矩的传感器。
[0044]机器人1是通过进行示教而能够进行各种作业的通用机器人。在本实施方式中，针对控制部40进行用于使嵌合部件W与被嵌合部Q嵌合的示教。嵌合部件W被插入至嵌合台100的保持部K，机器人1把持被插入至保持部K的嵌合部件W。然后，机器人1使嵌合部件W与嵌合台100的被嵌合部