机器人系统的制作方法

本发明涉及一种机器人系统。

背景技术：

以往，已知一种移动协作型机器人，该移动协作型机器人具备搭载协作型机器人并进行移动的台车，通过检测经由外壳而作用于机器人支承部的外力来判断机器人与人之间的接触，其中，所述外壳设置于机器人支承部且覆盖所述台车(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第6140114号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

然而，由机器人与台车组合而成的可动部的质量变大，并且覆盖台车的外壳使可动部的质量进一步增大，因而为了确保与人接触时的安全性，需要降低台车的动作速度以保持低动能，存在无法提高生产效率的问题，其中，所述外壳用于使设置于机器人支承部的力传感器对机器人与人的接触进行检测。

本发明正是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种机器人系统，该机器人系统能够在不降低生产效率的情况下，确保机器人与人接触时的安全性。

解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明提供以下方案。

本发明的一个方面提供一种机器人系统，包括：移动协作型机器人，所述移动协作型机器人包括协作型机器人和移动装置，所述协作型机器人用于与人协同作业，所述移动装置用于搭载所述协作型机器人并使其移动；控制装置，用于控制所述移动协作型机器人；以及接近传感器，用于检测人侵入第一区域内而引起的向所述移动协作型机器人的接近，其中，所述协作型机器人包括人体传感器，所述人体传感器用于检测人侵入第二区域内而引起的向所述协作型机器人的接近或接触，在所述接近传感器检测到有人侵入所述第一区域内而接近所述移动协作型机器人的情况下，所述控制装置至少对所述移动装置的动作进行限制，使得所述协作型机器人和所述移动装置的各个部分的相对于地面的动作速度小于或等于人能够进行协同作业的预定的协调动作速度，在所述人体传感器检测到有人侵入所述第二区域内而接近或接触所述协作型机器人的情况下，控制装置进行控制，使得所述移动协作型机器人停止、或者躲避人的接近或接触。

根据本方面，在操作通过移动装置使协作型机器人移动的移动协作型机器人的情况下，当接近传感器检测到有人侵入第一区域内而接近移动协作型机器人时，控制装置至少对移动装置的动作进行限制，使得协作型机器人和移动装置的各个部分的相对于地面的动作速度小于或等于预定的协调动作速度。即，通过将协作型机器人和移动装置的各个部分的相对于地面的动作速度限制在预定的协调动作速度以下，从而抑制动能的增加。当人体传感器检测到有人侵入第二区域内而接近或接触协作型机器人时，使移动协作型机器人停止、或者躲避人的接近或接触，从而确保与人接近或接触时的安全性。

在这种情况下，通过在接近传感器检测到有人侵入第一区域内而接近的情况下至少限制移动装置的动作，从而无需利用外壳覆盖移动装置的可动部，也无需增加可动部的重量，因此能够防止生产效率的降低。

在上述方面中，也可以为，所述第二区域包含在所述第一区域中。

通过这样，在检测到有人侵入第一区域内而接近的情况下，控制部进行控制使得移动装置停止、或者躲避人的接近或接触，在检测到有人侵入第二区域内而接近的情况下，控制部进行控制使得机器人也停止、或者躲避人的接近或接触，因而在人处于第一区域内和第二区域外的情况下，机器人执行预先设定的动作，可以防止生产效率的过度降低。

在上述方面中，也可以为，所述人体传感器是用于检测人的接近的距离传感器。

在上述方面中，也可以为，所述人体传感器是用于检测人的接触的接触传感器。

在上述方面中，也可以为，所述人体传感器是用于检测人的接触的力觉传感器或扭矩传感器。

在上述方面中，也可以为，所述人体传感器内置于所述协作型机器人中。

在上述方面中，也可以为，在所述接近传感器检测到有人侵入所述第一区域内而接近所述移动协作型机器人的情况下，所述控制装置将所述协作型机器人的动作速度控制为小于或等于所述协调动作速度，并使所述移动装置停止。

通过这样，在检测到有人侵入第一区域内而接近时使移动装置停止，从而进入协作型机器人独自以小于或等于协调动作速度的动作速度进行动作的状态，可以容易地确保与人接触时的安全性。并且，可以使协作型机器人继续进行通常的动作，直到人体传感器检测到有人侵入第二区域内而接近或接触协作型机器人为止，相比于完全停止的情况，可以提高生产效率。

在上述方面中，也可以为，在所述接近传感器检测到有人侵入所述第一区域内而接近所述移动协作型机器人的情况下，所述控制装置对所述协作型机器人和所述移动装置双方的动作进行限制。

通过这样，能够一边继续利用移动装置使协作型机器人移动，一边确保与人接近或接触时的安全性。

在上述方面中，也可以为，在所述接近传感器未检测到有人侵入所述第一区域内而接近所述移动协作型机器人的情况下，所述控制装置进行控制，使得所述协作型机器人和所述移动装置能够以它们的最大动作速度进行动作。

通过这样，在接近传感器未检测到有人侵入第一区域内而接近的状态下，使协作型机器人和移动装置以最大限度进行动作，从而能够实现生产效率的进一步提高。

在上述方面中，也可以为，所述移动装置包括基座和可动部，所述可动部被固定在地面上，所述可动部用于搭载所述协作型机器人，并且被设置为能够相对于所述基座进行水平移动。

在上述方面中，也可以为，所述移动装置是将所述协作型机器人搭载于可动部并自行移动的移动台车。

在上述方面中，也可以为，所述接近传感器被设置在所述移动装置周围的地面上。

通过这样，在使可动部相对于被固定在地面上的基座而进行水平移动的情况下，由于协作型机器人的动作范围受到限制，因而能够在移动装置周围的地面设置接近传感器，从而容易且更可靠地检测人接近移动协作型机器人的情况。并且，还可以将接近传感器检测的第一区域的范围限定在移动装置的水平移动方向来缩小范围，并且即使人从不同于移动方向的方向接近，也不需要限制移动装置的动作，从而能够防止生产效率的降低。通过限定接近传感器所检测的第一区域的范围，能够将接近传感器的设置数量抑制到最小限度。

在移动装置为移动台车的情况下，由于能够使机器人在更广的范围内移动，因而提高了机器人的输送能力，并且通过使用一台机器人在多个地方作业，从而削减了机器人的设置台数。由于仅通过改变移动台车的动作程序就能够容易地应对各种设备布局，因而不仅能够容易地机器人引入到现有设备中，在添加生产品种等的生产计划发生改变时，也能够迅速灵活应对而无需进行大幅的设备更改。

在上述方面中，也可以为，所述接近传感器被设置在所述可动部上。

通过这样，可以在通过可动部的动作使协作型机器人移动的各移动目的地处，以相同的条件检测人的接近。在可动部在广范围内移动的情况下，能够通过最少数量的人体传感器检测人侵入第二区域内而引起的接近或接触，因而能够降低成本。

发明的效果

根据本发明，能够实现在不降低生产效率的情况下，确保与人接触时的安全性的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统的移动协作型机器人的立体图。

图2是表示图1的机器人系统的整体结构图。

图3是对图1的机器人系统的动作进行说明的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的机器人系统1进行说明。

如图1和图2所示，本实施方式所涉及的机器人系统1包括：移动协作型机器人2；控制装置3，用于控制该移动协作型机器人2；以及接近传感器4，用于检测人侵入指定区域(第一区域)内而引起的向移动协作型机器人2的接近。

移动协作型机器人2包括：六轴多关节型的协作型机器人5，用于与人协同作业；以及移动装置6，用于搭载协作型机器人5并使其沿水平方向的一个方向移动。协作型机器人5的形式不限于六轴多关节型，可以采用任意形式的机器人。

移动装置6是具备基座7和滑动件(可动部)8的行走轴，其中，基座7设置在地面f上，滑动件8能够相对于该基座7而沿水平方向的一个方向移动。行走轴的基座7并非一定要设置于地面f，也可以沿着门型框架的顶部或沿着相对于地面f成角度的壁设置该行走轴的基座7。

协作型机器人5内置有接触传感器(人体传感器)9，接触传感器9用于检测人与该协作型机器人5的各个部分的接触。协作型机器人5是如下一种机器人：在人可以接触到的情况下，通过以小于或等于预定的动作速度(协调动作速度)的动作速度动作，从而抑制动能、确保机器人与人相接触时的安全性，并且当接触传感器9检测到机器人与人的接触时，使机器人停止动作以进一步确保安全性。

接近传感器4例如是扫描仪传感器，其通过扫描激光测量到达接近的物体的距离，并且被固定于滑动件8。由此，接近传感器4能够在滑动件8的各移动目的地处以相同的条件测量到达接近的物体的距离，并且以非接触的方式检测人从外部接近指定区域(图中的两点划线)的内部的情况，该指定区域为包围滑动件8的区域。

控制装置3按照预先示教的动作程序使协作型机器人5和移动装置6进行动作。

在接近传感器4没有检测到有人从外部接近指定区域的内部的状态下，控制装置3进行控制以使协作型机器人5和移动装置6双方都能以最大动作速度进行动作。

在接近传感器4检测到有人从外部接近指定区域的内部时，控制装置3进行动作限制以使移动装置6的动作停止，并且使协作型机器人5以小于或等于协调动作速度的动作速度进行动作。

在内置于协作型机器人5的接触传感器9检测到人与协作型机器人5的接触时，控制装置3使协作型机器人5的动作停止。

根据像这样构成的本实施方式所涉及的机器人系统1，如图3所示，通过接近传感器4检测机器人与周围物体之间的距离(接近距离)(步骤s1)，并将检测结果发送给控制装置3。在控制装置3中，基于发送来的距离信息，判定是否有人正从外部接近指定区域的内部，该指定区域为移动协作型机器人2的滑动件8周围的区域(步骤s2)。

在判定未检测到有人从外部接近指定区域的内部的情况下，控制装置3进行控制，使得协作型机器人5和移动装置6所构成的移动协作型机器人2以最大动作速度进行动作(步骤s3)。然后，重复从步骤s1起的动作。在用于检测接触覆盖移动台车的外壳的传统方法中，为了确保接触时的安全性，移动台车和协作型机器人5需要以协调动作速度进行动作，该协调动作速度为对最大动作速度进行了限制的动作速度。另一方面，根据本实施方式所涉及的机器人系统1，在人不可能与移动协作型机器人2接触的情况下，通过使机器人以最大动作速度移动，从而大幅提高了生产效率。

在判定接近传感器4检测到有人从外部接近指定区域的内部的情况下，控制装置3使移动装置6停止(步骤s4)，并且使协作型机器人5以小于或等于协调动作速度的动作速度进行动作(步骤s5)。由此，与不存在移动装置6的情况相同，能够使协作型机器人5独自进行动作，同时也能确保接触时的安全性。

在这种情况下，存在以下优点：通过实现移动装置6停止并使协作型机器人5继续进行动作的状态，可以在不完全停止移动协作型机器人2的情况下继续进行作业，也可以提高生产效率。

即使在这种情况下，相比于对移动台车的外壳进行覆盖而导致滑动件8的重量增加的传统方法，根据本实施方式所涉及的机器人系统1不会增加滑动件8的重量，因而即使协调动作速度自身被增大，也能够将动能抑制得较低，从而确保接触时的安全性。并且，由此也能够实现生产效率的提高。

在使协作型机器人5以小于或等于协调动作速度的动作速度进行动作的状态下，判定是否通过接触传感器9检测到了人与协作型机器人5的接触(步骤s6)，在判定没有检测到接触的情况下，执行从步骤s1起的动作。在判定检测到接触的情况下，控制装置3进行控制以使协作型机器人5停止(步骤s7)。其结果，与以往的情况相同，能够充分确保与人接触时的安全性。

然后，在使协作型机器人5停止之后，判定是否结束作业(步骤s8)。

在本实施方式中，采用搭载于滑动件8的扫描仪传感器作为接近传感器4，但作为代替，也可以在地面f的重要位置配置扫描仪传感器以检测人的接近，还可以采用铺设于地面f并通过人的踩踏来检测人的接近的薄片状传感器。或者，也可以采用由设置于天花板且朝向下方的摄像机构成的传感器，通过该摄像机获取移动协作型机器人2周边的图像，并通过图像处理来检测人的接近。

在本实施方式中，设定为在接近传感器4检测到人的接近的情况下使移动装置6停止，并使协作型机器人5以小于或等于协调动作速度的动作速度继续动作，但作为代替，也可以限制移动装置6的动作速度而使其继续低速动作，对于协作型机器人5，也限制其动作速度并使其继续动作，从而使得协作型机器人5的各个部分相对于地面f的动作速度小于或等于协调动作速度。由此，即使移动装置6与协作型机器人5的动作方向一致，它们的合成动作速度也被限制为小于或等于协调动作速度的速度。

在本实施方式中，作为移动装置6例示了在滑动件8上搭载协作型机器人5的结构的移动装置，其中滑动件8被支承为相对于设置于地面f的基座7而能够沿水平方向移动，但作为替代，也可以采用搭载有协作型机器人5并自行移动的自动式移动台车。在这种情况下，由于移动台车的移动范围广，因而优选将接近传感器4搭载于移动台车。此外，在移动范围被限定的情况下，也可以将接近传感器4设置于移动装置6周围的地面f或天花板上。

在本实施方式中，例示了采用接触传感器9作为人体传感器的情况，但作为代替，也可以采用力觉传感器或扭矩传感器。还可以采用距离传感器作为人体传感器。在这种情况下，在距离传感器检测到有人侵入指定区域(第二区域)内部而接近的情况下，使动作停止。并且，优选接近传感器所检测的指定区域(第一区域)包含距离传感器所检测的指定区域(第二区域)。

在本实施方式中，例示了在接触传感器9检测到人向协作型机器人5的接触的情况下使动作停止的情况，但作为代替，也可以在接触传感器9检测到人向协作型机器人5的接触的情况下，使机器人以躲避人的接近或接触的方式进行动作。

在本实施方式中，例示了接触传感器9内置于协作型机器人5的结构，但作为代替，也可以采用接触传感器9被设置于协作型机器人5的外部的结构。

附图标记说明

1：机器人系统

2：移动协作型机器人

3：控制装置

4：接近传感器

5：协作型机器人

7：基座

8：滑动件(可动部)

9：接触传感器(人体传感器)

f：地面