机器人、机器人系统以及机器人控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人、机器人系统以及机器人控制装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开有如下的机器人手，即，在该机器人手中，在多根手指中设置有接触检测手指，并利用接触检测手指来检测与对象物的接触，在设置了多根手指的基台中对来自各手指的合成反作用力进行检测，在未检测到合成反作用力的条件下，使多根手指朝向对象物移动，若接触检测手指与对象物接触，则将多根手指的驱动力切换为与握持力相当的力，在接触检测手指未与对象物接触而检测到了合成反作用力的情况下，中止多根手指的驱动，向检测不到合成反作用力的方向修正基台的位置。
[0003]专利文献1:日本特开2012 - 236237号公报
[0004]一般而言，在机器人中，要求针对工件(作业对象物)，以利用照相机拍摄得到的图像的信息为基础，将手移动至工件的特定的位置，并握持工件。然而，在根据利用照相机拍摄得到的图像的信息求出的工件的位置和实际的工件的位置之间存在误差，并且在指示给机器人的位置和实际的手的位置之间存在误差，手的中心和工件的中心位置未必一致。
[0005]在专利文献I所记载的发明中，在因误差而使一方的手指比另一方的手指先碰到对象物的情况下，在以使对象物的中心和机器人手的基台的中心对准的方式进行位置修正后，手指进行握持。然而，为了以使对象物的中心和机器人手的基台的中心对准的方式来修正机器人手的位置，存在需要与对象物的形状相关的准确的信息，并且花费时间的问题。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于提供一种即使没有与对象物的形状相关的信息，也能够在短时间内适当地握持对象物的机器人、机器人系统以及机器人控制装置。
[0007]用于解决上述课题的第一方式是一种机器人，其特征在于，具备:机器人主体；臂，设置于上述机器人主体；末端执行器，设置在上述臂的前端，上述末端执行器具有第一指部和第二指部；力检测部，对施加至上述末端执行器的力进行检测；以及控制部，基于通过上述力检测部检测出的力来控制上述臂以及上述末端执行器，上述控制部使上述第一指部和上述第二指部靠近，若上述第一指部与握持对象物接触，则保持该接触的状态地使上述臂向设置了上述第一指部的方向移动。
[0008]根据第一方式，使末端执行器的第一指部和第二指部靠近，若第一指部与握持对象物接触，则保持该接触的状态地使臂向设置了第一指部的方向移动。由此，即使没有与对象物的形状相关的信息，也能够使手的中心和工件的中心位置靠近。其结果，能够在短时间内适当地握持对象物。
[0009]这里，上述力检测部也可以是设置于上述臂的前端的力觉传感器。由此，能够利用一个传感器检测作用于第一指部的力。
[0010]这里，上述控制部也可以使上述第一指部和上述第二指部对称地闭合以握持上述握持对象物。由此，能够基于第一指部和第二指部的握持力来判断是否握持了握持对象物。
[0011]这里，也可以为在上述第一指部以及上述第二指部设置有对与上述握持对象物的接触进行检测的接触传感器。由此，能够可靠地检测是否利用第一指部和第二指部握持有握持对象物。另外，也能够使接触传感器作为力检测部发挥作用。
[0012]这里，上述控制部也可以在使上述第一指部和上述第二指部靠近以握持上述握持对象物后，若经过了预先决定的时间，则结束控制。由此，能够在臂等的振动平衡稳定之后结束控制。
[0013]用于解决上述课题的第二方式是一种机器人系统，其特征在于，具备:机器人，该机器人具有设置于机器人主体的臂、设置于上述臂的前端并具有第一指部和第二指部的末端执行器、以及对施加至上述末端执行器的力进行检测的力检测部，控制部，基于通过上述力检测部检测出的力来驱动上述臂以及上述末端执行器，上述控制部使上述第一指部和上述第二指部靠近，若上述第一指部与握持对象物接触，则上述控制部保持该接触的状态地使上述臂向设置了上述第一指部的方向移动。由此，即使没有与对象物的形状相关的信息，也能够使手的中心和工件的中心位置靠近。其结果，能够在短时间内适当地握持对象物。
[0014]用于解决上述课题的第三方式是一种机器人控制装置，其特征在于，是控制如下的机器人的机器人控制装置，上述机器人具有设置于机器人主体的臂、设置于上述臂的前端并具有第一指部和第二指部的末端执行器、以及对施加至上述末端执行器的力进行检测的力检测部，上述机器人控制装置使上述第一指部和上述第二指部靠近，并基于通过上述力检测部检测出的力来检测上述第一指部和握持对象物的接触，若上述第一指部和握持对象物接触，则上述机器人控制装置保持该接触的状态地使上述臂向设置了上述第一指部的方向移动。由此，即使没有与对象物的形状相关的信息，也能够使手的中心和工件的中心位置靠近。其结果，能够在短时间内适当地握持对象物。此外，也可以作为构成机器人系统的机器人。
【附图说明】
[0015]图1是表示本发明的第一实施方式中的机器人I的正面立体图。
[0016]图2是机器人I的背面立体图。
[0017]图3是控制部的功能框图。
[0018]图4是对握持对象物之前的样子进行说明的图。
[0019]图5是表示控制部的简要结构的一个例子的框图。
[0020]图6是表示机器人I握持对象物的处理的流程的流程图。
[0021]图7是对握持对象物的样子进行说明的图。
【具体实施方式】
[0022]参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
[0023]图1是本发明的一实施方式中的机器人I的正面立体图。图2是机器人I的背面立体图。本实施方式中的机器人I主要具备躯体部10、臂11、触摸面板显示器12、脚部13、输送用手柄14、照相机15、信号灯16、电源开关17、外部I/F部18、以及升降手柄19。机器人I是人型双臂机器人，机器人I按照来自控制部20(参照图4)的控制信号进行处理。该机器人I例如能够在制造像手表这样的精密机械等的制造工序中使用。应予说明，该制造作业通常在作业台上进行。
[0024]应予说明，以下为了便于说明，将图1、图2中的上侧称为“上”或者“上方”，将下侧称为“下”或者“下方”。另外，将图1的面前侧称为“正面侧”或者“正面”，将图2的面前侧称为“背面侧”或者“背面”。
[0025]躯体部10具有肩区域1A以及躯体部主体10B。躯体部10与本发明的机器人主体相当。肩区域1A设置在躯体部主体1B上。在肩区域1A的两侧面的上端附近设置有臂11 (所谓的机械臂)。
[0026]臂11是多个臂部件IlA通过关节(未图示)连结而构成的。在关节设置有用于使这些臂部件IlA动作的执行装置(未图示)。执行装置例如具备编码器101 (参照图3)等。编码器101输出的编码器值被用于由控制部20进行的机器人I的反馈控制。另外，在执行装置设置有固定转动轴的电磁制动器。臂部件IlA与本发明的机械臂部件相当。
[0027]应予说明，设置于机器人I的机械臂并不局限于臂11。例如，若是由多个关节和连杆构成，并通过使关节活动而使整体活动的机械臂，则可以是任意的方式。
[0028]在臂11上设置有对载置在作业台上的对象物等进行拍摄的手眼相机11B。
[0029]在臂11的前端设置有未图示的力觉传感器。力觉传感器是对作为机器人I提供的力的反作用力而受到的力、力矩进行检测的传感器。作为力觉传感器，例如能够使用能够同时检测平行三轴向的力成分、以及绕三轴旋转的力矩成分的六个成分的六轴力觉传感器。应予说明，力觉传感器并不局限于六轴力觉传感器，例如也可以是三轴力觉传感器。力觉传感器与本发明的力检测部相当。
[0030]另外，在臂11的前端设置有握持工件W或工具的手110 (所谓的末端执行器)。臂11的端点的位置是设置手110的位置。
[0031]手110主要具有主体111、以及设置于主体111的四根手指112。手指112以对置的两根手指112同时且对称地开闭的方式构成。
[0032]应予说明，末端执行器并不局限于手110。例如，手110具有四根手指112，但也可以具有两根手指112。
[0033]在从肩区域1A向上突出的相当于头部的部分设置有具有(XD(Charge CoupledDevice:电荷親合器件)、CM0S (Complementary Metal Oxide Semic 接通 ductor:互补金属氧化物半导体)等的照相机15、以及信号灯16。照相机15对包括设定在作业台T(参照图3)上的作业区域的图像进行拍摄。信号灯16例如具有分别发出红色的光、黄色的光、以及蓝色的光的LED，根据机器人I的当前的状态适当地对这些LED进行选择，并使其发光。
[0034]躯体部主体1B设置在脚部13的机架上。应予说明，脚部13是机器人的基台，躯体部10是机器人的机身。
[0035]在躯体部主体1B的背面设置有升降手柄19。升降手柄19使肩区域1A相对于躯体部主体1B向上下方向移动。由此，能够应对各种高度的作业台。
[0036]另外，在躯体部主体1B的