DE112019004797B4

DE112019004797B4 - Robotersystem

Info

Publication number: DE112019004797B4
Application number: DE112019004797.3T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Azuma; Takayuki Ishizaki; Mitsunobu OKA; Masataka Yoshida
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: TWI734192B; US20210205989A1; WO2020066419A1; TW202015870A; CN112752635B; DE112019004797T5; JP2020049560A; CN112752635A; JP7141288B2; US12023808B2; KR20210057131A

Abstract

Robotersystem (1), aufweisend:zwei Arme (12, 13), die jeweils an deren Spitzenende eine Hand (20, 20) haben; undein Roboter-Steuermodul (72), das dazu ausgestaltet ist, den Betrieb der Arme (12, 13) zu steuern,wobei die Hand (20, 20) ein zu öffnendes und zu schließendes Halteteil (21, 31, 41, 51) hat, undwobei das Roboter-Steuermodul (72) umfasst:ein Handzahl-Bestimmungsmodul (73), das dazu ausgestaltet ist, die Anzahl der Hände (20, 20), die zum Halten eines zu haltenden Objekts (5, 6) verwendet werden, basierend auf der Größe des zu haltenden Objekts (5, 6) zu bestimmen; undein Halte-Steuermodul (74), das dazu ausgestaltet ist, das Halteteil (21, 31, 41, 51) einer der Hände (20, 20) derart zu steuern, dass es sich öffnet, um das zu haltende Objekt (5, 6) mit einer Innenfläche des Halteteils (21, 31, 41, 51) zu halten, wenn die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul (73) bestimmte Anzahl der Hände (20, 20) eins ist, und die Halteteile (21, 31, 41, 51) der beiden Hände (20, 20) derart zu steuern, dass sie sich schließen, um das zu haltende Objekt (5, 6) mit Außenflächen der Halteteile (21, 31, 41, 51) zu halten, wenn die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul (73) bestimmte Anzahl der Hände (20, 20) zwei ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Robotersystem, das ein zu haltendes Objekt, wie z.B. einen Schachtelkörper, mit einer Roboterhand hält, um eine Position des zu haltenden Objekts zu ändern.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Konventionell sind Robotersysteme bekannt, die ein zu haltendes Objekt, wie z.B. einen Schachtelkörper und ein Paket, mit einer Roboterhand halten, um die Position des zu haltenden Objekts zu verändern. Ein Beispiel für solche Robotersysteme hält das zu haltende Objekt, das auf einem Tray platziert ist, und übergibt es auf einen anderen Tray.
Eine konventionelle Art eines solchen Robotersystems umfasst zwei Arme, die jeweils mit einem Handteil mit fünf Fingern versehen sind. Das Robotersystem wählt je nach dem zu haltenden Objekt aus, ob es das zu haltende Objekt mit einem Arm oder mit beiden Armen, mit einigen der Finger eines Arms oder mit dem gesamten einen Arm oder mit einigen der Finger beider Arme oder mit den gesamten beiden Armen hält (z.B. Patentdokument 1).
Ein anderer allgemeiner Stand der Technik offenbart einen zweiarmigen Knickarmroboter, der arbeitet, indem er einen oder mehrere Artikel von einem Artikelfördertray aufnimmt, indem er eine oder beide Hände von zwei Armen benutzt (z.B. Patentdokument 2).
Weitere beispielhafte Robotersysteme aus dem Stand der Technik sind in den Patentdokumenten 3-8 offenbart.
[Bezugsdokumente des allgemeinen Standes der Technik]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] WO2007-088735A1
[Patentdokument 2] JP2014-121742A
[Patentdokument 3] DE 10 2015 216 550 A1
[Patentdokument 4] WO 2018 / 043 358 A1
[Patentdokument 5] US 2016/0 272 354 A1
[Patentdokument 6] US 8 801 063 B2
[Patentdokument 7] US 7 706 918 B2
[Patentdokument 8] JP 2007 - 260 837 A

BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
[Aufgabe, die durch die Offenbarung gelöst werden soll]
Die von dem Robotersystem zu haltenden Objekte, die in einem Logistiklager in ihrer Position veränderten werden, haben unterschiedliche Größen und Formen. Zum Beispiel kann ein größeres zu haltendes Objekt, das sich auf eine Tray befindet, und ein kleineres zu haltendes Objekt, das sich auf einem anderen Tray befindet, von dem jeweiligen Tray auf noch einen anderen Tray transferiert werden.
Da jedoch im Patentdokument 1 die Anzahl der verwendeten Finger und Arme z.B. in Abhängigkeit von den Größen der zu haltenden Objekte ausgewählt wird, muss die Bedienung der Finger in Abhängigkeit von den zu haltenden Objekten fein gesteuert werden. Daher ist es schwierig, die zu haltenden Objekte unterschiedlicher Größe effizient zu halten und zu transferieren.
Darüber hinaus offenbart das Patentdokument 2 zwar die Aufnahme einer oder mehrerer Komponenten aus einem Komponentenfördertray unter Verwendung einer oder beider Hände des Doppelarms, aber es offenbart nicht eine effiziente Auswahl der verwendeten Hand des Doppelarms.
Daher besteht eine Zielsetzung der vorliegenden Offenbarung darin, ein Robotersystem bereitzustellen, das in der Lage ist, ein zu haltendes Objekt verschiedener Größen effizient zu halten und eine Position desselben zu ändern, während in geeigneter Weise eine zu verwendende Hand unter zwei Händen ausgewählt wird.
[Kurzdarstellung der Offenbarung]
Um den oben beschriebenen Zweck zu erreichen, umfasst ein Robotersystem gemäß Anspruch 1 zwei Arme, die jeweils an deren Spitzenende eine Hand haben, und ein Roboter-Steuermodul, das dazu ausgestaltet ist, den Betrieb der Arme zu steuern. Die Hand hat ein zu öffnendes und zu schließendes Halteteil. Das Roboter-Steuermodul umfasst ein Handzahl-Bestimmungsmodul, das dazu ausgestaltet ist, die Anzahl der Hände, die zum Halten eines zu haltenden Objekts verwendet werden, basierend auf der Größe des zu haltenden Objekts zu bestimmen, und ein Halte-Steuermodul, das dazu ausgestaltet ist, das Halteteil einer der Hände derart zu steuern, dass es sich öffnet, um das zu haltende Objekt mit einer Innenfläche des Halteteils zu halten, wenn die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul bestimmte Anzahl der Hände eins ist, und die Halteteile der beiden Hände derart zu steuern, dass sie sich schließen, um das zu haltende Objekt mit Außenflächen der Halteteile zu halten, wenn die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul bestimmte Anzahl der Hände zwei ist.
Gemäß dieser Ausgestaltung bestimmt das Roboter-Steuermodul die Anzahl der Hände, die zum Halten des zu haltenden Objekts verwendet werden, durch das Handzahl-Bestimmungsmodul basierend auf der Größe des haltenden Objekts. Wenn die Anzahl der Hände eins ist, wird das Halteteil einer der Hände durch das Halte-Steuermodul derart gesteuert, dass es sich öffnet, um das zu haltende Objekt mit einer Innenfläche des Halteteils zu halten, und wenn die Anzahl der Hände zwei ist, werden die Halteteile der beiden Hände derart gesteuert, dass sie sich schließen, um das zu haltende Objekt mit Außenflächen der Halteteile zu halten. Daher kann das zu haltende Objekt sofort gehalten und in seiner Position entsprechend der Größe des zu haltenden Objekts durch Verwendung der verschiedenen Oberflächen der Halteteile verändert werden.
Darüber hinaus kann das Robotersystem eine Kamera, die dazu ausgestaltet ist, das zu haltende Objekt abzubilden, und ein Bildverarbeitungsmodul, das dazu ausgestaltet ist, ein von der Kamera aufgenommenes Bild zu analysieren, umfassen. Das Roboter-Steuermodul kann durch ein Halteobjekt-Informationsberechnungsmodul zumindest die Größe des zu haltenden Objekts basierend auf dem durch das Bildverarbeitungsmodul verarbeiteten Bild berechnen und durch das Handzahl-Bestimmungsmodul die Anzahl der Hände basierend auf der berechneten Größe des zu haltenden Objekts bestimmen.
Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Größe des zu haltenden Objekts basierend auf dem Ergebnis einer Analyse des von der Kamera aufgenommenen Bildes berechnet, und es wird entsprechend der Größe des zu haltenden Objekts bestimmt, ob es mit einer Hand oder mit zwei Händen gehalten werden soll, und somit kann das zu haltende Objekt effizient gehalten und in seiner Position verändert werden.
Darüber hinaus kann das Halteteil zwei Halteplatten umfassen, die dazu ausgestaltet sind, dass sie sich parallel öffnen und schließen, während sie einander zugewandt sind. Wenn das Handzahl-Bestimmungsmodul bestimmt, dass das zu haltende Objekt von einer der Hände gehalten wird, kann das Roboter-Steuermodul die Halteplatten der Hand öffnen, um das zu haltende Objekt mit Innenflächen der Halteplatten zu halten.
Gemäß dieser Ausgestaltung öffnet sich das Halteteil, wenn das zu haltende Objekt mit einer Hand gehalten wird, und das zu haltende Objekt kann effizient von den Innenflächen der Halteplatten gehalten werden. Zudem können die Halteplatten auch dann zwischen die zu haltenden Objekte eingefügt werden, um sie zu halten, wenn die Vielzahl von zu haltenden Objekten aneinandergereiht sind.
Darüber hinaus kann das Halteteil zwei Halteplatten umfassen, die dazu ausgestaltet sind, sich parallel zu öffnen und zu schließen, während sie einander zugewandt sind. Wenn das Handzahl-Bestimmungsmodul bestimmt, dass das zu haltende Objekt von den beiden Händen gehalten wird, kann das Roboter-Steuermodul die Halteplatten der beiden Hände schließen, um das zu haltende Objekt mit Außenflächen der Halteplatten der beiden Hände zu halten.
Gemäß dieser Ausgestaltung schließen sich die Halteteile, wenn das zu haltende Objekt von zwei Händen gehalten wird, und das zu haltende Objekt kann von den Außenflächen der Halteplatten effizient gehalten werden. Zudem können die Halteplatten auch dann zwischen die zu haltenden Objekte eingefügt werden, um sie zu halten, die Vielzahl von zu haltenden Objekten aneinandergereiht sind.
Darüber hinaus kann das Robotersystem einen Ansaugteil umfassen, das dazu ausgestaltet ist, das zu haltende Objekt nahe des Halteteils anzusaugen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Objekt angesaugt und mit dem Ansaugteil gehalten werden, auch wenn die Oberfläche des zu haltenden Objekts aus weichem Material ist. Das „Halten“ umfasst hier das Halten des zu haltenden Objekts durch das Ansaugteil, und umfasst auch das Halten des zu haltenden Objekts durch das Ansaugteil sowie das Halten durch das Halteteil.
Darüber hinaus kann das Ansaugteil einen Saugnapf umfassen, der an einer Fläche des Halteteils vorgesehen ist, mit der das zu haltende Objekt gehalten wird. Das Robotersystem kann ferner eine Ansaugvorrichtung umfassen, die dazu ausgestaltet ist, durch den Saugnapf anzusaugen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann das zu haltende Objekt angemessen gehalten werden, selbst wenn sich die Fläche des zu haltenden Objekts durch das Ansaugen durch den Saugnapf während des Haltevorgangs des zu haltenden Objekts durch das Halteteil verformen kann.
Darüber hinaus kann das Ansaugteil Ansaugloch aufweisen, das in einer Fläche des Halteteils, mit dem das zu haltende Objekt gehalten wird, ausgebildet ist. Das Robotersystem kann ferner eine Ansaugvorrichtung umfassen, die dazu ausgestaltet ist, durch das Ansaugloch anzusaugen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann das zu haltende Objekt in geeigneter Weise gehalten werden, auch wenn sich die Oberfläche des zu haltenden Objekts durch das Ansaugen durch das Saugloch während des Haltevorgangs des zu haltenden Objekts durch das Halteteil verformen kann.
Darüber hinaus kann das Halteteil eine fixe Platte und bewegliche Platten umfassen, die in einer Linie mit der fixen Platte auf beiden Seiten angeordnet sind. Die beweglichen Platten können sich parallel in Bezug auf die fixe Platte öffnen und schließen und können in einer Linie mit der fixen Platte auf beiden Seiten positioniert sein, wenn die beweglichen Platten schließen. Die fixe Platte kann mit dem Ansaugteil in einer Richtung versehen sein, in der sich die beweglichen Platten öffnen und schließen.
Gemäß dieser Ausgestaltung, da sich das Halteteil in einem Zustand befindet, in dem die beweglichen Platten in einer Linie mit der fixen Platte positioniert sind, wenn die beweglichen Platten schließen, kann das zu haltende Objekt durch das an der fixen Platte vorgesehene Ansaugteil zwischen den beweglichen Platten angesaugt und gehalten werden. Zudem kann das zu haltende Objekt auch dann, wenn die beweglichen Platten öffnen, von dem an der fixen Platte vorgesehenen Ansaugteil angesaugt und gehalten werden. Daher kann das zu haltende Objekt entweder mit zwei Händen oder mit einer Hand angesaugt und gehalten werden.
Darüber hinaus kann das Ansaugteil eine Ansaugdüse haben, die dazu ausgestaltet ist, in einer Richtung hin- und herbewegt zu werden, die eine Öffnungs- und Schließrichtung des Halteteils schneidet. Entsprechend dem Gewicht des von dem Halteteil gehaltenen zu haltenden Objekts kann die Ansaugdüse in Richtung des haltenden Objekts bewegt werden und das zu haltende Objekt ansaugen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann, z.B. bei einem großen Gewicht des zu haltenden Objekts, durch Ansaugen des zu haltenden Objekts durch die Ansaugdüse, während das Halteteil das zu haltende Objekt hält, das zu haltende Objekt mit der großen Kraft gehalten und in seiner Position verändert werden.
Darüber hinaus können die beiden Arme als ein Doppelarm ausgebildet sein, der dazu ausgestaltet ist, um eine erste Achse, die auf einem Sockel definiert ist, drehbar zu sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann mit dem Doppelarm-Roboter, der an einem Sockel vorgesehen ist, der Vorgang des Öffnens eines an einem der beiden Arme vorgesehenen Halteteils, um das zu haltende Objekt zu halten, und der Vorgang des Schließens zweier an beiden der zwei Arme vorgesehen en Halteteile, um das zu haltende Objekt zu halten, effizient durchgeführt werden. Auf diese Weise können die zu haltenden Objekte mit unterschiedlichen Größen schnell gehalten und in ihrer Position verändert werden.
[Effekt der Offenbarung]
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird, wenn die Anzahl der Hände, die basierend auf der Größe eines zu haltenden Objekts bestimmt wird, eins ist, ein Halteteil derart gesteuert, dass es sich öffnet, um das zu haltende Objekt zu halten, und wenn die Anzahl der Hände zwei ist, werden die Halteteile derart gesteuert, dass sie sich schließen, um das zu haltende Objekt durch die beiden Halteteile zu halten. Daher kann das zu haltende Objekt durch die Verwendung der Halteteile der beiden Hände schnell gehalten und in seiner Position entsprechend seiner Größe verändert werden.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die ein Robotersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist ein Blockschaltbild, das Funktionen veranschaulicht, die einer Steuereinrichtung des in 1 gezeigten Robotersystems zur Verfügung stehen.
3(A) und 3(B) sind Ansichten, die eine erste Hand des in 1 gezeigten Robotersystems zeigen, wobei 3(A) eine Draufsicht und 3(B) eine Vorderansicht ist.
4 ist eine Draufsicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein kleineres zu haltendes Objekt von einer Hand des in 1 gezeigten Robotersystems gehalten wird.
5(A) und 5(B) sind Detailansichten des in 4 gezeigten Zustands, in dem das zu haltende Objekt von einer Hand gehalten wird, wobei 5(A) eine Draufsicht und 5(B) eine Vorderansicht ist.
6 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein größeres zu haltendes Objekt von beiden Händen des in 1 gezeigten Robotersystems gehalten wird.
7(A) und 7(B) sind Detailansichten des in 6 gezeigten Zustands, in dem das zu haltende Objekt mit beiden Händen gehalten wird, wobei 7(A) eine Draufsicht und 7(B) eine Vorderansicht ist.
8 ist eine Vorderansicht, die eine zweite Hand zeigt, die die in 3(A) und 3(B) dargestellte erste Hand ist, die zusätzlich mit einer Saugfunktion ausgestattet ist.
9 (A) und 9(B) sind vergrößerte Ansichten, die einen Saugmechanismus der in 8 gezeigten dritten Hand zeigen, wobei 9(A) eine Vorderansicht von Beispiel 1 und 9(B) eine Vorderansicht von Beispiel 2 ist.
10(A) und 10(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die in 8 gezeigten zweiten Hände das zu haltende Objekt halten, wobei 10(A) eine Draufsicht und 10(B) eine Vorderansicht ist.
11(A) und 11(B) sind Ansichten, die eine dritte Hand zeigen, die mit einer Saugfunktion versehen ist, die sich von der in 8 gezeigten Saugfunktion unterscheidet, wobei 11(A) eine Draufsicht und 11(B) eine Vorderansicht ist.
12(A) und 12(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die dritte Hand das zu haltende Objekt hält, wobei 12(A) eine Draufsicht und 12(B) eine Vorderansicht ist.
13(A) und 13(B) sind Ansichten, die die vierte Hand zeigen, die mit einer Saugfunktion versehen ist, die sich von der in 8 veranschaulichten Saugfunktion unterscheidet, wobei 13(A) eine Draufsicht ist und 13(B) eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XIII-XIII in 13(A) ist.
14(A) und 14(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die in 13(A) und 13(B) gezeigte vierte Hand (eine Hand) das zu haltende Objekt hält, wobei 14(A) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt nur durch die Saugfunktion gehalten wird, und 14(B) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt sowohl durch die Saugfunktion als auch eine Haltefunktion gehalten wird.
15(A) und 15(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die in 13(A) und 13(B) gezeigten vierten Hände (beide Hände) das zu haltende Objekt halten, wobei 15(A) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt nur durch die Saugfunktion gehalten wird, und 15(B) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt sowohl durch die Saugfunktion als auch die Haltefunktion gehalten wird.

AUSFÜHRUNGSWEISE DER OFFENBARUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die folgende Ausführungsform beschreibt ein Robotersystem 1 mit einem Doppelarm-Roboter 10 als ein Beispiel. Darüber hinaus werden beispielhaft ein kleineres zu haltendes Objekt 5, das von einer Hand gehalten wird (im Folgenden auch als „erstes zu haltendes Objekt 5“ bezeichnet), und ein größeres zu haltendes Objekt 6, das von beiden Händen gehalten wird (im Folgenden auch als „zweites zu haltendes Objekt 6“ bezeichnet), beschrieben. Die zu haltenden Objekte sind nicht auf zwei Typen beschränkt, sondern können auch mehr als zwei Typen sein. Darüber hinaus kann ein Arm 12 (13) als „ein Arm“ bezeichnet werden, zwei Arme 12 und 13 können als „beide Arme“ bezeichnet werden, eine Hand 20 kann als „eine Hand“ bezeichnet werden und zwei Hände 20 können als „beide Hände“ bezeichnet werden. Eine „Vorwärts- und Rückwärtsrichtung“ und eine „Links- und Rechtsrichtung“, wie sie hier und in den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, entsprechen einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bzw. einer Links- und Rechtsrichtung in einer in 1 gezeigten Draufsicht.
(Ausgestaltung des Robotersystems)
1 ist eine Draufsicht, die das Robotersystem 1 gemäß einer Ausführungsform zeigt. 2 ist ein Blockschaltbild, das Funktionen, mit denen eine Steuereinrichtung 70 des in 1 dargestellten Robotersystems 1 versehen ist, zeigt. 3(A) und 3(B) sind Ansichten, die die Hand 20 des in 1 gezeigten Robotersystems 1 zeigen, wobei 3(A) eine Draufsicht und 3(B) eine Vorderansicht ist.
Der Roboter 10 gemäß dieser Ausführungsform hat zwei Arme, den ersten Arm 12 (rechter Arm) und den zweiten Arm 13 (linker Arm). Die beiden Arme 12 und 13 sind als ein Doppelarm ausgestaltet, der um eine vertikale erste Achse S1, die auf einem Sockel 11 definiert ist, drehbar ist. Jeder der beiden Arme 12 und 13 hat ein erstes Glied 14, ein zweites Glied 15 und ein drittes Glied 16. Das erste Glied 14 ist horizontal um die auf dem Sockel 11 definierte erste Achse S 1 drehbar. Das zweite Glied 15 ist horizontal um eine vertikale zweite Achse S2 drehbar, die an einem Spitzenendteil des ersten Glieds 14 definiert ist. Das dritte Glied 16 ist unterhalb eines Spitzenendteils des zweiten Glieds 15 vorgesehen. Das dritte Glied 16 ist aus einem Element aufgebaut, das um eine horizontale dritte Achse S3 senkrecht zum Zeichenblatt schwenkbar ist (siehe 3(A) und 3(B)). Die Anzahl beweglicher Achsen des Roboters 10 ist auf dieses Beispiel nicht beschränkt.
Dann wird die erste Hand 20 an einem Spitzenendteil des dritten Glieds 16 angebracht. Die erste Hand 20 ist in ihrer vertikalen Position verstellbar, indem das Strukturelement des dritten Glieds 16 vertikal um die dritte Achse S3 schwenkt. Die erste Hand 20 ist in Bezug auf das dritte Glied 16 um eine vertikale vierte Achse S4 horizontal drehbar. Da die erste Hand 20 des ersten Arms 12 und die erste Hand 20 des zweiten Arms 13 symmetrisch gleich aufgebaut sind, werden ihnen die gleichen Bezugszeichen gegeben. Details der ersten Hand 20 werden weiter unten beschrieben.
Da der Roboter 10 als ein Doppelarm-Typ ausgestaltet ist, der an einem Sockel 11 vorgesehen ist, kann er, entsprechend den Größen der zu haltenden Objekte 5 und 6, effizient in einem kleinen Aufstellraum das erste zu haltende Objekt 5 durch einen des ersten Arms 12 und des zweiten Arms 13 und das zweite zu haltende Objekt 6 durch beide des ersten Arms 12 und des zweiten Arms 13 halten.
Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform eine Stereokamera 3 in der Nähe des Roboters 10 vorgesehen. Diese Stereokamera 3 ist an einer Stelle installiert, an der sie das zu haltende Objekt 5 (6) abbilden kann. Die Stereokamera 3 kann z.B. oberhalb des Sockels 11 auf der Rückseite angebracht sein. Da die Stereokamera 3 vorgesehen ist, kann das zu haltende Objekt 5 (6) dreidimensional abgebildet werden. Durch das dreidimensionale Abbilden des zu haltenden Objekts 5 (6) kann die Größe des zu haltenden Objekts 5 (6) basierend auf einer Bildanalyse, wie später beschrieben, berechnet werden.
Das Robotersystem 1 ist ferner mit der Steuervorrichtung 70 versehen, die das Robotersystem 1 steuert. Die Steuervorrichtung 70 umfasst einen Prozessor, einen flüchtigen Speicher, einen nichtflüchtigen Speicher und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle, die ein Empfangsteil und ein Ausgabeteil bildet.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Steuervorrichtung 70 einen Speicher 71 und ein Roboter-Steuermodul 72. Der Speicher 71 ist durch den flüchtigen Speicher und den nichtflüchtigen Speicher implementiert. Das Roboter-Steuermodul 72 ist durch den Prozessor implementiert, der unter Verwendung des flüchtigen Speichers Koordinaten von Referenzpositionen der Glieder 14 bis 16 bzw. der ersten Hände 20, basierend auf einem in dem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Programm, berechnet. Das Roboter-Steuermodul 72 gibt basierend auf den berechneten Koordinaten einen Betriebsbetrag jedes des ersten Arms 12 und des zweiten Arms 13 an ein entsprechendes Antriebsteil aus und berechnet auch die Koordinaten des ersten Arms 12 und des zweiten Arms 13 basierend auf einem von den entsprechenden Antriebsteilen empfangenen Betriebssignals. Die Steuervorrichtung 70 steuert auch das Drehen des Sockels 11.
Darüber hinaus umfasst das Roboter-Steuermodul 72 ein Handzahl-Bestimmungsmodul 73, das die Anzahl der zu verwendenden ersten Hände 20, die das zu haltende Objekt 5 (6) halten, basierend auf der Größe des zu haltenden Objekts 5 (6) bestimmt. Das Roboter-Steuermodul 72 umfasst ein Halte-Steuermodul 74. Wenn die Anzahl der ersten Hände 20, die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul 73 bestimmt wird, eins ist, öffnet das Halte-Steuermodul 74 einen Halteteil 21 einer ersten Hand 20, um das erste zu haltende Objekt 5 durch die eine erste Hand 20 zu halten. Wenn die Anzahl der ersten Hände 20, die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul 73 bestimmt wird, ist, schließt das Halte-Steuermodul 74 die Halteteile 21 der jeweiligen ersten Hände 20, um das zweite zu haltende Objekt 6 durch die beiden ersten Hände 20 zu halten. Das Halte-Steuermodul 74 steuert das Öffnen und Schließen der beiden Halteteile 21.
Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 70 mit einem Bildverarbeitungsmodul 75 versehen, das das von der Stereokamera 3 aufgenommene Bild des zu haltenden Objekts analysiert. Das Roboter-Steuermodul 72 berechnet durch ein Halteobjekt-Informationsberechnungsmodul 76 zumindest die Größe des zu haltenden Objekts 5 (6) basierend auf dem durch das Bildverarbeitungsmodul 75 verarbeiteten Bild und bestimmt durch das Handzahl-Bestimmungsmodul 73 die Anzahl der zu verwendenden ersten Hände 20 basierend auf der berechneten Größe des zu haltenden Objekts 5 (6). Die Form des zu haltenden Objekts 5 (6) kann durch das Bildverarbeitungsmodul 75 berechnet werden. Demnach wird die Größe des zu haltenden Objekts 5 (6) basierend auf dem von der Stereokamera 3 aufgenommenen Bild berechnet, und das Roboter-Steuermodul 72 kann entsprechend der Größe des zu haltenden Objekts 5 (6) bestimmen, ob es von einer ersten Hand 20 oder von zwei ersten Händen 20 gehalten werden soll, und somit kann das zu haltende Objekt 5 (6) effizient gehalten werden.
Wie in 1 gezeigt, nimmt der Roboter 10 in dieser Ausführungsform ein erstes zu haltendes Objekt 5 kleinerer Größe von einem ersten Tray 60 auf, nimmt ein zweites zu haltendes Objekt 6 größerer Größe von einem zweiten Tray 61 auf und ändert ihre Positionen (überträgt sie) auf einen dritten Tray 63. Eine Vielzahl von ersten zu haltenden Objekten 5 ist auf dem ersten Tray 60 aufgereiht, und eine Vielzahl von zweiten zu haltenden Objekten 6 ist auf dem zweiten Tray 61 aufgereiht. Daher ist das Halteteil 21 des Roboters 10 dieser Ausführungsform als ein Plattenelement ausgestaltet, das an seinem Spitzenendteil zwischen die aufgereihten Objekte 5 (6) eingeführt werden kann. In dieser Ausführungsform sind der Roboter 10 und der dritte Tray 63 auf einem fahrerlosen Transportfahrzeug 2 angeordnet und können von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 2 umgesetzt werden, nachdem ein bestimmtes Objekt 5 und/oder 6 auf dem dritten Tray 63 abgelegt wurde. Zu beachten ist, dass ein Bediener die beiden ersten Hände 20 fernbedienen kann, während er das von der Stereokamera 3 aufgenommene Bild betrachtet.
Details der ersten Hand 20 werden unter Bezugnahme auf 3(A) und 3(B) beschrieben. Zu beachten ist, dass in der folgenden Beschreibung die erste Hand 20 des ersten Arms 12 beschrieben wird. Die erste Hand 20 hat ein viertes Glied 25, das an seinem Basisteil mit dem dritten Glied 16 verbunden und horizontal um die vierte Achse S4 drehbar ist. Das vierte Glied 25 ist an seinem Spitzenendteil mit dem Halteteil 21 versehen.
Das Halteteil 21 umfasst eine fixe Platte 22 als Halteplatte, die an dem vierten Glied 25 vorgesehen ist, und eine bewegliche Platte 23 als Halteplatte, die geöffnet wird, um von der fixen Platte 22 getrennt zu werden. In dieser Ausführungsform sind die fixe Platte 22 und die bewegliche Platte 23 Plattenelemente, die jeweils an ihrem Spitzenendteil spachtelförmig ausgebildet sind. Die bewegliche Platte 23 öffnet und schließt sich parallel, während sie der fixen Platte 22 zugewandt ist. Die bewegliche Platte 23 wird durch Haltezylinder 24, die an dem vierten Glied 25 vorgesehen sind, geöffnet und geschlossen. Die bewegliche Platte 23 kann so geöffnet werden, dass sie von der fixen Platte 22 getrennt wird, indem die Zylinder 24 ausgefahren werden (dieser Zustand wird durch eine zweipunktige Kettenlinie dargestellt). Die bewegliche Platte 23 kann geschlossen werden, um sich der fixen Platte 22 anzunähern (einschließlich eines kontaktierenden Zustands), indem die Zylinder 24 zusammengezogen werden.
Ein solches Robotersystem 1 wählt aus, ob es eine erste Hand 20 oder zwei erste Hände 20 verwendet, wenn es die zu haltenden Objekte 5 und 6 mit unterschiedlichen Größen hält. Daher können die zu haltenden Objekte 5 und 6 wie unten beschrieben effizient gehalten und übertragen werden.
(Modus der Verwendung eines Arms)
4 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem das kleinere erste zu haltende Objekt 5 von einer Hand des in 1 gezeigten Robotersystems 1 gehalten wird. 5(A) und 5(B) sind Detailansichten, die den Zustand in 4 zeigen, in dem das erste zu haltende Objekt 5 von einer Hand gehalten wird, wobei 5(A) eine Draufsicht und 5(B) eine Vorderansicht ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, wird das kleinere erste zu haltende Objekt 5, das auf dem ersten Tray 60 platziert ist (z.B. ein Gehäusekörper eines Mobiltelefons), an seinen Seitenflächen durch das Halteteil 21 gehalten, das an einer ersten Hand 20 vorgesehen ist. Im Detail wird die bewegliche Platte 23 des Halteteils 21 geöffnet und von der fixen Platte 22 durch die Haltezylinder 24 getrennt und so positioniert, dass die bewegliche Platte 23 und die fixe Platte 22 das erste zu haltende Objekt 5 von den Seitenflächen des ersten zu haltenden Objekts 5 dazwischen einklemmen können. Dann werden die Haltezylinder 24 zusammengezogen, so dass das erste zu haltende Objekt 5 eingeklemmt und gehalten wird. Eine Haltekraft zum Halten des ersten zu haltenden Objekts 5 kann basierend auf einer Rückkopplung einer Reaktionskraft, die auf die Haltezylinder 24 wirkt, angemessen eingestellt werden. Da das Halteteil 21 aus der fixen Platte 22 und der beweglichen Platte 23 aufgebaut ist, die jeweils eine Plattenform haben, ist das Halteteil 21 darüber hinaus dünn. Daher kann jede der fixen Platte 22 und der beweglichen Platte 23 zwischen die aufgereihten ersten zu haltenden Objekte 5 eingeführt werden, um sie zu halten, selbst wenn die Vielzahl der ersten zu haltenden Objekte 5 aneinandergereiht sind. Das heißt, selbst wenn die ersten zu haltenden Objekte 5 mit kleinen Lücken dazwischen aufgereihtsind, können die fixe Platte 22 und die bewegliche Platte 23 in der Plattenform in die Lücken eingefügt werden, um das erste zu haltende Objekt 5 in geeigneter Weise zu halten.
Der erste, vom Halteteil 21 einer Hand gehaltene, zu haltende Objekt 5 wird von einem Arm 12 (13) an eine bestimmte Position gebracht.
Wie oben beschrieben, wenn das kleinere erste zu haltende Objekt 5 von einem Arm 12 (13) gehalten wird, wird das Halteteil 21 geöffnet, so dass die fixe Platte 22 und die bewegliche Platte 23 das erste zu haltende Objekt 5 dazwischen mit ihren Innenflächen einklemmen und halten. Daher kann das erste zu haltende Objekt 5 schnell gehalten und in seiner Position verändert werden. Obwohl in den Zeichnungen der erste Arm 12 (rechter Arm) das erste zu haltende Objekt 5 hält, kann der zweite Arm 13 (linker Arm) das erste zu haltende Objekt 5 halten, oder beide, der erste Arm 12 und der zweite Arm 13, können die ersten zu haltenden Objekte 5 jeweils halten.
(Modus der Verwendung von zwei Armen)
6 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem das größere zweite zu haltende Objekt 6 von beiden Händen des in 1 gezeigten Robotersystems 1 gehalten wird. 7(A) und 7(B) sind Detailansichten des in 6 gezeigten Zustands, in dem das zweite zu haltende Objekt 6 von beiden Händen gehalten wird, wobei 7(A) eine Draufsicht ist und 7(B) eine Vorderansicht ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, wird das größere zweite zu haltende Objekt 6, das auf dem zweiten Tray 61 platziert ist (z.B. ein Schuhkarton), an seinen Seitenflächen durch die Halteteile 21 gehalten, die an dem ersten Arm 12 bzw. an dem zweiten Arm 13 vorgesehen sind. Im Einzelnen werden die beweglichen Platten 23 der Halteteile 21 an die fixen Platten 22 angenähert und durch die Haltezylinder 24 jeweils geschlossen, und die beiden Halteteile 21 sind so positioniert, dass sie das zweite zu haltende Objekt 6 von den Seitenflächen des zweiten zu haltenden Objekts 6 durch Außenflächen der jeweiligen beweglichen Platten 23 einklemmen können. Dann klemmen die Halteteile 21 des ersten Arms 12 und des zweiten Arms 13 das zweite zu haltende Objekt 6 dazwischen ein, während jedes Halteteil 21 geschlossen ist. Eine Haltekraft zum Halten des zweiten zu haltenden Objekts 6 kann basierend auf einer Rückkopplung einer Reaktionskraft, die auf die zweiten Glieder 15 wirkt, angemessen eingestellt werden. Da das Halteteil 21 darüber hinaus aus der fixen Platte 22 und der beweglichen Platte 23 aufgebaut ist, die jeweils eine Plattenform haben, ist das Halteteil 21 selbst im geschlossenen Zustand dünn. Daher können die Halteteile 21 selbst dann, wenn die Vielzahl der zweiten zu haltenden Objekte 6 aufgereiht sind, jeweils zwischen die aufgereihten zweiten zu haltenden Objekte 6 eingeführt werden, um sie zu halten. Das heißt, selbst wenn die zweiten zu haltenden Objekte 6 mit kleinen Lücken dazwischen aufgereiht sind, können die plattenförmigen Halteteile 21 jeweils in die Lücken eingeführt werden, um das zweite zu haltende Objekt 6 in geeigneter Weise zu halten. Das zweite zu haltende Objekt 6, das von den Halteteilen 21 beider Hände gehalten wird, wird durch den ersten Arm 12 und den zweiten Arm 13 in eine bestimmte Position transferiert.
Wie oben beschrieben, wird das zweite zu haltende Objekt 6, wenn es von den beiden Armen 12 und 13 gehalten wird, von den Außenflächen der beiden beweglichen Platten 23 gehalten, während die Halteteile 21 geschlossen sind. Daher kann das zweite zu haltende Objekt 6 schnell gehalten und in seiner Position verändert werden.
(Beispiel einer zweiten Hand mit Saugfunktion)
8 ist eine Vorderansicht, die eine zweite Hand 30 zeigt, die die in 3(A) und 3(B) gezeigten ersten Hand 20 ist, die zusätzlich mit einer Saugfunktion versehen ist. 9(A) und 9(B) sind vergrößerte Ansichten, die einen Saugmechanismus der in 8 gezeigten zweiten Hand 30 zeigen, wobei 9(A) eine Vorderansicht von Beispiel 1 und 9(B) eine Vorderansicht von Beispiel 2 ist. 10(A) und 10(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die in 8 gezeigten zweiten Hände 30 das zweite zu haltende Objekt 6 halten, wobei 10(A) eine Draufsicht und 10(B) eine Vorderansicht ist.
In 8 und 9(A) ist eine Saugbohrung 36 im Inneren einer beweglichen Platte 33 ausgebildet, die an einem Halteteil 31 vorgesehen ist, und ein Saugnapf 37 ist als Ansaugteil an einem Spitzenendteil an einer Außenfläche der beweglichen Platte 33 vorgesehen. Der Saugnapf 37 und die Saugbohrung 36 stehen miteinander in Verbindung, und die Saugbohrung 36 ist an ihrem hinteren Ende mit einem Ansaugrohr 39 verbunden. Das Ansaugrohr 39 ist mit einer Ansaugvorrichtung 80 verbunden. Demnach kann das zweite zu haltende Objekt 6, wenn es von den Außenflächen der jeweiligen beweglichen Platten 33 gehalten wird, in geeigneter Weise gehalten werden, während es von den Saugnäpfen 37 angesaugt wird, selbst wenn eine Oberfläche des zweiten zu haltenden Objekts 6 aus weichem Material (z. B. Nylon) ist.
Zu beachten ist, dass, wie in 9(B) gezeigt, anstelle des Saugnapfes 37 eine Vielzahl von Ansauglöchern 38 vorgesehen sein kann, die mit der Saugbohrung 36 in Verbindung stehen. Die Ausgestaltung der Saugfunktion ist hierauf nicht beschränkt.
Ein „Halten“ des zu haltenden Objekts 6 (5) durch Saugen, wie es hier und in den beigefügten Ansprüchen verwendet wird, schließt das Halten des zu haltenden Objekts 6 (5) durch das Ansaugteil (den Saugnapf 37, die Ansauglöcher 38 und einen Saugnapf 48 (weiter unten beschrieben)) ein, und umfasst auch das Halten des zu haltenden Objekts 6 (5) durch das Ansaugteil (37, 38, 48) sowie das Halteteil 31 (41).
Wie in 10(A) und 10(B) gezeigt, können die zweiten Hände 30 das zweite zu haltende Objekt 6 halten, während die Saugnäpfe 37, die jeweils an den Außenflächen der beweglichen Platten 33 vorgesehen sind, das zweite zu haltende Objekt 6 ansaugen. In dieser Ausführungsform kann das zweite zu haltende Objekt 6, da es von den Saugnäpfen 37 angesaugt wird, auch dann stabil gehalten werden, wenn sich die Oberfläche des zweiten zu haltenden Objekts 6 während der Änderung seiner Position verformt.
Zu beachten ist, dass der Saugnapf 37, obwohl er in diesem Beispiel an der beweglichen Platte 33 vorgesehen ist, auch an der fixen Platte 22 auf der Seite der beweglichen Platte 33 vorgesehen sein kann. Demnach kann das erste zu haltende Objekt 5 angesaugt werden, wenn es, wie in 5(A) und 5(B) gezeigt, mit einer Hand gehalten wird.
(Beispiel einer dritten Hand mit Saugfunktion)
11(A) und 11(B) sind Ansichten, die eine dritte Hand 40 zeigen, die mit einer Saugfunktion versehen ist, die sich von der in 8 gezeigten Saugfunktion unterscheidet, wobei 11(A) eine Draufsicht ist und 11(B) eine Vorderansicht ist. 12(A) und 12(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die in 11(A) und 11(B) gezeigte dritte Hand 40 das erste zu haltende Objekt 5 hält, wobei 12(A) eine Draufsicht und 12(B) eine Vorderansicht ist.
Wie in 11(A) und 11(B) gezeigt, ist ein Halteteil 41 der dritten Hand 40 mit beweglichen Platten 43 versehen, die beidseitig an eine fixe Platte 42 angrenzen. Die beweglichen Platten 43 sind durch ein Kopplungselement 46 miteinander gekoppelt, und dieses Kopplungselement 46 ist durch Haltezylinder 44 hin und her bewegbar. Dadurch öffnen und schließen sich die beweglichen Platten 43 parallel in Bezug auf die fixe Platte 42. Wenn die beweglichen Platten 43 von den Haltezylindern 44 zurückgezogen werden, werden sie auf beiden Seiten in einer Linie mit der fixen Platte 42 positioniert. Das heißt, die beweglichen Platten 43 sind im geschlossenen Zustand in einer Linie mit der fixen Platte 42 auf beiden Seiten angeordnet. Die fixe Platte 42 ist mit einer Saugfunktion versehen. In diesem Beispiel ist in einem Zwischenteil der fixen Platte 42 eine Saugbohrung 47 ausgebildet, und die fixe Platte 42 ist mit dem Saugnapf 48 als Ansaugteil an einem Spitzenendteil der Saugbohrung 47 in einer Öffnungs- und Schließrichtung der beweglichen Platten 43 versehen. Die Saugbohrung 47 ist an ihrem hinteren Endteil mit einem Ansaugrohr 49 verbunden, das in einem Vakuumzustand saugt.
Wie in den 12(A) und 12(B) gezeigt, kann die dritte Hand 40 gemäß dieser Ausführungsform das erste zu haltende Objekt 5 mit Innenflächen der fixen Platte 42 und der beweglichen Platten 43 einer Hand halten, während die beweglichen Platten 43 geöffnet sind. Da darüber hinaus das Saugen durch das an der fixen Platte 42 vorgesehene Ansaugrohr 49 den Saugnapf 48 in einen Vakuumzustand versetzt, kann das erste zu haltende Objekt 5 auch durch den Saugnapf 48 angesaugt werden. Daher kann gemäß diesem Beispiel das erste zu haltende Objekt 5, das eine weiche Oberfläche hat, mit einer Hand gehalten werden.
(Beispiel für vierte Hand mit Saugfunktion)
13(A) und 13(B) sind Ansichten, die eine vierte Hand 50 zeigen, die mit einer Saugfunktion versehen ist, die sich von der in 8 gezeigten Saugfunktion unterscheidet, wobei 13(A) eine Draufsicht ist und 13(B) eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XIII-XIII in 13(A) ist. 14(A) und 14(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die in 13(A) und 13(B) gezeigte vierte Hand 50 das zu haltende Objekt mit einer Hand hält, wobei 14(A) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt nur durch die Saugfunktion gehalten wird, und 14(B) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt sowohl durch die Saugfunktion als auch durch die Haltefunktion gehalten wird. 15(A) und 15(B) sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem die in 13(A) und 13(B) gezeigten vierten Hände 50 das zu haltende Objekt mit beiden Händen halten, wobei 15(A) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt nur durch die Saugfunktion gehalten wird, und 15(B) eine Vorderansicht ist, wenn das zu haltende Objekt sowohl durch die Saugfunktion als auch durch die Haltefunktion gehalten wird.
Wie in den 13(A) und 13(B) gezeigt, ist eine Ausgestaltung der vierten Hand 50 in dieser Ausführungsform die gleiche wie die der ersten Hand 20, indem eine bewegliche Platte 53 in Bezug auf eine fixe Platte 52 geöffnet und geschlossen wird. Die vierte Hand 50 ist mit Ansaugdüsen 56 als Ansaugteil versehen, die vertikal in Richtung des ersten zu haltenden Objekts 5 in Vorwärts- und Rückrichtung der beweglichen Platte 53 hin und her bewegbar sind. Ein Spitzenende jeder Ansaugdüse 56 ist aus weichem Material geformt, so dass sie das zu haltende Objekt 5 (6) ansaugen kann. Die Ansaugdüsen 56 sind an vorstehenden Teilen 57 vorgesehen, die von einem vierten Glied 55 mit Haltezylindern 54 nach vorne ragen. Jede Ansaugdüse 56 ist durch einen hin- und hergehenden Zylinder 58 in der vertikalen Richtung, die sich mit der Öffnungs- und Schließrichtung der beweglichen Platte 53 schneidet, hin- und herbewegbar.
Wie in 14(A) gezeigt, kann die vierte Hand 50 die Ansaugdüsen 56 durch die sich hin- und herbewegenden Zylinder 58 in Richtung des ersten zu haltenden Objekts 5 vorschieben, wenn das Gewicht des kleineren ersten zu haltenden Objekts 5 größer ist, während sich die bewegliche Platte 53 öffnet. Dann werden, wie in 14(B) gezeigt, die sich hin- und herbewegenden Zylinder 58 zurückgezogen, so dass das erste zu haltende Objekt 5 zwischen der fixen Platte 52 und der beweglichen Platte 53 positioniert ist. Dann werden die Haltezylinder 54 zurückgezogen, so dass das erste zu haltende Objekt 5 zwischen der fixen Platte 52 und der beweglichen Platte 53 eingeklemmt und gehalten wird. Daher kann das erste zu haltende Objekt 5, das ein größeres Gewicht hat, durch die Saugkraft der Ansaugdüsen 56 und die Haltekraft der fixen Platte 52 und der beweglichen Platte 53 in geeigneter Weise mit einer Hand gehalten werden.
Darüber hinaus werden gemäß der vierten Hand 50, wie in 15(A) gezeigt, selbst dann, wenn das größere zweite zu haltende Objekt 6 dünn ist und eine weiche Oberfläche hat, die Ansaugdüsen 56 beider Hände ausgefahren, so dass die Ansaugdüsen 56 das zweite zu haltende Objekt 6 ansaugen und halten.
Darüber hinaus kann gemäß der vierten Hand 50, wie in 15(B) gezeigt, selbst bei einem größeren Gewicht des zweiten zu haltenden Objekts 6 das zweite zu haltende Objekt 6 mit den Außenflächen der beweglichen Platten 53 beider Hände gehalten werden, während die beweglichen Platten 53 zurückgezogen werden, um geschlossen zu werden, und die Ansaugdüsen 56 beider Hände das zweite zu haltende Objekt 6 ansaugen. Daher kann das schwere zweite zu haltende Objekt 6 durch die Saugkraft der Ansaugdüsen 56 und die Haltekraft der Halteteile 51 mit beiden Händen angemessen gehalten werden. Die in den Zeichnungen gezeigte Verwendung der vierten Hand 50 ist ein Beispiel, und das Saugen durch die Ansaugdüsen 56 und das Halten durch das/die Halteteil(e) 51 kann je nach den zu haltenden Objekten 5 und 6 kombiniert werden.
(Fazit)
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Robotersystem 1, wenn die Anzahl der Hände (20, 30, 40, 50), die basierend auf der Größe des zu haltenden Objekts (5, 6) bestimmt wird, eins ist, ein Halteteil (21, 31, 41, 51) derart gesteuert, dass es sich öffnet, um das zu haltende Objekt (5, 6) durch die Innenfläche des Halteteils (21, 31, 41, 51) zu halten. Wenn die bestimmte Anzahl der Hände (20, 30, 40, 50) zwei ist, werden darüber hinaus zwei Halteteile (21, 31, 41, 51) derart gesteuert, dass sie sich schließen, um das zu haltende Objekt (5, 6) mit den Außenflächen der jeweiligen Halteteile (21, 31, 41, 51) zu halten. Daher kann das zu haltende Objekt (5, 6) entsprechend der Größe des zu haltenden Objekts (5, 6) von den beiden Halteteilen (21, 31, 41, 51) schnell gehalten und in seiner Position verändert werden. Dadurch können z.B. die zu haltenden Objekte 5 und 6 mit unterschiedlichen Größen effizient in ihrer Position verändert werden.
(Andere Modifikationen)
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Hand (20, 30, 40, 50) mit dem Halteteil (21, 31, 41, 51) versehen, das die fixe Platte (22, 32, 42, 52) und die bewegliche Platte (23, 33, 43, 53) jeweils in der plattenartigen Form umfasst. Das Halteteil (21, 31, 41, 51) ist jedoch nicht darauf beschränkt, eine plattenartige Form zu haben, solange es zu öffnen und zu schließen ist, und nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt.
Darüber hinaus kann ein Element (z. B. ein Gummimaterial), das einen Reibungswiderstand erhöht, an einer Fläche des Halteteils (21, 31, 41, 51) vorgesehen sein, an dem das zu haltende Objekt (5, 6) gehalten wird.
Darüber hinaus ist der Roboter 10 ein Beispiel und nicht auf den Doppelarm-Roboter 10 beschränkt. Beispielsweise kann der Roboter 10 aus zwei Robotern 10 aufgebaut sein, die jeweils die beiden Hände 20 und 30 steuern.
Bezugszeichenliste

1: Robotersystem
2: Fahrerloses Transportfahrzeug
3: Stereo-Kamera
5: Erstes zu haltendes Objekt
6: Zweites zu haltendes Objekt
10: Roboter
11: Sockel
12: Erster Arm
13: Zweiter Arm
20: Erste Hand
21: Halteteil
22: Fixe Platte
23: Bewegliche Platte
24: Haltezylinder
30: Zweite Hand
31: Halteteil
32: Fixe Platte
33: Bewegliche Platte
34: Haltezylinder
36: Saugbohrung
37: Saugnapf
38: Ansaugloch
40: Dritte Hand
41: Halteteil
42: Fixe Platte
43: Bewegliche Platte
44: Haltezylinder
47: Saugbohrung
48: Saugnapf
50: Vierte Hand
51: Halteteil
52: Fixe Platte
53: Bewegliche Platte
54: Haltezylinder
56: Ansaugdüse
58: Hubkolben-Zylinder
70: Steuervorrichtung
71: Speicher
72: Roboter-Steuermodul
73: Handzahl-Bestimmungsmodul
74: Halte-Steuermodul
75: Bildverarbeitungsmodul
76: Halteobjekt-Informationsberechnungsmodul

Claims

Robotersystem (1), aufweisend: zwei Arme (12, 13), die jeweils an deren Spitzenende eine Hand (20, 20) haben; und ein Roboter-Steuermodul (72), das dazu ausgestaltet ist, den Betrieb der Arme (12, 13) zu steuern, wobei die Hand (20, 20) ein zu öffnendes und zu schließendes Halteteil (21, 31, 41, 51) hat, und wobei das Roboter-Steuermodul (72) umfasst: ein Handzahl-Bestimmungsmodul (73), das dazu ausgestaltet ist, die Anzahl der Hände (20, 20), die zum Halten eines zu haltenden Objekts (5, 6) verwendet werden, basierend auf der Größe des zu haltenden Objekts (5, 6) zu bestimmen; und ein Halte-Steuermodul (74), das dazu ausgestaltet ist, das Halteteil (21, 31, 41, 51) einer der Hände (20, 20) derart zu steuern, dass es sich öffnet, um das zu haltende Objekt (5, 6) mit einer Innenfläche des Halteteils (21, 31, 41, 51) zu halten, wenn die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul (73) bestimmte Anzahl der Hände (20, 20) eins ist, und die Halteteile (21, 31, 41, 51) der beiden Hände (20, 20) derart zu steuern, dass sie sich schließen, um das zu haltende Objekt (5, 6) mit Außenflächen der Halteteile (21, 31, 41, 51) zu halten, wenn die durch das Handzahl-Bestimmungsmodul (73) bestimmte Anzahl der Hände (20, 20) zwei ist.
Robotersystem (1) nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Kamera (3), die dazu ausgestaltet ist, das zu haltende Objekt (5, 6) abzubilden; und ein Bildverarbeitungsmodul (75), das dazu ausgestaltet ist, ein von der Kamera (3) aufgenommenes Bild zu analysieren, wobei das Roboter-Steuermodul (72) durch ein Halteobjekt-Informationsberechnungsmodul (76) zumindest die Größe des zu haltenden Objekts (5, 6) basierend auf dem durch das Bildverarbeitungsmodul (75) verarbeiteten Bild berechnet und durch das Handzahl-Bestimmungsmodul (73) die Anzahl der Hände (20, 20) basierend auf der berechneten Größe des zu haltenden Objekts (5, 6) bestimmt.
Robotersystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Halteteil (21, 31, 41, 51) zwei Halteplatten (22, 23) umfasst, die dazu ausgestaltet sind, sich parallel zu öffnen und zu schließen, während sie einander zugewandt sind, und wobei, wenn das Handzahl-Bestimmungsmodul (73) bestimmt, dass das zu haltende Objekt (5, 6) von einer der Hände (20, 20) gehalten wird, das Roboter-Steuermodul (72) die Halteplatten (22, 23) der Hand (20, 20) öffnet, um das zu haltende Objekt (5, 6) mit Innenflächen der Halteplatten (22, 23) zu halten.
Robotersystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Halteteil (21, 31, 41, 51) zwei Halteplatten (23, 23) umfasst, die dazu ausgestaltet sind, sich parallel zu öffnen und zu schließen, während sie einander zugewandt sind, und wobei, wenn das Handzahl-Bestimmungsmodul (73) bestimmt, dass das zu haltende Objekt (5, 6) von den beiden Händen (20, 20) gehalten wird, das Roboter-Steuermodul (72) die Halteplatten (23, 23) der beiden Hände (20, 20) schließt, um das zu haltende Objekt (5, 6) mit Außenflächen der Halteplatten (23, 23) der beiden Hände (20, 20) zu halten.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner ein Ansaugteil (37, 38, 48, 56) aufweist, das dazu ausgestaltet ist, das zu haltende Objekt (5, 6) nahe des Halteteils (31, 41, 51) anzusaugen.
Robotersystem (1) nach Anspruch 5, wobei das Ansaugteil (37, 38, 48, 56) einen Saugnapf (37) umfasst, der an einer Fläche des Halteteils (31) vorgesehen ist, mit der das zu haltende Objekt (5, 6) gehalten wird, und wobei das Robotersystem (1) ferner eine Ansaugvorrichtung (80) aufweist, die dazu ausgestaltet ist, durch den Saugnapf (37) anzusaugen.
Robotersystem (1) nach Anspruch 5, wobei das Ansaugteil (37, 38, 48, 56) ein Ansaugloch (38) aufweist, das in einer Fläche des Halteteils (31) ausgebildet ist, mit dem das zu haltende Objekt (5, 6) gehalten wird, und wobei das Robotersystem (1) ferner eine Ansaugvorrichtung (80) aufweist, die dazu ausgestaltet ist, durch das Ansaugloch (38) anzusaugen.
Robotersystem (1) nach Anspruch 5, wobei das Halteteil (31, 41, 51) eine fixe Platte (42) und bewegliche Platten (43, 43), die in einer Linie mit der fixen Platte (42) auf beiden Seiten angeordnet sind, umfasst, wobei die beweglichen Platten (43, 43) parallel in Bezug auf die fixe Platte (42) öffnen und schließen und in einer Linie mit der fixen Platte (42) auf beiden Seiten positioniert sind, wenn die beweglichen Platten (43, 43) schließen, und wobei die fixe Platte (42) mit dem Ansaugteil (48) in einer Richtung vorgesehen ist, in der sich die beweglichen Platten (43, 43) öffnen und schließen.
Robotersystem (1) nach Anspruch 5, wobei das Ansaugteil (37, 38, 48, 56) eine Ansaugdüse (56) aufweist, die dazu ausgestaltet ist, in einer Richtung hin- und herbewegt zu werden, die eine Öffnungs- und Schließrichtung des Halteteils (51) schneidet, und wobei die Ansaugdüse (56) gemäß dem Gewicht des von dem Halteteil (51) gehaltenen zu haltenden Objekts (5, 6) in Richtung des zu haltenden Objekts (5, 6) vorgeschoben wird und das zu haltende Objekt (5, 6) ansaugt.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die beiden Arme (12, 13) als ein Doppelarm ausgebildet sind, der dazu ausgestaltet ist, um eine erste Achse (S 1), die auf einem Sockel (11) definiert ist, drehbar zu sein.