JP2018167381A - ロボット - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成でセンサへの外力を検出することができるロボットを提供する。
【解決手段】ロボット1は、上部基体10、下部基体11、腕リンク30、脚リンク50を備える。脚リンク50は、第1脚リンク部50a、第2脚リンク部50b、膝関節機構50cで構成されている。膝関節機構50cに設けられたセンサユニット70は、1軸力センサ71、接触パッド72、インナーガイド73、アウターガイド75、板バネ76を備える。ロボット1を膝突き姿勢にし、接触パッド72が地面Aに接触して、インナーガイド73が、板バネ76の付勢に抗して退避位置から押圧位置まで移動すると、押圧部73aが1軸力センサ71の入力検知部71aを押圧する。1軸力センサ71は、入力検知部71aへの押圧力を検出して、検出押圧力を制御部13に出力する。制御部13は、1軸力センサ71からの検出押圧力に基づいて、ロボット1の姿勢を制御する。
【選択図】図3
【解決手段】ロボット1は、上部基体10、下部基体11、腕リンク30、脚リンク50を備える。脚リンク50は、第1脚リンク部50a、第2脚リンク部50b、膝関節機構50cで構成されている。膝関節機構50cに設けられたセンサユニット70は、1軸力センサ71、接触パッド72、インナーガイド73、アウターガイド75、板バネ76を備える。ロボット1を膝突き姿勢にし、接触パッド72が地面Aに接触して、インナーガイド73が、板バネ76の付勢に抗して退避位置から押圧位置まで移動すると、押圧部73aが1軸力センサ71の入力検知部71aを押圧する。1軸力センサ71は、入力検知部71aへの押圧力を検出して、検出押圧力を制御部13に出力する。制御部13は、1軸力センサ71からの検出押圧力に基づいて、ロボット1の姿勢を制御する。
【選択図】図3
Description
本発明は、複数のマニピュレータにより移動可能なロボットに関する。
従来、基体と、基体に連結された複数のマニピュレータとを備え、複数のマニピュレータの駆動を制御することで移動するロボットが知られている。例えば、特許文献1に記載のロボットでは、マニピュレータとしての脚部の下端部にベースフレームを設け、このベースフレームに、1軸フォースセンサ(以下、1軸力センサとする)を設けている。
特許文献1に記載のロボットでは、1軸力センサでの測定値に基づいて、ロボットの脚部に作用する地面反発力及びゼロモーメントポイントを計算し、計算した地面反発力及びゼロモーメントポイントを利用してロボットを安定的に歩行することができるように制御している。
特許文献1に記載のロボットでは、1軸力センサを用いてロボットに加わる力を検出しているが、1軸力センサは、1方向から加わる力しか検出することができないため、ベースフレームの平面に設けられた1軸力センサにより、平面に垂直な力を検出し、ベースフレームの傾斜面に設けられた1軸力センサにより、傾斜面に垂直な力を検出し、検出された力の合力を算出して、その算出合力に基づいてロボットを制御している。このため、部品点数が増加し、構造やセンサ信号処理が複雑になるという問題があった。
そこで、1軸力センサに代えて、多軸力センサを用いることが考えられるが、多軸力センサを用いる場合には、大型化し、さらには、構造やセンサ信号処理が複雑になるという問題がある。また、センサでの検出力に応じてロボットを制御するためには、ロボットの地面等に接地する箇所にセンサを設ける必要がある。例えば、センサを膝部に設けた場合には、脚部下端部を接地する必要があり、ロボットがとることのできる姿勢に制限があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でセンサへの外力を検出することができ、姿勢の自由度を増やして機能を拡張することができるロボットを提供することを目的とする。
本発明のロボットは、基体と、前記基体に連結された複数のマニピュレータとを備え、前記複数のマニピュレータを駆動して移動するロボットであって、前記複数のマニピュレータのうちの少なくとも1つに設けられ、外部と接触したことを検知するセンサユニットを備え、前記センサユニットは、第1方向に押圧された場合に押圧力を検出するセンサと、外部と接触する接触面が凸曲面形状で形成された接触部と、前記接触部に取り付けられ、前記センサを押圧する押圧部と、前記押圧部を前記第1方向にスライド可能に支持する支持部と、前記押圧部を前記センサから離れる方向に付勢する付勢部とを有することを特徴とする。
本発明のロボットによれば、接触部の接触面は、凸曲面状で形成されているので、接触部に任意の方向の外力が加わった場合、外力の第1方向への成分が生じる。これにより、接触部に加わった外力を容易に検出することができる。したがって、1個のセンサにより、第1方向だけでなく、第1方向とは異なる方向の外力も第1方向への成分として抽出することができる。
また、6軸力センサに比べて小型な1軸力センサを用いることができるので、ロボットで梯子昇降、狭隘通過等の動作を行う場合にも、センサが邪魔になることがない。
また、前記複数のマニピュレータは、腕部と脚部とを構成し、前記センサユニットは、前記脚部の膝部を構成する前記マニピュレータに設けられ、前記センサユニットは、前記膝部を接地させた場合に、前記脚部の前記基体に連結される基端部から前記膝部に延びる軸線の内側で、且つ、前記第1方向が前記軸線に対して傾斜するように設けられていることが好ましい。なお、前記第1方向は、膝を接地する接地面に垂直な方向であることが好ましく、この場合、前記軸線の方向は、前記基端部から前記膝部に向けて外側に傾斜した方向となる。
この構成によれば、簡単な構成の1軸力センサを用いながら、ロボットの膝突き姿勢における外力を精度よく検出することができる。さらに、腕部及び脚部の末端のみにセンサを設ける場合に比べ、ロボットの姿勢の自由度を増やすことができる。例えば、膝突き姿勢での低所作業や、膝突き歩行、膝をついたスリープ姿勢などの姿勢をとることができる。
さらに、前記複数のマニピュレータのうちの前記センサユニットが設けられた1つは、回転可能に設けられ、前記接触面は、前記複数のマニピュレータのうちの前記センサユニットが設けられた1つの回転中心を曲率中心とした曲面形状で形成されていることが好ましい。
この構成によれば、接触面がセンサユニットの中心を曲率中心とした曲面形状で形成されているものに比べて、第1方向から傾斜した方向の外力が加わった場合に、外力を接触面に対して垂直に得やすくなるため、接触面の摩擦力成分によらず、押圧部を容易に第1方向にスライドさせることができる。
また、前記センサによる検出結果に基づいて、前記複数のマニピュレータの駆動を制御する制御部を備えることが好ましい。
この構成によれば、簡単な構成で、センサにより検出された外部との接触状態に応じて、ロボットの駆動を制御することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係るロボットの実施形態を説明する。本実施形態のロボットは、人型のロボットであり、二足歩行モードと四足歩行モードとを切り替えて移動可能に構成されたものである。
まず、図1を参照して、ロボット1の構成を説明する。
ロボット1の胴体は、上部基体10と、上部基体10の下方に配置された下部基体11と、上部基体10と下部基体11との間に設けられた腰関節機構12とで構成されている。上部基体10と下部基体11とは、人間の腰関節に対応する腰関節機構12を介して、相対的に回動可能に連結されている。上部基体10の内部には、ロボット1を統括的に制御する制御部13が設けられている。
ロボット1の頭部は、周囲(主に前方)の環境を認識するための環境認識装置20の環境認識ユニット20aである。環境認識ユニット20aに搭載されている外部環境を撮像するためのカメラ及び外部環境までの距離を認識するためのセンサは、上部基体10の内部に配置された環境認識ユニット用制御回路20bによって制御されている。環境認識ユニット用制御回路20bは、制御部13により制御される。
なお、環境認識ユニット20aの詳細構造に関しては、例えば、特開2016−150413号公報に詳しく記載されている。また、環境認識ユニット20aに搭載されるセンサは、例えば、赤外線センサ等を用いてもよい。
環境認識ユニット20aのカメラにより、ロボット1の前方の外部環境を撮像し、且つ、環境認識ユニット20aのLRFにより対象物までの距離を認識することができるので、その結果に基づいて制御部13がロボット1の動作を制御することにより、ロボット1が前方にあるもの(壁や障害物等)に接触することがない。
環境認識ユニット20aは、人間の首関節に対応する首関節機構21を介して、上部基体10に対して回動可能に連結されている。なお、環境認識ユニット20aを上部基体10に回動不能に固定してもよい。
ロボット1が人型のロボットであるので、人間の頭部に対応する環境認識ユニット20aを上部基体10の上方に設けている。しかし、本発明のロボットの基体側認識装置は、このような構成に限定されるものではなく、ロボットの使用環境等に応じて、上部基体の上部以外の位置(例えば、上部基体の前方、下部基体等)に設けてもよい。
ロボット1の左右の腕体は、上部基体10の上部左右両側から延設された一対の腕リンク30である。各々の腕リンク30は、人間の肩関節に対応する肩関節機構31を介して、上部基体10に対して回動可能に連結されている。
腕リンク30は、人間の上腕に対応する第1腕リンク部30aと、人間の前腕に対応する第2腕リンク部30bと、人間の肘関節に対応する肘関節機構30cとで構成されている。
第1腕リンク部30aは、肩関節機構31を介して、上部基体10に対して回動可能に連結されている。第2腕リンク部30bは、肘関節機構30cを介して、第1腕リンク部30aに対して回動可能に連結されている。第2腕リンク部30bの先端には、人間の手に対応するハンド部40が連結されている。
なお、ロボット1では、腕体である腕リンク30を、第1腕リンク部30aと、第2腕リンク部30bと、肘関節機構30cとで構成している。しかし、本発明のロボットの腕体は、このような構成に限定されるものではなく、単一のリンク部を有するものであってもよいし、3つ以上のリンク部及び各リンク部を連結する複数の関節部を有するものであってもよい。
ハンド部40は、エンドエフェクタの一例である。このハンド部40は、人間の手首関節に対応する手首関節機構41を介して、腕リンク30の第2腕リンク部30bに対して回動可能に連結されている。ロボット1では、ハンド部40と腕リンク30とで、マニピュレータとしてのロボットアームを構成している。
ハンド部40は、人間の手の平及び手の甲に対応するハンド基部40aと、人間の人差し指、中指、薬指及び小指に対応する単一の部材である第1指部40bと、人間の親指に対応する第2指部40cと、第1指部40bに取り付けられた緩衝部材40dとを備えている(図7参照)。
第1指部40bは、ハンド基部40aと一体的に構成され、ハンド基部40aに固定されている。第2指部40cは、第1指部40bの先端部のハンド基部40a側の面と対向するように、ハンド基部40aに取り付けられている。第2指部40cは、ハンド基部40aの内部に設けられた駆動機構によって、第2指部40cの先端部が第1指部40bに接近又は離間するように回動される。
このように第2指部40cが構成されているので、ハンド部40は、第1指部40bが固定されていても、第1指部40bと第2指部40cとによって対象物を摘まむ動作等を容易に行うことができる。
ロボット1の左右の脚体は、下部基体11の下部から下方に延設された左右一対の脚リンク50である。
各々の脚リンク50は、人間の股関節に対応する股関節機構51を介して、下部基体11に対して回動可能に連結されている。
脚リンク50は、人間の大腿に対応する第1脚リンク部50aと、人間の下腿に対応する第2脚リンク部50bと、人間の膝関節に対応する膝関節機構50cとで構成されている。
第1脚リンク部50aは、股関節機構51を介して、下部基体11に対して回動可能に連結されている。第2脚リンク部50bは、膝関節機構50cを介して、第1脚リンク部50aに対して回動可能に連結されている。第2脚リンク部50bの先端には、人間の足に対応する足平部60が連結されている。
なお、ロボット1では、脚体である脚リンク50を、第1脚リンク部50aと、第2脚リンク部50bと、膝関節機構50cとで構成している。しかし、本発明のロボットの脚体は、このような構成に限定されるものではなく、単一のリンク部を有するものであってもよいし、3つ以上のリンク部及び各リンク部を連結する複数の関節部を有するものであってもよい。
足平部60は、人間の足首関節に対応する足首関節機構61を介して、脚リンク50の第2脚リンク部50bに対して、回動可能に連結されている。ロボット1では、脚リンク50と足平部60とで、マニピュレータを構成している。
膝関節機構50cには、膝関節機構50cが接触対象の外界物から受ける外力(並進力及びモーメント)を検出するための詳しくは後述するセンサユニット70が設けられている。
次に、図2を参照して、ロボット1の関節機構の自由度について説明する。
なお、本実施形態では、各関節機構が各部材を回動させる方向は、特にことわらない限り、いずれの関節機構も連結された部材を回動させていない姿勢(以下、「基準姿勢」という。)を基準として説明する。ロボット1の場合、基準姿勢は、ロボット1が起立した状態(上部基体10、下部基体11、各腕リンク30及び各脚リンク50をほぼ鉛直方向に伸ばした状態)となる。
また、本実施形態では、ヨー軸、ピッチ軸、ロール軸は、それぞれ図2に示すように、ロボット1が基準姿勢のときにおけるロボット1の鉛直方向の軸(Z軸)、左右方向の軸(Y軸)、前後方向の軸(X軸)を意味する。この場合、ヨー軸は、上部基体10及び下部基体11の体幹軸である。
腰関節機構12は、上部基体10の下方に配置された第1腰関節機構12aと、第1腰関節機構12aと下部基体11との間に配置された第2腰関節機構12bとで構成されている。
第1腰関節機構12aは、上部基体10を、下部基体11及び第2腰関節機構12bに対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。第2腰関節機構12bは、上部基体10及び第1腰関節機構12aを、下部基体11に対してヨー軸周りに回動可能に連結している。
首関節機構21は、環境認識ユニット20aを、上部基体10に対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。
腕リンク30の肘関節機構30cは、人間の前腕に対応する第2腕リンク部30bを、人間の上腕に対応する第1腕リンク部30aに対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。
肩関節機構31は、上部基体10の鉛直方向の幅及び水平方向の幅の範囲内に位置するように配置された第1肩関節機構31aと、第1肩関節機構31aの側方であって上部基体10の外側に配置された第2肩関節機構31bと、第2肩関節機構31b及び腕リンク30の第1腕リンク部30aの間に配置された第3肩関節機構31cとで構成されている。
第1肩関節機構31aは、第2肩関節機構31bを、上部基体10に対してヨー軸周りに回動可能に連結している。第2肩関節機構31bは、第3肩関節機構31cを、第1肩関節機構31aに対してピッチ軸周り及びロール軸周りに回動可能に連結している。第3肩関節機構31cは、腕リンク30を、第2肩関節機構31bに対してヨー軸周りに回動可能に連結している。
手首関節機構41は、腕リンク30の第2腕リンク部30bのハンド部40側に配置された第1手首関節機構41aと、第1手首関節機構41aのハンド部40の間に配置された第2手首関節機構41bとで構成されている。
第1手首関節機構41aは、第2手首関節機構41bを、第2腕リンク部30bに対してヨー軸周りに回動可能に連結している。第2手首関節機構41bは、ハンド部40を、第1手首関節機構41aに対してロール軸周り及びピッチ軸周りに回動可能に連結している。
脚リンク50の膝関節機構50cは、人間の下肢に対応する第2脚リンク部50bを、人間の大腿に対応する第1脚リンク部50aに対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。
股関節機構51は、下部基体11の下方に配置された第1股関節機構51aと、第1股関節機構51aの脚リンク50側に配置された第2股関節機構51bとで構成されている。
第1股関節機構51aは、第2股関節機構51bを、下部基体11に対してヨー軸周りに回動可能に連結している。第2股関節機構51bは、脚リンク50を、第1股関節機構51aに対してピッチ軸周り及びロール軸周りに回動可能に連結している。
足首関節機構61は、足平部60を、第2脚リンク部50bに対してピッチ軸周り及びロール軸周りに回動可能に連結している。
以上のように説明した第1腰関節機構12a、第2腰関節機構12b、首関節機構21、肘関節機構30c、第1肩関節機構31a、第2肩関節機構31b、第3肩関節機構31c、第1手首関節機構41a、第2手首関節機構41b、膝関節機構50c、第1股関節機構51a、第2股関節機構51b、及び、足首関節機構61は、制御部13(図1参照)により駆動が制御される。
なお、本発明のロボットにおける腰関節機構、首関節機構、肩関節機構、肘関節機構、膝関節機構、股関節機構、足首関節機構の構成は、上記の構成に限定されるものではなく、ロボットの用途、ロボット内の関節の配置スペース等に応じて、適宜変更してよい。例えば、いずれかの関節機構を省略してもよいし、上記以外の関節機構を追加してもよい。
図3に示すように、膝関節機構50cに設けられたセンサユニット70は、例えば地面A等の外界物から受ける外力を検出するための周知の1軸力センサ71と、外界物に接触する接触パッド72(接触部)と、接触パッド72が取り付けられた円板状のインナーガイド73(押圧部)とを備える。1軸力センサ71は、制御部13に接続されている。なお、1軸力センサは、6軸力センサに比べて軽量である。
1軸力センサ71は、ロボット1の全体重が一点集中で加わった場合にも壊れないような容量で構成されている。1軸力センサ71は、凸状の入力検知部71aが設けられたベース71bを備える。ベース71bは、ビス(図示せず)により、膝関節機構50cの外形を構成するフレーム50dに取り付けられている。
ベース71bは、フレーム50dの取付孔50eに挿入される取付凸部71cを備える。
また、センサユニット70は、インナーガイド73をスライド可能に支持する円筒状のアウターガイド75(支持部)と、アウターガイド75に取り付けられ、インナーガイド73を付勢する円盤状の板バネ76(付勢部)とを備える。アウターガイド75は、ビス(図示せず)によりフレーム50dに取り付けられている。板バネ76の外周面は、アウターガイド75の内周面に取り付けられている。
インナーガイド73は、1軸力センサ71の入力検知部71aを押圧する押圧部73aが形成されている。インナーガイド73は、アウターガイド75により、押圧部73aが入力検知部71aを押圧する押圧位置と(図3B参照)、退避した退避位置(図3A参照)との間で、1軸力センサ71に対して垂直な第1方向D1にスライド可能に支持されている。なお、アウターガイド75によりインナーガイド73をスライド可能に支持することができればよく、インナーガイド73及びアウターガイド75の形状は、適宜変更可能である。
板バネ76は、インナーガイド73を退避位置に向けて付勢している。インナーガイド73は、力が加わっていない通常時には、板バネ76により付勢され、退避位置に位置する。なお、板バネ76に代えて、コイルバネやゴム等を用いてもよい。
図3〜図5に示すように、接触パッド72の外部に接触する外周面(接触面)は、膝関節機構50cをロール軸周りに回転させる際の第2股関節機構51bの回転中心を曲率中心とした曲面形状で、任意の方向(例えば、第1方向D1とは異なる第2方向D2)の外力が加わった場合、外力の第1方向D1への成分が生じるような曲面形状で形成されている。これにより、接触パッド72の外周面が直線状である者に比べて、外周面における外力が作用する点で横方向に滑るように作用する力が少なくなるので、第1方向D1に作用する力を大きくすることができる。なお、図3〜図5では、接触パッド72の曲面形状を、誇張して描いている。また、図1、図6〜図10では、膝関節機構50cの形状を簡略化して図示している。
次に、図6及び図7を参照して、ロボット1の2つの歩行モードについて説明する。なお、図6では、理解を容易にするために、腕リンク30の図示を省略している。
なお、本実施形態において、ハンド部40又は足平部60を「接地させる」とは、ハンド部40又は足平部60がロボット1に作用する力に抗する接触反力を受けるように、ハンド部40又は足平部60を外部環境に接触させることを意味する。
図6に示すように、二足歩行モードでは、一対の脚リンク50の一方の先端の足平部60を地面Aに接地させた状態(その一方の脚リンク50を支持脚とした状態)で、他方の脚リンク50の先端の足平部60を空中移動させ、さらに接地させること(その他方の脚リンク50を遊脚として動作させること)が繰り返される。この場合、脚リンク50のそれぞれの遊脚としての動作は、交互に行われる。また、図示省略した腕リンク30は、非接地状態となっている。
図7に示すように、四足歩行モードでは、腕リンク30の先端のハンド部40及び脚リンク50の先端の足平部60のうちの2つ又は3つを地面Aに接地させた状態(その2つ又は3つの腕リンク30及び脚リンク50を支持脚とした状態)で、残りの2つ又は1つのハンド部40又は足平部60を空中移動させ、さらに接地させること(その残りの2つ又は1つの腕リンク30又は脚リンク50を遊脚として動作させること)が繰り返される。この場合、遊脚として動作させる腕リンク30又は脚リンク50は、所定の規則で周期的に切り替えられる。なお、図7では、センサユニット70の図示を省略している。
ただし、四足歩行モードの動作は、上記の動作に限定されるものではない。例えば、腕リンク30の先端のハンド部40及び脚リンク50の先端の足平部60のうちの1つを地面Aに接地させた状態(その1つのハンド部40又は足平部60を支持脚とした状態)で、残りの3つのハンド部40及び足平部60を空中移動させ、さらに接地させること(その残りの3つのハンド部40又は足平部60を遊脚として動作させること)を繰り返すようにすることも可能である。
また、腕リンク30の先端のハンド部40及び脚リンク50の先端の足平部60を一斉に空中に移動させて(すなわち、ロボット1をジャンプさせて)、さらに接地させることを繰り返すようにすることも可能である。
図8〜図10に示すように、低い場所で作業を行う場合、制御部13は、ロボット1の姿勢を、ロボット1の膝である2個の膝関節機構50cと、ロボット1のつま先である2個の足平部60の前先端部との4点で姿勢を維持する膝突き姿勢にする。
制御部13は、ロボット1を膝突き姿勢にする場合、先ず、2個の膝関節機構50cを地面Aに接地させる。この場合、制御部13は、2個の脚リンク50が外側を向くように2個の股関節機構51を駆動する。これにより、2個の脚リンク50が外側を向いていない場合に比べて、2個の膝関節機構50cの距離が長くなり、ロボット1の姿勢が安定する。
図3Bに示すように、ロボット1を膝突き姿勢にすると、最初にセンサユニット70の接触パッド72が地面に接触する。接触パッド72が地面Aに接触すると、接触パッド72に外力が加わる。接触パッド72に外力が加わると、インナーガイド73は、板バネ76の付勢に抗して退避位置から押圧位置に向けてスライドする。
接触パッド72が取り付けられたインナーガイド73は、アウターガイド75により、1軸力センサ71に対して垂直な第1方向D1にのみスライド可能に支持されている。さらに、接触パッド72の外部に接触する外周面は、第2股関節機構51bのロール軸周りの回転中心を曲率中心とした曲面形状で形成されている。これにより、図4に示すように、接触パッド72に、第1方向D1とは異なる第2方向D2の外力が加わった場合にも、インナーガイド73は、退避位置から押圧位置に向けて第1方向D1に移動する。したがって、第1方向D1に加わった外力のみ検出するものに比べて、接触パッド72に加わった外力を正しく検出することができる。
図3Bに示すように、インナーガイド73は、押圧位置まで移動すると、押圧部73aが1軸力センサ71の入力検知部71aを押圧する。1軸力センサ71は、押圧部73aによる入力検知部71aへの押圧力を検出して、検出押圧力を制御部13に出力する。
制御部13は、1軸力センサ71からの検出押圧力に基づいて、ロボット1の姿勢を制御する。この場合、制御部13は、ロボット1の重心が、2個の膝関節機構50cと2個の足平部60の前先端部との4点を結ぶ四角形(図9参照)の中にあるように姿勢を制御する。これにより、安定して作業を行うことができる。
低い場所での作業が終了すると、制御部13は、ロボット1を膝突き姿勢から図1に示す二足起立姿勢に変える。これにより、接触パッド72が地面Aから離れ、インナーガイド73は、板バネ76の付勢により、退避位置まで移動する。
このように、6軸力センサに比べて小型な1軸力センサ71を用いて、外部との接触を検知するので、ロボット1で梯子昇降、狭隘通過等の動作を行う場合にも、センサが邪魔になることがない。
また、図10に示すように、ロボット1を膝突き姿勢にした場合、センサユニット70は、第2股関節機構51bの中心と、膝関節機構50cの中心とを結ぶ膝中心線L1よりも内側に位置する。センサユニット70は、ロボット1を膝突き姿勢にした場合に、第1方向D1であるセンサ軸線L2が上下方向(地面Aからの反力方向)に平行となる。これにより、簡単な構成の1軸力センサ71を用いながら、ロボット1の膝突き姿勢における外力を精度よく検出することができる。
膝中心線L1とセンサ軸線L2とにより形成される角度θは、0°〜90°の範囲で変更可能であり、θが変わった場合にも、センサ軸線L2が上下方向(地面Aからの反力方向)に平行となるようにセンサユニット70は設けられる。
なお、上記実施形態では、センサユニット70を、膝部に相当する膝関節機構50cに設けているが、腕リンク30、肩関節機構31、ハンド部40等に設けてもよい。
1…ロボット、10…上部基体、11…下部基体、12…腰関節機構、12a…第1腰関節機構、12b…第2腰関節機構、13…制御部、20…環境認識装置、20a…環境認識ユニット、20b…環境認識ユニット用制御回路、21…首関節機構、30…腕リンク、30a…第1腕リンク部、30b…第2腕リンク部、30c…肘関節機構、31…肩関節機構、31a…第1肩関節機構、31b…第2肩関節機構、31c…第3肩関節機構、40…ハンド部、40a…ハンド基部、40b…第1指部、40c…第2指部、40d…緩衝部材、41…手首関節機構、41a…第1手首関節機構、41b…第2手首関節機構、41c…駆動部、50…脚リンク、50a…第1脚リンク部、50b…第2脚リンク部、50c…膝関節機構、51…股関節機構、51a…第1股関節機構、51b…第2股関節機構、60…足平部、61…足首関節機構、70…センサユニット、71…1軸力センサ、72…接触パッド(接触部)、73…インナーガイド(押圧部)、75…アウターガイド(支持部)、76…板バネ(付勢部)、A…地面
Claims (4)
- 基体と、前記基体に連結された複数のマニピュレータとを備え、前記複数のマニピュレータを駆動して移動するロボットであって、
前記複数のマニピュレータのうちの少なくとも1つに設けられ、外部と接触したことを検知するセンサユニットを備え、
前記センサユニットは、
第1方向に押圧された場合に押圧力を検出するセンサと、
外部と接触する接触面が凸曲面形状で形成された接触部と、
前記接触部に取り付けられ、前記センサを押圧する押圧部と、
前記押圧部を前記第1方向にスライド可能に支持する支持部と、
前記押圧部を前記センサから離れる方向に付勢する付勢部とを有することを特徴とするロボット。 - 請求項1に記載のロボットにおいて、
前記複数のマニピュレータは、腕部と脚部とを構成し、
前記センサユニットは、前記脚部の膝部を構成する前記マニピュレータに設けられ、
前記センサユニットは、前記膝部を接地させた場合に、前記脚部の前記基体に連結される基端部から前記膝部に延びる軸線の内側で、且つ、前記第1方向が前記軸線に対して傾斜するように設けられていることを特徴とするロボット。 - 請求項1又は2に記載のロボットにおいて、
前記複数のマニピュレータのうちの前記センサユニットが設けられた1つは、回転可能に設けられ、
前記接触面は、前記複数のマニピュレータのうちの前記センサユニットが設けられた1つの回転中心を曲率中心とした曲面形状で形成されていることを特徴とするロボット。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボットにおいて、
前記センサによる検出結果に基づいて、前記複数のマニピュレータの駆動を制御する制御部を備えることを特徴とするロボット。
Priority Applications (1)
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JP2017068640A JP2018167381A (ja) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | ロボット |
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JP2017068640A JP2018167381A (ja) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | ロボット |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022016029A (ja) * | 2020-07-10 | 2022-01-21 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | ロボット |
WO2024080225A1 (ja) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | ソフトバンクグループ株式会社 | 人型ロボットの制御システム及びプログラム |
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2017
- 2017-03-30 JP JP2017068640A patent/JP2018167381A/ja active Pending
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JP2022016029A (ja) * | 2020-07-10 | 2022-01-21 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | ロボット |
JP7168614B2 (ja) | 2020-07-10 | 2022-11-09 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | ロボット |
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