JP2021160055A - Drive unit, robot device, communication device, control method of drive unit, control method of robot device, communication method of communication device, manufacturing method of article using robot device, control program and recording medium - Google Patents

Abstract

To improve the stability of radio communication.SOLUTION: A drive unit comprises a first link, a second link, a first electric wave device which can transmit and receive an electric wave, and a second electric wave device which can transmit and receive the electric wave. The first electric wave device and the second electric wave device are arranged at a first link or a second link, respectively, so that an electric wave transmitted from the first electric wave device arrives at the second electric wave device even if the first link or the second link is located in any position within a rotation range of the first link or the second link.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device.

近年、製品を製造する生産ラインにおいて、生産装置として多関節のロボットアームを備えたロボット装置が用いられている。この種のロボットアームは、エンドエフェクタとして先端に、例えば把持装置としてのロボットハンドや、その他の工具などのツールを設けてワークを操作し、工業製品やその部品などの物品の製造を行う。 In recent years, a robot device equipped with an articulated robot arm has been used as a production device in a production line for manufacturing products. This type of robot arm is provided with a tool such as a robot hand as a gripping device or other tools at the tip as an end effector to operate a work, and manufactures articles such as industrial products and parts thereof.

エンドエフェクタとして機能するロボットハンドには、ワークを把持するための指部が設けられており、ロボットハンドに内蔵されたモータの回転力をギアにより直線動作へ変換して指部に伝えワークを把持する。 The robot hand that functions as an end effector is provided with fingers for gripping the work, and the rotational force of the motor built into the robot hand is converted into linear motion by gears and transmitted to the fingers to grip the work. do.

エンドエフェクタに内蔵されるモータとして例えばＡＣサーボモータ、ステッピングモータ、ＤＣモータ等が用いられる。従来、エンドエフェクタに内蔵されたモータの制御を行うための制御信号を、モータに送信する場合、ロボットアーム内に通信ケーブルを引き回し、通信ケーブルを介して行うことが一般的であった。 As the motor built in the end effector, for example, an AC servo motor, a stepping motor, a DC motor, or the like is used. Conventionally, when a control signal for controlling a motor built in an end effector is transmitted to a motor, it is common to route a communication cable in the robot arm and perform the control signal via the communication cable.

しかしながら、ロボットアームは常に動いているため、ロボットアーム内部で使用する通信ケーブルには耐屈曲性が要求される。またロボットハンドの制御においては、指部の数や搭載するセンサの数により様々な信号を送るため、通信ケーブルの本数が多くなってしまう。そのため通信ケーブルの耐屈曲性がさらに落ちるという課題があった。特にロボットアームの関節部は駆動源が備えられており、リンク間で常に回転または揺動動作が行われるため、通信ケーブルを配線するのが困難である。このような配線に関する課題はロボット装置だけでなく種々の生産装置においても存在している。 However, since the robot arm is constantly moving, the communication cable used inside the robot arm is required to have bending resistance. Further, in the control of the robot hand, since various signals are sent depending on the number of fingers and the number of sensors mounted on the robot hand, the number of communication cables increases. Therefore, there is a problem that the bending resistance of the communication cable is further lowered. In particular, the joint portion of the robot arm is provided with a drive source, and rotation or swinging motion is constantly performed between the links, so that it is difficult to wire a communication cable. Problems related to such wiring exist not only in robot devices but also in various production devices.

上記のような課題に対し、特許文献１では、ロボットアームの関節部で無線通信の一つである光通信によりロボット装置の無線通信を行う方法が述べられている。関節部を構成する構造体に囲われた空間内で発光素子により送信し、空間内を伝送した光を受光素子により受信する。ロボットアームの関節部で無線伝送を行えば、動きの激しい関節部に通信ケーブルを配線する必要がなくなるため、上記課題を解決することができる。 In response to the above problems, Patent Document 1 describes a method of performing wireless communication of a robot device by optical communication, which is one of wireless communication, at a joint portion of a robot arm. The light is transmitted by the light emitting element in the space surrounded by the structure constituting the joint portion, and the light transmitted in the space is received by the light receiving element. If wireless transmission is performed at the joints of the robot arm, it is not necessary to wire a communication cable to the joints that move rapidly, so that the above problems can be solved.

特開２０１７−２２０８７２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-220872

しかしながら特許文献１に記載の技術は、関節がある特定の位置に位置していなければ送信部と受信部が対向しない構成となっている。そのため、関節が回転している最中に通信を行うとなると、送信部と受信部が向かい合わない状況が生じるため無線通信の安定性を低減してしまう可能性がある。 However, the technique described in Patent Document 1 has a configuration in which the transmitting unit and the receiving unit do not face each other unless the joint is located at a specific position. Therefore, if communication is performed while the joint is rotating, the transmitting unit and the receiving unit may not face each other, which may reduce the stability of wireless communication.

上記課題を鑑み、本発明は、第１リンクと、第２リンクと、電波を送信および受信が可能な第１電波装置と、電波を送信および受信が可能な第２電波装置と、を備え、前記第１電波装置および前記第２電波装置は、前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転範囲において前記第１リンクまたは前記第２リンクがどの位置に位置したとしても、前記第１電波装置から送信された電波が前記第２電波装置に到達するように前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ設けられている、ことを特徴とする駆動装置を採用した。 In view of the above problems, the present invention includes a first link, a second link, a first radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves, and a second radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves. The first radio wave device and the second radio wave device are from the first radio wave device regardless of the position of the first link or the second link in the rotation range of the first link or the second link. A drive device characterized in that the transmitted radio waves are provided on the first link or the second link so as to reach the second radio wave device is adopted.

本発明によれが無線通信の安定性を向上させることができる。 According to the present invention, the stability of wireless communication can be improved.

実施形態におけるロボット装置１００の概略図である。It is a schematic diagram of the robot device 100 in an embodiment. 実施形態におけるロボット装置１００の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the robot apparatus 100 in an embodiment. 実施形態における関節間の無線通信を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating wireless communication between joints in an embodiment. 図３の変形例を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed the modification of FIG. 実施形態における送受信機２９−２の構成図である。It is a block diagram of the transceiver 29-2 in an embodiment. 実施形態におけるアンテナ３０−２、３０−３ａとフレキ３２の概略図である。It is a schematic diagram of the antennas 30-2, 30-3a and the flexible 32 in the embodiment. 実施形態におけるアンテナ３０−２、３０−３ａの配置図である。It is a layout drawing of the antennas 30-2 and 30-3a in the embodiment. 実施形態におけるアンテナ３０−２、３０−３ａの配置図である。It is a layout drawing of the antennas 30-2 and 30-3a in the embodiment. 実施形態におけるアンテナ３０−２、３０−３ａの変形例を示した概略図である。It is the schematic which showed the modification of the antennas 30-2, 30-3a in an embodiment. 実施形態におけるアンテナ３０−２、３０−３ａの変形例を示した概略図である。It is the schematic which showed the modification of the antennas 30-2, 30-3a in an embodiment. 実施形態におけるアンテナ３０−２、３０−３ａの変形例を示した概略図である。It is the schematic which showed the modification of the antennas 30-2, 30-3a in an embodiment. 実施形態におけるアンテナ３０−１、３０−０の配置図である。It is a layout drawing of the antennas 30-1 and 30-0 in the embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す構成はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The configuration shown below is merely an example, and for example, a person skilled in the art can appropriately change the detailed configuration without departing from the spirit of the present invention. Further, the numerical values taken up in the present embodiment are reference numerical values and do not limit the present invention.

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態におけるロボット装置１００を、ＸＹＺ座標系の任意の方向から見た平面図である。なお以下の図面において、図中の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚはロボット装置１００全体の座標系を示す。一般に、ロボット装置を用いたロボットシステムでは、ＸＹＺ３次元座標系は、設置環境全体のグローバル座標系の他に、制御の都合などによって、ロボットハンド、指部などに関して適宜ローカル座標系を用いる場合がある。本実施形態ではロボット装置１００全体の座標系をＸＹＺ、ローカル座標系をｘｙｚで表すものとする。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a plan view of the robot device 100 according to the present embodiment as viewed from an arbitrary direction in the XYZ coordinate system. In the following drawings, the arrows X, Y, and Z in the drawing indicate the coordinate system of the entire robot device 100. Generally, in a robot system using a robot device, the XYZ three-dimensional coordinate system may appropriately use a local coordinate system for the robot hand, fingers, etc., in addition to the global coordinate system of the entire installation environment, depending on the convenience of control. .. In the present embodiment, the coordinate system of the entire robot device 100 is represented by XYZ, and the local coordinate system is represented by xyz.

図１に示すように、ロボット装置１００は、多関節のロボットアーム本体２００、ロボットハンド本体３００、ロボット装置全体の動作を制御する制御装置４００を備えている。 As shown in FIG. 1, the robot device 100 includes an articulated robot arm main body 200, a robot hand main body 300, and a control device 400 that controls the operation of the entire robot device.

また、制御装置４００に教示データを送信する教示装置としての外部入力装置５００を備えている。外部入力装置５００の一例としてティーチングペンダントが挙げられ、作業者がロボットアーム本体２００やロボットハンド本体３００の位置を指定するのに用いる。 Further, an external input device 500 is provided as a teaching device for transmitting teaching data to the control device 400. An example of the external input device 500 is a teaching pendant, which is used by an operator to specify the positions of the robot arm main body 200 and the robot hand main body 300.

本実施形態では、エンドエフェクタとしてロボットアーム本体２００の先端部に設けられるものが、ロボットハンドである場合について説明するが、これに限定するものではなく、ツール等であってもよい。 In the present embodiment, the case where the end effector provided at the tip of the robot arm main body 200 is a robot hand will be described, but the present invention is not limited to this, and a tool or the like may be used.

ロボットアーム本体２００の基端となるリンク２０１は、基台２１０に設けられている。 The link 201, which is the base end of the robot arm main body 200, is provided on the base 210.

ロボットハンド本体３００は、部品やツール等の対象物を把持するものである。本実施形態のロボットハンド本体３００は不図示の駆動機構およびモータ３１１により２本の指部を開閉し、ワークの把持ないし開放を行う。ワークをロボットアーム本体２００に対して相対的に変位させないように把持できれば良い。 The robot hand body 300 grips an object such as a part or a tool. The robot hand main body 300 of the present embodiment opens and closes two fingers by a drive mechanism (not shown) and a motor 311 to grip or open the work. It suffices if the work can be gripped so as not to be displaced relative to the robot arm main body 200.

またロボットハンド本体３０には、モータ３１１の駆動を制御するためのハンド用モータドライバ３０１が内蔵されている。 Further, the robot hand body 30 has a built-in hand motor driver 301 for controlling the drive of the motor 311.

ロボットハンド本体３００はリンク２０４に接続され、リンク２０４が回転することで、ロボットハンド本体３００も回転させることができる。 The robot hand main body 300 is connected to the link 204, and by rotating the link 204, the robot hand main body 300 can also be rotated.

ロボットアーム本体２００は、複数の関節、例えば４つの関節（４軸）を有している。ロボットアーム本体２００は、各関節Ｊ_１〜Ｊ_４を各回転軸まわりにそれぞれ回転駆動させる複数（４つ）のサーボモータ２１１〜２１４を有している。さらに各関節Ｊ_１〜Ｊ_４には、各モータ２１１〜２１４の駆動を制御するアーム用モータドライバ５１〜５４が設けられている。 The robot arm body 200 has a plurality of joints, for example, four joints (four axes). Robot arm body 200 has each joint _J 1 through J ₄ have a servo motor 211 to 214 of the plurality of (four) for rotatably driving each about respective rotation axes. More each joint _J 1 through J _4, the arm motor driver 51 to 54 for controlling the driving of the motors 211 to 214 are provided.

ロボットアーム本体２００は、複数のリンク２０１〜２０４が各関節Ｊ_１〜Ｊ_４で回転可能に連結されている。ここで、ロボットアーム本体２００の基端側から先端側に向かって、リンク２０１〜２０４が順に直列に連結されている。 In the robot arm main body 200, a plurality of links 201 to 204 are rotatably connected by _{joints J 1 to} J _4. Here, the links 201 to 204 are sequentially connected in series from the base end side to the tip end side of the robot arm main body 200.

同図より、ロボットアーム本体２００の基台２１０とリンク２０１はＸ軸周りで回転する関節Ｊ_１で接続されている。 From the figure, the base 210 and the link 201 of the robot arm body 200 are connected by the joint J ₁ which rotates around the X axis.

ロボットアーム本体２００のリンク２０１とリンク２０２は関節Ｊ_２で接続されている。関節Ｊ_２の回転軸は、図示の状態ではＹ軸方向に一致している。 Link 201 and link 202 of the robot arm body 200 are connected by the joint _{J 2.} The rotation axis of the joint J ₂ coincides with the Y-axis direction in the illustrated state.

ロボットアーム本体２００のリンク２０２とリンク２０３は関節Ｊ_３で接続されている。この関節Ｊ_３の回転軸は、図示の状態ではＹ軸方向に一致している。 Link 202 and link 203 of the robot arm body 200 are connected by a joint _{J 3.} The axis of rotation of the joint J ₃ is, in the state shown coincides with the Y-axis direction.

ロボットアーム本体２００のリンク２０３とリンク２０４とは、関節Ｊ_４で接続されている。この関節Ｊ_４の回転軸は、図示の状態ではＹ軸方向に一致している。 The link 203 and the link 204 of the robot arm body 200 are connected by the joint _{J 4.} The axis of rotation of the joint J ₄ is in the state shown coincides with the Y-axis direction.

以上によりロボットアーム本体２００は、可動範囲の中であれば、任意の３次元位置で任意の３方向の姿勢に、ロボットアーム本体２００のエンドエフェクタ（ロボットハンド本体３００）を向けることができる。 As described above, the robot arm main body 200 can direct the end effector (robot hand main body 300) of the robot arm main body 200 to any three-dimensional posture at an arbitrary three-dimensional position as long as it is within the movable range.

ここで、ロボットアーム本体２００の手先とは、本実施形態では、ロボットハンド本体３００のことである。ロボットハンド本体３００が物体を把持している場合は、ロボットハンド本体３００と把持している物体（例えば部品やツール等）とを含めてロボットアーム本体２００の手先という。 Here, the hand of the robot arm main body 200 is the robot hand main body 300 in the present embodiment. When the robot hand main body 300 holds an object, it is referred to as a hand of the robot arm main body 200 including the robot hand main body 300 and the holding object (for example, a part or a tool).

つまり、ロボットハンド本体３００が物体を把持している状態であるか物体を把持していない状態であるかにかかわらず、エンドエフェクタであるロボットハンド本体３００を手先という。 That is, the robot hand body 300, which is an end effector, is called a hand regardless of whether the robot hand body 300 is holding an object or not.

以上の構成により、ロボットアーム本体２００によりロボットハンド本体３００を任意の位置に動作させ、所望の作業を行わせることができる。所望の作業とは例えば、ワークを把持し、所定のワークに組み付け、物品の製造を行う等の作業である。 With the above configuration, the robot arm main body 200 can operate the robot hand main body 300 at an arbitrary position to perform a desired work. The desired work is, for example, a work of grasping a work, assembling it to a predetermined work, manufacturing an article, and the like.

なおロボットハンド本体３００は、例えば空気圧駆動のエアハンドなどのエンドエフェクタ等であっても良い。 The robot hand body 300 may be, for example, an end effector such as a pneumatically driven air hand.

またロボットハンド本体３００は、リンク２０４に対してビス止めなどの半固定的な手段によって装着されるか、あるいは、ラッチ止めなどの着脱手段によって装着可能であるものとする。 Further, the robot hand body 300 can be attached to the link 204 by a semi-fixed means such as a screw stopper, or can be attached by a detachable means such as a latch stopper.

特に、ロボットハンド本体３００が着脱可能である場合は、ロボットアーム本体２００を制御して、ロボットアーム本体２００自身の動作によって供給位置に配置された複数種類のロボットハンド本体３００を着脱ないし交換する方式も考えられる。 In particular, when the robot hand body 300 is removable, a method of controlling the robot arm body 200 to attach / detach or replace a plurality of types of robot hand bodies 300 arranged at supply positions by the operation of the robot arm body 200 itself. Is also possible.

また本実施形態の制御装置４００は、ロボット装置１００に電力を供給するための電源装置としての機能も併せ持っている。 Further, the control device 400 of the present embodiment also has a function as a power supply device for supplying electric power to the robot device 100.

モータ３１１への電力は、電源ケーブル１を介して、制御装置４００からモータ３１１に供給されるものとする。同様に各関節Ｊ_１からＪ_４に設けられているモータ２１１〜２１４への電力供給も電源ケーブル１により行われるものとする。 It is assumed that the electric power to the motor 311 is supplied from the control device 400 to the motor 311 via the power cable 1. Similarly the power supply to the motor 211 to 214 provided in the _{J 4} from each joint _{J 1} are also intended to be performed by the power cable 1.

さらに、制御装置４００と、ロボットハンド本体３００に内蔵されたハンド用モータドライバ３０１、およびアーム用モータドライバ５１〜５４との通信を行うために、通信ケーブル２がロボットアーム本体２００の内部に設けられている。 Further, a communication cable 2 is provided inside the robot arm main body 200 in order to communicate between the control device 400, the hand motor driver 301 built in the robot hand main body 300, and the arm motor drivers 51 to 54. ing.

通信ケーブル２は後述する無線通信装置により、各関節Ｊ_１〜Ｊ_４には配線されないように構成されている。図１では制御装置４００とアームモータ用ドライバ５１間を接続する通信ケーブルを通信ケーブル２−１と呼称する。アームモータ用ドライバ５１とアームモータ用ドライバ５２間を接続する通信ケーブルを通信ケーブル２−２と呼称する。アームモータ用ドライバ５２とアームモータ用ドライバ５３間を接続する通信ケーブルを通信ケーブル２−３と呼称する。アームモータ用ドライバ５３とアームモータ用ドライバ５４間を接続する通信ケーブルを通信ケーブル２−４と呼称する。アームモータ用ドライバ５４とハンド用モータドライバ３０１間を接続する通信ケーブルを通信ケーブル２−５と呼称する。上記通信ケーブル２と後述する無線通信装置により各モータ２１１〜２１４、３１１と制御装置４００が通信可能となっている。 Communication cable 2 by a radio communication apparatus to be described later, in each joint J ₁ through J ₄ is configured so as not to be wired. In FIG. 1, the communication cable connecting the control device 400 and the arm motor driver 51 is referred to as a communication cable 2-1. The communication cable that connects the arm motor driver 51 and the arm motor driver 52 is called a communication cable 2-2. The communication cable that connects the arm motor driver 52 and the arm motor driver 53 is referred to as a communication cable 2-3. The communication cable that connects the arm motor driver 53 and the arm motor driver 54 is referred to as a communication cable 2-4. The communication cable that connects the arm motor driver 54 and the hand motor driver 301 is referred to as a communication cable 2-5. The communication cable 2 and the wireless communication device described later enable the motors 211 to 214 and 311 to communicate with the control device 400.

図２は、本実施形態におけるロボット装置１００の構成を示すブロック図である。ロボットアーム制御装置４００は、コンピュータで構成されており、制御装置４００は、コンピュータで構成されており、制御部（処理部）としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１を備えている。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the robot device 100 according to the present embodiment. The robot arm control device 400 is composed of a computer, and the control device 400 is composed of a computer and includes a CPU (Central Processing Unit) 401 as a control unit (processing unit).

また制御装置４００は、記憶部として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０４を備えている。また、制御装置４００は、記録ディスクドライブ４０５を備え、各種のインタフェース４０６〜４０９と４１１と通信可能に接続されている。 Further, the control device 400 includes a ROM (Read Only Memory) 402, a RAM (Random Access Memory) 403, and an HDD (Hard Disk Drive) 404 as storage units. Further, the control device 400 includes a recording disk drive 405 and is communicably connected to various interfaces 406 to 409 and 411.

ＣＰＵ４０１には、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、ＨＤＤ４０４、記録ディスクドライブ４０５、各種のインタフェース４０６〜４０９と４１１が、バス４１０を介して接続されている。 A ROM 402, a RAM 403, an HDD 404, a recording disk drive 405, and various interfaces 406 to 409 and 411 are connected to the CPU 401 via a bus 410.

ＲＯＭ４０２には、ＣＰＵ４０１に、演算処理を実行させるためのプログラム４３０が格納されている。ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に記録（格納）されたプログラム４３０に基づいてロボット制御方法の各工程を実行する。 The ROM 402 stores a program 430 for causing the CPU 401 to execute arithmetic processing. The CPU 401 executes each step of the robot control method based on the program 430 recorded (stored) in the ROM 402.

ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１の演算処理結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。 The RAM 403 is a storage device that temporarily stores various data such as the calculation processing result of the CPU 401.

ＨＤＤ４０４は、ＣＰＵ４０１の演算処理結果や外部から取得した各種データ等を記憶する記憶装置である。 The HDD 404 is a storage device that stores the arithmetic processing results of the CPU 401 and various data acquired from the outside.

記録ディスクドライブ４０５は、記録ディスク４３１に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。 The recording disc drive 405 can read various data, programs, and the like recorded on the recording disc 431.

外部入力装置５００はインタフェース４０６に接続されている。ＣＰＵ４０１はインタフェース４０６及びバス４１０を介して外部入力装置５００からの教示データの入力を受ける。 The external input device 500 is connected to interface 406. The CPU 401 receives input of teaching data from the external input device 500 via the interface 406 and the bus 410.

各関節Ｊ_１〜Ｊ_４をそれぞれ駆動するモータ２１１〜２１４と、ロボットハンド本体３００の指部を駆動するモータ３１１には、それぞれのモータに設けられたセンサ部２２１〜２２４と、センサ部３２１とを備えている。 A motor 211 to 214 for driving each joint _J 1 through J _4, respectively, the motor 311 for driving the fingers of the robot hand body 300 includes a sensor unit 221 to 224 provided in the respective motors, a sensor section 321 It has.

ここで、センサとはモータ２１１〜２１４、３２１の回転軸の回転角度を検出する角度センサであり、磁気式エンコーダ、光学式エンコーダ等がある。 Here, the sensor is an angle sensor that detects the rotation angle of the rotation shafts of the motors 211 to 214 and 321, and includes a magnetic encoder, an optical encoder, and the like.

またエンコーダの機能としてはアブソリュートエンコーダ機能とインクリメントエンコーダ機能がある。インクリメントエンコーダは１回転におけるモータの角度を検出するものだが、アブソリュートエンコーダは多回転したモータの回転数までカウントできる。 The encoder functions include an absolute encoder function and an increment encoder function. The increment encoder detects the angle of the motor in one rotation, but the absolute encoder can count up to the number of rotations of the multi-turn motor.

本実施形態のロボットアームは、３６０°以上回転を行う関節が存在するため、アブソリュートエンコーダを用いるものとする。 Since the robot arm of the present embodiment has joints that rotate 360 ° or more, an absolute encoder is used.

アーム用モータドライバ５１〜５４は、インタフェース４０９に接続されている。インタフェース４０９は各関節Ｊ_１〜Ｊ_４に設けられているものとする。ＣＰＵ４０１は、アーム用モータドライバ５１〜５４、インタフェース４０９及びバス４１０を介して各センサ部２２１〜２２４６から検出結果を取得する。また、ＣＰＵ４０１は、各関節の指令値のデータを所定時間間隔でバス４１０及びインタフェース４０９を介してサーボ制御部２３０に出力する。 The arm motor drivers 51 to 54 are connected to the interface 409. Interface 409 is assumed to be provided in each joint _J 1 through J _4. The CPU 401 acquires detection results from the sensor units 221 to 2246 via the arm motor drivers 51 to 54, the interface 409, and the bus 410. Further, the CPU 401 outputs the command value data of each joint to the servo control unit 230 via the bus 410 and the interface 409 at predetermined time intervals.

同様にハンド用モータドライバ３０１も、インタフェース４１１に接続され、バス４１０を介してＣＰＵ４０１と通信可能に設けられている。ＣＰＵ４０１は、ハンド用モータドライバ３０１、バス４１０及びインタフェース４１１を介してセンサ部３２１から検出結果を取得する。また、ＣＰＵ４０１は、各指部の指令値のデータを所定時間間隔でバス４１０及びインタフェース４１１を介してハンド用モータドライバ３０１に出力する。 Similarly, the hand motor driver 301 is also connected to the interface 411 and is provided so as to be able to communicate with the CPU 401 via the bus 410. The CPU 401 acquires a detection result from the sensor unit 321 via the hand motor driver 301, the bus 410, and the interface 411. Further, the CPU 401 outputs the command value data of each finger to the hand motor driver 301 via the bus 410 and the interface 411 at predetermined time intervals.

インタフェース４０７には、モニタ４２１が接続されており、モニタ４２１には、ＣＰＵ４０１の制御の下、各種画像が表示される。インタフェース４０８は、書き換え可能な不揮発性メモリや外付けＨＤＤ等の記憶部である外部記憶装置４２２が接続可能に構成されている。 A monitor 421 is connected to the interface 407, and various images are displayed on the monitor 421 under the control of the CPU 401. The interface 408 is configured to be connectable to an external storage device 422, which is a storage unit such as a rewritable non-volatile memory or an external HDD.

なお本実施形態では、コンピュータ読み取り可能な記録媒体がＨＤＤ４０４であり、ＨＤＤ４０４にプログラム４３０が格納される場合について説明するが、これに限定するものではない。プログラム４３０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。 In the present embodiment, the case where the computer-readable recording medium is the HDD 404 and the program 430 is stored in the HDD 404 will be described, but the present invention is not limited to this. The program 430 may be recorded on any computer-readable recording medium.

例えば、プログラム４３０を供給するための記録媒体としては、ＲＯＭ４０２、記録ディスク４３１、外部記憶装置４２２等を用いてもよい。具体例を挙げて説明すると、記録媒体として、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性メモリ、ＲＯＭ等を用いることができる。 For example, as a recording medium for supplying the program 430, a ROM 402, a recording disk 431, an external storage device 422, or the like may be used. As a specific example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a non-volatile memory, a ROM, or the like can be used as the recording medium.

次に本実施形態のロボットアーム本体２００の各関節に用いられる無線通信装置について詳述する。図３は無線により信号伝送を行う際の配線構成に概略図である。また図３ではリンク２０１からリンク２０３までに配線構造について述べる。 Next, the wireless communication device used for each joint of the robot arm main body 200 of the present embodiment will be described in detail. FIG. 3 is a schematic diagram of a wiring configuration when signal transmission is performed wirelessly. Further, in FIG. 3, the wiring structure from the link 201 to the link 203 will be described.

図３よりリンク２０１内部を通ってきた配線２−２は送受信機２９−２に入る。送受信機２９−２では入力された信号を変調し、電波装置としてのアンテナ３０−２へ送る。アンテナ３０−２は、入力された信号を電磁波として放射し、関節Ｊ_２内のアンテナ３０−３ａで受信される。 From FIG. 3, the wiring 2-2 that has passed through the inside of the link 201 enters the transceiver 29-2. The transceiver 29-2 modulates the input signal and sends it to the antenna 30-2 as a radio wave device. Antenna 30-2, emits input signal as an electromagnetic wave, received by the antenna 30-3a within the joint _{J 2.}

アンテナ３０−３ａで受信された信号はリンク２０２内の送受信機２９−３ａへ配線２−３を介して送られる。送受信機２９−３ａは信号を復調し、リンク２０２内を伝送する。伝送信号はＲＳ４８５等の１２０Ω伝送系の信号でも良いし、７５Ωや５０Ω系の信号、あるいはインピーダンスマッチングを取らない信号でも良い。信号形態もシングルエンド系の信号でも差動系の信号でも良い。伝送された信号はリンク２０３内の送受信機２９−３ｂにより再び変調され関節Ｊ_３内のアンテナ３０−３ｂへ送られる。 The signal received by the antenna 30-3a is sent to the transceiver 29-3a in the link 202 via the wiring 2-3. The transceiver 29-3a demodulates the signal and transmits it within the link 202. The transmission signal may be a 120Ω transmission system signal such as RS485, a 75Ω or 50Ω system signal, or a signal without impedance matching. The signal form may be a single-ended signal or a differential signal. Transmitted signal is again modulated by transceiver 29-3b in the link 203 is transmitted to the antenna 30-3b within the joint _{J 3.}

アンテナ３０−３ｂは送られた信号を電磁波として放射し、関節Ｊ_３内のアンテナ３０−４で受信される。そしてリンク２０３内にある送受信機２９−４に送られ同様に復調され配線２−４を介して次の送受信機へ送られる。 Antenna 30-3b radiates transmitted signal as electromagnetic waves, received by the antenna 30-4 of the joint _{J 3.} Then, it is sent to the transceiver 29-4 in the link 203, demodulated in the same manner, and sent to the next transceiver via the wiring 2-4.

図３ではリンク２０２内を通る信号を２つの送受信機２９−３ａ、２９−３ｂを用いて一旦無線信号から通常の信号に戻している。しかしながら、例えば図４のように送受信機２９−２で変調された無線信号をアンテナ３０−２で送信する。そして、リンク２０２内に配線される配線２−３につながるアンテナ３０−３ａで受信し、配線２−３を用いて無線周波数のままリンク２０２内を伝送し、アンテナ３０−３ｂから電磁波として放射してもよい。その場合リンク２０２内で使用する伝送線路は５０Ω系の同軸ケーブルやマイクロストリップライン等を用いる。 In FIG. 3, the signal passing through the link 202 is once returned from the wireless signal to the normal signal by using the two transceivers 29-3a and 29-3b. However, for example, as shown in FIG. 4, the radio signal modulated by the transceiver 29-2 is transmitted by the antenna 30-2. Then, it is received by the antenna 30-3a connected to the wiring 2-3 wired in the link 202, transmitted in the link 202 at the radio frequency using the wiring 2-3, and radiated as an electromagnetic wave from the antenna 30-3b. You may. In that case, the transmission line used in the link 202 uses a 50Ω coaxial cable, a microstrip line, or the like.

次に各送受信機について詳述する。図５は送受信機２９−２の回路図である。上述した他の送受信機も図５と同様の構成であるものとする。図５において発振器４１はＰＬＬ（ＰＨＡＳＥ ＬＯＯＫ ＬＯＯＰ）により搬送波周波数、ＩＦ周波数など必要な信号を発生する。変調器４０は発振器４１からの搬送波信号を用いて送信データ４９を変調する。 Next, each transceiver will be described in detail. FIG. 5 is a circuit diagram of the transceiver 29-2. It is assumed that the other transceiver described above has the same configuration as in FIG. In FIG. 5, the oscillator 41 generates necessary signals such as a carrier frequency and an IF frequency by a PLL (PHASE LOOK LOOP). The modulator 40 modulates the transmitted data 49 using the carrier signal from the oscillator 41.

変調方式は電波形式に合わせて、ＣＣＫ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｃｏｄｅ ｋｅｙｉｎｇ）、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）等の方式を用いる。変調された信号は送信アンプ４２により必要な送信出力へ増幅し、フィルタ４３で搬送波を中心とした周波数のみに制限する。以上により送信動作を行うことができる。 As the modulation method, a method such as CCK (complementary code keying) or OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is used according to the radio wave format. The modulated signal is amplified by the transmission amplifier 42 to the required transmission output, and the filter 43 limits the frequency to only the frequency centered on the carrier wave. With the above, the transmission operation can be performed.

またアンテナＳＷ４８により受信動作に切り換えることも可能である。アンテナＳＷ４８はアンテナ３０−２を送信アンプ４２の回路へ接続するか受信アンプ４４の回路に接続するか切り換えるためのＳＷである。送受信周波数が大きく違う場合はフィルタ４３の特性を送信動作と受信動作で変えることにより送信アンプと受信アンプを分離できるのでアンテナＳＷは必要無い。また、送信、受信でそれぞれ別々にアンテナを用意しても構わない。 It is also possible to switch to the reception operation by the antenna SW48. The antenna SW48 is a SW for switching whether the antenna 30-2 is connected to the circuit of the transmitting amplifier 42 or the circuit of the receiving amplifier 44. When the transmission / reception frequencies are significantly different, the transmission amplifier and the reception amplifier can be separated by changing the characteristics of the filter 43 between the transmission operation and the reception operation, so that the antenna SW is not required. Further, antennas may be prepared separately for transmission and reception.

受信アンプ４４は、アンテナ３０−２が受信しアンテナＳＷ４８を経てフィルタ４３によって搬送波付近の周波数のみとなった微小信号を復調処理できるレベルまで増幅する。受信アンプ４４によって増幅された信号は混合器４５で発振器４１によって生成された中間周波数と混合され、その後は中間周波数で処理される。中間周波数となった信号はＩＦフィルタ４６で目的の周波数を選択して復調器４７にて受信データ５０とする。以上により受信動作を行うことができる。 The receiving amplifier 44 amplifies the minute signal received by the antenna 30-2, passing through the antenna SW48, and having only the frequency near the carrier wave by the filter 43 to a level that can be demodulated. The signal amplified by the receiving amplifier 44 is mixed with the intermediate frequency generated by the oscillator 41 in the mixer 45, and then processed at the intermediate frequency. For the signal having an intermediate frequency, the target frequency is selected by the IF filter 46 and used as the received data 50 by the demodulator 47. With the above, the reception operation can be performed.

次に本実施形態におけるロボットアーム本体２００の各関節に配置される各アンテナについて詳述する。図６は関節Ｊ_２に配置されるアンテナ３０−２、３０−３ａの形状を示す概略図である。図７は関節Ｊ_２に配置された際のアンテナ３０−２、３０−３ａの概略図である。 Next, each antenna arranged at each joint of the robot arm main body 200 in the present embodiment will be described in detail. 6 is a schematic view showing the shape of an antenna 30-2,30-3a disposed joint _{J 2.} Figure 7 is a schematic diagram of an antenna 30-2,30-3a when arranged in the joint _{J 2.}

図６より、本実施形態ではアンテナ３０−２、３０−３ａとして方形マイクロストリップアンテナを用いる。アンテナ３０−２、３０−３ａの基台は形状を可変することが可能かつ誘電体となるフレキ３２にすることにより、関節Ｊ_２のようなラジアル状の空間にも容易に配置できる。さらに、空間に電波を放射し電界を生じさせる共に、その電界の変化を電流として生じさせることで、送信および受信を行うアンテナ面としての電極３３を、配置する関節Ｊ_２が回転しても通信可能なように変形可能な部材であるフレキ３２に複数配置する。本実施形態では複数の電極３３を設けたフレキ３２を含めたアンテナ３０−２、３０−３ａを電波装置として使用する。また、アンテナ３０−２とアンテナ３０−３ａの間の空間は条件により電波吸収体等を配置してもよい。本実施形態では送信および受信を行うアンテナ面としての素子を電極により構成したが、磁極により構成しても構わない。また図６における電極３３は、５Ｇ通信等、通信において直進性が高く、電極３３による通信可能な範囲が狭い場合を想定している。 From FIG. 6, in this embodiment, square microstrip antennas are used as the antennas 30-2 and 30-3a. Base antenna 30-2,30-3a is by a flexible 32 which is varying the shape becomes possible and the dielectric can easily be arranged in the radial shape of the space, such as rheumatoid J _2. Furthermore, both generating an electric field radiates radio waves in space, by causing a change in the electric field as the current, the electrode 33 of the antenna surface for transmission and reception, also joint J ₂ placing rotates communications A plurality of flexible members 32, which are members that can be deformed as much as possible, are arranged. In the present embodiment, the antennas 30-2 and 30-3a including the flexible 32 provided with the plurality of electrodes 33 are used as the radio wave device. Further, a radio wave absorber or the like may be arranged in the space between the antenna 30-2 and the antenna 30-3a depending on the conditions. In the present embodiment, the element as the antenna surface for transmitting and receiving is composed of electrodes, but it may be composed of magnetic poles. Further, it is assumed that the electrode 33 in FIG. 6 has high straightness in communication such as 5G communication, and the communicable range by the electrode 33 is narrow.

フレキ３２に配置される電極３３は例えばマイクロストリップライン３６で接続し、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）パターンとして構成する。位相を制御するためにマイクロストリップライン３６の長さは適宜調整してよい。そしてマイクロストリップライン３６はフレキ３２から引き出され各送受信機及び配線に接続される。尚、アンテナ３０−２、３０−３ａは方形マイクロストリップアンテナに限ったものではなく、円形マイクロストリップアンテナ、スロットアンテナ等を用いてもよい。 The electrodes 33 arranged on the flexible 32 are connected by, for example, a microstrip line 36, and are configured as a PCB (Printed Circuit Board) pattern. The length of the microstrip line 36 may be adjusted as appropriate to control the phase. Then, the microstrip line 36 is pulled out from the flexible 32 and connected to each transceiver and wiring. The antennas 30-2 and 30-3a are not limited to square microstrip antennas, and circular microstrip antennas, slot antennas, and the like may be used.

次に図７を用いて関節Ｊ_２にアンテナ３０−２、３０−３ａを設置する場合について詳述する。図７では関節Ｊ_２のＸＺ断面図を示す。アンテナ３０−２はリンク２０１にフレキ３２により円形に配置されている。同様にアンテナ３０−３ａもリンク２０２にフレキ３２により円形に配置されている。本実施形態では電極３３をアンテナ３０−２、３０−３ａそれぞれに８つずつ配置する。 Next will be described in detail when installing the antenna 30-2,30-3a the joint _{J 2} with reference to FIG. FIG. 7 shows an XZ cross-sectional view of the _{joint J 2.} The antennas 30-2 are arranged in a circle on the link 201 by a flexible 32. Similarly, the antennas 30-3a are also arranged in a circle on the link 202 by the flexible 32. In this embodiment, eight electrodes 33 are arranged on each of the antennas 30-2 and 30-3a.

ここで、電極３３の配置において、アンテナ３０−２に配置される複数の電極３３の各間隔Ｄが、アンテナ３０−３ａに配置される電極３３の幅Ｌよりも小さくなるように配置している。幅Ｌとはリンク２０１およびリンク２０２の回転方向θにおける、アンテナ３０−３ａに配置される電極３３の長さである。これにより、図８より、アンテナ３０−３ａの電極３３の幅Ｌの中央と間隔Ｄの中央とが対向する位置にリンク２０２を回転させる。しかしながら、アンテナ３０−３ａの１つの電極３３に対して、アンテナ３０−２の２つの電極３３のそれぞれの一部がリンクの回転中心Ｃの径方向ｒにおいて向かい合う。 Here, in the arrangement of the electrodes 33, the intervals D of the plurality of electrodes 33 arranged on the antenna 30-2 are arranged so as to be smaller than the width L of the electrodes 33 arranged on the antenna 30-3a. .. The width L is the length of the electrode 33 arranged on the antenna 30-3a in the rotation direction θ of the link 201 and the link 202. As a result, from FIG. 8, the link 202 is rotated to a position where the center of the width L of the electrode 33 of the antenna 30-3a and the center of the interval D face each other. However, a part of each of the two electrodes 33 of the antenna 30-2 faces one electrode 33 of the antenna 30-3a in the radial direction r of the rotation center C of the link.

以上により、リンク２０１またはリンク２０２の回転範囲においてリンク２０１またはリンク２０２がどの位置に位置したとしてもアンテナ３０−２とアンテナ３０−３ａのそれぞれの電極３３は常に一部が向かい合った状態を維持する。よって安定した通信を可能な状態を維持することができる。特に５Ｇ通信等、通信において直進性が高く、電極３３による通信可能な範囲が狭い場合に効果を発揮する。よって関節Ｊ_２の回転動作によらず安定して通信を行うことが可能となる。さらに、ロボット内の配線を削減し、コストダウンと小型化が可能となる。 As described above, regardless of the position of the link 201 or the link 202 in the rotation range of the link 201 or the link 202, the electrodes 33 of the antenna 30-2 and the antenna 30-3a always maintain a state in which a part thereof faces each other. .. Therefore, it is possible to maintain a state in which stable communication is possible. In particular, it is effective when the straightness is high in communication such as 5G communication and the communicable range by the electrode 33 is narrow. Thus it is possible to perform stable communication regardless of the rotation of the joint J _2. Furthermore, the wiring inside the robot can be reduced, and cost reduction and miniaturization become possible.

電極３３の通信可能な範囲がある程度広い場合は、図９のように範囲Ｓが、リンク２０２の内周部を網羅するようにリンク２０１の電極３３を配置する。これにより、リンク２０２の内周部はどの位置にリンク２０２の電極３３が位置しても通信可能となるため、リンク２０２に設ける電極３３が一つでも通信可能となる。よって関節Ｊ２の回転動作によらず安定して通信を行うことが可能となる。さらに、ロボット内の配線を削減、電極の数も減らすことができ、コストダウンと小型化が可能となる。図９ではリンク２０２の電極３３を一つとしたが、リンク２０２側の電極３３を複数とし、リンク２０１側の電極３３を一つとしても構わない。 When the communicable range of the electrode 33 is wide to some extent, the electrode 33 of the link 201 is arranged so that the range S covers the inner peripheral portion of the link 202 as shown in FIG. As a result, the inner peripheral portion of the link 202 can communicate regardless of the position of the electrode 33 of the link 202, so that even one electrode 33 provided on the link 202 can communicate. Therefore, stable communication can be performed regardless of the rotational movement of the joint J2. Furthermore, the wiring inside the robot can be reduced and the number of electrodes can be reduced, which enables cost reduction and miniaturization. In FIG. 9, the number of electrodes 33 on the link 202 is one, but the number of electrodes 33 on the link 202 side may be one, and the number of electrodes 33 on the link 201 side may be one.

また、図１０のように複数の電極３３をアンテナセレクタ３７で切り換える構成を取っても良い。その場合、各電極３３からマイクロストリップライン３６を引き出し、アンテナセレクタ３７で切り換える。図１０のアンテナセレクタ３７は１つであるが複数のアンテナセレクタを用いてもよい。また電極３３からの信号をそれぞれ処理してビームフォーミングを行っても良い。 Further, as shown in FIG. 10, a configuration in which a plurality of electrodes 33 are switched by the antenna selector 37 may be adopted. In that case, the microstrip line 36 is pulled out from each electrode 33 and switched by the antenna selector 37. Although the number of antenna selectors 37 in FIG. 10 is one, a plurality of antenna selectors may be used. Further, beamforming may be performed by processing each signal from the electrode 33.

また各送受信機により送信と受信を同時に行いたい場合、各アンテナは２波以上の電波を用いる。その場合は図１１のように、例えば第１の周波数用の電極３３と第２の周波数用の電極３３を方形マイクロストリップアンテナで上下に構成して送受を行う。図１１のアンテナを用いる場合には、リンク２０１、２０２において、第１の周波数用の電極３３同士、第２の周波数用の電極３３同士が図７に示す位置関係となるように配置すればよい。以上により、ロボットアームの関節部における信号送受を無線により安定して行うことが可能となる。 If each transceiver wants to transmit and receive at the same time, each antenna uses two or more radio waves. In that case, as shown in FIG. 11, for example, the electrode 33 for the first frequency and the electrode 33 for the second frequency are vertically configured by a square microstrip antenna to transmit and receive. When the antenna of FIG. 11 is used, the electrodes 33 for the first frequency and the electrodes 33 for the second frequency may be arranged in the links 201 and 202 so as to have the positional relationship shown in FIG. .. As described above, it is possible to wirelessly and stably perform signal transmission / reception at the joint portion of the robot arm.

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、ロボット装置の関節にフレキを用いたアンテナを設けたが、これに限られない。例えばリフレクタを用いても本発明の効果を得ることができる。以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。ロボットの構成等については実施形態１と違いは無いので説明を省略する。 (Second Embodiment)
In the first embodiment described above, an antenna using a flexible device is provided at the joint of the robot device, but the present invention is not limited to this. For example, the effect of the present invention can be obtained by using a reflector. In the following, a portion of the hardware and control system configuration different from that of the first embodiment will be illustrated and described. Further, it is assumed that the same configuration and operation as described above are possible for the same parts as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. Since the robot configuration and the like are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

図１２は本実施形態におけるロボットアーム本体２００の関節Ｊ_１を模式的に表した図である。簡略化のため図で表してはいないが、関節Ｊ_１の上部にリンク２０１、下部に基台２１０が配置されるものとする。また本実施形態における通信を行うアンテナはビームアンテナを用いるものとする。よって本実施形態ではアンテナそのものを電波装置として使用する。基台２１０にはアンテナ３０−０、リンク２０１にはアンテナ３０−１が設けられる。 Figure 12 is a diagram schematically showing the joint J ₁ of the robot arm body 200 in this embodiment. It does not represent in Figure for simplicity, but the upper link 201 of the joint J _1, it is assumed that the base 210 to the lower portion is disposed. Further, a beam antenna is used as the antenna for communication in the present embodiment. Therefore, in this embodiment, the antenna itself is used as a radio wave device. The base 210 is provided with an antenna 30-0, and the link 201 is provided with an antenna 30-1.

本実施形態が第１実施形態と大きく異なる点は、アンテナから放射された電磁波を反射するリフレクタ６０を備えている点である。リフレクタ６０は、反射面がアンテナ３０−０から引いたＸ軸＋方向に伸ばした直線Ｍに対し４５度傾斜し、アンテナ３０−１からＺ軸−方向に伸ばした直線Ｎに対しても４５度傾斜する位置に配置される。さらにアンテナ３０−１とリフレクタ６０とは、リンク２０１が基台２１０に対して回転方向θに相対回転した場合でも両者の相対的な位置関係が維持されるようにリンク２０１に設けられている。図１２では、リンク２０１が回転すると、アンテナ３０−１はリンク２０１の回転方向に沿って旋回する。リフレクタ５０はリンク２０１が回転してもアンテナ３０−１と対向する位置に留まり、リンク２０１の回転方向に自転する。また、リンク２０１と基台２１０とつなぎ目部分は空洞Ｈが設けられる。 The major difference between this embodiment and the first embodiment is that it includes a reflector 60 that reflects electromagnetic waves radiated from the antenna. The reflector 60 is tilted 45 degrees with respect to the straight line M whose reflection surface is drawn from the antenna 30-0 in the X-axis + direction, and 45 degrees with respect to the straight line N extending from the antenna 30-1 in the Z-axis − direction. It is placed in an inclined position. Further, the antenna 30-1 and the reflector 60 are provided on the link 201 so that the relative positional relationship between the link 201 is maintained even when the link 201 rotates relative to the base 210 in the rotation direction θ. In FIG. 12, when the link 201 rotates, the antenna 30-1 rotates along the rotation direction of the link 201. Even if the link 201 rotates, the reflector 50 stays at a position facing the antenna 30-1 and rotates in the rotation direction of the link 201. Further, a cavity H is provided at the joint portion between the link 201 and the base 210.

以上により、リンク２０１の回転範囲においてリンク２０１がどの位置に位置したとしても、アンテナ３０−０から放射された電磁波は所定の角度傾斜されたリフレクタ６０で反射され、アンテナ３０−１に到達する。同様に、アンテナ３０−１から電磁波が放射される場合でも、リフレクタ６０で反射し、アンテナ３０−０に到達する。 As described above, regardless of the position of the link 201 in the rotation range of the link 201, the electromagnetic wave radiated from the antenna 30-0 is reflected by the reflector 60 inclined at a predetermined angle and reaches the antenna 30-1. Similarly, even when an electromagnetic wave is radiated from the antenna 30-1, it is reflected by the reflector 60 and reaches the antenna 30-0.

よって関節Ｊ_１の回転動作によらず安定して通信を行うことが可能となる。さらに、ロボットアーム内の配線を削減し、コストダウンと小型化が可能となる。尚、アンテナ３０−０とアンテナ３０−１との通信は交互に行いっても良いし、２つの周波数用アンテナを用意して同時送受信しても良い。 Thus it is possible to perform stable communication regardless of the rotation of the joint J _1. Furthermore, the wiring inside the robot arm can be reduced, and cost reduction and miniaturization become possible. Communication between the antenna 30-0 and the antenna 30-1 may be performed alternately, or two frequency antennas may be prepared for simultaneous transmission / reception.

上述した種々の実施形態の送受信手順は具体的には各送受信機２９により実行されるものとして説明した。しかし、上述した機能を実行可能なソフトウェアの制御プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を別の通信装置に搭載させて実施しても良い。従って上述した機能を実行可能なソフトウェアの制御プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体、通信装置は本発明を構成することになる。 Specifically, the transmission / reception procedure of the various embodiments described above has been described as being executed by each transceiver 29. However, a software control program capable of executing the above-mentioned functions and a recording medium on which the program is recorded may be mounted on another communication device. Therefore, a software control program capable of executing the above-mentioned functions, a recording medium on which the program is recorded, and a communication device constitute the present invention.

また、上記実施形態では、コンピュータで読み取り可能な記録媒体がＲＯＭ或いはＲＡＭであり、ＲＯＭ或いはＲＡＭに制御プログラムが格納される場合について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。 Further, in the above embodiment, the case where the computer-readable recording medium is a ROM or RAM and the control program is stored in the ROM or RAM has been described, but the present invention is not limited to such a mode. No.

本発明を実施するための制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、制御プログラムを供給するための記録媒体としては、ＨＤＤ、外部記憶装置、記録ディスク等を用いてもよい。 The control program for carrying out the present invention may be recorded on any recording medium as long as it is a computer-readable recording medium. For example, as a recording medium for supplying the control program, an HDD, an external storage device, a recording disk, or the like may be used.

（その他の実施形態）
また上述した種々の実施形態では、ロボットアーム本体２００が複数の関節を有する多関節ロボットアームを用いた場合を説明したが、関節の数はこれに限定されるものではない。ロボットアームの形式として、垂直多軸構成を示したが、パラレルリンク型など異なる形式の関節においても上記と同等の構成を実施することができる。 (Other embodiments)
Further, in the various embodiments described above, the case where the robot arm main body 200 uses an articulated robot arm having a plurality of joints has been described, but the number of joints is not limited to this. Although the vertical multi-axis configuration is shown as the type of robot arm, the same configuration as above can be implemented for joints of different types such as parallel link type.

また、第１の実施形態の関節構造と、第２の実施形態の関節構造との両方を、ロボットアームの駆動関節の特性に合わせ適宜使用したロボット装置として実施してもかまわない。 Further, both the joint structure of the first embodiment and the joint structure of the second embodiment may be implemented as a robot device appropriately used according to the characteristics of the drive joint of the robot arm.

また上述した種々の実施形態は、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械に適用可能である。 Further, the various embodiments described above are applied to a machine capable of automatically performing expansion / contraction, bending / stretching, vertical movement, horizontal movement or turning operation, or a combined operation thereof based on information of a storage device provided in the control device. It is possible.

なお本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and many modifications can be made within the technical idea of the present invention. Moreover, the effects described in the embodiments of the present invention merely list the most preferable effects arising from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention.

１ 電源ケーブル
２ 通信ケーブル
２９−２、２９−３ａ、２９−３ｂ、２９−４ 送受信機
３０−０、３０−１、３０−２、３０−３ａ、３０−３ｂ、３０−４ アンテナ
３２ フレキ
３６ マイクロストリップライン
１００ ロボット装置
２００ ロボットアーム本体
２０１、２０２、２０３、２０４ リンク
２１１、２１２、２１３、２１４、３１１ モータ
５１、５２、５３、５４ アーム用モータドライバ
２１０ 基台
３００ ロボットハンド本体
３０１ ハンド用モータドライバ
４００ 制御装置
５００ 外部入力装置

1 Power cable 2 Communication cable 29-2, 29-3a, 29-3b, 29-4 Transmitter 30-0, 30-1, 30-2, 30-3a, 30-3b, 30-4 Antenna 32 Flexible 36 Microstrip line 100 Robot device 200 Robot arm body 201, 202, 203, 204 Link 211, 212, 213, 214, 311 Motor 51, 52, 53, 54 Arm motor driver 210 Base 300 Robot hand body 301 Hand motor Driver 400 Control device 500 External input device

Claims (18)

第１リンクと、
第２リンクと、
電波を送信および受信が可能な第１電波装置と、
電波を送信および受信が可能な第２電波装置と、を備え、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転範囲において前記第１リンクまたは前記第２リンクがどの位置に位置したとしても、前記第１電波装置から送信された電波が前記第２電波装置に到達するように前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする駆動装置。 The first link and
The second link and
The first radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
Equipped with a second radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
The first radio wave device and the second radio wave device
Regardless of the position of the first link or the second link in the rotation range of the first link or the second link, the radio wave transmitted from the first radio wave device reaches the second radio wave device. As described above, the first link or the second link is provided, respectively.
A drive device characterized by that. 請求項１に記載の駆動装置において、
前記第１電波装置には、電波の送信および受信を行う複数の第１素子を備え、
前記第２電波装置には、電波の送信および受信を行う複数の第２素子を備え、
前記第１素子と前記第２素子とは対向して前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ配置されており、
前記第１素子が配置される間隔が、前記第２素子における前記第１素子に対向する面の前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転方向における長さ以下となるように、前記第１素子と前記第２素子とが配置されている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 1,
The first radio wave device includes a plurality of first elements for transmitting and receiving radio waves.
The second radio wave device includes a plurality of second elements for transmitting and receiving radio waves.
The first element and the second element are respectively arranged on the first link or the second link so as to face each other.
The first element is such that the interval at which the first element is arranged is equal to or less than the length of the surface of the second element facing the first element in the rotation direction of the first link or the second link. And the second element are arranged,
A drive device characterized by that. 請求項２に記載の駆動装置において、
前記第１素子は、前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転方向に沿って並んで配置されており、
前記第２素子は、前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転方向に沿って並んで配置されている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 2,
The first element is arranged side by side along the rotation direction of the first link or the second link.
The second element is arranged side by side along the rotation direction of the first link or the second link.
A drive device characterized by that. 請求項３に記載の駆動装置において、
前記間隔の中央と前記長さの中央とが対向する位置に、前記第１リンクまたは前記第２リンクを回転させても、前記第１素子の一部と前記第２素子の一部とが、前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転中心の径方向において向かい合う、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 3,
Even if the first link or the second link is rotated to a position where the center of the interval and the center of the length face each other, a part of the first element and a part of the second element are still present. Facing each other in the radial direction of the center of rotation of the first link or the second link.
A drive device characterized by that. 請求項２または３に記載の駆動装置において、
前記第１素子と前記第２素子とは、変形可能な部材に配置されている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 2 or 3,
The first element and the second element are arranged on a deformable member.
A drive device characterized by that. 請求項２から５のいずれか１項に記載の駆動装置において、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、マイクロストリップアンテナであり、
複数の前記第１素子はマイクロストリップラインにより接続されており、
複数の前記第２素子はマイクロストリップラインにより接続される、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 2 to 5,
The first radio wave device and the second radio wave device are microstrip antennas.
The plurality of first elements are connected by a microstrip line, and the plurality of first elements are connected by a microstrip line.
The plurality of second elements are connected by a microstrip line.
A drive device characterized by that. 請求項６に記載の駆動装置において、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、それぞれアンテナセレクタを備えている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 6,
The first radio wave device and the second radio wave device each include an antenna selector.
A drive device characterized by that. 請求項１に記載の駆動装置において、
リフレクタをさらに備えており、
前記リフレクタと前記第１電波装置は、前記第１リンクまたは前記第２リンクのどちらかに設けられており、
前記第１リンクまたは前記第２リンクが回転しても、前記第１電波装置と前記リフレクタとの相対的な位置関係が維持されるように設けられている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 1,
It has more reflectors
The reflector and the first radio wave device are provided on either the first link or the second link.
Even if the first link or the second link rotates, the relative positional relationship between the first radio wave device and the reflector is maintained.
A drive device characterized by that. 請求項８に記載の駆動装置において、
前記リフレクタは前記第１リンクの回転中心に対して自転し、
前記第１電波装置は前記第１リンクの回転中心に対して旋回する、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 8,
The reflector rotates with respect to the center of rotation of the first link,
The first radio wave device rotates with respect to the rotation center of the first link.
A drive device characterized by that. 請求項８または９に記載の駆動装置において、
前記リフレクタは、前記リフレクタの反射面が前記第１電波装置または前記第２電波装置のそれぞれに対して所定の角度傾斜している、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 8 or 9.
In the reflector, the reflecting surface of the reflector is inclined at a predetermined angle with respect to each of the first radio wave device or the second radio wave device.
A drive device characterized by that. 第１リンクと、
第２リンクと、
電波を送信および受信が可能な第１電波装置と、
電波を送信および受信が可能な第２電波装置と、を備え、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転範囲において前記第１リンクまたは前記第２リンクがどの位置に位置したとしても、前記第１電波装置から送信された電波が前記第２電波装置に到達するように前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ設けられている、
ことを特徴とするロボット装置。 The first link and
The second link and
The first radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
Equipped with a second radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
The first radio wave device and the second radio wave device
Regardless of the position of the first link or the second link in the rotation range of the first link or the second link, the radio wave transmitted from the first radio wave device reaches the second radio wave device. As described above, the first link or the second link is provided, respectively.
A robot device characterized by that. 相対的に回転する第１リンクおよび第２リンク間で無線により通信可能にする通信装置であって、
前記通信装置は、
電波を送信および受信が可能な第１電波装置と、
電波を送信および受信が可能な第２電波装置と、を備え、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転範囲において前記第１リンクまたは前記第２リンクがどの位置に位置したとしても、前記第１電波装置から送信された電波が前記第２電波装置に到達するように前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする通信装置。 A communication device that enables wireless communication between a relatively rotating first link and a second link.
The communication device is
The first radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
Equipped with a second radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
The first radio wave device and the second radio wave device
Regardless of the position of the first link or the second link in the rotation range of the first link or the second link, the radio wave transmitted from the first radio wave device reaches the second radio wave device. As described above, the first link or the second link is provided, respectively.
A communication device characterized by that. 第１リンクと、
第２リンクと、
電波を送信および受信が可能な第１電波装置と、
電波を送信および受信が可能な第２電波装置と、
前記第１電波装置と前記第２電波装置とを用いてデータの送受を行う制御装置とを備えた駆動装置の制御方法であって、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転範囲において前記第１リンクまたは前記第２リンクがどの位置に位置したとしても、前記第１電波装置から送信された電波が前記第２電波装置に到達するように前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ設けられており、
前記制御装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクが回転していても、前記第１電波装置と前記第２電波装置とを用いて前記データの送受を行う、
ことを特徴とする駆動装置の制御方法。 The first link and
The second link and
The first radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
A second radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
A control method for a drive device including a control device for transmitting and receiving data using the first radio wave device and the second radio wave device.
The first radio wave device and the second radio wave device
Regardless of the position of the first link or the second link in the rotation range of the first link or the second link, the radio wave transmitted from the first radio wave device reaches the second radio wave device. As described above, the first link or the second link is provided, respectively.
The control device is
Even if the first link or the second link is rotating, the data is transmitted and received by using the first radio wave device and the second radio wave device.
A method of controlling a drive device, which is characterized in that. 第１リンクと、
第２リンクと、
電波を送信および受信が可能な第１電波装置と、
電波を送信および受信が可能な第２電波装置と、
前記第１電波装置と前記第２電波装置とを用いてデータの送受を行う制御装置とを備えたロボット装置の制御方法であって、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転範囲において前記第１リンクまたは前記第２リンクがどの位置に位置したとしても、前記第１電波装置から送信された電波が前記第２電波装置に到達するように前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ設けられており、
前記制御装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクが回転していても、前記第１電波装置と前記第２電波装置とを用いて前記データの送受を行う、
ことを特徴とするロボット装置の制御方法。 The first link and
The second link and
The first radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
A second radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
A control method for a robot device including a control device for transmitting and receiving data using the first radio wave device and the second radio wave device.
The first radio wave device and the second radio wave device
Regardless of the position of the first link or the second link in the rotation range of the first link or the second link, the radio wave transmitted from the first radio wave device reaches the second radio wave device. As described above, the first link or the second link is provided, respectively.
The control device is
Even if the first link or the second link is rotating, the data is transmitted and received by using the first radio wave device and the second radio wave device.
A method of controlling a robot device, which is characterized in that. 相対的に回転する第１リンクおよび第２リンク間で無線によりデータを通信可能にする通信装置の通信方法であって、
前記通信装置は、
電波を送信および受信が可能な第１電波装置と、
電波を送信および受信が可能な第２電波装置と、を備え、
前記第１電波装置および前記第２電波装置は、
前記第１リンクまたは前記第２リンクの回転範囲において前記第１リンクまたは前記第２リンクがどの位置に位置したとしても、前記第１電波装置から送信された電波が前記第２電波装置に到達するように前記第１リンクまたは前記第２リンクにそれぞれ設けられ、
前記第１リンクまたは前記第２リンクが回転していても、前記第１電波装置と前記第２電波装置とを用いて前記データの通信を行う、
ことを特徴とする通信方法。 It is a communication method of a communication device that enables wireless communication of data between a relatively rotating first link and a second link.
The communication device is
The first radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
Equipped with a second radio wave device capable of transmitting and receiving radio waves,
The first radio wave device and the second radio wave device
Regardless of the position of the first link or the second link in the rotation range of the first link or the second link, the radio wave transmitted from the first radio wave device reaches the second radio wave device. As described above, the first link or the second link is provided, respectively.
Even if the first link or the second link is rotating, the data is communicated by using the first radio wave device and the second radio wave device.
A communication method characterized by that. 請求項１１に記載のロボット装置を用いて物品の製造を行うことを特徴とする物品の製造方法。 A method for manufacturing an article, which comprises manufacturing the article using the robot device according to claim 11. 請求項１３または１４に記載の制御方法を実行可能な制御プログラム。 A control program capable of executing the control method according to claim 13 or 14. 請求項１７に記載の制御プログラムを格納した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。

A computer-readable recording medium containing the control program according to claim 17.

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