JP4633036B2

JP4633036B2 - Robot control method and robot

Info

Publication number: JP4633036B2
Application number: JP2006309750A
Authority: JP
Inventors: 球夫岡本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: JP2008119811A

Description

本発明は、関節部にカバーを備えたロボットの制御方法、およびロボットに関する。 The present invention relates to a robot control method including a cover at a joint, and a robot.

ロボット本体への汚れの付着や異物の侵入を防ぐための方法として、一般的に、ロボット本体をカバーで覆い、汚れや異物とロボット本体とを隔離する方法が考えられる。そこで従来より、ロボットの関節部等の可動部を蛇腹形状のカバーで覆う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 As a method for preventing adhesion of dirt to the robot body and entry of foreign matter, generally, a method of covering the robot body with a cover and isolating the dirt or foreign matter from the robot body can be considered. Therefore, conventionally, a method has been proposed in which a movable part such as a joint part of a robot is covered with a bellows-shaped cover (see, for example, Patent Document 1).

図８に、蛇腹形状のカバーを関節部に取り付けた従来のロボットを示す。図８に示すように、ロボット本体のリンク２とリンク３をつなぐ関節部を蛇腹形状のカバー１７で覆うことにより、関節部の曲げ伸ばしに対して蛇腹の伸縮で対応することが可能となり、関節部の動作に影響することなく関節部への汚れの付着や異物の進入を防ぐことができる。 FIG. 8 shows a conventional robot in which a bellows-shaped cover is attached to the joint. As shown in FIG. 8, by covering the joint portion connecting the link 2 and link 3 of the robot body with a bellows-shaped cover 17, it becomes possible to cope with bending and stretching of the joint portion by expansion and contraction of the bellows. It is possible to prevent dirt from adhering to the joint and entry of foreign matter without affecting the operation of the part.

また、蛇腹形状のカバーの代わりに、伸縮可能な弾性素材で構成された筒形状のカバーを用いる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。図９に、弾性素材で構成された筒形状のカバーを関節部に取り付けた従来のロボットを示す。図９に示すように、ロボット本体のリンク２とリンク３をつなぐ関節部を、弾性素材で構成された筒状のカバー１８で覆うことにより、関節部の曲げ伸ばしに対してカバー１８の形状変化で対応することが可能となり、関節部の動作に影響することなく関節部への汚れの付着や異物の進入を防ぐことができる。特に、カバー１８に予め凹部１９を形成することにより、カバー１８は関節部の曲げ時に、よりスムーズに形状変化できる。
特開２００３−１８４８５７号公報ＷＯ２００２／０５８８９６号公報 Also, a method has been proposed in which a cylindrical cover made of an elastic material that can be expanded and contracted is used instead of the bellows-shaped cover (see, for example, Patent Document 2). FIG. 9 shows a conventional robot in which a cylindrical cover made of an elastic material is attached to a joint portion. As shown in FIG. 9, the joint portion connecting the link 2 and the link 3 of the robot body is covered with a cylindrical cover 18 made of an elastic material, thereby changing the shape of the cover 18 against bending and stretching of the joint portion. It is possible to cope with this, and it is possible to prevent dirt from adhering to the joint and entry of foreign matter without affecting the operation of the joint. In particular, by forming the recess 19 in the cover 18 in advance, the shape of the cover 18 can be changed more smoothly when the joint is bent.
JP 2003-184857 A WO2002 / 058896

しかしながら、蛇腹形状のカバーを用いた場合、蛇腹の折れ目に付着した汚れは容易に取り除けない。また、弾性素材で構成された筒形状のカバーを用いた場合であっても、カバー表面に凹部を設けた場合には、その凹部に付着した汚れは容易に取り除けない。また、いずれのカバーを用いた場合であっても、例えば、多指ハンド装置の各指機構の付け根の関節部をカバーで覆う場合など、隣り合うカバー間の隙間が小さい場合には、カバーに付着した汚れは容易に取り除けない。 However, when the bellows-shaped cover is used, the dirt attached to the bellows fold cannot be easily removed. Further, even when a cylindrical cover made of an elastic material is used, when a concave portion is provided on the cover surface, dirt attached to the concave portion cannot be easily removed. Also, regardless of which cover is used, if the gap between adjacent covers is small, such as when the base joint of each finger mechanism of the multi-finger hand device is covered with a cover, The attached dirt cannot be easily removed.

本発明は、上記問題点に鑑み、汚れを容易に取り取り除くことができるロボットの制御方法、およびロボットを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a robot control method and a robot that can easily remove dirt.

本発明の請求項１記載のロボットの制御方法は、ロボットの関節部が停止している状態で前記関節部を覆うカバーを自ら膨張させ、前記カバーが膨張した状態で前記カバーの表面を自ら清掃することを特徴とする。 In the robot control method according to claim 1 of the present invention, the cover covering the joint is expanded by itself while the joint of the robot is stopped, and the surface of the cover is cleaned by itself when the cover is expanded. It is characterized by doing.

また、本発明の請求項２記載のロボットの制御方法は、請求項１記載のロボットの制御方法であって、前記ロボットの関節部を覆うカバーは第１カバーと、前記第１カバーの外側に設けた第２カバーとからなり、前記関節部は前記第１カバーと前記第２カバーとで２重に覆われており、前記関節部を覆うカバーを膨張させるに際し、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に流体を流入することで前記第２カバーを膨張させることを特徴とする。 The robot control method according to claim 2 of the present invention is the robot control method according to claim 1, wherein the cover covering the joint portion of the robot is disposed outside the first cover and the first cover. The joint cover is doubly covered by the first cover and the second cover, and when the cover covering the joint portion is inflated, the first cover and the second cover are provided. The second cover is expanded by flowing a fluid between the two covers.

また、本発明の請求項３記載のロボットの制御方法は、請求項１記載のロボットの制御方法であって、前記ロボットの関節部を覆うカバーには形状記憶合金が線状に配設されており、前記関節部を覆うカバーを膨張させるに際し、前記形状記憶合金の温度を制御することで前記カバーを膨張させることを特徴とする。 The robot control method according to claim 3 of the present invention is the robot control method according to claim 1, wherein a shape memory alloy is linearly arranged on a cover that covers the joint of the robot. And when expanding the cover which covers the said joint part, the said cover is expanded by controlling the temperature of the said shape memory alloy, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の請求項４記載のロボットの制御方法は、請求項１ないし３のいずれかに記載のロボットの制御方法であって、ロボットの存在位置を判別し、ロボットが所定の領域に存在すると判別した場合に前記関節部を覆うカバーを膨張させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a robot control method according to any one of the first to third aspects, wherein the robot position is determined, and the robot exists in a predetermined area. Then, when it is determined, the cover that covers the joint is expanded.

また、本発明の請求項５記載のロボットは、ロボットの関節部を覆うカバーと、前記関節部の動作状態を判断して停止情報を生成する第１制御部と、前記停止情報に基づいて前記カバーを膨張させる膨張手段と、前記カバーの膨張状態を判断して膨張完了情報を生成する第２制御部と、前記膨張完了情報に基づいて前記カバー表面を清掃する清掃手段と、を備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the robot according to the fifth aspect of the present invention includes a cover that covers a joint portion of the robot, a first control unit that determines an operation state of the joint portion and generates stop information, Inflating means for inflating the cover, a second control unit that determines the expansion state of the cover and generating expansion completion information, and a cleaning means for cleaning the cover surface based on the expansion completion information. Features.

本発明によれば、汚れの付着や異物の進入を防ぐためにロボットの関節部を覆うカバーの表面に汚れが付着した場合であっても、その汚れを容易に取り取り除くことができる。 According to the present invention, even if dirt adheres to the surface of the cover that covers the joint portion of the robot in order to prevent the adhesion of dirt or the entry of foreign matter, the dirt can be easily removed.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明を行う。図１は、本発明の実施の形態におけるロボットの要部を示す概略図であり、カバーの清掃時を示している。また、図２にロボットの通常動作時の外観図を示す。図１に示すように、当該ロボットは、ロボット本体のリンク２とリンク３をつなぐ関節部（図示せず）を覆うカバー１と、カバー１を膨張収縮させる膨張収縮手段４と、カバー１の表面を清掃する清掃部５と、関節部の動作状態を判断して停止情報を生成する第１制御部６と、カバー１の膨張状態を判断して膨張完了情報を生成する第２制御部７と、清掃部５を移動させるための駆動部８と、清掃部５の各端部にそれぞれ接続された第１回転部９および第２回転部１０を具備する。カバー１は、ロボットの通常動作時には、図２に示すように蛇腹状に配置されている。一方、清掃時には、図１に示すようにロボット本体の外側方向へ膨張させられる。膨張収縮手段４は、第１制御部６により生成される停止情報に基づいてカバー１を膨張させる。また、駆動部８は、第２制御部７により生成される膨張完了情報を受けると、第１回転部９を回動させて、カバー１の表面において清掃部５を図１に示す矢印Ａの方向に移動させ、カバー１上を１回転させる。なお、無論、清掃部５の回転方向は矢印Ａの逆方向であってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a main part of a robot according to an embodiment of the present invention, and shows when the cover is being cleaned. FIG. 2 shows an external view of the robot during normal operation. As shown in FIG. 1, the robot includes a cover 1 that covers a joint (not shown) that connects the link 2 and the link 3 of the robot body, an expansion / contraction means 4 that expands and contracts the cover 1, and the surface of the cover 1. A cleaning unit 5 that cleans the door, a first control unit 6 that determines the operating state of the joint and generates stop information, and a second control unit 7 that determines the expansion state of the cover 1 and generates expansion completion information. , A driving unit 8 for moving the cleaning unit 5, and a first rotating unit 9 and a second rotating unit 10 connected to each end of the cleaning unit 5. The cover 1 is arranged in a bellows shape as shown in FIG. 2 during normal operation of the robot. On the other hand, at the time of cleaning, as shown in FIG. 1, the robot body is expanded outward. The expansion / contraction means 4 expands the cover 1 based on the stop information generated by the first control unit 6. Further, when the driving unit 8 receives the expansion completion information generated by the second control unit 7, the driving unit 8 rotates the first rotating unit 9 to move the cleaning unit 5 on the surface of the cover 1 with the arrow A shown in FIG. 1. Move the cover 1 in the direction. Of course, the rotation direction of the cleaning unit 5 may be the reverse direction of the arrow A.

このロボットを次のように制御する。まず、ロボット本体の通常使用時は、図２に示すようにカバー１が配置されている。一方、清掃時には、膨張収縮手段４により、図１に示すようにロボット本体の外側方向へカバー１を膨張させ、清掃部５により、膨張したカバー１の表面を清掃させる。ここで、清掃時とは、具体的には関節部が停止し、カバー１の膨張が完了しているときであり、当該ロボットは、関節部が停止している状態でカバー１を膨張させる。 This robot is controlled as follows. First, during normal use of the robot body, the cover 1 is arranged as shown in FIG. On the other hand, at the time of cleaning, the expansion / contraction means 4 expands the cover 1 toward the outside of the robot body as shown in FIG. 1, and the cleaning unit 5 cleans the surface of the expanded cover 1. Here, the time of cleaning is specifically when the joint is stopped and the expansion of the cover 1 is completed, and the robot expands the cover 1 while the joint is stopped.

本実施の形態では、第２制御部７により生成される膨張完了情報に基づいてカバー１の表面を清掃する清掃手段として清掃部５、駆動部８、第１回転部９、および第２回転部１０を設けた。ここで、清掃部５は、弾性体からなる本体部に毛先（ブラシ部）を取り付けた構成となっており、関節の動きやカバー１の膨張に追随して本体部が変形する。また本体部の各端部がそれぞれ第１回転部９および第２回転部１０に取付部材を介して接続されており、清掃部５は、第１回転部９の回転動作に応じてカバー１上を１回転する。また、清掃部５は、ロボットの通常動作時には、関節の動きに対して邪魔にならない場所、例えば図２に示すように関節の曲がる側とは反対側に待機させる。 In the present embodiment, the cleaning unit 5, the drive unit 8, the first rotating unit 9, and the second rotating unit serve as cleaning means for cleaning the surface of the cover 1 based on the expansion completion information generated by the second control unit 7. 10 was provided. Here, the cleaning unit 5 has a configuration in which a hair tip (brush unit) is attached to a main body unit made of an elastic body, and the main body unit deforms following the movement of the joint and the expansion of the cover 1. Further, each end of the main body is connected to the first rotating unit 9 and the second rotating unit 10 via attachment members, and the cleaning unit 5 is mounted on the cover 1 according to the rotating operation of the first rotating unit 9. 1 turn. Further, during normal operation of the robot, the cleaning unit 5 waits in a place that does not interfere with the movement of the joint, for example, on the side opposite to the side where the joint is bent as shown in FIG.

また、駆動部８は、例えば図３に示すようにモータを含み、第１回転部９とリンク３との間に図示しないベアリングを介装させ、モータの回転軸に取り付けられた駆動側歯車を、円環状の第１回転部９の内周面に設けられた従動側歯車にかみ合わせて、第１回転部９を回転させる。 Further, the drive unit 8 includes a motor as shown in FIG. 3, for example, and a drive-side gear attached to the rotation shaft of the motor with a bearing (not shown) interposed between the first rotation unit 9 and the link 3. The first rotating part 9 is rotated by meshing with a driven gear provided on the inner peripheral surface of the annular first rotating part 9.

なお、膨張収縮手段４、第１制御部６、第２制御部７、駆動部８の取り付け位置は、ロボット本体の外部であっても内部であってもよいが、膨張収縮手段４、第１制御部６、第２制御部７、駆動部８が精密機器であることを考えると、ロボット本体の内部に取り付けることが好ましい。また、関節部を覆うカバー１の収縮時の形状は、図２に示すような蛇腹形状に限るものではなく、例えば筒形状などであってもよい。 The expansion / contraction means 4, the first control unit 6, the second control unit 7, and the drive unit 8 may be attached to the outside or the inside of the robot body. Considering that the control unit 6, the second control unit 7, and the drive unit 8 are precision devices, it is preferable to attach them inside the robot body. Moreover, the shape at the time of contraction of the cover 1 which covers a joint part is not restricted to a bellows shape as shown in FIG. 2, For example, a cylindrical shape etc. may be sufficient.

ここで、カバーを膨張収縮させる方法の一例として、空圧や水圧もしくは油圧などの流体を用いる場合について、図４、５を用いて説明する。図４、５は、流体の圧力を用いてカバーを膨張収縮させるのに最適な構造の一例を示す図である。なお、図４、５には、清掃部５、第２制御部７、駆動部８等については図示していない。 Here, as an example of a method for expanding and contracting the cover, a case where a fluid such as air pressure, water pressure, or hydraulic pressure is used will be described with reference to FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an example of an optimum structure for expanding and contracting the cover using the pressure of the fluid. 4 and 5 do not show the cleaning unit 5, the second control unit 7, the drive unit 8, and the like.

図４に示すように、カバー１は、内側の第１カバー１ａと外側の第２カバー１ｂからなる密閉された２層構造となっており、関節部は第１カバー１ａと第２カバー１ｂとで２重に覆われている。このロボットは、カバー１を膨張させるに際し、第１カバー１ａと第２カバー１ｂとの間に流体を流入することで、外側の第２カバー１ｂを膨張させる。 As shown in FIG. 4, the cover 1 has a sealed two-layer structure including an inner first cover 1a and an outer second cover 1b. The joint portion includes a first cover 1a and a second cover 1b. It is covered twice. When inflating the cover 1, the robot inflates the outer second cover 1b by flowing a fluid between the first cover 1a and the second cover 1b.

ここで、外側の第２カバー１ｂはゴム状弾性を有する素材で構成するのが好適である。一方、内側の第１カバー１ａは、第２カバー１ｂに比べて弾性係数の大きい弾性素材で構成して、第２カバー１ｂの膨張時および収縮時に形状が変化しないようにするのが好適である。 Here, the outer second cover 1b is preferably made of a material having rubber-like elasticity. On the other hand, the inner first cover 1a is preferably made of an elastic material having a larger elastic coefficient than the second cover 1b so that the shape does not change when the second cover 1b expands and contracts. .

なお、図４では、関節部を覆う第１カバー（内側層）１ａの形状は筒形状にしているが、蛇腹形状であってもよい。第１カバー１ａを筒形状に形成する場合には、第１カバー１ａの表面に凹部を設けて、関節部の動作に対応してカバーがよりスムーズに曲がるようにしてもよい。 In FIG. 4, the first cover (inner layer) 1 a that covers the joint portion has a cylindrical shape, but may have a bellows shape. When the first cover 1a is formed in a cylindrical shape, a recess may be provided on the surface of the first cover 1a so that the cover bends more smoothly corresponding to the operation of the joint.

膨張収縮手段４は、カバー１の内部（第１カバー１ａと第２カバー１ｂの間）に気体あるいは液体を流出入させ、気体あるいは液体によるカバー１への圧力を調節して、カバー（外側の第２カバー１ｂ）を膨張あるいは収縮させる。ここで、膨張収縮手段４は、カバーの内部への気体あるいは液体の流出入を制御可能なポンプで構成する。 The expansion / contraction means 4 allows the gas or liquid to flow into and out of the cover 1 (between the first cover 1a and the second cover 1b), adjusts the pressure applied to the cover 1 by the gas or liquid, The second cover 1b) is expanded or contracted. Here, the expansion / contraction means 4 is constituted by a pump capable of controlling the flow of gas or liquid into and out of the cover.

このロボットによれば、気体や液体の量を減らすことで圧力を減少させた場合には２層が引っ付き、カバー１は、ほぼ内側の第１カバー１ａの形状となる。一方、気体や液体の量を増やして圧力を増加させた場合には、外側の第２カバー１ｂがロボット本体の外側に膨らむ。 According to this robot, when the pressure is reduced by reducing the amount of gas or liquid, the two layers are caught, and the cover 1 is almost in the shape of the first cover 1a on the inner side. On the other hand, when the pressure is increased by increasing the amount of gas or liquid, the outer second cover 1b swells outside the robot body.

したがって、関節部を覆う筒形状の第１カバー（内側層）１ａに凹部を設けた場合であっても、清掃時には、膨張収縮手段４により第２カバー（外側層）１ｂをロボット本体の外側方向へ膨張させることで第２カバー１ｂに凹部が無くなり、カバー（外側層）に付着した汚れや異物を容易に取り除くことができる。 Therefore, even when the concave portion is provided in the cylindrical first cover (inner layer) 1a covering the joint portion, the second cover (outer layer) 1b is moved to the outside of the robot body by the expansion / contraction means 4 during cleaning. When the second cover 1b is expanded, the recesses are eliminated from the second cover 1b, and dirt and foreign matter adhering to the cover (outer layer) can be easily removed.

続いて、ロボット本体へのカバーの取り付け構造について、図５を用いて説明する。図５に示すように、ロボット本体にへこみ（取付部１１）を設け、そこに第１カバー１ａ、チューブブロック１２、第２カバー１ｂの３層で構成されたカバー１の端部を、ボルト、ナットのような取付金具１３を用いて取り付けることで、取付部１１の凸凹を無くしてロボット本体の表面がフラットとなるようにする。このような構造とすることで、取付部１１の凹凸への汚れの付着を防ぐことができる。また、チューブブロック１２には、膨張収縮手段４から流出入する気体あるいは流体を通す穴が空いており、バルブ１４により膨張収縮手段４につながるチューブ１５と接続される。 Next, the structure for attaching the cover to the robot body will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, a dent (attachment portion 11) is provided in the robot body, and an end portion of the cover 1 constituted by three layers of the first cover 1a, the tube block 12, and the second cover 1b is provided with bolts, By mounting using the mounting bracket 13 such as a nut, the unevenness of the mounting portion 11 is eliminated so that the surface of the robot body becomes flat. By setting it as such a structure, the adhesion of the dirt to the unevenness | corrugation of the attaching part 11 can be prevented. The tube block 12 has a hole through which gas or fluid flowing in and out of the expansion / contraction means 4 is passed, and is connected to a tube 15 connected to the expansion / contraction means 4 by a valve 14.

なお、ここでは、カバーを２層構造にして、カバー内部に気体あるいは液体を流出入させる場合について説明したが、上記した外側層のみを用いた１層構造とし、ロボット本体内部を含めた密封構造として、その内部の圧力を制御してもよい。 Here, the case where the cover has a two-layer structure and gas or liquid flows in and out of the cover has been described. However, the above-described one-layer structure using only the outer layer and a sealed structure including the inside of the robot body. As an alternative, the internal pressure may be controlled.

続いて、カバーを膨張収縮させる他の方法として、カバー１の内部あるいは内側に形状記憶合金を線状に配設する場合について、図６、７を用いて説明する。なお、図６には、清掃部５、第２制御部７、駆動部８等については図示していない。また、膨張時のカバー１を実線で、収縮時のカバー１を破線でそれぞれ示している。このロボットは、カバー１を膨張させるに際し、形状記憶合金の温度を制御することでカバー１を膨張させる。但し、以下では、形状記憶合金をカバー内部に設ける場合について説明するが、カバーの内側に設ける場合も同様である。 Next, as another method for expanding and contracting the cover, a case where the shape memory alloy is linearly arranged inside or inside the cover 1 will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, the cleaning unit 5, the second control unit 7, the drive unit 8, and the like are not illustrated. Further, the cover 1 at the time of expansion is indicated by a solid line, and the cover 1 at the time of contraction is indicated by a broken line. When the robot 1 expands the cover 1, the cover 1 is expanded by controlling the temperature of the shape memory alloy. However, the case where the shape memory alloy is provided inside the cover will be described below, but the same applies to the case where the shape memory alloy is provided inside the cover.

図６に示すように、このロボットは、カバー１の内部に複数の形状記憶合金の細線１６を平行に埋設し、膨張収縮手段４が形状記憶合金の細線１６を通電加熱して、その細線１６の形状を制御し、カバー１を膨張あるいは収縮させる機構とする。ここでは、膨張収縮手段４は形状記憶合金への通電制御を行うものとする。 As shown in FIG. 6, in this robot, a plurality of shape memory alloy fine wires 16 are embedded in the cover 1 in parallel, and the expansion / contraction means 4 energizes and heats the shape memory alloy fine wires 16 to thereby produce the fine wires 16. The shape of the cover 1 is controlled to expand or contract the cover 1. Here, the expansion / contraction means 4 performs energization control to the shape memory alloy.

具体的には、図７に示すように、例えばカバー１の内部に、収縮時の形状を記憶させた形状記憶合金の細線１６ａと、膨張時の形状を記憶させた形状記憶合金の細線１６ｂを埋設し、ロボット本体の通常使用を行う前には、図７の上図に太線で表した細線１６ａを膨張収縮手段４により通電加熱することでカバー１を収縮状態とする。一方、清掃を行う前には、図７の下図に太線で表した細線１６ｂを膨張収縮手段４により通電加熱することでカバー１を膨張状態とする。 Specifically, as shown in FIG. 7, for example, inside the cover 1, a shape memory alloy fine wire 16 a in which the shape at the time of contraction is stored and a shape memory alloy thin wire 16 b in which the shape at the time of expansion is stored are stored. Before embedment and normal use of the robot main body, the cover 1 is brought into a contracted state by energizing and heating the thin wire 16a represented by a thick line in the upper diagram of FIG. On the other hand, before cleaning, the cover 1 is brought into an expanded state by energizing and heating the thin wire 16b represented by a thick line in the lower diagram of FIG.

また、１方向性の形状記憶合金を２種類用いる場合に限らず、２方向性の形状記憶合金を１種類用いてもよい。この場合、形状記憶合金は温度によって膨張、収縮の２つの形状を記憶しており、その形状変化を生じる温度となるように通電制御を行う。また、この場合、ニクロム線のような通電により温度変化を生じるデバイスを設けて、そのデバイスへの通電制御を行うようにしてもよい。 Further, not only two types of unidirectional shape memory alloys are used, but also one type of bi-directional shape memory alloy may be used. In this case, the shape memory alloy stores two shapes of expansion and contraction depending on the temperature, and energization control is performed so that the temperature causes the shape change. In this case, a device such as a nichrome wire that causes a temperature change by energization may be provided to control energization of the device.

なお、図６、７では、関節部を覆うカバー１の収縮時の形状は蛇腹形状にしているが、筒形状であってもよい。また、カバー１は、柔軟に曲がる素材でできた例えばフィルム状のシートを使用するのが好適である。 6 and 7, the cover 1 covering the joint portion has a bellows shape when contracted, but it may be a cylindrical shape. The cover 1 is preferably a film-like sheet made of a material that bends flexibly.

また、通電によるカバーの膨張収縮後は通電を停止し、関節の曲げ伸ばしに対する変形を行えるようにしておくのがよい。また、ここでは形状記憶合金の細線を用いたが、形状記憶合金の形状はこれに限らず自由に設定することができる。 In addition, it is preferable that the energization is stopped after the cover is expanded and contracted by energization so that the joint can be deformed by bending and stretching. Moreover, although the thin line of the shape memory alloy is used here, the shape of the shape memory alloy is not limited to this and can be freely set.

また、このように形状記憶合金を用いる場合も、ロボット本体へのカバーの取り付けについては、図５で説明した構造と同様に、ロボット本体にへこみ（取付部）を設け、そこにカバーの端部を、ボルト、ナットのような取付金具を用いて取り付けることで、取付部の凸凹を無くしてロボット本体の表面がフラットとなるようにする。また、取付部には、カバーに設けられた形状記憶合金と膨張収縮手段につながる配線とを接続するための孔部を設けておく。 In addition, when using the shape memory alloy in this way, the attachment of the cover to the robot main body is provided with a dent (attachment portion) in the robot main body in the same manner as the structure described in FIG. Are attached using mounting brackets such as bolts and nuts so that the surface of the robot main body becomes flat without unevenness of the mounting portion. Further, a hole for connecting the shape memory alloy provided in the cover and the wiring connected to the expansion / contraction means is provided in the attachment portion.

以上のようなロボットの制御方法によると、収縮時に蛇腹形状になるカバーで関節部等の可動部を覆った場合には、カバーを収縮させることで、可動部の動作に対して蛇腹の伸縮で対応することが可能となり、可動部の動作に影響することなく可動部への汚れの付着や異物の進入を防ぐことができる。 According to the robot control method described above, when a movable part such as a joint part is covered with a bellows-shaped cover when contracted, the cover is contracted so that the bellows can be expanded and contracted with respect to the operation of the movable part. Therefore, it is possible to prevent dirt from adhering to the movable part and entering foreign matter without affecting the operation of the movable part.

また、収縮時に筒形状になるカバーで関節部等の可動部を覆った場合でも、カバーを弾性素材で構成したり、カバーに設けた形状記憶合金の弾性を利用して可動部の動作に対してカバーの形状変化で対応したりすることが可能となり、可動部の動作に影響することなく関節部への汚れの付着や異物の進入を防ぐことができる。 Even when the movable part such as a joint part is covered with a cover that becomes cylindrical when contracted, the cover is made of an elastic material, or the action of the movable part is utilized by utilizing the elasticity of the shape memory alloy provided on the cover. Therefore, it is possible to cope with the change in the shape of the cover, and it is possible to prevent dirt from adhering to the joint and entry of foreign matter without affecting the operation of the movable part.

さらに、カバー自体に汚れが付着した場合には、カバーをロボット本体外側に膨張させることで、汚れを落とし難くする原因となるカバー自身の凹部を無くすことができるため、容易に洗浄等により汚れを取り除くことができる。 In addition, if the cover itself is contaminated, the cover itself can be inflated to the outside of the robot body, so that the concave portion of the cover itself that makes it difficult to remove the dirt can be eliminated. Can be removed.

また、例えば、多指ハンド装置の各指機構の付け根の関節部をカバーで覆う場合など、隣り合うカバー間の隙間が小さい場合であっても、清掃時にカバーを膨張させることで、カバーに付着した汚れや異物を容易に取り除くことができる。 Also, even when the gap between adjacent covers is small, such as when the joints at the base of each finger mechanism of a multi-finger hand device are covered, the cover is inflated during cleaning to adhere to the cover. Dirt and foreign matter can be easily removed.

なお、例えば、ロボットが所定の領域内へ移動すると関節部が停止するように制御されている場合には、第１制御部６は、ロボットの周囲を撮像して得られた情報や、ロボットの車輪のオドメトリ情報などに基づいてロボットの存在位置を判別し、ロボットが所定の領域に存在すると判別した場合にのみカバー１を膨張させてもよい。 For example, when the robot is controlled to stop when the robot moves into a predetermined region, the first control unit 6 can obtain information obtained by imaging the surroundings of the robot, The position of the robot may be determined based on wheel odometry information and the like, and the cover 1 may be inflated only when it is determined that the robot is in a predetermined area.

本発明にかかるロボットの制御方法、およびロボットは、関節部を覆うカバーに汚れが付着した場合でも容易にそれを取り除くことができ、掃除や食器洗い作業などを行う家事支援ロボットや、工場内での各種生産支援作業を行うロボットなどに有用である。 The robot control method and the robot according to the present invention can be easily removed even when dirt is attached to the cover covering the joint part, and can be used for housework support robots that perform cleaning, dishwashing, etc. This is useful for robots that perform various production support operations.

本発明の実施の形態におけるロボットの要部を示す概略図Schematic which shows the principal part of the robot in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるロボットの通常動作時の外観図FIG. 3 is an external view of the robot according to the embodiment of the present invention during normal operation. 本発明の実施の形態におけるロボット本体への駆動部の取り付け構造の一例を示す図The figure which shows an example of the attachment structure of the drive part to the robot main body in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるロボットの構造の第１の例を示す図The figure which shows the 1st example of the structure of the robot in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるロボット本体へのカバーの取り付け構造の一例を示す図The figure which shows an example of the attachment structure of the cover to the robot main body in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるロボットの構造の第２の例を示す図The figure which shows the 2nd example of the structure of the robot in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるカバーを説明するための図The figure for demonstrating the cover in embodiment of this invention 従来のロボットの第１の例を示す図The figure which shows the 1st example of the conventional robot 従来のロボットの第２の例を示す図The figure which shows the 2nd example of the conventional robot

符号の説明Explanation of symbols

１、１７、１８カバー
１ａ第１カバー（内側層）
１ｂ第２カバー（外側層）
２、３リンク
４膨張収縮手段
５清掃部
６第１制御部
７第２制御部
８駆動部
９第１回転部
１０第２回転部
１１取付部
１２チューブブロック
１３取付金具
１４バルブ
１５チューブ
１６形状記憶合金の細線
１６ａカバーの収縮時の形状を記憶した形状記憶合金の細線
１６ｂカバーの膨張時の形状を記憶した形状記憶合金の細線
１９凹部 1, 17, 18 Cover 1a First cover (inner layer)
1b Second cover (outer layer)
2, 3 links 4 expansion / contraction means 5 cleaning unit 6 first control unit 7 second control unit 8 drive unit 9 first rotating unit 10 second rotating unit 11 mounting unit 12 tube block 13 mounting bracket 14 valve 15 tube 16 shape memory Alloy thin wire 16a Shape memory alloy thin wire memorizing the shape when the cover contracts 16b Shape memory alloy thin wire memorizing the shape when the cover expands 19 Recess

Claims

ロボットの関節部が停止している状態で前記関節部を覆うカバーを自ら膨張させ、前記カバーが膨張した状態で前記カバーの表面を自ら清掃することを特徴とするロボットの制御方法。 A robot control method, comprising: inflating a cover that covers the joint portion while the joint portion of the robot is stopped; and cleaning the surface of the cover in a state where the cover is inflated.

請求項１記載のロボットの制御方法であって、前記ロボットの関節部を覆うカバーは第１カバーと、前記第１カバーの外側に設けた第２カバーとからなり、前記関節部は前記第１カバーと前記第２カバーとで２重に覆われており、前記関節部を覆うカバーを膨張させるに際し、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に流体を流入することで前記第２カバーを膨張させることを特徴とするロボットの制御方法。 The robot control method according to claim 1, wherein a cover that covers a joint portion of the robot includes a first cover and a second cover provided outside the first cover, and the joint portion is the first cover. The cover and the second cover are doubly covered, and when the cover that covers the joint portion is inflated, a fluid is allowed to flow between the first cover and the second cover so that the second cover is covered. A method for controlling a robot, characterized in that the robot is inflated.

請求項１記載のロボットの制御方法であって、前記ロボットの関節部を覆うカバーには形状記憶合金が線状に配設されており、前記関節部を覆うカバーを膨張させるに際し、前記形状記憶合金の温度を制御することで前記カバーを膨張させることを特徴とするロボットの制御方法。 The robot control method according to claim 1, wherein a shape memory alloy is linearly disposed on a cover that covers the joint portion of the robot, and the shape memory is expanded when the cover that covers the joint portion is inflated. A robot control method, wherein the cover is expanded by controlling the temperature of an alloy.

請求項１ないし３のいずれかに記載のロボットの制御方法であって、ロボットの存在位置を判別し、ロボットが所定の領域に存在すると判別した場合に前記関節部を覆うカバーを膨張させることを特徴とするロボットの制御方法。 The robot control method according to any one of claims 1 to 3, wherein the presence position of the robot is determined, and when it is determined that the robot exists in a predetermined area, the cover covering the joint portion is expanded. A robot control method characterized by the above.

ロボットの関節部を覆うカバーと、
前記関節部の動作状態を判断して停止情報を生成する第１制御部と、
前記停止情報に基づいて前記カバーを膨張させる膨張手段と、
前記カバーの膨張状態を判断して膨張完了情報を生成する第２制御部と、
前記膨張完了情報に基づいて前記カバー表面を清掃する清掃手段と、
を備えることを特徴とするロボット。 A cover that covers the joints of the robot;
A first control unit that determines the operation state of the joint and generates stop information;
Expansion means for expanding the cover based on the stop information;
A second control unit for determining an expansion state of the cover and generating expansion completion information;
Cleaning means for cleaning the cover surface based on the expansion completion information;
A robot characterized by comprising: