JP6435400B2 - 作業ロボット及びグリッパ - Google Patents
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Description
図4(a)は本発明におけるグリッパ11aの構成図の例である。グリッパ11aは吸着パッド15a、突起部16aを有する。
ここで、図4(b)で示したグリッパ11bと同様に吸着パッド15と物品表面との吸着時に物品を斜め上方に傾かせる場合、吸着パッドの先端21に余計な負荷が掛らなくなるように、上方の吸着パッドの吸着面17cあるいは17dの中心と、下方の吸着パッドの吸着面17eあるいは17fの中心と、突起部の先端20cとが同一直線状に乗るように、言い換えれば、各吸着バッドの接触面と、突起部の接触面とが同一平面上に乗るように、各吸着パッドの先端21c〜21dの縮み量を調節することが望ましい。ここでは、上方の吸着パッドの先端21c、21dの縮み量の方が、下方の吸着パッドの先端21e、21fの縮み量よりも大きくなるように調節することになるが、これを実現する例としては、上方の吸着パッドの先端21c、21dよりも、下方の吸着パッドの先端21e、21fを、ゴム厚を厚くする、あるいは、ひだの数を多くする、剛性の高いゴムを材料とする、などが考えられ、先端21c、21dの伸縮率の方が、下方の吸着パッドの先端21e、21fの伸縮率よりも大きくなるように調節することが望ましい。この調節の結果、吸着時において、それぞれの吸着パッド15の吸着面17の中心は、物品の傾きと突起部20cの先端により決定される平面上に乗る。
図4(b)で示したグリッパ11bにおいて、吸着パッド15bと物品表面との吸着時において、物品が斜め上方を向くように傾くと、吸着パッドの先端21bの上部は縮み量が大きく、吸着パッドの先端21bの下部は縮み量が小さくなることから、吸着パッドの先端21b全体としては曲げの負荷が掛かる。この負荷を軽減するため、吸着パッドの先端21bの下部の方が上部よりもゴム厚を厚くする、あるいは、剛性を強くするように調節して製造することが望ましい。この調節の結果、物品との吸着時において、吸着パッド15bの吸着面17全体は、物品の傾きと突起部20bの先端により決定される平面上に乗る。この調節は、図4(c)で示したグリッパ11cにおいても実施することが望ましい。
グリッパ11の吸着パッド15と突起部16との距離Dはなるべく大きい方が望ましい。ただし、多品種の物品を取り扱う場合、距離Dを大きくし過ぎると、物品側面の高さによっては、吸着パッド15の吸着面17と突起部の先端20とを同時に物品側面に接触できないような物品も出てくる。そのため、各物品に対し、数1で表す従来吸着グリッパ200に掛かるモーメントMzを求め、吸引力発生器13と吸着パッド15との関係から、吸着パッド15のみではモーメントMzに耐えられない物品のみを、突起部16で支える対象とする。対象となった物品の中で、物品側面の高さが最小のものを選出し、選出した物品の側面高さに基づき、距離Dを決定する。
物品を側方から保持するグリップ部と、
前記グリップ部に対して、重力方向側に配置された突起部と、
を備えることを特徴とする作業ロボットである。
前記グリップ部は、伸縮する部材によって構成され、
前記グリップ部の伸縮方向における、前記グリップ部の長さは前記突起部の長さよりも長いことを特徴とする構成1記載の作業ロボットである。
物品を前記グリップ部が保持した時に、前記突起部における物品と接触する面は、傾斜面であることを特徴とする構成2記載の作業ロボットである。
重力方向を下方と定義した場合に、前記グリップ部の側方に側方突起部を有し、
物品を前記グリップ部が保持した時に、前記側方突起部における物品と接触する面は、傾斜面であることを特徴とする構成3記載の作業ロボットである。
複数の前記グリップ部を有し、
前記複数の前記グリップ部は、少なくとも重力方向に配列され、
前記複数の前記グリップ部のうち、他の前記グリップ部よりも重力方向側へ配置された前記グリップ部の方が、伸縮率が低いことを特徴とする構成2、3または4記載の作業ロボットである。
前記グリップ部または前記突起部の少なくとも一方の位置を移動させる移動機構と、
前記グリップ部または前記突起部の少なくとも何れか一方を、前記移動機構を用いて移動させ、前記グリップ部と前記突起部との間の距離を変化させる制御部と、
を有することを特徴とする構成1から5までの何れかに記載の作業ロボットである。
前記突出部の先端に、上段と、前記上段よりも長さの長い下段とからなる段差が形成されることを特徴とする構成1から6までの何れかに記載の作業ロボットである。
物品に吸着する吸着部と、
前記吸着部と接続され、前記吸着部の位置を変更させるマニュピレータと、
前記吸着部の動作と、前記マニュピレータの動作とを制御する制御部と、
前記吸着部に対して重力方向側に配置された突起部と、
を備えることを特徴とする作業ロボットである。
物品を保持するグリップ部と、
前記グリップ部に対して、重力方向側に配置された突起部と、
を備えることを特徴とするグリッパである。
前記グリップ部は、伸縮する部材によって構成され、
前記グリップ部の伸縮方向における、前記グリップ部の長さは前記突起部の長さよりも長いことを特徴とする構成9記載のグリッパである。
物品を前記グリップ部が保持した時に、前記突起部における物品と接触する面は、傾斜面であることを特徴とする構成10記載のグリッパである。
重力方向を下方と定義した場合に、前記グリップ部の側方に側方突起部を有し、
物品を前記グリップ部が保持した時に、前記側方突起部における物品と接触する面は、傾斜面であることを特徴とする構成11記載のグリッパである。
複数の前記グリップ部を有し、
前記複数の前記グリップ部は、少なくとも重力方向に配列され、
前記複数の前記グリップ部のうち、他の前記グリップ部よりも重力方向側へ配置された前記グリップ部の方が、伸縮率が低いことを特徴とする構成10、11または12記載のグリッパである。
前記グリップ部または前記突起部の少なくとも一方の位置を移動させる移動機構と、
前記グリップ部または前記突起部の少なくとも何れか一方を、前記移動機構を用いて移動させ、前記グリップ部と前記突起部との間の距離を変化させる制御部と、
を有することを特徴とする構成9から13までの何れかに記載のグリッパである。
前記突出部の先端に、上段と、前記上段よりも長さの長い下段とからなる段差が形成されることを特徴とする構成9から14までの何れかに記載のグリッパである。
11 グリッパ
12 マニピュレータ
13 吸引力発生器
14 制御部
15 吸着パッド
16 突起部
17 吸着面
18 電力供給部
19 走行部
20 突起部の先端
21 吸着パッドの先端
22 周囲環境計測センサ
23 物品計測センサ
24 スライダ式グリッパ
25 吸着パッド用リニアアクチュエータ
26 吸着パッド用リニアスライダ
27 保持時接触面
28 保持前接触面
29 斜め側方突起部
30 小型物品保持グリッパ
100 格納棚
101 直置き物品
102 格納容器
103 小型物品
200 従来吸着グリッパ
300 全体管理端末
400 作業台
Claims (15)
- 物品を側方から保持する少なくとも一つのグリップ部と、
前記グリップ部の全てに対して重力方向側に配置され、前記物品の側方と接触する突起部と
を備えることを特徴とする作業ロボット。 - 前記グリップ部は、伸縮する部材によって構成され、
前記グリップ部の伸縮方向における、前記グリップ部の長さは前記物品を保持する前は前記突起部よりも長く、前記物品を保持した後は前記突起部よりも短くなる
ことを特徴とする請求項1に記載の作業ロボット。 - 前記物品を前記グリップ部が保持した時に、前記突起部における前記物品と接触する面は、前記グリップ部の先端位置及び前記突起部の先端位置が形成する傾斜面とする
ことを特徴とする請求項2に記載の作業ロボット。 - 重力方向を下方と定義した場合に、前記グリップ部の側方に側方突起部を有し、
前記物品を前記グリップ部が保持した時に、前記側方突起部における前記物品と接触する面は、前記グリップ部の先端位置および前記突起部のうち前記物品と接触する位置が形成する同一平面とすることを特徴とする請求項3に記載の作業ロボット。 - 複数の前記グリップ部を有し、
前記複数の前記グリップ部は、少なくとも重力方向に配列され、
前記複数の前記グリップ部のうち、他の前記グリップ部よりも重力方向側に配置された前記グリップ部の方が、前記物品を保持する前の状態から前記物品を保持した後の状態になる際の縮み量が小さい
ことを特徴とする請求項2、3または4に記載の作業ロボット。 - 前記グリップ部または前記突起部の少なくとも一方の重力方向位置を移動させる移動機構と、
前記グリップ部または前記突起部の少なくとも何れか一方を、前記移動機構を用いて移動させ、前記グリップ部と前記突起部との間の重力方向距離を変化させる制御部と、
を有することを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の作業ロボット。 - 前記突起部の先端が、上段と、前記上段よりも前記グリップ部の前記伸縮方向の長さが長い下段とで構成される
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の作業ロボット。 - 格納容器を側方から保持する少なくとも一つのグリップ部と、前記グリップ部の全てに対して重力方向側に配置され、前記格納容器の側方と接触する突起部とを有するグリッパを有する第1のマニピュレータと、
鉛直下向きに設けられた小型物品保持グリッパを有する第2のマニピュレータと、
前記第1のマニピュレータと前記第2のマニピュレータを制御する制御部とを有し、
前記第1のマニピュレータで前記格納容器を引き出した状態で、前記格納容器内の小型物品を前記第2のマニピュレータの前記小型物品保持グリッパを取り出すことを特徴とする作業ロボット。 - 物品を側方から保持する少なくとも一つのグリップ部と、
前記グリップ部の全てに対して、重力方向側に配置され、前記物品の側方と接触する突起部と、
を備えることを特徴とするグリッパ。 - 前記グリップ部は、伸縮する部材によって構成され、
前記グリップ部の伸縮方向における、前記グリップ部の長さは前記物品を保持する前は前記突起部よりも長く、前記物品を保持した後は前記突起部よりも短くなる
ことを特徴とする請求項9に記載のグリッパ。 - 前記物品を前記グリップ部が保持した時に、前記突起部における前記物品と接触する面は、前記グリップ部の先端位置及び前記突起部の先端位置が形成する傾斜面とする
ことを特徴とする請求項10に記載のグリッパ。 - 重力方向を下方と定義した場合に、前記グリップ部の側方に側方突起部を有し、
前記物品を前記グリップ部が保持した時に、前記側方突起部における前記物品と接触する面は、前記グリップ部の先端位置および前記突起部のうち前記物品と接触する位置が形成する同一平面とする
ことを特徴とする請求項10あるいは11に記載のグリッパ。 - 複数の前記グリップ部を有し、
前記複数の前記グリップ部は、少なくとも重力方向に配列され、
前記複数の前記グリップ部のうち、他の前記グリップよりも重力方向側に配置された前記グリップ部の方が、前記物品を保持する前の状態から前記物品を保持した後の状態になる際の縮み量が小さい
ことを特徴とする請求項10、11または12に記載のグリッパ。 - 前記グリップ部または前記突起部の少なくとも一方の重力方向位置を移動させる移動機構と、
前記グリップ部または前記突起部の少なくとも何れか一方を、前記移動機構を用いて移動させ、前記グリップ部と前記突起部との間の重力方向距離を変化させる制御部と、
を有することを特徴とする請求項9から13までのいずれかに記載のグリッパ。 - 前記前記突起部の先端が、上段と、前記上段よりも前記グリップ部の前記伸縮方向の長さが長い下段とで構成される
ことを特徴とする請求項9から14までのいずれかに記載のグリッパ。
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