JP7020975B2

JP7020975B2 - robot

Info

Publication number: JP7020975B2
Application number: JP2018059036A
Authority: JP
Inventors: 央明桑原; 一磨平栗; 晃大松崎
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2022-02-16
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: JP2022048345A; JP2019171481A

Description

本発明の実施形態は、ロボットに関する。
Embodiments of the present invention relate to robots .

狭隘空間（ギャップ）を移動しながら検査を行う移動体と、その移動体を備えたロボットと、がある。移動体は、姿勢やギャップの間隔などに拘わらず、安定して移動できることが望ましい。 There are mobile objects that perform inspections while moving in a narrow space (gap), and robots equipped with the mobile objects. It is desirable that the moving body can move stably regardless of the posture and the gap interval.

米国特許出願公開第２０１３／００４７７４８号明細書US Patent Application Publication No. 2013/0047748

本発明が解決しようとする課題は、より安定して移動できるロボットを提供することである。
The problem to be solved by the present invention is to provide a robot that can move more stably.

実施形態に係る移動体は、本体部、アーム、駆動機構、及び角度検出器を備える。前記本体部は、円柱状の第１構造物と、前記第１構造物の周りに設けられた第２構造物と、の間において、前記第１構造物の第１面上を移動する。前記アームは、前記移動体に対して回動可能に設けられ、前記第１面と対向する前記第２構造物の第２面に接触する。前記駆動機構は、前記本体部及び前記アームに連結され、前記アームの回動方向に駆動する力を加える。前記角度検出器は、前記本体部に対する前記アームの角度を検出する。 The moving body according to the embodiment includes a main body, an arm, a drive mechanism, and an angle detector. The main body moves on the first surface of the first structure between the columnar first structure and the second structure provided around the first structure. The arm is rotatably provided with respect to the moving body and comes into contact with the second surface of the second structure facing the first surface. The drive mechanism is connected to the main body and the arm, and applies a driving force in the rotation direction of the arm. The angle detector detects the angle of the arm with respect to the main body.

第１実施形態に係るロボットを模式的に表す側面図である。It is a side view schematically showing the robot which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るロボットを模式的に表す平面図である。It is a top view schematically showing the robot which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るロボットの一部を模式的に表す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of the robot which concerns on 1st Embodiment schematically. 第１実施形態に係るロボットを表す模式図である。It is a schematic diagram which shows the robot which concerns on 1st Embodiment. アームによる押し付け力とアームの角度との関係を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the relationship between the pressing force by an arm and the angle of an arm. 第１実施形態に係るロボットの一部を模式的に表す側面図である。It is a side view schematically showing a part of the robot which concerns on 1st Embodiment. アクチュエータへの指令値とアームによる押し付け力との関係を例示するグラフである。It is a graph which exemplifies the relationship between the command value to an actuator and the pressing force by an arm. 第１実施形態の第１変形例に係るロボットを模式的に表す側面図である。It is a side view schematically showing the robot which concerns on 1st modification of 1st Embodiment. 第１実施形態の第２変形例に係るロボットの一部を表す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of the robot which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment. 第２実施形態に係るロボットを模式的に表す側面図である。It is a side view schematically showing the robot which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係るロボットを模式的に表す平面図である。It is a top view schematically showing the robot which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係るロボットの動作を模式的に表す側面図である。It is a side view schematically showing the operation of the robot which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係るロボットの動作を模式的に表す側面図である。It is a side view schematically showing the operation of the robot which concerns on 2nd Embodiment.

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, and the like are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be different from each other depending on the drawing.
Further, in the present specification and each figure, the same elements as those already described are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るロボットを模式的に表す側面図である。
図２は、第１実施形態に係るロボットを模式的に表す平面図である。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a side view schematically showing the robot according to the first embodiment.
FIG. 2 is a plan view schematically showing the robot according to the first embodiment.

本発明の実施形態に係るロボットは、例えば、狭隘空間（ギャップ）内を移動しながら、その空間内の構造物などを検査するために用いられる。第１実施形態に係るロボット１００は、図１及び図２に表したように、移動体１及び制御部５を備える。移動体１は、本体部１０、アーム１１、弾性部材２１、アクチュエータ３１、角度検出器４１、及び検査ユニット６０を備える。 The robot according to the embodiment of the present invention is used, for example, to inspect a structure or the like in a narrow space (gap) while moving in the narrow space (gap). As shown in FIGS. 1 and 2, the robot 100 according to the first embodiment includes a moving body 1 and a control unit 5. The moving body 1 includes a main body 10, an arm 11, an elastic member 21, an actuator 31, an angle detector 41, and an inspection unit 60.

移動体１は、第１構造物９１と第２構造物９２との隙間Ｇを移動する。例えば、第１構造物９１は、円柱状の構造物であり、第２構造物９２は、第１構造物９１の周りに設けられた円筒状の構造物である。一例として、第１構造物９１は、発電機のロータであり、第２構造物９２は、発電機のステータである。 The moving body 1 moves in the gap G between the first structure 91 and the second structure 92. For example, the first structure 91 is a columnar structure, and the second structure 92 is a cylindrical structure provided around the first structure 91. As an example, the first structure 91 is a rotor of a generator, and the second structure 92 is a stator of a generator.

第１構造物９１及び第２構造物９２は、それぞれ、互いに対向する第１面９１Ｓ及び第２面９２Ｓを有する。本体部１０は、第１面９１Ｓの上または第２面９２Ｓの上を移動する。ここでは、本体部１０が第１面９１Ｓ上を移動する場合について説明する。 The first structure 91 and the second structure 92 have a first surface 91S and a second surface 92S facing each other, respectively. The main body 10 moves on the first surface 91S or on the second surface 92S. Here, a case where the main body portion 10 moves on the first surface 91S will be described.

本体部１０は、例えば、車体１０ａ及びクローラ１０ｂを有する。クローラ１０ｂが第１面９１Ｓに接した状態で、その車輪が駆動されることで、本体部１０が前進又は後退する。また、クローラ１０ｂは、左右の車輪の回転数をそれぞれ調整することで、進行方向を、左側方又は右側方に向けることもできる。本体部１０の移動手段として、無限軌道であるクローラ１０ｂに代えて、車輪だけの構成が適用されても良い。 The main body 10 has, for example, a vehicle body 10a and a crawler 10b. With the crawler 10b in contact with the first surface 91S, the wheels are driven to move the main body 10 forward or backward. Further, the crawler 10b can also turn the traveling direction to the left side or the right side by adjusting the rotation speeds of the left and right wheels, respectively. As a means of moving the main body 10, a configuration of only wheels may be applied instead of the crawler 10b which is an endless track.

アーム１１の一端は本体部１０に軸支されており、これにより、アーム１１は本体部１０対して回動可能である。アーム１１の他端には、検査ユニット６０が設けられている。検査ユニット６０はローラ６３を有する。アーム１１の他端は、ローラ６３を介して第２面９２Ｓに接触する。ローラ６３を介して接触することで、移動体１は、アーム１１の他端を第２面９２Ｓに当接させながら、第１面９１Ｓ上を滑らかに移動できる。 One end of the arm 11 is pivotally supported by the main body 10, whereby the arm 11 can rotate with respect to the main body 10. An inspection unit 60 is provided at the other end of the arm 11. The inspection unit 60 has a roller 63. The other end of the arm 11 comes into contact with the second surface 92S via the roller 63. By contacting the moving body 1 via the roller 63, the moving body 1 can smoothly move on the first surface 91S while abutting the other end of the arm 11 on the second surface 92S.

弾性部材２１は、本体部１０及びアーム１１に連結されている。弾性部材２１は、本体部１０とアーム１１との間の角度θに応じた弾性力を、アーム１１に発生させる。例えば、弾性部材２１は、アーム１１の回動方向に沿った弾性力を、アーム１１に発生させる。弾性部材２１は、例えば、ねじりコイルばねである。 The elastic member 21 is connected to the main body 10 and the arm 11. The elastic member 21 generates an elastic force on the arm 11 according to the angle θ between the main body 10 and the arm 11. For example, the elastic member 21 generates an elastic force on the arm 11 along the rotation direction of the arm 11. The elastic member 21 is, for example, a torsion coil spring.

アクチュエータ３１は、アーム１１に連結されている。アクチュエータ３１は、本体部１０に対して固定された駆動機構である。アクチュエータ３１が駆動することで、アーム１１に力が加えられる。例えば、アクチュエータ３１は、空気圧により伸縮されるシリンダであり、シリンダアーム３１ａを介してアーム１１に接続されている。シリンダが伸縮することで、アーム１１の角度が変化する。 The actuator 31 is connected to the arm 11. The actuator 31 is a drive mechanism fixed to the main body 10. By driving the actuator 31, a force is applied to the arm 11. For example, the actuator 31 is a cylinder that is expanded and contracted by pneumatic pressure, and is connected to the arm 11 via the cylinder arm 31a. The angle of the arm 11 changes as the cylinder expands and contracts.

角度検出器４１は、本体部１０に対するアーム１１の角度を検出し、制御部５に送信する。角度検出器４１は、例えば、アクチュエータ３１に設けられたロータリーエンコーダである。例えば、シリンダアーム３１ａの長さ、及びアーム１１とシリンダアーム３１ａの連結部分の位置は、アーム１１の角度とシリンダアーム３１ａの角度が等しくなるように、調整される。これにより、シリンダアーム３１ａの角度を検出することで、アーム１１の角度を取得できる。 The angle detector 41 detects the angle of the arm 11 with respect to the main body 10 and transmits it to the control unit 5. The angle detector 41 is, for example, a rotary encoder provided in the actuator 31. For example, the length of the cylinder arm 31a and the position of the connecting portion between the arm 11 and the cylinder arm 31a are adjusted so that the angle of the arm 11 and the angle of the cylinder arm 31a are equal to each other. Thereby, the angle of the arm 11 can be acquired by detecting the angle of the cylinder arm 31a.

又は、角度検出器４１は、検出されたシリンダアーム３１ａの角度を基に、アーム１１の角度を算出しても良い。又は、角度検出器４１は、シリンダの移動量を検出しても良い。角度検出器４１は、その移動量から、アーム１１の角度を算出する。又は、角度検出器４１は、アーム１１の上端（検査ユニット６０）と本体部１０との間の距離を検出しても良い。角度検出器４１は、その距離から、アーム１１の角度を算出する。このように、角度検出器４１は、アーム１１の角度を間接的に検出しても良い。 Alternatively, the angle detector 41 may calculate the angle of the arm 11 based on the detected angle of the cylinder arm 31a. Alternatively, the angle detector 41 may detect the amount of movement of the cylinder. The angle detector 41 calculates the angle of the arm 11 from the amount of movement thereof. Alternatively, the angle detector 41 may detect the distance between the upper end of the arm 11 (inspection unit 60) and the main body 10. The angle detector 41 calculates the angle of the arm 11 from the distance. In this way, the angle detector 41 may indirectly detect the angle of the arm 11.

なお、アーム１１の角度を取得するための上述した計算の少なくとも一部は、制御部５により実行されても良い。この場合、角度検出器４１及び制御部５を、アーム１１の角度を検出するための角度検出器とみなせる。 It should be noted that at least a part of the above-mentioned calculation for acquiring the angle of the arm 11 may be executed by the control unit 5. In this case, the angle detector 41 and the control unit 5 can be regarded as an angle detector for detecting the angle of the arm 11.

検査ユニット６０は、第１構造物９１及び第２構造物９２の少なくともいずれかを検査する。検査ユニット６０は、例えば、第２構造物９２の電気特性を検査するための検査器６１、及び第２構造物９２の構造検査を行うための検査器６２を有する。構造検査としては、例えば、打音検査、打診検査などがある。 The inspection unit 60 inspects at least one of the first structure 91 and the second structure 92. The inspection unit 60 has, for example, an inspection device 61 for inspecting the electrical characteristics of the second structure 92 and an inspection device 62 for inspecting the structure of the second structure 92. The structural inspection includes, for example, a tapping sound inspection and a percussion inspection.

これらの他に、ロボット１００は、例えば、第１面９１Ｓ又は第２面９２Ｓを撮影するカメラ５２、第１面９１Ｓ又は第２面９２Ｓまでの距離を計測する計測器５３、第１面９１Ｓにおける凹凸を検出するための位置検出部５４、第１面９１Ｓ又は第２面９２Ｓを照らす照明器５５、移動体１の進行方向を撮影するカメラ５６などを含む。 In addition to these, the robot 100 is, for example, in a camera 52 that captures the first surface 91S or the second surface 92S, a measuring instrument 53 that measures the distance to the first surface 91S or the second surface 92S, and the first surface 91S. It includes a position detection unit 54 for detecting unevenness, an illuminator 55 that illuminates the first surface 91S or the second surface 92S, a camera 56 that captures the traveling direction of the moving body 1, and the like.

制御部５は、アクチュエータ３１及び検査ユニット６０の動作を制御する。制御部５は、この他に、カメラ５２、計測器５３、位置検出部５４、照明器５５、カメラ５６などの動作を制御しても良い。 The control unit 5 controls the operation of the actuator 31 and the inspection unit 60. In addition to this, the control unit 5 may control the operation of the camera 52, the measuring instrument 53, the position detection unit 54, the illuminator 55, the camera 56, and the like.

制御部５は、例えば、隙間Ｇの外に配され、本体部１０とケーブル５ａを介して有線接続される。又は、本体部１０は、制御部５と無線で接続されても良い。あるいは、本体部１０に制御部５が搭載されていても良い。 The control unit 5 is arranged outside the gap G, for example, and is connected to the main body unit 10 by wire via a cable 5a. Alternatively, the main body unit 10 may be wirelessly connected to the control unit 5. Alternatively, the control unit 5 may be mounted on the main body unit 10.

図３は、第１実施形態に係るロボットの一部を模式的に表す斜視図である。
図３において、実線は、アーム１１が第２面９２Ｓへ接触する位置（接触位置）にある状態を表す。破線は、アーム１１が折り畳まれて収納された位置（収納位置）にある状態を表す。なお、図３では、アクチュエータ３１が省略されている。また、接触位置は、第１面９１Ｓと第２面９２Ｓとの間の距離に応じて変化しうる。 FIG. 3 is a perspective view schematically showing a part of the robot according to the first embodiment.
In FIG. 3, the solid line represents a state in which the arm 11 is in contact with the second surface 92S (contact position). The broken line represents a state in which the arm 11 is folded and stored (storage position). In FIG. 3, the actuator 31 is omitted. Further, the contact position may change depending on the distance between the first surface 91S and the second surface 92S.

アクチュエータ３１からアーム１１へ加える力を変化させることで、図３に表したように、アーム１１の位置を変化させることができる。また、アーム１１が接触位置にある状態で、アクチュエータ３１の出力を変化させることで、押し付け力を調整できる。 By changing the force applied from the actuator 31 to the arm 11, the position of the arm 11 can be changed as shown in FIG. Further, the pressing force can be adjusted by changing the output of the actuator 31 while the arm 11 is in the contact position.

図１～図３に表した例では、一対のアーム１１に、それぞれ一対のアクチュエータ３１が連結されている。また、一対のアーム１１に、それぞれ一対の弾性部材２１が連結されている。 In the examples shown in FIGS. 1 to 3, a pair of actuators 31 are connected to each pair of arms 11. Further, a pair of elastic members 21 are connected to each pair of arms 11.

なお、アーム１１を回動させ、アーム１１が接触位置にある状態と収納位置にある状態とを切り替えることができれば、アーム１１、弾性部材２１、及びアクチュエータ３１の具体的な数及び構成は、適宜変更可能である。 If the arm 11 can be rotated to switch between the state in which the arm 11 is in the contact position and the state in which the arm 11 is in the storage position, the specific number and configuration of the arm 11, the elastic member 21, and the actuator 31 may be appropriately determined. It can be changed.

図４は、第１実施形態に係るロボットを表す模式図である。
図５は、アームによる押し付け力とアームの角度との関係を例示するグラフである。
図５において、縦軸はアーム１１による押し付け力Ｆ_Ｐ[任意単位：a.u.]を表し、横軸はアーム１１の角度θ[degree]を表す。また、図５において、丸のプロットは、アクチュエータ３１（エアシリンダ）への供給圧力が０．１５ＭＰａのときの角度θと押し付け力Ｆ_Ｐとの関係を表す。四角のプロットは、供給圧力が０．３ＭＰａのときの角度θと押し付け力Ｆ_Ｐとの関係を表す。三角のプロットは、供給圧力が０．４５ＭＰａのときの角度θと押し付け力Ｆ_Ｐとの関係を表す。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the robot according to the first embodiment.
FIG. 5 is a graph illustrating the relationship between the pressing force by the arm and the angle of the arm.
In FIG. 5, the vertical axis represents the pressing force _FP [arbitrary unit: au] by the arm 11, and the horizontal axis represents the angle θ [degree] of the arm 11. Further, in FIG. 5, the circle plot shows the relationship between the angle θ and the pressing force _FP when the supply pressure to the actuator 31 (air cylinder) is 0.15 MPa. The square plot shows the relationship between the angle θ and the pressing force _FP when the supply pressure is 0.3 MPa. The triangular plot shows the relationship between the angle θ and the pressing force _FP when the supply pressure is 0.45 MPa.

図４及び図５を参照しつつ、実施形態の効果を説明する。
第１構造物９１は、円柱状である。このため、移動体１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に表したように、第１面９１Ｓの鉛直部分を横向きに移動する場合がある。又は、移動体１は、図４（ｃ）に表したように、第１面９１Ｓの水平部分を下向きに移動する場合がある。 The effects of the embodiments will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
The first structure 91 is columnar. Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, the moving body 1 may move laterally on the vertical portion of the first surface 91S. Alternatively, as shown in FIG. 4C, the moving body 1 may move downward on the horizontal portion of the first surface 91S.

移動体１が横向き又は下向きの場合でも移動体１が第１面９１Ｓから落下せずに移動するためには、アーム１１により第２面９２Ｓが十分な力で押し付けられることが望ましい。一方で、アーム１１による押し付け力が大きすぎると、移動体１が第１面９１Ｓに向けて強く押さえつけられ、移動体１が移動できなくなる。従って、アーム１１による押し付け力は、適切な範囲に設定されることが望ましい。 In order for the moving body 1 to move without falling from the first surface 91S even when the moving body 1 is oriented sideways or downward, it is desirable that the second surface 92S is pressed by the arm 11 with sufficient force. On the other hand, if the pressing force by the arm 11 is too large, the moving body 1 is strongly pressed toward the first surface 91S, and the moving body 1 cannot move. Therefore, it is desirable that the pressing force by the arm 11 is set in an appropriate range.

従来、アーム１１による押し付け力は、アクチュエータ３１の出力を調整することで制御されていた。例えば、ユーザは、移動体１の位置情報又はカメラ５６の映像などを見ながら、アクチュエータ３１の出力を調整していた。具体的な一例として、まず、ユーザは、アクチュエータ３１の出力を高めに設定し、アーム１１を第２面９２Ｓに確実に押し付ける。次に、移動体１が移動できるように出力を低減させていく。これにより、移動体１の落下を防止しつつ、移動体１が移動できるように、アーム１１による押し付け力が設定されていた。 Conventionally, the pressing force by the arm 11 has been controlled by adjusting the output of the actuator 31. For example, the user adjusts the output of the actuator 31 while viewing the position information of the moving body 1 or the image of the camera 56. As a specific example, first, the user sets the output of the actuator 31 high, and securely presses the arm 11 against the second surface 92S. Next, the output is reduced so that the moving body 1 can move. As a result, the pressing force by the arm 11 is set so that the moving body 1 can move while preventing the moving body 1 from falling.

一方で、第１構造物９１と第２構造物９２の構造に応じて、第１面９１Ｓと第２面９２Ｓとの間の距離は変化する。また、第１構造物９１又は第２構造物９２に凹凸が存在すると、その凹凸に応じて第１面９１Ｓと第２面９２Ｓとの間の距離が変化する。距離が変化すると、アーム１１を第２面９２Ｓに接触させた際の角度θも変化する。
図５に表したように、アーム１１による押し付け力Ｆ_Ｐは、角度θが大きくなるほど増大する。アクチュエータ３１の出力を変化させることで角度θは変化するが、アクチュエータ３１の出力のみでは、実際の角度θの予想が困難である。特に、角度θが大きい場合、僅かな角度θの変化で押し付け力が大きく変化する。このため、押し付け力の調整がより困難となる。 On the other hand, the distance between the first surface 91S and the second surface 92S changes depending on the structures of the first structure 91 and the second structure 92. Further, when the first structure 91 or the second structure 92 has irregularities, the distance between the first surface 91S and the second surface 92S changes according to the irregularities. When the distance changes, the angle θ when the arm 11 is brought into contact with the second surface 92S also changes.
As shown in FIG. 5, the pressing force _FP by the arm 11 increases as the angle θ increases. Although the angle θ changes by changing the output of the actuator 31, it is difficult to predict the actual angle θ only by the output of the actuator 31. In particular, when the angle θ is large, the pressing force changes greatly with a slight change in the angle θ. Therefore, it becomes more difficult to adjust the pressing force.

実施形態に係る移動体１は、角度検出器４１を備える。角度検出器４１は、本体部１０に対するアーム１１の角度を検出する。例えば、角度検出器４１により検出された角度がユーザに向けて出力されることで、ユーザは角度を確認しながらアクチュエータ３１の出力を変更できる。角度θが確認できることで、実際にどの程度の力が出力されているか、ユーザが把握し易くなる。これにより、ユーザは、移動体１をより安定して移動させることができる。 The moving body 1 according to the embodiment includes an angle detector 41. The angle detector 41 detects the angle of the arm 11 with respect to the main body 10. For example, by outputting the angle detected by the angle detector 41 toward the user, the user can change the output of the actuator 31 while checking the angle. By confirming the angle θ, it becomes easier for the user to grasp how much force is actually output. As a result, the user can move the moving body 1 more stably.

弾性部材２１は、引っ張りバネであることが望ましい。すなわち、弾性部材２１は、アーム１１に対して、角度θが小さくなる方向に弾性力を加えることが望ましい。こうすることで、アクチュエータ３１からアーム１１に力が伝わらなくなったときに、弾性力により角度θが小さくなる。すなわち、アクチュエータ３１が機能しなくなった場合でも、アーム１１が自動的に収納位置に移動する。 The elastic member 21 is preferably a tension spring. That is, it is desirable that the elastic member 21 applies an elastic force to the arm 11 in a direction in which the angle θ becomes smaller. By doing so, when the force is not transmitted from the actuator 31 to the arm 11, the angle θ becomes smaller due to the elastic force. That is, even if the actuator 31 stops functioning, the arm 11 automatically moves to the storage position.

アーム１１が収納位置に移動することで、検査ユニット６０も本体部１０上に収納される。例えば、アクチュエータ３１が機能しなくなった場合、アーム１１による押し付け力Ｆ_Ｐが低下する。押し付け力Ｆ_Ｐが低下すると、移動体１の状態によっては、移動体１が落下する。検査ユニット６０が本体部１０上に収納されることで、検査ユニット６０が本体部１０から離間している場合に比べて、検査ユニット６０が損傷する可能性を低減できる。 By moving the arm 11 to the storage position, the inspection unit 60 is also stored on the main body 10. For example, when the actuator 31 fails, the pressing force _FP by the arm 11 decreases. When the pressing force _FP decreases, the moving body 1 falls depending on the state of the moving body 1. By housing the inspection unit 60 on the main body 10, the possibility of damage to the inspection unit 60 can be reduced as compared with the case where the inspection unit 60 is separated from the main body 10.

角度検出器４１は、検出したアーム１１の角度θを制御部５に送信しても良い。制御部５は、検出した角度θに応じて、アクチュエータ３１を制御して押し付け力Ｆ_Ｐを調整する。以下では、アクチュエータ３１が動力シリンダである場合の具体的方法の一例を説明する。 The angle detector 41 may transmit the detected angle θ of the arm 11 to the control unit 5. The control unit 5 controls the actuator 31 to adjust the pressing force _FP according to the detected angle θ. Hereinafter, an example of a specific method when the actuator 31 is a power cylinder will be described.

図６は、第１実施形態に係るロボットの一部を模式的に表す側面図である。
図６において、θ_１は、本体部１０に対するアーム１１の角度を表す。Ｔは、アーム１１に対して働く弾性部材２１によるトルクを表す。Ｌは、アーム１１の長さを表す。Ｆ_Ｃは、制御部５から指令された、アクチュエータ３１の出力の指令値を表す。Ｆ_Ｐは、アーム１１の端部（検査ユニット６０のローラ６３）から第２面９２Ｓに伝わる鉛直方向の力を表す。θ_２は、本体部１０に対するシリンダアーム３１ａの角度を表す。 FIG. 6 is a side view schematically showing a part of the robot according to the first embodiment.
In FIG. 6, θ ₁ represents the angle of the arm 11 with respect to the main body 10. T represents the torque due to the elastic member 21 acting on the arm 11. L represents the length of the arm 11. FC _represents a command value of the output of the actuator 31 commanded by the control unit 5. FP represents a vertical force transmitted from the end of the arm 11 (roller 63 of the inspection unit 60) to the second surface _92S . θ ₂ represents the angle of the cylinder arm 31a with respect to the main body 10.

トルクＴは、角度θ_１に依存する。弾性部材２１が伸長状態にある場合、角度θ_１が大きくなるほど、トルクＴは大きくなる。トルクＴと角度θ_１との関係を表す式を、Ｔ（θ_１）とする。シリンダアーム３１ａの長さと、本体部１０からアーム１１とシリンダアーム３１ａの連結部分までの長さと、は同じとする。シリンダアーム３１ａの長さに対する長さＬの比を、Ｒとする。角度θ_１、角度θ_２、関数Ｔ（θ_１）、長さＬ、押し付け力Ｆ_Ｐ、及び指令値Ｆ_Ｃの関係は、以下の式１（第１式）で表される。

The torque T depends on the angle θ ₁ . When the elastic member 21 is in the extended state, the torque T increases as the angle θ ₁ increases. The equation expressing the relationship between the torque T and the angle θ ₁ is T (θ ₁ ). The length of the cylinder arm 31a and the length from the main body 10 to the connecting portion between the arm 11 and the cylinder arm 31a are the same. Let R be the ratio of the length L to the length of the cylinder arm 31a. The relationship between the angle θ ₁ , the angle θ ₂ , the function T (θ ₁ ), the length _L , the pressing force FP, and the command value _FC is expressed by the following equation 1 (first equation).

例えば、長さＬ、関数Ｔ（θ_１）、及び押し付け力Ｆ_Ｐは、ユーザにより予め設定される。例えば、角度θ_２は、角度θ_１と等しくなるように構成される。制御部５は、これらの値と、検出された角度θ_１と、を式１に代入することで、指令値Ｆ_Ｃが算出される。すなわち、制御部５は、予め設定されたＦ_Ｐを実現させるために必要な、アクチュエータ３１による指令値Ｆ_Ｃを算出する。制御部５は、指令値Ｆ_Ｃが出力されるように、アクチュエータ３１を制御する。 For example, the length L, the function _T (θ ₁ ), and the pressing force FP are preset by the user. For example, the angle θ ₂ is configured to be equal to the angle θ ₁ . The control unit 5 calculates the command value _FC by substituting these values and the detected angle θ ₁ into the equation 1. That is, the control unit 5 calculates the command value FC _required by the actuator 31 to realize the preset _FP . The control unit 5 controls the actuator 31 so that the command value _FC is output.

制御部５が参照する式は、外乱（外的作用）を考慮して設定されていても良い。図６において、Ｎは、移動体１が第２面９２Ｓから受ける垂直抗力を表す。垂直抗力Ｎは、押し付け力Ｆ_Ｐと等しい。ここでは、弾性部材２１がアーム１１に連結されていない状態を考える。角度θ_１が角度θ_２と等しいとき、外乱の無い状態では、以下の式２が成立する。

The equation referred to by the control unit 5 may be set in consideration of disturbance (external action). In FIG. 6, N represents the normal force that the moving body 1 receives from the second surface 92S. The normal force _N is equal to the pressing force FP. Here, consider a state in which the elastic member 21 is not connected to the arm 11. When the angle θ ₁ is equal to the angle θ ₂ , the following equation 2 holds in the absence of disturbance.

実際には、外乱が存在する。ここで、アクチュエータ３１に関する外乱をΔＦ_Ｃとする。アーム１１に関する外乱をΔａとする。これらの外乱は、アーム１１及びアクチュエータ３１の製造に係る公差、アーム１１及びアクチュエータ３１を他の構成要素と連結させる際の公差などに起因する。垂直抗力Ｎは、外乱を考慮して、以下の式３で表される。

In reality, there is a disturbance. Here, let _ΔFC be the disturbance related to the actuator 31. Let Δa be the disturbance related to the arm 11. These disturbances are caused by tolerances related to the manufacture of the arm 11 and the actuator 31, tolerances when connecting the arm 11 and the actuator 31 with other components, and the like. The normal force N is expressed by the following equation 3 in consideration of disturbance.

ΔＦ_Ｃ及びΔａは、例えば、以下の手順により算出される。まず、指令値Ｆ_Ｃを変化させたときの、角度θ_１及び実際の垂直抗力Ｎの変化を測定する。角度θ_１は、例えば角度θ_２と等しい。垂直抗力Ｎは、押し付け力Ｆ_Ｐと等しい。押し付け力Ｆ_Ｐは、例えば、検査ユニット６０に力検出器を設けることで検出できる。 _ΔFC and Δa are calculated by, for example, the following procedure. First, the change in the angle θ ₁ and the actual normal force N when the command value _FC is changed is measured. The angle θ ₁ is, for example, equal to the angle θ ₂ . The normal force _N is equal to the pressing force FP. The pressing force _FP can be detected by, for example, providing a force detector in the inspection unit 60.

式２に、角度θ_１、角度θ_２、及び指令値Ｆ_Ｃを代入して、垂直抗力Ｎの予測値を算出する。式２から算出される垂直抗力の予測値をＮ_Ｐとする。予測される垂直抗力Ｎ_Ｐと実際の垂直抗力Ｎとの差を、以下の式４のように、ａ（θ_１）の関数とみなす。

By substituting the angle θ ₁ , the angle θ ₂ , and the command value FC into _Equation 2, the predicted value of the normal force N is calculated. Let _NP be the predicted value of the normal force calculated from Equation 2. The difference between the predicted normal force N _P and the actual normal force N is regarded as a function of a (θ ₁ ) as shown in Equation 4 below.

対応する角度θ_１、角度θ_２、指令値Ｆ_Ｃ、垂直抗力Ｎ、及び垂直抗力Ｎ _Ｐの組を複数用意する。それぞれの変数の組を式４に代入し、複数の式を最も良く表すことができるΔＦ_Ｃを決定する。次に、垂直抗力Ｎ _Ｐと垂直抗力Ｎとの差から外乱ΔＦｃａ（θ_１）を引いた値を、以下の式５のように、（Ｆ_Ｃ＋ΔＦ_Ｃ）の関数とみなす。

Prepare a plurality of sets of corresponding angles θ ₁ , angle θ ₂ , command value _FC , normal force N, and normal force N _P. Substitute each set of variables into Equation 4 to determine _ΔFC , which best represents multiple equations. Next, the value obtained by subtracting the disturbance ΔFca (θ ₁ ) from the difference between the normal force N _P and the normal force _N is regarded as a function of (FC + _ΔFC ) as shown in Equation 5 below.

上述したそれぞれの変数の組を式４に代入し、複数の式を最も良く表すことができるΔａ（θ_１）及びＣを決定する。決定されたΔＦ_Ｃ、Δａ（θ_１）、及びＣを式３に代入する。これにより、外乱が考慮された式が得られる。この式３を用いてアクチュエータ３１の指令値Ｆ_Ｃを決定することで、実際に出力される押し付け力Ｆ_Ｐを、予め設定された値により近づけることができる。 Substituting each of the above-mentioned variable sets into Equation 4 to determine Δa (θ ₁ ) and C that can best represent the plurality of equations. Substitute the determined _ΔFC , Δa (θ ₁ ), and C into Equation 3. This gives an equation that takes the disturbance into account. _By determining the command value FC of the actuator 31 using this equation 3, the actually output pressing force _FP can be made closer to the preset value.

アーム１１に弾性部材２１が連結されているときは、式１のように、関数Ｔ（θ_１）及び長さＬを含む項を式３に追加すれば良い。式３には、さらに、図６に表した移動体１の自重ｍ、及び重力加速度ｇが考慮されても良い。αは、図４（ａ）に表したように、移動体１の第１面９１Ｓ上における位置（角度）を表す。このとき、垂直抗力Ｎは、以下の式６（第２式）で表わされる。

When the elastic member 21 is connected to the arm 11, a term including the function T (θ ₁ ) and the length L may be added to the equation 3 as in the equation 1. Further, in the formula 3, the own weight m of the moving body 1 shown in FIG. 6 and the gravitational acceleration g may be taken into consideration. As shown in FIG. 4A, α represents the position (angle) of the moving body 1 on the first surface 91S. At this time, the normal force N is expressed by the following equation 6 ( second equation).

これにより、外乱が考慮された式が得られる。この式６を用いてアクチュエータ３１の指令値Ｆ_Ｃを決定することで、実際に出力される押し付け力Ｆ_Ｐを、予め設定された値により近づけることができる。 This gives an equation that takes the disturbance into account. _By determining the command value FC of the actuator 31 using this equation 6, the actually output pressing force _FP can be made closer to the preset value.

図７は、アクチュエータへの指令値とアームによる押し付け力との関係を例示するグラフである。
図７において、横軸は、アクチュエータ３１への指令値Ｆ_Ｃを表す。縦軸は、実際に出力される押し付け力Ｆ_Ｐを表す。また、図７において、丸のプロットは、式６を用いた場合の、指令値Ｆ_Ｃと押し付け力Ｆ_Ｐとの関係を表す。四角のプロットは、式１を用いた場合の、指令値Ｆ_Ｃと押し付け力Ｆ_Ｐとの関係を表す。点線は、指令値Ｆ_Ｃと押し付け力Ｆ_Ｐとが一致する場合を示している。 FIG. 7 is a graph illustrating the relationship between the command value to the actuator and the pressing force by the arm.
In FIG. 7, the horizontal _axis represents the command value FC to the actuator 31. The vertical axis represents the pressing force _FP that is actually output. Further, in FIG. 7, the circle plot shows the relationship between the command value FC and the _pressing force _FP when the equation 6 is used. The square plot shows the relationship between the command value FC and the _pressing force _FP when Equation 1 is used. The dotted line indicates the case where the command value _{FC and the pressing force F P} _match .

図７から、式６を用いることで、押し付け力Ｆ_Ｐが指令値Ｆ_Ｃとほぼ等しくなっていることが分かる。すなわち、予め設定された押し付け力Ｆ_Ｐと同じ指令値Ｆ_Ｃをアクチュエータ３１へ入力することで、実際に出力される押し付け力を、予め設定された押し付け力Ｆ_Ｐに近づけることができる。 From FIG. 7, it can be seen that the pressing force _FP is almost equal to the command value _FC by using the equation 6. That is, by inputting the same command value FC as the _preset pressing force _FP to the actuator 31, the actually output pressing force can be brought closer to the preset pressing force _FP .

移動体１に、図２に表したように、押し付け力Ｆ_Ｐを検出する力検出器６５が設けられていても良い。制御部５は、力検出器６５による検出結果に基づいて、アクチュエータ３１を制御しても良い。制御部５は、力検出器６５の検出結果が予め設定された押し付け力に近づくように、アクチュエータ３１を制御する。 As shown in FIG. 2, the moving body 1 may be provided with a force detector 65 for detecting the pressing force _FP . The control unit 5 may control the actuator 31 based on the detection result by the force detector 65. The control unit 5 controls the actuator 31 so that the detection result of the force detector 65 approaches a preset pressing force.

力検出器６５は、例えば、検査ユニット６０に設けられ、押し付け力Ｆ_Ｐを直接的に検出する。力検出器６５は、例えば、検査ユニット６０に設けられ、ローラ６３が第２面９２Ｓから受ける垂直抗力を直接検出する。又は、力検出器６５は、押し付け力Ｆ_Ｐを間接的に検出しても良い。例えば、力検出器６５は、アクチュエータ３１（エアシリンダ）の圧力等を検出し、その検出結果に基づいて、押し付け力Ｆ_Ｐを算出する。 The force detector 65 is provided in the inspection unit 60, for example, and directly detects the pressing force _FP . The force detector 65 is provided in the inspection unit 60, for example, and directly detects the normal force received by the roller 63 from the second surface 92S. Alternatively, the force detector 65 may indirectly detect the pressing force _FP . For example, the force detector 65 detects the pressure of the actuator 31 (air cylinder) and calculates the pressing force _FP based on the detection result.

以上では、アクチュエータ３１が動力シリンダである場合について説明した。上述した所定の押し付け力Ｆ_Ｐを得るための方法は、アクチュエータ３１が動力シリンダ以外である場合にも適用可能である。例えば、アーム１１の角度θを変化させ、押し付け力Ｆ_Ｐを調整できるアクチュエータ３１として、モータがある。 In the above, the case where the actuator 31 is a power cylinder has been described. The above _- mentioned method for obtaining a predetermined pressing force FP is also applicable when the actuator 31 is other than the power cylinder. For example, there is a motor as an actuator 31 capable of adjusting the pressing force _FP by changing the angle θ of the arm 11.

（第１変形例）
図８は、第１実施形態の第１変形例に係るロボットを模式的に表す側面図である。
図８において、Ｌは、移動体１ａのアーム１１の長さを表す。Ｔ_Ｓは、弾性部材２１からアーム１１に加えられるトルクを表す。長さＬと、角度θとトルクＴ_Ｓとの関係を表す関数Ｔ_Ｓ＝ｆ（θ）が予め設定される。このとき、押し付け力Ｆ_Ｐは、以下の式７で表される。

(First modification)
FIG. 8 is a side view schematically showing the robot according to the first modification of the first embodiment.
In FIG. 8, L represents the length of the arm 11 of the moving body 1a. _TS represents the torque applied to the arm 11 from the elastic member 21. A function _TS = f (θ) representing the relationship between the length L, the angle θ, and the torque _TS is preset. At this time, the pressing force _FP is expressed by the following equation 7.

アーム１１のトルクをＴとすると、Ｆ_Ｔ＝Ｔ／Ｌである。また、アクチュエータ３１によるトルクをＴ_Ｍとすると、Ｔ＝（Ｔ_Ｓ－Ｔ_Ｍ）である。これらの関係から、式７は、以下の式８で表される。なお、ここでは、トルクＴ_Ｓについては、角度θを大きくする方向を正とし、トルクＴ_Ｍについては、角度θを小さくする方向を正としている。

Assuming that the torque of the arm 11 is _T , FT = T / L. Further, assuming that the torque generated by the actuator 31 is _TM , T = ( _TS _−TM ). From these relationships, Equation 7 is represented by Equation 8 below. Here, for the torque _TS , the direction in which the angle _θ is increased is positive, and for the torque TM, the direction in which the angle θ is decreased is positive.

式８を変形し、Ｔ_Ｓ＝ｆ（θ）で表すと、以下の式９が得られる。

When Equation 8 is modified and expressed by _TS = f (θ), the following Equation 9 is obtained.

アーム１１の長さＬ及び関数ｆ（θ）は、予め設定されているため、目標とする押し付け力Ｆ_Ｐがさらに設定されると、その押し付け力Ｆ_Ｐを得るために必要なアクチュエータ３１のトルクＴ_Ｍが定まる。 Since the length _L and the function f (θ) of the arm 11 are preset, when the target pressing force _FP is further set, the torque of the actuator 31 required to obtain the pressing force FP is obtained. _TM is decided.

制御部５は、角度検出器４１で検出された角度が入力されると、予め設定された関数ｆ（θ）、式９を参照し、トルクＴ_Ｍを算出する。そして、制御部５は、算出されたトルクＴ_Ｍが出力されるよう、アクチュエータ３１を制御する。これにより、移動体の走行中に第１面９１Ｓと第２面９２Ｓとの間の距離が変化しても、予め設定された押し付け力Ｆ_Ｐを出力させることができる。これにより、押し付け力Ｆ_Ｐが大きすぎて移動体が移動出来なかったり、押し付け力Ｆ_Ｐが小さすぎて落下したりする可能性を低減できる。 When the angle detected by the angle detector 41 is input, the control unit 5 refers to the preset function f (θ) and equation 9 to calculate the torque _TM . Then, the control unit 5 controls the actuator 31 so that the calculated torque _TM is output. As a result, even if the distance between the first surface 91S and the second surface _92S changes while the moving body is traveling, the preset pressing force FP can be output. As a result, it is possible to reduce the possibility that the pressing force _FP is too large to move the moving body or the pressing force _FP is too small to fall.

また、アクチュエータ３１がモータである場合において、制御部５は、動力シリンダと同様に、外乱が考慮された式を参照しても良い。 Further, when the actuator 31 is a motor, the control unit 5 may refer to an equation in which disturbance is taken into consideration, as in the case of the power cylinder.

（第２変形例）
図９は、第１実施形態の第２変形例に係るロボットの一部を表す模式図である。
図１～図３に表した移動体１は、弾性部材２１としてねじりコイルばねを有していた。これに対して、本変形例に係るロボットの移動体１ｂは、弾性部材２１としてコイルばねが設けられている。 (Second modification)
FIG. 9 is a schematic diagram showing a part of the robot according to the second modification of the first embodiment.
The moving body 1 shown in FIGS. 1 to 3 had a torsion coil spring as the elastic member 21. On the other hand, the moving body 1b of the robot according to this modification is provided with a coil spring as an elastic member 21.

弾性部材２１の一端は、本体部１０と連結され、弾性部材２１の他端は、アーム１１と連結されている。弾性部材２１の長さは、角度θに応じて変化する。すなわち、弾性部材２１は、角度θに応じたトルクをアーム１１に与える。 One end of the elastic member 21 is connected to the main body 10, and the other end of the elastic member 21 is connected to the arm 11. The length of the elastic member 21 changes according to the angle θ. That is, the elastic member 21 applies torque according to the angle θ to the arm 11.

このように、弾性部材２１及びアクチュエータ３１は、アーム１１に対してトルクを与えることができるものであれば、その具体的構成は適宜変更可能である。 As described above, the specific configurations of the elastic member 21 and the actuator 31 can be appropriately changed as long as they can apply torque to the arm 11.

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態に係るロボットを模式的に表す側面図である。
図１１は、第２実施形態に係るロボットを模式的に表す平面図である。
第２実施形態に係るロボット２００は、図１０及び図１１に表したように、複数のアームを備える。具体的には、第２実施形態に係るロボット２００は、第１実施形態に係るロボット１００に対して、アーム１２及び１３、弾性部材２２及び２３、アクチュエータ３２及び３３、角度検出器４２及び４３をさらに備える。 (Second Embodiment)
FIG. 10 is a side view schematically showing the robot according to the second embodiment.
FIG. 11 is a plan view schematically showing the robot according to the second embodiment.
The robot 200 according to the second embodiment includes a plurality of arms as shown in FIGS. 10 and 11. Specifically, the robot 200 according to the second embodiment has the arms 12 and 13, the elastic members 22 and 23, the actuators 32 and 33, and the angle detectors 42 and 43 with respect to the robot 100 according to the first embodiment. Further prepare.

アーム１２及び１３のそれぞれの一端は、本体部１０に対して回動可能である。アーム１２及び１３の他端は、それぞれ、ローラ１２ｂ及び１３ｂを介して第２面９２Ｓに接触する。アーム１２及び１３は、検査ユニット６０が設けられていない点で、アーム１１と異なる。 One end of each of the arms 12 and 13 is rotatable with respect to the main body 10. The other ends of the arms 12 and 13 come into contact with the second surface 92S via the rollers 12b and 13b, respectively. The arms 12 and 13 differ from the arm 11 in that the inspection unit 60 is not provided.

アーム１２には、弾性部材２２及びアクチュエータ３２が連結され、アーム１３には、弾性部材２３及びアクチュエータ３３が連結される。アクチュエータ３２及び３３は、例えば、モータである。アーム１２及び１３には、検査ユニット６０が設けられていないため、アクチュエータ３２及び３３の出力は、アクチュエータ３１の出力より小さくて良い。 The elastic member 22 and the actuator 32 are connected to the arm 12, and the elastic member 23 and the actuator 33 are connected to the arm 13. The actuators 32 and 33 are, for example, motors. Since the inspection unit 60 is not provided on the arms 12 and 13, the output of the actuators 32 and 33 may be smaller than the output of the actuator 31.

アーム１２及び１３は、それぞれ、アクチュエータ３２及び３３の回転軸３２ａ及び３３ａを中心に回動する。角度検出器４２及び４３は、それぞれ、本体部１０に対するアーム１２及び１３の角度を検出する。 The arms 12 and 13 rotate about the rotation shafts 32a and 33a of the actuators 32 and 33, respectively. The angle detectors 42 and 43 detect the angles of the arms 12 and 13 with respect to the main body 10, respectively.

図１２及び図１３は、第２実施形態に係るロボットの動作を模式的に表す側面図である。
例えば、第１面９１Ｓ又は第２面９２Ｓには、図１２及び図１３に表したように、突起９５が存在する場合がある。例えば、第１構造物９１と第２構造物９２が発電機の一部である場合、第２面９２Ｓには、バッフルと呼ばれる突起が存在する。突起９５が存在する場合に、アーム１１を第２面９２Ｓに当接させながら移動していると、アーム１１が突起９５に引っ掛かり、移動できなくなる可能性がある。 12 and 13 are side views schematically showing the operation of the robot according to the second embodiment.
For example, as shown in FIGS. 12 and 13, protrusions 95 may be present on the first surface 91S or the second surface 92S. For example, when the first structure 91 and the second structure 92 are a part of the generator, the second surface 92S has a protrusion called a baffle. When the protrusion 95 is present and the arm 11 is moved while being in contact with the second surface 92S, the arm 11 may be caught by the protrusion 95 and cannot be moved.

そこで、第２実施形態に係るロボット２００では、移動体２に複数のアームが設けられている。例えば、図１２（ａ）～図１２（ｅ）及び図１３（ａ）～図１３（ｄ）に表したように、突起９５の位置と、移動体２の進行方向Ａ１又はＡ２と、に合わせて、アーム１１～１３の一部を折り畳むことで、アームが突起９５と接触することを回避できる。また、アーム１１～１３の一部を折り畳んでいる間は、別のアームが第２面９２Ｓを押し付けるため、移動体２の姿勢を維持し、移動体２の落下等を防止できる。 Therefore, in the robot 200 according to the second embodiment, a plurality of arms are provided on the moving body 2. For example, as shown in FIGS. 12 (a) to 12 (e) and FIGS. 13 (a) to 13 (d), the position of the protrusion 95 and the traveling direction A1 or A2 of the moving body 2 are aligned with each other. By folding a part of the arms 11 to 13, it is possible to prevent the arm from coming into contact with the protrusion 95. Further, since another arm presses the second surface 92S while a part of the arms 11 to 13 is folded, the posture of the moving body 2 can be maintained and the moving body 2 can be prevented from falling or the like.

角度検出器４１～４３は、それぞれ、アーム１１～１３の角度をユーザに向けて出力する。ユーザは、その出力結果を確認しながら、アクチュエータ３１～３３を制御し、アーム１１～１３の角度θを調整する。これにより、移動体２をより安定して移動させることができる。 The angle detectors 41 to 43 output the angles of the arms 11 to 13 toward the user, respectively. The user controls the actuators 31 to 33 and adjusts the angle θ of the arms 11 to 13 while checking the output result. As a result, the moving body 2 can be moved more stably.

または、制御部５は、アーム１１～１３のそれぞれの角度に基づいて、アクチュエータ３１～３３を制御しても良い。例えば、制御部５は、各アームによる押し付け力の合計が、予め設定された値となるように、アクチュエータ３１～３３の動作を制御する。また、制御部５は、アーム１１～１３の一部が折り畳まれている間、アーム１１～１３の別の一部で所定の押し付け力Ｆ_Ｐ１が実現されるよう、アクチュエータ３１～３３を制御する。 Alternatively, the control unit 5 may control the actuators 31 to 33 based on the respective angles of the arms 11 to 13. For example, the control unit 5 controls the operation of the actuators 31 to 33 so that the total pressing force of each arm becomes a preset value. Further, the control unit 5 controls the actuators 31 to 33 so that a predetermined pressing force _FP1 is realized by another part of the arms 11 to 13 while a part of the arms 11 to 13 is folded. ..

便宜的な一例として、アーム１１～１３が全て第２面９２Ｓに当接している場合、制御部５は、アーム１１～１３のそれぞれの押し付け力Ｆ_Ｐが、Ｆ_Ｐ１／３となるように、アクチュエータ３１～３３を制御する。アーム１１が折り畳まれ、アーム１２及び１３が第２面９２Ｓに当接している間、制御部５は、アーム１２及び１３のそれぞれの押し付け力Ｆ_Ｐが、Ｆ_Ｐ１／２となるように、アクチュエータ３２及び３３を制御する。 As a convenient example, when all the arms 11 to 13 are in contact with the second surface _92S , the control unit 5 sets the pressing force FP of each of the arms 11 to 13 to be _FP1 / 3. It controls the actuators 31 to 33. While the arm 11 is folded and the arms 12 and 13 are in contact with the second surface _92S , the control unit 5 makes an actuator so that the respective pressing force FP of the arms 12 and 13 becomes _FP1 / 2. It controls 32 and 33.

この制御方法によれば、いずれかのアームを折り畳んでいる間も、移動体２が十分な力で第１面９１Ｓに向けて押さえ付けられる。このため、移動体２の落下等をより確実に防止できる。 According to this control method, the moving body 2 is pressed toward the first surface 91S with sufficient force even while either arm is folded. Therefore, it is possible to more reliably prevent the moving body 2 from falling or the like.

なお、ここでは、移動体２が３つのアームを備える場合を説明したが、移動体２が備えるアームの数は任意である。また、上述した各実施形態では、アームが１つの回動軸のみを備えた１リンク構造である場合を説明した。しかし、各実施形態に係るロボットの構造は、この例に限定されない。アームは、２つ以上のリンクを含んでいても良い。これにより、例えば、アームを本体部１０の上で折り畳んで収納した際に、アームが占める面積を小さくできる。 Although the case where the moving body 2 includes three arms has been described here, the number of arms provided by the moving body 2 is arbitrary. Further, in each of the above-described embodiments, the case where the arm has a one-link structure having only one rotation shaft has been described. However, the structure of the robot according to each embodiment is not limited to this example. The arm may include more than one link. Thereby, for example, when the arm is folded and stored on the main body portion 10, the area occupied by the arm can be reduced.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been exemplified above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. In addition, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１、１ａ、１ｂ、２移動体、５制御部、５ａケーブル、１０本体部、１０ａ車体、１０ｂクローラ、１１～１３アーム、１２ｂ、１３ｂローラ、２１～２３弾性部材、３１～３３アクチュエータ、３１ａシリンダアーム、３２ａ、３３ａ回転軸、４１～４３角度検出器、５２カメラ、５３計測器、５４位置検出部、５５照明器、５６カメラ、６０検査ユニット、６１、６２検査器、６３、ローラ、６５力検出器、９１第１構造物、９１Ｓ第１面、９２第２構造物、９２Ｓ第２面、９５突起、１００、２００ロボット 1, 1a, 1b, 2 moving body, 5 control unit, 5a cable, 10 body unit, 10a vehicle body, 10b crawler, 11-13 arm, 12b, 13b roller, 21-23 elastic member, 31-33 actuator, 31a cylinder Arm, 32a, 33a Rotating axis, 41-43 angle detector, 52 camera, 53 measuring instrument, 54 position detector, 55 illuminator, 56 camera, 60 inspection unit, 61, 62 inspection instrument, 63, roller, 65 force Detector, 91 1st structure, 91S 1st surface, 92 2nd structure, 92S 2nd surface, 95 protrusions, 100, 200 robots

Claims

第１構造物と第２構造物との間において、前記第１構造物の第１面上を移動する本体部と、
前記本体部に対して回動可能に設けられ、前記第１面と対向する前記第２構造物の第２面に接触するアームと、
前記本体部及び前記アームに連結され、前記アームの回動方向に駆動する力を加える駆動機構と、
前記本体部に対する前記アームの角度を検出する角度検出器と、
前記アームから前記第２面に向けて加えられる力が、予め設定された第１力となるように、前記駆動機構の出力を制御する制御部と、
前記本体部及び前記アームに連結された弾性部材と、
前記アームに取り付けられ、前記第２構造物を検査するための検査ユニットと、
を備え、
前記アームは、前記検査ユニットを介して前記第２面に接触し、
前記弾性部材は、前記アームに対して、前記角度が小さくなる方向に弾性力を加える、ロボット。 A main body that moves on the first surface of the first structure between the first structure and the second structure,
An arm rotatably provided with respect to the main body and in contact with the second surface of the second structure facing the first surface.
A drive mechanism that is connected to the main body and the arm and applies a force that drives the arm in the rotational direction.
An angle detector that detects the angle of the arm with respect to the main body,
A control unit that controls the output of the drive mechanism so that the force applied from the arm toward the second surface becomes a preset first force.
An elastic member connected to the main body and the arm,
An inspection unit attached to the arm for inspecting the second structure,
Equipped with
The arm contacts the second surface via the inspection unit and
The elastic member is a robot that applies an elastic force to the arm in a direction in which the angle becomes smaller.

前記アームから前記第２面に向けて加えられる前記力を検出する力検出器をさらに備え、
前記制御部は、検出された前記力が前記第１力となるように、前記駆動機構の前記出力を制御する請求項１記載のロボット。 A force detector for detecting the force applied from the arm toward the second surface is further provided.
The robot according to claim 1 , wherein the control unit controls the output of the drive mechanism so that the detected force becomes the first force.

前記駆動機構は、エアシリンダであり、
前記弾性部材は、ねじりコイルばねである請求項１又は２に記載のロボット。 The drive mechanism is an air cylinder.
The robot according to claim 1 or 2, wherein the elastic member is a torsion coil spring.

前記制御部は、
前記本体部に対する前記アームの前記角度を表す項と、前記アームに対して働く前記弾性部材によるトルクを表す項と、前記アームの長さを表す項と、前記駆動機構の前記出力の指令値を表す項と、前記アームが前記第２面を押し付ける押し付け力を表す項と、前記駆動機構と前記アームとを連結するシリンダアームの前記本体部に対する角度を表す項と、を含む第１式を参照し、
前記第１式を用いて、予め設定された押し付け力が出力されるように、検出された前記角度に基づいて前記出力を決定する、
請求項１記載のロボット。 The control unit
A term representing the angle of the arm with respect to the main body, a term representing the torque of the elastic member acting on the arm, a term representing the length of the arm, and a command value of the output of the drive mechanism. Refer to the first equation including a term representing a term, a term representing a pressing force on which the arm presses the second surface, and a term representing the angle of the cylinder arm connecting the drive mechanism and the arm with respect to the main body portion . death,
Using the first equation, the output is determined based on the detected angle so that the preset pressing force is output.
The robot according to claim 1 .

前記制御部は、
前記本体部に対する前記アームの角度を表す項と、前記アームに対して働く前記弾性部材によるトルクを表す項と、前記アームの長さを表す項と、前記駆動機構の前記出力の指令値を表す項と、前記アームが前記第２面を押し付ける押し付け力を表す項と、前記本体部に働く重力加速度を表す項と、前記本体部の自重を表す項と、前記駆動機構に関する外乱を表す項と、前記アームに関する外乱を表す項と、前記本体部の前記第１面上における位置を表す項と、を含む第２式を参照し、
前記第２式を用いて、予め設定された押し付け力が出力されるように、検出された前記角度に基づいて前記指令値を決定する、
請求項１記載のロボット。 The control unit
A term representing the angle of the arm with respect to the main body, a term representing the torque of the elastic member acting on the arm, a term representing the length of the arm, and a command value of the output of the drive mechanism. A term, a term representing a pressing force on which the arm presses the second surface, a term representing the gravitational acceleration acting on the main body portion, a term representing the own weight of the main body portion, and a term representing a disturbance related to the drive mechanism. Refer to the second equation , which includes a term representing the disturbance relating to the arm and a term representing the position of the main body on the first surface .
Using the second equation, the command value is determined based on the detected angle so that the preset pressing force is output.
The robot according to claim 1 .

複数の前記アームと、
前記複数のアーム及び前記本体部にそれぞれ連結された複数の前記駆動機構と、
前記本体部に対する前記複数のアームのそれぞれの角度を検出する複数の前記角度検出器と、
を備えた請求項１～５のいずれか１つに記載のロボット。 With multiple said arms,
The plurality of arms and the plurality of drive mechanisms connected to the main body, respectively,
The plurality of angle detectors that detect the respective angles of the plurality of arms with respect to the main body, and the plurality of angle detectors.
The robot according to any one of claims 1 to 5 .

第１構造物と第２構造物との間において、前記第１構造物の第１面上を移動する本体部と、 A main body that moves on the first surface of the first structure between the first structure and the second structure,
前記本体部に対して回動可能に設けられ、前記第１面と対向する前記第２構造物の第２面に接触する複数のアームと、 A plurality of arms rotatably provided with respect to the main body and in contact with the second surface of the second structure facing the first surface.
前記本体部及び前記複数のアームにそれぞれ連結され、前記アームの回動方向に駆動する力を加える複数の駆動機構と、 A plurality of drive mechanisms connected to the main body and the plurality of arms, respectively, to apply a driving force in the rotation direction of the arms, and a plurality of drive mechanisms.
前記本体部に対する前記複数のアームの角度をそれぞれ検出する複数の角度検出器と、 A plurality of angle detectors that detect the angles of the plurality of arms with respect to the main body, respectively.
前記本体部が前記第１面上を移動している間に、前記複数のアームの一部を前記第２面から離間させる制御部と、 A control unit that separates a part of the plurality of arms from the second surface while the main body portion is moving on the first surface.
を備え、 Equipped with
前記制御部は、前記複数のアームから前記第２面に向けて加えられる力の合計が、予め設定された第１力となるように、前記複数の駆動機構の出力を制御する、ロボット。 The control unit is a robot that controls the output of the plurality of drive mechanisms so that the total force applied from the plurality of arms toward the second surface becomes a preset first force.

前記第１構造物は、柱状であり、
前記第２構造物は、筒状であり、前記第１構造物の周りに設けられる請求項１～７のいずれか１つに記載のロボット。 The first structure is columnar and has a columnar shape.
The robot according to any one of claims 1 to 7, wherein the second structure has a cylindrical shape and is provided around the first structure.