TWI637830B - 自走式關節機器人 - Google Patents

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TWI637830B
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稲田隆浩
坂東賢二
田中良明
村上潤一
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川崎重工業股份有限公司
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Abstract

本發明之自走式關節機器人，係在生產工廠中進行作業，其具備：可自走之台車，具有分別藉由伺服馬達驅動之用於在二維平面內進行自走之至少二個動作軸；機器人臂，被支承於台車，具有藉由伺服馬達驅動且構成關節之至少一個動作軸；末端執行器，設於機器人臂之前端；以及控制單元，設於台車內，以藉由機器人臂之動作軸與台車之動作軸協同動作而使規定於機器人臂或末端執行器之控制點到達目標位置之方式，控制機器人臂之動作軸及台車之動作軸。

Description

自走式關節機器人
本發明係關於一種具備台車與支承於台車之機器臂的自走式關節機器人。
以往習知，被提出有沿工件搬送線呈一連串配置之作業員與作業用機器人協同動作(cooperation)而進行作業之人員‧機器人協同動作型之生產線生產方式。例如，在專利文獻1中，揭示有被利用於人員‧機器人協同動作型之生產線生產方式的作業用雙臂機器人。
該專利文獻1之作業用雙臂機器人，具備有本體、頭、二支臂、設置於各臂前端之手、及支承本體之下部之台車。該台車在其下部具有四支固定腳、位於台車後側之可擺頭之二個腳輪(caster)、及位於台車前側之二個驅動輪。該台車，可切換藉由利用腳輪及驅動輪支承台車而呈可動之狀態、與藉由利用固定腳支承台車而呈位置固定之狀態。此外，驅動輪與藉由控制裝置(控制箱)控制之附離合器(clutch)之行走驅動馬達連接，而可切換成切下離合器而呈可自由旋轉之狀態、與連接於行走驅動馬達而被驅動之狀態。
在將上述構成之作業用雙臂機器人設置於作業台時，操縱者以手壓之方式使由可自由旋轉之驅動輪支承之台車移動至作業台後，使台車位置固定。而且，在機器人於作業中移動而必需修正作業位置時，控制 裝置，藉由伸出臂並使設於臂前端之錨銷(anchor pin)卡合於設置在作業台之定錨點(anchor point)，且將台車切換成由可自由旋轉之驅動輪支承之狀態，收回已伸出之臂，而使台車移動至所希望之作業位置。在作業位置之修正量較大時，控制裝置，藉由將台車切換成由驅動輪支承之狀態，並利用行走驅動馬達驅動驅動輪以使台車行走移動，而使台車移動至所希望之作業位置。
專利文獻1：日本特開2010-64198號公報
在上述專利文獻1之作業用雙臂機器人中，由於是利用臂來修正機器人之作業位置，因此在機器人之作業中無法對作業位置進行修正。此外，在上述專利文獻1之作業用雙臂機器人中，由於是以固定機器人之作業位置為目的而進行機器人之位置修正，因此並無假定機器人一邊移動一邊進行作業。
本發明係有鑑於以上情形而完成，其目的在於提出一種在以生產線生產方式或單元生產方式生產製品的工廠中進行作業之自走式關節機器人，且該自走式關節機器人能夠一邊移動一邊進行作業。
本發明之一態樣之自走式關節機器人，係在生產工廠中進行作業，其特徵在於，具備：可自走之台車，具有分別藉由伺服馬達驅動之用於在二維平面內進行自走之至少二個動作軸；機器人臂，被支承於該台車，具有藉由伺服馬達驅動且構成關節之至少一個動作軸；末端執行器(end effector)，設於該機器人臂之前端；以及控制單元，設於該台車內，以藉由該機器人臂之動作軸與該台車之動作軸協同動作而使規定於該機器人臂或 該末端執行器之控制點到達目標位置之方式，控制該機器人臂之動作軸及該台車之動作軸。
藉此，能夠使機器人臂與台車協同動作。也就是，能夠一邊使成為機器人臂之基台的台車移動，一邊使機器人臂進行作業。
根據本發明，能夠實現在製品之生產工廠中進行作業之自走式關節機器人，該自走式關節機器人係能夠一邊移動一邊進行作業。
1‧‧‧自走式關節機器人
2A,2B‧‧‧機器人臂
5‧‧‧末端執行器
6‧‧‧控制單元
7‧‧‧台車
8‧‧‧行走裝置
20A,20B‧‧‧基軸
21A,21B‧‧‧第1連桿
22A,22B‧‧‧第2連桿
30A,30B‧‧‧連桿構件
49‧‧‧充電站
50‧‧‧搬送線(作業台之一例)
51‧‧‧標記
52‧‧‧載置台
53,54‧‧‧組裝零件
61‧‧‧控制裝置
62‧‧‧伺服放大器
63‧‧‧測位裝置
64‧‧‧標記檢測裝置
80a,80b‧‧‧驅動輪
81‧‧‧自由輪
85a,85b‧‧‧伺服馬達
86a,86b‧‧‧動力傳達裝置
87a,87b‧‧‧驅動機構
88‧‧‧電池
89‧‧‧充電用電極
90‧‧‧攝影機
91A,91B,93A,93B‧‧‧伺服馬達
92A,92B,94A,94B‧‧‧動力傳達裝置
100‧‧‧生產工廠
P1‧‧‧基準作業位置
P2‧‧‧充電位置
圖1，係表示本發明之一實施形態之自走式關節機器人之概略構成的前視圖。
圖2，係圖1所示之自走式關節機器人的俯視圖。
圖3，係圖1所示之自走式關節機器人的仰視圖。
圖4，係表示圖1所示之自走式關節機器人之控制系統之概略構成的方塊圖。
圖5，係用於說明導入自走式關節機器人之生產工廠之一例的圖。
接下來，參照圖式說明本發明之實施形態。本發明之自走式關節機器人，例如，係在以生產線生產方式或單元生產方式組裝電氣、電子零件等而生產製品之生產工廠中利用。自走式關節機器人係沿著設於生產工廠之作業台配置，用於在作業台上對工件進行移送、零件之組裝或配置替換、姿勢變換等作業中至少一者。
圖1係表示本發明之一實施形態之自走式關節機器人1之整 體性的構成之前視圖，圖2係圖1所示之機器人1之俯視圖，圖3係圖1所示之機器人1之仰視圖。如圖1~3所示般，本發明之一實施形態之自走式關節機器人(以下，有時簡稱為「機器人1」)，具備有在二維平面內自走之台車7、被支承於台車7之至少一個機器人臂2A,2B、可裝卸地安裝於各機器人臂2A,2B前端之末端執行器5、測位裝置63、標記檢測裝置64、以及控制機器人臂2A,2B及台車7之動作之控制單元6。末端執行器5之動作亦可藉由控制單元6控制。以下，針對機器人1之各構成要素詳細地進行說明。
首先，針對機器人臂2A,2B進行說明。本實施形態之機器人1，係具備有左右之機器人臂2A,2B之雙臂機器人。左右之機器人臂2A,2B，可獨立地進行動作、或相互配合地進行動作。藉此，能夠利用左右之機器人臂2A,2B分別進行個別之作業、或協同動作地進行一個作業。但是，本發明之機器人1，並不限定於雙臂機器人，只要至少具備有一個機器人臂即可。
一方之機器人臂2A，具備有繞第1軸線L1旋動之第1連桿21A、及以可繞規定於該第1連桿21A前端之第2軸線L2A旋動之方式與第1連桿21A結合之第2連桿22A。同樣地，另一方之機器人臂2B，具備有繞第1軸線L1旋動之第1連桿21B、及以可繞規定於該第1連桿21B前端之第2軸線L2B旋動之方式與第1連桿21B結合之第2連桿22B。第1軸線L1與第2軸線L2A,L2B平行，且本實施形態之第1軸線L1與第2軸線L2A,L2B係於垂直方向延伸。
二個機器人臂2A,2B之第1連桿21A,21B之第1軸線L1彼此為一致，一方之機器人臂2A之第1連桿21A與另一方之機器人臂2B之第1 連桿21B以設有高低差之方式上下配置。以下，將二個機器人臂2A,2B之中、第1連桿21A位於下方之一方作為第1臂2A，將另一方作為第2臂2B。
此處，針對第1臂2A之構造詳細地進行說明。第1臂2A之第1連桿21A，於固定在台車7上面之基軸20A，透過未圖示之軸承而呈可旋動地支承。此外，第1臂2A之第2連桿22A，於第1連桿21A之前端透過未圖示之軸承而呈可旋動地支承。
第1連桿21A之外形，係藉由中空之連桿構件30A形成。在連桿構件30A之內部，設置有伺服馬達91A與動力傳達裝置92A，該等伺服馬達91A與動力傳達裝置92A係用於使第1連桿21A繞第1軸線L1旋動驅動。動力傳達裝置92A，同時具備有作為用於調整旋轉力矩之減速機的功能。如此般，第1臂2A，藉由伺服馬達91A驅動，且具有構成結合基軸20A與第1連桿21A之關節的動作軸(第1軸A1A)。
此外，在連桿構件30A之內部，設置有伺服馬達93A與動力傳達裝置94A，該等伺服馬達93A與動力傳達裝置94A係用於使第2連桿22A繞第2軸線L2A旋動驅動。動力傳達裝置94A，同時具備有作為用於調整旋轉力矩之減速機的功能。如此般，第1臂2A，藉由伺服馬達93A驅動，且具有構成結合第1連桿21A與第2連桿22A之關節的動作軸(第2軸A2A)。
接下來，針對第2臂2B詳細地進行說明。第2臂2B之基軸20B，固定在第1臂2A之第1連桿21A上。第2臂2B，具有與上述之第1臂2A類似之構成。因此，在各圖式中，對第1臂2A之各構成要素標記對數字添加有字符A的參照符號，對第2臂2B之各構成要素標記對數字添加有字符B的參照符號。參照符號中數字部分共通之構成要素，係於第1臂2A與 第2臂2B共通之要素，其功能及形狀相同或類似。而且，關於第2臂2B之構造的詳細說明，藉由將在上述之第1臂2A之說明中於參照符號添加之字符A改讀成字符B而省略。
接下來，針對台車7進行說明。台車7具備直方體形狀之機殼體71、設於機殼體71背面之操縱柄73、及設於機殼體71下部之行走裝置8。機殼體71為中空狀，並於機殼體71內部配置控制單元6、電池88、測位裝置63、標記檢測裝置64、未圖示之空氣壓供應裝置等。在台車7之機殼體71側面呈現有電池88之充電用電極89。此外，在機殼體71上部設有機器視覺攝影機(machine vision camera)等至少一個攝影機90。
行走裝置8，具備有二個驅動輪80a,80b、四個自由輪81。二個驅動輪80a,80b，以其旋轉軸之軸線方向成為與基本姿勢之機器人1之前後方向平行之方式，相互分離配置。四個自由輪81，平衡性佳地配置在台車7之機殼體71之底面四個角落。四個自由輪81，可根據施加之外力而使其旋動軸之軸線方向自在地變化。
行走裝置8，關於二個驅動輪80a,80b之各個，進一步具備有類似或相同構成之驅動機構87a,87b。驅動輪80a之驅動機構87a，由係為驅動源之伺服馬達85a、與從伺服馬達85a將動力傳達至驅動輪80a之動力傳達裝置86a等構成。動力傳達裝置86a，例如，由用於調整伺服馬達85a之輸出力矩之減速機、與從減速機將動力傳達至驅動輪80a之皮帶傳動機構構成。如此般，台車7，具有藉由伺服馬達85a驅動之動作軸(行走第1軸TA1)。
同樣地，驅動輪80b之驅動機構87b，由係為驅動源之伺服 馬達85b、與從伺服馬達85b將動力傳達至驅動輪80b之動力傳達裝置86b等構成。動力傳達裝置86b，例如，由用於調整伺服馬達85b之輸出力矩之減速機、與從減速機將動力傳達至驅動輪80b之皮帶傳動機構構成。如此般，台車7，具有藉由伺服馬達85b驅動之動作軸(行走第2軸TA2)。
在本實施形態中，將行走第1軸TA1規定在驅動輪80a之旋轉軸心。同樣地，將行走第2軸TA2規定在驅動輪80b之旋轉軸心。另外，在本實施形態中，雖驅動輪80a之旋轉軸心與行走第1軸TA1一致，但亦可將行走第1軸TA1規定在往驅動輪80a之動力傳達路徑上之適當位置。同樣地，在本實施形態中，雖驅動輪80b之旋轉軸心與行走第2軸TA2一致，但亦可將行走第2軸TA2規定在往驅動輪80b之動力傳達路徑上之適當位置。
在上述構成之行走裝置8中，藉由控制單元6控制行走第1軸TA1與行走第2軸TA2之旋轉方向及旋轉速度，藉此，台車7行走於二維平面(XY平面)內。例如，藉由行走第1軸TA1與行走第2軸TA2以相同旋轉速度往相同方向旋轉驅動，台車7往前或往後直進。例如，行走第1軸TA1與行走第2軸TA2往相同方向且以相互不同之旋轉速度旋轉驅動，台車7往前或往後彎進，使台車7之軌道彎曲。例如，藉由行走第1軸TA1與行走第2軸TA2往相互不同之方向旋轉，台車7在該地點迴旋。
接下來，針對控制單元6進行說明。圖4係表示機器人1之控制系統之構成的圖。如圖4所示，在控制單元6中，設置控制裝置61、及伺服放大器(servo amplifier)62。在控制單元6，連接有測位裝置63、與標記檢測裝置64。在控制單元6，可由商用電源與電池88雙方供應電力，並在與商用電源連接時主要由商用電源供應電力，在切斷商用電源時由電池 88供應電力。
伺服放大器62，構成為：根據從控制裝置61所供應的控制訊號(位置指令)，往使第1臂2A之動作軸(亦即，第1軸A1A與第2軸A2A)動作之伺服馬達91A,93A、使第2臂2B之動作軸(亦即，第1軸A1B與第2軸A2B)動作之伺服馬達91B,93B、以及使行走裝置8之動作軸(亦即，行走第1軸TA1與行走第2軸TA2)動作之伺服馬達85a,85b之各伺服馬達供應驅動電流。另外，伺服放大器62，係對應各伺服馬達91A,93A,91B,93B,85a,85b而設置，並集合該等而圖示。
在各伺服馬達91A,93A,91B,93B,85a,85b中，例如，設置有對輸出軸之旋轉量、旋轉角度、旋轉位置等進行檢測之旋轉編碼器(rotary encoder)等之旋轉檢測器，且利用該旋轉檢測器所檢測出之伺服馬達之輸出軸之至少旋轉位置被輸入至控制裝置61及伺服放大器62。
控制裝置61，係所謂的電腦，其具有CPU等演算處理部、及ROM、RAM等記憶部(均未圖示)。在記憶部中，儲存有演算處理部執行之程式、各種固定資料等。演算處理部，進行與外部裝置之資料收發訊。此外，演算處理部，進行來自各種感測器之檢測訊號之輸入或往各控制對象之控制訊號之輸出。在控制裝置61中，藉由演算處理部讀取儲存在記憶裝置之程式等之軟體並進行執行，而進行用於控制機器人1之動作的處理。另外，控制裝置61可藉由單一電腦之集中控制執行各處理，亦可藉由多個電腦之協同動作之分散控制執行各處理。此外，控制裝置61，亦可由微控制器、可程式邏輯控制器(programmable logic controller；PLC)等構成。
接下來，針對測位裝置63進行說明。測位裝置63，係檢測 台車7之當前位置的手段。由測位裝置63所檢測出之台車7之當前位置，被往控制裝置61傳遞。測位裝置63，例如，由GPS(Global Positioning System)天線、及從由該天線接收之電波算出台車7之當前位置或姿勢之演算裝置等構成。另外，作為測位裝置63，除了如GPS般之檢測絕對位置之感測器以外，亦可使用如檢測正交三軸方向(亦即，三維空間)之加速度的加速度感測器般之檢測相對位置之感測器。
接下來，針對標記檢測裝置64進行說明。標記檢測裝置64，係檢測下述之標記與台車7之相對位置關係的手段。由標記檢測裝置64檢測出之標記與台車7之相對位置關係被往控制裝置61傳遞。標記檢測裝置64，例如，由設於台車7之攝影機90、及對從攝影機90送來的影像訊號進行影像處理並根據所算出之標記之特徵量(面積、重心、長度、位置等)檢測標記與台車7之相對位置關係之演算裝置等構成。
在上述構成之機器人1中，控制單元6，取得來自測位裝置63、標記檢測裝置64、及設於各伺服馬達91A,93A,91B,93B,85a,85b之旋轉檢測器的檢測訊號或測定訊號，對規定於各機器人臂2A,2B之手前端或末端執行器5之控制點之當前位置進行演算。然後，控制單元6，生成如控制點依照既定之程式沿既定之軌道往目標位置移動般之控制訊號。該控制訊號，從控制裝置61往伺服放大器62輸出。伺服放大器62，將對應於控制訊號之驅動電流往伺服馬達91A,93A,91B,93B,85a,85b供應。如此般，控制單元6，與機器人臂2A,2B之動作軸同樣地亦對行走裝置8之動作軸，以末端執行器5之位置、方位、姿勢等為控制量，進行追隨其目標值般之自動控制(亦即，伺服控制)。
此處，說明上述構成之機器人1之使用例。在圖5中，示出導入有本實施形態之機器人1之生產工廠100之一例。圖5所示之生產工廠100，係採用生產線生產方式，且設置有搬送工件W之搬送線50。但是，導入機器人1之生產工廠100，並不限定於生產線生產方式，例如，亦可採用單元生產方式。在本實施形態中，搬送線50之上面作為作業台而使用。但是，亦可另外設置作業台、將機器人1之台車7之機殼體71之上面作為作業台而使用等。
在生產工廠100中，於與搬送線50分離之位置設置有充電站49。非作業時之機器人1，在充電位置P2與充電站49連接而一邊對電池88進行充電一邊待機。
在機器人1，規定台車基準點，以作為於台車7行走之二維平面上之位置之基準。該台車基準點，可規定於台車7，亦可規定於機器人臂2A,2B或末端執行器5。此外，台車基準點，亦可與機器人1之控制點為相同點。預先規定沿搬送線50之基準作業位置P1，以作為該台車基準點之目標位置之一。基準作業位置P1，係機器人1進行作業時之基準位置。另外，台車基準點、基準作業位置P1、及充電位置P2，雖可以二維平面或三維空間之位置(座標)規定，但為了使在控制單元6之演算較簡易，較佳為以二維平面之位置來做處理。
在上述基準作業位置P1之周圍，設置載置有供組裝於工件W之組裝零件53,54之載置台52。此外，在上述基準作業位置P1或其附近，設置有用於機器人1(尤其是台車7)之定位的標記51。另外，標記51，設置於在機器人1之台車基準點位於基準作業位置P1時及位於其附近時，能夠 利用攝影機90進行拍攝之位置。也就是，標記51，設置於台車基準點之目標位置(此處為基準作業位置P1)或其附近。另外，所謂的目標位置之附近，意指在機器人1之台車基準點位於目標位置時能夠利用攝影機90進行拍攝之區域，係如利用攝影機90拍攝到的標記51可藉由影像處理識別之區域。在本實施形態中，標記51，設置於搬送線50之側面，該搬送線50之側面係在機器人1之台車基準點位於基準作業位置P1時成為攝影機90之正面的部位。另外，雖未圖示，但亦可在充電站49之充電位置P2或其附近另外設置標記。
控制單元6，具有複數個控制模式，包含機器人1對工件W進行作業時之控制模式即「作業模式」、及機器人1移動於與充電站49連接之充電位置P2與基準作業位置P1之間時之控制模式即「行走模式」。在作業模式中，以藉由機器人臂2A,2B之動作軸與台車7之動作軸協同動作而進行動作，從而使規定於機器人臂2A,2B或末端執行器5之控制點到達目標位置之方式，控制機器人臂2A,2B之動作軸及台車7之動作軸。也就是，在作業模式中，以三維的方式對機器人1進行位置控制。此外，在行走模式中，以規定於機器人1之台車基準點到達目標位置之方式，控制台車7之動作軸。也就是，在行走模式中，以二維的方式對機器人1進行位置控制。
在作業開始前，使機器人1移動至基準作業位置P1。該行走模式之控制單元6，根據以測位裝置63所檢測出之台車7之當前位置，並以台車基準點之當前位置接近基準作業位置P1之方式，控制台車7之動作軸。
而且，在台車基準點之當前位置，於攝影機90之拍攝範圍 包含標記51之程度而十分接近基準作業位置P1時，控制單元6，根據以標記檢測裝置64所檢測出之標記51與台車7之相對位置關係，並以台車基準點之當前位置成為基準作業位置P1之方式，控制台車7之動作軸。
另外，在上述中，雖已針對使機器人1從充電位置P2移動至基準作業位置P1之情形之控制單元6之控制進行了說明，但關於使機器人1從基準作業位置P1移動至充電位置P2之情形，亦可藉由控制單元6進行與上述同樣之控制。
如上所述，機器人1移動至基準作業位置P1後，機器人1開使作業。作業模式之控制單元6，從搭載於機器人1之各伺服馬達91A,93A,91B,93B,85a,85b之旋轉位置算出控制點之當前位置，以該控制點之當前位置通過預先儲存之軌跡抵達目標位置之方式，控制機器人臂2A,2B之各動作軸及台車7之各動作軸。
例如，載置於載置台52之前側之組裝零件53位於機器人臂2A,2B之可動範圍內。在將該組裝零件53從載置台52取出時，控制單元6，藉由使機器人臂2A,2B進行動作並以控制點抵達取出組裝零件53之位置之方式控制機器人臂2A,2B及台車7之各動作軸。此處，雖台車7實質上不移動，但以台車基準點維持於基準作業位置P1之方式控制台車7之動作軸。
另外，為了使台車基準點維持於基準作業位置P1，亦可使用藉由標記檢測裝置64所檢測出之標記51與台車7之相對位置關係。例如，亦可為：控制單元6，根據被檢測出之標記51與台車7之相對位置關係，求出台車基準點相對於基準作業位置P1之位置誤差(位置偏移)，以消除該位置誤差之方式，控制台車7之各動作軸。
但是，並不限定台車基準點維持於基準作業位置P1，亦可以台車基準點相對於基準作業位置P1之位置誤差之量修正控制點之位置。也就是，亦可構成為：控制單元6，根據標記51與台車7之相對位置關係，求出修正台車基準點相對於基準作業位置P1之位置誤差的控制點，根據該修正之控制點，控制機器人臂2A,2B之動作軸及台車7之動作軸之至少一方。
此外，例如，載置於載置台52之端側之組裝零件54位於機器人臂2A,2B之可動範圍外。在將該組裝零件54從載置台52取出時，控制單元6，以從基準作業位置P1移動台車7並且藉由機器人臂2A,2B進行動作而控制點抵達取出組裝零件54之位置的方式，控制機器人臂2A,2B及台車7之各動作軸。如此般，能夠藉由機器人臂2A,2B與台車7協同動作，而在台車基準點位於基準作業位置P1時，使機器人1之控制點移動往位於機器人臂2A,2B之可動範圍外之目標位置。
如以上說明，本實施形態之機器人1，係導入於生產工廠100並進行作業之自走式關節機器人，具備有：可自走之台車7，具有分別藉由伺服馬達85a,85b驅動之用於在二維平面內進行自走之至少二個動作軸；機器人臂2A,2B，被支承於台車7，具有藉由伺服馬達91A,93A,91B,93B驅動且構成關節之至少一個動作軸；末端執行器5，設於機器人臂2A,2B之前端；以及控制單元6，設於台車7內，以藉由機器人臂2A,2B之動作軸與台車7之動作軸協同動作而使規定於機器人臂2A,2B或末端執行器5之控制點到達目標位置之方式，控制機器人臂2A,2B之動作軸及台車7之動作軸。也就是，在控制單元6中，針對機器人臂2A,2B與台車7，以末端執行器5之前端位置等之特定控制點之位置、方位、姿勢等作為控制量，進行追隨其目標值 般之伺服控制。
如此般，在本實施形態之機器人1，在機器人1之作業時，藉由機器人臂2A,2B與台車7之協同動作而進行作業。也就是，能夠一邊使成為機器人臂2A,2B之基台的台車7移動，一邊使機器人臂2A,2B進行作業。據此，能夠使機器人1之控制點到達位於機器人臂2A,2B之可動範圍外之目標位置，使機器人1之作業範圍變廣。而且，亦對台車7之動作軸藉由控制單元6進行伺服控制，因此能夠使控制點高精度地移動至目標位置。
此外，在本實施形態之自走式關節機器人1中，控制單元6，具有複數個控制模式，包含以控制點到達目標位置之方式控制機器人臂2A,2B之動作軸及台車7之動作軸的作業模式，以及以規定於台車7、機器人臂2A,2B或末端執行器5之台車基準點到達目標位置之方式控制台車7之動作軸之行走模式。
如此般，在本實施形態之機器人1中，藉由切換控制單元6之控制模式，可進行於作業中之移動、及充電位置P2與基準作業位置P1之往返移動之適合於各移動之控制。藉此，能夠減輕控制單元6之負載。
此外，本實施形態之自走式關節機器人1，進一步具備檢測台車7之當前位置之測位裝置63。而且，構成為：控制單元6，根據以測位裝置63所檢測出之台車7之當前位置，並以台車基準點到達目標位置之方式，以行走模式控制台車7之動作軸。
藉此，例如，在機器人1之從充電位置P2往基準作業位置P1或其相反之移動中，能夠使機器人1進行與作業時相較更長距離之移動，此外，藉由測位裝置63之利用而能減輕控制單元6之負載。
此外，本實施形態之自走式關節機器人1，進一步具備有檢測設於台車基準點之目標位置或其附近之標記51與台車7之相對位置關係的標記檢測裝置64。而且，構成為：控制單元6，根據標記51與台車7之相對位置關係，並以台車基準點到達目標位置之方式，以行走模式控制台車7之動作軸。
藉此，例如，在機器人1之從充電位置P2往基準作業位置P1或其反向之移動中，能夠使其移動於與作業時相較更長之距離，此外，藉由標記檢測裝置64之利用而能夠較為精密地進行機器人1之定位。
此外，在本實施形態之自走式關節機器人1中，台車基準點之目標位置，係進行作業之既定之基準作業位置P1。或者，本實施形態之自走式關節機器人1之台車7，搭載有往控制單元6供應電力之電池88，而台車基準點之目標位置，係規定於用於對電池88進行充電之充電站49之充電位置P2。
如此般，在本實施形態之自走式關節機器人1中，能夠在基準作業位置P1與充電位置P2之間自走。另外，在本實施形態中，在機器人1從基準作業位置P1往充電位置P2或往其反向進行移動之情形，控制單元6雖以行走模式控制機器人1，但亦在上述之情形，控制單元6亦可以作業模式控制機器人1。
於以上說明了本發明之較佳之實施形態。對本領域技術人員而言，可根據以上說明而知悉本發明之眾多改良或其他實施形態。因此，上述說明，應被解釋為僅作為例示，且係以對本領域技術人員教示實行本發明之最佳態樣之目的而提供。在不脫離本發明之精神下，可實質性地變 更其構造及/或功能之細節。

Claims (6)

  1. 一種自走式關節機器人，係在生產工廠中進行作業，其特徵在於，具備：可自走之台車，具有分別藉由伺服馬達驅動之用於在二維平面內進行自走之至少二個動作軸；機器人臂，被支承於該台車，具有藉由伺服馬達驅動且構成關節之至少一個動作軸；末端執行器，設於該機器人臂之前端；以及控制單元，設於該台車內，控制該機器人臂之動作軸及該台車之動作軸；該控制單元，具有複數個控制模式，包含以藉由該機器人臂之動作軸與該台車之動作軸協同動作而使規定於該機器人臂或該末端執行器之控制點到達目標位置之方式對該機器人臂之動作軸及該台車之動作軸進行三維位置控制之作業模式、及以規定於該台車、該機器人臂或該末端執行器之台車基準點到達目標位置之方式對該台車之動作軸進行二維位置控制之行走模式。
  2. 如申請專利範圍第1項之自走式關節機器人，其進一步具備檢測該台車之當前位置之測位裝置；該控制單元，根據以該測位裝置所檢測出之該台車之當前位置，並以該台車基準點到達目標位置之方式，以該行走模式控制該台車之動作軸。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之自走式關節機器人，其進一步具備檢測設於該台車基準點之目標位置或其附近之標記與該台車之相對位置關係之標記檢測裝置；該控制單元，根據該標記與該台車之相對位置關係，並以該台車基準點到達目標位置之方式，以該行走模式控制該台車之動作軸。
  4. 如申請專利範圍第3項之自走式關節機器人，其中，該控制單元，根據該標記與該台車之相對位置關係，以修正該台車相對於進行該作業之既定之基準作業位置之位置誤差的方式，以該作業模式控制該機器人臂之動作軸及該台車之動作軸之至少一方。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之自走式關節機器人，其中，該台車基準點之目標位置，係進行該作業之既定之基準作業位置。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之自走式關節機器人，其中，該台車搭載有往該控制單元供應電力之電池；該台車基準點之目標位置，係規定於設置在該生產工廠之用於對該電池進行充電之充電站的充電位置。
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