【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、把持搬送ロボットに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grip and transfer robot.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の把持搬送ロボットでは、対象物
の位置に応じてアームを移動させることにより、対象物
に対するハンドの位置を変更していた。2. Description of the Related Art In a gripping and conveying robot of this type, the position of a hand with respect to an object is changed by moving an arm according to the position of the object.
【０００３】例えば図５に示す如く、第１アーム１８の
基端部が軸Ａ１の回りに回転自在に支持され、第１アー
ム１８の先端部に第２アーム２０の基端部が軸Ａ２の回
りに回転自在に支持され、第２アーム２０の先端部にハ
ンド２２が取り付けられている。軸Ａ１の回りの回転角
θ1はパルスモータＭ１で変更され、軸Ａ２の回りの回
転角θ2はパルスモータＭ２で変更される。回転角θ1及
びθ2を変化させてハンド２２を対象物１０の位置に移
動させた後、ハンド２２で対象物１０を把持する。For example, as shown in FIG. 5, the base end portion of the first arm 18 is rotatably supported around the axis A1, and the base end portion of the second arm 20 is attached to the tip end of the first arm 18 about the axis A2. The hand 22 is rotatably supported around and has a hand 22 attached to the tip of the second arm 20. The rotation angle θ1 around the axis A1 is changed by the pulse motor M1, and the rotation angle θ2 around the axis A2 is changed by the pulse motor M2. After changing the rotation angles θ1 and θ2 to move the hand 22 to the position of the target object 10, the hand 22 grips the target object 10.
【０００４】対象物１０が予め設定された位置にあると
きには、回転角θ1及びθ2を変更することなく、ハンド
２２で対象物１０を把持することができる。しかし、こ
の位置が設定位置からずれた場合、従来ではパルスモー
タＭ１及びＭ２を回転駆動して把持姿勢を修正していた
ので、ハンド２２を駆動するエネルギーに比し大きなエ
ネルギーを消費し、効率良く対象物１０を把持すること
ができなかった。When the object 10 is at a preset position, the object 22 can be grasped by the hand 22 without changing the rotation angles θ1 and θ2 . However, when this position deviates from the set position, conventionally, the pulse motors M1 and M2 are rotationally driven to correct the gripping posture, so that a large amount of energy is consumed compared to the energy for driving the hand 22 and the efficiency is improved. The object 10 could not be gripped.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような問題点に鑑み、エネルギー消費を低減して効率良
く対象物を把持することができる把持搬送ロボットを提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of such problems, an object of the present invention is to provide a gripping and conveying robot capable of efficiently gripping an object while reducing energy consumption.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段及びその作用】図１は、本
発明に係る把持搬送ロボットの原理構成を示す。[Means for Solving the Problem and Its Action] FIG. 1 shows the principle configuration of a gripping and conveying robot according to the present invention.
【０００７】この把持搬送ロボットは、多関節アーム
１、２の先端部にハンド３が取り付けられ、ハンド３で
対象物４を把持するものであって、対象物４の位置Ｐを
計測する手段５と、対象物４の期待位置ＰO及びハンド
可動範囲ｄmaxを設定する手段６と、期待位置ＰOに対す
る計測位置Ｐのずれｄを算出する手段７と、ずれｄがハ
ンド可動範囲ｄmax内であるか否かを判定する手段８
と、該判定が肯定判定の場合には、ハンド３を駆動して
把持姿勢を修正し、該判定が否定判定の場合には、アー
ム１、２を駆動して把持姿勢を修正する手段９とを備え
ている。In this gripping and conveying robot, a hand 3 is attached to the tip ends of the articulated arms 1 and 2, and an object 4 is gripped by the hand 3, and a means 5 for measuring a position P of the object 4 is provided. When, a means 6 for setting an expected position PO and the hand movement range dmax of the object 4, and means 7 for calculating the deviation d of the measuring position P with respect to the expected position PO, the deviation d is the hand moving range dmax Means 8 for determining whether or not
If the determination is affirmative, the hand 3 is driven to correct the gripping posture, and if the determination is negative, the arms 1 and 2 are driven to correct the gripping posture. Is equipped with.
【０００８】従来ではｄ≦ｄmaxであってもアーム１、
２を駆動して把持姿勢を修正していたが、本発明ではこ
のような場合、ハンド３を駆動して把持姿勢を修正する
ので、消費エネルギーが従来よりも低減され、効率良く
対象物４を把持することが可能となる。Conventionally, even if d ≦ dmax , the arm 1,
Although the gripping posture is corrected by driving 2 in the present invention, in such a case, since the gripping posture is corrected by driving the hand 3, energy consumption is reduced as compared with the conventional case, and the object 4 is efficiently moved. It becomes possible to grip.
【０００９】本発明の第１態様では、ハンド３は、例え
ば図３に示す如く、２本のフィンガ２４ａ、２４ｂを接
近させて対象物４を把持し、上記把持姿勢修正手段９
は、上記肯定判定の場合には、２本のフィンガ２４ａ、
２４ｂの中心位置を変更して把持姿勢を修正する。In the first aspect of the present invention, the hand 3 holds the object 4 by bringing the two fingers 24a and 24b close to each other as shown in FIG.
In the case of the affirmative determination, is the two fingers 24a,
The gripping posture is corrected by changing the center position of 24b.
【００１０】この場合、単に２本のフィンガ２４ａ、２
４ｂをずれｄだけ平行移動させればよいので、構成が簡
単である。In this case, only two fingers 24a, 2
Since it is only necessary to move 4b in parallel by the displacement d, the configuration is simple.
【００１１】本発明の第２態様では、ハンド３は多関節
アーム１、２に着脱自在であり、ハンド３の種類を識別
する手段と、該種類に応じて上記ハンド可動範囲ｄmax
が格納された記憶手段と、識別された該種類に応じた該
ハンド可動範囲ｄmaxを該記憶手段から読み出す手段と
を備えている。In the second aspect of the present invention, the hand 3 is attachable to and detachable from the articulated arms 1 and 2, and means for identifying the type of the hand 3 and the hand movable range dmax according to the type.
And a means for reading the hand movable range dmax corresponding to the identified type from the storage means.
【００１２】この構成の場合、ハンド３を取り換える毎
にハンド可動範囲ｄmaxを設定する必要がなく、また、
ハンド可動範囲ｄmaxを毎回設定することによる誤入力
を防止することが可能となる。In the case of this configuration, it is not necessary to set the hand movable range dmax each time the hand 3 is replaced, and
It is possible to prevent erroneous input due to setting the hand movable range dmax each time.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】（１）第１実施例 図２は、第１実施例の把持搬送ロボット構成図である。(1) First Embodiment FIG. 2 is a block diagram of the gripping and conveying robot of the first embodiment.
【００１５】対象物１０は、搬送装置１２上にほぼ一定
のピッチで載置され、このピッチで間欠送りされる。搬
送装置１２の側方には把持搬送ロボット１４が配置さ
れ、この位置に対象物１０が停止する毎に、把持搬送ロ
ボット１４は、対象物１０を把持して他の所定位置へ移
送する。The object 10 is placed on the carrier 12 at a substantially constant pitch and is intermittently fed at this pitch. A gripping and conveying robot 14 is arranged on the side of the conveying device 12, and every time the object 10 stops at this position, the gripping and conveying robot 14 grips the object 10 and transfers it to another predetermined position.
【００１６】把持搬送ロボット１４は、支柱１６に第１
アーム１８の基端部が回転自在に支持され、パルスモー
タＭ１で第１アーム１８が回転駆動される。第１アーム
１８の先端部には、第２アーム２０の基端部が回転自在
に支持され、パルスモータＭ２で第２アーム２０が回転
駆動される。第２アーム２０の先端部には昇降回転駆動
部２１が固定され、この昇降回転駆動部２１にハンド２
２が取り付けられている。昇降回転駆動部２１にはパル
スモータＭ３及びＭ４が内蔵され、パルスモータＭ３に
よりハンド２２がその軸の回りに回転駆動され、パルス
モータＭ４によりハンド２２がその軸方向に駆動され
る。The gripping and conveying robot 14 has a first support 16 mounted on the support 16.
The base end of the arm 18 is rotatably supported, and the pulse motor M1 rotationally drives the first arm 18. The base end portion of the second arm 20 is rotatably supported by the tip end portion of the first arm 18, and the second arm 20 is rotationally driven by the pulse motor M2. An elevating / rotating drive unit 21 is fixed to the tip of the second arm 20, and the hand 2 is attached to the elevating / rotating drive unit 21.
2 is attached. The elevating / rotating drive unit 21 has pulse motors M3 and M4 built therein. The pulse motor M3 rotationally drives the hand 22 around its axis, and the pulse motor M4 drives the hand 22 in its axial direction.
【００１７】ハンド２２は、図３に示す如く、パルスモ
ータＭ５により送りねじ２３ａが回転駆動され、送りね
じ２３ａに螺合したフィンガー２４ａが送りねじ２３ａ
の軸方向に直線駆動される。同様に、パルスモータＭ６
により送りねじ２３ｂが回転駆動され、送りねじ２３ｂ
に螺合したフィンガー ２４ｂが送りねじ２３ｂの軸方
向に直線駆動される。As shown in FIG. 3, in the hand 22, the feed screw 23a is rotationally driven by the pulse motor M5, and the finger 24a screwed to the feed screw 23a has the feed screw 23a.
Is driven linearly in the axial direction. Similarly, the pulse motor M6
The feed screw 23b is rotationally driven by the feed screw 23b.
The finger 24b screwed into the shaft is linearly driven in the axial direction of the feed screw 23b.
【００１８】図中、２６は、パルスモータＭ３〜Ｍ６に
給電するためのケーブルである。In the figure, 26 is a cable for supplying electric power to the pulse motors M3 to M6.
【００１９】搬送装置１２を挟んで把持搬送ロボット１
４と反対側に支柱２８が立設され、支柱２８の上部に撮
像装置３０がその光軸を下方に向けて固定されている。
撮像装置３２から出力されるビデオ信号は画像処理装置
３２に供給され、対象物１０の位置Ｐ及び姿勢Ｓが計測
される。この計測位置Ｐ及び姿勢Ｓは、制御装置３４に
供給される。A gripping and conveying robot 1 with the conveying device 12 interposed therebetween.
A column 28 is erected on the side opposite to the column 4, and an imaging device 30 is fixed to the upper portion of the column 28 with its optical axis facing downward.
The video signal output from the imaging device 32 is supplied to the image processing device 32, and the position P and the posture S of the object 10 are measured. The measurement position P and the attitude S are supplied to the control device 34.
【００２０】制御装置３４には、対象物１０の期待位置
ＰO等を設定するためのキーボード３６が接続されてい
る。制御装置３４は、これら計測位置Ｐ、姿勢Ｓ及び期
待位置ＰOに基づいてパルスモータＭ１〜Ｍ６を制御す
ることにより、対象物１０を把持しこれを他の所定位置
へ移送する。A keyboard 36 for setting an expected position PO of the object 10 and the like is connected to the control device 34. The control device 34 controls the pulse motors M1 to M6 based on the measured position P, the posture S, and the expected position PO to grip the object 10 and transfer it to another predetermined position.
【００２１】制御装置３４はマイクロコンピュータを備
えており、対象物１０を把持するそのソフトウエア構成
を図４に基づいて説明する。以下、括弧内の数値は図中
のステップ識別番号を示す。The control device 34 is equipped with a microcomputer, and its software configuration for gripping the object 10 will be described with reference to FIG. Hereinafter, the numerical value in parentheses indicates the step identification number in the figure.
【００２２】（４０）画像処理装置３２から対象物１０
の計測位置Ｐ及び姿勢Ｓを読み込む。(40) From the image processing device 32 to the object 10
The measurement position P and the posture S of are read.
【００２３】（４１）計測位置Ｐ及び姿勢Ｓを把持搬送
ロボット１４から見た座標系、例えば第１アーム１８の
回転中心位置を原点とする固定座標系の座標に変換す
る。(41) The measurement position P and the posture S are converted into coordinates of a coordinate system viewed from the gripping and conveying robot 14, for example, coordinates of a fixed coordinate system having the origin of the rotation center position of the first arm 18.
【００２４】（４２）期待位置ＰOに対する計測位置Ｐ
のずれｄ、すなわち計測位置Ｐと期待位置ＰOとの間の
距離ｄを算出する。この期待位置ＰOは、キーボード３
６を操作して予めメモリに設定されており、把持搬送ロ
ボット１４から見た対象物１０の位置座標で表される。(42) Measured position P relative to expected position PO
Deviation d, that is, the distance d between the measurement position P and the expected position PO is calculated. This expected position PO is the keyboard 3
6 is set in the memory in advance by operating 6 and is represented by the position coordinates of the object 10 viewed from the gripping transfer robot 14.
【００２５】（４３）ずれｄとハンド可動範囲ｄmaxの
大小関係を判定する。ハンド可動範囲ｄmaxは、フィン
ガー２４ａとフィンガー２４ｂの中点Ｍの移動可能範囲
であり、フィンガー２４ａとフィンガー２４ｂとの最大
間隔及び対象物１０の幅により定まる。ハンド可動範囲
ｄmaxはキーボード３６を操作して予めメモリに設定さ
れている。(43) The magnitude relationship between the deviation d and the hand movable range dmax is determined. The hand movable range dmax is a movable range of the middle point M of the fingers 24 a and 24 b, and is determined by the maximum distance between the fingers 24 a and 24 b and the width of the object 10. The hand movable range dmax is preset in the memory by operating the keyboard 36.
【００２６】（４４）ｄ≦ｄmaxの場合には、図２に示
す如くハンド２２を対象物１０上に位置させた状態で、
パルスモータＭ１及びＭ２を回転駆動せずにパルスモー
タＭ５及びＭ６を回転駆動させて、フィンガー２４ａ及
び２４ｂを初期位置からそれぞれずれｄだけ移動させ
る。移動方向は、期待位置ＰOを始点とし計測位置Ｐを
終点とするベクトルの方向及びパルスモータＭ３による
ハンド２２の回転角で定まる。(44) When d ≦ dmax , the hand 22 is positioned on the object 10 as shown in FIG.
The pulse motors M5 and M6 are rotationally driven without rotationally driving the pulse motors M1 and M2 to move the fingers 24a and 24b from the initial position by a displacement d. The movement direction is determined by the direction of the vector having the expected position PO as the start point and the measurement position P as the end point, and the rotation angle of the hand 22 by the pulse motor M3.
【００２７】例えば図３に示す如く、フィンガー２４ａ
及び２４ｂの初期位置は、中点Ｍから互いに反対方向に
共に距離Ｄだけ離れた位置となっている。中点Ｍからの
フィンガー２４ａの目標位置をＤ−ｄとし、中点Ｍから
のフィンガー２４ｂの目標位置をＤ＋ｄとして、パルス
モータＭ５及びＭ６を回転駆動させ、フィンガー２４ａ
及び２４ｂの位置を図示二点鎖線で示す如くする。For example, as shown in FIG. 3, fingers 24a
The initial positions of 24b and 24b are separated from the midpoint M by the distance D in opposite directions. The target position of the finger 24a from the midpoint M is D-d, the target position of the finger 24b from the midpoint M is D + d, and the pulse motors M5 and M6 are rotationally driven to move the finger 24a.
The positions of 24b and 24b are indicated by the two-dot chain line in the figure.
【００２８】（４５）ｄ＞ｄmaxの場合には、計測位置
Ｐに在る対象物１０を把持するために、従来と同様にパ
ルスモータＭ５及びＭ６を回転駆動せずにパルスモータ
Ｍ１及びＭ２を回転駆動して、第１アーム１８及び第２
アーム２０を移動させる。When (45) d> dmax , the pulse motors M1 and M2 are not driven to rotate in order to grip the object 10 at the measurement position P, as in the conventional case. To rotate the first arm 18 and the second arm.
The arm 20 is moved.
【００２９】（４６）図２に示す状態から、対象物１０
の姿勢に応じてパルスモータＭ３でハンド２２を回転さ
せ、パルスモータＭ４でハンド２２を下降させて対象物
１０の両側にフィンガー２４ａ及び２４ｂを位置させ、
フィンガー２４ａ及び２４ｂを互いに接近する方向へ移
動させることにより、対象物１０を把持する。(46) From the state shown in FIG.
The hand 22 is rotated by the pulse motor M3 in accordance with the posture of the robot 10 and the hand 22 is lowered by the pulse motor M4 to position the fingers 24a and 24b on both sides of the object 10.
The object 10 is gripped by moving the fingers 24a and 24b in the directions approaching each other.
【００３０】従来ではｄ≦ｄmaxであってもパルスモー
タＭ１及びＭ２を駆動して把持姿勢を修正していたが、
本実施例ではこのような場合、パルスモータＭ５及びＭ
６のみを駆動して把持姿勢を修正するので、消費エネル
ギーが従来よりも低減され、効率良く対象物１０を把持
することが可能となる。Conventionally, the pulse motors M1 and M2 were driven to correct the gripping posture even when d ≦ dmax .
In the present embodiment, in such a case, the pulse motors M5 and M
Since only 6 is driven to correct the gripping posture, energy consumption is reduced as compared with the conventional case, and the object 10 can be gripped efficiently.
【００３１】（２）第２実施例 第２実施例では、図２において、ハンド２２は昇降回転
駆動部２１に対し着脱自在となっている。また、対象物
１０のサイズに対応して複数種のハンド２２を用意して
いる。各ハンド２２には、その種類を区別するための数
字又は記号、例えばハンド番号Ｎが付されている。この
ハンド番号Ｎは、ハンド２２を取り換えた後に撮像装置
３０で撮像され、画像処理装置３２で認識されて制御装
置３４に供給される。制御装置３４には、キーボード３
６を操作して予め設定された例えば次のようなテーブル
がメモリに格納されている。(2) Second Embodiment In the second embodiment, in FIG. 2, the hand 22 is attachable to and detachable from the up-and-down rotation drive unit 21. Further, a plurality of types of hands 22 are prepared corresponding to the size of the object 10. Each hand 22 is provided with a number or symbol for distinguishing its type, for example, a hand number N. The hand number N is picked up by the image pickup device 30 after the hand 22 is replaced, recognized by the image processing device 32, and supplied to the control device 34. The control device 34 includes a keyboard 3
The following table preset by operating 6 is stored in the memory.
【００３２】 ハンド番号Ｎ ハンド可動範囲ｄmax（ｍｍ） １ ５０ ２ ４０ ３ ７０ ４ ２０ 制御装置３４は、ハンド番号Ｎに対応したハンド可動範
囲ｄmaxをこのテーブルから選定し、図４のステップ４
３においてこのハンド可動範囲ｄmaxを用いる。他の点
は上記第１実施例と同一である。Hand number N Hand movable range dmax (mm) 1 50 2 40 3 70 4 20 The control device 34 selects the hand movable range dmax corresponding to the hand number N from this table, and step 4 in FIG.
In 3, the hand movable range dmax is used. The other points are the same as in the first embodiment.
【００３３】本第２実施例によれば、ハンド２２を取り
換える毎にハンド可動範囲ｄmaxを設定する必要がな
く、また、ハンド可動範囲ｄmaxを毎回設定することに
よる誤入力を防止することが可能となる。According to the second embodiment, it is not necessary to set the hand movable range dmax each time the hand 22 is replaced, and erroneous input due to the hand movable range dmax being set every time can be prevented. It will be possible.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明した如く、従来では対象物の期
待位置からのずれｄがｄ≦ｄmaxであってもアームを駆
動して把持姿勢を修正していたが、本発明に係る把持搬
送ロボットによれば、このような場合、アーム先端部の
ハンドを駆動して把持姿勢を修正するので、消費エネル
ギーが従来よりも低減され、効率良く対象物を把持する
ことが可能となるという効果を奏する。As described above, conventionally, even if the deviation d from the expected position of the object is d ≦ dmax , the arm is driven to correct the gripping posture, but the gripping and conveying according to the present invention is performed. According to the robot, in such a case, since the hand at the tip of the arm is driven to correct the gripping posture, energy consumption is reduced as compared with the conventional case, and it is possible to efficiently grip an object. Play.
【００３５】本発明の上記第１態様によれば、単に２本
のフィンガをずれｄだけ平行移動させればよいので、構
成が簡単であるという効果を奏する。According to the first aspect of the present invention, it is sufficient to simply move the two fingers in parallel by the displacement d, so that the structure is simple.
【００３６】本発明の上記第２態様によれば、ハンドを
取り換える毎にハンド可動範囲ｄmaxを設定する必要が
なく、また、ハンド可動範囲ｄmaxを毎回設定すること
による誤入力を防止することが可能となるという効果を
奏する。According to the second aspect of the [0036] present invention, it is not necessary to set the hand moving range dmax each replacing the hand, also prevents erroneous inputs to set the hand moving range dmax each There is an effect that it becomes possible.
【図１】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例の把持搬送ロボット構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram of a gripping and conveying robot according to the first embodiment of the present invention.
【図３】ハンドによる把持姿勢修正説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of correction of a gripping posture by a hand.
【図４】対象物把持手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an object gripping procedure.
【図５】従来技術の問題点説明図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a problem of the conventional technique.
１０ 対象物 １２ 搬送装置 １４ 把持搬送ロボット １８ 第１アーム ２０ 第２アーム ２１ 昇降回転駆動部 ２２ ハンド ２４ａ、２４ｂ フィンガー ３０ 撮像装置 ２３ａ、２３ｂ 送りねじ Ｍ１〜Ｍ６ パルスモータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Object 12 Conveying device 14 Grasping conveying robot 18 First arm 20 Second arm 21 Lifting / rotating drive unit 22 Hands 24a, 24b Fingers 30 Imaging device 23a, 23b Feed screw M1-M6 Pulse motor
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208305AJPH0550389A (en) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Holding and carrying robot |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208305AJPH0550389A (en) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Holding and carrying robot |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0550389Atrue JPH0550389A (en) | 1993-03-02 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208305AWithdrawnJPH0550389A (en) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Holding and carrying robot |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0550389A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109483573A (en)* | 2017-09-12 | 2019-03-19 | 发那科株式会社 | Machine learning device, robot system and machine learning method |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109483573A (en)* | 2017-09-12 | 2019-03-19 | 发那科株式会社 | Machine learning device, robot system and machine learning method |
| JP2019048365A (en)* | 2017-09-12 | 2019-03-28 | ファナック株式会社 | Machine learning device, robot system and machine learning method |
| CN109483573B (en)* | 2017-09-12 | 2020-07-31 | 发那科株式会社 | Machine learning device, robot system, and machine learning method |
| US10737385B2 (en) | 2017-09-12 | 2020-08-11 | Fanuc Corporation | Machine learning device, robot system, and machine learning method |
| Publication | Publication Date | Title |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination | Free format text:JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date:19981112 |