(57)【要約】【課題】アームにより部材同士の組み立て組立作業を行なう際に、撮像装置による撮像領域を限定することができ、その組立作業を迅速かつ確実に行なうことができるロボット、および、かかるロボットを備えたロボットシステムを提供すること。【解決手段】ロボット１は、ロボット本体２と、ロボット本体２に接続された第１アーム３ａおよび第２アーム３ｂと、部材２０１が載置される載置領域と、第１アーム３ａおよび第２アーム３ｂが部材２０１と部材２０２とを組み立てる組立作業を行なう作業領域とに可動される可動ステージ５と、作業領域を撮像して撮像情報を提供する撮像装置としてのカメラ４ａおよび４ｂとを備え、可動ステージ５が部材２０１を載置領域から作業領域に搬送し、第１アーム３ａおよび第２アーム３ｂが撮像情報に基づいて組立作業する。【選択図】図７
2014124737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアームと、
複数の前記アームが接続されるロボット本体と、
部材が載置される載置領域と、前記アームが前記部材を含む部材群を組立作業する作業領域と、に可動される可動ステージと、
前記作業領域を撮像して撮像情報を提供する撮像装置と、を備え、
前記可動ステージが前記部材を前記載置領域から前記作業領域に搬送し、
前記アームが前記撮像情報に基づいて前記部材群を組立作業することを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記アームが把持して前記作業領域に搬送した部材と、
前記可動ステージが前記載置領域から前記作業領域に搬送した部材と、を含む部材群を複数の前記アームが組立作業する請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記撮像装置において前記作業領域に前記部材群の部材が撮像されないと、前記可動ステージは前記載置領域へ移動する請求項１または２に記載のロボット。
【請求項４】
前記ロボット本体は、前記各アームが一方の側面ともう一方の側面とにそれぞれ接続された胴部を有し、
前記撮像装置は、前記胴部の上部または上方に配置されたカメラを有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項５】
前記各アームは、前記胴部との接続部位からハンドとの接続部位までの長さが等しく、前記胴部の中心軸に対して線対称に配置され、
前記作業領域にある前記可動ステージの中心軸は、前記可動ステージの平面視で、前記胴部の中心軸と交差する請求項４に記載のロボット。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記作業領域にある前記可動ステージの鉛直上方に配置されたカメラを有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項７】
前記可動ステージは、透光性を有し、
前記撮像装置は、前記作業領域にある前記可動ステージの下方に配置されたカメラを有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項８】
前記作業領域において、前記各アームは屈伸限界に対して余裕を有する屈伸範囲で組立作業する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項９】
前記可動ステージは、平面視で矩形をなすものである請求項１ないし８のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１０】
水平面上で互いに直交する２つの座標軸をｘ軸とｙ軸としたとき、前記可動ステージを前記ｘ軸方向に移動させるｘ軸方向移動機構と、前記可動ステージを前記ｙ軸方向に移動させるｙ軸方向移動機構とを有する請求項１ないし９のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のロボットと、
前記部材が予め載置される補助テーブルと、を備えることを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットおよびロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばプリンター等のような精密機器を複数種組み立てるセル生産方式（需要に対応した変機種変量生産方式）の生産システムが知られている。この生産システムでは、人間に代わって組立作業を行なうロボットとして、胴部と、胴部に接続され、複数のアームを回動自在に連結してなる２本のアーム連結体と有する双腕ロボットを用いることができる（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のロボットを用いた場合、精密機器を構成する部材を撮像して、その撮像情報に基づいて、組立作業を行なうこととなる。この組立作業を行なう際には、部材を探し出す必要があり、この場合、比較的広範囲の領域を撮像することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、比較的広範囲の領域を撮像すると、当該撮像した画像の処理に多大の時間を費やすこととなり、組立作業が遅延するという問題があった。また、目的の部材を探し出すことができたとしても、アーム連続体の長さに限界があるため、当該アーム連続体が部材に届かず、組立作業を行なうことができなくなるという問題もあった。さらに、部材の位置によっては、アーム連続体が駆動しがたい姿勢となる場合もあり、この場合も組立作業を行なうことができなくなる、または、組立作業が遅延するという問題も生じる。
本発明の目的は、アームにより部材同士の組立作業を行なう際に、撮像装置による撮像領域を限定することができ、その組立作業を迅速かつ確実に行なうことができるロボット、および、かかるロボットを備えたロボットシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の適用例により達成される。
（適用例１）
本適用例のロボットは、複数のアームと、
複数の前記アームが接続されるロボット本体と、
部材が載置される載置領域と、前記アームが前記部材を含む部材群を組立作業する作業領域と、に可動される可動ステージと、
前記作業領域を撮像して撮像情報を提供する撮像装置と、を備え、
前記可動ステージが前記部材を前記載置領域から前記作業領域に搬送し、
前記アームが前記撮像情報に基づいて前記部材群を組立作業することを特徴とする。
これにより、アームにより部材同士の組立作業を行なう際に、
その組立作業が行われる可動ステージの作業領域上を撮像装置で集中的に撮像して、撮像領域を限定することができる。その結果、撮像情報に基づいた組立作業を迅速かつ確実に行なうことができる。
【０００６】
（適用例２）
また、本適用例のロボットでは、前記アームが把持して前記作業領域に搬送した部材と、
前記可動ステージが前記載置領域から前記作業領域に搬送した部材と、を含む部材群を複数の前記アームが組立作業するのが好ましい。
これにより、アームが後者の部材を可動ステージに載置する必要が省略されるため、アームを組立作業に優先的に用いることができる。これにより、組立時の作業効率が向上する。
【０００７】
（適用例３）
また、本適用例のロボットでは、前記撮像装置において前記作業領域に前記部材群の部材が撮像されないと、前記可動ステージは前記載置領域へ移動するのが好ましい。
これにより、載置領域に移動した可動ステージ上に部材を載置するよう促すことができ、よって、組立作業の停滞を防止することができる。
【０００８】
（適用例４）
また、本適用例のロボットでは、前記ロボット本体は、前記各アームが一方の側面ともう一方の側面とにそれぞれ接続された胴部を有し、
前記撮像装置は、前記胴部の上部または上方に配置されたカメラを有するのが好ましい。
これにより、作業領域にある可動ステージ上の部材群を撮像して、この部材群に含まれる部材同士の位置関係を確実に把握することができる。そして、その後の組立作業を確実に行なうことができる。
【０００９】
（適用例５）
また、本適用例のロボットでは、前記各アームは、前記胴部との接続部位からハンドとの接続部位までの長さが等しく、前記胴部の中心軸に対して線対称に配置され、
前記作業領域にある前記可動ステージの中心軸は、前記可動ステージの平面視で、前記胴部の中心軸と交差するのが好ましい。
これにより、作業領域にある可動ステージ上の組立対象物である部材等を、撮像装置の撮像範囲内に確実に収めることができる。
【００１０】
（適用例６）
また、本適用例のロボットでは、前記撮像装置は、前記作業領域にある前記可動ステージの鉛直上方に配置されたカメラを有するのが好ましい。
これにより、アームで部材等の撮像対象を遮ってしまうのをできる限り抑えることができ、その他、撮像精度も向上する。
【００１１】
（適用例７）
また、本適用例のロボットでは、前記可動ステージは、透光性を有し、
前記撮像装置は、前記作業領域にある前記可動ステージの下方に配置されたカメラを有するのが好ましい。
これにより、できる限り部材に接近して当該部材を撮像することができ、よって、部材の位置精度が向上する。
【００１２】
（適用例８）
また、本適用例のロボットでは、前記作業領域において、前記各アームは屈伸限界に対して余裕を有する屈伸範囲で組立作業するのが好ましい。
これにより、アームが無理な姿勢で組立作業を行なうのが確実に防止され、よって、当該組立作業を容易に行なうことができる。
【００１３】
（適用例９）
また、本適用例のロボットでは、前記可動ステージは、平面視で矩形をなすものであるのが好ましい。
これにより、可動ステージ上に部材を載置したり、可動ステージ上で組立作業をしたりするのに十分な面積を確保することができる。
【００１４】
（適用例１０）
また、本適用例のロボットでは、水平面上で互いに直交する２つの座標軸をｘ軸とｙ軸としたとき、前記可動ステージを前記ｘ軸方向に移動させるｘ軸方向移動機構と、前記可動ステージを前記ｙ軸方向に移動させるｙ軸方向移動機構とを有するのが好ましい。
これにより、可動ステージを載置領域と作業領域との間で確実に可動させることができ、よって、組立作業を行なうまでの過程で、その段階に応じて可動ステージを適宜所望の位置に配置することができる。
【００１５】
（適用例１１）
また、本適用例のロボットシステムは、本発明に係わるロボットと、
前記部材が予め載置される補助テーブルと、を備えることを特徴とする。
これにより、アームにより部材同士の組立作業を行なう際に、その組立作業が行われる可動ステージの作業領域上を撮像装置で集中的に撮像して、撮像領域を限定することができる。その結果、撮像情報に基づいた組立作業を迅速かつ確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係わるロボットシステムが備える本発明に係わるロボットの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１中の矢印Ａ方向から見た図（本発明に係わるロボットの第１実施形態を示す側面図）である。
【図３】図１に示すロボットの主要部のブロック図である。
【図４】図１に示すロボットに内蔵された制御手段の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図ある。
【図６】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図７】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図８】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図９】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１０】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１１】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１２】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１３】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１４】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１５】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１６】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１７】本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。
【図１８】本発明に係わるロボットシステムが備える本発明に係わるロボットの第２実施形態を示す側面図である。
【図１９】本発明に係わるロボットシステムが備える本発明に係わるロボットの第３実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係わるロボットおよびロボットシステムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係わるロボットシステムが備える本発明に係わるロボットの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た図（本発明に係わるロボットの第１実施形態を示す側面図）、図３は、図１に示すロボットの主要部のブロック図、図４は、図１に示すロボットに内蔵された制御手段の制御プログラムを示すフローチャート、図５〜図１７は、それぞれ、本発明に係わるロボットシステムの作動状態を順に示す平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１、図２、図５〜図１７中（図１８、図１９についても同様）の紙面の左右方向を「ｘ軸方向」、紙面の上下方向を「ｙ軸方向」、ｘ軸方向およびｙ軸方向のいずれにも垂直な方向を「ｚ軸方向」と言う。このｘ軸とｙ軸とは、水平面上で互いに直交する２つの座標軸となる。また、図２中（図１８、図１９についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言うこともある。
【００１８】
図５〜図１７に示すロボットシステム１００は、例えば、プリンター、カメラ等のような精密機器（電子機器）を組み立て製造するセル生産方式（需要に対応した変機種変量生産方式）の生産システムである。このロボットシステム１００は、ロボット１と、ロボット１を囲むように配置された第１の正面側補助テーブル（補助テーブル）１１、第２の正面側補助テーブル（補助テーブル）１２、第１の側面側補助テーブル１３および第２の側面側補助テーブル１４とを備えている。そして、ロボットシステム１００では、第１組立体２０と第２組立体３０の２つの品種の精密機器を１つのロボット１で組み立てることができる。第１組立体２０は、第１部材群に含まれている部材（部品）２０１と部材（部品）２０２とを組み立ててなるものである。第２組立体３０は、第２部材群に含まれている部材（部品）３０１と部材（部品）３０２とを組み立ててなるものである。なお、第１組立体２０、第２組立体３０は、それぞれ、完成品であってもよいし、未完成品であってもよい。
【００１９】
以下、ロボットシステム１００を構成する各部について説明する。
まず、ロボット１について説明する。
図１〜図３に示すように、ロボット１は、ロボット本体２と、第１アーム３ａと、第２アーム３ｂと、撮像装置としてのカメラ４ａおよび４ｂと、可動ステージ５と、ｘ軸方向移動機構６ｘと、ｙ軸方向移動機構６ｙと、支持台７と、制御部８を備えている。
【００２０】
支持台７は、ベース７１と、ベース７１の下部に配置された複数のキャスター７２とを有している。
図２に示すように、ベース７１は、平面状をなす上面７１１を有している。この上面７１１にロボット本体２やｙ軸方向移動機構６ｙを載置、固定することができる。
また、各キャスター７２は、それぞれ、間隔をおいて配置されている。このようなキャスター７２により、例えば作業者がロボット１を押して床面４０上を搬送することができる。
【００２１】
ロボット本体２は、胴部２１と、胴部２１の上側に設置されたパイロットランプ２２とを有している。
胴部２１は、ベース７１の上面７１１に起立して固定されている。この胴部２１の上部にある両肩部、すなわち、一方の側面ともう一方の側面（他方の面）とには、それぞれ、第１アーム３ａおよび第２アーム３ｂが接続されている。
【００２２】
パイロットランプ２２は、制御部８と電気的に接続されており、ロボット１（ロボットシステム１００）が作動中か否かを報知するものである。例えば、パイロットランプ２２が作動中であるときには、青色の光が発せられ、パイロットランプ２２が停止中であるときには、赤色の光が発せられる。このパイロットランプ２２の色を識別することにより、現在のロボット１の状態を、例えばロボット１全体を視認することができないが、パイロットランプ２２だけは視認可能な位置からでも認識することができる。
【００２３】
図１に示すように、第１アーム３ａは、ロボット１自身にとって右腕となり、第２アーム３ｂは、ロボット１自身にとって左腕となる。第１アーム３ａと第２アーム３ｂとは、配置位置が異なること以外は、同じ構成であるため、以下、第１アーム３ａについて代表的に説明する。
図１、図２に示すように、第１アーム３ａは、複数本（例えば本実施形態では３本）の長尺なエレメント（アーム）３１の端部同士を回動可能に連結してなる連結体（アーム連続体）を有している。そして、各エレメント３１の回動角度を適宜設定することにより、第１アーム３ａは、全体として屈曲、伸長することができる（図１参照）。なお、図１中では、第１アーム３ａ（第２アーム３ｂについても同様）の伸長限界を二点鎖線で示している。
【００２４】
また、第１アーム３ａの先端部には、エンドエフェクター（ハンド）３２を着脱自在に装着することができる。エンドエフェクター３２は、第１アーム３ａに装着された装着状態で、第１組立体２０や第２組立体３０等を把持することができる。エンドエフェクター３２の構成としては、特に限定されず、例えば、複数本のフィンガーを有する構成等が挙げられる。
【００２５】
なお、第１アーム３ａと第２アーム３ｂとは、胴部２１との接続部位からエンドエフェクター３２との接続部位までの長さ（全長）が互いに等しく、胴部２１の中心軸２１１に対して線対称に配置されている（図１参照）。
また、図３に示すように、第１アーム３ａは、各エレメント３１をそれぞれ独立して回動させる駆動源となるモーター３３と、各モーター３３の駆動を制御するモータードライバー３４とを有している。各モーター３３は、それぞれ、第１アーム３ａの関節付近に配置されている。また、各モーター３３は、それぞれ、当該モーター３３に対応するモータードライバー３４を介して、制御部８と電気的に接続されている。各モータードライバー３４は、それぞれ、支持台７のベース７１に格納されている。
【００２６】
さらに、第１アーム３ａは、装着状態のエンドエフェクター３２を作動させる駆動源となるモーター３５と、モーター３５の駆動を制御するモータードライバー３６とを有している。モーター３５は、第１アーム３ａの先端部付近に配置されている。また、モータードライバー３６は、モーター３５にケーブル（図示せず）を介して電気的に接続され、支持台７のベース７１に格納されている。
【００２７】
図１、図２に示すように、可動ステージ５は、ロボット本体２の正面側、すなわち、ｙ軸負方向に配置されている。この可動ステージ５は、ｘ軸方向移動機構６ｘとｙ軸方向移動機構６ｙとにより、水平方向に図１、図２中の二点鎖線で示す位置（この位置が「可動限界」となる）まで移動することができる。そして、可動ステージ５は、その可動範囲内で、載置領域（図５、図６、図１２参照）と、作業領域（図７〜図１１、図１３〜図１７参照）とに可動することができる。載置領域は、ロボット本体２（第１アーム３ａ、第２アーム３ｂ）に対して最も手前側、すなわち、ｙ軸負方向に沿って最も接近した位置で、部材２０１や部材３０１が載置される領域である。作業領域は、ロボット本体２に対して最も奥側、すなわち、ｙ軸方向に沿って最も離間した位置で、部材２０１と部材２０２とを組み立てて第１組立体２０を得たり、部材３０１と部材３０２とを組み立てて第２組立体３０を得たりする組立作業を行なう領域である。
【００２８】
また、このように可動する可動ステージ５は、平面視で台形（矩形）をなす板部材で構成されている。また、この台形の幅は、ｙ軸負方向に向かって漸減している。可動ステージ５がこのような形状をなすことにより、載置領域で可動ステージ５を第１の正面側補助テーブル１１と第２の正面側補助テーブル１２の間に容易に差し込む際に、当該可動ステージ５が円滑かつ確実に差し込まれることとなる。また、可動ステージ５上に部材２０１等を載置したり、可動ステージ５上で組立作業をしたりするのに十分な面積を確保することができる。
【００２９】
図１に示すように、作業領域にある可動ステージ５の中心軸５１は、その平面視で、ロボット本体２の胴部２１の中心軸２１１と交差している。これにより、作業領域にある可動ステージ５上の組立対象物である部材２０１等を、後述するカメラ４ａ、４ｂの撮像範囲内に確実に収めることができる。
また、図９、図１５に示すように、作業領域において、第１アーム３ａと第２アーム３ｂは、屈伸限界に対して余裕を有する屈伸範囲で組立作業することができる。これにより、第１アーム３ａと第２アーム３ｂとがそれぞれ無理な姿勢で組立作業を行なうのが確実に防止され、よって、当該組立作業を容易に行なうことができる。
【００３０】
作業領域内でも、特に、図１中のハッチングで示した範囲内で組立作業が行われるのが好ましい。この範囲のｘ軸方向の距離は、カメラ４ａとカメラ４ｂと間の距離である。また、ｙ軸方向の距離は、胴部２１側のエレメント３１（上腕）の長さ以上であって、当該エレメント３１とそれよりも先端側のエレメント３１（下腕）との長さの総和を足して、ｘ軸とｙ軸とを掛けた長さである。また、作業領域は左腕のエンドエフェクター（ハンド）３２の共通可動範囲内かつ右腕のエンドエフェクター（ハンド）３２の共通可動範囲内かつx軸方向は、左右それぞれの腕のエレメント３１の付け根（肩部）の間の範囲内であってもよい（図示せず）。
【００３１】
図２に示すように、支持台７の上面７１１には、ｙ軸方向移動機構６ｙが配置されており、このｙ軸方向移動機構６ｙ上には、ｘ軸方向移動機構６ｘが配置されている。また、ｘ軸方向移動機構６ｘとｙ軸方向移動機構６ｙとは、連結板１５を介して、連結されている。ｘ軸方向移動機構６ｘは、可動ステージ５をｘ軸方向に移動させる機構である。ｙ軸方向移動機構６ｙは、可動ステージ５をｙ軸方向に移動させる機構である。ｘ軸方向移動機構６ｘとｙ軸方向移動機構６ｙとは、配置位置が異なること以外は、同じ構成であるため、以下、ｘ軸方向移動機構６ｘについて代表的に説明する。
【００３２】
図２、図３に示すように、ｘ軸方向移動機構６ｘは、２本のリニアガイド６１と、ボールネジ６２と、モーター６３と、モータードライバー６４とを有している。
各リニアガイド６１は、それぞれ、ｘ軸方向に沿って配置され、可動ステージ５をその下側から支持している。また、リニアガイド６１同士は、ｙ軸方向に離間している。
ボールネジ６２は、リニアガイド６１同士の間に配置され、可動ステージ５の下部に連結されている。
【００３３】
モーター６３は、ボールネジ６２に連結され、当該ボールネジ６２を回転駆動させることができる。モーター６３は、モータードライバー６４を介して、制御部８と電気的に接続されている。
モータードライバー６４は、モーター６３の駆動を制御することができる。
そして、モーター６３が所定方向に回転することにより、当該モーター６３の回転力が、ボールネジ６２を介して、可動ステージ５をｘ軸方向に沿って移動させる並進力に変換される。これにより、可動ステージ５は、各リニアガイド６１に案内されつつ、例えばｘ軸正方向に向かって移動することができる。また、モーター６３が前記と反対方向に回転することにより、可動ステージ５は、各リニアガイド６１に案内されつつ、例えばｘ軸負方向に向かって移動することができる。
【００３４】
なお、ロボット１は、可動ステージ５をｘ軸回りに回動可能に支持する回動支持機構をさらに備えていてもよい。これにより、可動ステージ５がｘ軸回りに傾斜し、当該可動ステージ５上の撮像対象物の形状を容易に把握することができる場合がある。
図３に示すように、撮像装置であるカメラ４ａ、４ｂは、それぞれ、制御部８と電気的に接続されている。カメラ４ａ、４ｂは、それぞれ、作業領域にある可動ステージ５上を撮像して撮像情報を提供するものである。
【００３５】
図１に示すように、カメラ４ａとカメラ４ｂとは、ロボット本体２の胴部２１の上方、すなわち、胴部２１よりもｚ軸正側にそれぞれ配置されている。また、カメラ４ａとカメラ４ｂとは、胴部２１の中心軸２１１を関して対称的な位置関係にある、すなわち、胴部２１の中心軸２１１に対して線対称に配置されている。
このような配置により、作業領域にある可動ステージ５上の部材２０１および２０２（または部材３０１および３０２）を撮像して撮像情報を得、これら部材同士の位置関係を制御部８で確実に把握することができる。そして、この撮像情報（位置関係等の情報）に基づいて、その後の組立作業を確実に行なうことができる。
【００３６】
また、ロボット１では、載置領域と作業領域との間を可動する可動ステージ５に対して、可動ステージ５が作業領域にあるときに当該作業領域上を撮像する。すなわち、ロボット１では、撮像領域を限定することができる。これは、載置領域も含めて撮像する場合よりも、撮像対象を高倍率、高解像度で撮像することができるのに寄与する。これにより、画像処理を迅速に行なうことができ、その結果、組立作業の高速化につながる。また、微細組立ても可能となる。
【００３７】
カメラ４ａ、４ｂとしては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを用いることができる。これにより、濃淡画像を得ることができる。そして、制御部８の記憶部８２に予め記憶されているプログラムで、前記濃淡画像を２値化処理して、例えば部材２０１の位置、形状（エッジ）等を抽出することができる。この抽出結果に基づいて、ロボット１は、第１アーム３ａ、第２アーム３ｂが組立作業を行なうことができる。
【００３８】
なお、カメラ４ａ、４ｂは、それぞれ、本実施形態ではロボット本体２の胴部２１の上方に配置されているが、これに限定されず、例えば、胴部２１の上部に内蔵して、配置されていてもよい。
図３に示すように、制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、ＣＰＵ８１と電気的に接続された記憶部８２とを有している。
【００３９】
ＣＰＵ８１は、第１アーム３ａ、第２アーム３ｂ、カメラ４ａおよび４ｂ、ｘ軸方向移動機構６ｘ、ｙ軸方向移動機構６ｙ、パイロットランプ２２の作動を制御するものである。
記憶部８２は、各部の作動を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データを記憶（格納）するものである。記憶部８２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤ（Hard Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read−Only Memory）等のような記録媒体ある。
【００４０】
次に、第１の正面側補助テーブル１１、第２の正面側補助テーブル１２、第１の側面側補助テーブル１３、第２の側面側補助テーブル１４について説明する。
図５〜図１７に示すように、ロボットシステム１００では、第１の正面側補助テーブル１１は、ロボット１自身にとって正面右側に配置され、第２の正面側補助テーブル１２は、正面左側に配置され、第１の側面側補助テーブル１３は、右の側面側に配置され、第２の側面側補助テーブル１４は、左の側面側に配置されている。
【００４１】
第１の正面側補助テーブル１１は、少なくとも１つの部材２０１が予め一時的に仮置きされるテーブルである。第１の正面側補助テーブル１１には、作業者Ａ１が配備され、作業を行なう作業部１１１が設けられている。この作業部１１１に配備された作業者Ａ１には、ロボット１の第１アーム３ａ、第２アーム３ｂが到達することができず、よって、これらアームと作業者Ａ１とが衝突するのが防止され、作業時の安全性が高い。
また、可動ステージ５は、載置領域に位置した際に、第１の正面側補助テーブル１１（作業部１１１）に最も接近することができる。そして、この状態で、作業者Ａ１は、第１の正面側補助テーブル１１上の部材２０１を搬送して、可動ステージ５上に容易に載置することができる（図５、図６参照）。
【００４２】
また、第１の正面側補助テーブル１１には、部材２０１に付されるマーカー２０３が収納された引き出し（図示せず）が設置されている。作業者Ａ１は、部材２０１を可動ステージ５に載置するよりも以前に、作業部１１１で部材２０１にマーカー２０３を付す（図５、図７参照）。マーカー２０３は、部材２０１に関する情報が担持されたものであり、例えば、バーコードやＱＲコード（登録商標）等である。バーコードやＱＲコード（登録商標）は、それ自体の形状が決まっているため、カメラ４ａ、４ｂで容易に認識することができる。また、マーカー２０３を付す位置は、一定であるため、これによっても、カメラ４ａ、４ｂで容易に認識することができる。また、「部材２０１に関する情報」としては、特に限定されず、例えば、部材２０１の位置情報、部材２０１が部材２０２と組み立てられるもので部材こと、その組立体（第１組立体２０）の商品名等が挙げられる。
【００４３】
第１の側面側補助テーブル１３は、部材２０２や第１組立体２０が一時的に仮置きされるテーブルである。第１の側面側補助テーブル１３には、作業者Ａ２が配備されている。この第１の側面側補助テーブル１３に配備された作業者Ａ２には、ロボット１の第１アーム３ａ、第２アーム３ｂが到達することができず、よって、これらアームと作業者Ａ２とが衝突するのが防止され、作業時の安全性が高い。
【００４４】
第１の正面側補助テーブル１１のｘ軸正側には、間隙１６を介して、第２の正面側補助テーブル１２が隣り合って配置されている。間隙１６のｘ軸方向に沿った距離は、ｙ軸正側に向かって漸増している。これにより、載置領域で可動ステージ５を第１の正面側補助テーブル１１と第２の正面側補助テーブル１２の間に容易に差し込む際に、当該可動ステージ５がより円滑かつ確実に差し込まれることとなる。
【００４５】
第２の正面側補助テーブル１２は、少なくとも１つの部材３０１が予め一時的に仮置きされるテーブルである。第２の正面側補助テーブル１２には、作業者Ｂ１が配備され、作業を行なう作業部１２１が設けられている。この作業部１２１に配備された作業者Ｂ１には、ロボット１の第１アーム３ａ、第２アーム３ｂが到達することができず、よって、これらアームと作業者Ｂとが衝突するのが防止され、作業時の安全性が高い。
【００４６】
また、可動ステージ５は、載置領域に位置した際に、第２の正面側補助テーブル１２（作業部１２１）に最も接近することができる。そして、この状態で、作業者Ｂ１は、第２の正面側補助テーブル１２上の部材３０１を搬送して、可動ステージ５上に容易に載置することができる（図１１、図１２参照）。
また、第２の正面側補助テーブル１２上には、部材３０１に付されるマーカー３０３が用意されている。作業者Ｂ１は、部材３０１を可動ステージ５に載置するよりも以前に、作業部１２１で部材３０１にマーカー３０３を付す。マーカー３０３は、部材３０１に関する情報が担持されたものであり、例えば、バーコードやＱＲコード（登録商標）等である。また、「部材３０１に関する情報」としては、特に限定されず、例えば、部材３０１の位置情報、部材３０１が部材３０２と組み立てられるもので部材こと、その組立体（第２組立体３０）の商品名等が挙げられる。
【００４７】
第２の側面側補助テーブル１４は、部材３０２や第２組立体３０が一時的に仮置きされるテーブルである。第２の側面側補助テーブル１４には、作業者Ｂ２が配備されている。この第１の側面側補助テーブル１３に配備された作業者Ｂ２には、ロボット１の第１アーム３ａ、第２アーム３ｂが到達することができず、よって、これらアームと作業者Ｂ２とが衝突するのが防止され、作業時の安全性が高い。
【００４８】
次に、ロボットシステム１００の作動状態、すなわち、制御部８の制御プログラムを、図４に示すフローチャートに基づいて、図５〜図１７を参照しつつ説明する。この制御プログラムは、記憶部８２に予め記憶されている。
なお、ここでは、２つの部材同士を組み立てて組立体（第１組立体２０、第２組立体３０）を得る生産システムについて説明するが、これに限定されず、３つ以上の部材同士を組み立てて組立体を得る生産システムにも適用が可能である。
【００４９】
図５に示すように、ロボット１は、可動ステージ５が載置領域にある。この可動ステージ５上には、未だ何も載置されていない。
第１の正面側補助テーブル１１には、作業者Ａ１が配備されている。この第１の正面側補助テーブル１１の作業部１１１には、マーカー２０３が付された部材２０１が１つ載置されており、第１の正面側補助テーブル１１の作業部１１１以外の部分には、マーカー２０３が未だ付されていない複数の部材２０１が整列して載置されている。
【００５０】
第１の側面側補助テーブル１３には、作業者Ａ２が配備されている。この第１の側面側補助テーブル１３上には、複数の部材２０２と複数の第１組立体２０とがそれぞれ整列して載置されている。
第２の正面側補助テーブル１２には、作業者Ｂ１が配備されている。この第２の正面側補助テーブル１２の作業部１２１には、マーカー３０３が付された部材３０１が１つ載置されており、第２の正面側補助テーブル１２の作業部１２１以外の部分には、マーカー３０３が未だ付されていない複数の部材２０１が整列して載置されている。また、第２の正面側補助テーブル１２には、複数のマーカー３０３も整列して載置されている。
【００５１】
第２の側面側補助テーブル１４には、作業者Ｂ２が配備されている。この第２の側面側補助テーブル１４上には、複数の部材３０２と複数の第２組立体３０とがそれぞれ整列して載置されている。
また、制御部８では、例えば記憶部８２に記憶されている不要なデーターを消去する等の初期設定がされる（ステップＳ１）。
この状態から、図６に示すように、作業者Ａ１は、マーカー２０３が付された部材２０１を、第１の正面側補助テーブル１１の作業部１１１から搬送して、載置領域にある可動ステージ５に載置する。
【００５２】
次に、図７に示すように、可動ステージ５を作業領域に移動させる（ステップＳ２）。この移動により、部材２０１が載置領域から作業領域に搬送される。
次に、作業領域にある可動ステージ５上をカメラ４ａ、４ｂで撮像し（ステップＳ３）、マーカー２０３または３０３があるか否かを判断する（ステップＳ４）。この判断は、前述した画像処理により行なわれる。
【００５３】
ステップＳ４においてマーカー２０３があると判断されたら、部材２０１に関する情報を記憶部８２から呼び出す（ステップＳ５）。この情報には、「部材２０１と組み立てられるものは、部材２０２である」情報が含まれている。
一方、ステップＳ４においてマーカー２０３および３０３のいずれもないと判断されたら、可動ステージ５を載置領域に戻して（ステップＳ６）、制御部８に内蔵されているタイマー８３がスタートする（ステップＳ７）。なお、可動ステージ５が載置領域にある状態は、タイマー８３がタイムアップするまで維持され、その間に、例えば作業者Ａ１が、マーカー２０３が付された部材２０１を可動ステージ５に載置することができる。そして、タイマー８３がタイムアップすると（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻る。
【００５４】
次に、ステップＳ５を実行した後は、図８に示すように、ロボット１の第１アーム３ａを作動させて、第１の側面側補助テーブル１３上に予め用意してある部材２０２を把持して、可動ステージ５まで搬送する（ステップＳ９）。
次に、図９に示すように、ロボット１の第１アーム３ａおよび第２アーム３ｂをそれぞれ作動させて、可動ステージ５上に既に載置してある部材２０１と、第１の側面側補助テーブル１３からの部材２０２とを組み立てる組立作業を行なう（ステップＳ１０）。これにより、第１組立体２０が得られる。
【００５５】
次に、第１組立体２０の外観検査を行ない、当該第１組立体２０が良品か否かを判断する（ステップＳ１１）。この外観検査は、記憶部８２に予め記憶されている「第１組立体２０の外観のテンプレート」と、実際に得られた第１組立体２０の外観とを比較して、一致していれば第１組立体２０が良品であると判断し、一致していなければ第１組立体２０が不良品と判断する。なお、第１組立体２０の外観は、カメラ４ａ、４ｂにより撮像される。
【００５６】
ステップＳ１１において第１組立体２０が良品であると判断されたら、図１０に示すように、第１組立体２０を第１アーム３ａで把持して、第１の側面側補助テーブル１３まで搬送し、当該第１の側面側補助テーブル１３の所定の位置に載置する（ステップＳ１２）。このとき、可動ステージ５は、何も載置されていない状態となる（図１１参照）。
一方、ステップＳ１１において第１組立体２０が不良品であると判断されたら、ロボット１のパイロットランプ２２を「第１組立体２０が不良品である」旨の光を発するよう作動させる（ステップＳ１３）。これにより、「第１組立体２０が不良品である」旨が報知され、その後、例えば、作業者Ａ１が当該第１組立体２０を可動ステージ５から取り除いたり、部材２０１と部材２０２とを組み立て直したりすることができる。
【００５７】
次に、ステップＳ１２を実行した後は、図１２に示すように、可動ステージ５を載置領域に戻す（ステップＳ１４）。その後、制御部８のタイマー８３がスタートする（ステップＳ１５）。なお、可動ステージ５が載置領域にある状態は、タイマー８３がタイムアップするまで維持され、その間に、今度は、作業者Ｂ１が、マーカー３０３が付された部材３０１を、第２の正面側補助テーブル１２から可動ステージ５に載置することができる（図１２参照）。そして、タイマー８３がタイムアップすると（ステップＳ１６）、ステップＳ１に戻る。
【００５８】
次に、記憶部８２に記憶されている不要なデーターを消去する等の初期設定がされる（ステップＳ１）。
次に、図１３に示すように、可動ステージ５を作業領域に移動させる（ステップＳ２）。この移動により、部材３０１が載置領域から作業領域に搬送される。
次に、作業領域にある可動ステージ５上をカメラ４ａ、４ｂで撮像し（ステップＳ３）、マーカー２０３または３０３があるか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００５９】
ステップＳ４においてマーカー３０３があると判断されたら、部材３０１に関する情報を記憶部８２から呼び出す（ステップＳ５）。この情報には、「部材３０１と組み立てられるものは、部材３０２である」情報が含まれている。
一方、ステップＳ４においてマーカー２０３および３０３のいずれもないと判断されたら、可動ステージ５を載置領域に戻して（ステップＳ６）、制御部８のタイマー８３がスタートする（ステップＳ７）。なお、第１組立体２０を組み立てるときと同様に、タイマー８３が作動している間に、作業者Ｂ１が、マーカー３０３が付された部材３０１を可動ステージ５に載置することができる。そして、タイマー８３がタイムアップすると（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻る。
【００６０】
次に、ステップＳ５を実行した後は、図１４に示すように、ロボット１の第２アーム３ｂを作動させて、第２の側面側補助テーブル１４上に予め用意してある部材３０２を把持して、可動ステージ５まで搬送する（ステップＳ９）。
次に、図１５に示すように、ロボット１の第１アーム３ａおよび第２アーム３ｂをそれぞれ作動させて、可動ステージ５上に既に載置してある部材３０１と、第２の側面側補助テーブル１４からの部材３０２とを組み立てる組立作業を行なう（ステップＳ１０）。これにより、第２組立体３０が得られる。
【００６１】
次に、第２組立体３０の外観検査を行ない、当該第１組立体２０が良品か否かを判断する（ステップＳ１１）。この外観検査は、記憶部８２に予め記憶されている「第２組立体３０の外観のテンプレート」と、実際に得られた第２組立体３０の外観とを比較して、一致していれば第２組立体３０が良品であると判断し、一致していなければ第２組立体３０が不良品と判断する。なお、第２組立体３０の外観は、カメラ４ａ、４ｂにより撮像される。
【００６２】
ステップＳ１１において第２組立体３０が良品であると判断されたら、図１６に示すように、第２組立体３０を第２アーム３ｂで把持して、第２の側面側補助テーブル１４まで搬送し、当該第２の側面側補助テーブル１４の所定の位置に載置する（ステップＳ１２）。このとき、可動ステージ５は、何も載置されていない状態となる（図１７参照）。
一方、ステップＳ１１において第２組立体３０が不良品であると判断されたら、ロボット１のパイロットランプ２２を「第２組立体３０が不良品である」旨の光を発するよう作動させる（ステップＳ１３）。これにより、「第２組立体３０が不良品である」旨が報知され、その後、例えば、作業者Ｂ１が当該第２組立体３０を可動ステージ５から取り除いたり、部材３０１と部材３０２とを組み立て直したりすることができる。
【００６３】
次に、ステップＳ１２を実行した後は、それより下位のステップを順次実行する。
以上のようなロボットシステム１００の作動により、第１組立体２０、第２組立体３０をそれぞれ独立して確実に生産することができる。
また、第１アーム３ａ、第２アーム３ｂにより部材２０１と部材２０２との組み立て組立作業を行なう際に、その組立作業が行われる可動ステージ５の作業領域をカメラ４ａ、４ｂで集中的に撮像することができる、すなわち、カメラ４ａ、４ｂによる撮像領域を限定することができる。これにより、撮像領域が限定された分、画像処理を比較的高速に行なうことができ、よって、その画像情報（撮像情報）に基づいて、組立作業を迅速（比較的短時間で）かつ安定して行なうことができる。
【００６４】
これと同様に、第１アーム３ａ、第２アーム３ｂにより部材３０１と部材３０２との組み立て組立作業を行なう際にも、その組立作業を迅速かつ確実に行なうことができる。
また、部材２０１と部材２０２との組み立てる際に、ロボット１が部材２０１を可動ステージ５に載置する必要が省略されるため、第１アーム３ａ、第２アーム３ｂを組立作業に優先的に用いることができる。これにより、組立時の作業効率が向上する。また、ロボット１を構成する各部材の小型化にも寄与する。
【００６５】
これと同様に、部材３０１と部材３０２との組み立て組立作業を行なう際にも、組立時の作業効率が向上する。
また、第１アーム３ａや第２アーム３ｂを作動させるよりも、可動箇所が各アームより少ない可動ステージ５を作動させた方が、高精度で位置決めが可能となり、組立時の部材２０１等の位置精度が高まる。その他、各アームを部材搬送以外の作業（組立作業）に優先的に用いることができる、すなわち、各アームの使用の自由度が高まる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
図１８は、本発明に係わるロボットシステムが備える本発明に係わるロボットの第２実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係わるロボットおよびロボットシステムの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００６７】
本実施形態は、カメラの配置が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図１８に示すように、本実施形態では、カメラ４ａ、４ｂは、それぞれ、作業領域にある可動ステージ５の鉛直上方に配置されている。また、カメラ４ａ、４ｂは、ロボット本体２の上部から延在して設けられた支持アーム１７により、一括して支持されている。
カメラ４ａ、４ｂがこのように配置されていることにより、組立作業を行なうに際し、第１アーム３ａ、第２アーム３ｂで部材２０１等の撮像対象物（以下「部材２０１」を代表的に扱う）を遮ってしまうのをできる限り抑えることができ、その他、撮像精度も向上する。これにより、部材２０１を確実に把握することができ、よって、組立作業をより確実に行なうことができる。
【００６８】
＜第３実施形態＞
図１９は、本発明に係わるロボットシステムが備える本発明に係わるロボットの第３実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係わるロボットおよびロボットシステムの第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００６９】
本実施形態は、カメラの配置が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図１９に示すように、本実施形態では、カメラ４ａ、４ｂは、それぞれ、作業領域にある可動ステージの鉛直下方に配置されている。カメラ４ａ、４ｂは、支持台７のベース７１に設置されている。
なお、本実施形態では、可動ステージ５は、透光性を有している。これにより、可動ステージ５を介して、当該可動ステージ上の部材２０１等の撮像対象物（以下「部材２０１」を代表的に扱う）を撮像することができる。透光性を有する可動ステージ５の構成材料としては、特に限定されず、例えば、無アルカリガラス等のようなガラス材料や、ポリエチレン、ポリプロピレン等のような樹脂材料が挙げられる。
【００７０】
カメラ４ａ、４ｂがこのように配置されていることにより、できる限り部材２０１に接近して当該部材２０１を撮像することができ、よって、部材２０１の位置精度が向上し、
その他、マーカー２０３を比較的小さいものとすることもできる。
また、部材２０１の裏面（下面）にマーカー２０３を付すことができる。マーカー２０３は、できる限り目立たないように付すのが好ましいため、部材２０１の裏面にマーカー２０３を付すことにより、当該部材２０１の審美性が向上する。
【００７１】
また、部材２０１の裏面には、マーカー２０３が担持する情報以外の情報を担持したマーカーも付すことができ、よって、組立時の作業性が向上する。
以上、本発明に係わるロボットおよびロボットシステムを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ロボットおよびロボットシステムを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００７２】
また、本発明に係わるロボットおよびロボットシステムは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、ロボットシステムは、前記各実施形態では１つのロボットで２つの品種の精密機器を組み立てるよう構成されたものであるが、これに限定されず、例えば、１つの品種の精密機器を組み立てるよう構成されていてもよいし、３つ以上の品種（多品種）の精密機器を組み立てるよう構成されていてもよい。
【００７３】
また、ロボットは、前記各実施形態では２本のアームを有しているが、これに限定されず、例えば、３本以上のアームを有していてもよい。
また、ロボットの胴部は、前記各実施形態では支持台に対して固定されているが、これに限定されず、例えば、支持台に対して鉛直軸回りに回動可能に支持されていてもよい。
また、可動ステージは、ｚ軸方向（鉛直方向）にも移動可能に支持されていてもよい。
【００７４】
可動ステージは、前記各実施形態では平面視で台形をなすものであるが、これに限定されず、例えば、長方形、正方形、二等辺三角形、直角二等辺三角形、正三角形等のような多角形であってもよい。また、その他、平面視の形状が円形、楕円形、長円形であってもよい。
また、ロボットの撮像装置としては、前記各実施形態ではＣＣＤカメラを挙げていたが、これに限定されず、例えば、近赤外線カメラも適用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１００……ロボットシステム  １……ロボット  ２……ロボット本体  ２１……胴部  ２１１……中心軸  ２２……パイロットランプ  ３ａ……第１アーム  ３ｂ……第２アーム  ３１……エレメント（アーム）  ３２……エンドエフェクター（ハンド）  ３３……モーター  ３４……モータードライバー  ３５……モーター  ３６……モータードライバー  ４ａ、４ｂ……カメラ  ５……可動ステージ  ５１……中心軸  ６ｘ……ｘ軸方向移動機構  ６ｙ……ｙ軸方向移動機構  ６１……リニアガイド  ６２……ボールネジ  ６３……モーター  ６４……モータードライバー  ７……支持台  ７１……ベース  ７１１……上面  ７２……キャスター  ８……制御部  ８１……ＣＰＵ（Central Processing Unit）  ８２……記憶部  ８３……タイマー  １１……第１の正面側補助テーブル（補助テーブル）  １２……第２の正面側補助テーブル（補助テーブル）  １３……第１の側面側補助テーブル  １４……第２の側面側補助テーブル  １５……連結板  １６……間隙  １７……支持アーム  ２０……第１組立体  ２０１、２０２……部材（部品）  ２０３……マーカー  ３０……第２組立体  ３０１、３０２……部材（部品）  ３０３……マーカー  ４０……床面  Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２……作業者  Ｓ１〜Ｓ１６……ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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