(57)【要約】【課題】ロボットが作業するロボット作業領域に侵入してしまう人間に警告を与えるがことができる警報装置を提供すること。【解決手段】警報装置１は、ロボット１００が作業するロボット作業領域２００の外側に設定された侵入禁止領域に人間が侵入したことを検出する検出部と、前記侵入禁止領域に侵入した人間に気体を噴出して警告を行う噴出部と、前記噴出部の作動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記検出部により人間が前記侵入禁止領域に侵入したことが検出されると、前記噴出部により前記侵入禁止領域に侵入した人間に前記気体を噴出するよう構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットが作業するロボット作業領域の外側に設定された侵入禁止領域に人間が侵入したことを検出する検出部と、
前記侵入禁止領域に侵入した人間に気体を噴出して警告を行う噴出部と、
前記噴出部の作動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記検出部により人間が前記侵入禁止領域に侵入したことが検出されると、前記噴出部により前記侵入禁止領域に侵入した人間に前記気体を噴出するよう構成されていることを特徴とする警報装置。
【請求項２】
前記侵入禁止領域は、前記ロボット作業領域までの距離に応じて、複数の単位領域に分割されており、
前記噴出部は、前記人間が侵入した前記各単位領域毎に前記気体の噴出パターンを変えるよう構成されている請求項１に記載の警報装置。
【請求項３】
前記気体の噴出パターンは、前記気体の単位時間当たりの流量設定である請求項２に記載の警報装置。
【請求項４】
前記噴出部は、間欠的に前記気体を噴出するものであり、
前記気体の噴出パターンは、前記気体の噴出間隔、噴出回数および１回当たりの噴出時間のうちの少なくとも１つである請求項２に記載の警報装置。
【請求項５】
前記気体は、低温液化ガスから発生させたガスが含まれ、
前記噴出部は、前記気体を噴出することにより、白煙を形成するものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項６】
前記噴出部は、前記気体を噴出することにより、白煙を形成するものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項７】
前記気体は、ＣＯ２である請求項６に記載の警報装置。
【請求項８】
前記噴出部から噴出した前記気体に所定の色の光を照射し、前記気体に前記色を付ける光照射部を有する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項９】
前記侵入禁止領域は、前記ロボット作業領域までの距離に応じて、複数の単位領域に分割されており、
前記光照射部は、複数の色の光を照射し得るものであり、
前記光照射部は、前記人間が侵入した前記各単位領域毎に前記光の色を変えるよう構成されている請求項８に記載の警報装置。
【請求項１０】
人間が、前記侵入禁止領域に、前記侵入禁止領域のどの位置から侵入したかを検出する侵入位置検出部を有し、
前記制御部は、前記侵入位置検出部により特定された位置に応じて、前記気体の噴出パターンを変えるよう構成されている請求項１ないし９のいずれか１項に記載の警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、警報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業用ロボット（ロボット）の技術進歩は著しく、これまでは、ロボットと作業者（人間）は、分け隔てられて生産作業（作業）を行ってきたが、作業者と共存して作業を行うロボットが提案されてきている。
現在の産業用ロボットシステムでは、作業者が作業を行う作業空間（作業領域）とロボットが作業を行う作業空間とを分け隔てるために、ロボットの作業空間を囲う防護柵や、防護装置を設けている。
【０００３】
また、作業者がロボットの作業空間に入り込むと、それを検知するセンサーを設け、そのセンサーにより作業者がロボットの作業空間に入り込んだことが検知されると、その情報がロボットに送信され、ロボットが停止するようになっている。すなわち、作業者とロボットとは分離して存在するものであり、安全策や安全装置もそのような視点、思想で設計されている。なお、作業者がロボットの作業空間に入り込んだ場合にロボットを停止させると、ロボットの停止中は生産が停止するという問題がある。
これに対して、作業者とロボットとが共存して作業を行うことは、作業者とロボットとが作業空間を共有して作業を行うため、ロボットの作業空間に作業者が容易に入り込んでしまうので、これまでとは異なる安全策や安全装置が要求されている。
【０００４】
ここで、特許文献１には、作業者の周りにロボット動作禁止領域を設定し、ロボットがロボット動作禁止領域と干渉した場合は、ロボットを停止させる装置が開示されている。また、特許文献１に記載の装置では、ロボット動作禁止領域の外側に、予め決められた大きさのマージンを持ったロボット動作禁止予備領域を設定し、ロボットがロボット動作禁止予備領域と干渉した場合は、音、光または作業者に装着された振動装置の振動により、警告を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４３４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された装置では、音により警告を行う場合は、騒音等により、警告音を聞き取ることができないという問題がある。また、警告音が大きい場合でも、その警告音がどの作業者への警告であるのかが判らないという問題がある。
また、光により警告を行う場合は、まず、警告ランプの点灯による場合は、作業者は、作業対象物を注視しており、作業者の視界に必ずしも警告ランプが入っているとは限らず、警告ランプの点灯を見過ごしてしまうという問題がある。また、照明光のような広範囲を照明する光を発する場合は、ロボットは、画像処理による検査を行っている場合があり、その光がロボットの制御に影響を与え、ロボットが誤動作してしまうという問題がある。また、光がどの作業者への警告であるのかが判らないという問題がある。
【０００７】
また、作業者に装着された振動装置の振動により警告を行う場合は、振動装置を装着していない作業に対しては、警告を行うことができないという問題がある。また、作業者に装着された振動装置の振動は、作業者に伝達され難く、作業者は、その振動を感知できない場合がある。
本発明の目的は、ロボットが作業するロボット作業領域に侵入してしまう人間に警告を与えることができる警報装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
（適用例１）
本発明の警報装置は、ロボットが作業するロボット作業領域の外側に設定された侵入禁止領域に人間が侵入したことを検出する検出部と、
前記侵入禁止領域に侵入した人間に気体を噴出して警告を行う噴出部と、
前記噴出部の作動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記検出部により人間が前記侵入禁止領域に侵入したことが検出されると、前記噴出部により前記侵入禁止領域に侵入した人間に前記気体を噴出するよう構成されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、人間は、侵入禁止領域に侵入したことを確実に認識することができ、ロボット作業領域に人間が侵入してしまうことを防止することができる。これによって、ロボットを停止させる必要がない。
すなわち、侵入禁止領域に侵入した人間に気体を噴出して警告を行うので、大きな騒音がする場合、目や耳が不自由な場合においても、皮膚感覚により、確実にその気体による警告を感知することができる。
【００１０】
また、侵入禁止領域に侵入しない人間には気体を噴出せず、侵入した人間に気体を噴出するので、複数の人間が居る場合、確実にどの人間への警告であるのかが判る。
また、気体を噴出して警告を行うので、その気体でロボットが誤動作してしまうことはなく、ロボットは正常に作動することができる。
また、環境を汚染することがなく、ロボットを損傷させることもない。
【００１１】
（適用例２）
本発明の警報装置では、前記侵入禁止領域は、前記ロボット作業領域までの距離に応じて、複数の単位領域に分割されており、
前記噴出部は、前記人間が侵入した前記各単位領域毎に前記気体の噴出パターンを変えるよう構成されていることが好ましい。
これにより、人間は、ロボット作業領域に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかを把握することができ、ロボット作業領域に人間が侵入してしまうことをより確実に防止することができる。
【００１２】
（適用例３）
本発明の警報装置では、前記気体の噴出パターンは、前記気体の単位時間当たりの流量設定であることが好ましい。
これにより、人間は、ロボット作業領域に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかをより確実に把握することができる。
【００１３】
（適用例４）
本発明の警報装置では、前記噴出部は、間欠的に前記気体を噴出するものであり、
前記気体の噴出パターンは、前記気体の噴出間隔、噴出回数および１回当たりの噴出時間のうちの少なくとも１つであることが好ましい。
これにより、人間は、ロボット作業領域に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかをより確実に把握することができる。
【００１４】
（適用例５）
本発明の警報装置では、前記気体は、低温液化ガスから発生させたガスが含まれ、
前記噴出部は、前記気体を噴出することにより、白煙を形成するものであることが好ましい。
これにより、人間は、気体が当たることによる皮膚感覚と、白煙を視認すること（視覚）により、侵入禁止領域に侵入したことを確実に認識することができ、ロボット作業領域に侵入してしまうことをより確実に防止することができる。
【００１５】
（適用例６）
本発明の警報装置では、前記噴出部は、前記気体を噴出することにより、白煙を形成するものであることが好ましい。
これにより、人間は、気体が当たることによる皮膚感覚と、白煙を視認すること（視覚）により、侵入禁止領域に侵入したことを確実に認識することができ、ロボット作業領域に侵入してしまうことをより確実に防止することができる。
【００１６】
（適用例７）
本発明の警報装置では、前記気体は、ＣＯ２であることが好ましい。
これにより、より確実に白煙を形成することができる。
（適用例８）
本発明の警報装置では、前記噴出部から噴出した前記気体に所定の色の光を照射し、前記気体に前記色を付ける光照射部を有することが好ましい。
これにより、人間は、侵入禁止領域に侵入したことを確実に認識することができ、ロボット作業領域に侵入してしまうことをより確実に防止することができる。
【００１７】
（適用例９）
本発明の警報装置では、前記侵入禁止領域は、前記ロボット作業領域までの距離に応じて、複数の単位領域に分割されており、
前記光照射部は、複数の色の光を照射し得るものであり、
前記光照射部は、前記人間が侵入した前記各単位領域毎に前記光の色を変えるよう構成されていることが好ましい。
これにより、人間は、ロボット作業領域に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかを把握することができ、ロボット作業領域に人間が侵入してしまうことをより確実に防止することができる。
【００１８】
（適用例１０）
本発明の警報装置では、人間が、前記侵入禁止領域に、前記侵入禁止領域のどの位置から侵入したかを検出する侵入位置検出部を有し、
前記制御部は、前記侵入位置検出部により特定された位置に応じて、前記気体の噴出パターンを変えるよう構成されていることが好ましい。
これにより、ロボット作業領域に人間が侵入してしまうことをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の警報装置の第１実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。
【図２】図１に示す警報装置のロボット作業領域および人間領域を模式的に示す図である。
【図３】図１に示す警報装置の気体噴出装置の気体噴出装置本体を示すブロック図である。
【図４】本発明の警報装置の第２実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。
【図５】図４に示す警報装置のロボット作業領域および人間領域を模式的に示す図である。
【図６】本発明の警報装置の第４実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。
【図７】本発明の警報装置の第５実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の警報装置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。
なお、本発明の警報装置は、各種のロボットにおける警報装置に適用することができるが、下記の実施形態では、代表的に、本発明を、所定の産業用ロボットにおける警報装置に適用した場合について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の警報装置の第１実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。図２は、図１に示す警報装置のロボット作業領域および人間領域を模式的に示す図である。なお、図２は、図１中の上側から見た図である。図３は、図１に示す警報装置の気体噴出装置の気体噴出装置本体を示すブロック図である。
【００２１】
なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図２中の右側を「右」、左側を「左」と言う。
警報装置１について説明する前に、まず、ロボット１００、ロボット作業領域２００および人間領域５について、簡単に説明する。
【００２２】
図１および図２に示すように、ロボット（産業用ロボット）１００と作業者（人間）５００とが共存する空間には、ロボット１００が作業するロボット作業領域２００と、ロボット作業領域２００に隣接し、作業者５００が行動、すなわち作業する人間領域５とが設定されている。また、図示の構成では、ロボット作業領域２００は、人間領域５の右側および左側にそれぞれ設定されている。
【００２３】
ロボット１００は、本実施形態では、複数のアームを回動自在に連結してなるアーム連結体を２つ有する双腕ロボットであり、ロボット作業領域２００に設置されている。図示の構成では、人間領域５の右側のロボット作業領域２００には、１つのロボット１００が設置され、人間領域５の左側のロボット作業領域２００には、２つのロボット１００が設置されている。このロボット１００は、例えば腕時計のような精密機器等を製造する製造工程で用いることができるものである。また、ロボット１００および作業者５００は、それぞれ、テーブル３００上で所定の作業を行う。
【００２４】
なお、ロボット１００の形態は特に限定されず、ロボット１００としては、例えば、双腕ロボットの他、複数のアームを回動自在に連結してなるアーム連結体を１つ有する単腕ロボット、前記アーム連結体を３つ以上有するロボット、脚式歩行（走行）ロボット、スカラーロボット等が挙げられる。
ロボット作業領域２００は、ロボット１００がロボット作業領域２００内でのみ作業を行い、ロボット作業領域２００から外部に出てしまうことがないように設定されている。すなわち、ロボット作業領域２００は、作業者５００が侵入すると危険な領域である。
【００２５】
また、人間領域５は、ロボット１００が侵入することのない領域であり、作業者５００は、その全領域において安全に作業を行うことができる。この人間領域５は、作業者が安全に作業を行うことができる安全領域５２と、安全ではあるが、作業者５００の侵入を禁止する侵入禁止領域５１とで構成されている。そして、侵入禁止領域５１は、ロボット作業領域２００の外側に、ロボット作業領域２００に隣接するように設定されている。すなわち、侵入禁止領域５１は、人間領域５のうち、ロボット作業領域２００の直前に、そのロボット作業領域２００に隣接するように設定されている。
【００２６】
この侵入禁止領域５１への作業者５００の侵入を禁止し、作業者５００が侵入禁止領域５１に侵入した場合に、それを作業者５００に報知（警告）することにより、作業者５００は、ロボット作業領域２００に近い侵入禁止領域５１に侵入したことを把握し、これにより作業者５００がロボット作業領域２００へ侵入してしまうことを防止することができる。
【００２７】
警報装置１は、作業者５００が侵入禁止領域５１に侵入した場合に、それを作業者５００に報知する装置である。この警報装置１は、一方（図１中左側）の侵入禁止領域５１に作業者５００が侵入したことを検出する検出装置（検出部）２ａと、他方（図１中右側）の侵入禁止領域５１に作業者５００が侵入したことを検出する検出装置（検出部）２ｂと、各侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００に気体（ガス）を噴出して警告を行う気体噴出装置（噴出部）３と、制御装置（制御部）４とを有している。
なお、以下では、検出装置２ａと検出装置２ｂとを区別する場合は、「検出装置２ａ」、「検出装置２ｂ」とし、区別しなくてもよい場合は、「検出装置２」とする。
【００２８】
制御装置４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリー等が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）等で構成することができる。制御装置４と、検出装置２および気体噴出装置３とは、それぞれ、電気的に接続されている。この制御装置４は、検出装置２ａ、２ｂおよび気体噴出装置３等、警報装置１全体の制御を行う。
制御装置４は、検出装置２ａ、２ｂにより作業者５００が侵入禁止領域５１に侵入したことが検出されると、気体噴出装置３を作動させ、その気体噴出装置３により侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００に気体を噴出する。なお、当然であるが、侵入禁止領域５１に侵入しない作業者５００には気体を噴出しない。これにより、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００は、侵入禁止領域５１に侵入したことを把握し、侵入禁止領域５１から安全領域５２に退避することにより、ロボット作業領域２００へ侵入してしまうことを避けることができる。
【００２９】
次に、検出装置２ａ、２ｂについて説明する。なお、検出装置２ａと検出装置２ｂとは同様であるので、以下では代表的に、検出装置２ａについて説明する。
検出装置２ａは、本実施形態では、光学式のラインセンサー２５ａを有している。このラインセンサー２５ａは、光を発する複数の発光部（図示せず）と、その光を受光する複数の受光部（図示せず）とを有している。
【００３０】
また、検出装置２ａは、１対の支柱２０１ａ、２０２ａを有し、各発光部は、支柱２０１ａに、その長手方向に沿って設けられ、各受光部は、支柱２０１ｂにその長手方向に沿って設けられている。また、支柱２０１ａ、２０２ａ、ラインセンサー２５ａ（各発光部、各受光部）は、侵入禁止領域５１と安全領域５２との境界を光が通過し、その境界面に沿って光の壁が形成されるように配置されている。そして、作業者５００の少なくとも一部が安全領域５２から侵入禁止領域５１に侵入すると、いずれかの受光部へ入射する光が遮られ、その受光部での受光量が減少し、これより検出装置２ａは、作業者５００が侵入禁止領域５１に侵入したことを検出する。また、この情報は、制御装置４に送出される。なお、図１中には、侵入禁止領域５１と安全領域５２との境界を破線で示す。
また、検出装置２ｂは、検出装置２ａと同様に、１対の支柱２０１ｂ、２０２ｂと、支柱２０１ｂ、２０２ｂに設けられた光学式のラインセンサー２５ｂとを有している。以下、説明は、省略する。
【００３１】
次に、気体噴出装置３について説明する。
気体噴出装置３は、気体噴出装置本体３１と、気体を噴出する２つのノズル３２ａ、３２ｂと、２つの管路３３ａ、３３ｂとを備えている。ノズル３２ａは、支柱２０２ａの近傍に設置され、ノズル３２ｂは、支柱２０２ｂの近傍に設置されている。なお、ノズル３２ａ、３２ｂを支持する支持部の図示は、省略されている。また、管路３３ａの一端は、気体噴出装置本体３１に連結され、他端は、ノズル３２ａに連結され、管路３３ｂの一端は、気体噴出装置本体３１に連結され、他端は、ノズル３２ｂに連結されている。
【００３２】
また、気体噴出装置３は、管路３３ａの流路を開閉する電磁弁（３１３ａ）と、管路３３ｂの流路を開閉する電磁弁（３１３ｂ）とを有している。各電磁弁の作動は、制御装置４により制御される。
この気体噴出装置本体３１では、例えば、所定の気体を圧縮し、圧縮気体を発生する。この気体噴出装置本体３１で発生した気体は、管路３３ａ、３３ｂを流れ、ノズル３２ａ、３２ｂから噴出される。
前記気体としては、人体に影響のないものであれば特に限定されず、例えば、ＣＯ２、Ｏ２、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ等や、これらを含む混合気体（例えば、空気）等が挙げられる。
【００３３】
次に、気体噴出装置３の気体噴出装置本体３１の一例について以下説明する。
図３に示すように、気体噴出装置本体３１は、ガスボンベ３１１と、減圧弁３１２と、電磁弁３１３ａ、３１３ｂとを有している。この場合、ガスボンベ３１１の出力側に、減圧弁３１２が設けられ、減圧弁３１２の出力側に、電磁弁３１３ａ、３１３ｂが設けられ、この電磁弁３１３ａ、３１３ｂを開くことによってガスボンベ３１１に充填されたガスが減圧弁３１２で減圧され、管路３３ａ、３３ｂを流れ、ノズル３２ａ、３２ｂから作業者５００へ噴出される。この場合、ノズル３２ａ、３２ｂから気体が噴出される際、白煙が形成され、その白煙（白煙状の気体）が作業者５００へ噴出される。このように、前記気体には、低温液化気体から発生させた気体が含まれ、白煙が形成されることが好ましい。
【００３４】
制御装置４は、検出装置２ａにより作業者５００が侵入禁止領域５１に侵入したことが検出されると、気体噴出装置３を作動させ、その気体噴出装置３によりノズル３２ａから侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００に気体を噴出して警告を行う。同様に、検出装置２ｂにより作業者５００が侵入禁止領域５１に侵入したことが検出されると、気体噴出装置３を作動させ、その気体噴出装置３によりノズル３２ｂから侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００に気体を噴出して警告を行う。本実施形態では、各作業者５００に対して、それぞれ、１対のノズル３２ａ、３２ｂが割り当てられている。そして、各ノズル３２ａ、３２ｂは、それぞれ、気体の噴出方向が対応する作業者５００に向くように設置されており、気体が噴出されると、その気体が対応する作業者５００に当るようになっている。
【００３５】
これにより、複数の作業者５００が居る場合でも、確実にどの作業者５００への警告であるのかが判る。
すなわち、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００は、気体が当たることによる皮膚感覚と、白煙を視認すること（視覚）により、侵入禁止領域５１に侵入したことを確実に認識することができ、ロボット作業領域２００に侵入してしまうことを防止することができる。これにより、ロボット１００を停止させる必要がなく、生産効率の低下を防止することができる。
【００３６】
なお、ノズルの数は、本実施形態では、１つの侵入禁止領域５１に対して、１つであるが、これに限定されず、１つの侵入禁止領域５１に対して、２つ以上でもよい。
また、気体は、作業者５００のほぼ全体に噴出されるようになっていてもよく、また、その一部に噴出されるようになっていてもよい。作業者５００の一部に気体を噴出する場合、その部位は、特に限定されず、例えば、頭、顔、肩、腕、手、胸、腹、背中、腿、足等が挙げられる。
【００３７】
また、侵入禁止領域５１に対して、例えば、作業者５００の手等の所定の部位が入り込みそうな位置に、気体が噴出されるように設定されていてもよい。この場合は、作業者５００のうち、侵入禁止領域５１に入り込んだ部位に局所的に気体が噴出されるので、作業者５００は、該当部位を把握することができ、確実に、その該当部位を侵入禁止領域５１から安全領域５２に退避させることができる。
また、気体噴出装置３は、前述したＣＯ２等の気体（低温液化気体）を噴出することにより白煙を形成するものには限定されず、例えば、白煙を形成せずに、透明な気体を噴出するものであってもよい。
【００３８】
以上説明したように、この警報装置１では、作業者５００は、侵入禁止領域５１に侵入したことを確実に認識することができ、ロボット作業領域２００に作業者５００が侵入してしまうことを防止することができる。これによって、ロボット１００を停止させる必要がなく、生産効率の低下を防止することができる。
すなわち、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００に気体を噴出して警告を行うので、大きな騒音がする場合、目や耳が不自由な場合においても、皮膚感覚により、確実にその気体による警告を感知することができる。
【００３９】
また、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００に白煙が噴出されるので、前記皮膚感覚に加えて、白煙を視認すること（視覚）により、侵入禁止領域５１に侵入したことを確実に認識することができる。
また、前記白煙は、すぐに消失するので、全く害になることがない。
また、侵入禁止領域５１に侵入しない作業者５００には気体を噴出せず、侵入した作業者５００に気体を噴出するので、複数の作業者５００が居る場合、確実にどの作業者５００への警告であるのかが判る。
また、気体を噴出して警告を行うので、その気体でロボット１００が誤動作してしまうことはなく、ロボット１００は正常に作動することができる。
また、環境を汚染することがなく、ロボット１００を損傷させることもない。
【００４０】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の警報装置の第２実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。図５は、図４に示す警報装置のロボット作業領域および人間領域を模式的に示す図である。なお、図５は、図４中の上側から見た図である。
なお、以下では、説明の都合上、図４中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図５中の右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００４１】
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図４および図５に示すように、第２実施形態の警報装置１では、人間領域５の侵入禁止領域５１は、ロボット作業領域２００までの距離に応じて、２つの単位領域に分割されている。すなわち、侵入禁止領域５１は、第１侵入禁止領域５１１と、第２侵入禁止領域５１２とで構成されている。
【００４２】
第２侵入禁止領域５１２は、第１侵入禁止領域５１１よりもロボット作業領域２００側に設定されており、第１侵入禁止領域５１１よりもロボット作業領域２００に近い領域である。したがって、第２侵入禁止領域５１２は、作業者５００が侵入した場合に、第１侵入禁止領域５１１よりも危険度が高い領域である。
検出装置２ａは、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入したことを検出する第１検出部２１ａと、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入したことを検出する第２検出部２２ａとを有している。
【００４３】
同様に、検出装置２ｂは、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入したことを検出する第１検出部２１ｂと、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入したことを検出する第２検出部２２ｂとを有している。
検出装置２ａの第１検出部２１ａは、光学式のラインセンサー２５ａを有し、第２検出部２２ａは、光学式のラインセンサー２６ａを有している。ラインセンサー２５ａ（各発光部、各受光部）は、安全領域５２と第１侵入禁止領域５１１（侵入禁止領域５１）との境界を光が通過し、その境界面に沿って光の壁が形成されるように配置されている。また、ラインセンサー２６ａ（各発光部、各受光部）は、第１侵入禁止領域５１１と第２侵入禁止領域５１２との境界を光が通過し、その境界面に沿って光の壁が形成されるように配置されている。
【００４４】
同様に、検出装置２ｂの第１検出部２１ｂは、光学式のラインセンサー２５ｂを有し、第２検出部２２ｂは、光学式のラインセンサー２６ｂを有している。ラインセンサー２５ｂ（各発光部、各受光部）は、安全領域５２と第１侵入禁止領域５１１（侵入禁止領域５１）との境界を光が通過し、その境界面に沿って光の壁が形成されるように配置されている。また、ラインセンサー２６ｂ（各発光部、各受光部）は、第１侵入禁止領域５１１と第２侵入禁止領域５１２との境界を光が通過し、その境界面に沿って光の壁が形成されるように配置されている。
【００４５】
検出装置２ａでは、作業者５００の少なくとも一部が安全領域５２から第１侵入禁止領域５１１に侵入すると、第１検出部２１ａのいずれかの受光部へ入射する光が遮られ、その受光部での受光量が減少し、検出装置２ａは、作業者５００が第１侵入禁止領域５１１に侵入したことを検出する。また、作業者５００の少なくとも一部が第１侵入禁止領域５１１から第２侵入禁止領域５１２に侵入すると、第２検出部２２ａのいずれかの受光部へ入射する光が遮られ、その受光部での受光量が減少し、検出装置２ａは、作業者５００が第１侵入禁止領域５１１に侵入したことを検出する。また、この情報は、制御装置４に送出される。検出装置２ｂでも同様である。なお、図４中には、安全領域５２と第１侵入禁止領域５１１（侵入禁止領域５１）との境界、第１侵入禁止領域５１１と第２侵入禁止領域５１２との境界をそれぞれ破線で示す。
【００４６】
気体噴出装置３は、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合と、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合とで気体の噴出パターンを変えるよう構成されている。本実施形態では、気体の単位時間当たりの流量を変えるよう構成されている。すなわち、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合は、例えば、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合よりも気体の単位時間当たりの流量を多くするように設定される。
【００４７】
これにより、作業者５００は、ロボット作業領域２００に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかを把握することができる。
この警報装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態では、人間領域５の侵入禁止領域５１は、２つの単位領域に分割されているが、本発明では、これに限定されず、３つ以上の単位領域に分割されていてもよい。
【００４８】
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、図４および図５を参照しつつ、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の警報装置１では、気体噴出装置３は、間欠的に気体を噴出するように構成されている。そして、気体の噴出パターンは、気体の噴出間隔、気体の噴出回数および気体の１回当たりの噴出時間のうちの少なくとも１つが設定される。
【００４９】
まず、気体の噴出パターンが気体の噴出間隔の場合について説明する。
気体噴出装置３は、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合と、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合とで、気体の噴出間隔を変える。すなわち、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合は、例えば、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合よりも気体の噴出間隔を短くするように設定される。
これにより、作業者５００は、ロボット作業領域２００に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかを把握することができる。
【００５０】
次に、気体の噴出パターンが気体の噴出回数の場合について説明する。
気体噴出装置３は、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合と、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合とで、気体の噴出回数を変える。すなわち、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合は、例えば、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合よりも気体の噴出回数を多くするように設定される。
これにより、作業者５００は、ロボット作業領域２００に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかを把握することができる。
【００５１】
次に、気体の噴出パターンが気体の１回当たりの噴出時間の場合について説明する。
気体噴出装置３は、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合と、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合とで、気体の１回当たりの噴出時間を変える。すなわち、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合は、例えば、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合よりも気体の１回当たりの噴出時間を長くするように設定される。
これにより、作業者５００は、ロボット作業領域２００に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかを把握することができる。
この警報装置１によれば、前述した第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００５２】
＜第４実施形態＞
図６は、本発明の警報装置の第４実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。
以下、第４実施形態について、前述した第２および第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図６に示すように、第４実施形態の警報装置１は、ノズル３２ａから噴出した気体に所定の色の光を照射し、その気体に色を付ける光照射装置（光照射部）６ａと、ノズル３２ｂから噴出した気体に所定の色の光を照射し、その気体に色を付ける光照射装置（光照射部）６ｂとを有している。光照射装置６ａは、支柱２０２ａの近傍に設置され、光照射装置６ｂは、支柱２０２ｂの近傍に設置されている。なお、光照射装置６ａ、６ｂを支持する支持部の図示は、省略されている。この光照射装置６ａ、６ｂの作動は、それぞれ、制御装置４により制御される。なお、光照射装置６ａと光照射装置６ｂとは同様であるので、以下では代表的に、光照射装置６ａについて説明する。
【００５３】
光照射装置６ａは、複数の色（本実施形態では２色）の光を照射できるものであり、複数の色（本実施形態では２色）の発光部（図示せず）を有している。この光照射装置６ａの発光部としては、特に限定されず、例えば、発光ダイオード、レーザーダイオード等を用いることができる。
この警報装置１では、光照射装置６ａ、６ｂは、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合と、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合とでその光照射装置６ａ、６ｂが照射する光の色を変えるよう構成されている。すなわち、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合は、例えば、危険の度合いが大きいことを示す赤色の光を照射し、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合は、例えば、危険の度合いが小さいことを示す黄色の光を照射するように設定される。
【００５４】
これにより、作業者５００は、ロボット作業領域２００に対してどの程度接近し、どの程度危険であるのかを把握することができる。
この警報装置１によれば、前述した第２および第３実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本発明では、第１侵入禁止領域５１１に作業者５００が侵入した場合と、第２侵入禁止領域５１２に作業者５００が侵入した場合とで、照射される光の色が同一であってもよい。この場合でも、作業者５００は、侵入禁止領域５１に侵入した場合、その作業者５００に光により色が付いた気体が照射されるので、皮膚感覚および視覚により、侵入禁止領域５１に侵入したことを確実に認識することができる。
【００５５】
＜第５実施形態＞
図７は、本発明の警報装置の第５実施形態を示す斜視図（ブロック図を含む）である。
なお、以下では、説明の都合上、図７中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第５実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５６】
図７に示すように、第５実施形態の警報装置１では、気体噴出装置本体３１と、気体を噴出する４つのノズル３４ａ、３５ａ、３４ｂ、３５ｂと、４つの管路３６ａ、３７ａ、３６ｂ、３７ｂとを備えている。ノズル３４ａ、３５ａは、支柱２０２ａの近傍に設置され、ノズル３４ｂ、３５ｂは、支柱２０２ｂの近傍に設置されている。なお、３４ａ、３５ａ、３４ｂ、３５ｂを支持する支持部の図示は、省略されている。
【００５７】
また、管路３６ａの一端は、気体噴出装置本体３１に連結され、他端は、ノズル３４ａに連結され、管路３７ａの一端は、気体噴出装置本体３１に連結され、他端は、ノズル３５ａに連結されている。また、管路３６ｂの一端は、気体噴出装置本体３１に連結され、他端は、ノズル３４ｂに連結され、管路３７ｂの一端は、気体噴出装置本体３１に連結され、他端は、ノズル３５ｂに連結されている。
【００５８】
また、気体噴出装置３は、管路３６ａの流路を開閉する電磁弁（図示せず）と、管路３７ａの流路を開閉する電磁弁（図示せず）と、管路３６ｂの流路を開閉する電磁弁（図示せず）と、管路３７ｂの流路を開閉する電磁弁（図示せず）とを有している。各電磁弁の作動は、制御装置４により制御される。
また、この警報装置１では、検出装置２ａ、２ｂにより、それぞれ、侵入禁止領域５１に、侵入禁止領域５１のどの位置から侵入したかを検出する。すなわち、検出装置２ａ、２ｂにより、侵入位置検出部が構成される。
【００５９】
具体例を挙げると、例えば、作業者５００の手が上部から侵入禁止領域５１に侵入した場合は、検出装置２により、その侵入位置が検出され、また、作業者５００の手が下部から侵入禁止領域５１に侵入した場合は、検出装置２により、その侵入位置が検出（特定）される。
そして、気体噴出装置３は、制御装置４の制御により、検出装置２により特定された位置に応じて、気体の噴出パターンを変えるよう構成されている。
【００６０】
具体例を挙げると、まず、ノズル３４ａは、気体を侵入禁止領域５１の上側半分に噴出するように、その向きや配置等を含めて構成されており、ノズル３５ａは、気体を侵入禁止領域５１の下側半分に噴出するように、その向きや配置等を含めて構成されている。同様に、ノズル３４ｂは、気体を侵入禁止領域５１の上側半分に噴出するようにその向きや配置等を含めて構成されており、ノズル３５ｂは、気体を侵入禁止領域５１の下側半分に噴出するようにその向きや配置等を含めて構成されている。
【００６１】
そして、例えば、作業者５００の手が上部から図７中左側の侵入禁止領域５１に侵入した場合は、検出装置２ａにより、その侵入位置が検出され、気体噴出装置３は、ノズル３４ａから気体を噴出する。これにより、その気体は、確実に、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００の手に噴出される。また、作業者５００の手が下部から図７中左側の侵入禁止領域５１に侵入した場合は、検出装置２ａにより、その侵入位置が検出され、気体噴出装置３は、ノズル３５ａから気体を噴出する。これにより、その気体は、確実に、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００の手に噴出される。
【００６２】
同様に、作業者５００の手が上部から図７中右側の侵入禁止領域５１に侵入した場合は、検出装置２ｂにより、その侵入位置が検出され、気体噴出装置３は、ノズル３４ｂから気体を噴出する。これにより、その気体は、確実に、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００の手に噴出される。また、作業者５００の手が下部から図７中右側の侵入禁止領域５１に侵入した場合は、検出装置２ｂにより、その侵入位置が検出され、気体噴出装置３は、ノズル３５ｂから気体を噴出する。これにより、その気体は、確実に、侵入禁止領域５１に侵入した作業者５００の手に噴出される。
この警報装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６３】
以上、本発明の警報装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、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。
【００６４】
また、前記実施形態では、本発明の警報装置を産業用ロボットにおける警報装置に適用した場合について説明したが、本発明では、これに限定されず、例えば、民生用ロボット等、各種のロボットにおける警報装置に適用することができる。
また、本発明では、ロボットの形態は特に限定されず、ロボットとしては、例えば、複数のアームを回動自在に連結してなるアーム連結体を１つ有する単腕ロボット、複数のアームを回動自在に連結してなるアーム連結体を複数有するロボット（前記実施形態では、アーム連結体を２つ有する双腕ロボット）、スカラーロボット等が挙げられる。
【００６５】
また、前記実施形態では、検出部のセンサーは、光学式のセンサーであるが、本発明では、これに限定されず、センサーの方式は、光学式の他、例えば、磁気式、電磁式、電気式、静電容量式等が挙げられる。
また、光学式のセンサー場合は、前記ラインセンサーの他、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を有する電子カメラ等が挙げられる。
【００６６】
また、本発明では、ロボット作業領域に人間が侵入したことを検出する手段を設け、人間がロボット作業領域に侵入したことが検出されると、ロボットを停止するようにしてもよい。
また、本発明では、ロボットの作業領域を囲う防護柵を設けつつ、本発明の警報装置を、人間が防護柵に触れる前の警告を行う装置として用いてもよい。
また、前記実施形態では、侵入禁止領域は、１つのロボット作業領域に対し、１面に設けられているが、本発明では、これに限らず、例えば、全面に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１……警報装置  ２、２ａ、２ｂ……検出装置  ２０１ａ、２０２ａ、２０１ｂ、２０２ｂ……支柱  ２１ａ、２１ｂ……第１検出部  ２２ａ、２２ｂ……第２検出部  ２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ……ラインセンサー  ３……気体噴出装置  ３１……気体噴出装置本体  ３１１……ガスボンベ  ３１２……減圧弁  ３１３ａ、３１３ｂ……電磁弁  ３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ……ノズル  ３３ａ、３３ｂ、３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂ……管路  ４……制御装置  ５……人間領域  ５１……侵入禁止領域  ５１１……第１侵入禁止領域  ５１２……第２侵入禁止領域  ５２……安全領域  ６ａ、６ｂ……光照射装置  １００……ロボット  ２００……ロボット作業領域  ３００……テーブル  ５００……作業者
【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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