(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットと組み合わせて地面に設置され、複数の検知モジュールから構成されるロボットの安全保護装置であって、
前記ロボットは、作動範囲を有し、
複数の前記検知モジュールは、前記地面上の前記ロボットの前記作動範囲外に配置され、それぞれ二つの第一センサーを有し、前記第一センサーは第一検知範囲を有し、
そのうちの一つの前記検知モジュールは、さらに第二センサーを有し、前記第二センサーは第二検知範囲を有し、
前記第一センサーの前記第一検知範囲は、第一警告エリアを構成し、
前記第二センサーの前記第二検知範囲は、第二警告エリアを構成し、
前記第二警告エリアは、前記第一警告エリアの外側に位置することを特徴とする、
ロボットの安全保護装置。
【請求項２】
前記第一検知範囲と前記地面との間の角度は、３度以上９０度以下であり、前記地面に障害物が設置され、前記検知モジュールと前記遮断物との間の距離は５０ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のロボットの安全保護装置。
【請求項３】
前記第一センサーおよび前記第二センサーと前記地面との間の距離は、１ｃｍ以上１０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のロボットの安全保護装置。
【請求項４】
ロボットと組み合わせて地面に設置され、複数の検知モジュールから構成されるロボットの安全保護装置であって、
前記ロボットは、一側に配置された遮断物と、作動範囲とを有し、
複数の前記検知モジュールは、前記地面上のロボットの作動範囲外に配置され、それぞれ二つの第一センサーを有し、前記第一センサーは第一検知範囲を有し、
そのうちの一つの前記検知モジュールは、さらに第二センサーを有し、前記第二センサーは第二検知範囲を有し、
前記第一センサーの前記第一検知範囲は、前記遮断物とともに第一警告エリアを構成し、
前記第二センサーの前記第二検知範囲は、第二警告エリアを構成し、
前記第二警告エリアは、前記第一警告エリアの外側に位置することを特徴とする、
ロボットの安全保護装置。
【請求項５】
ロボットと組み合わせて地面に設置され、複数の検知モジュールから構成されるロボットの安全保護装置であって、
前記ロボットは、作動範囲を有し、
複数の前記検知モジュールは、前記地面上のロボットの作動範囲外に配置され、それぞれ二つ以上の第一センサーを有し、前記第一センサーは第一検知範囲を有し、
そのうちの一つの前記検知モジュールは、さらに第二センサーを有し、前記第二センサーは第二検知範囲を有し、
前記第一センサーの前記第一検知範囲は、第一警告エリアおよび第二警告エリアを構成し、
前記第二センサーの前記第二検知範囲は、第三警告エリアを構成し、
前記第三警告エリアは、前記第一警告エリアおよび前記第二警告エリアの外側に位置することを特徴とする、
ロボットの安全保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの安全保護に関し、詳しくはセンサーの検知範囲によって警告エリアを識別し、外部の物が警告エリアに侵入する際にセンサーが信号を発信し、ロボットの作動を制御するロボットの安全保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現今のロボット安全保護にかかわる技術において、特許文献１はロボットの回りに柵を配置し、ロボットの作業エリアに作業員が誤って侵入して危険を招くことを抑制することを開示している。特許文献２は撮影技術によってロボットの所在地を判断することを開示している。特許文献３は色で表示したエリアを作業員が通ると表示した色を遮蔽する方式によってロボットの作業エリアに作業員が進入する状況を検知することを開示している。特許文献４は映像識別技術および圧力センサーによってロボットの作業エリアに作業員が進入する際の状況を判断することを開示している。
【０００３】
しかしながら、上述した技術において、保護用の柵を配置する考案は柵に取られる空間が大きく、配置空間が制限されるという問題がある。撮影技術によって保護対策を果たす考案は機材が高くて経済的に割が合わないという問題がある。映像識別技術を採用する考案は、識別技術の正確度を確認する必要があるだけでなく、外部の物が突然侵入することに対応するには反応速度を高める必要があるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１８１４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０８００２号公報
【特許文献３】特開２０１５−１００８７３号公報
【特許文献４】特許Ｓ６３２１６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑み、センサーの検知範囲によって警告エリアを識別し、外部の物が警告エリアに侵入する際にセンサーが信号を発信し、ロボットの作動を制御するロボットの安全保護装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するためのロボットの安全保護装置は、ロボットと組み合わせて地面に設置される。ロボットは作動範囲を有する。ロボットの安全保護装置は複数の検知モジュールから構成される。複数の検知モジュールは地面上のロボットの作動範囲外に配置され、それぞれ二つの第一センサーを有する。そのうちの一つの検知モジュールはさらに第二センサーを有する。第一センサーは第一検知範囲を有する。第二センサーは第二検知範囲を有する。複数の第一センサーの第一検知範囲は第一警告エリアを構成する。第二センサーの第二検知範囲は第二警告エリアを構成する。
【０００７】
好ましい場合、第一検知範囲と地面との間の角度は３度以上９０度以下である。遮断物は地面に設置される。複数の検知モジュールと遮断物との間の距離は５０ｃｍ以上である。
【０００８】
好ましい場合、第一センサーおよび第二センサーと地面との間の距離は１ｃｍ以上１０ｃｍ以下である。
【０００９】
好ましい場合、そのうちの一つの検知モジュールはさらに圧力センサーを有する。第一センサーおよび第二センサーは圧力センサーの周りに環状に配列される。
【００１０】
好ましい場合、複数の第一センサーおよび第二センサーは、赤外線センサー、超音波センサーおよびレーザーセンサーのいずれか一つから構成される。
【００１１】
上述した課題を解決するため、別の一つのロボットの安全保護装置はロボットと組み合わせて地面に設置される。ロボットは一側に配置された遮断物と、作動範囲とを有する。ロボットの安全保護装置は複数の検知モジュールから構成される。複数の検知モジュールは地面上のロボットの作動範囲外に配置され、それぞれ二つの第一センサーを有する。そのうちの一つの検知モジュールはさらに第二センサーを有する。第一センサーは第一検知範囲を有する。第二センサーは第二検知範囲を有する。複数の第一センサーの第一検知範囲は遮断物とともに第一警告エリアを構成する。第二センサーの第二検知範囲は第二警告エリアを構成する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態によるロボットの安全保護装置に二つの検知モジュールが配置してある状態を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるロボットの安全保護装置における検知モジュールを示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるロボットの安全保護装置における検知モジュールを示す側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるロボットの安全保護装置に四つの検知モジュールが配置してある状態を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるロボットの安全保護装置に三つの検知モジュールが配置してある状態を示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるロボットの安全保護装置に八つの検知モジュールが配置してある状態を示す模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるロボットの安全保護装置に検知モジュールおよび遮断物が配置してある状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１から図５に示すように、本発明の第１実施形態によるロボットの安全保護装置はロボットＲと組み合わせて地面Ｇに設置される。ロボットＲは作動範囲Ｏを有する。ロボットの安全保護装置は複数の検知モジュール１１から構成される。
【００１４】
複数の検知モジュール１１は地面Ｇに配置される。本実施形態において、複数の検知モジュール１１はそれぞれ二つの任意に配置された第一センサー１１１を有する。第一センサー１１１は第一検知範囲１１１Ｓを有する。本実施形態において、複数の検知モジュール１１はそれぞれさらに第二センサー１１２を有するが、これに限らない。そのうちの一つの検知モジュール１１に第二センサー１１２が配置してあれば本発明の目的を達成できる。
第二センサー１１２は第二検知範囲１１２Ｓを有する。本実施形態は三つの検知モジュール１１を採用するが、これに限らず、四つ、五つ、六つ、八つなどの検知モジュール１１を採用してもよい。
【００１５】
複数の検知モジュール１１はロボットＲの作動範囲Ｏ以外に配置される。複数の第一センサー１１１の第一検知範囲１１１Ｓは第一警告エリアＡ１を構成する。
【００１６】
複数の第二センサー１１２の第二検知範囲１１２Ｓは第二警告エリアＡ２を構成する。第二警告エリアＡ２は第一警告エリアＡ１の外側に位置する。
【００１７】
第二警告エリアＡ２に外部の物が侵入する際、第二センサー１１２は検知作動が起こり、ロボットＲに第一信号を発信し、ロボットＲの作動を制御する、例えばロボットＲの作動を減速させる。
第一警告エリアＡ１に外部の物が侵入する際、そのうちの一つの第一センサー１１１は検知作動が起こり、ロボットＲに第二信号を発信し、ロボットＲの作動を制御する、例えばロボットＲの作動を停止する。
【００１８】
複数の第一検知範囲１１１Ｓと地面Ｇとの間の角度θは３度以上に設定される。検知しなくてもよい物体、例えばケーブルが地面においてある場合、第一センサー１１１が検知しなくてもよい物体を検知することを抑制することがその目的である。
遮断物が地面に設置してある場合、複数の検知モジュール１１と遮断物との間の距離は５０ｃｍ以上に設定されるため、遮断物に反応が起こることを抑制できる。
【００１９】
複数の第一センサー１１１および第二センサー１１２と地面Ｇとの間の距離は１ｃｍ以上に設定されるため、異物がセンサーの作動に干渉することを抑制できる。
【００２０】
本実施形態はさらにそのうちの一つの検知モジュール１１に圧力センサーＰを配置するが、これに限らず、すべての検知モジュール１１に圧力センサーＰを配置してもよい。複数の第一センサー１１１および第二センサー１１２は圧力センサーＰの周りに環状に配列されるため、検知モジュール１１は方向が異なる物体を検知できる。外部の物が上から検知モジュール１１に当接する際、第一警告エリアＡ１に外部の物が侵入することを検知モジュール１１は検知できる。
本実施形態において、複数の第一センサー１１１および第二センサー１１２は赤外線センサーからなるが、これに限らず、赤外線センサー、超音波センサーおよびレーザーセンサーのいずれか一つからなってもよい。
【００２１】
本実施形態が八つの検知モジュール１１を採用する場合、図６に示すように、そのうちの四つの検知モジュール１１は四つの第一センサー１１１および一つの第二センサー１１２を有する。別の四つの検知モジュール１１は二つの第一センサー１１１および一つの第二センサー１１２を有する。
複数の第一センサー１１１の第一検知範囲１１１Ｓは第一警告エリアＡ１および第二警告エリアＡ２を構成する。複数の第二センサー１１２の第二検知範囲１１２Ｓは第三警告エリアＡ３を構成する。第三警告エリアＡ３は第一警告エリアＡ１および第二警告エリアＡ２の外側に位置する。
【００２２】
第一警告エリアＡ１、第二警告エリアＡ２および第三警告エリアＡ３が明確になる際、第三警告エリアＡ３に外部の物が侵入すると、第二センサー１１２は検知作動が起こり、ロボットＲに第一信号を発信し、ロボットＲの作動を制御する。例えばロボットＲを第一速度で運動させる。第二警告エリアＡ２に外部の物が侵入すると、第二警告エリアＡ２を構成した複数の第一センサー１１１のうちの一つは検知作動が起こり、ロボットＲに第二信号を発信し、ロボットＲの作動を制御する。例えば第一速度より遅い第二速度でロボットＲを運動させる。第一警告エリアＡ１に外部の物が侵入すると、第一警告エリアＡを構成した複数の第一センサー１１１のうちの一つは検知作動が起こり、ロボットＲに第三信号を発信し、ロボットＲの作動を制御する。例えばロボットＲの作動を停止する。
【００２３】
（第二実施形態）
図７に示すように、第二実施形態と第一実施形態との違いは次のとおりである。ロボットＲは一側に遮断物Ｄを有する。複数の検知モジュール１１はロボットＲの作動範囲Ｏ以外に配置される。複数の第一センサー１１１の第一検知範囲１１１Ｓは遮断物Ｄとともに第一警告エリアＡ１を構成する。
本実施形態において、遮断物Ｄ、例えば壁面、生産ラインまたは作業ベンチは工具を配置する場所を提供するほかに、外部の物がロボットＲに接近することを遮断するため、複数の第一センサー１１１とともに警告エリアを限定できる。
【００２４】
第二警告エリアＡ２に外部の物が侵入すると、第二センサー１１２は検知作動が起こり、ロボットＲに第一信号を発信し、ロボットＲの作動を制御する、例えばロボットＲの作動を減速させる。
第一警告エリアＡ１に外部の物が侵入すると、そのうちの一つの第一センサー１１１は検知作動が起こり、ロボットＲに第二信号を発信し、ロボットＲの作動を制御する、例えばロボットＲの作動を停止する。
【００２５】
上述したとおり、本発明によるロボットの安全保護装置は第一センサーおよび第二センサーの検知範囲によって警告エリアを識別し、警告エリアに外部の物が侵入する際にセンサーが信号を発信し、ロボットの作動を制御し、保護機能を果たす。そのため、撮影技術を採用する方式と比べてコストが比較的低く、映像識別を採用する方式と比べて反応時間が比較的早く、柵を設置する方式と比べて設置空間を縮減できる。
【符号の説明】
【００２６】
１１      検知モジュール
１１１    第一センサー
１１１Ｓ  第一検知範囲
１１２    第二センサー
１１２Ｓ  第二検知範囲
Ａ１      第一警告エリア
Ａ２      第二警告エリア
Ａ３      第三警告エリア
Ｄ        遮断物
Ｇ        地面
Ｏ        作動範囲
Ｐ        圧力センサー
Ｒ        ロボット
θ        角度
【要約】
【課題】ロボットの安全保護装置を提供する。
【解決手段】ロボットの安全保護装置はロボットと組み合わせて地面に設置される。ロボットは作動範囲を有する。ロボットの安全保護装置は複数の検知モジュールから構成される。複数の検知モジュールは地面上のロボットの作動範囲外に配置され、それぞれ二つの第一センサーを有する。そのうちの一つの検知モジュールはさらに第二センサーを有する。第一センサーは第一検知範囲を有する。第二センサーは第二検知範囲を有する。複数の第一センサーの第一検知範囲は第一警告エリアを構成する。第二センサーの第二検知範囲は第二警告エリアを構成する。第二警告エリアは第一警告エリアの外側に位置する。上述した構築により、ロボットの安全保護装置はコストの面および空間の面において経済的な効果を有する
【選択図】図１【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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