(57)【要約】【課題】動作体のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して被検知物の検知精度を向上させるとともに、コストの増加を抑制することが可能な、障害物判定装置を提供する。【解決手段】予め設定した動作を行う動作体に取り付けられて被検知物との距離を検出する複数の近接覚センサ２と、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した距離に応じて、被検知物が予め設定した動作に対する障害物となるか否かを判定する障害判定部６を備える障害物判定装置１であって、動作体のうち近接覚センサ２を取り付ける部分には、動作体のうち予め設定した動作において距離が近くなる範囲である第一範囲と、動作体のうち第一範囲を除く範囲である第二範囲が設定され、第一範囲に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。【選択図】図１
2018114561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定した動作を行う動作体に取り付けられ、且つ被検知物との距離を検出する複数の近接覚センサと、
前記複数の近接覚センサがそれぞれ検出した前記距離に応じて、前記被検知物が前記予め設定した動作に対する障害物となるか否かを判定する障害判定部と、を備え、
前記動作体のうち前記近接覚センサを取り付ける部分には、前記動作体のうち前記予め設定した動作において前記距離が近くなる範囲である第一範囲と、前記動作体のうち前記第一範囲を除く範囲である第二範囲と、が設定され、
前記第一範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの間隔は、前記第二範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの間隔よりも小さい間隔であることを特徴とする障害物判定装置。
【請求項２】
前記第一範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの間隔は、前記第二範囲から離れるほど小さい間隔であることを特徴とする請求項１に記載した障害物判定装置。
【請求項３】
前記第一範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの間隔は、前記第二範囲から離れるほど予め設定した比率で小さい間隔となることを特徴とする請求項２に記載した障害物判定装置。
【請求項４】
前記第一範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの間隔は、全て等しい間隔であり、
前記第二範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの間隔は、全て等しい間隔であることを特徴とする請求項１に記載した障害物判定装置。
【請求項５】
前記第一範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの数は、前記第二範囲に取り付けられている隣接した前記近接覚センサの数よりも多いことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載した障害物判定装置。
【請求項６】
前記第一範囲に取り付けられている前記複数の近接覚センサのうち少なくとも一つは、前記第一範囲に取り付けられている他の前記近接覚センサに対し、前記第一範囲と前記第二範囲とを配列した方向と交差する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載した障害物判定装置。
【請求項７】
前記動作体は、固定された位置で姿勢を変化可能なマニピュレータであり、
前記マニピュレータは、位置が固定された基部と、一方の端部側が姿勢を変化可能に前記基部で支持されるアーム部と、を備え、
前記第一範囲は、前記アーム部のうち他方の端部側の範囲であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した障害物判定装置。
【請求項８】
前記動作体は、位置及び姿勢を変化させて予め設定した移動経路を移動する移動体であり、
前記第一範囲は、前記移動体のうち前記移動経路の移動時に移動経路を形成する壁面に近くなる範囲であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した障害物判定装置。
【請求項９】
前記障害判定部は、前記第二範囲に取り付けられている前記近接覚センサが検出した前記距離よりも、前記第一範囲に取り付けられている前記近接覚センサが検出した前記距離を優先して用いることで、前記被検知物が前記障害物となるか否かを判定することを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載した障害物判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に接近してくる被検知物を検知する近接覚センサを備えた障害物判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め設定した動作を行う動作体（産業用ロボットや無人車両等）へ相対的に接近する物体（以降の説明では、「被検知物」と記載する場合がある）を検知するセンサの技術としては、例えば、特許文献１に記載されている技術がある。
特許文献１に記載されている技術では、基板の上面へ互いに間隔をおいて規則的に配置された複数の発光ダイオード（以降の説明では、「ＬＥＤ」と記載する場合がある）を備えるセンサを用いて、被検知物を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７１５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている技術では、センサが備える複数のＬＥＤが、互いに間隔をおいて規則的に配置されている。
このように、被検知物を検知するための構成である複数のセンサやＬＥＤを、等間隔に配置した構成では、被検知物の検知精度を向上させるために、新たな構成を追加する必要があるため、コストが増加するという問題点があった。
【０００５】
具体的には、動作体のうち被検知物に接触する可能性が高い位置に対し、被検知物の検知精度を向上させるためには、既存のセンサやＬＥＤに加え、新たなセンサやＬＥＤを追加する必要があるため、コストが増加するという問題点が発生する。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、動作体のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して被検知物の検知精度を向上させるとともに、コストの増加を抑制することが可能な、障害物判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、複数の近接覚センサと、障害判定部と、を備える障害物判定装置である。
複数の近接覚センサは、予め設定した動作を行う動作体に取り付けられ、且つ被検知物との距離を検出する。障害判定部は、複数の近接覚センサがそれぞれ検出した距離に応じて、被検知物が予め設定した動作に対する障害物となるか否かを判定する。
【０００７】
また、動作体のうち近接覚センサを取り付ける部分には、動作体のうち予め設定した動作において被検知物と相対距離が近くなると予想される範囲である第一範囲と、動作体のうち第一範囲を除く範囲である第二範囲と、が設定されている。
さらに、第一範囲に取り付けられている隣接した近接覚センサの間隔は、第二範囲に取り付けられている隣接した近接覚センサの間隔よりも小さい間隔である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、動作体のうち、予め設定した動作において被検知物との距離が近くなる範囲に取り付けられている隣接した近接覚センサの間隔を、動作体のうち、他の範囲に取り付けられている隣接した近接覚センサの間隔よりも小さい間隔とする。
これにより、新たな近接覚センサを追加すること無く、動作体のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して被検知物の検知精度を向上させるとともに、コストの増加を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態の障害物判定装置の構成を表すブロック図である。
【図２】近接覚センサの構成を表す図である。
【図３】本発明の第一実施形態の障害物判定装置を適用するロボットの構成を表す図である。
【図４】図３のＩＶ線矢視図である。
【図５】本発明の第二実施形態の障害物判定装置を適用するロボットの構成を表す図である。
【図６】図５のＶＩ線矢視図である。
【図７】本発明の第三実施形態の障害物判定装置を適用するロボットの構成を表す図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ線矢視図である。
【図９】本発明の第四実施形態の障害物判定装置を適用するロボットの構成を表す図である。
【図１０】図９のＸ線矢視図である。
【図１１】本発明の第五実施形態の障害物判定装置を適用するロボットの構成を表す図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ線矢視図である。
【図１３】本発明の第六実施形態の障害物判定装置を適用する動作体を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、かかる特定の細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で表す場合がある。
【００１１】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第一実施形態では、予め設定した動作を行う動作体を、位置（設置されている位置）が固定されており、姿勢を変化可能なマニピュレータとする。
マニピュレータは、例えば、ロボット（産業用ロボット等）が備える。
また、第一実施形態では、動作体が行う、予め設定した動作は、マニピュレータが姿勢を変化させて行う１サイクルの動作である。
【００１２】
（構成）
図１から図４を用いて、第一実施形態の構成を説明する。
（障害物判定装置１の構成）
図１中に表すように、障害物判定装置１は、複数の近接覚センサ２と、情報記憶部４と、障害判定部６を備える。なお、図１中では、説明のために、複数の近接覚センサ２のうち、一つの近接覚センサ２のみを表す。
【００１３】
近接覚センサ２は、動作体（マニピュレータ）に取り付けられている。
また、近接覚センサ２は、近接覚センサ２と被検知物との距離（以降の説明では、「相対距離」と記載する場合がある）を検出する。相対距離を検出した近接覚センサ２は、検出した相対距離を含む情報信号（以降の説明では、「相対距離信号」と記載する場合がある）を、障害判定部６へ出力する。
【００１４】
被検知物には、動作体にとって動作の障害となる物体や生物（以降の説明では、「障害物」と記載する場合がある）と、動作体にとって動作の障害とならない物体や生物（以降の説明では、「非障害物」と記載する場合がある）が含まれる。
障害物とは、例えば、動作体の部品や動作体が処理する材料等とは、異なる物体である。これに加え、障害物とは、例えば、動作体が行う通常の処理とは無関係の人員である。但し、動作体にとって動作の障害となる場合は、人員も「障害物」として扱う。
【００１５】
非障害物とは、例えば、動作体の部品や、動作体が処理する材料である。これに加え、非障害物とは、例えば、動作体が行う通常の処理と関係する人員（作業員等）である（但し、動作体にとって動作の障害とならない場合に限る）。
なお、近接覚センサ２の具体的な構成については、後述する。
情報記憶部４は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等、データの記憶や消去が可能な構成を用いて形成する。
【００１６】
また、情報記憶部４には、予め、判定閾値を記憶させておく。
判定閾値は、近接覚センサ２と被検知物との相対距離に応じて、被検知物がロボット１０の動作に対する障害物となると判定するための、予め設定した閾値である。なお、ロボット１０の構成については、後述する。
第一実施形態では、一例として、判定閾値を、２０［ｍｍ］に設定した場合について説明する。
【００１７】
なお、判定閾値は、例えば、ロボット１０を作動させる速度や、ロボット１０を構成する部材の大きさや、ロボット１０の周囲環境（周辺に配置された部材等とロボット１０との位置関係）等に応じて、適宜設定する。
障害判定部６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の処理装置を用いて形成する。
【００１８】
また、障害判定部６は、相対距離信号が含む相対距離と、情報記憶部４に記憶させている判定閾値に応じて、被検知物が、動作体の予め設定した動作に対する障害物となるか否かを判定する。そして、被検知物が障害物となるか否かを判定した結果（判定結果）を含む情報信号（以降の説明では、「判定結果信号」と記載する場合がある）を、コントローラ８へ出力する。
【００１９】
すなわち、障害判定部６は、例えば、複数の近接覚センサ２のうち少なくとも一つの近接覚センサ２と、被検知物と、の相対距離が２０［ｍｍ］未満である場合は、被検知物がロボット１０の動作に対する障害物となると判定する。
これに加え、障害判定部６は、例えば、複数の近接覚センサ２のうち少なくとも一つの近接覚センサ２と、被検知物と、の相対距離が２０［ｍｍ］以上である場合は、被検知物がロボット１０の動作に対する障害物とはならないと判定する。
【００２０】
したがって、障害判定部６は、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が、予め設定した閾値である判定閾値未満の距離である場合、被検知物が、動作体の予め設定した動作に対する障害物となると判定する。
また、障害判定部６は、複数の近接覚センサ２を取り付けた位置に応じて、被検知物が、動作体の予め設定した動作に対する障害物となるか否かを判定する。
【００２１】
なお、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２を取り付けた位置に応じて、被検知物が障害物となるか否かを判定する具体的な構成については、後述する。
コントローラ８は、ロボット１０を制御する装置である。
また、コントローラ８は、障害判定部６から入力を受けた判定結果信号が、被検知物がロボット１０の予め設定した動作に対する障害物となると判定した結果を含む場合、ロボット１０の動作を停止させる制御を行う。
【００２２】
一方、コントローラ８は、障害判定部６から入力を受けた判定結果信号が、被検知物がロボット１０の予め設定した動作に対する障害物とはならないと判定した結果を含む場合、ロボット１０の動作を継続させる制御を行う。
【００２３】
（近接覚センサ２の具体的な構成）
図１を参照しつつ、図２を用いて、近接覚センサ２の具体的な構成を説明する。
図２中に表すように、近接覚センサ２は、第一基板２０に実装された複数の光センサ２２を備える。なお、図２中では、複数の光センサ２２を、第一基板２０の一つの端部側を起点として、光センサ２２Ａ、光センサ２２Ｂ〜光センサ２２Ｍ、光センサ２２Ｎと表す。
【００２４】
第一基板２０は、板状（長方形の板状）の部材である。
複数の光センサ２２は、図２中に表すように、第一基板２０の一つの面に、並列に配置されている。
各光センサ２２は、反射型のフォトインタラプタであり、それぞれ、発光素子２４と受光素子２６とが一対となった構成を有する。すなわち、各光センサ２２は、発光素子２４と、受光素子２６と、を有する。
【００２５】
発光素子２４は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いて形成されており、赤外線を発光する。
受光素子２６は、フォトトランジスタを用いて形成されており、赤外線を受光する受光素子である。
また、受光素子２６は、受光した赤外線の光強度を検出し、検出した光強度に応じた信号を、相対距離信号として、障害判定部６へ出力する。
【００２６】
なお、発光素子２４が発光する赤外線は、被検知物が存在しない場合には、受光素子２６に受光されないように設定されている。
また、図２中に表すように、コントローラ８には、一つの第二基板３０を介して、複数の第一基板２０が接続されている。
なお、第二基板３０の構成については、後述する。
【００２７】
（第二基板３０の構成）
図１及び図２を参照して、第二基板３０の構成を説明する。
図２中に表すように、第二基板３０には、回路集積部３２が備えられている。
回路集積部３２は、例えば、マイクロコンピューター（ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ、ｍｉｃｏｎ）を用いて形成する。
また、説明のために図示を省略するが、回路集積部３２には、情報記憶部４と、障害判定部６と、が含まれている。
【００２８】
したがって、回路集積部３２（情報記憶部４、障害判定部６）は、複数の光センサ２２を備える第一基板２０とは、異なる基板である第二基板３０に配置されている。また、回路集積部３２（障害判定部６）は、被検知物が動作体の予め設定した動作に対する障害物となるか否かの判定結果を、第二基板３０から、動作体の動作を制御するコントローラ８へ出力する。
第二基板３０は、複数の第一基板２０、すなわち、複数の近接覚センサ２から、相対距離信号の入力を受ける。
【００２９】
（ロボット１０の構成）
図１及び図２を参照しつつ、図３を用いて、ロボット１０の構成を説明する。
図３中に表すように、ロボット１０（第一実施形態において、以降の説明では、「ロボット１０Ａ」と記載する場合がある）は、基部４０と、アーム部５０と、エンドエフェクタ６０と、を備える。
【００３０】
基部４０は、例えば、周方向に回転可能な円筒形の部材で形成されている。
また、基部４０の上面には、アーム部５０が支持されている。
アーム部５０は、角柱状に形成されている。
アーム部５０の一方の端部５０ａ側は、基部４０に支持されている。すなわち、アーム部５０の基端側は、基部４０に支持されている。
【００３１】
また、アーム部５０の一方の端部５０ａ側には、アーム部５０を揺動可能なモータ（図示せず）が内蔵されている。
また、アーム部５０の外面のうち、選択した部分（図３中では、左側の面）には、複数の近接覚センサ２が取り付けられている。
なお、第一実施形態では、一例として、アーム部５０の外面に、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆが取り付けられている場合について説明する。
【００３２】
アーム部５０の外面に取り付けられている、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆの配置については、後述する。
エンドエフェクタ６０（末端効果器）は、ロボット１０Ａが対象物（ワーク）に直接働きかけする機能を持つ装置であり、例えば、グリッパ、多指ハンド、溶接機、ねじ締め機等を備えて形成されている。
【００３３】
また、エンドエフェクタ６０は、アーム部５０の他方の端部５０ｂ側に接続されている。すなわち、アーム部５０の先端側には、エンドエフェクタ６０が接続されている。
アーム部５０とエンドエフェクタ６０との接続部には、アーム部５０に対してエンドエフェクタ６０を揺動可能なモータ（図示せず）が内蔵されている。
以上により、アーム部５０は、複数の近接覚センサ２を取り付ける動作体を形成する。
また、基部４０及びアーム部５０は、被検知物のうち、非障害物である。
【００３４】
（複数の近接覚センサ２の配置）
図１から図３を参照しつつ、図４を用いて、複数の近接覚センサ２の配置を説明する。
図４中に表すように、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面には、第一範囲Ｅ１と、第二範囲Ｅ２と、が予め設定されている。なお、図４中では、説明のために、近接覚センサ２とアーム部５０のみを図示している。
【００３５】
第一範囲Ｅ１は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、予め設定した動作において、近接覚センサ２と被検知物との距離が近くなる範囲である。
第二範囲Ｅ２は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、第一範囲Ｅ１を除く範囲である。
【００３６】
第一実施形態では、第一範囲Ｅ１を、アーム部５０のうち他方の端部側の範囲、すなわち、アーム部５０の先端側の範囲に設定した場合について説明する。
第一範囲Ｅ１を、アーム部５０の先端側の範囲に設定した理由は、アーム部５０の先端側は、ロボット１０Ａの動作時において、アーム部５０の基端側等、アーム部５０の他の部分よりも移動量が多い部分であり、被検知物と接触する可能性が高いためである。
【００３７】
また、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
具体的に、第一範囲Ｅ１には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｆと近接覚センサ２Ｅ、近接覚センサ２Ｅと近接覚センサ２Ｄ、近接覚センサ２Ｄと近接覚センサ２Ｃが取り付けられている。また、第二範囲Ｅ２には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｂ、近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ａが取り付けられている。
【００３８】
そして、間隔Ｌ１と、間隔Ｌ２と、間隔Ｌ３と、間隔Ｌ４と、間隔Ｌ５と、のそれぞれの長さは、以下の式（１）で表す大小関係となる。
Ｌ５＞Ｌ４＞Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１  …  （１）
なお、間隔Ｌ１は、隣接した近接覚センサ２Ｆと近接覚センサ２Ｅの間隔であり、間隔Ｌ２は、隣接した近接覚センサ２Ｅと近接覚センサ２Ｄの間隔であり、間隔Ｌ３は、隣接した近接覚センサ２Ｄと近接覚センサ２Ｃの間隔である。
【００３９】
また、間隔Ｌ４は、隣接した近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｂの間隔であり、間隔Ｌ５は、隣接した近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ａの間隔である。
したがって、第一実施形態では、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔（間隔Ｌ１、間隔Ｌ２、間隔Ｌ３）を、第二範囲Ｅ２から離れるほど小さい間隔に設定する。
【００４０】
また、第一実施形態では、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔（間隔Ｌ４、間隔Ｌ５）を、第一範囲Ｅ１から離れるほど大きい間隔に設定する。
（障害判定部６が、複数の近接覚センサ２を取り付けた位置に応じて、被検知物が障害物となるか否かを判定する具体的な構成）
図１から図４を参照して、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２を取り付けた位置に応じて、被検知物が障害物となるか否かを判定する具体的な構成を説明する。
【００４１】
図４中に表すように、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
このため、第一範囲Ｅ１に取り付けられている近接覚センサ２は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている近接覚センサ２よりも、同じ物体に対し、受光素子２６が受光する赤外線の光強度が増加する。
【００４２】
したがって、第一実施形態では、障害判定部６の構成を、第二範囲Ｅ２に取り付けられている近接覚センサ２が検出した相対距離よりも、第一範囲Ｅ１に取り付けられている近接覚センサ２が検出した相対距離を優先して用いる構成とする。
すなわち、第一実施形態の障害判定部６は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている近接覚センサ２が検出した相対距離よりも、第一範囲Ｅ１に取り付けられている近接覚センサ２が検出した相対距離を優先して用いることで、被検知物が障害物となるか否かを判定する。
【００４３】
（動作）
図１から図４を参照して、第一実施形態の動作を説明する。
ロボット１０Ａが通常の処理で行う１サイクルの動作中において、アーム部５０の近辺に障害物（図示せず）が存在する場合、発光素子２４が発光した赤外線は、障害物で反射される。
障害物で反射された赤外線が、受光素子２６によって受光される状況では、１サイクルの動作中のうち、相対距離を示す光強度が、障害物が存在しない状態よりも増加する。
【００４４】
また、ロボット１０Ａが通常の処理で行う１サイクルの動作中には、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が、判定閾値以上であるか否かを判定する。
したがって、アーム部５０の近辺に障害物が存在し、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が判定閾値以上である場合、障害判定部６は、被検知物が障害物となると判定する。
【００４５】
ここで、第一実施形態では、上述したように、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
このため、近接覚センサ２の数を増やすこと無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、相対距離を検出するために取得する情報量を増加させることが可能となる。
【００４６】
これにより、新たな近接覚センサ２を追加すること無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、被検知物の検知精度を向上させるとともに、コストの増加を抑制することが可能となる。
障害判定部６が、被検知物が障害物となると判定すると、判定結果信号の入力を受けたコントローラ８は、ロボット１０Ａの動作を停止させる制御を行う。すなわち、動作体であるアーム部５０へ相対的に接近する被検知物が、アーム部５０にとって動作の障害となる物体や生物であるか否かを判定することが可能となる。
【００４７】
このため、被検知物が障害物である状態でロボット１０Ａの動作を継続させることで、基部４０及びアーム部５０が損傷することや、ロボット１０Ａが行う処理が障害物によって阻害されること等を、防止することが可能となる。
また、被検知物が障害物ではない状態でロボット１０Ａの動作を停止させることで、ロボット１０Ａが行う処理の効率が低下すること等を、防止することが可能となる。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００４８】
（第一実施形態の効果）
第一実施形態の障害物判定装置１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）動作体のうち近接覚センサ２を取り付ける部分に、動作体のうち予め設定した動作において被検知物と相対距離が近くなると予想される範囲である第一範囲Ｅ１と、動作体のうち第一範囲Ｅ１を除く範囲である第二範囲Ｅ２と、を設定する。これに加え、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔を、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔とする。
【００４９】
すなわち、アーム部５０に対し、被検知物に接触する可能性が高い位置では隣接した近接覚センサ２の間隔を小さくし、被検知物に接触する可能性が低い位置では隣接した近接覚センサ２の間隔を大きくする。
このため、近接覚センサ２の数を増やすこと無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、近接覚センサ２と被検知物との距離を検出するために取得する情報量を増加させることが可能となる。
【００５０】
その結果、新たな近接覚センサ２を追加すること無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、被検知物の検知精度を向上させるとともに、コストの増加を抑制することが可能となる。
また、コストの増加を抑制するとともに、近接覚センサ２の数を変更すること無く、誤動作や誤検出を低減させることが可能となり、ロボット１０が行う予め設定した動作において、安全性を向上させることが可能となる。
【００５１】
（２）第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔を、第二範囲Ｅ２から離れるほど小さい間隔とする。
このため、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が低い位置から、被検知物に接触する可能性が高い位置へ向かうにつれて、隣接した近接覚センサ２の間隔を小さくすることが可能となる。
その結果、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が低い位置から、被検知物に接触する可能性が高い位置へ向かうほど、被検知物の検知精度を連続的に向上させることが可能となる。
【００５２】
（３）動作体を、固定された位置で姿勢を変化可能であり、位置が固定された基部４０と、一方の端部５０ａ側が姿勢を変化可能に基部４０で支持されるアーム部５０と、を備えるマニピュレータとする。これに加え、第一範囲Ｅ１を、アーム部５０のうち他方の端部５０ｂ側の範囲とする。
その結果、ロボット１０に対し、アーム部５０へ相対的に接近する被検知物が、アーム部５０にとって動作の障害となる障害物であるか否かを判定することが可能となる。
【００５３】
（４）障害判定部６が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている近接覚センサ２が検出した相対距離よりも、第一範囲Ｅ１に取り付けられている近接覚センサ２が検出した相対距離を優先して用いることで、被検知物が障害物となるか否かを判定する。
このため、アーム部５０のうち、近接覚センサ２と被検知物との距離を検出するために取得する情報量が多い位置に取り付けられている近接覚センサ２が検出した相対距離を、被検知物が障害物となるか否かの判定に、優先して用いることが可能となる。
その結果、被検知物が障害物となるか否かを判定する精度を向上させることが可能となる。
【００５４】
（５）情報記憶部４と障害判定部６を含む回路集積部３２が、第二基板３０に備えられている。
このため、障害物判定装置１を含む回路集積部３２が、複数の第一基板２０に備えられている構成と比較して、回路集積部３２の数を減らすことが可能となる。
その結果、コストを低減させることが可能となる。
この効果は、回路集積部３２に用いられる、例えば、ＲＡＭ等、データの記憶や消去が可能な構成を用いて形成する情報記憶部４を内蔵するマイクロコンピューターが、種類が少なく高価であることに起因して奏するものである。
【００５５】
（第一実施形態の変形例）
（１）第一実施形態では、図２中に表すように、障害物判定装置１を含む回路集積部３２が、第二基板３０に備えられている構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、第二基板３０に回路集積部３２が備えられておらず、情報記憶部４（ＲＡＭ）、障害判定部６（ＣＰＵ）が、それぞれ独立して第二基板３０に備えられている構成としてもよい。
【００５６】
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第二実施形態の障害物判定装置１の構成は、複数の近接覚センサ２の配置を除き、上述した第一実施形態と同様であるため、以降の説明は、複数の近接覚センサ２の配置に関する構成を中心に記載する。
【００５７】
（構成）
まず、図１から図４を参照しつつ、図５及び図６を用いて、第二実施形態の構成を説明する。なお、図中及び以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成について、同一の符合を付して示す。また、以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
【００５８】
（ロボット１０の構成）
ロボット１０（第二実施形態において、以降の説明では、「ロボット１０Ｂ」と記載する場合がある）の構成は、図５中に表すように、上述した第一実施形態と同様、アーム部５０の外面に、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆが取り付けられている構成である。また、アーム部５０の外面に取り付けられている、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆの配置については、後述する。
【００５９】
（複数の近接覚センサ２の配置）
図１から図５を参照しつつ、図６を用いて、複数の近接覚センサ２の配置を説明する。
図６中に表すように、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面には、第一範囲Ｅ１と、第二範囲Ｅ２と、が予め設定されている。なお、図６中では、説明のために、近接覚センサ２とアーム部５０のみを図示している。
【００６０】
第一範囲Ｅ１は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、予め設定した動作において、近接覚センサ２と被検知物との距離が近くなる範囲である。
第二範囲Ｅ２は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、第一範囲Ｅ１を除く範囲である。
【００６１】
第一実施形態では、第一範囲Ｅ１を、アーム部５０のうち他方の端部側の範囲、すなわち、アーム部５０の先端側の範囲に設定した場合について説明する。
第一範囲Ｅ１を、アーム部５０の先端側の範囲に設定した理由は、アーム部５０の先端側は、ロボット１０Ｂの動作時において、アーム部５０の基端側等、アーム部５０の他の部分よりも移動量が多い部分であり、被検知物と接触する可能性が高いためである。
【００６２】
また、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
具体的に、第一範囲Ｅ１には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｆと近接覚センサ２Ｅ、近接覚センサ２Ｅと近接覚センサ２Ｄが取り付けられている。また、第二範囲Ｅ２には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｄと近接覚センサ２Ｃ、近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｂ、近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ａが取り付けられている。
【００６３】
そして、間隔Ｌ１と、間隔Ｌ２と、間隔Ｌ３と、間隔Ｌ４と、間隔Ｌ５と、のそれぞれの長さは、以下の式（２）で表す大小関係となる。
Ｌ５＝Ｌ４＝Ｌ３＞Ｌ２＝Ｌ１  …  （２）
なお、間隔Ｌ１から間隔Ｌ５と各近接覚センサ２との関係は、上述した第一実施形態と同様の関係である。
したがって、第二実施形態では、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔（間隔Ｌ１、間隔Ｌ２）を、全て等しい間隔に設定する。
また、第二実施形態では、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔（間隔Ｌ３、間隔Ｌ４、間隔Ｌ５）を、全て等しい間隔に設定する。
【００６４】
（動作）
図１及び図２と、図５及び図６を参照して、第二実施形態の動作を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の動作については、説明を省略する場合がある。
ロボット１０Ｂが通常の処理で行う１サイクルの動作中には、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が、判定閾値以上であるか否かを判定する。
【００６５】
ここで、第二実施形態では、上述したように、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔であるとともに、全て等しい間隔である。これに加え、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、全て等しい間隔である。
このため、近接覚センサ２の数を増やすこと無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、相対距離を検出するために取得する情報量を増加させることが可能となる。
【００６６】
さらに、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が全て等しく、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が全て等しいため、アーム部５０に近接覚センサ２を取り付ける作業が容易となる。
障害判定部６が、被検知物が障害物となると判定すると、判定結果信号の入力を受けたコントローラ８は、ロボット１０Ｂの動作を停止させる制御を行う。
なお、上述した第二実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第二実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００６７】
（第二実施形態の効果）
第二実施形態の障害物判定装置１であれば、第一実施形態の障害物判定装置１が奏する効果に加え、さらに、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、全て等しい間隔である。これに加え、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、全て等しい間隔である。
その結果、アーム部５０に近接覚センサ２を取り付ける作業が容易となり、アーム部５０に近接覚センサ２を取り付ける作業の効率を向上させることが可能となる。
また、相対距離を算出する際に、隣接した近接覚センサ２の間隔に応じた補正を行う必要が無いため、演算負荷を低減させることが可能となる。
【００６８】
（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第三実施形態の障害物判定装置１の構成は、複数の近接覚センサ２の配置を除き、上述した第一実施形態と同様であるため、以降の説明は、複数の近接覚センサ２の配置に関する構成を中心に記載する。
【００６９】
（構成）
まず、図１から図６を参照しつつ、図７及び図８を用いて、第三実施形態の構成を説明する。なお、図中及び以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成について、同一の符合を付して示す。また、以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
【００７０】
（ロボット１０の構成）
ロボット１０（第三実施形態において、以降の説明では、「ロボット１０Ｃ」と記載する場合がある）の構成は、図７中に表すように、上述した第一実施形態と同様、アーム部５０の外面に、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆが取り付けられている構成である。また、アーム部５０の外面に取り付けられている、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆの配置については、後述する。
【００７１】
（複数の近接覚センサ２の配置）
図１から図７を参照しつつ、図８を用いて、複数の近接覚センサ２の配置を説明する。
図８中に表すように、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面には、第一範囲Ｅ１と、第二範囲Ｅ２と、が予め設定されている。なお、図８中では、説明のために、近接覚センサ２とアーム部５０のみを図示している。
【００７２】
第一範囲Ｅ１は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、予め設定した動作において、近接覚センサ２と被検知物との距離が近くなる範囲である。
第二範囲Ｅ２は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、第一範囲Ｅ１を除く範囲である。
【００７３】
第一実施形態では、第一範囲Ｅ１を、アーム部５０のうち他方の端部側の範囲、すなわち、アーム部５０の先端側の範囲に設定した場合について説明する。
第一範囲Ｅ１を、アーム部５０の先端側の範囲に設定した理由は、アーム部５０の先端側は、ロボット１０Ｃの動作時において、アーム部５０の基端側等、アーム部５０の他の部分よりも移動量が多い部分であり、被検知物と接触する可能性が高いためである。
また、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
【００７４】
具体的に、第一範囲Ｅ１には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｆと近接覚センサ２Ｅ、近接覚センサ２Ｅと近接覚センサ２Ｄが取り付けられている。また、第二範囲Ｅ２には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｄと近接覚センサ２Ｃ、近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｂ、近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ａが取り付けられている。
【００７５】
そして、間隔Ｌ１と、間隔Ｌ２と、間隔Ｌ３と、間隔Ｌ４と、間隔Ｌ５と、のそれぞれの長さの比は、以下の式（３）で表す比となる。
Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３：Ｌ４：Ｌ５＝１．０：１．５：２．０：３．０：４．０  …（３）
なお、間隔Ｌ１から間隔Ｌ５と各近接覚センサ２との関係は、上述した第一実施形態と同様の関係である。
【００７６】
したがって、第三実施形態では、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔（間隔Ｌ１、間隔Ｌ２）を、第二範囲Ｅ２から離れるほど、予め設定した比率で小さい間隔に設定する。
また、第三実施形態では、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔（間隔Ｌ３、間隔Ｌ４、間隔Ｌ５）を、第一範囲Ｅ１から離れるほど、予め設定した比率で大きい間隔に設定する。
【００７７】
（動作）
図１及び図２と、図７及び図８を参照して、第三実施形態の動作を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の動作については、説明を省略する場合がある。
ロボット１０Ｃが通常の処理で行う１サイクルの動作中には、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が、判定閾値以上であるか否かを判定する。
【００７８】
ここで、第三実施形態では、上述したように、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。これに加え、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２から離れるほど、予め設定した比率で小さい間隔に設定されている。
【００７９】
このため、近接覚センサ２の数を増やすこと無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、相対距離を検出するために取得する情報量を増加させることが可能となる。
さらに、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高くなる位置ほど、隣接した近接覚センサ２の間隔が小さくなる。このため、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高くなる位置ほど、相対距離を検出するために近接覚センサ２が取得する情報量を、増加させることが可能となる。
【００８０】
障害判定部６が、被検知物が障害物となると判定すると、判定結果信号の入力を受けたコントローラ８は、ロボット１０Ｃの動作を停止させる制御を行う。
なお、上述した第三実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第三実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００８１】
（第三実施形態の効果）
第三実施形態の障害物判定装置１であれば、第一実施形態の障害物判定装置１が奏する効果に加え、さらに、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２から離れるほど、予め設定した比率で小さい間隔となる。
【００８２】
このため、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高くなる位置ほど、隣接した近接覚センサ２の間隔が小さくなる。
その結果、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高くなる位置ほど、相対距離を検出するために近接覚センサ２が取得する情報量を、増加させることが可能となる。
【００８３】
（第四実施形態）
以下、本発明の第四実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第四実施形態の障害物判定装置１の構成は、複数の近接覚センサ２の配置を除き、上述した第一実施形態と同様であるため、以降の説明は、複数の近接覚センサ２の配置に関する構成を中心に記載する。
【００８４】
（構成）
まず、図１から図８を参照しつつ、図９及び図１０を用いて、第四実施形態の構成を説明する。なお、図中及び以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成について、同一の符合を付して示す。また、以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
【００８５】
（ロボット１０の構成）
ロボット１０（第四実施形態において、以降の説明では、「ロボット１０Ｄ」と記載する場合がある）の構成は、図９中に表すように、上述した第一実施形態と同様、アーム部５０の外面に、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆが取り付けられている構成である。また、アーム部５０の外面に取り付けられている、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆの配置については、後述する。
【００８６】
（複数の近接覚センサ２の配置）
図１から図９を参照しつつ、図１０を用いて、複数の近接覚センサ２の配置を説明する。
図１０中に表すように、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面には、第一範囲Ｅ１と、第二範囲Ｅ２と、が予め設定されている。なお、図１０中では、説明のために、近接覚センサ２とアーム部５０のみを図示している。
【００８７】
第一範囲Ｅ１は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、予め設定した動作において、近接覚センサ２と被検知物との距離が近くなる範囲である。
第二範囲Ｅ２は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、第一範囲Ｅ１を除く範囲である。
【００８８】
第一実施形態では、第一範囲Ｅ１を、アーム部５０のうち他方の端部側の範囲、すなわち、アーム部５０の先端側の範囲に設定した場合について説明する。
第一範囲Ｅ１を、アーム部５０の先端側の範囲に設定した理由は、アーム部５０の先端側は、ロボット１０Ｄの動作時において、アーム部５０の基端側等、アーム部５０の他の部分よりも移動量が多い部分であり、被検知物と接触する可能性が高いためである。
【００８９】
また、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
具体的に、第一範囲Ｅ１には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｆと近接覚センサ２Ｅ、近接覚センサ２Ｅと近接覚センサ２Ｄと、近接覚センサ２Ｄと近接覚センサ２Ｃ、近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｂが取り付けられている。また、第二範囲Ｅ２には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ａが取り付けられている。
【００９０】
したがって、第四実施形態では、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の数が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の数よりも多くなっている。
そして、間隔Ｌ１と、間隔Ｌ２と、間隔Ｌ３と、間隔Ｌ４と、間隔Ｌ５と、のそれぞれの長さは、以下の式（４）で表す大小関係となる。
Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４＜Ｌ５  …  （４）
なお、間隔Ｌ１から間隔Ｌ５と各近接覚センサ２との関係は、上述した第一実施形態と同様の関係である。
【００９１】
（動作）
図１及び図２と、図９及び図１０を参照して、第四実施形態の動作を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の動作については、説明を省略する場合がある。
ロボット１０Ｄが通常の処理で行う１サイクルの動作中には、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が、判定閾値以上であるか否かを判定する。
【００９２】
ここで、第四実施形態では、上述したように、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。これに加え、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の数が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の数よりも多い。
【００９３】
このため、近接覚センサ２の数を増やすこと無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、相対距離を検出するために取得する情報量を増加させることが可能となる。
さらに、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に、アーム部５０の他の部分よりも、多くの近接覚センサ２を取り付けることが可能となる。このため、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に対し、相対距離を検出するために近接覚センサ２が取得する情報量を、増加させることが可能となる。
【００９４】
障害判定部６が、被検知物が障害物となると判定すると、判定結果信号の入力を受けたコントローラ８は、ロボット１０Ｄの動作を停止させる制御を行う。
なお、上述した第四実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第四実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００９５】
（第四実施形態の効果）
第四実施形態の障害物判定装置１であれば、第一実施形態の障害物判定装置１が奏する効果に加え、さらに、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の数が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の数よりも多い。
【００９６】
このため、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に、アーム部５０の他の部分よりも、多くの近接覚センサ２を取り付けることが可能となる。
その結果、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に対し、相対距離を検出するために近接覚センサ２が取得する情報量を、増加させることが可能となる。これにより、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、被検知物の検知精度を向上させることが可能となる。
【００９７】
（第五実施形態）
以下、本発明の第五実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第五実施形態の障害物判定装置１の構成は、複数の近接覚センサ２の配置を除き、上述した第一実施形態と同様であるため、以降の説明は、複数の近接覚センサ２の配置に関する構成を中心に記載する。
【００９８】
（構成）
まず、図１から図１０を参照しつつ、図１１及び図１２を用いて、第五実施形態の構成を説明する。なお、図中及び以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成について、同一の符合を付して示す。また、以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
【００９９】
（ロボット１０の構成）
ロボット１０（第五実施形態において、以降の説明では、「ロボット１０Ｅ」と記載する場合がある）の構成は、図１１中に表すように、上述した第一実施形態と同様、アーム部５０の外面に、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆが取り付けられている構成である。また、アーム部５０の外面に取り付けられている、六個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｆの配置については、後述する。
【０１００】
（複数の近接覚センサ２の配置）
図１から図１１を参照しつつ、図１２を用いて、複数の近接覚センサ２の配置を説明する。
図１２中に表すように、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面には、第一範囲Ｅ１と、第二範囲Ｅ２と、が予め設定されている。なお、図１２中では、説明のために、近接覚センサ２とアーム部５０のみを図示している。
【０１０１】
第一範囲Ｅ１は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、予め設定した動作において、近接覚センサ２と被検知物との距離が近くなる範囲である。
第二範囲Ｅ２は、複数の近接覚センサ２を取り付けるアーム部５０の外面（動作体）のうち、第一範囲Ｅ１を除く範囲である。
【０１０２】
第一実施形態では、第一範囲Ｅ１を、アーム部５０のうち他方の端部側の範囲、すなわち、アーム部５０の先端側の範囲に設定した場合について説明する。
第一範囲Ｅ１を、アーム部５０の先端側の範囲に設定した理由は、アーム部５０の先端側は、ロボット１０Ｅの動作時において、アーム部５０の基端側等、アーム部５０の他の部分よりも移動量が多い部分であり、被検知物と接触する可能性が高いためである。
【０１０３】
また、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
具体的に、第一範囲Ｅ１には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｆと近接覚センサ２Ｅ、近接覚センサ２Ｅと近接覚センサ２Ｄと、近接覚センサ２Ｄと近接覚センサ２Ｃが取り付けられている。また、第二範囲Ｅ２には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｂと、近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ａが取り付けられている。
【０１０４】
第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２、すなわち、近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｂと、近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ａは、アーム部５０の長手方向に沿って、直列に配列されている。
第一範囲Ｅ１に取り付けられている近接覚センサ２のうち、近接覚センサ２Ｅ及び近接覚センサ２Ｆは、第一範囲に取り付けられている他の近接覚センサ２Ｄに対し、第一範囲Ｅ１と第二範囲Ｅ２とを配列した方向と交差する方向に沿って配置されている。
【０１０５】
第一範囲Ｅ１と第二範囲Ｅ２とを配列した方向とは、図１２中に表すように、アーム部５０の長手方向と平行である。
したがって、第五実施形態では、第一範囲Ｅ１に取り付けられている複数の近接覚センサ２のうち少なくとも一つが、他の近接覚センサ２に対し、第一範囲Ｅ１と第二範囲Ｅ２とを配列した方向と交差する方向に沿って配置されている。
【０１０６】
また、間隔Ｌ１と、間隔Ｌ２と、間隔Ｌ３と、間隔Ｌ４と、間隔Ｌ５と、のそれぞれの長さは、以下の式（５）で表す大小関係となる。
Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＜Ｌ４＜Ｌ５  …  （５）
なお、間隔Ｌ１から間隔Ｌ５と各近接覚センサ２との関係は、上述した第一実施形態と同様の関係である。
【０１０７】
（動作）
図１及び図２と、図１１及び図１２を参照して、第五実施形態の動作を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の動作については、説明を省略する場合がある。
ロボット１０Ｅが通常の処理で行う１サイクルの動作中には、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が、判定閾値以上であるか否かを判定する。
【０１０８】
ここで、第五実施形態では、上述したように、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。これに加え、第一範囲Ｅ１に取り付けられている複数の近接覚センサ２のうち少なくとも一つが、第一範囲Ｅ１に取り付けられている他の近接覚センサ２に対し、第一範囲Ｅ１と第二範囲Ｅ２とを配列した方向と交差する方向に沿って配置されている。
【０１０９】
このため、近接覚センサ２の数を増やすこと無く、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、相対距離を検出するために取得する情報量を増加させることが可能となる。
さらに、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に、複数の近接覚センサ２を、相対距離を検出可能な範囲を広範囲に拡大した状態で取り付けることが可能となる。このため、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に対し、相対距離を検出するために近接覚センサ２が取得する情報量を、広い範囲で増加させることが可能となる。
【０１１０】
障害判定部６が、被検知物が障害物となると判定すると、判定結果信号の入力を受けたコントローラ８は、ロボット１０Ｅの動作を停止させる制御を行う。
なお、上述した第五実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第五実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１１１】
（第五実施形態の効果）
第五実施形態の障害物判定装置１であれば、第一実施形態の障害物判定装置１が奏する効果に加え、さらに、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）第一範囲Ｅ１に取り付けられている複数の近接覚センサ２のうち少なくとも一つが、第一範囲Ｅ１に取り付けられている他の近接覚センサ２に対し、第一範囲Ｅ１と第二範囲Ｅ２とを配列した方向と交差する方向に沿って配置されている。
【０１１２】
このため、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に、複数の近接覚センサ２を、相対距離を検出可能な範囲を広範囲に拡大した状態で取り付けることが可能となる。
その結果、アーム部５０のうち、被検知物に接触する可能性が高い範囲に対し、相対距離を検出するために近接覚センサ２が取得する情報量を、広い範囲で増加させることが可能となる。
【０１１３】
（第六実施形態）
以下、本発明の第六実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
第六実施形態では、予め設定した動作を行う動作体を、位置及び姿勢を変化可能な移動体とする。
また、第六実施形態では、移動体を、無人搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）とする。
また、第六実施形態では、動作体が行う、予め設定した動作は、移動体が位置及び姿勢を変化させて行う１サイクルの移動である。
【０１１４】
（構成）
まず、図１から図１２を参照しつつ、図１３を用いて、第六実施形態の構成を説明する。なお、図中及び以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成について、同一の符合を付して示す。また、以降の説明では、上述した第一実施形態と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
【０１１５】
（障害物判定装置１の構成）
障害物判定装置１は、複数の近接覚センサ２と、情報記憶部４と、障害判定部６を備える（図１及び図２参照）。
複数の近接覚センサ２は、図１３中に表すように、動作体である無人搬送車Ｖに取り付けられている。
【０１１６】
情報記憶部４には、予め、判定閾値を記憶させておく。
判定閾値は、近接覚センサ２と被検知物との相対距離に応じて、被検知物が無人搬送車Ｖの動作に対する障害物となると判定するための、予め設定した閾値である。なお、無人搬送車Ｖの構成については、後述する。
第一実施形態では、一例として、判定閾値を、５０［ｍｍ］に設定した場合について説明する。
【０１１７】
なお、判定閾値は、例えば、無人搬送車Ｖを移動させる速度や、無人搬送車Ｖを構成する部材の大きさや、無人搬送車Ｖの周囲環境（周辺に配置された部材等と無人搬送車Ｖとの位置関係）等に応じて、適宜設定する。
障害判定部６は、相対距離信号が含む相対距離と、情報記憶部４に記憶させている判定閾値に応じて、被検知物が、動作体の予め設定した動作に対する障害物となるか否かを判定する。そして、被検知物が障害物となるか否かを判定した結果（判定結果）を含む判定結果信号を、コントローラ８へ出力する。
【０１１８】
すなわち、障害判定部６は、例えば、複数の近接覚センサ２のうち少なくとも一つの近接覚センサ２と、被検知物と、の相対距離が５０［ｍｍ］未満である場合は、被検知物が無人搬送車Ｖの動作に対する障害物となると判定する。
これに加え、障害判定部６は、例えば、複数の近接覚センサ２のうち少なくとも一つの近接覚センサ２と、被検知物と、の相対距離が５０［ｍｍ］以上である場合は、被検知物が無人搬送車Ｖの動作に対する障害物とはならないと判定する。
【０１１９】
コントローラ８（図１及び図２参照）は、無人搬送車Ｖを制御する装置である。
また、コントローラ８は、障害判定部６から入力を受けた判定結果信号が、被検知物が無人搬送車Ｖの移動に対する障害物とはならないと判定した結果を含む場合、無人搬送車Ｖの移動を継続させる制御を行う。
一方、コントローラ８は、障害判定部６から入力を受けた判定結果信号が、被検知物が無人搬送車Ｖの移動に対する障害物となると判定した結果を含む場合、無人搬送車Ｖの移動を停止させる制御を行う。
【０１２０】
（無人搬送車Ｖの構成）
図１及び図２と、図１３を参照して、無人搬送車Ｖの構成を説明する。
無人搬送車Ｖは、コントローラ８による制御によって、無人走行する搬送用台車であり、予め設定した移動経路上を走行する。なお、図１３中には、無人搬送車Ｖと、無人搬送車Ｖが移動する通路Ｐの一部を、俯瞰で表す。また、図１３中には、無人搬送車Ｖの移動経路の一部を、矢印Ｒで表す。
【０１２１】
なお、無人搬送車Ｖが移動する通路Ｐの壁面には、図１３中に表すように、無人搬送車Ｖの移動経路Ｒ側へ突出した突出部Ｔ（柱等）が設置されている。
また、無人搬送車Ｖの外面のうち、選択した部分には、複数の近接覚センサ２が取り付けられている。
第六実施形態では、図１３中に表すように、複数の近接覚センサ２が、発光素子２４が発光した赤外線を受光素子２６が受光可能な領域が、平面視で、無人搬送車Ｖの周囲を取り囲むように、無人搬送車Ｖの周囲に取り付けられている場合について説明する。
【０１２２】
なお、第六実施形態では、一例として、無人搬送車Ｖの外面に、十個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｊが取り付けられている場合について説明する。
無人搬送車Ｖの外面に取り付けられている、十個の近接覚センサ２Ａ〜２Ｊの配置については、後述する。
以上により、無人搬送車Ｖは、複数の近接覚センサ２を取り付ける動作体を形成する。
また、無人搬送車Ｖが移動する通路Ｐの壁面と、突出部Ｔは、被検知物のうち、非障害物である。
【０１２３】
（複数の近接覚センサ２の配置）
図１３を参照して、複数の近接覚センサ２の配置を説明する。
図１３中に表すように、複数の近接覚センサ２を取り付ける無人搬送車Ｖの外面には、第一範囲Ｅ１と、第二範囲Ｅ２と、が予め設定されている。
第一範囲Ｅ１は、複数の近接覚センサ２を取り付ける無人搬送車Ｖの外面（動作体）のうち、予め設定した動作において、近接覚センサ２と被検知物との距離が近くなる範囲である。
【０１２４】
第二範囲Ｅ２は、複数の近接覚センサ２を取り付ける無人搬送車Ｖの外面（動作体）のうち、第一範囲Ｅ１を除く範囲である。
第六実施形態では、第一範囲Ｅ１を、無人搬送車Ｖのうち平面視における四つの角部を含む範囲、すなわち、無人搬送車Ｖのうち、移動経路Ｒの移動時に、移動経路Ｒを形成する壁面に近くなる範囲に設定した場合について説明する。なお、移動経路Ｒを形成する壁面には、突出部Ｔも含む。
【０１２５】
第一範囲Ｅ１を、無人搬送車Ｖのうち平面視における四つの角部を含む範囲に設定した理由は、無人搬送車Ｖの角部は、無人搬送車Ｖの移動時において、無人搬送車Ｖの側面等よりも、被検知物と接触する可能性が高い部分であるためである。
また、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
【０１２６】
具体的に、第一範囲Ｅ１には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ａと近接覚センサ２Ｂ、近接覚センサ２Ｄと近接覚センサ２Ｅ、近接覚センサ２Ｆと近接覚センサ２Ｇ、近接覚センサ２Ｉと近接覚センサ２Ｊが取り付けられている。また、第二範囲Ｅ２には、隣接した近接覚センサ２として、近接覚センサ２Ｂと近接覚センサ２Ｃ、近接覚センサ２Ｃと近接覚センサ２Ｄ、近接覚センサ２Ｇと近接覚センサ２Ｈ、近接覚センサ２Ｈと近接覚センサ２Ｉが取り付けられている。
そして、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔Ｌ１は、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔Ｌ２よりも小さい間隔である（Ｌ１＜Ｌ２）。 
【０１２７】
（動作）
図１及び図２と、図１３を参照して、第六実施形態の動作を説明する。
無人搬送車Ｖが通常の移動で行う１サイクルの動作中において、無人搬送車Ｖの移動経路上に障害物が存在する場合、発光素子２４が発光した赤外線は、障害物で反射される。
障害物で反射された赤外線が、受光素子２６によって受光される状況では、１サイクルの動作中のうち、相対距離を示す光強度が、障害物が存在しない状態よりも増加する。
【０１２８】
また、無人搬送車Ｖが通常の処理で行う１サイクルの動作中には、障害判定部６が、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が、判定閾値以上であるか否かを判定する。
したがって、無人搬送車Ｖの近辺に障害物が存在し、複数の近接覚センサ２がそれぞれ検出した、近接覚センサ２と被検知物との距離が判定閾値以上である場合、障害判定部６は、被検知物が障害物となると判定する。
【０１２９】
ここで、第六実施形態では、上述したように、第一範囲Ｅ１に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔が、第二範囲Ｅ２に取り付けられている隣接した近接覚センサ２の間隔よりも小さい間隔である。
このため、近接覚センサ２の数を増やすこと無く、無人搬送車Ｖのうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、相対距離を検出するために取得する情報量を増加させることが可能となる。
【０１３０】
これにより、新たな近接覚センサ２を追加すること無く、無人搬送車Ｖのうち、被検知物に接触する可能性が高い位置に対して、被検知物の検知精度を向上させるとともに、コストの増加を抑制することが可能となる。
障害判定部６が、被検知物が障害物となると判定すると、判定結果信号の入力を受けたコントローラ８は、無人搬送車Ｖの移動を停止させる制御を行う。すなわち、動作体である無人搬送車Ｖへ相対的に接近する被検知物が、無人搬送車Ｖにとって動作の障害となる物体や生物であるか否かを判定することが可能となる。
【０１３１】
このため、被検知物が障害物である状態で無人搬送車Ｖの走行を継続させることで、無人搬送車Ｖが損傷することや、無人搬送車Ｖが行う処理が障害物によって阻害されること等を、防止することが可能となる。
また、被検知物が障害物ではない状態で無人搬送車Ｖの走行を停止させることで、無人搬送車Ｖが行う処理の効率が低下すること等を、防止することが可能となる。
なお、上述した第六実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第六実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１３２】
（第六実施形態の効果）
第六実施形態の障害物判定装置１であれば、第一実施形態の障害物判定装置１が奏する効果に加え、さらに、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）動作体を、位置及び姿勢を変化可能な移動体（無人搬送車Ｖ）とする。これに加え、第一範囲Ｅ１を、移動体（無人搬送車Ｖ）のうち移動経路Ｒの移動時に、移動経路Ｒを形成する壁面に近くなる範囲とする。
その結果、無人搬送車Ｖに対し、無人搬送車Ｖへ相対的に接近する被検知物が、無人搬送車Ｖにとって動作の障害となる障害物であるか否かを判定することが可能となる。
【０１３３】
（第一から第六実施形態に共通の変形例）
（１）第一実施形態から第五実施形態では、障害物判定装置１をロボット１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ）に適用し、第六実施形態では、障害物判定装置１を無人搬送車Ｖに適用したが、これに限定するものではない。
すなわち、障害物判定装置１を、例えば、腕や脚に近接覚センサ２を取り付け、被検知物を回避する歩行ロボットに適用してもよい。また、障害物判定装置１を、例えば、台車、ショッピングカート及びスーツケース等に近接覚センサ２を取り付け、相対的に近接する被検知物に対して警告を行う構成に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１…障害物判定装置、２…近接覚センサ、４…情報記憶部、６…障害判定部、８…コントローラ、１０…ロボット、１０Ａ…ロボット、１０Ｂ…ロボット、１０Ｃ…ロボット、１０Ｄ…ロボット、１０Ｅ…ロボット、２０…第一基板、２２…光センサ、２４…発光素子、２６…受光素子、３０…第二基板、３２…回路集積部、４０…基部、５０…アーム部、５０ａ…アーム部５０の一方の端部、５０ｂ…アーム部５０の他方の端部、６０…エンドエフェクタ、Ｅ１…第一範囲、Ｅ２…第二範囲、Ｖ…無人搬送車、Ｐ…通路、Ｒ…無人搬送車Ｖの移動経路、Ｔ…突出部
【図１】
2018114561.tif 000003
【図２】
2018114561.tif 000004
【図３】
2018114561.tif 000005
【図４】
2018114561.tif 000006
【図５】
2018114561.tif 000007
【図６】
2018114561.tif 000008
【図７】
2018114561.tif 000009
【図８】
2018114561.tif 000010
【図９】
2018114561.tif 000011
【図１０】
2018114561.tif 000012
【図１１】
2018114561.tif 000013
【図１２】
2018114561.tif 000014
【図１３】
2018114561.tif 000015