(57)【要約】      （修正有）【課題】大きさ／寸法が比較的大きい、形状が不規則な、または非対称な構造の物体を、バランスを保ちながら持ち上げたり移動させたりするロボット用キャリア及びこれを有するロボットを提供する。【解決手段】本開示は、可動ベース１０と、前記ベース上に配設された胴部２０とを備えたロボット１に関する。前記胴部は、前記ベースに取り付けられた第１部分と、前記第１部分に取り付けられた第２部分であって、前記第１部分に対して移動させることが可能である第２部分と、前記第２部分に実質的に接続された支持部２３とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット（１）であって：
可動ベース（１０）と；
前記ベース上に配設された胴部（２０）であって：
前記ベースに取り付けられた第１部分（２１）と；
前記第１部分に取り付けられた第２部分（２２）であって、前記第１部分に対して可動である、第２部分と；
前記第２部分に実質的に接続された支持部（２３、２５）と；
を備えるロボット。
【請求項２】
前記支持部（２３）が前記胴部（２０）の正面に実質的に配設されている、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記支持部（２３）が、前記支持部が折り畳み可能であるように関節（２３１）を有する、請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記胴部の前記第２部分に接続されたロボットアーム（２７）を更に備え、前記ロボットアームが前記胴部の前記第２部分に対して少なくとも１自由度を有する、請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
前記ロボットアーム（２７）が第１ユニット（２７１）および第２ユニット（２７２）を備え、前記第１ユニットの一端が前記胴部の前記第２部分に接続されており、前記第２ユニットが前記第１ユニットの他端に接続されており、前記第１ユニットが、前記胴部の前記第２部分に対して少なくとも１自由度を有し、前記第２ユニットが、前記第１ユニットに対して少なくとも１自由度を有する、請求項４に記載のロボット。
【請求項６】
前記支持部が前記胴部の一側に配置されている、請求項１に記載のロボット。
【請求項７】
前記胴部の他側に接続されたロボットアームを更に備え、前記ロボットアームが前記胴部に対して少なくとも１自由度を有する、請求項６に記載のロボット。
【請求項８】
前記ロボットアームが第１ユニットおよび第２ユニットを備え、前記第１ユニットの一端が前記胴部に接続され、前記第２ユニットが前記第１アームユニット※訳注の他端に接続されており、前記第１ユニットが前記胴部に対して少なくとも１自由度を有し、前記第２ユニットが前記第１ユニットに対して少なくとも１自由度を有する、請求項７に記載のロボット。
【請求項９】
前記胴部が、前記第２部分を前記第１部分に対して移動させることの可能なリニアアクチュエータを更に備える、請求項１に記載のロボット。
【請求項１０】
慣性測定ユニット（ＩＭＵ）センサを更に備える、請求項１に記載のロボット。
【請求項１１】
前記支持部の電気的特性を監視するためのセンサを更に備える、請求項１に記載のロボット。
【請求項１２】
光学センサを更に備える、請求項１に記載のロボット。
【請求項１３】
ロボットであって：
可動ベースと；
前記ベース上に配設された伸縮自在の胴部であって、前記胴部の長さが可変であるように伸縮自在に配設された少なくとも２つの部分を有する胴部と；
前記胴部に取り付けられた支持部と；
を備え、
前記胴部の長さの変化に伴って前記支持部が上下に移動する；
ロボット。
【請求項１４】
前記支持部（２３）が前記胴部（２０）の正面に実質的に配設されている、請求項１３に記載のロボット。
【請求項１５】
前記支持部（２３）が、前記支持部を折り畳み可能であるように関節（２３１）を有する、請求項１４に記載のロボット。
【請求項１６】
前記胴部に接続されたロボットアーム（２７）を更に備え、前記ロボットアームが前記胴部に対して少なくとも１自由度を有し、前記胴部の長さの変化に伴って上下に移動する、請求項１４に記載のロボット。
【請求項１７】
前記ロボットアーム（２７）が第１ユニット（２７１）および第２ユニット（２７２）を備え、前記第１ユニットが前記胴部に接続され、前記第２ユニットが前記第１ユニットに接続され、前記第１ユニットが前記胴部に対して少なくとも１自由度を有し、前記第２ユニットが前記第１ユニットに対して少なくとも１自由度を有する、請求項１６に記載のロボット。
【請求項１８】
前記支持部が前記胴部の一側に配置されている、請求項１３に記載のロボット。
【請求項１９】
前記胴部の他側に接続されたロボットアームを備え、前記ロボットアームが前記胴部に対して少なくとも１自由度を有し、前記胴部の長さの変化に伴って上下に移動する、請求項１８に記載のロボット。
【請求項２０】
前記ロボットアームが第１ユニットおよび第２ユニットを備え、前記第１ユニットが前記胴部に接続されており、前記第２ユニットが前記第１アームユニット※訳注に接続されており、前記第１ユニットが前記胴部に対して少なくとも１自由度を有し、前記第２ユニットが前記第１ユニットに対して少なくとも１自由度を有する、請求項１９に記載のロボット。
【請求項２１】
前記胴部が、前記胴部の少なくとも２つの部分を相互に対して伸縮自在に移動させることの可能なリニアアクチュエータを備えた、請求項１３に記載のロボット。
【請求項２２】
慣性測定ユニット（ＩＭＵ）センサを更に備えた、請求項１３に記載のロボット。
【請求項２３】
前記支持部の電気的特性を監視するためのセンサを更に備えた、請求項１３に記載のロボット。
【請求項２４】
光学センサを更に備えた、請求項１３に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１． 発明の分野
本開示は、ロボット用キャリアおよびこれを有するロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
２． 関連技術の説明
人力を省き、負傷のリスクを回避するために、物体を移動および／または搬送するロボットを設計することが可能であり、そのようなロボットが、工場、病院、家庭などにおいて、上述の作業を行うことが可能である。
【０００３】
しかし、（椅子などの）重量が比較的大きい、大きさ／寸法が比較的大きい、形状が不規則な、または非対称な構造の物体を、ロボットのアームで持ち上げたり移動させたりすることは困難である。上述の動作の難しさは、比較的重い物体を持ち上げたり移動させたりするのに十分な力をロボットのアームが有していないことを含みうる。また、上述の動作の難しさは、大きさ／寸法が比較的大きい、形状が不規則な、または非対称な構造の物体を、バランスを保ちながら持ち上げたり移動させたりすることを含みうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明の概要
本開示の例示的な実施形態によれば、ロボットが、可動ベースおよび前記ベース上に配設された胴部を備えている。前記胴部は、前記ベースに取り付けられた第１部分、前記第１部分に取り付けられた第２部分および、前記第２部分に実質的に接続された支持部を備えている。前記第２部分は、前記第１部分の軸方向に沿って移動されることが可能であり、前記支持部は、前記第２部分の動作に伴って移動される。
【０００５】
本開示の別の例示的な実施形態によれば、ロボットが、可動ベースおよび前記ベース上に配設された胴部を備えている。前記胴部は、前記ベースに取り付けられた第１部分、前記第１部分に取り付けられた第２部分、前記第２部分に接続されたロボットアームおよび、前記第２部分の正面に配設された支持部を備えている。前記第２部分は、前記第１部分の軸方向に沿って移動されることが可能であり、前記支持部および前記ロボットアームは、前記第２部分の動作に伴って移動される。
【０００６】
本開示の別の例示的な実施形態によれば、ロボットが、可動ベースおよび前記ベース上に配設された胴部を備えている。前記胴部は、前記ベースに取り付けられた第１部分、前記第１部分に取り付けられた第２部分、前記第２部分の一側に接続された支持部および、前記第２部分の他側に接続されたロボットアームを備えている。前記第２部分は、前記第１部分の軸方向に沿って移動されることが可能であり、前記支持部および前記ロボットアームは、前記第２部分の動作に伴って移動される。
【０００７】
本開示の別の例示的な実施形態によれば、ロボットが、可動ベース、前記ベース上に配設された伸縮自在の胴部および前記胴部に接続された支持部を備えている。前記胴部は、伸縮自在に配設されていることによって長さが可変である少なくとも２つの部分を有する。前記支持部は、前記胴部の長さの変化に伴って上下に移動する。
【０００８】
本開示の別の例示的な実施形態によれば、ロボットが、可動ベース、前記ベース上に配設された伸縮自在の胴部、前記胴部の正面に配設された支持部および前記胴部に接続されたロボットアームを備えている。前記胴部は、伸縮自在に配設されていることによって長さが可変である少なくとも２つの部分を有する。前記支持部および前記ロボットアームは、前記胴部の長さの変化に伴って上下に移動する。
【０００９】
本開示の別の例示的な実施形態によれば、ロボットが、可動ベース、前記ベース上に配設された伸縮自在の胴部、前記胴部の一側に接続された支持部および、前記胴部の他側に接続されたロボットアームを備えている。前記胴部は、伸縮自在に配設されていることによって長さが可変である少なくとも２つの部分を有する。前記支持部および前記ロボットアームは、前記胴部の長さの変化に伴って上下に移動する。
【００１０】
本開示の更なる理解のために、以下に複数の実施形態を本開示の理解を容易にする図面と共に記載するが、添付の図面は参考および例示のみを目的とするものであり、本開示の範囲を限定するために使用されることは意図されていない。  
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示の一実施形態による支持部を有するロボットの略斜視図である。
【図２】図２は、本開示の一実施形態による支持部を有するロボットの略側面図である。
【図３】図３は、本開示の一実施形態による支持部を有するロボットの略正面図である。
【図４】図４は、本開示の一実施形態による支持部を有するロボット内に配設されたリニアアクチュエータの略図である。
【図５】図５Ａ−５Ｄは、本開示の一実施形態による支持部を有するロボットが物品を移動させる／持ち上げることを示す略図である。
【図６】図６は、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボットの略斜視図である。
【図７】図７は、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボットの略側面図である。
【図８】図８は、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボットの略正面図である。
【図９】図９は、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボット内に配設されたリニアアクチュエータの略図である。
【図１０】図１０Ａ−１０Ｄは、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボットが物品を移動させる／持ち上げることを示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明を実施するための最良の形態
上述の説明および以下の詳細な記載は、本開示の範囲を更に説明することを目的とした例示的なものである。本開示に関するその他の目的および利点を、以下の記載および添付の図面で説明する。
【００１３】
図１、２および３は、本開示の一実施形態による支持部を有するロボットを図示している。ロボット１が、可動ベース１０および胴部２０を備える。可動ベース１０は、ロボット１が可動であるように、複数の車輪１１および１１’を備える。胴部２０が、下部２１および上部２２を有する。下部２１は、可動ベース１０に固定的に取り付けられている。上部２２は、下部２１に実質的に取り付けられている。下部２１と第２部分とがそのように組み合わせられていることで、胴部２０が伸縮自在となっている。更に、ロボット１がリニアアクチュエータ３０（図４を参照）を備えている。リニアアクチュエータ３０は、上部２２を駆動して、下部２１に対して相対的にかつ胴部２０の軸方向に沿って移動させる。即ち、胴部２０は、上部２２と下部２１とがリニアアクチュエータ３０によって相互に対して軸方向に伸縮自在に移動される時に、長さが可変となりうる。
【００１４】
ロボット１は、支持部２３を更に備える。支持部２３は、胴部２０の上部２２に実質的に接続されている。即ち、上部２２が下部２１に対して移動すると支持部２３が上下に移動する。更に、支持部２３は、支持部２３が折り畳み可能であるように、関節２３１を備える。
【００１５】
加えて、ロボット１はロボットアーム２７を更に備える。ロボットアーム２７は、上部ユニット２７１および下部ユニット２７２を備える。上部ユニット２７１の一端は胴部２０の上部２２の一側に実質的に接続されており、上部ユニット２７１の他端は下部ユニット２７２に接続されている。上部ユニット２７１は、胴部２０の上部に対して少なくとも１自由度を有し、下部ユニット２７２は、上部ユニット２７１に対して少なくとも１自由度を有する。更に、ロボットアーム２７が胴部２０の上部２２に接続されているために、上部２２が下部２１に対して移動するとロボットアーム２７が上下に移動する。
【００１６】
図４は、本開示の一実施形態による支持部を有するロボット内に配設されたリニアアクチュエータを図示した略図である。リニアアクチュエータ３０は、ロボット１内に配設され、モータ３１、減速歯車装置３２、スクリューロッド３３および昇降台３４を備える。モータ３１および減速歯車装置３２は可動ベース１０内に実質的に配設され、モータ３１は減速歯車装置３２に接続されている。スクリューロッド３３は、減速歯車装置３２に接続され、胴部２０の内部へと軸方向に延伸している。より精確には、前記スクリューロッドは、胴部２０の長手方向軸に沿って実質的に延伸している。昇降台３４は、スクリューロッド３３で螺合されており、上部２２に固定的に接続されている。更に、図４を参照すると、支持部２３が昇降台３４に接続されている。
【００１７】
モータ３１を始動すると、減速歯車装置３２がスクリューロッド３３を駆動して回転させる。スクリューロッド３３が回転すると、昇降台３４がスクリューロッド３３に沿って移動する。昇降台３４のそのような直線運動が、上部２２および支持部２３を駆動して、下部２１に対して上下に移動させる。即ち、リニアアクチュエータ３０が駆動されると、上部２２が下部２１に対して軸方向に伸縮自在に移動することにより、胴部２０の長さが変化する。一方で、支持部２３は、第２部分２１の動作に伴って移動する。
【００１８】
図５Ａ−５Ｄは、本開示の一実施形態による支持部を有するロボットが、物品を移動させる／持ち上げることを示している。
【００１９】
図５Ａを参照すると、ロボット１が椅子９などの物品を移動させ、および／または持ち上げる際に、ロボット１は、可動ベース１０によって椅子９に接近するように移動する。図５Ａに示すように、ロボット１がまだ椅子９を持ち上げていないので、支持部２３を胴部２０の正面に接近するように折り畳み可能であってもよい。
【００２０】
図５Ｂを参照すると、ロボット１が椅子９に接近するように移動する際に、支持部２３が広がって、椅子９の座面の裏側に当たってもよい。
【００２１】
図５Ｃを参照すると、ロボット１は、椅子９の背もたれを支えるようにロボットアーム２７を更に移動させる。このような方法で、椅子９がロボット１の支持部２３およびロボットアーム２７によってしっかりと保持される。
【００２２】
図５Ｄを参照すると、椅子９がロボット１の支持部２３およびロボットアーム２７によってしっかりと保持された後に、リニアアクチュエータ３０が作動され、上部２２を駆動して、下部２１に対して上方に移動させる。一方で、支持部２３およびロボットアーム２７がこれに従って上方に移動する。支持部２３およびロボットアーム２７の上方への移動の結果、椅子９がロボット１の支持部２３およびロボットアーム２７によって持ち上げられる。椅子９がロボット１の支持部２３およびロボットアーム２７によって持ち上げられた後に、ロボット１が更に椅子９を所望の場所へと移動させてもよい。
【００２３】
加えて、ロボット１が、運搬プロセス中のロボットの特定の力および角速度を測定するための慣性測定ユニット（ＩＭＵ）センサ（図示せず）および／または支持部２３の電気的特性を監視するためのセンサ（図示せず）および／または光学センサ（図示せず）を更に備えてもよい。
【００２４】
図６、７および８は、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボットを図示している。ロボット１が、可動ベース１０および胴部２０を備える。可動ベース１０が、ロボット１が可動であるように、複数の車輪１１および１１’を備える。胴部２０が、下部２１および上部２２を有する。下部２１は、可動ベース１０に固定的に取り付けられている。上部２２は、下部２１に実質的に取り付けられている。下部２１と第２部分とがそのように組み合わせられていることで、胴部２０が伸縮自在となっている。更に、ロボット１がリニアアクチュエータ３０（図４を参照）を備える。リニアアクチュエータ３０は、上部２２を駆動して、下部２１に対して相対的にかつ胴部２０の軸方向に沿って移動させる。即ち、胴部２０は、上部２２と下部２１とがリニアアクチュエータ３０によって相互に対して軸方向に伸縮自在に移動される時に、長さが可変となりうる。
【００２５】
ロボット１が、アーム状の支持部２５を更に備える。支持部２５は、胴部２０の上部２２の一側に実質的に接続されている。従って、上部２２が下部２１に対して移動すると、支持部２５が上下に移動する。更に、支持部２５が上部２２に対して僅かに移動してもよい。
【００２６】
加えて、ロボット１がロボットアーム２７を更に備える。ロボットアーム２７が、上部ユニット２７１および下部ユニット２７２を備える。上部ユニット２７１の一端が胴部２０の下部２２の他側に実質的に接続されており、上部ユニット２７１の他端が下部ユニット２７２に接続されている。上部ユニット２７１は、胴部２０の上部２２に対して少なくとも１自由度を有し、下部ユニット２７２は、下部ユニット２７１に対して少なくとも１自由度を有する。更に、ロボットアーム２７が胴部２０の上部２２に接続されているために、上部２２が下部２１に対して移動と、ロボットアーム２７が上下に移動する。
【００２７】
図９は、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボット内に配設されたリニアアクチュエータを示す略図である。リニアアクチュエータ３０がロボット１内に配設され、モータ３１、減速歯車装置３２、スクリューロッド３３および昇降台３４を備える。モータ３１および減速歯車装置３２は可動ベース１０内に実質的に配設されており、モータ３１は減速歯車装置３２に接続されている。スクリューロッド３３は、減速歯車装置３２に接続され、胴部２０の内部へと軸方向に延伸している。より精確には、スクリューロッドは、胴部２０の長手方向軸に沿って実質的に延伸している。昇降台３４が、スクリューロッド３３で螺合され、上部２２に固定的に接続されている。
【００２８】
モータ３１が始動すると、減速歯車装置３２がスクリューロッド３３を駆動して回転させる。スクリューロッド３３が回転すると、昇降台３４がスクリューロッド３３に沿って移動する。昇降台３４のそのような直線運動が、上部２２および支持部２５を駆動して、下部２１に対して上方または下方に移動させる。即ち、リニアアクチュエータ３０が作動されると、上部２２が下部２１に対して軸方向に伸縮自在に移動されることにより、胴部２０の長さが変化する。一方、支持部２５は、第２部分２１の動作に伴って移動する。
【００２９】
図１０Ａ−１０Ｄは、本開示の別の一実施形態による支持部を有するロボットが、物品を移動させる／持ち上げることを示している。
【００３０】
図１０Ａを参照すると、ロボット１が椅子９などの物品を移動させ、および／または持ち上げる際に、ロボット１は、可動ベース１０によって椅子９に接近するように移動する。
【００３１】
図１０Ｂを参照すると、ロボット１が椅子９に接近するように移動する際に、支持部２５が椅子９の座面の裏側に当たってもよい。
【００３２】
図１０Ｃを参照すると、ロボット１は、椅子９の背もたれを支えるようにロボットアーム２７を更に移動させる。このような方法で、椅子９がロボット１の支持部２５およびロボットアーム２７によってしっかりと保持される。
【００３３】
図１０Ｄを参照すると、椅子９がロボット１の支持部２５およびロボットアーム２７によってしっかりと保持された後に、リニアアクチュエータ３０が作動されて上部２２を駆動し、下部２１に対して上方に移動させる。一方で、支持部２５およびロボットアーム２７がこれに従って上方に移動する。支持部２５およびロボットアーム２７の上方への移動の結果、椅子９がロボット１の支持部２５およびロボットアーム２７によって持ち上げられる。椅子９がロボット１の支持部２５およびロボットアーム２７によって持ち上げられた後に、ロボット１が更に椅子９を所望の場所へと移動させてもよい。
【００３４】
加えて、ロボット１が、運搬プロセス中のロボットの特定の力および角速度を測定するための慣性測定ユニット（ＩＭＵ）センサ（図示せず）および／または支持部２３の電気的特性を監視するためのセンサ（図示せず）および／または光学センサ（図示せず）を更に備えてもよい。
【００３５】
上述の実施形態は、本開示の原理および効果を述べたものに過ぎず、本開示を限定するために用いられているのではない。従って、当業者が本開示の精神から逸脱することなく、上述の実施形態に修正および変更を加えることが可能である。本開示の範囲は、添付の請求項によって定められるものとする。
【図１】
2019119043.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019119043.tif 000014
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2019119043.tif 000016
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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