(57)【要約】【課題】ロボットが接触した障害物の損傷を抑制する技術を提供する。【解決手段】設置面に固定されるベース部と、ベース部に接続されると共にそれぞれの軸を中心に回転する直列的に接続された複数のリンクと、を有するロボットは；複数のリンクと複数のリンクの内の先端側に位置する先端リンクに取り付けられたエンドエフェクタとエンドエフェクタによって把持された対象物とを含む作業体に対する障害物の接触を検出する検出部と；障害物の接触が検出されたときに、複数のリンクの内の先端側とは逆側に位置する基端リンクを、作業体に対する障害物の接触の向きに基づいて決定される方向に回転させる回転部と、を備える。【選択図】図２
2015145045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に固定されるベース部と、前記ベース部に接続されると共にそれぞれの軸を中心に回転する直列的に接続された複数のリンクと、を有するロボットであって、
前記複数のリンクと前記複数のリンクの内の先端側に位置する先端リンクに取り付けられたエンドエフェクタと前記エンドエフェクタによって把持された対象物とを含む作業体に対する障害物の接触を検出する検出部と、
前記障害物の接触が検出されたときに、前記複数のリンクの内の前記先端側とは逆側に位置する基端リンクを、前記作業体に対する前記障害物の接触の向きに基づいて決定される方向に回転させる回転部と、を備える、ロボット。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットであって、
前記回転部は、前記作業体における前記障害物が接触した箇所と前記障害物とが遠ざかる方向に前記基端リンクを回転させる、ロボット。
【請求項３】
請求項１に記載のロボットであって、
前記回転部は、前記障害物の接触が検出されたときに、前記ロボットの作業を行なうために前記基端リンクを回転させる力が加わっている場合には、前記回転させる力が加わっている方向とは逆の方向に回転させる、ロボット。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のロボットであって、
前記回転部は、前記ベース部と前記基端リンクとの間に配置され、前記基端リンクと同じ軸を中心に回転する、ロボット。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のロボットであって、
前記回転部は、前記基端リンクが回転する中心の軸である第１軸に平行であると共に前記第１軸とは異なる回避軸を中心に回転する回避回転部と、前記回避回転部の回転を前記基端リンクに伝達する回転伝達部と、を有する、ロボット。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のロボットであって、
前記検出部は、前記複数のリンクのそれぞれの軸に発生するトルクを検出することで、前記作業体に対する前記障害物の接触の箇所と向きとを特定する、ロボット。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のロボットであって、
前記回転部は、前記障害物の接触が検出されるまでは、前記基端リンクを回転させない、ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の産業用ロボットでは、例えば、特許文献１に記載されているように、ロボットのアームを形成する複数のリンクのいずれかに対して衝突が発生した場合に、複数のリンクのそれぞれの両端に形成される回転軸のそれぞれに加わるトルクが算出されることで、複数のリンクの内から衝突が検出された衝突箇所を高精度に特定し、衝突を検出したことを作業者に報知するロボットシステムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８９４３０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、特許文献１に記載されたロボットシステムでは、衝突箇所を高精度に特定でき、衝突の検出後に、ロボットのアームにおける回転軸に加えていたトルクを０にして、ロボットを緊急停止させることで安全性が向上するものの、緊急停止後に慣性によってアームが少なからず動いてしまうため、安全性をさらに向上させる余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、設置面に固定されるベース部と、前記ベース部に接続されると共にそれぞれの軸を中心に回転する直列的に接続された複数のリンクと、を有するロボットが提供される。このロボットは、前記複数のリンクと前記複数のリンクの内の先端側に位置する先端リンクに取り付けられたエンドエフェクタと前記エンドエフェクタによって把持された対象物とを含む作業体に対する障害物の接触を検出する検出部と；前記障害物の接触が検出されたときに、前記複数のリンクの内の前記先端側とは逆側に位置する基端リンクを、前記作業体に対する前記障害物の接触の向きに基づいて決定される方向に回転させる回転部と、を備える。この形態のロボットによれば、障害物に接触した場合にロボットの作業が停止するだけでなく、停止した後に障害物に接触するまでに行なっていた作業の慣性によって作業体と障害物との接触による損傷を抑制でき、ロボットの安全性が向上する。
【０００７】
（２）上記形態のロボットにおいて、前記回転部は、前記作業体における前記障害物が接触した箇所と前記障害物とが遠ざかる方向に前記基端リンクを回転させてもよい。この形態のロボットによれば、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【０００８】
（３）上記形態のロボットにおいて、前記回転部は、前記障害物の接触が検出されたときに、前記ロボットの作業を行なうために前記基端リンクを回転させる力が加わっている場合には、前記回転させる力が加わっている方向とは逆の方向に回転させてもよい。この形態のロボットによれば、回転部は、作業を行なうために回転していた方向とは逆の方向に基端リンクを回転させるため、迅速に作業体と障害物との距離が離れ、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【０００９】
（４）上記形態のロボットにおいて、前記回転部は、前記ベース部と前記基端リンクとの間に配置され、前記基端リンクと同じ軸を中心に回転してもよい。この形態のロボットによれば、回転部が基端リンクの回転軸と同じ軸を中心に回転するため、簡便な構造によって、ロボットの作業体が障害物に接触した場合に、障害物に対する損傷を抑制でき、安全性を向上させる。
【００１０】
（５）上記形態のロボットにおいて、前記回転部は、前記基端リンクが回転する中心の軸である第１軸に平行であると共に前記第１軸とは異なる回避軸を中心に回転する回避回転部と、前記回避回転部の回転を前記基端リンクに伝達する回転伝達部と、を有してもよい。この形態のロボットによれば、ベース部に対する基端リンクの相対的な回転を制御するための機構をロボットの内部以外に配置できるため、ロボットの高さを低くでき、ロボットの設計の自由度を向上させることができる。
【００１１】
（６）上記形態のロボットにおいて、前記検出部は、前記複数のリンクのそれぞれの軸に発生するトルクを検出することで、前記作業体に対する前記障害物の接触の箇所と向きとを特定してもよい。この形態のロボットによれば、ロボットの作業体に対する障害物の接触の向きと位置とを精度良く特定し、作業体における接触した位置が障害物から効率良く離れることができ、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【００１２】
（７）上記形態のロボットにおいて、前記回転部は、前記障害物の接触が検出されるまでは、前記基端リンクを回転させてもよい。この形態のロボットによれば、慣性によって動作している基端リンクの速度を０にした後に、基端リンクを逆方向に回転させるのに比べ、動作を減速する処理を省略できるため、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【００１３】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行なうことが可能である。また、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部または全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部または全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００１４】
例えば、本発明の一形態は、検出部と、回転部と、の２つの要素の内の一つまたは全部を備えた装置として実現可能である。すなわち、この装置は、検出部を有していてもよく、有していなくてもよい。また、装置は、回転部を有していてもよく、有していなくてもよい。検出部は、例えば、前記複数のリンクと前記複数のリンクの内の先端側に位置する先端リンクに取り付けられたエンドエフェクタと前記エンドエフェクタによって把持された対象物とを含む作業体に対する障害物の接触を検出してもよい。回転部は、例えば、前記障害物の接触が検出されたときに、前記複数のリンクの内の前記先端側とは逆側に位置する基端リンクを、前記作業体に対する前記障害物の接触の向きに基づいて決定される方向に回転させてもよい。こうした装置は、例えば、ロボットとして実現できるが、ロボット以外の他の装置としても実現可能である。このような形態によれば、装置の操作性の向上および簡易化、装置の一体化や、装置を使用する使用者の利便性の向上、等の種々の課題の少なくとも１つを解決することができる。前述したロボットの各形態の技術的特徴の一部または全部は、いずれもこの装置に適用することが可能である。
【００１５】
本発明は、ロボット以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、ロボットの制御方法、ロボットシステム等の形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態におけるロボットシステムの構成を機能的に示すブロック図である。
【図２】実施形態におけるロボットの概略構成を示す説明図である。
【図３】回避制御処理の流れを示す説明図である。
【図４】障害物の接触によって発生する外乱トルクと回避用回転体の回転方向との関係を示す説明図である。
【図５】変形例におけるロボットの概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．ロボットシステムの構成：
図１は、本発明の実施形態におけるロボットシステム１００の構成を機能的に示すブロック図である。図２は、実施形態におけるロボット１０の概略構成を示す説明図である。図１に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１０と、ロボット１０の動きを制御する制御部２０と、を備えている。図２に示すように、ロボット１０は、６軸の垂直多関節型の産業用ロボットである。ロボット１０は、工場等の設置場所（サイト）の水平面に設置されるベース部８と、第１の回転体１と、第２の回転体２と、第３の回転体３と、第４の回転体４と、第５の回転体５と、第６の回転体６と、ベース部８と第１の回転体１との間に形成された回避用回転体９と、を備えている。第１の回転体１から第６の回転体６までの回転体のそれぞれは、直列的に接続されている。直列的に接続された回転体の両端の回転体は、第１の回転体１と第６の回転体６とである。なお、第１の回転体１から第６の回転体６までの６つの回転体は、請求項における複数のリンクに相当し、回避用回転体９は、請求項における回転部に相当する。第６の回転体６は、請求項における先端リンクに相当し、第１の回転体１は、請求項における基端リンクに相当する。
【００１８】
図１に示すように、第１の回転体１は、第１のアクチュエータＡＣ１と、第１のセンサーＳ１と、有している。第１のアクチュエータＡＣ１と第１のセンサーＳ１とは、第１の回転体１の内部に配置されている。第１のアクチュエータＡＣ１は、モーターと減速機とから構成されている。第１のアクチュエータＡＣ１は、第１軸ＯＬ１（図２）を中心に第１の回転体１を回転させる。第１のセンサーＳ１は、第１の回転体１の回転角度と回転速度とを検出するロータリーエンコーダである。６つの回転体のそれぞれは、第１の回転体１の回転体と同様の構成を有するため、図１では、第１の回転体１と第６の回転体６とのみを示し、第１の回転体１以外の５つの回転体の構成については説明を省略する。
【００１９】
回避用回転体９は、内部に回避アクチュエータＡＣ９を有している。図２に示すように、回避アクチュエータＡＣ９は、回避用回転体９を、第１の回転体１の回転軸と同じ第１軸ＯＬ１を中心に回転させる。
【００２０】
図１に示すように、制御部２０は、作業制御部２１と、回避制御部２５と、を有している。作業制御部２１は、ロボット１０が行なう作業に応じて、第１のアクチュエータＡＣ１から第６のアクチュエータＡＣ６までの各軸の回転角度と回転速度とを制御する。作業制御部２１は、各アクチュエータに内蔵されたモーターに流れる電流を変化させることで各モーターに加える制御トルクを変化させて、各軸の回転速度を制御する。なお、各アクチュエータでは、制御トルクと回転速度との関係について予め設定されているため、作業制御部２１が制御トルクを制御することで、軸の回転速度が制御される。作業制御部２１は、第１のセンサーＳ１から第６のセンサーＳ６までの各センサーによって検出された各軸の回転角度と回転速度とが制御したい回転角度と回転速度とになるようなフィードバック制御を行なう。フィードバック制御が行なわれることで、作業制御部２１が制御トルクを補正して、意図した軸の回転速度と回転角度に制御できる。
【００２１】
図２に示すように、第１の回転体１は、水平面に垂直な第１軸ＯＬ１を中心に回転方向ＲＴ１に沿って回転する。第１の回転体１は、回避用回転体９を介して、ベース部８に間接的に接続されている。そのため、第１の回転体１は、ベース部８に対して相対的に第１軸ＯＬ１を中心に回転する。第２の回転体２は、第１軸ＯＬ１に直交する第２軸ＯＬ２を中心に回転方向ＲＴ２に沿って回転する。第２の回転体２は、第１の回転体１に接続されているため、第１の回転体１に対して相対的に第２軸ＯＬ２を中心に回転する。第３の回転体３は、第２軸ＯＬ２に平行であると共に第２軸ＯＬ２とは異なる位置に配置された第３軸ＯＬ３を中心に回転方向ＲＴ３に沿って回転する。第３の回転体３は、第２の回転体２に接続されているため、第２の回転体２に対して相対的に第３軸ＯＬ３を中心に回転する。第４の回転体４は、第３軸ＯＬ３に直交する第４軸ＯＬ４を中心に回転方向ＲＴ４に沿って回転する。第４の回転体４は、第３の回転体３に接続されているため、第３の回転体３に対して相対的に第４軸ＯＬ４を中心に回転する。第５の回転体５は、第４軸ＯＬ４に直交する第５軸ＯＬ５を中心に回転方向ＲＴ５に沿って回転する。第５の回転体５は、第４の回転体４に接続されているため、第４の回転体４に対して相対的に第５軸ＯＬ５を中心に回転する。第６の回転体６は、第５軸ＯＬ５に直交する第６軸ＯＬ６を中心に回転方向ＲＴ６に沿って回転する。第６の回転体６は、第５の回転体５に接続されているため、第５の回転体５に対して相対的に第６軸ＯＬ６を中心に回転する。
【００２２】
第６の回転体６の先端には、フランジが形成され、フランジには、エンドエフェクタＥＤが取り付けられる。フランジに取り付けられるエンドエフェクタＥＤとしては、例えば、作業を行なうために対象物を把持するハンドや視覚検査用のカメラなどである。フランジに取り付けられるエンドエフェクタＥＤは、用途によって、交換可能である。ロボット１０は、第１軸ＯＬ１から第６軸ＯＬ６までの各軸を個別に回転させることで、第６の回転体６のフランジの位置や方向を変更すると共にエンドエフェクタＥＤを制御し、部品の運搬や部品の組立などの作業を行なう。なお、請求項におけるエンドエフェクタによって把持された対象物とは、エンドエフェクタＥＤによって掴まれて保持されてものだけではなく、エンドエフェクタＥＤが接触している作業対象物も含む。作業対象物としては、例えば、エンドエフェクタＥＤにプラスドライバーが取り付けられている場合に、プラスドライバーによって回転させられているネジ等も含まれる。
【００２３】
回避用回転体９は、ベース部８と第１の回転体１との間に配置され、ベース部８および第１の回転体１に接続されている。そのため、ベース部８に対する第１の回転体１の相対的な回転は、第１の回転体１の回転と回避用回転体９の回転との合成によって決定される。
【００２４】
回避制御部２５（図１）は、第１の回転体１から第６の回転体６までのいずれかの回転体、エンドエフェクタＥＤ、および、エンドエフェクタＥＤに把持された作業対象物に対して障害物の接触の検出を監視する。なお、６つの回転体とエンドエフェクタと作業対象物とは、請求項における作業体に相当する。回避制御部２５は、障害物の接触が検出された場合に、回避アクチュエータＡＣ９にトルクを加えて回避用回転体９を回転させる。すなわち、回避制御部２５は、障害物の接触が検出するまでの通常の作業時では、回避用回転体９を回転させない。回避制御部２５は、作業制御部２１による制御トルクとは別に、障害物の接触によって各モーターに発生する外乱トルクを算出することで障害物の接触の有無を判定する。例えば、いずれかの回転体が障害物に接触すると、接触によって第１のアクチュエータＡＣ１から第６のアクチュエータＡＣ６までの各アクチュエータには、制御トルクとは異なる外乱トルクが発生する。外乱トルクは、制御トルクと各センサーによって取得された各軸の回転速度から算出された検出トルクとの差分によって算出される。算出された外乱トルクの絶対値が閾値以上である場合に、回避制御部２５は、回転体等が障害物に接触していると判定する。回避制御部２５は、外乱トルクの大きさと方向とによって、回転体等に対する障害物の接触の向きと障害物の接触の位置とを特定する。なお、障害物とは、ロボット１０が行なう作業と関係がなく、回転体等に接触するもののことである。障害物には、ロボット１０に対して外からの飛来物の衝突や、作業対象物が作業とは関係なく、いずれかの回転体やエンドエフェクタＥＤに接触した場合の作業対象物が含まれる。
【００２５】
作業制御部２１は、第１軸ＯＬ１から第３軸ＯＬ３までの各軸の回転角度を制御することで、主にエンドエフェクタＥＤの位置を制御する。また、作業制御部２１は、第４軸ＯＬ４から第６軸ＯＬ６までの各軸の回転角度を制御することで、主にエンドエフェクタＥＤの姿勢を制御する。制御部２０の回避制御部２５は、障害物の接触が検出されると、特定した障害物の接触の向きと位置とによって、ロボット１０において障害物と接触した位置が障害物から遠ざかる方向に回避用回転体９を回転方向ＲＴ１に沿って回転させる。
【００２６】
Ａ−２．回避制御処理：
図３は、回避制御処理の流れを示す説明図である。回避制御処理は、ロボット１０の作業中に回転体等に対する障害物の接触が検出されたときに、ロボット１０における障害物の接触の位置が障害物から遠ざかるように回避用回転体９を回転させると共に制御トルクを０にしてロボット１０を非常停止させる処理である。回避制御処理では、初めに、回避制御部２５は、作業を行なっているロボット１０における回転体等に対する障害物の接触の検出を監視する（ステップＳ１０）。回避制御部２５は、外乱トルクが閾値以上であるか否かを判断することによって、回転体等が障害物に接触したか否かを判断する。障害物の接触が検出されない場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、引き続き、ロボット１０は、作業を中断せずに行ない、障害物の接触を監視する。障害物の接触が検出された場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、回避制御部２５は、外乱トルクを方向ごとに分解して、第１軸ＯＬ１に垂直な水平面に沿った外乱トルクが発生しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。なお、本実施形態では、複数の閾値以上の外乱トルクがあると判定された場合には、回避制御部２５は、最大値の外乱トルクにおける水平面に沿ったトルクが発生しているか否かを判定する。水平面に沿った外乱トルクが発生していないと判定された場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、作業制御部２１は、第１軸ＯＬ１から第６軸ＯＬ６までの各軸に加えていた制御トルクを０にして、ロボット１０の動きを停止させる非常停止を行ない（ステップＳ１４）、回避制御処理を終了させる。ステップＳ１４の処理において、障害物の接触によって水平面に沿った外乱トルクが発生していると判定された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、作業制御部２１がロボット１０の非常停止を行なうと共に、回避制御部２５が発生した水平方向に沿った外乱トルクと同じ方向に回避用回転体９を回転させ（ステップＳ１６）、回避制御処理を終了する。
【００２７】
図４は、障害物の接触によって発生する外乱トルクと回避用回転体９の回転方向との関係を示す説明図である。図４では、ロボット１０の上から見た場合に時計回りとなる回転方向ＣＷ１にロボット１０が回転しているときに、第５の回転体５に、障害物としての人の手ＨＤが接触した状態が示されている。図４に示すように、ロボット１０の第５の回転体５と手ＨＤとが接触すると、各軸に配置された各センサーによって、各軸に発生する外乱トルクが検出される。図４には、ロボット１０の第５の回転体５が手ＨＤとの接触することで、第４軸ＯＬ４の外乱トルクが閾値以上であった場合に、第４軸ＯＬ４の外乱トルクの内の水平面に沿ったトルクＴｒ１の向きが矢印によって示されている。この場合に、第５の回転体５と手ＨＤとの接触によってトルクＴｒ１が発生しているため、作業制御部２１がロボット１０の非常停止を行なうと共に、回避制御部２５は、回避用回転体９を、ロボット１０の上から見た場合に反時計回りとなる回転方向ＣＣ１に回転させる。すなわち、回避制御部２５は、第５の回転体５を手ＨＤから遠ざかる方向に回転させる。換言すれば、回避制御部２５は、トルクＴｒ１と同じ方向に回避用回転体９を回転させる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態におけるロボット１０では、回転体等が障害物と接触した場合には、各軸に配置された各センサーが回転体の回転速度を検出することで障害物との接触を検出し、回避用回転体９が回転することで、障害物の接触の向きによって決定される方向に第１の回転体１を回転させる。そのため、本実施形態のロボット１０は、障害物に接触した場合に非常停止するだけでなく、接触するまでに行なっていた作業の慣性とは逆の方向に第１の回転体１を回転させるため、非常停止した後に回転体等と障害物との接触による損傷を抑制でき、安全性が向上する。
【００２９】
また、本実施形態のけるロボット１０では、回避制御部２５は、障害物の接触が検出するまでの通常の作業時では、回避用回転体９を回転させない。本実施形態のロボット１０では、回避用回転体９の速度が０の状態から回避用回転体９が回転し始める。そのため、慣性によって動作している回避用回転体９の速度を０にした後に、回避用回転体９を逆方向に回転させるのに比べ、本実施形態では、動作を減速する処理を省略できるため、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【００３０】
また、本実施形態におけるロボット１０では、回避制御部２５によって、回避用回転体９は、回転することで第１の回転体１を回転させ、接触した障害物としての手ＨＤから遠ざかる方向に第１の回転体１を回転させるため、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【００３１】
また、本実施形態におけるロボット１０では、第１軸ＯＬ１を中心に第１の回転体１が回転方向ＣＷ１に回転しているときに第５の回転体５が障害物に接触した場合に、回避用回転体９によって、回転方向ＣＷ１とは逆の回転方向ＣＣ１に第１の回転体１が回転する。そのため、本実施形態のロボット１０では、回避用回転体が、第１の回転体１を、作業を行なうために回転していた方向とは逆の方向に回転させるため、迅速に接触した位置と障害物との距離が離れ、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【００３２】
また、本実施形態におけるロボット１０では、回避用回転体９が第１の回転体１の回転軸と同じ第１軸ＯＬ１を中心に回転するため、簡便な構造によって、ロボット１０の回転体等が障害物に接触した場合に、障害物に対する損傷を抑制でき、安全性を向上させる。
【００３３】
また、本実施形態におけるロボット１０では、各軸の回転速度を検出するセンサーによって外乱トルクの大きさと方向とが算出され、回転体等に対する障害物の接触の向きと障害物の接触の位置とが特定される。そのため、本実施形態のロボット１０では、ロボット１０の回転体等における障害物の接触の向きと位置とを精度良く特定し、ロボット１０における接触した位置が障害物から効率良く離れることができ、障害物に対する損傷をより抑制でき、安全性を向上させる。
【００３４】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００３５】
Ｂ１．変形例１：
上記実施形態では、障害物の接触が検出されたときに、回避用回転体９が第１の回転体１の回転軸と同じ第１軸ＯＬ１を中心に回転することで第１の回転体１を回転させたが、第１の回転体１を回転させるための構造については、これに限られず、種々変形可能である。図５は、変形例におけるロボット１０ａの概略構成を示す説明図である。この変形例のロボット１０ａでは、実施形態のロボット１０と比較して、実施形態における回避用回転体９の代わりに、第１の回避回転体１９と、第２の回避回転体３９と、第２の回避回転体３９の回転を第１の回避回転体１９に伝えるベルト３５と、が備えられている点が異なり、その他の点については、実施形態のロボット１０と同じである。この変形例では、第２の回避回転体３９の内部には、第２の回避回転体３９が回避軸ＯＬＨを中心に回転方向ＲＴＨに沿って回転するアクチュエータが配置されている。第１の回避回転体１９は、内部にアクチュエータが内蔵されておらず、第２の回避回転体３９が回転すると、ベルト３５によって伝達された第２の回避回転体３９の回転に伴って回転する。なお、この変形例における第２の回避回転体３９は、請求項における回避回転部に相当し、第１の回避回転体１９およびベルト３５は、請求項における回転伝達部に相当する。そのため、この変形例におけるロボット１０ａでは、ベース部８に対する第１の回転体１の相対的な回転を制御するためのアクチュエータを第２の回避回転体３９に配置できるため、ロボット１０ａの内部に第１の回避回転体１９を回転させるための構造を内蔵しなくてもよく、ロボット１０ａの高さを低くでき、ロボット１０ａの設計の自由度を向上させる。
【００３６】
Ｂ２．変形例２：
上記実施形態では、第１の回転体１から第６の回転体６までの６つの回転体によってエンドエフェクタＥＤの位置や姿勢の変化が設定されたが、回避用回転体９を備えるロボット１０については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、請求項における複数のリンクとして、第１の回転体１から第５の回転体５までの５つの回転体によってエンドエフェクタＥＤの位置や姿勢の変化が設定され、第６の回転体６を有さないロボットであってもよい。また、第１の回転体１から第６の回転体６までの６つの回転体に加えて第７の回転体を有するロボットであってもよく、複数の回転体を有するロボットであればよい。
【００３７】
Ｂ３．変形例３：
また、上記実施形態では、回避用回転体９が回転角度や回転速度を検出するセンサーを有しない態様であったが、回避用回転体９がセンサーを有していてもよい。また、第１の回転体１から第６の回転体６までの全ての軸のそれぞれにセンサーが配置されたが、必ずしも、全ての軸のそれぞれにセンサーが配置されてなくてもよく、例えば、第１軸ＯＬ１と第２軸ＯＬ２とにのみセンサーが配置される態様であってもよい。また、センサーが検出した軸の回転速度によって軸のトルクが検出されたが、例えば、トルクセンサーのように、他のセンサーによってトルクが検出されてもよい。また、ロボット１０における回転体等に対する障害物の接触の検出は、算出された外乱トルクの判定によって行なわれたが、他の方法によって、障害物の接触が検出されてもよい。例えば、回転体に赤外線センサーの発光部と受光部とを配置し、受光部が受光する赤外線によって、障害物の接触が検出されてもよい。
【００３８】
Ｂ４．変形例４：
また、上記実施形態では、複数の軸において閾値以上のトルクである外乱トルクが検出された場合に、最大値の外乱トルクの水平方向に沿ったトルクに応じて、回避用回転体９が回転したが、必ずしも、最大値の外乱トルクのみによって回避用回転体９が制御される必要はない。例えば、回避用回転体９は、複数の外乱トルクの水平方向に沿ったトルクの合計値によって制御されてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、外乱トルクを分解した場合に、水平方向に沿ったトルクがない場合には、回避用回転体９を回転させずにロボット１０を非常停止させる態様であったが、回避用回転体９を任意の方向に回転させてもよい。
【００４０】
本発明は、上記実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行なうことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１…第１の回転体
２…第２の回転体
３…第３の回転体
４…第４の回転体
５…第５の回転体
６…第６の回転体
８…ベース部
９…回避用回転体
１０…ロボット
１５…センサー
１９…第１の回避回転体
２０…制御部
２１…作業制御部
２５…回避制御部
３５…ベルト
３９…第２の回避回転体
１００…ロボットシステム
Ｍ１…第１のモーター
Ｓ１…第１のセンサー
Ｍ６…第６のモーター
Ｓ６…第６のセンサー
Ｍ９…回避モーター
ＨＤ…手
ＥＤ…エンドエフェクタ
ＣＣ１…回転方向
ＯＬ１…第１軸
ＯＬ２…第２軸
ＯＬ３…第３軸
ＯＬ４…第４軸
ＯＬ５…第５軸
ＯＬ６…第６軸
ＯＬＨ…回避軸
ＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３，ＲＴ４，ＲＴ５，ＲＴ６，ＲＴＨ，ＣＣ１，ＣＷ１…回転方向
Ｔｒ１…トルク
【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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