(57)【要約】【課題】人間型ロボットや組み立て作業用ロボットなどの作業動作において、力センサが測定範囲以上の外力や過負荷によって破壊されることを防止する機構を提供する。【解決手段】マニピュレータにおけるアーム１とエンドエフェクタ２の間に設置して使用する力センサ３に適用するとき、アーム１に駆動部７を固定された能動係合部材８とエンドエフェクタ２に固定された受動係合部材１０を備えて、能動係合部材を駆動して受動係合部材に係合させることによりアーム１とエフェクタ２の間を固定し、係合を解除することにより力センサ３が作動するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームとエンドエフェクタの間に力センサを設置して使用するマニピュレータにおいて、アームに駆動部を固定された能動係合部材とエンドエフェクタに固定された受動係合部材を備えて、該能動係合部材を駆動して該受動係合部材に係合させることにより前記アームとエフェクタの間を固定し、該係合を解除することにより前記力センサが作動することを特徴とする力センサ過負荷保護装置。
【請求項２】
前記能動係合部材は回転軸芯からの距離が異なる外縁を有する偏芯形状の円板を先端に固定した複数の爪付き回転ロッドであって、前記受動係合部材は前記円板の回転軸芯からの距離が大きな外縁部分を押し当てて係合する凹みを有する受け材であることを特徴とする請求項１記載の力センサ過負荷保護装置。
【請求項３】
前記複数の爪付き回転ロッドは、偶数個備えて、互いに逆方向に回転するペアを単位として前記受動係合部材に対して動作モーメントが互いに打ち消されるように配置されることを特徴とする請求項２記載の力センサ過負荷保護装置。
【請求項４】
前記複数の爪付き回転ロッドの回転軸は前記アームとエンドエフェクタの軸と平行な方向に配置され、前記受け材の係合凹みは前記アームとエンドエフェクタの軸に平行な面に形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の力センサ過負荷保護装置。
【請求項５】
前記係合凹みは該受け材の内側に前記アームとエンドエフェクタの軸に向けて設けられ、前記複数の爪付き回転ロッドは該係合凹みの内側に設けられ駆動されると前記偏芯形状の円板を外側に押し当てて固定されることを特徴とする請求項４記載の力センサ過負荷保護装置。
【請求項６】
前記係合凹みは前記受け材の外側に向けて設けられ、前記複数の爪付き回転ロッドは該係合凹みの外側に設けられ駆動されると前記偏芯形状の円板を内側に向けて押し当てて固定されることを特徴とする請求項４記載の力センサ過負荷保護装置。
【請求項７】
前記能動係合部材は鍔を持った芯側ロッドと当たり面を持った鞘側ロッドを備えて互いに逆方向に駆動される複数の伸縮ロッドであって、前記受動係合部材は前記伸縮ロッドの芯側ロッドが通る穴を有し該穴の周囲に前記鍔と当たり面で挟み込む受け部を備え、前記伸縮ロッドが駆動されると該伸縮ロッドが前記受け部と係合して前記アームとエンドエフェクタの間を固定することを特徴とする請求項１記載の力センサ過負荷保護装置。
【請求項８】
前記能動係合部材は一端を固定し他端に押し引きするアクチュエータを備えるベルトであって、前記受動係合部材は前記ベルトと係合する受け部であって、前記ベルトが前記アクチュエータによって引っ張られると該ベルトが前記受け部と係合して前記アームとエンドエフェクタの間を固定することを特徴とする請求項１記載の力センサ過負荷保護装置。。
【請求項９】
前記力センサの出力に基づいて過負荷状態を検出したときに前記能動係合部材を駆動して前記受動係合部材に係合させることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の力センサ過負荷保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ロボットのマニピュレータやハンドなどに取り付けて用いる力センサの過負荷防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汎用型産業用ロボットや、各種の機器に専用される産業用ロボットなどでは、各部位に力センサを仕込んで、ロボットが扱う対象物あるいは予定外の他者に及ぼす力を検出して力を調整しながら一連の動作をして目的の作業を行うものがある。特に、力制御による作業を行う組立作業用ロボットや人間型ロボットなど高級なロボットでは、手に対応するハンドあるいはマニピュレータが対象物に作用する力と対象物や他者から受ける反力の情報は制御を可能にするための重要な情報であるので、６軸力センサを組み込んで使用することが望まれる。
【０００３】
力センサはショルダーやアームなどロボット本体に繋がる基盤部とエンドエフェクタの間に両者を結合するように設けられるものであるため、エンドエフェクタ自体の重量や慣性力に耐え、エンドエフェクタと対象物の作用力に耐え、さらに障害物などに衝突したときの衝撃力にも耐えるような頑丈な構造を持つ必要がある。そもそも力センサは、作用力による物理量変化、通常は部材の歪み、に基づいて計測するものであるので、感応部材に作用する部分の剛性が高ければ感度のよい計測ができない。したがって、頑丈な部材の変形に基づいて計測する場合は、測定分解能や測定精度については期待することができず、微弱な力や力の微細な変化などに感応する高い感度を備えることは困難である。
【０００４】
そこで、特に測定精度を問題にする場合は多少華奢でも高感度のセンサを用いることになり、当然に故障しやすく保全補修に悩まされることになりがちである。力センサは高価であり、また、ロボットに組み込んで使用するものは交換に時間が掛かるので、できるだけ破損や故障を防ぎたい。一方、人間型ロボットや組立ロボットの作業環境では周囲の物品との干渉が発生しやすいので、ロボットに組み込んだ力センサは破損しやすいものである。こうした事情にもかかわらず、従前はロボットに用いる高精度な６軸力センサを的確に保護する保護機構は見当たらない。
【０００５】
なお、過負荷保護装置として、アームとハンドの一方に設けた凸テーパ面を他方に設けた凹テーパ面に押し付けて固定する機構により所定量以上の変形が生じないようにする、いわゆるメカロックがある。メカロックは、センサの定格を遙かに越えた極めて大きな負荷に対しても十分対応することができる。しかし、製作精度に限界があるので、力センサが検出しようとする負荷近くで正確にロックしてセンサを保護し、特にセンサを再使用するときにも校正をする必要がない程に正確に保護対象負荷を設定することができない。したがって、メカロックを用いて保護しても、センサの機構は破損を免れるが、普通はセンサ校正マトリクスの再調整が必要となり、場合によってはひずみゲージが破損してオーバーホールが必要となる。
【０００６】
また、特許文献１や特許文献２に開示されているように、ロボットのアームとハンドの間に介装して両者を固定し、必要なときにハンドをアームに対して動けるようにして、ワークの位置ずれを吸収するいわゆるツールフローティング装置がある。たとえば、特許文献１記載のハンドのフローティング装置は、アームに固定されるハウジング内に多数の剛球で支持される鍔を備えた中間移動部材を備え、この中間移動部材の内側に球面受け手段を介して回動部材を備えて、この回動部材にハンドを固定する構造を持つ。中間移動部材はハウジングに対してｘ方向とｙ方向に移動可能でかつハンドの軸の周りに回動可能である。また、回動部材は中間移動部材に対して中心の周りに回動する。さらに、回動部材に仕込まれたエア駆動ピストンにより位置決めボールをハウジングに設けられたボール受けのテーパ面に押し付ければ、ハンドをアームに対する所定の位置に固定することができる。
【０００７】
特許文献１記載のフローティング装置を力センサ搭載のハンドに適用して、測定時にはフローティング装置の結合を解放してアームとハンドを力センサを介して結合し、過負荷が掛かったときなどにはフローティング装置を働かせてハンドをアームに固定して力センサを保護するように構成することが考えられる。しかし、このフローティング装置ではハンド側に空気圧駆動装置が設備されるため、ハンドの負荷が大きくなって力センサの感度を損ね、また加圧空気の印加時と解放時で負荷が変化するのでセンサの校正などに困難がある。さらに、フローティング装置の機構は複雑で、装置のコストを引き上げる要因となる。
【０００８】
なお、特許文献２に記載のフローティング装置も、加圧空気で駆動してピストンを当たり面に密接させたり当たり面から浮かせて自由にするようにしたエアシリンダを組み込んだものである。このフローティング装置では６軸全てを解放することはできない。すなわち、一定以上の力が作用しても限定された軸だけしか解放することができない。したがって、６軸を全て保護しようとすればハンドなどエンドエフェクタの大型化を招き、力制御を複雑にするので好ましくない。また、ハンド側に複雑な空気圧式装置を備えるので、特許文献１記載のものと同様の困難がある。これらフローティング装置では、一定以上の力が作用したときに結合を解放する受動機構が用いられているが、力センサの保護には力センサの出力に基づいて、適当な負荷水準で能動的にアームとハンドを結合してセンサを保護するようにする必要がある。
【０００９】
６軸力センサは、計測時には６軸全てが機構から解放されセンサ感圧部に作用力が印加され、このときには他の外力が作用しないようになっていることが好ましい。一方、センサ保護時にはハンドとアームが機構的に固定されセンサ感圧部には力が作用しないようにすることが必要である。このように、センサを保護するためにハンドとアームを固定するという技術的思想を持った保護装置は、従前は存在しなかった。力センサを保護することができない現状では、ロボットの動作サイクル中に発生しうる最大の作用力に耐えるようにセンサの測定レンジを選択する必要があるため、センサ部の大型化と測定感度の低下を招いている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平０７−０９６４８７号公報
【特許文献２】
特開平０７−０５１９５４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、人間型ロボットや組み立て作業用ロボットなどの作業動作において、力センサが測定範囲以上の外力や過負荷によって破壊されることを防止する機構を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の力センサ過負荷保護装置は、マニピュレータにおけるアームとエンドエフェクタの間に設置して使用する力センサに適用するものであって、アームに駆動部を固定された能動係合部材とエンドエフェクタに固定された受動係合部材を備えて、能動係合部材を駆動して受動係合部材に係合させることによりアームとエフェクタの間を固定し、係合を解除することにより力センサが作動するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の力センサ過負荷保護装置によれば、測定時にはアームとエンドエフェクタの結合を解除して、エンドエフェクタに掛かる反力が直接に力センサに作用するようにするので力計測精度が向上し、センサ保護時にはエンドエフェクタはアームに固定されて、力センサにはエンドエフェクタからの力が伝達しないので、外部から不測の大きな力が作用してもセンサは完全に保護される。また、エンドエフェクタ側に設ける力センサ過負荷保護装置の部品は受動的なものであるため、バネや空気圧を用いた機構とは異なり、係合を解除したときは余分な力を発生せず力計測に悪い影響を及ぼさないのでセンサの有する測定精度を確保することができる。
【００１４】
また、本発明の力センサ過負荷保護装置は、能動係合部材が回転軸芯からの距離が異なる外縁を有する偏芯形状の円板を先端に固定した複数の爪付き回転ロッドであって、一方、受動係合部材がその円板の回転軸芯からの距離が大きな外縁部分を押し当てて係合する凹みを有する受け材であって、これらの能動係合部材と受動係合部材から構成されていてもよい。偏芯円板は出力が小さい簡単な駆動機構でも容易に回転させることができ、また、凹みの最奥部に偏芯円板の爪を押しつけることにより、アームとエンドエフェクタを確実に固定状態に結合することができる。
【００１５】
なお、爪付き回転ロッドは、偶数個備えて、互いに逆方向に回転するペアを単位として受動係合部材に対して動作モーメントが互いに打ち消されるように配置することが好ましい。回転ロッドを同じ方向に回転させると、エンドエフェクタが同じ方向に回転駆動されるので、ロボットハンドとして有効な働きをしなくなる虞があるが、回転ロッドを対ごとにそれぞれ反対方向に回転させれば、回転を相殺してエンドエフェクタを静止させることができる。
【００１６】
また、爪付き回転ロッドの回転軸はアームとエンドエフェクタの軸と平行な方向に配置され、受け材の係合凹みはアームとエンドエフェクタの軸に平行な面に形成されていることが好ましい。係合凹み面と回転ロッドの爪が垂直に作用させて、作用力をアーム・エンドエフェクタ軸に垂直にすることによって、エンドエフェクタに対して中立な作用を及ぼすようにして、エンドエフェクタを意図しない方向に動かさないようにすることができる。
【００１７】
さらに、係合凹みは受け材の内側にアームとエンドエフェクタの軸に向けて設けられ、爪付き回転ロッドは係合凹みの内側に設けられ駆動されると偏芯形状の円板を外側に押し当てて固定されるようにしてもよい。また、係合凹みは受け材の外側に向けて設けられ、複数の爪付き回転ロッドは係合凹みの外側に設けられ駆動されると偏芯形状の円板を内側に向けて押し当てて固定されるようにしてもよい。なお、爪付き回転ロッドが受け材の内側と外側に設けられ、係合凹みが受け材の内側と外側の両面に設けられて、内側の回転ロッドと外側の回転ロッドが受け材を挟むようにして固定するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００１８】
さらに、能動係合部材が、鍔を持った芯側ロッドと当たり面を持った鞘側ロッドを備えて、芯側ロッドと鞘側ロッドが互いに逆方向に駆動されるようにした複数の伸縮ロッドであって、受動係合部材が、伸縮ロッドの芯側ロッドが通る穴を有しその穴の周囲に鍔と当たり面で挟み込む受け部を備え、伸縮ロッドが駆動されると伸縮ロッドが受動係合部材の受け部と係合して、アームとエンドエフェクタの間を固定するような構造であってもよい。伸縮ロッドを用いた構造では、係合部材を回転させる力が働かないため力をバランスさせるための複雑な構造を必要としない。
【００１９】
また、能動係合部材が、一端を固定し他端に押し引きするアクチュエータを備えるベルトであって、受動係合部材がそのベルトと係合する受け部であってもよい。ベルトがアクチュエータによって引っ張られると受け部と係合してアームとエフェクタの間を固定することができる。ベルトはエンドエフェクタの軸の周りを当分に分割した位置に配置することが好ましい。ベルトで締め付ける装置は極めて簡易な構造で製作できる。
なお、本発明の力センサ過負荷保護装置では、力センサの出力に基づいて過負荷状態を検出したときに能動係合部材を駆動して、力センサを保護するようにすることができる。力センサの測定値に基づいて作動させるようにすれば、力センサの可測範囲中の危険予防に適当な負荷が検出されたときに直ちに保護動作を取ることができるので、力センサは極めて安全に保護でき、センサ部の破損の心配がないばかりでなく、保護状態が解除されたときに再度校正作業を行う必要もない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を用いて本発明の力センサ過負荷保護装置を詳細に説明する。本発明の過負荷保護装置は、アームとハンドの間に過大な力が掛かるときに、アームとハンドの間を固定的に結合して力センサを保護する装置である。
【００２１】
【実施例１】
図１は第１の実施例に係る力センサ過負荷保護装置を説明する一部断面図、図２から図４はそれぞれ係止機構の例を示す説明図である。
【００２２】
本実施例の過負荷保護装置は、アーム１とハンド２の間に６軸の力センサ３が介装されている。アーム１と力センサ３はそれぞれアーム用取付基盤４の表裏に固定され、力センサ３とハンド２はもう１枚のハンド用取付基盤５の表裏に固定されている。アーム用取付基盤４の外周部には円盤状の鍔６が設けられ、鍔６の上に複数の回転モータ７が適当な間隔で固設されている。回転モータ７は回転ロッド８を回転駆動する。回転ロッド８の先端には偏芯形状の円板９が固定されている。さらに、ハンド用取付基盤５の外周部には、内側に楔形の凹み１１を形成したリング１０が下向きに固定されている。なお、回転ロッド８を回転させる回転モータとして、電気式の回転モータに代えて空気駆動のロータリアクチュエータなどを使用することもできることはいうまでもない。
【００２３】
図２に示すように、偏芯円板９は、回転ロッド８の軸心から外周までの距離が回転角度によって異なっている。初めはリング１０の内面から離れていた偏芯円板９の外周１２が、回転ロッド８が回動するにつれてリング１０の内面に近づき、やがて楔形凹み１１の表面に当たる。さらに、回転ロッド８が回転すると、楔形凹み１１が垂直方向に引かれて偏芯円板９の先端が凹みの最奥部１３に納まる位置まで移動する。複数の回転ロッド８が同時に作動して、それぞれ楔形凹み１１の位置を調整し偏芯円板９の先端が最奥部１３に突っ張るようになるので、アーム１とハンド２は互いに位置変化しないように固定される。したがって、力センサ３には応力が作用しなくなり、過負荷から完全に保護される。なお、図２に点線で表した曲線はリング１０の内側稜線１４である。
【００２４】
また、回転ロッド８を反対方向に駆動し偏芯円板９の先端をリング１０から離して、ハンド２とアーム１が力センサ３を介して結合されるようにすると、力センサ３が作動してハンド２に掛かる６軸の力を測定することができる。測定状態においては、ハンド２に繋がる部分に付加される余分な部品は殆どリング１０のみである。このリング１０は比較的軽量で駆動機構が付帯せず受動的な要素であるから、反力の測定に対して強く干渉しない。
【００２５】
なお、本実施例の力センサ過負荷保護装置では、力センサ３の出力に基づいて過負荷状態を検出したときに回転モータ７を駆動して、力センサ３を保護することができる。力センサ３の測定値に基づいて作動させるようにすれば、力センサ３の可測範囲中の適当な負荷が検出されたときに直ちに保護動作を取ることができるので、力センサ３は比較的低い力の設定水準で保護できるため極めて安全で、センサ部の破損の心配がないばかりでなく、保護状態が解除されたときに再度校正作業を行う必要もない。
【００２６】
偶数個の回転ロッド８を設備して、１対ずつ互いに反対方向に回転付勢するようにすると、リング１０の内側の凹み１１に偏芯円板９を押し付けてハンド２を固定するときにハンド２に不用な回転モーメントが発生せず、力センサ３に影響を与えない。
【００２７】
なお、回転ロッド８は、図２に示したようにリング１０の内側に配置してもよいが、さらに図３に示したように、リング１０の外側に配置してもよい。回転ロッド８をリング１０の外側に配置するときは、楔形凹みはリング１０の外側に形成して、偏芯円板９は外側から凹みの最奥部１３に押圧してハンド２を一定の位置に固定するようにする。また、図４に示すように、回転ロッド８はリング１０の外側と内側にペアとして設けて、両側からリング１０を挟むように押圧するようにしてもよい。
【００２８】
本実施例の力センサ過負荷保護装置によれば、通常の計測時にはバネ力や配管の突っ張り力など余分な力が掛かることなく正確な力を検知することができ、かつ力センサを保護するときにはアームとハンドを固定化して作用力が力センサに及ばないようにすることができる。また、保護する過負荷水準は力センサの計測結果を用いて正確に決めることができるので、センサの破損を確実に防止することができる。さらに、力センサの測定レンジを計測を必要とするレベルに適合した範囲に選択することにより、センサ感度を高め、計測精度を大幅に向上させることができる。
【００２９】
また、本実施例の過負荷保護装置では、偏芯円板や楔形凹みなどが摩耗しても、回転角度を調整すれば、完全な固定状態を保証することができる。なお、本実施例の過負荷保護装置は、先端側にアーク溶接トーチなどのエンドエフェクタを取り付けて、アームに固定して使用するようにすることができる。このような使用方法では、エンドエフェクタに不測の外力が発生したときにアームとの結合を切断することにより、ロボットアームやエンドエフェクタの深刻な破損を防止することができる。
【００３０】
【実施例２】
図５は第２の実施例に係る力センサ過負荷保護装置を説明する一部断面図である。本実施例は、係止部品として、回転ロッドに代えて伸縮ロッドを使用したものである。本実施例の過負荷保護装置は、第１実施例と同様、アーム２１とハンド２２の間に６軸の力センサ２３が介装されている。アーム２１と力センサ２３はそれぞれアーム用取付基盤２５の表裏に固定され、力センサ２３とハンド２２はもう１枚のハンド用取付基盤２４の表裏に固定されている。アーム用取付基盤２５の外周部には円筒状をして下端部に鍔を持ったスカート２６が設けられ、スカート２６の鍔の上に複数の伸縮ロッド２７が適当な間隔で固設されている。伸縮ロッド２７は、芯側ロッド２８と鞘側ロッド２９を備える。
【００３１】
芯側ロッド２８には先端に鍔が取り付けられていて、鍔の下側に軸方向に径が小さくなるテーパ面３０が形成されている。また鞘側ロッド２９は上端に外側に広がるテーパ面３１が形成されている。ハンド用取付基盤２４とアーム用取付基盤２５には、各伸縮ロッド２７の位置ごとにそれぞれ、芯側ロッド２８が貫通する穴３２と鞘側ロッド２９が貫通する穴３３が設けられている。ハンド用取付基盤２４の貫通穴３２の上側の縁には芯側ロッド２８の下向きのテーパ面３０が接合するテーパ面３４が形成され、下側の縁には鞘側ロッド２９の上向きのテーパ面３１が接合するテーパ面３５が形成されている。
【００３２】
芯側ロッド２８と鞘側ロッド２９は、それぞれ上下方向に駆動する芯側アクチュエータ３６と鞘側アクチュエータ３７を備え、これらアクチュエータ３６，３７はスカート２６の下端に設けられた鍔３８の上に固設される。アクチュエータは、流体駆動のシリンダやネジを用いた回転駆動装置など、任意の直線駆動装置を利用することができる。芯側ロッド２８と鞘側ロッド２９は互いに反対の方向に駆動される。ロッド２８，２９のテーパ面３０，３１がハンド用取付基盤２４のテーパ面３４，３５から離れるようにして、力センサ２３が力を計測する。また、ロッド２８，２９を互いに逆方向に駆動してテーパ面３０，３１の距離を縮めてハンド用取付基盤２４を挟み込むことにより、ハンド２２をアーム２１に固定して力センサ２３に大きな力が作用しないように保護する。
【００３３】
本実施例の力センサ過負荷保護装置では、芯側ロッド２８と鞘側ロッド２９を互いに逆方向に伸縮させるためハンド２２に余分な動作力を与えず、また軸に平行な方向に駆動するため余分な動作モーメントを与えない。また、ハンド側には受動的な要素のみ含まれ、アクチュエータなどの能動的要素は全てアーム側に配置するため、力センサ３による力計測は正確に行われる。なお、テーパ面３０，３１，３４，３５はそれぞれ対応するもの同士が適合すればよいので、円錐状、角錐状、球状など任意の形状を選択することができる。また、テーパ面が摩耗しても、伸縮ストロークを調整することにより、当初の機能を確保することができる。
【００３４】
【実施例３】
図６は第３の実施例に係る力センサ過負荷保護装置を説明する一部断面図、図７はその斜視図である。本実施例は、係止部品としてバンドを用いたものである。本実施例の過負荷保護装置は、アーム４１とハンド４２の間に６軸の力センサ４３が介装されている。アーム４１と力センサ４３はそれぞれアーム用取付基盤４４の表裏に固定され、力センサ４３とハンド４２はハンド用取付基盤４５の表裏に固定される。ハンド用取付基盤４５はハンド４２を囲むテープ巻付円筒４６が設けられ、アーム用取付基盤４４の外周部にはテープ巻付円筒４６の高さまであるテープ支持円筒４７が設けられている。
【００３５】
テープ支持円筒４７の内側にはテープ端支持具４８とアクチュエータ４９が設けられ、両者の間にテープ５０が渡されている。テープ５０はテープ端支持具４８に一端を固定され、テープ巻付円筒４６を巻いて、もう一端をアクチュエータ４９に係合して、アクチュエータ４９により巻き上げたり緩めたりできるようになっている。テープ５０は複数テープ巻付円筒４６に巻き付けて、アーム４１とハンド４２を固定して力センサ４３を保護する時に力の不均衡が生じないようにする。テープ５０は複数を等間隔にできれば１対ずつ対称の位置に配置することがより好ましい。アクチュエータ４９は電気モータやエアシリンダなどを利用して構成することができる。また、アクチュエータ４９の発生力により固定時の剛性が調整できる。なお、テープ５０は、スチールテープやゴムテープなどであってよく、また紐であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の力センサ過負荷保護装置により、通常の力計測時にはバネ力や空気圧や配管の剛性など余分な力を与えることなく、力センサ保護時には外部からの作用力を遮断して、安全を確保することができるので、人間型ロボットや組立作業用ロボットに使用する力センサが過負荷や異常外力により破損することを防止することができる。特に、力センサの測定結果を利用して能動的に外力を遮断するようにすれば、力センサの計測範囲を必要な範囲に限定することができ、センサの感度を高めて精度の高い測定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る力センサ過負荷保護装置を説明する一部断面図である。
【図２】第１実施例に使用する係止機構の例を示す説明図である。
【図３】第１実施例に使用する係止機構の別例を示す説明図である。
【図４】第１実施例に使用する係止機構のさらに別の例を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る力センサ過負荷保護装置を説明する一部断面図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る力センサ過負荷保護装置を説明する一部断面図である。
【図７】第３実施例の力センサ過負荷保護装置を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１  ロボットアーム
２  ロボットハンド
３  力センサ
４  アーム用取付基盤
５  ハンド用取付基盤
６  円盤状の鍔
７  回転モータ
８  回転ロッド
９  偏芯形状の円板
１０  リング
１１  楔形の凹み
１２  偏芯円板の外周
１３  最奥部
１４  リングの内側稜線
２１  アーム２１
２２  ハンド
２３  力センサ
２４  ハンド用取付基盤
２５  アーム用取付基盤
２６  スカート
２７  伸縮ロッド
２８  芯側ロッド
２９  鞘側ロッド
３０、３１，３４，３５  テーパ面
３２  芯側ロッド貫通穴
３３  鞘側ロッド貫通穴
３６  芯側アクチュエータ
３７  鞘側アクチュエータ
３８  鍔
【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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