(57)【要約】【課題】ロボットアームの先端からエンドエフェクタの先端までの距離を縮小可能なエンドエフェクタおよびロボットシステムを提供すること。【解決手段】エンドエフェクタは、ロボットアームの先端に取付けられ、ワークに対して所定の作業動作を行う可動部と、ロボットアームにおける先端のアームに沿って可動部から該アームの基端へ向けて少なくとも一部が突出するように設けられ、可動部を駆動する駆動部とを備える。そして、駆動部は、先端のアームの基端へ向けて突出した部位と該アームとの間に隙間を空け、ロボットアームの動作による該ロボットアームとの干渉を、エンドエフェクタの回転によって回避可能となる箇所に設けられる。【選択図】図６Ａ
2012240130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームの先端に取付けられ、ワークに対して所定の作業動作を行う可動部と、
前記ロボットアームにおける先端のアームに沿って前記可動部から該アームの基端へ向けて少なくとも一部が突出するように設けられ、前記可動部を駆動する駆動部と
を備えたことを特徴とするエンドエフェクタ。
【請求項２】
前記駆動部は、
前記先端のアームの基端へ向けて突出した部位と該アームとの間に隙間を空けて設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項３】
前記駆動部は、
前記ロボットアームの動作による該ロボットアームとの干渉を、前記先端のアームを回転軸とした前記エンドエフェクタの回転によって回避可能となる箇所に設けられた
ことを特徴とする請求項２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項４】
前記駆動部は、
前記エンドエフェクタの回転範囲が所定範囲であり、且つ前記先端のアームが揺動可能な場合、前記エンドエフェクタの回転に伴う前記駆動部の可動範囲の中心が前記先端のアームの揺動軸および前記エンドエフェクタの回転軸を含む平面上に位置するように設けられた
ことを特徴とする請求項３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項５】
ロボットアームの先端に取付けられ、ワークに対して所定の作業動作を行う可動部と、前記ロボットアームにおける先端のアームに沿って前記可動部から該アームの基端へ向けて少なくとも一部が突出するように設けられ、前記可動部を駆動する駆動部とを備えたエンドエフェクタと、
前記ロボットアームの動作により前記駆動部と前記ロボットアームとが干渉する前に、前記駆動部と前記ロボットアームとが干渉しない位置まで前記先端のアームを回転軸として前記エンドエフェクタを回転させる動作指示を前記ロボットアームに対して行う動作指示部と
を備えたことを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドエフェクタおよびロボットシステムに関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の関節を備えたロボットアームの先端に、ハンドなどの交換可能なエンドエフェクタを装着することで作業対象のワークに対して様々な作業を可能とした汎用ロボットがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる汎用ロボットにエンドエフェクタが装着されたロボットシステムでは、ロボットアームにおける先端のアームを揺動させてエンドエフェクタとワークとの相対位置を微調整することが一般的である。
【０００４】
このため、かかるロボットシステムでは、先端のアームの揺動軸からエンドエフェクタの先端までの距離が短いほど、エンドエフェクタをワークの位置まで高精度に近付けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／０３７１３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、汎用ロボットでは、先端のアームの内部にエンドエフェクタの向きを変更するアクチュエータ等が設けられることが一般的であるため、先端のアームの長さを縮小するには限界がある。
【０００７】
このため、汎用ロボットにエンドエフェクタが装着されたロボットシステムでは、エンドエフェクタの長さ、すなわち、ロボットアームの先端からエンドエフェクタの先端までの距離を如何にして縮小するかが大きな課題となっている。
【０００８】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ロボットアームの先端からエンドエフェクタの先端までの距離を縮小可能なエンドエフェクタおよびロボットシステム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】
【０００９】
本願の開示するエンドエフェクタは、ロボットアームの先端に取付けられ、ワークに対して所定の作業動作を行う可動部と、前記ロボットアームにおける先端のアームに沿って前記可動部から該アームの基端へ向けて少なくとも一部が突出するように設けられ、前記可動部を駆動する駆動部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本願の開示するエンドエフェクタの一つの形態によれば、汎用ロボットのロボットアームの先端からエンドエフェクタの先端までの距離を縮小可能なエンドエフェクタおよびロボットシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例に係るハンドが装着された汎用ロボットを示す斜視図である。
【図２】図２は、実施例に係るハンドの可動部を示す図である。
【図３】図３は、実施例に係るハンドの駆動部を示す図である。
【図４】図４は、実施例に係る汎用ロボットによる作業の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、実施例に係るロボットシステムの構成を示すブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施例に係るロボットアームの先端部分をハンドが備える基板の側面側から見た模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施例に係るハンドを基板の表面側から見た模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施例に係るロボットアームの動作の一例を示す説明図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施例に係るロボットアームの動作の一例を示す説明図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施例に係るロボットアームの動作の一例を示す説明図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、実施例に係るロボットアームの動作の一例を示す説明図である。
【図８】図８は、実施例に係るロボットシステムが実行する処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施例に係るハンドの回転範囲を考慮したサーボモータの配設箇所を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するエンドエフェクタおよびロボットシステムの実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例における例示で本発明が限定されるものではない。
【００１３】
また、以下では、交換可能なエンドエフェクタが作業対象のワークを把持するロボットハンド（以下、「ハンド」と記載する）である場合について説明するが、エンドエフェクタは、ハンドに限らず、電動ドライバ等の任意の電動工具であってもよい。
【実施例】
【００１４】
図１は、実施例に係るハンド２０が装着された汎用ロボット１０を示す斜視図である。なお、図１に示す汎用ロボット１０およびハンド２０は、所定の制御装置によって動作制御が行われる。かかる制御装置については、図５を用いて後述する。
【００１５】
図１に示すように、汎用ロボット１０は、２本のロボットアーム１１ａおよび１１ｂを双腕とする、いわゆる双腕ロボットである。ここで、各ロボットアーム１１ａおよび１１ｂは、それぞれが多軸ロボット（ここでは、７軸ロボット）であり、それぞれの先端にハンド２０が装着される。
【００１６】
また、汎用ロボット１０は、ロボットアーム１１ａおよび１１ｂが設けられた胴部１２を、床面等に固定される支持部１３に対して水平面に沿って回転させる機能を有している。
【００１７】
次に、ロボットアーム１１ａおよび１１ｂに装着されたハンド２０の可動部について図２を用いて説明する。なお、ロボットアーム１１ａおよび１１ｂのそれぞれに装着されたハンド２０は、同一の構成であるため、ここでは、汎用ロボット１０の左腕に相当するロボットアーム１１ａに装着されたハンド２０について説明する。
【００１８】
図２は、実施例に係るハンド２０の可動部を示す図である。図２に示すように、ハンド２０の可動部は、裏面がロボットアーム１１ａの先端に対する取付け面となる円盤状の基板２１を備える。
【００１９】
かかる基板２１の表面には、互いに直交するレール２２および２５が設けられている。ここで、レール２２上には、一対の把持爪２３ａおよび２３ｂがレール２２に沿って摺動自在に設けられ、レール２５上には、一対の把持爪２６ａおよび２６ｂがレール２５に沿って摺動自在に設けられている。
【００２０】
また、一対の把持爪２３ａおよび２３ｂには、ネジシャフト２４ａが貫通されている。ここで、ネジシャフト２４ａの一端側と他端側には、それぞれ逆方向のネジ（左右ネジ）が形成されている。また、一対の把持爪２３ａおよび２３ｂには、ネジシャフト２４ａを貫通させる穴に、それぞれ同方向のネジが形成されている。
【００２１】
したがって、一対の把持爪２３ａおよび２３ｂは、ネジシャフト２４ａの回転に伴い、レール２２に沿ってそれぞれ逆方向へ移動する。なお、ネジシャフト２４ａは、一端に設けられた傘歯車２４ｂと噛合した傘歯車２４ｃが後述の駆動部によって駆動されることにより回転する。
【００２２】
また、一対の把持爪２６ａおよび２６ｂにも同様に左右ネジが形成されたネジシャフト２７ａが貫通され、一対の把持爪２６ａおよび２６ｂのネジシャフト２７ａを貫通させる穴にも同様に、それぞれ同方向のネジが形成されている。
【００２３】
したがって、一対の把持爪２６ａおよび２６ｂは、ネジシャフト２７ａの一端に設けられた傘歯車２７ｂと噛合した傘歯車２７ｃが後述の駆動部によって駆動されることにより、レール２５に沿ってそれぞれ逆方向へ移動する。
【００２４】
すなわち、本実施例では、基板２１および基板２１の表面に設けられた各部材がハンド２０における可動部となる。そして、ハンド２０は、可動部における４本の把持爪２３ａ、２３ｂ、２６ａおよび２６ｂが互いに近接する方向へ移動することによってワークを把持し、互いに離隔する方向へ移動することによってワークを開放する。
【００２５】
次に、ハンド２０の可動部を駆動する駆動部について図３を用いて説明する。図３は、実施例に係るハンド２０の駆動部を示す図である。なお、図３では、図２に示す構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００２６】
図３に示すように、ハンド２０は、基板２１の裏面に、可動部を駆動する駆動部として機能するサーボモータ２８および２９を備える。
【００２７】
ここで、サーボモータ２８および２９は、ロボットアーム１１ａにおける先端のアーム（以下、「第１アーム１４」と記載する）に沿って基板２１の裏面から第１アーム１４の基端へ向けて突出するように設けられる。
【００２８】
かかるサーボモータ２８は、基板２１を貫通した回転シャフトを回転させ、回転シャフトの先端に設けられた傘歯車２４ｃを回転させることにより、把持爪２３ａおよび２３ｂをレール２２に沿って移動させる。
【００２９】
同様に、サーボモータ２９は、基板２１を貫通した回転シャフトを回転させ、回転シャフトの先端に設けられた傘歯車２７ｃを回転させることにより、把持爪２６ａおよび２６ｂをレール２５に沿って移動させる。
【００３０】
このように、ハンド２０は、サーボモータ２８および２９を基板２１の裏面に備える。
このため、ハンド２０は、たとえば、基板２１の表面にサーボモータを介して把持爪が設けられた他のハンドに比べて第１アーム１４の先端からハンド２０の先端までの距離（以下、「ハンド長」と記載する）を縮小することができる。
【００３１】
これにより、汎用ロボット１０は、ハンド長が縮小された分、把持爪２３ａ、２３ｂ、２６ａおよび２６ｂの先端をワークの位置まで高精度に近付けることができる。また、汎用ロボット１０は、ハンド長が縮小されたことで、比較的狭いスペースにハンド２０を入り込ませて作業を行うことが可能となる。
【００３２】
ここで、汎用ロボット１０が比較的狭いスペース内にハンド２０を入り込ませて行う作業の一例について図４を用いて説明する。図４は、実施例に係る汎用ロボット１０による作業の一例を示す説明図である。なお、図４では、図１〜図３に示す構成要素と同一の構成要素に対して同一の符号を付している。
【００３３】
ここでは、汎用ロボット１０が容器２００からワークをつまみ出す作業を行う場合について説明する。かかる場合、図４に示すように、汎用ロボット１０の右腕に相当するロボットアーム１１ｂの先端には、容器２００を把持する所定のエンドエフェクタが装着され、左腕に相当するロボットアーム１１ａには、図２および図３に示すハンド２０が装着される。
【００３４】
また、汎用ロボット１０の近傍には、容器２００内にバラ積みされたワークの３次元形状を計測することによって作業対象のワークの形状、向き、および位置を判別して汎用ロボット１０へ出力する３次元形状計測装置１００が設けられる。なお、３次元形状計測装置１００は、鉛直方向（鉛直下向き）側が計測領域となるように、スタンド１０１を介して床面等に固定される。
【００３５】
そして、汎用ロボット１０は、容器２００からワークをつまみ出す場合、まず、右腕に相当するロボットアーム１１ｂに装着されたエンドエフェクタによって把持した容器２００を３次元形状計測装置１００の計測領域まで移動させて保持する。
【００３６】
続いて、３次元形状計測装置１００によってワークの３次元形状が計測される。そして、汎用ロボット１０は、３次元形状計測装置１００による計測が完了した後、計測結果に基づいて作業対象のワークを特定し、左腕に相当するロボットアーム１１ａの先端に装着されたハンド２０によってワークをつまみ出す作業を行う。
【００３７】
かかる作業において、３次元形状計測装置１００は、容器２００までの距離が短いほど高精度な計測が可能である。ただし、容器２００を３次元形状計測装置１００へ近づけ過ぎた場合、汎用ロボット１０は、３次元形状計測装置１００と容器２００との間へハンド２０を入り込ませることができないため、ワークをつまみ出すことができない。
【００３８】
かかる場合、汎用ロボット１０は、容器２００を水平方向へ移動させることでワークのつまみ出しが可能となるが、容器２００を水平方向へ移動させるとバラ積みされたワークが崩れ、計測時とつまみ出し時とでワークの位置にズレが生じる恐れがある。
【００３９】
このため、汎用ロボット１０は、３次元形状計測装置１００による計測が完了した後、容器２００を鉛直下方向へ移動させてハンド２０を入り込ませるスペースＨを確保する。
【００４０】
このように、容器２００を鉛直下方向へ移動させれば、容器２００を水平方向へ移動させる場合に比べて移動中に容器２００内でワークが崩れることを抑制することができる。ただし、鉛直下方向へ容器２００を移動させる場合であっても、ワークの崩れを防止するためには移動距離を短く抑えることが望ましい。
【００４１】
かかる場合に、ハンド長が縮小されたハンド２０が装着された汎用ロボット１０は、比較的狭いスペース内へハンド２０を入り込ませることが可能なため、容器２００の鉛直下方向への移動距離を短く抑えることができる。
【００４２】
次に、実施例に係るロボットシステムについて図５を用いて説明する。図５は、実施例に係るロボットシステム１の構成を示すブロック図である。以下では、説明の理解を容易にする観点から、一台のサーボモータ２８によって一対の把持爪２３ａおよび２３ｂを駆動してワークを把持するハンド２０ａが装着された汎用ロボット１０によって所定の作業を行うロボットシステム１を例に挙げて説明する。
【００４３】
ここで、ハンド２０ａは、図３に示すサーボモータ２９とサーボモータ２９によって駆動される可動部を備えていない点を除き、図２および図３に示すハンド２０と同様の構成を備えている。
【００４４】
図５に示すように、ロボットシステム１は、汎用ロボット１０と、ハンド２０ａと、制御装置３０とを備える。汎用ロボット１０およびハンド２０ａは、制御装置３０と接続されており、制御装置３０から入力される制御信号に基づいて所定の作業動作を行う。
【００４５】
ここで、汎用ロボット１０が備えるロボットアーム１１ａおよび１１ｂにおける先端部分の構成と、ハンド２０ａにおけるサーボモータ２８の配設箇所の具体例について図６Ａおよび図６Ｂを用いて説明する。
【００４６】
なお、ロボットアーム１１ａおよび１１ｂの先端部分の構成は同一であるため、以下では、汎用ロボット１０の左腕に相当するロボットアーム１１ａの先端部分の構成およびロボットアーム１１ａの先端に装着されたハンド２０ａについて説明する。
【００４７】
図６Ａは、実施例に係るロボットアーム１１ａの先端部分をハンド２０ａが備える基板２１の側面側から見た模式図であり、図６Ｂは、実施例に係るハンド２０ａを基板２１の表面側から見た模式図である。なお、図６Ａおよび図６Ｂでは、図２および図３に示した構成要件と同様の機能を有する構成要件について同様の符号を付している。
【００４８】
図６Ａに示すように、ロボットアーム１１ａにおける先端から２番目のアーム（以下、「第２アーム１５」と記載する）の先端には、第１アーム１４が設けられており、第１アーム１４の先端には、ハンド２０ａが取り付けられている。
【００４９】
ここで、第２アーム１５は、内部に設けられたアクチュエータ１５ａによりＢ軸を揺動軸として第１アーム１４を揺動させる機構を備える。また、第１アーム１４は、内部に設けられたアクチュエータ１４ａによりＴ軸を回転軸としてハンド２０ａを回転させる機構を備える。
【００５０】
また、ハンド２０ａは、図３に示すハンド２０と同様に、裏面が第１アーム１４の先端へ取付けられた基板２１、基板２１の表面に設けられたレール２２、レール２２に沿って摺動する一対の把持爪２３ａおよび２３ｂを備える。
【００５１】
かかるロボットシステム１では、Ｂ軸を揺動軸として第１アーム１４を揺動させて把持爪２３ａおよび２３ｂとワークとの相対位置を微調整する。このため、ロボットシステム１では、Ｂ軸から把持爪２３ａおよび２３ｂの先端までの距離が短いほど高精度に把持爪２３ａおよび２３ｂをワークへ近付けることが可能となる。
【００５２】
しかし、上記のように、第１アーム１４の内部にはアクチュエータ１４ａ等が設けられ、第２アーム１５の内部には、アクチュエータ１５ａ等が設けられるため、第１アーム１４および第２アーム１５をＴ軸方向に縮小することは困難である。
【００５３】
そこで、ロボットシステム１では、ハンド２０ａにおける基板２１の裏面に把持爪２３ａおよび２３ｂを駆動するサーボモータ２８を設けることで、ハンド長を縮小することによってＢ軸から把持爪２３ａおよび２３ｂの先端までの距離を縮小させた。
【００５４】
なお、かかるサーボモータ２８は、図３に示すハンド２０と同様に、基板２１を貫通した回転シャフトを回転させ、回転シャフトの先端に設けられた傘歯車２４ｃを回転させることにより、把持爪２３ａおよび２３ｂをレール２２に沿って移動させる。
【００５５】
ここで、サーボモータ２８は、第１アーム１４の基端へ向けて突出した部位と第１アーム１４の周面との間に隙間を空けて設けられる。これにより、ロボットシステム１では、第１アーム１４（ここでは、Ｔ軸）を回転軸としてハンド２０ａを回転させた場合に、サーボモータ２８と第１アーム１４とが干渉することを防止することができる。
【００５６】
なお、ロボットシステム１では、Ｂ軸を揺動軸として第１アーム１４を揺動させた場合に、ハンド２０ａの回転位置によってはサーボモータ２８が第２アーム１５と干渉することがある。
【００５７】
このため、サーボモータ２８は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、第１アーム１４の揺動による第２アーム１５との干渉を、第１アーム１４（ここでは、Ｔ軸）を回転軸としたハンド２０ａの回転によって回避可能となる箇所に設けられる。
【００５８】
すなわち、ロボットシステム１では、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、Ｔ軸とＢ軸とを含む平面上にサーボモータ２８の回転シャフトが位置するまでハンド２０ａを回転させれば、第１アーム１４が揺動してもサーボモータ２８と第２アーム１５とは干渉しない。なお、サーボモータ２８と第２アーム１５との干渉を回避する汎用ロボット１０の動作例については、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄを用いて後述する。
【００５９】
図５の説明に戻り、制御装置３０の説明を続ける。制御装置３０は、汎用ロボット１０およびハンド２０ａへ所定の制御信号を出力することによって汎用ロボット１０およびハンド２０ａの動作を制御し、汎用ロボット１０に所定の作業を実行させる装置である。
【００６０】
また、制御装置３０は、汎用ロボット１０の作業中に、第１アーム１４の揺動によってハンド２０ａのサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉する場合、サーボモータ２８と第２アーム１５との干渉を回避させる動作指示を汎用ロボット１０に対して行う。
【００６１】
かかる制御装置３０は、制御部３１と記憶部３２とを備えており、制御部３１は、位置情報取得部３１ａと、干渉判定部３１ｂと、動作指示部３１ｃとを備える。そして、記憶部３２は、干渉位置情報３２ａと、作業情報３２ｂとを記憶する。
【００６２】
ここで、干渉位置情報３２ａは、Ｂ軸を揺動軸として第１アーム１４を揺動させた場合に、サーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉するハンド２０ａの回転位置を示す情報である。また、作業情報３２ｂは、汎用ロボット１０およびハンド２０ａへ実行させる作業内容に関する情報である。
【００６３】
制御部３１は、制御装置３０の全体制御を行う。かかる制御部３１の位置情報取得部３１ａは、汎用ロボット１０からハンド２０ａの回転位置に関する位置情報を取得して干渉判定部３１ｂへ出力する処理部である。
【００６４】
干渉判定部３１ｂは、第１アーム１４が揺動することでサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉するか否かを、位置情報取得部３１ａから入力される位置情報と、記憶部３２によって記憶されている干渉位置情報３２ａとに基づいて判定する処理部である。
【００６５】
かかる干渉判定部３１ｂは、ハンド２０ａの回転位置と、干渉位置情報３２ａとして記憶されているハンド２０ａの回転位置とが一致した場合に、サーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉すると判定し、判定結果を動作指示部３１ｃへ出力する。
【００６６】
動作指示部３１ｃは、記憶部３２によって記憶されている作業情報３２ｂに基づき、所定の作業内容に応じた動作指示を汎用ロボット１０およびハンド２０ａへ送る処理部である。
【００６７】
また、動作指示部３１ｃは、汎用ロボット１０へ出力する次の動作指示が第１アーム１４を揺動させる動作指示であった場合、第１アーム１４の揺動によりサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉することを示す判定結果が干渉判定部３１ｂから入力されたか否かを判定する。
【００６８】
そして、動作指示部３１ｃは、干渉することを示す判定結果が干渉判定部３１ｂから入力されたと判定した場合、サーボモータ２８と第２アーム１５との干渉を回避させる動作指示を汎用ロボット１０へ出力する。
【００６９】
このとき、動作指示部３１ｃは、サーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉する前に、サーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉しない位置までＴ軸を回転軸としてハンド２０ａを回転させる動作指示を汎用ロボット１０へ出力する。これにより、ロボットシステム１では、サーボモータ２８と第２アーム１５とを干渉させることなく、第１アーム１４を揺動させることができる。
【００７０】
次に、第１アーム１４の揺動によるサーボモータ２８と第２アーム１５との干渉を回避させるロボットアーム１１ａの動作の一例について図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄを用いて説明する。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄは、実施例に係るロボットアーム１１ａの動作の一例を示す説明図である。
【００７１】
実施例に係るロボットシステム１では、たとえば、図７Ａに示すように、Ｔ軸とＢ軸とを含む平面からサーボモータ２８までの距離が最大となる位置までＴ軸を回転軸としてハンド２０ａを回転させる場合がある。
【００７２】
かかる場合に、ロボットシステム１では、図７Ｂに示すように、Ｂ軸を揺動軸として第１アーム１４を揺動させると、サーボモータ２８と第２アーム１５とが接触して干渉し、第１アーム１４の揺動範囲が制限される。
【００７３】
なお、サーボモータ２８や第２アーム１５の形状によっては、サーボモータ２８が図７Ａに示す位置以外の位置にあっても、第１アーム１４の揺動によりサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉する場合がある。
【００７４】
そこで、ロボットシステム１では、かかる場合、第１アーム１４を揺動させてもサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉しない位置までハンド２０ａを回転させて第１アーム１４を揺動させる動作指示を動作指示部３１ｃが汎用ロボット１０に対して行う。
【００７５】
たとえば、動作指示部３１ｃは、図７Ｃに示すようにＴ軸とＢ軸とを含む平面上にサーボモータ２８の回転シャフトが位置するまでハンド２０ａを回転させてから、図７Ｄに示すように第１アーム１４を揺動させる。
【００７６】
このように、動作指示部３１ｃは、第１アーム１４を揺動させてもサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉しない位置までハンド２０ａを回転させた上で、第１アーム１４を揺動させる。
【００７７】
これにより、ロボットシステム１では、サーボモータ２８と第２アーム１５とを干渉させることなく第１アーム１４を揺動させることが可能となるため、第１アーム１４を最大の揺動範囲で揺動させることができる。
【００７８】
なお、動作指示部３１ｃは、ハンド２０ａの回転と第１アーム１４の揺動とを同時に行ってサーボモータ２８と第２アーム１５との干渉を回避させることもできる。かかる場合、動作指示部３１ｃは、少なくとも第１アーム１４の揺動によるサーボモータ２８と第２アーム１５との干渉が生じる前までに、サーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉しない位置までハンド２０ａを回転させる。
【００７９】
これにより、ロボットシステム１は、サーボモータ２８と第２アーム１５とを干渉させることなく、ハンド２０ａの回転開始から第１アーム１４の揺動開始から揺動完了までの所要時間を短縮することができる。
【００８０】
次に、ロボットシステム１が実行する処理手順について図８を用いて説明する。図８は、実施例に係るロボットシステム１が実行する処理を示すフローチャートである。
【００８１】
図８に示すように、動作指示部３１ｃは、記憶部３２から作業情報３２ｂを読み出す（ステップＳ１０１）。続いて、位置情報取得部３１ａは、汎用ロボット１０からハンド２０ａの回転位置に関する位置情報を取得する（ステップＳ１０２）。
【００８２】
続いて、干渉判定部３１ｂは、第１アーム１４が揺動することでサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉するか否かを判定し（ステップＳ１０３）、干渉すると判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０４へ移す。一方、干渉判定部３１ｂは、干渉しないと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０６へ移す。
【００８３】
ステップＳ１０４において、動作指示部３１ｃは、汎用ロボット１０に対して行う次の動作指示が第１アーム１４の揺動指示か否かを作業情報３２ｂに基づいて判定し、揺動指示であると判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０５へ移す。一方、動作指示部３１ｃは、第１アーム１４の揺動指示でないと判定した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０６へ移す。
【００８４】
ステップＳ１０５において、動作指示部３１ｃは、第１アーム１４を揺動させてもサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉しない位置までＴ軸を回転軸としてハンド２０ａを回転させ、処理をステップＳ１０６へ移す。
【００８５】
ステップＳ１０６において、動作指示部３１ｃは、作業情報３２ｂに応じた動作指示を汎用ロボット１０およびハンド２０ａへ出力することにより汎用ロボット１０およびハンド２０ａに所定の作業を実行させて処理を終了する。
【００８６】
このように、動作指示部３１ｃは、第１アーム１４の揺動によってサーボモータ２８と第２アーム１５とが干渉することを示す判定結果が干渉判定部３１ｂから入力された場合、干渉を回避させる動作指示を汎用ロボット１０へ出力する。これにより、ロボットシステム１では、サーボモータ２８と第２アーム１５とを干渉させることなく、汎用ロボット１０に所定の作業を実行させることができる。
【００８７】
ところで、汎用ロボット１０では、ハンド２０ａの回転範囲が所定範囲に制限されている場合がある。かかる場合、ハンド２０ａのサーボモータ２８は、ハンド２０ａの回転範囲を考慮した箇所に設けられる。
【００８８】
以下、ハンド２０ａの回転範囲を考慮したサーボモータ２８の配設箇所について図９を用いて説明する。図９は、実施例に係るハンド２０ａの回転範囲を考慮したサーボモータ２８の配設箇所を示す図である。なお、図９では、説明を容易にする観点から、基板２１、サーボモータ２８および第２アーム１５以外の構成要素について図示を省略している。
【００８９】
図９に示すように、ここでは、ハンド２０ａの回転範囲が所定範囲Ｒに制限されていたとする。かかる場合、サーボモータ２８は、Ｔ軸を中心としたハンド２０ａの回転に伴うサーボモータ２８の可動範囲の中心Ｐが第１アーム１４の揺動軸であるＢ軸とハンド２０ａの回転軸であるＴ軸とを含む平面上に位置するように設けられる。
【００９０】
これにより、Ｂ軸を揺動軸として第１アーム１４を揺動させた場合に、第２アーム１５と干渉することなくサーボモータ２８がＴ軸を回転軸として回転可能な可動範囲を最大にすることができる。
【００９１】
なお、上述した実施例におけるハンド２０ａでは、サーボモータ２８の全体が基板２１の裏面から第１アーム１４側へ向けて突出するように設けられているが、サーボモータ２８の少なくとも一部が基板２１の裏面から第１アーム１４側へ向けて突出するように設けられてもよい。
【００９２】
このように、サーボモータ２８の少なくとも一部を基板２１の裏面から第１アーム１４側へ向けて突出させることによっても、基板２１の表面と把持爪２３ａおよび２３ｂとの間にサーボモータ２８を備えた他のハンドに比べてハンド長を短くすることができる。
【００９３】
また、ロボットシステム１は、ロボットアーム１１ａを動作させてもサーボモータ２８とロボットアーム１１ａとが干渉しない位置までハンド２０ａを回転させてロボットアーム１１ａを動作させる動作指示を汎用ロボット１０に対して行うように構成してもよい。
【００９４】
かかる場合、ロボットアーム１１ａが行う各動作の種類と、各動作を行うことによってサーボモータ２８とロボットアーム１１ａとが干渉する場合のハンド２０ａの回転位置とをそれぞれ対応付けた干渉位置情報３２ａを記憶部３２へ予め記憶させておく。
【００９５】
そして、干渉判定部３１ｂは、位置情報取得部３１ａにより取得されたハンド２０ａの回転位置が干渉位置情報３２ａに含まれていた場合、位置情報取得部３１ａにより取得された回転位置に対応付けられた動作の種類を動作指示部３１ｃへ送る。
【００９６】
動作指示部３１ｃは、干渉判定部３１ｂから受付けた動作の種類と、汎用ロボット１０に対して次に指示する動作の種類とが一致する場合、サーボモータ２８とロボットアーム１１ａとが干渉しない位置までハンド２０ａを回転させて干渉を回避する。
【００９７】
このとき、動作指示部３１ｃは、Ｔ軸を回転軸として予め定められた回転角度（たとえば、９０度）ハンド２０ａを回転させてから、汎用ロボット１０に対して次の動作指示を出力する。
【００９８】
これにより、ロボットシステム１では、ロボットアーム１１ａが第１アーム１４を揺動させる動作以外の動作を行う場合であっても、サーボモータ２８とロボットアーム１１ａとが干渉することを防止することができる。
【００９９】
上述したように、実施例に係るロボットアームの先端に取付けられたエンドエフェクタは、ワークに対して所定の作業動作を行う可動部と、ロボットアームにおける先端のアームに沿って可動部から先端のアームの基端へ向けて突設され、可動部を駆動する駆動部とを備える。
【０１００】
したがって、実施例に係るエンドエフェクタは、ワークに対して作業動作を行う可動部とロボットアームの先端との間に駆動部が設けられたエンドエフェクタよりも、ロボットアームの先端からエンドエフェクタの先端までの距離を短縮することができる。
【０１０１】
なお、上記した制御装置は、たとえば、コンピュータで構成することができる。この場合、制御部は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）であり、記憶部は、メモリである。また、制御部の各機能は、あらかじめ作成されたプログラムを制御部へロードして実行させることによって実現することができる。
【０１０２】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施例に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  ロボットシステム
１０  汎用ロボット
１１ａ、１１ｂ  ロボットアーム
１４  第１アーム
１５  第２アーム
２０、２０ａ  ハンド
２１  基板
２３ａ、２３ｂ、２６ａ、２６ｂ  把持爪
２８、２９  サーボモータ
３０  制御装置
３１  制御部
３１ａ  位置情報取得部
３１ｂ  干渉判定部
３１ｃ  動作指示部
３２  記憶部
３２ａ  干渉位置情報
３２ｂ  作業情報
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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