JPH02190276A - 自走型ロボットの姿勢安定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は平行に配置された一対の車輪によって自走する
自走型ロボットの姿勢安定装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、互いに対向する一対の支持板の一端に車輪を回転
可能に支持し、この支持板の他端に基台を結合するとと
もに、前記車輪を駆動する駆動モータを取付け、前記基
台上にロボットを配置した自走型ロボットがある。この
ものは一対の車輪の駆動力を制御して基台上のロボット
の平衡を保持しながら移動する。このようなロボットは
非常にコンパクトな大きさであることより、通路が狭い
場所や高所などで利用されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、本来自然な状態では不安定な二輪車を車輪の駆
動力を制御することにより安定化させているため、停止
してロボットに物品の把持等の作業を行わせる場合は微
妙に車輪が駆動され、ロボットの位置が安定せず、正確
なロボット作業ができない問題がある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は上述した問題を解決するためになされるもので
、作業位置に作業台を設け、この作業台とロボットとの
対向する面の何れか一方に固定部材を設け、他方にこの
固定部材を把持する開閉爪を装着し、この開閉爪を開閉
する駆動装置を設けたものである。

また、ロボットの進退方向に一対のシリンダを床面に向
かって互いに間が広がるように支持板に装着し、このシ
リンダにピストンロンドを床面に向かって突出させ、こ
のピストンロンドに床面に接地する接地部材を設けたも
のである。

く作用〉 固定部材を把持する開閉爪を装着したものにおいては、
ロボットが作業位置に停止すると、車輪が駆動されなく
ても転倒しないようにシリンダを駆動させることにより
、開閉爪で固定部材を把持して作業台とロボットを結合
し、ロボットを安定させる。床面に接地する接地部材を
設けたものにおいては、ロボットが作業位置に停止する
と、車輪が駆動されなくても転倒しないようにシリンダ
を駆動させることにより接地部材を床面に接地させてロ
ボットを支えて安定させる。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は自走型のロボットである。

このロボット１は移動機構２とアーム機構３とに大別さ
れる。移動機構ｌは並列に一対の車輪１０が配置され、
この車輪１０にはそれぞれ回転軸１１が結合されている
。この回転軸１１は一対の支持板１２の一端に回転可能
に支持されている。この支持板１２の上面にはアーム機
構２の基台１３が設置されている。支持板１２には駆動
モータ１４ａ、１４ｂが取付けられている。この駆動モ
ータ１４の駆動軸１５には回転を検出するエンコーダ９
と傘歯車１６が結合されており、この傘歯車１６は前記
回転軸１１に結合された傘歯車１７と噛合している。

前記基台１３上には旋回可能な肩部２５が取付けられて
おり、この肩部２５の上端には第１アーム２６の後端が
揺動可能に装着されている。第１アーム２６の先端には
第２７−ム２７が旋回可能に取付けられ、第２アーム２
７の先端には回転可能な手首部２８が取付けられている
。この手首部２８には把持爪２９を備えたロボットハン
ド３゜が装着されている。そして前記基台１３のロボッ
ト１の進行方向の側面には、第２図、第３図に示すよう
に固定装置２０が設けられている。この固定装置２０は
開閉爪２１と開閉シリンダ２２とで構成され、この開閉
爪２１は車輪ｌＯの回転軸線と平行な方向に開閉可能に
基部２０ａに取付けられており、この開閉爪２１の間に
開閉シリンダ２２が設けられている。

２３はロボット１の作業位置に置かれた工作機械の作業
台であり、この作業台２３の前面には前記開閉爪２１と
同じ高さ位置に円板状のボス（固定部材）２４が設けら
れている。なお、基台１３にボス２４を、作業台２３に
固定装置２０を取付けても問題はない。

以上のような構成で、動作について説明する。

ロボット１が移動指令を受けると、駆動モータ１４ａ、
１４ｂが駆動され、この駆動力が傘歯車１６．１７を介
して車輪１０に伝達される。このときエンコーダ９から
の信号をとり両輪の回転差を制御することで前後左右に
進退して指令された位置まで移動する。そして開閉シリ
ンダ２２を駆動し、ボス２２を開閉爪２０でつかんでや
り、ロボット１の位置を固定する。

この後肩部２５と第１．第２アーム２６．２７および手
首部２８を移動させてロボットハンド３０に把持動作を
行わせる。

さらに、第２の実施例として第４図に示すように作業台
２３とロボット１との距離を測定する距離センサ３５を
取付けると、さらにロボットｌの位置を正確に知ること
ができる。この距離センサ３５は作業台２３とロボット
ｌの距離と傾きを測定するＸ方向距離センサ３５ａと、
ロボット１と工作機械２３との車輪ｌＯの回転軸線と平
行な方向、つまり横方向のずれを測定するＹ方向距離セ
ンサ３５ｂとで構成されている。前記Ｘ方向距離センサ
３５ａは開閉シリンダ２２の両側に一対取付けられてお
り、Ｙ方向センサ３５ｂは回転軸線と平行な方向に向け
られて取付けられている。

そしてこのＸ方向距離センサ３５ａとＹ方向距離センサ
３５ｂでロボットと作業台の間の正確な距離を測定する
ことによりアーム機構３に補正をかけ正確な作業を行わ
せる。

次に第３実施例について説明する。第５図に示すように
、支持板１２には車輪１０の前後方向に下方向に向かっ
て間が広がる傾斜をもって一対のシリンダ４０が装着さ
れている。このシリンダ４０の下端にはピストンロッド
４１の一端が突出しており、このピストンロッド４１に
は床面と平行に接地部材４２が取付られている。

このような構成にすることにより、ロボット１の停止し
た位置でシリンダ４０を作動させ、ピストンロッド４１
を下方向に駆動して接地部材４２を床面に接地させてロ
ボット１が停止しても転倒しなように姿勢を安定させ、
またロボット１をどのような位置でも停止させることが
できる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、作業位置に作業台
を設け、この作業台とロボットとの対向する面の何れか
一方に固定部材を設け、他方にこの固定部材を把持する
把持爪を装着し、この保持爪を開閉する駆動装置を設け
たので、ロボットが停止した際に駆動輪を制御すること
なく駆動輪を制御して停止したときより安定してロボッ
トを停止しておくことができる利点がある。

また、ロボットの進退方向に一対のシリンダを床面に向
かって間が広がるように装着し、このシリンダにピスト
ンロッドを床面に向かって突出させ、このピストンロッ
ドに床面に接地する接地部材を設けた場合はロボットを
作業位置以外の任意の位置に停止させることができ、ロ
ボットの姿勢を安定させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は第１実施
例の自走型ロボットの正面図、第２図は同側面図、第３
図は第１図の■矢視拡大図、第４図は第２実施例による
位置決め装置の要部断面図、第５図は第３実施例による
自走型ロボットの側面図である。 １０・・・車輪、１２・・・支持板、１３・・・基台、
２１・・・開閉爪、２２・・・開閉シリンダ、２４・・
・ボス、３５・・・距離センサ、４０・・・シリンダ、
４１・・・ピストンロッド、４２・・・接地部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アーム機構を設置した支持板に平行な一対の車輪
   を回転可能に支持し、この支持板に車輪を駆動する駆動
   モータを取付け、移動指令によってこの駆動モータを駆
   動して任意の作業位置に移動する自走型ロボットにおい
   て、前記作業位置に作業台を設け、この作業台とロボッ
   トとの対向する面の何れか一方に固定部材を設け、他方
   にこの固定部材を把持する開閉爪を装着し、この開閉爪
   を開閉する駆動装置を設けたことを特徴とする自走型ロ
   ボットの姿勢安定装置。
2. （２）アーム機構を設置した支持板に平行な一対の車輪
   を回転可能に支持し、この支持板に車輪を駆動する駆動
   モータを取付け、移動指令によってこの駆動モータを駆
   動して任意の作業位置に移動する自走型ロボットにおい
   て、ロボットの進退方向に一対のシリンダを床面に向か
   って間が広がるように前記支持板に装着し、このシリン
   ダにピストンロッドを床面に向かって突出させ、このピ
   ストンロッドに床面に接地する接地部材を設けたことを
   特徴とする自走型ロボットの姿勢安定装置。