WO2024257834A1 - ロボット - Google Patents

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WO2024257834A1
WO2024257834A1 PCT/JP2024/021568 JP2024021568W WO2024257834A1 WO 2024257834 A1 WO2024257834 A1 WO 2024257834A1 JP 2024021568 W JP2024021568 W JP 2024021568W WO 2024257834 A1 WO2024257834 A1 WO 2024257834A1
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WO
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axis
arm
torso
robot
base
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Pending
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PCT/JP2024/021568
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English (en)
French (fr)
Inventor
正義 孫
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SoftBank Group Corp
Original Assignee
SoftBank Group Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/06—Program-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a robot.
  • Patent Document 1 describes a robot with joints in the torso.
  • the present invention was made in consideration of the above, and aims to provide a robot with a simple structure that has a torso and arms.
  • the robot has a first torso supported on a base and a second torso rotatably supported on the first torso and supporting one or more arms.
  • a robot with a simple structure having a torso and arms can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view of a robot according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of a first body and an arm of the robot according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a robot according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the robot 1 has a first torso 11, a second torso 12, an arm 13, and an arm 14.
  • Figs. 1 and 2 show an orthogonal coordinate system including an x-axis, a y-axis, and a z-axis.
  • the positive direction of the y-axis is vertically upward.
  • Both the x-axis and the z-axis are perpendicular to the y-axis.
  • the x-axis and the z-axis are perpendicular to each other.
  • the first body 11 is supported by the base 20.
  • the first body 11 may also be supported so as to be rotatable relative to the base 20. For example, the first body 11 rotates around the y-axis.
  • the base 20 may also be equipped with a means for moving.
  • the means for moving is wheels or legs. This allows the robot 1 to move together with the base 20.
  • the second body 12 extends from the end supported by the base 20 in a first direction away from the base 20, while curving in a direction perpendicular to the first direction.
  • the second body 12 extends in the positive direction of the y axis, while curving in the positive direction of the z axis.
  • the second torso 12 is rotatably supported by the first torso 11.
  • the second torso 12 also has an arm 13 and an arm 14.
  • the arm 13 and the arm 14 each have one or more joints and gripping parts.
  • the arm 13 and the arm 14 can, for example, grasp and move an object on the base 30.
  • the second body 12 further has an extension that extends in a direction different from both the first body 11 and the arm.
  • a sensor is provided at the tip 121 of the extension.
  • the sensor is, for example, a camera.
  • the extension functions as a balancer.
  • the gripping portions (tips of the arms) of arms 13 and 14 may move further in the negative direction of the z axis than first body 11 to grip an object.
  • the extension functions as a balancer, preventing robot 1 from tipping over in the negative direction of the z axis.
  • the first torso 11 and the second torso 12 are fixed. In other words, the first torso 11 and the second torso 12 do not have joints. This simplifies (or rather complicates) the structure of the robot 1 and improves its robustness.
  • the second body 12 is supported rotatably relative to the first body 11. This allows flexible movement of the second body 12 and the arm.
  • FIG. 2 is a front view of the second torso and arm of the robot according to the embodiment.
  • the second torso 12 and arm 14 are viewed from the positive direction to the negative direction of the z-axis.
  • the first axis 111 is the axis about which the second body 12 rotates relative to the first body 11.
  • the first axis is parallel to the z-axis.
  • the second body 12 rotates around the first axis 111, which is parallel to the z-axis.
  • the arm 14 has one or more joints that rotate around an axis perpendicular to the first axis 111, and one or more joints that rotate around an axis parallel to the first axis.
  • Joints 141 and 144 rotate around an axis parallel to first axis 111.
  • Joints 142, 143, and 145 rotate around an axis perpendicular to first axis 111.
  • gripper 146 grips an object on base 30.
  • arm 13 is the same as that of arm 14 shown in FIG. 2. However, arm 13 has a structure that is symmetrical to arm 13 with respect to a plane that is parallel to the yz plane and passes through first axis 111. If arm 14 is modeled after a human left arm, then arm 13 can be said to be modeled after a human right arm. The first torso 11 and second torso 12 can be said to be modeled after a human lower body and upper body, respectively.
  • the robot 1 has a first torso 11 and a second torso 12.
  • the first torso 11 is supported on a base 20.
  • the second torso 12 is rotatably supported on the first torso 11 and supports one or more arms. This allows the arms to be moved flexibly even if the first torso 11 and the second torso 12 do not have joints. As a result, a robot with a simple structure equipped with a torso and arms can be provided.
  • the second body 12 extends from the end supported by the base 20 in a first direction away from the base 20, while curving in a direction perpendicular to the first direction. This allows the range of motion of the second body 12, arm 13, and arm 14 to be expanded while maintaining the stability of the entire robot 1.
  • the first body 11 is supported rotatably relative to the base 20. This allows the arm's range of motion to be further expanded.
  • the second torso 12 further has an extension that extends in a different direction from both the first torso 11 and the arm. This allows the robot 1 to have a balancer.
  • the extension section may also be provided with a sensor at the tip 121. This ensures that the sensor is not affected by the movement of the arm, for example, while the second body section 12 is not rotating.
  • the arm has one or more joints that rotate about an axis perpendicular to a first axis about which the second body 12 rotates relative to the first body 11, and one or more joints that rotate about an axis parallel to the first axis.
  • each joint of the arm 14 is connected to a straight line portion.
  • the straight line portion is the portion between the joints.
  • the straight line portion may be called a bone in contrast to the joint.

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  • Manipulator (AREA)

Abstract

実施形態に係るロボットは、基台に支持される第１の胴部（１１）と、第１の胴部（１１）に回転可能に支持され、１つ以上のアームを支持する第２の胴部（１２）と、を有する。

Description

ロボット
　開示の実施形態は、ロボットに関する。
　従来、人間の上半身に相当する胴部、及び２つの腕部を備えたロボットが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１９－２０６０５８号公報
　従来の胴部及び腕部を備えたロボットには、構造が複雑であるという問題がある。例えば、特許文献１には、ロボットの胴体部分に関節があることが記載されている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、胴部及び腕部を備えた単純な構造のロボットを提供することを目的とする。
　実施形態の一態様に係るロボットは、基台に支持される第１の胴部と、前記第１の胴部に回転可能に支持され、１つ以上のアームを支持する第２の胴部と、を有する。
　実施形態の一態様によれば、胴部及び腕部を備えた単純な構造のロボットを提供することができる。
図１は、実施形態に係るロボットの斜視図である。 図２は、実施形態に係るロボットの第１の胴部及びアームの正面図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。
　また、実施形態において、「平行」、「垂直」及び「鉛直」といった表現は、厳密にこれらの状態が満たされることを意味しなくてもよい。これらの表現は、製造精度等の影響によるずれを許容する。
　図１は、実施形態に係るロボットの斜視図である。図１に示すように、ロボット１は、第１の胴部１１、第２の胴部１２、アーム１３、及びアーム１４を有する。
　なお、図１及び図２には、説明のため、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を含む直交座標系を示す。ｙ軸の正の方向は、鉛直上向きである。ｘ軸とｚ軸は、いずれもｙ軸と直交する。また、ｘ軸とｚ軸は、互いに直交する。
　第１の胴部１１は、基台２０に支持される。また、第１の胴部１１は、基台２０に対して回転可能に支持されてもよい。例えば、第１の胴部１１は、ｙ軸まわりに回転する。
　また、基台２０は、移動手段を備えていてもよい。例えば、移動手段は、車輪又は脚である。これにより、ロボット１は、基台２０ごと移動することができる。
　また、第２の胴部１２は、基台２０に支持される端部を起点として、基台２０から離れる第１の方向に延伸しつつ、第１の方向と垂直な方向に湾曲する。図１の例では、第２の胴部１２は、ｙ軸の正の方向に延伸しつつ、ｚ軸の正の方向に湾曲する。
　第２の胴部１２は、第１の胴部１１に回転可能に支持される。また、第２の胴部１２は、アーム１３及びアーム１４を有する。アーム１３及びアーム１４は、それぞれ１つ以上の関節及び把持部を有する。アーム１３及びアーム１４は、例えば基台３０の上の物体を掴み、移動させることができる。
　第２の胴部１２は、第１の胴部１１及びアームのいずれとも異なる方向に延伸する延伸部をさらに有する。また、延伸部の先端１２１には、センサを備える。センサは、例えばカメラである。また、延伸部は、バランサとして機能する。
　例えば、アーム１３及びアーム１４の把持部（アームの先端部）が、第１の胴部１１よりもｚ軸の負の方向側にまで移動し、物体を把持する場合がある。その場合、延伸部がバランサとして機能し、ロボット１がｚ軸の負の方向側に転倒することを防止する。
　第１の胴部１１及び第２の胴部１２は固定式である。すなわち、第１の胴部１１及び第２の胴部１２は、関節を有さない。これにより、ロボット１の構造が単純化（否複雑化）され、頑丈さが向上する。
　一方で、第２の胴部１２は、第１の胴部１１に対して回転可能に支持される。これにより、第２の胴部１２及びアームのフレキシブルな動きが実現される。
　図２は、実施形態に係るロボットの第２の胴部及びアームの正面図である。図２には、第２の胴部１２及びアーム１４を、ｚ軸の正の方向から負の方向に向かって見た図である。
　第１の軸１１１は、第１の胴部１１に対して第２の胴部１２が回転する軸である。第１の軸は、ｚ軸に平行である。つまり、第２の胴部１２は、ｚ軸に平行な第１の軸１１１まわりに回転する。
　アーム１４は、第１の軸１１１と垂直な軸まわりに回転する１つ以上の関節と、第１の軸と平行な軸まわりに回転する１つ以上の関節と、を備える。
　関節１４１、及び関節１４４は、第１の軸１１１と平行な軸まわりに回転する。関節１４２、関節１４３及び関節１４５は、第１の軸１１１と垂直な軸まわりに回転する。ただし、ここで説明した各関節の軸と第１の軸１１１との平行又は垂直の関係は、アーム１４が図２に示す状態にある場合のものである。また、把持部１４６は、基台３０の上にある物体を把持する。
　なお、アーム１３の構成は、図２に示すアーム１４の構成と同様である。ただし、アーム１３は、ｙｚ平面に平行かつ第１の軸１１１を通る面に対して、アーム１３と面対称な構造を有する。アーム１４が人間の左腕を模したものであるとすると、アーム１３は人間の右腕を模したものであるといえる。なお、第１の胴部１１及び第２の胴部１２は、それぞれ人間の下半身及び上半身を模したものであるといえる。
　これまで説明してきたように、実施形態の一態様に係るロボット１は、第１の胴部１１及び第２の胴部１２を有する。第１の胴部１１は、基台２０に支持される。第２の胴部１２は、第１の胴部１１に回転可能に支持され、１つ以上のアームを支持する。これにより、第１の胴部１１及び第２の胴部１２に関節がない場合であっても、アームをフレキシブルに動かすことができる。その結果、胴部及び腕部を備えた単純な構造のロボットを提供することができる。
　第２の胴部１２は、基台２０に支持される端部を起点として、基台２０から離れる第１の方向に延伸しつつ、第１の方向と垂直な方向に湾曲する。これにより、ロボット１全体の安定性を維持しつつ、第２の胴部１２、アーム１３及びアーム１４の可動範囲を拡大することができる。
　第１の胴部１１は、基台２０に対して回転可能に支持される。これにより、アームの可動範囲をさらに拡大することができる。
　第２の胴部１２は、第１の胴部１１及びアームのいずれとも異なる方向に延伸する延伸部をさらに有する。これにより、ロボット１にバランサを持たせることができる。
　また、延伸部は、先端１２１にセンサを備えてもよい。これにより、例えば第２の胴部１２が回転していない間は、センサがアームの動きの影響を受けない。
　アームは、第１の胴部１１に対して第２の胴部１２が回転する第１の軸と垂直な軸まわりに回転する１つ以上の関節と、第１の軸と平行な軸まわりに回転する１つ以上の関節と、を備える。
　例えば、アーム１４の各関節は、直線部をジョイントしている。直線部は、関節と関節の間の部分である。直線部は、関節に対して骨と呼ばれてもよい。ロボット１は、回転軸の異なる複数の関節を備えることで、直線部をできるだけ長く取り、単純な構造でアーム１４の可動範囲を拡大することができる。
　以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
　１　ロボット
　１１　第１の胴部
　１２　第２の胴部
　１３、１４　アーム
　１１１　第１の軸
　１２１　先端
　１４１、１４２、１４３、１４４、１４５　関節
　１４６　把持部

Claims (6)

  1. 　基台に支持される第１の胴部と、
    　前記第１の胴部に回転可能に支持され、１つ以上のアームを支持する第２の胴部と、
    　を有するロボット。
  2. 　前記第２の胴部は、前記基台に支持される端部を起点として、前記基台から離れる第１の方向に延伸しつつ、前記第１の方向と垂直な方向に湾曲する
    　請求項１に記載のロボット。
  3. 　前記第１の胴部は、前記基台に対して回転可能に支持される
    　請求項１に記載のロボット。
  4. 　前記第２の胴部は、前記第１の胴部及び前記アームのいずれとも異なる方向に延伸する延伸部をさらに有する
    　請求項１に記載のロボット。
  5. 　前記延伸部は、先端にセンサを備える
    　請求項４に記載のロボット。
  6. 　前記アームは、前記第１の胴部に対して前記第２の胴部が回転する第１の軸と垂直な軸まわりに回転する１つ以上の関節と、前記第１の軸と平行な軸まわりに回転する１つ以上の関節と、を備える
    　請求項１に記載のロボット。
PCT/JP2024/021568 2023-06-13 2024-06-13 ロボット Pending WO2024257834A1 (ja)

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Citations (4)

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