機器人系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供機器人系統，具有：機器人臂；設置于所述機器人臂的機器人手；接觸部，設置于機器人手，用于使旋轉裝置的旋轉體進行旋轉，該旋轉裝置具備能夠收納工件的所述旋轉體及將所述旋轉體支撐為能夠旋轉的固定部，該旋轉裝置對所述工件進行預定的處理；檢測部，對設置于所述旋轉體的被檢測部進行檢測；以及第一控制部，根據所述檢測部對所述被檢測部的檢測結果控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以使得所述接觸部將所述旋轉體旋轉到預定的旋轉位置。
【專利說明】機器人系統
[0001]相關申請的交叉參考
[0002]本申請基于2012年07月19日向日本特許廳提交的日本專利申請2012-161017號，因此將所述日本專利申請的全部內容以引用的方式并入本文。
【技術領域】
[0003]本發明涉及機器人系統。
【背景技術】
[0004]日本特開2011-251828號公報公開了具備機器人系統的處理系統。在該處理系統(食品產品輸送系統)中，由帶式輸送機將由食品產品制造裝置所制造的工件(食品產品)，向接近機器人(輸送用機器人)的位置輸送。之后，照相機((XD照相機)對工件進行撮像。由此，檢測工件的輸送速度及/或位置。而且，基于該檢測結果，機器人的機器人手保持工件，并向處于帶式輸送機外的預定位置的容納箱轉移。
[0005]工件例如被設于旋轉裝置所具備的旋轉體的預定部位(工件設置部位)。在這種情況下，有時通過旋轉體的旋轉對工件進行適當的處理。這時，每次旋轉體結束旋轉動作時，有時旋轉方向上的工件位置有所不同(不確定)。在這種情況下，旋轉體的工件設置部位的位置在每次旋轉動作結束時也不固定。為了與此相對應，考慮應用上述公知技術的方法。即，在每次旋轉體的旋轉動作結束時，利用照相機對工件設置部位進行撮影，并進行適當的圖像分析等。之后，利用機器人手，將工件配置在工件設置部位。
[0006]但是，在這種情況下，需要每次對不確定的工件設置部位的位置進行檢測，決定工件的位置。用于此目的的機器人臂或者機器人手的動作控制是高科技且復雜。另外這樣復雜的動作控制限制了工件向工件設置部位的配置精度(定位精度)。因此，存在難以得到充分的動作可靠性的問題。
【發明內容】
[0007]本發明的一個目的在于，提供能夠簡化機器人臂及機器人手的動作控制并且能夠提高動作可靠性的機器人系統。
[0008]本發明之一的觀點涉及的機器人系統具有:機器人臂；設置于所述機器人臂的機器人手；接觸部，設置于機器人手，用于使旋轉裝置的旋轉體進行旋轉，該旋轉裝置具備能夠收納工件的所述旋轉體及將所述旋轉體支撐為能夠旋轉的固定部，該旋轉裝置對所述工件進行預定的處理；檢測部，對設置于所述旋轉體的被檢測部進行檢測；第一控制部，根據所述檢測部對所述被檢測部的檢測結果控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以使得所述接觸部將所述旋轉體旋轉到預定的旋轉位置；以及第二控制部，控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以向在所述預定的旋轉位置停止的所述旋轉體的預先決定的工件設置部位安裝所述工件或者從所述工件設置部位取出所述工件。
[0009]另外，也可以在所述旋轉裝置的所述旋轉體設置第一插入口。在這種情況下，優選，所述接觸部能夠插入到所述第一插入口，所述第一控制部控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以使得將所述接觸部插入到所述第一插入口，并且，通過控制所述機器人臂及所述機器人手的動作來移動所述接觸部，從而使所述旋轉體的旋轉位置成為所述預定的旋轉位置，在所述預定的旋轉位置，所述工件設置部位相對于所述固定部的位置為預先決定的特定的位置。
[0010]另外，所述接觸部也可以是能夠插入到所述第一插入口的、機器人手或由所述機器人手把持的插入件。
[0011 ]另外，優選，所述旋轉體具有作為所述工件設置部位的第二插入口，所述第一控制部通過控制所述機器人臂及所述機器人手的動作來移動所述接觸部，從而使所述旋轉體的旋轉位置成為所述預定的旋轉位置，在所述預定的旋轉位置，所述第二插入口的位置為所述特定的位置。
[0012]另外，優選，所述第二控制部控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以將所述工件向在所述預定的旋轉位置停止的所述旋轉體的所述第二插入口插入或者從所述第二插入口拔出所述工件。
[0013]另外，所述旋轉體也可以具有第三插入口。在這種情況下，優選，所述檢測部對插入到所述第三插入口的作為所述被檢測部的定位部件進行檢測。
[0014]另外，所述旋轉裝置也可以是進行作為所述預定的處理的離心分離的離心分離器。此外，所述工件也可以是收納有成為離心分離的對象的被分離體的被處理容器。
[0015]根據上述的機器人系統，能夠簡化機器人臂及機器人手的動作控制，并且能夠提
高動作可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是表不一實施方式的機器人系統的整體構成的一例的系統構成圖。
[0017]圖2是表示管件的構成的一例的俯視圖。
[0018]圖3是表示插入件的構成的一例的俯視圖。
[0019]圖4是表示離心分離器的殼體的內部結構的立體圖。
[0020]圖5是表示作為定位部件的管件的構成的一例的俯視圖。
[0021]圖6中，Ca)是表不機器人主體的構成的一例的主視圖，(b)是同樣表不機器人主體的構成的一例的頂視圖。
[0022]圖7是表示機器人控制器的功能構成的一例的功能方框圖。
[0023]圖8是表示基于機器人控制器的機器人主體的動作控制的內容的流程圖。
[0024]圖9是表示基于機器人控制器的機器人主體的動作控制的內容的流程圖。
[0025]圖10是用于對機器人主體的動作進行說明的說明圖。
[0026]圖11是用于對機器人主體的動作進行說明的說明圖。
[0027]圖12是用于對機器人主體的動作進行說明的說明圖。
[0028]圖13是用于對機器人主體的動作進行說明的說明圖。
[0029]圖14是用于對機器人主體的動作進行說明的說明圖。
[0030]圖15是用于對機器人主體的動作進行說明的說明圖。
[0031]圖16是用于對機器人主體的動作進行說明的說明圖。[0032]在下面的詳細說明中，出于說明的目的，為了提供對所公開的實施方式的徹底的理解，提出了許多具體的細節。然而，顯然可以在沒有這些具體細節的前提下實施一個或更多的實施方式。在其它的情況下，為了簡化制圖，示意性地示出了公知的結構和裝置。
【具體實施方式】
[0033]以下，參照附圖對一實施方式進行說明。在本實施方式中，表示基于機器人系統的一系列的作業例。該作業包括將管件插入到在離心分離器的轉子設置的插入孔的作業和從該插入孔將管件拔出的作業。
[0034]首先，參照圖1對本實施方式的機器人系統的整體構成的一例進行說明。
[0035]如圖1所示，本實施方式的機器人系統I具有機器人系統10和離心分離器(也稱為離心分離機、離心器、離心機等)300。此外，離心分離器300與旋轉裝置對應。
[0036]機器人系統10具有機器人主體100和機器人控制器200。機器人主體100和機器人控制器200以能夠相互通信的方式通過有線或無線連接。此外，也可以在機器人主體100的內部設置機器人控制器。
[0037]機器人主體100具有基座101、軀干部102、兩個臂103L及103R (機器人臂)。機器人主體100是所謂的雙臂機器人。在臂103L的末端設置有左手(也稱為工具或者末端執行器等)120L。同樣地，在臂103R的末端設置有右手(也稱為工具或者末端執行器等)120R。此外，手120L及120R與機器人手對應。另外，手也可以設置在臂的末端以外的部位。后面將更詳細地對機器人主體100進行說明。
[0038]在右手120R設置有傳感器130 (檢測部)。此外，右手120R中傳感器130的設置位置不限定于圖1中所示的位置，也可以是其他的位置。另外，傳感器130也可以不直接固定在右手120R。傳感器130也可以通過適當的部件間接固定(連結)于右手120R。另外，也可以是，不在右手120R設置傳感器130而是在左手120L設置傳感器130，或者除了右手120R以外還在左手120L設置傳感器130。后面將詳細地對傳感器130進行說明。
[0039]機器人控制器200包含例如具有運算器、存儲裝置、輸入裝置等的計算機。機器人控制器200對機器人主體100整體的動作進行控制。后面將更詳細地對機器人控制器200進行說明。
[0040]在機器人主體100的附近配置有工作臺T。在工作臺T上的適當的位置配置有兩個料架40IA及40IB。
[0041]在料架401A上收納有管件(離心沉淀管、離心分離管、離心管、沉淀管)402。管件402能夠插入到在后述的離心分離器300的轉子305設置的插入孔306。此外，管件402與被處理容器及工件對應。對于管件402，只要是能夠插入到插入孔306的容器，不特別限定。但是，管件402例如也可以是錐形管或者微型管。
[0042]圖2表示管件402的構成的一例。如圖2所示，管件402具備形成于其上部的開口(圖示省略)和蓋402A。蓋402A能夠將開口開放及封閉。此外，管件402的構成不限定于該例。在管件402的內部收納有試樣Sa (被分離體)。試樣Sa成為離心分離器300的離心分離的對象。
[0043]由機器人主體100的一只手120 (例如左手120L)把持這樣的管件402。將管件402插入到在后述的離心分離器300的轉子305設置的特定的插入孔306 (詳細內容將后述)。
[0044]在料架401B上收納有插入件403。插入件403能夠插入到在后述的離心分離器300的轉子305設置的插入孔306。對于插入件403，只要是能夠插入到插入孔306的用具，不特別限定。
[0045]圖3表示插入件403的構成的一例。如圖3所示,插入件403整體來說具有大致圓柱狀的形狀。該插入件403具備:設置于其長度方向中間部的凸緣部403A ;和具有比插入孔306的內徑細的外徑的末端部403B。此外，插入件403的構成不限定于該例。
[0046]由機器人主體100的一只手120 (例如右手120R)把持這樣的插入件403。插入件403的末端部403B的一部分插入到在后述的離心分離器300的轉子305設置的特定的插入孔306。該末端部403B的一部分與該插入孔306的內周面接觸(詳細內容將后述)。此夕卜，也可以說插入件403被手120把持與插入件403設置于手120是相同含義。因此，由手120把持的插入件403與接觸部對應。
[0047]離心分離器300是對試樣Sa進行離心分離的機器。S卩，試樣Sa被收容在管件402內。管件402被插入到設置于后述的轉子305的插入孔306。離心分離器300對插入到插入孔306的管件402內的試樣Sa施加離心力。由此，離心分離器300將試樣Sa所含的成分(分散質)進行分離或分級分離。
[0048]也就是，離心分離與預定的處理對應。離心分離器300具有將后述的殼體301 (固定部)和蓋302。蓋302自由轉動地與殼體301連結。對于蓋302，在能夠將設置于殼體301的碗303的開口 303A開放及封閉的該蓋302的上部設置有包含顯示部及輸入部等的操作面板310。
[0049]圖4表示離心分離器300的殼體301的內部結構的一例。如圖4所示，在離心分離器300的殼體301中設置有碗303。在包含碗303的轉子室304的內部設置有俯視呈大致圓形的轉子305 (旋轉體)。轉子305與設置于殼體301的內部的電機(圖示省略)的旋轉軸(圖示省略)連結。轉子305以能夠利用電機繞旋轉軸心AX旋轉的方式支撐于殼體301。在離心分離器300中，轉子305的停止位置(旋轉位置)在每次旋轉動作結束時(也就是，每次離心分離處理結束時)有可能變化(不確定)。在轉子305中沿其圓周方向設置有大致圓形的多個(在該例中24個)插入孔306 (插入口)。插入孔306能夠收納上述管件402。此夕卜，轉子305中的插入孔306的個數不限定于24個。另外，離心分離器300的構成不限定于該例。
[0050]在轉子305具有24個插入孔306的情況下，能夠在轉子305中最多安裝24根管件402。因此，離心分離器300能夠在I次運轉中處理最多24個試樣Sa。但是，在本實施方式中，對向轉子305安裝I根管件402，且離心分離器300在I次運轉中處理I個試樣Sa的情況進行說明。
[0051]在24個插入孔306之中適當的I個插入孔306C (第三插入口)中預先插入有定位部件(被檢測部)500。此外，也可以在離心分離器300的離心分離處理開始前，機器人主體100將定位部件500插入到插入孔306C。另外，定位部件500被預先插入于插入孔306C的狀態也可稱為在轉子305中設置了定位部件500的狀態。因此，預先插入于插入孔306C的定位部件500與檢測部對應。對于定位部件500，只要是能夠插入到插入孔306的部件，不特別限定。定位部件500例如也可以是管件。在本實施方式中，定位部件500是未加入試樣Sa的管件(偽管件)。以后，將定位部件500也稱為管件500。
[0052]圖5表示管件500的構成的一例。如圖5所示，管件500具備形成于其上部的開口(圖示省略)和蓋500A。蓋500A能夠將開口開放及封閉。此外，管件500的構成不限定于該例。在管件500的內部收納了適當的物體(液體或固體)501。優選，管件500的重量與其內部的物體501的重量之和，同上述管件402的重量與其內部的試樣Sa的重量之和大致相等。
[0053]另外，將24個插入孔306之中的適當的I個插入孔306B (第二插入口)預先決定為收納了上述試樣Sa的管件402所插入的試樣設置部位(工件設置部位)。在本實施方式中，在與上述插入孔306C相對置的位置設置有插入孔306B。該插入孔306B被預先決定為試樣設置部位。此外，試樣設置部位不限定于處于與上述插入孔306C相對置的位置的插入孔306B。但是，若考慮轉子305的重量平衡，則優選試樣設置部位是插入孔306B。
[0054]另外，將24個插入孔306之中的適當的I個插入孔306A (第一插入口)預先決定為供上述插入件403進行插入的插入孔。在本實施方式中，在上述插入孔306B的順時針方向的鄰近位置設置有插入孔306A。將該插入孔306A預先決定為供插入件403進行插入的插入孔。此外，供插入件403進行插入的插入孔不限定于處于上述插入孔306B的順時針方向的鄰近位置的插入孔306A。
[0055]接著，參照圖6的(a)及(b)對機器人主體100的構成的一例進行說明。
[0056]如圖6的(a)及(b)所示，機器人主體100的基座101由未圖示的地腳螺栓等固定于設置面(例如基底部等)。
[0057]機器人主體100的軀干部102具有第一關節部。第一關節部具有第一致動器Acl。第一致動器Acl繞與上述設置面大致垂直的第一旋轉軸Axl對軀干部102進行旋轉驅動。因此，借助于第一關節部將軀干部102以能夠繞第一旋轉軸Axl旋轉的方式設置于基座101。另外，軀干部102的一個端部支撐臂103L。另外，另一個端部支撐臂103R。軀干部102利用第一致動器Acl繞第一旋轉軸Axl旋轉。由此，臂103L及103R的整體進行回旋。
[0058]臂103L具有肩部104L、上臂A部105L、上臂B部106L、下臂部107L、手腕A部108L、手腕B部109L、及凸緣110L。這些各部分別由第二?第八致動器Ac2?Ac8旋轉驅動。這些第二?第八致動器分別設置在設置于臂103L的第二?第八關節部。
[0059]肩部104L借助于第二關節部以能夠旋轉的方式與軀干部102連結。肩部104L利用設置于第二關節部的第二致動器Ac2，繞與上述設置面大致平行的第二旋轉軸Ax2旋轉。
[0060]上臂A部105L借助于第三關節部以能夠回旋的方式與肩部104L連結。上臂A部105L利用設置于第三關節部的第三致動器Ac3，繞與上述第二旋轉軸Ax2大致垂直的第三旋轉軸Ax3回旋。
[0061]上臂B部106L借助于第四關節部以能夠旋轉的方式與上臂A部105L連結。上臂B部106L利用設置于第四關節部的第四致動器Ac4，繞與上述第三旋轉軸Ax3大致垂直的第四旋轉軸Ax4旋轉。
[0062]下臂部107L借助于第五關節部以能夠回旋的方式與上臂B部106L連結。下臂部107L利用設置于第五關節部的第五致動器Ac5，繞與上述第四旋轉軸Ax4大致垂直的第五旋轉軸Ax5回旋。
[0063]手腕A部108L借助于第六關節部以能夠旋轉的方式與下臂部107L連結。手腕A部108L利用設置于第六關節部的第六致動器Ac6，繞與上述第五旋轉軸Ax5大致垂直的第六旋轉軸Ax6旋轉。
[0064]手腕B部109L借助于第七關節部以能夠回旋的方式與手腕A部108L連結。手腕B部109L利用設置于第七關節部的第七致動器Ac7，繞與上述第六旋轉軸Ax6大致垂直的第七旋轉軸Ax7回旋。[0065]凸緣IlOL借助于第八關節部以能夠旋轉的方式與手腕B部109L連結。凸緣IlOL利用設置于第八關節部的第八致動器Ac8，繞與上述第七旋轉軸Ax7大致垂直的第八旋轉軸Ax8旋轉。
[0066]另外，在凸緣IlOL的末端安裝有上述左手120L。該左手120L與凸緣IlOL繞第八旋轉軸Ax8的旋轉聯動地繞第八旋轉軸Ax8旋轉。
[0067]左手120L具有能夠在相互靠近和遠離的方向上移動的兩個把持部件121。左手120L能夠利用這兩個把持部件121把持上述管件402及插入件403中的至少一者。此外，左手120L不限定于該例。左手120L例如也可以具有五個手指部件。在這種情況下，也可以是，左手120L能夠利用這五個手指部件把持管件402及插入件403中的至少一者。
[0068]臂103R具備與上述臂103L同樣的結構。即，臂103R具有肩部104R、上臂A部105R、上臂B部106R、下臂部107R、手腕A部108R、手腕B部109R、及凸緣110R。這些各部分別由第九~第十五致動器Ac9~Acl5旋轉驅動。這些第九~第十五致動器分別設置在設置于臂103R的第九~第十五關節部。
[0069]肩部104R借助于第九關節部以能夠旋轉的方式與軀干部102連結。肩部104R利用設置于第九關節部的第九致動器Ac9，繞與上述設置面大致平行的第九旋轉軸Ax9旋轉。
[0070]上臂A部105R借助于第十關節部以能夠回旋的方式與肩部104R連結。上臂A部105R由于設置于第十關節部的第十致動器AclO的驅動，繞與上述第九旋轉軸Ax9大致垂直的第十旋轉軸AxlO回旋。
[0071]上臂B部106R借助于第十一關節部以能夠旋轉的方式與上臂A部105R連結。上臂B部106R利用設置于第十一關節部的第十一致動器Acll，繞與上述第十旋轉軸AxlO大致垂直的第十一旋轉軸Axll旋轉。
[0072]下臂部107R借助于第十二關節部以能夠回旋的方式與上臂B部106R連結。下臂部107R利用設置于第十二關節部的第十二致動器Acl2，繞與上述第十一旋轉軸Axll大致垂直的第十二旋轉軸Axl2回旋。
[0073]手腕A部108R借助于第十三關節部以能夠旋轉的方式與下臂部107R連結。手腕A部108R利用設置于第十三關節部的第十三致動器Acl3，繞與上述第十二旋轉軸Axl2大致垂直的第十三旋轉軸Axl3旋轉。
[0074]手腕B部109R借助于第十四關節部以能夠回旋的方式與手腕A部108R連結。手腕B部109R利用設置于第十四關節部的第十四致動器Acl4，繞與上述第十三旋轉軸Axl3大致垂直的第十四旋轉軸Axl4回旋。
[0075]凸緣IlOR借助于第十五關節部以能夠旋轉的方式與手腕B部109R連結。凸緣IlOR利用設置于第十五關節部的第十五致動器Acl5，繞與上述第十四旋轉軸Axl4大致垂直的第十五旋轉軸Axl5旋轉。
[0076]另外，在凸緣IlOR的末端安裝有右手120R。該右手120R與凸緣IlOR繞第十五旋轉軸Ax15的旋轉聯動地繞第十五旋轉軸Ax15旋轉。
[0077]右手120R具備與上述左手120L同樣的結構。即，右手120R具有能夠在相互靠近和遠離的方向上移動的兩個把持部件121。右手120R能夠利用這兩個把持部件121把持上述管件402及插入件403中的至少一者。此外，右手120R不限定于該例。右手120R也可以具備與上述左手120L不同的結構。另外，右手120R例如也可以具有五個手指部件。在這種情況下，也可以是，右手120R能夠利用這五個手指部件把持管件402及插入件403中的至少一者。
[0078]另外，如上所述，在右手120R中設置有傳感器130 (參照圖1。此外，在圖6的(a)及(b)中，省略了傳感器130的圖示)。如上所述，在上述離心分離器300的轉子305中設置有插入孔306C。而且，在該插入孔306C中插入有管件500。傳感器130對該管件500進行檢測。對于傳感器130，只要是能夠對插入到插入孔306C的管件500進行檢測的傳感器，不特別限定。傳感器130例如也可以是激光傳感器。在本實施方式中，設為，傳感器130是激光傳感器。傳感器130具有投光部131及受光部132 (兩者都參照圖10等)。在該傳感器130中，投光部131投射激光。受光部132接受其反射光。由此，傳感器130能夠對管件500進行檢測(詳細內容將后述)。傳感器130對管件500的檢測結果作為傳感器信號，輸出到上述機器人控制器200。
[0079]另外,機器人主體100的上述第一?第十五致動器Acl?Acl5例如也可以包含具備減速器的伺服電機。第一?第十五致動器Acl?Acl5也可以分別內置有旋轉位置傳感器(例如編碼器。圖示省略)。該旋轉位置傳感器將表示第一?第十五致動器Acl?Acl5的旋轉位置信息的信號按每個預定的運算周期，輸出到上述機器人控制器200。
[0080]此外，在該例中，臂103L及103R具有七個關節部，即，具有7個自由度。即，臂103L及103R具有平移3個自由度、旋轉3個自由度、及I個自由度的冗余自由度。但是，臂103L及103R的自由度不限定于“7”。
[0081]另外，如圖6的(b)所示，軀干部102形成為，從第一關節部至第二及第九關節部的部分與基座101相比向水平前方突出。由此，第一旋轉軸Axl與第二旋轉軸Ax2及第九旋轉軸Ax9之間，在與上述設置面大致平行的方向以長度Dl偏離。由此，可以將肩部104L及104R的下方側的空間設為作業空間。此外，通過使旋轉軸Axl旋轉，能夠擴大臂103L及103R的可到范圍。
[0082]并且，以使得第十一旋轉軸Axll的位置與第十二旋轉軸Axl2的位置之間頂視以長度D2偏離的方式，設定上臂B部106R的形狀。并且，以使得第十二旋轉軸Axl2的位置與第十三旋轉軸Ax13的位置之間頂視以長度D3偏離的方式，設定下臂部107R的形狀。因此，在第十一旋轉軸Axll與第十三旋轉軸Axl3大致垂直時，第十一旋轉軸Axll與第十三旋轉軸Axl3之間的偏離長度為(D2 + D3)。由此，在將與人的“肘”相當的第十二關節部彎曲時，能夠確保與人的“上臂”相當的上臂A部105R及上臂B部106R和與人的“下臂”相當的下臂部107R之間的空隙較大。因此，即使在將安裝于凸緣IlOR末端的右手120R進一步向軀干部102靠近的情況下，也擴大了臂103R的動作自由度。
[0083]另外，雖然在圖6的(b)中沒有明示，但是即使對于臂103L也同樣，以使得第四旋轉軸Ax4的位置與第五旋轉軸Ax5的位置之間頂視以長度D2偏離的方式，設定上臂B部106L的形狀。以使得第五旋轉軸Ax5的位置與第六旋轉軸Ax6的位置之間頂視以長度D3偏離的方式，設定下臂部107L的形狀。因此，在第四旋轉軸Ax4與第六旋轉軸Ax6大致水平時，第四旋轉軸Ax4與第六旋轉軸Ax6之間的偏離長度為(D2 + D3)。
[0084]接著，參照圖7對機器人控制器200的功能構成的一例進行說明。
[0085]如圖7所示，機器人控制器200具有示教數據取得部201、示教數據存儲部202、傳感器信號取得部203、動作控制部204、第一控制部205和第二控制部206。
[0086]在本實施方式的機器人系統I中，示教者使用適當的輸入裝置輸入與機器人主體100的動作關聯的示教數據。示教數據取得部201取得所輸入的示教數據，并存儲在示教數據存儲部202。
[0087]傳感器信號取得部203取得從傳感器130輸出的上述傳感器信號(傳感器130對管件500的檢測結果)。
[0088]動作控制部204基于存儲于示教數據存儲部202的示教數據，控制包括臂103L及103R、手120L及120R的機器人主體100整體的動作。例如，由動作控制部204所控制的動作，例如包括:機器人主體100對上述管件402及插入件403的保持及保持解除動作；離心分離器300的蓋302的開閉動作；以及離心分離器300的操作面板310的操作。
[0089]第一控制部205輸入存儲于示教數據存儲部202的示教數據、和傳感器信號取得部203所取得的傳感器信號。第一控制部205基于這些示教數據及傳感器信號對包括臂103L及103R、手120L及120R的機器人主體100整體的動作進行控制。例如，第一控制部205通過控制機器人主體100，而將插入件403的末端部403B向在離心分離器300的轉子305設置的插入孔306A插入。之后,第一控制部205通過控制機器人主體100,來移動所插入的插入件403，以使轉子305的旋轉位置在使得插入孔306B的位置成為特定的位置的預定的旋轉位置停止。
[0090]第二控制部206基于示教數據存儲部202所存儲的示教數據，對包括臂103L及103R、手120L及120R的機器人主體100整體的動作進行控制。例如，設為，通過第一控制部205的控制，已使離心分離器300的轉子305在預定的旋轉位置停止。在這種情況下，第二控制部206通過控制機器人主體100能夠將管件402向轉子305的插入孔306B插入。此夕卜，將管件402向插入孔306B插入與將管件402安裝到上述試樣設置部位對應。
[0091]另外，例如，設為，通過第一控制部205的控制，已使離心分離器300的轉子305在預定的旋轉位置停止。并且，設為，在轉子305的插入孔306B已插入有管件402。在這種情況下，第二控制部206通過控制機器人主體100也能夠拔出插入到插入孔306B的管件402。此外，從插入孔306B拔出管件402與從上述試樣設置部位取出管件402對應。
[0092]接著，參照圖8及圖9說明機器人控制器200對機器人主體100的動作控制的內容的一例。另外，適當參照圖10?圖16說明機器人控制器200的控制引起的機器人主體100的動作的一例。
[0093]此外，可以將上述管件402及插入件403把持在機器人主體100的兩個手120L及120R中任一方。以下設為，由左手120L把持管件402，而由右手120R把持插入件403。
[0094]通過進行適當的開始處理來開始圖8及圖9的流程所示的處理。此外，設為，在開始時間點，機器人主體100的正面朝向工作臺T偵彳。如圖8所示，首先，在步驟SlO中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，而利用右手120R的把持部件121把持收納于工作臺T上的料架40IB中的插入件403。[0095]之后，在步驟S20中，動作控制部204通過移動左臂103L及左手120L等，而利用左手120L的把持部件121把持收納于工作臺T上的料架401A中的管件402。
[0096]而且，在步驟S30中，動作控制部204通過回旋包含臂103L及103R的軀干部102而使機器人主體100的正面朝向離心分離器300偵U。
[0097]之后，在步驟S40中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，而使用右手120R打開離心分離器300的蓋302。此外，動作控制部204也可以使用左手120L打開離心分離器300的蓋302。
[0098]離心分離器300的轉子305停止于適當的旋轉位置。在步驟S50中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，而利用設置于右手120R的傳感器130檢測轉子305的插入孔306C內的管件500。
[0099]例如，如圖10所示，動作控制部204移動右手120R，以使傳感器130位于轉子305的上方位置。具體而言，該“上方位置”是使得來自傳感器130的投光部131的激光(該例中是點光)向沿轉子305中的設置有24個插入孔306的部分的圓周方向的一部分區域射出那樣的位置。而且，動作控制部204使該移動過的右手120R沿轉子305的圓周方向旋轉。由此，動作控制部204依次使來自投光部131的激光向各插入孔306照射。
[0100]這時，如圖11所示，對插入孔306C內的管件500的蓋(蓋部)500A照射來自投光部131的激光。其反射光被受光部132接收。由此，檢測出管件500。由傳感器信號取得部203取得這時的來自傳感器130的傳感器信號。由此，動作控制部204基于由傳感器信號取得部203所取得的傳感器信號檢測出管件500的位置。由此，動作控制部204對在適當的位置停止的轉子305的旋轉位置(換言之，轉子305中各插入孔306的沿圓周方向的位置)進行檢測。基于該檢測結果確定了插入孔306A。
[0101]之后，在步驟S60中，第一控制部205通過移動右臂103R及右手120R等，而如圖12所示那樣，向已確定的插入孔306A插入由右手120R的把持部件121所把持的插入件403的末端部403B。
[0102]而且，在步驟S70中，第一控制部205通過移動右臂103R及右手120R等，而如圖12所示那樣，使在上述步驟S60中已插入到插入孔306A的插入件403沿轉子305的圓周方向的一方側方向(圖12所示的例中是逆時針方向)移動。由此，如圖13所示那樣，第一控制部205使在適當的位置停止的轉子305旋轉到預先決定的預定的旋轉位置(圖13所示的位置)并在該位置停止，以使插入孔306B相對于殼體301的位置成為預先決定的特定的位置。由此，決定了轉子305的旋轉位置、及插入孔306B的位置。
[0103]之后，在步驟S80中，第二控制部206通過移動左臂103L及左手120L等，而如圖14所示那樣，將由左手120L的把持部件121所把持的管件402向在預定的旋轉位置停止的轉子305的插入孔306B插入。之后，第二控制部206解除左手120L對管件402的把持。由此,在插入孔306B收納管件402。
[0104]而且，在步驟S90中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，而使用右手120R關閉離心分離器300的蓋302。此外，動作控制部204也可以使用左手120L關閉離心分離器300的蓋302。
[0105]之后，在步驟SlOO中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，而使用右手120R對操作面板310的輸入部適當地進行操作。由此，動作控制部204使離心分離器300的離心分離處理開始。此外，動作控制部204也可以使用左手120L對操作面板310的輸入部適當地進行操作，從而使離心分離器300的離心分離處理開始。
[0106]在機器人主體100中設置有定時器(圖示省略)。該定時器的設定時間大致與從離心分離器300的離心分離處理開始到結束的時間相等。在步驟S105中，動作控制部204起動該定時器。由此，在直到經過定時器的設定時間為止的期間，動作控制部204使機器人主體100待機。
[0107]此外，也可以是離心分離器300與機器人控制器200連接。在這種情況下，也可以將離心分離器300設定為，在離心分離處理結束時向機器人控制器200輸出信號。也可以在直到輸入該信號為止的期間，機器人控制器200使機器人主體100待機。
[0108]在離心分離器300的離心分離處理結束后，在經過了在上述步驟S105中起動的定時器的設定時間后，如圖9所示那樣，在步驟SllO中，動作控制部204通過移動臂103R及右手120R等，與步驟S40同樣地，使用右手120R打開離心分離器300的蓋302。
[0109]離心分離器300的轉子305停止于適當的旋轉位置。在步驟S120中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，與上述步驟S50同樣地，利用設置于右手120R的傳感器130，檢測轉子305的插入孔306C內的管件500。此外，這時，在轉子305中收納有管件402和管件500。例如，也可以是，管件500的長度方向尺寸比管件402的長度方向尺寸大。換言之，也可以是，管件500的自插入孔306C超出的量比管件402的自插入孔306B超出的量大。另外，也可以是，管件500的蓋500A處的激光反射率比管件402的蓋402A處的激光反射率高。由此，容易檢測出管件500。由此，動作控制部204基于由傳感器信號取得部203取得的傳感器信號對管件500的位置進行檢測。從而，動作控制部204檢測出在適當的位置停止的轉子305的旋轉位置(換言之，轉子305中各插入孔306的、沿圓周方向的位置)。基于該檢測結果確定了插入孔306A。
[0110]而且，在步驟S130中，第一控制部205通過移動右臂103R及右手120R等，與上述步驟S60同樣地，如圖15所示那樣，將由右手120R所把持的插入件403的末端部403B向所確定的插入孔306A插入。
[0111]之后，在步驟S140中，第一控制部205通過移動右臂103R及右手120R等，與上述步驟S70同樣地，使在上述步驟S130中已插入到插入孔306A的插入件403沿轉子305的圓周方向的一方側方向移動。由此，第一控制部205使處于在適當的位置停止的狀態的轉子305旋轉到上述預定的旋轉位置。由此，決定了轉子305的旋轉位置。
[0112]而且，在步驟S150中，第二控制部206通過移動左臂103L及左手120L等，如圖16所示那樣，利用左手120L的把持部件121把持停止于預定的旋轉位置的轉子305的插入孔306B內的管件402，并從插入孔306B拔出。
[0113]之后，在步驟S160中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，與上述步驟S90同樣地，使用右手120R關閉離心分離器300的蓋302。
[0114]而且，在步驟S170中，動作控制部204使軀干部102等回旋，以使機器人主體100的正面朝向工作臺TM則。
[0115]之后，在步驟S180中，動作控制部204通過移動右臂103R及右手120R等，而將由右手120R的把持部件121把持的插入件403向工作臺T上的料架401B插入。之后，動作控制部204解除把持部件121對插入件403的把持。由此，在料架401B中收納插入件403。[0116]而且，在步驟S190中，動作控制部204通過移動左臂103L及左手120L等，而將由左手120L的把持部件121把持的管件402向工作臺T上的料架401A插入。之后，動作控制部204解除把持部件121對管件402的把持。由此，在料架401A收納管件402。之后，該流程所示的處理結束。
[0117]如以上說明的那樣，在利用離心分離器300對管件402內的試樣Sa進行離心分離處理時，本實施方式的機器人系統I向轉子305安裝管件402以及從轉子305取出管件402。離心分離器300中，轉子305以能夠旋轉的方式支撐于殼體301。預先固定地決定轉子305的進行管件402的安裝及取出的部位(試樣設置部位)。在每次離心分離處理結束時，轉子305的旋轉位置會發生變化(不確定)。因此，在每次離心分離處理結束時，轉子305的試樣設置部位的位置也不確定。
[0118]與此相關，在本實施方式的機器人系統I中，第一控制部205對臂103L及103R和手120L及120R的動作進行控制。由此，第一控制部205將上述那樣不確定的轉子305的旋轉位置設定為特定的位置。即，利用傳感器130檢測出設置于轉子305的插入孔306C內的管件500。將手120L及120R所把持的插入件403插入到設置于轉子305的插入孔306B。第一控制部205根據傳感器130的檢測結果使轉子305旋轉。由此，使轉子305的旋轉位置成為預定的旋轉位置。而且，第二控制部206對臂103L及103R和手120L及120R進行控制。由此，第二控制部206實施針對停止于特定的位置(上述預定的旋轉位置)的轉子305的試樣設置部位的、管件402的安裝及取出。
[0119]如上所述，在本實施方式中，不管轉子305停止于怎樣的旋轉位置，都可以通過第一控制部205的控制，將轉子305的旋轉位置設定為特定的位置。由此，機器人主體100可以對處于大致相同的位置的試樣設置部位，進行基于之后的第二控制部206的控制進行的針對試樣設置部位的、管件402的安裝及取出。其結果是，不需要為了安裝及取出管件402每次都通過撮像及/或圖像分析等確定轉子的旋轉位置及試樣設置部位。因此，能夠使機器人主體100的動作控制簡化。此外，能夠提高機器人主體100的動作的可靠性。
[0120]在本實施方式中，弟一控制部205在將插入件403插入到插入孔306A后，移動所插入的插入件403。由此，第一控制部205將轉子305的旋轉位置設定為使得轉子305的試樣設置部位成為特定的位置那樣的預定的旋轉位置。為了將其實現，第一控制部205對臂103L及103R和手120L及120R的動作進行控制。這樣，在本實施方式中，第一控制部205使插入到插入孔306A的插入件403按原樣沿轉子305的圓周方向移動。因此，能夠圓滑且容易地將轉子305的旋轉位置設定為預定的旋轉位置。
[0121]另外，在本實施方式中，第一控制部205通過對臂103L及103R和手120L及120R的動作進行控制，從而，將轉子305旋轉到預定的旋轉位置，以使作為試樣設置部位而設置于轉子305的插入孔306B成為特定的位置。由此，不管轉子305的旋轉位置(停止位置)是怎樣的位置都能夠將插入孔306B的位置設為特定的位置。其結果是，在進行離心分離處理時，機器人主體100可以對處于大致相同的位置的插入孔306B，實施管件402的插入及拔出。即，能夠容易地使機器人主體100與插入孔306B之間的相對位置關系大致相同。
[0122]另外，在本實施方式中，通過第一控制部205的控制，轉子305在預定的旋轉位置停止。第二控制部206對臂103L及103R和手120L及120R的動作進行控制，以對該轉子305的插入孔306B插入管件402，或者，拔出插入到插入孔306B的管件402。由此，不管轉子305停止于怎樣的旋轉位置，機器人主體100都可以對處于大致相同的位置的插入孔306B，高精度地實施管件402的插入及拔出。
[0123]另外，在本實施方式中，設置于轉子305的插入孔306B是用于插入及拔出管件402的孔。另一方面，插入孔306C與插入孔306B同樣地設置于轉子305。該插入孔306C是用于插入及拔出作為定位部件的管件500的孔。傳感器130對插入到該插入孔306C的管件500進行檢測。由此，在本實施方式中，能夠使用插入孔306C對旋轉位置進行檢測。也可以將插入孔306B和插入孔306C通用。在這種情況下，可以將轉子305中預先設置的多個插入孔306中的適當的插入孔作為插入孔306B及插入孔306C來有效利用。另外，也可以適當地設定插入孔306B與插入孔306C之間的位置關系。在這種情況下，也可以利用插入到插入孔306B的管件402的重量和插入到插入孔306C的管件500，按照所希望的平衡設定轉子305的重量平衡。
[0124]另外，在本實施方式中，離心分離器300對管件402內的試樣Sa進行離心分離。這時，不管轉子305停止于怎樣的旋轉位置，總是能在相同的位置進行針對轉子305的管件402的安裝及取出。其結果是，能夠提高離心分離器300的動作的可靠性。
[0125]此外，本發明的實施方式不限于上述內容。本發明可以在不脫離其主旨及技術思想的范圍內進行各種變形。即，在上述實施方式中，將由手120L及120R把持的插入件403插入到插入孔306A。之后，通過移動所插入的插入件403而使轉子305旋轉。但是，不限于此，例如，也可以在手設置手指部件或者突起等。也可以通過將這些插入到插入口并移動，從而使轉子旋轉。或者，也可以利用手指部件等把持設置于轉子的突起等的同時進行移動，從而使轉子旋轉。或者，利用手指部件等按壓轉子并進行移動，從而使轉子旋轉。
[0126]另外，在上述實施方式中，傳感器130對插入到轉子305的插入孔306C的管件500進行檢測。由此，檢測出轉子305的旋轉位置。但是，不限于此，例如，也可以利用適當的檢測部(例如，光學傳感器或者磁傳感器)對設置于轉子的適當的標記(例如，光學標記或者磁性標記)進行檢測，由此檢測出轉子的旋轉位置。
[0127]另外，在上述實施方式中，機器人主體100是具有兩個臂103L及103R和兩個手120L及120R的雙臂機器人。但是，本發明的實施方式不限定于該例。例如，機器人主體也可以是具有一個臂及一個手的所謂的單臂機器人，還可以是具有三個以上的臂及三個以上的手的機器人。
[0128]另外，在上述實施方式中，向轉子305安裝了一個管件402。另外，離心分離器300在一次運轉中對一個試樣Sa進行處理。但是，本發明的實施方式不限定于該例。例如，機器人系統也可以向轉子305安裝兩個以上的管件402。離心分離器300也可以在一次運轉中對兩個以上的試樣Sa進行處理。
[0129]另外，在上述實施方式中，機器人系統10實施包括將管件402插入到在離心分離器300的轉子305設置的插入孔306的作業和從插入孔306拔出管件402的作業的一系列的作業。但是，本發明的實施方式不限定于該例。本發明的機器人系統也可以是利用離心分離器以外的旋轉裝置(例如大轉輪式的演示機等)對工件進行預定的處理(例如大轉輪式的展示等)的裝置。
[0130]另外，圖7中所示的箭頭表示信號的流動的一例。該箭頭不限定信號的流動方向。
[0131]另外，圖8及圖9所示的流程圖并不將實施方式限定于這些圖所示的順序。也可以在不脫離本發明的主旨及技術思想的范圍內，對這些圖所示的步驟，進行追加、刪除或順
序變更。
[0132]另外，也可以將上述實施方式及各變形例的方法適當地組合進行利用。
[0133]另外，雖然沒有一個個地進行示例，但是，也可以在不脫離其主旨的范圍內，對上述實施方式及各變形例進行各種變更來進行實施。
[0134]另外，在步驟S105中，動作控制部204起動設置于機器人主體100的、被設為與在上述步驟SlOO中開始的離心分離器300的離心分離處理的結束定時幾乎相同的時刻的定時器(圖示省略)，在直到該定時器結束為止的期間，使機器人主體100待機。此外，也可以是，將離心分離器300與機器人控制器200連接，并預先將離心分離器300設定為在離心分離處理結束時向機器人控制器200輸出信號,在直到輸入該信號為止的期間，使機器人主體100待機。
[0135]在本實施方式，不管轉子305在怎樣的旋轉位置停止，都可以通過第一控制部205的控制，使轉子305的旋轉位置一律為特定的位置。由此，總是能夠在從機器人主體100看相同的位置進行之后的基于第二控制部206的控制進行的針對試樣設置部位的管件402的安裝、取出。其結果是，與每次通過撮像或圖像分析等對不確定的旋轉位置和試樣設置部位進行跟蹤并進行管件402的安裝、取出的情況相比，能夠簡化機器人主體100的動作控制，且能夠提高動作可靠性。
[0136]另外，本發明的機器人系統也可以是以下的第一?第六機器人系統。第一機器人系統具有:至少一個機器人臂；分別設置于所述至少一個機器人臂的至少一個機器人手；接觸部，設置于所述至少一個機器人手，用于與旋轉裝置的旋轉體接觸，該旋轉裝置具備能夠收納工件的所述旋轉體及將所述旋轉體支撐為能夠旋轉的固定部，該旋轉裝置對所述工件進行預定的處理；檢測部，對設置于所述旋轉體的被檢測部進行檢測；第一控制部，根據所述檢測部對所述被檢測部的檢測結果，控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以使得所述接觸部與所述旋轉體接觸并旋轉該旋轉體使其成為預先決定的預定的旋轉位置；以及第二控制部，控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以向通過所述第一控制部的控制而處于停止于所述預定的旋轉位置的狀態的所述旋轉體的預先決定的工件設置部位安裝所述工件、或者從所述工件設置部位取出所述工件。
[0137]第二機器人系統在第一機器人系統的基礎上，所述接觸部是能夠插入到設置于所述旋轉裝置的所述旋轉體的第一插入口的、機器人手或由所述機器人手把持的插入件，所述第一控制部在將所述機器人手或所述插入件插入到所述第一插入口后，對所述機器人臂及所述機器人手的動作進行控制，以移動所插入的所述機器人手或所述插入件，從而使所述旋轉體旋轉到所述預定的旋轉位置，在所述預定的旋轉位置，所述旋轉體的所述工件設置部位相對于所述固定部為預先決定的特定的位置。
[0138]第三機器人系統在第二機器人系統的基礎上，所述第一控制部對所述機器人臂及所述機器人手的動作進行控制，以使所述旋轉體旋轉到所述預定的旋轉位置，在所述預定的旋轉位置，在所述旋轉體作為所述工件設置部位而設置的第二插入口為所述特定的位置。
[0139]第四機器人系統在第三機器人系統的基礎上，所述第二控制部對所述機器人臂及所述機器人手的動作進行控制，以向通過所述第一控制部的控制而處于停止于所述預定的旋轉位置的狀態的所述旋轉體的所述第二插入口插入所述工件、或者將插入到所述第二插入口的所述工件拔出。
[0140]第五機器人系統在第二?第四中任一機器人系統的基礎上，所述檢測部是對插入到設置于所述旋轉體的多個插入口之中的第三插入口的作為所述被檢測部的定位部件進行檢測的傳感器。
[0141]第六機器人系統在第一?第五中任一機器人系統的基礎上，所述旋轉裝置是進行作為所述預定的處理的離心分離的離心分離器，所述工件是收納有成為離心分離的對象的被分離體的被處理容器。
[0142]根據第一?第六機器人系統，能夠簡化機器人臂及機器人手的動作控制，并且能夠提高動作可靠性。
[0143]出于示例和說明的目的已經給出了所述詳細的說明。根據上面的教導，許多變形和改變都是可能的。所述的詳細說明并非沒有遺漏或者旨在限制在這里說明的主題。盡管已經通過文字以特有的結構特征和/或方法過程對所述主題進行了說明，但應當理解的是，權利要求書中所限定的主題不是必須限于所述的具體特征或者具體過程。更確切地說，將所述的具體特征和具體過程作為實施權利要求書的示例進行了說明。
【權利要求】
1.一種機器人系統,具有: 機器人臂； 設置于所述機器人臂的機器人手； 接觸部，設置于機器人手，用于使旋轉裝置的旋轉體進行旋轉，該旋轉裝置具備能夠收納工件的所述旋轉體及將所述旋轉體支撐為能夠旋轉的固定部，該旋轉裝置對所述工件進行預定的處理； 檢測部，對設置于所述旋轉體的被檢測部進行檢測； 第一控制部，根據所述檢測部對所述被檢測部的檢測結果控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以使得所述接觸部將所述旋轉體旋轉到預定的旋轉位置；以及 第二控制部，控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以向在所述預定的旋轉位置停止的所述旋轉體的預先決定的工件設置部位安裝所述工件或者從所述工件設置部位取出所述工件。
2.根據權利要求1所述的機器人系統，其中， 在所述旋轉裝置的所述旋轉體設置有第一插入口， 所述接觸部能夠插入到所述第一插入口， 所述第一控制部控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以使得將所述接觸部插入到所述第一插入口，并且，通過控制所述機器人臂及所述機器人手的動作來移動所述接觸部，從而使所述旋轉體的旋轉位置成為所述預定的旋轉位置，在所述預定的旋轉位置，所述工件設置部位相對于所述固定部的位置為預先決定的特定的位置。
3.根據權利要求2所述的機器人系統，其中， 所述接觸部是能夠插入到所述第一插入口的、機器人手或由所述機器人手把持的插入件。
4.根據權利要求3所述的機器人系統，其中， 所述旋轉體具有作為所述工件設置部位的第二插入口， 所述第一控制部通過控制所述機器人臂及所述機器人手的動作來移動所述接觸部，從而使所述旋轉體的旋轉位置成為所述預定的旋轉位置，在所述預定的旋轉位置，所述第二插入口的位置為所述特定的位置。
5.根據權利要求4所述的機器人系統，其中， 所述第二控制部控制所述機器人臂及所述機器人手的動作，以將所述工件向在所述預定的旋轉位置停止的所述旋轉體的所述第二插入口插入或者從所述第二插入口拔出所述工件。
6.根據權利要求1所述的機器人系統，其中， 所述旋轉體具有第三插入口， 所述檢測部對插入到所述第三插入口的作為所述被檢測部的定位部件進行檢測。
7.根據權利要求1?6中的任意一項所述的機器人系統，其中， 所述旋轉裝置是進行作為所述預定的處理的離心分離的離心分離器， 所述工件是收納有成為離心分離的對象的被分離體的被處理容器。
【文檔編號】B25J9/08GK103568007SQ201310299492
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月17日 優先權日:2012年7月19日
【發明者】梅野真, 堀內智之, 巢山崇 申請人:株式會社安川電機