特許 7507284 ロボットハンド、ロボット及びロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-19

(45)【発行日】2024-06-27

(54)【発明の名称】ロボットハンド、ロボット及びロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20240620BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20240620BHJP

   B65G 59/04 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

B25J15/06 A

B25J15/00 F

B65G59/04

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023078586

(22)【出願日】2023-05-11

(62)【分割の表示】P 2021537321の分割

【原出願日】2020-08-04

(65)【公開番号】P2023090980

(43)【公開日】2023-06-29

【審査請求日】2023-07-11

(31)【優先権主張番号】P 2019143711

(32)【優先日】2019-08-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山根 秀士

(72)【発明者】

【氏名】宮尾 祥一

(72)【発明者】

【氏名】森岡 宏仁

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開平３－８８６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３０７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－５５９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１２３６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－４０７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－２５１９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－８７０７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １５／００

Ｂ６５Ｇ ５９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を搬送するロボットハンドであって、
前記物品が載せられる載置面を有するベースと、
前記物品を吸着により保持する複数の吸着装置を含み且つ第１方向に移動する保持部と、
前記保持部を前記第１方向に移動させる駆動装置と、
撮像装置と、
前記駆動装置、及び前記複数の吸着装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記保持部は、前記第１方向に移動することで、保持している前記物品を前記載置面上に載せるように構成され、
前記制御装置は、
前記撮像装置によって撮像された前記物品を写し出す画像に基づき、前記物品のサイズを推定し、
推定された前記物品のサイズに対応して、前記複数の吸着装置のうちの第１吸着装置、前記複数の吸着装置のうちの第２吸着装置、又は、前記第１吸着装置及び前記第２吸着装置の両方に動作させて前記物品を吸着させる
ロボットハンド。

【請求項2】

前記複数の吸着装置は、前記保持部が有する第１面上の第１領域に配置される複数の前記第１吸着装置の第１群と、前記第１面上の第２領域に配置される複数の前記第２吸着装置の第２群とを含み、
前記制御装置は、
推定された前記物品のサイズに対応して、前記第１群と、前記第２群と、前記第１群及び前記第２群の両方とのうちから、吸着を実施する群を決定し、
決定した群に含まれる前記吸着装置に動作させる
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項3】

前記複数の吸着装置は、前記保持部が有する第１面上の第１領域に配置される複数の前記第１吸着装置の第１群と、前記第１面上の第２領域に配置される複数の前記第２吸着装置の第２群と、前記第１面上の第３領域に配置される複数の第３吸着装置の第３群とを含み、
前記第２領域は、前記第１領域に対して、前記第１方向と交差し且つ前記載置面に沿う方向である第２方向に配置され、
前記第３領域は、前記第１領域及び前記第２領域のいずれか又は両方に対して、前記載置面から離れる方向である第３方向に配置され、
前記制御装置は、
推定された前記物品のサイズに対応して、前記第１群と前記第２群と前記第３群とのうちの１つ以上を含む群の組み合わせを、吸着を実施する群として決定し、
決定した群に含まれる前記吸着装置に動作させる
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項4】

ロボットアームと接続される取付基部と、
前記取付基部に取り付けられる前記撮像装置とを備え、
前記取付基部は、前記ベースと接続される収容部を含み、
前記収容部は、前記第１方向に移動した前記保持部を収容する収容空間を含み、
前記撮像装置は、前記収容部に配置される
請求項１から３のいずれか一項に記載のロボットハンド。

【請求項5】

前記保持部は、前記駆動装置に移動される基部と、前記複数の吸着装置を支持する支持体と、前記基部と前記支持体とを連結する昇降装置とを含み、
前記昇降装置は、前記基部に対して前記支持体を、前記載置面に接近する方向及び前記載置面から離れる方向に移動する
請求項１から４のいずれか一項に記載のロボットハンド。

【請求項6】

前記保持部は、前記駆動装置に移動される基部と、前記複数の吸着装置を支持する支持体と、前記基部と前記支持体とを連結する旋回装置とを含み、
前記旋回装置は、前記基部に対して前記支持体を、前記載置面に交差する方向に延びる第１軸と、前記第１方向と交差し且つ前記載置面に沿う方向に延びる第２軸との周りに旋回する
請求項１から５のいずれか一項に記載のロボットハンド。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載のロボットハンドと、
前記ロボットハンドが端部に接続されたロボットアームとを備え、
前記制御装置は、前記ロボットハンドの前記駆動装置の動作と、前記ロボットアームの動作とを制御する
ロボット。

【請求項8】

前記制御装置は、前記撮像装置によって撮像された前記物品を写し出す画像に基づき前記ロボットアームに動作させて、前記物品に対する前記ロボットハンドの位置及び姿勢を制御する
請求項７に記載のロボット。

【請求項9】

前記撮像装置は、前記保持部と一緒に移動するように前記保持部に配置される
請求項８に記載のロボット。

【請求項10】

前記保持部は、配列された前記複数の吸着装置を含み、
前記複数の吸着装置は、前記撮像装置の撮像方向と交差する方向で前記撮像装置の周囲に配置される
請求項９に記載のロボット。

【請求項11】

請求項７から１０のいずれか一項に記載のロボットと、
前記ロボットによって移送される前記物品を受け取ることができる受付装置とを備え、
前記ベースは、前記第１方向と反対方向の端部に少なくとも１つの切り欠き部を有し、
前記受付装置は、前記切り欠き部を上下方向に通過することができるように構成される少なくとも１つの突出部を含み、
前記ロボットハンドは、前記ロボットアームによって前記受付装置へ向かって下降されることで、前記少なくとも１つの切り欠き部に下方から前記少なくとも１つの突出部を挿入し、前記載置面に載せられた前記物品を前記少なくとも１つの突出部に支持させることができるように構成される
ロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボットハンド、ロボット、ロボットシステム及び搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワークを搬送するためにロボットが用いられている。例えば、特許文献１は、ワークを吸着することで搬送する複数の吸着アセンブリを備えるロボットハンドを開示している。このロボットハンドは、複数の吸着アセンブリを移動することができるように構成され、それにより、複数の吸着アセンブリ間の距離を変更する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－６００３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、物流分野においてロボットを用いた作業の自動化が進められている。例えば、段ボールケースの搬送にロボットが適用される場合がある。コンテナ又はトラックの箱状の荷台のような周囲が囲まれた空間内に、複数の段ボールケースが積み上げられた状態で収容されている場合がある。この場合、ロボットは、段ボールケースに側方からロボットハンドをアプローチさせ引き出し搬送する必要がある。しかしながら、特許文献１のロボットハンドは、このような搬送に適さない。

【0005】

そこで、本開示は、ワーク等の物品に対して側方からアプローチし搬送することを可能にするロボットハンド、ロボット、ロボットシステム及び搬送方法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】

【0006】

上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るロボットハンドは、物品を搬送するロボットハンドであって、前記物品を保持し且つ第１方向に移動する保持部と、前記物品を載せることができる搬送面を有し且つ前記第１方向に前記搬送面を移動させるように駆動する駆動ベルトと、前記駆動ベルトを駆動する第１駆動装置とを備え、前記保持部は、前記第１方向に移動することで、保持している前記物品を前記搬送面上に載せるように構成される。

【0007】

本開示の一態様に係るロボットは、本開示の一態様に係るロボットハンドと、前記ロボットハンドが端部に接続されたロボットアームと、前記ロボットハンドの前記駆動装置の動作と、前記ロボットアームを駆動する第５駆動装置の動作とを制御する制御装置とを備える。

【0008】

本開示の一態様に係るロボットシステムは、本開示の一態様に係るロボットと、前記ロボットによって移送される前記物品を受け取ることができる受付装置とを備え、前記ロボットハンドは、前記物品を載せることができるベースをさらに備え、前記ベースは、前記第１方向と反対方向の端部に少なくとも１つの切り欠き部を有し、前記受付装置は、前記切り欠き部を上下方向に通過することができるように構成される少なくとも１つの突出部を含み、前記ロボットハンドは、前記ロボットアームによって前記受付装置へ向かって下降されることで、前記少なくとも１つの切り欠き部に下方から前記少なくとも１つの突出部を挿入し、前記ベースに載せられた前記物品を前記少なくとも１つの突出部に支持させることができるように構成される。

【0009】

本開示の一態様に係る搬送方法は、本開示の一態様に係るロボットを用いて物品を搬送する搬送方法であって、前記ロボットアームに前記ロボットハンドの前記保持部を前記物品に接近させて、前記保持部に前記物品を保持させ、前記ロボットハンドに、前記物品を保持する前記保持部を前記第１方向に移動させつつ、前記第１方向に前記搬送面を移動させるように前記駆動ベルトを駆動させ、前記物品を前記搬送面の上に移動させる。

【0010】

本開示の一態様に係る搬送方法は、本開示の一態様に係るロボットを用いて載置面に載置された物品を搬送する搬送方法であって、前記ロボットハンドは、前記搬送面と交差する方向で前記搬送面に接近する方向及び離れる方向に前記保持部を移動させる第３駆動装置をさらに備え、前記ロボットアームに前記ロボットハンドの姿勢を、前記物品から離れるに従って前記載置面から離れるように前記搬送面が傾斜する第１姿勢にさせ、前記ロボットアームに前記第１姿勢の前記ロボットハンドの前記保持部を前記物品に接近させて、前記保持部に前記物品を保持させ、前記ロボットハンドに、前記物品を保持する前記保持部を前記搬送面から離れる方向に移動させ、前記ロボットハンドに、前記搬送面から離れる方向に移動させた前記保持部を前記第１方向に移動させつつ、前記第１方向に前記搬送面を移動させるように前記駆動ベルトを駆動させ、前記物品を前記搬送面の上に移動させる。

【0011】

本開示の一態様に係る搬送方法は、本開示の一態様に係るロボットシステムを用いて物品を搬送する搬送方法であって、前記ロボットアームに前記ロボットハンドの前記保持部を前記物品に接近させて、前記保持部に前記物品を保持させ、前記ロボットハンドに、前記物品を保持する前記保持部を前記第１方向に移動させつつ、前記第１方向に前記搬送面を移動させるように前記駆動ベルトを駆動させ、前記物品を前記搬送面の上に移動させ、前記ロボットアームに、前記ベースの前記少なくとも１つの切り欠き部が前記受付装置の前記少なくとも１つの突出部の上方に位置するように、前記ロボットハンドを移動させ、前記ロボットアームに、前記少なくとも１つの切り欠き部に下方から前記少なくとも１つの突出部を挿入するように、前記ロボットハンドを下降させ、前記ロボットアームに、前記物品を前記少なくとも１つの突出部上に載せた状態で前記受付装置から退避するように前記ロボットハンドを移動させる。

【発明の効果】

【0012】

本開示の技術によれば、物品に対して側方からアプローチし搬送することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施の形態に係るロボットシステムの構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態に係るロボットの構成の一例を示す側面図である。

【図3】図３は、実施の形態に係るロボットハンドの一状態の構成の一例を示す斜視図である。

【図4】図４は、図３のロボットハンドを背面方向から見た斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態に係るロボットハンドの別の一状態の構成の一例を示す斜視図である。

【図6】図６は、図５のロボットハンドを背面方向から見た斜視図である。

【図7】図７は、図３のロボットハンドに対して駆動ベルトに沿い且つ垂直である断面を方向ＶＩＩで見た断面側面図である。

【図8】図８は、第１方向で見たときの図３の保持部を示す正面図である。

【図9】図９は、第２方向で見たときの図３の保持部を示す背面図である。

【図10】図１０は、図７において昇降装置が伸長した状態を示すロボットハンドの断面側面図である。

【図11】図１１は、図９において昇降装置が伸長した状態を示す保持部の背面図である。

【図12】図１２は、実施の形態に係る制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【図13】図１３は、実施の形態に係る制御装置のＣＰＵとサーボモータとの構成の一例を示すブロック図である。

【図14】図１４は、実施の形態に係るロボットシステムの第１の動作の一例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、実施の形態に係るロボットシステムの第１の動作のうちの一状態を示す側面図である。

【図16】図１６は、実施の形態に係るロボットシステムの第１の動作のうちの一状態を示す側面図である。

【図17】図１７は、実施の形態に係るロボットシステム１の第２の動作の一例を示すフローチャートである。

【図18】図１８は、実施の形態に係るロボットシステム１の第２の動作のうちの一状態を示す側面図である。

【図19】図１９は、実施の形態に係るロボットシステム１の第２の動作のうちの一状態を示す側面図である。

【図20】図２０は、実施の形態に係るロボットシステム１の第２の動作のうちの一状態を示す側面図である。

【図21】図２１は、変形例１に係るロボットハンドの構成の一例を図４と同様に示す斜視図である。

【図22】図２２は、変形例２に係るロボットハンドの構成の一例を図９と同様に示す背面図である。

【図23】図２３は、変形例３に係るロボットハンドの構成の一例を図３と同様に示す斜視図である。

【図24】図２４は、変形例３に係るロボットハンドの構成の一例を図５と同様に示す斜視図である。

【図25】図２５は、第１方向で見たときの図２３の保持部を図８と同様に示す正面図である。

【図26】図２６は、変形例３に係るロボットハンド上での物品の積載状態の一例を示す正面図である。

【図27】図２７は、変形例３に係るロボットハンド上での物品の積載状態の一例を示す正面図である。

【図28】図２８は、変形例３に係るロボットハンド上での物品の積載状態の一例を示す正面図である。

【図29】図２９は、積載物品を降ろすための変形例３に係るロボットハンドの動作の一例を示す斜視図である。

【図30】図３０は、積載物品を降ろすための変形例３に係るロボットハンドの動作の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下において、本開示の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。また、本明細書及び特許請求の範囲では、「装置」とは、１つの装置を意味し得るだけでなく、複数の装置からなるシステムも意味し得る。

【0015】

＜ロボットシステムの構成＞
実施の形態に係るロボットシステム１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るロボットシステム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、以下の実施の形態において、ロボットシステム１は、ロボット１００を用いて、ある場所に積み上げられた物品Ａを他の場所又は装置に移送する作業を行うとして説明する。また、本実施の形態では、移送対象の物品Ａは、段ボールケースである。なお、物品Ａは、所定の形状を有する他の物体であってもよく、所定の形状を有しない物体であってもよい。

【0016】

実施の形態に係るロボットシステム１は、ロボット１００と、入力装置２００と、制御装置３００と、撮像装置４００とを構成要素として備える。本実施の形態では、ロボット１００は、床面等の上で様々な場所に自律的に移動することができるが、他の装置によって移動されるように構成されてもよく、固定して配置されてもよい。制御装置３００は、ロボット１００に配置され、入力装置２００は、ロボット１００から離れた位置に配置されるが、それぞれの配置位置はこれらに限定されない。

【0017】

［ロボット］
図２は、実施の形態に係るロボット１００の構成の一例を示す側面図である。図１及び図２に示すように、ロボット１００は、ロボット本体１１０と、機器収容部１５０と、搬送車１６０とを備える。ロボット本体１１０は、ロボットアーム１２０とロボットハンド（「エンドエフェクタ」とも呼ばれる）１３０とを備える。ロボット本体１１０及び機器収容部１５０は、搬送車１６０に搭載される。

【0018】

搬送車１６０は、床面等の上でロボット１００を移動させることが可能であり、走行手段としての車輪１６０ａと、車輪１６０ａを駆動する搬送駆動装置１６０ｂ（図示せず）とを備えるが、これに限定されず、クローラ（「キャタピラ（登録商標）」とも呼ばれる）等の他の走行手段を備えてもよい。搬送駆動装置１６０ｂは、電力を動力源とし、電気モータとしてサーボモータを有するが、これに限定されない。搬送車１６０は、ＡＧＶ（無人搬送車：Automated Guided Vehicle）等であってもよい。

【0019】

機器収容部１５０は、制御装置３００、電源装置１７０及び負圧発生装置１８０等の機器を収容する。電源装置１７０は、電力を消費するロボット１００の各構成要素に電力を供給する。電源装置１７０は、一次電池、二次電池又は燃料電池等の電池を備えてもよく、商用電源又はロボット１００の外部の装置等の外部電源と有線等を介して接続されてもよく、電池を備え且つ外部電源と接続されてもよい。電源装置１７０は、電池の電力及び／又は外部電源の電力を各構成要素に供給する。一次電池は、電力の放電のみが可能である。二次電池は、電力の充放電が可能である電池であり、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池等であってもよい。

【0020】

負圧発生装置１８０は、後述するロボットハンド１３０の吸着装置１３４ａａｋ（ｋ＝１～ｎの自然数）に負圧を発生させる。負圧発生装置１８０の構成は、吸着装置１３４ａａｋに負圧を発生させることができれば特に限定されず、既存のいかなる構成が用いられてもよい。例えば、負圧発生装置１８０は、空気を吸引することで負圧又は真空を発生する真空ポンプ又は空気圧シリンダの構成を有してもよく、圧縮空気を送入することで負圧又は真空を発生するエジェクタの構成を有してもよい。負圧発生装置１８０の動作は、制御装置３００によって制御される。

【0021】

［ロボットアーム］
ロボットアーム１２０の基部は、搬送車１６０に取り付け固定され、ロボットアーム１２０の先端部には、ロボットハンド１３０が取り付けられている。ロボットハンド１３０は、積み上げられた複数の物品Ａの中の１つの物品Ａに対して側方からアプローチし、当該物品Ａを側方に引き出しその上に載せることで搬送するように構成されている。ロボットアーム１２０及びロボットハンド１３０の動作は、制御装置３００によって制御される。ロボットアーム１２０は、以下に説明するように垂直多関節型のロボットアームとして構成されるが、これに限定されず、例えば、水平多関節型、極座標型、円筒座標型、直角座標型、又はその他の型式のロボットアームとして構成されてもよい。

【0022】

ロボットアーム１２０は、その基部から先端に向かって順に配置されたリンク１２０ａ～１２０ｆと、リンク１２０ａ～１２０ｆを順次接続する関節ＪＴ１～ＪＴ６と、関節ＪＴ１～ＪＴ６それぞれを回転駆動するアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６とを備える。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の動作は制御装置３００によって制御される。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６はそれぞれ、電力を動力源とし、これらを駆動する電気モータとしてサーボモータを有するが、これに限定されない。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６は第５駆動装置の一例である。なお、ロボットアーム１２０の関節の数量は、６つに限定されず、７つ以上であってもよく、１つ以上５つ以下であってもよい。

【0023】

リンク１２０ａは搬送車１６０に取り付けられる。リンク１２０ｆの先端部は、メカニカルインタフェースを構成し、ロボットハンド１３０と接続される。関節ＪＴ１は、搬送車１６０とリンク１２０ａの基端部とを、搬送車１６０を支持する床面に対して垂直である鉛直方向の軸周りに回転可能に連結する。関節ＪＴ２は、リンク１２０ａの先端部とリンク１２０ｂの基端部とを、当該床面に平行である水平方向の軸周りに回転可能に連結する。関節ＪＴ３は、リンク１２０ｂの先端部とリンク１２０ｃの基端部とを、水平方向の軸周りに回転可能に連結する。関節ＪＴ４は、リンク１２０ｃの先端部とリンク１２０ｄの基端部とを、リンク１２０ｃの長手方向の軸周りに回転可能に連結する。関節ＪＴ５は、リンク１２０ｄの先端部とリンク１２０ｅの基端部とを、リンク１２０ｄの長手方向と直交する方向の軸周りに回転可能に連結する。関節ＪＴ６は、リンク１２０ｅの先端部とリンク１２０ｆの基端部とを、リンク１２０ｅに対する捻れ回転可能に連結する。

【0024】

［ロボットハンド］
図３は、実施の形態に係るロボットハンド１３０の一状態の構成の一例を示す斜視図である。図４は、図３のロボットハンド１３０を背面方向から見た斜視図である。図５は、実施の形態に係るロボットハンド１３０の別の一状態の構成の一例を示す斜視図である。図６は、図５のロボットハンド１３０を背面方向から見た斜視図である。図５及び図６では、後述する保持部１３４が、図３及び図４に対して第１方向Ｄ１へスライドしている。図７は、図３のロボットハンド１３０に対して駆動ベルト１３３ｃに沿い且つ垂直である断面を方向ＶＩＩで見た断面側面図である。

【0025】

図３～図６に示すように、ロボットハンド１３０は、取付基部１３１と、ベース１３２と、ベルト駆動機構１３３と、保持部１３４と、ベルト駆動装置１３５とを備える。保持部１３４は、ベース１３２に対して方向Ｄ１及びＤ２に移動可能である。

【0026】

ベース１３２は、保持部１３４を支持し、物品Ａをその上に載せることができる。ベース１３２は、例えば、第１方向Ｄ１を長手方向とする矩形状の板状部材で構成される。ベース１３２は、その上面に摺動材１３６及び１３７を備える。摺動材１３６及び１３７は、第１方向Ｄ１に延びる帯状の部材であり、第５方向Ｄ５に間隔をあけて配置されている。本実施の形態では、摺動材１３６及び１３７は平行に延びるが、これに限定されない。ベース１３２の上面は、第３方向Ｄ３に向いた面である。

【0027】

ここで、第１方向Ｄ１は、ベース１３２の長手方向に沿い且つベース１３２の端部１３２ａから端部１３２ｂに向かう方向である。端部１３２ａ及び１３２ｂはベース１３２の長手方向での両側の端部である。第２方向Ｄ２は第１方向Ｄ１と反対方向である。第５方向Ｄ５は、方向Ｄ１及びＤ２と垂直であり且つ摺動材１３６から摺動材１３７に向かう方向であり、ベース１３２の上面に沿う方向である。第６方向Ｄ６は第５方向Ｄ５と反対方向である。第３方向Ｄ３は、方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５及びＤ６と垂直であり且つベース１３２から摺動材１３６及び１３７に向かう方向である。第４方向Ｄ４は第３方向Ｄ３と反対方向である。

【0028】

摺動材１３６及び１３７はそれぞれ、第３方向Ｄ３で同等の高さであり且つ滑らかで平坦である上表面１３６ａ及び１３７ａを有している。摺動材１３６及び１３７は、例えば、物品Ａに対する摩擦係数が低く且つ物品Ａの表面に与える損傷等の影響が低い材料で構成される。摺動材１３６及び１３７の構成材料の例は、樹脂等である。樹脂で構成された摺動材１３６及び１３７は、ロボットハンド１３０の軽量化にも貢献する。

【0029】

取付基部１３１は、ロボットアーム１２０のリンク１２０ｆと接続される。取付基部１３１は、ベース１３２に対して第３方向Ｄ３に配置され且つ固定され、摺動材１３６及び１３７に対して第１方向Ｄ１に配置される。取付基部１３１は、収容部１３１ａと接続部１３１ｂとを含む。収容部１３１ａは、方向Ｄ５及びＤ６でベース１３２を跨ぐ逆Ｕ字形状の部材で構成され、その内側に収容空間１３１ａ１を形成する。収容空間１３１ａ１は、第１方向Ｄ１に移動した保持部１３４の構成要素を収容する。接続部１３１ｂは、収容部１３１ａの第１方向Ｄ１の部位と接続され、リンク１２０ｆと接続される。

【0030】

ベルト駆動機構１３３は、摺動材１３６及び１３７の間でベース１３２に配置されている。図７に示すように、ベルト駆動機構１３３は、回転自在なローラ１３３ａ及び１３３ｂと、無端輪状の駆動ベルト１３３ｃとを備える。ローラ１３３ａ及び１３３ｂは第１方向Ｄ１に間隔をあけてベース１３２に配置され、ローラ１３３ａ及び１３３ｂの回転軸の方向は第５方向Ｄ５である。ローラ１３３ａ及び１３３ｂはそれぞれ、ベース１３２の端部１３２ａ及び１３２ｂ（図３参照）の近傍に配置され、ベース１３２を第３方向Ｄ３に貫通する貫通穴に埋め込まれている。

【0031】

駆動ベルト１３３ｃは、上記の２つの貫通穴を通ってローラ１３３ａ及び１３３ｂに掛け渡されている。駆動ベルト１３３ｃは、方向Ｄ３及びＤ４それぞれに向いたベース１３２の上面及び下面の両側で第１方向Ｄ１に延びる。ベース１３２の上面において、駆動ベルト１３３ｃは、第１方向Ｄ１に延び且つ第３方向Ｄ３に向いた搬送面１３３ｃ１をその外周面に形成する。駆動ベルト１３３ｃは、ローラ１３３ａ及び／又は１３３ｂが回転駆動されることでこれらの周囲を周回し、搬送面１３３ｃ１を第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に移動させる。なお、駆動ベルト１３３ｃは、無端輪状でなくてもよい。例えば、駆動ベルト１３３ｃは、ローラ１３３ａ及び１３３ｂに巻き付けられてもよい。ローラ１３３ａ及び１３３ｂは、回転して駆動ベルト１３３ｃを繰り出す又は巻き付けることで、搬送面１３３ｃ１を第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に移動させる。

【0032】

第３方向Ｄ３での搬送面１３３ｃ１の高さは、摺動材１３６及び１３７の上表面１３６ａ及び１３７ａの高さと同等である。このため、物品Ａは、搬送面１３３ｃ１並びに上表面１３６ａ及び１３７ａの上に同時に載ることができる。駆動ベルト１３３ｃは、搬送面１３３ｃ１を移動させることで、上表面１３６ａ及び１３７ａ上の物品Ａを第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に移動させることができる。

【0033】

ベルト駆動装置１３５は、ローラ１３３ｂの近傍に配置され、ローラ１３３ｂを回転駆動する。ベルト駆動装置１３５は、電気モータとしてのサーボモータ１３５ａと、減速機１３５ｂとを備える。減速機１３５ｂは、サーボモータ１３５ａの回転速度を減速し且つ回転駆動力を増加させて、当該回転駆動力をローラ１３３ｂに伝達する。ベルト駆動装置１３５は第１駆動装置の一例である。

【0034】

図３～図６に示すように、保持部１３４は、駆動ベルト１３３ｃに対して第３方向Ｄ３に配置され、方向Ｄ１及びＤ２に移動可能である。保持部１３４は、付着部１３４ａと、支持体１３４ｂと、固定部１３４ｃと、昇降装置１３４ｄとを含む。

【0035】

図４及び図７に示すように、支持体１３４ｂは、付着部１３４ａを支持し、昇降装置１３４ｄを介して固定部１３４ｃと接続される。例えば、支持体１３４ｂは矩形状の板状部材で構成され、摺動材１３６及び１３７並びに搬送面１３３ｃ１に対して第３方向Ｄ３に起立している。支持体１３４ｂは、方向Ｄ１及びＤ２それぞれに向いた表面１３４ｂ１及び１３４ｂ２を有する。付着部１３４ａは表面１３４ｂ２上に配置され、昇降装置１３４ｄは表面１３４ｂ１上に配置される。

【0036】

図８は、第１方向Ｄ１で見たときの図３の保持部１３４を示す正面図である。図９は、第２方向Ｄ２で見たときの図３の保持部１３４を示す背面図である。図８に示すように、付着部１３４ａは、表面１３４ｂ２上に配置された複数の吸着装置１３４ａａｋ（ｋ＝１～ｎの自然数）を含む。各吸着装置１３４ａａｋは、例えばノズル状の中空の形状を有するが、形状はこれに限定されない。本実施の形態では、各吸着装置１３４ａａｋは、ベローズ（蛇腹）状の中空形状を有し、伸縮可能である。このため、物品Ａの表面が不陸又は傾斜等を有し、支持体１３４ｂの表面１３４ｂ２と平行でない場合でも、複数の吸着装置１３４ａａｋは当該表面に接触し吸着することができる。各吸着装置１３４ａａｋは、第２方向Ｄ２に存在する物品Ａを吸着するように、第２方向Ｄ２へ方向付けられている。これにより、保持部１３４は、複数の吸着装置１３４ａａｋを用いて第２方向Ｄ２に存在する物品Ａを保持するように、指向されている。

【0037】

本実施の形態では、２０個の吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０が配置されている。吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０は、第５方向Ｄ５の４つの行と第３方向Ｄ３の５つの列とを形成する４行×５列に配列されている。吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ１２は、第１吸着装置群Ｇ１を構成し、４行×３列で矩形状に配列される。吸着装置１３４ａａ１３～１３４ａａ１６は、第２吸着装置群Ｇ２を構成し、第１吸着装置群Ｇ１に対して第５方向Ｄ５の位置で４行×１列に配列される。吸着装置１３４ａａ１７～１３４ａａ２０は、第３吸着装置群Ｇ３を構成し、第１吸着装置群Ｇ１に対して第６方向Ｄ６の位置で４行×１列に配列される。

【0038】

図７及び図８に示すように、上記のような吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０は、駆動ベルト１３３ｃの搬送面１３３ｃ１と交差する方向、具体的には搬送面１３３ｃ１と略垂直な方向Ｄ３及びＤ４で、搬送面１３３ｃ１に接近する方向及び離れる方向に配列されている。さらに、搬送面１３３ｃ１から遠位の吸着装置１３４ａａｋは、搬送面１３３ｃ１から近位の吸着装置１３４ａａｋよりも、第１方向Ｄ１側に配置されている。支持体１３４ｂは、搬送面１３３ｃ１と垂直な方向に対して方向Ｄ１及びＤ２で僅かに傾斜し、具体的には、搬送面１３３ｃ１から第３方向Ｄ３へ離れるに従って第１方向Ｄ１へ向かうように僅かに傾斜している。

【0039】

図８及び図９に示すように、吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ１２は、表面１３４ｂ１上の接続口１３４ｂａを介して、第１配管系統１８１（図示せず）と連通する。吸着装置１３４ａａ１３～１３４ａａ１６は、表面１３４ｂ１上の接続口１３４ｂｂを介して、第２配管系統１８２（図示せず）と連通する。吸着装置１３４ａａ１７～１３４ａａ２０は、表面１３４ｂ１上の接続口１３４ｂｃを介して、第３配管系統１８３（図示せず）と連通する。配管系統１８１～１８３はそれぞれ、別々の配管系統であり負圧発生装置１８０と接続される。配管系統１８１～１８３の配管等の保持部１３４から延びる配管及び電気ケーブル等は、ベース１３２に配置された収容ダクト１３８（図３参照）内を通って負圧発生装置１８０等の接続先に延びる。例えば、収容ダクト１３８は、自在に曲がることができるケーブルベア（登録商標）であるが、配管及び電気ケーブル等を収容できればよい。配管系統１８１～１８３のうちの任意の２つは第１系統及び第２系統の一例である。

【0040】

負圧発生装置１８０は、配管系統１８１～１８３の少なくとも１つを選択して当該配管系統に負圧を発生させるように構成される。つまり、負圧発生装置１８０は、複数の吸着装置群Ｇ１～Ｇ３の少なくとも１つを選択して吸着を実行させることができる。例えば、物品Ａの形状及びサイズ等に対応して、負圧を発生させる吸着装置群Ｇ１～Ｇ３を選択することで、物品Ａの効率的な吸着が可能になる。

【0041】

図７及び図９に示すように、固定部１３４ｃは、支持体１３４ｂを駆動ベルト１３３ｃに、具体的にはベース１３２の上面の駆動ベルト１３３ｃの部分に固定する。支持体１３４ｂは、固定部１３４ｃを介して、駆動ベルト１３３ｃによって搬送面１３３ｃ１と一緒に方向Ｄ１及びＤ２に移動される。固定部１３４ｃは、基板１３４ｃ１と、挟持部１３４ｃ２と、スライドガイド１３４ｃ３ａ及び１３４ｃ３ｂと、昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂとを含む。基板１３４ｃ１と、スライドガイド１３４ｃ３ａ及び１３４ｃ３ｂと、昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂとは一体化されている。

【0042】

基板１３４ｃ１は、板状部材であり、駆動ベルト１３３ｃに対して第３方向Ｄ３に配置され、駆動ベルト１３３ｃの上方を横切って第５方向Ｄ５に延びる。基板１３４ｃ１は方向Ｄ３及びＤ４それぞれに向いた表面１３４ｃ１ａ及び１３４ｃ１ｂを有する。

【0043】

挟持部１３４ｃ２は、ベース１３２と駆動ベルト１３３ｃとの間に配置される部材である。挟持部１３４ｃ２と基板１３４ｃ１の表面１３４ｃ１ｂとは、駆動ベルト１３３ｃを挟持し互いに接続されることで、基板１３４ｃ１を駆動ベルト１３３ｃに固定する。

【0044】

スライドガイド１３４ｃ３ａ及び１３４ｃ３ｂは、基板１３４ｃ１の表面１３４ｃ１ｂ上で方向Ｄ５及びＤ６での駆動ベルト１３３ｃの両側に配置され固定されている。スライドガイド１３４ｃ３ａ及び１３４ｃ３ｂそれぞれの凹部は、帯状突起であるベースガイド１３２ｃ及び１３２ｄと方向Ｄ１及びＤ２にスライド可能に嵌合する。ベースガイド１３２ｃ及び１３２ｄは、ベース１３２に固定又は一体化され、方向Ｄ５及びＤ６での駆動ベルト１３３ｃの両側で駆動ベルト１３３ｃに沿って第１方向Ｄ１に延び、本実施の形態では互いに平行である。スライドガイド１３４ｃ３ａ及び１３４ｃ３ｂ並びにベースガイド１３２ｃ及び１３２ｄは、駆動ベルト１３３ｃの両側で互いから離れて配置されるため、ベース１３２に対する基板１３４ｃ１の方向Ｄ１及びＤ２の移動を案内しつつ、意図しない方向への基板１３４ｃ１の変位を抑える。

【0045】

昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂは、第３方向Ｄ３へ延びる柱状部材であり、本実施の形態では互いに平行である。昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂは、基板１３４ｃ１の表面１３４ｃ１ａ上で、方向Ｄ５及びＤ６での昇降装置１３４ｄの両側に配置され固定されている。昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂはそれぞれ、支持体ガイド１３４ｂ３のガイド穴１３４ｂ３ａ及び１３４ｂ３ｂを貫通する。支持体ガイド１３４ｂ３は、支持体１３４ｂの表面１３４ｂ１から第１方向Ｄ１へ突出する板状部材であり、方向Ｄ３及びＤ４に貫通するガイド穴１３４ｂ３ａ及び１３４ｂ３ｂを有する。昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂ並びに支持体ガイド１３４ｂ３は、基板１３４ｃ１に対する支持体１３４ｂの方向Ｄ３及びＤ４の移動を案内する。第５方向Ｄ５に離れて配置された昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂは、支持体１３４ｂが第３方向Ｄ３の軸を中心として基板１３４ｃ１に対して回動することを抑える。

【0046】

昇降装置１３４ｄは、基板１３４ｃ１の表面１３４ｃ１ａ上に配置され、支持体ガイド１３４ｂ３と基板１３４ｃ１とに接続されている。支持体１３４ｂは、昇降装置１３４ｄを介して基板１３４ｃ１によって支持される。昇降装置１３４ｄは、方向Ｄ３及びＤ４に伸縮し、基板１３４ｃ１に対して支持体ガイド１３４ｂ３を方向Ｄ３及びＤ４に移動させる。つまり、昇降装置１３４ｄは、支持体１３４ｂをベース１３２に対して方向Ｄ３及びＤ４に昇降させる。昇降装置１３４ｄは第３駆動装置の一例である。

【0047】

本実施の形態では、昇降装置１３４ｄは空気圧シリンダで構成されるが、これに限定されず、固定部１３４ｃに対して支持体１３４ｂを方向Ｄ３及びＤ４に昇降させるものであればよい。例えば、昇降装置１３４ｄは、油圧若しくは電動のシリンダ、電動リニアアクチュエータ、又は、ネジ機構等を備えてもよい。ネジ機構は、例えば、棒ネジと、棒ネジに螺合するボールナット等のナットとを含み、ナットの回転運動を棒ネジの直線運動に変換する機構である。昇降装置１３４ｄは、電力により昇降駆動する場合、例えばサーボ制御されるようなモータ又はリニアアクチュエータ等を備えてもよい。

【0048】

図１０は、図７において昇降装置１３４ｄが伸長した状態を示すロボットハンド１３０の断面側面図である。図１１は、図９において昇降装置１３４ｄが伸長した状態を示す保持部１３４の背面図である。

【0049】

図７及び図１０に示すように、昇降装置１３４ｄは、シリンダ１３４ｄ１と、シリンダ１３４ｄ１内のピストン１３４ｄ２とを含む。シリンダ１３４ｄ１は、支持体ガイド１３４ｂ３に固定され、ピストン１３４ｄ２は、基板１３４ｃ１にロッド１３４ｄ３を介して固定される。ピストン１３４ｄ２は、シリンダ１３４ｄ１内の空間を、ピストン１３４ｄ２に対して第３方向Ｄ３に位置する第１チャンバ１３４ｄ４と、ピストン１３４ｄ２に対して第４方向Ｄ４に位置する第２チャンバ１３４ｄ５とに区分する。チャンバ１３４ｄ４及び１３４ｄ５はそれぞれ、配管系統１８４及び１８５（図示せず）を介して負圧発生装置１８０と接続される。負圧発生装置１８０は、空気を送る又は吸引することでチャンバ１３４ｄ４及び１３４ｄ５内の空気圧の関係を変更し、ピストン１３４ｄ２に対してシリンダ１３４ｄ１を方向Ｄ３又はＤ４に移動させる。

【0050】

図９に示すように、昇降装置１３４ｄは、収縮しシリンダ１３４ｄ１を第４方向Ｄ４に移動させることで、支持体１３４ｂを第４方向Ｄ４に移動させ搬送面１３３ｃ１に接近させる。図１１に示すように、昇降装置１３４ｄは、伸長しシリンダ１３４ｄ１を第３方向Ｄ３に移動させることで、支持体１３４ｂを第３方向Ｄ３に移動させ搬送面１３３ｃ１から離す。なお、昇降装置１３４ｄの昇降方向は、搬送面１３３ｃ１と垂直な方向Ｄ３及びＤ４に限定されず、搬送面１３３ｃ１と交差する方向であってもよい。

【0051】

［撮像装置］
撮像装置４００は、ロボット１００が処理する対象の物品Ａを撮像する。図３及び図８に示すように、撮像装置４００は、ロボットハンド１３０、具体的には取付基部１３１に配置されるが、処理対象の物品Ａを撮像できる位置であればよい。撮像装置４００は、被写体までの距離等の撮像装置４００に対する被写体の３次元位置等を検出するための画像を撮像するカメラ４０１と、被写体を照明する光源４０２とを備える。

【0052】

例えば、カメラ４０１は、デジタル画像を撮像するカメラであり、ステレオカメラ、単眼カメラ、ＴＯＦカメラ（トフカメラ：Time-of-Flight-Camera）、縞投影等のパターン光投影カメラ、又は光切断法を用いたカメラ等の構成を有してもよい。本実施の形態では、カメラ４０１はステレオカメラである。光源４０２の例は、ＬＥＤ（light emitting diode）及びストロボ等である。カメラ４０１及び光源４０２は、第２方向Ｄ２に向けて指向される。撮像装置４００は、物品Ａを撮像した画像に基づき、当該物品Ａの３次元の位置及び姿勢（向き）を検出し制御装置３００に出力してもよく、当該画像を制御装置３００に出力し、制御装置３００が上記３次元の位置及び姿勢を演算してもよい。

【0053】

［入力装置］
図１に示す入力装置２００は、ロボットシステム１を管理するユーザによる指令及び情報等の入力を受け付け、当該指令及び情報等を制御装置３００に出力する。入力装置２００は、制御装置３００と有線通信又は無線通信を介して接続される。有線通信及び無線通信の形式はいかなる形式であってもよい。例えば、入力装置２００は、ロボット１００が処理する物品Ａの種類、形状、サイズ及び規格等の物品の構成を特定するための情報の入力を受け付けてもよい。入力装置２００の構成は特に限定しないが、本実施の形態では、ボタン、キー及び／又はタッチパネル等を含む端末装置である。

【0054】

［制御装置の構成］
図１２は、実施の形態に係る制御装置３００の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、制御装置３００は、統括制御部３０１と、撮像制御部３０２と、画像処理部３０３と、搬送制御部３０４と、アーム制御部３０５と、ベルト駆動制御部３０６と、吸着制御部３０７と、昇降制御部３０８と、記憶部３０９とを機能的構成要素として含む。

【0055】

記憶部３０９を除く制御装置３００の各機能的構成要素の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるコンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。

【0056】

例えば、ＣＰＵはプロセッサであり、ロボットシステム１の処理及び動作の全体を制御する。ＲＯＭは不揮発性半導体メモリ等で構成され、ＣＰＵに処理及び動作を制御させるためのプログラム及びデータ等を格納する。ＲＡＭは揮発性半導体メモリ等で構成され、ＣＰＵで実行するプログラム及び処理途中又は処理済みのデータ等を一時的に格納する。例えば、ＣＰＵが動作するためのプログラムは、ＲＯＭ等に予め保持されている。ＣＰＵは、ＲＯＭ等からプログラムをＲＡＭに読み出して展開する。ＣＰＵは、ＲＡＭに展開されたプログラム中のコード化された各命令を実行する。

【0057】

記憶部３０９の機能は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリなどの半導体メモリ、ハードディスク（ＨＤＤ：Hard Disc Drive）及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置であるメモリによって実現される。

【0058】

制御装置３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び／又はハードウェア回路と、半導体メモリ、ハードディスク及びＳＳＤ等のメモリとをハードウェアとして備えてもよい。

【0059】

統括制御部３０１は、入力装置２００から指令等の入力を受け付け、当該入力及びプログラム等に従って、他の機能的構成要素それぞれに指令を出力する。統括制御部３０１は、他の機能的構成要素それぞれからその動作の情報を取得し、取得した情報を用いて、他の機能的構成要素それぞれを連携、協調及び／又は協働して動作させる。統括制御部３０１は、カメラ４０１、光源４０２、搬送駆動装置１６０ｂ、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６、ベルト駆動装置１３５、負圧発生装置１８０、吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０、及び昇降装置１３４ｄ等のうちの少なくとも１つの装置を動作させつつ、他の少なくとも１つの装置を動作させることができる。

【0060】

記憶部３０９は、種々の情報を記憶し、記憶している情報の読み出しを可能にする。記憶部３０９は、ロボット１００が処理し得る物品の種類、形状、サイズ及び規格等を含む構成の情報を、テンプレート等として記憶する。記憶部３０９は、作業場所等の地図の情報、カメラ４０１によって撮像された画像、及びプログラム等も記憶してもよい。

【0061】

撮像制御部３０２は、撮像装置４００のカメラ４０１及び光源４０２の動作を制御する。例えば、撮像制御部３０２は、ロボット１００が物品Ａの移送を開始する直前等の所定のタイミングでカメラ４０１に撮像させてもよい。撮像制御部３０２は、カメラ４０１の撮像のタイミングで光源４０２に照明させてもよい。

【0062】

画像処理部３０３は、カメラ４０１によって撮像された画像と、記憶部３０９の物品のテンプレートとを用いて、当該画像に写し出される物品Ａを抽出し、カメラ４０１に対する当該物品Ａの３次元の位置及び姿勢等を検出する。画像処理部３０３は、当該３次元の位置及び姿勢等をアーム制御部３０５等に出力する。制御装置３００は、物品Ａの３次元の位置及び姿勢等に基づきロボット１００を制御する。

【0063】

搬送制御部３０４は、搬送駆動装置１６０ｂの動作を制御する。搬送制御部３０４は、入力装置２００から受け取る指令等に従って、搬送駆動装置１６０ｂの動作を制御することで、搬送車１６０に対応する動作をさせる。例えば、搬送制御部３０４は、画像処理部３０３から受け取る情報に基づき搬送車１６０を移動させることで、物品Ａに対するロボット１００の位置を調節してもよい。なお、搬送制御部３０４は、搬送駆動装置１６０ｂからそのサーボモータの回転量等の動作量の情報を取得し、当該動作量に基づき、搬送車１６０の位置及び向きを検出してもよい。また、搬送車１６０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機及びＩＭＵ（慣性計測装置：Inertial Measurement Unit）等の位置計測装置を備えてもよい。搬送制御部３０４は、ＧＰＳ受信機の受信信号又はＩＭＵによって計測された加速度及び角速度等を用いて、搬送車１６０の位置及び向きを検出してもよい。搬送制御部３０４は、例えば、床面に埋設された電線から微弱な誘導電流を検出し、この検出値に基づき搬送車１６０の位置及び向きを検出してもよい。

【0064】

アーム制御部３０５は、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の動作を制御する。アーム制御部３０５は、画像処理部３０３の検出結果等に基づき、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６を制御することで、ロボットアーム１２０に物品Ａの移送作業に対応する動作をさせる。また、アーム制御部３０５は、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６のサーボモータから回転量等の動作量の情報を取得し、当該動作量に基づき、ロボットアーム１２０の各リンク及びロボットハンド１３０の位置、姿勢、移動方向、移動速度及び移動加速度等を含む位置姿勢情報を検出する。アーム制御部３０５は、当該位置姿勢情報を、ベルト駆動制御部３０６、吸着制御部３０７及び昇降制御部３０８等に出力する。さらに、アーム制御部３０５は、位置姿勢情報をフィードバック情報として用いることで、ロボットハンド１３０の位置及び姿勢等が目的の位置及び姿勢等となるように、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の動作を制御する。

【0065】

ベルト駆動制御部３０６は、ベルト駆動装置１３５の動作を制御する。ベルト駆動制御部３０６は、移送対象の物品Ａの３次元の位置及び姿勢と、ロボットハンド１３０の位置姿勢情報とに基づき、ベルト駆動装置１３５のサーボモータ１３５ａを制御することで、保持部１３４を方向Ｄ１又はＤ２に移動させる。

【0066】

ここで、サーボモータは、電気モータと、電気モータの回転子の回転角を検出するエンコーダと、電気モータの電流値を検出する電流センサとを備えている。制御装置３００は、少なくとも１つのＣＰＵ（つまり、プロセッサ）と、ＲＯＭ３１２と、ＲＡＭ３１３と、メモリ３１４とを有する。図１３に示すように、本実施の形態では、少なくとも１つのＣＰＵのうちの単一のＣＰＵ３１１は、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６のサーボモータＳＭ１～ＳＭ６、ベルト駆動装置１３５のサーボモータ１３５ａ、及び搬送駆動装置１６０ｂのサーボモータ１６０ｃの動作を制御する。図１３は、実施の形態に係る制御装置３００のＣＰＵ３１１とサーボモータＳＭ１～ＳＭ６、１３５ａ及び１６０ｃとの構成の一例を示すブロック図である。

【0067】

サーボモータＳＭ１～ＳＭ６、１３５ａ及び１６０ｃはそれぞれ、ＣＰＵ３１１から出力される指令等に従って、電気モータを動作させ、エンコーダ及び電流センサの検出値をＣＰＵ３１１に出力する。ＣＰＵ３１１は、サーボモータＳＭ１～ＳＭ６、１３５ａ及び１６０ｃからフィードバックされたエンコーダ及び電流センサの検出値に基づき、当該電気モータの回転子の回転量、回転速度及び回転トルク等を検出し、検出結果を用いて当該電気モータの回転開始、回転停止、回転速度及び回転トルク等を制御する。これにより、ＣＰＵ３１１は、サーボモータＳＭ１～ＳＭ６、１３５ａ及び１６０ｃそれぞれを任意の回転位置で停止させることができ、任意の回転速度で回転させることができ、任意の回転トルクで動作させることができる。よって、ＣＰＵ３１１は、ロボットアーム１２０、ベルト駆動機構１３３及び搬送車１６０等を多様に且つ緻密に動作させることができる。

【0068】

単一のＣＰＵ３１１は、サーボモータＳＭ１～ＳＭ６に対応する６つの軸での駆動と、サーボモータ１３５ａ及び１６０ｃに対応する少なくとも２つの軸での駆動とを含む少なくとも８つの軸での駆動を一括で制御する。サーボモータ１３５ａ及び１６０ｃに対応する軸は、外部軸とも呼ばれる。なお、単一のＣＰＵ３１１はさらに、ロボットハンド１３０が備える他のサーボモータ、後述の吸着装置１３４ａａｋの駆動のための開閉装置１８１ａ～１８３ａ、後述の昇降装置１３４ｄの駆動のための切替装置１８７及び負圧発生装置１８０の駆動を、上記の少なくとも８つの軸での駆動と共に一括で制御するように構成されてもよい。これにより、ＣＰＵ３１１は各装置を、より円滑に協調させて動作させることができる。

【0069】

吸着制御部３０７は、吸着装置１３４ａａｋの動作を制御する。具体的には、吸着制御部３０７は、負圧発生装置１８０及び開閉装置１８１ａ～１８３ａの動作を制御する。開閉装置１８１ａは、第１配管系統１８１に配置され、第１配管系統１８１を導通又は遮断する。開閉装置１８２ａは、第２配管系統１８２に配置され、第２配管系統１８２を導通又は遮断する。開閉装置１８３ａは、第３配管系統１８３に配置され、第３配管系統１８３を導通又は遮断する。吸着制御部３０７は、負圧発生装置１８０を動作させ、開閉装置１８１ａ～１８３ａそれぞれに導通させることで、吸着装置群Ｇ１～Ｇ３それぞれに負圧を発生させる。開閉装置１８１ａ～１８３ａの例は電磁弁等で構成される開閉弁である。

【0070】

昇降制御部３０８は、昇降装置１３４ｄの動作を制御する。具体的には、昇降制御部３０８は、負圧発生装置１８０及び切替装置１８７の動作を制御する。切替装置１８７は、昇降装置１３４ｄのチャンバ１３４ｄ４及び１３４ｄ５（図１０参照）それぞれと連通する配管系統１８４及び１８５に配置される。切替装置１８７は、第４配管系統１８４と負圧発生装置１８０との連通と、第５配管系統１８５と負圧発生装置１８０との連通とを切り替える。また、切替装置１８７は、両方の連通を遮断することもできる。昇降制御部３０８は、負圧発生装置１８０を動作させ、切替装置１８７に連通を切り替えさせることで、チャンバ１３４ｄ４又は１３４ｄ５を増圧又は減圧し、昇降装置１３４ｄを伸縮させる。切替装置１８７の例は、電磁弁等で構成される切替弁である。

【0071】

＜ロボットシステムの第１の動作＞
ロボットシステム１の第１の動作を図１４を参照しつつ説明する。図１４は、実施の形態に係るロボットシステム１の第１の動作の一例を示すフローチャートである。図１５及び図１６はそれぞれ、実施の形態に係るロボットシステム１の第１の動作のうちの一状態を示す側面図である。

【0072】

第１の動作は、床面等の載置面から上方へ離れた位置に存在する物品Ａ１をロボットハンド１３０を用いて移送する動作である。物品Ａ１は、物品Ａ１よりも下方にロボットハンド１３０のベース１３２を位置させることができる高さ位置にあり、例えば、他の物品Ａの上に載せられている。本例では、ロボットシステム１は、上下に一列に積み上げられた物品Ａのうちの最上段の物品Ａ１を移送する。第１の動作は完全自動であり、この動作では、ロボットシステム１は自律的に、撮像装置４００を用いて物品Ａ１の３次元の位置及び姿勢等を検出し、検出結果に基づきロボット１００に各動作を実行させる。

【0073】

ステップＳ１０１において、図１に示すように、ロボットシステム１を管理するユーザは入力装置２００に移送作業の実行の指令を入力し、制御装置３００は当該指令を受け付ける。当該指令は、移送対象の複数の物品Ａが積み上げられた物品Ａの山の位置と、ベルトコンベヤ等の物品Ａの移送先の位置とを含む。当該指令は、物品Ａの構成も含む。

【0074】

次いで、ステップＳ１０２において、制御装置３００は、入力装置２００から受け取る指令に従って、搬送車１６０を動作させ、ロボット１００を物品Ａの山の近傍位置に移動させる。制御装置３００は、記憶部３０９に記憶されている地図の情報を用いてもよい。

【0075】

次いで、ステップＳ１０３において、制御装置３００は、撮像装置４００に物品Ａの山を撮像させる。制御装置３００は、撮像のために必要に応じてロボットハンド１３０の位置及び姿勢を変更する。

【0076】

次いで、ステップＳ１０４において、制御装置３００は、撮像装置４００によって撮像された画像を画像処理することで、移送対象の物品Ａ１の３次元の位置及び姿勢等を検出する。具体的には、制御装置３００は、物品Ａの構成に対応するテンプレートを記憶部３０９から抽出し、当該テンプレートを用いて、上記画像内に写し出される物品Ａを検出する。検出には、テンプレートとのパターンマッチング等の手法が用いられてもよい。さらに、制御装置３００は、物品Ａの山の中の最上段の物品Ａの１つを移送対象の物品Ａ１として検出する。制御装置３００は、上記画像をステレオ処理することで、物品Ａ１の３次元の位置及び姿勢並びに物品Ａ１のサイズ等も検出する。

【0077】

次いで、ステップＳ１０５において、図１５に示すように、制御装置３００は、物品Ａ１の３次元の位置及び姿勢等に基づきロボットアーム１２０を動作させることで、ロボットハンド１３０を物品Ａ１の側方に移動及び接近させる。制御装置３００は、物品Ａ１に対して、水平方向側方からロボットハンド１３０にアプローチさせる。このとき、制御装置３００は、水平方向側方に向いた物品Ａ１の側面Ａ１ａと対向させるように、吸着装置１３４ａａｋを側方から側面Ａ１ａに接近させる。

【0078】

上記過程において、制御装置３００は、ロボットハンド１３０の保持部１３４を、移動可能な範囲内で第２方向Ｄ２での最も端の位置に移動させる。これにより、吸着装置１３４ａａｋが、ロボットハンド１３０のベース１３２の端部１３２ａよりも第２方向Ｄ２へ突出し、側面Ａ１ａと接触しやすい。さらに、制御装置３００は、保持部１３４がベース１３２の上方に位置するようにロボットハンド１３０の姿勢を制御する。さらにまた、制御装置３００は、ベース１３２の摺動材１３６及び１３７の上表面１３６ａ及び１３７ａ（図３参照）が略水平であり且つ物品Ａ１よりも下方に位置するように、ロボットハンド１３０の位置及び姿勢を制御する。

【0079】

なお、制御装置３００は、ロボットハンド１３０の位置制御と、ロボットハンド１３０の姿勢制御と、保持部１３４の移動制御とについて、これらの少なくとも一部がラップするように並行して実行してもよく、別々に順番に実行してもよい。

【0080】

次いで、ステップＳ１０６において、制御装置３００は吸着装置１３４ａａｋに物品Ａ１の側面Ａ１ａを吸着させる。制御装置３００は、吸着装置１３４ａａｋに負圧を発生させ、側面Ａ１ａに近接させる又は接触させる。具体的には、制御装置３００は、物品Ａ１のサイズに基づき、吸着装置群Ｇ１～Ｇ３の中で負圧を発生させる吸着装置群を決定する。図１５の例では、物品Ａ１の側面Ａ１ａのサイズは吸着装置１３４ａａｋの全てが接触できるほど大きいため、制御装置３００は吸着装置群Ｇ１～Ｇ３の全てに負圧を発生させる。制御装置３００は、負圧発生装置１８０を起動させ且つ開閉装置１８１ａ～１８３ａに導通させ、吸着装置群Ｇ１～Ｇ３に側面Ａ１ａを吸着させる。例えば、吸着装置群Ｇ２及びＧ３が接触できないような小さいサイズの側面を有する物品Ａに対して、制御装置３００は第１吸着装置群Ｇ１のみに負圧を発生させる。

【0081】

次いで、ステップＳ１０７において、図１６に示すように、制御装置３００は、保持部１３４をベース１３２に対して第１方向Ｄ１へ移動させることで、物品Ａ１を物品Ａの山から側方へ引き出しロボットハンド１３０上に積載する。具体的には、制御装置３００は、負圧発生装置１８０での負荷の上昇、又は、配管系統１８１～１８３に設けられた圧力センサ（図示せず）の検出負圧力値の上昇等の情報に基づき、吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０での吸着の完了を判定する。吸着完了後、制御装置３００は、ベルト駆動装置１３５を起動し駆動ベルト１３３ｃを駆動させる。駆動ベルト１３３ｃは、搬送面１３３ｃ１と共に保持部１３４を第１方向Ｄ１へ移動させ、保持部１３４及び吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０は、物品Ａ１を第１方向Ｄ１へ引き出し摺動材１３６及び１３７並びに搬送面１３３ｃ１上に載せる。その後、物品Ａ１は、搬送面１３３ｃ１と保持部１３４との双方によって第１方向Ｄ１へさらに移動される。物品Ａ１は、摺動材１３６及び１３７の上表面１３６ａ及び１３７ａ上で滑らかに摺動する。

【0082】

次いで、ステップＳ１０８において、制御装置３００は、ロボットハンド１３０を移動させ、物品Ａ１を物品Ａの山から取り除く。具体的には、制御装置３００は、保持部１３４が、移動可能な範囲内で第１方向Ｄ１での最も端の位置に到達すると、ベルト駆動装置１３５を停止し、ロボットハンド１３０を物品Ａの山から離れる方向に移動させる。さらに、制御装置３００は、物品Ａ１の移送先へロボットハンド１３０を移動させる。本例では、制御装置３００は、ロボットハンド１３０が移送先に到達するまで、吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０での吸着を継続するが、ベルト駆動装置１３５の停止後のいかなるタイミングで吸着を停止してもよい。

【0083】

次いで、ステップＳ１０９において、制御装置３００は、移送先への到達後、ロボットハンド１３０から物品Ａ１を降ろす。具体的には、制御装置３００は、ベルト駆動装置１３５を起動する。駆動ベルト１３３ｃは、搬送面１３３ｃ１と共に保持部１３４を第２方向Ｄ２へ移動させ、保持部１３４は物品Ａ１を第２方向Ｄ２へ押圧する。物品Ａ１は、搬送面１３３ｃ１と保持部１３４とによって、第２方向Ｄ２へ移動され摺動材１３６及び１３７上から降ろされる。

【0084】

＜ロボットシステムの第２の動作＞
ロボットシステム１の第２の動作を図１７を参照しつつ説明する。図１７は、実施の形態に係るロボットシステム１の第２の動作の一例を示すフローチャートである。図１８～図２０はそれぞれ、実施の形態に係るロボットシステム１の第２の動作のうちの一状態を示す側面図である。

【0085】

第２の動作は、床面等の載置面に直接載置されている物品Ａ１をロボットハンド１３０を用いて移送する動作である。物品Ａ１は、物品Ａ１よりも下方にロボットハンド１３０のベース１３２を位置させることができない高さ位置にある。本例では、ロボットシステム１は、他の物品Ａが載せられていない最下段の物品Ａ１を移送する。第２の動作も完全自動である。

【0086】

ステップＳ２０１～Ｓ２０４は、第１の動作のステップＳ１０１～Ｓ１０４と同様である。なお、ステップＳ２０４では、制御装置３００は、撮像装置４００によって撮像された画像を画像処理することで、物品Ａの山の中で最下段の物品Ａの１つを物品Ａ１として検出し、物品Ａ１の３次元の位置及び姿勢並びにサイズ等を検出する。

【0087】

次いで、ステップＳ２０５において、図１８に示すように、制御装置３００は、物品Ａ１の３次元の位置及び姿勢等に基づき、ロボットハンド１３０を、傾斜状態である第１姿勢で物品Ａ１の側面Ａ１ａの側方に接近させ、吸着装置１３４ａａｋを側面Ａ１ａに対向させて接近させる。さらに、制御装置３００は、ベース１３２の端部１３２ａを物品Ａ１の載置面である床面ＦＳに近接させる。第１姿勢では、保持部１３４は、ベース１３２の上方且つ第２方向Ｄ２での最も端の位置にある。第１姿勢では、摺動材１３６及び１３７の上表面１３６ａ及び１３７ａ並びに搬送面１３３ｃ１は、物品Ａ１から離れるに従って床面ＦＳから離れるように傾斜し、ベース１３２の端部１３２ｂは端部１３２ａよりも床面ＦＳから離れている。

【0088】

なお、制御装置３００は、ロボットハンド１３０の位置制御と、ロボットハンド１３０の姿勢制御と、保持部１３４の移動制御とについて、少なくとも一部がラップするように並行して実行してもよく、別々に順番に実行してもよい。

【0089】

次いで、ステップＳ２０６において、制御装置３００は、吸着装置１３４ａａｋに物品Ａ１の側面Ａ１ａを吸着させる。制御装置３００は、第１の動作のステップＳ１０６と同様に、物品Ａ１のサイズに基づき決定した吸着装置群Ｇ１～Ｇ３に吸着させる。

【0090】

次いで、ステップＳ２０７において、図１９に示すように、制御装置３００は、保持部１３４を第３方向Ｄ３へ上昇させることで、物品Ａ１の少なくとも一部を床面ＦＳから持ち上げる。具体的には、制御装置３００は、吸着完了後、昇降装置１３４ｄを起動し、昇降装置１３４ｄは伸長して保持部１３４をベース１３２に対して第３方向Ｄ３へ移動させる。保持部１３４及び吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２０は、側面Ａ１ａを上方へ引っ張り物品Ａ１を持ち上げる。昇降装置１３４ｄの伸長により、側面Ａ１ａの近傍の物品Ａ１の底面は、摺動材１３６及び１３７の上表面１３６ａ及び１３７ａ並びに搬送面１３３ｃ１よりも上方になるまで持ち上げられる。物品Ａ１全体が持ち上げられてもよい。

【0091】

次いで、ステップＳ２０８において、図２０に示すように、制御装置３００は、昇降装置１３４ｄの伸長完了後、第１の動作のステップＳ１０７と同様に、保持部１３４を第１方向Ｄ１へ移動させ物品Ａ１を側方へ引き出す。物品Ａ１の底面が持ち上げられているため、保持部１３４は物品Ａ１を摺動材１３６及び１３７上にスムーズに載せることができる。さらに、ステップＳ２０９及びＳ２１０は、第１の動作のステップＳ１０８及びＳ１０９と同様である。

【0092】

なお、制御装置３００は、第１の動作と第２動作とを組み合わせて実行してもよい。例えば、制御装置３００は、第１の動作のステップＳ１０３～Ｓ１０９と、第２の動作のステップＳ２０３～Ｓ２１０とをそれぞれ繰り返して実行することで、物品Ａの山の物品Ａを順次自動で移送してもよい。

【0093】

＜効果等＞
上述のような実施の形態に係るロボットハンド１３０は、物品Ａを保持し且つ第１方向Ｄ１に移動する保持部１３４と、物品Ａを載せることができる搬送面１３３ｃ１を有し且つ第１方向Ｄ１に搬送面１３３ｃ１を移動させるように駆動する駆動ベルト１３３ｃと、駆動ベルト１３３ｃを駆動するベルト駆動装置１３５とを備える。保持部１３４は、第１方向Ｄ１に移動することで、保持している物品Ａを搬送面１３３ｃ１上に載せるように構成される。

【0094】

上記構成によると、保持部１３４は、物品Ａを保持した状態で第１方向Ｄ１に移動することで、物品Ａを搬送面１３３ｃ１上に載せることができる。搬送面１３３ｃ１上の物品Ａは、駆動ベルト１３３ｃによってロボットハンド１３０上にさらに引き込まれる。保持部１３４及び搬送面１３３ｃ１の移動方向はいずれも第１方向Ｄ１であるため、ロボットハンド１３０は、保持部１３４と駆動ベルト１３３ｃとを共同させて物品Ａをロボットハンド１３０上に載せることができる。さらに、ロボットハンド１３０は、第１方向Ｄ１が物品Ａの側方となるように配置されることで、物品Ａに対して側方からアプローチし当該物品Ａを側方（第１方向Ｄ１）に引き出して搬送することができる。

【0095】

また、保持部１３４は、搬送面１３３ｃ１と共に移動するように駆動ベルト１３３ｃに固定されてもよい。上記構成によると、保持部１３４を移動させるための構成の簡略化が可能である。さらに、保持部１３４と駆動ベルト１３３ｃとは、同じ動きで一緒に物品Ａを移動させることができる。

【0096】

また、保持部１３４は、第１方向Ｄ１と反対方向である第２方向Ｄ２に存在する物品Ａを保持するように指向されていてもよい。上記構成によると、保持部１３４は、第２方向Ｄ２に位置する物品Ａを保持し第１方向Ｄ１へ引っ張るように移動させる。よって、保持部１３４による物品Ａの移動が容易になる。

【0097】

また、保持部１３４は、物品Ａを付着させることで保持する付着部１３４ａを有してもよい。さらに、付着部１３４ａは、物品Ａを吸着する吸着装置１３４ａａｋを含んでもよい。上記構成によると、保持部１３４は、付着部１３４ａに物品Ａを付着させることで当該物品Ａを保持することができる。そして、付着部１３４ａは、吸着装置１３４ａａｋを備えることで、物品Ａの表面に与える損傷等の影響を低減した付着を可能にする。

【0098】

また、付着部１３４ａは、複数の吸着装置１３４ａａｋを含んでもよい。複数の吸着装置１３４ａａｋを構成する吸着装置群Ｇ１～Ｇ３はそれぞれ、配管系統１８１～１８３を介して負圧発生装置１８０と接続され、負圧発生装置１８０が発生する負圧によって物品Ａを吸着してもよい。さらに、負圧発生装置１８０は、配管系統１８１～１８３の少なくとも１つを選択して負圧を発生させてもよい。例えば、吸着装置群Ｇ１～Ｇ３のいずれにおいても、一部の吸着装置１３４ａａｋが物品Ａの表面と接触できない場合、その全ての吸着装置１３４ａａｋが有効な負圧を発生できないことがある。上記構成では、物品Ａにおける吸着される表面のサイズ及び形状等に応じて、物品Ａの表面を吸着する吸着装置１３４ａａｋを変更できるため、効果的な吸着が可能である。

【0099】

また、付着部１３４ａの複数の吸着装置１３４ａａｋは、駆動ベルト１３３ｃの搬送面１３３ｃ１と交差する方向で搬送面１３３ｃ１に接近する方向及び離れる方向に配列され、搬送面１３３ｃ１から遠位の吸着装置１３４ａａｋは、搬送面１３３ｃ１から近位の吸着装置１３４ａａｋよりも、第１方向Ｄ１に配置されてもよい。例えば、第１の動作では、ロボットハンド１３０は、搬送面１３３ｃ１が物品Ａ１の側面Ａ１ａに対して略垂直となる姿勢で、物品Ａの山から物品Ａ１を引き出す。第２の動作では、ロボットハンド１３０は、搬送面１３３ｃ１が物品Ａ１の側面Ａ１ａに対して垂直な状態から傾斜した状態である姿勢で、物品Ａ１を引き出す。複数の吸着装置１３４ａａｋが上記のように配置されることで、ロボットハンド１３０は、第１の動作及び第２の動作の両方で、多くの吸着装置１３４ａａｋに側面Ａ１ａを吸着させることができる。

【0100】

また、実施の形態に係るロボットハンド１３０は、保持部１３４を、搬送面１３３ｃ１と交差する方向で搬送面１３３ｃ１に接近する方向及び離れる方向（例えば、第３方向Ｄ３及び第４方向Ｄ４）に移動させる昇降装置１３４ｄを備えてもよい。上記構成によると、昇降装置１３４ｄは、保持部１３４に保持されている物品Ａの底面の少なくとも一部が搬送面１３３ｃ１よりも上方に位置するように、保持部１３４を上昇できる。よって、物品Ａの搬送面１３３ｃ１上への移動が円滑になる。

【0101】

また、実施の形態に係るロボット１００は、ロボットハンド１３０と、ロボットハンド１３０が端部に接続されたロボットアーム１２０と、ロボットハンド１３０のベルト駆動装置１３５及び昇降装置１３４ｄの動作と、ロボットアーム１２０のアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の動作とを制御する制御装置３００とを備える。上記構成によると、実施の形態に係るロボットハンド１３０と同様の効果が得られる。さらに、ロボット１００は、ロボットアーム１２０を用いて、物品Ａに対するロボットハンド１３０の位置及び姿勢を最適に制御することができる。

【0102】

また、実施の形態に係るロボット１００において、ベルト駆動装置１３５及びアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６は、サーボモータを含み、制御装置３００は、ベルト駆動装置１３５及びアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６のサーボモータの動作を、協調させて制御してもよい。なお、制御装置３００は、少なくとも１つのプロセッサを含み、単一のプロセッサが、ベルト駆動装置１３５のサーボモータの動作とアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６のサーボモータの動作とを制御してもよい。上記構成によると、ロボット１００は、例えば、駆動ベルト１３３ｃを駆動させつつロボットアーム１２０を動作させるように、複数の動作を協調させて実行することができる。さらに、単一のプロセッサが、ロボットハンド１３０及びロボットアーム１２０の全てのサーボモータの動作を制御するため、各サーボモータの動作の協調を円滑に且つ容易に実現することが可能になる。

【0103】

また、実施の形態に係るロボット１００は、付着部１３４ａの吸着装置１３４ａａｋと接続された負圧発生装置１８０を備え、制御装置３００は負圧発生装置１８０の動作を制御してもよい。上記構成によると、ロボット１００は、物品Ａを負圧により吸着することでロボットハンド１３０上に載せることができる。

【0104】

また、実施の形態に係るロボット１００は、撮像装置４００を備えてもよい。さらに、制御装置３００は、撮像装置４００によって撮像された物品Ａを写し出す画像に基づき、物品Ａのサイズを推定し、推定された物品Ａのサイズに対応して、配管系統１８１～１８３の少なくとも１つを選択して負圧発生装置１８０に負圧を発生させてもよい。なお、配管系統１８１～１８３はそれぞれ、吸着装置群Ｇ１～Ｇ３と負圧発生装置１８０とを接続してもよい。上記構成によると、ロボット１００は、撮像装置４００によって撮像された画像に基づき、物品Ａに応じて、負圧を発生させる吸着装置１３４ａａｋを自動で決定することができる。

【0105】

また、実施の形態に係るロボット１００の制御装置３００は、撮像装置４００によって撮像された物品Ａを写し出す画像に基づき、物品Ａに対するロボットハンド１３０の位置及び姿勢を制御してもよい。上記構成によると、ロボット１００は、物品Ａに応じて、ロボットハンド１３０の位置及び姿勢を自動で最適に制御することができる。

【0106】

＜変形例１＞
変形例１に係るロボットハンド１３０Ａを説明する。変形例１に係るロボットハンド１３０Ａは、保持部１３４を移動させる移動装置１３３Ａを、ベルト駆動機構１３３とは別に備える点で、実施の形態と異なる。以下、変形例１について、実施の形態と異なる点を中心に説明し、実施の形態と同様の点の説明を適宜省略する。

【0107】

図２１は、変形例１に係るロボットハンド１３０Ａの構成の一例を図４と同様に示す斜視図である。図２１に示すように、ロボットハンド１３０Ａは、保持部１３４の移動装置１３３Ａを備え、保持部１３４は駆動ベルト１３３ｃに固定されていない。移動装置１３３Ａは、ネジ孔部材１３３Ａ１と、棒ネジ１３３Ａ２と、減速装置１３３Ａ３と、ネジ駆動装置１３３Ａ４とを備える。移動装置１３３Ａは第２駆動装置の一例である。

【0108】

ネジ孔部材１３３Ａ１は、第１方向Ｄ１に延びる雌ネジ孔を有し、保持部１３４の固定部１３４ｃの基板１３４ｃ１に固定されている。ネジ孔部材１３３Ａ１の例は、ボールナットである。本変形例では、スライドガイド１３４ｃ３ｂが設けられず、スライドガイド１３４ｃ３ｂの位置に、ネジ孔部材１３３Ａ１が配置されている。

【0109】

棒ネジ１３３Ａ２は、第１方向Ｄ１に延び、ネジ孔部材１３３Ａ１の雌ネジ孔と螺合する。本変形例では、ベース１３２のベースガイド１３２ｄが設けられず、ベースガイド１３２ｄの位置に、棒ネジ１３３Ａ２が配置されている。

【0110】

ネジ駆動装置１３３Ａ４は、収容空間１３１ａ１内に配置され、減速装置１３３Ａ３を介して棒ネジ１３３Ａ２と接続される。ネジ駆動装置１３３Ａ４は、電力を動力源とし、電気モータとしてサーボモータを有し、制御装置３００によって制御される。減速装置１３３Ａ３は、ネジ駆動装置１３３Ａ４のサーボモータの回転速度を減速し且つ回転駆動力を増加させて、当該回転駆動力を棒ネジ１３３Ａ２に伝達する。ネジ駆動装置１３３Ａ４は、棒ネジ１３３Ａ２をネジ回転の方向に回転駆動することができる。

【0111】

移動装置１３３Ａは、ネジ機構を構成し、ネジ駆動装置１３３Ａ４の回転駆動力によって棒ネジ１３３Ａ２を回転駆動し、棒ネジ１３３Ａ２に螺合するネジ孔部材１３３Ａ１を、棒ネジ１３３Ａ２の軸方向である方向Ｄ１又はＤ２に移動させる。よって、移動装置１３３Ａは、保持部１３４を方向Ｄ１及びＤ２に移動させる。

【0112】

上述のような変形例１に係るロボットハンド１３０Ａによると、実施の形態と同様の効果が得られる。なお、移動装置１３３Ａは、ベースガイド１３２ｃの位置、又は、ベースガイド１３２ｃ及び１３２ｄとは別の位置に設けられてもよい。２つ以上の移動装置１３３Ａが設けられてもよい。移動装置１３３Ａの数量及び位置は、いかなる数量及び位置であってもよい。また、ベルト駆動装置１３５のサーボモータ１３５ａが、ネジ駆動装置１３３Ａ４の機能を兼ねてもよい。また、移動装置１３３Ａは、ネジ機構に限定されず、保持部１３４を方向Ｄ１及びＤ２に移動できればよい。例えば、移動装置１３３Ａは、空気圧、油圧若しくは電動のシリンダ、又は電動リニアアクチュエータ等で構成されてもよい。

【0113】

＜変形例２＞
変形例２に係るロボットハンド１３０Ｂを説明する。変形例２に係るロボットハンド１３０Ｂは、保持部１３４の付着部１３４ａの指向方向を変える指向装置１３４Ｂを備える点で、実施の形態及び変形例１と異なる。以下、変形例２について、実施の形態及び変形例１と異なる点を中心に説明し、実施の形態及び変形例１と同様の点の説明を適宜省略する。

【0114】

図２２は、変形例２に係るロボットハンド１３０Ｂの構成の一例を図９と同様に示す背面図である。図２２に示すように、ロボットハンド１３０Ｂは、保持部１３４の固定部１３４ｃに、第４駆動装置の一例である指向装置１３４Ｂを備える。指向装置１３４Ｂは、２軸のジンバル状の構成を有し、保持部１３４の支持体１３４ｂをヨーイング方向及びピッチング方向に旋回させることができる。ヨーイング方向は、第３方向Ｄ３の軸を中心とする回転方向であり、ピッチング方向は第３方向Ｄ３と垂直な方向の軸を中心とする回転方向である。

【0115】

指向装置１３４Ｂは、ヨー回転軸１３４Ｂ１と、ヨー回転駆動装置１３４Ｂ２と、台座部材１３４Ｂ３と、ピッチ回転軸１３４Ｂ４と、ピッチ回転駆動装置１３４Ｂ５と、支持部材１３４Ｂ６とを備える。

【0116】

ヨー回転軸１３４Ｂ１は、固定部１３４ｃの基板１３４ｃ１の表面１３４ｃ１ａから第３方向Ｄ３へ延びる回転自在な軸であり、その軸心方向が第３方向Ｄ３である。ヨー回転駆動装置１３４Ｂ２は、基板１３４ｃ１内に埋め込まれ、ヨー回転軸１３４Ｂ１をその軸心を中心に回転駆動する。ヨー回転駆動装置１３４Ｂ２は、電力を動力源とし、電気モータとしてサーボモータを有し、制御装置３００によって制御される。

【0117】

台座部材１３４Ｂ３は、ヨー回転軸１３４Ｂ１に対して第３方向Ｄ３に配置されている。台座部材１３４Ｂ３は、ヨー回転軸１３４Ｂ１と一体に回転するように接続された基板１３４Ｂ３ａと、基板１３４Ｂ３ａから第３方向Ｄ３に延びる２つの軸支持部１３４Ｂ３ｂとを含む。台座部材１３４Ｂ３は、基板１３４ｃ１に対してヨーイング方向に旋回可能である。

【0118】

支持部材１３４Ｂ６は、実施の形態における基板１３４ｃ１と同様の構成を有する。支持部材１３４Ｂ６は、第３方向Ｄ３の上面において、昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂと、昇降装置１３４ｄのロッド１３４ｄ３（図７参照）と接続されている。基板１３４ｃ１は、昇降ガイド１３４ｃ４ａ及び１３４ｃ４ｂ、並びにロッド１３４ｄ３と分離されている。

【0119】

２つのピッチ回転軸１３４Ｂ４は、２つの軸支持部１３４Ｂ３ｂと支持部材１３４Ｂ６とを回転可能に接続する。２つのピッチ回転軸１３４Ｂ４の軸心は、第３方向Ｄ３と垂直な方向の同軸である。支持部材１３４Ｂ６は、台座部材１３４Ｂ３に対してピッチング方向に旋回可能である。ピッチ回転駆動装置１３４Ｂ５は、軸支持部１３４Ｂ３ｂに配置され、ピッチ回転軸１３４Ｂ４をその軸心を中心に回転駆動する。ピッチ回転駆動装置１３４Ｂ５は、電力を動力源とし、電気モータとしてサーボモータを有し、制御装置３００によって制御される。

【0120】

指向装置１３４Ｂは、ヨー回転駆動装置１３４Ｂ２及びピッチ回転駆動装置１３４Ｂ５の回転駆動力によって、ベース１３２を基準とする付着部１３４ａ及び支持体１３４ｂの向きを、ヨーイング方向及びピッチング方向の任意の向きに変えることができる。

【0121】

上述のような変形例２に係るロボットハンド１３０Ｂによると、実施の形態と同様の効果が得られる。また、指向装置１３４Ｂは、付着部１３４ａの指向方向を変えることができるため、吸着装置１３４ａａｋを物品Ａの表面に確実に接触させ吸着させることができる。なお、指向装置１３４Ｂは、２軸を中心する回転方向に指向方向を変えるように構成されるが、これに限定されない。指向装置１３４Ｂは、１軸を中心する回転方向、又は、３軸以上を中心とする回転方向に指向方向を変えるように構成されてもよい。指向装置１３４Ｂの構成は、ジンバルに限定されず、指向方向を変えることができればよい。変形例２に係るロボットハンド１３０Ｂの構成を変形例１に適用してもよい。

【0122】

＜変形例３＞
変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃを説明する。変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃは、撮像装置４００が保持部１３４Ｃに配置される点で、実施の形態及び変形例１～２と異なる。以下、変形例３について、実施の形態及び変形例１～２と異なる点を中心に説明し、実施の形態及び変形例１～２と同様の点の説明を適宜省略する。

【0123】

図２３は、変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃの構成の一例を図３と同様に示す斜視図である。図２４は、変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃの構成の一例を図５と同様に示す斜視図である。図２３及び図２４に示すように、ロボットハンド１３０Ｃは、保持部１３４Ｃを備え、保持部１３４Ｃは、実施の形態の保持部１３４と同様に、駆動ベルト１３３ｃに固定される。

【0124】

撮像装置４００は、保持部１３４Ｃの支持体１３４Ｃｂに配置され、支持体１３４Ｃｂと一緒に方向Ｄ１及びＤ２に移動可能である。支持体１３４Ｃｂは、矩形平板状の第１部分１３４Ｃｂ１と、逆Ｕ字型の枠状の第２部分１３４Ｃｂ２と、２つの第３部分１３４Ｃｂ３とを含む。第２部分１３４Ｃｂ２は、第１部分１３４Ｃｂ１に対して第３方向Ｄ３に位置する。第３部分１３４Ｃｂ３は、第１部分１３４Ｃｂ１及び第２部分１３４Ｃｂ２に対して第１方向Ｄ１に位置し、第１部分１３４Ｃｂ１と第２部分１３４Ｃｂ２とを連結する。撮像装置４００は、第１部分１３４Ｃｂ１と第２部分１３４Ｃｂ２との間に形成される開口１３４Ｃｂ４内に配置され、第３部分１３４Ｃｂ３によって支持される。撮像装置４００は、第２方向Ｄ２に向かって指向される。撮像装置４００の視野は、保持部１３４Ｃが方向Ｄ１及びＤ２のいかなる位置であっても保持部１３４Ｃによって遮られない。

【0125】

図２５は、第１方向Ｄ１で見たときの図２３の保持部１３４Ｃを図８と同様に示す正面図である。図２５に示すように、保持部１３４Ｃは、実施の形態の保持部１３４と同様に、付着部１３４Ｃａを支持体１３４Ｃｂの上に有する。付着部１３４Ｃａは、第２方向Ｄ２に方向付けられた複数の吸着装置１３４ａａｋを含み、具体的には、２３個の吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２３を含む。吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ１４は、第１部分１３４Ｃｂ１に配置され、第５方向Ｄ５の３つの行を形成するように配列される。吸着装置１３４ａａ１５～１３４ａａ２３は、第２部分１３４Ｃｂ２に配置され、第２部分１３４Ｃｂ２に沿って逆Ｕ字状に１列に配列される。吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２３は、撮像装置４００の視野を遮らないように、撮像装置４００の向きである第２方向Ｄ２と交差する方向、具体的には直交する方向で撮像装置４００の周囲に配置される。

【0126】

第１部分１３４Ｃｂ１上において方向Ｄ５及びＤ６での中央から第５方向Ｄ５に配置される吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ７は、破線により囲まれるように第１吸着装置群Ｇ１を構成し、第１配管系統１８１と連通する。上記中央から第６方向Ｄ６に配置される吸着装置１３４ａａ８～１３４ａａ１４は、破線により囲まれるように第２吸着装置群Ｇ２を構成し、第２配管系統１８２と連通する。吸着装置１３４ａａ１５～１３４ａａ２３は、第３吸着装置群Ｇ３を構成し、第３配管系統１８３と連通する。制御装置３００は、移送対象の物品Ａの形状及びサイズ等に対応して、負圧を発生させる吸着装置群Ｇ１～Ｇ３を選択し得る。

【0127】

上述のようなロボットハンド１３０Ｃは、様々な形状及びサイズの物品Ａを積載し移送することができる。図２６～図２８は、変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃ上での物品Ａの積載状態の一例を示す正面図である。図２６に示すように、対象物品Ａが方向Ｄ５及びＤ６の水平方向に支持体１３４Ｃｂ以上の幅を有し且つ方向Ｄ３及びＤ４の鉛直方向に支持体１３４Ｃｂよりも小さい高さを有する場合、制御装置３００は、第１吸着装置群Ｇ１及び第２吸着装置群Ｇ２のペアに負圧を発生させた状態で当該物品Ａを吸着し積載するように、ロボットハンド１３０Ｃに動作させる。

【0128】

対象物品Ａが水平方向及び鉛直方向に支持体１３４Ｃｂ以上の幅及び高さを有する場合、制御装置３００は、第１吸着装置群Ｇ１～第３吸着装置群Ｇ３の全てに負圧を発生させた状態で当該物品Ａを吸着し積載するように、ロボットハンド１３０Ｃに動作させる。例えば、図２７に示すように、対象物品が図２６に示す物品Ａであり且つ上下に積まれた２つの当該物品Ａである場合も、制御装置３００は、第１吸着装置群Ｇ１～第３吸着装置群Ｇ３の全てに負圧を発生させた状態でロボットハンド１３０Ｃに２つの当該物品Ａを吸着させ積載させる。

【0129】

図２８に示すように、対象物品Ａが水平方向に支持体１３４Ｃｂよりも小さい幅を有し且つ鉛直方向に支持体１３４Ｃｂ以上の高さを有する場合、制御装置３００は、第１吸着装置群Ｇ１及び第３吸着装置群Ｇ３のペア又は第２吸着装置群Ｇ２及び第３吸着装置群Ｇ３のペアに負圧を発生させた状態で当該物品Ａを吸着し積載するように、ロボットハンド１３０Ｃに動作させる。例えば、制御装置３００は、方向Ｄ５及びＤ６で移送対象の物品Ａに隣接するスペースの大きさに応じて、負圧を発生させるペアを決定してもよい。なお、本変形例では、吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２３には逆止弁が設けられており、当該吸着装置からの負圧のリークが防がれる。

【0130】

また、図２４及び図２５に示すように、ロボットハンド１３０Ｃのベース１３２の端部１３２ａには、切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆが形成されている。切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆは、ベース１３２を方向Ｄ３及びＤ４に貫通し且つ端部１３２ａから第１方向Ｄ１へ延びるように、ベース１３２の一部を切り欠く。切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆは、端部１３２ａから第１方向Ｄ１へ延びる細長いスリット状の形状を有する。切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆは、方向Ｄ５及びＤ６で互いから離れて配置される。切り欠き部１３２ｅは、駆動ベルト１３３ｃとベースガイド１３２ｃとの間に配置され、切り欠き部１３２ｆは、駆動ベルト１３３ｃとベースガイド１３２ｄとの間に配置される。このようなベース１３２は、端部１３２ａ付近で櫛状の形状を有する。切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆは、ロボットハンド１３０Ｃに積載された物品Ａを降ろすときに用いられる。

【0131】

図２９及び図３０は、積載物品Ａを降ろすための変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃの動作の一例を示す斜視図である。図２９に示すように、ロボットシステム１において、受付装置５００が配置され、受付装置５００は、ロボットハンド１３０Ｃから積載物品Ａを受け取る。本変形例では、受付装置５００は、ロボットシステム１に構成要素として含まれるが、これに限定されない。

【0132】

受付装置５００の構成は、特に限定されず、ロボットハンド１３０Ｃからその積載物品Ａを受け取ることができるように構成されればよい。本変形例では、受付装置５００は、物品Ａを搬送することができる搬送装置であり、具体的には、コンベヤである。受付装置５００は、いわゆるローラコンベヤであり、搬送方向ＴＤに並ぶ複数のローラ５０１と、各ローラ５０１を回転自在に支持する枠体５０２と、床面等の支持面上で枠体５０２を支持する支持台５０３とを含む。各ローラ５０１の回転軸は、搬送方向ＴＤと垂直である水平方向に延びる。複数のローラ５０１は、搬送方向ＴＤに向かって次第に高さが低くなる傾斜面を形成するように互いに異なる高さで配置される。物品Ａは、複数のローラ５０１上に載置されると、重力の作用により、複数のローラ５０１を回転させつつ搬送方向ＴＤへ移動する。複数のローラ５０１は物品Ａの摺動抵抗を極めて低くする。

【0133】

受付装置５００は、搬送方向ＴＤでの枠体５０２の上流端に、突出部５０４及び５０５を含む。突出部５０４及び５０５は、搬送方向ＴＤと反対方向に枠体５０２から延びる柱状の形状を有し、枠体５０２又は支持台５０３に固定され支持される。突出部５０４及び５０５は、それぞれの上部に、搬送方向ＴＤに並び且つ回転自在である複数のローラ５０４ａ及び５０５ａを有する。各ローラ５０４ａ及び５０５ａの回転軸の方向は、各ローラ５０１の回転軸の方向と同じである。複数のローラ５０４ａ及び５０５ａはそれぞれ、複数のローラ５０１によって形成される傾斜面と同様の傾斜方向及び傾斜量の傾斜面を形成するように互いに異なる高さで配置される。複数のローラ５０４ａ及び５０５ａによって形成される傾斜面と、複数のローラ５０１によって形成される傾斜面とは、連続する傾斜面を形成するが、互いの間に段差を有してもよく、異なる傾斜方向及び／又は傾斜量を有してもよい。なお、ローラ５０４ａ及び５０５ａは必須ではなく、例えば、突出部５０４及び５０５が平坦な上面を有してもよい。

【0134】

突出部５０４及び５０５はそれぞれ、ロボットハンド１３０Ｃのベース１３２の切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆを方向Ｄ５及びＤ６に通過することができる形状及びサイズを有し、例えば、切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆに近似する形状及びサイズを有してもよい。突出部５０４及び５０５は、方向Ｄ５及びＤ６での切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆの間隔と同様の間隔で配置される。本変形例では、突出部５０４及び５０５の搬送方向ＴＤでの長さは、第１方向Ｄ１での切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆの長さ以上であるが、これに限定されない。

【0135】

ロボットハンド１３０Ｃのベース１３２上に積載された物品Ａを受付装置５００に降ろす場合、制御装置３００は、以下のような制御を実行する。図２９に示すように、制御装置３００は、切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆそれぞれが突出部５０４及び５０５の上方に位置し且つ切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆの窪み方向が突出部５０４及び５０５の突出方向と一致するように、ロボットハンド１３０Ｃを位置決めする。このとき、制御装置３００は、ロボットハンド１３０Ｃの摺動材１３６及び１３７の上表面１３６ａ及び１３７ａが、複数のローラ５０４ａ及び５０５ａと同様の傾斜方向及び傾斜量で傾斜するように、ロボットハンド１３０Ｃの姿勢を調節してもよい。

【0136】

次いで、図３０に示すように、制御装置３００は、ロボットハンド１３０Ｃを鉛直下方へ下降させる。突出部５０４及び５０５はそれぞれ、切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆに下方から挿入され、その後、切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆから上方に突出し、物品Ａの底面に当接し物品Ａを下方から支持する。制御装置３００は、物品Ａの底面が摺動材１３６及び１３７から離れる所定の高さ位置までロボットハンド１３０Ｃを下降させた後に、ロボットハンド１３０Ｃを第１方向Ｄ１へ移動させて受付装置５００から退避させ、ロボットハンド１３０Ｃ上から物品Ａを取り除く。

【0137】

物品Ａの底面は、複数のローラ５０４ａ及び５０５ａと複数のローラ５０１とによって支持される。物品Ａは、重力の搬送方向ＴＤの分力の作用によって、搬送方向ＴＤに摺動する。

【0138】

上述のようなロボットハンド１３０Ｃは、保持部１３４Ｃを第２方向Ｄ２へスライドさせずに、物品Ａを受付装置５００に降ろすことができ、物品Ａを降ろすための時間の短縮を可能にする。吸着装置１３４ａａｋによる物品Ａの吸着を解除するタイミングは、ロボットハンド１３０Ｃを所定の高さ位置まで下降するまでのいかなるタイミングであってもよい。

【0139】

上述のような変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃによると、実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、撮像装置４００は、保持部１３４Ｃと一緒に移動するように保持部１３４Ｃに配置されるため、撮像装置４００の視野が、保持部１３４Ｃの位置にかかわらず保持部１３４Ｃによって遮られることが抑えられる。さらに、複数の吸着装置１３４ａａ１～１３４ａａ２３は、撮像装置４００の撮像方向と交差する方向で撮像装置４００の周囲に配置されるため、撮像装置４００の視野を遮ることを抑えることができる。よって、撮像装置４００による確実な物品Ａの撮像が可能になる。

【0140】

変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃは、ロボットアーム１２０によって受付装置５００へ向かって下降されることで、切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆに下方から突出部５０４及び５０５を挿入し、ベース１３２に載せられた物品Ａを突出部５０４及び５０５に支持させることができるように構成されてもよい。これにより、ロボットハンド１３０Ｃは、物品Ａを受付装置５００に降ろすときに、保持部１３４Ｃを第２方向Ｄ２に移動させて物品Ａを押し出す必要がない。よって、ロボットハンド１３０Ｃの動作の簡略化及び迅速化が可能になる。さらに、突出部５０４及び５０５は、ベース１３２の内方に向かって第１方向Ｄ１に延びるため、ベース１３２上の物品Ａを広い領域で安定して支持することができる。

【0141】

変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃは２つの切り欠き部１３２ｅ及び１３２ｆを備え、受付装置５００は２つの突出部５０４及び５０５を備えるが、切り欠き部及び突出部の数量は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。さらに、切り欠き部の数量と突出部の数量とは異なっていてもよい。例えば、制御装置３００は、ベース１３２上での物品Ａの積載状態に対応して、突出部が通過する切り欠き部と、切り欠き部を通過する突出部とを選択してもよい。

【0142】

変形例３では、ローラ５０１、５０４ａ及び５０５ａは、駆動力が付与されずに自由に回転するように構成されるが、駆動装置によって駆動力が付与されるように構成されてもよい。これにより、受付装置５００は物品Ａを容易且つ確実に搬送することができる。コンベヤとしての受付装置５００はベルトコンベヤであってもよい。

【0143】

変形例３に係るロボットハンド１３０Ｃの構成を変形例１及び２に適用してもよい。

【0144】

＜その他の実施の形態＞
以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態及び変形例に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態及び変形例に施したもの、及び、異なる実施の形態及び変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。

【0145】

例えば、実施の形態及び変形例では、ロボット１００は、１つのロボットアーム１２０と、１つのロボットハンド１３０，１３０Ａ～１３０Ｃとを備えるように構成されるが、これに限定されない。例えば、ロボット１００は、２つ以上のロボットアーム１２０及びロボットハンド１３０，１３０Ａ～１３０Ｃを備えてもよい。ロボット１００は、２つ以上のロボットアーム１２０及びロボットハンド１３０，１３０Ａ～１３０Ｃを協働させて物品Ａを搬送するように構成されてもよい。

【0146】

また、実施の形態及び変形例では、保持部１３４，１３４Ｃは、物品Ａを付着させることで当該物品Ａを保持する付着部１３４ａ，１３４Ｃａを備えるが、物品Ａを保持するための保持部の構成はこれに限定されない。保持部は、物品Ａを保持し搬送面１３３ｃ１上に移動できればよく、例えば、把持、挟持、係合、掬い上げ、吊り下げ、又は磁力等により物品Ａを保持するように構成されてもよい。

【0147】

また、実施の形態及び変形例では、付着部１３４ａ，１３４Ｃａは吸着装置１３４ａａｋで構成されるが、これに限定されない。例えば、付着部１３４ａ，１３４Ｃａは、粘着力により物品Ａを付着させるように構成されてもよい。又は、付着部１３４ａ，１３４Ｃａは、可撓性を有するゴム又は樹脂等で構成される吸盤を備え、吸盤を押し付けることで物品Ａを吸着してもよい。さらに、吸着力の増加のために、吸盤の吸着面の空気を吸い出す機構が設けられてもよい。

【0148】

また、実施の形態及び変形例では、保持部１３４，１３４Ｃの複数の吸着装置１３４ａａｋは、３つの吸着装置群Ｇ１～Ｇ３に区分けされるが、これに限定されない。複数の吸着装置１３４ａａｋは、１つの吸着装置群を構成してもよく、２つの吸着装置群に区分けされてもよく、４つ以上の吸着装置群に区分けされてもよい。そして、各吸着装置群が、互いに異なる配管系統を介して負圧発生装置１８０と接続されてもよい。

【0149】

また、実施の形態及び変形例では、制御装置３００は、撮像装置４００によって撮像された画像を用いて、物品Ａの３次元の位置及び姿勢等を検出するが、これに限定されない。例えば、ロボットハンド１３０等に、対象物までの距離を計測するセンサが設けられてもよい。制御装置３００は、当該センサの計測距離を用いて、物品Ａの位置等を検出してもよい。上記センサの例は、光電センサ、レーザセンサ及び超音波センサ等である。

【0150】

また、本開示の技術は、搬送方法であってもよい。例えば、本開示の一態様に係る搬送方法は、本開示の一態様に係るロボットを用いて物品を搬送する搬送方法であって、前記ロボットアームに前記ロボットハンドの前記保持部を前記物品に接近させて、前記保持部に前記物品を保持させ、前記ロボットハンドに、前記物品を保持する前記保持部を前記第１方向に移動させつつ、前記第１方向に前記搬送面を移動させるように前記駆動ベルトを駆動させ、前記物品を前記搬送面の上に移動させる。上記方法によれば、本開示に係るロボットハンドと同様の効果が得られる。

【0151】

また、本開示の一態様に係る搬送方法は、本開示の一態様に係るロボットを用いて載置面に載置された物品を搬送する搬送方法であって、前記ロボットハンドは、前記搬送面と交差する方向で前記搬送面に接近する方向及び離れる方向に前記保持部を移動させる第３駆動装置をさらに備え、前記ロボットアームに、前記ロボットハンドの姿勢を、前記物品から離れるに従って前記載置面から離れるように前記搬送面が傾斜する第１姿勢にさせ、前記ロボットアームに前記第１姿勢の前記ロボットハンドの前記保持部を前記物品に接近させて、前記保持部に前記物品を保持させ、前記ロボットハンドに、前記物品を保持する前記保持部を前記搬送面から離れる方向に移動させ、前記ロボットハンドに、前記搬送面から離れる方向に移動させた前記保持部を前記第１方向に移動させつつ、前記第１方向に前記搬送面を移動させるように前記駆動ベルトを駆動させ、前記物品を前記搬送面の上に移動させる。上記方法によれば、本開示に係るロボットハンドと同様の効果が得られる。さらに、搬送面を物品よりも下方にすることができない物品の搬送が可能になる。

【0152】

また、本開示の一態様に係る搬送方法は、本開示の一態様に係るロボットシステムを用いて物品を搬送する搬送方法であって、前記ロボットアームに前記ロボットハンドの前記保持部を前記物品に接近させて、前記保持部に前記物品を保持させ、前記ロボットハンドに、前記物品を保持する前記保持部を前記第１方向に移動させつつ、前記第１方向に前記搬送面を移動させるように前記駆動ベルトを駆動させ、前記物品を前記搬送面の上に移動させ、前記ロボットアームに、前記ベースの前記少なくとも１つの切り欠き部が前記受付装置の前記少なくとも１つの突出部の上方に位置するように、前記ロボットハンドを移動させ、前記ロボットアームに、前記少なくとも１つの切り欠き部に下方から前記少なくとも１つの突出部を挿入するように、前記ロボットハンドを下降させ、前記ロボットアームに、前記物品を前記少なくとも１つの突出部上に載せた状態で前記受付装置から退避するように前記ロボットハンドを移動させる。上記方法によれば、本開示に係るロボットハンドと同様の効果が得られる。さらに、ロボットハンドの動作の簡略化及び迅速化が可能になる。

【0153】

上述のような搬送方法は、実施の形態に係る制御装置３００によって実現されてもよい。具体的には、搬送方法は、例えば、ＣＰＵ、ＬＳＩなどの回路、ＩＣカード又は単体のモジュール等によって、実現されてもよい。

【符号の説明】

【0154】

１ ロボットシステム
１００ ロボット
１２０ ロボットアーム
１３０，１３０Ａ～１３０Ｃ ロボットハンド
１３３Ａ 移動装置（第２駆動装置）
１３３ｃ 駆動ベルト
１３３ｃ１ 搬送面
１３４，１３４Ｃ 保持部
１３４Ｂ 指向装置（第４駆動装置）
１３４ａ，１３４Ｃａ 付着部
１３４ａａ１～１３４ａａ２３，１３４ａａｋ 吸着装置
１３４ｄ 昇降装置（第３駆動装置）
１３５ ベルト駆動装置（第１駆動装置）
１８０ 負圧発生装置
１８１～１８３ 配管系統（第１系統、第２系統）
３００ 制御装置
４００ 撮像装置
Ａ，Ａ１ 物品
Ｇ１～Ｇ３ 吸着装置群
Ｍ１～Ｍ６ アーム駆動装置（第５駆動装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】