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(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】2024-08-13
(45)【発行日】2024-08-21
(54)【発明の名称】移動ロボット
(51)【国際特許分類】
B25J 5/00 20060101AFI20240814BHJP
【ＦＩ】
B25J5/00 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019127470
(22)【出願日】2019-07-09
(65)【公開番号】P2021010992
(43)【公開日】2021-02-04
【審査請求日】2022-06-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】清澤 勇貴
【審査官】稲垣 浩司
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０６９６５１５０（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２０５６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－５８２７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２２１３５５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪を備えた移動架台と、前記移動架台により支持されるベース及び前記ベースに取り付けられたアームを有するマニピュレーターと、
前記ベースと前記移動架台との間に配置されるスペーサーと、を備え、
前記ベースは、前記スペーサーを介して前記移動架台により支持され、
前記スペーサーは、前記移動架台に支持される第１表面と、前記ベースが取り付けられるベース取付面をなす第２表面と、前記第１表面及び前記第２表面がなす角を調整する調整機構を有し、
前記第２表面は、前記移動架台が移動するべき移動面に対して傾斜し、
前記移動架台は、前記車輪が取り付けられた底面と、前記底面に対向する天面とを有するとともに、前記天面に設けられた作業板を有し、
前記ベース取付面は前記作業板に対して傾斜していることを特徴とする移動ロボット。
【請求項2】
前記移動面は水平面である、請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項3】
前記調整機構は、調整アクチュエーターを備え、前記調整アクチュエーターが駆動することにより前記第１表面及び前記第２表面がなす角を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の移動ロボット。
【請求項4】
前記調整機構は、固定部材と可動部材とを備え、前記固定部材が前記第１表面を有し、
前記可動部材が前記第２表面を有し、
前記調整アクチュエーターは前記固定部材と前記可動部材との間に取り付けられ、
前記調整アクチュエーターが駆動することで、前記可動部材が前記固定部材に対して変位することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項5】
車輪を備えた移動架台と、前記移動架台により支持されるベース及び前記ベースに取り付けられたアームを有するマニピュレーターと、を備え、
前記移動架台は、前記車輪が取り付けられた底面と、前記底面と反対の天面と、前記天面に設けられた作業板と、前記作業板に対して凹んだ凹部と、を有し、
前記ベースが取り付けられるベース取付面は、
前記凹部に設けられ、
前記移動架台が移動するべき移動面に対して傾斜していて、
前記作業板に対して傾斜していることを特徴とする移動ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動ロボットに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、ロボットアームと、ロボットアームが載置され、ロボットアームが作業台上を往復するように移動する台車とを備える製造システムにおいて、ベース座標系における鉛直方向の座標軸を回転軸として台車が回転する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－７４６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
マニピュレーターによる作動空間はベースを基準に定まるため、ベース座標系における１つの座標軸が移動架台の鉛直方向に設定されると、環境によっては対象物に対する作業が困難な場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１態様は、車輪を備えた移動架台と、前記移動架台により支持されるベース及び前記ベースに取り付けられたアームを有するマニピュレーターと、を備え、前記ベースが取り付けられるベース取付面は、前記移動架台が移動するべき移動面に対して傾斜していることを特徴とする移動ロボットである。
【0006】
第２態様は、第１態様において、前記移動架台が、前記車輪が取り付けられた底面と、前記底面に対向する天面とを有するとともに、前記天面に設けられた作業板を備え、前記ベース取付面は前記作業板に対して傾斜していることである。
【0007】
第３態様は、第１又は第２態様において、前記移動面が水平面であることである。
【0008】
第４態様は、第１から第３態様のいずれかにおいて、前記ベースと前記移動架台との間に配置されるスペーサーを更に備え、前記ベースが、前記スペーサーを介して前記移動架台により支持されることを特徴とする。
【0009】
第５態様は、第４態様において、前記スペーサーが、前記移動架台に支持される第１表面と、前記ベース取付面をなす第２表面とを有することを特徴とする。
【0010】
第６態様は、第５態様において、前記スペーサーが、前記第１表面及び前記第２表面がなす角を調整する調整機構を有することを特徴とする。
【0011】
第７態様は、第６態様において、前記調整機構が、調整アクチュエーターを備え、前記調整アクチュエーターが駆動することにより前記第１表面及び前記第２表面がなす角を調整することを特徴とする。
【0012】
第８態様は、第７態様において、前記調整機構が、固定部材と可動部材とを備え、前記固定部材が前記第１表面を有し、前記可動部材が前記第２表面を有し、前記調整アクチュエーターが前記固定部材と前記可動部材との間に取り付けられ、前記調整アクチュエーターが駆動することで、前記可動部材が前記固定部材に対して変位することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施形態に係る移動ロボットを説明する側面図。
【図2】第１実施形態に係る移動ロボットを説明するブロック図。
【図3】移動ロボットの作動空間を説明する側面図。
【図4】第１実施形態に係る移動ロボットの作動空間を説明する側面図。
【図5】第１実施形態の第１変形例に係る移動ロボットを説明する側面図。
【図6】第１実施形態の第２変形例に係る移動ロボットを説明する側面図。
【図7】第１実施形態の第３変形例に係る移動ロボットを説明する側面図。
【図8】第２実施形態に係る移動ロボットを説明する側面図。
【図9】第２実施形態に係る調節機構を説明する側面図。
【図10】第２実施形態の第１変形例に係る調節機構を説明する側面図。
【図11】第２実施形態の第２変形例に係る調節機構を説明する側面図。
【図12】第２実施形態の第３変形例に係る調節機構を説明する側面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面においては、同一又は類似の要素には同一又は類似の符号をそれぞれ付して、重複する説明を省略する。
【0015】
第１実施形態
図１に示すように、第１実施形態に係る移動ロボット１は、移動架台１０と、移動架台１０により支持されるベース２１を有するマニピュレーター２０とを備える。図１に示す例において、移動ロボット１は、ベース２１と移動架台１０との間に配置されるスペーサー３０を備える。ベース２１は、スペーサー３０を介して移動架台１０により支持される。移動ロボット１は、例えば、工場や倉庫等の建物において移動し、マニピュレーター２０を用いて対象物を取り扱う。このため、移動ロボット１は、マニピュレーター２０により支持され、対象物に対して種々の作業を行うエンドエフェクター２９を備える。エンドエフェクター２９は、例えば、グリッパー、スクリュードライバー、グラインダー等のツールである。
図１に示すように、第１実施形態に係る移動ロボット１は、移動架台１０と、移動架台１０により支持されるベース２１を有するマニピュレーター２０とを備える。図１に示す例において、移動ロボット１は、ベース２１と移動架台１０との間に配置されるスペーサー３０を備える。ベース２１は、スペーサー３０を介して移動架台１０により支持される。移動ロボット１は、例えば、工場や倉庫等の建物において移動し、マニピュレーター２０を用いて対象物を取り扱う。このため、移動ロボット１は、マニピュレーター２０により支持され、対象物に対して種々の作業を行うエンドエフェクター２９を備える。エンドエフェクター２９は、例えば、グリッパー、スクリュードライバー、グラインダー等のツールである。
【0016】
移動架台１０は、移動面ＳＰ上を移動する。移動面ＳＰは、移動ロボット１が配置される平面または水平面であり、例えば床面である。移動架台１０は、例えば、予め移動面ＳＰ上に設定された経路に沿って走行する無人搬送車（ＡＧＶ）であってもよく、任意の方向に自律的に移動する自律移動ロボット（ＡＭＲ）であってもよい。移動架台１０は、例えば、対象物を載置し作業を行うことが可能である作業板を有する本体１１と、本体１１を支持する複数の車輪１２とを備える。即ち、移動ロボット１は車輪移動ロボットであり得る。その他、移動ロボット１は、脚移動ロボット、直交ロボット等であってもよく、レールに沿って移動してもよい。複数の車輪１２は、本体１１の底面１１２に取り付けられている。なお、車輪１２は、タイヤのような、軸に取り付けられた円形の部品でもよく、鋼板を帯状につなぎ前後の車輪を取り巻くように取り付けたキャタピラであっても良い。
【0017】
図１においてＸ0－Ｙ0－Ｚ0により示される３次元直交座標系は、移動面ＳＰを有する環境に対して設定されるワールド座標系である。Ｘp－Ｙp－Ｚpにより示される３次元直交座標系は、移動架台１０の本体１１に対して設定される移動架台座標系である。図１に示す例において、移動架台座標系は、Ｘp－Ｙp平面が、本体１１の天面１１１に対して平行になるように設定される。天面１１１は、移動架台１０が位置する領域の移動面ＳＰに対して平行である。この場合、移動面ＳＰは、移動架台座標系のＸp－Ｙp平面に平行である。なお、天面１１１と底面１１２とは、本体１１において対向している。
【0018】
マニピュレーター２０は、アーム２２とベース２１とを有する。アーム２２は、例えば、複数の相互連結されたリンク及びジョイントを有することにより、複数の自由度で運動するロボティックアームである。アーム２２は、例えば、６つの回転ジョイントを有する６軸アームである。ベース２１は、アーム２２の第１リンク、即ち最も移動架台１０側に位置するリンクの原点を設定する。ベース２１は、スペーサー３０との接合面であるベース取付面ＳＢにおいてスペーサー３０により支持される。ベース取付面ＳＢは、移動架台１０が移動するべき移動面ＳＰに対して傾斜する。
【0019】
スペーサー３０は、例えば、本体１１の天面１１１において移動架台１０により支持される。スペーサー３０は、移動架台１０と対向する第１表面３１と、ベース取付面ＳＢをなす第２表面３２とを有する。即ち、移動面ＳＰ及びベース取付面ＳＢがなす角は、第１表面３１及び第２表面３２がなす角により定義される。スペーサー３０は、例えば、第１表面３１及び第２表面３２が隣接する２つの側面をなす角柱形状を有する。
【0020】
図１においてＸ1－Ｙ1－Ｚ1により示される３次元直交座標系は、ベース取付面ＳＢに対して設定されるベース座標系である。ベース座標系は、Ｚ1軸がベース取付面ＳＢに直交するように設定される。即ち、Ｘp－Ｙp平面及びＸ1－Ｙ1平面がなす角は、第１表面３１及び第２表面３２がなす角により定義される。
【0021】
図２に示すように、移動ロボット１は、制御装置４０により制御される。制御装置４０は、コンピューターシステムを構成する処理回路４１及び記憶装置４２を備える。制御装置４０は、例えば様々な汎用のコンピューターにより構成可能である。処理回路４１は、制御プログラムに応じた指令を実行することにより移動ロボット１を制御する。処理回路４１は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。記憶装置４２は、移動ロボット１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶する、コンピューターにより読み取り可能な記憶媒体である。記憶装置４２は、例えば半導体メモリーである。制御装置４０の構成要素の一部又は全部は、移動ロボット１の筐体の内側に配置されてもよい。
【0022】
移動架台１０は、センサー部１３と、第１制御回路１５と、第１移動アクチュエーター１６-1及び第２移動アクチュエーター１６-2とを備える。センサー部１３は、例えば、移動架台１０の内部の状態を計測する内界センサー１３１と、移動架台１０の環境に関する状態を計測する外界センサー１３２とを有する。内界センサー１３１は、例えば、回転運動する第１移動アクチュエーター１６-1及び第２移動アクチュエーター１６-2の回転角を計測するエンコーダー、本体１１の速度や角速度を計測する慣性センサー等である。外界センサー１３２は、例えば、画像センサー、距離センサー等である。以下、第１移動アクチュエーター１６-1及び第２移動アクチュエーター１６-2を単に「移動アクチュエーター」と称することもある。
【0023】
第１制御回路１５は、プロセッサー及びメモリーを備えるコンピューターシステムと、各種周辺回路とを備える。第１制御回路１５は、センサー部１３の出力及び制御装置４０による制御に応じて、第１移動アクチュエーター１６-1及び第２移動アクチュエーター１６-2を駆動する。
【0024】
第１移動アクチュエーター１６-1及び第２移動アクチュエーター１６-2は、例えば、１本の軸の周りに回転するように配置された一対の車輪１２をそれぞれ駆動するモーターである。この場合、第１移動アクチュエーター１６-1及び第２移動アクチュエーター１６-2は、互いに同一の方向及び速度で一対の車輪１２を回転させることにより、本体１１を一方向、例えばＸ軸方向に移動させる。また、第１移動アクチュエーター１６-1及び第２移動アクチュエーター１６-2は、一対の車輪１２の回転方向及び回転速度のバランスを調整することにより、本体１１のＸp－Ｙp平面における配向、即ちＺp軸周りの旋回角を変更する。移動アクチュエーターの構成は、上記の構成に限るものでなく、例えば、操舵角を変更するアクチュエーターを更に備えてもよく、３以上のアクチュエーターを備えるようにしてもよい。
【0025】
マニピュレーター２０は、第１アクチュエーター２６-1、第２アクチュエーター２６-2、……、第ｎアクチュエーター２６-nと、第２制御回路２５とを備える。以下において、第１アクチュエーター２６-1、第２アクチュエーター２６-2、……、第ｎアクチュエーター２６-nを単に「複数のアクチュエーター２６」という。即ち、ｎは２以上の整数である。マニピュレーター２０の複数のジョイントが複数のアクチュエーター２６により駆動されることにより、マニピュレーター２０のポーズが決定される。
【0026】
第２制御回路２５は、プロセッサー及びメモリーを備えるコンピューターシステムと、各種周辺回路とを備える。第２制御回路２５は、図示しない複数のエンコーダーにより計測される複数のアクチュエーター２６の各回転角と、制御装置４０による制御とに応じて、複数のアクチュエーター２６及びエンドエフェクター２９を駆動する。
【0027】
図３に示すように、スペーサー３０を備えない移動ロボット１ｐは、例えば、移動架台１０と、移動架台１０の天面１１１により支持されるベース２１を有するマニピュレーター２０とを備える。移動ロボット１ｐのベース取付面は、移動面ＳＰに対して平行である。即ち、移動面ＳＰがＸ0－Ｙ0平面に平行であれば、Ｚ0軸、Ｚp軸及びＺ1軸は互いに平行である。
【0028】
例えば、移動ロボット１ｐのマニピュレーター２０、詳細にはエンドエフェクター２９による作業の目標空間ＰＴが、天面１１１近傍の空間、即ち天面１１１から上方に所定距離までの空間であるとする。このとき、移動ロボット１ｐのマニピュレーター２０の作動空間ＰＷが、目標空間ＰＴの上部と重なる。作動空間ＰＷは、例えば、ベース座標系において、マニピュレーター２０の先端に設定された基準点によって掃引され得る空間である。作動空間ＰＷは、目標空間ＰＴの下部と重ならないため、目標空間ＰＴの下部におけるマニピュレーター２０による作業ができないことが理解される。
【0029】
一方、図４に示すように、移動ロボット１は、スペーサー３０を備えることにより、ベース取付面ＳＢが移動面ＳＰに対して傾斜する。即ち、Ｚ1軸が、Ｚ0軸及びＺp軸に対して傾斜する。これにより、図３に示す場合と比べて、作動空間ＰＷが目標空間ＰＴと重なる量が増加し、マニピュレーター２０による作業が可能な空間が増加する。
【0030】
一般に、マニピュレーターの作動空間は、マニピュレーターの機械的構造により決定され、ベースに対して固定される。このため、目標空間の相対位置によっては、移動架台上に搭載されたマニピュレーターによる作業が困難な場合がある。これに対して、移動ロボット１は、ベース取付面ＳＢが移動面ＳＰに対して傾斜するため、マニピュレーター２０の作動空間ＰＷを移動架台１０に対して変位させることができる。よって、作動空間ＰＷが目標空間ＰＴと重なる量を増加することが可能となり、マニピュレーター２０の汎用性を向上できる。
【0031】
また一般に、マニピュレーターの作動空間は、ベース近傍を除く領域に固定される場合がある。即ち、ベース近傍における作業が困難な場合がある。一方、移動ロボット１では、例えば対象物を載置するなど、本体１１の天面１１１を作動空間ＰＷの一部として使用することが可能である。図４に示す例において、ベース取付面ＳＢは、スペーサー３０がない場合と比べて、作動空間ＰＷを移動架台１０の天面１１１に近づけるように、移動面ＳＰに対して傾斜する。これにより、マニピュレーター２０の作動空間ＰＷを移動架台１０に対して変位させることができ、移動ロボット１の汎用性を向上することができる。
【0032】
第１変形例
図５に示すように、第１実施形態の第１変形例に係る移動ロボット１ａは、移動架台１０ａが、天面１１１において開口する凹部１１０を有する本体１１ａを備える点等で上述の第１実施形態と異なる。以下の変形例において説明しない構成、作用及び効果は、既述の実施形態と同様であり、重複するため省略する。
図５に示すように、第１実施形態の第１変形例に係る移動ロボット１ａは、移動架台１０ａが、天面１１１において開口する凹部１１０を有する本体１１ａを備える点等で上述の第１実施形態と異なる。以下の変形例において説明しない構成、作用及び効果は、既述の実施形態と同様であり、重複するため省略する。
【0033】
移動ロボット１ａのスペーサー３０は、凹部１１０の底面に支持される第１表面３１と、ベース取付面ＳＢをなす第２表面３２とを有する。このため、第１表面３１は、天面１１１を基準とするレベルにおいて下方、即ち－Ｚp方向に位置する。凹部１１０の形状は、マニピュレーター２０の取り得る経路に重ならないように決定される。このような構成により、マニピュレーター２０の作動空間ＰＷを、上述の第１実施形態と比べて更に下方に変位させることができる。
【0034】
第２変形例
図６に示すように、第１実施形態の第２変形例に係る移動ロボット１ｂは、スペーサー３０より高い高さを有するスペーサー３０ｂを備える点で上述の第１実施形態と異なる。例えば、スペーサー３０ｂは、互いに平行な上面及び下面を有するベーススペーサー３０１と、ベーススペーサー３０１の上面に支持される取付スペーサー３０２とを有する。
図６に示すように、第１実施形態の第２変形例に係る移動ロボット１ｂは、スペーサー３０より高い高さを有するスペーサー３０ｂを備える点で上述の第１実施形態と異なる。例えば、スペーサー３０ｂは、互いに平行な上面及び下面を有するベーススペーサー３０１と、ベーススペーサー３０１の上面に支持される取付スペーサー３０２とを有する。
【0035】
ベーススペーサー３０１は、移動架台１０の天面１１１により支持される第１表面３１を下面として有する。取付スペーサー３０２は、ベーススペーサー３０１の上面に支持される下面と、ベース取付面ＳＢをなす第２表面３２を有する。取付スペーサー３０２は、上述の第１実施形態におけるスペーサー３０と同等の構造を有し得る。即ち、ベース取付面ＳＢは、移動面ＳＰに対して傾斜する。このような構成により、上述の第１実施形態と比べてマニピュレーター２０の作動空間ＰＷを上方に変位させることができる。
【0036】
第３変形例
図７に示すように、第１実施形態の第３変形例に係る移動ロボット１ｃは、ベース取付面ＳＢが移動面ＳＰに直交する点で上述の第１実施形態と異なる。即ち、ベース取付面ＳＢと移動面ＳＰとのなす傾斜角は９０°を含み得る。移動ロボット１ｃのスペーサー３０ｃは、移動架台１０の天面１１１により支持される第１表面３１と、第１表面３１に直交してベース取付面ＳＢをなす第２表面３２とを有する。これにより、上述の第１実施形態と比べてマニピュレーター２０の作動空間ＰＷを更に変位させることができる。
図７に示すように、第１実施形態の第３変形例に係る移動ロボット１ｃは、ベース取付面ＳＢが移動面ＳＰに直交する点で上述の第１実施形態と異なる。即ち、ベース取付面ＳＢと移動面ＳＰとのなす傾斜角は９０°を含み得る。移動ロボット１ｃのスペーサー３０ｃは、移動架台１０の天面１１１により支持される第１表面３１と、第１表面３１に直交してベース取付面ＳＢをなす第２表面３２とを有する。これにより、上述の第１実施形態と比べてマニピュレーター２０の作動空間ＰＷを更に変位させることができる。
【0037】
第４変形例
第１実施形態の第４変形例に係る移動ロボットは、移動架台の本体の天面の少なくとも一部が移動面に対して傾斜している点で上述の第１実施形態と異なる。このとき、天面がベース取付面を含むこととなる。そのため、ベースと本体との間にスペーサーを設けることなく、移動面に対してベース取付面を傾斜させることが可能となる。これにより、上述の第１実施形態と比べて移動ロボットの機構が簡略化され、製造が容易となる。また、上述の第１実施形態と比べて移動ロボットの小型化を図ることができる。
第１実施形態の第４変形例に係る移動ロボットは、移動架台の本体の天面の少なくとも一部が移動面に対して傾斜している点で上述の第１実施形態と異なる。このとき、天面がベース取付面を含むこととなる。そのため、ベースと本体との間にスペーサーを設けることなく、移動面に対してベース取付面を傾斜させることが可能となる。これにより、上述の第１実施形態と比べて移動ロボットの機構が簡略化され、製造が容易となる。また、上述の第１実施形態と比べて移動ロボットの小型化を図ることができる。
【0038】
第２実施形態
図８に示すように、第２実施形態に係る移動ロボット１ｄは、スペーサー３０ｄが、第１表面３１及び第２表面３２がなす角を調整する調整機構３５を有する点で第１実施形態と異なる。第２実施形態において説明しない構成、作用及び効果は第１実施形態と同様であるため省略する。
図８に示すように、第２実施形態に係る移動ロボット１ｄは、スペーサー３０ｄが、第１表面３１及び第２表面３２がなす角を調整する調整機構３５を有する点で第１実施形態と異なる。第２実施形態において説明しない構成、作用及び効果は第１実施形態と同様であるため省略する。
【0039】
調整機構３５は、例えば、本体１１に相対的に固定された固定部材３５１と、固定部材３５１に相対的に固定された回転軸Ｑの周りに回転する可動部材３５２とを備える。例えば、固定部材３５１は、天面１１１と対向する第１表面３１を下面として有する。可動部材３５２は、ベース取付面ＳＢをなす第２表面３２を上面として有する。可動部材３５２は、回転軸Ｑを中心とする円の円弧状に設けられたスリット３５５を有する。可動部材３５２は、スリット３５５の内部に位置する、固定部材３５１に設けられたストッパー３５６により、可動範囲が規制される。或いは、ストッパー３５６をねじ締めすること等により可動部材３５２の傾斜角を固定してもよい。
【0040】
図９に示すように、調整機構３５は、例えば、ウォームホイール３５３と、ウォームホイール３５３に噛み合うウォーム３５４とからなるウォームギヤを備える。可動部材３５２及びウォームホイール３５３は、互いに固定される。調整機構３５は、ウォームホイール３５３の中心を通り、回転軸Ｑを定義する回転シャフト３３を有する。回転シャフト３３は、固定部材３５１に設けられた一対の軸受により支持される。ウォーム３５４は、例えば、ユーザーのハンドル３４に対する操作に応じて回転する。これにより、第１表面３１及び第２表面３２がなす角が調整される。
【0041】
第１変形例
図１０に示すように、第２実施形態の第１変形例に係る調整機構３５ａは、固定部材３５１ａと、固定部材３５１ａの端部に固定された回転軸Ｑの周りに回転する可動部材３５２aとを備える点等で上述の第２実施形態と異なる。例えば、固定部材３５１ａは、図１０において図示しない天面１１１により支持される第１表面３１を下面として有する。可動部材３５２ａは、図１０において図示しないベース取付面ＳＢをなす第２表面３２を上面として有する。
図１０に示すように、第２実施形態の第１変形例に係る調整機構３５ａは、固定部材３５１ａと、固定部材３５１ａの端部に固定された回転軸Ｑの周りに回転する可動部材３５２aとを備える点等で上述の第２実施形態と異なる。例えば、固定部材３５１ａは、図１０において図示しない天面１１１により支持される第１表面３１を下面として有する。可動部材３５２ａは、図１０において図示しないベース取付面ＳＢをなす第２表面３２を上面として有する。
【0042】
固定部材３５１ａは、Ｚp軸方向から見た平面パターンにおける端部に設けられたヒンジ３６を介して、可動部材３５２ａに連結される。ヒンジ３６は、回転軸Ｑを定義する。可動部材３５２ａは、例えば固定部材３５１ａの上面を開閉するように、回転軸Ｑの周りに回転し得る。可動部材３５２ａは、例えば、図示しないリンク機構を介して、固定部材３５１ａ及び可動部材３５２ａの間に設けられた動力シリンダー３７により駆動される。動力シリンダー３７は、例えば、図示しないハンドルに対する操作に応じて入力されるエネルギーを直線運動に変化する調整アクチュエーターである。動力シリンダー３７は、例えば、電動シリンダー、油圧シリンダー、ガス圧シリンダー、水圧シリンダー等から選択され得る。このように、調整機構３５ａは、調整アクチュエーターの駆動により第１表面３１及び第２表面３２がなす角を調整する。調整アクチュエーターは、制御装置４０により制御されてもよく、制御装置４０とは異なる制御装置により制御されても良い。
【0043】
第２変形例
図１１に示すように、第２実施形態の第２変形例に係る調整機構３５ｂは、固定部材３５１ｂと、固定部材３５１ｂの上方において固定部材３５１ｂに対して相対的に固定された回転軸Ｑの周りに回転する可動部材３５２ｂとを備える点等で上述の第２実施形態と異なる。
図１１に示すように、第２実施形態の第２変形例に係る調整機構３５ｂは、固定部材３５１ｂと、固定部材３５１ｂの上方において固定部材３５１ｂに対して相対的に固定された回転軸Ｑの周りに回転する可動部材３５２ｂとを備える点等で上述の第２実施形態と異なる。
【0044】
固定部材３５１ｂは、図１１において図示しない天面１１１により支持される第１表面３１を下面として有する。可動部材３５２ｂは、図１１において図示しないベース取付面ＳＢをなす第２表面３２を上面として有する。固定部材３５１ｂは、例えば、回転軸Ｑを中心として有する円の円弧状に設けられた一対のガイドレール３８を有する。可動部材３５２ｂは、ガイドレール３８にガイドされることにより、回転軸Ｑの周りに回転する。可動部材３５２ｂは、ガイドレール３８上の任意の位置に位置決めされた状態で、図示しない固定具により固定され得る。これにより、第１表面３１及び第２表面３２がなす角が調整される。調整機構３５ｂは、アクチュエーターの駆動に応じて可動部材３５２ｂが変位することにより、第１表面３１及び第２表面３２がなす角を調整するようにしてもよい。
【0045】
第３変形例
図１２に示すように、第２実施形態の第３変形例に係る調整機構３５ｃは、ウォーム３５４がモーター３９により回転される点で上述の第２実施形態と異なる。モーター３９は、例えば制御装置４０により駆動を制御されるアクチュエーターである。調整機構３５ｃは、アクチュエーターの駆動により第１表面３１及び第２表面３２がなす角を調整する。
図１２に示すように、第２実施形態の第３変形例に係る調整機構３５ｃは、ウォーム３５４がモーター３９により回転される点で上述の第２実施形態と異なる。モーター３９は、例えば制御装置４０により駆動を制御されるアクチュエーターである。調整機構３５ｃは、アクチュエーターの駆動により第１表面３１及び第２表面３２がなす角を調整する。
【0046】
他の実施形態
以上のように実施形態を説明したが、本発明はこれらの開示に限定されるものではない。各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成に置換されてよく、また、本発明の技術的範囲内において、各実施形態における任意の構成が省略されたり追加されたりしてもよい。このように、これらの開示から当業者には様々な代替の実施形態が明らかになる。
以上のように実施形態を説明したが、本発明はこれらの開示に限定されるものではない。各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成に置換されてよく、また、本発明の技術的範囲内において、各実施形態における任意の構成が省略されたり追加されたりしてもよい。このように、これらの開示から当業者には様々な代替の実施形態が明らかになる。
【0047】
例えば、上述の各実施形態において、制御装置４０は省略されてもよい。即ち第１制御回路１５及び第２制御回路２５が直接的に通信することにより、移動架台１０及びマニピュレーター２０等の駆動を互いに制御するようにしてもよい。また、移動架台１０及びマニピュレーター２０は、必ずしも互いに関連付けて制御される必要はなく、独立して制御されてもよい。上述の実施形態において、マニピュレーター２０がロボティックアームである例を説明したが、マニピュレーター２０は、互いに連結され相対的に回転又は直進運動する一連の部材で構成された機械であればよい。即ち、マニピュレーター２０の自由度は１であってもよい。センサー部１３は、外界センサー１３２が省略された構成を有してもよい。調整機構３５の可動部材３５２は、必ずしも回転軸Ｑの周りに回転する構成でなくてもよい。例えば、調整機構３５は、複数自由度のリンク機構であってもよい。或いは、図１１に示す例において、ガイドレール３８は、回転軸Ｑを中心とする円の円弧状と異なる他の形状を有してもよい。
【0048】
その他、上述の各構成を相互に応用した構成等、本発明は以上に記載しない様々な実施形態を含むことは勿論である。本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【0049】
以下に、上述した実施形態から導き出される内容を、各態様として記載する。
【0050】
第１態様は、車輪を備えた移動架台と、前記移動架台により支持されるベース及び前記ベースに取り付けられたアームを有するマニピュレーターと、を備え、前記ベースが取り付けられるベース取付面は、前記移動架台が移動するべき移動面に対して傾斜していることを特徴とする移動ロボットである。第１態様によれば、マニピュレーターの作動空間を移動架台に対して変位させることができるため、移動ロボットの汎用性を向上できる。
【0051】
第２態様は、第１態様において、前記移動架台が、前記車輪が取り付けられた底面と、前記底面に対向する天面とを有するとともに、前記天面に設けられた作業板を備え、前記ベース取付面は前記作業板に対して傾斜していることである。第２態様によれば、作動空間を移動架台に対して変位させることができる。これにより、作業板を作業時の目標空間に設定することが可能となる。
【0052】
第３態様は、第１又は第２態様において、前記移動面が水平面であることである。第３態様によれば、水平面を移動する移動ロボットを実現することができる。
【0053】
第４態様は、第１から第３態様のいずれかにおいて、前記ベースと前記移動架台との間に配置されるスペーサーを更に備え、前記ベースが、前記スペーサーを介して前記移動架台により支持されることを特徴とする。第４態様によれば、移動ロボットがスペーサーを備えることにより、ベース取付面を移動面に対して簡単に傾斜させることができる。
【0054】
第５態様は、第４態様において、前記スペーサーが、前記移動架台に支持される第１表面と、前記ベース取付面をなす第２表面とを有することを特徴とする。第５態様によれば、ベース取付面を移動面に対して簡単に傾斜させるスペーサーを実現することができる。
【0055】
第６態様は、第５態様において、前記スペーサーが、前記第１表面及び前記第２表面がなす角を調整する調整機構を有することを特徴とする。第６態様によれば、移動面に対するベース取付面の傾斜角を調整することができる。
【0056】
第７態様は、第６態様において、前記調整機構が、調整アクチュエーターを備え、前記調整アクチュエーターが駆動することにより前記第１表面及び前記第２表面がなす角を調整することを特徴とする。第７態様によれば、移動面に対するベース取付面の傾斜角を簡単に調整することができる。
【0057】
第８態様は、第７態様において、前記調整機構が、固定部材と可動部材とを備え、前記固定部材が前記第１表面を有し、前記可動部材が前記第２表面を有し、前記調整アクチュエーターが前記固定部材と前記可動部材との間に取り付けられ、前記調整アクチュエーターが駆動することで、前記可動部材が前記固定部材に対して変位することを特徴とする。第８態様によれば、作動空間を移動架台に対して簡単に変位させることができる。
【符号の説明】
【0058】
１，１ａ～１ｄ，１ｐ…移動ロボット、１０，１０ａ…移動架台、２０…マニピュレーター、２１…ベース、２２…アーム、２６…複数のアクチュエーター、３０，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…スペーサー、３１…第１表面、３２…第２表面、３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…調整機構、３７…動力シリンダー、３９…モーター。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】