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JP5499647B2 - ロボット及びロボットシステム - Google Patents

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Description

本発明は、回転あるいは旋回する関節を複数有するロボット及びロボットシステムに関する。
一般に垂直多関節型といわれるロボットの多くは、基台に設置されたアームに6軸あるいは7軸の回転関節を有し、各関節よりも先端側のアームを回転あるいは旋回させるように構成されている。
かかるロボットにおいては、アームの長さを大きく設定することで、ロボットの手先の可動範囲をより遠くに設定することができる。その一方、アームを折り畳んで基台の近辺域にロボットの手先を位置させる場合、自身のアームとの干渉を回避する必要があるため、基台の近傍はロボットの手先の可動範囲から外れることとなる。
近年、ロボットには、より複雑な動作や動作範囲が求められており、手先を基台から十分に遠くまで配置させながらも、基台のより近傍に手先を位置させて作業をすることが求められている。
この問題を解決するための技術として、特許文献1には、アームの半ばからアームの回転軸をオフセットさせる構成が開示されている。特許文献1の技術によれば、アームを折り畳んだ状態などでも自身のアーム同士の干渉を回避しながらも広い可動領域を確保することができる。
特開2008−272883
ところで、ロボットには、より広い可動領域を確保しながらもより小型でよりコンパクトに構成することが求められている。特に、ロボットの不使用時等にはアームが略直線状になる姿勢をとり、周囲の物体と干渉する領域が最小になるようにしている。
しかしながら、特許文献1の技術のごとくアームの回転軸をオフセットさせる構成では、アームの関節部を可動させてアームを直線状としてもオフセットした分だけアームが張り出すこととなるため、ロボットの省スペース性能の向上に限界がある。
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであって、可動範囲をより大きくしながらも、省スペース性能をより向上することができるようにした、ロボット及びロボットシステムを提供することを目的としている。
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した。
本願発明(請求項1)にかかるロボットは、基台と、複数の関節により連結された複数の構造材からなるアームと、を有するロボットであって、前記アームは、ある関節の回転軸と当該回転軸に垂直な次の関節の回転軸との位置が前記ある関節の回転軸と垂直な所定方向にオフセットされるとともに、前記次の関節の回転軸と当該次の回転軸に垂直な次々の関節の回転軸との位置が前記ある関節の回転軸と前記次々の関節の回転軸とが平行になるように前記アームを伸ばした状態で前記所定方向とは反対方向にオフセットされ、前記ある関節および前記次々の関節は、前記基台側の前記構造材に対して先端側の前記構造材回転させる関節であり、前記次の関節は、前記基台側の前記構造材に対して先端側の前記構造材を旋回させる関節であることを特徴としている。
本願発明(請求項2)にかかるロボットは、基台と、複数の関節により連結された複数の構造材からなるアームと、を有し、前記アームは、前記基台に対して第1構造材を回転させる第1関節と、前記第1構造材に対して第2構造材を旋回させる第2関節と、前記第2構造材に対して第3構造材を回転させる第3関節と、前記第3構造材に対して第4構造材を旋回させる第4関節と、前記第4構造材に対して第5構造材を回転させる第5関節と、前記第5構造材に対して第6構造材を旋回させる第6関節と、を有し、前記第1〜第6関節の回転軸は、隣の関節の回転軸とそれぞれ垂直であり、前記第3関節の回転軸と前記第4関節の回転軸との位置が前記第3関節の回転軸と垂直な所定方向に長さd1だけオフセットされるとともに、前記第3関節の回転軸と前記第5関節の回転軸とが平行になるように前記アームを伸ばした状態で前記第4関節の回転軸と前記第5関節の回転軸との位置が前記所定方向の反対方向に長さd2だけオフセットされてなることを特徴としている。
また、前記第6構造材と第7構造材とを回転させる第7関節を有していることが好ましい(請求項3)。
また、前記第6関節の回転軸と直交する回転軸まわりに動作し前記第6構造材に対して第7構造材を旋回させる第7関節を有していることが好ましい(請求項4)。
また、少なくとも前記第3関節から前記第4関節を経て前記第5関節にかけて給電ケーブルが配索されていることが好ましい(請求項5)。
本願発明(請求項6)にかかるロボットシステムは、胴体を有し、前記胴体に請求項1〜6のいずれか1項に記載のロボットが一対取り付けられていることを特徴としている。
また、前記一対のロボットは、それぞれ前記胴体に左右対称となるように設置され、前記胴体は、設置面に固定されるベース材と、前記ベース材に対して旋回可能な旋回軸を介して連結された胴体本体と、を有し、前記旋回軸の回転軸と前記ロボットの基台の位置がオフセットされていることが好ましい(請求項7)。
本願発明(請求項1)によれば、次の関節部を折り曲げた際には、関節の回転軸と次の関節の回転軸とのオフセット量と、次の関節の回転軸と次々の関節の回転軸とのオフセット量と合算した分だけ、関節の回転軸と次々の関節の回転軸とがオフセットされることとなるので、自身と干渉する領域をより低減することができ、アームの長さを増大させることなくロボット手先の可動領域を広く確保することができる。
また同時に、アームの周囲への干渉領域を最小にする姿勢とした状態では、オフセットにより周囲に張り出す量をより低減して、アームの単に回転軸をオフセットさせたものと比較して省スペース性能をより向上することができる。
本願発明(請求項2)によれば、少なくとも6自由度を有するロボットにおいて、回転軸である第3関節と旋回軸である第4関節とをd1だけオフセットさせ、さらに第4関節と回転軸である第5関節とを反対方向にオフセットさせることにより、第4関節を折り畳んだ状態では、第3構造材と第5構造材とが(d1+d2)分だけオフセットされることとなり、第3構造材と第5構造材とが干渉する範囲を低減することができる。これにより、基台の近傍においてのロボットの可動範囲を広くすることができる。
また、第2関節,第4関節,第6関節の各旋回軸を直立させた状態(即ち干渉領域を最小にする姿勢)としたときに周囲に張り出すオフセット量をd1またはd2にまで低減することができる。
本願発明(請求項3)によれば、第6関節までの可動領域を広く確保できる上、手先の位置が同じであっても冗長自由度によってアームの姿勢を適宜変えることができ、障害物等を回避する動作が可能となる。
本願発明(請求項4)によれば、例えば、請求項3の構成では、第5関節(R軸)の回転軸と第7関節(T軸)の回転軸とが同一となるとき、ロボットの制御上の特異点となる。請求項4では第7関節が第7構造材を旋回させる旋回軸として構成されることにより、かかる特異点の存在をなくすことができる。このため、第4関節を屈曲させた姿勢(基台の近傍に手先がある状態)にあって第5〜7関節の特異点の回避動作を考慮する必要がなくなり、ロボットの動作の自由度を向上させることができる。
このため、ロボットの設置スペースの省スペース化を図るための、ロボットを壁掛け設置(基台を壁部に設置)や天吊設置(基台を天井に設置)のように多方向設置にて使用する際に、請求項3のアーム構成では、ロボットアームの回転軸上にフランジの回転軸中心が重なる特異点を通過する姿勢があり、この特異点を回避しながらロボットの動作内容の教示を行なう必要があったが、かかる作業を省略することができるという利点がある。
本願発明(請求項5)によれば、第3構造材と第5構造材との干渉範囲が低減された結果、第4関節をより大きく屈曲させることが可能となるが、第3関節から第5関節にかけて配索されるケーブルは、第3関節と第4関節とのオフセット箇所、第4関節と第5関節との2段階で屈曲することとなるため、第4関節の屈曲角度と比較してケーブルを緩やかな曲率で追従し、第4関節の大きな屈曲に起因するケーブルへのダメージを低減させることができる。
本願発明(請求項6)によれば、例えば、機械製品の組立て用途等、胴体の近傍において一対のロボットを協業させる動作を行なう際の動作範囲を大きくすることができ、より省スペース化を図ることができる。
本願発明(請求項7)によれば、旋回関節の回転軸と基台とがオフセットしている分、各ロボットの手先をより遠くまで到達させることができる上、胴体本体の下部のスペースを利用して作業を行なうことができ、より省スペース化を図ることができる。
本発明の第1実施形態にかかるロボットの構成を示す側面図である。 本発明の第1実施形態にかかるロボットの構成を示す側面図である。 本発明の第2実施形態にかかるロボットの構成を示す側面図である。 本発明の第3実施形態にかかるロボットシステムの構成を示す側面図である。 本発明の第3実施形態にかかるロボットシステムの構成及び可動範囲を示す上面図である。
[第1実施形態]
(全体構成)
以下、第1実施形態について図を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態にかかるロボットシステム100は、7軸垂直多関節型のロボット1と、ロボットコントローラ2と、ロボット1とロボットコントローラ2とを連結するケーブル3とからなっている。
ロボットコントローラ2は、記憶装置,電子演算器及び入力装置(いずれも図示省略)を有するコンピュータにより構成されており、ロボット1の後述するアクチュエータとケーブル3により接続されている。ケーブル3は、ロボットコントローラ2とアクチュエータとの信号通信ラインと図示しない電源から各アクチュエータに電力を供給する給電ラインとが束ねられ被覆されている。
ロボット1は、設置面(床や天井等)101に固定された基台10と、基台10からロボット1の先端にかけて順々にアーム構造材(第1構造材)11,アーム構造材(第2構造材)12,アーム構造材(第3構造材)13,アーム構造材(第4構造材)14,アーム構造材(第5構造材)15,アーム構造材(第6構造材)16,フランジ(第7構造材)17が回転関節(第1〜7関節)を介して連結されている。
より詳細に説明すると、基台10とアーム構造材11とは、第1アクチュエータ(第1関節)11Aを介して連結されており、第1アクチュエータ11Aの駆動により、アーム構造材11が回転するようになっている。アーム構造材11とアーム構造材12とは、第2アクチュエータ(第2関節)12Aを介して連結されており、第2アクチュエータ12Aの駆動により、アーム構造材12が旋回するようになっている。
アーム構造材12とアーム構造材13とは、第3アクチュエータ(第3関節)13Aを介して連結されており、第3アクチュエータ13Aの駆動により、アーム構造材13が回転するようになっている。アーム構造材13とアーム構造材14とは、第4アクチュエータ(第4関節)14Aを介して連結されており、第4アクチュエータ14Aの駆動により、アーム構造材14が旋回するようになっている。
アーム構造材14とアーム構造材15とは、第5アクチュエータ(第5関節)15Aを介して連結されており、第5アクチュエータ15Aの駆動により、アーム構造材15が回転するようになっている。アーム構造材15とアーム構造材16とは、第6アクチュエータ(第6関節)16Aを介して連結されており、第6アクチュエータ16Aの駆動により、アーム構造材16が旋回するようになっている。
アーム構造材16とフランジ17とは、第7アクチュエータ(第7関節)17Aを介して連結されており、第7アクチュエータ17Aの駆動により、フランジ17及びフランジ17に取り付けられるハンド等のエンドエフェクタ(図示しない)が旋回するようになっている。
また、図1に示すように、アーム構造材13は、第3アクチュエータ13Aを収納する収納部20Aと、収納部20Aから図中向かって右斜め上方に延びる連通部20Bと、第4アクチュエータ14Aを収納する収納部20Cとからなり、収納部20A,収納部20C及び連通部(オフセット箇所)20Bはそれぞれ連続した内部空間を形成している。
また、アーム構造材14は、第4アクチュエータ14Aを収納する収納部21Aと、収納部21Aから図中向かって左斜め上方に延びる連通部21Bと、第5アクチュエータ15Aを収納する収納部21Cとからなり、収納部21A,収納部21C及び連通部(オフセット箇所)21Bはそれぞれ連続した内部空間を形成している。
なお、第1〜7アクチュエータ11A〜17Aはそれぞれケーブル3を挿通可能な中空部を有する減速機一体型のサーボモータによって構成されており、それぞれケーブル3を介してロボットコントローラ2に接続されている。
各回転軸A1,A3,A5(回転方向の回転軸という)がいずれも設置面101に対して垂直な方向となるロボット1の姿勢とした場合(図1の状態)、各回転軸A2,A4,A6,A7(旋回方向の回転軸)はそれぞれ回転方向の回転軸に対して90度の角度をなすようになっている。また、回転軸A6と回転軸A7とはさらに互いに90度の角度をなるように構成されている。
第1アクチュエータ11Aの回転軸A1と第3アクチュエータ13Aの回転軸A3とは略同一となるようになっている。また、回転軸A1及び回転軸A3は第2アクチュエータ12Aの回転軸A2と直交するように配設されている。
そして、回転軸A1及び回転軸A3と第4アクチュエータ14Aの回転軸A4とは、交わることがなく、設置面101と水平な方向(回転軸A3を基準にすると図中右方向)に長さd1だけオフセットしている。
また、回転軸A4と第5アクチュエータ15Aの回転軸A5とは交わることがなく、設置面100と水平な方向(回転軸A4を基準にすると図中右方向)に長さd2だけオフセットしている。
したがって、回転軸A3と回転軸A5とは設置面100と水平な方向(回転軸A3を基準にすると図中右方向)に長さ|d1−d2|だけオフセットすることとなる。
なお、本実施形態では長さd1は長さd2よりも大きく(即ち、d1>d2)設定されている。また、アーム構造材13の幅寸法はアーム構造材15の幅寸法よりも大きくなっている。
また、基台10には図示省略のケーブル導入孔が設けられており、図2に示すようにケーブル3は、基台10の内部から第1アクチュエータ11Aの中空孔,アーム構造材11,第2アクチュエータ12Aの中空孔,アーム構造材12,第3アクチュエータ13Aの中空孔,収納部20A,連結部20B,収納部20C,第4アクチュエータ14Aの中空孔,収納部21A,連結部21B,収納部21C,第5アクチュエータ15Aの中空孔,アーム構造材15,第6アクチュエータ16Aの中空孔,アーム構造材16,第7アクチュエータ17Aの中空孔を経てフランジ17に設けられた中空孔から図示しないエンドエフェクタに連結されるように配索されている。
本実施形態にかかるロボットシステム100はこのように構成されているので、基台1あるいはアーム構造体11の近傍にフランジ17を位置させて作業する場合、図2に示すように、第4アクチュータ14Aを大きく回転させた状態では、回転軸A3と回転軸A5とが長さd1に加えて長さd2分(即ち、d1+d2分)だけオフセットすることとなり、回転軸A3と回転軸A5とのオフセット量が大きくなる。このため、第4アクチュータ14Aを揺動させて回転軸A3と回転軸A5とが略平行となるような姿勢をとってもアーム構造材13とアーム構造材15とが接触あるいは干渉することを防止することができ、フランジ17をより下方且つアーム構造材11の近傍まで到達させることができる。
一方、ロボットシステム100の待機時には、図1に示すように、回転軸A1,回転軸A3及び回転軸A5がいずれも設置面100に対して垂直となるようにロボット1を動作させることで、ロボット1の設置面100と水平な方向への張り出しを最小にすることができる。この際、回転軸A1及び回転軸A3と回転軸A4とのオフセット量は長さd1に抑えられる。
即ち、第4アクチュエータ14Aを屈曲させた状態では、d1+d2分のオフセット量を得ることができることに加えて、待機時にはオフセット量をd1(d1<d1+d2)とすることができ、オフセットによりフランジ17の可動領域を大きく確保しながらも省スペース化を図ることができる。
また、ケーブル3が第3アクチュエータ13Aの中空孔から連結部20Bで緩やかに屈曲された後、第4アクチュエータ14Aの中空孔を経てさらに連結部21Bで緩やかに屈曲されてから第5アクチュエータ15Aの中空孔へと導かれているので、第4アクチュエータ14Aを大きく揺動させてアーム構造材13とアーム構造材14とのなす角度がより鋭角になった場合でも、ケーブル3の曲率は比較的緩やかに抑えられるので、ケーブル3の曲率が大きくなることに起因するケーブル3へのダメージを低減することができる。
また、本実施形態では、第5アクチュエータ15Aがアーム構造材15を回転させるとともに、第6アクチュエータ16Aがアーム構造材16を旋回させ、さらに第7アクチュエータ17Aがフランジ17をアーム構造材16の揺動方向とは90度の角度をなして揺動させるように構成されているので、仮に、第7アクチュエータ17Aがフランジ17を回転させる構成としたときに、回転軸A5と回転軸A7とが重なることにより生じる制御不能点(特異点)の存在をなくすことができる。このため、第4アクチュエータ14Aを屈曲させた姿勢(図2状態)にあって特異点を回避する動作を考慮する必要がなくなり、ロボット1の動作の自由度を向上させることができる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。図3に示すように、本実施形態にかかるロボットシステム200は、第7アクチュエータ27A及びフランジ27の取り付け方向のみが第1実施形態のものを異なっている。従って、以下では、説明の便宜上、重複説明を適宜省略し、同様のものについては同符号を用いて説明する。
本実施形態では、アーム構造材16とフランジ27とは、第7アクチュエータ(第7関節)27Aを介して連結されており、第7アクチュエータ17Aの駆動により、フランジ27及びフランジ27に取り付けられるハンド等のエンドエフェクタ(図示しない)が回転するようになっている。
本実施形態にかかるロボットシステム200はこのように構成されているので、第1実施形態のものと比較して、第4アクチュエータ14Aを屈曲させた姿勢において生じる特異点を回避する必要はあるものの、第7アクチュエータ27Aを駆動させるだけでフランジ27に取り付けられたエンドエフェクタを容易に回転させることができるので、エンドエフェクタを回転させる用途に適している。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。図4及び図5に示すように、第1実施形態で説明したロボット1を共通の基台となる胴体に一対(2個)取り付けて構成されている点が第1実施形態のものを異なっている。従って、以下では、第1実施形態と重複する説明を適宜省略し、同様のものについては同符号を用いて説明する。
本実施形態にかかるロボットシステム300は、設置面101に固定された胴体301に、ロボット1が2本取り付けられて構成されている。
胴体301は、設置面101に固設されたベース部301Aとアクチュエータ301Cを介してベース部301Aに対して旋回する旋回胴部(胴体本体)301Bとを有して構成されている。
旋回胴部301Bは、アクチュエータ301Cから斜め上方(図5中右上方向)に延び、ロボット1を一対取付け可能な開口部を有している。
アクチュエータ301Cの回転軸Abとロボット1の回転軸A1とは、設置面100と水平な方向(回転軸Abを基準にすると図5中右方向)に長さd3だけオフセットしている。
本実施形態ではロボット1がそれぞれの第1アクチュエータ11Aの回転軸A1が同一直線状に並ぶように旋回胴部301Bに配設されている(なお、ロボット1の配向は適宜変更可能である)。即ち、旋回胴部301Bが一対のロボット1それぞれの基台を兼ねている。また、ロボットコントローラ302と各ロボット1とはケーブル303を介して接続されており、ロボットコントローラ302からの指令によって各ロボット1のアクチュエータが動作するように構成されている。
本実施形態にかかるロボットシステム300はこのように構成されているので、機械製品の組立て用途等、胴体の近傍において一対のロボット1を協業させる動作を行なう際の動作範囲を大きくすることができ、より省スペース化を図ることができる。
また、旋回胴部301Bが斜め上方に延び一対のロボット1が取り付けられているので、回転軸Abと回転軸A1とがオフセットしている分、アクチュエータ301Cを回転させることによって、各ロボット1のフランジ17をより遠くまで到達させることができる。
また、ベース部301Aの近傍で旋回胴部301Bの下部に生じるスペースにまで、各ロボット1の手先を到達させることができるので、旋回胴部301Bの下部のスペースを利用して作業を行なうことができ、より省スペース化を図ることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明にかかる搬送システムは上述の実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して適用可能である。
例えば、第3実施形態では、胴体に第1実施形態にかかるロボットを取り付けた例について説明したが、胴体に取り付けるロボットは第2実施形態のものとしてもよい。
また、上述の実施形態では、いずれも関節を7個有するロボットを例に説明したがロボットが備える関節は3個でもよい。例えば、第1実施形態の第3〜5アクチュエータ及び13〜15以外の構成を省略してロボットを構成してもよい。
1 ロボット
2,302 ロボットコントローラ
3,303 ケーブル
10 基台
11〜16 アーム構造材
11A〜17A,27A アクチュエータ(第1〜7アクチュエータ)
17,27 フランジ
20A,20C,21A,21C 収納部
20B,21B 連結部
100,200,300 ロボットシステム
101 設置面
301 胴体
301A ベース部
301B 旋回胴部
301C アクチュエータ
A1〜A7,Ab 回転軸

Claims (7)

  1. 基台と、複数の関節により連結された複数の構造材からなるアームと、を有するロボットであって、
    前記アームは、
    ある関節の回転軸と当該回転軸に垂直な次の関節の回転軸との位置が前記ある関節の回転軸と垂直な所定方向にオフセットされるとともに、前記次の関節の回転軸と当該次の回転軸に垂直な次々の関節の回転軸との位置が前記ある関節の回転軸と前記次々の関節の回転軸とが平行になるように前記アームを伸ばした状態で前記所定方向とは反対方向にオフセットされ
    前記ある関節および前記次々の関節は、
    前記基台側の前記構造材に対して先端側の前記構造材を回転させる関節であり、
    前記次の関節は、
    前記基台側の前記構造材に対して先端側の前記構造材を旋回させる関節である
    ことを特徴とする、ロボット。
  2. 基台と、
    複数の関節により連結された複数の構造材からなるアームと、を有し、
    前記アームは、
    前記基台に対して第1構造材を回転させる第1関節と、
    前記第1構造材に対して第2構造材を旋回させる第2関節と、
    前記第2構造材に対して第3構造材を回転させる第3関節と、
    前記第3構造材に対して第4構造材を旋回させる第4関節と、
    前記第4構造材に対して第5構造材を回転させる第5関節と、
    前記第5構造材に対して第6構造材を旋回させる第6関節と、を有し、
    前記第1〜第6関節の回転軸は、
    隣の関節の回転軸とそれぞれ垂直であり、
    前記第3関節の回転軸と前記第4関節の回転軸との位置が前記第3関節の回転軸と垂直な所定方向に長さd1だけオフセットされるとともに、前記第3関節の回転軸と前記第5関節の回転軸とが平行になるように前記アームを伸ばした状態で前記第4関節の回転軸と前記第5関節の回転軸との位置が前記所定方向の反対方向に長さd2だけオフセットされてなる
    ことを特徴とする、ロボット。
  3. 前記第6構造材と第7構造材とを回転させる第7関節を有している
    ことを特徴とする、請求項2記載のロボット。
  4. 前記第6関節の回転軸と直交する回転軸周りに回転動作し、前記第6構造材に対して第7構造材を旋回させる第7関節を有している
    ことを特徴とする、請求項2記載のロボット。
  5. 少なくとも前記第3関節から前記第4関節を経て前記第5関節にかけてケーブルが配索されている
    ことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載のロボット。
  6. 胴体を有し、
    前記胴体に請求項1〜5のいずれか1項に記載のロボットが一対取り付けられている
    ことを特徴とする、ロボットシステム。
  7. 前記一対のロボットは、それぞれ前記胴体に左右対称となるように設置され、
    前記胴体は、
    設置面に固定されるベース材と、
    前記ベース材に対して旋回可能な旋回関節を介して連結された胴体本体と、を有し、
    前記旋回関節の回転軸と前記ロボットの基台の位置がオフセットされている
    ことを特徴とする、請求項6記載のロボットシステム。
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Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7594912B2 (en) 2004-09-30 2009-09-29 Intuitive Surgical, Inc. Offset remote center manipulator for robotic surgery
US10646292B2 (en) 2004-09-30 2020-05-12 Intuitive Surgical Operations, Inc. Electro-mechanical strap stack in robotic arms
US9261172B2 (en) * 2004-09-30 2016-02-16 Intuitive Surgical Operations, Inc. Multi-ply strap drive trains for surgical robotic arms
JP5834473B2 (ja) * 2011-04-28 2015-12-24 セイコーエプソン株式会社 ロボット
US9089353B2 (en) 2011-07-11 2015-07-28 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Robotic surgical devices, systems, and related methods
JP6039187B2 (ja) * 2012-02-03 2016-12-07 キヤノン株式会社 組立装置、把持ハンドおよび物品の組立方法
JP5948932B2 (ja) * 2012-02-16 2016-07-06 セイコーエプソン株式会社 ロボット制御装置、ロボット制御方法およびロボット制御プログラムならびにロボットシステム
EP3845190B1 (en) 2012-05-01 2023-07-12 Board of Regents of the University of Nebraska Single site robotic device and related systems
JP5949917B2 (ja) * 2012-06-19 2016-07-13 株式会社安川電機 ロボットシステムおよび加工品の製造方法
EP4234185A3 (en) * 2012-06-22 2023-09-20 Board of Regents of the University of Nebraska Local control robotic surgical devices
JP2015526171A (ja) 2012-08-08 2015-09-10 ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ネブラスカ ロボット手術用デバイス、システム及び関連の方法
JP6332900B2 (ja) 2012-08-31 2018-05-30 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム及びロボット制御装置
US9782789B2 (en) * 2012-09-10 2017-10-10 Fanuc America Corporation Robotic apparatus for painting
US9888966B2 (en) 2013-03-14 2018-02-13 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Methods, systems, and devices relating to force control surgical systems
JP2014184524A (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 Seiko Epson Corp ロボットハンド、およびロボット
JP6155780B2 (ja) * 2013-04-10 2017-07-05 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP2014205199A (ja) 2013-04-10 2014-10-30 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP2014205198A (ja) 2013-04-10 2014-10-30 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP2014205197A (ja) 2013-04-10 2014-10-30 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
JP5713047B2 (ja) * 2013-04-18 2015-05-07 株式会社安川電機 移動ロボット、移動ロボットの位置決めシステム、及び、移動ロボットの位置決め方法
JP6354122B2 (ja) 2013-06-05 2018-07-11 セイコーエプソン株式会社 ロボット
EP3021779A4 (en) 2013-07-17 2017-08-23 Board of Regents of the University of Nebraska Robotic surgical devices, systems and related methods
JP5884785B2 (ja) * 2013-07-30 2016-03-15 株式会社安川電機 ロボット
JP2015054387A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 セイコーエプソン株式会社 ロボットアームおよびロボット
JP6337432B2 (ja) 2013-09-10 2018-06-06 セイコーエプソン株式会社 関節駆動装置及びロボット
US9802327B2 (en) 2013-09-10 2017-10-31 Seiko Epson Corporation Robot arm and robot
JP2015085447A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボットの製造方法
CN104440941B (zh) * 2013-09-13 2018-02-13 精工爱普生株式会社 机械手臂以及机器人
US11630585B1 (en) 2016-08-25 2023-04-18 Pure Storage, Inc. Processing evacuation events in a storage array that includes a plurality of storage devices
JP6418483B2 (ja) * 2014-06-18 2018-11-07 株式会社Ihi 加工軌道生成装置と方法
CN104385265A (zh) * 2014-07-02 2015-03-04 中国科学院合肥物质科学研究院 一种具有冗余自由度的机器人
US20180111275A1 (en) * 2014-08-01 2018-04-26 Kugar Inc. Modular system for constructing robots
JP2016078208A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 セイコーエプソン株式会社 ロボット
JP6443875B2 (ja) * 2014-10-24 2018-12-26 ライフロボティクス株式会社 ロボットアーム機構
JP6468804B2 (ja) * 2014-10-30 2019-02-13 ライフロボティクス株式会社 ロボットアーム機構
EP3217890B1 (en) 2014-11-11 2020-04-08 Board of Regents of the University of Nebraska Robotic device with compact joint design
DE102015009151A1 (de) * 2015-07-14 2017-01-19 Kuka Roboter Gmbh Ermitteln eines Eingabebefehls für einen Roboter, der durch manuelles Ausüben einer Kraft auf den Roboter eingegeben wird
CN114027986B (zh) 2015-08-03 2024-06-14 内布拉斯加大学董事会 机器人手术装置系统及相关方法
DE102015113467A1 (de) * 2015-08-14 2017-02-16 Sami Haddadin Roboterarm und Roboterhandgelenk
US10284232B2 (en) 2015-10-28 2019-05-07 Pure Storage, Inc. Dynamic error processing in a storage device
EP4353182A3 (en) 2016-05-18 2024-07-10 Virtual Incision Corporation Robotic surgical devices and systems
US11231858B2 (en) 2016-05-19 2022-01-25 Pure Storage, Inc. Dynamically configuring a storage system to facilitate independent scaling of resources
US11706895B2 (en) 2016-07-19 2023-07-18 Pure Storage, Inc. Independent scaling of compute resources and storage resources in a storage system
US10235229B1 (en) 2016-09-07 2019-03-19 Pure Storage, Inc. Rehabilitating storage devices in a storage array that includes a plurality of storage devices
JP1582721S (ja) * 2016-09-29 2017-07-31
JP6388011B2 (ja) * 2016-09-30 2018-09-12 セイコーエプソン株式会社 ロボットハンド、およびロボット
US11461273B1 (en) 2016-12-20 2022-10-04 Pure Storage, Inc. Modifying storage distribution in a storage system that includes one or more storage devices
USD831087S1 (en) 2017-03-23 2018-10-16 Denso Wave Incorporated Industrial robot
USD874530S1 (en) * 2017-04-23 2020-02-04 Franka Emika Gmbh Robot
WO2018199035A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 日本電産株式会社 多関節ロボットおよび多関節ロボットシステム
USD802041S1 (en) * 2017-04-27 2017-11-07 Engineering Services Inc Robotic arm
US10022861B1 (en) 2017-04-27 2018-07-17 Engineering Services Inc. Two joint module and arm using same
JP1611705S (ja) * 2017-07-13 2018-08-20
JP1599085S (ja) * 2017-07-24 2018-03-05
JP1598672S (ja) * 2017-07-24 2018-03-05
CN107486838A (zh) * 2017-08-21 2017-12-19 上海智殷自动化科技有限公司 一种异型臂的双臂机器人
CN107511816A (zh) * 2017-08-21 2017-12-26 上海智殷自动化科技有限公司 一种异型臂的双臂机器人
JP1612623S (ja) * 2017-09-26 2018-09-03
CN111417333B (zh) 2017-09-27 2023-08-29 虚拟切割有限公司 具有跟踪相机技术的机器人手术设备及相关系统和方法
USD839941S1 (en) * 2017-09-28 2019-02-05 Abb Schweiz Ag Industrial robot
JP1606240S (ja) * 2017-11-22 2018-06-11
JP1606239S (ja) * 2017-11-22 2018-06-11
USD870169S1 (en) * 2017-11-22 2019-12-17 Mitsubishi Electric Corporation Industrial robot
US11013564B2 (en) 2018-01-05 2021-05-25 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Single-arm robotic device with compact joint design and related systems and methods
USD865828S1 (en) * 2018-03-21 2019-11-05 Productive Robotics, Inc. Manufacturing robot
USD929481S1 (en) * 2018-04-27 2021-08-31 Staubli Faverges Industrial robots
CN108789389B (zh) * 2018-07-27 2023-11-03 伯朗特机器人股份有限公司 一种旋转机构、多轴机器人及组装方法
JP6875348B2 (ja) 2018-10-17 2021-05-26 ファナック株式会社 ロボットおよび第1アーム部材
EP3908171A4 (en) 2019-01-07 2022-09-14 Virtual Incision Corporation ROBOTIZED ASSISTED SURGICAL SYSTEM AND RELATED DEVICES AND PROCEDURES
USD933421S1 (en) * 2019-11-29 2021-10-19 Lg Electronics Inc. Robot arm for preparing food or drink
CN113043321A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 上海微电子装备(集团)股份有限公司 机械臂和搬运装置
CN111152196A (zh) * 2020-01-22 2020-05-15 深圳国信泰富科技有限公司 一种多轴机械臂
CN111409733B (zh) * 2020-04-24 2021-10-08 深圳国信泰富科技有限公司 一种多轴机械腿
USD991998S1 (en) * 2020-11-26 2023-07-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Arm for service robot
USD979624S1 (en) * 2021-05-21 2023-02-28 Hanwha Corporation Industrial robot
USD1006081S1 (en) * 2021-06-07 2023-11-28 Kinova Inc. Robotic arm
USD1048130S1 (en) * 2022-06-17 2024-10-22 Neura Robotics GmbH Robot

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60135188A (ja) * 1983-12-26 1985-07-18 株式会社日立製作所 工業用ロボツト
US5155423A (en) * 1986-02-18 1992-10-13 Robotics Research Corporation Industrial robot with servo
CA2000818C (en) * 1988-10-19 1994-02-01 Akira Tsuchihashi Master slave manipulator system
JP2685602B2 (ja) * 1988-10-19 1997-12-03 株式会社日立製作所 マスタースレーブマニピュレータシステム
JPH0261588U (ja) * 1988-10-24 1990-05-08
JPH02237782A (ja) * 1989-03-10 1990-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複腕ロボット
JPH02311285A (ja) * 1989-05-19 1990-12-26 Toyoda Mach Works Ltd 工業用ロボット
JPH0832402B2 (ja) * 1989-12-28 1996-03-29 川崎重工業株式会社 産業用ロボツト
US5305653A (en) * 1991-09-30 1994-04-26 Tokico Ltd. Robot wrist mechanism
JPH05237789A (ja) * 1992-02-26 1993-09-17 Toshiba Corp 関節装置
DE69317574T2 (de) * 1993-09-01 1998-07-09 Yaskawa Denki Kitakyushu Kk Gelenkroboter
SE515130C2 (sv) * 1995-02-24 2001-06-11 Abb Ab Robotutrustning
SE515119C2 (sv) * 1995-03-30 2001-06-11 Abb Ab Industrirobot
CN1178495A (zh) * 1995-11-17 1998-04-08 株式会社安川电机 多关节机器人的手腕机构
US5949209A (en) * 1996-09-11 1999-09-07 Nachi-Fujikoshi Corp. Explosion-proof painting robot
JP2000141270A (ja) * 1998-11-06 2000-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多関節型ロボット
TWI273009B (en) * 2003-01-21 2007-02-11 Yaskawa Electric Corp Speed reducer for industrial robot
WO2004069493A1 (ja) * 2003-02-07 2004-08-19 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha 多関節マニピュレータ
US20050016313A1 (en) * 2003-06-16 2005-01-27 Robertson William C. Manipulator
US7039498B2 (en) * 2003-07-23 2006-05-02 Newport Corporation Robot end effector position error correction using auto-teach methodology
JP4286684B2 (ja) * 2004-02-27 2009-07-01 株式会社ダイヘン アーク溶接ロボットにおけるケーブル配設構造
JP5004020B2 (ja) * 2005-09-27 2012-08-22 株式会社安川電機 多関節マニピュレータおよびロボットシステム
WO2007046754A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Abb Ab An arm part of an industrial robot as well as an indus- trial robot provided therewith
US7946800B2 (en) * 2007-04-06 2011-05-24 Brooks Automation, Inc. Substrate transport apparatus with multiple independently movable articulated arms
JP2008272883A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Yaskawa Electric Corp 双腕型ロボットマニピュレータ
EP2213425B1 (en) * 2007-11-26 2014-06-25 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Vertical multi-joint robot
JP5060969B2 (ja) * 2008-01-15 2012-10-31 住友重機械工業株式会社 ロボットの関節駆動装置
CN101965288B (zh) * 2008-03-10 2012-11-14 本田技研工业株式会社 门拆卸系统和门拆卸方法
WO2009113364A1 (ja) * 2008-03-12 2009-09-17 株式会社安川電機 ロボットシステム
JP4603604B2 (ja) * 2008-08-01 2010-12-22 ファナック株式会社 ロボットにより工作機械へワークの着脱を行うロボットシステム
US8473103B2 (en) * 2009-01-27 2013-06-25 Fanuc Robotics America, Inc. Secondary position feedback control of a robot
EP2419244B1 (en) * 2009-04-15 2013-03-06 ABB Research Ltd. An apparatus for a robot arm
JP5353500B2 (ja) * 2009-07-08 2013-11-27 株式会社安川電機 ロボット
US8511964B2 (en) * 2009-09-22 2013-08-20 GM Global Technology Operations LLC Humanoid robot
JP5949917B2 (ja) * 2012-06-19 2016-07-13 株式会社安川電機 ロボットシステムおよび加工品の製造方法

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