[发明专利]机械手和移动机器人

说明书

本发明涉及机械手和移动机器人。提供了一种机械手，包括：联杆；接头单元，该接头单元被配置为旋转联杆；以及距离传感器，该距离传感器被配置为检测进入监视空间中的障碍物，该监视空间被确定为使得至少包括联杆的旋转方向侧，该距离传感器被安装为使得感测方向面向与联杆的表面平行的方向。此外，提供了包括前述的机械手的移动机器人。

技术领域

本公开涉及一种机械手(manipulator)和移动机器人。

背景技术

一种用于检测接近操作诸如机器人手臂和机器人手的机械手的操作空间的人和障碍物的技术是已知的(例如，参见日本未经审查专利申请公开No.H7-49711)。

发明内容

尽管现有技术对于检测接近机械手的整个操作空间的障碍物是优异的，但是其不适合于单独地监视每个联杆的本地操作空间的目的。分析能够由相机获得的图像，以便检测包括本地操作空间的障碍物是可能的。然而，存在分析处理的负荷增加或者生产成为盲点的操作空间的问题。

本公开提供一种能够利用更简单的传感器配置精确地监视进入每个联杆的操作空间的障碍物中的机械手和包括该机械手的移动机器人。

第一示例性方面是一种机械手，包括：联杆；接头单元，该接头单元被配置为旋转联杆；以及距离传感器，该距离传感器被配置为检测进入监视空间中的障碍物，该监视空间被确定为使得至少包括联杆的旋转方向侧，该距离传感器被安装为使得感测方向面向与联杆的表面平行的方向。利用这种配置，能够精确地监视进入在联杆的旋转方向上设置的局部监视空间中的障碍物。此外，因为能够相对容易地使用距离传感器，所以即使当为这些联杆中的每一个联杆安装距离传感器时，处理负荷也很小并且能够降低安装成本。

在上述机械手中，距离传感器优选地被安装，使得感测方向与联杆的纵向方向相对应。当以这种方式安装时，能够用较少数目的距离传感器监控较大的监控空间。此外，距离传感器优选地被安装在联杆的末端处。如果其被安装在联杆的末端处，则能够减少成为用于距离传感器的盲点的空间。

此外，在上述机械手中，距离传感器优选地包括：光发射单元，该光发射单元被配置为发射调制的投射光；和光接收单元，该光接收单元被配置为接收由障碍物反射的投射光。具有这种配置的距离传感器能够利用相对简单的电路配置来计算距离测量结果，并且因此在安装大量距离传感器时是合适的。此外，优选的是，为旋转的所述联杆中的每一个联杆安装一个所述距离传感器，并且调节各个所述距离传感器的所述投射光以便彼此不同。当为这些联杆中的每一个联杆安装一个距离传感器时，存在来自在另一联杆中安装的距离传感器的投射光到达在另一个联杆中安装的距离传感器的光接收单元的可能性。这种情况导致错误检测。然而，如果各个距离传感器的所述投影光被调制为使得彼此不同，则能够通过检查投影光和反射光之间的相关性来防止这种错误检测。

此外，距离传感器优选地是三角形距离测量系统的传感器。该三角距离测量系统的传感器可以检测反射光的位置，并且因此传感器配置能够是简单的。此外，距离传感器的投射光优选为红外光。如果使用红外辐射作为投射光，则不会打扰在周围区域工作的工人。

此外，可以使用多个距离传感器来检测进入一个监视空间中的障碍物。通过并行安装多个距离传感器，能够根据规范扩展监视空间的大小。当为一个监视空间安装多个距离传感器时，优选的是，将各个距离传感器的所述投射光调制为以便彼此不同。当距离传感器的相应的投影光被调制为以便彼此不同时，能够通过检查投影光和反射光之间的相关性来防止这种错误检测。

另一示例性方面是包括前述机械手的移动机器人。因为用于监视在每个联杆中设置的局部监视空间的传感器配置不影响移动机器人的移动操作中的空间识别，所以当同时执行机械手和移动机器人的操作时，这种配置是方便的。

从以下给出的详细描述和仅通过图示给出的附图中将更全面地理解本公开的上述和其他目的、特征和优点，并且因此不应被视为限制本公开。

附图说明