机器人系统
阅读：815发布：2023-02-23
专利汇可以提供机器人系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 公开了一种 机器人 系统。机器人系统的特征在于，具备：一个或多个机器臂，对对象物进行作业；形状测定部，配置于所述机器臂，对所述对象物的形状进行测定；以及控制部，基于所述形状测定部所测定的结果来控制所述机器臂，所述形状测定部具有：投影部，对所述对象物投影条纹状的图案光；拍摄部，对所述图案光进行拍摄；以及计算部，基于所述拍摄部拍摄到的结果来计算所述对象物的形状，所述投影部具有： 光源 部，射出线状的激光；光扫描器，通过使来自所述光源部的激光朝向所述对象物反射并进行扫描而生成所述图案光；以及扫描器驱动部，输出对所述光扫描器进行非共振驱动的驱动 信号 。，下面是机器人系统专利的具体信息内容。
1.一种机器人系统，其特征在于，具备：
机器臂，对对象物进行作业；
形状测定部，配置于所述机器臂，对所述对象物的形状进行测定；以及控制部，基于所述形状测定部所测定的结果来控制所述机器臂，所述形状测定部具有：
投影部，对所述对象物投影条纹状的图案光；
拍摄部，对投影到所述对象物的所述图案光进行拍摄；以及
计算部，基于所述拍摄部拍摄到的结果来计算所述对象物的形状，
所述投影部具有：
光源部，射出线状的激光；
光扫描器，通过反射从所述光源部射出来的激光而对所述对象物进行扫描，从而生成所述图案光；以及
扫描器驱动部，输出对所述光扫描器进行非共振驱动的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述扫描器驱动部输出正弦波状的波形的所述驱动信号。
3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，
所述机器人系统还具备光源驱动部，所述光源驱动部输出对所述光源部进行驱动的调制信号，
所述投影部将由亮度值的明暗而成为正弦波状的条纹图案作为所述条纹状的图案光对所述对象物进行投影，
所述光源驱动部输出与正弦波状不同的形状的波形的所述调制信号。
4.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述机器人系统还具备自动输送装置，所述自动输送装置搭载有所述机器臂并能够以无轨道的方式进行移动。
5.根据权利要求4所述的机器人系统，其特征在于，
所述机器人系统还具备环境识别传感器，所述环境识别传感器识别所述自动输送装置移动的方向的环境，
所述自动输送装置能够基于所述环境识别传感器的识别结果进行移动。
6.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
在通过所述机器臂的动作而所述形状测定部移动时，所述扫描器驱动部停止所述驱动信号的输出。
7.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述机器人系统还具备故障检测部，所述故障检测部检测所述光扫描器的故障。
8.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于，
所述光扫描器具有：
可动反射镜部；以及
一对轴部，将所述可动反射镜部支承为能够摆动，
所述故障检测部具有设置于所述轴部的应变传感器。
9.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述扫描器驱动部输出频率在100Hz以上且4kHz以下的范围内的所述驱动信号。
10.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
所述机器臂的数量为两个。
机器人系统
技术领域
[0001] 本发明涉及机器人系统。
背景技术
[0002] 作为使用具有机器臂的机器人而对对象物进行作业的机器人系统，已知如下系统：将对对象物的形状进行测定的装置安装在机器臂，使用该装置的测定结果使机器臂动作而进行作业。
[0003] 例如，如专利文献1所记载的那样，对对象物的形状进行测定的装置向对象物投影明暗图案，并通过移相法来测定对象物的形状。在此，专利文献1所记载的装置通过用共振摆动的MEMS反射镜对来自激光光源的光进行扫描而在对象物上投影明暗图案。
[0004] 专利文献1：日本特开2014-89062号公报
[0005] 一般，安装在机器臂的装置变得越大型则越限制机器人的可动范围或者越减少机器人的可搬动重量。因此，对安装在机器臂的装置要求小型化。
[0006] 但是，专利文献1所记载的装置由于MEMS反射镜为共振驱动，因此在伴随着环境温度的变化等而MEMS反射镜的共振频率发生了变化时，与此相伴，必须变更MEMS反射镜的驱动频率。因此，专利文献1所记载的装置存在如下这样的技术问题：需要伴随着共振频率的变化来控制MEMS反射镜的驱动频率的电路，电路结构复杂化，其结果，导致装置的大型化。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于，提供将对对象物的形状进行测定的小型的装置设置在机器臂的机器人系统。
[0008] 本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的应用例或方式来实现。
[0009] 本应用例的机器人系统，其特征在于，具备：机器臂，对对象物进行作业；形状测定部，配置于所述机器臂，对所述对象物的形状进行测定；以及控制部，基于所述形状测定部所测定的结果来控制所述机器臂，所述形状测定部具有：投影部，对所述对象物投影条纹状的图案光；拍摄部，对投影到所述对象物的所述图案光进行拍摄；以及计算部，基于所述拍摄部拍摄到的结果来计算所述对象物的形状，所述投影部具有：光源部，射出线状的激光；光扫描器，通过反射从所述光源部射出来的激光而对所述对象物进行扫描，从而生成所述图案光；以及扫描器驱动部，输出对所述光扫描器进行非共振驱动的驱动信号。
[0010] 根据这样的机器人系统，由于使光扫描器非共振驱动，因此即使发生温度变化，也能够以稳定的振幅以及频率进行光扫描器的驱动。因此，不需要用于降低由温度变化引起的特性变化的电路，而能够谋求形状测定部的小型化。
[0012] 由此，驱动信号的生成变得容易。此外，能够降低使光扫描器的驱动频率以外的频率包含于驱动信号的频率成分，并稳定地进行光扫描器的非共振驱动。
[0013] 在本发明的机器人系统中，优选，具备输出对所述光源部进行驱动的调制信号的光源驱动部，对所述对象物投影的所述条纹状的图案光为由亮度值的明暗而成为正弦波状的条纹图案，所述调制信号的波形为与正弦波状不同的形状。
[0014] 由此，即使光扫描器的驱动信号的波形为正弦波状，也能够高精度地投影由亮度值的明暗表示正弦波的条纹状的图案光。
[0015] 在本发明的机器人系统中，优选，具备搭载有所述机器臂并能够以无轨道的方式进行移动的自动输送装置。
[0018] 由此，由于用于引导自动输送装置的移动的标识器等的设备变得不需要或简化，因此能够使设备费用便宜。
[0019] 在本发明的机器人系统中，优选，所述扫描器驱动部在通过所述机器臂的动作而移动时停止所述驱动信号的输出。
[0020] 由此，能够降低由机器臂的动作中的冲突等的冲击引起的光扫描器的损伤。
[0021] 在本发明的机器人系统中，优选，具备对所述光扫描器的故障进行检测的故障检测部。
[0022] 由此，能够掌握光扫描器是否故障。因此，例如，在光扫描器故障了的情况下，通过使光源部的驱动停止，从而能够防止来自停止的状态的光扫描器的高强度的光对准人，而提高安全性。
[0023] 在本发明的机器人系统中，优选，所述光扫描器具有：可动反射镜部；以及一对轴部，将所述可动反射镜部支承为能够摆动，所述故障检测部具有设置于所述轴部的应变传感器。
[0025] 在本发明的机器人系统中，优选，所述驱动信号的频率在100Hz以上且4kHz以下的范围内。
[0026] 由此，能够使形状测定部的测定精度优异，并且容易地实现光扫描器的非共振驱动。
[0027] 在本发明的机器人系统中，优选，具有相对于所述机器臂另行设置的机器臂。
[0029] 图1是示意性地示出本发明的第一实施方式的机器人系统的立体图。
[0030] 图2是示出图1所示的机器人系统的控制系统的框图。
[0031] 图3是图1所示的机器人系统具备的物体识别传感器的示意图。
[0032] 图4是示出图3所示的物体识别传感器具备的投影部生成的投影图案(图案光)的明暗状态的图。
[0033] 图5是图3所示的物体识别传感器具备的光扫描器的立体图。
[0034] 图6是示出来自图3所示的物体识别传感器具备的扫描器驱动部的驱动信号的波形的图。
[0035] 图7是示出从图3所示的物体识别传感器具备的光源驱动部输出的调制信号的波形(图中下段)以及可动反射镜部的偏离角(图中上段)的图。
[0036] 图8是用于说明图1所示的机器人系统的动作的流程图。
[0037] 图9是用于说明图8所示的部件套件制作模式的动作的流程图。
[0038] 图10是用于说明图9所示的取出作业的动作的流程图。
[0039] 图11是用于说明部件处于不可作业的状态的情况的图。
[0040] 图12是用于说明图10所示的步骤S34的图。
[0041] 图13是用于说明第一种部件的取出作业的图。
[0042] 图14是用于说明第二种部件的取出作业的图。
[0043] 图15是用于说明第三种部件的取出作业的图。
[0044] 图16是用于说明图8所示的部件套件更换装载模式的动作的流程图。
[0045] 图17是示出更换装载完成时的作业台的状态的图。
[0046] 图18是示出本发明的第二实施方式的机器人系统所使用的机器人的立体图。
[0047] 附图标记说明：
[0048] 1…机器人；1A…机器人；2…自动输送装置；2A…自动输送装置；3…机器人主体；3A…机器人主体；4…环境识别传感器；4a…环境识别传感器；4b…环境识别传感器；5…物体识别传感器(形状测定部)；6…控制装置；6A…控制装置；7…载置部；7A…载置部；10…机器臂；10A…机器臂；11…力检测传感器；11A…力检测传感器；12…手部；12A…手部；13…臂驱动部；14…角度传感器；21…车体；21A…前轮；22…前轮；22A…前轮；23…后轮；23A…后轮；24…操舵机构；25…驱动部；30…基台；30A…基台；31…臂；31A…臂；32…臂；32A…臂；
33…臂；33A…臂；34…臂；34A…臂；35…臂；35A…臂；36…臂；36A…臂；37…臂；37A…臂；
51…投影部；52…拍摄部；53…电路部；54…故障检测部；55…投影面；61…处理器；62…存储器；100…机器人系统；100A…机器人系统；200…部件收纳部；201…容器；211…车体；
212…柱部；300…作业台；301…载置部；511…光源部；512…光扫描器；521…拍摄元件；
522…成像光学系统；531…光源驱动部；532…扫描器驱动部；533…故障判断部；534…计算部；5111…光源；5112…透镜；5113…透镜；5121…可动反射镜部；5122…轴部；5123…支承部；5124…永磁铁；5125…线圈；5126…应变传感器；5221…透镜；5222…透镜；C1…部件；
C2…部件；C3…部件；CK…部件套件；LL…光(线状的激光)；LP…图案光；S1…步骤；S11…步骤；S12…步骤；S13…步骤；S14…步骤；S15…步骤；S16…步骤；S17…步骤；S18…步骤；
S19…步骤；S2…步骤；S20…步骤；S21…步骤；S22…步骤；S23…步骤；S24…步骤；S25…步骤；S26…步骤；S27…步骤；S28…步骤；S29…步骤；S32…步骤；S33…步骤；S34…步骤；
S35…步骤；S36…步骤；T…周期；TR…托盘；a…中心轴；a1…中心轴；a2…光轴；as…摆动轴；b1…中心轴方向；b2…宽度方向。
33…臂；33A…臂；34…臂；34A…臂；35…臂；35A…臂；36…臂；36A…臂；37…臂；37A…臂；
51…投影部；52…拍摄部；53…电路部；54…故障检测部；55…投影面；61…处理器；62…存储器；100…机器人系统；100A…机器人系统；200…部件收纳部；201…容器；211…车体；
212…柱部；300…作业台；301…载置部；511…光源部；512…光扫描器；521…拍摄元件；
522…成像光学系统；531…光源驱动部；532…扫描器驱动部；533…故障判断部；534…计算部；5111…光源；5112…透镜；5113…透镜；5121…可动反射镜部；5122…轴部；5123…支承部；5124…永磁铁；5125…线圈；5126…应变传感器；5221…透镜；5222…透镜；C1…部件；
C2…部件；C3…部件；CK…部件套件；LL…光(线状的激光)；LP…图案光；S1…步骤；S11…步骤；S12…步骤；S13…步骤；S14…步骤；S15…步骤；S16…步骤；S17…步骤；S18…步骤；
S19…步骤；S2…步骤；S20…步骤；S21…步骤；S22…步骤；S23…步骤；S24…步骤；S25…步骤；S26…步骤；S27…步骤；S28…步骤；S29…步骤；S32…步骤；S33…步骤；S34…步骤；
S35…步骤；S36…步骤；T…周期；TR…托盘；a…中心轴；a1…中心轴；a2…光轴；as…摆动轴；b1…中心轴方向；b2…宽度方向。
具体实施方式
[0049] 以下，基于附图所示的优选的实施方式对本发明的机器人系统详细地进行说明。
[0050] <第一实施方式>
[0051] 图1是示意性地示出本发明的第一实施方式的机器人系统的立体图。
[0052] 图2是示出图1所示的机器人系统的控制系统的框图。图3是图1所示的机器人系统具备的物体识别传感器的示意图。图4是示出图3所示的物体识别传感器具备的投影部生成的投影图案(图案光)的明暗状态的图。图5是图3所示的物体识别传感器具备的光扫描器的立体图。图6是示出来自图3所示的物体识别传感器具备的扫描器驱动部的驱动信号的波形的图。图7是示出从图3所示的物体识别传感器具备的光源驱动部输出的调制信号的波形(图中下段)以及可动反射镜部的偏离角(图中上段)的图。
[0053] 图1所示的机器人系统100是进行如下这样的作业的系统：机器人1从部件收纳部200(部件供给部)分别取出彼此不同的种类的多个部件C1、C2、C3，制作包括多种部件C1、C2、C3的部件套件CK，并将部件套件CK向作业台300(下一工序部)供给。
[0054] 部件收纳部200是通过在铅锤方向上划分为四段、在水平方向上划分为三列(左侧、中央、右侧)而具有十二个收纳空间的部件柜，在各收纳空间收纳有容器201。在此，各容器201呈向上方开放的托盘状或箱状。然后，在位于部件收纳部200的左侧的列的各容器201收纳有多个部件C1。在位于部件收纳部200的中央的列的各容器201收纳有多个部件C2。在位于部件收纳部200的右侧的列的各容器201收纳有多个部件C3。此外，各容器201配置为能够从部件收纳部200抽出。由此，能够从各容器201容易地取出部件C1、C2、C3。
[0055] 另外，部件收纳部200并不限定于图示的收纳空间的数量、结构以及配置等，例如，部件收纳部200也可以由按照部件的每个种类而独立的多个柜子构成，在该情况下，多个柜子的配置是任意的。此外，只要能够在机器人1能够进行作业的状态下载置部件C1、C2、C3，则也可以省略容器201。
[0056] 部件C1、C2、C3是种类彼此不同的部件。作为部件C1、C2、C3，分别并不特别限定，例如，可列举各种电子部件等。部件套件CK各包含一个部件C1、C2、C3而构成。另外，部件套件CK可以包含部件C1、C2、C3以外的部件，也可以包含同种的多个部件。
[0057] 作业台300是用于进行使用了部件套件CK的台子。图示的作业台300具有能够载置多个部件套件CK的载置部301。作为作业台300中的作业，并不特别限定，例如，可列举包含部件套件CK的部件群的组装、涂装、表面处理、排列、输送等。
[0058] 另外，作业台300只要能够载置多个部件套件CK或托盘TR即可，并不限定于图示的结构以及配置等，例如，也可以是皮带输送机等的装置。
[0059] 机器人系统100具备自动输送装置2、具有搭载于自动输送装置2的机器臂10的机器人主体3、配置于自动输送装置2的环境识别传感器4、配置于机器臂10的物体识别传感器5(形状测定部)、控制自动输送装置2以及机器臂10的动作的控制装置6(控制部)和配置于自动输送装置2上的载置部7，它们构成能够行进的机器人1。另外，也可以说机器人系统100是具有机器人1、部件收纳部200和作业台300的系统。
[0060] 在此，控制装置6能够基于环境识别传感器4的识别结果(测定结果)以使机器臂10成为对部件收纳部200或作业台300能够进行作业的位置的方式使自动输送装置2移动。此外，控制装置6在机器人主体3位于对部件收纳部200能够进行作业的位置时，能够基于物体识别传感器5的识别结果，以在载置部7上制作多个部件套件CK的方式驱动机器人主体3。此外，控制装置6在机器人主体3位于对作业台300能够进行作业的位置时，能够基于物体识别传感器5的识别结果，以使多个部件套件CK从载置部7上向作业台300更换装载的方式驱动机器人主体3。
[0061] 这样，机器人1能够将多个部件套件CK在载置部7上制作成之后向作业台300更换装载。由此，能够减少自动输送装置2在部件收纳部200与作业台300之间往返的次数，而提高作业效率。在本实施方式中，在部件套件CK的制作前的载置部7上载置有多个托盘TR，在托盘TR上制作部件套件CK。然后，使部件套件CK按照每个托盘TR从载置部7上向作业台300更换装载。由此，能够谋求更换装载作业的简单化。
[0062] 以下，对构成机器人系统100(机器人1)的各部分依次进行说明。
[0063] [自动输送装置]
[0064] 图1所示的自动输送装置2是能够无轨道地进行行进(移动)的无人输送车。在此，“能够无轨道地进行行进(移动)”是指不需要成为自动输送装置2的行进(移动)轨道的导轨、用于诱导的导线等的设备，而能够以朝向所指示的目标位置的方式进行行进(移动)控制。
[0065] 如图1以及图2所示，该自动输送装置2具备车体21、安装于车体21并位于通常前进方向侧即前方的一对前轮22、位于后方的一对后轮23、能够变更一对前轮22的舵角的操舵机构24和能够驱动一对后轮23的驱动部25。
[0066] 如图1所示，在车体21的上部设置有能够载置多个(在图示中是三个)包含多个部件C1、C2、C3的部件套件CK的载置部7。该载置部7构成为能够在将部件套件CK载置于托盘TR的状态下进行载置。在此，在一个托盘TR载置一个部件套件CK。因此，载置部7构成为能够载置多个(在图示中是三个)托盘TR。此外，能够载置于载置部7的托盘TR的数量与能够载置于载置部7的部件套件CK的数量相等。在部件套件CK的制作之前，将这样的托盘TR使用机器人主体3载置于载置部7上或通过人手载置于载置部7上。
[0067] 另外，能够载置于载置部7的部件套件CK以及托盘TR的数量分别并不限定于图示的数量，而是任意的。此外，能够载置于载置部7的托盘TR的数量可以与能够载置于载置部7的部件套件CK的数量不同，例如，也可以在一个托盘TR载置多个部件套件CK。
[0068] 另一方面，在车体21的下部，在前方侧设置有左右一对前轮22，在后方侧设置有左右一对后轮23。
[0069] 一对前轮22是操舵轮，经由图2所示的操舵机构24而安装于车体21。通过该操舵机构24来变更一对前轮22的舵角，从而进行自动输送装置2的操舵。由此，能够变更车体21的行进方向。另外，可以是一对后轮23能够进行操舵，也可以是一对前轮22以及一对后轮23的所有都能够进行操舵。
[0070] 此外，一对后轮23是驱动轮，经由驱动部25而安装于车体21。该驱动部25具有马达等的驱动源(未图示)，将该驱动源的驱动力向一对后轮23传递。由此，能够使车体21向前方或后方行进。另外，可以是一对前轮22能够进行驱动，也可以是一对前轮22以及一对后轮23的所有都能够进行驱动。
[0071] 此外，在车体21内配置有用于向上述的驱动源供给电力的电池(未图示)，该电池也使用于机器臂10、环境识别传感器4以及物体识别传感器5等的驱动。
[0072] [机器人主体]
[0073] 图1所示的机器人主体3是所谓的单臂的六轴垂直多关节机器人。该机器人主体3具有基台30和能够转动地连结于基台30的机器臂10。此外，在机器臂10经由力检测传感器11而装配有手部12。
[0074] 基台30通过未图示的螺栓等而固定于上述的自动输送装置2的车体21的上部。另外，基台30相对于自动输送装置2的设置位置只要机器人主体3能够将多个部件C1、C2、C3分别载置于上述的自动输送装置2的载置部7上，则也可以是任何位置。此外，基台30也可以与自动输送装置2一体地构成。
[0075] 机器臂10具有能够相对于基台30转动地连结的臂31(第一臂)、能够相对于臂31转动地连结的臂32(第二臂)、能够相对于臂32转动地连结的臂33(第三臂)、能够相对于臂33转动地连结的臂34(第四臂)、能够相对于臂34转动地连结的臂35(第五臂)和能够相对于臂35转动地连结的臂36(第六臂)。
[0076] 在这些臂31～36的各关节部设置有图2所示的臂驱动部13，各臂31～36通过各臂驱动部13的驱动而转动。在此，各臂驱动部13具有未图示的马达以及减速器。作为马达，例如，能够使用AC伺服马达、DC伺服马达等的伺服马达、压电马达等。作为减速器，例如，能够使用行星齿轮型的减速器、波动齿轮装置等。此外，在各臂驱动部13设置有旋转编码器等的角速度传感器14(参照图2)，角速度传感器14检测臂驱动部13的马达或减速器的旋转轴的旋转角度。
[0077] 此外，如图1所示，在位于机器臂10的前端部的臂36，经由力检测传感器11而安装有手部12。
[0078] 力检测传感器11例如是能够检测施加于力检测传感器11的外力的六轴成分的六轴力觉传感器。在此，六轴成分是彼此正交的三个轴的各自的方向的平移力(剪切力)成分以及绕该三个轴的各自的轴的旋转力(力矩)成分。另外，力检测传感器11的检测轴的数量并不限定于六个，例如，也可以是一个以上五个以下。
[0079] 手部12具有分别能够把持机器人系统100的作业的对象物即部件C1、C2、C3的两根手指。另外，手部12具有的手指的数量并不限定于两根，也可以是三根以上。此外，根据部件C1、C2、C3的种类，也可以使用通过吸附等来保持部件C1、C2、C3的末端执行器来代替手部12。
[0080] [环境识别传感器]
[0081] 环境识别传感器4分别设置于上述的自动输送装置2的车体21的前方部以及后方部。设置于车体21的前方部的环境识别传感器4(4a)具有如下功能：输出与相对于车体21位于前方侧的物体(例如，部件收纳部200、作业台300等的对象物或未图示的墙壁、对行进、输送成为障碍的未图示的障碍物)的存在(距离)或其形状相对应的信号。此外，设置于车体21的后方部的环境识别传感器4(4b)具有如下功能：输出与相对于车体21位于后方侧的物体(例如，部件收纳部200、作业台300等的对象物或未图示的墙壁、对行进、输送成为障碍的未图示的障碍物)的存在(距离)或其形状相对应的信号。
[0082] 另外，环境识别传感器4的设置位置以及设置数量只要环境识别传感器4能够识别机器人1的行进以及作业所需要的范围即可，并不限定于上述的位置以及数量，例如，可以省略环境识别传感器4b，除了环境识别传感器4a、4b之外，也可以在车体21的右侧部以及左侧部之中的至少一方设置环境识别传感器4。
[0083] 环境识别传感器4只要具有上述的功能即可，并不特别限定，能够使用各种三维测定机，上述各种三维测定机使用了TOF(Time Of Flight：飞行时间测距法)方式等。此外，环境识别传感器4能够与后述的物体识别传感器5同样地构成。只是，优选环境识别传感器4的测定范围(能够测定的区域的范围)大于物体识别传感器5的测定范围。由此，能够在较大的范围识别机器人1的周围的环境。因此，机器人1能够减少需要的环境识别传感器4的设置数量或者减少环境识别传感器4的死角而提高安全性。
[0084] 在环境识别传感器4设定有用于表示其识别结果的三维的直角坐标系，环境识别传感器4能够将该坐标系中的物体的坐标信息作为识别结果输出。在此，设定于环境识别传感器4的坐标系在控制装置6中能够与设定于机器人1的机器人坐标系(控制装置6在机器人1的驱动控制中所使用的坐标系)建立对应。
[0085] [物体识别传感器]
[0086] 物体识别传感器5设置于上述的机器人主体3的机器臂10的前端部。在图示中，物体识别传感器5安装于机器臂10具有的臂31～36之中的位于最前端侧的臂36。物体识别传感器5具有如下功能：输出与位于机器臂10的前端部的周围或附近的物体(例如，部件C1、C2、C3、部件收纳部200、作业台300、载置部7等的对象物)的形状相对应的信号。
[0087] 另外，物体识别传感器5的设置位置也可以是其他臂31～35、基台30或自动输送装置2的车体21。此外，物体识别传感器5的设置数量也可以是两个以上。
[0088] 物体识别传感器5例如以使用移相法来测定位于机器臂10的前端部的周围或附近的物体(对象物)的形状的方式构成。即，物体识别传感器5进行形状测定的对象物是机器臂10作业的对象物。此外，在物体识别传感器5设定有用于表示其识别结果的三维的直角坐标系，物体识别传感器5将该坐标系中的物体的坐标信息作为识别结果输出。在此，设定于物体识别传感器5的坐标系在控制装置6中与设定于机器人1的机器人坐标系(控制装置6在机器人1的驱动控制中所使用的坐标系)建立对应。
[0089] 具体而言，如图3所示，物体识别传感器5具备在测定范围进行图案光LP的投影的投影部51、进行测定范围的拍摄的拍摄部52和与投影部51以及拍摄部52的各自电连接的电路部53。
[0090] 投影部51具有如下功能：在测定范围投影由亮度值的明暗表示正弦波的条纹图案的影像光即图案光LP。如图4所示，该图案光LP将测定范围在规定方向上进行n分割(优选在5条以上50条以下的范围内，在图4中是分为五个)，将各区域的范围作为一个周期使亮度值在规定方向(图4中所示的X方向)上沿正弦波变化。
[0091] 如图3所示，该投影部51具有射出线状的光LL的光源部511、边反射来自光源部511的光LL边进行扫描而生成图案光LP的光扫描器512。
[0092] 光源部511具有光源5111和透镜5112、5113。在此，光源5111例如是半导体激光。此外，透镜5112是准直透镜，使透过了透镜5112的光为平行光。透镜5113是线性激光发射器透镜(鲍威尔透镜)、柱面透镜或柱透镜，使来自光源5111的光呈沿规定方向(图4中所示的Y方向)的线状延伸而生成光LL。另外，透镜5112只要根据需要设置即可，也可以省略。也可以使用凹面柱面反射镜或光扫描器使来自光源5111的光呈线状延伸，来代替透镜5113。此外，在来自光源5111的光为线状的情况下，能够省略透镜5113。
[0093] 光扫描器512是可动磁铁方式的光扫描器，使来自光源部511的线状的光LL反射，并在规定方向(图4中所示的X方向)上进行扫描，从而生成图案光LP。如图5所示，该光扫描器512具备可动反射镜部5121、一对轴部5122、支承部5123、永磁铁5124、线圈5125和应变传感器5126。
[0094] 可动反射镜部5121经由一对轴部5122(扭杆)而相对于支承部5123绕摆动轴as能够摆动地被支承。这样的可动反射镜部5121、轴部5122以及支承部5123由硅等一体地构成，例如，通过对硅基板或SOI(Silicon on Insulator：绝缘衬底上的硅)基板进行蚀刻而得到。
[0095] 此外，可动反射镜部5121的一面(反射镜面)是具有光反射性并反射来自光源部511的光LL的部分。在此，也可以根据需要在该一面设置金属膜。此外，可动反射镜部5121呈沿摆动轴as的纵长形状。由此，能够谋求可动反射镜部5121的小型化，并且进行线状的光LL的扫描。另外，可动反射镜部5121的俯视观察形状在图示中是四角形(长方形)，但并不限定于此，例如，也可以是椭圆形。此外，轴部5122以及支承部5123的形状也并不限定于图示的形状。
[0097] 在永磁铁5124的正下方(与可动反射镜部5121相反侧)配置有线圈5125。该线圈5125通过来自后述的扫描器驱动部532(参照图3)的通电(驱动信号)而以使可动反射镜部
5121绕摆动轴as摆动的方式产生与永磁铁5124相互作用的磁场。另外，永磁铁5124以及线圈5125的配置等只要使可动反射镜部5121绕摆动轴as摆动即可，并不限定于图示的配置等。
5121绕摆动轴as摆动的方式产生与永磁铁5124相互作用的磁场。另外，永磁铁5124以及线圈5125的配置等只要使可动反射镜部5121绕摆动轴as摆动即可，并不限定于图示的配置等。
[0098] 应变传感器5126是设置于轴部5122与支承部5123的边界部的压电电阻元件，根据轴部5122的应变而电阻值发生变化。在可动反射镜部5121绕摆动轴as摆动(转动)时，伴随轴部5122的扭转变形，因此能够由应变传感器5126检测由此产生的轴部5122的应变，并掌握可动反射镜部5121的活动。该应变传感器5126通过向构成轴部5122与支承部5123的边界部的硅掺杂磷或硼等的杂质而得到。
[0099] 以上那样的投影部51的图案光LP的射出方向(中心轴a1方向)相对于拍摄部52的光轴a2方向倾斜。由此，能够高精度地测定三维形状。该倾斜角度优选在20°以上且40°以下的范围内，更优选在25°以上且35°以下的范围内。由此，能够扩大能够测定的范围，并且高精度地测定三维形状。当该倾斜角度过小时，虽然能够测定的范围变宽，但是在高度方向上的测定精度变低，另一方面，当该倾斜角度过大时，虽然提高在高度方向上的测定精度，但是能够测定的范围变窄。
[0101] 拍摄元件521将摄影图像转换为每个像素的电信号并输出。作为拍摄元件521，并不特别限定，例如，可列举CCD(Charge Coupled Devices：电荷耦合元件)、COMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)等。
[0102] 成像光学系统522具有两个透镜5221、5222，使位于测定范围的物体表面中的图案光成像于拍摄元件521的光接收面(传感器面)。另外，成像光学系统522具有的透镜的数量只要拍摄元件521能够拍摄图案光即可，并不限定于图示的数量，而是任意的。
[0103] 拍摄部52的拍摄方向(光轴a2方向)相对于机器臂10的前端部的中心轴a(参照图1)平行。由此，能够将机器臂10的前端部朝向的方向设为测定范围。
[0104] 如图3所示，电路部53具有驱动投影部51的光源部511的光源驱动部531、驱动投影部51的光扫描器512的扫描器驱动部532、判断光扫描器512是否故障的故障判断部533和基于来自拍摄部52的拍摄元件521的信号来计算位于测定范围内的物体(对象物)的形状的计算部534。另外，电路部53或光源驱动部531、扫描器驱动部532、故障判断部533的任一个只要能够导电地连接，则未必需要设置于机器臂10的前端部，而例如也可以包含于后述的控制装置6或者配置于机器人主体3的基台30内、车体21的外部等。
[0105] 图3所示的扫描器驱动部532电连接于光扫描器512的线圈5125。该扫描器驱动部532包含对线圈5125进行驱动的驱动电路而构成，如图6所示，生成电流值周期性(周期T)地变化的驱动信号(向偏置电流重叠有调制电流的驱动电流)，并将其向线圈5125供给。该驱动信号的频率(驱动频率)从包括上述的可动反射镜部5121以及一对轴部5122的振动系统的共振频率错位。物体识别传感器5(电路部53)由于不具有与上述的振动系统的共振频率对应地控制驱动信号的频率的电路，因此可动反射镜部5121以非共振方式进行驱动。即，不需要用于降低由温度变化引起的特性变化的电路，而能够谋求形状测定部的小型化。此外，在以非共振方式驱动可动反射镜部5121的情况下，与以共振方式驱动可动反射镜部5121的情况相比，也存在能够缩短光扫描器512的启动时间(可动反射镜部5121在从停止状态至成为期望的振幅以及频率所要的时间)这样的优点。
[0106] 在此，驱动信号的频率优选以增益为0.8以上1.2以下的范围内的方式具有与包括可动反射镜部5121以及一对轴部5122的振动系统的共振频率之差。此外，驱动信号的具体的频率并不特别限定，例如，优选在100Hz以上4kHz以下的范围内。由此，能够使物体识别传感器5(形状测定部)的测定精度优异，并且容易地实现光扫描器512的非共振驱动。
[0107] 特别是，扫描器驱动部532输出的驱动信号呈正弦波状的波形(参照图6)。由此，由于驱动信号的频率成分单一(只有驱动频率)，因此能够使驱动信号的生成(波形的成形)简单化。此外，由于驱动信号不包含驱动频率以外的其他频率成分，因此能够降低通过该其他频率成分使可动反射镜部5121共振驱动。其结果，能够以非共振方式稳定地驱动可动反射镜部5121。
[0108] 图3所示的光源驱动部531电连接于光源部511的光源5111。该光源驱动部531包含对光源5111进行驱动的驱动电路而构成，生成电流值周期性地变化的调制信号(在偏置电流重叠有调制电流的驱动电流)，并将其向光源5111供给。光源驱动部531生成的调制信号是大致呈正弦波的波形的信号。
[0109] 只是，如上述那样，扫描器驱动部532输出的驱动信号是正弦波信号(呈正弦波形的波形的信号)。因此，由光扫描器512扫描的光LL的投影面55(与将光扫描器512和测定投影的对象物相连的线段垂直的面)中的扫描速度通过可动反射镜部5121进行摆动而根据该摆动角度发生变化，并不是恒定的。因此，假设当使光源驱动部531生成的调制信号为正弦波信号时，投影的图案光LP不会成为所想要的条纹图案。因此，为了对其进行校正，光源驱动部531生成的调制信号的波形如图7的下段所示从正弦波形错位。由此，能够通过来自光扫描器512的光LL来绘制上述的图4所示的那样的浓淡(由亮度值的明暗表示正弦波的条纹图案)的图案光LP。
[0110] 此外，光源驱动部531能够输出各错位π/2相位的驱动信号。由此，能够生成相位各错位π/2的条纹状的图案光LP。
[0111] 图3所示的故障判断部533电连接于光扫描器512的应变传感器5126(参照图5)。该故障判断部533基于应变传感器5126的电阻值来判断光扫描器512是否故障(未正常工作)。例如，故障判断部533测定应变传感器5126的电阻值，并在该电阻值的变化(频率)与驱动信号的频率不同步时，判断为光扫描器512故障。在此，应变传感器5126以及故障判断部533构成检测光扫描器512的故障的故障检测部54。
[0112] 虽未图示但图3所示的计算部534具有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等的处理器和ROM(read only memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的存储器。然后，计算部534通过处理器执行存储于存储器的测定程序而基于拍摄部52的拍摄结果来计算对象物的形状。
[0113] 以上那样的物体识别传感器5将图案光LP从投影部51朝向测定范围投影，并用拍摄部52对该被投影的图案光LP进行拍摄。此时，例如，光源驱动部531输出四个各错位π/2相位的驱动信号，对相位各错位π/2并被投影的图案光LP进行四次投影，其每次都用拍摄部52对被投影的图案光LP进行拍摄。由四次拍摄得到的四张拍摄图像的相同坐标处的亮度值的绝对值即使因该坐标处的测定对象物的表面状态、颜色等而发生变化，相对值也仅变化图案光LP的相位差分。由此，能够降低受到环境光、测定对象物的表面状态等的影响，并且求出该坐标处的条纹图案的相位值。
[0114] 在此，相位值首先不是在拍摄图像中连续的值，而是针对条纹图案的每个条纹在-π～+π的范围求出。然后，使这样的相位值以成为拍摄图像中的连续的值的方式进行相位连结(相位连接)。由此，能够基于相位值对测定对象物的形状进行测定。
[0115] [控制装置]
[0116] 图2所示的控制装置6(控制部)具有基于环境识别传感器4以及物体识别传感器5的识别结果来控制自动输送装置2以及机器臂10的驱动的功能。
[0117] 该控制装置6具备CPU(Central Processing Unit)等的处理器61和ROM(read only memory)、RAM(Random Access Memory)等的存储器62(存储部)。另外，控制装置6配置在自动输送装置2的车体21内，但并不限定于此，例如，也可以配置于机器人主体3的基台30内、车体21的外部等。
[0118] 在存储器62存储有进行自动输送装置2以及机器臂10的驱动控制的程序、作业的对象物即部件C1、C2、C3的部件形状信息和使用机器人系统100的环境(机器人1的周围的环境)的地图信息。在此，地图信息包含有处于使用机器人1的环境的物体(部件收纳部200、作业台300等)的位置信息以及形状信息。
[0119] 处理器61通过适当读取并执行存储于存储器62的程序以及各种信息而进行自动输送装置2以及机器臂10的驱动控制。
[0120] 在这样的控制装置6设定有机器人坐标系，作为控制装置6在自动输送装置2以及机器臂10的驱动控制中所使用的坐标系。该机器人坐标系与设定于机器臂10的前端部(例如工具中心点)的坐标系建立对应。由此，控制装置6能够将机器臂10的前端部或手部12设为期望的位置以及姿势。此外，如上述那样，机器人坐标系也与设定于环境识别传感器4以及物体识别传感器5的坐标系建立对应，基于这些传感器的识别结果，能够进行自动输送装置2以及机器臂10的期望的动作。此外，上述的电路部53可以包含也可以不包含于控制装置6。
[0121] 以下，对由控制装置6进行的自动输送装置2以及机器臂10的驱动控制进行说明。
[0122] 图8是用于说明图1所示的机器人系统的动作的流程图。图9是用于说明图8所示的部件套件制作模式的动作的流程图。图10是用于说明图9所示的取出作业的动作的流程图。图11是用于说明部件处于不可作业的状态的情况的图。图12是用于说明图10所示的步骤S34的图。图13是用于说明第一种部件的取出作业的图。图14是用于说明第二种部件的取出作业的图。图15是用于说明第三种部件的取出作业的图。图16是用于说明图8所示的部件套件更换装载模式的动作的流程图。图17是示出更换装载完成时的作业台的状态的图。
[0123] 如图8所示，控制装置6具有部件套件制作模式(步骤S1)和部件套件更换装载模式(步骤S2)，并依次执行它们。在此，部件套件制作模式是从部件收纳部200取出部件C1、C2、C3并在载置部7上制作多个部件套件CK的模式。部件套件更换装载模式是将多个部件套件CK从载置部7上更换装载到作业台300上的模式。以下，对各模式进行详述。
[0124] (部件套件制作模式)
[0125] 如图9所示，在部件套件制作模式中，首先，设定对象部件(步骤S11)。该对象部件是部件C1、C2、C3之中的任意部件，例如，将部件C1作为对象部件进行设定。
[0126] 接下来，对基于环境识别传感器4的识别结果的机器人1(更具体而言是自动输送装置2)的位置是否是停止位置进行判断(步骤S12)。这时，通过比对存储于存储器62的地图信息(特别是部件收纳部200的位置信息)和环境识别传感器4的识别结果，从而掌握自动输送装置2的当前位置。然后，对该当前位置和地图信息内的部件收纳部200的位置进行比较，判断该当前位置是否是停止位置。该停止位置是机器臂10能够对对象物进行作业的位置(作业位置)或物体识别传感器5能够识别部件收纳部200的对象位置(对象部件存在的位置)的位置。
[0127] 在基于环境识别传感器4的识别结果的自动输送装置2的当前位置不是停止位置的情况下(步骤S12为否)，基于环境识别传感器4的识别结果，使自动输送装置2移动至停止位置(步骤S13)。这时，可以使用在上述的步骤S12中比较过的结果来决定自动输送装置2的至停止位置的行进路径，并基于该行进路径来控制自动输送装置2的驱动，也可以边比对存储于存储器62的地图信息和环境识别传感器4的识别结果边以使自动输送装置2的当前位置与停止位置一致的方式控制自动输送装置2的驱动。在这样的步骤S13之后，转移到后述的步骤S14。另外，在自动输送装置2的驱动中(移动中)优选停止机器臂10的驱动(其他步骤中的移动中也是同样的)。由此，例如，能够降低安装于机器臂10的物体识别传感器5由冲击等而损伤。
[0128] 另一方面，在基于环境识别传感器4的识别结果的自动输送装置2的当前位置是停止位置的情况下(步骤S12为是)，对基于物体识别传感器5的识别结果的机器人1(更具体而言是自动输送装置2)的位置是否是停止位置进行判断(步骤S14)。这时，通过比对存储于存储器62的地图信息(特别是部件收纳部200的形状信息)和物体识别传感器5的识别结果，从而掌握自动输送装置2的当前位置。然后，对该当前位置和地图信息内的部件收纳部200的作业位置(例如是应该进行作业的容器201的位置)进行比较，判断该当前位置是否是停止位置。该停止位置是机器臂10能够对对象部件进行作业的位置。
[0129] 在基于物体识别传感器5的识别结果的自动输送装置2的当前位置不是停止位置的情况下(步骤S14为否)，基于物体识别传感器5的识别结果，使自动输送装置2移动至停止位置(步骤S15)。由此，能够进行自动输送装置2的位置的微调整。这时，可以使用在上述的步骤S14中比较过的结果来决定自动输送装置2的至停止位置的行进路径，并基于该行进路径来控制自动输送装置2的驱动，也可以边比对存储于存储器62的地图信息和物体识别传感器5的识别结果边以使自动输送装置2的当前位置与停止位置一致的方式控制自动输送装置2的驱动。在这样的步骤S15之后，转移到后述的步骤S16。
[0130] 另一方面，在基于物体识别传感器5的识别结果的自动输送装置2的当前位置是停止位置的情况下(步骤S14为是)，基于物体识别传感器5的识别结果来识别对象部件(步骤S16)。这时，使用手部12将目标的容器201抽出。然后，通过比对存储于存储器62的形状信息(部件C1、C2、C3之中对象部件的形状信息)和物体识别传感器5的识别结果，从而掌握容器201内的对象部件的位置以及姿势。
[0131] 接下来，进行对象部件的取出作业(步骤S17)。这时，如图10所示，首先，确定位于容器201内的多个对象部件之中、应该取出的一个部件(步骤S32)。然后，判断是否能够作业(步骤S33)。这时，如图11所示，在多个对象部件(在图示中是部件C1)的所有重合的情况下，判断为不可作业。
[0132] 在判断为不可作业的情况下(步骤S33为否)，变更对象部件的状态(步骤S34)。这时，如图12所示，使用手部12，以使多个对象部件不重合的方式，变更多个对象部件的状态。在此，例如，使手部12向中心轴方向b1以及宽度方向b2之中的至少一方活动，对至少一个对象部件进行推夹、翻动、平整等的作业。反复进行这样的步骤S34至判断为能够作业(步骤S35为否)。
[0133] 在判断为能够作业的情况下(步骤S33、S35为是)，实施取出对象部件的作业(步骤S36)。这时，通过比对存储于存储器62的形状信息(部件C1、C2、C3之中对象部件的形状信息)和物体识别传感器5的识别结果，从而掌握已确定的一个对象部件的位置以及姿势。然后，基于该位置以及姿势，使机器臂10以及手部12动作，用手部12把持对象部件并载置于载置部7上。另外，在机器臂10的驱动中(作业中)优选停止自动输送装置2的驱动(后述的更换装载作业也是同样的)。由此，能够提高作业精度。
[0134] 反复进行这样的取出作业至取出来的部件个数成为设定数量(在本实施方式的情况下是三个)(步骤S18为否)。通过这样反复进行取出作业，从而如图13所示使对象部件(在图示中是部件C1)载置于载置部7上的各托盘TR上。然后，在取出来的部件个数为设定数量的情况下，判断部件套件CK的制作是否已完成(步骤S19)。这时，载置于各托盘TR上的部件为部件C1、C2、C3之中的一个(参照图13)或两个(参照图14)时，判断为部件套件CK的制作未完成(步骤S19为否)，变更对象部件(步骤S20)。这时，例如，在图3所示的情况下，将对象部件变更为部件C2，在图14所示的情况下，将对象部件变更为C3。然后，转移到上述的步骤S12。
[0135] 如图15所示，在使部件C1、C2、C3的所有载置在各托盘TR上时，判断为部件套件CK的制作已完成(步骤S19为是)，结束部件套件制作模式(图8所示的步骤S1)，转移到部件套件更换装载模式(图8所示的步骤S2)。
[0136] (部件套件更换装载模式)
[0137] 如图16所示，在部件套件更换装载模式中，首先，设定更换装载目的地(步骤S21)。该更换装载目的地是作业台300。
[0138] 接下来，对基于环境识别传感器4的识别结果的机器人1(更具体而言是自动输送装置2)的位置是否是停止位置进行判断(步骤S22)。这时，通过比对存储于存储器62的地图信息(特别是作业台300的位置信息)和环境识别传感器4的识别结果，从而掌握自动输送装置2的当前位置。然后，对该当前位置和地图信息内的作业台300的位置进行比较，判断该当前位置是否是停止位置。该停止位置是机器臂10能够将部件套件CK载置于载置部301的位置(作业位置)或物体识别传感器5能够识别作业台300的载置部301的位置。
[0139] 在基于环境识别传感器4的识别结果的自动输送装置2的当前位置不是停止位置的情况下(步骤S22为否)，基于环境识别传感器4的识别结果，使自动输送装置2移动至停止位置(步骤S23)。这时，可以使用在上述的步骤S22中比较过的结果来决定自动输送装置2的至停止位置的行进路径，并基于该行进路径来控制自动输送装置2的驱动，也可以边比对存储于存储器62的地图信息和环境识别传感器4的识别结果边以使自动输送装置2的当前位置与停止位置一致的方式控制自动输送装置2的驱动。在这样的步骤S23之后，转移到后述的步骤S24。
[0140] 另一方面，在基于环境识别传感器4的识别结果的自动输送装置2的当前位置是停止位置的情况下(步骤S22为是)，对基于物体识别传感器5的识别结果的机器人1(更具体而言是自动输送装置2)的位置是否是停止位置进行判断(步骤S24)。这时，通过比对存储于存储器62的地图信息(特别是作业台300的形状信息)和物体识别传感器5的识别结果，从而掌握自动输送装置2的当前位置。然后，对该当前位置和地图信息内的作业台300的作业位置(例如是载置部301的位置)进行比较，判断该当前位置是否是停止位置。该停止位置是机器臂10能够将部件套件CK载置于载置部301的位置。
[0141] 在基于物体识别传感器5的识别结果的自动输送装置2的当前位置不是停止位置的情况下(步骤S24为否)，基于物体识别传感器5的识别结果，使自动输送装置2移动至停止位置(步骤S25)。由此，能够进行自动输送装置2的位置的微调整。这时，可以使用在上述的步骤S24中比较过的结果来决定自动输送装置2的至停止位置的行进路径，并基于该行进路径来控制自动输送装置2的驱动，也可以边比对存储于存储器62的地图信息和物体识别传感器5的识别结果边以使自动输送装置2的当前位置与停止位置一致的方式控制自动输送装置2的驱动。在这样的步骤S25之后，转移到后述的步骤S26。
[0142] 另一方面，在基于物体识别传感器5的识别结果的自动输送装置2的当前位置是停止位置的情况下(步骤S24为是)，基于物体识别传感器5的识别结果来识别更换装载目的地即载置部301(步骤S26)。这时，通过比对存储于存储器62的信息(作业台300的形状信息)和物体识别传感器5的识别结果，从而掌握载置部301的位置以及姿势。
[0143] 接下来，进行部件套件CK的更换装载作业(步骤S27)。这时，用手部12把持托盘TR，使部件套件CK按照每个托盘TR从载置部7向载置部301更换装载。然后，判断部件套件CK的更换装载是否已完成(步骤S28)。判断为部件套件CK的更换装载未完成(步骤S28为否)，根据需要来变更更换装载目的地(步骤S29)。然后，转移到上述的步骤S22。由此，如图17所示，能够使所有的部件套件CK更换装载在载置部301上。
[0144] 判断为部件套件CK的更换装载已完成(步骤S28为是)，结束部件套件更换装载模式(图8所示的步骤S2)。
[0145] 以上那样的机器人系统100具备对对象物(部件C1、C2、C3等)进行作业的一个机器臂10、配置于机器臂10并测定对象物的形状的形状测定部即物体识别传感器5和以物体识别传感器5所测定(识别)的结果为基础来进行机器臂10的控制的控制部即控制装置6。物体识别传感器5具有对对象物投影条纹状的图案光LP的投影部51、拍摄图案光LP的拍摄部52和基于拍摄部52拍摄到的结果来计算对象物的形状的计算部534。投影部51具有射出线状的激光即光LL的光源部511、通过使来自光源部511的光LL朝向对象物反射并进行扫描而生成图案光LP的光扫描器512和输出对光扫描器512进行非共振驱动的驱动信号的扫描器驱动部532。
[0146] 根据这样的机器人系统100，由于使光扫描器512进行非共振驱动，因此即使发生温度变化，也能够以稳定的振幅以及频率进行光扫描器512的驱动。因此，不需要用于降低由温度变化引起的特性变化的电路，而能够谋求物体识别传感器5的小型化。进一步地，一般而言共振驱动会省电，但在这样的机器人系统100中，由于能够从机器臂10、自动输送装置2或控制装置6接收向物体识别传感器5的电源供给，因此尽管光扫描器512为非共振驱动，也不需要具备电池，因此大大有助于小型化。
[0147] 在此，扫描器驱动部532输出的驱动信号的波形是正弦波状(参照图6)。由此，驱动信号的生成变得容易。此外，能够降低使光扫描器512的驱动频率以外的频率包含于驱动信号的频率成分，并稳定地进行光扫描器512的非共振驱动。
[0148] 此外，扫描器驱动部532输出的驱动信号的频率优选在100Hz以上4kHz以下的范围内。由此，能够使物体识别传感器5的测定精度优异，并且容易地实现光扫描器512的非共振驱动。
[0149] 进一步地，机器人系统100(更具体而言是物体识别传感器5)具备输出对光源部511进行驱动的调制信号的光源驱动部531，该调制信号的波形是与正弦波状(图7的上段所示的形状)不同的波形(图7的下段所示的形状)。具体而言，在将可动反射镜部5121的偏离角设为θ、将驱动频率设为f、将最大振幅(机械角)设为θmax、将MEMS反射镜与投影面的距离设为h、将时间设为t、将亮度范围设为A、以及将亮度偏差设为B时，激光亮度由下述式(1)表示。
[0150] [数学式1]
[0151]
[0152] 由此，即使光扫描器512的偏离角的速度不是恒定的，也能够亮度均匀地在描绘范围内描绘由亮度值的明暗表示正弦波的条纹状的图案光LP。
[0153] 在这样的机器人系统100中，扫描器驱动部532在通过机器臂10的动作进行了移动时，优选停止驱动信号的输出。由此，能够降低受到机器臂10的动作中的冲突等的冲击而使光扫描器512损伤。
[0154] 此外，物体识别传感器5具备检测光扫描器512的故障的故障检测部54。由此，能够掌握光扫描器512是否故障。因此，例如，在光扫描器512故障了的情况下，通过使光源部511的驱动停止，从而能够防止来自停止的状态的光扫描器512的高强度的光对准人，而提高安全性。
[0155] 在此，光扫描器512具有可动反射镜部5121和能够摆动地支承可动反射镜部5121的一对轴部5122，故障检测部54具有设置于轴部5122的应变传感器5126。这样的应变传感器5126能够使用半导体制造技术而容易地制造。此外，与光学式传感器等的其他用于故障检测的传感器相比，能够谋求故障检测部54的小型化。
[0156] 此外，机器人系统100搭载有机器臂10，并具备能够无轨道地进行行进的自动输送装置2。由此，能够使机器臂10移动，能够在较大范围进行作业。此外，由于自动输送装置2能够无轨道地进行行进，因此用于引导自动输送装置2的行进的导轨等的设备变得不需要或简化，因此能够使设备费用便宜。
[0157] 进一步地，机器人系统100具备对自动输送装置2移动的方向的环境进行识别的环境识别传感器4，自动输送装置2能够基于环境识别传感器4的识别结果进行行进。由此，由于用于引导自动输送装置2的行进的标识器等的设备变得不需要或简化，因此能够使设备费用便宜。另外，在作业范围在机器臂10的可动范围内的情况下，能够省略自动输送装置2。在该情况下，只要将机器人主体3的基台30固定在地面等即可。
[0158] <第二实施方式>
[0159] 图18是示出本发明的第二实施方式的机器人系统所使用的机器人的立体图。
[0160] 本实施方式除了将本发明应用于双臂机器人以外，与上述的第一实施方式是同样的。以下，关于第二实施方式以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，关于同样的事项省略其说明。
[0161] 机器人系统100A具备自动输送装置2A、具有搭载于自动输送装置2A的两条机器臂10A的机器人主体3A、配置于自动输送装置2A的环境识别传感器4、分别配置于自动输送装置2A以及各机器臂10A的物体识别传感器5(形状测定部)、控制自动输送装置2A以及各机器臂10A的动作的控制装置6A(控制部)、和配置于自动输送装置2A的载置部7A，它们构成能够行进的机器人1A。
[0162] 自动输送装置2A具备车体211、安装于车体211的一对前轮22A以及一对后轮23A、立起设置于车体211的柱部212、能够变更一对前轮21A的舵角的操舵机构(未图示)和能够驱动一对后轮23A的驱动部(未图示)。在此，在柱部212安装有能够载置上述的第一实施方式的多个部件套件CK的载置部7A。
[0163] 机器人主体3A是多臂机器人，具有连接于自动输送装置2A的柱部212的上部的基台30A(躯体部)和能够转动地连结于基台30A的左右的两个机器臂10A。此外，在各机器臂10A经由力检测传感器11A而连接有手部12A。在此，在基台30A配置有环境识别传感器4以及物体识别传感器5。另外，基台30A相对于自动输送装置2A固定地设置，也可以说是自动输送装置2A的一部分。
[0164] 各机器臂10A具有臂31A(第一臂)、臂32A(第二臂)、臂33A(第三臂)、臂34A(第四臂)、臂35A(第五臂)、臂36A(第六臂)和臂37A(第七臂)。使这些臂31A～37A从基端侧朝向前端侧按该顺序连结。各臂31A～37A的相邻的两个臂彼此能够相互转动。在此，在各机器臂10A的臂37A配置有物体识别传感器5。
[0165] 控制装置6A(控制部)具有基于环境识别传感器4以及物体识别传感器5的识别结果来控制自动输送装置2A以及机器臂10A的驱动的功能。
[0166] 更具体而言，控制装置6A能够基于环境识别传感器4的识别结果以使各机器臂10A成为对上述的第一实施方式的部件收纳部200或作业台300能够进行作业的位置的方式使自动输送装置2移动。此外，控制装置6A在机器人主体3A(机器臂10A)位于对部件收纳部200能够进行作业的位置时，能够基于物体识别传感器5的识别结果，以在载置部7A上制作多个部件套件CK的方式驱动机器人主体3A。此外，控制装置6A在机器人主体3A位于对作业台300能够进行作业的位置时，能够基于物体识别传感器5的识别结果，以使多个部件套件CK从载置部7A上向作业台300更换装载的方式驱动机器人主体3A。此外，物体识别传感器5也可以不配置于基台30A以及各机器臂10A的所有，而配置于任一个或两个。
[0167] 根据以上所说明的那样的第二实施方式，也能够发挥与上述的第一实施方式同样的效果。此外，本实施方式的机器人系统100A的机器臂10A的数量是两个。由此，能够提高作业效率或者进行更复杂的作业。此外，在载置部7A上不仅能够制作部件套件CK，也能够在载置部7A上进行该部件套件CK的组装等的作业。
[0168] 以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人系统进行了说明，但本发明并不限定于此，各部分的结构能够置换为具有同样的功能的任意的结构。此外，也可以对本发明附加其他任意的结构物。
[0169] 此外，本发明也可以对上述的实施方式之中的任意的两个以上的结构(特征)组合。
[0170] 在上述的实施方式中，以制作各包含一个三种部件C1、C2、C3的部件套件CK的情况为例进行了说明，但构成部件套件CK的部件的数量以及种类并不限定于此，例如，部件套件CK包含的部件的数量可以是两个或四个以上，部件套件CK也可以包含多个同种的部件。
[0171] 此外，机器臂具有的臂的数量(关节的数量)并不限定于上述的实施方式的数量(六个或七个)，也可以是一个以上五个以下或八个以上。
[0172] 此外，在上述的实施方式中，以物体识别传感器所使用的光扫描器为可动磁铁方式的情况为例进行了说明，但光扫描器的驱动方式并不限定于此，也可以是可动线圈方式、静电驱动方式、压电驱动方式等。
[0173] 此外，在上述的实施方式中，以搭载有机器臂的自动输送装置基于环境识别传感器等的识别结果进行行进的情况为例进行了说明，但自动输送装置的行进并不限定于此，可以依据预先设定的程序进行，也可以通过操作者的远程操作来进行。
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