(57)【要約】  目標関節トルク出力手段（３）を制限する目標関節トルク出力制限手段（４）とその出力制限手段による制限を解除する制限解除手段（５）を備え、出力制限手段の出力である修正目標関節トルクに基づきロボット（２０）の関節のアクチュエータを制御して、ダイナミクスパラメータ切替発生時でも、ロボットの静止状態を継続させる制御が可能となる。
2012077335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節を有するロボットの制御装置であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段とを備えるロボットの制御装置。
【請求項２】
上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ダイナミクスパラメータを切り替えた直後は、上記ダイナミクスパラメータの切り替え直前の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項３】
さらに、上記ロボットの移動を検知するロボット移動検知手段を備え、
上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ロボット移動検知手段が上記ロボットの移動を検知した瞬間の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項４】
目標とする上記ロボットの動作を実現するために使用する目標関節角度ベクトルを生成して出力する目標角度生成手段をさらに備え、
上記目標関節トルク出力手段において上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力するときに、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルを使用するとともに、上記制限解除判断手段において、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルに基づき上記ロボットの目標位置が変化したと判断するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項５】
さらに、上記制限解除判断手段は、外部から上記ロボットに働く力を検出する力検出手段を備え、
上記力検出手段が、閾値以上の力を検出するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項６】
上記目標関節トルク出力制限手段による上記出力の制限は、上記ロボットの関節のうち鉛直方向の運動を行う関節には働かない請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項７】
上記ダイナミクスパラメータ切替手段は、上記ロボットによる上記物体の把持を検出する物体把持検出手段を備え、
上記物体把持検出手段により上記物体の把持を検出した後に上記ダイナミクスパラメータ切替手段による上記ダイナミクスパラメータの切り替えを行う請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置と、
上記関節を有するロボットアームと、
上記ロボットアームの先端に支持されて上記物体を把持可能なハンドと、を備えるロボット。
【請求項９】
関節を有するロボットの制御方法であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ取得手段で取得し、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして目標関節トルク出力手段から出力し、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ切替手段で切り替え、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を目標関節トルク出力制限手段で制限し、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を制限解除手段で解除するロボットの制御方法。
【請求項１０】
関節を有するロボットの制御装置のプログラムであって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段としてコンピュータを機能させるための、ロボットの制御装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の搬送を行うロボットの動作を制御する、ロボット制御装置及び制御方法、ロボット、並びに、制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、介護ロボット又は家事支援ロボットなどの家庭用ロボットが盛んに開発されるようになってきた。また、産業用ロボットでも、セル生産工場の広がりなどから、人と協働するロボットの開発が盛んに行われている。このような人と協働するロボットは、従来のように人間の居るエリアとロボット用の作業エリアとを区切って動作するロボットとは異なり、人間と共生する必要があるため、従来の産業用ロボットなどとは異なる安全性が求められる。【０００３】
また、ロボットの一例としてのロボットアームは、搬送している物体及び自らの質量及び慣性モーメント等より、各関節の出力トルクを計算する。物体を把持しているときと、把持していないときとでは、各関節に求められるトルクが変わるため、物体を把持しているかどうかの状況に合わせ、目標トルクを適切に切り替えていく必要がある。【０００４】
しかし、静止した状態で物体を把持した場合、把持しているか、把持していないかの２状態の質量及び慣性モーメント等の切り替えが起こる。このため、出力トルクが切り替わり、ロボットアームの目標位置は静止した状態にもかかわらず、ロボットアームが動いてしまうケースがあり、安全の面から問題があった。【０００５】
物体を把持するロボットにおける質量及び慣性モーメント等の切り替えに対し、特許文献１は、質量及び慣性モーメント等を切り替えて計算するのではなく、フィードフォワード項を追加することによりロボットを制御する制御装置を開示している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、フィードフォワード項の計算を追加する、追加しないの２つの状態を切り替える動作が発生するが、切り替える動作に伴いロボットが動いてしまうケースに対する対策はされていないと言う課題があった。【０００８】
本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、物体を把持したり、把持から開放したりする際にダイナミクスパラメータ（例えば、把持物体の質量及び慣性モーメントなど）の切り替えが発生しても、ロボットが静止状態を継続させることが出来る、ロボットの制御装置及び制御方法、ロボット、並びに、制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。【００１０】
本発明の１つの態様によれば、関節を有するロボットの制御装置であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段とを備えるロボットの制御装置を提供する。【００１１】
本発明の別の態様によれば、上記ロボットの制御装置と、
上記関節を有するロボットアームと、
上記ロボットアームの先端に支持されて上記物体を把持可能なハンドと、を備えるロボットを提供する。【００１２】
本発明のまた別の態様によれば、関節を有するロボットの制御方法であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ取得手段で取得し、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして目標関節トルク出力手段から出力し、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ切替手段で切り替え、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を目標関節トルク出力制限手段で制限し、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を制限解除手段で解除するロボットの制御方法を提供する。【００１３】
本発明の第さらに別の態様によれば、関節を有するロボットの制御装置のプログラムであって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段としてコンピュータを機能させるための、ロボットの制御装置の制御プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のロボットの制御装置及び制御方法、ロボット、並びに、制御プログラムによれば、ロボットにおいて物体を把持したり、把持から開放したりする際に把持物体を含む質量及び慣性モーメント等のダイナミクスパラメータの切り替えが発生しても、上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を上記目標関節トルク出力制限手段で制限したり、又は、上記目標関節トルク出力制限手段による制限を上記制限解除手段で解除することができて、ロボットが静止状態を維持又は継続させることができる、ロボットの制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
【図１】図１は、本発明の第１実施形態におけるロボットシステムの構成を示す図であり、
【図２】図２は、本発明の第１実施形態におけるロボットの制御装置及び制御対象であるロボットの一部を示すブロック図であり、
【図３】図３は、本発明の第１実施形態における目標トルク出力制限手段の動作の一例を示す図であり、
【図４】図４は、本発明の第２実施形態におけるロボットの制御装置及び制御対象であるロボットの一部を示すブロック図であり、
【図５】図５は、本発明の第２実施形態における目標トルク出力制限手段の動作の一例を示す図であり、
【図６】図６は、本発明の第３実施形態におけるロボットの構成の概要を示す図であり、
【図７】図７は、本発明の第３実施形態におけるロボットシステムの構成を示す図であり、
【図８】図８は、本発明の第３実施形態におけるロボットの制御装置及び制御対象であるロボットの一部を示すブロック図であり、
【図９】図９は、本発明の第１〜３実施形態における重力方向の移動の軸と水平方向の移動の軸を分離したロボットの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
【００１８】
本発明の第１態様によれば、関節を有するロボットの制御装置であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段とを備えるロボットの制御装置を提供する。
【００１９】
本発明の第２態様によれば、上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ダイナミクスパラメータを切り替えた直後は、上記ダイナミクスパラメータの切り替え直前の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する第１の態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【００２０】
本発明の第３態様によれば、さらに、上記ロボットの移動を検知するロボット移動検知手段を備え、
上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ロボット移動検知手段が上記ロボットの移動を検知した瞬間の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する第１の態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【００２１】
本発明の第４態様によれば、目標とする上記ロボットの動作を実現するために使用する目標関節角度ベクトルを生成して出力する目標角度生成手段をさらに備え、
上記目標関節トルク出力手段において上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力するときに、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルを使用するとともに、上記制限解除判断手段において、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルに基づき上記ロボットの目標位置が変化したと判断するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する第１〜３のいずれか１つの態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【００２２】
本発明の第５態様によれば、さらに、上記制限解除判断手段は、外部から上記ロボットに働く力を検出する力検出手段を備え、
上記力検出手段が、閾値以上の力を検出するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する第１〜３のいずれか１つの態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【００２３】
本発明の第６態様によれば、上記目標関節トルク出力制限手段による上記出力の制限は、上記ロボットの関節のうち鉛直方向の運動を行う関節には働かない第１〜５のいずれか１つの態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【００２４】
本発明の第７態様によれば、上記ダイナミクスパラメータ切替手段は、上記ロボットによる上記物体の把持を検出する物体把持検出手段を備え、
上記物体把持検出手段により上記物体の把持を検出した後に上記ダイナミクスパラメータ切替手段による上記ダイナミクスパラメータの切り替えを行う第１〜６のいずれか１つの態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【００２５】
本発明の第８態様によれば、第１〜７のいずれか１つの態様に記載のロボットの制御装置と、
上記関節を有するロボットアームと、
上記ロボットアームの先端に支持されて上記物体を把持可能なハンドと、を備えるロボットを提供する。
【００２６】
本発明の第９態様によれば、関節を有するロボットの制御方法であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ取得手段で取得し、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして目標関節トルク出力手段から出力し、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ切替手段で切り替え、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を目標関節トルク出力制限手段で制限し、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を制限解除手段で解除するロボットの制御方法を提供する。
【００２７】
本発明の第１０態様によれば、関節を有するロボットの制御装置のプログラムであって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段としてコンピュータを機能させるための、ロボットの制御装置の制御プログラムを提供する。
【００２８】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかるロボット２０を有するロボットシステム１００の構成を示す。ロボットシステム１００は、制御装置５０と、制御対象であるロボット２０とを備えるように構成されている。さらに、ロボット２０は、ロボットアーム２１とハンド２２とモータドライバ２４とで構成するロボット機構部６と、アクチュエータの一例としてのモータ２３，２３Ｈと、エンコーダ７，７Ｈとを備えていて、ハンド２２で物体３０を把持して搬送する機能を持つ。
【００３０】
制御装置５０は、この第１実施形態では、一例として、一般的なパーソナルコンピュータにより構成されている。制御装置５０は、制御プログラム４０と、入出力ＩＦ４１とを備えて構成されている。入出力ＩＦ（インターフェース）４１は、パーソナルコンピュータのＰＣＩバスなどの拡張スロットに接続された、例えばＤ／Ａボード、Ａ／Ｄボード、カウンタボードなどを備えるように構成されている。
【００３１】
制御装置５０は、入力部の一例としての入出力ＩＦ４１を介して、ロボット機構部６のロボットアーム２１の各リンク３３，３２，３１及びマニピュレータ（ハンド）２５をそれぞれ独立して駆動するモータ２３，２３Ｈのモータドライバ２４と接続され、そのモータドライバ２４に制御信号を送る。
【００３２】
モータドライバ２４は、制御信号を基に、関節駆動用の回転駆動装置又はアクチュエータの一例としてのモータ２３をそれぞれ独立して駆動制御する。モータドライバ２４とモータ２３とで関節駆動用の駆動部の一例として機能する。角度情報を出力する関節駆動用の角度検出部の一例としエンコーダ７は、モータ２３の回転軸の回転位相角（すなわち、関節角）を検出する。また、モータドライバ２４は、制御信号を基に、ハンド駆動用の回転駆動装置の一例としてのモータ２３Ｈを駆動制御する。モータドライバ２４とモータ２３Ｈとでハンド駆動用の駆動部の一例として機能する。角度情報を出力するハンド駆動用の角度検出部の一例としエンコーダ７Ｈは、モータ２３Ｈの回転軸の回転位相角（すなわち、関節角）を検出する。
【００３３】
制御装置５０がロボットアーム５１の動作制御を実行し、ロボットアーム２１の各関節のエンコーダ７から出力される各関節角度情報を、入出力ＩＦ４１のカウンタボードを通じて制御装置５０に取り込む。制御装置５０は、取り込んだ各関節角度情報に基づき各関節の回転動作での制御指令値を算出する。制御装置５０は、入出力ＩＦ４１のＤ／Ａボードを通じて、ロボットアーム２１の各関節を駆動制御するためのモータドライバ２４に上記各制御指令値を与え、ロボットアーム２１の各関節のモータ２３を駆動する。
【００３４】
ロボットアーム２１は、一例として、３自由度の多リンクマニピュレータであり、先端にはハンド２２の取り付けが可能である。ロボットアーム２１は、ハンド２２が先端に取り付けられている第３リンク３１と、第３関節３５Ｃを介して第３リンク３１と接続されて第３リンク３１を先端に有する第２リンク３２と、第２関節３５Ｂを介して第２リンク３２と接続されて第２リンク３２の基端に先端が回転可能に連結される第１リンク３３と、第１関節３５Ａを介して台部３４と接続されるとともに第１リンク３３の基端が回転可能に連結支持されかつ床９０に固定される台部３４とを備えている。
【００３５】
ロボットアーム２１は、互いに直交するｘ軸とｙ軸とを含むｘｙ平面内で正逆回転する第１関節軸３５−１と、同じくｘｙ平面内で正逆回転する第２関節軸３５−２と、同じくｘｙ平面内で正逆回転する第３関節軸３５−３とを備えている。第１関節軸３５−１と第２関節軸３５−２と第３関節軸３５−３とは、それぞれ、ロボットアーム２１の第１関節３５Ａと第２関節３５Ｂと第３関節３５Ｃの回転軸である。この結果、ロボットアーム２１は、第１関節軸３５−１から第３関節軸３５−３の合計３個の軸周りにそれぞれ独立して回転可能として、上記３自由度の多リンクマニピュレータを構成している。
【００３６】
各軸の回転部分を構成する各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃは、各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを構成する一対の部材（例えば、回動側部材と、該回動側部材を支持する支持側部材）のうちの一方の部材に備えられた、モータ２３とエンコーダ７とを備える。例えば、モータ２３とエンコーダ７とは、ロボットアーム２１の各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの内部に配設され、各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを構成する一方の部材に備えられたモータ２３の回転軸が、各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの他方の部材に連結されて上記回転軸を正逆回転させることにより、他方の部材を一方の部材に対して各軸周りに回転可能とする。
【００３７】
なお、第１リンク３３を床９０に対して鉛直軸の周りに正逆回転させる場合には、台部３４を、床９０に固定された固定部と、第１リンク３３に接続された可動部とに分割し、この固定部と可動部に、他の関節と同様にモータ２３とエンコーダ７を配置して、モータドライバ２４を介して駆動制御すればよい。
【００３８】
また、モータドライバ２４により駆動制御されるハンド駆動装置の一例としてのハンド駆動用モータ２３Ｈ（実際には、ハンド２２の内部に配設されている）と、ハンド駆動用モータ２３Ｈの回転軸の回転位相角（すなわち関節角）を回転角度情報として検出するエンコーダ７Ｈ（実際には、ハンド２２の内部に配設されている）とをさらにハンド２２に備える。エンコーダ７Ｈの回転角度情報は、入出力ＩＦ４１を介して、制御装置５０のハンド制御手段２６（物体把持検出手段の一例）に入力される。制御装置５０のハンド制御手段２６では、エンコーダ７Ｈで検出された回転角度情報を基に、モータドライバ２４を介してハンド駆動用モータ２３Ｈの回転を駆動制御して、ハンド駆動用モータ２３Ｈの回転軸を正逆回転させることによりハンド２２を開閉可能として、物体３０の把持又は把持開放を行えるようにしている。
【００３９】
図２は、本発明の第１実施形態にかかるロボット２０の制御装置５０及び制御対象であるロボット２０の一部を示すブロック図である。
【００４０】
制御装置５０は、目標角度生成手段１と、目標角加速度計算手段２と、目標関節トルク出力手段３と、目標関節トルク出力制限手段４と、制限解除手段５と、ダイナミクスパラメータ切替手段の一例としてのパラメータ切替手段８と、出力誤差計算部９と、修正目標角加速度計算部１０と、パラメータ取得手段１４とハンド制御手段２６とを備える。また、制御装置５０（制御装置５０の出力誤差計算部９）に対しては、エンコーダ７でそれぞれ計測されたロボット２０からの計測情報が入力される。
【００４１】
目標角度生成手段１は、目標とするロボット２０の動作を実現するための目標関節角度ベクトルｑｄを、出力誤差計算部９と目標加速度計算手段２と制限解除手段５とにそれぞれ出力する。目標とするロボット２０の動作は、目的とする作業に応じて、事前に、それぞれの時間（ｔ＝０、ｔ＝ｔ１、ｔ＝ｔ２、・・・）でのポイントごとの目標角度ベクトルｑｄｔ＝［ｑｄｔ１，ｑｄｔ２，ｑｄｔ３］Ｔ（ｑｄ０、ｑｄ１、ｑｄ２、・・・）が記録されている。例えば、ロボット２０の動作制御プログラム（ロボットの制御装置のプログラム）として、そのような目標角度ベクトルが記録されている。そして、目標角度生成手段１は、それぞれの時間（ｔ＝０、ｔ＝ｔ１、ｔ＝ｔ２、・・・）でのポイントごとの角度（ｑｄ０、ｑｄ１、ｑｄ２、・・・）の情報を基に多項式補間を使用し、各ポイント間の軌道を補完し、目標関節角度ベクトルｑｄ＝［ｑｄ１，ｑｄ２，ｑｄ３］Ｔを生成する。この生成された目標関節角度ベクトルｑｄを、出力誤差計算部９と目標加速度計算手段２と制限解除手段５とにそれぞれ出力する。
【００４２】
出力誤差計算部９は、目標軌道生成手段１から出力された目標関節角度ベクトルｑｄとエンコーダ７の出力ｑとが入力され、角度誤差ベクトルｑｅ＝ｑｄ−ｑを計算し、出力誤差の一例として角度誤差ベクトルｑｅを修正目標角加速度計算部１０に出力する。
【００４３】
目標角加速度計算手段２は、目標角度生成手段１が出力した目標関節角度ベクトルｑｄが入力され、目標角加速度
【００４４】
【数１】
2012077335.tif 000003
【００４５】
が計算により求められて修正目標角加速度計算部１０に出力される。
【００４６】
修正目標角加速度計算部１０は、目標角加速度計算手段２の出力である
【００４７】
【数２】
2012077335.tif 000004
【００４８】
と出力誤差計算部９の出力である角度誤差ベクトルｑｅとが入力され、制御指令値の一例として修正目標角加速度
【００４９】
【数３】
2012077335.tif 000005
【００５０】
が計算により求められて目標関節トルク出力手段３に出力される。
【００５１】
パラメータ取得手段１４は、ロボット２０のダイナミクスパラメータを取得し、取得したダイナミクスパラメータをパラメータ切替手段８に出力する。ダイナミクスパラメータの例としては、ロボットアーム２１の各リンク又は把持物体３０の質量、重心位置、若しくは、慣性行列などを指す。ダイナミクスパラメータのより具体的な例としては、物体３０をハンド２２で把持したり、ハンド２２による把持から物体３０を開放したりする際に、把持物体３０の質量及び慣性モーメント等が挙げられる。必要なダイナミクスパラメータは、パラメータ取得手段１４の具体的な一例としてのメモリに事前に記録されていたり、又は、パラメータ取得手段１４の具体的な別の例として、ロボットシステム１００の外部に置かれているデータベースなどから通信によりダイナミクスパラメータを取得する取得部で構成することができる。
【００５２】
パラメータ切替手段８は、目標関節トルク出力手段３が目標関節トルクを生成するのに必要な情報であるロボット２０のダイナミクスパラメータを切り替えて、目標関節トルク出力手段３に出力する。
【００５３】
また、パラメータ切替手段８でダイナミクスパラメータを切り替えたことを表すパラメータ切替信号を、パラメータ切替手段８から目標関節トルク出力制限手段４に出力する。
【００５４】
パラメータ切替手段８で切り替えるダイナミクスパラメータの一例としては、ハンド２２が搬送物体３０を把持するときに、物体３０が無くてロボット本体（ロボットアーム２１とハンド２２）のみの状態でのダイナミクスパラメータと、物体３０込みの（物体３０とロボット本体（ロボットアーム２１とハンド２２）とを合わせた状態での）ダイナミクスパラメータとを設定することができる。パラメータ切替手段８でダイナミクスパラメータを切り替えるタイミングの一例としては、ハンド２２が搬送物体３０を把持開放して設置するなどしてハンド２２から搬送物体３０を放す動作を行なうときに、物体３０込みの状態のダイナミクスパラメータから、物体３０が無くてロボット本体のみの状態のダイナミクスパラメータとする一方、逆に、ハンド２２が搬送物体３０を把持して搬送する動作を行なうときに、物体３０込みの状態のダイナミクスパラメータから、物体３０が無くてロボット本体のみの状態のダイナミクスパラメータへ切り替える例が挙げられる。
【００５５】
ダイナミクスパラメータの切替は、後述するハンド制御手段２６の出力であるハンド２２の開閉信号により物体の把持状態もしくは把持開放状態を判断してパラメータ切替手段８で行う。
【００５６】
ハンド制御手段２６はエンコーダ７Ｈの出力ｑが入力され、ハンド２２の開閉信号をパラメータ切替手段８とロボット機構部６に出力する。事前に、把持位置及び把持開放位置は決められており、その把持位置をハンド制御手段２６は記憶している。エンコーダ７Ｈの出力ｑにより、ハンド２２の把持位置及び把持開放位置にロボットが移動したらハンド２２の開閉信号を出力する。本実施形態では、事前に、ハンド把持位置及び把持開放位置が決められているとしたが、それに限らず、例えば人がボタンを押したらハンド２２の開閉を行う等でもよい。
【００５７】
目標関節トルク出力手段３は、修正目標角加速度計算部１０の出力である修正目標角加速度
【００５８】
【数４】
2012077335.tif 000006
【００５９】
とパラメータ切替手段８の出力であるダイナミクスパラメータとから、目標関節トルクτｄを計算し、計算して得られた目標関節トルクτｄを出力する。目標関節トルクτｄの計算方法の一例として以下の式で目標関節トルクτｄを算出する。
【００６０】
【数５】
2012077335.tif 000007
【００６１】
【数６】
2012077335.tif 000008
は物体３０及びロボット２０のダイナミクスパラメータからなる係数行列であり、
【００６２】
【数７】
2012077335.tif 000009
【００６３】
は物体３０及びロボット２０の質量にかかる重力項である。この一例のように目標関節トルクτｄは、物体３０のダイナミクスパラメータを含んだ式を用いて算出する。このため、パラメータを切り替えることにより、目標関節トルクτｄはステップ的に変化する。その結果、目標関節トルクτｄが変化するため、後述するモータドライバ２４が関節駆動用モータ２３の出力トルクを変化させ、ロボット２０は目標関節角度ベクトルｑｄが変化していないにもかかわらず、動いてしまうことがある。
【００６４】
制限解除手段５は、目標角度生成手段１の出力である目標関節角度ベクトルｑｄが入力され、制限解除信号を目標関節トルク出力制限手段４に出力する。制限解除手段５の動作の一例として、例えば目標関節角度ベクトルｑｄより目標関節角速度を算出し、その算出された目標関節角速度の絶対値が、事前に決められた閾値以上のときは、制限解除信号を目標関節トルク出力制限手段４に出力する。また、制限解除手段５は、算出された目標関節角速度の絶対値が、上記閾値よりも小さいときは目標関節トルク出力制限手段４に制限解除信号を出力しないとものする。
【００６５】
制限解除手段５において、目標関節角度ベクトルｑｄより目標関節角速度を算出する方法の一例として、以下の方法がある。第一に、制限解除手段５で、目標関節角度ベクトルｑｄ＝［ｑｄ１，ｑｄ２，ｑｄ３］Ｔを各サンプリングタイミングで記憶する。制限解除手段５において、現在のサンプリングタイミングでの目標関節角度ベクトルをｑｄｎ＝［ｑｄｎ１，ｑｄｎ２，ｑｄｎ３］Ｔとし、１回前のサンプリングタイミングでの目標関節角度ベクトルをｑｄ＝［ｑｄｎ−１１，ｑｄｎ−１２，ｑｄｎ−１３］Ｔとすると、各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃごとの目標関節角速度は以下の式で近似できる。
【００６６】
【数８】
2012077335.tif 000010
ただし、ｉは関節番号（図１では、ｉ＝１，ｉ＝２，ｉ＝３）、Ｔはサンプリング周期である。
【００６７】
これより、そのサンプリング周期Ｔでの目標関節角速度ベクトルは
【００６８】
【数９】
2012077335.tif 000011
【００６９】
となり、このベクトルの各要素の大きさを目標関節角速度とする。
【００７０】
また、閾値は、例えば５［ｄｅｇ／ｓｅｃ］等とする。これは、ロボット２０の大きさ又は精度、周辺環境とのかかわりによる安全性等により適当な値を設定する。
【００７１】
また、制限解除手段５において、目標関節角速度の絶対値が閾値以上のときに制限解除信号を出力するのは、ハンド２２で把持する対象の物体３０は静止していると考え、ハンド２２で物体３０を安全に把持するためにハンド２２で把持する前後の時間は、ロボットアーム２１の位置は静止していると考える。このように考えた場合に、目標関節角度ベクトルｑｄは、ハンド２２での把持の前後の時間は、静止の目標を与えるために、ある閾値以下にあると考えられる。そのため、物体３０をハンド２２で把持し、再びロボットアーム２１が動作を始めようと目標関節角度ベクトルｑｄが変化を始めたときに、制限解除手段５から制限解除信号を目標関節トルク出力制限手段４に出力する目的がある。
【００７２】
目標関節トルク出力制限手段４は、目標関節トルク出力手段３の出力である目標関節トルクτｄと制限解除手段５の出力である制限解除信号とパラメータ切替手段８の出力であるパラメータ切替信号とが入力され、各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの制御目標となる修正目標関節トルク
【００７３】
【数１０】
2012077335.tif 000012
【００７４】
を出力する。
【００７５】
目標関節トルク出力制限手段４は、制限解除信号が入力されていない状態で、パラメータ切替信号が入力された場合に、次に制限解除信号が入力されるまでの間、パラメータ切替信号が入力される直前の目標関節トルクτｄの値を維持して、この目標関節トルクτｄの値を、修正目標関節トルク
【００７６】
【数１１】
2012077335.tif 000013
【００７７】
としてロボット機構部６に出力する。目標関節トルク出力制限手段４は、それ以外の時間では、現在の目標関節トルクτｄの値をそのまま修正目標関節トルク
【００７８】
【数１２】
2012077335.tif 000014
【００７９】
としてロボット機構部６に出力する。
【００８０】
ここで、図３は、目標関節トルク出力制限手段４の動作の一例を示す図である。ここでは、第１関節軸３５−１の目標関節角度と目標関節トルクと修正目標関節トルク値とを例として示すが、他の関節軸３５−２，３５−３も同様である。
【００８１】
図３の横軸（時間軸）の（Ａ）〜（Ｄ）の間では、ハンド２２は物体３０を把持していない。このうち、（Ａ）〜（Ｂ）の間及び（Ｃ）〜（Ｄ）の間では、ロボットアーム２１は動作しており、（Ｂ）〜（Ｃ）の間では、ロボットアーム２１は静止している。
【００８２】
また、（Ｄ）〜（Ｆ）の間は、物体３０をハンド２２で把持するためにロボットアーム２１は静止している。（Ｄ）〜（Ｅ）の間にハンド２２による物体３０の把持が行われる。そして、（Ｅ）の時点で、ダイナミクスパラメータの切り替えを行い、（Ｆ）の時点においてロボットアーム２１が静止状態から動作に遷る。
【００８３】
図３の（Ａ）時点〜（Ｂ）時点の間及び（Ｃ）時点〜（Ｄ）時点の間は、制限解除信号が、制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４にそれぞれ入力されている。このため、目標関節トルク出力制限手段４は、目標関節トルク出力手段３の出力である目標関節トルクτｄをそのまま、修正目標関節トルクとして出力する。
【００８４】
（Ｂ）時点〜（Ｃ）時点の間及び（Ｄ）時点〜（Ｅ）時点の間では、制限解除信号が制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に入力されていないが、ダイナミクスパラメータ切替信号もパラメータ切替手段８から目標関節トルク出力制限手段４に入力されない。このため、目標関節トルク出力制限手段４は、目標関節トルク出力手段３の出力である目標関節トルクτｄをそのまま、修正目標関節トルクとして出力する。
【００８５】
（Ｅ）時点で、目標関節トルク出力制限手段４には、ダイナミクスパラメータ切替信号がパラメータ切替手段８から入力される。同時に、パラメータ切替手段８から目標関節トルク出力手段３には、切替後のダイナミクスパラメータが入力され、それに基づき目標関節トルクτｄが目標関節トルク出力手段３で演算される。このため、目標関節トルクτｄは、（Ｅ）の時点で変化する。しかし、目標関節トルク出力制限手段４では、ダイナミクスパラメータ切替信号がパラメータ切替手段８から入力され、同時に、制限解除信号が制限解除手段５から入力されていないため、（Ｅ）の時点で、ダイナミクスパラメータ切替信号が入力される直前の目標関節トルク値τｄを維持して、修正目標関節トルクとして出力する。
【００８６】
（Ｆ）時点で、制限解除信号が制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に入力されるまで、目標関節トルク出力制限手段４では、修正目標関節トルク値としては同じ値を出力し続ける。（Ｆ）時点で、制限解除信号が制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に入力されるため、（Ｆ）時点以降は、目標関節トルク出力制限手段４では、再び、修正目標関節トルク値
【００８７】
【数１３】
2012077335.tif 000015
【００８８】
としては、目標関節トルク出力手段３から目標関節トルク出力制限手段４に入力される目標関節トルクτｄと同じ値を出力する。これにより、修正目標関節トルク値
【００８９】
【数１４】
2012077335.tif 000016
【００９０】
は、ロボットアーム２１の目標関節角度ベクトルｑｄの変化量が閾値未満の間は変化しないため、ダイナミクスパラメータを切り替えただけでロボット２０が動作してしまうことを防ぎ、さらに、目標関節角度ベクトルｑｄが変化を始めたら、速やかに修正目標関節トルク値
【００９１】
【数１５】
2012077335.tif 000017
【００９２】
は変化し、ロボット２０が動作を開始することが出来る。
【００９３】
図２に戻って、修正目標関節トルク値
【００９４】
【数１６】
2012077335.tif 000018
【００９５】
は、目標関節トルク出力制限手段４から、Ｄ／Ａボードなどの入出力ＩＦ４１を介して、モータドライバ２４にトルク目標値として入力される。そして、モータドライバ２４により、各関節軸３５に備え付けられたモータ２３がそれぞれ独立して正逆回転駆動されて、ロボット機構部６が動作する。
【００９６】
ロボット機構部６が動作した結果、ロボット２０のロボットアーム２１の各関節角度は変化し、その各関節角度ｑを検出するエンコーダ７からそれぞれ検出した結果が、入出力ＩＦ４１を介して出力誤差計算部９に入力される。
【００９７】
以上のように、上記第１実施形態の上記制御装置５０は、パラメータ切替手段８と、制限解除手段５と、目標関節トルク出力制限手段４とを備え、ロボット２０の関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを正逆回転駆動するアクチュエータの制御の一例としてのモータ２３のトルク制御を行うロボット２０を構成する。この目標関節トルク制限手段４により、パラメータ切替手段８によってダイナミクスパラメータを切り替えた後に目標関節トルク出力手段３からの目標関節トルクの出力を制限するようにしている。この結果、ロボット２０に静止の目標値を与えているにも関わらず、ダイナミクスパラメータの切替によりロボット２０が動作してしまうのを防止することができる。これにより、例えば、物体３０の把持などによりダイナミクスパラメータを大きく変動させる際にも、ロボット２０の静止を維持することができて、安全なロボット２０の動作制御が可能となる。
【００９８】
よって、本発明の第１実施形態にかかるロボットの制御装置及び制御方法、ロボット、並びに、制御プログラムによれば、ロボット２０において物体３０を把持したり、把持から開放したりする際に把持物体３０を含む質量及び慣性モーメント等のダイナミクスパラメータの切り替えが発生しても、上記目標関節トルク出力手段３からの上記目標関節トルクの出力を上記目標関節トルク出力制限手段４で制限したり、又は、上記目標関節トルク出力制限手段４による制限を上記制限解除手段５で解除することができて、ロボット２０が静止状態を継続させることができる、ロボット２０の制御が可能となる。
【００９９】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態にかかるロボット２０の制御装置５０及び制御対象であるロボット２０の一部を示すブロック図である。制御装置５０は、目標角度生成手段１と、目標角加速度計算手段２と、目標関節トルク出力手段３と、目標関節トルク出力制限手段４と、制限解除手段５と、パラメータ切替手段８と、出力誤差計算部９と、修正目標角加速度計算部１０と、パラメータ取得手段１４と、ロボット移動検知手段１１とを備える。また、ロボット２０は、第１実施形態と同様に、ロボット機構部６と、モータ２３，２３Ｈと、エンコーダ７，７Ｈとを備えるように構成している。また、制御装置５０に対しては、エンコーダ７，７Ｈで計測されたロボット２０からの計測情報が入力される。
【０１００】
なお、この第２実施形態の説明では、第１実施形態の構成及び作用と比べて、異なる点を中心に説明を行い、第１実施形態と同じ構成及び作用については、説明を省略する。
【０１０１】
関節角度ｑを検出するエンコーダ７から検出した結果が、入出力ＩＦ４１を介して出力誤差計算部９とロボット移動検知手段１１とにそれぞれ入力される。
【０１０２】
ロボット移動検知手段１１には、エンコーダ７の出力である関節角度ｑが入力され、移動検知信号をロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に出力する。移動検知信号は、ロボット２０が移動しているとロボット移動検知手段１１で判断したときにロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に移動検知信号を出力する。移動しているという判断は、例えば関節角度ｑの微分値の絶対値が閾値以上のとき、移動しているとロボット移動検知手段１１で判断することが出来る。
【０１０３】
目標関節トルク出力制限手段４には、目標関節トルク出力手段３の出力である目標関節トルクτｄと制限解除手段５の出力である制限解除信号とパラメータ切替手段８の出力であるパラメータ切替信号とロボット移動検知手段１１の出力である移動検知信号とが入力され、各関節３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの制御目標となる修正目標関節トルク
【０１０４】
【数１７】
2012077335.tif 000019
【０１０５】
を出力する。
【０１０６】
修正目標関節トルク
【０１０７】
【数１８】
2012077335.tif 000020
【０１０８】
は、制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に制限解除信号が入力されていない状態で、パラメータ切替手段８から目標関節トルク出力制限手段４にパラメータ切替信号が入力された場合に、次に移動検知信号がロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に入力されるまでの間、パラメータ切替信号入力直前の目標関節トルク値から現在の目標関節トルク値までの間を除変させて出力する。
【０１０９】
次に移動検知信号がロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に入力された場合、目標関節トルク出力制限手段４は、その瞬間の修正目標関節トルク値を維持して、次に制限解除信号が入力されるまでの間、修正目標関節トルク
【０１１０】
【数１９】
2012077335.tif 000021
【０１１１】
として出力する。目標関節トルク出力制限手段４は、それ以外の時間では、現在の目標関節トルクτｄの値をそのまま、修正目標関節トルク
【０１１２】
【数２０】
2012077335.tif 000022
【０１１３】
として出力する。
【０１１４】
ここで、図５は、目標関節トルク出力制限手段４の動作の一例を示す図である。ここでは、第１関節軸３５−１の目標関節角度と目標関節トルクと修正目標関節トルク値とを例として示すが、他の関節軸３５−２，３５−３も同様である。
【０１１５】
図５の横軸（時間軸）の（Ａ）〜（Ｂ）の間では、ハンド２２は物体３０を把持していないが、ロボットアーム２１は動作している。
【０１１６】
また、（Ｂ）〜（Ｅ）の間は、物体３０をハンド２２で把持するためにロボットアーム２１は静止している。このうち、（Ｂ）〜（Ｃ）の間に、ハンド２２による物体３０の把持が行われる。そして、（Ｃ）の時点で、ダイナミクスパラメータの切り替えを行い、（Ｄ）の時点から、移動検知信号がロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に入力され始める。（Ｅ）の時点において、ロボットアーム２１が静止状態から動作に遷る。
【０１１７】
図５の（Ａ）時点〜（Ｂ）時点の間及び（Ｂ）時点〜（Ｃ）時点の間は、目標関節トルク出力制限手段４は、目標関節トルク出力手段３の出力である目標関節トルクτｄをそのまま、修正目標関節トルクとして出力する。
【０１１８】
（Ｃ）の時点で、目標関節トルク出力制限手段４には、ダイナミクスパラメータ切替信号がパラメータ切替手段８から入力される。同時に、目標関節トルク出力手段３には、切替後のダイナミクスパラメータが入力され、それに基づき目標関節トルクτｄが目標関節トルク出力手段３で演算される。このため、目標関節トルクτｄは、（Ｃ）の時点で変化する。しかし、目標関節トルク出力制限手段４では、ダイナミクスパラメータ切替信号がパラメータ切替手段８から入力され、同時に、制限解除信号が制限解除手段５から入力されていないため、（Ｃ）時点〜（Ｄ）時点の間では、目標関節トルク出力制限手段４は、（Ｃ）の時点で、ダイナミクスパラメータ切替信号が入力される直前の目標関節トルク値τｄから現在の目標関節トルク値までの間を除変して、修正目標関節トルクとして出力する。
【０１１９】
（Ｄ）の時点で、移動検知信号がロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に入力される。このため、目標関節トルク出力制限手段４は、出力である修正目標関節トルク値の除変をやめる。この結果、修正目標関節トルク値が変化せず一定値になることでロボット２０の実動作も静止するため、ロボット移動検知手段１１からの移動検知信号の出力は停止する。
【０１２０】
（Ｄ）時点〜（Ｅ）時点の間は、目標関節トルク出力制限手段４においては、（Ｄ）の時点の修正目標関節トルク値を維持して出力する。
【０１２１】
（Ｅ）時点では、制限解除信号が制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に入力されるため、（Ｅ）の時点以降は、再び修正目標関節トルク値
【０１２２】
【数２１】
2012077335.tif 000023
【０１２３】
としては、目標関節トルク出力手段３から目標関節トルク出力制限手段４に入力される目標関節トルクτｄと同じ値を出力する。
【０１２４】
以上のように、上記第２実施形態の上記制御装置５０によれば、目標関節トルク出力制限手段４により、パラメータ切替手段８によってダイナミクスパラメータを切り替えた後に目標関節トルク出力手段３からの目標関節トルクの出力を制限するようにしている。この結果、ロボット２０に静止の目標値を与えているにも関わらず、ダイナミクスパラメータの切替によりロボット２０が動作してしまうのを防止することができる。さらに、ロボット移動検知手段１１を配設して、ロボット２０が移動しているかどうかをロボット移動検知手段１１で検知している。ロボット移動検知手段１１の出力である移動検知信号を利用して目標関節トルク出力制限手段４が修正目標関節トルクを出力するため、必要以上に目標関節トルクを制限することなく、かつ、ダイナミクスパラメータを大きく変動させる際にも、ロボット２０の静止を維持することができて、安全なロボット２０の動作制御が可能となる。
【０１２５】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態にかかるロボット２０の構成の概要を示す図である。このロボット２０は、人９１が、第３リンク３１に一端が固定された例えばＬ字状のハンドル３６を把持し、物体３０を運びたい方向に力をかけることで、物体３０をハンド２２で把持したロボット２０が移動し、物体３０をロボット２０で運搬することが出来る。先の実施形態と異なる点は、ロボット２０が、人９１が操作するためのハンドル３６と、人９１がハンドル３６にかけている力を検出するための力検出手段２５（たとえば力センサー）とを備えて構成していることである。
【０１２６】
なお、この第３実施形態の説明でも、第１実施形態の構成及び作用と比べて、異なる点を中心に説明を行い、第１実施形態と同じ構成及び作用については、説明を省略する。
【０１２７】
図７は、ロボットシステム１００の構成を示す図である。ロボットシステム１００は、上記したように、ハンドル３６及び力検出手段２５をさらに備えて構成されている。力検出手段２５で検出された人９１の力は、入出力ＩＦ４１を介して制御装置５０（制御装置５０の制限解除手段５と力制御手段１２）に入力される。
【０１２８】
図８は、ロボット２０の制御装置５０及び制御対象であるロボット２０の一部を示すブロック図である。第１実施形態の構成と比べて、制御装置５０は、力制御手段１２と目標角度加算部１３とを新たに備えて構成されている。
【０１２９】
力検出手段２５は、ハンドル３６とロボット２０との間に発生する力を検出若しくは推定して、その情報Ｆを出力する。一例として、力検出手段２５は、ハンドル３６とロボット２０との間に配設された３軸の力センサとする。力センサで検出された力情報Ｆは、制限解除手段５と力制御手段１２とにそれぞれ出力される。
【０１３０】
力制御手段１２は、力検出手段２５の出力である力情報を基に、補正目標角度ベクトルΔｑｄを目標角度加算部１３に出力する。力制御手段１２は、インピーダンス制御法又はコンプライアンス制御法等の力制御手法により、補正目標角度ベクトルΔｑｄを算出する。
【０１３１】
目標角度生成手段１は、目標とするロボット２０の動作を実現するための目標関節角度ベクトルｑｄを目標角度加算部１３に出力する。
【０１３２】
目標角度加算部１３は、目標軌道生成手段１から出力された目標関節角度ベクトルｑｄと力制御手段１２から出力された補正目標角度ベクトルΔｑｄとが入力され、修正目標角度ベクトルｑｄｍ＝ｑｄ＋Δｑｄを計算し、計算した修正目標角度ベクトルｑｄｍを目標角加速度計算手段２と出力誤差計算部９とに出力する。
【０１３３】
出力誤差計算部９は、目標角度加算部１３から出力された修正目標角度ベクトルｑｄｍとエンコーダ７の出力ｑとが入力され、角度誤差ベクトルｑｅ＝ｑｄｍ−ｑを計算し、出力誤差の一例として角度誤差ベクトルｑｅを修正目標角加速度計算部１０に出力する。
【０１３４】
一方、制限解除手段５は、力検出手段２５の出力である力情報Ｆが入力され、制限解除信号を目標関節トルク出力制限手段４に出力する。制限解除手段５の一例として、制限解除手段５は、例えば力情報Ｆが、事前に決められた閾値以上のときは制限解除信号を制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に出力し、力情報Ｆが閾値よりも小さいときは制限解除信号を制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に出力しないとものする。これにより、人９１がロボット２０を動作させようとしてハンドル３６に力をかけているときは、制限解除信号を制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に出力し、人９１がハンドル３６に力をかけていないときは制限解除信号を制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に出力しない。この結果、第３実施形態におけるロボット２０は、人９１がロボット２０に力をかけているときに動作し、人９１がロボット２０に力をかけていないときはロボット２０は静止しているようにすることができる。つまり、ロボット２０は、人９１が力をかけていないときは静止状態にあればよいため、制限解除信号を制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に出力しない。
【０１３５】
目標関節トルク出力制限手段４は、上記第１実施形態と同様に動作する。
【０１３６】
以上のように、上記第３実施形態の上記制御装置５０によれば、力検出手段２５を備えたロボット２０に対して力制御手段１２を配設して、人９１の力に応じて物体３０を把持したロボット２０が移動し、物体３０を運搬することが出来る。さらに、人９１が力をかけているかどうかを力検出手段２５で検知することができ、人９１の力情報を利用して、制限解除手段５が制限解除信号を出力するため、ダイナミクスパラメータ切り替え後に人９１が動かそうとしたときになって初めてロボット２０が動き出すので、安全なロボット２０の制御が可能となる。
【０１３７】
また、上記第１〜第３実施形態のそれぞれでは、ロボット２０のアクチュエータの一例として、モータ２３により駆動されるロボット２０を例に説明を行ったが、モータ２３に限られるわけではなく、空圧及び油圧駆動アクチュエータの場合でも同様の効果を発揮する。
【０１３８】
また、上記第１〜第３実施形態のそれぞれでは、例として３軸のロボットアーム２１を例に説明を行ったが、これに限られるわけではなく、軸数はこれに限られるわけではなく、また、全ての軸に同様に適用することに限られるわけでもなく、限定した軸にのみ適用することも可能である。例えば、把持する物体３０にかかる重力方向に関しては、把持した瞬間から物体込みのダイナミクスパラメータを適用することにより、物体３０を把持したロボットアーム２１ごと落下してしまうことを防ぐ必要があるが、水平方向は把持した瞬間は動かず、把持後、目標位置を変更して初めて動いて欲しい場合がある。このような場合、重力方向に移動する軸に対しては本第１〜第３実施形態の内容を適用せず、水平方向に移動する軸に対してのみ適用することで、目的の動作が可能となる。
【０１３９】
図９は重力方向の移動の軸と水平方向の移動の軸を分離したスカラ型と呼ばれるロボット２０Ａの一例であるが、このうち水平方向の移動の軸にのみ適用することで、目的の動作が可能となる。
【０１４０】
なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明のロボットの制御装置及び制御方法、ロボット、並びに、制御プログラムは、物体を把持するロボットアームなどのロボットの手先位置の軌道制御等の位置制御を行う制御装置及び制御方法、並びに、制御プログラムとして有用である。また、ロボットアームに限らず、生産設備等における物体を把持する機構を持った装置の制御装置及び制御方法、ロボット、並びに、制御プログラムとしても適用が可能である。【０１４２】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図１】
2012077335.tif 000024
【図２】
2012077335.tif 000025
【図３】
2012077335.tif 000026
【図４】
2012077335.tif 000027
【図５】
2012077335.tif 000028
【図６】
2012077335.tif 000029
【図７】
2012077335.tif 000030
【図８】
2012077335.tif 000031
【図９】
2012077335.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月2日(2012.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節を有するロボットの制御装置であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段とを備えるロボットの制御装置。
【請求項２】
上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ダイナミクスパラメータを切り替えた直後は、上記ダイナミクスパラメータの切り替え直前の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項３】
さらに、上記ロボットの移動を検知するロボット移動検知手段を備え、
上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ロボット移動検知手段が上記ロボットの移動を検知した瞬間の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項４】
目標とする上記ロボットの動作を実現するために使用する目標関節角度ベクトルを生成して出力する目標角度生成手段をさらに備え、
上記目標関節トルク出力手段において上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力するときに、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルを使用するとともに、上記制限解除手段において、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルに基づき上記ロボットの目標位置が変化したと判断するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項５】
さらに、上記制限解除手段は、外部から上記ロボットに働く力を検出する力検出手段を備え、
上記力検出手段が、閾値以上の力を検出するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項６】
上記目標関節トルク出力制限手段による上記出力の制限は、上記ロボットの関節のうち鉛直方向の運動を行う関節には働かない請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項７】
上記ダイナミクスパラメータ切替手段は、上記ロボットによる上記物体の把持を検出する物体把持検出手段を備え、
上記物体把持検出手段により上記物体の把持を検出した後に上記ダイナミクスパラメータ切替手段による上記ダイナミクスパラメータの切り替えを行う請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置と、
上記関節を有するロボットアームと、
上記ロボットアームの先端に支持されて上記物体を把持可能なハンドと、を備えるロボット。
【請求項９】
関節を有するロボットの制御方法であって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ取得手段で取得し、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして目標関節トルク出力手段から出力し、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータをダイナミクスパラメータ切替手段で切り替え、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を目標関節トルク出力制限手段で制限し、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を制限解除手段で解除するロボットの制御方法。
【請求項１０】
関節を有するロボットの制御装置のプログラムであって、
上記ロボットと上記ロボットが把持している物体の複数のダイナミクスパラメータを取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記複数のダイナミクスパラメータを切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段としてコンピュータを機能させるための、ロボットの制御装置の制御プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の第４態様によれば、目標とする上記ロボットの動作を実現するために使用する目標関節角度ベクトルを生成して出力する目標角度生成手段をさらに備え、
上記目標関節トルク出力手段において上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力するときに、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルを使用するとともに、上記制限解除手段において、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルに基づき上記ロボットの目標位置が変化したと判断するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する第１〜３のいずれか１つの態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第５態様によれば、さらに、上記制限解除手段は、外部から上記ロボットに働く力を検出する力検出手段を備え、
上記力検出手段が、閾値以上の力を検出するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する第１〜３のいずれか１つの態様に記載のロボットの制御装置を提供する。
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月18日(2012.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節を有するロボットの制御装置であって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータに切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段とを備えるロボットの制御装置。
【請求項２】
上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ダイナミクスパラメータを切り替えた直後は、上記ダイナミクスパラメータの切り替え直前の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項３】
さらに、上記ロボットの移動を検知するロボット移動検知手段を備え、
上記目標関節トルク出力制限手段は、上記ロボット移動検知手段が上記ロボットの移動を検知した瞬間の上記目標関節トルク出力手段からの目標関節トルクの出力を維持する請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項４】
目標とする上記ロボットの動作を実現するために使用する目標関節角度ベクトルを生成して出力する目標角度生成手段をさらに備え、
上記目標関節トルク出力手段において上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力するときに、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルを使用するとともに、上記制限解除手段において、上記目標角度生成手段から出力された上記目標関節角度ベクトルに基づき上記ロボットの目標位置が変化したと判断するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項５】
さらに、上記制限解除手段は、外部から上記ロボットに働く力を検出する力検出手段を備え、
上記力検出手段が、閾値以上の力を検出するとき上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力の制限を解除する請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項６】
上記目標関節トルク出力制限手段による上記出力の制限は、上記ロボットの関節のうち鉛直方向の運動を行う関節には働かない請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項７】
上記ダイナミクスパラメータ切替手段は、上記ロボットによる上記物体の把持を検出する物体把持検出手段を備え、
上記物体把持検出手段により上記物体の把持を検出した後に上記ダイナミクスパラメータ切替手段による上記ダイナミクスパラメータの切り替えを行う請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットの制御装置と、
上記関節を有するロボットアームと、
上記ロボットアームの先端に支持されて上記物体を把持可能なハンドと、を備えるロボット。
【請求項９】
関節を有するロボットの制御方法であって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個、ダイナミクスパラメータ取得手段で取得し、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして目標関節トルク出力手段から出力し、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータにダイナミクスパラメータ切替手段で切り替え、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を目標関節トルク出力制限手段で制限し、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を制限解除手段で解除するロボットの制御方法。
【請求項１０】
関節を有するロボットの制御装置のプログラムであって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータに切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段としてコンピュータを機能させるための、ロボットの制御装置の制御プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の１つの態様によれば、関節を有するロボットの制御装置であって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータに切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段とを備えるロボットの制御装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明のまた別の態様によれば、関節を有するロボットの制御方法であって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個、ダイナミクスパラメータ取得手段で取得し、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして目標関節トルク出力手段から出力し、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された異なる状態での上記複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータにダイナミクスパラメータ切替手段で切り替え、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を目標関節トルク出力制限手段で制限し、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を制限解除手段で解除するロボットの制御方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第さらに別の態様によれば、関節を有するロボットの制御装置のプログラムであって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータに切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段としてコンピュータを機能させるための、ロボットの制御装置の制御プログラムを提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の第１態様によれば、関節を有するロボットの制御装置であって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータに切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段とを備えるロボットの制御装置を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の第９態様によれば、関節を有するロボットの制御方法であって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個、ダイナミクスパラメータ取得手段で取得し、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして目標関節トルク出力手段から出力し、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータにダイナミクスパラメータ切替手段で切り替え、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を目標関節トルク出力制限手段で制限し、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を制限解除手段で解除するロボットの制御方法を提供する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の第１０態様によれば、関節を有するロボットの制御装置のプログラムであって、
上記ロボット又は上記ロボットが把持している物体の質量、重心位置、若しくは、慣性行列のダイナミクスパラメータを異なる状態でのものを複数個取得するダイナミクスパラメータ取得手段と、
上記ロボットの関節トルクの目標値を目標関節トルクとして出力する目標関節トルク出力手段と、
上記ダイナミクスパラメータ取得手段で取得された上記異なる状態での複数のダイナミクスパラメータのうちの一つのダイナミクスパラメータを別のダイナミクスパラメータに切り替えるダイナミクスパラメータ切替手段と、
上記ダイナミクスパラメータ切替手段によって上記ダイナミクスパラメータを切り替えた後に上記目標関節トルク出力手段からの上記目標関節トルクの出力を制限する目標関節トルク出力制限手段と、
上記目標関節トルク出力制限手段による制限を解除する制限解除手段としてコンピュータを機能させるための、ロボットの制御装置の制御プログラムを提供する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
は、制限解除手段５から目標関節トルク出力制限手段４に制限解除信号が入力されていない状態で、パラメータ切替手段８から目標関節トルク出力制限手段４にパラメータ切替信号が入力された場合に、次に移動検知信号がロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に入力されるまでの間、パラメータ切替信号入力直前の目標関節トルク値から現在の目標関節トルク値までの間を徐変させて出力する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
（Ｃ）の時点で、目標関節トルク出力制限手段４には、ダイナミクスパラメータ切替信号がパラメータ切替手段８から入力される。同時に、目標関節トルク出力手段３には、切替後のダイナミクスパラメータが入力され、それに基づき目標関節トルクτｄが目標関節トルク出力手段３で演算される。このため、目標関節トルクτｄは、（Ｃ）の時点で変化する。しかし、目標関節トルク出力制限手段４では、ダイナミクスパラメータ切替信号がパラメータ切替手段８から入力され、同時に、制限解除信号が制限解除手段５から入力されていないため、（Ｃ）時点〜（Ｄ）時点の間では、目標関節トルク出力制限手段４は、（Ｃ）の時点で、ダイナミクスパラメータ切替信号が入力される直前の目標関節トルク値τｄから現在の目標関節トルク値までの間を徐変して、修正目標関節トルクとして出力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
（Ｄ）の時点で、移動検知信号がロボット移動検知手段１１から目標関節トルク出力制限手段４に入力される。このため、目標関節トルク出力制限手段４は、出力である修正目標関節トルク値の徐変をやめる。この結果、修正目標関節トルク値が変化せず一定値になることでロボット２０の実動作も静止するため、ロボット移動検知手段１１からの移動検知信号の出力は停止する。
【国際調査報告】
2012077335.tif 000033
2012077335.tif 000034