(57)【要約】【課題】操作性を向上させたロボットシステム及びその制御方法を提供すること。【解決手段】ロボットシステム１は、所定空間内を移動可能なロボットアーム手段２と、所定空間内におけるロボットアーム手段２の現在位置を検出する現在位置検出手段と、所定空間内における、ロボットアーム手段２を移動させる目標位置を設定する目標位置設定手段５３と、現在位置検出手段により検出された現在位置と、目標位置設定手段５３により設定された目標位置と、の偏差δを算出する偏差算出手段５２と、偏差算出手段５２により算出された偏差δと、現在位置検出手段により検出された現在位置と、に基づいて、ロボットアーム手段２を目標位置へ移動させる制御を行う制御手段６と、を備えている。【選択図】図２
2010167507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定空間内を移動可能なロボットアーム手段と、
前記所定空間内における前記ロボットアーム手段の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
前記所定空間内における、前記ロボットアーム手段を移動させる目標位置を設定する目標位置設定手段と、
前記現在位置検出手段により検出された前記現在位置と、前記目標位置設定手段により設定された前記目標位置と、の偏差を算出する偏差算出手段と、
前記偏差算出手段により算出された前記偏差と、前記現在位置検出手段により検出された前記現在位置と、に基づいて、前記ロボットアーム手段を前記目標位置へ移動させる制御を行う制御手段と、を備える、ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
請求項１記載のロボットシステムであって、
前記制御手段は、前記現在位置検出手段により検出された前記現在位置から、前記ロボットアーム手段の動作目標値となる、前記偏差算出手段により算出された前記偏差だけ、前記ロボットアーム手段を動作させる、ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項３】
請求項１又は２記載のロボットシステムであって、
前記現在位置検出手段は、
前記所定空間内に設けられ、位置信号を送信する少なくとも１つの発信機と、
前記所定空間内に設けられ、前記発信機から送信された前記位置信号を受信する少なくとも１つの受信機と、
前記受信機により受信された位置信号に基づいて、前記ロボットアーム手段の現在位置座標を算出する現在位置算出部と、を有する、ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のロボットシステムであって、
前記目標位置設定手段は、教示データを入力するための入力部を有しており、該入力部から入力された前記教示データに基づいて、前記所定空間内における目標位置座標を設定する、ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のロボットシステムであって、
前記ロボットアーム部は、その先端にトーチ部、ハンド部、又はセンサ部を有する、ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項６】
所定空間内を移動可能なロボットアーム手段を備えるロボットシステムの制御方法であって、
前記所定空間内における前記ロボットアーム手段の現在位置を検出する現在位置検出工程と、
前記所定空間内における、前記ロボットアーム手段を移動させる目標位置を設定する目標位置設定工程と、
前記現在位置検出工程で検出された前記現在位置と、前記目標位置設定工程で設定された前記目標位置との偏差を算出する偏差算出工程と、
前記偏差算出工程で算出された前記偏差と、前記現在位置検出工程で検出された前記現在位置と、に基づいて、前記ロボットアーム手段を前記目標位置へ移動させる制御を行う制御工程と、を含む、ことを特徴とするロボットシステムの制御方法。
【請求項７】
請求項６記載のロボットシステムの制御方法であって、
前記制御工程において、前記現在位置検出工程で検出された前記現在位置から、前記ロボットアーム手段の動作目標値となる、前記偏差算出工程で算出された前記偏差だけ、前記ロボットアーム手段を動作させる、ことを特徴とするロボットシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定空間内で移動可能なロボットアームを制御するロボットシステム及びその制御方法に関し、より詳細には、その操作性を向上させたロボットシステム及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、産業用で使用されている多関節型のロボットアームにおいて、ティーチングプレイバック方式が採用されている（例えば、特許文献１参照）。また、ＮＣ（数値制御）装置のように数値入力による動作指示で、このようなロボットアームを目標位置へ正確に動作させるのは一般に困難となる。その理由として、ティーチングプレイバック方式のロボットアームは、一般的なＮＣ装置のように必ずしも各制御軸を直交させた構成ではないため、機械的誤差の排除が困難となるからである。ここで、上記機械的誤差には、例えば、ロボットアームの回転軸における誤差（例えば、バックラッシュ、回転中心の製造誤差等による幾何学的誤差）や、筺体自体の温度による伸縮、自重による動作姿勢によって変化する撓みなどによる誤差が含まれる。
【０００３】
一方で、上記機械的誤差を排除するために、加工及び組付け精度を向上させると共に、静的剛性及び熱的剛性を向上させることが考えられるが、ロボットアームの動作速度を低下させる重量増加の要因となるため、必ずしも有効とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０３２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、このロボットアームの動作指示においては、ロボットアームを目標となる動作点に従って動作させて、その動作状態を記憶させ（ティーチング）、この記憶した動作状態を再現（プレイバック）させることが行われる。しかしながら、このティーチングプレイバック方式のロボットアームにおいては、例えば、シミュレーション（ＣＡＥ：Computer Aided Engineering）により算出されたデータを用いた完全なオフラインティーチや、実際の数値入力によるロボットアームの動作変更が困難となるため、操作性の低下が懸念される。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、操作性を向上させたロボットシステム及びその制御方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、所定空間内を移動可能なロボットアーム手段と、前記所定空間内における前記ロボットアーム手段の現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記所定空間内における、前記ロボットアーム手段を移動させる目標位置を設定する目標位置設定手段と、前記現在位置検出手段により検出された前記現在位置と、前記目標位置設定手段により設定された前記目標位置と、の偏差を算出する偏差算出手段と、前記偏差算出手段により算出された前記偏差と、前記現在位置検出手段により検出された前記現在位置と、に基づいて、前記ロボットアーム手段を前記目標位置へ移動させる制御を行う制御手段と、を備える、ことを特徴とするロボットシステムである。この一態様によれば、ロボットシステムの操作性を向上させることができる。
【０００８】
この一態様において、前記制御手段は、前記現在位置検出手段により検出された前記現在位置から、前記ロボットアーム手段の動作目標値となる、前記偏差算出手段により算出された前記偏差だけ、前記ロボットアーム手段を動作させてもよい。また、この一態様において、前記現在位置検出手段は、例えば、前記所定空間内に設けられ、位置信号を送信する少なくとも１つの発信機と、前記所定空間内に設けられ、前記発信機から送信された前記位置信号を受信する少なくとも１つの受信機と、前記受信機により受信された位置信号に基づいて、前記ロボットアーム手段の現在位置座標を算出する現在位置算出部と、を有していてもよい。
【０００９】
さらに、この一態様において、前記目標位置設定手段は、教示データを入力するための入力部を有しており、該入力部から入力された前記教示データに基づいて、前記所定空間内における目標位置座標を設定してもよい。なお、この一態様において、前記ロボットアーム部は、例えば、その先端にトーチ部、ハンド部、又はセンサ部を有していてもよい。
【００１０】
他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、所定空間内を移動可能なロボットアーム手段を備えるロボットシステムの制御方法であって、前記所定空間内における前記ロボットアーム手段の現在位置を検出する現在位置検出工程と、前記所定空間内における、前記ロボットアーム手段を移動させる目標位置を設定する目標位置設定工程と、前記現在位置検出工程で検出された前記現在位置と、前記目標位置設定工程で設定された前記目標位置との偏差を算出する偏差算出工程と、前記偏差算出工程で算出された前記偏差と、前記現在位置検出工程で検出された前記現在位置と、に基づいて、前記ロボットアーム手段を前記目標位置へ移動させる制御を行う制御工程と、を含む、ことを特徴とするロボットシステムの制御方法であってもよい。この一態様によれば、ロボットシステムの操作性を向上させることができる。
【００１１】
この一態様において、前記制御工程において、前記現在位置検出工程で検出された前記現在位置から、前記ロボットアーム手段の動作目標値となる、前記偏差算出工程で算出された前記偏差だけ、前記ロボットアーム手段を動作させてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、操作性を向上させたロボットシステム及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの概略のハードウェア構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るロボットシステムのシステム構成の一例を示すブロック図である。
【図３】溶接設備内に定義された３次元の空間座標の一例を示す図である。
【図４】（ａ）本発明の一実施形態に係るロボットシステムにおいて、動作点Ｐ１から動作点Ｐ２への移動開始時における座標偏差の一例を示す図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係るロボットシステムにおいて、動作点Ｐ１から動作点Ｐ２への移動過程時における座標偏差の一例を示す図である。（ｃ）本発明の一実施形態に係るロボットシステムにおいて、動作点Ｐ２への到達時における座標偏差の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るロボットシステムのロボット制御装置が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他実施形態に係るロボットシステムのシステム構成の一例を示すブロック図である。
【図８】（ａ）本発明の他実施形態に係るロボットシステムにおいて、動作点Ｐ１から動作点Ｐ２への移動開始時における現在位置座標の一例を示す図である。（ｂ）本発明の他実施形態に係るロボットシステムにおいて、動作点Ｐ１から動作点Ｐ２への移動過程時における現在位置座標の一例を示す図である。（ｃ）本発明の他実施形態に係るロボットシステムにおいて、動作点Ｐ２への到達時における現在位置座標の一例を示す図である。
【図９】本発明の他実施形態に係るロボットシステムのロボット制御装置が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら一実施形態を挙げて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るロボットシステムの概略のハードウェア構成を示す構成図である。
【００１５】
本実施形態に係るロボットシステム１は、例えば、溶接設備内等の所定空間Ｓ内に設けられ、ワーク（加工対象物）Ｗに対して、アーク溶接、スポット溶接等の溶接を行う溶接ロボットに適用されている。略直方体状に形成された溶接設備Ｓ内の略中央には、ワークＷを固定するための固定治具１１が設けられている。また、本実施形態に係るロボットシステム１は、ロボットアーム２と、複数（例えば、３つ）の送信機３と、受信機４と、測位制御装置５と、ロボット制御装置６と、治具制御装置７と、電源８と、を備えている。
【００１６】
ロボットアーム（ロボットアーム手段）２は、複数（例えば、３つ）の関節軸２ａを有する多関節型アームであり、溶接設備Ｓの床面に回動可能となるように設置されている。また、ロボットアーム２の各関節軸２ａには、各関節軸２ａを回転駆動するサーボモータ２１と、各関節軸２ａの回転角を検出するポテンショメータ等の回転角センサ２２と、が設けられている。ロボットアーム２は、各関節軸２ａのサーボモータ２１を回転駆動することにより、その先端部を溶接設備Ｓ内における任意の位置へ移動させることができる。また、ロボットアーム２の先端部には、固定治具１１に固定されたワークＷに対してアーク溶接を行うためのトーチ部２３が取付けられている。
【００１７】
複数の送信機３は、溶接設備Ｓ内の天井付近の３つの角部に夫々設けられている。各送信機３は、ワークＷの位置を算出するための位置情報を含む位置信号を、受信機４に対して送信する。なお、各送信機３は、受信機４による位置信号の受信が良好となるように配置されるのが好ましく、その配置後、管理測定が可能となるように配置されるのが好ましい。また、各送信機３及び受信機４は、測位制御装置５に接続されており、測位制御装置５から出力される制御信号により制御されている。
【００１８】
受信機４は、ロボットアーム２のトーチ部２３に１つ設けられており、各送信機３から送信される位置信号を受信することができる。受信機４は、各送信機３からの位置信号を測位制御装置５に対して出力する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るロボットシステムのシステム構成の一例を示すブロック図である。測位制御装置５は、現在位置算出部５１と、偏差算出部５２と、目標位置設定部５３と、を備えている。
【００２０】
なお、測位制御装置５、ロボット制御装置６、及び治具制御装置７は、例えば、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）５ａ、６ａ、７ａと、ＣＰＵ５ａ、６ａ、７ａによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）５ｂ、６ｂ、７ｂと、処理データ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）５ｃ、６ｃ、７ｃと、を有するマイクロコンピュータを中心にしてハードウェア構成されている。また、現在位置算出部５１、偏差算出部５２、及び目標位置設定部５３は、例えば、上記ＲＯＭ５ｂに記憶され、上記ＣＰＵ５ａによって実行されるプログラムによって実現されていてもよい。
【００２１】
現在位置算出部５１は、受信機４により受信された各送信機３の位置信号に基づいて、ロボットアーム２のトーチ部２３の現在位置である現在位置座標を算出する。ここで、溶接設備Ｓ内において、例えば、３次元の空間座標Ｓ１が定義されている（図３）。また、現在位置算出部５１は、この空間座標Ｓ１における、固定治具１１の位置座標、及び３つの送信機３の位置座標を予め記憶している。なお、空間座標Ｓ１における座標軸は、例えば、固定治具１１による加工・組付けの基準軸と一致するように構成されてもよい。
【００２２】
現在位置算出部５１は、３箇所の送信機３からの３種類の位置情報と、予め記憶した各送信機３の位置座標と、に基づいて、空間座標Ｓ１における受信機４の現在位置座標（又はトーチ部２３の現在位置座標）（ｘ１、ｙ１、ｚ１）を、周知の空間位置測定原理等を用いて算出する。これにより、例えば、ロボットアーム２のセンサ等を用いて位置検出を行う場合と比較して、ロボットアーム２の機械的誤差等を排除することができるため、より高精度な位置検出が可能となる。
【００２３】
現在位置算出部５１には偏差算出部５２が接続されており、現在位置算出部５１は、算出した現在位置座標を偏差算出部５２及びロボット制御装置６に対して出力する。また、現在位置算出部５１は、算出した現在位置座標をＲＡＭ５ｃに逐次記憶させる。なお、現在位置算出部５１は、算出した現在位置座標を治具制御装置７に対して出力し、治具制御装置７のＲＡＭ７ｃに逐次記憶させてもよい。
【００２４】
目標位置設定部（目標位置設定手段）５３は、空間座標Ｓ１における、ロボットアーム２のトーチ部２３を移動させる際の目標の位置座標（以下、目標位置座標と称す）（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を設定する。また、目標位置設定部５３には、ロボットアーム２に対する教示データ（指示データ）を入力するためのティーチペンダント（入力部）５３ａがケーブル５３ｂを介して、接続されている。ティーチペンダント５３ａは、例えば、可搬型の教示操作盤であり、複数のスイッチ、ディスプレイ等が設けられている。
【００２５】
例えば、作業者は、ティーチペンダント５３ａのスイッチ等を操作することで、ロボットアーム２を目標となる動作点に従って動作させて、その動作状態を記憶させ、この記憶した動作状態を再現させるティーチングプレイバックを行うことができる。さらに、作業者は、ティーチペンダント５３ａのスイッチ等を入力操作することで、ロボットアーム２に対する教示データを入力するオフラインティーチを行うことができる。
【００２６】
ここで、この教示データには、例えば、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）装置における３次元シミュレーションによって算出した座標データや実際の数値データが含まれる。ティーチペンダント５３ａは、入力された教示データを目標位置設定部５３に出力する。そして、目標位置設定部５３は、ティーチペンダント５３ａからの教示データに基づいて、上記空間座標Ｓ１における、ロボットアーム２のトーチ部２３に対する目標位置座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を設定し、その目標位置座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）をＲＡＭ５３ｃに記憶させる。目標位置設定部５３は、設定した目標位置座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を、偏差算出部５２に対して出力する。
【００２７】
偏差算出部（偏差算出手段）５２は、現在位置算出部５１により算出された現在位置座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）と、目標位置設定部５３により設定された目標位置座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）と、の座標偏差δ（座標偏差δ＝（ｘ１−ｘ２、ｙ１−ｙ２、ｚ１−ｚ２）を算出する。偏差算出部５２は、算出した座標偏差δをロボット制御装置６に対して出力する。
【００２８】
ロボット制御装置（制御手段）６は、ロボットアーム２の各関節軸２ａに設けられた回転角センサ２２からの回転角に基づいて、各サーボモータ２１の駆動をフィードバック制御する。これにより、ロボットアーム２先端のトーチ部２３の移動を制御することができる。また、ロボット制御装置６は、測位制御装置５の偏差算出部５２により算出された座標偏差δを、現在位置座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）からロボットアーム２のトーチ部２３を動作させる際の動作目標値とする。そして、ロボット制御装置６は、現在位置座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）から、ロボットアーム２のトーチ部２３が動作目標値だけ動作するように、各関節軸２ａのサーボモータ２１を、駆動回路２４を介してフィードバック制御する。このようにして、現在位置座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）にあるロボットアーム２のトーチ部２３を、目標位置座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）まで移動させることができる。
【００２９】
治具制御装置７は、例えば、固定治具１１の位置、固定治具１１によるワークＷの固定等を制御することができる。また、電源８は、測位制御装置５、ロボット制御装置６及び治具制御装置７に対して電力を供給する。さらに、電源８は、ロボット制御装置６を介して、ロボットアーム２のトーチ部２３に対して電力を供給することで、アーク溶接を行うことができる。
【００３０】
次に、座標偏差δを用いて、ロボットアーム２のトーチ部２３を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２まで移動させる一具体例について、説明する。
【００３１】
例えば、ロボットアーム２のトーチ部２３の動作点Ｐ１から動作点Ｐ２への移動開始時（Ｔ＝０：Ｐ１にある状態）において、測位制御装置５の偏差算出部５２は、目標位置座標（２００、９０、１５０）から現在位置座標（１００、５０、８０）を減算し、座標偏差（１００、４０、７０）を算出する（図４（ａ）の斜線）。そして、ロボット制御装置６は、ＲＯＭ６ｂに記憶された制御プログラムにおいて、測位制御装置５の偏差算出部５２で算出された座標偏差（１００、４０、７０）を、動作目標値として制御変数Ｚ２に代入し、この制御プログラムを実行する（図５）。これにより、ロボットアーム２のトーチ部２３を、現在位置座標からその動作目標値だけ移動させることができる。
【００３２】
また、ロボットアーム２のトーチ部２３を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２へ移動させる過程（Ｔ＝Ｔ１）において、測位制御装置５の偏差算出部５２は、目標位置座標（２００、９０、１５０）から現在位置座標（１６０、７５、１２８）を減算し、座標偏差（４０、１５、２２）を算出する（図４（ｂ）の斜線）。そして、上記同様に、ロボット制御装置６は、制御プログラムにおいて、測位制御装置５の偏差算出部５２で算出された座標偏差（４０、１５、２２）を、動作目標値として制御変数Ｚ２に代入して、この制御プログラムを実行する（図５）。これにより、ロボットアーム２のトーチ部２３を、現在位置座標からその動作目標値だけ移動させることができる。
【００３３】
さらに、ロボットアーム２のトーチ部２３が動作点Ｐ２へ到達する場合（Ｔ＝Ｔ２）において、測位制御装置５の偏差算出部５２は、目標位置座標（２００、９０、１５０）から現在位置座標（２００、９０、１５０）を減算し、座標偏差（０、０、０）を算出する（図４（ｃ）の斜線）。これにより、ロボットアーム２のトーチ部２３による動作点Ｐ２への移動が完了する。
【００３４】
なお、上述の測位制御装置５の現在位置算出部５１による現在位置座標の算出、偏差算出部５２による座標偏差δの算出、および、ロボット制御装置６によるロボットアーム２のトーチ部２３の移動制御、からなるサイクルは、所定時間毎（例えば、０．２秒毎）に繰り返し実行される。
【００３５】
また、上記動作点Ｐ１から動作点Ｐ２へのロボットアーム２のトーチ部２３の移動が完了した後、同様に、動作点Ｐ２から動作点Ｐ３への移動を行い、最終的に動作点Ｐｎまでの移動を行う。このように、ティーチングプレイバック方式のロボットシステム１において、完全なオフラインティーチや、実際の数値入力によるロボットアーム２の動作変更を容易に行うことが可能となる。
【００３６】
次に、本実施形態に係るロボットシステムの制御処理について、詳細に説明する。図６は、本実施形態に係るロボットシステムの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。なお、図６に示す制御処理は、所定の微小時間毎（例えば、０．２秒毎）に繰り返し実行される。
【００３７】
測位制御装置５の現在位置算出部５１は、各送信機３からの位置信号の位置情報と、予め記憶した各送信機３の位置座標と、に基づいて、空間座標Ｓ１における、ロボットアーム２のトーチ部２３の現在位置座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）を算出し（現在位置算出工程）（ステップＳ１０１）、偏差算出部５２及びロボット制御装置６に対して出力する。
【００３８】
次に、測位制御装置５の目標位置設定部５３は、ティーチペンダント５３ａからの教示データに基づいて、上記空間座標Ｓ１におけるロボットアーム２のトーチ部２３の目標位置座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を設定し（目標位置設定工程）（ステップＳ１０２）、偏差算出部５２に対して出力する。
【００３９】
その後、偏差算出部５２は、現在位置算出部５１により算出された現在位置座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）と、目標位置設定部５３により設定された目標位置座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）と、の座標偏差δを算出し（偏差算出工程）（ステップＳ１０３）、算出した座標偏差δをロボット制御装置６に対して出力する。
【００４０】
ロボット制御装置６は、測位制御装置５の偏差算出部５２により算出された座標偏差δを、ロボットアーム２の動作目標値とする。そして、ロボット制御装置６は、現在位置算出部５１により算出された現在位置座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）から、ロボットアーム２のトーチ部２３が動作目標値（座標偏差δ）だけ動作するように、各関節軸２ａのサーボモータ２１を、駆動回路２４を介してフィードバック制御する（制御工程）（ステップＳ１０４）。
【００４１】
以上、本実施形態に係るロボットシステム１において、測位制御装置５の偏差算出部５２は、現在位置算出部５１により算出された現在位置座標と、目標位置設定部５３により設定された目標位置座標と、の座標偏差δを算出する。また、ロボット制御装置６は、偏差算出部５２により算出された座標偏差δを、ロボットアーム２の動作目標値とする。そして、ロボット制御装置６は、現在位置算出部５１により算出された現在位置座標から、ロボットアーム２のトーチ部２３がその動作目標値だけ動作するように、各関節軸２ａのサーボモータ２１を、駆動回路２４を介して制御する。これにより、ティーチングプレイバック方式のロボットシステム１において、例えば、完全なオフラインティーチや、実際の数値入力によるロボットアーム２の動作変更を容易に行うことが可能となる。したがって、ロボットシステム１の操作性を向上させることができる。
【００４２】
また、例えば、溶接設備Ｓ内におけるロボットアーム２の位置補正（ロボットアーム２載せ換え時におけるキャリブレーション、固定治具１１が製品寸法に応じて追従動作する場合などの追従動作）や、新たな制御プログラム（動作プログラム）の入力等を、完全にオフラインで実現できるため、より良好な操作性が期待できる。
【００４３】
さらに、例えば、上記定義した空間座標Ｓ１の座標軸と、設計する製品図面の番線（製品の３次元図面のデータム（車両番線等））と一致させ、また、固定治具１１の加工・組付け・精度測定基準を合わせる。これにより、例えば、新たな制御プログラムを追加する場合に、その製品の３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）図面を用いたＣＡＥ（数値解析）で、この空間座標Ｓ１によるシミュレーション結果を、そのまま活用することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明を実施するための最良の形態について上記一実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした上記一実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４５】
例えば、上記一実施形態において、ロボットシステム１は、溶接ロボットに適用されているが、これに限らず、例えば、組立て作業を行う組立てロボット、搬送作業を行う搬送ロボット、加工作業を行う加工ロボット、被シーリング部材に対して所定のシーリングを行うシーラロボット等の、ロボットアーム２を制御する任意のロボットシステムに適用可能である。さらに、簡易かつ高精度な測定ロボットに対する活用も期待できる。
【００４６】
上記一実施形態において、ロボットアーム２の先端には、トーチ部２３が取り付けられているが、これに限らず、例えば、物体の把持が可能なハンド部（組立ロボット、加工ロボット、搬送ロボット等に適用）又は物体の計測が可能なセンサ部（測定ロボットに適用）を取り付けてもよい。
【００４７】
上記一実施形態において、受信機４は、ロボットアーム２のトーチ部２３に取り付けられているが、これに限らず、例えば、ロボットアーム２先端のツール取付フランジ等に取り付けられていてもよく、任意の位置に取り付け可能であるが、制御対象となるトーチ部２３に取り付けるのがより好ましい。
【００４８】
上記一実施形態において、ロボットシステム１は、溶接設備Ｓ内に設けられた３つの送信機３と、ロボットアーム２に設けられた１つの受信機４と、を用いて上記現在位置座標を算出する構成であるが、これに限らず、例えば、４つ以上の送信機３と１つの受信機４とを用いて算出する構成でもよく、また、溶接設備Ｓ内に設けられた１つの受信機４と、ロボットアーム２に設けられた３つの送信機３と、を用いて算出する構成でもよい。例えば、ワークＷが３つの送信機３を含む平面の片側のみに存在する場合には、上記一実施形態のように３つの送信機３と１つの受信機４との構成となり、ワークＷがその平面の両側に存在する場合には、４つ以上の送信機３と１つの受信機４との構成となる。
【００４９】
さらに、カメラ、超音波センサ、磁気センサ又はレーザセンサを用いて、ロボットアーム２のトーチ部２３の現在位置座標を算出してもよい。すなわち、上記空間座標Ｓ１における、ロボットアーム２のトーチ部２３の現在位置座標を適切に算出できれば、任意の構成が適用可能である。
【００５０】
上記一実施形態において、ティーチペンダント５３ａを介して、測位制御装置５の目標位置設定部５３に教示データを入力しているが、これに限らず、任意の入力装置を用いることが可能である。
【００５１】
上記一実施形態において、測位制御装置５の偏差算出部５２が、現在位置算出部５１により算出された現在位置座標と目標位置設定部５３により設定された目標位置座標との座標偏差δを算出する構成であるが、これに限らず、例えば、ロボット制御装置６０が現在位置座標と目標位置座標との座標偏差δを算出する構成であってもよい（図７）。この場合、ロボットシステム２０において、例えば、測位制御装置５０が現在位置算出部５１を有し、ロボット制御装置６０が偏差算出部５２および目標位置設定部５３を有する構成となる。この構成により、測位制御装置５０とロボット制御装置６０との間のデータ通信量を低減できるため、ロボットシステム２０の処理速度を高速化することができる。
【００５２】
例えば、ロボットアーム２のトーチ部２３の、動作点Ｐ１から動作点Ｐ２への移動開始時（Ｔ＝０：Ｐ１にある状態）において、測位制御装置５０の現在位置算出部５１は、算出した現在位置座標（１００、５０、８０）を、ロボット制御装置６０の偏差算出部５２に対して出力する（図８（ａ）の斜線）。
【００５３】
また、ロボット制御装置６０の偏差算出部５２は、目標位置座標（２００、９０、１５０）から現在位置座標（１００、５０、８０）を減算し、座標偏差（１００、４０、７０）を算出する。そして、ロボット制御装置６０は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムにおいて、偏差算出部５２で算出された座標偏差（１００、４０、７０）を、動作目標値として制御変数Ｚ２に代入して、この制御プログラムを実行する（図９）。これにより、ロボットアーム２のトーチ部２３を、現在位置座標からその動作目標値だけ移動させることができる。
【００５４】
次に、ロボットアーム２のトーチ部２３を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２へ移動させる過程時（Ｔ＝Ｔ１）において、測位制御装置５０の現在位置算出部５１は、算出した現在位置座標（１６０、７５、１２８）を、ロボット制御装置６０の偏差算出部５２に対して出力する（図８（ｂ）斜線）。
【００５５】
また、ロボット制御装置６０の偏差算出部５２は、目標位置座標（２００、９０、１５０）から現在位置座標（１６０、７５、１２８）を減算し、座標偏差（４０、１５、２２）を算出する。そして、上記同様に、ロボット制御装置６０は、制御プログラムにおいて、偏差算出部５２で算出された座標偏差（４０、１５、２２）を、動作目標値として制御変数Ｚ２に代入して、この制御プログラムを実行する（図９）。これにより、ロボットアーム２のトーチ部２３を、現在位置座標からその動作目標値だけ移動させることができる。
【００５６】
その後、ロボットアーム２のトーチ部２３が動作点Ｐ２へ到達する場合（Ｔ＝Ｔ２）において、測位制御装置５０の現在位置算出部５１は、算出した現在位置座標（２００、９０、１５０）を、ロボット制御装置６０の偏差算出部５２に対して出力する（図８（ｃ）斜線）。ロボット制御装置６０の偏差算出部５２は、目標位置座標（２００、９０、１５０）から現在位置座標（２００、９０、１５０）を減算し、座標偏差（０、０、０）を算出する。これにより、ロボットアーム２のトーチ部２３による動作点Ｐ２への移動が完了する。
【符号の説明】
【００５７】
１    ロボットシステム
２    ロボットアーム
３    送信機
４    受信機
５    測位制御装置
６    ロボット制御装置
７    治具制御装置
２３    トーチ部
５１    現在位置算出部
５２    偏差算出部
５３    目標位置設定部
５３ａ  ティーチペンダント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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