(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角度検出器により検出された角度に基づいて、可動部を所定の位置に移動させる第１工程と、
撮像部により目標位置に対する前記可動部の相対位置の検出を行い、前記可動部を目標位置に移動させる第２工程と、
慣性センサーから出力された情報に基づいて、前記可動部の振動を抑制する第３工程と、を有し、
前記第１工程から前記第２工程に移行し、
前記第１工程を開始した位置から前記目標位置までの間に前記可動部があるときに、前記第３工程が行われることを特徴とする位置制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の位置制御方法であって、
前記第３工程では、前記慣性センサーを用いて前記可動部の振動を検出し、前記振動と逆の位相の振動を前記可動部に加えることにより前記可動部の振動を抑制することを特徴とする位置制御方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置制御方法であって、
前記第１工程において、前記所定の位置と前記可動部との距離を検出し、前記距離が所定の距離となった場合、前記第１工程から前記第２工程に移行することを特徴とする位置制御方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置制御方法であって、
前記第１工程において、前記可動部と前記所定の位置とを撮影して、前記可動部と前記所定の位置との距離を検出することを特徴とする位置制御方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の位置制御方法であって、
前記可動部と前記所定の位置との距離が所定の距離となるのに要する時間を演算し、前記第１工程において前記時間が経過した場合に前記第１工程から前記第２工程に移行することを特徴とする位置制御方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の位置制御方法であって、
前記目標位置に対する相対位置情報を取得可能なマークを撮像し、撮像した画像を分析することにより前記目標位置に対する前記可動部の相対位置を検出することを特徴とする位置制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の位置制御方法であって、
前記目標位置はワークが配置された場所を通る鉛直線上であり、前記マークは前記ワークに配置されていることを特徴とする位置制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の位置制御方法であって、
前記マークは、光を照射して所定の形状となるように形成されることを特徴とする位置制御方法。
【請求項９】
可動部と、
角度検出器と、
目標位置に対する前記可動部の相対位置を検出する撮像部と、
慣性センサーと、
前記角度検出器により検出された前記角度に基づいて、前記可動部を所定の位置に移動させる第１制御部と、
前記撮像部により検出された前記相対位置に基づいて前記可動部を前記目標位置に移動させる制御を行う第２制御部と、
前記慣性センサーから出力された情報に基づいて前記可動部の振動を抑制する第３制御部と、を備え、
前記可動部は、前記第１制御部による移動を開始した後、前記第２制御部による移動を行い、
前記第１制御部により移動を開始した位置から前記目標位置までの間に前記可動部があるとき、前記第３制御部により前記可動部の振動が抑制されることを特徴とするロボット。
【請求項１０】
請求項９に記載のロボットであって、
前記撮像部は前記可動部に配置されていることを特徴とするロボット。
【請求項１１】
請求項９に記載のロボットであって、
前記可動部が移動する範囲は前記撮像部が撮像する範囲に含まれることを特徴とするロボット。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のロボットであって、
前記可動部を駆動する駆動部を備え、
前記駆動部はステップモーターを含むことを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置制御方法にかかわり、特に、位置精度良く制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多関節のリンク（以下アームと称す）を有するロボットが組み立て装置等の多くの装置に活用されている。ロボットがアームを移動させて停止するとき、アームが振動する。アームが振動している間はアームの先端に配置されたロボットハンドも振動する。そして、ロボットハンドが振動している間はロボットハンドがワークを把持等の作業を施すことが難しいので、ロボットハンドの振動が停止するのを待つ必要がある。
【０００３】
ロボットの生産性を向上するために、ロボットハンドが振動する時間を短縮させる方法が特許文献１に開示されている。それによると、アームの回転角度を検出する角度センサーをアームのアクチュエーターに配置する。さらに、アームの振動を検出する角速度センサーをアームのハンド側に配置する。そして、ローパスフィルターを用いて角度センサーの低周波成分を抽出し、ハイパスフィルターを用いて角速度センサーの出力の高周波成分を抽出する。次に、角度センサーの出力と角速度センサーの出力とを合成してアームの動作を検出する。そして、アームの動作に対応してアームを制御することにより、アームの振動を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８３５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アクチュエーターはモーター等からなり電力を供給することにより駆動される。そして、駆動する時間が長くなると、モーターが発熱する。そして、モーターの熱がアームに伝導することにより、アームの温度が上昇する。そして、アームが温度上昇することによりアームが膨張するので、アームの長さが変動することがある。さらに、ロボットハンドがワークを把持するとき、ワークの重量でアームが撓むことがある。このときにもアクチュエーターに対してロボットハンドの位置が変動する。このように、アームが変形する場合にもアームを位置精度良く制御する方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる位置制御方法は、可動部の位置を制御する位置制御方法であって、前記可動部の移動を行い、前記可動部を所定の位置に接近させる制御を行う第１移動工程と、前記可動部の移動と撮像部による前記所定の位置に対する前記可動部の相対位置の検出とを行い、前記可動部を前記所定の位置に移動させる制御を行う第２移動工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この位置制御方法によれば、第１移動工程と第２移動工程とで可動部を移動させる制御を行っている。第１移動工程では可動部の移動量を検出して、可動部の移動量を制御する。そして、第２移動工程では撮像部が可動部の位置を検出して、可動部の位置を制御している。従って、第１移動工程では第２移動工程より早く可動部を移動させる制御を行うことができる。そして、第２移動工程では可動部の位置と所定の位置とを検出して可動部を制御する。従って、可動部を精度良く確実に所定の位置に移動することができる。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかる位置制御方法において、慣性センサーを用いて検出した前記可動部の動きを基に前記可動部の振動を抑制する振動抑制工程を有し、前記振動抑制工程が行われる振動抑制期間は、前記第１移動工程又は前記第２移動工程が行われる移動期間の少なくとも一部と重なることを特徴とする。
【００１０】
この位置制御方法によれば、振動抑制工程において可動部の振動が検出される。そして、可動部の振動が抑制される。第１移動工程または第２移動工程と一部重ねて振動抑制工程が行われるとき、可動部は振動を抑えながら移動することができる。第１移動工程にて可動部の振幅を小さくするとき、第２移動工程に移行するときの可動部の振幅を小さくできる。従って、第２移動工程においても可動部の振幅を小さくすることができる。第２移動工程と重ねて振動抑制工程を行うときにも、可動部の振幅を小さくすることができる。可動部の振幅が小さい為、撮像部はブレの少ない画像を撮影することができる。従って、撮像部は品質の良い画像を用いることにより可動部の場所を精度良く検出することができる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例にかかる位置制御方法において、前記振動抑制工程では、前記慣性センサーを用いて前記可動部の振動を検出し、前記振動と逆の位相の振動を前記可動部に加えることにより前記可動部の振動を抑制することを特徴とする。
【００１２】
この位置制御方法によれば、検出した振動と逆の位相の振動を可動部に加えている。従って、可動部の振動を確実に抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］
上記適用例にかかる位置制御方法では、前記第１移動工程において、前記所定の位置と前記可動部との距離を検出し、前記距離が所定の距離となった場合、前記第１移動工程から前記第２移動工程に移行することを特徴とする。
【００１４】
この位置制御方法によれば、所定の位置と可動部との距離を検出している。所定の位置が移動する場合がある。この場合にも、所定の位置と可動部との距離が所定の距離となるときに第１移動工程から第２移動工程に移行することができる。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかる位置制御方法では、前記第１移動工程において、前記可動部と前記所定の位置とを撮影して、前記可動部と前記所定の位置との距離を検出することを特徴とする。
【００１６】
この位置制御方法によれば、撮影する画像を解析することにより、可動部と所定の位置との距離を検出することができる。従って、所定の位置が視覚的に認識できるようにするだけで検出することができる。その結果、簡便に可動部と所定の位置との距離を検出することができる。
【００１７】
［適用例６］
上記適用例にかかる位置制御方法において、前記可動部と前記所定の位置との距離が所定の距離となるのに要する時間を演算し、前記第１移動工程において前記時間が経過した場合に前記第１移動工程から前記第２移動工程に移行することを特徴とする。
【００１８】
この位置制御方法によれば、第１移動工程から第２移動工程に移行するまでに必要な時間を演算している。そして、演算した時間が経過したとき、第１移動工程から第２移動工程に移行している。上記方法を適用しない場合、計測装置を用いて可動部の場所を検出し、可動部が所定の場所に位置するときに第１移動工程から第２移動工程に移行する方法がある。この方法のときには計測装置を駆動するのでエネルギーを消費する。計測装置を用いる場合に比べて、経過時間にて判断する方法は省資源な位置制御方法である。
【００１９】
［適用例７］
上記適用例にかかる位置制御方法において、前記所定の位置に対する相対位置情報を取得可能なマークを撮像し、撮像した画像を分析することにより前記所定の位置に対する前記可動部の相対位置を検出することを特徴とする位置制御方法。
【００２０】
この位置制御方法によれば、撮像部がマークを撮影する。撮像部が可動部に配置されているときには、撮像部とマークとの相対位置を検出することによりマークと可動部との相対位置を認識することができる。撮像部が可動部に配置されないときでも、撮像部がマークと可動部とを撮影することにより、マークと可動部との相対位置を認識することができる。マークの場所は所定の位置に対する位置が既知である。従って、マークの場所と可動部の場所とを分析することにより、所定の位置に対して可動部が位置する場所を検出することができる。その結果、所定の位置を撮影できないときにも、マークを検出することにより、可動部の場所と所定の位置との相対位置を認識することができる。
【００２１】
［適用例８］
上記適用例にかかる位置制御方法において、前記所定の位置はワークが配置された場所を通る鉛直線上であり、前記マークは前記ワークに配置されていることを特徴とする。
【００２２】
この位置制御方法によれば、ワークに配置された目印をマークとしている。ワークに配置された目印を撮影して可動部を移動させることにより、可動部をワークの位置する場所に移動させることができる。ワークが目立たないためワークの形状が把握し難い場合にもマークを用いることによりワークの位置を認識し易くすることができる。
【００２３】
［適用例９］
上記適用例にかかる位置制御方法において、前記マークは、光を照射して所定の形状となるように形成されることを特徴とする。
【００２４】
この位置制御方法によれば、マークは光を照射して形成されている。従って、マークを撮影するとき、撮影した画像におけるマークの像はコントラストが高い像となる。その結果、撮影した画像におけるマークの像を検出し易くすることができる。
【００２５】
［適用例１０］
本適用例にかかる位置制御方法は、可動部の位置を制御する位置制御方法であって、前記可動部の移動と前記可動部の移動量の検出とを行い、前記可動部を所定の位置に接近させる第１移動工程と、前記可動部の移動と撮像部による前記所定の位置に対する前記可動部の相対位置の検出とを行い、前記可動部を前記所定の位置に移動させる第２移動工程と、慣性センサーを用いて検出した前記可動部の動きを基に前記可動部の振動を抑制する振動抑制工程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
この位置制御方法によれば、第１移動工程で検出する移動量の情報は第２移動工程にて検出する場所の情報に比べて情報量が少ないので、第１移動工程では第２移動工程より早く制御のための演算を行うことができる。従って、第１移動工程では第２移動工程より早く可動部を移動させる制御を行うことができる。そして、第２移動工程では可動部の場所と目標の場所とを検出して可動部を制御する。従って、可動部を確実に所定の位置に移動することができる。振動抑制工程において可動部の動きが検出される。そして、その動きを基に可動部の振動を抑制する制御を行うことにより可動部の不要な振動が抑えられる。可動部の振幅が小さい為、可動部の場所を検出し易くすることができる。その結果、可動部の場所を精度良く検出することができる。
【００２７】
［適用例１１］
本適用例にかかるロボットは、可動部と、所定の位置に対する前記可動部の相対位置を検出する撮像部と、前記可動部を前記所定の位置に近づけさせる制御を行う第１移動制御部と、前記撮像部が撮像した画像の情報を用いて前記可動部を前記所定の位置に移動させる制御を行う第２移動制御部と、を有することを特徴とする。
【００２８】
このロボットによれば、第１移動先制御部は所定の位置に可動部を近づけさせる。撮像部は可動部が位置する場所を検出して第２移動先制御部に出力する。そして、第２移動先制御部は所定の位置まで可動部を移動させる。
【００２９】
第１移動先制御部が所定の位置に可動部を接近させるとき、位置精度を要求されないので、早く可動部を移動させることができる。そして、撮像部が検出する可動部の位置の情報を用いて第２移動先制御部は可動部を制御する。従って、可動部を確実に所定の位置に移動することができる。従って、可動部の位置を精度良く制御することができる。
【００３０】
［適用例１２］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記撮像部は前記可動部に配置されていることを特徴とする。
【００３１】
このロボットによれば、撮像部は目標の場所を撮影する。そして、撮像部が撮影する画像を分析することにより、撮像部と目標の場所との相対位置を算出することができる。そして、撮像部は可動部に配置されている為、可動部と目標の場所との相対位置を検出することができる。その結果、目標の位置を精度良く検出することができる。
【００３２】
［適用例１３］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記可動部が移動する範囲は前記撮像部が撮像する範囲に含まれることを特徴とする。
【００３３】
このロボットによれば、撮像部は可動部を確実に撮影することができる。そして、撮像部が撮影する画像を分析することにより、画像に撮影された可動部と撮像部との相対位置を算出することができる。従って、可動部と撮像部との相対位置を検出することができる。
【００３４】
［適用例１４］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記可動部を駆動する駆動部を備え、前記駆動部はステップモーターを含むことを特徴とする。
【００３５】
ステップモーターの駆動信号はパルス波形であり、パルス波形の波数に対応してステップモーターの駆動軸が回転する。従って、ステップモーターの駆動信号を制御することにより可動部の移動量を制御することができる。ステップモーターには、ロータリーエンコーダーは不要であるが、現在の回転角度を見失う脱調現象が起こる場合がある。この位置制御装置によれば、脱調現象から回復後に撮像部が可動部の位置を検出することにより、ステップモーターを用いて可動部を所定の位置に移動させることができる。そして、ステップモーターにはロータリーエンコーダーが不要であることから簡便な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は、第１の実施形態にかかわるロボットの構成を示す概略斜視図、（ｂ）は、ロボットの構成を示す模式断面図。
【図２】ロボットの電気制御ブロック図。
【図３】信号の流れを示す電気制御ブロック図。
【図４】手部の移動作業を示すフローチャート。
【図５】手部の移動作業におけるロボット制御方法を説明するための模式図。
【図６】手部の移動作業におけるロボット制御方法を説明するための模式図。
【図７】第２の実施形態にかかわる手部を目標の場所に移動する推移を示すタイムチャート。
【図８】第３の実施形態にかかわるロボットの構成を示す概略斜視図。
【図９】第４の実施形態にかかわるロボット制御方法を説明するための模式図。
【図１０】第５の実施形態にかかわるロボットの構成を示す模式断面図。
【図１１】第６の実施形態にかかわるクレーンの構成を示す概略斜視図。
【図１２】第７の実施形態にかかわるＩＣテストハンドラーの構成を示す概略斜視図。
【図１３】比較例にかかわり手部が目標の場所に移動する推移を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
本実施形態におけるロボットハンドの位置制御方法が特徴的なロボットについて図１〜図６に従って説明する。
【００３８】
図１（ａ）は、ロボットの構成を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は、ロボットの構成を示す模式断面図である。図１に示すように、ロボット１は平板状に形成された基台２を備えている。基台２の水平面上の１方向をＸ方向とする。そして、重力方向と逆の方向をＺ方向とし、Ｘ方向及びＺ方向と直交する方向をＹ方向とする。
【００３９】
基台２上には支持台３が配置されている。支持台３の内部には空洞が形成され、この空洞は支持板４により上下に分割されている。支持板４の下側には駆動部としての第１モーター５が配置され、第１モーター５の下側には移動量検出部としての第１角度検出器６が配置されている。第１角度検出器６は第１モーター５の回転角度を検出する装置である。
【００４０】
支持板４の上側には第１減速機７が配置され、第１減速機７の入力軸には第１モーター５の回転軸５ａが接続されている。第１減速機７の上側には出力軸７ａが配置されている。そして、第１モーター５の回転軸５ａの回転速度を減速した回転速度にて出力軸７ａが回転する。第１減速機７には各種の減速機を採用することができる。本実施形態では、例えば、ハーモニックドライブ（登録商標）を採用している。支持台３の上面には孔部３ａが形成され、孔部３ａから出力軸７ａが突出して配置されている。
【００４１】
出力軸７ａと接続して略直方体状の第１腕部８が配置され、第１腕部８は出力軸７ａを中心に回転させられる。第１モーター５が回転することにより、第１腕部８が回転させられる。そして、第１腕部８が回転する角度を第１角度検出器６が検出する。
【００４２】
第１腕部８の図１（ｂ）中左側には第１腕部８の先端に振動検出部及び慣性センサーとしての第１角速度センサー９が配置されている。第１腕部８が回転するとき第１腕部８の角速度を第１角速度センサー９が検出する。
【００４３】
第１腕部８上において第１モーター５と反対側の端には第２減速機１０、駆動部としての第２モーター１１、移動量検出部としての第２角度検出器１２がこの順に重ねて配置されている。そして、第２減速機１０の出力軸１０ａが図中下方向に配置されている。第１腕部８には第２減速機１０と対向する場所に孔部８ａが形成され、孔部８ａから出力軸１０ａが突出して配置されている。
【００４４】
第２モーター１１の回転軸には第２角度検出器１２が接続され、第２角度検出器１２は第２モーター１１の回転軸の回転角度を検出する。さらに、第２モーター１１の回転軸は第２減速機１０の入力軸と接続されている。そして、第２モーター１１の回転軸の回転速度を減速した回転速度にて第２減速機１０の出力軸１０ａが回転させられる。
【００４５】
第１モーター５及び第２モーター１１は電気信号によって回転方向を制御可能であればよく、直流モーター、パルスモーター、交流モーター等の各種類のモーターを用いることができる。本実施形態では、例えば、直流モーターを採用している。第１角度検出器６は第１モーター５の駆動軸の回転角度を検出可能であれば良く、第２角度検出器１２は第２モーター１１の駆動軸の回転角度を検出可能であれば良い。第１角度検出器６及び第２角度検出器１２には磁気式や光学式等の各種類のロータリーエンコーダーを用いることができる。本実施形態では、例えば、光学式のロータリーエンコーダーを採用している。
【００４６】
出力軸１０ａと接続して略直方体状の第２腕部１３が配置され、第２腕部１３は出力軸１０ａを中心に回転させられる。第２腕部１３上において第２モーター１１と反対側の端には昇降装置１４が配置されている。昇降装置１４は直動機構を備え、直動機構を駆動することにより伸縮することができる。
【００４７】
昇降装置１４の下側には可動部としての回転装置１５が配置されている。回転装置１５は回転角度を制御可能であれば良く、各種モーターと回転角度センサーとを組み合わせて構成することができる。他にも、回転角度を所定の角度にて回転できるステップモーターを用いることができる。本実施形態では、例えば、ステップモーターを採用している。
【００４８】
昇降装置１４の下側には可動部としての手部１６が配置されている。そして、手部１６は回転装置１５の回転軸と接続されている。従って、ロボット１は回転装置１５を駆動することにより手部１６を回転させることができる。さらに、ロボット１は昇降装置１４を駆動することにより手部１６を昇降させることができる。
【００４９】
手部１６は略直方体状の２つの可動部としての指部１６ａと直動機構とを有し、直動機構が２つの指部１６ａの間隔を変更することができる。そして、手部１６は指部１６ａの間にワークを挟んで保持することが可能になっている。昇降装置１４及び手部１６の直動機構には、エアーシリンダー、リニアモーター、ボールネジと回転モーターとを組合せた装置等の各種類の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、昇降装置１４及び手部１６の直動機構にボールネジとステップモーターとを組合せた装置を採用している。
【００５０】
昇降装置１４の図１（ｂ）中左側の側面において回転装置１５側には振動検出部及び慣性センサーとしての第２角速度センサー１７が配置されている。第１角速度センサー９及び第２角速度センサー１７の種類は特に限定されず、回転型ジャイロスコープ、振動型ジャイロスコープ、ガス型ジャイロスコープ、リングレーザージャイロ等のジャイロスコープを用いることができる。本実施形態では、例えば、振動型ジャイロスコープに属する振動子型ジャイロスコープを採用している。
【００５１】
昇降装置１４を挟んで第２角速度センサー１７と対向する場所には第１撮像装置１８が配置されている。第１撮像装置１８は図中下方に向けて撮像レンズ１８ａが配置されているので、第１撮像装置１８は図中下方を撮影可能である。従って、手部１６及び手部１６の図中下方を撮影することができる。そして、第１撮像装置１８はオートフォーカス機能を有し、撮影する物に焦点を合わせて撮影することができる。さらに、撮像レンズ１８ａは倍率切り替え機構を備え、レンズの構成を切り替えることが可能になっている。
【００５２】
基台２上において第２腕部１３と対向する場所には直方体の載置台２１が配置されている。載置台２１上にはワーク２２が載置され、手部１６はワーク２２を把持することができる。
【００５３】
載置台２１は内部に空洞２１ａを有し、空洞２１ａを囲んで枠部２３が配置されている。載置台２１内の空洞２１ａにおいて基台２側には、冷陰極管２４と反射板２５が配置されている。反射板２５の一面には凹面鏡が形成され、冷陰極管２４が照射する光を図中上側に向けて反射する。載置台２１内の空洞２１ａにおいて図中上側には光拡散板２６、透明基板２７、マスク基板２８が重ねて配置されている。
【００５４】
光拡散板２６は冷陰極管２４及び反射板２５から照射される光の分布を一様にする光学素子である。例えば、光拡散板２６は半透明の樹脂板に白色の塗料にて所定のパターンを配置することにより形成される。光拡散板２６は、照射される光量の多い場所に配置される白色塗料の面積比率が光量の少ない場所より大きく配置されている。従って、照射される光量の多い場所では光が拡散されるので、光の分布が一様となっている。
【００５５】
透明基板２７はワーク２２の重量を支えるための構造物である。透明基板２７は光透過性であればよく、例えば、ガラス板や、樹脂製の板を用いることができる。マスク基板２８は遮光性の基板であり、所定のパターン形状に形成されたマーク２９の場所のみ光が通過するように形成されている。例えば、金属板に所定のパターン形状の孔を形成した板をマスク基板２８に用いることができる。他にも光透過性の樹脂製の基板に遮光性の塗料を塗布することにより、所定のパターンを形成した板をマスク基板２８に用いることができる。
【００５６】
冷陰極管２４が照射する光は光拡散板２６、透明基板２７、マスク基板２８を通過して図中上方に進行する。そして、第１撮像装置１８がマーク２９と対向する場所に位置するとき、マーク２９の形状の光が第１撮像装置１８を照射する。従って、第１撮像装置１８がマーク２９を撮影するとき、マーク２９はコントラストの高い画像に撮影される。
【００５７】
基台２上において支持台３のＸ方向には支持部３０が配置され、支持部３０と接続して第２撮像装置３１が配置されている。第２撮像装置３１は載置台２１と対向する場所に配置され、第２撮像装置３１の載置台２１側には撮像レンズ３１ａが配置されている。そして、第２撮像装置３１は載置台２１上のマーク２９、ワーク２２、手部１６を撮影することができる。手部１６が移動可能な範囲は第２撮像装置３１が撮影する範囲に含まれている。従って、第２撮像装置３１がロボット１を撮影するとき手部１６が位置する場所を検出することができる。
【００５８】
支持台３の図１（ｂ）中右側には位置制御装置としての制御装置３２が配置されている。制御装置３２は第１モーター５、第２モーター１１、昇降装置１４、手部１６等を制御することにより、ロボット１の動作を制御する装置である。
【００５９】
図２は、ロボットの電気制御ブロック図である。図２において、ロボット１の制御部としての制御装置３２はプロセッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（中央処理装置）３５と各種情報を記憶する記憶部としてのメモリー３６とを有する。
【００６０】
ロボット駆動装置３７、第１角度検出器６、第２角度検出器１２、第１角速度センサー９、第２角速度センサー１７は、入出力インターフェイス３８及びデータバス３９を介してＣＰＵ３５に接続されている。さらに、第１撮像装置１８、第２撮像装置３１、入力装置４０、表示装置４１も入出力インターフェイス３８及びデータバス３９を介してＣＰＵ３５に接続されている。
【００６１】
ロボット駆動装置３７はロボット１と接続され、ロボット１を駆動する装置である。ロボット駆動装置３７は、第１モーター５及び第２モーター１１等のアクチュエーターを駆動する。そして、ＣＰＵ３５がワーク２２の移動を指示するとき、ワーク２２の把持及び移動を行う。
【００６２】
第１角度検出器６は第１モーター５が回転する角度を検出し、第１モーター５の角度情報をＣＰＵ３５に送信する。同様に、第２角度検出器１２は第２モーター１１が回転する角度を検出し、第２モーター１１の角度情報をＣＰＵ３５に送信する。第１角速度センサー９は第１腕部８が回転する角速度を検出し、第１腕部８の角速度情報をＣＰＵ３５に送信する。同様に、第２角速度センサー１７は昇降装置１４が回転する角速度を検出し、昇降装置１４の角速度情報をＣＰＵ３５に送信する。
【００６３】
第１撮像装置１８及び第２撮像装置３１の各撮像装置はＣＰＵ３５の指示する信号に従って撮影した後、撮影した画像のデータをメモリー３６に出力する。入力装置４０はワーク２２の形状に関する情報やロボット１の動作条件等の諸情報を入力する装置である。例えば、ワーク２２の形状を示す座標を図示しない外部装置から受信し、入力する装置である。表示装置４１はワーク２２やロボット１に関するデータや作業状況を表示する装置である。表示装置４１に表示される情報を基に入力装置４０を用いて操作者が入力操作を行う。
【００６４】
メモリー３６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、ロボット１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト４２を記憶する記憶領域がメモリー３６に設定される。さらに、ワーク２２の形状や寸法等の情報であるワーク属性データ４３を記憶するための記憶領域もメモリー３６に設定される。さらに、ロボット１を構成する要素の情報や、ワーク２２を移動するときに各可動部を駆動する条件等の情報であるロボット関連データ４４を記憶するための記憶領域もメモリー３６に設定される。さらに、第１撮像装置１８及び第２撮像装置３１が撮影した画像のデータや画像処理後の画像のデータである画像データ４５を記憶するための記憶領域もメモリー３６に設定される。さらに、角度センサーや撮像装置を切り換える条件のデータであるセンサー切替データ４６を記憶するための記憶領域もメモリー３６に設定される。さらに、ＣＰＵ３５のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域がメモリー３６に設定される。
【００６５】
ＣＰＵ３５はメモリー３６内に記憶されたプログラムソフト４２に従って、ワーク２２の位置を検出した後、ワーク２２を所定の場所へ移動するための制御を行うものである。具体的な機能実現部として、ロボット１を駆動してワーク２２を移動させるための制御を行うロボット制御部４９を有する。ロボット制御部４９は第１移動先制御部４９ａと第２移動先制御部４９ｂとを有している。第１移動先制御部４９ａは、第１角度検出器６と第２角度検出器１２とが出力する信号を用いて手部１６を所定の場所に移動させる制御を行う。第２移動先制御部４９ｂは、第１撮像装置１８と第２撮像装置３１が出力する信号を用いて手部１６を所定の場所に移動させる制御を行う。他にも、第１撮像装置１８及び第２撮像装置３１に撮影する指示を出力して撮影動作を制御する撮影制御部５０を有する。他にも、撮像装置が撮影した画像からノイズを除去し、ワーク２２やマーク２９と対応する画像を抽出する画像演算部５１を有する。
【００６６】
他にも、ロボット１の第１腕部８及び第２腕部１３の移動や停止の動作をさせたとき、手部１６の振動が振動し難くするようにロボット１の動作を制御する振動抑制制御部５２を有する。他にも、撮影した画像を用いてワーク２２の位置を検出するワーク位置演算部５３を有する。
【００６７】
図３は、信号の流れを示す電気制御ブロック図である。図３において、第１腕部８の動作を検出する第１角速度センサー９及び第１角度検出器６から信号が制御装置３２に出力される。第１角速度センサー９が出力する角速度信号は第１積分演算部５４に入力される。第１積分演算部５４は、入力した角速度信号を時間に対して積分することにより、角度信号を算出する。次に、第１積分演算部５４は算出した角度信号を第１高周波フィルター演算部５５に出力する。第１高周波フィルター演算部５５は角度信号を入力して、角度信号の高周波成分を抽出する演算を行う。換言すれば、角度信号の低周波成分を減衰させる演算を行う。そして、第１高周波フィルター演算部５５は高周波成分を抽出した第１高周波信号５５ａを第１加算部５６に出力する。
【００６８】
第１角度検出器６が出力する角度信号は第１低周波フィルター演算部５７に入力される。第１低周波フィルター演算部５７は角度信号を入力して、角度信号の低周波成分を抽出する演算を行う。換言すれば、角度信号の高周波成分を減衰させる演算を行う。そして、第１低周波フィルター演算部５７は低周波成分を抽出した第１低周波信号５７ａを第１加算部５６に出力する。第１加算部５６は第１高周波信号５５ａと第１低周波信号５７ａとを合成することにより、第１角度信号５６ａ形成する。第１角度信号５６ａは、第１角度検出器６が出力する信号の低周波成分と第１角速度センサー９が出力する信号の高周波成分とにより形成された信号となっている。つまり、第１角度信号５６ａは第１腕部８の角度に対応する信号となっている。そして、第１加算部５６は第１角度信号５６ａを振動抑制制御部５２に出力する。
【００６９】
第２腕部１３の動作を検出する第２角速度センサー１７、第２角度検出器１２及び第１撮像装置１８から信号が制御装置３２に出力される。第２角速度センサー１７が出力する角速度信号は第２積分演算部５８に入力される。第２積分演算部５８は、入力した角速度信号を時間に対して積分することにより、角度信号を算出する。次に、第２積分演算部５８は算出した角度信号を第２高周波フィルター演算部５９に出力する。第２高周波フィルター演算部５９は角度信号を入力して、角度信号の高周波成分を抽出する演算を行う。換言すれば、角度信号の低周波成分を減衰させる演算を行う。そして、第２高周波フィルター演算部５９は角度信号から高周波成分を抽出した第２高周波信号５９ａを第２加算部６０に出力する。
【００７０】
第２角度検出器１２が出力する角度信号は第２低周波フィルター演算部６１に入力される。第２低周波フィルター演算部６１は角度信号を入力して、角度信号の低周波成分を抽出する演算を行う。換言すれば、角度信号の高周波成分を減衰させる演算を行う。そして、第２低周波フィルター演算部６１は低周波成分を抽出した低周波角度信号６１ａを切替部６２に出力する。
【００７１】
第１撮像装置１８が出力する画像情報は画像演算部５１に入力される。画像演算部５１は画像情報を用いて第１撮像装置１８の位置情報を算出する。具体的には目標とするマーク２９等の画像を抽出し、画像におけるマーク２９等の位置を検出する。そして、画像の位置情報から第１撮像装置１８に対するマーク２９等の位置情報を算出する。画像演算部５１は算出した位置情報を第３低周波フィルター演算部６３に出力する。第３低周波フィルター演算部６３は位置情報を入力して、位置情報が変化する推移の低周波成分を抽出する演算を行う。換言すれば、位置情報が変化する推移の高周波成分を減衰させる演算を行う。そして、第３低周波フィルター演算部６３は位置情報の変化から低周波成分を抽出した低周波位置情報６３ａを切替部６２に出力する。
【００７２】
切替部６２は第２加算部６０と接続されている。そして、ＣＰＵ３５が出力する指示信号により、切替部６２は低周波角度信号６１ａと低周波位置情報６３ａとのうち一方の信号を第２加算部６０に出力する。切替部６２が第２加算部６０に出力する信号を第２低周波信号６２ａとする。
【００７３】
第２加算部６０は第２高周波信号５９ａと第２低周波信号６２ａとを合成することにより、第２角度信号６０ａを形成する。第２角度信号６０ａは、第２角度検出器１２の角度信号または第１撮像装置１８が出力する位置信号の低周波成分と第２角速度センサー１７が出力する信号の高周波成分とにより形成された信号となっている。つまり、第２角度信号６０ａは第２腕部１３の角度または姿勢に対応する信号となっている。そして、第２加算部６０は第２角度信号６０ａを振動抑制制御部５２に出力する。
【００７４】
振動抑制制御部５２は第１角度信号５６ａを入力して、第１腕部８の振動を抑制させる制御信号を演算する。具体的には、第１角度信号５６ａを基に、第１腕部８の振動発生を極力抑えつつ、且つ第１腕部８の全体動作は所望の動きになるべく近づくような駆動を第１モーター５に行わせる。例えば、第１腕部８が振動している位相と逆の位相の振動が加わるように第１モーター５を駆動させる。そして、第１腕部８の振動と新たに加えた振動とが打ち消しあうように制御する。
【００７５】
さらに、振動抑制制御部５２は第１角度信号５６ａと第２角度信号６０ａとを入力して、第２腕部１３の振動を抑制させる制御信号を演算する。具体的には、第２腕部１３の振動発生を極力抑えつつ、且つ第２腕部１３の全体動作が所望の動きになるべく近づくような駆動を第１モーター５と第２モーター１１とに行わせる。例えば、第２腕部１３が振動している位相と逆の位相の振動が加わるように第１モーター５と第２モーター１１とを駆動させる。そして、第２腕部１３の振動と新たに加えた振動とが打ち消しあうように制御する。
【００７６】
振動抑制制御部５２は、演算した制御信号、第１角度信号５６ａ及び第２角度信号６０ａをロボット制御部４９に出力する。第２角度検出器１２の出力を基にした低周波角度信号６１ａを切替部６２が第２低周波信号６２ａとして出力するとき、第１移動先制御部４９ａが制御する演算を行う。そして、第１撮像装置１８の出力を基にした低周波位置情報６３ａを切替部６２が第２低周波信号６２ａとして出力するとき、第２移動先制御部４９ｂが制御する演算を行う。ロボット制御部４９は手部１６の位置と移動する目標の場所との差を演算する。そして、第１モーター５及び第２モーター１１を駆動する角度と角速度とのパラメーターの推移等からなる制御信号を演算する。そして、ロボット制御部４９は制御信号をロボット駆動装置３７に出力する。ロボット駆動装置３７は制御信号を入力して、第１モーター５と第２モーター１１とに駆動信号を出力する。第１モーター５と第２モーター１１とが駆動信号に応じて回転することにより、第１腕部８と第２腕部１３とが作動する。
【００７７】
（ロボット制御方法）
次に、上述したロボット１において手部１６を所定の位置に移動させる位置制御方法について図４〜図６にて説明する。この説明は、制御装置３２が手部１６を待機場所からワーク２２と対向する場所に移動させる作業の例を用いて行う。図４は、手部の移動作業を示すフローチャートである。図５及び図６は、手部の移動作業におけるロボット制御方法を説明するための模式図である。
【００７８】
図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１は、第１移動工程に相当する。この工程は、第１角度検出器と第２角度検出器とを用いて手部の移動量を検出し、手部を所定の位置としての目標とする場所に接近させる工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ１と並行してステップＳ２が行われる。ステップＳ２は振動抑制工程に相当する。角速度センサーを用いて手部の動きを検出し、振動を抑制する制御を行う工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、センサー切替判断工程に相当する。この工程は、手部の位置を検出するのに角度センサーと撮像装置とのどちらを用いるかを判断する工程である。手部と目標との距離が判定値より長いとき、角度センサーを用いることにする。そして、ステップＳ１及びステップＳ２に移行する。手部と目標との距離が判定値より短いとき、撮像装置を用いることにする。そして、ステップＳ４及びステップＳ５に移行する。
【００７９】
ステップＳ４は、第２移動工程に相当する。この工程は、第１撮像装置を用いて手部の位置を検出し、手部を目標とする場所に移動させる工程である。ステップＳ４と並行してステップＳ５が行われる。ステップＳ５は振動抑制工程に相当する。角速度センサーを用いて手部の動きを検出し、振動を抑制する制御を行う工程である。ステップＳ４とステップＳ５が終了するとき、手部の移動作業を終了する。
【００８０】
次に、図５及び図６を用いて、図４に示したステップと対応させて、手部の移動作業におけるロボットの位置制御方法を詳細に説明する。図５（ａ）は、ステップＳ１の第１移動工程及びステップＳ２の振動抑制工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、ステップＳ１及びステップＳ２において、手部１６はワーク２２から離れた待機場所に位置する。手部１６を移動させる目標の場所をワーク２２の中心とする。手部１６の中心線とワーク２２の中心線との距離を手部目標間距離６６とする。第１移動先制御部４９ａはロボット１を駆動させて手部１６をワーク２２に向けて移動させる。次に、第１移動先制御部４９ａは第１角度検出器６の出力と第２角度検出器１２との出力を用いて手部１６の移動量を算出する。そして、ワーク２２の中心に向けて、手部１６を制御しながら移動させる。
【００８１】
手部１６の移動と並行して、振動抑制制御部５２は第２角速度センサー１７が検出する手部１６の振動と対応する信号を入力する。そして、振動抑制制御部５２はロボット１を駆動することにより、手部１６の振動を抑制する。手部１６が移動する間、第２撮像装置３１が手部１６及びワーク２２を撮影する。そして、画像演算部５１は撮影された画像から手部目標間距離６６を算出する。
【００８２】
図５（ｂ）は、ステップＳ３のセンサー切替判断工程に対応する図である。図５（ｂ）に示すように、手部１６がワーク２２に接近する。そして、第２撮像装置３１が手部目標間距離６６を検出する。ＣＰＵ３５は手部目標間距離６６と判定値とを比較し、手部目標間距離６６が所定の距離となるとき、ステップＳ４の第２移動工程に移行する判断をする。
【００８３】
図５（ｃ）及び図６（ａ）はステップＳ４の第２移動工程及びステップＳ５の振動抑制工程に対応する図である。図５（ｃ）に示すように、ステップＳ４において、第２移動先制御部４９ｂは手部１６の中心をワーク２２の中心に移動する。ワーク２２の第１撮像装置１８側の面には位置検出マーク２２ａが配置されている。そして、第１撮像装置１８は手部１６、指部１６ａ及びワーク２２の位置検出マーク２２ａを撮影する。
【００８４】
図６（ａ）は第１撮像装置１８が撮影した画像を示す。画像６７には手部１６、指部１６ａ、ワーク２２、位置検出マーク２２ａにそれぞれ対応する手部像６８、指部像６９、ワーク像７０、位置検出マーク像７１が撮影されている。画像演算部５１はＸ方向における手部像６８の端と位置検出マーク像７１の中心との距離７２を算出する。さらに、画像演算部５１はＹ方向における２つの指部像６９の中間点と２つの位置検出マーク像７１の中間点との距離７３を算出する。そして、ワーク位置演算部５３は距離７２及び距離７３の情報を用いて手部１６とワーク２２との相対位置を算出する。第２移動先制御部４９ｂはワーク２２の中心に指部１６ａの中心を移動させる。このとき、制御装置３２は、第１撮像装置１８による撮影と手部１６及びワーク２２の相対位置演算と手部１６の移動とを繰り返し行う。
【００８５】
図６（ｂ）は手部を目標の場所に移動するタイムチャートを示す。縦軸は手部１６と目標地点であるワーク２２の中心との距離である手部目標間距離６６を示している。縦軸の上側は下側より目標地点より離れている場所を示す。横軸は時間の経過を示し、時間は左から右へ推移する。手部位置推移線７４は手部１６が待機場所から目標地点まで移動する経過を示している。まず、手部１６は待機場所に位置する。そして、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３を繰り返して行うことにより、制御装置３２は手部１６の振動を抑制させながら手部１６を目標地点に接近させる。このとき、切替部６２は低周波角度信号６１ａを第２低周波信号６２ａとして出力する。そして、第１移動先制御部４９ａは第１角度検出器６と第２角度検出器１２との出力を用いて手部１６の移動を制御する。
【００８６】
さらに、ロボット制御部４９は第２撮像装置３１が検出する手部１６の場所の情報を用いて手部目標間距離６６を算出する。そして、手部目標間距離６６が予め設定した判定値より短くなったとき、ロボット制御部４９では第２移動先制御部４９ｂがロボット１の制御を行う。そして、ステップＳ４，Ｓ５に移行する。
【００８７】
そして、ステップＳ４，Ｓ５を繰り返して行うことにより、制御装置３２は手部１６の振動を抑制させながら手部１６を目標地点に接近させる。このとき、切替部６２は低周波位置情報６３ａを第２低周波信号６２ａとして出力する。そして、第２移動先制御部４９ｂは第１角度検出器６と第１撮像装置１８との出力を用いて手部１６の移動を制御する。その結果、手部１６は目標地点であるワーク２２の中心に到達し、手部の移動作業を終了する。
【００８８】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ１の第１移動工程では第１角度検出器６及び第２角度検出器１２の出力から手部１６の移動量を検出して、手部１６の移動量を制御している。そして、ステップＳ４の第２移動工程では第１撮像装置１８の出力を用いて手部１６の場所を検出して、手部１６の場所を制御している。第１移動工程で検出する移動量の情報は第２移動工程にて検出する場所の情報に比べて情報量が少ないので、第１移動工程では第２移動工程より早く制御のための演算を行うことができる。従って、第１移動工程では第２移動工程より早く手部１６を移動させる制御を行うことができる。さらに、第１移動工程では制御のための演算量が少ないため、消費電力を低減することができる。そして、第２移動工程では手部１６の場所と目標の場所とを検出して手部１６を制御している。従って、手部１６を精度良く確実に目標とする場所に移動することができる。
【００８９】
（２）本実施形態によれば、ステップＳ２及びステップＳ５の振動抑制工程において第１腕部８及び昇降装置１４の振動が検出される。そして、第１腕部８及び昇降装置１４の振動と逆の位相に可動部を振動させることにより第１腕部８及び昇降装置１４の振動が抑えられる。ステップＳ１の第１移動工程及びステップＳ４の第２移動工程と並行してステップＳ２及びステップＳ５の振動抑制工程が行われるとき、第１腕部８及び昇降装置１４は振動を抑えながら移動することができる。第１移動工程にて第１腕部８及び昇降装置１４の振幅を小さくするとき、第２移動工程に移行するときの第１腕部８及び昇降装置１４の振幅を小さくできる。従って、第２移動工程に移行する段階においても第１腕部８及び昇降装置１４の振幅を小さくすることができる。第２移動工程と並行して振動抑制工程を行うときにも、第１腕部８及び昇降装置１４の振幅を小さくすることができる。そして、第１腕部８及び昇降装置１４の振幅が小さい為、第１撮像装置１８を用いて手部１６の場所を検出し易くすることができる。その結果、手部１６の場所を精度良く検出することができる。
【００９０】
（３）本実施形態によれば、第１撮像装置１８にて手部１６及び位置検出マーク２２ａの場所の検出を行っている。第１撮像装置１８は撮像レンズ１８ａの倍率を選択することにより、手部１６及び位置検出マーク２２ａの場所を検出するときの分解能を上げることができる。従って、精度良く手部１６及び位置検出マーク２２ａの場所の検出を行うことができる。これにより、アームが変形した場合でも、実際の画像情報を基に精度良く手部１６を所望の位置へ移動させることができる。
【００９１】
（４）本実施形態によれば、第１撮像装置１８は手部１６と位置検出マーク２２ａとを撮影している。画像演算部５１は撮影する画像６７を解析することにより、手部１６の中心とワーク２２の中心との距離を検出することができる。従って、位置検出マーク２２ａにより目標とする場所が視覚的に認識できるようにするだけで手部１６の中心とワーク２２の中心との距離を検出することができる。その結果、簡便に手部１６の中心とワーク２２の中心との距離を検出することができる。
【００９２】
（５）本実施形態によれば、第１撮像装置１８が位置検出マーク２２ａを撮影している。第１撮像装置１８は昇降装置１４に配置されているので、第１撮像装置１８と手部１６との相対位置は既知となっている。そして、第１撮像装置１８が撮影する画像６７を用いて、第１撮像装置１８と位置検出マーク２２ａとの相対位置を算出することにより位置検出マーク２２ａと手部１６との相対位置を認識することができる。従って、第１撮像装置１８が手部１６を撮影できない場合にも位置検出マーク２２ａと手部１６との相対位置を認識することができる。
【００９３】
（６）本実施形態によれば、第１撮像装置１８が手部１６と位置検出マーク２２ａとを１つの画像６７内に撮影している。従って、撮影した画像を解析することにより、手部１６と位置検出マーク２２ａとの相対位置を検出することができる。
【００９４】
（７）本実施形態によれば、ワーク２２に配置された位置検出マーク２２ａを用いて目標の場所を検出している。ワーク２２に配置された位置検出マーク２２ａを撮影して手部１６を移動させることにより、手部１６をワーク２２の位置する場所に移動させることができる。ワーク２２の外観、色調が載置台２１に対してコントラストが低いときにも、コントラストの高い位置検出マーク２２ａを配置することにより、位置検出マーク２２ａを検出し易くすることができる。
【００９５】
（８）本実施形態によれば、第１移動先制御部４９ａは第２角度検出器１２の出力を参照して第２腕部１３を駆動する。そして、第２移動先制御部４９ｂは、第１撮像装置１８の出力を画像演算部５１が算出した結果を参照して第２腕部１３を駆動する。
【００９６】
第２角度検出器１２が検出する回転角度の情報は第１撮像装置１８が検出する場所の情報に比べて情報量が少ないので、第１移動先制御部４９ａは第２移動先制御部４９ｂより早く制御のための演算を行うことができる。従って、第１移動先制御部４９ａは第２移動先制御部４９ｂが制御するより早く第２腕部１３を移動させる制御を行うことができる。
【００９７】
第２移動先制御部４９ｂは手部１６の場所を検出して手部１６を制御する。従って、手部１６を確実に目標とする場所に移動することができる。第２角速度センサー１７は昇降装置１４の振動を検出する。そして、振動抑制制御部５２が昇降装置１４の動きを基に振動を抑制する制御を行うことにより昇降装置１４の振動が抑えられる。昇降装置１４の振幅が小さい為、画像演算部５１が手部１６の場所を検出し易くすることができる。従って、手部１６の場所を精度良く検出することができる為、手部１６の位置を精度良く制御することができる。
【００９８】
（９）本実施形態によれば、第１撮像装置１８は手部１６を撮影する。手部１６をワーク２２に接近させるとき、第１撮像装置１８は手部１６とワーク２２とを撮影することができる。そして、第１撮像装置１８が撮影する画像６７を分析することにより、画像演算部５１は画像に撮影された手部１６とワーク２２との相対位置を算出することができる。従って、制御装置３２は手部１６とワーク２２との相対位置を検出することができる。
【００９９】
（１０）本実施形態によれば、第２撮像装置３１は手部１６を撮影することができる。そして、画像演算部５１が撮影する画像を分析することにより、画像に撮影された手部１６と第２撮像装置３１との相対位置を算出することができる。ロボット１における第２撮像装置３１が配置されている場所は既知の情報である。従って、制御装置３２は手部１６の位置を検出することができる。
【０１００】
（１１）本実施形態によれば、ロボット制御部４９が手部１６の位置を精度良く制御できる。従って、このロボット１は品質良く動作することができる。
【０１０１】
（１２）本実施形態によれば、振動抑制制御部５２が昇降装置１４の振動を抑制している。従って、昇降装置１４及び手部１６の振動が停止するまで待機する時間を短縮できる。
【０１０２】
（第２の実施形態）
次に、ロボットの一実施形態について図７を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、ステップＳ３のセンサー切替判断工程にて経過時間を用いて判断する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点のみ記載する。その他の点は第１の実施形態と同様である。
【０１０３】
図７は、手部を目標の場所に移動する推移を示すタイムチャートである。縦軸は手部１６と目標地点であるワーク２２の中心との距離である手部目標間距離６６を示している。縦軸の上側は下側より目標地点より離れている場所を示す。横軸は時間の経過を示し、時間は左から右へ推移する。手部位置推移線７４は手部１６が待機場所から目標地点まで移動する経過を示している。まず、手部１６は待機場所に位置する。そして、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３を繰り返して行うことにより、制御装置３２は手部１６の振動を抑制させながら手部１６を目標地点に接近させる。このとき、第１移動先制御部４９ａは第１角度検出器６と第２角度検出器１２との出力を用いて手部１６の移動を制御する。
【０１０４】
ロボット制御部４９はロボット１を駆動する前に、手部１６がワーク２２に所定の距離まで接近するのにかかる時間を算出する。そして、その時間を判定値とする。次に、制御装置３２はステップＳ１の第１移動工程にてロボット１の駆動を開始してからの経過時間７５を計測する。そして、経過時間７５が判定値となるとき、制御装置３２はロボット１の制御を第１移動先制御部４９ａから第２移動先制御部４９ｂに切り替える。そして、ステップＳ１の第１移動工程からステップＳ４の第２移動工程に移行する。
【０１０５】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、経過時間７５が判定値の時間になったとき、ステップＳ１の第１移動工程からステップＳ４の第２移動工程に移行している。計測装置を用いて手部１６の場所を検出し、手部１６が所定の場所に位置するときに第１移動工程から第２移動工程に移行する方法がある。この方法のときには計測装置を駆動するのでエネルギーを消費する。この計測装置を用いる場合に比べて、本実施形態の方法は省資源にロボット１を制御することができる。
【０１０６】
（第３の実施形態）
次に、ロボットの一実施形態について図８を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第２撮像装置３１の代わりに位置検出センサーを用いて手部１６の位置を検出することである。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点のみ記載する。その他の点は第１の実施形態と同様である。
【０１０７】
図８は、ロボットの構成を示す概略斜視図である。図８に示すように、ロボット７６は基台２の周辺に近い場所にはＺ方向に長く形成された支持部７７が３箇所に配置されている。そして、支持部７７のＺ方向側には超音波受信機７８が配置されている。さらに、昇降装置１４のＺ方向側には超音波送信機８０が設置されている。ロボット７６は制御装置７９を備え、制御装置７９は超音波受信機７８及び超音波送信機８０の駆動回路及び制御部を備えている。
【０１０８】
制御装置７９は超音波送信機８０から順次超音波を発信させる。そして、制御装置７９は超音波受信機７８に超音波を受信させる。制御装置７９は超音波送信機８０が発信する超音波が各超音波受信機７８に到達する時間を解析することにより、各超音波受信機７８と超音波送信機８０との距離を検出する。そして、三角測量の方法を用いることにより超音波送信機８０が位置する場所を算出する。超音波送信機８０と手部１６との相対位置は予め既知であり、制御装置７９は手部１６の位置を算出することができる。
【０１０９】
ワーク２２にも超音波送信機８１が設置されている。超音波送信機８１は所定の時間距離をあけて超音波を発信する。そして、超音波送信機８１が発信する超音波を各超音波受信機７８が受信する。次に、制御装置７９は三角測量の方法を用いることにより超音波送信機８１が位置する場所を算出する。そして、制御装置７９はワーク２２が位置する場所を検出する。
【０１１０】
ステップＳ１の第１移動工程において、制御装置７９は手部１６とワーク２２との距離を算出する。そして、手部１６とワーク２２との距離が判定値より小さくなるとき、ステップＳ１の第１移動工程からステップＳ４の第２移動工程へ移行する。
【０１１１】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、超音波送信機８０，８１が発信する超音波を超音波受信機７８が受信することにより、ワーク２２と手部１６との距離を検出している。ワーク２２が移動するときにも、ワーク２２と手部１６との距離が判定値となるときにステップＳ１の第１移動工程からステップＳ４の第２移動工程に移行することができる。
【０１１２】
（第４の実施形態）
次に、ロボットの一実施形態について図９を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、手部１６がワーク２２を把持してマーク２９に移動する点である。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点のみ記載する。その他の点は第１の実施形態と同様である。
【０１１３】
図９は、手部の移動作業におけるロボット制御方法を説明するための模式図である。そして、ステップＳ４の第２移動工程及びステップＳ５の振動抑制工程に対応する図である。図９（ａ）に示すように、ステップＳ４において、手部１６はワーク２２を把持して移動する。基台２にはマーク２９が形成されており、第１撮像装置１８はワーク２２及びマーク２９を撮影する。マーク２９は、載置台２１の内部に配置された冷陰極管２４の光がマスク基板２８にて一部が遮光されることにより形成されている。マスク基板２８に形成されたマーク形状の光２９ａが載置台２１から第１撮像装置１８に向けて照射される。
【０１１４】
図９（ｂ）は第１撮像装置１８が撮影した画像を示す。画像８２には手部１６、指部１６ａ、ワーク２２、マーク２９にそれぞれ対応する手部像６８、指部像６９、ワーク像７０、マーク像８３が撮影されている。画像演算部５１は画像８２におけるマーク像８３の位置を算出する。マーク像８３は２つの直線が交差した図形となっている。そして、画像演算部５１は交差する場所である交差部８３ａの座標を算出する。そして、第２移動先制御部４９ｂはロボット１を駆動して交差部８３ａとワーク像７０の図中右下の隅７０ａとを重ねて配置する。このとき、第２移動先制御部４９ｂは、第１撮像装置１８による撮影、ワーク２２とマーク２９との相対位置演算及び手部１６の移動とを繰り返し行う。
【０１１５】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１撮像装置１８がマーク２９を撮影している。第１撮像装置１８は昇降装置１４に配置されており、昇降装置１４と手部１６との相対位置は固定している。従って、第１撮像装置１８とマーク２９との相対位置を検出することによりマーク２９と手部１６との相対位置を認識することができる。そして、載置台２１においてマーク２９の位置は固定され既知であることから、制御装置３２は載置台２１における手部１６の位置を検出することができる。
【０１１６】
（２）本実施形態によればマーク２９はマーク２９の形状の光２９ａを照射して形成されている。従って、マーク２９は輝度を高くすることができる為、撮影した画像８２におけるマーク像８３はコントラストが高い像となる。その結果、撮影した画像８２におけるマーク像８３を検出し易くすることができる。
【０１１７】
（第５の実施形態）
次に、ロボットの一実施形態について図１０を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、モーターにステップモーターを用いた点である。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点のみ記載する。その他の点は第１の実施形態と同様である。
【０１１８】
図１０は、ロボットの構成を示す模式断面図である。ロボット８５において支持台３の内部には駆動部としての第３モーター８６が配置されている。第３モーター８６はステップモーターであり、第３モーター８６は入力されるパルス数に対応した角度の回転をするモーターである。支持板４の上側には第１減速機７が配置され、第１減速機７の入力軸には第３モーター８６が接続されている。第１減速機７の上側には出力軸７ａが配置されている。そして、第３モーター８６の回転速度を減速した回転速度にて出力軸７ａが回転する。
【０１１９】
第１腕部８上において第３モーター８６と反対側の端には第２減速機１０、駆動部としての第４モーター８７がこの順に重ねて配置されている。第４モーター８７はステップモーターであり、第４モーター８７は入力されるパルス数に対応した角度の回転をするモーターである。そして、第４モーター８７の回転軸は第２減速機１０の入力軸と接続されている。第２減速機１０の出力軸１０ａは図中下方向に配置されている。そして、第４モーター８７の回転軸の回転速度を減速した回転速度にて第２減速機１０の出力軸１０ａが回転させられる。出力軸１０ａには第２腕部１３が接続して配置され、出力軸１０ａの回転と対応して第２腕部１３が回転する。
【０１２０】
ロボット８５は位置制御装置としての制御装置８８を備えており、制御装置８８は第３モーター８６及び第４モーター８７を駆動する駆動回路を備えている。さらに、第３モーター８６及び第４モーター８７を駆動するパルス波形のパルス数を制御することにより、第３モーター８６及び第４モーター８７の回転角度を制御する制御装置を備えている。
【０１２１】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１腕部８を回転する第３モーター８６と第２腕部１３を回転する第４モーター８７にはステップモーターが用いられている。ステップモーターの駆動信号はパルス波形であり、パルス波形の波数に対応してステップモーターの駆動軸が回転する。従って、ステップモーターの駆動信号を制御することにより可動部の移動量を制御することができる。ステップモーターには、ロータリーエンコーダーは不要であるが、現在の回転角度を見失う脱調現象が起こる場合がある。この位置制御装置によれば、脱調現象から回復後に第１撮像装置１８が手部１６の位置を検出することにより、ステップモーターを用いて手部１６を所定の位置に移動させることができる。そして、ステップモーターにはロータリーエンコーダーが不要であることから簡便な構成にすることができる。
【０１２２】
（第６の実施形態）
次に、クレーンの一実施形態について図１１を用いて説明する。本実施形態におけるクレーンは第１の実施形態におけるロボットの制御方法と同様の制御方法が用いられている。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点のみ記載する。その他の点は第１の実施形態と同様である。
【０１２３】
図１１は、クレーンの構成を示す概略斜視図である。図１１に示すように、ロボットとしてのクレーン９１は矩形の板状の基台９２を備えている。基台９２の長手方向をＹ方向とし、水平方向においてＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、鉛直方向をＺ方向とする。基台９２のＺ方向側の面には格子状のマーク９２ａが形成されている。マーク９２ａはＸ方向に延在する線とＹ方向に延在する線とにより構成されている。各線の間隔は等間隔に配置され、各線の交点には記号が形成されている。そして、その記号により交点の座標を認知することができるようになっている。
【０１２４】
基台９２の四隅には図中上下方向に延在する支柱９３が立設されている。そして、支柱９３の図中上側には矩形の枠の形状をした架橋部９４が配置されている。架橋部９４はＸ方向に配置された２本の第１梁９４ａとＹ方向に配置された２本の第２梁９４ｂから構成されている。そして、各第１梁９４ａの中央には第１撮像装置９５が配置されている。２台の第１撮像装置９５は基台９２のマーク９２ａが配置された面における総ての場所を撮影することができる。
【０１２５】
２本の第２梁９４ｂの図中上側の面にはＹ方向に延在する縦行レール９６が配置されている。そして、２本の縦行レール９６上にクレーンガーダ９７が配置されている。クレーンガーダ９７の内部には駆動部としての走行装置９８が配置されている。走行装置９８はモーター、ロータリーエンコーダー、減速ギア、車輪等から構成されている。モーターの回転軸が減速ギアに接続され、減速ギアの出力軸が車輪に接続されている。車輪は縦行レール９６上に配置され、車輪は縦行レール９６上を移動する。モーターを回転させることにより、車輪が縦行レール９６上を移動する。そして、クレーンガーダ９７が縦行レール９６上を走行する。モーターにはロータリーエンコーダーが設置されており、モーターの回転角度を検出することにより、走行装置９８はクレーンガーダ９７の移動量を検出することができる。クレーンガーダ９７のＸ方向の両側には第１加速度センサー９９が設置されている。そして、第１加速度センサー９９はクレーンガーダ９７の振動を検出する。
【０１２６】
クレーンガーダ９７の図中上側には横行レール１００がＸ方向に延在して配置されている。横行レール１００の図中上側には台車１０１（トロリとも称す）が配置されている。台車１０１の内部にはクレーンガーダ９７と同様の走行装置９８が設置されており、台車１０１は横行レール１００上をＸ方向に移動することが可能になっている。そして、台車１０１の走行装置９８はロータリーエンコーダーを備えているので、走行装置９８は台車１０１の移動量を検出することができる。さらに、台車１０１には第２加速度センサー１０２が設置されている。そして、第２加速度センサー１０２は台車１０１の振動を検出する。
【０１２７】
台車１０１の図中下側にはワイヤー１０３を介して可動部としてのフックブロック１０４が配置されている。台車１０１の図中上側には駆動部としての巻上機１０５が配置され、巻上機１０５がワイヤー１０３を巻上げたり、送り出したりすることにより、フックブロック１０４を上下に移動することができる。巻上機１０５の内部には、モーター、ロータリーエンコーダー、減速ギア、プーリー等を備えている。モーターの回転軸が減速ギアに接続され、減速ギアの出力軸がプーリーに接続されている。そして、巻上機１０５はモーターを回転させることにより、巻上機１０５はワイヤー１０３を巻上げたり、送り出したりする。このとき、巻上機１０５はロータリーエンコーダーの出力を用いてフックブロック１０４の移動量を検出することができる。
【０１２８】
フックブロック１０４にはフック１０４ａ、第２撮像装置１０６及び第３加速度センサー１０７が配置されている。第２撮像装置１０６はマーク９２ａ及びフック１０４ａを同時に撮影することにより、フック１０４ａと所定の場所とのＸＹ平面上の距離を検出することができる。第１撮像装置９５においてもマーク９２ａ及びフック１０４ａを同時に撮影することにより、フック１０４ａと所定の場所との距離を検出することができる。第３加速度センサー１０７はフックブロック１０４の振動を検出する。
【０１２９】
基台９２の図中左側には位置制御装置としての制御装置１０８が配置されている。制御装置１０８はクレーンガーダ９７、台車１０１、巻上機１０５を制御する装置である。そして、フック１０４ａを目標とする場所に移動して停止する制御を行う。詳しくは、制御装置１０８はクレーンガーダ９７を駆動することによりフック１０４ａをＹ方向に移動させる。さらに、制御装置１０８は台車１０１を駆動することによりフック１０４ａをＸ方向に移動させる。さらに、制御装置１０８は巻上機１０５を駆動することによりフック１０４ａをＺ方向に移動させる。フック１０４ａが移動する範囲は第１撮像装置９５が撮影する範囲内となっている。制御装置１０８は、第１撮像装置９５が撮影する画像を解析する画像演算部を備えている。そして、画像演算部は第１撮像装置９５が撮影した画像を解析することにより、フック１０４ａが位置する場所を算出することができる。
【０１３０】
制御装置１０８は第１の実施形態におけるロボット制御方法と同様の方法を用いてフック１０４ａの位置制御を行う。つまり、制御装置１０８は第１移動工程と第２移動工程とを経てフック１０４ａを移動させる。まず、第１移動工程において、制御装置１０８はクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４を駆動してフック１０４ａを目標の場所に近づける。このとき、制御装置１０８はロータリーエンコーダーの出力を用いてクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４の移動量を制御する。さらに、制御装置１０８は第１加速度センサー９９、第２加速度センサー１０２、第３加速度センサー１０７の出力を用いてクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４の振動を抑制させる制御を行う。
【０１３１】
次に、第２移動工程において、制御装置１０８はクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４を駆動してフック１０４ａを目標の場所に移動する。このとき、制御装置１０８は第２撮像装置１０６の出力を用いてフック１０４ａの場所を検出する。そして、制御装置１０８はクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４を制御することにより、フック１０４ａを目標とする場所へ移動させる。さらに、制御装置１０８は第１加速度センサー９９、第２加速度センサー１０２、第３加速度センサー１０７の出力を用いてクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４の振動を抑制させる制御を行う。
【０１３２】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、制御装置１０８は第１移動工程と第２移動工程とを経て可動部を移動させる制御を行っている。第１移動工程ではクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４の移動量を検出して、クレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４の移動量を制御する。そして、第２移動工程ではフック１０４ａの場所を検出して、フック１０４ａの場所を制御している。第１移動工程で検出する移動量の情報は第２移動工程にて検出する場所の情報に比べて情報量が少ないので、第１移動工程では第２移動工程より早く制御のための演算を行うことができる。従って、第１移動工程では第２移動工程より早くクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４を移動させる制御を行うことができる。そして、第２移動工程ではフック１０４ａの場所と目標の場所とを検出してクレーンガーダ９７、台車１０１、フックブロック１０４を制御する。従って、フック１０４ａを確実に目標とする場所に移動することができる。
【０１３３】
（２）本実施形態によれば、制御装置１０８がフック１０４ａの位置を精度良く制御できる。従って、このクレーン９１は品質良く動作することができる。
【０１３４】
（第７の実施形態）
次に、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）テストハンドラーの一実施形態について図１２を用いて説明する。本実施形態におけるＩＣテストハンドラーは第１の実施形態におけるロボットの制御方法と同様の制御方法が用いられている。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点のみ記載する。その他の点は第１の実施形態と同様である。
【０１３５】
図１２は、ＩＣテストハンドラーの構成を示す概略斜視図である。図１２に示すように、ロボットとしてのＩＣテストハンドラー１１１は主に、トレイ搬送用ロボット１１２、デバイス供給用ロボット１１３、デバイス供給用シャトル１１４、デバイス測定用ロボット１１５、デバイス分類ロボット１１６及びこれらの装置を制御する制御装置１１８等から構成されている。そして、制御装置１１８以外の装置が外装１１７内に配置され、外装１１７の図中左側に制御装置１１８が配置されている。
【０１３６】
トレイ搬送用ロボット１１２はトレイ１１９を移動する装置である。トレイ搬送用ロボット１１２は、ＩＣ１２０が配置されたトレイ１１９をデバイス供給用ロボット１１３に供給する。そして、デバイス供給用ロボット１１３はトレイ１１９に配置されたＩＣ１２０をデバイス供給用シャトル１１４に供給する装置である。デバイス供給用ロボット１１３がＩＣ１２０を移動した後、ＩＣ１２０が空になったトレイ１１９をトレイ搬送用ロボット１１２が移動する。次に、トレイ搬送用ロボット１１２は、ＩＣ１２０が配置されたトレイ１１９をデバイス供給用ロボット１１３に供給する。
【０１３７】
デバイス供給用シャトル１１４はトレイ１１９からＩＣ１２０を取り出して、デバイス測定用ロボット１１５に供給する装置である。デバイス供給用シャトル１１４はＩＣ１２０をデバイス測定用ロボット１１５と対向する場所に移動させる。そして、デバイス測定用ロボット１１５がＩＣ１２０を吸着する。デバイス測定用ロボット１１５はＩＣ１２０の電気特性を検査する図示しない検査装置と電気的に接続されている。ＩＣ１２０には複数の入力端子及び出力端子が形成されている。そして、デバイス測定用ロボット１１５はＩＣ１２０の入力端子へ信号を入力し、出力端子から出力される信号を検査装置に送信する。
【０１３８】
次に、デバイス測定用ロボット１１５は、検査が終了したＩＣ１２０をデバイス供給用シャトル１１４に配置する。デバイス供給用シャトル１１４は検査が終了したＩＣ１２０をデバイス分類ロボット１１６に供給する。デバイス分類ロボット１１６は、検査装置が出力するＩＣ１２０の検査結果の信号を用いてＩＣ１２０を分類する装置である。デバイス分類ロボット１１６はデバイス供給用シャトル１１４からＩＣ１２０をトレイ１１９に移動する。このとき、デバイス分類ロボット１１６は検査装置が出力する検査結果の信号にもとづいて、ＩＣ１２０をトレイ１１９内の所定の場所に分類して配置する。
【０１３９】
トレイ１１９内にＩＣ１２０が配置された後、トレイ搬送用ロボット１１２はＩＣ１２０が配置されたトレイ１１９を移動し、ＩＣ１２０が配置されていないトレイ１１９をデバイス分類ロボット１１６に供給する。
【０１４０】
トレイ搬送用ロボット１１２は１方向に長く形成された案内レール１２１を備えている。案内レール１２１が延在する方向をＹ方向とする。そして、水平面上にてＹ方向と直交する方向をＸ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。トレイ搬送用ロボット１１２は案内レール１２１に沿って移動する可動部としての移動テーブル１２２を備えている。移動テーブル１２２の内部には駆動部としての直動機構が配置されている。案内レール１２１にはリニアエンコーダーが配置され、移動テーブル１２２にはリニアエンコーダーに形成された目盛りを検出するエンコーダー検出器が配置されている。制御装置１１８はこのエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１２２の移動量を検出することができる。移動テーブル１２２のＸ方向側の面にはＸ方向に伸縮する腕部１２３が配置されている。そして、腕部１２３の図中下側には把持部１２４が配置されている。把持部１２４は一対の指部と指部の間隔を変更する直動機構とを有している。そして、指部がトレイ１１９を挟むことにより、把持部１２４はトレイ１１９を把持することができる。
【０１４１】
把持部１２４には振動検出部及び慣性センサーとしての加速度センサー１２５及び撮像装置１２６が配置されている。制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を入力して把持部１２４の振動を検出し、把持部１２４の振動を抑制する制御を行う。
【０１４２】
制御装置１１８は目標とするトレイ１１９と対向する場所に把持部１２４を移動させる。このとき、制御装置１１８は第１の実施形態におけるロボット制御方法と同様の方法を用いて把持部１２４の位置制御を行う。つまり、制御装置１１８は第１移動工程と第２移動工程とを経て把持部１２４を移動させる。まず、第１移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１２２及び腕部１２３を駆動して把持部１２４を目標の場所に近づける。このとき、制御装置１１８はエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１２２の移動量を制御する。さらに、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて把持部１２４の振動を抑制させる制御を行う。
【０１４３】
次に、第２移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１２２及び腕部１２３を駆動して把持部１２４を目標の場所に移動させる。このとき、制御装置１１８は撮像装置１２６の出力を用いて把持部１２４の場所を検出する。そして、制御装置１１８は移動テーブル１２２及び腕部１２３の移動を制御することにより、把持部１２４を目標とする場所へ移動させる。このとき、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて把持部１２４の振動を抑制させる制御を行う。
【０１４４】
外装１１７の上側には撮像装置１２６が配置されている。そして、撮像装置１２６は外装１１７内に配置された装置とトレイ１１９を撮影する。制御装置１１８は撮影された画像を用いてトレイ１１９の場所や各装置の位置や状況を検出することができる。
【０１４５】
デバイス供給用ロボット１１３はＸ方向に長く形成された案内レール１２７を備えている。デバイス供給用ロボット１１３は案内レール１２７に沿って移動する可動部としての移動テーブル１２８を備えている。移動テーブル１２８の内部には駆動部としての直動機構が配置されている。案内レール１２７にはリニアエンコーダーが配置され、移動テーブル１２８にはリニアエンコーダーに形成された目盛りを検出するエンコーダー検出器が配置されている。制御装置１１８はこのエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１２８の移動量を検出することができる。移動テーブル１２８の図中下方向にはＺ方向に伸縮する吸着部１２９が配置されている。吸着部１２９はＺ方向に伸縮する直動機構とＩＣ１２０を吸着する真空チャックを備えている。そして、制御装置１１８はトレイ１１９内のＩＣ１２０に吸着部１２９を押圧したあと真空チャックを作動させることにより、吸着部１２９にＩＣ１２０を吸着させることができる。
【０１４６】
移動テーブル１２８には加速度センサー１２５及び撮像装置１２６が配置されている。制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を入力して移動テーブル１２８の振動を検出し、把持部１２４の振動を抑制する制御を行う。
【０１４７】
制御装置１１８は目標とするＩＣ１２０と対向する場所に吸着部１２９を移動させる。このとき、制御装置１１８は第１の実施形態におけるロボット制御方法と同様の方法を用いて吸着部１２９の位置制御を行う。つまり、制御装置１１８は第１移動工程と第２移動工程とを経て吸着部１２９を移動させる。まず、第１移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１２８を駆動して吸着部１２９を目標の場所に近づける。このとき、制御装置１１８はエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１２８の移動量を制御する。さらに、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて移動テーブル１２８の振動を抑制させる制御を行う。
【０１４８】
次に、第２移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１２８を駆動して吸着部１２９を目標の場所に移動させる。このとき、制御装置１１８は撮像装置１２６の出力を用いて吸着部１２９の場所を検出する。そして、制御装置１１８は移動テーブル１２８の移動を制御することにより、吸着部１２９を目標とする場所へ移動させる。このとき、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて移動テーブル１２８の振動を抑制させる制御を行う。
【０１４９】
デバイス分類ロボット１１６とデバイス供給用ロボット１１３とは同様の構造であり、デバイス分類ロボット１１６の説明を省略する。そして、制御装置１１８はデバイス分類ロボット１１６を駆動するとき、デバイス供給用ロボット１１３を駆動するときと同様の方法を用いて吸着部１２９を移動させる。
【０１５０】
デバイス供給用シャトル１１４はＹ方向に長く形成された案内レール１３２と案内レール１３２に沿って移動する可動部としての移動テーブル１３３とを備えている。移動テーブル１３３の内部には駆動部としての直動機構が配置されている。案内レール１３２にはリニアエンコーダーが配置され、移動テーブル１３３にはリニアエンコーダーに形成された目盛りを検出するエンコーダー検出器が配置されている。制御装置１１８はこのエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１３３の移動量を検出することができる。移動テーブル１３３の上面にはＩＣ１２０を吸着する真空チャックを備えている。そして、制御装置１１８は移動テーブル１３３の上面にＩＣ１２０に吸着した後、移動テーブル１３３を移動させることにより、ＩＣ１２０を確実に移動させることができる。
【０１５１】
移動テーブル１３３には加速度センサー１２５が配置されている。制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を入力して移動テーブル１３３の振動を検出し、把持部１２４の振動を抑制する制御を行う。
【０１５２】
案内レール１３２の図中上側で案内レール１３２と対向する場所には撮像装置１２６が２台配置されている。そして、撮像装置１２６は移動テーブル１３３を撮影する。案内レール１３２上には移動テーブル１３３が停止する目標とする場所に図示しないマークが形成されている。そして、撮像装置１２６はこのマークと移動テーブル１３３とを同一の画像に撮影することにより、マークと移動テーブル１３３との距離を検出することができる。
【０１５３】
制御装置１１８はＩＣ１２０を目標とする場所に移動させる。このとき、制御装置１１８は第１の実施形態におけるロボット制御方法と同様の方法を用いて吸着部１２９の位置制御を行う。つまり、制御装置１１８は第１移動工程と第２移動工程とを経て吸着部１２９を移動させる。まず、第１移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１３３を移動させて目標の場所に近づける。このとき、制御装置１１８はエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１３３の移動量を制御する。さらに、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて移動テーブル１３３の振動を抑制させる制御を行う。
【０１５４】
次に、第２移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１３３を目標の場所に移動させる。このとき、制御装置１１８は撮像装置１２６の出力を用いて移動テーブル１３３の場所を検出する。そして、制御装置１１８は移動テーブル１３３の移動を制御することにより、移動テーブル１３３を目標とする場所へ移動させる。このとき、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて移動テーブル１３３の振動を抑制させる制御を行う。
【０１５５】
デバイス測定用ロボット１１５はＹ方向に長く形成された案内レール１３４と案内レール１３４に沿って移動する可動部としての移動テーブル１３５を備えている。移動テーブル１３５の内部には駆動部としての直動機構が配置されている。案内レール１３４にはリニアエンコーダーが配置され、移動テーブル１３５にはリニアエンコーダーに形成された目盛りを検出するエンコーダー検出器が配置されている。制御装置１１８はこのエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１３５の移動量を検出することができる。移動テーブル１３５の図中下方向にはＺ方向に伸縮する吸着部１３６が配置されている。吸着部１３６はＺ方向に伸縮する直動機構とＩＣ１２０を吸着する真空チャックを備えている。そして、制御装置１１８は移動テーブル１３５上のＩＣ１２０に吸着部１３６を押圧したあと真空チャックを作動させることにより、吸着部１３６にＩＣ１２０を吸着させることができる。吸着部１３６はＩＣ１２０と電気信号を送受信する電極を備えている。デバイス測定用ロボット１１５はこの電極を通じてＩＣ１２０に電気信号を送受信することにより、ＩＣ１２０の電気特性を検査する。
【０１５６】
移動テーブル１３５には加速度センサー１２５及び撮像装置１２６が配置されている。制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を入力して移動テーブル１３５の振動を検出し、移動テーブル１２８の振動を抑制する制御を行う。
【０１５７】
制御装置１１８は目標とするＩＣ１２０と対向する場所に吸着部１３６を移動させる。このとき、制御装置１１８は第１の実施形態におけるロボット制御方法と同様の方法を用いて吸着部１３６の位置制御を行う。つまり、制御装置１１８は、第１移動工程と第２移動工程とを経て吸着部１３６を移動させる。まず、第１移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１３５を駆動して吸着部１３６を目標の場所に近づける。このとき、制御装置１１８はエンコーダー検出器の出力を用いて移動テーブル１３５の移動量を制御する。さらに、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて移動テーブル１３５の振動を抑制させる制御を行う。
【０１５８】
次に、第２移動工程において、制御装置１１８は移動テーブル１３５を駆動して吸着部１３６を目標の場所に移動させる。このとき、制御装置１１８は撮像装置１２６の出力を用いて吸着部１３６の場所を検出する。そして、制御装置１１８は移動テーブル１３５に配置された撮像装置１２６の出力を用いて移動テーブル１３５の移動を制御することにより、吸着部１３６を目標とする場所へ移動させる。このとき、制御装置１１８は加速度センサー１２５の出力を用いて移動テーブル１３５の振動を抑制させる制御を行う。
【０１５９】
（１）本実施形態によれば、制御装置１１８が把持部１２４、移動テーブル１２８，１３３，１３５の位置を精度良く制御できる。従って、ＩＣテストハンドラー１１１は品質良く動作することができる。
【０１６０】
（２）本実施形態によれば、制御装置１１８が把持部１２４、移動テーブル１２８，１３３，１３５の振動を抑制している。従って、制御装置１１８は把持部１２４、移動テーブル１２８，１３３，１３５を移動させた後、制御装置１１８は次に行う動作に早く移行することができる。その結果、ＩＣテストハンドラー１１１は生産性良く動作することができる。
【０１６１】
（比較例）
次に、制御方法に対応する可動部の挙動を比較した比較例について図１３を用いて説明する。本比較例では第１の実施形態におけるロボット制御方法の形態を用いて説明する。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略し、異なる点のみ記載する。その他の点は第１の実施形態と同様である。
【０１６２】
図１３（ａ）は、制御装置３２が第１角度検出器６及び第２角度検出器１２を用いて手部１６を目標地点に移動させるときに、手部が目標の場所に移動する推移を示すタイムチャートである。図１３において、縦軸は手部１６と目標地点との距離を示している。縦軸の上側は下側より目標地点より離れている場所を示す。横軸は時間の経過を示し、時間は左から右へ推移する。
【０１６３】
図１３（ａ）において手部位置推移線１３９は手部１６が目標地点に接近する様子を示している。手部１６が移動して停止するまでの時間を３つの区間に分割する。まず、第１区間１３９ａは手部１６が目標地点に接近する区間である。制御装置３２は第１角度検出器６及び第２角度検出器１２の出力を用いて目標地点に手部１６を移動させる区間である。第１区間１３９ａでは手部位置推移線１３９は円弧状の曲線となっている。
【０１６４】
第２区間１３９ｂにおいて、制御装置３２は手部１６の移動を停止する。そのとき、第１腕部８、第２腕部１３、昇降装置１４等の可動部が振動するので、手部位置推移線１３９は振動した曲線となっている。第３区間１３９ｃでは手部１６の振動が収束している。従って、手部位置推移線１３９は直線となる。このとき、第１腕部８、第２腕部１３等の可動部が熱等により変形したり、手部１６が把持するワークの重量により撓むことがある。手部１６の位置はこれらの影響を受けるので、手部位置推移線１３９は目標地点の間の差分１３９ｄが生じている。
【０１６５】
図１３（ｂ）は、制御装置３２が第１角度検出器６、第２角度検出器１２及び第１撮像装置１８、を用いて手部１６を目標地点に移動させるときに手部１６が目標の場所に移動する推移を示すタイムチャートである。図１３（ｂ）において手部位置推移線１４０は手部１６が目標地点に接近する様子を示している。手部１６が移動して停止するまでの時間を３つの区間に分割する。まず、第１区間１４０ａは手部１６が目標地点に接近する区間である。制御装置３２は第１角度検出器６及び第２角度検出器１２の出力を用いて目標地点に手部１６を移動させる区間である。第１区間１４０ａでは手部位置推移線１４０は円弧状の曲線となっている。
【０１６６】
第２区間１４０ｂにおいて、制御装置３２は手部１６の移動を停止する。そのとき、第１腕部８、第２腕部１３、昇降装置１４等の可動部が振動するので、手部位置推移線１４０は振動した曲線となっている。第１区間１４０ａ及び第２区間１４０ｂにおける手部位置推移線１４０は手部位置推移線１３９と同じ曲線となっている。第３区間１４０ｃにおいて制御装置３２は第１撮像装置１８に手部１６と目標地点とを撮影させる。そして、手部１６と目標地点との差分１４０ｄを検出する。次に、制御装置３２は手部１６を目標地点に移動させる。その結果、手部１６は目標地点に位置することができる。
【０１６７】
図１３（ｃ）は、制御装置３２が第１角度検出器６、第２角度検出器１２、第１撮像装置１８、第１角速度センサー９及び第２角速度センサー１７を用いて手部１６を目標地点に移動させるときに手部が目標の場所に移動する推移を示すタイムチャートである。図１３（ｃ）において手部位置推移線１４１は手部１６が目標地点に接近する様子を示している。
【０１６８】
手部１６が移動して停止するまでの時間を２つの区間に分割する。まず、第１区間１４１ａは手部１６が目標地点に接近する区間である。この区間では制御装置３２が第１角度検出器６及び第２角度検出器１２の出力を用いて目標地点に手部１６を移動させる。第１の実施形態におけるステップＳ１の第１移動工程に相当する。そして、ステップＳ２の振動抑制工程が並行して行われる。制御装置３２は第１角速度センサー９及び第２角速度センサー１７の出力を用いて手部１６の振動を抑制させる。従って、手部位置推移線１４１は振動せずに第１区間１４１ａから第２区間１４１ｂに移行する。
【０１６９】
第２区間１４１ｂでは制御装置３２は第１撮像装置１８に手部１６と目標地点とを撮影させる。そして、手部１６と目標地点との差分１４１ｃを検出する。このとき手部１６は振動していないので、第１撮像装置１８が撮影する画像はボケの少ない画像となっている。従って、手部１６と目標地点との差分１４１ｃを精度良く検出することができる。次に、制御装置３２は手部１６を目標地点に移動させる。その結果、手部１６は目標地点に位置することができる。このステップは第１の実施形態におけるステップＳ４の第２移動工程に相当する。そして、ステップＳ５の振動抑制工程が並行して行われる。
【０１７０】
（１）本比較例によれば、第１撮像装置１８が撮影する画像を用いて制御装置３２が手部１６の位置を制御している。従って、手部１６の位置を精度良く制御できる。
【０１７１】
（２）本比較例によれば、制御装置３２が手部１６の振動を抑制している。従って、制御装置３２は第１区間１４１ａから第２区間１４１ｂに早く移行することができる。その結果、手部１６は早く目標地点に移動することができる。
【０１７２】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、第２角速度センサー１７を昇降装置１４に配置したが、手部１６に配置しても良い。手部１６に第２角速度センサー１７を配置するとき第２角速度センサー１７が障害とならない場合には手部１６に第２角速度センサー１７を配置しても良い。手部１６の振動を抑制し易くすることができる。
【０１７３】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、ロボット１に水平多関節ロボットを採用したが、ロボットの形態に限定されない。垂直多関節ロボット、直交ロボット、パラレルリンクロボット等各種の形態のロボットを採用することができる。そして、ロボットの腕部（アーム、リンクとも称す）が直線移動するときには角速度センサーに換えて慣性センサーとしての加速度センサーを用いても良い。腕部が直線移動するときにも振動を検出することができる。さらに、第１角度検出器６及び第２角度検出器１２に換えてリニアエンコーダーを用いても良い。腕部が直線移動するときにも腕部の移動量を精度良く検出することができる。
【０１７４】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、マーク２９は２つの直線が交差した図形としたが、これに限らない。マーク２９は位置が検出可能な図形であれば良い。例えば、円形、多角形、角部、凹凸等を採用することができる。他にも、繰り返しパターンと記号等の場所を識別するマークを組み合わせても良い。さらに、色の異なるマークを用いてマークを識別しても良い。
【０１７５】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、載置台２１の内部に冷陰極管２４を配置することにより、マーク２９の形状に発光させた。マーク２９を光らせる方法はこれに限らない。反射率の高い素材にてマーク２９を形成して、マーク２９に光を照射しても良い。そして、マーク２９を反射する光を第１撮像装置１８及び第２撮像装置３１が撮影しても良い。他にも、冷陰極管２４の代わりにＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）や蛍光灯を採用しても良い。
【０１７６】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、ワーク２２に位置検出マーク２２ａが配置され、位置検出マーク２２ａを用いてワーク２２の位置を検出した。これに限らず、ワーク２２の形状からワーク２２の位置を検出しても良い。このとき、ワーク２２に位置検出マーク２２ａを配置する必要がないので、生産性良くワーク２２を生産することができる。
【０１７７】
（変形例６）
前記第１の実施形態では、ステップＳ２の振動抑制工程とステップＳ５の振動抑制工程とを行ったが、手部１６の振動が小さいときには省略しても良い。状況に応じて、ステップＳ２だけ省略しても良く、ステップＳ５だけ省略しても良い。さらに、ステップＳ２及びステップＳ５を省略しても良い。振動抑制工程を省略するとき、制御するためのエネルギーが不要となるので省エネルギーな制御をすることができる。
【０１７８】
（変形例７）
前記第１の実施形態では、ステップＳ３のセンサー切替工程において、第２撮像装置３１を用いて手部目標間距離６６を検出したが、第１撮像装置１８を用いて手部目標間距離６６を検出しても良い。この場合にも、同様の効果を得ることができる。
【０１７９】
（変形例８）
前記第１の実施形態では、第１撮像装置１８が手部１６とワーク２２とを撮影して画像６７を形成した。第１撮像装置１８と手部１６との相対位置が既知のとき、第１撮像装置１８はワーク２２のみ撮影しても良い。そして、画像演算部５１が第１撮像装置１８とワーク２２との相対位置を検出し、ワーク位置演算部５３が手部１６とワーク２２との相対位置を算出しても良い。第１撮像装置１８が手部１６を撮影しないように設定することにより、広い範囲を撮影することができる。
【０１８０】
（変形例９）
前記第３の実施形態では、超音波受信機７８、超音波送信機８０及び超音波送信機８１を用いて昇降装置１４及びワーク２２の位置を検出した。超音波以外にも光学式センサーを用いて昇降装置１４及びワーク２２の位置を検出しても良い。超音波に比べて光の方が波長が短いので、精度良く位置検出することができる。
【０１８１】
（変形例１０）
前記第６の実施形態では、クレーン９１は天井クレーンの例を示したが、天井クレーン以外のクレーンに適用することができる。例えば、ジブクレーン、つち形クレーン、引込クレーン、壁クレーン等、各種のクレーンに適用することができる。この場合にも、エンコーダー、撮像装置、慣性センサーを用いることにより、同様の効果を得ることができる。
【０１８２】
（変形例１１）
前記第７の実施形態では、ロボットの例としてＩＣテストハンドラー１１１の例を示したが、ＩＣテストハンドラー１１１以外にもＩＣを供給する装置に本発明の方法を用いることができる。例えば、ＩＣを実装する装置、ＩＣをテープに貼り付ける装置、ＩＣをモールドする装置、ＩＣにマーキングする装置等の各種装置に用いることができる。この場合にも、エンコーダー、撮像装置、慣性センサーを用いることにより、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１８３】
１…ロボット、５…駆動部としての第１モーター、９…慣性センサーとしての第１角速度センサー、１１…駆動部としての第２モーター、１２…移動量検出部としての第２角度検出器、１５…可動部としての回転装置、１６…可動部としての手部、１６ａ…可動部としての指部、１７…慣性センサーとしての第２角速度センサー、１８…撮像部としての第１撮像装置、２９，９２ａ…マーク、３１…撮像部としての第２撮像装置、４９ａ…第１移動先制御部、４９ｂ…第２移動先制御部、５１…撮像部としての画像演算部、５２…振動抑制制御部、８６…駆動部としての第３モーター、８７…駆動部としての第４モーター、９１…ロボットとしてのクレーン、９７…可動部としてのクレーンガーダ、９８…駆動部としての走行装置、１０１…可動部としての台車、１０４…可動部としてのフックブロック、１０５…駆動部としての巻上機、１１１…ロボットとしてのＩＣテストハンドラー、１２２，１２８，１３３，１３５…可動部としての移動テーブル、１２５…慣性センサーとしての加速度センサー、１２６…撮像部としての撮像装置。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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