(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、
前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドと、
前記ハンドに備えられたセンサにより、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測手段と、
前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記アームの制御量を変更することなく、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行う位置姿勢修正手段と、
前記ハンドで前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記位置姿勢計測手段と前記位置姿勢修正手段により、前記把持した作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行わせる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】
前記制御手段は、前記アーム先端部が移動を完了する前に、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を完了することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を、前記アーム先端部が移動している最中に繰り返し実行することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記把持した作業対象物を他の作業対象物に対して嵌合又は組付け作業を行う場合に、前記センサとは異なるセンサにより、前記他の作業対象物の位置姿勢を計測する他の位置姿勢計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記位置姿勢計測手段による前記作業対象物の位置姿勢計測の結果を、前記他の位置姿勢計測手段による前記他の作業対象物の位置姿勢計測の結果を使って修正することにより、前記所定の相対位置姿勢を決定することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記アーム先端部の移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果に基づいて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記把持した作業対象物の位置姿勢修正において、前記ハンドの移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果に基づいて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記把持した作業対象物を他の作業対象物に対して嵌合又は組付け作業を行う場合に、前記他の作業対象物の位置姿勢を計測する他の位置姿勢計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アーム先端部の移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果と前記他の位置姿勢計測装置による他の作業対象物の位置姿勢計測の結果の両方を用いて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記把持した作業対象物を他の作業対象物に対して嵌合又は組付け作業を行う場合に、前記他の作業対象物の位置姿勢を計測する他の位置姿勢計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記把持した作業対象物の位置姿勢修正において、前記ハンドの移動経路を、前記把持した作業対象物の位置姿勢計測の結果と前記他の位置姿勢計測装置による他の作業対象物の位置姿勢計測の結果の両方を用いて、予め定められた複数の経路のうちから選択することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記センサはカメラを備える視覚センサであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドとを備えたロボットシステムの制御装置であって、
前記ハンドに備えられたセンサにより、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測手段と、
前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記アームの制御量を変更することなく、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行う位置姿勢修正手段と、
前記ハンドで前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記位置姿勢計測手段と前記位置姿勢修正手段により、前記把持した作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行わせる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の制御装置。
【請求項１１】
アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドとを備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記ハンドに備えられたセンサにより、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測ステップと、
前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記アームの制御量を変更することなく、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行う位置姿勢修正ステップと、
前記ハンドで前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記位置姿勢計測ステップと前記位置姿勢修正ステップにより、前記把持した作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行わせる制御ステップとを有することを特徴とするロボットシステムの制御方法。
【請求項１２】
アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドとを備えたロボットシステムを制御するためのプログラムであって、
前記ハンドに備えられたセンサにより、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測処理と、
前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記アームの制御量を変更することなく、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行う位置姿勢修正処理と、
前記ハンドで前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記位置姿勢計測処理と前記位置姿勢修正処理により、前記把持した作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行わせる制御処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業対象物を把持して移動させるロボットシステム、その制御装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高品質の製品を安定して生産するため、また危険な作業や疲労を伴う作業等から人間を解放するため等の様々な目的のために産業用ロボットは生産現場に導入されてきている。
【０００３】
従来からロボットのアームに作業対象物を把持するハンドを取り付け、予め定まった道筋に沿ってアームの移動やハンドの把持動作をさせることにより、単純作業を繰り返し行うことがなされている。単純作業の例としては、作業対象物の搬送や並び替え、他の作業対象物との間での嵌合や組付けといったものが挙げられる。
【０００４】
例えば部品の搬送を例にとると、部品供給パレット上の所定の位置に部品が置かれているので、まずハンドで部品を把持できる位置までアームを移動する。次に、ハンドを動作させて部品を把持し、さらにアームを移動させて送り出しパレットの所定の位置に部品を搬送する。そして、ハンドを動作させて部品を解放する。
【０００５】
しかしながら、作業対象物（部品）が部品供給パレット上の所定の位置姿勢に正確に配置されていないと、不完全把持となり、作業（搬送）を完了することが困難となる。そこで、特許文献１では、ハンドに距離検出器を備え、作業対象物の位置姿勢を把持直前に計測し、把持部の位置姿勢を作業対象物の位置姿勢に合わせた上で、把持を行っている。
【０００６】
ところが、このように工夫を行っても作業対象物を把持する際に、ハンドの把持機構と作業対象物との接触により、作業対象物の位置姿勢がずれてしまうことがある。
【０００７】
こうした状況を改善するには、作業対象物を把持した後に、作業対象物の位置姿勢を計測・修正すればよい。特許文献２では、作業対象物を把持した後に、既知の位置姿勢の物体に突き当てることにより、作業対象物の位置姿勢を計測し、本来の位置姿勢とのずれを修正した教示位置にロボットを順次移動させることにより、作業を実行している。また、特許文献３では、ハンド載置した作業対象物の正規の位置とのずれを検出し、そのずれを補償するようにハンドの移動を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１７０７７１号公報「産業用ロボット装置」
【特許文献２】特開２００９−５０９２１号公報「ハンドリング装置」
【特許文献３】特開２０００−７１１９０号公報「ワーク搬送システム」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２の場合、把持した作業対象物の位置姿勢を計測する際に、作業対象物を既知の位置姿勢の物体に突き当てるため、サイクルタイムが増加してしまう、という課題があった。
【００１０】
また、特許文献３の場合、作業対象物の位置ずれ補償を、ずれの分だけハンドの目標位置姿勢を補正することによって行っている。一般に多軸制御のアーム型産業用ロボットは剛性を保つためにアーム部の慣性モーメントは大きくなっており、時定数も大きくなる。また、逆キネマティクスを用いた経由地点の計算等では、通常系の中で最も大きなものを時定数として用いる。そのため、アームの移動時間を増加させずに位置姿勢の修正を完了するには、補正後の目標位置姿勢の決定を、目標到達予想時刻よりも時定数の大きさに応じた時間以前に完了しなければならない。以上より、多軸制御のアーム型産業用ロボット等の時定数の大きなシステムにおいてサイクルタイムを増加させないためには、把持した作業対象物の位置姿勢計測及び補正後の目標位置姿勢を決定するのに費やせる時間が短いという課題がある。
【００１１】
また、前記従来技術は作業対象物の位置ずれを補正するものであり、他の作業対象物に対して嵌合又は組付け作業を行う際に、他の作業対象物の位置ずれを補正することはできなかったという課題がある。
【００１２】
さらに、前記従来技術は把持した対象物の位置ずれが大きい場合に、アーム移動中に他の障害物と衝突してしまう、或いは把持作業のやり直しを行わなければならないことがあるという課題がある。
【００１３】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、サイクルタイムを増加させることなく、ハンドで把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のロボットシステムは、アーム先端部の位置姿勢を制御可能なアームと、前記アーム先端部に取り付けられ、作業対象物を把持する把持機構を具備し、前記把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢を制御可能なハンドと、前記ハンドに備えられたセンサにより、前記ハンドで把持した前記作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測手段と、前記位置姿勢計測の結果に基づいて、前記作業対象物が前記アーム先端部からの所定の相対位置姿勢をとるように、前記アームの制御量を変更することなく、前記ハンドの前記アーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行う位置姿勢修正手段と、前記ハンドで前記作業対象物を把持した後、前記アーム先端部が移動している最中に、前記位置姿勢計測手段と前記位置姿勢修正手段により、前記把持した作業対象物の前記アーム先端部からの相対位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行わせる制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アーム先端部が移動している最中に、ハンドで把持した作業対象物のアーム先端部からの相対位置姿勢計測、及び、ハンドのアーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行う。これにより、サイクルタイムを増加させることなく、ハンドで把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係るロボットシステムの構成及び動作状態を示す図である。
【図２】第１の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態に係るロボットシステムの動作状態を示す図である。
【図４】第２の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】アーム先端部の移動完了後に突起の位置修正を行う場合の制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第３の実施形態に係るロボットシステムの構成及び動作状態を示す図である。
【図７】第３の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第４の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第５の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第６の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第７の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】第８の実施形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ）に、本発明を適用した実施形態に係るロボットシステムの構成例を示す。アーム１は多関節シリアルリンクロボットであり、各関節はモータによって駆動され、アーム先端部１１の位置及び姿勢を制御可能である。
【００１８】
アーム先端部１１にはハンド２が取り付けられている。ハンド２は把持部（把持機構）２１を備え、作業対象物３を把持及び解放することができる。また、ハンド２は、把持した物体の位置姿勢を修正するのに十分な範囲での、手首に相当する関節での回転機構や多関節指機構等の制御機構を備える。こうした機構は例えばパラレルリンク機構でも、ＸＹＺステージとパン・チルト・ロールの３軸雲台を組み合わせたものでも実現できる。なお、アーム部１の時定数は大きいが、ハンド２の時定数はそれに比較すると小さく、ハンド２は応答性の高い制御が可能である。
【００１９】
さらに、ハンド２は、把持した作業対象物３のアーム先端部１１からの相対位置姿勢計測を行う位置姿勢計測装置２２を備える。こうした機構は例えばカメラと画像処理部を備えた視覚センサで実現できる。
【００２０】
アーム１及びハンド２はロボット制御装置５により制御される。アプリケーション制御装置６は、ロボット制御装置５に指示を出してアーム１やハンド２を動作させ、また位置姿勢計測装置２２の出力により把持部２１で把持した作業対象物３の位置姿勢を知ることができる。本発明を適用した制御を実行するためのアプリケーションはアプリケーション制御装置６内に実装され、実行される。
【００２１】
なお、本実施形態では、アーム１は多関節シリアルリンクロボット、ハンド２はパラレルリンク機構等を例示したが、どのような機構を用いるかは限定されるものではなく、他の機構を用いても構わない。
【００２２】
ここで、把持部２１で作業対象物３を把持した後、これを他の作業対象物４の穴部４１に嵌合する作業を考える。図１（ａ）は把持部２１で作業対象物３を把持した直後の様子を示し、図１（ｂ）は作業対象物３を他の作業対象物４の穴部４１に嵌合する直前の様子を示す。なお、図１（ｂ）においては、ロボット制御装置５及びアプリケーション制御装置６の図示を省略する。また、図１（ｃ）は作業対象物３を他の作業対象物４の穴部４１に嵌合する直前のハンド２、作業対象物３及び他の作業対象物４の位置関係を示す。
【００２３】
図２は、アプリケーション制御装置６で実行される制御処理の流れを示すフローチャートである。まず、図１（ａ）に示すように、把持部２１で作業対象物３を把持したことを確認する（ステップＳ１）。ところで、作業対象物３を把持した直後の状態では、まだ作業対象物３は部品供給台等に接触している。こうした状態で作業対象物３を持ち上げ、部品供給台等との接触がなくなると、作業対象物３の位置姿勢が僅かに変わってしまう可能性がある。このような位置姿勢が問題となる場合には、このステップＳ１に加えて、さらに作業対象物３を持ち上げたことを確認すればよい。なお、把持部２１で作業対象物３を把持するまでの戦略については、本発明の対象外であるので割愛する。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、アーム先端部１１を目標位置姿勢ＰＡ１まで移動させる（ステップＳ２）。目標位置姿勢ＰＡ１とは、把持部２１で作業対象物３を正規の位置姿勢ＰＯ２で把持した場合に、他の作業対象物４の穴部４に嵌合する直前のアーム先端部１１のロボットの基準座標系における位置姿勢である。位置姿勢ＰＯ２は、アーム先端部１１からの相対位置姿勢であり、続いて説明する作業対象物３の位置姿勢ＰＯ１、ハンド２の位置姿勢ＰＨ１、ＰＨ２も同様である。
【００２５】
ところが、把持部２１で作業対象物３を必ずしも正規の位置姿勢ＰＯ２で把持できるとは限らない。図１（ｃ）の破線で示すように、作業対象物３を位置姿勢ＰＯ１で把持した場合、そのままの状態で嵌合作業を続けると、作業対象物３が他の作業対象物４に衝突してしまう。
【００２６】
そこで、ステップＳ３〜Ｓ５で作業対象物３の位置姿勢計測を行い、位置姿勢をＰＯ１から所定の相対位置姿勢ＰＯ２に修正する。これらステップＳ３〜Ｓ５による位置姿勢計測及び位置姿勢修正は、ステップＳ２でアーム先端部１１が移動している最中に実行する。まず、位置姿勢計測装置２２により、作業対象物３のアーム先端部１１からの相対位置姿勢ＰＯ１を計測する（ステップＳ３）。
【００２７】
次に、現在のハンド２の位置姿勢ＰＨ１と作業対象物３の位置姿勢ＰＯ１（位置姿勢計測の結果）に基づいて、作業対象物３を正規の位置姿勢ＰＯ２に移動させたときのハンド２の目標位置姿勢ＰＨ２を算出する（ステップＳ４）。
【００２８】
作業対象物３上に固定された座標系ＣＯを他の座標系に変換することを考える。位置姿勢ＰＨ１、ＰＨ２、ＰＯ１、ＰＯ２に対応する座標変換行列をそれぞれＭＨＣ１、ＭＨＣ２、ＭＶＨ１、ＭＶＨ２とすると、ＣＯとハンド２上に固定された座標系との間の座標変換行列ＭＯＨを用いて、次のようになる。ただし、ここでは把持部２１で作業対象物３を把持している間は、両者の位置姿勢関係は、不変であると仮定している。
ＭＶＨ１・ＣＯ＝ＭＨＣ１・ＭＯＨ・ＣＯ
ＭＶＨ２・ＣＯ＝ＭＨＣ２・ＭＯＨ・ＣＯ
よって、
ＭＨＣ２＝ＭＶＨ２・（ＭＶＨ１・ＭＨＣ１-1）-1
となる。
【００２９】
各変換行列は、ＸＹＺ座標系で並進成分（Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ）と各軸周りの回転成分（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）に分けると、同次座標として、次のような行列の積で表わされる。なお、行列の積の順序はハンド２の位置姿勢修正機構によるが、ここではＺ軸、Ｙ軸、Ｘ軸の回転を行った後に並進を行った場合を示す。
【００３０】
【数１】
0005528095.tif 000002
【００３１】
そして、ハンド２を現在の位置姿勢ＰＨ１から目標位置姿勢ＰＨ２に移動させる（ステップＳ５）。
【００３２】
以上述べた制御手法を用いると、把持部２１で作業対象物３をどのような位置姿勢で把持しようとも、アーム先端部１１の移動動作には影響しない。したがって、アーム先端部１１が目標位置姿勢ＰＡ１に移動するまでに作業対象物３の位置姿勢修正を完了するようにすると、サイクルタイムを増加させることなく嵌合作業を行うことができる。
【００３３】
また、把持部２１で作業対象物３を把持した後に位置姿勢修正を行うので、把持前の作業対象物３の位置姿勢は作業対象物３を把持可能な程度にわかっていればよい。したがって、把持前に作業対象物３の位置姿勢計測を行う把持戦略を用いる場合には、高精度の位置姿勢計測は不要である。
【００３４】
以上のように、アーム先端部が移動している最中に、ハンドで把持した作業対象物のアーム先端部からの相対位置姿勢計測、及び、ハンドのアーム先端部からの相対位置姿勢の修正を行う。これにより、サイクルタイムを増加させることなく、ハンドで把持した作業対象物の位置姿勢計測及び位置姿勢修正を行うことができる。また、時定数の大きなシステムにおいて、把持した作業対象物３の位置姿勢測定及び補正後の目標位置姿勢を決定するのに費やせる時間を長くできるという効果がある。さらに、把持前に作業対象物３の位置姿勢を正確に測定しなくてもよいという効果がある。
【００３５】
（第２の実施形態）
作業対象物３は剛体でなくともよい。例えば図３に示すように、作業対象物３の先端が柔軟な突起３１であるとする。この柔軟な突起３１を他の作業対象物４の穴部４１に挿入する作業を考える。
【００３６】
第２の実施形態における制御処理の流れを図４に示す。ステップＳ１〜Ｓ５までの処理は図２の場合と同様である。ただし、この場合、位置姿勢計測装置２２で計測する位置姿勢は作業対象物３の柔軟な突起３１の先端である。
【００３７】
ステップＳ１〜Ｓ５までの処理を終えても、必ずしも突起３１の先端が正規の相対位置姿勢にあるとは限らない。これは、突起３１の自重で突起３１が変形してしまうからである。そこで、ステップＳ５を終えた後、アーム先端部１１が目標位置姿勢ＰＡ１まで移動を完了しているかどうかを確認する（ステップＳ６）。そして、移動中であれば再度突起３１の位置姿勢の計測（ステップＳ３）及び修正（ステップＳ４）を行い、ハンド２を移動させる（ステップＳ５）。
【００３８】
このようにすることで、たとえアーム先端部１１の移動が完了したときに突起３１が正規の相対位置姿勢ではなかったとしても、そのずれは僅かであることが期待でき、アーム移動完了後の突起３１の位置修正を短時間で完了することができる。
【００３９】
なお、アーム先端部１１の移動完了後に突起３１の位置修正を行う場合の制御処理の流れを図５に示す。ステップＳ７〜Ｓ９は、図４の場合と同様である。その後の条件判断で突起３１が正規の位置姿勢であれば完了、そうでなければステップＳ７〜Ｓ９を繰り返す（ステップＳ１０）。
【００４０】
以上のように、アーム先端部１１が移動している最中に位置姿勢計測及び位置姿勢修正を繰り返し実行することにより、変形が容易に起こり得る柔軟物の組付けに対しても、変形状態に追随した適切な相対位置姿勢修正を行うことができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
上記実施形態では、他の作業対象物４は正規の位置姿勢からのずれがないものとして扱っているが、作業対象物３と同様に他の作業対象物４も正規の位置姿勢からずれていることがある。
【００４２】
そこで、他の作業対象物４の位置姿勢のずれを考慮にいれる。図６に、第３の実施形態に係るロボットシステムの構成例を示す。図１と比べ、他の位置姿勢計測装置７が追加されている。他の位置姿勢計測装置７は、他の作業対象物４の位置姿勢を計測し、アプリケーション制御装置６に通知する。他の位置姿勢計測装置７は例えばカメラを用いた視覚センサで実現できる。なお、他の位置姿勢計測装置７の位置姿勢計測方式は、他の作業対象物４の位置姿勢を計測できるものであれば、その方式は問わない。
【００４３】
第３の実施形態における制御処理の流れを図７に示す。図２と同様であるが、ステップＳ１の前に、他の作業対象物４の位置姿勢を計測するステップＳ１１が追加されている。なお、このステップＳ１１は、ステップＳ４よりも前であればどの時点であっても構わない。
【００４４】
図２の制御処理の流れにおいては、ハンド２の移動修正量計算（ステップＳ４）で、現在のハンド２の位置姿勢ＰＨ１と作業対象物３の位置姿勢ＰＯ１に基づいて、作業対象物３を正規の位置姿勢ＰＯ２に移動させたときのハンド２の目標位置姿勢ＰＨ２を算出した。本実施形態では、ステップＳ４でさらに他の作業対象物４の位置姿勢を考慮に入れる。具体的には、他の作業対象物４の正規の位置姿勢からのずれをキャンセルするように、ステップＳ４で計算される移動修正量をさらに補正すればよい。例えば、位置姿勢ＰＨ１及びＰＨ２がＸＹＺ方向の並進量と各軸周りの回転量の６要素で表わされる場合、修正量はＰＨ２−ＰＨ１で得られる。
【００４５】
以上のように、他の作業対象物４に対して嵌合又は組付け作業を行う際に、他の作業対象物４の位置ずれを補正することができるという効果がある。なお、第１の実施形態をベースに説明したが、第２の実施形態において図４のステップＳ４、図５のステップＳ８でもハンド２の移動修正量を計算する際に同様の補正を施すことにより、本発明は適用できる。
【００４６】
（第４の実施形態）
把持部２１で把持した際の作業対象物３の位置姿勢によっては、アーム先端部１１の移動によって作業対象物３と障害物が衝突してしまうこともある。そこで、アーム先端部１１の移動経路を予め複数定めておき、把持部２１で把持した作業対象物３の位置姿勢に基づいて選択する。
【００４７】
どのようにして経路を選定・選択するかは限定されるものではないが、作業対象物３の位置姿勢と、障害物と衝突することなく移動可能な経路とを、予めシミュレーションを行い対応付けておくことで実施可能である。具体的には、作業対象物３の位置姿勢に対応する、障害物と衝突することなく移動可能なアーム先端部１１の移動経路を表の形にして、保持しておく。シミュレーション時に作成したこの表を実行時に参照して、作業対象物３の位置姿勢に対応するアーム先端部１１の移動経路を選択する。
【００４８】
第４の実施形態における制御処理の流れを図８に示す。図２との違いは、ステップＳ３の処理を分岐処理の前に行う点、ステップＳ２の前にアーム先端部１１の移動経路を選択するステップＳ１２を実行する点である。
【００４９】
ステップＳ３で、作業対象物３のアーム先端部１１からの位置姿勢を計測する。ここで処理を二つに分岐して、一方ではアーム先端部１１の移動を行う。まずステップＳ３で計測した作業対象物３の位置姿勢からアーム先端部１１の移動経路を、予め定められた中から選択する（ステップＳ１２）。そして、選択された経路に沿ってアーム先端部１１を目標位置姿勢ＰＡ１まで移動させる（ステップＳ２）。
【００５０】
アーム先端部１１の移動と並行して、分岐した処理にてハンド２の位置修正を行う。位置修正は、図２の場合と同様で、まずハンド２の位置姿勢の修正量を計算し（ステップＳ４）、それに従いハンド２を移動させる（ステップＳ５）。
【００５１】
以上のように、把持した作業対象物の位置姿勢にバラつきが大きい場合等に、アーム先端部１１の移動中に他の障害物と衝突することを避ける、或いは把持作業のやり直しを行わなくてよいという効果がある。
【００５２】
（第５の実施形態）
第４の実施形態で述べた障害物回避のための経路選択は、ハンド２の移動経路を選択することによっても可能である。第５の実施形態における制御処理の流れを図９に示す。図２との違いは、ステップＳ４の代わりにハンド２の移動経路を選択するステップＳ１３を実行する点である。予め設定する経路の選定は、第４の実施形態と同様に、シミュレーションにより表を作成しておくことができる。また、経路選択は、この表を参照することにより作業対象物３の位置姿勢から得ることができる。
【００５３】
（第６の実施形態）
第４の実施形態では、障害物回避のためのアーム先端部１１の移動経路を、把持部２１で把持した作業対象物３の位置姿勢に基づいて選択したが、他の位置姿勢計測装置７が計測した他の作業対象物４の位置姿勢も併せて使用して選択してもよい。
【００５４】
第６の実施形態における制御処理の流れを図１０に示す。図８との違いは、最初に他の位置姿勢計測装置７によって他の作業対象物４の位置姿勢計測を行っている点である（ステップＳ１１）。
【００５５】
ステップＳ１２でアーム先端部１１の移動経路を選択する際には、作業対象物３のアーム先端部１１からの相対位置姿勢と、他の作業対象物４のロボットの基準座標系での位置姿勢の両方を用いる。具体的には、これら両方の位置姿勢の組み合せに対して、障害物回避が行えるアーム先端部１１の移動経路をシミュレーションによって予め表にしておき、実行時にはこの表を参照することによりアーム先端部１１の移動経路を選択する。
【００５６】
（第７の実施形態）
第５の実施形態では、障害物回避のためのハンド２の移動経路を、把持部２１で把持した作業対象物３の位置姿勢に基づいて選択したが、他の位置姿勢計測装置７が計測した他の作業対象物４の位置姿勢も併せて使用して選択してもよい。
【００５７】
第７の実施形態における制御処理の流れを図１１に示す。図９との違いは、最初に他の位置姿勢計測装置７によって他の作業対象物４の位置姿勢計測を行っている点である（ステップＳ１１）。
【００５８】
ステップＳ１３でハンド２の移動経路を選択する際には、作業対象物３のアーム先端部１１からの相対位置姿勢と、他の作業対象物４のロボットの基準座標系での位置姿勢の両方を用いる。ハンド２の移動経路も既に述べたようにシミュレーションによって、予め表の形で保持しておくことにより選択が可能である。
【００５９】
（第８の実施形態）
第４〜７の実施形態では、アーム先端部１１の移動経路或いはハンド２の移動経路のいずれか一方を選択していたが、両方を選択してもよい。第６の実施形態と第７の実施形態を組み合わせた制御処理の流れを図１２に示す。図１０との違いは、ステップＳ４の代わりにハンド２の移動経路を選択するステップＳ１３を実行する点である。アーム先端部１１及びハンド２の両者の移動経路を選択することにより、いずれか一方で障害物を回避していた場合に比べ、回避のために要する時間を短縮することが可能になる場合がある。
【００６０】
なお、アーム先端部１１及びハンド２の移動経路の選択は、既に述べたようにシミュレーションによって予め表の形で保持しておくことにより可能である。また、ここでは第６の実施形態と第７の実施形態を組み合わせたが、アーム先端部１１の移動経路の選択とハンド２の移動経路の選択の両者を用いるのであれば、組み合せは問わない。
【００６１】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、ロボットの制御手法に関し、特に作業対象物の搬送や並び替え、また他の作業対象物との間での嵌合や組付けといった作業を行うシステムに用いて好適なものである。
【符号の説明】
【００６３】
１：アーム、２：ハンド、３：作業対象物、４：他の作業対象物、５：ロボット制御装置、６：アプリケーション制御装置、７：他の位置姿勢計測装置、１１：アーム先端部、２１：把持部、２２：位置姿勢計測装置、３１：先端が柔軟な突起、４１：穴部
【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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