(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に沿って製品に所定の動作を行わせる製品の制御装置であって、
前記目標に対する前記製品の動作の変化について所定のサンプリング間隔にて検出する変化量検出手段と、
前記変化量検出手段により検出された変化量と前記所定のサンプリング間隔との積の積算値を算出する変化量積算値算出手段と、
前記変化量積算値算出手段により算出された前記積算値と、予め設定された目標に基づいた評価値とに基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出するＳＮ比及び感度算出手段と、
少なくとも前記製品の動作状態を制御するための制御パラメータを含む制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定された最適条件におけるＳＮ比及び感度を記憶するＳＮ比及び感度記憶手段と、
前記ＳＮ比及び感度記憶手段に記憶された前記最適条件におけるＳＮ比及び感度を読み出して、前記ＳＮ比及び感度算出手段により算出された前記実動作条件におけるＳＮ比及び感度と前記最適条件におけるＳＮ比及び感度とをそれぞれ比較する比較手段と、
前記比較手段における比較結果に基づいて、前記実動作条件におけるＳＮ比と前記最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合あるいは前記実動作条件における感度と前記最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、前記製品が異常であると判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記製品が異常である場合、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように所定の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整手段と、を備えることを特徴とする製品の制御装置。
【請求項２】
前記予め設定された目標に基づいた評価値を記憶する評価値記憶手段を更に備えており、
前記ＳＮ比及び感度算出手段は、前記評価値記憶手段に記憶された前記予め設定された目標に基づいた評価値を読み出して前記実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出することを特徴とする請求項１に記載の製品の制御装置。
【請求項３】
前記所定の制御パラメータは、制御因子ごとに設定された水準及び誤差因子に対応する実験条件にしたがって行われた実験結果に基づいて予め決定されており、前記水準を変更した場合にＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となる制御パラメータであることを特徴とする請求項１に記載の製品の制御装置。
【請求項４】
前記制御パラメータ調整手段は、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように、前記所定の制御パラメータを予め定められた量だけ調整することを特徴とする請求項１に記載の製品の制御装置。
【請求項５】
前記判定手段における判定結果に基づいて、前記実動作条件におけるＳＮ比と前記最適条件におけるＳＮ比との差が前記第１所定値よりも大きい第３所定値以上の場合、異常状態である旨を報知し、前記実動作条件における感度と前記最適条件における感度との差が前記第２所定値よりも大きい第４所定値以上の場合、異常状態である旨を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の製品の制御装置。
【請求項６】
前記制御因子は、前記製品を構成する部品の機械的特性又は電気的特性を更に含んでいることを特徴とする請求項１に記載の製品の制御装置。
【請求項７】
前記予め設定された目標に基づいた評価値は、当該目標に対する前記製品の動作の変化量を所定のサンプリング間隔にて検出し、検出された前記変化量と前記所定のサンプリング間隔との積の積算値であることを特徴とする請求項１に記載の製品の制御装置。
【請求項８】
目標に沿って製品に所定の動作を行わせる製品の制御方法であって、
前記目標に対する前記製品の動作の変化について所定のサンプリング間隔にて検出する変化量検出手段と、少なくとも前記製品の動作状態を制御するための制御パラメータを含む制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定された最適条件におけるＳＮ比及び感度を記憶するＳＮ比及び感度記憶手段と、を用い、
前記変化量検出手段により検出された変化量と前記所定のサンプリング間隔との積の積算値を算出する変化量積算値算出ステップと、
前記変化量積算値算出ステップにて算出した前記積算値と、予め設定された目標に基づいた評価値とに基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出するＳＮ比及び感度算出ステップと、
前記ＳＮ比及び感度記憶手段に記憶された前記最適条件におけるＳＮ比及び感度を読み出して、前記ＳＮ比及び感度算出手段により算出された前記実動作条件におけるＳＮ比及び感度と前記最適条件におけるＳＮ比及び感度とをそれぞれ比較する比較ステップと、
前記比較手段における比較結果に基づいて、前記実動作条件におけるＳＮ比と前記最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合あるいは前記実動作条件における感度と前記最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、前記製品が異常であると判定する判定ステップと、
前記判定ステップでの判定結果に基づいて、前記製品が異常である場合、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように所定の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整ステップと、を備えることを特徴とする製品の制御方法。
【請求項９】
前記予め設定された目標に基づいた評価値を記憶する評価値記憶手段を更に用い、
前記ＳＮ比及び感度算出ステップでは、前記評価値記憶手段に記憶された前記予め設定された目標に基づいた評価値を読み出して前記実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出することを特徴とする請求項８に記載の製品の制御方法。
【請求項１０】
前記所定の制御パラメータは、制御因子ごとに設定された水準及び誤差因子に対応する実験条件にしたがって行われた実験結果に基づいて予め決定されており、前記水準を変更した場合にＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となる制御パラメータであることを特徴とする請求項８に記載の製品の制御方法。
【請求項１１】
前記制御パラメータ調整ステップでは、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように、前記所定の制御パラメータを予め定められた量だけ調整することを特徴とする請求項８に記載の製品の制御方法。
【請求項１２】
前記判定ステップでの判定結果に基づいて、前記実動作条件におけるＳＮ比と前記最適条件におけるＳＮ比との差が前記第１所定値よりも大きい第３所定値以上の場合、異常状態である旨を報知し、前記実動作条件における感度と前記最適条件における感度との差が前記第２所定値よりも大きい第４所定値以上の場合、異常状態である旨を報知する報知ステップを更に備えることを特徴とする請求項８に記載の製品の制御方法。
【請求項１３】
前記制御因子は、前記製品を構成する部品の機械的特性又は電気的特性を更に含んでいることを特徴とする請求項８に記載の製品の制御方法。
【請求項１４】
前記予め設定された目標に基づいた評価値は、当該目標に対する前記製品の動作の変化量を所定のサンプリング間隔にて検出し、検出された前記変化量と前記所定のサンプリング間隔との積の積算値であることを特徴とする請求項８に記載の製品の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用機械、空調機器、発電機器等、目標に沿って所定の動作を行う製品の制御装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の製品においては、通常、定期的な各種検査によって異常を診断し、異常が認められた場合には適切な保守を行っている。これらの検査や異常に対する適切な保守を行うためには、個々の技術が要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、保守が必要とされるため、保守のためのコストがかかることになる。また、保守を定期的に行うということは、次の保守までの期間において生じた突発的な異常に対しては対応できないことにもなる。更に、異常が発生した時点の状況が把握しにくく、原因の究明に期間を要することがある。
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、製品の保守の頻度を抑制して保守のためのコスト、期間を低減することが可能な製品の制御装置及び方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る製品の制御装置は、目標に沿って製品に所定の動作を行わせる製品の制御装置であって、目標に対する製品の動作の変化について所定のサンプリング間隔にて検出する変化量検出手段と、変化量検出手段により検出された変化量と所定のサンプリング間隔との積の積算値を算出する変化量積算値算出手段と、変化量積算値算出手段により算出された積算値と、予め設定された目標に基づいた評価値とに基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出するＳＮ比及び感度算出手段と、少なくとも製品の動作状態を制御するための制御パラメータを含む制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定された最適条件におけるＳＮ比及び感度を記憶するＳＮ比及び感度記憶手段と、ＳＮ比及び感度記憶手段に記憶された最適条件におけるＳＮ比及び感度を読み出して、ＳＮ比及び感度算出手段により算出された実動作条件におけるＳＮ比及び感度と最適条件におけるＳＮ比及び感度とをそれぞれ比較する比較手段と、比較手段における比較結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合あるいは実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、製品が異常であると判定する判定手段と、判定手段による判定結果に基づいて、製品が異常である場合、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように所定の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
一方、本発明に係る製品の制御方法は、目標に沿って製品に所定の動作を行わせる製品の制御方法であって、目標に対する製品の動作の変化について所定のサンプリング間隔にて検出する変化量検出手段と、少なくとも製品の動作状態を制御するための制御パラメータを含む制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定された最適条件におけるＳＮ比及び感度を記憶するＳＮ比及び感度記憶手段と、を用い、変化量検出手段により検出された変化量と所定のサンプリング間隔との積の積算値を算出する変化量積算値算出ステップと、変化量積算値算出ステップにて算出した積算値と、予め設定された目標に基づいた評価値とに基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出するＳＮ比及び感度算出ステップと、ＳＮ比及び感度記憶手段に記憶された最適条件におけるＳＮ比及び感度を読み出して、ＳＮ比及び感度算出手段により算出された実動作条件におけるＳＮ比及び感度と最適条件におけるＳＮ比及び感度とをそれぞれ比較する比較ステップと、比較手段における比較結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合あるいは実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、製品が異常であると判定する判定ステップと、判定ステップでの判定結果に基づいて、製品が異常である場合、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように所定の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整ステップと、を備えることを特徴としている。
【０００７】
これら本発明に係る製品の制御装置及び方法それぞれによれば、変化量積算値算出手段（変化量積算値算出ステップ）により変化量検出手段で検出された変化量と所定のサンプリング間隔との積の積算値が算出され、ＳＮ比及び感度算出手段（ＳＮ比及び感度算出ステップ）により変化量積算値算出手段（変化量積算値算出ステップ）で算出された積算値と、予め設定された目標に基づいた評価値とに基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度が算出される。そして、比較手段（比較ステップ）により、ＳＮ比及び感度算出手段（ＳＮ比及び感度算出ステップ）で算出された実動作条件におけるＳＮ比及び感度と、ＳＮ比及び感度記憶手段に記憶された少なくとも製品の動作状態を制御するための制御パラメータを含む制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定された最適条件におけるＳＮ比及び感度とがそれぞれ比較される。その後、判定手段（判定ステップ）により、比較手段（比較ステップ）における比較結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合あるいは実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、製品が異常であると判定される。このように、本発明によれば、リアルタイムで製品の異常が判定されることになり、製品の保守の頻度を抑制して保守のためのコスト、期間を低減することができる。
【０００８】
また、本発明に係る製品の制御装置及び方法それぞれにおいて、ＳＮ比及び感度記憶手段を備えることから、最適条件におけるＳＮ比及び感度と実動作条件におけるＳＮ比及び感度とを適切に比較することができる。
【０００９】
また、本発明に係る製品の制御装置及び方法それぞれにおいて、制御因子の最適化により製品の動作精度を高めることができる。また、リアルタイムで制御パラメータが自動的に調整されることから、製品の保守の頻度をより一層抑制して保守のためのコスト、期間を大幅に低減することができる。
【００１０】
本発明に係る製品の制御装置は、予め設定された目標に基づいた評価値を記憶する評価値記憶手段を更に備えており、ＳＮ比及び感度算出手段は、評価値記憶手段に記憶された予め設定された目標に基づいた評価値を読み出して実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出することが好ましい。
【００１１】
一方、本発明に係る製品の制御方法は、予め設定された目標に基づいた評価値を記憶する評価値記憶手段を更に用い、ＳＮ比及び感度算出ステップでは、評価値記憶手段に記憶された予め設定された目標に基づいた評価値を読み出して実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出することが好ましい。
【００１２】
このように構成した場合、それぞれにおいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度を適切に算出することができる。
【００１７】
また、本発明に係る製品の制御装置及び方法において、所定の制御パラメータは、制御因子ごとに設定された水準及び誤差因子に対応する実験条件にしたがって行われた実験結果に基づいて予め決定されており、水準を変更した場合にＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となる制御パラメータであることが好ましい。
【００１８】
このように構成した場合、それぞれにおいて、異常時に調整するための制御パラメータが適切に設定されることになる。
【００１９】
また、本発明に係る製品の制御装置において、制御パラメータ調整手段は、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように、所定の制御パラメータを予め定められた量だけ調整することが好ましい。
【００２０】
一方、本発明に係る製品の制御方法において、制御パラメータ調整ステップでは、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように、所定の制御パラメータを予め定められた量だけ調整することが好ましい。
【００２１】
このように構成した場合、それぞれにおいて、異常時の制御パラメータの調整を確実且つ適切に行うことができる。
【００２２】
また、本発明に係る製品の制御装置は、判定手段における判定結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値よりも大きい第３所定値以上の場合、異常状態である旨を報知し、実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値よりも大きい第４所定値以上の場合、異常状態である旨を報知する報知手段を更に備えることが好ましい。
【００２３】
一方、本発明に係る製品の制御方法は、判定ステップでの判定結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値よりも大きい第３所定値以上の場合、異常状態である旨を報知し、実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値よりも大きい第４所定値以上の場合、異常状態である旨を報知する報知ステップを更に備えることが好ましい。
【００２４】
このように構成した場合、それぞれにおいて、所定の制御パラメータの調整にて対応できない異常状態を使用者等に対して確実に報知することができる。
【００２５】
また、本発明に係る製品の制御装置及び方法において、制御因子は、製品を構成する部品の機械的特性又は電気的特性を更に含んでいることが好ましい。
【００２６】
このように構成した場合、それぞれにおいて、機械的特性又は電気的特性のばらつき、経時変化等を加味することによって、製品の動作精度をより一層高めることができる。
【００２７】
また、本発明に係る製品の制御装置及び方法において、予め設定された目標に基づいた評価値は、当該目標に対する製品の動作の変化量を所定のサンプリング間隔にて検出し、検出された変化量と所定のサンプリング間隔との積の積算値であることが好ましい。
【００２８】
このように構成した場合、それぞれにおいて、評価値が適切に設定されることになる。
【００２９】
なお、本願の明細書において用いる用語（ＳＮ比、感度、制御因子、誤差因子、信号因子、水準、要因効果図、直交表等）は、品質工学（「品質工学計算法入門」矢野宏著：（財）日本規格協会発行、「品質工学講座３  品質評価のためのＳＮ比」：（財）日本規格協会発行等参照）にて用いられる用語に従うものとする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る製品の制御装置について図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。本実施形態においては、本発明を産業用ロボット、特に３軸ロボットの制御装置に適用した例を示す。
【００３１】
まず、図１〜図３に基づいて、本実施形態に係る産業用ロボットの構成について説明する。図１は、本実施形態に係る産業用ロボットを示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係る産業用ロボットにおけるリンクモデルを示す模式図である。また、図３は、本実施形態に係る産業用ロボットにおけるＰＤ(Proportional+Derivative)フィードバック制御系を示すブロック図であり、（ａ）は第１アーム部に対するＰＤフィードバック制御系を、（ｂ）は第２アーム部に対するＰＤフィードバック制御系を、（ｃ）は把持部に対するＰＤフィードバック制御系を、それぞれ示している。
【００３２】
産業用ロボット１は、いわゆる３軸ロボットであり、第１アーム部２、第２アーム部３、及び把持部４を有している。第１アーム部２は一方の端部に位置する第１軸５周りに回動可能に構成されており、図示しない回転運動用のアクチュエータにより駆動される。第２アーム部３は一方の端部（第１アーム部の他方の端部）に位置する第２軸６周りに回動可能に構成されており、図示しない回転運動用のアクチュエータにより駆動される。把持部４は、第２アーム部３の他方の端部に設けられており、第１アーム部２及び第２アーム部３の回転面に交差（たとえば、直交）する方向（図１中Ｚ方向）に移動可能に構成されており、図示しない並進運動用のアクチュエータにより駆動される。把持部４の一端にはハンド部７が設けられている。ここで、θ１は第１アーム部２の回転角を表し、θ２は第２アーム部３の回転角を表している。
【００３３】
第１アーム部２及びアクチュエータのＰＤフィードバック制御系は図３（ａ）に示すように表され、第２アーム部３及びアクチュエータのＰＤフィードバック制御系は図３（ｂ）に示すように表され、把持部４及びアクチュエータのＰＤフィードバック制御系は図３（ｃ）に示すように表される。なお、図３（ａ）〜（ｃ）において、
θ1d：第１アーム部の目標回転角
Ｋｐθ1：位置フィードバックゲイン
Ｋｖθ1：速度フィードバックゲイン
θ2d：第２アーム部の目標回転角
Ｋｐθ2：位置フィードバックゲイン
Ｋｖθ2：速度フィードバックゲイン
ｚ：把持部のＺ方向における基準位置からの距離
ｚd：把持部のＺ方向における基準位置からの目標移動距離
Ｋｐz：位置フィードバックゲイン
Ｋｖz：速度フィードバックゲイン
である。
【００３４】
また、それぞれの閉ループ系の伝達関数Ｇθ1（ｓ）、Ｇθ2（ｓ）、Ｇz（ｓ）は、下記数式にて表される。
【数１】
0003641457.tif 000002
【数２】
0003641457.tif 000003
【数３】
0003641457.tif 000004
ここで、
ωCθ1：第１アーム部の固有角振動数
ζθ1：第１アーム部の減衰係数
ωCθ2：第２アーム部の固有角振動数
ζθ2：第２アーム部の減衰係数
ωCz：把持部の固有角振動数
ζz：把持部の減衰係数
である。
【００３５】
続いて、図４に基づいて、本実施形態に係る産業用ロボット１の制御装置１１の構成について説明する。
【００３６】
制御装置１１は、図４に示されるように、第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、直動変位センサ１７、動作制御部１９、アクチュエータ２１，２３，２５、変化量積算値算出部２７（変化量積算値算出手段）、ＳＮ比及び感度算出部２９（ＳＮ比及び感度算出手段）、比較部３１（比較手段）、判定部３３（判定手段）、制御パラメータ調整部３５（制御パラメータ調整手段）、報知部３７（報知手段）、評価値記憶部３９（評価値記憶手段）及びＳＮ比及び感度記憶部４１（ＳＮ比及び感度記憶手段）等を備えている。
【００３７】
第１回転角センサ１３は、アクチュエータ２１により駆動される第１アームの回転角を検出するものである。この第１回転角センサ１３の出力は、動作制御部１９に接続されている。
【００３８】
第２回転角センサ１５は、アクチュエータ２３により駆動される第２アームの回転角を検出するものである。この第２回転角センサ１５の出力は、動作制御部１９に接続されている。
【００３９】
直動変位センサ１７は、アクチュエータ２５により駆動される把持部４のＺ方向における位置を検出するものである。この直動変位センサ１７の出力は、動作制御部１９に接続されている。
【００４０】
動作制御部１９は、第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、及び直動変位センサ１７からの出力に基づいて、ハンド部７の移動軌跡が目標経路に沿うように第１アーム部２の目標回転角、第２アーム部３の目標回転角、及び把持部４の基準位置からの目標移動距離を決定し、第１アーム部２の回転角、第２アーム部３の回転角、及び把持部４の移動距離が対応する目標回転角、目標移動距離となるようにそれぞれのアクチュエータ２１，２３，２５をフィードバック制御するものである。また、動作制御部１９は、第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、及び直動変位センサ１７からの出力に基づいて、目標経路に対するハンド部７の移動軌跡の変化量を所定のサンプリング間隔にて検出する変化量検出手段として機能する。なお、動作制御部１９の詳細な制御内容については既知のものであり、その説明を省略する。
【００４１】
評価値記憶部３９は、予め設定された目標に基づいた評価値Ｍを記憶するものである。予め設定された目標に基づいた評価値Ｍは、以下の手順にて設定される。まず、図５に示されるように、出荷時（出荷時検査等）の状態における産業用ロボット１をハンド部７が定められた目標経路に沿うように動作させ、定められた目標経路に対する実際の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）を所定のサンプリング間隔Ｐにて検出する。所定のサンプリング間隔Ｐは、図５の例では、産業用ロボット１の一連の制御操作によりハンド部７が移動する距離をｎ等分することにより設定されており、ｎ回に分けてサンプリング間隔Ｐ（Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２＝…Ｐｋ…＝Ｐｎ）毎に、定められた目標経路に対する実際の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）が求められることになる。続いて、定められた目標経路に対する実際の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）と当該変化量δ（θ１、θ２、ｚ）を検出したサンプリング間隔Ｐとの積の積算値Ｓｍを、図６に示すように、算出する。そして、定められた目標経路に対する実際の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）と当該変化量δ（θ１、θ２、ｚ）を検出したサンプリング間隔Ｐとの積の積算値Ｓｍを、図７に示すように、目標に基づいた評価値Ｍ（信号因子：Ｍ１〜Ｍｎ）とする。図５においては、一点鎖線が定められた目標経路を示し、実線が実際の移動軌跡を示している。なお、ここでは目標に基づいた評価値Ｍを実際の移動軌跡から求めているが、シミュレーション等の移動軌跡を基にして評価値Ｍを求めてもよい。
【００４２】
ＳＮ比及び感度記憶部４１は、動作制御部１９において少なくとも産業用ロボット１の動作状態を制御するための制御パラメータを含む制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定される最適条件におけるＳＮ比及び感度を記憶する。最適条件におけるＳＮ比及び感度は、以下の手順にて設定される。
【００４３】
まず、制御因子と誤差因子とを設定する。制御因子は、制御パラメータや設計定数等が含まれており、具体的には、図８に示すように、移動速度、位置フィードバックゲインＫｐθ1、速度フィードバックゲインＫｖθ1、位置フィードバックゲインＫｐθ2、速度フィードバックゲインＫｖθ2、第１アーム部２の減衰係数ζθ1、第２アーム部３の減衰係数ζθ2、把持部４の固有角振動数ωCzが含まれている。また、制御因子は、電気的特性（たとえば、抵抗特性等）を含んでいてもよい。
【００４４】
制御因子に制御パラメータ（位置フィードバックゲイン、速度フィードバックゲイン等）を含むことにより、出荷後の実動作条件における各種劣化や外乱に対して産業用ロボット１の制御が安定化する効果を有する。また、制御因子に設計定数（減衰係数、固有角振動数等）を含むことにより、産業用ロボット１の設計改善に効果がある。図８においては、各水準の値が具体的に明示されていないが、実際には実用的な数値や仕様が設定されることとなる。
【００４５】
誤差因子は、出荷後の実動作にて想定される劣化や外乱を条件として設定するためのものである。本実施形態においては、実際の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）を第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、及び直動変位センサ１７からの出力に基づいて検出しているので、これらの第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、及び直動変位センサ１７の取り付け位置の狂いが、図９に示されるように、誤差因子として設定されている。なお、第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、及び直動変位センサ１７の取り付け位置の狂いの他に、第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、及び直動変位センサ１７の出力信号の低下を誤差因子として設定してもよい。
【００４６】
産業用ロボット１（３軸ロボット）の機能は「ハンド部７を定められた位置に目標経路に沿って安定して移動させる」ことであることから、続いて、この機能を実現するシステム系（第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、直動変位センサ１７、動作制御部１９、アクチュエータ２１，２３，２５、第１回転角センサ１３、第２回転角センサ１５、及び直動変位センサ１７）の評価を行う。図８に示された制御因子を図１０に示す直交表（たとえばＬ18直交表）に割り付けることで１８通りの実験条件を設定する。本実施形態においては、更に誤差因子たとえば２水準を加えて３６通りの実験を設定する。図１０の「１」〜「１８」が実験のパターンを示し、「Ａ」〜「Ｈ」が図８における制御因子Ａ〜Ｈに該当する。たとえば、実験番号「１」の実験は、制御因子Ａ〜Ｈが全て水準１の条件Ａ1Ｂ1Ｃ1Ｄ1Ｅ1Ｆ1Ｇ1Ｈ1が選ばれることとなる。また、実験番号「４」の実験は、制御因子Ａが水準１、制御因子Ｂが水準２、制御因子Ｃ，Ｄが水準１、制御因子Ｅ，Ｆが水準２、制御因子Ｇ，Ｈが水準３の条件Ａ1Ｂ2Ｃ1Ｄ1Ｅ2Ｆ2Ｇ3Ｈ3がそれぞれ選ばれることとなる。
【００４７】
次に、上述したように条件が設定された各実験を実験番号毎に実施してデータを取得する。取得したデータは実験番号毎に、図５及び図６に示すように、出荷時（出荷時検査等）の状態における産業用ロボット１を動作させてハンド部７を定められた目標経路に沿って移動させ、定められた目標経路に対する実際の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）を所定のサンプリング間隔Ｐにて検出し、検出した目標経路に対する実際の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）と当該変化量δ（θ１、θ２、ｚ）を検出したサンプリング間隔Ｐとの積の積算値Ｓｍを算出する。そして、算出したＳｍをｙとしてシステム評価を行う。条件Ａ1Ｂ2Ｃ1Ｄ1Ｅ2Ｆ2Ｇ3Ｈ3の実験番号「４」のデータを図１１に示す。図１０中、添え字Ｎ1，Ｎ2は、誤差を与えない場合（Ｎ１）と与える場合（Ｎ２）の実験結果のデータであることを示している。
【００４８】
続いて、図７に示された評価値Ｍと図１１に示されたｙとを用いて、ＳＮ比η及び感度Ｓを求める。まず、線形式Ｌ１，Ｌ２を求める。線形式Ｌ１，Ｌ２は、ＳＮ比η及び感度Ｓの導出に用いるものであって、図７に示された評価値Ｍと図１１に示されたｙの積の和である。
Ｌ１＝Ｍ１×ｙ１N1＋…＋Ｍｋ×ｙｋN1＋…＋Ｍｎ×ｙｎN1    …（４）
Ｌ２＝Ｍ１×ｙ１N2＋…＋Ｍｋ×ｙｋN2＋…＋Ｍｎ×ｙｎN2    …（５）
そして、図６に示された評価値Ｍ、図１０に示されたｙ及び線形式Ｌ１，Ｌ２により、ＳＮ比η及び感度Ｓを導出する。
【００４９】
導出過程の数式を以下に示すが、それぞれの数式の説明については省略する。詳細については、「品質工学計算法入門」矢野宏著：（財）日本規格協会発行、「品質工学応用講座  機械・材料・加工の技術開発」田口・矢野・河田他著：（財）日本規格協会発行、「品質工学応用講座  電子・電気の技術開発」田口・矢野・河田他著：（財）日本規格協会発行等を参照。
有効除数ｒ：
ｒ＝Ｍ１2＋Ｍ２2＋…Ｍｋ2＋…＋Ｍｎ2      …（６）
全変動ＳT（ｆ＝２ｎ）：
ＳT＝ｙ１N12＋…ｙｎN12＋ｙ１N22＋…＋ｙｎN22      …（７）
比例項の変動Ｓβ（ｆ＝１）：
Ｓβ＝（Ｌ１＋Ｌ２）2／（２ｒ）      …（８）
誤差因子の比例項の差の変動ＳN×β（ｆ＝１）：
ＳN×β＝（Ｌ１2＋Ｌ２2／ｒ）−Ｓβ      …（９）
誤差変動Ｓe（ｆ＝２ｎ−２）：
Ｓe＝ＳT−Ｓβ−ＳN×β      …（１０）
誤差分散Ｖe（ｆ＝２ｎ−２）：
Ｖe＝Ｓβ／（２ｎ−２）      …（１１）
誤差全体の分散ＶN（ｆ＝２ｎ−１）：
ＶN＝（Ｓe＋ＳN×β）／（２ｎ−１）      …（１２）
ＳＮ比η：
η＝１０ｌｏｇ（（Ｓβ−Ｖe）／（２ｒＶN））      …（１３）
感度Ｓ：
Ｓ＝１０ｌｏｇ（（Ｓβ−Ｖe）／（２ｒ））      …（１４）
以上の数式（４）〜（１４）を用いて、図１２に示されるように、実験番号１〜１８毎にＳＮ比η及び感度Ｓを求める。
【００５０】
実験番号１〜１８毎にＳＮ比η及び感度Ｓを求めると、直交表を用いて分析を進め、図１３に示されるＳＮ比ηの要因効果図と図１４に示される感度Ｓの要因効果図を得る。夫々の要因効果図は、図８に示された制御因子を横軸とし、ＳＮ比η、感度Ｓをそれぞれ縦軸としている。
【００５１】
本実施形態の場合、ＳＮ比ηについては大きい値の方が改善し、感度Ｓについては小さい値の方が改善する。
【００５２】
ＳＮ比ηが最適となる制御因子の水準組み合わせは、図１３から分かるように、Ａ1Ｂ1Ｃ1Ｄ3Ｅ3Ｆ2Ｇ1Ｈ1となり、この制御因子の水準組み合わせＡ1Ｂ1Ｃ1Ｄ3Ｅ3Ｆ2Ｇ1Ｈ1が最適条件となる。制御因子の水準組み合わせＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅには制御パラメータを割り付けているので、制御パラメータを設計最適化する指標となる。また、制御因子の水準組み合わせＦ，Ｇ，Ｈには構成部品を割り付けているので、構成部品の設計最適化の指標となる。このように、最適条件Ａ1Ｂ1Ｃ1Ｄ3Ｅ3Ｆ2Ｇ1Ｈ1は、制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定されることになる。
【００５３】
次に、最適条件Ａ1Ｂ1Ｃ1Ｄ3Ｅ3Ｆ2Ｇ1Ｈ1にて少なくとも２回実験を行う。実験結果を図１５に示す。図１５に示された実験データを用いて、上述した数式（４）〜（１４）に基づいてＳＮ比η及び感度Ｓを求める。これらのＳＮ比η及び感度Ｓが、最適条件Ａ1Ｂ1Ｃ1Ｄ3Ｅ3Ｆ2Ｇ1Ｈ1におけるＳＮ比及び感度となる。なお、数式（４），（５），（７）はそれぞれ下記数式に置き換えて用いる。
Ｌ１＝Ｍ１×ｙ１r1＋…＋Ｍｋ×ｙｋr1＋…＋Ｍｎ×ｙｎr1  …（１５）
Ｌ２＝Ｍ１×ｙ１r2＋…＋Ｍｋ×ｙｋr2＋…＋Ｍｎ×ｙｎr2  …（１６）
ＳT＝ｙ１r12＋…ｙｎr12＋ｙ１r22＋…＋ｙｎr22      …（１７）
信号因子（評価値）Ｍは図７に示されたものを用いる。
【００５４】
なお、ＳＮ比及び感度記憶部４１は、最適条件Ａ1Ｂ1Ｃ1Ｄ3Ｅ3Ｆ2Ｇ1Ｈ1におけるＳＮ比及び感度を記憶する。また、評価値記憶部３９は、図１５に示されたｒ１に対応する実験データｙ１r1〜ｙｎr1とｒ２に対応する実験データｙ１r2〜ｙｎr2のうち任意の一回の実験データとを記憶する。
【００５５】
再び、図４を参照する。変化量積算値算出部２７は、図６と同様にして、動作制御部１９により検出された目標経路に対するハンド部７の移動軌跡の変化量δ（θ１、θ２、ｚ）と所定のサンプリング間隔Ｐとの積の積算値Ｓｍを算出するものである。
【００５６】
ＳＮ比及び感度算出部２９は、変化量積算値算出部２７により算出された積算値Ｓｍと、評価値記憶部３９から読み出した評価値とに基づいて、実動作条件（出荷後における実動作）におけるＳＮ比及び感度を算出するものである。ＳＮ比及び感度算出部２９におけるＳＮ比及び感度を算出は、以下の手順にて行われる。
【００５７】
評価値記憶部３９に記憶されたｒ１に対応する実験データｙ１r1〜ｙｎr1とｒ２に対応する実験データｙ１r2〜ｙｎr2のうち任意の一回の実験データを読み出して、図１６に示されるように、実験データｙ１最〜ｙｎ最とする。変化量積算値算出部２７により算出された積算値Ｓｍ１〜Ｓｍｎを、図１６に示されるように、実験データｙ１現〜ｙｎ現とする。そして、図１６に示された実験データを用いて、上述した数式（４）〜（１４）に基づいてＳＮ比η及び感度Ｓを求める。これらのＳＮ比η及び感度Ｓが、実動作条件におけるＳＮ比及び感度となる。なお、数式（４），（５），（７）はそれぞれ下記数式に置き換えて用いる。
Ｌ１＝Ｍ１×ｙ１最＋…＋Ｍｋ×ｙｋ最＋…＋Ｍｎ×ｙｎ最  …（１８）
Ｌ２＝Ｍ１×ｙ１現＋…＋Ｍｋ×ｙｋ現＋…＋Ｍｎ×ｙｎ現  …（１９）
ＳT＝ｙ１最2＋…＋ｙｎ最2＋ｙ１現2＋…＋ｙｎ現2      …（２０）
信号因子（評価値）Ｍは図７に示されたものを用いる。
【００５８】
比較部３１は、ＳＮ比及び感度算出部２９により算出された実動作条件におけるＳＮ比及び感度と、ＳＮ比及び感度記憶部４１から読み出した最適条件におけるＳＮ比及び感度をそれぞれ比較するものである。実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との比較は、これらの差の絶対値を取ることで行われる。また、実動作条件における感度と最適条件におけるＳＮ比との感度は、これらの差の絶対値を取ることで行われる。
【００５９】
判定部３３は、比較部３１における比較結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合あるいは実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、産業用ロボット１が異常であると判定するものである。
【００６０】
制御パラメータ調整部３５は、判定部３３における判定結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合、ＳＮ比が大きくなるように所定の制御パラメータを調整し、実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、感度が所望の状態となるように上述した制御パラメータのうち所定の制御パラメータを調整するものである。
【００６１】
実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差の絶対値が第１所定値より小さいと共に、実動作条件における感度と最適条件における感度との差の絶対値が第２所定値より小さい場合、制御パラメータ調整部３５は、正常範囲内にあるとして、所定の制御パラメータの調整を行わない。
【００６２】
実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差の絶対値が第１所定値以上であり第３所定値（＞第１所定値）より小さい場合、制御パラメータ調整部３５は、ＳＮ比を大きくし得る所定の制御パラメータについて、ＳＮ比が大きくなるように調整を行う。
【００６３】
実動作条件における感度と最適条件における感度との差の絶対値が第２所定値以上であり第４所定値（＞第２所定値）より小さい場合、制御パラメータ調整部３５は、感度を所望の状態とし得る所定の制御パラメータについて、感度が所望の状態となる（たとえば、感度が小さくなる）ように調整を行う。
【００６４】
ここで、所定のパラメータについて説明する。所定の制御パラメータは、制御因子ごとに設定された水準及び誤差因子に対応する実験条件（たとえば、図１０に示されたＬ18直交表に示された１８通りの実験条件に誤差因子を加味した３６通りの実験条件）にしたがって行われた実験結果（図１３及び図１４に示された要因効果図）に基づいて予め決定されており、水準を変更した場合にＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となる制御パラメータである。
【００６５】
図１３に示された要因効果図から分かるように、制御因子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅのそれぞれ制御パラメータについて、制御因子Ａを水準２から水準１に近づける（図８より、移動速度を標準値にする）方向に調整する、制御因子Ｂを水準３から水準１に近づける（図８より、位置フィードバックゲインＫｐθ1を小にする）方向に調整する、制御因子Ｃを水準３から水準１に近づける（図８より、速度フィードバックゲインＫｖθ1を小にする）方向に調整する、また、制御因子Ｅを水準１から水準３に近づける（図８より、速度フィードバックゲインＫｖθ2を大にする）方向に調整する必要がある。
【００６６】
一方、図１４に示された要因効果図から分かるように、制御因子Ｄ〜Ｇのそれぞれ制御パラメータについて、制御因子Ｄを水準１から水準３に近づける（図７より、位置フィードバックゲインＫｐθ2を大にする）方向に調整する、制御因子Ｅを水準３から水準１に近づける（図８より、速度フィードバックゲインＫｖθ2を小にする）方向に調整する。
【００６７】
ここで、制御因子ＥだけがＳＮ比と感度とに影響を与える制御因子となっており、しかも相反する関係にある。この場合には、制御因子Ｅの速度フィードバックゲインＫｖθ2の水準１（小）と水準３（大）との中間値（たとえば、水準２（中）の値）をとる、あるいは、ＳＮ比と感度とのうちより抑制したい方の値を優先して調整することになる。
【００６８】
また、制御パラメータ調整部３５は、ＳＮ比が大きくなると共に感度が小さくなるように、上述した所定の制御パラメータを予め定められた量だけ調整する。所定の制御パラメータを調整する量は、たとえば出荷前段階において、各制御パラメータを図８において対応する制御因子の各水準間で変更し、各制御パラメータを変更したときのＳＮ比及び感度の変化を見て予め決定される。
【００６９】
報知部３７は、実動作条件におけるＳＮ比及び感度と最適条件におけるＳＮ比及び感度との差が上述した所定値よりも大きい別の所定値以上の場合、異常状態である旨を報知するものである。実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差の絶対値が上述した第３所定値以上である場合、報知部３７は、制御パラメータ調整部３５での制御パラメータの調整では異常に対応できないとして、使用者等によるメンテナンスの実施を促す警報を発する。また、実動作条件における感度と最適条件における感度との差の絶対値が上述した第４所定値以上である場合、報知部３７は、制御パラメータ調整部３５での制御パラメータの調整では異常に対応できないとして、使用者等によるメンテナンスの実施を促す警報を発する。
【００７０】
なお、制御パラメータ調整部３５にて所定の制御パラメータを調整した後に、再度産業用ロボット１を動作させてＳＮ比及び感度算出部２９にて実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出し、比較部３１での比較の結果、実動作条件におけるＳＮ比及び感度と最適条件におけるＳＮ比及び感度との差が上述した所定値（第１所定値、第２所定値）よりも大きい状態が継続する場合には、報知部３７は、使用者等によるメンテナンスの実施（構成部品の交換による修復）を促す警報を発する。
【００７１】
続いて、図１７及び図１８に示すフローチャートを参照しながら、上述した構成の制御装置１１の動作（制御方法）について説明する。なお、動作制御部１９における産業用ロボット１の動作制御については上述したように既知のものであり、ここでの説明を省略する。
【００７２】
まず、図１７に基づいて、積算値の算出動作について説明する。産業用ロボット１が動作制御部１９により制御に基づいて動作を開始すると、動作制御部１９は、ハンド部７の移動距離がサンプリング間隔Ｐに到達する毎に、目標経路に対する実際の移動軌跡の変化量を検出する（Ｓ１０１）。
【００７３】
そして、変化量積算値算出部２７は、動作制御部１９により検出された目標経路に対するハンド部７の移動軌跡の変化量と所定のサンプリング間隔との積の積算値を算出する（Ｓ１０３：変化量積算値算出ステップ）。本実施形態おいては、ハンド部７の移動距離がサンプリング間隔Ｐに到達する毎に積算値を算出し、データを記憶していく。
【００７４】
続いて、産業用ロボット１が動作中であるか否かを判断し（Ｓ１０５）、産業用ロボット１が動作中である場合（Ｓ１０５にて「ＹＥＳ」）、Ｓ１０１にリターンして、動作制御部１９による変化量の検出、変化量積算値算出部２７（変化量積算値算出ステップ）における積算値の算出及び記憶の各動作を繰り返す。一方、産業用ロボット１が動作中でない、すなわち停止した場合（Ｓ１０５にて「ＮＯ」）、変化量積算値算出部２７は、算出、記憶した積算値のデータをＳＮ比及び感度算出部２９に送出する（Ｓ１０７）。
【００７５】
続いて、図１８に基づいて、調整・報知動作について説明する。ＳＮ比及び感度算出部２９は、産業用ロボット１が停止して変化量積算値算出部２７から積算値のデータが送られると、当該データを受領する。そして、ＳＮ比及び感度算出部２９は、受領した積算値と評価値記憶部３９から読み出した評価値とに基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出する（Ｓ２０１：ＳＮ比及び感度算出ステップ）。ＳＮ比及び感度算出部２９（ＳＮ比及び感度算出ステップ）にて実動作条件におけるＳＮ比及び感度が算出されると、比較部３１は、ＳＮ比及び感度算出部２９（ＳＮ比及び感度算出ステップ）により算出された実動作条件におけるＳＮ比及び感度と、ＳＮ比及び感度記憶部４１から読み出した最適条件におけるＳＮ比及び感度をそれぞれ比較する（Ｓ２０３：比較ステップ）。
【００７６】
続いて、判定部３３は、比較部３１（比較ステップ）における比較結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度と最適条件におけるＳＮ比及び感度との差が所定値（第１所定値、第２所定値）以上の第１異常状態であるか否かを判断する（Ｓ２０５：判定ステップ）。第１異常状態である場合（Ｓ２０５にて「ＹＥＳ」）、すなわち実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上である、あるいは、実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上である場合、制御パラメータ調整部３５は、産業用ロボット１の動作を停止するように動作制御部１９に信号を送る（Ｓ２０７）。これにより、動作制御部１９は産業用ロボット１を停止させるように各アクチュエータ２１，２３，２５に制御信号を出力する。
【００７７】
そして、判定部３３は、実動作条件におけるＳＮ比及び感度と最適条件におけるＳＮ比及び感度との差が上述した所定値（第１所定値、第２所定値）よりも大きい別の所定値（第３所定値、第４所定値）以上の第２異常状態であるか否かを判断する（Ｓ２０９）。第２異常状態である場合（Ｓ２０９にて「ＹＥＳ」、すなわち実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第３所定値以上である、あるいは、実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第４所定値以上である場合、判定部３３は、報知部３７に対して異常状態である旨を報知するように信号を送り、報知部３７は異常状態である旨を報知する（Ｓ２１１：報知ステップ）。
【００７８】
一方、第２異常状態でない場合（Ｓ２０９にて「ＮＯ」）、すなわち実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上であり第３所定値より小さい、あるいは、実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上であり第４所定値より小さい場合、制御パラメータ調整部３５は、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように所定の制御パラメータを上述したようにして調整する（Ｓ２１３：制御パラメータ調整ステップ）。なお、制御パラメータの調整が終了すると、制御パラメータ調整部３５は、産業用ロボット１の動作を再開するように動作制御部１９に信号を送る。これにより、動作制御部１９は産業用ロボット１の動作を再開させるように各アクチュエータ２１，２３，２５に制御信号を出力する。
【００７９】
以上のように、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、変化量積算値算出部２７（変化量積算値算出ステップ）により動作制御部１９（変化量検出手段）で検出された変化量と所定のサンプリング間隔との積の積算値が算出され、ＳＮ比及び感度算出部２９（ＳＮ比及び感度算出ステップ）により変化量積算値算出部２７（変化量積算値算出ステップ）で算出された積算値と、予め設定された目標に基づいた評価値とに基づいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度が算出される。そして、比較部３１（比較ステップ）により、ＳＮ比及び感度算出部２９（ＳＮ比及び感度算出ステップ）で算出された実動作条件におけるＳＮ比及び感度と、少なくとも製品の動作状態を制御するための制御パラメータを含む制御因子について相互に異なった水準組み合わせと誤差因子とに基づいて設定された最適条件におけるＳＮ比及び感度とがそれぞれ比較される。その後、判定部３３（判定ステップ）により、比較部３１（比較ステップ）における比較結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値以上の場合あるいは実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値以上の場合、製品が異常であると判定される。このように、本発明によれば、リアルタイムで製品の異常が判定されることになり、製品の保守の頻度を抑制して保守のためのコスト、期間を低減することができる。
【００８０】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、予め設定された目標に基づいた評価値を記憶する評価値記憶部３９を更に備えており、ＳＮ比及び感度算出部２９（ＳＮ比及び感度算出ステップ）は、評価値記憶部３９に記憶された予め設定された目標に基づいた評価値を読み出して実動作条件におけるＳＮ比及び感度を算出している。これにより、それぞれにおいて、実動作条件におけるＳＮ比及び感度を適切に算出することができる。
【００８１】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、最適条件におけるＳＮ比及び感度を記憶するＳＮ比及び感度記憶部４１を更に備えており、比較部３１（比較ステップ）は、ＳＮ比及び感度記憶手段に記憶された最適条件におけるＳＮ比及び感度を読み出して実動作条件におけるＳＮ比及び感度と比較している。これにより、最適条件におけるＳＮ比及び感度と実動作条件におけるＳＮ比及び感度とを適切に比較することができる。
【００８２】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、判定部３３（判定ステップ）での判定結果に基づいて、製品が異常である場合、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように所定の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部３５（制御パラメータ調整ステップ）とを更に備えている。これにより、制御因子の最適化により製品の動作精度を高めることができる。また、リアルタイムで制御パラメータが自動的に調整されることから、製品の保守の頻度をより一層抑制して保守のためのコスト、期間を大幅に低減することができる。
【００８３】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、所定の制御パラメータは、制御因子ごとに設定された水準及び誤差因子に対応する実験条件にしたがって行われた実験結果に基づいて予め決定されており、水準を変更した場合にＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となる制御パラメータとされている。これにより、異常時に調整するための制御パラメータが適切に設定されることになる。
【００８４】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）において、制御パラメータ調整部３５（制御パラメータ調整ステップ）は、ＳＮ比が大きくなると共に感度が所望の状態となるように、所定の制御パラメータを予め定められた量だけ調整している。これにより、異常時の制御パラメータの調整を確実且つ適切に行うことができる。
【００８５】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、判定部３３（判定ステップ）での判定結果に基づいて、実動作条件におけるＳＮ比と最適条件におけるＳＮ比との差が第１所定値よりも大きい第３所定値以上の場合、異常状態である旨を報知し、実動作条件における感度と最適条件における感度との差が第２所定値よりも大きい第４所定値以上の場合、異常状態である旨を報知する報知部３７（報知ステップ）を更に備えている。これにより、所定の制御パラメータの調整にて対応できない異常状態を使用者等に対して確実に報知することができる。
【００８６】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、制御因子は、産業用ロボット１を構成する部品の機械的特性又は電気的特性を更に含んでいる。これにより、機械的特性又は電気的特性のばらつき、経時変化等を加味することによって、産業用ロボット１の動作精度をより一層高めることができる。
【００８７】
また、本実施形態の制御装置１１（制御方法）では、予め設定された目標に基づいた評価値は、当該目標に対する製品の動作の変化量を所定のサンプリング間隔にて検出し、検出された変化量と所定のサンプリング間隔との積の積算値とされている。これにより、評価値が適切に設定されることになる。
【００８８】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。本実施形態においては、出荷時検査等の出荷前に定められた目標経路に沿ってハンド部７を移動させて評価値Ｍ（信号因子）を得るようにしているが、出荷後においてティーチングされた目標経路に沿ってハンド部７を移動させて評価値Ｍ（信号因子）を得るようにしてもよい。この場合には、ハンド部７が移動した状態での移動軌跡が上記定められた目標経路に相当することとなる。また、評価値Ｍ（信号因子）はシミュレーション等によって得ることもできる。
【００８９】
また、ＳＮ比及び感度算出部２９については、ＳＮ比を算出する部分と感度を算出する部分とを機能的に分けて構成するようにしてもよい。また、ＳＮ比及び感度記憶部３９については、ＳＮ比を記憶する部分と感度を記憶する部分とを機能的に分けて構成するようにしてもよい。また、比較部３１については、ＳＮ比に関する比較を行う部分と感度に関する比較を行う部分とを機能的に分けて構成するようにしてもよい。また、動作制御部１９にて変化量の検出を行っているが、変化量検出手段を動作制御部１９とは別に構成するようにしてもよい。
【００９０】
また、本実施形態においては、本発明を産業用ロボット１の制御装置（制御方法）に適用した例を示したが、これ以外に、産業用機械、空調機器、発電機器等にも適用できる。
【００９１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、製品の保守の頻度を抑制して保守のためのコスト、期間を低減することが可能な製品の制御装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る産業用ロボットの構成を示す図である。
【図２】本発明の本実施形態に係る産業用ロボットにおけるリンクモデルを示す模式図である。
【図３】本発明の本実施形態に係る産業用ロボットにおけるＰＤ(Proportional+Derivative)フィードバック制御系を示すブロック図であり、（ａ）は第１アーム部に対するＰＤフィードバック制御系を、（ｂ）は第２アーム部に対するＰＤフィードバック制御系を、（ｃ）は把持部に対するＰＤフィードバック制御系を、それぞれ示している。
【図４】本発明の実施形態に係る産業用ロボットの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】変化量とサンプリング間隔との関係を示す図である。
【図６】各測定点における積算値の算出について説明するための図表である。
【図７】目標経路に基づいた評価値を説明するための図表である。
【図８】制御因子について説明するための図表である。
【図９】誤差因子について説明するための図表である。
【図１０】Ｌ18直交表を示す図表である。
【図１１】図９における実験番号４に関する実験データを示す図表である。
【図１２】図９における実験番号１〜１８に関するＳＮ比及び感度を示す図表である。
【図１３】ＳＮ比の要因効果図を示す図表である。
【図１４】感度の要因効果図を示す図表である。
【図１５】最適条件による実験データを示す図表である。
【図１６】図１５に示された実験データのうちの何れか一方の実験データと実動作条件による実験データとを示す図表である。
【図１７】本発明の実施形態に係る産業用ロボットの制御方法を説明するためのフローチャートであり、積算値算出動作を示す。
【図１８】本発明の実施形態に係る産業用ロボットの制御方法を説明するためのフローチャートであり、調整・報知動作を示す。
【符号の説明】
１…産業用ロボット、２…第１アーム部、３…第２アーム部、４…把持部、７…ハンド部、１１…制御装置、１３…第１回転角センサ、１５…第２回転角センサ、１７…直動変位センサ、１９…動作制御部、２１，２３，２５…アクチュエータ、２７…変化量積算値算出部、２９…ＳＮ比及び感度算出部、３１…比較部、３３…判定部、３５…制御パラメータ調整部、３７…報知部、３９…評価値記憶部、４１…ＳＮ比及び感度記憶部。
【図１】
0003641457.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003641457.tif 000009
【図６】
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【図７】
0003641457.tif 000011
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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