(57)【要約】【課題】  外力に倣って関節を動作させる倣い制御を遂行することができる多関節ロボットを提供する。【解決手段】  ロボット４は、６自由度のロボット本体７とロボット側制御器８とを備えている。ロボット側制御器８は、ロボット側制御部７５と、現在値検出部７２と、指令値出力部７３と、目標値設定部７４とを有している。ロボット側制御部７５は、入力される６つの制御変数に関する目標値に基づいてロボット本体７の各関節の動きを制御し、現在値検出部７２は、全ての制御変数の現在値を算出するようになっている。指令値出力部７３は、Ｚ座標値を除く残余の制御変数に関する指令値を目標値設定部７４に出力し、目標値設定部７４は、指令値出力部７３からの指令値と現在値との差分、及びＺ座標値の現在値の微分値を前記目標値に設定し、ロボット側制御部７５に出力する【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変位可能な複数の関節によって構成され、ｎ個（ｎ≧３）の制御変数を有するｎ自由度のロボット本体と、
前記ｎ個の制御変数に関する目標値を夫々入力することができ、且つ入力された前記目標値に基づいて前記ロボット本体の各関節の動きを制御する制御部と、
前記ｎ個の制御変数のうち少なくとも１つの所定の制御変数に関する現在値を検出する現在値検出部と、
前記ｎ個の制御変数のうち前記所定の制御変数を除く残余の制御変数に関する指令値を出力する指令値出力部と、
前記現在値検出部で検出される前記現在値に基づく値と前記指令値出力部から出力される前記指令値に基づく値とを前記目標値に設定し、前記制御部に入力する目標値設定部とを備える、多関節ロボット。
【請求項２】
前記現在値検出部は、ｎ個全ての前記制御変数に関する現在値を検出し、
前記指令値に基づく値は、前記指令値とそれに対応する前記制御変数に関する前記現在値との差分であり、
前記現在値に基づく値は、前記所定の制御変数に関する現在値の微分値である、請求項１に記載の多関節ロボット。
【請求項３】
前記複数の関節の変位量を夫々検出するための変位量検出器を備え、
前記現在値検出部は、前記変位量検出器で検出される前記複数の関節の各変位量に基づいて前記現在値を検出するように構成されている、請求項１又は２に記載の多関節ロボット。
【請求項４】
前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値を含んでおり、
前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、及び前記Ｚ座標値のうちの少なくとも１つの座標値である、請求項１又は２に記載の多関節ロボット。
【請求項５】
前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値並びにオイラー角の角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔを含んでおり、
前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、前記Ｚ座標値、前記角度Ｏ、前記角度Ａ、及び前記角度Ｔのうちの少なくとも１つの値である、請求項１又は２に記載の多関節ロボット。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の前記多関節ロボットであって、ワークを水平方向に移動させて搬送するための前記多関節ロボットと、
前記ワークを水平方向に移動可能に吊下げ、且つワークを昇降させる吊下げユニットを有する吊下げ装置とを備え、
前記所定の制御変数は、前記Ｚ座標値を含み、
前記所定の制御変数以外の残余の制御変数は、前記Ｘ座標値及び前記Ｙ座標値を含む、搬送システム。
【請求項７】
前記吊下げ装置は、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降量を検出するための昇降量検出器を備え、
前記現在値検出部は、前記昇降量検出器で検出されるワークの昇降量に基づいて前記Ｚ座標値の変化量を前記所定の制御変数に関する現在値として検出する、請求項６に記載の搬送システム。
【請求項８】
変位可能な複数の関節によって構成され、Ｘ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値を含むｎ個（ｎ≧３）の制御変数を有するｎ自由度のロボット本体と、前記ｎ個の制御変数に関する目標値を夫々入力することができ且つ入力された前記目標値に基づいて前記ロボット本体の各関節の動きを制御するロボット側制御部と、前記前記ｎ個の制御変数のうち少なくともＸ座標値及びＹ座標値に関する現在値を検出する現在値検出部と、前記ｎ個の制御変数のうち少なくともＸ座標値及びＹ座標値に関する指令値を出力する指令値出力部と、前記指令値と前記現在値との差分を前記Ｘ座標値及びＹ座標値に関する目標値として設定して前記ロボット側制御部に入力する目標値設定部とを有し、前記目標値に基づいて各関節を動かしてワークを水平方向に移動させて搬送する多関節ロボットと、
前記ワークを水平方向に移動可能に吊下げ且つワークを昇降させる吊下げユニットと、入力されるＺ座標値に関する指令値に基づいて前記吊下げユニットの動作を制御する昇降用制御部と、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降量を検出する昇降量検出器とを有する吊下げ装置とを備え、
前記目標値設定部は、前記昇降用制御部に入力されるＺ座標値の指令値と前記昇降量検出器で検出される前記ワークの昇降量との差分を前記Ｚ座標値に関する目標値として設定して前記ロボット側制御部に出力するように構成されている、搬送システム。
【請求項９】
変位可能な複数の関節によって構成され、ｎ個（ｎ≧３）の制御変数を有するｎ自由度のロボット本体と、前記ｎ個の制御変数に関する目標値を夫々入力することができ且つ入力された前記目標値に基づいて前記ロボット本体の各関節の動きを制御する制御部と、前記ｎ個の制御変数のうち少なくとも１つの所定の前記制御変数に関する現在値を検出する現在値検出部と、前記ｎ個の制御変数のうち前記所定の制御変数を除く残余の制御変数に関する指令値を出力する指令値出力部とを備える多関節ロボットの制御方法であって、
前記現在値検出部が前記所定の制御変数に関する現在値を検出する現在値検出工程と、
前記現在値検出部によって検出された前記現在値に基づく値と、前記指令値出力部から出力される前記指令値に基づく値が前記目標値として設定する目標値設定工程と、
前記目標値設定工程で設定された前記目標値に基づいて前記制御部が前記ロボット本体の各関節の動きを制御する関節動作制御工程とを有する、多関節ロボットの制御方法。
【請求項１０】
前記現在値検出部は、ｎ個全ての前記制御変数に関する現在値を検出し、
前記現在値検出工程では、ｎ個全ての前記制御変数に関する現在値が検出され、
前記目標値設定工程では、前記指令値とそれに対応する前記制御変数に関する前記現在値との差分を前記指令値に基づく値とし、前記所定の制御変数に関する現在値の微分値を前記現在値に基づく値とする、請求項９に記載の多関節ロボットの制御方法。
【請求項１１】
前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値を含んでおり、
前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、及び前記Ｚ座標値のうちの少なくとも１つの座標値である、請求項９又は１０に記載の多関節ロボットの制御方法。
【請求項１２】
前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値並びにロボット本体の姿勢であるオイラー角の角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔを含んでおり、
前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、前記Ｚ座標値、前記角度Ｏ、前記角度Ａ、及び前記角度Ｔのうちの少なくとも１つ所定の値である、請求項９又は１０に記載の多関節ロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の関数を有する多関節ロボット、それを備える搬送システム及び多関節ロボットの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを搬送したりワークに加工を施したりするための装置として、多関節ロボットが知られている。この多関節ロボットは、複数の関節を有し、それらの関節を動かすための複数のサーボモータを備えている。多関節ロボットは、例えばワークの目標位置が入力されると、その入力された目標位置と現在位置との偏差に応じてサーボモータの動作（トルク）を制御してワークを目標位置に移動させるようになっている。そのため、多関節ロボットは障害物に接触して阻まれてもワークを目標位置に移動させようとしてサーボモータのトルクをさらに増大させ、その結果ワークや多関節ロボット自身が損傷することがある。
【０００３】
そのような事態を避けるべく、特許文献１に記載されるロボットでは、サーボモータのトルクを決める際に目標位置と現在位置との偏差に予め設定されているループゲインを乗じている。特許文献１のロボットでは、このループゲインによってロボットのサーボ系の柔らかさを設定することができ、柔らかくすることによって障害物に接触して阻まれた際にサーボモータのトルクが増大しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１９２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ロボットの分野では、ロボット単体だけでワークを移動させるのではなくてクレーン等の別の装置や人と協同して移動させることが求められている。例えば、クレーンによって吊り上げられたワークをロボットで案内したり、逆にロボットで持上げたワークを人の案内によって動かすことが望まれている。
【０００６】
特許文献１のロボットでは、確かにサーボ系の柔らかさを設定できるようになっているが、目標値が入力されればその目標値に向かってワークを動かすようにトルクを発生させる。それ故、クレーンや人がワークを動かそうとすると、ロボットは、動かした方向と逆方向のトルクをサーボモータに発生させる。つまり、ワークなどに作用する外力に倣ってワークを動かすことができず、クレーン又は人とロボットとを協働させてワークを移動させることができない。
【０００７】
そこで、本発明は、外力に倣って関節を動作させる倣い制御を遂行することができる多関節ロボットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の多関節ロボットは、変位可能な複数の関節によって構成され、ｎ個（ｎ≧３）の制御変数を有するｎ自由度のロボット本体と、前記ｎ個の制御変数に関する目標値を夫々入力することができ、且つ入力された前記目標値に基づいて前記ロボット本体の各関節の動きを制御する制御部と、前記ｎ個の制御変数のうち少なくとも１つの所定の制御変数に関する現在値を検出する現在値検出部と、前記ｎ個の制御変数のうち前記所定の制御変数を除く残余の制御変数に関する指令値を出力する指令値出力部と、前記現在値検出部で検出される前記現在値に基づく値と前記指令値出力部から出力される前記指令値に基づく値とを前記目標値に設定し、前記制御部に入力する目標値設定部とを備えるものである。
【０００９】
本発明に従えば、ロボット本体に外力が作用すると、目標値として現在値が入力される制御変数に関してはその外力に倣ってロボット本体を動かし、それ以外の制御変数に関して外力に関わらず入力される指令値になるようにロボット本体を動かす制御を遂行させることができる。即ち、現在値が目標値として入力される制御変数に関しては倣い制御を遂行させ、指令値が目標値として入力される制御変数に関しては剛性制御を遂行させることができる。
【００１０】
上記発明において、前記現在値検出部は、ｎ個全ての前記制御変数に関する現在値を検出し、前記指令値に基づく値は、前記指令値とそれに対応する前記制御変数に関する前記現在値との差分であり、前記現在値に基づく値は、前記所定の制御変数に関する現在値の微分値であってもよい。
【００１１】
本発明に従えば、指令値と現在値の差分が目標値として入力されるので、指令値が入力される制御変数に関してフィードバック制御が遂行され、制御変数を精度良く目標値に近づけることができる。
【００１２】
上記発明において、前記複数の関節の変位量を夫々検出するための変位量検出器を備え、前記現在値検出部は、前記変位量検出器で検出される前記複数の関節の各変位量に基づいて前記現在値を検出するように構成されていてもよい。
【００１３】
本発明に従えば、現在値を正確に把握することができる。
【００１４】
上記発明において、前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値を含んでおり、前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、及び前記Ｚ座標値のうちの少なくとも１つの座標値であってもよい。
【００１５】
本発明に従えば、現在値として検出されるＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値のうちの所定の座標値について倣い制御を遂行させ、それらのうちの所定の値以外の残余の座標値については指令値通りの位置決め制御を遂行させることができる。例えば、現在値としてＺ座標値を検出させるようにすれば、ロボット本体に関して上下方向以外（即ち、前後左右方向）については指令値通りに位置決めされ、上下方向についてはロボット本体に作用する外力に応じて動かすことができる。
【００１６】
上記発明において、前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値並びにオイラー角の角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔを含んでおり、
前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、前記Ｚ座標値、前記角度Ｏ、前記角度Ａ、及び前記角度Ｔのうちの少なくとも１つの値であってもよい。
【００１７】
本発明に従えば、現在値として検出される前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、前記Ｚ座標値、前記角度Ｏ、前記角度Ａ、及び前記角度Ｔのうちの所定の値について倣い制御を遂行させ、それらのうちの所定の値以外の残余の値については指令値通りの剛性制御を遂行させることができる。例えば、現在値として角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔを検出させるようにすれば、ロボット本体に作用する外力に応じてロボット本体の姿勢を変更させることができる。
【００１８】
上記発明において、請求項４又は５に記載の前記多関節ロボットであって、ワークを水平方向に移動させて搬送するための前記多関節ロボットと、前記ワークを水平方向に移動可能に吊下げ、且つワークを昇降させる吊下げユニットを有する吊下げ装置とを備え、前記所定の制御変数は、前記Ｚ座標値を含み、前記所定の制御変数以外の残余の制御変数は、前記Ｘ座標値及び前記Ｙ座標値を含んでもよい。
【００１９】
本発明に従えば、ロボット本体の上下方向に動きに関してワークの昇降動作に倣わせることができる。他方、水平方向に関しては、目標値に対する位置決め精度を維持しつつワークの移動させることができる。即ち、ワークの上下方向の動きに対しては外力に対する倣い制御を遂行し、且つワークの水平方向の動きに対しては外力に左右されない位置決め制御を遂行させることができる。
【００２０】
上記発明において、前記吊下げ装置は、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降量を検出するための昇降量検出器を備え、前記現在値検出部は、前記昇降量検出器で検出されるワークの昇降量に基づいて前記Ｚ座標値の変化量を前記所定の制御変数に関する現在値として検出してもよい。
【００２１】
本発明に従えば、吊下げ装置の動作に倣ってロボット本体を動かすことができる。
【００２２】
本発明の搬送システムは、変位可能な複数の関節によって構成され、Ｘ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値を含むｎ個（ｎ≧３）の制御変数を有するｎ自由度のロボット本体と、前記ｎ個の制御変数に関する目標値を夫々入力することができ且つ入力された前記目標値に基づいて前記ロボット本体の各関節の動きを制御するロボット側制御部と、前記前記ｎ個の制御変数のうち少なくともＸ座標値及びＹ座標値に関する現在値を検出する現在値検出部と、前記ｎ個の制御変数のうち少なくともＸ座標値及びＹ座標値に関する指令値を出力する指令値出力部と、前記指令値と前記現在値との差分を前記Ｘ座標値及びＹ座標値に関する目標値として設定して前記ロボット側制御部に入力する目標値設定部とを有し、前記目標値に基づいて各関節を動かしてワークを水平方向に移動させて搬送する多関節ロボットと、前記ワークを水平方向に移動可能に吊下げ且つワークを昇降させる吊下げユニットと、入力されるＺ座標値に関する指令値に基づいて前記吊下げユニットの動作を制御する昇降用制御部と、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降量を検出する昇降量検出器とを有する吊下げ装置とを備え、前記目標値設定部は、前記昇降用制御部に入力されるＺ座標値の指令値と前記昇降量検出器で検出される前記ワークの昇降量との差分を前記Ｚ座標値に関する目標値として設定して前記ロボット側制御部に出力するように構成されているものである。
【００２３】
本発明に従えば、ロボット本体の上下方向に動きに関してワークの昇降動作に倣わせることができる。他方、水平方向に関しては、目標値に対する位置決め精度を維持しつつワークの移動させることができる。即ち、ワークの上下方向の動きに対しては外力に対する倣い制御を遂行し、且つワークの水平方向の動きに対しては外力に左右されない位置決め制御を遂行させることができる。
【００２４】
本発明の多関節ロボットの制御方法は、変位可能な複数の関節によって構成され、ｎ個（ｎ≧３）の制御変数を有するｎ自由度のロボット本体と、前記ｎ個の制御変数に関する目標値を夫々入力することができ且つ入力された前記目標値に基づいて前記ロボット本体の各関節の動きを制御する制御部と、前記ｎ個の制御変数のうち少なくとも１つの所定の前記制御変数に関する現在値を検出する現在値検出部と、前記ｎ個の制御変数のうち前記所定の制御変数を除く残余の制御変数に関する指令値を出力する指令値出力部とを備える多関節ロボットの制御方法であって、前記現在値検出部が前記所定の制御変数に関する現在値を検出する現在値検出工程と、前記現在値検出部によって検出された前記現在値に基づく値と、前記指令値出力部から出力される前記指令値に基づく値が前記目標値として設定する目標値設定工程と、前記目標値設定工程で設定された前記目標値に基づいて前記制御部が前記ロボット本体の各関節の動きを制御する関節動作制御工程とを有する方法である。
【００２５】
本発明に従えば、ロボット本体に外力が作用すると、現在値が目標値として入力される制御変数に関してはその外力に倣ってロボット本体を動かし、それ以外の制御変数に関して外力に関わらず入力される指令値になるようにロボット本体を動かす制御を遂行させることができる。即ち、現在値が目標値として入力される制御変数に関しては倣い制御を遂行させ、指令値が目標値として入力される制御変数に関しては剛性制御を遂行させることができる。
【００２６】
上記発明において、前記現在値検出部は、ｎ個全ての前記制御変数に関する現在値を検出し、前記現在値検出工程では、ｎ個全ての前記制御変数に関する現在値が検出され、前記目標値設定工程では、前記指令値とそれに対応する前記制御変数に関する前記現在値との差分を前記指令値に基づく値とし、前記所定の制御変数に関する現在値の微分値を前記現在値に基づく値としてもよい。
【００２７】
本発明に従えば、指令値と現在値の差分が目標値として入力されるので、指令値が入力される制御変数に関してフィードバック制御が遂行され、制御変数を目標値に精度良く近づけることができる。
【００２８】
上記発明において、前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値を含んでおり、前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、及び前記Ｚ座標値のうちの少なくとも１つの座標値であってもよい。
【００２９】
本発明に従えば、現在値として検出される前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、及び前記Ｚ座標値のうちの所定の座標値について倣い制御を遂行させ、それらのうちの所定の値以外の残余の座標値については指令値通りの位置決め制御を遂行させることができる。例えば、現在値としてＺ座標値を検出させるようにすれば、ロボット本体に関して上下方向以外については指令値通りに位置決め及び姿勢決めされ、上下方向についてはロボット本体に作用する外力に応じて動かすことができる。
【００３０】
上記発明において、前記ｎ個の制御変数は、ＸＹＺ座標系のＸ座標値、Ｙ座標値、及びＺ座標値並びにロボット本体の姿勢であるオイラー角の角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔを含んでおり、前記所定の制御変数は、前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、前記Ｚ座標値、前記角度Ｏ、前記角度Ａ、及び前記角度Ｔのうちの少なくとも１つ所定の値であってもよい。
【００３１】
本発明に従えば、現在値として検出される前記Ｘ座標値、前記Ｙ座標値、前記Ｚ座標値、前記角度Ｏ、前記角度Ａ、及び前記角度Ｔのうちの所定の値について倣い制御を遂行させ、それらのうちの所定の値以外の残余の値については指令値通りの位置決め制御及び姿勢決め制御を遂行させることができる。例えば、現在値として角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔを検出させるようにすれば、ロボット本体に関して指令値通りに位置決めしつつ、姿勢についてはロボット本体に作用する外力に応じて変更することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、外力に倣って関節を動作させる倣い制御を遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態の搬送システムを示す斜視図である。
【図２】図１の搬送システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図１の搬送システムが実行する搬送動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】図２に示す各制御器における信号伝達のありさまを示すブロック線図である。
【図５】図１の搬送システムによりワークを搬送している状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態の搬送システムの構成示すブロック図である。
【図７】図６の搬送システムの各制御器における信号伝達のありさまを示すブロック線図である。
【図８】本発明の第３実施形態の搬送システムを示す斜視図である。
【図９】図８の搬送システムの搬送システムの構成示すブロック図である。
【図１０Ａ】図８の搬送システムのロボット側制御器における信号伝達のありさまを示すブロック線図である。
【図１０Ｂ】図８の搬送システムの吊下げ用制御器における信号伝達のありさまを示すブロック線図である。
【図１１】図８の搬送システムによってワークを持ち上げて傾けた状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の搬送システムの各制御器における信号伝達のありさまを示すブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る実施形態の搬送システムについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、以下に説明する方向に限定するものではない。また、以下に説明する搬送システムは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。即ち、各実施形態の１つ１つの構成を削除したり組み合わせたりして別の実施形態を形成してもよい。
【００３５】
＜第１実施形態＞
［搬送システム］
図１を参照すると、搬送システム１は、ケーシング等の金属部品、成型前の金属素材、及び金属部品を製造するための金型等の重量ワークを搬送するためのシステムである。なお、搬送システム１の搬送対象は、重量ワークに限定されず、百キロ以下のワークであってもよい。以下では、搬送対象を単にワーク２と称する。この搬送システム１は、吊下げ装置３と、ロボット４とを備えており、吊下げ装置３とロボット４とを協働させてワーク２を搬送するようになっている。
【００３６】
［吊下げ装置］
吊下げ装置３は、ワーク２を吊下げて昇降させる吊下げ装置本体５と、吊下げ装置本体５の動きを制御する吊下げ側制御器６とを備えている。吊下げ装置本体５は、支持機構１０と、昇降ユニット１５と、吊下げ機構１６とを備えており、支持機構１０は、基台１１と支柱部材１２と２つのアーム１３，１４とを有している。基台１１は、床や台枠等に固定されており、基台１１の上には、支柱部材１２が立設されている。支柱部材１２は、基台１１から上方に延びており、支柱部材１２の上端部には、基端側アーム１３が設けられている。基端側アーム１３は、その基端部が支柱部材１２に設けられている。基端側アーム１３は、支柱部材１２に対して垂直軸であるＬ１軸を中心に回動自在に構成されており、基端側アーム１３の先端部には、先端側アーム１４が設けられている。先端側アーム１４もまた、その基端部が基端側アーム１３に対してＬ２軸を中心に回動自在に構成されている。なお、Ｌ２軸は、Ｌ１軸に平行且つＬ１軸と異なる垂直軸である。このように回動する先端側アーム１４には、その先端部に昇降ユニット１５が設けられている。
【００３７】
昇降ユニット１５は、サーボモータ１５ａと、減速機１５ｂと、巻取ドラム１５ｃとを含んでいる。サーボモータ１５ａは、後で詳述する吊下げ機構１６の駆動源として用いられており、吊下げ機構１６の高さ位置を位置制御するように構成されている。また、サーボモータ１５ａには、図２に示すエンコーダ１５ｄが取り付けられており、エンコーダ１５ｄによってサーボモータ１５ａの回動量に基づくエンコーダ信号を出力するようになっている。このように構成されているサーボモータ１５ａには、図１に示すように減速機１５ｂを介して巻取ドラム１５ｃが取り付けられており、巻取ドラム１５ｃには吊下げ機構１６が設けられている。吊下げ機構１６は、吊下げワイヤ１７と、取付機構１８とを有している。吊下げワイヤ１７は、本体部１７ａと４つの分岐部１７ｂとを有している。本体部１７ａは、その上端を含む部分が巻取ドラム１５ｃに巻き付けられ、残余部分が巻取ドラム１５ｃから垂れ下がっている。本体部１７ａの下端部分には、４つの分岐部１７ｂが繋がっている。４つの分岐部１７ｂは、枝分かれするように本体部１７ａの下端部分から四方に延びており、各分岐部１７ｂの下端部分には、取付部である取付機構１８が連結されている。
【００３８】
取付機構１８は、本体１８ａと４つの取付具１８ｂとを有している。本体１８ａは、例えば、磁性材料から成る大略矩形状の板状部材であり、その上面の四隅に分岐部１７ｂの下端部分が夫々連結されている。これら４つの分岐部１７ｂは略同じ長さに形成されており、本体１８ａの姿勢は略水平に保たれている。また、本体１８ａの下面には、四隅に取付具１８ｂが夫々固定されている。取付具１８ｂは、例えばアイボルト（吊ボルト）、フック、クランプ又は電磁ソレノイドによって構成される器具であり、ワーク２に着脱可能に構成されている。なお、本実施形態では、取付具１８ｂは、与える信号によって電磁吸着のオン及びオフを切替えることができる電磁ソレノイドによって構成されている。この取付具１８ｂは、サーボモータ１５ａ及びエンコーダ１５ｄと共に吊下げ側制御器６に電気的に接続されており、それらの動きが吊下げ側制御器６によって制御されている。
【００３９】
吊下げ側制御器６は、記憶部６１、吊下げ位置検出部６２、及び吊下げ側制御部６３を有している。記憶部６１は、吊下げ装置本体５を動作させるための様々な動作プログラム及び情報が記憶されている。吊下げ位置検出部６２には、エンコーダ１５ｄからのエンコーダ信号が入力されるようになっている。吊下げ位置検出部６２は、入力されるエンコーダ信号に基づいてサーボモータ１５ａの回動量を検出し、このサーボモータ１５ａの回動量に基づいて吊下げられているワーク２の吊下げ位置（Ｚ座標値）を算出するようになっている。また、吊下げ位置検出部６２は、検出された回動量を吊下げ側制御部６３に出力するようになっている。
【００４０】
吊下げ側制御部６３は、記憶部６１に記憶される動作プログラムに基づいて動作し、後述するロボット側制御器８から入力される吊下げ位置指令値と吊下げ位置検出部６２で検出された回動量に基づいてサーボモータ１５ａの回動動作をフィードバック制御するように構成されている。また、吊下げ側制御部６３は、ロボット側制御器８から入力される指令に基づいて取付具１８ｂに与える信号のオン及びオフを切替えてワーク２に対する取付具１８ｂの吸着及び離脱を切替えるように構成されている。
【００４１】
このように構成されている吊下げ装置３は、取付具１８ｂをワーク２に接触させるようにして配置し、吊下げ側制御部６３から取付具１８ｂに信号を与えることによって取付具１８ｂをワーク２に取付けることができる。また、吊下げ装置３は、吊下げ側制御部６３がサーボモータ１５ａを動かして吊下げワイヤ１７を巻き取ることによって、取付具１８ｂに取付けられたワーク２持ち上げるようになっている。更に、吊下げ装置３は、サーボモータ１５ａを動かして吊下げワイヤ１７を巻き戻すことによって吊下げているワーク２を下降させて床や台等に降ろすことができるようになっている。
【００４２】
また、吊下げ装置３では、基端側アーム１３が支柱部材１２に対して自由に動くように回動自在に構成され、且つ先端側アーム１４が基端側アーム１３に対して自由に動くように回動自在に構成されている。従って、吊下げ装置３の基端側アーム１３及び先端側アーム１４は、取付機構１８の水平方向の動きに追従して動くようになっている。これにより、吊下げ装置３は、取付機構１８を水平方向に動かすことでワーク２を所定位置まで移動させることができるようになっておいる。そして、取付機構１８を水平方向に案内して移動させる装置としてロボット４が用いられている。
【００４３】
［ロボット］
多関節ロボットであるロボット４は、ワーク２を動かすためのロボット本体７と、ロボット本体７の動作を制御するロボット側制御器８を備えている。ロボット本体７は、いわゆる垂直多関節ロボットであり、本実施形態では６つの自由度を有する６軸ロボットが採用されている。ロボット本体７は、基台２０と５つのアーム２１〜２５と手首先端部２６を備えている。基台２０は、床や台枠等に固定されており、基台２０の上には第１アーム２１が設けられている。第１アーム２１は、基台２０に対して垂直軸であるＲ軸を中心に回動可能に構成されている。第１アーム２１の上部には、第２アーム２２が設けられており、第２アーム２２は第１アーム２１に対して水平軸であるＬ軸を中心に前後方向に揺動可能に構成されている。第２アーム２２の上部には、第３アーム２３が設けられており、第３アーム２３は第２アーム２２に対してＵ軸を中心に回動可能に構成されている。ここでＵ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸とは異なる水平軸である。
【００４４】
第３アーム２３の先端部には、第４アーム２４が設けられており、第４アーム２４は第３アーム２３に対してＳ軸を中心に回動するように構成されている。ここでＳ軸は、Ｕ軸に直交し、且つ第４アーム２４の軸に一致する軸である。また、第４アーム２４の先端部には、第５アーム２５が設けられており、第５アーム２５は、第４アーム２４に対してＢ軸を中心に回動するように構成されている。ここでＢ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸及びＵ軸と異なる水平軸である。更に第４アーム２４の先端部には、大略円柱状の手首先端部２６が設けられている。
【００４５】
手首先端部２６は、手首先端部２６の軸線であるＴ軸がＢ軸と直交するように第４アーム２４に取り付けられており、第４アーム２４に対してＴ軸を中心に回動可能に構成されている。このように回動する手首先端部２６の先端部には、保持具２７が取り付けられており、保持具２７は、吊下げ装置３の取付機構１８の本体１８ａを保持可能に構成されている。案内具である保持具２７は、例えばフック、アイボルト（吊ボルト）、又はハンドで構成されている。なお、本実施形態において、保持具２７は、電磁ソレノイドによって構成されており、電磁ソレノイドに電流（信号）を与えて励磁させることで磁性材料から成る取付機構１８の本体１８ａを電磁吸着して取付機構１８を介してワーク２を保持するようになっている。
【００４６】
このようにして構成されるロボット本体７は、前述の通り６自由度のロボットとして構成されており、６つの制御変数を有している。６つの制御変数には、位置に関する３つの変数と、姿勢に関する３つの変数が含まれており、本実施形態では、位置に関する３つの変数として手首先端部２６の先端の座標値であるＸ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値が用いられている。また、姿勢に関する３つの変数としては、手首先端部２６の先端の姿勢である角度Ｏ、角度Ａ及び角度Ｔ（オイラー角）が用いられている。そして、手首先端部２６の先端の位置及び姿勢を変えるべく、ロボット本体７には、図２に示すように第１乃至第５駆動モータ３１〜３５及び手首先端部駆動モータ３６が備わっている。
【００４７】
駆動モータ３１〜３６は、各アーム２１〜２５及び手首先端部２６に夫々対応させて設けられており、各アーム２１〜２５及び手首先端部２６を対応する軸まわりに夫々回動又は揺動させるように構成されている。また、各駆動モータ３１〜３６には、それらの回動量を検出するためのエンコーダ５１〜５６が対応させて夫々設けられており、エンコーダ５１〜５６は、各駆動モータ３１〜３６の回動量に応じたエンコーダ信号を出力するようになっている。これら駆動モータ３１〜３６及びエンコーダ５１〜５６は、保持具２７と共にロボット側制御器８に電気的に接続されており、それらの動きがロボット側制御器８によって制御されている。
【００４８】
図２に示すように、ロボット側制御器８は、記憶部７１と、現在値検出部７２と、指令値出力部７３、目標値設定部７４と、ロボット側制御部７５とを有している。記憶部７１は、ロボット本体７を動作させるための様々な動作プログラム及び情報が記憶されている。現在値検出部７２には、エンコーダ５１〜５６からのエンコーダ信号が入力されるようになっており、現在値検出部７２は、入力されるエンコーダ信号に基づいて各駆動モータ３１〜３６の回動量を検出するようになっている。また、現在値検出部７２は、検出した回動量を座標変換して手首先端部２６の先端の現在の位置（Ｘ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値）及び姿勢（角度Ａ、角度Ｏ及び角度Ｔ）を算出し、算出した現在値（Ｘ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値並びに角度Ａ、角度Ｏ及び角度Ｔ）を目標値設定部７４に出力するようになっている。
【００４９】
指令値出力部７３は、記憶部７１に記憶されている動作プログラムに基づいてワーク２の吊下げ位置に関する指令値及び各制御変数の指令値を作成し、その指令値を目標値設定部７４に出力するようになっている。目標値設定部７４は、指令値出力部７３からの指令値及び現在値検出部７２からの現在値に基づいて各制御変数の目標値を設定し、ロボット側制御部７５に夫々出力するようになっている。
【００５０】
また、ロボット側制御部７５は、目標値設定部７４から入力される６つの目標値に基づいて駆動モータ３１〜３６の動きを制御してロボット４を動作させるように構成されている。また、ロボット側制御部７５は、現在値検出部７２で検出された回動量に基づいて駆動モータ３１〜３６のうごきをフィードバック制御するようになっている。更に、ロボット側制御部７５は、保持具２７に信号を出力できるように構成されており、動作プログラムに基づいて保持具２７への信号を出力して取付機構１８の着脱を切替えられるように構成されている。
【００５１】
このように構成されている搬送システム１では、吊下げ装置３とロボット４とを協働させてワーク２を搬送するようになっている。吊下げ装置本体５は、基本的にワーク２を持ち上げ又は降ろす昇降作業を担っている。そのため。吊下げ装置本体５では、基端側アーム１３が支柱部材１２に対して自由に動くように回動自在に構成されており、昇降ユニット１５を前後左右方向に自由に動かせるようになっている。また、ロボット４は、基本的にワーク２の前後左右方向（即ち、水平方向）に案内する案内作業を担っている。そのため、ロボット４では、水平方向の手首先端部２６の動きに対して剛性制御が遂行されている。他方、上下方向の手首先端部２６の動きは、吊下げ装置３によるワーク２の昇降動作に倣って動くように倣い制御を遂行するようになっている。即ち、ロボット側制御部７５は、手首先端部２６の上下方向以外の位置及び姿勢が指令値に応じた位置及び姿勢になるようにロボット本体７の動きを制御し、他方上下方向には、手首先端部２６が自由に動かせる（つまり、高さを自由に変える）ようになっている。搬送システム１では、このような剛性制御及び倣い制御を遂行することで、吊下げ装置３とロボット４とを協働させてワーク２を搬送させている。以下では、搬送作業を遂行するための搬送処理を図３及び図４を参照しながら更に詳しく説明する。
【００５２】
［搬送処理］
搬送システム１では、吊下げ装置本体５の取付機構１８がワーク２に取付けられ、更にロボット本体７の保持具２７が取付機構１８に取付けられると搬送処理が始まり、ロボット４及び吊下げ装置３が各々の制御処理を同時並行して遂行する。以下では、ロボット４の制御処理をまず説明し、その次に吊下げ装置３の制御処理を説明する。ロボット４の制御処理が始まると、現在値検出工程（ステップＳ１）が遂行される。
【００５３】
現在値検出工程では、現在値検出部７２が手首先端部２６の全ての制御変数に関する現在値を検出する。図４を参照して具体的に説明すると、現在値検出部７２は、エンコーダ５１〜５６からのエンコーダ信号によって検出した回動量θ1fbk〜θ6fbkを座標変換行列を用いて手首先端部２６の現在値に順変換する。このようにして現在値Ｏfbk，Ａfbk，Ｔfbk，Ｘfbk，Ｙfbk，Ｚfbkが算出されると、目標値設定工程（ステップＳ２）が遂行される。
【００５４】
目標値設定工程では、指令値出力部７３からの指令値と現在値検出部７２からの現在値とに基づいて目標値を目標値設定部７４が設定する。ここで、目標値とは、ロボット側制御部７５に入力する目標値であって、６つの制御変数に夫々対応させて設定される。目標値の設定方法について具体的に説明すると、目標値設定部７４は、まずＺ座標値（所定の制御変数）以外の制御変数（Ｘ座標値、Ｙ座標値、角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔ）に関して、指令値出力部７３からの指令値Ｏcom，Ａcom，Ｔcom，Ｘcom，Ｙcomと現在値検出工程で検出された各々の現在値Ｏfbk，Ａfbk，Ｔfbk，Ｘfbk，Ｙfbkとの差分を算出する。そして、目標値設定部７４は、算出された差分をＺ座標値以外の制御変数に関する目標値Ｏerr，Ａerr，Ｔerr，Ｘerr，Ｙerrとして設定し、それをロボット側制御部７５に入力する。また、目標値設定部７４は、現在値検出工程で検出された現在値Ｚfbkを微分演算し、演算された微分値ＺｄをＺ座標値に関する目標値として設定し、それをロボット側制御部７５に入力する。このようにして全て目標値が設定されてロボット側制御部７５に入力されると、各軸変換工程（ステップＳ３）が遂行される。
【００５５】
各軸変換工程では、ロボット側制御部７５が入力された目標値に基づいて各駆動モータ３１〜３６の目標角速度（角変位量θ1〜θ6の微分値）を算出する。ここでは、目標値が制御変数の差分又は微分値であるので、ヤコビ行列を用いて目標値を逆変換して各駆動モータ３１〜３６の目標角速度を算出する。目標角速度が算出されると、次に関節動作制御工程（ステップＳ４）が遂行される。
【００５６】
関節動作制御工程では、算出された目標角速度に応じて各駆動モータ３１〜３６に流すべき電流をロボット側制御部７５が算出し、算出された電流Ｉcom１〜Ｉcom６）を各駆動モータ３１〜３６に流して駆動モータ３１〜３６を速度制御する。速度制御している間、現在値検出部７２がエンコーダ５１〜５６からのエンコーダ信号に基づいて各駆動モータ３１〜３６の回動量θ1fbk〜θ6fbkを検出している。検出された回動量θ1fbk〜θ6fbkはロボット側制御部７５に出力されており、ロボット側制御部７５は、この回動量θ1fbk〜θ6fbkの微分値に基づいて駆動モータ３１〜３６をフィードバック制御している。フィードバック制御を遂行すると、再び現在値検出工程に戻り、検出された回動量θ1fbk〜θ6fbkに基づいて現在値Ｏfbk，Ａfbk，Ｔfbk，Ｘfbk，Ｙfbk，Ｚfbkを算出する。
【００５７】
このようなロボット４による制御処理と吊下げ側制御器６の制御処理とは、同時に遂行され、制御処理が開始されると、吊下げ位置検出工程（ステップＳ１１）が遂行される。吊下げ位置検出工程では、ワーク２の吊下げ位置を検出する。具体的には、吊下げ位置検出部６２がエンコーダ１５ｄからのエンコーダ信号により検出されたサーボモータ１５ａの回動量θfbkを検出する。サーボモータ１５ａの回動量θｆｂｋを検出すると、目標値設定工程（ステップＳ１２）が遂行される。
【００５８】
目標値設定工程では、指令値出力部７３からの吊下げ位置に関する指令値をサーボモータ１５ａの回動量に関する指令値θcomに換算し、換算された指令値θcomと吊下げ位置検出部６２で検出されるサーボモータ１５ａの回動量θfbkとの差分を吊下げ側制御部６３が算出し、その差分である目標昇降速度θerrを目標値（即ち、目標昇降速度）に設定する。目標値が設定されると、昇降制御工程（ステップＳ１３）が遂行される。昇降制御工程では、算出された目標昇降速度に応じてサーボモータ１５ａに流すべき電流Ｉcomθを吊下げ側制御部６３が算出し、算出された電流Ｉcomθをサーボモータ１５ａに流してサーボモータ１５ａを速度制御する。速度制御している間、吊下げ位置検出部６２は、エンコーダ１５ｄからのエンコーダ信号に基づいてサーボモータ１５ａの回動量θfbkを検出している。検出された回動量θfbkは吊下げ側制御部６３に入力され、吊下げ側制御部６３は、検出された回動量θfbkの微分値に基づいてサーボモータ１５ａをフィードバック制御している。フィードバック制御を遂行すると、再び吊下げ位置検出工程に戻り、検出された回動量θfbkに基づいて吊下げ位置ＺＷを検出する。
【００５９】
このような搬送処理を遂行する搬送システム１では、ロボット側制御部７５のＺ座標値に関する目標値Ｚｄとして、現在値検出部７２で検出されるＺ座標値に基づく値（具体的には、Ｚ座標値の微分値）が入力されている。そのため、図５に示すように吊下げ装置３によってワーク２が持ち上げられてワーク２の高さが変わると、ロボット側制御部７５は、その高さの変化に合わせて各駆動モータ３１〜３６を動かす。つまり、上下方向の成分を含む外力が手首先端部２６に作用すると、ロボット側制御器８は、外力の上下方向の成分に倣って手首先端部２６を動かすことができる。他方、Ｚ座標値以外の制御関数に関する目標値が各々の制御関数に関する指令値に基づく値（具体的には、指令値と現在値との差分）が入力されるので、ロボット側制御部７５は、外力の有無に関わらず首先端部２６の制御変数（前後方向の位置及び姿勢）が指令値になるように各駆動モータ３１〜３６を動かすことができる。
【００６０】
このようにロボット側制御器８は、上下方向の位置（即ち、高さ）に関して吊下げ装置本体５の昇降動作に倣って動かす倣い制御を遂行し、高さ以外の位置及び姿勢に関して外力に関わらず指令値に精度良く近づける剛性制御を遂行する。これにより、吊下げ装置３から受ける外力によって変えられたワークの高さに応じて手首先端部２６の高さを変えつつ、前後左右方向に精度よく案内することができる。また、吊下げ装置３によって制御される上下方向の位置に対してロボット４がコンプライアンス制御を実行するので、搬送システム１のように吊下げ装置３とロボット４とを協働させてワーク２を搬送する場合でも吊下げ装置３及びロボット４の動きを同期制御せず、且つそれらが破損することなくワーク２を昇降させて水平方向に移動させることができる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の搬送システム１Ａは、第１実施形態の搬送システム１と構成が類似している。以下では、第２実施形態の搬送システム１Ａの構成については、第１実施形態の搬送システム１と異なる点について主に説明し、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。なお、以下で説明する第３及び第４実施形態についても同様である。
【００６２】
図６に示すように、第２実施形態の搬送システム１Ａは、吊下げ装置３Ａ及びロボット４Ａを備えており、吊下げ装置３Ａは、吊下げ装置本体５と吊下げ側制御器６Ａとを備えている。吊下げ側制御器６Ａは、記憶部６１、吊下げ位置検出部６２及び吊下げ側制御部６３Ａを有しており、吊下げ側制御部６３Ａは、算出した差分（具体的には、換算された指令値θcomと吊下げ位置検出部６２で検出されるサーボモータ１５ａの回動量θfbkとの差分）をロボット側制御器８Ａに出力するようになっている。
【００６３】
ロボット４Ａのロボット側制御器８Ａは、記憶部７１、現在値検出部７２，指令値出力部７３、目標値設定部７４Ａ、及びロボット側制御部７５を有しており、目標値設定部７４には吊下げ側制御部６３Ａからの差分が入力されるようになっている。目標値設定部７４Ａは、図７に示すように入力された差分をＺ座標値に関する目標値として設定し、それをロボット側制御部７５に入力するようになっている。つまり、目標値設定部７４Ａは、目標値設定工程において吊下げ側制御部６３Ａからの差分をＺ座標値に関する目標値に設定する。
【００６４】
このように構成される搬送システム１Ａでは、第１実施形態の搬送システム１と同様にロボット側制御器８が高さに関して倣い制御を遂行し、前後左右の位置及び姿勢に関して剛性制御を遂行する。そして、搬送システム１Ａは、第１実施形態の搬送システム１と同様の作用効果を奏する。
【００６５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の搬送システム１Ｂは、吊下げ装置３Ｂ及びロボット４Ｂを備えている。吊下げ装置３Ｂは、図８に示すように吊下げ装置本体５Ｂを備え、吊下げ装置本体５Ｂは、昇降ユニット１５Ｂを備えている。昇降ユニット１５Ｂは、大略＋字状の支持具４０を有しており、支持具４０は、２つの棒状部材４０ａ，４０ｂによって構成されている。２つの棒状部材４０ａ，４０ｂは、互いに直交するように配置されており、支持具４０は、２つの棒状部材４０ａ，４０ｂが直交する点である中心点が先端側アーム１４の先端部に回動自在に取り付けられている。このようにして先端側アーム１４に取付けられている２つの棒状部材４０ａ，４０ｂの長手方向の両端部には、昇降機構４１〜４４が夫々設けられている。
【００６６】
各昇降機構４１〜４４は、第１実施形態の昇降ユニット１５と同様の構成を夫々有しており、その巻取ドラム１５ｃに吊下げワイヤ１７Ｂが巻き付けられている。吊下げ部である吊下げワイヤ１７Ｂは、巻取ドラム１５ｃから垂れ下がっており、吊下げワイヤ１７Ｂの下端部分は、取付機構１８の本体１８ａ（取付部）の四隅に夫々連結されている。図９に示すように、各昇降機構４１〜４４のサーボモータ１５ａは、吊下げ側制御器６Ｂに電気的に接続されており、各サーボモータ１５ａの動作は吊下げ側制御器６Ｂの吊下げ側制御部６３Ｂによって個別に制御されている。また、各サーボモータ１５ａには、個別にエンコーダ１５ｄが設けられており、これらのエンコーダ１５ｄは、サーボモータ１５ａの回動量に関するエンコーダ信号を吊下げ側制御器６Ｂに出力するようになっている。
【００６７】
吊下げ側制御器６Ｂは、記憶部６１、吊下げ位置検出部６２Ｂ、及び吊下げ側制御部６３Ｂを有している。吊下げ位置検出部６２Ｂには、各エンコーダ１５ｄからのエンコーダ信号が入力されるようになっている。吊下げ位置検出部６２Ｂは、入力されるエンコーダ信号に基づいて各サーボモータ１５ａの回動量θM1fbk〜θM4fbkを検出し、更に検出した回動量に基づいてワーク２の吊下げ位置ＺＷ及び姿勢角度αＷ，角度βＷ，角度γＷを算出するようになっている。また、吊下げ側制御部６３Ｂは、検出された回動量θM1fbk〜θM4fbkに基づいて各サーボモータ１５ａをフィードバック制御するようになっている。
【００６８】
また、ロボット側制御器８Ｂは、図９に示すように、記憶部７１、現在値検出部７２、指令値出力部７３Ｂ、目標値設定部７４Ｂ及びロボット側制御部７５を有している。指令値出力部７３Ｂは、動作プログラムに基づいて昇降機構４１〜４４の各サーボモータ１５ａの回動量に関する指令値θM1com〜θM4comを作成し、吊下げ側制御部６３Ｂに出力するようになっている。吊下げ側制御部６３Ｂは、図１０Ｂに示すように各サーボモータ１５ａの回動量の指令値θM1com〜θM4comと吊下げ位置検出部６２で検出される各サーボモータ１５ａの回動量θM1fbk〜θM4fbkとの差分を算出し、算出された差分θM1err〜θM4errである目標昇降速度を各々のサーボモータ１５ａの目標値に設定するようになっている。
【００６９】
また、指令値出力部７３Ｂは、図１０に示すようにＸ座標値及びＹ座標値に関する指令値Ｘcom，Ｙcomを目標値設定部７４Ｂに出力するようになっている。目標値設定部７４Ｂは、これらの指令値Ｘcom，Ｙcomと現在値検出部７２で検出された各々の現在値Ｘfbk，Ｙfbkとの差分Ｘerr，ＹerrをＸ座標値及びＹ座標値に関する目標値として設定する。また、目標値設定部７４は、Ｘ座標値及びＹ座標値以外に関する制御変数（即ち、Ｚ位置座標、角度Ｏ、角度Ａ、及び角度Ｔ）の目標値として現在値検出部７２で検出された各々の現在値の微分値Ｏｄ，Ａｄ，Ｔｄ，Ｚｄを設定する。
【００７０】
このように構成される搬送システム１Ｂは、図１１に示すように吊下げ側制御器６Ｂが各昇降機構４１〜４４の動作を個別に制御することによって取付機構１８の姿勢を変えることができる。即ち、吊下げているワーク２の姿勢を変える（例えば、ワーク２を傾けたり、回転させたりする）ことができる。また、ロボット４Ｂでは、現在値検出部７２で検出された各々の現在値の微分値Ｏｄ，Ａｄ，Ｔｄ，ＺｄがＸ座標値及びＹ座標値以外に関する制御変数の目標値として設定されているので、図基台１１に示すように高さに関する倣い制御と共に手首先端部２６の姿勢に関しても倣い制御を遂行させることができる。他方、Ｘ座標値及びＹ座標値に関する指令値Ｘcom，Ｙcomと現在値検出部７２で検出された各々の現在値Ｘfbk，Ｙfbkとの差分Ｘerr，Ｙerrが目標値として設定されているので、前後左右方向に関しては位置決め制御を遂行させることができる。これにより、吊下げ装置３によって変えられた高さ及び姿勢に応じて手首先端部２６の高さ及び姿勢を変えつつ、前後左右方向に精度よく案内することができる。
【００７１】
その他、第３実施形態の搬送システム１Ｂは、第１実施形態の搬送システム１と同様の作用効果を奏する。
【００７２】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の搬送システム１Ｃは、図１２に示すように吊下げ装置３及びロボット４Ｃを備えている。ロボット４Ｃは、ロボット本体７とロボット側制御器８とを備えており、ロボット側制御器８の目標値設定部７４は、現在値検出部７２で検出されたＺ座標値の現在値をＺ座標値に関する目標値としての現在値を設定し、Ｚ座標値以外の制御変数に関する指令値をＺ座標値以外の制御変数に関する目標値として設定するようになっている。そして、ロボット側制御部７５は、これらの目標値を変換行列を用いて逆変換して各第１駆動モータ３１の目標回動量θ1〜θ6を演算し、各エンコーダ５１〜５６のエンコーダ信号から検出された回動量θ1fbk〜θ6fbkとに基づいてフィードバック制御するようになっている。
【００７３】
このように目標値が差分でなく制御変数と同じ次元であっても、変換行列を用いることによって、第１実施形態の搬送システム１と同様の作用効果を奏するように構成することができる。
【００７４】
＜その他の実施形態＞
第１乃至第４実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｃでは、ロボット本体７が６自由度のロボットで構成されているが、例えばＸＹＺ座標系において位置決め制御可能な３軸ロボット（３自由度）や７軸ロボット（７自由度）で構成されていてもよく、ロボット本体の自由度が３以上の多関節ロボットであればよい。また、関節の数と自由度の数も一致している必要はなく、平行リンク機構を構成したりロボット４に走行装置を設けたりして関節の数と自由度の数とを異なるように構成してもよい。
【００７５】
また、第１乃至第４実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｃでは、高さに関する倣い制御が遂行されているが、前後方向又は左右方向に関する倣い制御を遂行するように構成してもよい。その場合、Ｚ座標値に変えてＸ座標値又はＹ座標値の目標値を現在値とすることによって実現することができる。また、姿勢に関する倣い制御は、必ずしも位置に関する倣い制御と合わせて行う必要はなく、姿勢に関する倣い制御だけを遂行するようにしてもよい。更に、吊下げ装置３とロボット４とを協働させる場合の倣い動作について説明したが、ロボット４単体で用いられてもよく、例えば作業員がワーク２を動かしたときの外力又は位置に倣って倣い制御するように使用されてもよい。
【００７６】
また、第１〜第４実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｃでは、全ての制御変数に関する現在値を算出するように構成されているが、必ずしも全ての制御変数に関する現在値を算出する必要はない。例えば第４実施形態では、Ｚ座標値に関する現在値だけを算出するようにしてもよい。また、第１〜第４実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｃでは、差分及び目標値を算出する際に現在値及びその微分をそのまま用いているが、わずかな動きに対して敏感に反応しないようにローパスフィルタやリミッター等を介して目標値設定部７４，７４Ａ，７４Ｂに入力させるようにしてもよい。
【００７７】
また、第１〜第４実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｃでは、記憶部７１に記憶される動作プログラムに基づいて目標値を設定しているが、必ずしもそのような構成である必要はない。例えば、指令値を入力可能な入力装置、例えばティーチペンダントを設け、そのティーチペンダントによって入力される指令値に基づいて目標値を設定するような構成であってもよい。
【００７８】
また、第１乃至第４実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｃでは、取付機構１８を保持する治具として保持具２７が採用されているが、取付機構１８に棒状の案内具を設け、その案内具を把持可能なハンド５３を保持具２７に変えて手首先端部２６に設けてもよい。また、ロボット４は、取付機構１８を介してワーク２を搬送しているが、保持具２７をワーク２に直接取り付けて搬送するような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１，１Ａ〜１Ｃ  搬送システム
２  ワーク
３，３Ａ〜３Ｃ  吊下げ装置
４，４Ａ〜４Ｃ  ロボット
５  吊下げ装置本体
６，６Ａ〜６Ｂ  吊下げ側制御器６
７  ロボット本体
８，８Ａ〜８Ｂロボット側制御器
１５，１５Ｂ  昇降ユニット
１５  エンコーダ
６３，６３Ａ，６３Ｂ  吊下げ側制御部
５１〜５６  エンコーダ
７２  現在値検出部
７３  指令値出力部
７４，７４Ａ，７４Ｂ  目標値設定部
７５  ロボット側制御部
【図１】
2014124761.tif 000003
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2014124761.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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