(57)【要約】【課題】速い昇降動作を可能にしながら、多関節ロボットアームの所定の作業点を正確に位置決めする。【解決手段】多関節ロボットアーム３０の関節を制御する第１制御部と、昇降装置２０の昇降を制御する第２制御部と、昇降装置２０の昇降量を取得する昇降量取得手段（位置センサ２４）を有するとともに第１制御部および第２制御部に指令を送信して第１制御部および第２制御部を制御するように構成された統括制御装置とを備える移動作業ロボットである。昇降装置２０は、最小昇降可能量が、多関節ロボットアーム３０の所定の制御点の最小制御可能移動量より大きく、統括制御装置は、多関節ロボットアーム３０における制御点を所定の制御軌道に追従させる場合に、昇降量取得手段により昇降量を取得し、昇降量に応じて制御点を制御軌道に追従させるための昇降装置２０に対する制御点の動作量を決定し、第１制御部に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の関節を有する多関節ロボットアームと、
移動可能に構成された移動装置と、
前記移動装置に搭載され、前記多関節ロボットアームを昇降可能に支持する昇降部を有する昇降装置と、
前記多関節ロボットアームの前記関節を制御する第１制御部と、
前記昇降装置の昇降を制御する第２制御部と、
前記昇降部の昇降量を取得する昇降量取得手段を有するとともに前記第１制御部および前記第２制御部に指令を送信して前記第１制御部および前記第２制御部を制御するように構成された統括制御装置とを備える移動作業ロボットであって、
前記昇降装置は、最小昇降可能量が、前記多関節ロボットアームの所定の制御点の最小制御可能移動量より大きく、
前記統括制御装置は、前記制御点を所定の制御軌道に追従させる場合に、前記昇降量取得手段により前記昇降量を取得し、前記昇降量に応じて前記制御点を前記制御軌道に追従させるための前記昇降装置に対する前記制御点の動作量を決定し、前記第１制御部に出力することを特徴とする移動作業ロボット。
【請求項２】
前記制御軌道は、固定点であることを特徴とする請求項１に記載の移動作業ロボット。
【請求項３】
前記制御軌道は、水平方向に沿った線であることを特徴とする請求項１に記載の移動作業ロボット。
【請求項４】
前記統括制御装置は、オペレータが指示を入力するための操作入力装置を有し、
前記操作入力装置は、前記昇降装置の上昇および下降に対応する入力インターフェースをそれぞれ有し、
前記統括制御装置は、操作入力装置から上昇の指示が入力された場合に、前記多関節ロボットアームの先端部の制御点を水平方向に沿って前進させる制御軌道を生成し、下降の指示が入力された場合に、前記多関節ロボットアームの先端部の制御点を水平方向に沿って後退させる制御軌道を生成するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の移動作業ロボット。
【請求項５】
前記多関節ロボットアームの駆動源は電動アクチュエータであり、前記昇降装置の駆動源は油圧機構であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の移動作業ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動作業ロボットに関し、特に、多関節ロボットアームを昇降させる昇降機構を有する移動作業ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動手段の上に、昇降装置を介してロボットアームを搭載した作業用のロボットが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０５６０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような作業用のロボットにおいて、作業効率の向上のためにロボットアームを迅速に昇降させたいという要望がある。また、正確な作業をロボットに行わせるためには、ロボットアームの作業位置を正確に位置決めする必要がある。
【０００５】
しかしながら、昇降可能量が大きい昇降装置は、一般的に最小昇降量が大きく、細かい昇降動作が苦手である。そして、昇降装置に支持されたロボットアームは、昇降装置の昇降量の分、上下に移動するので、ロボットアームの作業位置は、昇降装置の動作結果に直接影響を受けて正確に位置決めすることが難しいという問題がある。
【０００６】
本発明は、昇降装置に多関節ロボットアームが支持された移動作業ロボットにおいて、昇降動作を速くしながら、多関節ロボットアームの所定の作業点を正確に位置決めすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決する本発明は、移動可能に構成された移動装置と、移動装置に搭載され、多関節ロボットアームを昇降可能に支持する昇降部を有する昇降装置と、多関節ロボットアームの関節を制御する第１制御部と、昇降装置の昇降を制御する第２制御部と、前記昇降部の昇降量を取得する昇降量取得手段を有するとともに第１制御部および第２制御部に指令を送信して第１制御部および第２制御部を制御するように構成された統括制御装置とを備える移動作業ロボットである。昇降装置は、最小昇降可能量が、多関節ロボットアームの所定の制御点の最小制御可能移動量より大きく構成される。そして、統括制御装置は、前記制御点を所定の制御軌道に追従させる場合に、昇降量取得手段により昇降量を取得し、この昇降量に応じて前記制御点を前記制御軌道に追従させるための昇降装置に対する制御点の動作量を決定し、第１制御部に出力するように構成される。
【０００８】
このような構成によると、最小昇降可能量が大きい昇降装置により迅速に昇降動作をすることができる。そして、その昇降動作の結果である昇降部の昇降量を統括制御装置が昇降量取得手段により取得し、この昇降量に応じて所定の制御点を制御軌道に追従させるための昇降装置に対する制御点の動作量を決定し、第１制御部に出力する。これにより、第１制御部は、多関節ロボットアームの所定の制御点を制御軌道に追従させることができる。ここで、多関節ロボットアームは、最小制御可能移動量が昇降装置の最小昇降可能量よりも小さいので、昇降装置の動作が粗かったとしても、制御点は、所定の制御軌道に正確に追従させることができる。このため、この移動作業ロボットによれば昇降動作を速くしながら、多関節ロボットアームの所定の作業点を正確に位置決めすることができる。
なお、本発明における制御点とは、例えば、多関節ロボットアームと所定の関係にある任意の点であり、ロボットアームに取り付けられた作業を行う位置、例えば、ロボットハンドの把持する部分や、ドリルの先端などの位置、取り付けられたカメラの所定の位置などである。
【０００９】
前記した装置において、制御軌道は、固定点とすることができる。すなわち、昇降装置に昇降動作を実行させたときに、制御点が移動しないような動作をロボットアームに行わせることができる。
【００１０】
前記した装置において、制御軌道は、水平方向に沿った線とすることができる。すなわち、昇降装置に昇降動作を実行させたときに、制御点を水平方向に移動させるような動作をロボットアームに行わせることができる。
【００１１】
この昇降装置の昇降動作に応じて制御点を水平動作させる装置において、統括制御装置は、オペレータが指示を入力するための操作入力装置を有することができる。この操作入力装置は、昇降装置の上昇および下降に対応する入力インターフェースをそれぞれ有する。統括制御装置は、操作入力装置から上昇の指示が入力された場合に、多関節ロボットアームの先端部の制御点を水平方向に沿って前進させる制御軌道を生成し、下降の指示が入力された場合に、多関節ロボットアームの先端部の制御点を水平方向に沿って後退させる制御軌道を生成するように構成することができる。
【００１２】
このような装置によれば、オペレータは、入力インターフェースを使用して上昇の指示を統括制御装置に入力すると、多関節ロボットアームの制御点は、昇降装置の上昇に応じて前進し、下降の指示を入力すると、制御点は昇降装置の下降に応じて後退する。すなわち、一つの指示で、上昇と前進または下降と後退の複合的な動作を実現できるため、オペレータの負担が少なくなり、また、作業を迅速に行うことが可能となる。
【００１３】
前記した装置において、例えば、多関節ロボットアームの駆動源は電動アクチュエータであり、前記昇降装置の駆動源は油圧機構である構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の移動作業ロボットによれば、昇降動作を速くして迅速な作業を可能にしながら、多関節ロボットアームの所定の作業点を正確に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る移動作業ロボットの全体図である。
【図２】移動作業ロボットのブロック図である。
【図３】多関節ロボットアームの制御ブロック図である。
【図４】進退準備モードにおける昇降動作の処理のフローチャートである。
【図５】移動作業ロボットの動作を説明する図であり、上昇前を示す。
【図６】移動作業ロボットの動作を説明する図であり、単純昇降モードによる上昇を示す。
【図７】移動作業ロボットの動作を説明する図であり、進退準備モードによる上昇を示す。
【図８】移動作業ロボットの動作を説明する図であり、エンドエフェクタの進入動作を示す。
【図９】変形例に係る移動作業ロボットの、昇降進退モードにおける昇降動作の処理のフローチャートである。
【図１０】移動作業ロボットの動作を説明する図であり、昇降進退モードにおける上昇動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。一実施形態に係る移動作業ロボット１は、移動可能に構成された移動装置の一例である台車１０と、台車１０に搭載された昇降装置２０と、昇降装置２０に支持された、複数の関節を有する多関節ロボットアーム３０とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、図１に示したように、上下方向をｚ方向とし、互いに直交する水平方向をｘ方向およびｙ方向とする。ｘ方向の正の方向は、多関節ロボットアーム３０の根元を基準に、エンドエフェクタ３５が位置する方向とし、これを「前方」という。
【００１７】
台車１０は、無限軌道からなるクローラ１１と、このクローラ１１によって支持された台車本体１２とを備えてなる。クローラ１１には、図示しない駆動源から駆動力が供給されて、この駆動力により移動作業ロボット１の全体を移動させることができる。この台車１０によって、移動作業ロボット１は、任意の場所に移動して作業をすることが可能である。移動装置の構成は、移動可能なものであれば、特にこのような構成に限られず、クローラを用いずに単なる車輪で移動する構成であってもよいし、複数本の脚を備えて脚の運動により移動する構成であってもよいし、水上など陸上以外の場所で移動を可能にする構成であってもよい。
【００１８】
昇降装置２０は、台車本体１２に支持された固定部２１と、この固定部２１に対し昇降可能に構成された昇降部２２と、昇降部２２を固定部２１に対して昇降させる駆動力を発生する油圧機構２３とを備えてなる公知の装置である。昇降部２２には、昇降部２２のｚ方向の絶対位置（高さ）を検出する位置センサ２４が設けられている。この高さは、昇降部２２のどの位置の高さを示すものでもよく、一例として、多関節ロボットアーム３０を支持する上端部の高さ位置を示すものとすることができる。位置センサ２４が検出した高さは、後述する統括制御装置１００に出力される（図２参照）。
なお、位置センサ２４は、絶対位置ではなく、固定部２１に対する昇降部２２の相対的移動量を出力する構成、例えば、所定量の移動ごとに単にパルス信号を出力するようなエンコーダであってもよい。
【００１９】
また、昇降部２２の上端部の前側には、レーザ光の走査により周囲の物体との距離情報を取得し、統括制御装置１００に出力する第１ＬＲＦ（レーザレンジファインダ）８３が設けられている。第１ＬＲＦ８３から得られた信号は、統括制御装置１００に設けられたディスプレイ１０３（図２参照）上に走査画像として表示することで、オペレータが移動作業ロボット１の周囲の障害物の様子を把握することができるようになっている。レーザレンジファインダは、任意の箇所に任意の個数設けることができる。また、レーザレンジファインダに代えて、もしくは、レーザレンジファインダに合わせて周囲を撮影するカメラを昇降装置２０に設けてもよい。
【００２０】
多関節ロボットアーム３０は、第１アーム３１、第２アーム３２、第３アーム３３、第４アーム３４およびエンドエフェクタ３５を、下からこの順に有するロボットアームである。
第１アーム３１は、その下端がｘ，ｙ，ｚの３軸周りに回転可能な第１関節機構４１により昇降部２２に支持されている。
第２アーム３２は、その基端（昇降部２２に近い側の端部。第３アーム３３、第４アーム３４において同様。）が、ｘ，ｙ，ｚの３軸周りに回転可能な第２関節機構４２により第１アーム３１の上端に連結されている。
第３アーム３３は、その基端が、ｙ軸周りに回転可能な第３関節機構４３により第２アーム３２の先端（昇降部２２から遠い側の端部。第４アーム３４において同様。）に連結されている。
第４アーム３４は、第４アーム３４は、その基端が、ｘ，ｙ，ｚの３軸周りに回転可能な第４関節機構４４により連結されている。
エンドエフェクタ３５は、作業をする先端部であり、ｘ軸周りに回転可能な第５関節機構４５により第４アーム３４の先端に連結されている。エンドエフェクタ３５としては、ロボットハンド、ドリル、ハンマー、カメラ、レーザレンジファインダなど、情報の取得や加工作業などの何らかの作業に適するものであれば任意のものを採用することができる。また、エンドエフェクタ３５は、これらの装置を複数備えていてもよい。本実施形態では、エンドエフェクタ３５は、一例として、ビデオカメラ８１および第２ＬＲＦ８２とを有している。ビデオカメラ８１および第２ＬＲＦ８２が取得した情報は、統括制御装置１００に出力され、統括制御装置１００に設けられたディスプレイ１０３上に画像として表示されるようになっている。
【００２１】
図２に示すように、各関節機構４１〜４５は、電動アクチュエータの一例として各回転軸に対応したサーボモータＭを備えた公知の装置であり、多関節ロボットアーム３０の適宜な位置に設けられた第１制御部４８によりサーボモータＭの動作が制御される。各サーボモータＭには、それぞれ回転角センサＳが設けられ、それぞれのモータ出力軸が第１制御部４８により指示された回転角で回転するように構成されている。
【００２２】
昇降装置２０は、昇降部２２の昇降を制御する第２制御部２５を適宜な位置に備え、第２制御部２５により油圧機構２３の動作を制御している。油圧機構２３は、その最小昇降可能量（誤差ではなく、最小の動作ステップ）が、サーボモータＭにより駆動される多関節ロボットアーム３０の所定の制御点、例えば、エンドエフェクタ３５の先端位置の最小制御可能移動量よりも大きく、その代わりに迅速な昇降が可能となっている。一例として、ここでの油圧機構２３は、サーボ制御されておらず、１回の上昇または下降の指示を第２制御部２５から出力することで１ステップ分だけ上昇または下降し、その昇降量は出たなりの量となっている。なお、油圧機構２３の昇降量の誤差は、多関節ロボットアーム３０の所定の制御点の位置の誤差よりも大きい。
【００２３】
統括制御装置１００は、昇降量取得手段１０１と、操作入力装置１０２と、ディスプレイ１０３とを備え、第１制御部４８および第２制御部２５に指令を送信して第１制御部４８および第２制御部２５を制御するように構成されている。なお、統括制御装置１００は、移動作業ロボット１の台車１０など、本体部分に設けられていてもよいし、本体部分から離れた場所に設置され、有線または無線により第１制御部４８および第２制御部２５と通信を行うように構成されていてもよい。
【００２４】
昇降量取得手段１０１は、昇降量を取得するため、位置センサ２４から高さの情報を取得する手段である。本実施形態においては、昇降量取得手段１０１は、高さの今回値と前回値の差を計算して、この差を昇降量として出力する。
【００２５】
操作入力装置１０２は、オペレータが指示を入力するための装置であり、所定のモードでの昇降装置２０の昇降動作と、多関節ロボットアーム３０のエンドエフェクタ３５の先端の位置の動作を入力するように構成されている。本実施形態においては、一例として、昇降装置２０の昇降動作として、多関節ロボットアーム３０を停止させたままその全体を昇降させる単純昇降モードと、エンドエフェクタ３５の先端の位置（制御点）を固定点である制御軌道に追従させながら昇降させる進退準備モードの２つのモードを有し、操作入力装置１０２は、これらのモードの切り替えの入力ができるとともに、それぞれのモードにおいて、オペレータにより昇降装置２０の上昇および下降に対応する入力インターフェースをそれぞれ有している。また、操作入力装置１０２は、エンドエフェクタ３５のｘ方向に関する前進および後退の指示や、その他の各種の動作の指示の入力ができるように構成されている。
【００２６】
ディスプレイ１０３は、オペレータが移動作業ロボット１の周囲の状況を把握するための装置であり、第１ＬＲＦ８３、第２ＬＲＦ８２およびビデオカメラ８１により得られる情報が表示される。
【００２７】
ここで、第１制御部４８と統括制御装置１００による制御の構成について説明する。
図３に示すように、第１制御部４８は、統括制御装置１００から、制御点のｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の位置の移動指令値ΔＰが入力されると、積分器Ｂ１により、現在の位置に移動指令値ΔＰを加え、新たな目標点を算出する。積分器Ｂ１から出力された目標点は、補完器Ｂ２に出力され、補完器Ｂ２で、１ステップの移動量の大きさがチェックされ、この移動量が大きすぎる場合には、線形補完して次のステップの目標点Ｐｔを決定する。この目標点Ｐｔと現在の制御点の位置Ｐｓｒｖとの差が差分器Ｂ３で計算され、回転角計算器Ｂ４で、各関節の回転角Δθが算出される。回転角Δθは、各関節の各軸回りの回転角で、１１軸分の回転角の情報を有している。多関節ロボットアーム３０は、エンドエフェクタ３５の先端をある位置に位置させるのに、各関節の角度の組合せとしては複数の解が存在する冗長系のロボットアームであるが、一例として、回転角Δθは、関節全体としての動作量が小さくなるような解を選択することができる。
【００２８】
回転角Δθのいずれかの要素の値が大きすぎる場合には、実現不可能であるので、速度リミッタＢ５で、回転角Δθの各要素の値を各関節で回転可能な角度に制限する。そして、この制限後の回転角Δθを積分器Ｂ６で現時点の関節角に加えて、実現性チェック部Ｂ７で、各アーム３１〜３４およびエンドエフェクタ３５が多関節ロボットアーム３０のいずれかの部分に干渉しないかがチェックされる。
【００２９】
このチェックの結果、干渉する場合には、再計算部Ｂ８で、回転角Δθを再計算し、前と異なる解を得る。そして、速度リミッタＢ５からの処理を繰り返す。一方、干渉しない場合には、各関節の運動の計算をして、運動によるエンドエフェクタ３５の先端の位置の計算をするとともに、回転角Δθを各サーボモータＭに出力する（Ｂ９）。各サーボモータＭは、この出力された回転角Δθでサーボ制御しながら動作する。
なお、以上の各処理は、第１制御部４８内での計算上のもので、センサから実際の位置を取得しているのではなく、サーボモータＭが回転角センサＳを用いたサーボ制御により指示通り動くことを前提として、計算上の姿勢にロボットアームがなるようにサーボモータＭを制御している。
【００３０】
次に、統括制御装置１００での制御を説明する。
まず、単純昇降モードでは、操作入力装置１０２から入力された上昇または下降の指示に応じて、第２制御部２５に、１ステップ分の上昇または下降の指示を出力する。
進退準備モードでは、図４に示すように、操作入力装置１０２から上昇または下降の指示が入力されると（Ｓ１）、第２制御部２５に、１ステップ分の上昇または下降の指示を出力し、第２制御部２５は、油圧機構２３を１ステップ分上昇または下降するように制御する（Ｓ２）。そして、昇降量取得手段１０１は、位置センサ２４から昇降部２２の高さを取得し（Ｓ３）、前回取得した高さと今回取得した高さとの差をとって昇降部２２の昇降量を計算する（Ｓ４）。そして、この昇降部２２の昇降量に−１を乗じて、制御点のｚ方向の移動量（指令値）とする（Ｓ５）。本実施形態では、進退準備モードにおける制御点の制御軌道は固定点Ｐ１であるから、昇降部２２の昇降量を打ち消すように、多関節ロボットアーム３０のエンドエフェクタ３５を昇降部２２に対して上下に移動させれば、エンドエフェクタ３５を固定点Ｐ１に静止させておくことができる。
そして、統括制御装置１００は、決定された移動指令値ΔＰを第１制御部４８に出力する（Ｓ６）。第１制御部４８は、この移動指令値ΔＰにしたがい、図３を参照して説明したサーボモータＭの制御を実行する。
【００３１】
以上のように構成された移動作業ロボット１の動作について説明する。
この移動作業ロボット１は、図５に示すように、例えば、高いところにある上下に並んだ手摺り５１同士の間にエンドエフェクタ３５を進入させて、手摺り５１の奥の状況をビデオカメラ８１により撮影する作業を行う。この作業を行うとき、まず、図５に示した、昇降装置２０の昇降部２２が最も低い位置にあり、多関節ロボットアーム３０の第１アーム３１から第３アーム３３までが上方に一直線に延びている状態から、単純昇降モードで上昇の指令を操作入力装置１０２から入力する。これにより、多関節ロボットアーム３０は動作しないまま、油圧機構２３が作動して、昇降部２２が上昇する。この操作を図６に示すように、エンドエフェクタ３５が２つの手摺り５１の間の高さに来るまで継続する。その後、エンドエフェクタ３５が前方への移動が可能になるように、多関節ロボットアーム３０の第１アーム３１から第３アーム３３に自由度を持たせるように、進退準備モードで上昇を行う。すなわち、エンドエフェクタ３５の先端の制御点（図６において固定点Ｐ１に重なる点）を、所定の軌道である固定点Ｐ１に追従させるように昇降装置２０に対する制御点の動作量を決定する。
【００３２】
そこで、所定の操作により操作入力装置１０２で進退準備モードに切り替え、上昇の指示を入力すると、統括制御装置１００は、前記した図４の処理にしたがい、第２制御部２５に上昇の指示を送信し、位置センサ２４から昇降部２２の高さを取得する。そして、高さの変化量、つまり、昇降量を計算して、この昇降量に−１を乗じた量をｚ方向の移動量として、移動指令値ΔＰを第１制御部４８に送信する。これにより、エンドエフェクタ３５は、昇降部２２が上昇した分だけ昇降部２２に対して下降する。この動作により、昇降部２２の上昇量と、昇降部２２に対するエンドエフェクタ３５の下降量とが相殺されて、図６から図７のように、外から見るとエンドエフェクタ３５が固定点Ｐ１に静止したまま昇降部２２が上昇する動作が実現される。
【００３３】
図７のように、第１アーム３１から第３アーム３３に十分な自由度が確保された後、オペレータは、操作入力装置１０２からエンドエフェクタ３５の前進の指示を入力すれば、図８に示すように、エンドエフェクタ３５が２つの手摺り５１の間の奥深くに進入でき、当該位置でビデオカメラ８１により撮影をすることができる。
【００３４】
エンドエフェクタ３５を図５の最初の位置に戻そうとする場合は、上述したのと逆の操作をすればよく、図８の状態からエンドエフェクタ３５を後退させて、図７のように手摺り５１の外側に出す。そして、昇降準備モードで操作入力装置１０２から下降の指示を入力すると、図７から図６のように、エンドエフェクタ３５の先端を固定点Ｐ１に静止させたまま、昇降部２２を下降させる。さらに、単純昇降モードで操作入力装置１０２から下降の指示を入力すれば、図５に示す状態まで戻すことができる。
【００３５】
このような動作において、本実施形態の移動作業ロボット１は、最小昇降可能量が大きい昇降装置２０により、迅速に昇降することができる。しかも、進退準備モードにおいては、昇降部２２の昇降量を位置センサ２４の出力から把握して、エンドエフェクタ３５を固定点Ｐ１に追従させるように多関節ロボットアーム３０を制御するので、ビデオカメラ８１により撮影作業を行うエンドエフェクタ３５の位置を正確に位置決めすることができる。
【００３６】
また、進退準備モードにおいて、オペレータは、操作入力装置１０２により上昇または下降の指示を入力するだけで、エンドエフェクタ３５の位置を変えずに昇降部２２を昇降させる動作ができるので、オペレータの操作の負担を小さくすることができる。
【００３７】
以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、制御軌道を固定点Ｐ１としていたが、図６に示す矢印Ｐ２のように、水平方向に沿った線とすることができる。このような制御軌道に追従させつつ昇降装置２０を昇降させるモードを昇降進退モードとする。この場合、統括制御装置１００は、操作入力装置１０２から上昇の指示が入力された場合に、多関節ロボットアーム３０の先端部であるエンドエフェクタ３５の制御点を水平方向に沿って前進させる制御軌道を生成し、下降の指示が入力された場合に、エンドエフェクタ３５の制御点を水平方向に沿って後退させる制御軌道を生成するように構成するとよい。例えば、図９に示すフローチャートのように、ステップＳ５によりｚ方向についての移動量を決定した後、入力された指令が上昇か否かを判断し（Ｓ１０）、上昇の指令であった場合には（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、ｘ方向の移動量を＋ｘ１（ｘ１＞０とする）とし（Ｓ１１）、下降の指令であった場合には（Ｓ１０，Ｎｏ）、ｘ方向の移動量を−ｘ１とする（Ｓ１２）。そして、決定されたｘ方向とｚ方向の移動量を移動指令値ΔＰとして第１制御部４８に出力する（Ｓ６）。
【００３８】
統括制御装置１００がこのような処理をすることで、昇降進退モードでは、図６に示したような、多関節ロボットアーム３０の第１アーム３１から第３アーム３３が上下に延び、かつ、エンドエフェクタ３５が手摺り５１の間を覗いている状態から、オペレータが上昇の指示を操作入力装置１０２から入力すると、図１０に示すように、昇降部２２が上昇しつつ、エンドエフェクタ３５が高さを変えずに前進する動作を実現することができる。また、逆に、図１０の状態からオペレータが下降の指示を操作入力装置１０２から入力すれば、図１０から図６に示すように、昇降部２２が下降しつつ、エンドエフェクタ３５が高さを変えずに後退する動作を実現することができる。この形態では、操作入力装置１０２への一つの指示の入力で、上昇と前進または下降と後退の複合的な動作を実現できるため、オペレータの負担が少なくなり、また、作業を迅速に行うことが可能となる。さらに、前記実施形態においては、図７のように多関節ロボットアーム３０が動作の途中で上に出っ張ってしまっていたが、この変形例のようにエンドエフェクタ３５を前進または後退させながら昇降部２２を上昇または下降させると、図６、図１０、図８のように多関節ロボットアーム３０が周囲に出っ張ることなく変形していくので、周囲に天井や壁がある場合など、周囲の物体に多関節ロボットアーム３０が干渉しやすい状況においても、エンドエフェクタ３５を目標の位置に到達させやすくなる。
【００３９】
さらに、本発明の他の変形例について説明する。
前記実施形態においては、制御点は、エンドエフェクタ３５の先端の位置としたが、制御点は、この位置に限らず、関節の位置や、アームの一点など、任意の位置とすることができる。また、制御点を複数設定することもできる。
【００４０】
前記実施形態では、各関節機構４１〜４５を電動アクチュエータにより駆動し、昇降装置２０を油圧機構により駆動していたが、これらの駆動源は、どのようなものであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１      移動作業ロボット
１０    台車
１１    クローラ
１２    台車本体
２０    昇降装置
２２    昇降部
２３    油圧機構
２４    位置センサ
２５    第２制御部
３０    多関節ロボットアーム
３５    エンドエフェクタ
４１    第１関節機構
４２    第２関節機構
４３    第３関節機構
４４    第４関節機構
４５    第５関節機構
４８    第１制御部
８１    ビデオカメラ
１００  統括制御装置
１０１  昇降量取得手段
１０２  操作入力装置
【図１】
2014147997.tif 000003
【図２】
2014147997.tif 000004
【図３】
2014147997.tif 000005
【図４】
2014147997.tif 000006
【図５】
2014147997.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014147997.tif 000009
【図８】
2014147997.tif 000010
【図９】
2014147997.tif 000011
【図１０】
2014147997.tif 000012