(57)【要約】 ロボットの自動運転中に異常状態が生じた場合でも、作業効率を大幅に低下させることなく、異常状態に適切に対応することができる産業用ロボットおよびその運転方法を提供する。 本産業用ロボットは、ロボットアームを有するロボット本体（１）と、ロボット本体（１）の動作を制御するロボット制御装置（７）と、ロボット本体（１）による作業状態の異常を検出する異常状態検出装置（８）とを備え、ロボット制御装置（７）は、所定の動作プログラムに基づいてロボット本体（１）の動作を制御して自動運転を実施する自動運転実施手段（９）と、異常状態検出装置（８）の検出結果に応じて操作者が行った手動操作に基づいて、ロボット本体（１）の自動運転の動作を補正する自動運転補正手段（１０）とを有する。
2017033376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームを有するロボット本体と、  前記ロボット本体の動作を制御するためのロボット制御装置と、  前記ロボット本体による作業状態の異常を検出するための異常状態検出装置と、を備え、  前記ロボット制御装置は、  所定の動作プログラムに基づいて前記ロボット本体の動作を制御して自動運転を実施するための自動運転実施手段と、  前記異常状態検出装置の検出結果に応じて操作者が行った手動操作に基づいて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を補正するための自動運転補正手段と、を有する、産業用ロボット。
【請求項２】
前記ロボットアームにワークを保持するためのエンドエフェクタが設けられ、  前記所定の動作プログラムは、前記エンドエフェクタで保持された前記ワークを搬送元から搬送先まで搬送する搬送動作と、前記搬送先にて前記ワークを対象物に組み付ける組付け動作とを前記ロボット本体に実行させるものである、請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記異常状態検出装置は、前記組付け動作における前記ロボット本体の作業状態の異常を検出するものである、請求項２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記ロボット本体の作業状態の異常は、前記組付け動作における想定外の組付け誤差の発生を含む、請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項５】
前記異常状態検出装置は、前記ロボット本体に外部から作用する反力を検出するための反力検出手段を有し、前記反力検出手段の検出結果に応じて前記操作者に力触覚情報を提供するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の産業用ロボット。
【請求項６】
前記異常状態検出装置は、前記ロボット本体の作業空間に関する視覚情報を前記操作者に提供するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記ロボット本体を複数備え、  複数の前記ロボット本体の中から、前記自動運転補正手段によってその動作が補正される前記ロボット本体を選択するための補正対象選択手段をさらに備えた、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の産業用ロボット。
【請求項８】
前記自動運転補正手段は、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２、修正係数をα（０≦α≦１）とすると、前記ロボット本体に与える動作指令ΔＰ０を、次式  ΔＰ０  ＝  （１−α）×ΔＰ１  ＋  α×ΔＰ２に基づいて生成するように構成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の産業用ロボット。
【請求項９】
前記自動運転補正手段は、前記修正係数を調整するための修正係数調整手段を有する、請求項８記載の産業用ロボット。
【請求項１０】
前記ロボット制御装置は、さらに、前記自動運転補正手段による前記自動運転の動作の補正履歴に基づいて前記自動運転の動作を補正するための学習機能実現手段を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の産業用ロボット。 
【請求項１１】
ロボットアームを有するロボット本体と、  操作者からの操作指示を受け付ける操作器と、  前記ロボット本体に所定の動作をさせるためのタスクプログラムが記憶されている記憶装置と、  前記ロボット本体の動作を制御するロボット制御装置と、を備え、  前記ロボット制御装置は、  前記タスクプログラムに基づいて、前記ロボット本体の動作を制御して自動運転を実施する自動運転実施手段と、  前記自動運転中に、前記操作器から動作指令が入力された場合に、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２とすると、ΔＰ１に第１係数Ａを積算した値と、ΔＰ２に第２係数Ｂを積算した値と、の和を前記ロボット本体に与えて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を補正する自動運転補正手段と、を有する、産業用ロボット。
【請求項１２】
前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、一方の係数が増加すると、他方の係数が減少するように関係付けられている、請求項１１に記載の産業用ロボット。
【請求項１３】
前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを積算した値が予め設定されている第１所定値となる係数である、請求項１１又は請求項１２に記載の産業用ロボット。
【請求項１４】
前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを和算した値が予め設定されている第２所定値となる係数である、請求項１１又は請求項１２に記載の産業用ロボット。
【請求項１５】
前記第２係数Ｂは、前記操作器から動作指令が入力されてから所定時間かけて、予め設定された値になる変数である、請求項１１〜請求項１４のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項１６】
前記第２係数Ｂを調整するための調整手段をさらに備える、請求項１１〜請求項１５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項１７】
ロボットアームを有するロボット本体と、前記ロボット本体の動作を制御するためのロボット制御装置と、前記ロボット本体による作業状態の異常を検出するための異常状態検出装置と、を備えた産業用ロボットの運転方法であって、  前記ロボット制御装置を用いて、所定の動作プログラムに基づいて前記ロボット本体の動作を制御して自動運転を実施する自動運転実施工程と、  前記異常状態検出装置の検出結果に応じて操作者が行った手動操作に基づいて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を補正する自動運転補正工程と、を有する、産業用ロボットの運転方法。
【請求項１８】
前記ロボットアームにワークを保持するためのエンドエフェクタが設けられており、  前記所定の動作プログラムは、前記エンドエフェクタで保持された前記ワークを搬送元から搬送先まで搬送する搬送動作と、前記搬送先にて前記ワークを対象物に組み付ける組付け動作とを前記ロボット本体に実行させるものである、請求項１７記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項１９】
前記異常状態検出装置を用いて、前記組付け動作における前記ロボット本体の作業状態の異常を検出する、請求項１８記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２０】
前記ロボット本体の作業状態の異常は、前記組付け動作における想定外の組付け誤差の発生を含む、請求項１９記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２１】
前記異常状態検出装置は、前記ロボット本体に外部から作用する反力を検出するための反力検出手段を有し、  前記異常状態検出装置を用いて、前記反力検出手段の検出結果に応じて前記操作者に力触覚情報を提供する、請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２２】
前記異常状態検出装置を用いて、前記ロボット本体の作業空間に関する視覚情報を前記操作者に提供する、請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２３】
複数の前記ロボット本体の中から、前記自動運転補正工程によってその動作が補正される前記ロボット本体を選択するための補正対象選択工程をさらに備えた、請求項１７乃至２２のいずれか一項に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２４】
前記自動運転補正工程は、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２、修正係数をα（０≦α≦１）とすると、前記ロボット本体に与える動作指令ΔＰ０を、次式  ΔＰ０  ＝  （１−α）×ΔＰ１  ＋  α×ΔＰ２に基づいて生成する、請求項１７乃至２３のいずれか一項に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２５】
前記自動運転補正工程は、前記修正係数を調整するための修正係数調整工程を有する、請求項２４記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２６】
前記自動運転補正工程において、前記自動運転の動作の補正履歴に基づいて前記自動運転の動作を補正する、請求項１７乃至２５のいずれか一項に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２７】
ロボット本体と、操作者からの操作指示を受け付ける操作器と、前記ロボット本体に所定の動作をさせるためのタスクプログラムが記憶されている記憶装置と、を備える産業用ロボットの運転方法であって、  前記タスクプログラムに基づいて、前記ロボット本体の自動運転を実行する（Ａ）と、  前記（Ａ）を実行中に、前記操作器から動作指令が入力された場合に、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２とすると、ΔＰ１に第１係数Ａを積算した値と、ΔＰ２に第２係数Ｂを積算した値と、の和を前記ロボット本体に与えて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を修正する（Ｂ）と、を備える、産業用ロボットの運転方法。
【請求項２８】
前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、一方の係数が増加すると、他方の係数が減少するように関係付けられている、請求項２７に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項２９】
前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを積算した値が予め設定されている第１所定値となる係数である、請求項２７又は請求項２８に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項３０】
前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを和算した値が予め設定されている第２所定値となる係数である、請求項２７又は請求項２８に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項３１】
前記第２係数Ｂは、前記操作器から動作指令が入力されてから所定時間かけて、予め設定された値になる変数である、請求項２７〜請求項３０のいずれか１項に記載の産業用ロボットの運転方法。
【請求項３２】
前記産業用ロボットは、前記第２係数Ｂを調整するための調整手段をさらに備える、請求項２７〜請求項３１のいずれか１項に記載の産業用ロボットの運転方法。      
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ワークの搬送・組付け作業などを実施するための産業用ロボットおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、産業用ロボットは、ワークを搬送するための搬送用ロボットまたはワークの加工などを行う作業用ロボットとして、電気機器、機械または自動車などの各種の生産工場に設置されている。【０００３】  産業用ロボットを用いて同一の作業を繰り返し実施する場合には、予めロボットの動作をプログラミングしておき、所定の動作プログラムに基づく自動運転にてロボットを動作させる運転方法がある。この運転方法によれば、操作者によるロボットの手動操作を不要として、作業効率の向上を図ることができる。【０００４】  ところで、産業用ロボットを用いて同一の作業を繰り返し実施する場合でも、前回作業時には存在しなかった障害物が出現したり、或いは、作業対象物（ワークの取り付け対象の構造体など）の位置や形状が、予め想定されていたものからずれていることがある。【０００５】  このように当初想定していた状態とは異なる状態（異常状態）が生じている場合には、予め準備された動作プログラム通りにロボットを動作させると、障害物または作業対象物に、ロボットハンドで保持したワークまたはロボット自体が不用意に干渉する、或いは所定の作業（ワークの組付け作業など）ができなくなる可能性がある。【０００６】  そこで、ロボットの自動運転中に異常状態が生じた場合には、運転モードを、自動運転モードから、操作者による手動運転モードに切り替える技術が提案されている。例えば特許文献１に記載の技術は、ロボットの作業環境をカメラで撮影し、その映像を利用して異常状態の有無を判定し、異常状態が検出されたら自動運転モードを手動運転モードに切り替えるものである。【０００７】  この従来の技術によれば、ロボットの自動運転中に異常状態が生じた場合でも、ロボットの運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替えることにより、ロボットハンドで保持したワークなどが障害物に不用意に干渉することを防止し、障害物を回避しつつ所定の作業（ワークの組付け作業など）をロボットに行わせることができる。【０００８】  なお、ロボットを手動で運転するための代表的な技術として、マスタースレーブマニピュレータがある。マスタースレーブマニピュレータは、有線または無線で通信可能に接続されたマスターアームおよびスレーブアームを備えており、操作者がマスターアームを手動で操作すると、その動きが指令値としてスレーブアームに伝送され、これによりスレーブアームにマスターアームと同じ動きをさせることができる。【０００９】  また、産業用ロボットに自動で作業を行わせるためには、作業に必要な情報をロボットに指示し、記憶させる教示が必要になる。ロボットの教示方式としては、例えば、教示者がロボットを直接触って動かすことによるダイレクト教示（例えば、特許文献２参照）、ティーチングペンダントを用いた遠隔操縦による教示（例えば、特許文献３参照）、プログラミングによる教示、マスタースレーブによる教示等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３１１６６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−７１２３１号公報
【特許文献３】特開２０１６−８３７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  しかしながら、上述した従来の技術（特許文献１）は、ロボットの自動運転中にカメラによって異常状態が検出された場合に、自動運転モードを停止して、完全に手動運転モードに切り替えるものであるため、ロボットの運転モードを手動運転モードに切り替えた後は、ロボットの操作が完全に操作者に委ねられる。【００１２】  すなわち、運転モード切替え後は、予め準備された動作プログラムをまったく利用することができない。このため、操作者の負荷が過大なものとなると共に、作業効率の低下がもたらされる。【００１３】  また、上述した従来の技術は、異常状態の検出をカメラの映像を用いて行うものであるため、作業環境によっては十分な検出精度を確保することが困難であり、運転モードの切り替えを適時に行うことができない可能性がある。【００１４】  しかも、運転モードが自動運転から手動運転に切り替えられた後は、上記の通り操作者の完全な手動操作によってロボットを操作する必要があるため、カメラの映像情報による手動操作は、操作者の負担をさらに過大なものとする。【００１５】  本発明は、上述した従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、ロボットの自動運転中に異常状態が生じた場合でも、作業効率を大幅に低下させることなく、異常状態に適切に対応することができる産業用ロボットおよびその運転方法を提供することを第１の目的とする。【００１６】  また、種々の理由からロボットに教示した動作を部分的に変更する必要が生じる場合がある。例えば、ロボットの作業対象又は作業環境等が教示時のものから部分的に変化した場合には、ロボットが目的の作業を遂行できなくなったり、作業の精度が悪化したりする等の問題が生じ得る。【００１７】  さらに、教示作業を終えた後に、当初作成した教示情報では作業の一部において不具合があることが発見される場合もある。このような場合には、改めて教示作業を行うことにより、ロボットの自動運転に使用される教示情報を変更することになる。【００１８】  ここで、改めて教示作業を実行する際に、教示する作業者が熟練者である場合には、自動運転における指令値よりも、作業者から入力される指令値を主とした方が、ロボットの動作の精度が高くなるが、作業者の熟練度が低い場合には、作業者から入力される指令値の方を主とすると、かえって、ロボットの動作精度が悪化するおそれがある。【００１９】  そこで、本発明は、予め設定されたロボットの動作を修正するときに、その修正の度合いを変更することができる、ロボットシステム及びその制御方法を提供することを第２の目的とする。【００２０】  すなわち、本発明は、ロボットの自動運転中に異常状態が生じた場合に、作業効率が大幅に低下するおそれがあるという第１の課題と、ロボットに改めて教示作業を実行する際に、作業者の熟練度が低い場合には、作業者から入力される指令値の方を主とすると、かえって、ロボットの動作精度が悪化するおそれがあるという第２の課題と、の少なくとも一方の課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】  上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による産業用ロボットは、ロボットアームを有するロボット本体と、前記ロボット本体の動作を制御するためのロボット制御装置と、前記ロボット本体による作業状態の異常を検出するための異常状態検出装置と、を備え、前記ロボット制御装置は、所定の動作プログラムに基づいて前記ロボット本体の動作を制御して自動運転を実施するための自動運転実施手段と、前記異常状態検出装置の検出結果に応じて操作者が行った手動操作に基づいて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を補正するための自動運転補正手段と、を有する、ことを特徴とする。【００２２】  本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ロボットアームにワークを保持するためのエンドエフェクタが設けられ、前記所定の動作プログラムは、前記エンドエフェクタで保持された前記ワークを搬送元から搬送先まで搬送する搬送動作と、前記搬送先にて前記ワークを対象物に組み付ける組付け動作とを前記ロボット本体に実行させるものである、ことを特徴とする。【００２３】  本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記異常状態検出装置は、前記組付け動作における前記ロボット本体の作業状態の異常を検出するものである、ことを特徴とする。【００２４】  本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記ロボット本体の作業状態の異常は、前記組付け動作における想定外の組付け誤差の発生を含む、ことを特徴とする。【００２５】  本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれかの態様において、前記異常状態検出装置は、前記ロボット本体に外部から作用する反力を検出するための反力検出手段を有し、前記反力検出手段の検出結果に応じて前記操作者に力触覚情報を提供するように構成されている、ことを特徴とする。【００２６】  本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれかの態様において、前記異常状態検出装置は、前記ロボット本体の作業空間に関する視覚情報を前記操作者に提供するように構成されている、ことを特徴とする。【００２７】  本発明の第７の態様は、第１乃至第６のいずれかの態様において、前記ロボット本体を複数備え、複数の前記ロボット本体の中から、前記自動運転補正手段によってその動作が補正される前記ロボット本体を選択するための補正対象選択手段をさらに備えた、ことを特徴とする。【００２８】  本発明の第８の態様は、第１乃至第７のいずれかの態様において、前記自動運転補正手段は、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２、修正係数をα（０≦α≦１）とすると、前記ロボット本体に与える動作指令ΔＰ０を、次式  ΔＰ０  ＝  （１−α）×ΔＰ１  ＋  α×ΔＰ２に基づいて生成するように構成されている、ことを特徴とする。【００２９】  本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記自動運転補正手段は、前記修正係数を調整するための修正係数調整手段を有する、ことを特徴とする。【００３０】  本発明の第１０の態様は、第１乃至第９のいずれかの態様において、前記ロボット制御装置は、さらに、前記自動運転補正手段による前記自動運転の動作の補正履歴に基づいて前記自動運転の動作を補正するための学習機能実現手段を有する、ことを特徴とする。【００３１】  本発明の第１１の態様は、ロボットアームを有するロボット本体と、操作者からの操作指示を受け付ける操作器と、前記ロボット本体に所定の動作をさせるためのタスクプログラムが記憶されている記憶装置と、前記ロボット本体の動作を制御するロボット制御装置と、を備え、前記ロボット制御装置は、前記タスクプログラムに基づいて、前記ロボット本体の動作を制御して自動運転を実施する自動運転実施手段と、前記自動運転中に、前記操作器から動作指令が入力された場合に、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２とすると、ΔＰ１に第１係数Ａを積算した値と、ΔＰ２に第２係数Ｂを積算した値と、の和を前記ロボット本体に与えて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を補正する自動運転補正手段と、を有する、ことを特徴とする。【００３２】  本発明の第１２の態様は、第１１の態様において、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、一方の係数が増加すると、他方の係数が減少するように関係付けられている、ことを特徴とする。【００３３】  本発明の第１３の態様は、第１１または第１２の態様において、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを積算した値が予め設定されている第１所定値となる係数である、ことを特徴とする。【００３４】  本発明の第１４の態様は、第１１または第１２の態様において、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを和算した値が予め設定されている第２所定値となる係数である、ことを特徴とする。【００３５】  本発明の第１５の態様は、第１１乃至第１４のいずれかの態様において、前記第２係数Ｂは、前記操作器から動作指令が入力されてから所定時間かけて、予め設定された値になる変数である、ことを特徴とする。【００３６】  本発明の第１６の態様は、第１１乃至第１５のいずれかの態様において、前記第２係数Ｂを調整するための調整手段をさらに備える、ことを特徴とする。【００３７】  本発明の第１７の態様は、ロボットアームを有するロボット本体と、前記ロボット本体の動作を制御するためのロボット制御装置と、前記ロボット本体による作業状態の異常を検出するための異常状態検出装置と、を備えた産業用ロボットの運転方法であって、前記ロボット制御装置を用いて、所定の動作プログラムに基づいて前記ロボット本体の動作を制御して自動運転を実施する自動運転実施工程と、前記異常状態検出装置の検出結果に応じて操作者が行った手動操作に基づいて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を補正する自動運転補正工程と、を有する、ことを特徴とする。【００３８】  本発明の第１８の態様は、第１７の態様において、前記ロボットアームにワークを保持するためのエンドエフェクタが設けられており、前記所定の動作プログラムは、前記エンドエフェクタで保持された前記ワークを搬送元から搬送先まで搬送する搬送動作と、前記搬送先にて前記ワークを対象物に組み付ける組付け動作とを前記ロボット本体に実行させるものである、ことを特徴とする。【００３９】  本発明の第１９の態様は、第１８の態様に���いて、前記異常状態検出装置を用いて、前記組付け動作における前記ロボット本体の作業状態の異常を検出する、ことを特徴とする。【００４０】  本発明の第２０の態様は、第１９の態様において、前記ロボット本体の作業状態の異常は、前記組付け動作における組付け誤差を含む、ことを特徴とする。【００４１】  本発明の第２１の態様は、第１７乃至第２０のいずれかの態様において、前記異常状態検出装置は、前記ロボット本体に外部から作用する反力を検出するための反力検出手段を有し、前記異常状態検出装置を用いて、前記反力検出手段の検出結果に応じて前記操作者に力触覚情報を提供する、ことを特徴とする。【００４２】  本発明の第２２の態様は、第１７乃至第２１のいずれかの態様において、前記異常状態検出装置を用いて、前記ロボット本体の作業空間に関する視覚情報を前記操作者に提供する、ことを特徴とする。【００４３】  本発明の第２３の態様は、第１７乃至第２２のいずれかの態様において、複数の前記ロボット本体の中から、前記自動運転補正工程によってその動作が補正される前記ロボット本体を選択するための補正対象選択工程をさらに備えた、ことを特徴とする。【００４４】  本発明の第２４の態様は、第１７乃至第２３のいずれかの態様において、前記自動運転補正工程は、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２、修正係数をα（０≦α≦１）とすると、前記ロボット本体に与える動作指令ΔＰ０を、次式  ΔＰ０  ＝  （１−α）×ΔＰ１  ＋  α×ΔＰ２に基づいて生成する、ことを特徴とする。【００４５】  本発明の第２５の態様は、第２４の態様において、前記自動運転補正工程は、前記修正係数を調整するための修正係数調整工程を有する、ことを特徴とする。【００４６】  本発明の第２６の態様は、第１７乃至第２５のいずれかの態様において、前記自動運転補正工程において、前記自動運転の動作の補正履歴に基づいて前記自動運転の動作を補正する、ことを特徴とする。【００４７】  本発明の第２７の態様は、ロボット本体と、操作者からの操作指示を受け付ける操作器と、前記ロボット本体に所定の動作をさせるためのタスクプログラムが記憶されている記憶装置と、を備える産業用ロボットの運転方法であって、前記タスクプログラムに基づいて、前記ロボット本体の自動運転を実行する（Ａ）と、前記（Ａ）を実行中に、前記操作器から動作指令が入力された場合に、前記自動運転における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ１、前記手動操作における前記ロボット本体の動作指令をΔＰ２とすると、ΔＰ１に第１係数Ａを積算した値と、ΔＰ２に第２係数Ｂを積算した値と、の和を前記ロボット本体に与えて、前記ロボット本体の前記自動運転の動作を修正する（Ｂ）と、を備える、ことを特徴とする。【００４８】  本発明の第２８の態様は、第２７の態様において、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、一方の係数が増加すると、他方の係数が減少するように関係付けられている、ことを特徴とする。【００４９】  本発明の第２９の態様は、第２７又は第２８の態様において、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを積算した値が予め設定��れている第１所定値となる係数である、ことを特徴とする。【００５０】  本発明の第３０の態様は、第２７又は第２８の態様において、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂは、前記第１係数Ａと前記第２係数Ｂを和算した値が予め設定されている第２所定値となる係数である、ことを特徴とする。【００５１】  本発明の第３１の態様は、第２７乃至第３０のいずれかの態様において、前記第２係数Ｂは、前記操作器から動作指令が入力されてから所定時間かけて、予め設定された値になる変数である、ことを特徴とする。【００５２】  本発明の第３２の態様は、第２７乃至第３１のいずれかの態様において、前記産業用ロボットは、前記第２係数Ｂを調整するための調整手段をさらに備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００５３】  上記特徴を備えた本発明によれば、ロボットの自動運転中に異常状態が生じた場合でも、作業効率を大幅に低下させることなく、異常状態に適切に対応できる産業用ロボットおよびその運転方法を提供することができる。【００５４】  また、上記特徴を備えた本発明によれば、予め設定されたロボットの動作を修正するときに、その修正の度合いを変更することができる産業用ロボットおよびその運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による産業用ロボットの概略構成を示した模式図である。
【図２】図２は、図１に示した産業用ロボットの運転方法に関するフローチャートを示した図である。
【図３】図３は、図１に示した産業用ロボットの位置の経時変化に関するグラフを示した図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図１に示した産業用ロボットのワーク搬送・組付け動作を示した模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１に示した産業用ロボットのワーク搬送・組付け動作を示した他の模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図１に示した産業用ロボットのワーク搬送・組付け動作を示した他の模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図１に示した産業用ロボットのワーク搬送・組付け動作を示した他の模式図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、図１に示した産業用ロボットのワーク搬送・組付け動作を示した他の模式図である。
【図５】図５は、図１に示した自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、図１に示した実施形態の一変形例による産業用ロボットの概略構成を示した模式図である。
【図７】図７は、図１に示した実施形態の他の変形例による産業用ロボットの概略構成を示した模式図である。
【図８】図８は、本実施の形態２に係る産業用ロボットの概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、図８に示す自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態２における変形例１の産業用ロボットの自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態２における変形例２の産業用ロボットの自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】  （実施の形態１）  以下、本実施の形態１に係る産業用ロボットおよびその運転方法について、図面を参照して説明する。
【００５７】  ［産業用ロボットの構成］  図１に示したように、本実施形態による産業用ロボットのロボット本体１は、第１関節部２１を介して、第１軸線（旋回軸線）Ｊ１周りに回転可能な基台２を有し、この基台２には、第２関節部２２を介して、第２軸線Ｊ２周りに回転可能に下部アーム３の基端が接続されている。下部アーム３の先端には、第３関節部２３を介して、第３軸線Ｊ３周りに回転可能に上部アーム４の基端が接続されている。
【００５８】  上部アーム４は、第４関節部２４を介して、その長手軸線（第４軸線）Ｊ４周りに回転可能である。上部アーム４の先端には、第５関節部２５を介して、第５軸線（揺動軸線）Ｊ５周りに揺動可能に手首部５が接続されている。第５軸線Ｊ５は、上部アーム４の長手軸線（第４軸線）Ｊ４に直交している。
【００５９】  手首部５の先端面には、手首部５の中心軸線（第６軸線）Ｊ６周りに回転可能な回転体６が設けられている。回転体６には、ワークを保持できるエンドエフェクタ（図示を省略）が装着される。
【００６０】  第１関節部２１〜第５関節部２５、および回転体６には、それぞれ、連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータＭが設けられている（図５参照）。駆動モータＭは、例えば、ロボット制御装置７によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、第１関節部２１〜第５関節部２５、および回転体６には、それぞれ、駆動モータＭの回転位置を検出するための回転センサＥ（図５参照）と、駆動モータＭの回転を制御する電流を検出するための電流センサＣ（図５参照）とが設けられている。回転センサＥは、例えばエンコーダであってもよい。
【００６１】  基台２、下部アーム３、上部アーム４、手首部５、回転体６、およびエンドエフェクタが、産業用ロボットのロボット本体１を構成している。
【００６２】  本実施形態による産業用ロボットは、ロボット本体１の動作を制御するためのロボット制御装置７を備えている。さらに、産業用ロボットは、ロボット本体１による作業状態の異常を検出するための異常状態検出装置８を備えている。
【００６３】  ロボット制御装置７は、予め準備された所定の動作プログラムに基づいてロボット本体１の動作を制御して自動運転を実施するための自動運転実施手段９を有する。この所定の動作プログラムは、エンドエフェクタで保持したワークを搬送元から搬送先まで搬送する搬送動作と、搬送先にてワークを対象物に組み付ける組付け動作とをロボット本体１に実行させるものである。
【００６４】  なお、ロボット制御装置７は、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、論理回路等からなる演算部（図示せず）と、ＲＯＭ又はＲＡＭ等からなるメモリ部（図示せず）と、により構成することができる。また、ロボット制御装置７は、単独の制御装置で構成される形態だけでなく、複数の制御装置が協働して、ロボット本体１（産業用ロボット）の制御を実行する制御装置群で構成される形態であっても構わない。
【００６５】  ロボット制御装置７は、さらに、異常状態検出装置８の検出結果に応じて操作者が行った手動操作に基づいて、ロボット本体１の自動運転の動作を補正するための自動運転補正手段１０を有する。上述した異常状態検出装置８は、ワークの対象物への組付け動作におけるロボット本体１の作業状態の異常を検出するものである。
【００６６】  異常状態検出装置８によって検出されるロボット本体１の作業状態の異常は、対象物へのワークの組付け動作における想定外の組付け誤差の発生に対応している。異常状態検出装置８は、ロボット本体１に外部から作用する反力を検出するための反力検出手段１１を有し、反力検出手段１１の検出結果に応じて操作者に力触覚情報(haptics information)を提供するように構成されている。
【００６７】  例えば、対象物に対するワークの組付け動作において、対象物の設置位置が正規の位置からずれていると、ワークと対象物との相対的な位置関係が、所定の動作プログラムが前提としている位置関係と相違することになる。このため、所定の動作プログラムに基づいてワークを移動させて対象物に組み付けようとすると、ワークの組付け部位と対象物の組付け部位との位置合わせがうまくいかず、想定外の組付け誤差が発生する。
【００６８】  このように想定外の組付け誤差が発生すると、ワークに対して対象物からの想定外の反力が作用するので、この反力を反力検出手段１１で検出する。より詳細には、ワークを介してロボットアームに伝達された反力を、反力検出手段１１を用いて検出する。
【００６９】  反力検出手段１１としては、例えば、マスタースレーブマニピュレータのバイラテラル制御に利用される力逆送型システム、または力帰還型システムを採用することができる。
【００７０】  本実施形態による産業用ロボットは、さらに、手動操作入力装置、例えばジョイスティック１２を有する補正情報入力装置１３を備えている。手動操作入力装置としては、ジョイスティック以外にも、例えば、ロボットアーム（スレーブアーム）と相似構造を有するマスターアームを使用することができる。補正情報入力装置１３とロボット制御装置７とは、有線または無線で通信可能に接続されている。
【００７１】  反力検出手段１１の検出結果に応じて、補正情報入力装置１３のジョイスティック１２に傾動動作が引き起こされ、この傾動動作を介して操作者に力触覚が提供される。例えば、ワークの組付け部位と対象物の組付け部位との位置合わせがうまくいかず、想定外の組付け誤差が発生すると、それによりワークおよびロボットアームに作用した反力が反力検出手段１１で検出され、その検出結果がジョイスティック１２の傾動動作を介して操作者に力触覚として伝達される。
【００７２】  また、異常状態検出装置８は、上述した反力検出手段１１に代えて、あるいはそれに加えて、ロボット本体１の作業空間に関する視覚情報を操作者に提供するための視覚情報取得手段１４を備えることができる。具体的には、ロボット本体１の作業空間を撮像する撮像手段（カメラなど）によって視覚情報取得手段１４を構成することができる。撮像手段は、ロボットアームやエンドエフェクタに設けることができる。
【００７３】  ［産業用ロボットの動作及び作用効果］  次に、本実施の形態１に係る産業用ロボットの運転方法について、図２乃至図５を参照して説明する。なお、以下の動作は、ロボット制御装置７の演算部が、ロボット制御装置７のメモリ部又は記憶装置（図８参照）に格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
【００７４】  また、本明細書においては、ロボット本体１が、予め設定されたタスクプログラムに従って動作する制御モードを「自動運転モード」と称する。自動運転モードでは、従来のティーチングプレイバックロボットと同様に、操作者によるジョイスティック１２の操作なしに、ロボット本体１が所定の作業を自動的に行う。
【００７５】  また、本明細書では、ロボット本体１が、ジョイスティック１２が受け付けた操作者の操作に基づいて動作する制御モードを「手動運転モード」と称する。なお、手動運転モードでは、ジョイスティック１２から受け付けた操作指示に完全に従うように、ロボット本体１を動作させてもよく、ジョイスティック１２から受け付けた操作指示に対して、予め設定されているプログラムにより補正（例えば、手ブレ補正）をしながら、ロボット本体１を動作させてもよい。
【００７６】  さらに、本明細書では、予め設定されたタスクプログラムに従って動作しているロボット本体１をジョイスティック１２が受け付けた操作者の操作によって修正する制御モードを「修正運転モード」と称する。
【００７７】  図１に示した産業用ロボットを用いてワークを搬送して対象物に取り付ける際には、まず、ロボット制御装置７を用いて、所定の動作プログラムに基づいてロボット本体１の動作を制御して、自動運転を実施する（自動運転実施工程）。すなわち、図２に示したように、ワーク搬送・組付け作業を、自動運転モードにて開始する（ステップＳ１）。
【００７８】  ワーク搬送・組付け作業開始後、異常状態検出装置８によって作業状態の異常が検出されなければ（ステップＳ２）、そのまま自動運転モードが継続され（ステップＳ３）、ワークが搬送元から搬送先まで搬送され、搬送先にて対象物にワークが組み付けられ、作業が終了する（ステップＳ５）。この場合、ワーク搬送・組付け作業の開始から終了まで、操作者による手動操作は行われず、自動運転補正手段１０による自動運転の補正は行われない。
【００７９】  一方、異常状態検出装置８によって作業状態の異常が検出された場合には（ステップＳ２）、その検出結果が操作者に伝達される。例えば、対象物へのワークの組付け動作において、ワークと対象物との位置合わせがうまくいかず、両者に想定外の反力が生じた場合には、その反力に応じて、反力検出手段１１によってジョイスティック１２に傾動動作が引き起こされ、ジョイスティック１２を把持している操作者に力触覚が提供される。
【００８０】  力触覚を感じた操作者は、力触覚に基づいてジョイスティック１２を操作し、この手動操作によって、ロボット本体１の自動運転の動作が補正される（自動運転補正工程）。この自動運転補正工程における運転モードを、修正運転モードＳ４と呼ぶ。
【００８１】  また、カメラ等の撮像手段からなる視覚情報取得手段１４を用いて、ロボット本体１の作業空間に関する視覚情報を提供する場合には、操作者は提供された視覚情報に基づいて異常発生の有無を判断する。そして、異常発生を確認したら、操作者は、ジョイスティック１２を操作してロボット本体１の自動運転の動作を補正する（修正運転モードＳ４）。
【００８２】  例えば、対象物へのワークの組付け動作において、対象物の組付け部位に対するワークの組付け部位の位置合わせがうまくいっていないと視覚情報から判断した場合、操作者は、ジョイスティック１２を操作してロボット本体１の自動運転の動作を補正する（修正運転モードＳ４）。
【００８３】  修正運転モードＳ４によってワークの搬送・組付け作業を継続しつつ、異常状態の検出の有無を判定し（ステップＳ２）、異常状態が解除された場合には、修正運転モードＳ４から自動運転モードＳ３に切り替える。
【００８４】  図３は、ワーク搬送・組付け作業におけるロボット位置の経時変化のグラフの一例を示した図である。図４Ａ乃至図４Ｅは、エンドエフェクタ１５に保持されたワークＷと、ワークＷを取り付ける対象物Ｏとの、各時刻における位置関係を示した図である。
【００８５】  図３に示したように、時刻ｔ０において自動運転モードにてワーク搬送・組付け作業が開始されると（ステップＳ１）、所定のプログラムに基づいてロボット本体１が駆動され、予め登録された所定の軌道（予定軌道）に沿ってロボット位置が変化する。このときの状態を図４Ａに示す。
【００８６】  ここで、搬送元から搬送先にワークＷを搬送する搬送動作においては、その途中で異常状態が発生する可能性は低く、自動運転のみによって搬送動作が完了する可能性が高い。一方、搬送先においてワークＷを対象物Ｏに取り付ける取付け動作においては、対象物Ｏの配置の位置ずれなどに起因して、異常状態が生じる可能性がある。
【００８７】  図３に示した例においては、時刻ｔ１の時点で、何らかの原因（例えば、図４Ｂに示したワークＷと対象物Ｏとの干渉）により、ロボット本体１が予定通りに動かなくなっている（異常状態の発生）。すなわち、ロボット位置の実軌道が、自動運転による所定軌道からずれている。このとき、ワークＷおよび／またはロボット本体１に作用する反力に基づく力触覚が、反力検出手段１１によって、ジョイスティック１２を介して操作者に伝達される。
【００８８】  これを受けて操作者は、時刻ｔ２の時点から、ジョイスティック１２を操作して、ロボット本体１のエンドエフェクタ１５を一旦後退させる。このときの状態を図４Ｃに示す。そして、ジョイスティック１２から伝達される力触覚に基づいてロボット本体１の自動運転を補正しながら、ロボット本体１の動作プロセスを進行させる。
【００８９】  図３に示したように、ジョイスティック１２を用いた手動操作による補正量は徐々に小さくなり、ロボット位置の変化（実軌道）は、自動運転による所定軌道（時間遅れの予定軌道）に近づいていく。このときの状態を図４Ｄに示す。ロボット位置の変化が、自動運転による所定軌道（時間遅れの予定軌道）に戻ると、ワークＷおよび／またはロボット本体１に想定外の反力が作用しなくなり、ジョイスティック１２を介して操作者に伝達される力触覚が消失する。
【００９０】  この状態においては、操作者の手動操作による自動運転の補正が不要となり、ロボット本体１は、修正なしの所定の自動運転のみに基づいて駆動され、所定のワーク組付け動作が時間遅れで実行される。このときの状態を図４Ｅに示す。
【００９１】  以下、上述した修正運転モードについて補足して説明する。
【００９２】  修正運転モードの内容を概念的に説明すれば、自動運転の動作指令（例えばプラス５）に対して、手動操作の動作指令（例えばマイナス１０）を重畳して、ロボットに補正後の動作（マイナス５）を行わせる、というのが修正運転モードであってもよい。
【００９３】  また、修正運転モードは、図５に示すような動作を実行してもよい。ここで、図５は、図１に示した自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。なお、図５に示す例では、自動運転におけるロボットの動作指令をΔＰ１、手動操作におけるロボットの動作指令をΔＰ２とすると、ΔＰ１およびΔＰ２は、時系列データを含む軌道指令値（位置指令値）である。また、図５に示す例では、たとえば、ロボットに与える動作指令ΔＰ０は、以下のように修正されてもよい。
【００９４】  ΔＰ０  ＝  （１−α）×ΔＰ１  ＋  α×ΔＰ２・・・式（１）  ここで、αは修正係数である。なお、α＝０のときは、通常の自動運転の指令が送られ、α＝１のときは、完全な遠隔操縦動作の指令となり、０＜α＜１のときは、その中間状態の動作、すなわち、修正運転モードによるロボット本体１の動作である。
【００９５】  以下、図５を参照しながら、修正運転モードの一例について、詳細に説明する。
【００９６】  図５に示すように、自動運転補正手段１０は、加算器３１ａ、減算器３１ｂ，３１ｅ，３１ｇ、位置制御器３１ｃ、微分器３１ｄ、速度制御器３１ｆを備え、自動運転におけるロボットの動作指令（ΔＰ１）および手動操作におけるロボットの動作指令（ΔＰ２）により、ロボット本体１の駆動モータＭの回転位置を制御する。
【００９７】  加算器３１ａは、ΔＰ１に、ΔＰ２を加算することによって、修正された位置指令値を生成する。このとき、加算器３１ａは、上記式（１）に従って、位置指令値を生成する。すなわち、加算器３１ａは、自動運転におけるロボットの動作指令（ΔＰ１）に１−αを積算した値と、手動操作におけるロボットの動作指令（ΔＰ２）にαを積算した値と、の和を修正された位置指令値として生成する（算出する）。そして、加算器３１ａは、修正された位置指令値を減算器３１ｂに送る。
【００９８】  なお、修正係数αは、ボリュームつまみ（修正係数調整手段）が、ジョイスティック１２または補正情報入力装置１３に備えられていて、操縦者が手動でボリュームつまみを調整することで、自動運転補正手段１０に入力されてもよい。また、修正係数調整手段として、たとえば、作業対象物（ワークの取り付け対象の構造体など）から大きく離れたところではαは０で、作業対象物に近づくにつれ、徐々に１に近くなるようにするプログラムが、予め記憶装置（図示せず）に記憶されていてもよい。また、修正係数調整手段として、通常はα＝０とし、ロボット本体１の先端に取り付けられた力触覚部がワークの接触を感知すると、それを操縦者に知らせ、α＝１に切り替わるプログラムが予め記憶装置に記憶されていてもよい。
【００９９】  減算器３１ｂは、修正された位置指令値から、回転センサＥで検出された位置現在値を減算して、角度偏差を生成する。減算器３１ｂは、生成した角度偏差を位置制御器３１ｃに出力する。
【０１００】  位置制御器３１ｃは、予め定められた伝達関数または比例係数に基づいた演算処理により、減算器３１ｂから入力された角度偏差から速度指令値を生成する。位置制御器３１ｃは、生成した速度指令値を減算器３１ｅに出力する。
【０１０１】  微分器３１ｄは、回転センサＥで検出された位置現在値情報を微分して、駆動モータＭの回転角度の単位時間あたりの変化量、すなわち速度現在値を生成する。微分器３１ｄは、生成した速度現在値を減算器３１ｅに出力する。
【０１０２】  減算器３１ｅは、位置制御器３１ｃから入力された速度指令値から、微分器３１ｄから入力された速度現在値を減算して、速度偏差を生成する。減算器３１ｅは、生成した速度偏差を速度制御器３１ｆに出力する。
【０１０３】  速度制御器３１ｆは、予め定められた伝達関数または比例係数に基づいた演算処理により、減算器３１ｅから入力された速度偏差からトルク指令値（電流指令値）を生成する。速度制御器３１ｆは、生成したトルク指令値を減算器３１ｇに出力する。
【０１０４】  減算器３１ｇは、速度制御器３１ｆから入力されたトルク指令値から、電流センサＣで検出された電流現在値を減算して、電流偏差を生成する。減算器３１ｇは、生成した電流偏差を駆動モータＭに出力し、駆動モータＭを駆動する。
【０１０５】  このように、自動運転補正手段１０は、駆動モータＭを制御して、自動動作情報に関する動作から修正された動作を行うように、ロボット本体１を制御する。
【０１０６】  なお、本実施の形態１においては、手動操作におけるロボットの動作指令（ΔＰ２）が、時系列データを含む軌道指令値（位置指令値）とする形態を採用したが、これに限定されない。たとえば、ΔＰ２を速度指令値とする形態を採用してもよく、トルク指令値とする形態を採用してもよい。
【０１０７】  ΔＰ２が速度指令値である場合には、減算器３１ｅに、ΔＰ２としての速度指令値にαを積算した値（手動速度指令値）が入力される。また、減算器３１ｅには、位置制御器３１ｃが自動運転におけるロボットの動作指令（ΔＰ１；位置指令値）および位置現在値に基づいて生成した速度指令値に１−αを積算した値（修正速度指令値）が入力される。さらに、減算器３１ｅには、微分器３１ｄから、当該微分器３１ｄが生成した速度現在値が入力される。
【０１０８】  そして、減算器３１ｅでは、入力された手動速度指令値に修正速度指令値を加算し、かつ、速度現在値を減算した値から速度偏差を生成する。なお、減算器３１ｅが速度偏差を生成した後の動作は、上記と同様に実行される。
【０１０９】  同様に、ΔＰ２がトルク指令値である場合には、減算器３１ｇに、ΔＰ２としてのトルク指令値にαを積算した値（手動トルク指令値）が入力される。また、減算器３１ｇには、自動運転におけるロボットの動作指令（ΔＰ１；位置指令値）から、位置制御器３１ｃおよび減算器３１ｅを介して、速度制御器３１ｆに入力された速度偏差から、当該速度制御器３１ｆが生成したトルク指令値に１−αを積算した値（修正トルク指令値）が入力される。さらに、減算器３１ｇには、電流センサＣで検出された電流現在値が入力される。
【０１１０】  そして、減算器３１ｇでは、入力された手動トルク指令値に修正トルク指令値を加算し、かつ、電流現在値を減算して、電流偏差を生成する。減算器３１ｇは、生成した電流偏差を駆動モータＭに送り、駆動モータＭを駆動する。
【０１１１】  なお、修正運転モードの他の例としては、例えば、今回のワークでは、自動運転指令値ΔＰ１に対し、実際にはΔＰ０によって嵌め合いが成功した場合、次回、同じワークを組み立てる際には、ΔＰ０をΔＰ１に置き換えてもよいし、完全に置き換えるのではなく、それに近づくよう修正してもよい。
【０１１２】  また、ΔＰ２とロボット本体１の力触覚情報のログをとり、どのようなときにどれぐらい修正したらよいかを学習する機能（学習機能実現手段）をロボット制御装置７に設けて、自動運転動作指令ΔＰ１を自動的に修正することができ、遠隔操縦者が介在する機会は徐々に減り、最終的には、自動運転のみで組立作業が実現できる。
【０１１３】  以上述べたように、本実施の形態１に係る産業用ロボットおよびその運転方法によれば、ロボットの自動運転中に異常状態が生じた場合でも、自動運転によるロボット動作を基調としつつ、操作者による手動操作によって自動運転を補正することができるので、作業効率を大幅に低下させることなく、異常状態に適切に対応することができる。
【０１１４】  また、操作者による手動操作によって、ロボット動作（実軌道）が、自動運転による所定動作に復帰した場合には、自動運転に対する補正を中止すれば、その後も自動運転が継続されるので、手動運転から自動運転への復帰のための特別な切替機構などは不要である。
【０１１５】  ［変形例１］  次に、上述した実施形態の一変形例について、図６を参照して説明する。
【０１１６】  本例による産業用ロボットは、上述したロボット本体１を複数備えており、各ロボット本体１に対して、上述したロボット制御装置７および異常状態検出装置８が設けられている。
【０１１７】  そして、補正情報入力装置１３は、複数のロボット本体１の中から、上述した自動運転補正手段１０によってその動作が補正されるロボット本体１を選択するための補正対象選択手段１６を備えている。
【０１１８】  本例による産業用ロボットにおいては、複数のロボット本体１のうちの任意の一台が補正対象とされ、必要に応じて修正運転モードで運転される。一方、残余のロボット本体１は、自動運転モードのみにて運転される。なお、ロボット制御装置７は、複数のロボット本体１を１つの制御装置で制御してもよい。
【０１１９】  例えば、搬送元から搬送先へのワークＷの搬送動作を行っているロボット本体１は自動運転モードのみにて運転すると共に、搬送先にて対象物ＯへのワークＷの組付け動作を行っているロボット本体１は、必要に応じて修正運転モードにて運転する。
【０１２０】  本例においては、補正対象選択手段１６を用いて補正対象のロボット本体１を選択できるので、複数のロボット本体１に対して一台の補正情報入力装置１３を設けるのみで足り、構成の複雑化を抑制することができる。
【０１２１】  例えば、搬送元から搬送先にワークＷを搬送する搬送動作と、搬送先にてワークを対象物に組み付ける組付け動作とを行う場合には、自動運転の補正が必要となるのは主として組付け動作の際であるから、組付け動作を実施しているロボット本体１のみを補正対象とすればよい。
【０１２２】  ［変形例２］  次に、上述した実施形態の他の変形例について、図７を参照して説明する。
【０１２３】  本例においては、補正情報入力装置１３が、ジョイスティックに代えて、ロボットアーム（スレーブアーム）と相似構造のマスターアーム１７を備えている。
【０１２４】  マスターアーム１７には、上述した修正係数調整手段としてのボリュームつまみ１８が設けられており、操作者は、このボリュームつまみ１８を操作することにより、上述した修正係数αを調整することができる。
【０１２５】  また、本例においては、ロボット制御装置７が、上述した学習機能実現手段１９を備えている。学習機能実現手段１９を用いて、上述した自動運転動作指令ΔＰ１を自動的に修正することができ、遠隔操縦者が介在する機会は徐々に減り、最終的には、自動運転のみで組立作業が実現できる。
【０１２６】  （実施の形態２）  ［産業用ロボットの構成］  図８は、本実施の形態２に係る産業用ロボットの概略構成を示すブロック図である。
【０１２７】  図８に示すように、本実施の形態２に係る産業用ロボットは、実施の形態１に係る産業用ロボットと基本的構成は同じであるが、ジョイスティック１２がボリュームつまみ（調整器）１８を備えている点が異なる。ボリュームつまみ１８は、操作者が操作することにより、第２係数Ｂを調整することができるように構成されている。
【０１２８】  また、本実施の形態２に係る産業用ロボットにおいては、記憶装置２０は、読み書き可能な記録媒体であり、タスクプログラム２０ａと産業用ロボットの動作シーケンス情報２０ｂが記憶されている。なお、本実施の形態２に係る産業用ロボットでは、記憶装置２０は、ロボット制御装置７と別体に設けられているが、ロボット制御装置７と一体として設けられていてもよい。
【０１２９】  タスクプログラム２０ａは、例えば、ティーチングにより作成され、ロボット本体１の識別情報とタスクとに対応付けられて、記憶装置２０に格納されている。なお、タスクプログラム２０ａは、作業ごとの動作フローとして作成されてもよい。
【０１３０】  動作シーケンス情報２０ｂとは、作業空間内でロボット本体１によって実施される一連の作業工程を規定した動作シーケンスに関する情報である。動作シーケンス情報２０ｂでは、作業工程の動作順と、ロボット本体１の制御モードと、が対応付けられている。また、動作シーケンス情報２０ｂでは、各作業工程に対し、ロボット本体１にその作業を自動的に実行させるためのタスクプログラムが対応付けられている。なお、動作シーケンス情報２０ｂは、各作業工程に対し、ロボット本体１にその作業を自動的に実行させるためのプログラムを含んでいてもよい。
【０１３１】  なお、本実施の形態２に係る産業用ロボットでは、ジョイスティック１２を備える形態を採用したが、これに限定されず、ジョイスティック１２に代えて、マスターアーム１７を備える形態を採用してもよく、ジョイスティック１２に代えて、タブレット型の操作器を備える形態を採用してもよい。
【０１３２】  ［産業用ロボットの動作及び作用効果］  次に、本実施の形態２に係る産業用ロボットの動作及び作用効果について、図８及び図９を参照しながら説明する。
【０１３３】  図９は、図８に示す自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。
【０１３４】  図９に示すように、本実施の形態２に係る産業用ロボットの自動運転補正手段１０が実行する修正運転モードは、実施の形態１に係る産業用ロボットの自動運転補正手段１０が実行する修正運転モードと基本的には、同様に実行されるが、以下の点が異なる。
【０１３５】  すなわち、本実施の形態２に係る産業用ロボットでは、自動運転補正手段１０の加算器３１ａは、下記式（２）に従って、位置指令値を生成する。なお、位置指令値を生成した後の動作は、実施の形態１と同様に実行されるため、その詳細な説明は省略する。
【０１３６】  ΔＰ０  ＝  Ａ×ΔＰ１  ＋  Ｂ×ΔＰ２・・・式（２）  ここで、第１係数Ａと第２係数Ｂは変数であり、一方の係数が増加すると、他方の係数が減少する関係にある。より詳細には、第１係数Ａと第２係数Ｂは、第１係数Ａと第２係数Ｂを積算した値が予め設定されている第１所定値となる係数であってもよく、第１係数Ａと第２係数Ｂを和算した値が予め設定されている第２所定値となる係数であってもよい。なお、第１所定値、又は第２所定値は、１であってもよく、１０であってもよく、１００であってもよい。
【０１３７】  なお、第２係数Ｂは、上述したように、ジョイスティック１２に設けられたボリュームつまみ（調整器）１８を操縦者が手動で調整することで、補正情報入力装置１３から自動運転補正手段１０に入力されてもよい。また、調整器として、例えば、作業対象物（ワークの取り付け対象の構造体など）から大きく離れたところでは、第２係数Ｂは０で、作業対象物に近づくにつれ、第２係数Ｂを徐々に大きくなるようにするプログラムが、予め記憶装置２０に記憶されていてもよい。
【０１３８】  また、第２係数Ｂは、ボリュームつまみ１８から補正情報入力装置１３を介して自動運転補正手段１０にその値が入力されてから、所定時間かけて入力された値になる変数であってもよく、ジョイスティック１２から自動運転補正手段１０に修正指令値ΔＰ２が入力されてから、所定時間かけて予め設定された値になる変数であってもよい。所定時間としては、ロボット本体１の急激な動作の修正を抑制する観点から、例えば、０．５秒以上であってもよく、１秒以上であってもよい。また、所定時間は、ロボット本体１の修正動作が反映されていることを操作者が認知する観点から、２秒以内であってもよく、３秒以内であってもよく、５秒以内であってもよい。
【０１３９】  具体的には、例えば、第２係数Ｂは、ボリュームつまみ１８から自動運転補正手段１０にその値が入力されてから、又はボリュームつまみ１８から自動運転補正手段１０に修正指令値ΔＰ２が入力されてから経過した時間と、単位時間当たりの変化量ΔＢと、の関係が、一次関数となる変数であってもよい。また、第２係数Ｂは、経過した時間と、単位時間当たりの変化量ΔＢと、の関係が、二次関数、又は三次関数等の高次関数となる変数であってもよく、対数関数となる変数であってもよい。さらに、第２係数Ｂは、経過した時間と、単位時間当たりの変化量ΔＢと、の関係が、階段状に増加する変数であってもよい。
【０１４０】  これにより、ジョイスティック１２から自動運転補正手段１０に修正指令値ΔＰ２が入力されたときに、急激にロボット本体１の動作が修正されて、思わぬ方向にロボット本体１が動作されることを抑制することができる。
【０１４１】  このように構成された、本実施の形態２に係る産業用ロボットであっても、実施の形態１に係る産業用ロボットと同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態２に係る産業用ロボットでは、第２係数Ｂがボリュームつまみ１８から自動運転補正手段１０にその値が入力されてから、所定時間かけて入力された値になる変数である場合、又はジョイスティック１２から自動運転補正手段１０に修正指令値ΔＰ２が入力されてから、所定時間かけて予め設定された値になる変数である場合には、急激にロボット本体１の動作が修正されて、思わぬ方向にロボット本体１が動作されることを抑制することができる。
【０１４２】  次に、本実施の形態２に係る産業用ロボットの変形例について、説明する。
【０１４３】  ［変形例１］  図１０は、本実施の形態２における変形例１の産業用ロボットの自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。
【０１４４】  図１０に示すように、本変形例１では、ジョイスティック１２から自動運転補正手段１０に入力される修正指令値ΔＰ２が速度指令値である場合に、自動運転補正手段１０が実行する動作を示している。以下、具体的に説明する。
【０１４５】  ΔＰ２が速度指令値である場合には、減算器３１ｅに、ΔＰ２としての速度指令値に第２係数Ｂを積算した値（手動速度指令値）が入力される。また、減算器３１ｅには、位置制御器３１ｃが自動運転におけるロボットの動作指令（ΔＰ１；位置指令値）および位置現在値に基づいて生成した速度指令値に第１係数Ａを積算した値（補正速度指令値）が入力される。さらに、減算器３１ｅには、微分器３１ｄから、当該微分器３１ｄが生成した速度現在値が入力される。
【０１４６】  そして、減算器３１ｅでは、入力された手動速度指令値に補正速度指令値を加算し、かつ、速度現在値を減算した値から速度偏差を生成する。なお、減算器３１ｅが速度偏差を生成した後の動作は、実施の形態１に係る産業用ロボットと同様に実行される。
【０１４７】  このように構成された、本変形例１の産業用ロボットであっても、実施の形態２に係る産業用ロボットと同様の作用効果を奏する。
【０１４８】  ［変形例２］  図１１は、本実施の形態２における変形例２の産業用ロボットの自動運転補正手段の制御系の一例を示すブロック図である。
【０１４９】  図１１に示すように、本変形例２では、ジョイスティック１２から自動運転補正手段１０に入力される修正指令値ΔＰ２がトルク指令値である場合に、自動運転補正手段１０が実行する動作を示している。以下、具体的に説明する。
【０１５０】  ΔＰ２がトルク指令値である場合には、減算器３１ｇに、ΔＰ２としてのトルク指令値に第２係数Ｂを積算した値（手動トルク指令値）が入力される。また、減算器３１ｇには、自動運転におけるロボットの動作指令（ΔＰ１；位置指令値）から、位置制御器３１ｃおよび減算器３１ｅを介して、速度制御器３１ｆに入力された速度偏差から、当該速度制御器３１ｆが生成したトルク指令値に第１係数Ａを積算した値（補正トルク指令値）が入力される。さらに、減算器３１ｇには、電流センサＣで検出された電流現在値が入力される。
【０１５１】  そして、減算器３１ｇでは、入力された手動トルク指令値に補正トルク指令値を加算し、かつ、電流現在値を減算して、電流偏差を生成する。減算器３１ｇは、生成した電流偏差を駆動モータＭに送り、駆動モータＭを駆動する。
【０１５２】  このように構成された、本変形例２の産業用ロボットであっても、実施の形態２に係る産業用ロボットと同様の作用効果を奏する。
【０１５３】  なお、上述した実施形態およびその変形例による産業用ロボットおよびその運転方法は、人とロボットが共存して作業を行う場合、もしくは、人とロボットが協調して作業を行う場合に特に適している。例えば、ワークの組付け作業において微妙な位置合わせが必要となる場合でも、必要に応じて操作者が介入して補正運転モードで作業を行うことができるので、ワークの組付け作業を支障なく実施することができる。
【０１５４】  上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の形態を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【０１５５】  １  ロボット本体  ２  基台（ロボット本体）  ３  下部アーム（ロボット本体）  ４  上部アーム（ロボット本体）  ５  手首部（ロボット本体）  ６  回転体（ロボット本体）  ７  ロボット制御装置  ８  異常状態検出装置  ９  自動運転実施手段  １０  自動運転補正手段  １１  反力検出手段  １２  ジョイスティック  １３  補正情報入力装置  １４  視覚情報取得手段  １５  エンドエフェクタ（ロボット本体）  １６  補正対象選択手段  １７  マスターアーム  １８  ボリュームつまみ（修正係数調整手段）  １９  学習機能実現手段  ２０  記憶装置  ２０ａタスクプログラム  ２０ｂ  動作シーケンス情報  ２１  第１関節部  ２２  第２関節部  ２３  第３関節部  ２４  第４関節部  ２５  第５関節部  ３１ａ  加算器  ３１ｂ  減算器  ３１ｃ  位置制御器  ３１ｄ  微分器  ３１ｅ  減算器  ３１ｆ  速度制御器  ３１ｇ  減算器  Ｊ１  第１軸線  Ｊ２  第２軸線  Ｊ３  第３軸線  Ｊ４  第４軸線  Ｊ５  第５軸線  Ｊ６  第６軸線  Ｏ  対象物  Ｗ  ワーク 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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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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【国際調査報告】
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