(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組付部品を、組付治具上に載置される被組付部品に、順次、組み付けるロボット手段と、
前記組付部品と前記被組付部品の位置および姿勢を認識するために設けられた視覚認識装置と、
前記組付治具に取り付けられた６軸力覚検出装置とを備える部品組付装置であって、
前記視覚認識装置により、前記組付部品と、前記組付治具上に載置された被組付部品の位置及び姿勢を認識する認識ステップと、
前記認識ステップにおいて、前記視覚認識装置によって認識された前記組付部品と前記被組付部品の位置及び姿勢情報に基づいて、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、前記組付部品を前記被組付部品に接触させる接触ステップと、
前記接触ステップにおいて、前記組付部品を前記被組付部品に接触させた時の接触状態を、前記６軸力覚検出装置を用いて検出する６軸力覚検出ステップと、
前記６軸力覚検出ステップにおいて、前記６軸力覚検出装置により検出された検出値に基づいて、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態を判別する接触状態判別ステップと、
前記接触状態判別ステップにおける、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態の判別結果に応じて、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御するロボット手段制御ステップと、
前記ロボット手段制御ステップにより、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態を組み付けに最適な接触状態にする接触状態最適化ステップと、
前記接触状態最適化ステップにより、前記組付部品と前記被組付部品とが最適な接触状態になった後、前記組付部品を前記被組付部品に組み付ける組付ステップとを備え、
前記組付部品を、前記組付治具上に載置される被組付部品に、自動的に、組み付ける構成とされ、
前記ロボット手段は、前記ロボット手段を複数の動作パターンに動作させる制御手段を備え、
前記制御手段には、
前記６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値と、
前記複数の設定値の各々に対応するように設けられ、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御する複数の動作パターンと、
前記複数の設定値の各々に対応するように設けられ、前記複数の設定値の中、最適値とした設定値から前記複数の値の各々までのユークリッドの距離とを備える制御テーブルが記憶されており、
前記接触状態判別ステップが、
前記６軸力覚検出装置が、前記６軸力覚検出ステップにおいて、前記組付部品が前記被組付部品に接触した時に実際に検出した検出値から、前記制御テーブルに記憶させた複数の設定値の中、最適値とした設定値までのユークリッドの距離を求める距離算出ステップと、
前記距離算出ステップにおいて算出されたユークリッドの距離と、前記制御テーブルに記憶させたユークリッドの距離とを対比して、前記制御テーブルに記憶させたユークリッドの距離の各々の中、その差分が最も小さい値となるユークリッドの距離に対応する動作パターンを選択する選択ステップとを備え、
前記接触状態最適化ステップにおいて、前記接触状態判別ステップで選択された動作パターンにしたがって、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御することを特徴とする、部品組付装置。
【請求項２】
前記６軸力覚検出ステップが、前記組付部品を前記被組付部品を接触させた状態に一定時間保持するステップと、前記一定時間に於ける前記６軸力覚検出装置が検出した検出値を６成分の各々について平均値を求める平均値計測ステップとを備え、前記接触状態判別ステップにおいて、前記平均値計測ステップで求めた、前記一定時間に於ける前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の６成分の各々の平均値を、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値として用いるようにした、請求項１に記載の部品組付装置。
【請求項３】
前記接触状態最適化ステップが、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態が、組み付けに最適な接触状態になるまで、前記６軸力覚検出ステップ、前記接触状態判別ステップ及び前記ロボット手段制御ステップを繰り返して行うことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の部品組付装置。
【請求項４】
前記接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、前記６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値の中、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、最新に選択された動作パターンを複数回記憶し、記憶された複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値を最適値に変更するようにした、請求項１〜３のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項５】
前記制御手段の制御テーブルに記憶させた前記６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値の各々が、前記接触ステップにおいて、前記組付部品と前記被組付部品とを同じ状態で、複数回、接触させた時に、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の平均値である、請求項１〜４のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項６】
組付部品を、組付治具上に載置される被組付部品に、順次、組み付けるロボット手段と、
前記組付部品と前記被組付部品の位置および姿勢を認識するために設けられた視覚認識装置と、
前記組付治具に取り付けられた６軸力覚検出装置とを備える部品組付装置であって、
前記視覚認識装置により、前記組付部品と、前記組付治具上に載置された被組付部品の位置及び姿勢を認識する認識ステップと、
前記認識ステップにおいて、前記視覚認識装置によって認識された前記組付部品と前記被組付部品の位置及び姿勢情報に基づいて、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、前記組付部品を前記被組付部品に接触させる接触ステップと、
前記接触ステップにおいて、前記組付部品を前記被組付部品に接触させた時の接触状態を、前記６軸力覚検出装置を用いて検出する６軸力覚検出ステップと、
前記６軸力覚検出ステップにおいて、前記６軸力覚検出装置により検出された検出値に基づいて、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態を判別する接触状態判別ステップと、
前記接触状態判別ステップにおける、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態の判別結果に応じて、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御するロボット手段制御ステップと、
前記ロボット手段制御ステップにより、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態を組み付けに最適な接触状態にする接触状態最適化ステップと、
前記接触状態最適化ステップにより、前記組付部品と前記被組付部品とが最適な接触状態になった後、前記組付部品を前記被組付部品に組み付ける組付ステップとを備え、
前記組付部品を、前記組付治具上に載置される被組付部品に、自動的に、組み付ける構成とされ、
前記ロボット手段は、前記ロボット手段を複数の動作パターンに動作させる制御手段を備え、
前記制御手段には、
前記６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値と、
前記複数の設定値の各々に対応するように設けられ、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御する複数の動作パターンと、
前記複数の設定値の各々に対応するように設けられ、前記複数の設定値の中、最適値とした設定値から前記複数の値の各々までのマハラノビスの汎距離とを備える制御テーブルが記憶されており、
前記接触状態判別ステップが、
前記６軸力覚検出装置が、前記６軸力覚検出ステップにおいて、前記組付部品が被組付部品に接触した時に実際に検出した検出値から、前記制御テーブルに記憶させた複数の設定値の中、最適値とした設定値までのマハラノビスの汎距離を求める距離算出ステップと、
前記距離算出ステップにおいて算出されたマハラノビスの汎距離と、前記制御テーブルに記憶させたマハラノビスの汎距離とを対比して、前記制御テーブルに記憶させたマハラノビスの汎距離の各々の中、その差分が最も小さい値となるマハラノビスの汎距離に対応する動作パターンを選択する選択ステップとを備え、
前記接触状態最適化ステップにおいて、前記接触状態判別ステップで選択された動作パターンにしたがって、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御することを特徴とする部品組付装置。
【請求項７】
前記接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、前記６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値の中、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、最新に選択された動作パターンを複数回記憶し、記憶された複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値を最適値に変更するようにした、請求項６に記載の部品組付装置。
【請求項８】
前記６軸力覚検出装置の座標軸と、前記ロボット手段が、前記組付部品を前記組付治具上に載置される被組付部品に組み付ける組付方向とを一致させるようにした、請求項１〜７のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項９】
前記組付ステップ中のある所定の工程において、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値に基づいて、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、前記組付ステップの所定の工程において、前記組付部品と前記被組付部品との接触状態が、前記組付ステップの所定の工程に於ける組み付けに最適な接触状態にする部品組付状態最適化ステップを更に備える、請求項１〜８のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項１０】
前記ロボット手段は、前記制御手段の制御テーブルに記憶させた動作パターンの各々を、教示点に基づいて、実行するようにされており、前記部品組付状態最適化ステップを、前記組付ステップの所定の工程において、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値から、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、組付作業終了後に、前記組付ステップの所定の工程の教示点を修正するようにした、請求項９に記載の部品組付装置。
【請求項１１】
前記ロボット手段は、前記制御手段の制御テーブルに記憶させた動作パターンの各々を、教示点に基づいて、実行するようにされており、前記部品組付状態最適化ステップを、前記組付ステップの所定の工程において、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値から、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、前記組付ステップの所定の工程における教示点を修正し、修正された教示点により、前記ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値が所定の設定値になった後に、前記組付ステップの所定の工程を行うようにした、請求項９に記載の部品組付装置。
【請求項１２】
前記ロボット手段の制御手段に、予め、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化を記憶させておき、前記組付部品の前記被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、前記ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度を評価することによって行うようにした、請求項１〜１１のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項１３】
前記ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させる、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化が、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値を複数回取り、前記複数回の検出値の平均値である、請求項１２に記載の部品組付装置。
【請求項１４】
前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、前記ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価を、比較区間を限定して行うようにした、請求項１２又は請求項１３に記載の部品組付装置。
【請求項１５】
前記比較区間を時間と共に移動させるようにした、請求項１４に記載の部品組付装置。
【請求項１６】
前記比較区間の幅を、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化の波形によって変化させるようにした、請求項１４又は請求項１５に記載の部品組付装置。
【請求項１７】
前記組付部品の前記被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した一軸の検出値と、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価値が、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値以下となった時点で、失敗と判定するようにした、請求項１２〜１６のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項１８】
前記組付部品の前記被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、前記６軸力覚検出装置が検出した一軸の検出値と、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価値が、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値にある値を加減乗除した値以下となった時点で、失敗と判定するようにした、請求項１２〜１６のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項１９】
前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、前記ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価を、前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、前記ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相互相関関数値によって評価するようにした、請求項１２〜１８のいずれかに記載の部品組付装置。
【請求項２０】
前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、前記ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価を、前記組付部品を前記被組付部品へ実際に組み付ける際に、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、前記ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、前記組付部品の前記被組付部品への組み付けが成功した場合の、前記６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関係数の値によって評価するようにした、請求項１２〜１８のいずれかに記載の部品組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品組付装置に関し、特に、少ない情報で、最適な動作により、組付部品を被組付部品に組み付けることができるようにした、部品組付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、工場では、生産ラインを自動化するために、組付部品を被組付部品に、順次、自動的に組み付ける組付作業ロボットが、幅広く使用されるようになっている。
図２８は、そのような従来の組付作業ロボットを概略的に示す斜視図である。
【０００３】
この組付作業ロボット１０１は、６軸方向に移動可能な可動部１０２と、可動部１０２を制御する制御手段（一般に、ロボットコントローラと言われている。以下、単に、制御手段という）１０３とを備える。
可動部１０２と制御手段１０３との間は、信号線Ｌ１により接続されており、信号線Ｌ１を介して、可動部１０２と制御手段１０３との間で、信号のやりとりができるようにしている。
【０００４】
可動部１０２は、アーム部１０４、アーム部１０４の先端に回転可能に設けられた手首部１０５、及び、手首部１０５に設けられた把持部１０６を備える。
従来の組付作業ロボット１０１は、その可動部１０２の位置や姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けられるように、把持部１０６や、アーム部１０４と手首部１０５との間等に、多数のセンサ（図示せず）を取り付けたり、また、必要により、組付作業ロボット１０１の位置及び姿勢を監視するためのカメラ等の視覚認識装置（図示せず）を取り付けたりしている。
【０００５】
そして、従来、組付作業ロボット１０１は、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける際には、制御手段１０３に記憶されている運転プログラムにしたがって、アーム部１０４、手首部１０５及び把持部１０６のいずれかに於いて、その位置及び姿勢を変化させる毎に、センサ（図示せず）が検知した情報や、場合によっては、カメラ等の視覚認識装置（図示せず）が認識した情報を、制御手段１０３に送るようにしている、そして、制御手段１０３で、運転プログラムにより、センサ（図示せず）が検知した情報や、視覚認識装置（図示せず）が認識した情報を判定しながら、例えば、被組付部品Ｐ２を把持部１０６により把持して、作業台等の組付治具Ｗ上に、被組付部品Ｐ２を載置し、その後、組付部品Ｐ１を把持部１０６により把持して、組付治具Ｗ上に載置された被組付部品Ｐ２に組付部品Ｐ１を組み付けるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような組付作業ロボット１０１では、作業を正確に行わせるためや、また、作業が複雑になるにつれ、アーム部１０４、手首部１０５、把持部１０６等に、多数のセンサを設け、多数のセンサの検出値や、カメラ等の視覚認識装置（図示せず）が認識した情報の中から特定の情報を抜き出したりして、アーム部１０４、手首部１０５、把持部１０６等が正確に動くように、複雑な運転プログラムを作成する必要があり、組付作業ロボット１０１の構造が複雑化する。のみならず、複雑なプログラムを処理する必要から、組付作業ロボット１０１の動作が遅くなったり、組付部品の変更等によって、運転プログラムを修正するのにも時間がかかり、しかも、そのような修正には、高度且つ専門的な知識が必要となるといった問題がある。
【０００７】
更には、従来は、アーム部１０４、手首部１０５、把持部１０６等の位置や姿勢を変更する度に、センサが検知した情報や、場合によっては、カメラ等の視覚認識装置（図示せず）が認識した情報を、一々、制御手段１０２に送り、制御手段１０２で判定するようにしているため、運転プログラムが複雑且つその情報が大型化し、これに伴って、情報処理に時間がかかり、その結果、組付作業ロボット１０１の動作が遅くなるという問題もある。
【０００８】
また、組付作業ロボット１０１では、作業を正確に行わせるために、カメラ等の視覚認識装置（図示せず）を併用した場合には、視覚認識装置（図示せず）が撮像した画像を解析したり、そこから必要な情報を取り出すために、複雑な処理を行わなければならず、常に、視覚認識装置（図示せず）が検出した情報に基づいて、組付作業ロボット１０１の位置及び姿勢を制御するようにすると、膨大な情報の整理に時間がかかり、このようなことによっても、組付作業ロボット１０１の作業動作が遅くなるという問題もある。
【０００９】
また、センサ（図示せず）の検知する情報に、カメラ等の視覚認識装置（図示せず）を併用しても、カメラ等の視覚認識装置（図示せず）では、被写体（この例では、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２）の２次元情報が得られるだけで、被写体の視覚認識装置（図示せず）からは見えない側の情報や、被写体の奥行きに関する情報は得られないため、制御プログラムが複雑になる割には、組付作業ロボット１０１の位置及び姿勢を、２次元情報に基づいて制御しているに過ぎず、目的とする位置や姿勢にすることができないといった問題もある。
【００１０】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであって、センサを特に増やしたりすることなく、少ない情報に基づいて、最適な動作により、組付部品を被組付部品に組み付けることができるようにした、部品組付装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決するためには、組付作業ロボットの可動部側にセンサを設けるだけでは足りず、組付治具側に、センサを設け、組付治具上に載置された被組付部品への組付部品の接触状態を検出するようにすれば、少ない検出情報であっても、それを基にして、最適な動作により、組付部品を被組付部品に組み付けることができるようになるのではないか、と考えるに至り、鋭意、努力した結果、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、請求項１に記載の部品組付装置は、組付部品を、組付治具上に載置される被組付部品に、順次、組み付けるロボット手段と、組付部品と被組付部品の位置および姿勢を認識するために設けられた視覚認識装置と、組付治具に取り付けられた６軸力覚検出装置とを備える部品組付装置であって、視覚認識装置により、組付部品と、組付治具上に載置された被組付部品の位置及び姿勢を認識する認識ステップと、認識ステップにおいて、視覚認識装置によって認識された組付部品と被組付部品の位置及び姿勢情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、被組付部品を組付部品に接触させる接触ステップと、接触ステップにおいて、被組付部品が組付部品に接触した時の接触状態を、６軸力覚検出装置を用いて検出する６軸力覚検出ステップと、６軸力覚検出ステップにおいて、６軸力覚検出装置により検出された検出値に基づいて、組付部品と被組付部品との接触状態を判別する接触状態判別ステップと、接触状態判別ステップにおける、組付部品と被組付部品との接触状態の判別結果に応じて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御するロボット手段制御ステップと、ロボット手段制御ステップにより、組付部品と被組付部品との接触状態を組み付けに最適な接触状態にする接触状態最適化ステップと、接触状態最適化ステップにより、組付部品と被組付部品とが最適な接触状態になった後、組付部品を被組付部品に組み付ける組付ステップとを備え、組付部品を、組付治具上に載置される被組付部品に、自動的に、組み付ける構成とされ、ロボット手段は、ロボット手段を複数の動作パターンに動作させる制御手段を備え、制御手段には、６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値と、複数の設定値の各々に対応するように設けられ、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する複数の動作パターンと、複数の設定値の各々に対応するように設けられ、複数の設定値の中、最適値とした設定値から複数の値の各々までのユークリッドの距離とを備える制御テーブルが記憶されており、接触状態判別ステップが、６軸力覚検出装置が、６軸力覚検出ステップにおいて、組付部品が被組付部品に接触した時に実際に検出した検出値から、制御テーブルに記憶させた複数の設定値の中、最適値とした設定値までのユークリッドの距離を求める距離算出ステップと、距離算出ステップにおいて算出されたユークリッドの距離と、制御テーブルに記憶させたユークリッドの距離とを対比して、制御テーブルに記憶させたユークリッドの距離の各々の中、その差分が最も小さい値となるユークリッドの距離に対応する動作パターンを選択する選択ステップとを備え、接触状態最適化ステップにおいて、接触状態判別ステップで選択された動作パターンにしたがって、ロボット手段の位置及び姿勢を制御するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、本明細書で用いる用語「ロボット手段」は、通常、産業用ロボットとして使用されている従来公知のロボット手段を意味し、より詳しく説明すると、可動部、可動部の位置及び姿勢を制御する制御手段、可動部に取り付けられたセンサ、及び、場合によっては、可動部を監視するカメラ等の視覚認識手段を備え、制御手段には、運転プログラムが記憶され、制御手段で、センサ、及び、場合によっては、視覚認識手段から得られる情報を、判定し、運転プログラムによって、学習により、可動部を教示点に、移動させることで、所定の動作を行わせる装置を意味する。
【００１４】
また、「６軸力覚検出装置」は、例えば、歪ゲージ等の歪検出手段により、６自由度の外力（３軸方向の各々の力と、３軸の各々の軸まわりのモーメント）を検出する力覚センサを意味する。
この部品組付装置では、ロボット手段側ではなく、組付治具に６軸力覚検出装置を設けている。組付治具に載置された被組付部品に組付部品が接触すると、これによって生じる力学的な変化は、組付治具に伝わり、６軸力覚検出装置へと伝わる。したがって、この部品組付装置では、センサをロボット手段側にだけ設けた部品組付装置では検出できなかった、組付部品と被組付部品との接触状態を、リアルタイムに直接的に知ることができる。これにより、組付部品と被組付部品との接触状態に応じて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付部品を被組付部品に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品を被組付部品に組み付けることができるので、組付部品の被組付部品への組み付けを効率良く行うことができるようになる。
【００１５】
また、視覚認識装置によって認識された組付部品と被組付部品の位置及び姿勢情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視覚認識装置によらず、組付治具に設けた６軸力覚検出装置が検出した検出値に基づいて、組付部品の被組付部品への組み付けを行っているので、従来の視覚認識装置では検出できなかった、組付部品及び被組付部品の、視覚認識装置（図示せず）からは見えない側の情報や、組付部品及び被組付部品の奥行きに関する情報を得ることができる。したがって、２次元情報では無く、３次元情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付部品を被組付部品に組み付けることができるので、組付部品の被組付部品への組み付けをより正確に行うことができる。
【００１６】
更に、この部品組付装置では、被組付部品に組付部品を接触させた後は、組付治具に設けた６軸力覚検出装置により、組付部品及び被組付部品の、視覚認識装置（図示せず）からは見えない側の情報や、組付部品及び被組付部品の奥行きに関する情報といった、視覚認識装置が検出することができる情報以上の情報を検出できるので、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視覚認識装置の検出情報の解析が不要となる。これにより、少ない情報処理に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付部品の被組付部品への組み付けができるので、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。
【００１７】
また、この部品組付装置では、組付部品を被組付部品に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品を被組付部品に組み付けるようにしているので、組付部品を被組付部品に組み付ける際の、ロボット手段の位置及び姿勢を制御は、ルーチンの制御を行えば十分であるため、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する運転プログラムは、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する教示点を、選択される動作パターン毎に設けるといったような簡単な運転プログラムとすることができる。このように、この部品組付装置では、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する運転プログラムを簡単なものにできるので、これに伴って、情報処理の時間も短くてすみ、その結果、組付作業ロボットの動作が速くなり、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。また、運転プログラムの修正も簡単に行える。
その上、状態判別ステップにおいて、ユークリッドの距離に基づいて、組付部品と被組付部品との接触状態を判別できるようにしているので、制御手段に於ける計算量が少なくて済む。これにより、部品組付装置の動作が速くなり、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。
【００１８】
請求項２に記載の部品組付装置は、接触状態判別ステップにおいて、組付部品と被組付部品との接触状態の誤判定を防止できる部品組付装置を提案するものであって、請求項１に記載の部品組付装置の、６軸力覚検出ステップが、組付部品を被組付部品を接触させた状態に一定時間保持するステップと、一定時間に於ける６軸力覚検出装置が検出した検出値を６成分の各々について平均値を求める平均値計測ステップとを備え、接触状態判別ステップにおいて、平均値計測ステップで求めた、一定時間に於ける６軸力覚検出装置が検出した検出値の６成分の各々の平均値を、６軸力覚検出装置が検出した検出値として用いるようにした。
【００１９】
６軸力覚検出装置により検出される検出値は、経時的に変動しているので、一回のサンプリングでは、計測誤差が大きい。これに対し、この部品組付装置は、接触状態判別ステップにおいて、平均値計測ステップで求めた、一定時間に於ける６軸力覚検出装置が検出した検出値の６成分の各々の平均値を、６軸力覚検出装置が検出した検出値として用いるようにしているので、接触状態判別ステップにおいて、組付部品と被組付部品との接触状態を正確に判定することができる。
【００２０】
請求項３に記載の部品組付装置は、組付部品と被組付部品との接触状態を、組み付けに最適な接触状態になるように修正できるようにした部品組付装置を提案するもので、請求項１又は請求項２に記載の部品組付装置の、接触状態最適化ステップが、組付部品と被組付部品との接触状態が、組み付けに最適な接触状態になるまで、６軸力覚検出ステップ、接触状態判別ステップ及びロボット手段制御ステップを繰り返して行うことを特徴としている。
【００２１】
この部品組付装置では、６軸力覚検出ステップ、接触状態判別ステップ及びロボット手段制御ステップを繰り返して行うようにしているので、ロボット手段の位置及び姿勢の変更を少しずつ行うように設定することで、組付部品と被組付部品との接触状態を、より一層、組み付けに最適な接触状態にすることができる。
【００２２】
請求項４に記載の部品組付装置は、組付ステップに要する時間を短縮できるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１〜３のいずれかに記載の部品組付装置の、接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値の中、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、最新に選択された動作パターンを複数回記憶し、記憶された複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値を最適値に変更するようにした。
【００２３】
この部品組付装置では、接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、初期値（デフォルト値）を、記憶した最新の複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更しているので、最適値を、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更した後においては、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力する頻度が少なくなる。これにより、組付ステップにおいて、殆どの場合は、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力することなく、初期値（デフォルト値）で、ロボット手段の位置及び姿勢を制御することができるようになるため、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力しなくてよくなった分だけ、組付ステップに要する時間を短縮できる。
【００２４】
請求項５に記載の部品組付装置は、組付部品と被組付部品との接触状態の誤判定を防止できるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１〜４のいずれかに記載の部品組付装置の、制御手段の制御テーブルに記憶させた６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値の各々が、接触ステップにおいて、組付部品と被組付部品とを同じ状態で、複数回、接触させた時に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の平均値であることを特徴としている。
【００２５】
ユークリッドの距離は、一回の計測データからでも求めることができるので、一回だけの計測データに基づいて、制御手段の制御テーブルに記憶させた６軸力覚検出装置の検出値を設定値として、６軸力覚検出装置の検出値中、最適値とした設定値から、最適値とした設定値以外の設定値までのユークリッドの距離の各々を制御テーブルに記憶させることは可能である。
【００２６】
しかしながら、組付部品と被組付部品とを同じ状態で接触させても、一回だけのデータでは、６軸力覚検出装置が検出した検出値には、ノイズ等の外乱が重畳している場合があり、一回だけのデータに基づいて、制御手段の制御テーブルに記憶させる、６軸力覚検出装置の設定値を決めると、設定値がおかしいために、常に、組付部品と被組付部品との接触状態を誤判定するという虞れがある。これに対して、この部品組付装置は、制御手段の制御テーブルに記憶させる、６軸力覚検出装置の設定値を、組付部品と被組付部品とを同じ状態で、複数回、接触させた検出値の平均値としているので、ノイズ等の外乱の影響が小さくなっている。このように、この部品組付装置では、接触状態判別ステップにおいて、６軸力覚検出装置が検出した検出値を、精度の高い設定値と比較しているので、組付部品と被組付部品との接触状態を正確に判定することができる。
【００２７】
請求項６に記載の部品組付装置は、組付部品と被組付部品との接触状態をより正確に判定できるようにした部品組付装置を提案するものであり、組付部品を、組付治具上に載置される被組付部品に、順次、組み付けるロボット手段と、組付部品と被組付部品の位置および姿勢を認識するために設けられた視覚認識装置と、組付治具に取り付けられた６軸力覚検出装置とを備える部品組付装置であって、視覚認識装置により、組付部品と、組付治具上に載置された被組付部品の位置及び姿勢を認識する認識ステップと、認識ステップにおいて、視覚認識装置によって認識された組付部品と被組付部品の位置及び姿勢情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、被組付部品を組付部品に接触させる接触ステップと、接触ステップにおいて、被組付部品が組付部品に接触した時の接触状態を、６軸力覚検出装置を用いて検出する６軸力覚検出ステップと、６軸力覚検出ステップにおいて、６軸力覚検出装置により検出された検出値に基づいて、組付部品と被組付部品との接触状態を判別する接触状態判別ステップと、接触状態判別ステップにおける、組付部品と被組付部品との接触状態の判別結果に応じて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御するロボット手段制御ステップと、ロボット手段制御ステップにより、組付部品と被組付部品との接触状態を組み付けに最適な接触状態にする接触状態最適化ステップと、接触状態最適化ステップにより、組付部品と被組付部品とが最適な接触状態になった後、組付部品を被組付部品に組み付ける組付ステップとを備え、組付部品を、組付治具上に載置される被組付部品に、自動的に、組み付ける構成とされ、ロボット手段は、ロボット手段を複数の動作パターンに動作させる制御手段を備え、制御手段には、６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値と、複数の設定値の各々に対応するように設けられ、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する複数の動作パターンと、複数の設定値の各々に対応するように設けられ、複数の設定値の中、最適値とした設定値から複数の値の各々までのマハラノビスの汎距離とを備える制御テーブルが記憶されており、接触状態判別ステップが、６軸力覚検出装置が、６軸力覚検出ステップにおいて、組付部品が被組付部品に接触した時に実際に検出した検出値から、制御テーブルに記憶させた複数の設定値の中、最適値とした設定値までのマハラノビスの汎距離を求める距離算出ステップと、距離算出ステップにおいて算出されたマハラノビスの汎距離と、制御テーブルに記憶させたマハラノビスの汎距離とを対比して、制御テーブルに記憶させたマハラノビスの汎距離の各々の中、その差分が最も小さい値となるマハラノビスの汎距離に対応する動作パターンを選択する選択ステップとを備え、接触状態最適化ステップにおいて、接触状態判別ステップで選択された動作パターンにしたがって、ロボット手段の位置及び姿勢を制御するようにした。
【００２８】
この部品組付装置では、接触状態判別ステップにおいて、６軸力覚検出ステップにおいて、ユークリッドの距離ではなく、データのばらつきをも考慮した、マハラノビスの汎距離を用い、ばらつきを考慮した判定を行っているので、組付部品と被組付部品との接触状態をより正確に判定できる。請求項７に記載の部品組付装置は、組付部品と被組付部品との接触状態をより正確に判定し、且つ、組付ステップに要する時間を短縮できるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項６に記載の部品組付装置の、接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、６軸力覚検出装置が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値の中、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、最新に選択された動作パターンを複数回記憶し、記憶された複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値を最適値に変更するようにした。
【００２９】
この部品組付装置では、接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、初期値（デフォルト値）を、記憶した最新の複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更しているので、最適値を、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更した後においては、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力する頻度が少なくなる。これにより、組付ステップにおいて、殆どの場合は、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力することなく、初期値（デフォルト値）で、ロボット手段の位置及び姿勢を制御することができるようになるため、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力しなくてよくなった分だけ、組付ステップに要する時間を短縮できる。
【００３０】
請求項８に記載の部品組付装置は、組付部品を被組付部品に組み付ける際のロボット手段の組付軌跡の修正を容易にできるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１〜７のいずれかに記載の部品組付装置の、６軸力覚検出装置の座標軸と、ロボット手段が、組付部品を組付治具上に載置される被組付部品に組み付ける組付方向とを一致させるようにした。
【００３１】
この部品組付装置では、６軸力覚検出装置の座標軸と、ロボット手段が、組付部品を組付治具上に載置される被組付部品に組み付ける組付方向とが一致するように設定しているので、組付ステップにおいて、ロボット手段の位置及び姿勢を３次元に動かすのではなく、３次元を規定する３軸の中、６軸力覚検出装置の座標軸と、ロボット手段の位置及び姿勢を、組付部品を組付治具上に載置される被組付部品に組み付ける組付方向とが一致する軸と、他の２軸の中の１軸との２次元関係だけを規定して制御するだけで、組付部品を、組み付け前の初期位置から、組み付け後の目的位置に動かすことができる。このように、この部品組付装置では、組付中の組付部品と被組付部品との位置関係と、６軸力覚検出装置の検出値との関係が簡単な２次元関係になっている。このため、組付ステップにおいて、ロボット手段の組付軌跡の修正をする際には、ロボット手段位置及び姿勢を規定する２軸の中の、ロボット手段の、組付部品を被組付部品に組み付ける組付方向に一致する軸以外の他の一軸の教示点を修正するだけでよいので、組付部品を被組付部品に組み付ける際のロボット手段の組付軌跡の修正を容易に行うことができる。
【００３２】
請求項９に記載の部品組付装置は、組付部品を被組付部品に組み付ける組付ステップを、より最適化できるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１〜８のいずれかに記載の部品組付装置の、組付ステップ中のある所定の工程において、６軸力覚検出装置が検出した検出値に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付ステップの所定の工程において、組付部品と被組付部品との接触状態が、組付ステップの所定の工程に於ける組み付けに最適な接触状態にする部品組付状態最適化ステップを更に備える。
【００３３】
この部品組付装置では、組付ステップ中のある所定の工程において、６軸力覚検出装置が検出した検出値に基づいて、組付部品と被組付部品との接触状態が、組付ステップの所定の工程に於ける組み付けに最適な接触状態にしているので、組付部品を被組付部品に組み付ける組付ステップを、より最適化できる。請求項１０に記載の部品組付装置は、信頼性の高い、部品組付状態最適化ステップを構築できる部品組付装置を提案するもので、請求項９に記載の部品組付装置の、ロボット手段は、制御手段の制御テーブルに記憶させた動作パターンの各々を、教示点に基づいて、実行するようにされており、部品組付状態最適化ステップを、組付ステップの所定の工程において、６軸力覚検出装置が検出した検出値から、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、組付作業終了後に、組付ステップの所定の工程の教示点を修正するようにした。
【００３４】
この部品組付装置では、６軸力覚検出装置が検出した検出値から、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、組付作業終了後に、組付ステップの所定の工程の教示点を修正するようにし、前回の組付ステップの検証を、次の組付ステップに生かしているので、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築することができる。
【００３５】
請求項１１に記載の部品組付装置は、作業を継続しながら信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築できる部品組付装置を提案するものであり、請求項９に記載の部品組付装置の、ロボット手段は、制御手段の制御テーブルに記憶させた動作パターンの各々を、教示点に基づいて、実行するようにされており、部品組付状態最適化ステップを、組付ステップの所定の工程において、６軸力覚検出装置が検出した検出値から、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、組付ステップの所定の工程における教示点を修正し、修正された教示点により、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、６軸力覚検出装置が検出した検出値が所定の設定値になった後に、組付ステップの所定の工程を行うようにした。
【００３６】
この部品組付装置では、組付ステップの所定の工程において、６軸力覚検出装置が検出した検出値が設定値と異なっている場合には、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、所定の工程における、ロボット手段の教示点を変更し、変更後の教示点に従ってロボット手段の位置及び姿勢を制御した後、６軸力覚検出装置が検出した検出値と設定値とを比較して、検出値と設定値とが一致すれば、組付ステップの所定の工程を行うようにしているので、作業を継続しながら、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築することができる。
【００３７】
請求項１２に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、少ない計算で判定できるようにした部品組付装置を提案するものであって、請求項１〜１１のいずれかに記載の部品組付装置の、ロボット手段の制御手段に、予め、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化を記憶させておき、組付部品の被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度を評価することによって行うようにした。
【００３８】
組付部品の被組付部品への組み付けが成功したかあるいは失敗したかは、取付治具に取り付けた６軸力覚検出装置の６軸の検出値の全てに表れる。
この部品組付装置では、このことを利用して、６軸力覚検出装置の検出値を６軸の全てについて見るのではなく、６軸力覚検出装置の検出値の任意の一軸成分に着目し、ロボット手段の制御手段に、予め、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化を記憶させておき、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の６軸の検出値の中から、対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化とを対比して、相関度を評価することで、失敗か成功かを判定するようにしているので、６軸成分の全てについて、相関度を評価する場合に比べ、少ない計算量で、正確に、組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、判定できる。
【００３９】
請求項１３に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に、判定できるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１２に記載の部品組付装置の、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させる、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化が、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値を複数回取り、複数回の検出値の平均値であることを特徴としている。
【００４０】
組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化は、一回だけのデータでは、６軸力覚検出装置が検出した検出値には、ノイズ等の外乱が重畳している場合があり、一回だけのデータに基づいて、制御手段の制御テーブルに、６軸力覚検出装置の一軸の変化の、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の設定値を、記憶させると、設定値がおかしいために、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを、常に、誤判定するという虞れがある。これに対して、この部品組付装置では、制御手段の制御テーブルに記憶させる、６軸力覚検出装置の一軸の変化の、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の設定値を、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値を複数回取り、複数回の検出値の平均値としているので、ノイズ等の外乱の影響が小さくなっている。このように、この部品組付装置では、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを、６軸力覚検出装置が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化を、制御手段に記憶させた、精度の高い、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の設定値と比較しているので、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを正確に判定することができる。
【００４１】
請求項１４に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを正確に判定することができるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１２又は請求項１３に記載の部品組付装置を用いて、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価を、比較区間を限定して行うようにした。
【００４２】
比較区間は、時間単位である。
取付治具に取り付けられた６軸力覚検出装置が検出する検出値の各軸に表れる経時的な変化には、変化量の大きい所と、小さい所とがある。
変化量の小さい所で、制御手段に記憶させた、組付部品の被組付部品への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置が検出した一軸の変化と、６軸力覚検出装置が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化とを比較すると、この部分では、ノイズの影響が大きいため、変化量の小さい所で、相関度を評価しても、評価を正しく行うことができない。組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定は、組み付け作業開始から組み付け作業終了までの全体について、制御手段に記憶させた、組付部品の被組付部品への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置が検出した一軸の変化と、６軸力覚検出装置が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化とを比較するより、比較区間を限定して、変化量の大きいところ同士で、比較を行うようにした方が、正確に行える。
【００４３】
この部品組付装置では、比較区間を限定して、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定を行っているので、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定が、正確に行える。請求項１５に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定をリアルタイムで行えるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１４に記載の部品組付装置の、比較区間を時間と共に移動させるようにした。
【００４４】
この部品組付装置では、組付部品の被組付部品への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置からの一軸の検出値として制御手段に記憶させた一軸の変化と、組付部品を被組付部品へ組付ける組み付け作業の開始から作業の終了までに、６軸力覚検出装置からの一軸の検出値とを、比較区間を時間と共に移動させるようにしているので、組付部品の被組付部品への組付中において、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定が可能となる。また、これにより、組付部品の被組付部品への組付けが失敗した場合には、組付ステップのどの工程において、不具合があったかを、容易に特定できるので、組付ステップにおけるロボット手段の組付軌跡の修正が容易に行える。
【００４５】
請求項１６に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定を正確に行えるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１４又は請求項１５に記載の部品組付装置の、比較区間の幅を、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化の波形によって変化させるようにした。
【００４６】
取付治具に取り付けられた６軸力覚検出装置が検出する検出値の各軸に表れる経時的な変化には、変化量の大きい所と、小さい所とがある。
変化量の大きい所と小さい所で、比較区間の幅を同じとして、制御手段に記憶させた、組付部品の被組付部品への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置が検出した一軸の変化と、６軸力覚検出装置が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化とを比較して、相関度を評価しても、評価を正しく行うことができない。
【００４７】
例えば、変化量の小さい所で、比較区間の幅を短く設定すると、ノイズ等の外乱により、相関度の正しい評価が行えない一方、比較区間の幅を長く設定すると、ノイズ等の外乱が、比較区間の幅により相殺され、相関度の評価を正しく行える。
また、変化量の大きい所で、比較区間の幅を長く設定すると、変化量の大きい所の情報が、比較区間の幅により相殺され、相関度の評価を正しく行える一方、比較区間の幅を短く設定すると、変化量の大きい所同士が対比されることで、相関度の評価を正しく行える。
【００４８】
この部品組付装置では、比較区間は、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化の波形によって変化させるようにしたので、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定を正確に行える。請求項１７に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、正確且つ容易に行えるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１２〜１６のいずれかに記載の部品組付装置の、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定を、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した一軸の検出値と、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価値が、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値以下となった時点で、失敗と判定するようにした。
【００４９】
組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化の波形にはある範囲があるので、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化を組付作業の開始から終了まですべてついて監視しなくても、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化と、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価値が、ある値をはずれれば、必ず、組付部品の被組付部品への組み付けが失敗したと判定することができる。
【００５０】
この部品組付装置では、この原理を利用して、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した一軸の検出値と、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価値が、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値以下となった時点で、失敗と判定するようにしたので、組付部品の被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、正確且つ容易に行える。
【００５１】
請求項１８に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、実際の組付け作業に対応するように、正確且つ容易に行えるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１２〜１６のいずれかに記載の部品組付装置の、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定を、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した一軸の検出値と、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価値が、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値にある値を掛けた値以下となった時点で、失敗と判定するようにした。
【００５２】
請求項１７に記載の部品組付装置では、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値に基づいているため、組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか否かの判定は、一義的に定まってしまう。一方、組付部品の被組付部品への組み付けは、組付部品及び／又は被組付部品へ少々の無理な力が加わっても、例えば、機械的な破壊が生じない範囲であれば、成功と判断しても何等問題が無い場合がある。
【００５３】
この部品組付装置では、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値にある値を加減乗除した値をしきい値としているので、この部品組付装置を実際的な使用にあうように設定することができる。請求項１９に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを実際面を考慮して正確に判定できるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１２〜１８のいずれかに記載の部品組付装置の、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価を、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相互相関関数値によって評価するようにした。
【００５４】
請求項２０に記載の部品組付装置は、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを正確に判定できるようにした部品組付装置を提案するものであり、請求項１３〜１９のいずれかに記載の部品組付装置の、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価を、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関係数の値によって評価するようにした。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る部品組付装置の好ましい例について、図面を参照しながら、更に、詳しく説明する。
図１は、本発明に係る部品組付装置の一例を概略的に示す斜視図である。
この部品組付装置１は、６軸方向に移動可能な可動部２と、可動部２を制御する制御手段（ロボットコントローラ）３とを備える。
【００５６】
可動部２と制御手段３との間は、信号線Ｌ１により接続されており、信号線Ｌ１を介して、可動部２と制御手段３との間で、信号のやりとりができるようにしてある。
可動部２は、アーム部４、アーム部４の先端に回転可能に設けられた手首部５、及び、手首部５に設けられた把持部６を備える。
【００５７】
可動部２には、可動部２の位置や姿勢を制御するためのセンサ（図示せず）が取り付けられている。
また、この部品組付装置１は、ＣＣＤカメラ等の視覚認識手段７を備える。
視覚認識手段７は、信号線Ｌ２を介して、画像解析装置９に接続され、画像解析装置９は、信号線Ｌ３を介して、制御手段３に接続されている。
【００５８】
そして、可動部２に設けられたセンサ（図示せず）や、視覚認識手段７が検知した情報が、制御手段３に送られるようになっている。
制御手段３には、運転プログラムが、記憶されている。
そして、この部品組付装置１は、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける際には、制御手段３に記憶されている運転プログラムにしたがって、例えば、被組付部品Ｐ２を把持部６により把持して、作業台等の組付治具Ｗ上に、被組付部品Ｐ２を載置し、その後、組付部品Ｐ１を把持部６により把持して、組付治具Ｗ上に載置された被組付部品Ｐ２に組付部品Ｐ１を、順次、自動的に、組み付けるようにするようにされている。
【００５９】
尚、図１中、１１で示す部材装置は、組付部品Ｐ１を組付治具Ｗ上にしっかりと固定するために、必要により設けられる、被組付部品固定装置であって、被組付部品固定装置１１、１１は、油圧手段などにより、上下方向に同期して移動可能にされている。
以上の構成は、図２８に示した組付作業ロボット１０１と同様であるが、この部品組付装置１は、新らたに、組付治具Ｗに、６軸力覚検出装置（この例では、ニッタ株式会社製の６軸力覚検出装置）８を取り付けている。
【００６０】
この例では、６軸力覚検出装置８は、組付治具Ｗの背面に固定的に取り付けられており、組付治具Ｗ上で起こった力学的な変化を、組付治具Ｗを介して、検出できるようになっている。
この部品組付装置１では、ロボット手段、より特定的には、可動部２側ではなく、組付治具Ｗに６軸力覚検出装置８を設けている。組付治具Ｗに載置された被組付部品Ｐ２に組付部品Ｐ１が接触すると、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２が接触することによって生じる力学的な変化は、組付治具Ｗに伝わり、６軸力覚検出装置８へと伝わる。したがって、この部品組付装置１では、センサをロボット手段、より特定的には、可動部１０２側にだけ設けた組付作業ロボット１０１では検出できなかった、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を、リアルタイムに直接的に知ることができる。これにより、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態に応じて、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品を被組付部品に組み付けることができるので、組付部品の被組付部品への組み付けを効率良く行うことができるようになる。
【００６１】
また、視覚認識装置７によって認識された組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２の位置及び姿勢情報に基づいて、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して、被組付部品Ｐ２に組付部品Ｐ１を接触させた後は、視覚認識装置７によらず、組付治具Ｗに設けた６軸力覚検出装置８が検出した検出値に基づいて、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けを行っているので、従来の視覚認識装置７では検出できなかった、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２の、視覚認識装置７からは見えない側の情報や、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２の奥行きに関する情報を得ることができるので、２次元情報では無く、３次元情報に基づいて、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けることができるので、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けをより正確に行うことができる。
【００６２】
更に、この部品組付装置１では、被組付部品Ｐ２に組付部品Ｐ１を接触させた後は、組付治具Ｗに設けた６軸力覚検出装置８により、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２の、視覚認識装置７からは見えない側の情報や、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２の奥行きに関する情報といった、視覚認識装置７が検出することができる情報以上の情報を検出できるので、被組付部品Ｐ２に組付部品Ｐ１を接触させた後は、視覚認識装置７の検出情報の解析が不要となる。これにより、少ない情報処理に基づいて、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けができるので、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けをより速く行うことができる。
【００６３】
また、この部品組付装置１では、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けるようにしているので、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける際の、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御は、ルーチンの制御を行えば十分であるため、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御する運転プログラムは、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御する教示点を、選択される動作パターン毎に設けるといったような簡単な運転プログラムとすることができる。このように、この部品組付装置１では、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御する運転プログラムを簡単なものとすることができるので、これに伴って、情報処理の時間も短くてすむ。その結果、部品組付装置１の可動部２の動作が速くなり、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けをより速く行うことができる。また、運転プログラムの修正も簡単に行える。
【００６４】
尚、６軸力覚検出装置８は、信号線Ｌ４を介して、６軸力覚解析演算装置１０に接続され、６軸力覚解析演算装置１０は、信号線Ｌ５を介して、制御手段３に接続されている。そして、６軸力覚検出装置８が検出した検出値は、６軸力覚解析演算装置１０で、３軸（この例では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の力（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）と、３軸の各々の軸まわりモーメント（この例では、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）とに分解され、分解された３軸の力と、３軸の各々の軸まわりモーメントの各々が制御手段３に送られるようになっている。
【００６５】
更に、この部品組付装置１では、６軸力覚検出装置８の３軸の任意の軸方向と、可動部２の被組付部品Ｐ２への組付部品Ｐ１の組付方向とを一致させるようにしている。
この例では、図２に示すように、６軸力覚検出装置８の３軸のＹ軸方向と、可動部２の被組付部品Ｐ２への組付部品Ｐ１の組付方向とを一致させるようにしている（図２中の曲がった矢印を参照）。
【００６６】
このことを更に詳しく説明すると、６軸力覚検出装置８の３軸を、視覚認識手段７が被写体（この例では、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２）を撮像する方向をＹ軸方向に、Ｙ軸方向に水平方向に直交する方向をＸ軸に、又、Ｙ軸方向に垂直方向に直交する方向をＺ軸にし、組付部品Ｐ１の視覚認識手段７に近い側ｅ１を、まず、被組付部品Ｐ２に接触させて、その後、組付部品Ｐ１の視覚認識手段７に近い側ｅ２を、被組付部品Ｐ２に接触させて、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けて、組付部品Ｐ１の組付方向を、６軸力覚検出装置の３軸のＹ軸方向に一致させるようにしてある。即ち、この例では、組付部品Ｐ１の視覚認識手段７に近い側ｅ１を、被組付部品Ｐ２の正しい位置に接触させると、後は、Ｙ−Ｚ面で規定される面に設けた教示点に従って、可動部２の位置及び姿勢を制御すると、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けることができるようにしてある。
【００６７】
以下の実施例では、説明を容易とするため、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２を、より具体的な例にして、説明する。
図３は、この部品組付装置１を用いて組み付けられる製品Ｐを例示的に示す分解斜視図である。
この製品Ｐは、組付部品Ｐ１として、樹脂ケース体Ｐ１ａに、押しスイッチＰ１ｂが設けられた電装品を用いられ、被組付部品Ｐ２として、組付部品Ｐ１を取り付けるフレーム体が用いられ、被組付部品Ｐ２に設けられた嵌合孔ｈ、・・・、ｈに、３個の組付部品Ｐ１の組み付けた後、３個の組付部品Ｐ１の押しスイッチＰ１ｂの各々に対応して化粧スイッチ部Ｐ３、Ｐ３、Ｐ３を組み付けるようにした、スイッチ装置を示している。
【００６８】
図４は、図３に示す製品Ｐ中、部品組付装置１を用いて組み付けられる組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２とを、この部品組付装置１の取付治具Ｗ付近を中心に概略的に示す、分解斜視図である。
図４中、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々は、６軸力覚検出装置の３軸を示している。
【００６９】
また、図５は、部品組付装置１を用いて、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける工程を概略的に説明する工程図である。
この例では、部品組付装置１を用いて、図５（ａ）に示す工程において、組付部品Ｐ１の一方の側面に設けられた一対の爪（図４中に示す一対の爪ｎ１、ｎ１）を、被組付部品Ｐ２の一対の嵌合孔（図４中に示す一対の嵌合孔ｈ１、ｈ１）に接触させる（この例では、この時の可動部２の位置及び姿勢を規定する教示点をＡとする）。
【００７０】
その後、図５（ｂ）に示す工程において、一対の爪ｎ１、ｎ１を被組付部品Ｐ２の一対の嵌合孔ｈ１、ｈ１に押し込む（この例では、この時の可動部２の位置及び姿勢を規定する教示点をＢとする）。
そして、最後に、組付部品Ｐ１の他方の側面に設けられた一対の爪（図３中に示す一対の爪ｎ２、ｎ２）を、被組付部品Ｐ２の一対の嵌合孔（図４中に示す一対の嵌合孔ｈ２、ｈ２）に嵌合させて（この例では、この時の可動部２の位置及び姿勢を規定する教示点をＣとする）、被組付部品Ｐ２に組付部品Ｐ１を、順次、自動的に、組み付けるようにしている（図５（ｃ）を参照）。
【００７１】
この例では、被組付部品の組付け方向は、Ｙ軸の一致させてあり、図５（ａ）に示す工程において、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態が正しければ、可動部２を、Ｙ−Ｚ面上に設けられた教示点にしたがって、その位置及び姿勢を制御して動かせば、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けることができるようにしてある。
【００７２】
尚、図３、図４及び図５中、ｎ３で示す部材は、組付部品Ｐ１に化粧スイッチ部Ｐ３を嵌合により取り付けるための嵌合爪を示している。また、図３中、Ｐ１ｃは、略コの字形状に形成された溝を示しており、溝Ｐ１ｃにより仕切られる領域Ｐ１ｄは、片持ち梁構造の板バネ体になっており、板バネ体の領域Ｐ１ｄが、弾性変形することで、領域Ｐ１ｄ上に設けられた一対の爪ｎ２、ｎ２は、板バネ体変形する方向に、移動と復帰とができるようになっている。
【００７３】
次に、この部品組付装置１を用いて、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける組付方法について説明する。
図６は、この部品組付装置１の組付動作を概略的に示すフローチャートである。
まず、部品組付装置１の電源をオンし、次いで、制御手段３に記憶させた、所定の運転プログラムにより、可動部２を動作させて、被組付部品２を、組付治具Ｗ上の所定の位置に載置し、必要により、被組付部品固定装置１１、１１により、被組付部品２を、組付治具Ｗ上の所定の位置に固定する。この段階は、従来の組付ロボット１０１と同様である。
【００７４】
次に、ＣＣＤカメラ等の視覚認識手段７及び画像解析装置９をオンにし、ステップＳａ１において、可動部２を動かして、組付部品Ｐ１を、ＣＣＤカメラ等の視覚認識手段７の視覚認識エリアＲ７内へ移動させ、次いで、ステップＳａ２（認識ステップ）において、視覚認識手段７により、組付部品Ｐ１及び被組付部品Ｐ２を撮像する（図７（ａ）を参照）。また、このステップＳａ２において、６軸力覚検出装置８及び６軸力覚解析演算装置１０をオンにする。
【００７５】
次いで、視覚認識手段７により撮像した映像を、画像解析装置１０で解析し（図７（ｂ）を参照）、画像解析装置１０の解析結果に基づいて、可動部２を所定の運転プログラムにしたがって、その位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に接触させる（接触ステップ）。
そして、図７（ｃ）及び図５（ａ）に示すように、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２とを接触させた状態で、一定時間、可動部２を停止させて、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を、６軸力覚検出装置８を用いて検出する。尚、この例では、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に接触させせた後は、視覚認識手段７及び画像解析装置９をともにオフにする。
【００７６】
そして、６軸力覚検出装置８が、実際に、検出した検出値は、６軸力覚解析演算装置１０により、６軸成分、即ち、３軸の力（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）、及び、３軸の各々の軸まわりのモーメント（この例では、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の各々の成分に分けられた後、制御手段３へ送られる（６軸力覚検出ステップ）。
【００７７】
次いで、ステップＳａ６に示す工程において、制御手段４では、６軸力覚解析演算装置１０より送られてきた６軸成分の各々の検出値に基づいて、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を判別する（接触状態判別ステップ）。
ここで、接触状態判別ステップにおける、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を判別方法としては、種々の方法があるが、ここでは、部品組付装置１の動作を速くするために、少ない計算で、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を判別できる接触状態判別方法と、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態をより正確に判定できる接触状態判別方法とについて説明する。
【００７８】
まず、少ない計算で、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を判別できる接触状態判別方法について、ユークリッドの距離を用いた判別方法を説明する。
図８は、ユークリッドの距離を用いた判別方法を概略的に示すフローチャートである。
【００７９】
この判別方法では、ステップＳａ６に示す工程において、６軸力覚解析演算装置１０より送られてきた、６軸成分の各々の検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）が、制御手段４に記憶された、図９に示す制御テーブル１２と対比される。
より詳しく説明すると、制御テーブル１２は、図９に示すように、縦軸に、選択メニューが、０〜ｋｎまで選べるようになっている。
【００８０】
また、選択メニュー０〜ｋｎの各々に対応して、６軸力覚検出装置８が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）と、複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の各々に対応するように設けられ、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御する複数の動作パターン（この制御テーブルでは、教示点Ａ（Ａ０〜Ａｋ０）、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０）、教示点Ｃ（Ｃ０〜Ｃｋ０）及び教示点Ｄ（Ｄｋ１〜Ｄｋｎ））と、複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の各々に対応するように設けられ、複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の中、最適値とした設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）から複数の値の各々（Ｆｘ１、Ｆｙ１、Ｆｚ１、Ｍｘ１、Ｍｙ１、Ｍｚ１）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）までのユークリッドの距離（０〜Ｕｋｎ）とを備える。
【００８１】
この例では、ユークリッドの距離が、０〜Ｕｋ０迄の範囲になれば、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが可能と判断し、組付作業が、教示点Ａ（Ａ０〜Ａｋ０）、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０）、教示点Ｃ（Ｃ０〜Ｃｋ０）にしたがって行われるようになっている。
また、ユークリッドの距離が、Ｕｋ０より大きい場合には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが不可能と判断し、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を補正する運転プログラムが教示点Ｄ（Ｄｋ１〜Ｄｋｎ）にしたがって行われるようになっている。尚、教示点Ａ（Ａ０〜Ａｋ０）、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０）、教示点Ｃ（Ｃ０〜Ｃｋ０）及び教示点Ｄ（Ｄｋ１〜Ｄｋｎ）の各々は、１以上の教示点で構成されていてよい。
【００８２】
そして、ステップＳａ６に示す工程において、６軸力覚解析演算装置１０より送られてきた６軸成分の各々の検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）が、制御手段４に送られてくると（ステップＳｂ１を参照）、ステップＳｂ２において、制御手段４において、６軸力覚検出装置８が実際に検出した検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の各々から、制御テーブル１２に記憶させた複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の中、最適値とした設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）各々までのユークリッドの距離Ｕｉが、次式によって算出される（距離算出ステップ）。
【００８３】
Ｕｉ＝（Ｆｘｉ−Ｆｘ）２＋（Ｆｙｉ−Ｆｙ）２＋（Ｆｚｉ−Ｆｚ）２＋（Ｍｘｉ−Ｍｘ）２＋（Ｍｙｉ−Ｆｙ）２＋（Ｍｚｉ−Ｆｚ）２
次に、ステップＳｂ３において、ステップＳｂ２の距離算出ステップで算出したユークリッドの距離Ｕｉと、制御テーブル１２に記憶されたユークリッドの距離（０〜Ｕｋｎ）の差分を求め、距離算出ステップにおいて算出されたユークリッドの距離Ｕｉを、差分が最小となるユークリッドの距離Ｕｍｉｎ（ユークリッドの距離Ｕｍｉｎは、制御テーブル１２に記憶されたユークリッドの距離（０〜Ｕｋｎ）のいずれかである）に置換し（接触状態判別ステップ）、置換されたユークリッドの距離Ｕｍｉｎが、制御テーブル１２に記憶されたユークリッドの距離（０〜Ｕｋｎ）のいずれかであれば、置換されたユークリッドの距離Ｕｍｉｎに対応する教示点にしたがって、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御する（ステップＳｂ４を参照）。
【００８４】
この例では、ユークリッドの距離Ｕｍｉｎが、ユークリッドの距離０〜Ｕｋ０のいずれかである場合には、教示点Ａ（Ａ０〜Ａｋ０）の中、ユークリッドの距離Ｕｍｉｎに対応する教示点Ａｍｉｎにしたがって、可動部２の位置及び姿勢が制御される。
一方、ユークリッドの距離Ｕｍｉｎが、Ｕｋ１〜Ｕｋｎのいずれかである場合には、教示点Ｄ（Ｄｋ１〜Ｄｋｎ）の中、ユークリッドの距離Ｕｍｉｎに対応する教示点Ｄｍｉｎにしたがって、可動部２の位置及び姿勢が制御される。
【００８５】
この例では、ステップＳｂ５において、可動部２の位置及び姿勢を制御した後に、６軸力覚検出装置８及び６軸力覚解析演算装置１０を用いて、再び、６軸成分の各々の検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）を制御手段４に送り、可動部２の位置及び姿勢を制御した後の、検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の各々から、制御テーブル１２に記憶させた複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の中、最適値とした設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）各々までのユークリッドの距離Ｕｉを算出し、ユークリッドの距離Ｕｉが、ユークリッドの距離０〜Ｕｋ０のいずれかである場合には、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態が正しい状態になっていると判断し（ステップＳｂ６及び図６に示すステップＳａ６を参照）、ステップＳａ７へ進むようにしている。
【００８６】
この例では、ユークリッドの距離Ｕｉと、制御テーブル１２に記憶されたユークリッドの距離（０〜Ｕｋｎ）の差分を求め、距離算出ステップにおいて算出されたユークリッドの距離Ｕｉを、差分が最小となるユークリッドの距離Ｕｍｉｎ（ユークリッドの距離Ｕｍｉｎは、制御テーブル１２に記憶されたユークリッドの距離（０〜Ｕｋｎ）のいずれかである）に置換し、ユークリッドの距離Ｕｍｉｎに対応する教示点Ｂｍｉｎ（Ｂｍｉｎは、教示点Ｂ０〜Ｂｋ０のいずれかである）と、ユークリッドの距離Ｕｍｉｎに対応する教示点Ｃｍｉｎ（Ｃｍｉｎは、教示点Ｃ０〜Ｃｋ０のいずれかである）とにしたがって、可動部２の位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける。
【００８７】
また、ステップＳｂ５において、可動部２の位置及び姿勢を制御した後に、６軸力覚検出装置８及び６軸力覚解析演算装置１０を用いて、再び、６軸成分の各々の検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）を制御手段４に送り、可動部２の位置及び姿勢を制御した後の、検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の各々から、制御テーブル１２に記憶させた複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の中、最適値とした設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）各々までのユークリッドの距離Ｕｉを算出し、ユークリッドの距離Ｕｉと、制御テーブル１２に記憶されたユークリッドの距離（０〜Ｕｋｎ）の差分を求め、距離算出ステップにおいて算出されたユークリッドの距離Ｕｉを、差分が最小となるユークリッドの距離Ｕｍｉｎが、制御テーブル１２に記憶されたユークリッドの距離（Ｕｋ１〜Ｕｋｎ）のいずれかである場合は、ユークリッドの距離Ｕｍｉｎに対応する教示点Ｄｍｉｎ（Ｄｍｉｎは、教示点Ｄｋ１〜Ｄｋｎのいずれかである）とにしたがって、可動部２の位置及び姿勢を制御して、再び、ステップＳｂ２へ戻るようにする。
【００８８】
次に、６軸力覚検出装置８が検出する検出値として予め記憶させた複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の求め方の好ましい例について説明する。
図１０は、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に接触させた際に、６軸力覚検出装置８が検出するある軸に発生する力を経時的にとったグラフである。
【００８９】
図１０より明らかなように、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に接触させた際に、６軸力覚検出装置８が検出するある軸に発生する力は経時的に変動する。
尚、この例では、ある軸の力について見ているが、ある軸の軸まわりのモーメントも図１０に示したグラフと同様、経時的に変動したグラフになる。
したがって、短い時間で、一回のサンプリングで、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に接触させた際のある軸に発生する力や、ある軸の軸まわりのモーメントを、制御テーブル１２の６軸力覚検出装置８が検出する検出値の設定値としてしまうと、制御テーブル１２の複数の設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）は、そのグラフの経時的な変動により、信憑性が極めて小さいものとなってしまう。
【００９０】
このような問題を解決するためには、接触状態判別ステップにおいて用いる、制御テーブル１２に記憶させる、６軸力覚検出装置８が検出する検出値の設定値として、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２とを接触させた状態に、一定時間、静止し、ある区間幅（時間幅）の平均値を使用すれば、ある区間幅（時間幅）により、６軸力覚検出装置８が検出する検出値の変動が相殺されるので、制御テーブル１２を信憑性の高いものとすることができる。
【００９１】
また、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２とを接触させた状態に、一定時間、静止し、ある区間幅（時間幅）、即ち、一定時間に於ける６軸力覚検出装置が検出した検出値の６成分の各々の平均値を、６軸力覚検出装置が検出した検出値として用いる）の平均値を使用すれば、ある区間幅（時間幅）により、６軸力覚検出装置８が検出する検出値の変動が相殺されるので、６軸力覚検出装置が検出した検出値の６成分の各々の検出値も誤差の極めて少ないものとなるので、接触状態判別ステップにおいて、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を正確に判定することができる。
【００９２】
また、ユークリッドの距離は、一回の計測データからでも求めることができるので、一回だけの計測データに基づいて、制御手段３の制御テーブル１２に記憶させた６軸力覚検出装置８の検出値を設定値として、６軸力覚検出装置８の検出値中、最適値とした設定値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）から、最適値（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）とした設定値以外の設定値（Ｆｘ１、Ｆｙ１、Ｆｚ１、Ｍｘ１、Ｍｙ１、Ｍｚ１）〜（Ｆｘｋｎ、Ｆｙｋｎ、Ｆｚｋｎ、Ｍｘｋｎ、Ｍｙｋｎ、Ｍｚｋｎ）の各々までのユークリッドの距離Ｕ１〜Ｕｋｎの各々を制御テーブル１２に記憶させることは可能である。
【００９３】
しかしながら、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２とを同じ状態で接触させても、一回だけのデータでは、６軸力覚検出装置８が検出した検出値には、ノイズ等の外乱が重畳している場合があり、一回だけのデータに基づいて、制御手段３の制御テーブル１２に記憶させる、６軸力覚検出装置８の設定値を決めると、設定値がおかしいために、常に、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を誤判定するという虞れがある。
【００９４】
図１１は、このような問題を解決するのに有効な手段を示すフローチャートである。
図１１に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートとは、ステップＳｃ４〜ステップＳｃ８が異なっている。
即ち、図１１に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートとは、ステップＳａ１〜ステップＳａ３までは、同じであるが、ステップＳｃ４〜ステップＳｃ６において、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２とを同じ状態で、所定の測定回数になるまで、複数回、接触させた検出値を求めるようにし、ステップＳｃ６で、所定の測定回数になると、ステップＳｃ７で、制御手段３の制御テーブル１２に記憶させる、６軸力覚検出装置８の設定値を、組付部品と被組付部品とを同じ状態で、複数回、接触させた検出値の平均値としている。これにより、ノイズ等の外乱の影響が小さくなっている。このように、図１１に示すフローチャートにしたがえば、接触状態判別ステップにおいて、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を、精度の高い設定値と比較しているので、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を正確に判定することができる。
【００９５】
次に、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態をより正確に判定できる接触状態判別方法とについて説明する。
組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態をより正確に判定できる接触状態判別方法については、マハラノビスの汎距離を用いた判別方法を説明する。
図１２は、マハラノビスの汎距離を用いた判別方法を概略的に示すフローチャートである。
【００９６】
この判別方法では、ステップＳｄ２〜ステップＳｄ６を、ユークリッドの距離の基づいて行うのではなく、マハラノビスの汎距離を用いた点が、図８に示す判別方法と異なっている。
この部品組付装置１では、６軸力覚検出装置８を用いているので、変数は、３軸の力（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）、及び、３軸の各々の軸まわりのモーメント（この例では、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の合計６個となる。
【００９７】
そこで、変数の数を６個として、現在の組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態ｉから、接触状態ａまでのマハラノビスの汎距離Ｄ２ｉ（ａ）は、数１で求められる。
【００９８】
【数１】
0003601279.tif 000002
【００９９】
但し、ｘｉｊ、ｘｉｋ：現在の組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態ｉにて測定されたｊ番目又はｋ番目の変数。
【０１００】
【外１】
0003601279.tif 000003
【０１０１】
【数２】
0003601279.tif 000004
【０１０２】
Ｓｊｋ（ｈ）は、想定した状態ｈでの分散・共分散行列で、下記に示す数３で求められる。
【０１０３】
【数３】
0003601279.tif 000005
【０１０４】
ここで、ｍｈ：接触状態ｈにて測定されたサンプル群に含まれるデータ数である。
但し、ｘｌｊ（ｋ）、ｘｌｋ（ｈ）：接触状態ｈのサンプル群中のｌ番目のデータのｊ番目又はｋ番目の変数の値。
ｘｊ（ｈ）、ｘｋ（ｈ）：接触状態ｈにて測定されたサンプル群に含まれるｊ番目又はｋ番目の変数の値。
【０１０５】
図１２に示すフローチャートにしたがえば、接触状態判別ステップにおいて、６軸力覚検出ステップにおいて、ユークリッドの距離ではなく、データのばらつきをも考慮した、マハラノビスの汎距離を用い、ばらつきを考慮した判定を行っているので、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態をより正確に判定できる。
【０１０６】
図１３は、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を、組み付けに最適な接触状態になるように修正できるように修正する方法を概略的に示すフローチャートである。
尚、図１３に示すフローチャートにおいて、ステップＳａ１〜ステップＳａ３迄は、図６に示すフローチャートと同様であるが、このフローチャートでは、ステップＳｅ４〜ステップＳｅ７が、図６に示すフローチャートと異なっている。
【０１０７】
即ち、このフローチャートでは、ステップＳｅ４〜ステップＳｅ７の、接触状態最適化ステップを、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態が、組み付けに最適な接触状態になるまで、６軸力覚検出ステップ、接触状態判別ステップ及びロボット手段制御ステップを繰り返して行うようにしている。
６軸力覚検出ステップ、接触状態判別ステップ及びロボット手段制御ステップを繰り返して、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢の変更を少しずつ行うように設定するれば、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を、より一層、組み付けに最適な接触状態にすることができるようになる。
【０１０８】
以上のような方法で、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を正しい状態にすることができた後は、図６に示すように、ステップＳａ７において、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付作業を開始する。
まず、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける際のロボット手段、より特定的には、可動部２の組付軌跡の修正を容易にできるようにする方法について説明する。
【０１０９】
図１４は、可動部２の組付軌跡の修正を容易にできるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
この部品組付装置１では、図６及び図１４に示すように、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける組付ステップにおいても、組付作業の開始から終了まで、６軸力覚検出装置８により、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を監視するようにしている（ステップＳａ７及びステップＳａ１０を参照）。
【０１１０】
また、図２及び図５で既に説明したように、６軸力覚検出装置８の３軸の任意の軸方向と、可動部２の被組付部品Ｐ２への組付部品Ｐ１の組付方向とを一致させるようにしている。
具体的には、この例では、図２に示すように、６軸力覚検出装置８の３軸のＹ軸方向と、可動部２の被組付部品Ｐ２への組付部品Ｐ１の組付方向とを一致させるようにしている（図２中の曲がった矢印を参照）。
【０１１１】
また、この部品組付装置１では、制御手段３に、教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））での６軸力覚検出装置８が検出した検出値中、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けが成功した場合の検出値を設定値を記憶させておき、ステップＳｆ１１において、６軸力覚検出装置８が、教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））で、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けが成功した場合に検出値を各軸毎に対比して、大きな差が認められる軸があるか否かを判定し（ステップＳｆ１２を参照）、大きな差がある軸が存在する場合には、大きな差がある軸方向の、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を規定する教示点を、６軸力覚検出装置８が検出した検出値と設定値との差が小さくなる方向に修正し（ステップＳｆ１３）、その後、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を、修正した教示点にしたがって、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けを行うようにしている（ステップＳｆ１４及びステップＳｆ１５を参照）。
【０１１２】
一方、ステップＳｆ１２において、６軸力覚検出装置８が教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））で検出した検出値を各軸毎に対比して、大きな差が認められる軸があるか否かを判定し、大きな差がある軸が存在しない場合は、教示点を修正することなく、教示点にしたがって、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けを行うようにしている（ステップＳｆ１４及びステップＳｆ１５を参照）。
【０１１３】
この部品組付装置１では、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を、３次元に動かすのではなく、３次元を規定する３軸の中、６軸力覚検出装置８の座標軸と、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を、組付部品Ｐ１を組付治具Ｗ上に載置固定される被組付部品Ｐ２に組み付ける組付方向とが一致する軸（この例では、Ｙ軸）と、他の２軸（この例では、Ｘ軸及びＺ軸）の中の１軸（この例では、Ｚ軸）との２次元関係だけを規定して制御するだけで、組付部品Ｐ１を、組み付け前の初期位置から、組み付け後の目的位置に動かすことができる。このように、この部品組付装置１では、組付中の組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との位置関係と、６軸力覚検出装置８の検出値との関係が簡単な２次元関係になっている。このため、組付ステップにおいて、ロボット手段、より特定的には、可動部２の組付軌跡の修正をする際には、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を規定する２軸（この例では、Ｙ軸とＺ軸）の中の、ロボット手段、より特定的には、可動部２の、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける組付方向に一致する軸（この例では、Ｙ軸）以外の他の一軸（この例では、Ｚ軸）の教示点を修正するだけでよいので、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける際のロボット手段、より特定的には、可動部２の組付軌跡の修正を容易に行うことができる。
【０１１４】
ところで、組付部品を被組付部品に組み付ける組付ステップを、より最適化できるようにする方法には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けを失敗した場合や、何とか組み付けることができたものの改善が必要な場合等に、そのような失敗例や、改善が必要な例を参考にして、次回の組付作業を、より最適化できるようにする方法と、作業を継続しながら信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築する方法とが考えられる。
【０１１５】
図１５は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けを失敗した場合や、何とか組み付けることができたものの改善が必要な場合等に、そのような失敗例や、改善が必要な例を参考にして、次回の組付作業を、より最適化できるようにする、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【０１１６】
図１５に示すフローチャートにおいて、ステップＳａ７、ステップＳａ１０及びステップＳａ１５の各々は、図６に示すフローチャートのステップＳａ７、ステップＳａ１０及びステップＳａ１５の各々に対応している。
このフローチャートでは、ロボット手段、より特定的には、可動部２は、制御手段３の制御テーブルに記憶させた動作パターンの各々を、教示点（この例では、教示点Ａ（Ａ０〜Ａｋ０）、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０）及び教示点Ｃ（Ｃ０〜Ｃｋ０））に基づいて、実行するようにされており、また、制御手段３には、教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））での６軸力覚検出装置８が検出した検出値中、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けが成功した場合の検出値を設定値を記憶させておき、ステップＳｇ１７において、６軸力覚検出装置８が教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））で検出した検出値とを対比して、大きな差が認められる軸があるか否かを判定し、大きな差がある場合には、軸大きな差がある軸方向の、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を、６軸力覚検出装置８が検出した検出値と設定値との差が小さくなる方向に修正し（ステップＳｇ１８を参照）、その後、ステップＳｇ１９において、全教示点について、チェックと修正とを行うようにしている（この例では、教示点Ｂにｔついて、Ｂ０〜Ｂｋ０の全てについて、チェックと修正とを行うようにしている。
【０１１７】
そして、ステップＳｇ１９の作業が全部終了すれば、ステップＳｇ１６に戻り、次の、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けステップにおいて、上記と同様にことを繰り返す。
尚、ステップＳｇ１９の作業を全部終了しても、組付作業を最適化できない場合には、この工程に引き続く工程で、上記と同様に作業を繰り返す（ステップＳｇ２０を参照）。
【０１１８】
このフローチャートでは、部品組付状態最適化ステップを、組付ステップの所定の工程（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０）とする）において、６軸力覚検出装置８が検出した検出値（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）から、組付中の組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との間の位置ずれ方向を推察し、組付作業終了後に、組付ステップの所定の工程の教示点を修正するようにした。
【０１１９】
したがって、このフローチャートにしたがって、部品組付装置１を運転すれば、６軸力覚検出装置８が検出した検出値から、組付中の組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との間の位置ずれ方向を推察し、組付作業終了後に、組付ステップの所定の工程の教示点を修正できるので、前回の組付ステップの検証を、次の組付ステップに生かすことができ、これにより、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築することができる。
【０１２０】
図１６は、作業を継続しながら信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築する方法を概略的に示すフローチャートである。
図１６に示すフローチャートにおいて、ステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々は、図６に示すフローチャートのステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々に対応している。
【０１２１】
このフローチャートでは、ロボット手段、より特定的には、可動部２は、制御手段３の制御テーブルに記憶させた動作パターンの各々を、教示点（この例では、教示点Ａ（Ａ０〜Ａｋ０）、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０）及び教示点Ｃ（Ｃ０〜Ｃｋ０））に基づいて、実行するようにされており、また、制御手段３には、教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））での６軸力覚検出装置８が検出した検出値中、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けが成功した場合の検出値を設定値を記憶させておき、ステップＳｈ１５において、６軸力覚検出装置８が教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））で検出した検出値とを対比して（ステップＳｈ１６を参照）、大きな差が認められる軸があるか否かを判定し、大きな差がある場合には、大きな差がある軸方向の、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を規定する教示点を、６軸力覚検出装置８が検出した検出値と設定値との差が小さくなる方向に修正し（ステップＳｈ１７を参照）、その後、ステップＳｈ１８において、修正した教示点にしたがって、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して動かした後、変更後の教示点に従ってロボット手段の位置及び姿勢を制御した後、６軸力覚検出装置が検出した検出値と設定値とを比較して、検出値と設定値とが一致すれば、引き続き、次の教示点（この例では、Ｃ（Ｃ０〜Ｃｋ０））にしたがって、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して動かして、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に取り付けるようにしている（ステップＳｈ１９及びステップＳｈ２０を参照）。
【０１２２】
一方、ステップＳｈ１６において、６軸力覚検出装置８が教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））で検出した検出値の各軸成分と、制御手段３に記憶させた、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けが成功した場合に、教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））で、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の設定値の各軸成分とを対比して、大きな差が認められる軸が存在しない場合には、可動部２の位置及び姿勢を規定する教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０））にしたがって、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して動かした後、引き続き、次の教示点（この例では、Ｃ（Ｃ０〜Ｃｋ０））にしたがって、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して動かして、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に取り付けるようにしている（ステップＳｈ１９及びステップＳｈ２０を参照）。
【０１２３】
このフローチャートのしたがって、部品組付装置１を運転すれば、組付ステップの所定の工程において、６軸力覚検出装置８が検出した検出値が設定値と異なっている場合には、組付中の組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との間の位置ずれ方向を推察し、所定の工程における、ロボット手段、より特定的には、可動部２の教示点を変更し、変更後の教示点に従って、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御した後、６軸力覚検出装置が検出した検出値と設定値とを比較して、検出値と設定値とが一致すれば、次の教示点にしたがって、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付けるようにしているので、作業を継続しながら、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築することができる。
【０１２４】
また、図１７は、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態をより正確に判定し、且つ、組付ステップに要する時間を短縮できるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
このフローチャートでは、ステップＳａ７において、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組み付ける組付け作業を開始して、ステップＳｉ１２において、組付けステップが終了した後、組付けステップにおいて、選択メニュー（この例では、図９に示す選択メニュー（０〜ｋ０）中、初期値（デフォルト値）０以外の他の選択メニューが選択された場合には、最新に選択された動作パターンを複数回記憶し、ステップＳｉ１３において、しきい値と比較して、選択メニューが選択されたり、教示点（この例では、教示点Ｂ（Ｂ０〜Ｂｋ０）の修正が頻繁に行われるようになったと判断される場合には、記憶された複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値を最適値に変更するようにしている。
【０１２５】
例えば、選択メニューとして、最新の複数回において、選択メニュー１の選択頻度が高い場合には、制御テーブル１２を、選択メニュー１に対応する、６軸力覚検出装置の設定値（この例では、（Ｆｘ１、Ｆｙ１、Ｆｚ１、Ｍｘ１、Ｍｙ１、Ｍｚ１）を最適値、即ち、初期値（デフォルト値）、この例では、選択メニュー０として、（Ｆｘ１、Ｆｙ１、Ｆｚ１、Ｍｘ１、Ｍｙ１、Ｍｚ１）から、（Ｆｘｉ、Ｆｙｉ、Ｆｚｉ、Ｍｘｉ、Ｍｙｉ、Ｍｚｉ）、（Ｆｘ２、Ｆｙ２、Ｆｚ２、Ｍｘ２、Ｍｙ２、Ｍｚ２）、・・・の各々までの、ユークリッドの距離又はマハラノビスの汎距離を求めた制御テーブルに書き換え、これを制御手段３に記憶させるようにする（ステップＳｉ１４及びステップＳｉ１５を参照）。
【０１２６】
以下、新たに作成した制御テーブルに基づいて、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との接触状態を判断して、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けを行うようにする（ステップＳｉ１６及びステップＳｉ１７を参照）。
このように、最新の複数回において、選択頻度が高い、選択メニュー１を最適値、即ち、初期値（デフォルト値）とすれば、以後、選択メニューは、殆どの場合、初期値（デフォルト値）となるため、初期値（デフォルト値）を別の選択メニューに変更する信号を発令する頻度が極めて低くなる。
【０１２７】
したがって、このフローチャートにしたがって、部品組付装置１を運転するようにすれば、接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、初期値（デフォルト値）を、記憶した最新の複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更しているので、最適値を、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更した後においては、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力する頻度が少なくなる。これにより、組付ステップにおいて、殆どの場合は、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力することなく、初期値（デフォルト値）で、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御することができるようになるため、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力しなくてよくなった分だけ、組付ステップに要する時間を短縮できるようになる。
【０１２８】
また、図１８は、組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、少ない計算で判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
このフロチャートにおいて、ステップＳａ１は、図６に示すフローチャートのステップＳａ１に対応している。
このフローチャートでは、ステップＳｊ２において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けステップにおいて、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を６軸成分（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の各々について検出しているが、ステップＳｊ３において、６軸成分（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の中、特定の１軸成分についてのみ、制御手段４に、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の変化を経時的の記憶させておき、制御手段４に記憶させた、特定の１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の経時的な変化と、特定の１軸に対応する１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付け中の経時的な変化とを対比して、その相関度を評価している。
【０１２９】
次いで、ステップＳｊ４において、相関度が良いか否かを、あるしきい値と比較することで、判定し、相関度が良いと判断した場合には、ステップＳｊ５において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは成功した、判定し、ステップＳｊ４において、相関度が悪いと判断した場合には、ステップＳｊ６において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは失敗した、判定するようにしている。
【０１３０】
本発明者等の、実験に基づく知見によれば、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功したかあるいは失敗したかは、取付治具Ｗに取り付けた６軸力覚検出装置８の６軸の検出値の全てに表れる。
したがって、このことを利用すれば、６軸力覚検出装置８の検出値を６軸全てに見る必要は無い。このフローチャートでは、６軸力覚検出装置８の検出値の６軸成分の中、任意の一軸成分に着目し、ロボット手段の制御手段３に、予め、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の一軸の変化を記憶させておき、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の６軸の検出値の中から、対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段３に記憶させた、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の一軸の変化とを対比して、相関度を評価することで、失敗か成功かを判定するようにしているので、６軸成分の全てについて、相関度を評価する場合に比べ、少ない計算量で、正確に、組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、判定できる。
【０１３１】
また、図１９は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
このフロチャートにおいて、ステップＳａ１及びステップＳｊ２の各々は、図１８に示すフローチャートのステップＳａ１及びステップＳｊ２の各々に対応している。
【０１３２】
このフロチャートでは、ステップＳｋ３において、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を６軸成分（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の各々について検出しているが、ステップＳｊ３において、６軸成分（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の中、特定の１軸成分についてのみ、制御手段４に、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の変化を経時的の記憶させておき、制御手段４に記憶させた、特定の１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の経時的な変化と、特定の１軸に対応する１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付け中の経時的な変化とを対比して、その相関度の評価を、相互相関関数値により評価している。
【０１３３】
次いで、ステップＳｋ４において、相互相関関数値が良いか否かを、あるしきい値と比較することで、判定し、相互相関関数値が良いと判断した場合には、ステップＳｋ５において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは成功した、判定し、ステップＳｋ４において、相互相関関数値が悪いと判断した場合には、ステップＳｋ６において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは失敗した、判定するようにしている。
【０１３４】
ここに、相互相関関数値は、ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の信号波形間の相互相関関数値として表すと、下記に示す数４で表される。
【０１３５】
【数４】
0003601279.tif 000006
【０１３６】
この例では、位相の差は無く、τ＝０となる。また、実際は、サンプリング計測による離散値によって演算を行うので、有限個Ｎ個のサンプルがある場合は、下記に示す数５により、相互相関関数の値（相互相関関数値）が求まる。
【０１３７】
【数５】
0003601279.tif 000007
【０１３８】
さらに、下記に示す数６により規格化され、関数値が、−１〜１の値をとる規格化相互相関関数値：Ｒｎｘｙとなる。
【０１３９】
【数６】
0003601279.tif 000008
【０１４０】
また、図２０は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
このフロチャートにおいて、ステップＳａ１及びステップＳｊ２の各々は、図１８に示すフローチャートのステップＳａ１及びステップＳｊ２の各々に対応している。
【０１４１】
このフロチャートでは、ステップＳｌ３において、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を６軸成分（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の各々について検出しているが、ステップＳｌ３において、６軸成分（この例では、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）の中、特定の１軸成分についてのみ、制御手段４に、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の変化を経時的の記憶させておき、制御手段４に記憶させた、特定の１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の経時的な変化と、特定の１軸に対応する１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付け中の経時的な変化とを対比して、その相関度の評価を、相関係数値により評価している。
【０１４２】
次いで、ステップＳｌ４において、相関係数の値が良いか否かを、あるしきい値と比較することで、判定し、相関係数の値が良いと判断した場合には、ステップＳｋ５において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは成功した、判定し、ステップＳｌ４において、相関係数の値が悪いと判断した場合には、ステップＳｋ６において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは失敗した、判定するようにしている。
【０１４３】
ここに、相関度を比較する２つの力又はモーメントの波形を、ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）として表すと、サンプリング計測によって、各々、有限個Ｎ個の離散値データが得られたとき、２つの波形間の相関係数：ｒは、下記に示す数７により求まる。
【０１４４】
【数７】
0003601279.tif 000009
【０１４５】
また、図２１は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
このフローチャトでは、ステップＳｍ１において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功した時の、６軸力覚検出装置８の検出値の経時的な変化（３軸の任意の１軸の力又は３軸の任意の１軸まわりのモーメントの波形）に基づいて、相関度を評価する比較区間（比較幅（比較時間））を、予め、決定する。
【０１４６】
次に、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に取付ける取付ステップを開始し（ステップＳｍ２を参照）、６軸力覚検出装置８が検出する検出値の６軸成分の中、ある特定の１軸成分について、ステップＳｍ１において、６軸力覚検出装置８の検出値の経時的な変化（３軸の任意の１軸の力又は３軸の任意の１軸まわりのモーメントの波形）に基づいて決定した、比較区間（比較幅（比較時間））毎に、特定の１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の経時的な変化と、特定の１軸に対応する１軸成分についての、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付け中の経時的な変化とを対比して、その相関度の評価を、相関係数により評価し、ステップＳｍ５において、相関係数の値が良いか否かを、あるしきい値と比較することで、判定し、相関係数の値が良いと判断した場合には、ステップＳｍ６において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは成功した、判定し、ステップＳｍ７において、相関係数の値が悪いと判断した場合には、ステップＳｋ６において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けは失敗した、判定するようにしている。
【０１４７】
取付治具Ｗに取り付けられた６軸力覚検出装置８が検出する検出値の各軸に表れる経時的な変化には、変化量の大きい所と、小さい所とがある。
変化量の小さい所で、制御手段３に記憶させた、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置８が検出した一軸の変化と、６軸力覚検出装置８が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化とを比較すると、この部分では、ノイズの影響が大きいため、変化量の小さい所で、相関度を評価しても、評価を正しく行うことができない。組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定は、組み付け作業開始から組み付け作業の終了までの全体について、制御手段に記憶させた、組付部品の被組付部品への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置が検出した一軸の変化と、６軸力覚検出装置が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化とを比較するより、比較区間を限定して、変化量の大きいところ同士で、比較を行うようにした方が、正確に行える。
【０１４８】
このフローチャートにしたがって部品組付装置１を運転すれば、一軸の変化の波形に基づいて、比較区間を限定して、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かの判定が行えるので、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かの判定が、正確に行える。
また、図２２は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かの判定をリアルタイムで行えるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
【０１４９】
リアルタイムに、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かの判定を行うためには、６軸力覚検出装置が検出した６軸成分を検出する毎に、相関度の評価を行う必要がある。このような場合、６軸力覚検出装置の検出が開始された時点から現時点までの６軸成分のいずれか一つの波形で、相関度を評価すると、時間経過と伴に、処理しなければならないデータ量が増加し、このため、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けを失敗した場合であっても、増加したデータ量により、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けを失敗した場合に現れる波形が、マスクされてしまい、相関度が低下し難く、その結果、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かの判定の精度が悪くなる。
【０１５０】
かかる問題を解決するため、このフローチャートでは、相関度を評価する比較区間を限定し、比較区間の始期と終期とを経時的にともに移動させるようにし、経時的に、データ量が増えないようにしている。
より詳しく説明すると、このフローチャートにおいて、ステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々は、図６に示すフローチャートのステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々に対応している。
【０１５１】
このフローチャートでは、ステップＳｎ１１において、６軸力覚検出装置の検出開始からの所定の経過時間が、しきい値として、制御手段３に記憶されており、６軸力覚検出装置の検出開始から実際に経過した時間が、このしきい値（相関度比較区間として規定した時間）と比較される。
そして、６軸力覚検出装置８の検出開始から実際に経過した時間が、このしきい値以上と判断されると、ステップＳｎ１２において、６軸力覚検出装置８が現時点から、しきい値（相関度比較区間として規定した時間）だけ前の比較区間において検出した検出値の中から、特定の１軸成分の検出量の変化について、組付部品Ｐ１の被組付部品への組付けが成功した場合の特定の１軸成分の検出量の変化と、実際に、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組付けた際に、６軸力覚検出装置８が検出した特定の１軸成分の検出量の変化とを比較して、相関度の評価を行い、ステップＳｎ１４において、相関度がよいか否かを、あるしきい値と対比して、相関度が良いと判断した場合には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したと判断し、組付けステップを終了する（ステップＳｎ１５及びステップＳｎ１６を参照）。
【０１５２】
一方、ステップＳｎ１４において、相関度がよいか否かを、あるしきい値と対比して、相関度が悪いと判断した場合には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが失敗したと判断する（ステップＳｎ１７を参照）。
また、ステップＳｎ１１において、６軸力覚検出装置８の検出開始から実際に経過した時間が、このしきい値以下と判断されると、ステップＳｎ１３において、
６軸力覚検出装置８が検出開始から現時点までの比較区間において検出した検出値の中から、特定の１軸成分の検出量の変化について、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の特定の１軸成分の検出量の変化と、実際に、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組付けた際に、６軸力覚検出装置８が検出開始をしてから現時点迄に検出した特定の１軸成分の検出量の変化とを比較して、相関度の評価を行い、ステップＳｎ１４において、相関度がよいか否かを、あるしきい値と対比して、相関度が良いと判断した場合には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したと判断し、組付けステップを終了する（ステップＳｎ１５及びステップＳｎ１６を参照）。
【０１５３】
一方、ステップＳｎ１４において、相関度がよいか否かを、あるしきい値と対比して、相関度が悪いと判断した場合には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが失敗したと判断する（ステップＳｎ１７を参照）。
このフローチャトにしたがって、部品組付装置１を運転するようにづれば、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置８からの一軸の検出値として制御手段３に記憶させた一軸の変化と、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２へ組付ける組み付け作業の開始から作業の終了までに、６軸力覚検出装置８からの一軸の検出値とを、比較区間を時間と共に移動させるようにしているので、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付中において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かの判定が可能となる。また、これにより、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが失敗した場合には、組付ステップのどの工程において、不具合があったかを、容易に特定できるので、組付ステップにおけるロボット手段の組付軌跡の修正が容易に行える。
【０１５４】
また、図２３は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
このフローチャートでは、相関度の評価を行う比較区間を、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置８が、経時的に検出した、特定の１軸の軸成分の波形に応じて変化させることにより、相関度の計算精度の向上を図っている。
【０１５５】
即ち、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けの失敗が、６軸力覚検出装置８が検出した波形に表れた際に、比較区間が長い場合には、相関度が低下し難く、逆に、比較区間が短い場合には、相関度は素早く低下する。しかしながら、逆に、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けを失敗していないにもかかわらず、  このフローチャートでは、ステップＳｏ１において、まず、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置８が、経時的に検出した、特定の１軸の軸成分の波形に基づいて、比較区間を決定している。次に、ステップＳｏ２において、ロボット手段、より特定的には、可動部２の位置及び姿勢を制御して、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けステップを開始し、この組付けステップの開始から、６軸力覚検出装置８の検出を開始をし、ステップＳｏ３において、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を６軸の各々に検出する。
【０１５６】
次に、ステップＳｏ４において、特定の１軸成分について、相関度比較区間の、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の特定の１軸成分の検出量の変化と、実際に、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２に組付けた際に、６軸力覚検出装置８が検出開始をしてから現時点迄に検出した特定の１軸成分の検出量の変化とを比較して、相関度の評価を行い、ステップＳｏ５において、相関度がよいか否かを、あるしきい値と対比して、相関度が良いと判断した場合には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したと判断し、組付けステップを終了する（ステップＳｏ６及びステップＳｏ７を参照）。
【０１５７】
一方、ステップＳｏ５において、相関度がよいか否かを、あるしきい値と対比して、相関度が悪いと判断した場合には、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが失敗したと判断する（ステップＳｏ８を参照）。
また、図２４は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に、判定できるようにした方法を概略的に示フローチャートである。
【０１５８】
このフローチャートにおいて、ステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々は、図６に示すステップのステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々に対応する。
このフローチャートでは、ステップＳｐ１１において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功したか否かを、相関度の評価等により判定し、ステップＳｐ１１において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功したと判断した場合には、この取付けステップにおいて、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を、制御手段３に記憶する。
【０１５９】
一方、ステップＳｐ１１において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功したか否かを、相関度の評価等により判定し、ステップＳｐ１１において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが失敗した判断した場合には、この取付けステップにおいて、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を、制御手段３に記憶しない（ステップＳｐ１６を参照）。
【０１６０】
次に、ステップＳｐ１３において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功したと判断した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を、何件、制御手段３に記憶したかが判断される。
そして、ステップＳｐ１３において、実際に、制御手段３に記憶された組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功したと判断した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の件数が、制御手段３に記憶すべき件数として規定されたしきい値以上になると、ステップＳｐ１４において、測定毎の６軸力覚検出装置８からの検出値の変化加算された後、測定回数でわり算されて、制御手段３に記憶された組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功したと判断した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の平均値の変化が求められ、これが、ロボット手段、より特定的には、可動部２の制御手段３に、予め、記憶させる、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化として用いられる。
【０１６１】
組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の一軸の変化は、一回だけのデータでは、６軸力覚検出装置８が検出した検出値には、ノイズ等の外乱が重畳している場合があり、一回だけのデータに基づいて、制御手段３の制御テーブル１２に、６軸力覚検出装置の一軸の変化の、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の設定値を、記憶させると、設定値がおかしいために、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かを、常に、誤判定するという虞れがある。これに対して、制御手段３の制御テーブル１２に記憶させる、６軸力覚検出装置８の一軸の変化の、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の設定値を、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置８が検出した検出値を複数回取り、複数回の検出値の平均値とするようにすれば、ノイズ等の外乱の影響が小さくなっている。このように、このフローチャートにしたっがて部品組付装置１を運転するようにすれば、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かを、６軸力覚検出装置８が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化を、制御手段３に記憶させた、精度の高い、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けが成功した場合の一軸の変化の設定値と比較できるので、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かを正確に判定することができる。
【０１６２】
図２５は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かを、しきい値に基づいて判定できるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
このフローチャートにおいて、ステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々は、図６に示すフローチャートのステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々に対応している。
【０１６３】
このフローチャートでは、ステップＳｑ１１において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かを、相関度の評価等により判断し、成功と判断した場合には、その時に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形を制御手段３に記憶させる。
一方、ステップＳｑ１１において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かを、相関度の評価等により判断し、失敗と判断した場合には、その時に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形を制御手段３に記憶させない（ステップＳｑ１４を参照）。
【０１６４】
次に、ステップＳｑ１３において、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形を、所定回数分、制御手段３に記憶したかどうかが判定される。
そして、ステップＳｑ１３において、制御手段３に記憶した、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形の数が、制御手段３に記憶させる、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形の数として規定されたしきい値以上になった場合には、ステップＳｑ１５において、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形を合計し、これを、測定回数でわり算し、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形の平均波形を作成する。
【０１６５】
次に、ステップＳｑ１５において求めた、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形の平均波形と、測定し、制御手段３に記憶した、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形の各々との相関度を算出する。
【０１６６】
次いで、ステップＳｑ１７において、ステップＳｑ１５において求めた、相関度、及び、ステップＳｑ１５において作成した、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の波形の平均波形に基づいて、平均波形と各計測波形との相関度の平均と分散とを算出する。
【０１６７】
次いで、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かのしきい値を、次式より求め、これを、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かのしきい値として用いる。
しきい値＝相関度の平均−３×相関度の分散
上記方法によれば、しきい値が一義的に定まってしまう。
【０１６８】
一方、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組み付けは、組付部品Ｐ１及び／又は被組付部品Ｐ２へ少々の無理な力が加わっても、例えば、機械的な破壊が生じない範囲であれば、成功と判断しても何等問題が無い場合がある。
図２６は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かを実際面を考慮して正確に判定できるようにした方法を概略的に示すフローチャートである。
【０１６９】
このフローチャートにおいて、ステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々は、図６に示すステップＳａ７及びステップＳａ１０の各々に対応している。
このフローチャートでは、ステップＳｒ１１において、６軸力覚検出装置８が検出した検出値から、特定の１軸成分について、予め、制御手段３に記憶された、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への取付けが成功した場合の検出値の変化と、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２へ実際に取り付けた際に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の特定の１軸成分についての検出値の変化とについて、相互相関関数値を評価して、ステップＳｒ１２において、この相互相関関数値をしきい値として、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２へ実際に取り付けた際に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の特定の１軸成分についての検出値の変化が、このしきい値以上の場合は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したと判断し（ステップＳｒ１３を参照）、他方、組付部品Ｐ１を被組付部品Ｐ２へ実際に取り付けた際に、６軸力覚検出装置８が検出した検出値の特定の１軸成分についての検出値の変化が、このしきい値以下の場合は、組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが失敗したと判断するようにしている（ステップＳｒ１４を参照）。
【０１７０】
図２７は、６軸力覚検出装置８が、実際に計測した、６軸力覚量の中、Ｘ軸まわりのモーメントによって、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けの成否判定を相関度を求め、実際に行った例を示している。
相関度は、現計測時より、０．３秒以前のデータについて計算を行っている。この例では、１．１秒以上１．２秒以下の付近で、発生モーメントが小さくなり、波形中に含まれるノイズ成分同士を比較する形となっているため、相関度が、０．５程度まで落ち込んでいる。この現象による、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けの成否判定の誤判定を防止するため、この例では、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けの成否判定を行う比較区間を、０．３秒以上０．９秒以下に設定している。
【０１７１】
これにより、図２７より明らかなように、組付部品Ｐ１と被組付部品Ｐ２との組付けの成否判定の判定しきい値を、０．８程度の高い値に設定できている。
また、この例では、相関度の計算区間を０．３秒の一定値にしているが、波形の形状によって相関度の計算区間を変化させれば、波形中に含まれるノイズ成分による相関度の低下を防ぐことができる。
【０１７２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１に記載の部品組付装置では、ロボット手段側ではなく、組付治具に６軸力覚検出装置を設けている。組付治具に載置された被組付部品に組付部品が接触すると、組付部品と被組付部品が接触することによって生じる力学的な変化は、組付治具に伝わり、６軸力覚検出装置へと伝わる。したがって、この部品組付装置では、センサをロボット手段側にだけ設けた部品組付装置では検出できなかった、組付部品と被組付部品との接触状態を、リアルタイムに直接的に知ることができる。これにより、組付部品と被組付部品との接触状態に応じて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付部品を被組付部品に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品を被組付部品に組み付けることができるので、組付部品の被組付部品への組み付けを効率良く行うことができるようになる。
【０１７３】
また、視覚認識装置によって認識された組付部品と被組付部品の位置及び姿勢情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視覚認識装置によらず、組付治具に設けた６軸力覚検出装置が検出した検出値に基づいて、組付部品の被組付部品への組み付けを行っているので、従来の視覚認識装置では検出できなかった、組付部品及び被組付部品の、視覚認識装置（図示せず）からは見えない側の情報や、組付部品及び被組付部品の奥行きに関する情報を得ることができるので、２次元情報では無く、３次元情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付部品を被組付部品に組み付けることができるので、組付部品の被組付部品への組み付けをより正確に行うことができる。
【０１７４】
更に、この部品組付装置では、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視組付治具に設けた６軸力覚検出装置により、組付部品及び被組付部品の、視覚認識装置（図示せず）からは見えない側の情報や、組付部品及び被組付部品の奥行きに関する情報といった、視覚認識装置が検出することができる情報以上の情報を検出できるので、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視覚認識装置の検出情報の解析が不要となる。これにより、少ない情報処理に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組組付部品の被組付部品への組み付けができるので、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。
【０１７５】
また、この部品組付装置では、組付部品を被組付部品に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品を被組付部品に組み付けるようにしているので、組付部品を被組付部品に組み付ける際の、ロボット手段の位置及び姿勢を制御は、ルーチンの制御を行えば十分であるため、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する運転プログラムは、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する教示点を、選択される動作パターン毎に設けるといったような簡単な運転プログラムとすることができる。このように、この部品組付装置では、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する運転プログラムを簡単なものとすることができるので、これに伴って、情報処理の時間も短くてすむので、その結果、組付作業ロボットの動作が速くなり、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。また、運転プログラムの修正も簡単に行える。
その上、この部品組付装置では、接触状態判別ステップにおいて、ユークリッドの距離に基づいて、組付部品と被組付部品との接触状態を判別できるようにしているので、制御手段に於ける計算量が少なくて済む。これにより、部品組付装置の動作が速くなり、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。
【０１７６】
請求項２に記載の部品組付装置は、接触状態判別ステップにおいて、平均値計測ステップにおいて、一定時間に於ける６軸力覚検出装置が検出した検出値の６成分の各々の平均値を、６軸力覚検出装置が検出した検出値として用いるようにしているので、接触状態判別ステップにおいて、組付部品と被組付部品との接触状態を正確に判定することができる。
【０１７７】
請求項３に記載の部品組付装置では、６軸力覚検出ステップ、接触状態判別ステップ及びロボット手段制御ステップを繰り返して行うようにしているので、ロボット手段の位置及び姿勢の変更を少しずつ行うように設定することで、組付部品と被組付部品との接触状態を、より一層、組み付けに最適な接触状態にすることができる。
【０１７９】
請求項４に記載の部品組付装置では、接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、初期値（デフォルト値）を、記憶した最新の複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更しているので、最適値を、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更した後においては、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力する頻度が少なくなる。これにより、組付ステップにおいて、殆どの場合は、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力することなく、初期値（デフォルト値）で、ロボット手段の位置及び姿勢を制御することができるようになるため、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力しなくてよくなった分だけ、組付ステップに要する時間を短縮できる。
【０１８０】
請求項５に記載の部品組付装置は、制御手段の制御テーブルに記憶させる、６軸力覚検出装置の設定値を、組付部品と被組付部品とを同じ状態で、複数回、接触させた検出値の平均値としているので、ノイズ等の外乱の影響が小さくなっている。このように、この部品組付装置では、接触状態判別ステップにおいて、６軸力覚検出装置が検出した検出値を、精度の高い設定値と比較しているので、組付部品と被組付部品との接触状態を正確に判定することができる。
【０１８１】
請求項６に記載の部品組付装置では、ロボット手段側ではなく、組付治具に６軸力覚検出装置を設けている。組付治具に載置された被組付部品に組付部品が接触すると、組付部品と被組付部品が接触することによって生じる力学的な変化は、組付治具に伝わり、６軸力覚検出装置へと伝わる。したがって、この部品組付装置では、センサをロボット手段側にだけ設けた部品組付装置では検出できなかった、組付部品と被組付部品との接触状態を、リアルタイムに直接的に知ることができる。これにより、組付部品と被組付部品との接触状態に応じて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付部品を被組付部品に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品を被組付部品に組み付けることができるので、組付部品の被組付部品への組み付けを効率良く行うことができるようになる。
また、視覚認識装置によって認識された組付部品と被組付部品の位置及び姿勢情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視覚認識装置によらず、組付治具に設けた６軸力覚検出装置が検出した検出値に基づいて、組付部品の被組付部品への組み付けを行っているので、従来の視覚認識装置では検出できなかった、組付部品及び被組付部品の、視覚認識装置（図示せず）からは見えない側の情報や、組付部品及び被組付部品の奥行きに関する情報を得ることができるので、２次元情報では無く、３次元情報に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組付部品を被組付部品に組み付けることができるので、組付部品の被組付部品への組み付けをより正確に行うことができる。
更に、この部品組付装置では、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視組付治具に設けた６軸力覚検出装置により、組付部品及び被組付部品の、視覚認識装置（図示せず）からは見えない側の情報や、組付部品及び被組付部品の奥行きに関する情報といった、視覚認識装置が検出することができる情報以上の情報を検出できるので、被組付部品に組付部品を接触させた後は、視覚認識装置の検出情報の解析が不要となる。これにより、少ない情報処理に基づいて、ロボット手段の位置及び姿勢を制御して、組組付部品の被組付部品への組み付けができるので、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。
また、この部品組付装置では、組付部品を被組付部品に組み付けるのに最適な接触状態にしてから、組付部品を被組付部品に組み付けるようにしているので、組付部品を被組付部品に組み付ける際の、ロボット手段の位置及び姿勢を制御は、ルーチンの制御を行えば十分であるため、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する運転プログラムは、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する教示点を、選択される動作パターン毎に設けるといったような簡単な運転プログラムとすることができる。このように、この部品組付装置では、ロボット手段の位置及び姿勢を制御する運転プログラムを簡単なものとすることができるので、これに伴って、情報処理の時間も短くてすむので、その結果、組付作業ロボットの動作が速くなり、組付部品の被組付部品への組み付けをより速く行うことができる。また、運転プログラムの修正も簡単に行える。
その上、この部品組付装置では、接触状態判別ステップにおいて、６軸力覚検出ステップにおいて、ユークリッドの距離ではなく、データのばらつきをも考慮した、マハラノビスの汎距離を用い、ばらつきを考慮した判定を行っているので、組付部品と被組付部品との接触状態をより正確に判定できる。請求項７に記載の部品組付装置では、接触状態判別ステップの選択ステップにおいて、最適値に対応する動作パターン以外の動作パターンの選択が頻繁に行われるようになった場合には、初期値（デフォルト値）を、記憶した最新の複数回の動作パターン中、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更しているので、最適値を、最も選択の多かった動作パターンに対応する設定値に変更した後においては、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力する頻度が少なくなる。これにより、組付ステップにおいて、殆どの場合は、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力することなく、初期値（デフォルト値）で、ロボット手段の位置及び姿勢を制御することができるようになるため、初期値（デフォルト値）から変更する変更信号を出力しなくてよくなった分だけ、組付ステップに要する時間を短縮できる。
【０１８２】
請求項８に記載の部品組付装置では、６軸力覚検出装置の座標軸と、ロボット手段が、組付部品を組付治具上に載置される被組付部品に組み付ける組付方向とが一致するように設定しているので、組付ステップにおいて、ロボット手段の位置及び姿勢を３次元に動かすのではなく、３次元を規定する３軸の中、６軸力覚検出装置の座標軸と、ロボット手段の位置及び姿勢を、組付部品を組付治具上に載置される被組付部品に組み付ける組付方向とが一致する軸と、他の２軸の中の１軸との２次元関係だけを規定して制御するだけで、組付部品を、組み付け前の初期位置から、組み付け後の目的位置に動かすことができる。このように、この部品組付装置では、組付中の組付部品と被組付部品との位置関係と、６軸力覚検出装置の検出値との関係が簡単な２次元関係になっている。このため、組付ステップにおいて、ロボット手段の組付軌跡の修正をする際には、ロボット手段位置及び姿勢を規定する２軸の中の、ロボット手段の、組付部品を被組付部品に組み付ける組付方向に一致する軸以外の他の一軸の教示点を修正するだけでよいので、組付部品を被組付部品に組み付ける際のロボット手段の組付軌跡の修正を容易に行うことができる。
【０１８３】
請求項９に記載の部品組付装置では、組付ステップ中のある所定の工程において、６軸力覚検出装置が検出した検出値に基づいて、組付部品と被組付部品との接触状態が、組付ステップの所定の工程に於ける組み付けに最適な接触状態にしているので、組付部品を被組付部品に組み付ける組付ステップを、より最適化できる。
【０１８４】
請求項１０に記載の部品組付装置では、６軸力覚検出装置が検出した検出値から、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、組付作業終了後に、組付ステップの所定の工程の教示点を修正するようにし、前回の組付ステップの検証を、次の組付ステップに生かしているので、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築することができる。
【０１８５】
請求項１１に記載の部品組付装置では、組付ステップの所定の工程において、６軸力覚検出装置が検出した検出値が設定値と異なっている場合には、組付中の組付部品と被組付部品との間の位置ずれ方向を推察し、所定の工程における、ロボット手段の教示点を変更し、変更後の教示点に従ってロボット手段の位置及び姿勢を制御した後、６軸力覚検出装置が検出した検出値と設定値とを比較して、検出値と設定値とが一致すれば、組付ステップの所定の工程を行うようにしているので、作業を継続しながら、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築することができる。
【０１８６】
請求項１２に記載の部品組付装置では、このことを利用して、６軸力覚検出装置の検出値を６軸の全てに見るのではなく、６軸力覚検出装置の検出値の任意の一軸成分に着目し、ロボット手段の制御手段に、予め、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化を記憶させておき、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の６軸の検出値の中から、対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化とを対比して、相関度を評価することで、失敗か成功かを判定するようにしているので、６軸成分の全てについて、相関度を評価する場合に比べ、少ない計算量で、正確に、組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、判定できる。
【０１８７】
請求項１３に記載の部品組付装置では、制御手段の制御テーブルに記憶させる、６軸力覚検出装置の一軸の変化の、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の設定値を、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値を複数回取り、複数回の検出値の平均値としているので、ノイズ等の外乱の影響が小さくなっている。このように、この部品組付装置では、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを、６軸力覚検出装置が検出した、制御手段に記憶させた一軸に対応する一軸の変化を、制御手段に記憶させた、精度の高い、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の設定値と比較しているので、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを正確に判定することができる。
【０１８８】
請求項１４に記載の部品組付装置では、比較区間を限定して、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定を行っているので、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定が、正確に行える。請求項１５に記載の部品組付装置では、組付部品の被組付部品への組付けが成功した場合の６軸力覚検出装置からの一軸の検出値として制御手段に記憶させた一軸の変化と、組付部品を被組付部品へ組付ける組み付け作業の開始から作業の終了までに、６軸力覚検出装置からの一軸の検出値とを、比較区間を時間と共に移動させるようにしているので、組付部品の被組付部品への組付中において、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定が可能となる。また、これにより、組付部品の被組付部品への組付けが失敗した場合には、組付ステップのどの工程において、不具合があったかを、容易に特定できるので、組付ステップにおけるロボット手段の組付軌跡の修正が容易に行える。
【０１８９】
請求項１６に記載の部品組付装置では、比較区間は、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化の波形によって変化させるようにしたので、組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かの判定を正確に行える。請求項１７に記載の部品組付装置では、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した一軸の検出値と、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関度の評価値が、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値以下となった時点で、失敗と判定するようにしたので、組付部品の被組付部品への実際の組み付けが成功したか否かの判定を、正確且つ容易に行える。
【０１９０】
請求項１８に記載の部品組付装置では、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の一軸の変化の波形群により決定される相関度のしきい値にある値を加減乗除した値をしきい値としているので、この部品組付装置を実際的な使用にあうように設定することができる。請求項１９に記載の部品組付装置では、相関度の評価を、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相互相関関数値によって評価するようにしたので、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、組付部品の被組付部品への取付けの成否を正確に判定できる。
【０１９１】
請求項２０に記載の部品組付装置では、相関度の評価を、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、６軸力覚検出装置が検出した検出値の対応する一軸の変化と、ロボット手段の制御手段に、予め、記憶させた、組付部品の被組付部品への組み付けが成功した場合の、６軸力覚検出装置が検出した検出値の一軸の変化との相関係数の値によって評価するようにしたので、組付部品を被組付部品へ実際に組み付ける際に、組付部品の被組付部品への取付けの成否を正確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品組付装置の一例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す部品組付装置に設けられた６軸力覚検出装置の座標軸と、組付部品の被組付部品への組付け方向との関係を概略的に説明する説明図である。
【図３】図１に示す部品組付装置を用いて組み付けられる製品を例示的に示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す製品中、図１に示す部品組付装置を用を中心に概略的に示す、分解斜視図である。
【図５】図１に示す部品組付装置を用いて、組付部品を被組付部品に組み付ける工程を概略的に説明する工程図である。
【図６】図１に示す部品組付装置の組付動作を概略的に示すフローチャートである。
【図７】図１に示す部品組付装置を用いて、その視覚認識手段により、組付部品を被組付部品に接触させるまでの動作を模式的に説明するフローチャートである。
【図８】ユークリッドの距離を用いた判別方法を概略的に示すフローチャートである。
【図９】図１に示す部品組付装置の制御手段に記憶された制御テーブルを模式的に説明する説明図である。
【図１０】組付部品を被組付部品に接触させた際に、６軸力覚検出装置が検出するある軸に発生する力を経時的にとったグラフである。
【図１１】組付部品と被組付部品との接触状態を誤判定を有効に防止できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１２】マハラノビスの汎距離を用いた判別方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】組付部品と被組付部品との接触状態を、組み付けに最適な接触状態になるように修正できるように修正する方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１４】可動部の組付軌跡の修正を容易にできるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１５】組付部品の被組付部品への組み付けを失敗した場合等に、そのような失敗例等を参考にして、次回の組付作業を、より最適化できるようにする、信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１６】作業を継続しながら信頼性の高い部品組付状態最適化ステップを構築する方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１７】組付部品と被組付部品との接触状態をより正確に判定し、且つ、組付ステップに要する時間を短縮できるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１８】組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、少ない計算で判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１９】組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２０】組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２１】組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２２】組付部品Ｐ１の被組付部品Ｐ２への組付けが成功したか否かの判定をリアルタイムで行えるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２３】組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に判定できる方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２４】組付部品の被組付部品への組み付けが成功したか失敗したかを、正確に、判定できるようにした方法を概略的に示フローチャートである。
【図２５】組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを、しきい値に基づいて判定できるようにする方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２６】組付部品の被組付部品への組付けが成功したか否かを実際面を考慮して正確に判定できるようにした方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２７】６軸力覚検出装置が、実際に計測した、６軸力覚量の中、Ｘ軸まわりのモーメントによって、組付部品と被組付部品との組付けの成否判定を相関度を求め、実際に行った例を示している。
【図２８】従来の組付作業ロボットを概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１  部品組付装置
２  可動部
３  制御手段
７  視覚認識手段
８    ６軸力覚検出装置
９    画像解析装置
１０  ６軸力覚解析演算装置
Ｗ  組付治具
【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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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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