(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、減速機構を介して前記第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定方法であって、
外力が作用していない、または既知の外力が作用している前記ロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの検出値に基づき、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手順と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときの、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度の実測値を取得する実測値取得手順であって、検出部あるいは該検出部と対をなす被検出部のいずれか一方が、前記第１部材または前記第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、前記検出部または前記被検出部のいずれか他方が、前記第２部材または前記第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、前記検出部の検出値を実測値とする実測値取得手順と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときに、前記基準値取得手順で取得した前記基準値と前記実測値取得手順で取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、前記ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手順と、を含み、
前記基準値は、前記ロボット動作で前記ロボットが動作する期間全体について設定されており、
前記基準値取得手順は、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットが動作している期間中には実施されず、前記判定手順では、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させる前に取得した前記基準値を用いることを特徴とする外力判定方法。
【請求項２】
第１部材と、減速機構を介して前記第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定方法であって、
外力が作用していない、または既知の外力が作用している前記ロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手順であって、検出部あるいは該検出部と対をなす被検出部のいずれか一方が、前記第１部材または前記第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、前記検出部または前記被検出部のいずれか他方が、前記第２部材または前記第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置されたときの前記検出部の検出値に基づき定めた前記基準値を取得する基準値取得手順と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときの、前記検出部の検出値に基づき定めた、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度を実測値とする実測値取得手順と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときに、前記基準値取得手順で取得した前記基準値と前記実測値取得手順で取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、前記ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手順と、を含み、
前記基準値は、前記ロボット動作で前記ロボットが動作する期間全体について設定されており、更に、前記減速機構の入力の回転角に対して非線形に出力される回転角度の特性を含んでおり、
前記基準値取得手順は、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットが動作している期間中には実施されず、前記判定手順では、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させる前に取得した前記基準値を用いることを特徴とする外力判定方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の外力判定方法において、
前記基準値取得手順では、外力が作用していない、または既知の外力が作用している前記ロボットに対応したロボットモデルを用いて前記基準値を算出することを特徴とする外力判定方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の外力判定方法において、
前記基準値取得手順では、外力が作用していない、または既知の外力が作用している前記ロボットを前記所定の指令で動作させて、前記基準値を検出することを特徴とする外力判定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の外力判定方法において、
前記第２部材は、前記第１部材に回転可能に連結され、
前記基準値取得手順および前記実測値取得手順では、前記第１部材に対する前記第２部材の相対角度を取得することを特徴とする外力判定方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の外力判定方法において、
前記第２部材は、前記第１部材に直線移動可能に連結され、
前記基準値取得手順および前記実測値取得手順では、前記第１部材に対する前記第２部材の相対位置を取得することを特徴とする外力判定方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の外力判定方法において、
前記所定の指令が、前記ロボットの停止指令であることを特徴とする外力判定方法。
【請求項８】
第１部材と、減速機構を介して前記第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定装置であって、
外力が作用していない、または既知の外力が作用している前記ロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの検出値に基づき、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手段と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときの、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度の実測値を取得する実測値取得手段であって、検出部および該検出部と対をなす被検出部を有し、前記検出部あるいは前記被検出部のいずれか一方が、前記第１部材または前記第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、前記検出部または前記被検出部のいずれか他方が、前記第２部材または前記第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、前記検出部の検出値を実測値として取得する実測値取得手段と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときに、前記基準値取得手段により取得した前記基準値と前記実測値取得手段により取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、前記ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手段と、を備え、
前記基準値は、前記ロボット動作で前記ロボットが動作する期間全体について設定されており、
前記基準値取得手段は、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットが動作している期間中に前記基準値を取得せず、前記判定手段は、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させる前に取得した前記基準値を用いることを特徴とする外力判定装置。
【請求項９】
第１部材と、減速機構を介して前記第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定装置であって、
外力が作用していない、または既知の外力が作用している前記ロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手段であって、検出部および該検出部と対をなす被検出部を有し、前記検出部あるいは前記被検出部のいずれか一方が、前記第１部材または前記第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、前記検出部または前記被検出部のいずれか他方が、前記第２部材または前記第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、前記検出部の検出値に基づいて定めた前記基準値を取得する基準値取得手段と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときの、前記検出部の検出値に基づき定めた前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な位置または角度の実測値を取得する実測値取得手段と、
外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させたときに、前記基準値取得手段により取得した前記基準値と前記実測値取得手段により取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、前記ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手段と、を備え、
前記基準値は、前記ロボット動作で前記ロボットが動作する期間全体について設定されており、更に、前記減速機構の入力の回転角に対して非線形に出力される回転角度の特性を含んでおり、
前記基準値取得手段は、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットが動作している期間中に前記基準値を取得せず、前記判定手段は、外力の有無を判定しながら前記ロボット動作で前記ロボットを動作させる前に取得した前記基準値を用いることを特徴とする外力判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人協調型産業用ロボットの外力判定方法および外力判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人とロボットとが協調して作業を行う人協調型産業用ロボットにおいては、作業時に人とロボットとが接近し、両者が誤って接触する可能性がある。仮に、接触した場合には、その接触を速やかに検出し、ロボットを停止させる等の安全対策を施す必要がある。人とロボットとの接触は、ロボットに作用する外力の有無を判定することにより検出することができる。この点に関し、例えば特許文献１は、減速機を介してモータにより駆動されるアームを有するロボットにおいて、アームに作用するトルクの推定方法を開示する。具体的には、特許文献１では、モータの回転角度と減速機の出力軸側の回転角度をそれぞれ検出し、これら２つの回転角度の差に基づきトルクを推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０２１１７３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、減速機のトルクは、バックラッシュや摩擦あるいはヒステリシス等の影響により、回転角度の変化に対し非線形に変化する特性となる。したがって、上記特許文献１記載のように、モータの回転角度と減速機の出力軸側の回転角度との差に基づいてトルクを推定したのでは、ロボットに作用する外力の有無を精度よく判定することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様は、第１部材と、減速機構を介して第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定方法であって、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの検出値に基づき、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手順と、外力の有無を判定しながらロボット動作で所定の指令でロボットを動作させたときの、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度の実測値を取得する実測値取得手順であって、検出部あるいは検出部と対をなす被検出部のいずれか一方が、第１部材または第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、検出部または被検出部のいずれか他方が、第２部材または第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、検出部の検出値を実測値とする実測値取得手順と、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させたときに、基準値取得手順で取得した基準値と実測値取得手順で取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手順と、を含み、基準値は、ロボット動作でロボットが動作する期間全体について設定されており、基準値取得手順は、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットが動作している期間中には実施されず、判定手順では、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させる前に取得した基準値を用いることを特徴とする。
本発明の第２の態様は、第１部材と、減速機構を介して第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定方法であって、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手順であって、検出部あるいは該検出部と対をなす被検出部のいずれか一方が、第１部材または第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、検出部または被検出部のいずれか他方が、第２部材または第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置されたときの検出部の検出値に基づき定めた基準値を取得する基準値取得手順と、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させたときの、検出部の検出値に基づき定めた、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度を実測値とする実測値取得手順と、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させたときに、基準値取得手順で取得した基準値と実測値取得手順で取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手順と、を含み、基準値は、ロボット動作でロボットが動作する期間全体について設定されており、更に、減速機構の入力の回転角に対して非線形に出力される回転角度の特性を含んでおり、基準値取得手順は、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットが動作している期間中には実施されず、判定手順では、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させる前に取得した基準値を用いることを特徴とする。
【０００６】
本発明の第３の態様は、第１部材と、減速機構を介して第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定装置であって、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの検出値に基づき、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手段と、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させたときの、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度の実測値を取得する実測値取得手段であって、検出部および検出部と対をなす被検出部を有し、検出部あるいは被検出部のいずれか一方が、第１部材または第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、検出部または被検出部のいずれか他方が、第２部材または第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、検出部の検出値を実測値として取得する実測値取得手段と、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させたときに、基準値取得手段により取得した基準値と実測値取得手段により取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手段と、を備え、基準値は、ロボット動作でロボットが動作する期間全体について設定されており、基準値取得手段は、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットが動作している期間中に基準値を取得せず、判定手段は、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させる前に取得した基準値を用いることを特徴とする。
本発明の第４の態様は、第１部材と、減速機構を介して第１部材に移動可能に連結された第２部材とを有するロボットに作用する外力の有無を判定する外力判定装置であって、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボットを所定の指令によるロボット動作で動作させたと仮定したとき、または動作させたときの、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度に相当する基準値を取得する基準値取得手段であって、検出部および検出部と対をなす被検出部を有し、検出部あるいは被検出部のいずれか一方が、第１部材または第１部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、検出部または被検出部のいずれか他方が、第２部材または第２部材に対し相対的に移動しない箇所に配置され、検出部の検出値に基づいて定めた基準値を取得する基準値取得手段と、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させたときの、検出部の検出値に基づき定めた第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度の実測値を取得する実測値取得手段と、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させたときに、基準値取得手段により取得した基準値と実測値取得手段により取得した実測値との差が予め定めた閾値よりも大きいか否かを判別することにより、ロボットに作用する外力の有無を判定する判定手段と、を備え、基準値は、ロボット動作でロボットが動作する期間全体について設定されており、更に、減速機構の入力の回転角に対して非線形に出力される回転角度の特性を含んでおり、基準値取得手段は、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットが動作している期間中に基準値を取得せず、判定手段は、外力の有無を判定しながらロボット動作でロボットを動作させる前に取得した基準値を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボットの位置または角度の基準値を予め取得し、この基準値とロボットを動作させたときの位置または角度の実測値との差と、閾値とに基づき、ロボットに作用する外力の有無を判定する。したがって、減速機のトルクが非線形に変化する場合であっても、ロボットに作用する外力の有無を精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る人協調型産業用ロボットの概略構成を示す側面図。
【図２】図１の関節部の構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る外力判定装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る外力判定方法を示すフローチャート。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る外力判定方法によって得られる動作特性の一例を示す図。
【図６】ロボットの停止動作時の一特性を示す図。
【図７】２つの基準値を設定した場合の動作特性の一例を示す図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る外力判定装置の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る人協調型産業用ロボットの概略構成を示す側面図。
【図１０】図９の直動部の構成を示す図。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る外力判定装置の構成を示すブロック図。
【図１２】図１１の変形例を示す図。
【図１３】図１，図９の変形例を示す図。
【図１４】図１，図９の他の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−第１の実施形態−
以下、図１〜図７を参照して本発明の第１の実施形態に係る人協調型産業用ロボットの外力判定方法について説明する。人協調型産業用ロボットとは、人とロボットとが協調して作業を行う、あるいは人とロボットとが作業スペースを共有して作業を行う産業用ロボットである。一般的な産業用ロボットは、作業者の安全を確保するために、立ち入りが制限された安全柵に囲まれた領域内で作業を行う。これに対し、人協調型産業用ロボットにおいては、作業領域内に作業者が立ち入って作業を行う場合があり、作業時にロボットが人や障害物等に接触する可能性がある。したがって、このようなロボットの接触を早期に検出し、接触検出時にロボットの動作を停止させる等の安全対策を施す必要がある。
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る人協調型産業用ロボット１００の概略構成を示す側面図である。このロボット１００は、基部１と、旋回部２と、下部アーム３と、上部アーム４と、手首部５とを備える。
【００１１】
旋回部２は、鉛直方向に延在する軸線Ｌ１を中心にして、旋回機構を介して基部１の上方に旋回可能に支持されている。下部アーム３は、水平方向に延在する軸線Ｌ２を中心にして、関節部６を介して旋回部２に回転可能に支持されている。上部アーム４は、水平方向に延在する軸線Ｌ３を中心にして、関節部７を介して下部アーム３の先端部に回転可能に支持されている。手首部５は、水平方向に延在する軸線Ｌ４を中心にして、関節部８を介して上部アーム４の先端部に回転可能に設けられている。旋回部２および間接部６〜８は、サーボモータにより駆動される。
【００１２】
図２は、関節部６の構成を示す図である。図２に示すように、関節部６は、旋回部２に固定された固定部１０と、下部アーム３に固定され、固定部１０に対し相対回転する回転部１１とを有する。固定部１０には、サーボモータ１２と、減速機構１３の外側ケーシングとが一体に設けられている。サーボモータ１２は、エンコーダ１２ａを内蔵し、エンコーダ１２ａによりサーボモータ１２の回転角度が検出される。減速機構１３は、入力軸、出力軸および複数の歯車等を有し、サーボモータ１２から入力された回転を減速してトルクを増大し、回転部１１に伝達する。サーボモータ１２と減速機構１３を回転部１１に設けてもよい。この場合には、減速機構１３は、サーボモータ１２から入力された回転を減速してトルクを増大し、固定部１０に伝達する。なお、サーボモータ１２と減速機構１３のいずれか一方を固定部１０に設け、いずれか他方を回転部１１に設けてもよい。
【００１３】
さらに間接部６には、旋回部２に対する下部アーム３の相対角度（以降、アーム角度と呼ぶ）を検出する角度検出部１５が減速機構１３の出力側に設けられている。この配置により、角度検出部１５では、減速機構１３の非線形な影響を受けた下部アーム３のアーム角度を直接的に検出する。よって、減速機構１３の非線形な特性やその影響の大きさが分からなくても、実際に下部アーム３が旋回部２に対してどのような相対角度で位置しているかを正確に知ることができる。角度検出部１５は、被検出部と検出部とを有する。被検出部は、回転部１１の周面に設けられたスケール１６により構成され、検出部は、スケール１６に対向して固定部１０（減速機構１３の外側ケーシング）に設けられた検出ヘッド１７により構成されている。スケール１６には、狭ピッチで目盛りが刻まれている。検出ヘッド１７は、スケール１６に向けてレーザー光を照射するとともに、スケール１６で反射した反射光を受光し、その光の強弱に基づきアーム角度を検出する。
【００１４】
スケール１６の目盛りは、例えば等間隔に設定されている。この場合に検出されるアーム角度は、アーム角度の変化量、すなわち相対値である。なお、スケール１６の仕様によっては、アーム角度そのもの、すなわちアーム角度の絶対値を直接検出することもできる。図２では、固定部１０（減速機構１３の外側ケーシング）に検出ヘッド１７を設けているが、固定部１０に対し相対的に移動（回転）しない箇所であれば、他の箇所に検出ヘッド１７を設けることもできる。また、回転部１１にスケール１６を設けているが、回転部１１に対し相対的に移動（回転）しない箇所であれば、他の箇所にスケール１６を設けることができる。図２とは反対に、固定部１０または固定部１０に対し相対的に移動しない箇所にスケール１６を、回転部１１または回転部１１に対し相対的に移動しない箇所に検出ヘッド１７を設けることもできる。すなわち、スケール１６あるいは検出ヘッド１７のいずれか一方が固定部１０あるいは固定部１０に対し相対的に移動しない箇所に配置され、スケール１６あるいは検出ヘッド１７のいずれか他方が回転部１１あるいは回転部１１に対し相対的に移動しない箇所に配置されるのであれば、図２とは異なる位置にスケール１６と検出ヘッド１７を配置することもできる。なお、減速機構１３の外側ケーシングを、固定部１０ではなく回転部１１に固定してもよい。この場合にも、スケール１６あるいは検出ヘッド１７のいずれか一方が固定部１０あるいは固定部１０に対し相対的に移動しない箇所に配置され、スケール１６あるいは検出ヘッド１７のいずれか他方が回転部１１あるいは回転部１１に対し相対的に移動しない箇所に配置されればよい。また、減速機構１３の外側ケーシングが固定部１０に固定されている場合には、回転部１１に対し相対的に移動しない箇所として減速機構１３の出力軸を含み、減速機構１３の外側ケーシングが回転部１１に固定されている場合には、固定部１０に対し相対的に移動しない箇所として減速機構１３の出力軸を含む。旋回機構と他の関節部７，８にも、関節部６と同様に減速機構１３や角度検出部１５を設けることができる。
【００１５】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る外力判定装置１０１の構成を示すブロック図である。外力判定装置１０１は、ロボット制御装置としてのコントローラ２０を中心として構成されている。コントローラ２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、機能的構成として、モータ制御部２１と判定部２２と記憶部２３とを有する。コントローラ２０には、外力判定に係る各種指令を入力する入力部２５と、予めロボットの動作シミュレーションを実行するシミュレーション実行部２６と、角度検出部１５と、エンコーダ１２ａと、サーボモータ１２と、警報装置２７とが接続されている。なお、サーボモータ１２は、旋回機構と各関節部６〜８に設けられる複数のサーボモータを含む。
【００１６】
記憶部２３には、予め作業時におけるロボット１００の動作を制御するための制御プログラムＰｒが格納されている。なお、コントローラ２０が外部から制御プログラムＰｒを読み込むようにしてもよい。入力部２５は、ロボット１００の動作開始指令等を入力する。
【００１７】
シミュレーション実行部２６は、ロボット１００に対応したロボットモデルを用いて動作シミュレーションを実行する。すなわち、ロボットモデルをロボット動作時と同一の制御プログラムＰｒに従ってコンピュータ上で動作させ、ロボットモデルの姿勢からアーム角度を演算する。シミュレーション計算に用いられるロボットモデルは、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボット１００に対応する。したがって、シミュレーション実行部２６によって演算されるアーム角度は、ロボット１００に外力が作用しているか否かを判定するための基準となるアーム角度、すなわちアーム角度の基準値（理論値）αであり、シミュレーション実行部２６では基準値αの時系列データを取得する。この時系列データは、コントローラ２０の記憶部２３に記憶される。
【００１８】
なお、シミュレーション実行部２６をコントローラ２０内に設け、コントローラ２０でシミュレーション計算を行い、算出した基準値αを記憶部２３に記憶するようにしてもよい。シミュレーション実行部２６のシミュレーション計算に用いられるロボットモデルの作成にあたっては、予めロボット１００を動作させたときの角度検出部１５の検出値に基づいて減速機構１３の非線形な特性を把握し、この非線形な特性を加味して算出したアーム角度を利用することができる。あるいは、エンコーダ１２ａの角度検出値に減速機構１３の非線形な特性を加味して算出したアーム角度を利用してロボットモデルを作成することもできる。このとき、シミュレーション実行部２６で求めたアーム角度の基準値（理論値）αは、実際のロボット１００のアーム角度に近い値になる。これは、旋回部２または旋回部２に対し相対的に移動しない箇所に検出部あるいは検出部のいずれか一方を配置し、下部アーム３または下部アーム３に対し相対的に移動しない箇所に検出部あるいは被検出部のいずれか他方を配置したと仮定したしたときのアーム角度に相当する。このように減速機構１３の非線形な特性を加味することで、基準値αを精度よく求めることができる。したがって、ロボット１００に作用する外力の有無を判定する際の基準となる閾値（後述する所定値γｓ）の大きさを小さくすることができ、外力の有無を感度よく判定することができる。一方、減速機構１３の非線形な特性を考慮せずにロボットモデルを作成し、アーム角度を算出することもできる。この場合には、基準値αの算出精度が低下する。したがって、外力判定の誤検出を避けるために閾値の大きさを大きくする必要があるが、非線形な特性を考慮しない分、計算時間を短縮することができる。また、一般的に同定が困難な非線形な特性を定める必要がないため、外力判定が容易である。
【００１９】
モータ制御部２１は、制御プログラムＰｒに従いロボット１００の各サーボモータ１２に制御信号を出力し、ロボット１００を動作させる。このとき、サーボモータ２６はエンコーダ１２ａからの信号に基づきフィードバック制御される。ロボット１００の動作時には、角度検出部１５によりアーム角度の実測値βが検出される。モータ制御部２１における処理は、入力部２５からロボット１００の動作開始指令が入力されると開始される。
【００２０】
判定部２２は、ロボット１００の動作中に検出されたアーム角度の実測値βと、予め記憶部２３に記憶されたアーム角度の基準値αとの差γを演算する。すなわち、制御プログラムＰｒのある動作指令に対応した基準値αと、これと同一の動作指令が出力されたときに検出された実測値βとの差γを演算する。さらに判定部２２は、この差γ（絶対値）が所定値γｓより大きいか否かを判定する。すなわち、判定部２２は、判定機能だけでなく、γを演算する演算部としての機能も有する。予めいくつかの所定値γｓを設定し、この中からロボット１００の動作条件や周囲環境に応じて所定値γｓを選択あるいは算出する場合、判定部２２が所定値γｓの選択機構や算出機能を有することもできる。なお、動作指令に対してロボット１００の実際の動作には遅れがある点を考慮し、基準値αの比較のタイミングを遅れ時間分ずらすようにしてもよい。
【００２１】
所定値γｓは、ロボット１００に作用する外力の有無を判定するための閾値であり、角度検出部１５のばらつき量（分解能）等を考慮し、ばらつき量よりも大きい値に設定される。ロボット１００に外力が作用していなければ、γは所定値γｓ以下となる。一方、ロボット１００（下部アーム３等）に人や障害物が接触してロボット１００に外力が作用すると、γは所定値γｓよりも大きくなる。したがって、γと所定値γｓとの大小を比較することにより、ロボット１００に作用する外力の有無を判定できる。
【００２２】
判定部２２がγ＞γｓと判定したとき、モータ制御部２１がサーボモータ１２に停止信号を出力し、ロボット１００の動作を停止させることが好ましい。あるいは、モータ制御部２１がサーボモータ１２に、γが所定値γｓ以下となるような制御信号を出力し、ロボット１００に作用する外力を低減させるようにしてもよい。このとき、モータ制御部２１は、さらに警報装置２７に制御信号を出力し、警報装置２７から警報を発生させるようにしてもよい。
【００２３】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る外力判定方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１で、シミュレーション実行部２６において、外力が作用していない、または既知の外力が作用している状態のロボット１００に対応したロボットモデルを用いて制御プログラムＰｒに従ったシミュレーション計算を行い、アーム角度の基準値αを演算する（基準値取得手順）。
【００２４】
次に、ステップＳ２で、モータ制御部２１からの制御信号により制御プログラムＰｒに従いロボット１００を動作させたときの、アーム角度の実測値βを、角度検出部１５により検出する（実測値取得手順）。
【００２５】
次に、ステップＳ３で、モータ制御部２１からの制御信号によるロボット１００の動作中に、判定部２２において、アーム角度の基準値αと実測値βとの差γを演算し、この差γと所定値γｓとの大小を比較することで、ロボット１００に作用する外力の有無を判定する（判定手順）。
【００２６】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る外力判定方法によって得られる動作特性の一例を示す図である。図中、特性ｆａは、基準値取得手順（ステップＳ１）により取得した基準値αの特性であり、特性ｆｂは、実測値取得手順（ステップＳ２）により取得した実測値βの特性である。さらに特性ｆｃは、特性ｆａを所定値γｓ分だけプラス側およびマイナス側にそれぞれシフトした閾値の特性である。特性ｆａ，ｆｃは、計算上の理論値であるため、なだらかに変化しているのに対し、特性ｆｂは、実測値であるため、ノイズや振動等の影響により変動している。
【００２７】
図５に示すように、時点ｔ０〜時点ｔ１においては、基準値αと実測値βとの差γは所定値γｓ以下であり、特性ｆｂは、一対の特性ｆｃの内側に収まっている。時点ｔ１で、例えば人が下部アーム３に接触して下部アーム３に外力が作用すると、γが所定値γｓより大きくなる。これにより判定部２２は、ロボット１００に作用する外力ありと判定する。その後、人はロボット１００から退避する行動をとるため、γは再び所定値γｓ以下となる。なお、時点ｔ１で外力ありと判定後に、モータ制御部２１からの指令によりロボット１００の動作を強制的に停止させるようにしてもよい。
【００２８】
図６は、制御プログラムＰｒから停止命令が与えられ、モータ制御部２１からの制御信号によりロボット１００が停止した状態の動作を停止させた場合の動作特性の一例を示す図である。したがって、図６では基準値αの特性ｆａおよび閾値の特性ｆｃは一定である。停止指令は、ロボットアームが回転動作中に回転動作を中止し停止させる、または静止していたロボット１００を継続して静止させ続ける指令である。回転動作を中止し、ロボットアームが停止するまでの過渡期は、先に説明した方法を適用でき、それに準じた効果を得る。一方、静止状態を継続する場合には、さらなる効果を有する。すなわち、静止した状態においては、ロボット１００の動作中に発生するアームの振動が少ないため、閾値を一層小さくすることができ、外力を感度よく検出可能となる。また、減速機１３の非線形な特性もある一定状態を保つので、静止した状態でのアーム角度の基準値αを取得する場合に、静止状態を継続する予定時間分のデータを必ずしも取得する必要がなく、適当な時間分のデータを用いて基準値αを決定することができ、基準値αの取得時間を短縮することができる。さらに、静止した状態の継続時間が変更になった場合には、改めて基準値αを取得する必要はなく、その継続時間に応じて基準値αの適応時間を短縮あるいは延長すればよく、基準値αの取得を簡便に行うことができる。停止命令によって、ロボット１００の静止位置や角度が変化した場合、減速機構１３の非線形な特性が影響して基準値αが変化するので、基準値αを取得し直す必要があるが、先に述べたように基準値αの取得時間は短い。図６において、時点ｔ０〜時点ｔ１では、特性ｆｂは一対の特性ｆｃの内側にある。時点ｔ１で、例えば下部アーム３が人に接触してγが所定値γｓを超えると、判定部２２は、ロボット１００に作用する外力ありと判定する。
【００２９】
その後、モータ制御部２１は、サーボモータ１２に外力を小さくするような制御信号、例えば人に接触した下部アーム３を人から遠ざけるような制御信号を出力する。これによりγが所定値γｓ以下となる。このようにロボット１００の停止動作時に外力の有無を判定し、外力ありと判定されると、外力を小さくするようにロボット１００を制御することで、例えば人がロボット１００から退避することが困難な状況であっても、安全性を確保することができる。
【００３０】
上記実施形態では、予めアーム角度の基準値αを計算により求めるようにしたが、基準値αは、加工や組立などのばらつきがないとした理想的なロボット１００を前提として求めてもよく、これらのばらつきを考慮して基準値αを求めてもよい。ロボット１００を使用する周囲温度に依存してロボット１００のボディの膨張や角度検出部１５の検出値の変動等がある点を考慮して基準値αを求めてもよい。これら加工や組立などのばらつきや周囲温度の影響等を考慮する場合、複数の基準値αの特性ｆａを設定するようにしてよい。
【００３１】
図７は、２つの基準値αの特性ｆａ１，ｆａ２を設定した例を示す図である。特性ｆａ１は、例えば周囲温度が高いときの基準値αの特性であり、特性ｆａ２は、周囲温度が低いときの基準値αの特性である。図７では、これら特性ｆａ１，ｆａ２に対してそれぞれ閾値の特性ｆｃを設定しており、時点ｔ１でγが所定値γｓを超えると、ロボット１００に作用する外力ありと判定することができる。
【００３２】
なお、モータ制御部２１からの駆動指令によりアーム角度が即座に変化するとして、アーム角度の基準値αと実測値βとの差γを求めてもよいが、一般には、駆動指令に対しロボット１００の動作には遅れが生じる。この遅れ時間は、ロボット１００の重量やアーム長さ等に依存する。そこで、遅れ時間を考慮し、遅れ時間経過後の実測値βを用いて、アーム角度の基準値αと実測値βとの差γを演算するようにしてもよい。
【００３３】
第１の実施形態に係る外力判定方法によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）予め、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボット１００に対応したロボットモデルを用いて、制御プログラムＰｒに従いロボット１００を動作させたと仮定したときのアーム角度の基準値αを取得する（ステップＳ１）。その後、同一の制御プログラムＰｒに従いロボット１００を動作させたときのアーム角度の実測値βを取得し（ステップＳ２）、さらに基準値αと実測値βとの差γと、所定の閾値γｓとの大小を比較して、ロボット１００に作用する外力の有無を判定するようにした（ステップＳ３）。
【００３４】
これによりバックラッシ、ヒステリシス、粘性、摩擦などの影響で減速機１３のトルクが非線形に変化する場合であっても、その非線形の影響を受けずに、ロボット１００に作用する外力の有無を精度よく判定することができる。また、簡易な処理によって外力の有無を判定するので、判定に要する時間が短い。したがって、人や障害物とロボット１００とが接触すると、即座にロボット１００を停止させることができ、安全性に優れる。
【００３５】
（２）ロボットモデルを用いて基準値αを算出するので、基準値αを取得する際に実際にロボット１００を動作させる必要がなく、基準値αの取得が容易である。
【００３６】
（３）制御プログラムＰｒに従いロボット１００を動作させる前に、予めアーム角度の基準値αを算出して記憶部２３に記憶しておくので、外力の有無の判定時に、基準値αを求める必要がない。したがって、外力の有無の判定時には、基準値αと実測値βとの差γを演算する処理と、その差γと所定値γｓとの大小を比較する処理を行うだけでよく、判定に要する時間を短縮することができる。
【００３７】
（４）ロボット１００が静止した状態のときに、ロボット１００に作用する外力の有無を判定し、外力ありと判定されたときにその外力を低減するようにロボット１００の動作を制御することで（図６）、人や障害物がロボット１００と接触した際に、ロボット１００から安全に退避することができる。
【００３８】
−第２の実施形態−
図８を参照して本発明の第２の実施形態に係る人協調型産業用ロボットの外力判定方法について説明する。なお、以下では、第１の実施形態との相違点を主に説明する。
【００３９】
第２の実施形態が第１の実施形態と異なるのは、アーム角度の基準値αの取得方法（基準値取得手順）である。すなわち、第１の実施形態では、ロボットモデルを用いて計算により基準値αを算出するようにしたが、第２の実施形態では、ロボット１００を実際に動作させて基準値αを検出する。
【００４０】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る外力判定装置１０２の構成を示すブロック図である。なお、図３と同一の箇所には同一の符号を付している。図８に示すように、外力判定装置１０２は、シミュレーション実行部２６を有さず、その代わりに、コントローラ２０が事前制御部２８を有する。
【００４１】
事前制御部２８は、モータ制御部２１からの指令により制御プログラムＰｒに従いロボット１００を動作させて作業を開始する前に、同一の制御プログラムＰｒに従い各サーボモータ１２に制御信号を出力し、ロボット１００を動作（事前動作）させる。この事前動作は、ロボット１００に外力が作用していない、または既知の外力が作用している状態で実行する。このとき、角度検出部１５はアーム角度を検出し、アーム角度の時系列データを基準値αとして記憶部２３に記憶する。ロボット１００の事前動作は、入力部２５から事前動作開始指令が入力されると開始される。
【００４２】
事前動作により検出されるアーム角度は、ノイズやロボット１００の振動等の影響により変動する。したがって、アーム角度の検出値をそのまま基準値αとせずに、ローパスフィルタ等により平滑化したものを、基準値αとして記憶してもよい。アーム角度を複数回測定し、その平均値を基準値αとして記憶してもよい。減速機構１３のバックラッシ、ヒステリシス、粘性、摩擦などの影響でアーム角度の検出値がばらつく場合、このばらつきを考慮して基準値αに幅を持たせてもよい。ロボット１００の周囲温度の影響でアーム角度の検出値がばらつく場合、いくつかの温度条件の下でアーム角度を測定し、複数の基準値αを設定してもよい。
【００４３】
事前動作の終了後、入力部２５からロボット１００の動作開始指令が入力されると、第１の実施形態と同様、モータ制御部２１が制御プログラムＰｒに従いロボット１００を動作させる。このとき、角度検出部１５がアーム角度の実測値βを検出し、判定部２２がこの実測値βと基準値αとの差γを演算するとともに、γが所定値γｓより大きいか否かを判定する。
【００４４】
このように第２の実施形態では、作業開始前に、予め制御プログラムＰｒに従いロボット１００を動作させてアーム角度を検出し、この検出値を基準値αとして設定するので、基準値αと実測値βとが良好に対応し、外力判定を精度よく行うことができる。すなわち、アーム角度は、加工や組立などのばらつきによって固体差を生じることがあり、ロボット１００の動作指令が出力されてからロボット１００がその動作に至るまでの間に遅れが生じることもある。さらには、減速機構１３のバックラッシ、ヒステリシス、粘性、摩擦等の影響でアーム角度にずれが生じる場合がある。第２の実施形態では、これら不確定要因を含んだアーム角度の検出値を基準値αとして設定するので、基準値αを実測値βに対応して精度よく設定することができ、外力判定の精度が高まる。
【００４５】
−第３の実施形態−
図９〜図１２を参照して本発明の第３の実施形態に係る人協調型産業用ロボットの外力判定方法について説明する。なお、以下では、第１の実施形態との相違点を主に説明する。
【００４６】
第３の実施形態が第１の実施形態と異なるのは、外力判定方法が適用されるロボット１００の構成である。すなわち、第１の実施形態では、関節部６〜８を有するロボット１００に適用したが、第２の実施形態では、直動部を有するロボット２００に適用する。
【００４７】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る人協調型産業用ロボット２００の概略構成を示す側面図である。なお、図１と同一の箇所には同一の符号を付す。図９に示すように、第３の実施形態にロボット２００は、第１基部３１と、第２基部３２と、下部アーム３と、上部アーム４と、手首部５とを備える。第２基部３２は、第１基部３１の上面に直動部３３を介して矢印Ａ方向に直動可能（スライド可能）に搭載されている。
【００４８】
図１０は、直動部３３の構成を示す図である。図１０に示すように、直動部３３は、第１基部３１に固定された固定部３４と、第２基部３２に固定され、固定部３４に対し矢印Ａ方向に直線状に相対移動する可動部３５とを有する。可動部３５には減速機構３６が設けられている。可動部３５は、動力変換機構および減速機構３６を介して固定部３４に連結されている。
【００４９】
動力変換機構は、サーボモータと、ボールねじおよびナット等を含み、サーボモータの回転運転を、ボールねじとナットを介して直進運動に変換する。なお、タイやとレール、ラックとピニオン等の組み合わせにより動力変換機構を構成することもできる。ベルト駆動方式を利用して、回転運動を直線運動に変換することもできる。減速機構３６は、第２基部３５の移動速度を減速させることで、トルクを増大する。
【００５０】
直動部３３には、第１基部３１に対する第２基部３２の相対位置（以降、基部位置と呼ぶ）を検出する位置検出部４０が設けられている。位置検出部４０は、被検出部と検出部とを有する。被検出部は、固定部３４の上面に設けられたスケール４１により構成され、検出部は、スケール４１に対向して可動部３５（減速機構３６の出力側）に設けられた検出ヘッド４２により構成される。スケール４１には、狭ピッチで目盛りが刻まれている。検出ヘッド４２は、スケール４１に向けてレーザー光を照射するとともに、スケール４１で反射した反射光を受光し、その光の強弱に基づき基部位置を検出する。なお、スケール４１を可動部３５に、検出ヘッド４２を固定部３４に配置することもできる。すなわち、スケール４１あるいは検出ヘッド４２のいずれか一方が固定部３４あるいは固定部３４に対し相対的に移動しない箇所に配置され、スケール４１あるいは検出ヘッド４２のいずれか他方が可動部３５あるいは可動部３５に対し相対的に移動しない箇所に配置されるのであれば、図１０とは異なる位置にスケール４１と検出ヘッド４２を配置することもできる。
【００５１】
図１１は、本発明の第３の実施形態における外力判定装置２０１の構成を示すブロック図である。なお、図３と同一の箇所には同一の符号を付す。図１１に示すように、コントローラ２０には、角度検出部１５（図３）に代えて位置検出部４０が接続され、位置検出部４０からの信号がコントローラ２０に入力される。サーボモータ１２は、直動部３３と各関節部６〜８に設けられる複数のサーボモータを含む。
【００５２】
第３の実施形態では、アーム角度ではなく基部位置を用いてロボット２００に作用する外力の有無を判定する。この点を除き、第３の実施形態における外力判定方法は、第１の実施形態における外力判定方法（図４）と同一である。すなわち、まず、シミュレーション実行部２６において、外力が作用していない、または既知の外力が作用している状態のロボット２００に対応したロボットモデルを用いて制御プログラムＰｒに従ったシミュレーション計算を行い、基部位置の基準値αを演算する（基準値取得手順）。
【００５３】
次に、モータ制御部２１からの制御信号により制御プログラムＰｒに従いロボット２００を動作させたときの基部位置の実測値βを、位置検出部４０により検出する（実測値取得手順）。
【００５４】
さらに、モータ制御部２１からの制御信号によるロボット２００の動作中に、判定部２２において、基部位置の基準値αと実測値βとの差γを演算し、この差γと所定値γｓとの大小を比較することで、ロボット２００に作用する外力の有無を判定する（判定手順）。
【００５５】
これによりバックラッシ、ヒステリシス、粘性、摩擦などの影響で減速機３６のトルクが非線形に変化する場合であっても、その非線形の影響を受けずに、ロボット２００に作用する外力の有無を精度よく判定することができる。また、簡易な処理によって外力の有無を判定するので、判定に要する時間が短い。したがって、人や障害物とロボット２００とが接触すると、即座にロボット２００を停止させることができ、安全性に優れる。
【００５６】
なお、第３の実施形態では、ロボットモデルを用いて計算により基準値αを取得するようにしたが、第２の実施形態と同様、ロボット２００を実際に動作させて基準値αを検出することもできる。図１２は、この場合の外力判定装置２０２の構成を示すブロック図である。なお、図８と同一の箇所には同一の符号を付している。図１１と比較すると、図１２の外力判定装置２０２は、シミュレーション実行部２６を有さず、その代わりに、コントローラ２０が事前制御部２８を有する。
【００５７】
事前制御部２８における処理は、位置検出部４０によりアーム角度の代わりに基部位置を検出する点を除き、第２の実施形態のものと同一である。すなわち、モータ制御部２１からの指令により制御プログラムＰｒに従いロボット２００を動作させる前に、同一の制御プログラムＰｒに従い各サーボモータ１２に制御信号を出力し、ロボット２００を動作（事前動作）させる。この事前動作は、ロボット２００に外力が作用していない、または既知の外力が作用している状態で実行する。このとき、位置検出部４０は基部位置を検出し、基部位置の時系列データを基準値αとして記憶部２３に記憶する。
【００５８】
なお、上記第１および第２の実施形態では、関節部６〜８を有するロボット１００（図１）に外力判定方法を適用し、上記第３の実施形態では、直動部３３を有するロボット（図９）に外力判定方法を適用したが、第１部材（旋回部２や第１基部３１）と減速機構１３，３６を介して第１部材に移動可能に連結された第２部材（下部アーム３や第２基部３２）とを有するロボットであれば、本発明は種々のロボットにも適用することができる。
【００５９】
図１３、図１４は、本発明が適用される他のロボットの例を示す。図１３に示すロボット３００は、基部３０１と、基部３０１上に立設されたコラム３０２と、直動部３３を介しコラム３０２に沿って矢印Ａ方向に移動するアーム３０３と、直動部３３を介しアーム３０３に沿って矢印Ｂ方向に移動するヘッド３０４とを有する。図１４に示すロボット４００は、関節部６を介して基部１に回動可能に支持された下部アーム３と、関節部７を介して下部アーム３に回転可能に支持された第１上部アーム４ａと、直動部３３を介して第１上部アーム４ａに直動可能に支持された第２上部アーム４ｂと、関節部８を介して第２上部アーム４ｂに回転可能に支持された手首部５とを有する。
【００６０】
なお、上記実施形態では、外力が作用していない、または既知の外力が作用しているロボット１００，２００を、予め所定の指令（制御プログラムＰｒ）で動作させたときの基部位置およびアーム角度の基準値αを、位置検出部４０および角度検出部１５により取得し、予め所定の指令で動作させたと仮定したときの基部位置およびアーム角度の基準値αを、シミュレーション実行部２６での計算により取得したが、第１部材に対する第２部材の相対的な位置または角度の基準値を取得する基準値取得手段の構成は上述したものに限らない。
【００６１】
基準値αを取得したのと同一の指令（制御プログラムＰｒ）でロボット１００，２００を動作させたときの基部位置およびアーム角度等を取得するのであれば、実測値取得手段の構成は、上述した位置検出部１５および角度検出部４０に限らない。上記実施形態では、基準値αと実測値βとの差γと、予め定めた閾値γｓとの大小を比較することで、ロボット１００，２００に作用する外力の有無を判定するようにしたが、γと閾値γｓとに基づきロボットに作用する外力の有無を判定するのであれば、判定手段としての判定部２２の構成はいかなるものでもよい。
【００６２】
外力の有無を判定するために予め閾値γｓを定めるようにしたが、閾値γｓは一定値としてもよく可変値としてもよい。可変値とする場合、ロボット１００，２００の姿勢に応じて閾値γｓを切り換えるようにすればよい。例えば、ロボットの姿勢がアームを伸ばした姿勢（アーム角度が大きい）であれば、アームの揺れが大きくなるため閾値を大きくし、反対にアームを引き寄せた姿勢（アーム角度が小さい）であれば、アームの揺れが小さくなるため閾値を小さくすればよい。ロボット１００，２００の周囲環境に応じて閾値γｓを変更してもよい。例えば、周囲温度が高くなって検出部の検出ばらつきが悪化する場合には、周囲温度が所定温度を超えると閾値γｓを増加し、これにより、外力判定の誤検出を防止するようにしてもよい。閾値γｓの上限値と下限値の大きさは、互いに異なってもよい。
【００６３】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
２    基部
３    下部アーム
１３    減速機構
１５    角度検出部
２１    モータ制御部
２２    判定部
２６    シミュレーション実行部
２８    事前制御部
３６    減速機構
４０    位置検出部
１００，２００，３００，４００    ロボット
１０１，１０２，２０１，２０２    外力判定装置
α    基準値
β    実測値
【図１】
0005905443.tif 000002
【図２】
0005905443.tif 000003
【図３】
0005905443.tif 000004
【図４】
0005905443.tif 000005
【図５】
0005905443.tif 000006
【図６】
0005905443.tif 000007
【図７】
0005905443.tif 000008
【図８】
0005905443.tif 000009
【図９】
0005905443.tif 000010
【図１０】
0005905443.tif 000011
【図１１】
0005905443.tif 000012
【図１２】
0005905443.tif 000013
【図１３】
0005905443.tif 000014
【図１４】
0005905443.tif 000015