(57)【要約】【課題】特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じるエラーを抑制することができるロボット、ロボット制御装置およびロボットシステムを提供すること。【解決手段】第ｎ（ｎは１以上の整数）回動軸周りに回動可能な第ｎ部材と、前記第ｎ部材に前記第ｎ回動軸の軸方向と異なる軸方向である第（ｎ＋１）回動軸周りに回動可能に設けられた第（ｎ＋１）部材と、前記第（ｎ＋１）部材に回動可能に設けられた第（ｎ＋２）部材とを有するマニピュレーターを備え、前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第ｎ部材と前記第（ｎ＋１）部材とが重なることが可能であり、前記第（ｎ＋２）部材の特定部分は、前記第（ｎ＋１）回動軸上の回動中心を含む第１領域の内部に侵入せず、前記第１領域は、前記マニピュレーターの特異点と前記マニピュレーターの非可動領域とを含むことを特徴とするロボット。【選択図】図８
2018001313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第ｎ（ｎは１以上の整数）回動軸周りに回動可能な第ｎ部材と、前記第ｎ部材に前記第ｎ回動軸の軸方向と異なる軸方向である第（ｎ＋１）回動軸周りに回動可能に設けられた第（ｎ＋１）部材と、前記第（ｎ＋１）部材に回動可能に設けられた第（ｎ＋２）部材とを有するマニピュレーターを備え、
前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第ｎ部材と前記第（ｎ＋１）部材とが重なることが可能であり、
前記第（ｎ＋２）部材の特定部分は、前記第（ｎ＋１）回動軸上の回動中心を含む第１領域の内部に侵入せず、
前記第１領域は、前記マニピュレーターの特異点と前記マニピュレーターの非可動領域とを含むことを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第１領域の形状は、円である請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記第１領域の輪郭は、前記特異点を含む特異領域である請求項１または２に記載のロボット。
【請求項４】
前記第１領域の内部は、前記非可動領域である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項５】
前記第１領域の外部に第２領域が設定されており、
前記マニピュレーターは、前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合、前記特定部分が前記第１領域の内部に侵入することを回避しつつ動作する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項６】
前記マニピュレーターの動作では、前記特定部分が前記第１領域に沿って前記第１領域の外部または前記第１領域の輪郭上を移動する請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記マニピュレーターは、前記特定部分が前記第１領域の輪郭に到達した場合、停止する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項８】
前記第１領域の外部に第２領域が設定されており、
前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合の前記マニピュレーターの動作が異なる複数の動作モードを有し、
前記マニピュレーターは、前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合、前記複数の動作モードのうちから予め選択された前記動作モードに基づいて動作する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項９】
前記複数の動作モードには、前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合、前記マニピュレーターが、前記特定部分が前記第１領域の内部に侵入することを回避しつつ動作する第１動作モードと、前記特定部分が前記第１領域の輪郭に到達した場合、前記マニピュレーターが停止する第２動作モードとが含まれる請求項８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記第１動作モードにおける前記マニピュレーターの動作では、前記特定部分が前記第１領域に沿って前記第１領域の外部または前記第１領域の輪郭上を移動する請求項９に記載のロボット。
【請求項１１】
前記第ｎ部材の長さは、前記第（ｎ＋１）部材の長さよりも長い請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１２】
前記第ｎ部材は、基台に設けられている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のロボットを制御することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のロボットと、
前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を備えることを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基台と、複数のアーム（リンク）を有するマニピュレーターとを備えるロボットが知られている。マニピュレーターの隣り合う２つのアームのうちの一方のアームは、関節部を介して、他方のアームに回動可能に連結され、最も基端側（最も上流側）のアームは、関節部を介して、基台に回動可能に連結されている。関節部はモーターにより駆動され、その関節部の駆動により、アームが回動する。また、最も先端側（最も下流側）のアームには、エンドエフェクターとして、例えば、着脱可能にハンドが装着される。そして、ロボットは、例えば、ハンドで対象物を把持し、その対象物を所定の場所へ移動させ、組立等の所定の作業を行う。
【０００３】
このようなロボットとして、特許文献１には、基台と、６つのアームを有するマニピュレーターとを備え、第２アームの回動軸である第２回動軸の軸方向から見て、第１アームと第２アームとが重なることが可能な垂直多関節ロボットが開示されている。このロボットでは、マニピュレーターの先端を第１アームの回動軸である第１回動軸周りに１８０°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−６８２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のロボットでは、所定の作業においてＣＰ動作を行う場合、特異点について何ら考慮されておらず、マニピュレーターの所定部分が特異点を通過しようとすると、エラーが生じ、ロボットが緊急停止する。すなわち、ロボットが予期しないエラー等により作業を中断するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
本発明のロボットは、第ｎ（ｎは１以上の整数）回動軸周りに回動可能な第ｎ部材と、前記第ｎ部材に前記第ｎ回動軸の軸方向と異なる軸方向である第（ｎ＋１）回動軸周りに回動可能に設けられた第（ｎ＋１）部材と、前記第（ｎ＋１）部材に回動可能に設けられた第（ｎ＋２）部材とを有するマニピュレーターを備え、
前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第ｎ部材と前記第（ｎ＋１）部材とが重なることが可能であり、
前記第（ｎ＋２）部材の特定部分は、前記第（ｎ＋１）回動軸上の回動中心を含む第１領域の内部に侵入せず、
前記第１領域は、前記マニピュレーターの特異点と前記マニピュレーターの非可動領域とを含むことを特徴とする。
【０００８】
第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合は、従来では、特異点を通過する直前においてエラーが生じ、ロボットが緊急停止する。これに対し、本発明では、第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じるエラーを抑制することができる。
【０００９】
また、マニピュレーターの先端を第ｎ回動軸周りに１８０°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
【００１０】
本発明のロボットでは、前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第１領域の形状は、円であることが好ましい。
【００１１】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分が第１領域の内部に侵入することを回避しつつマニピュレーターを動作させる場合、円滑に動作させることができる。
【００１２】
本発明のロボットでは、前記第１領域の輪郭は、前記特異点を含む特異領域であることが好ましい。
【００１３】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーを抑制することができる。
【００１４】
本発明のロボットでは、前記第１領域の内部は、前記非可動領域であることが好ましい。
【００１５】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーを抑制することができる。
【００１６】
本発明のロボットでは、前記第１領域の外部に第２領域が設定されており、
前記マニピュレーターは、前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合、前記特定部分が前記第１領域の内部に侵入することを回避しつつ動作することが好ましい。
【００１７】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分が第２領域の内部に侵入したことを検出することで、前記特定部分が第１領域の内部に侵入する動作を実行しようとしていることを予測することができる。そして、第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーを抑制することができ、作業を継続することができる。
【００１８】
本発明のロボットでは、前記マニピュレーターの動作では、前記特定部分が前記第１領域に沿って前記第１領域の外部または前記第１領域の輪郭上を移動することが好ましい。
【００１９】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分の予定されていた軌道を変更するにあたり、その変更量を少なくすることができる。
【００２０】
本発明のロボットでは、前記マニピュレーターは、前記特定部分が前記第１領域の輪郭に到達した場合、停止することが好ましい。
【００２１】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーを抑制することができる。
【００２２】
本発明のロボットでは、前記第１領域の外部に第２領域が設定されており、
前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合の前記マニピュレーターの動作が異なる複数の動作モードを有し、
前記マニピュレーターは、前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合、前記複数の動作モードのうちから予め選択された前記動作モードに基づいて動作することが好ましい。
【００２３】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分が第２領域の内部に侵入したことを検出することで、前記特定部分が第１領域の内部に侵入する動作を実行しようとしていることを予測することができる。そして、選択された動作モードに応じて、適切な動作を実行することができる。
【００２４】
本発明のロボットでは、前記複数の動作モードには、前記特定部分が前記第２領域の内部に侵入した場合、前記マニピュレーターが、前記特定部分が前記第１領域の内部に侵入することを回避しつつ動作する第１動作モードと、前記特定部分が前記第１領域の輪郭に到達した場合、前記マニピュレーターが停止する第２動作モードとが含まれることが好ましい。
【００２５】
これにより、第１動作モードでは、第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーを抑制することができ、作業を継続することができる。
【００２６】
また、第２動作モードでは、第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じるエラーを抑制することができる。
【００２７】
本発明のロボットでは、前記第１動作モードにおける前記マニピュレーターの動作では、前記特定部分が前記第１領域に沿って前記第１領域の外部または前記第１領域の輪郭上を移動することが好ましい。
【００２８】
これにより、第（ｎ＋２）部材の特定部分の予定されていた軌道を変更するにあたり、その変更量を少なくすることができる。
【００２９】
本発明のロボットでは、前記第ｎ部材の長さは、前記第（ｎ＋１）部材の長さよりも長いことが好ましい。
【００３０】
これにより、第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、容易に第ｎ部材と第（ｎ＋１）部材とが重なることができる。
【００３１】
本発明のロボットでは、前記第ｎ部材は、基台に設けられていることが好ましい。
これにより、ロボットを設置する場合に、基台を設置することで、その設置作業を容易に行うことができる。
【００３２】
本発明のロボット制御装置は、本発明のロボットを制御することを特徴とする。
第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合は、従来では、特異点を通過する直前においてエラーが生じ、ロボットが緊急停止する。これに対し、本発明では、前記第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じるエラーを抑制することができる。
【００３３】
また、マニピュレーターの先端を第ｎ回動軸周りに１８０°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
【００３４】
本発明のロボットシステムは、本発明のロボットと、
前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００３５】
第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合は、従来では、特異点を通過する直前においてエラーが生じ、ロボットが緊急停止する。これに対し、本発明では、前記第（ｎ＋２）部材の特定部分が特異点を通過しようとした場合に生じるエラーを抑制することができる。
【００３６】
また、マニピュレーターの先端を第ｎ回動軸周りに１８０°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のロボットシステムの実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すロボットシステムの概略図である。
【図３】図１に示すロボットシステムの側面図である。
【図４】図１に示すロボットシステムの正面図である。
【図５】図１に示すロボットシステムの正面図である。
【図６】図１に示すロボットシステムのブロック図である。
【図７】図１に示すロボットシステムにおける第１領域および第２領域等を示す図である。
【図８】図１に示すロボットシステムにおける第１領域および第２領域等を示す図である。
【図９】図１に示すロボットシステムの制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】シミュレーション装置の実施形態を示すブロックである。
【図１１】図１０に示すシミュレーション装置のシミュレーションを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明のロボット、ロボット制御装置およびロボットシステムと、シミュレーション装置とを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
また、以下の実施形態では、特許請求の範囲に規定したｎが１の場合を例に挙げて説明するが、ｎは、１以上の整数であればよい。
【００４０】
＜ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステムの実施形態＞
図１は、本発明のロボットシステムの実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示すロボットシステムの概略図である。図３は、図１に示すロボットシステムの側面図である。図４は、図１に示すロボットシステムの正面図である。図５は、図１に示すロボットシステムの正面図である。図６は、図１に示すロボットシステムのブロック図である。図７および図８は、それぞれ、図１に示すロボットシステムにおける第１領域および第２領域等を示す図である。図９は、図１に示すロボットシステムの制御動作を示すフローチャートである。
【００４１】
なお、以下では、説明の都合上、図１、図３〜図５、図７および図８中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１〜図５、図７および図８中の基台側を「基端」または「上流」、その反対側（ハンド側）を「先端」または「下流」と言う。また、図１、図３〜図５、図７および図８中の上下方向が鉛直方向である。また、図７および図８には、ハンドを取り外した状態が図示されている。
【００４２】
図１〜図３および図７に示すように、ロボットシステム１００（産業用ロボットシステム）は、ロボット１（産業用ロボット）と、ロボット１を制御する制御装置２０（ロボット制御装置）とを備えている。このロボットシステム１００は、例えば、腕時計のような精密機器等を製造する製造工程等で用いることができる。また、ロボットシステム１００は、例えば、当該精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の各作業を行うことができる。
【００４３】
制御装置２０は、各制御を行う制御部２０２と、各情報を記憶する記憶部２０１等を備えている。この制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（図示せず）等が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）等で構成することができ、後述するロボット１の第１モーター４０１Ｍ、第２モーター４０２Ｍ、第３モーター４０３Ｍ、第４モーター４０４Ｍ、第５モーター４０５Ｍおよび第６モーター４０６Ｍ等の各部を制御する。
ロボット１を制御するプログラムは、記憶部２０１に予め記憶されている。
【００４４】
制御装置２０は、ロボット１（ロボット本体１０）にその一部または全部が内蔵されていてもよく、また、ロボット１とは、別体であってもよい。本実施形態では、制御装置２０は、ロボット１の後述する基台１１に内蔵されている。
【００４５】
なお、ロボット１と制御装置２０とを別体で構成する場合は、例えば、ロボット１と制御装置２０とをケーブルで接続し、有線方式で通信を行うようにしてもよく、また、前記ケーブルを省略し、無線方式で通信を行うようにしてもよい。
【００４６】
ロボット１は、ロボット本体１０と、第１駆動源４０１、第２駆動源４０２、第３駆動源４０３、第４駆動源４０４、第５駆動源４０５および第６駆動源４０６（６つの駆動源）とを備えている。ロボット本体１０は、基台（支持部）１１と、マニピュレーター６とを備えている。マニピュレーター６は、第１回動軸Ｏ１周りに回動可能な第１部材の１例である第１アーム１２と、第１アーム１２に第１回動軸Ｏ１の軸方向と異なる軸方向である第２回動軸Ｏ２周りに回動可能に設けられた第２部材の１例である第２アーム１３と、第２アーム１３に回動可能に設けられた第３部材とを有している。第３部材は、第３アーム１４、第４アーム１５および第５アーム１６を有している。なお、第５アーム１６および第６アーム１７によりリストが構成され、第６アーム１７の先端には、例えば、ハンド９１等のエンドエフェクターを着脱可能に取り付けることができるようになっている。以下、ロボット１について詳細に説明する。
【００４７】
ロボット１は、基台１１と、第１アーム１２と、第２アーム１３と、第３アーム１４と、第４アーム１５と、第５アーム１６と、第６アーム１７とが基端側から先端側に向ってこの順に連結された垂直多関節（６軸）ロボットである。なお、以下では、第１アーム１２、第２アーム１３、第３アーム１４、第４アーム１５、第５アーム１６および第６アーム１７をそれぞれ「アーム」とも言う。また、第１駆動源４０１、第２駆動源４０２、第３駆動源４０３、第４駆動源４０４、第５駆動源４０５および第６駆動源４０６をそれぞれ「駆動源」とも言う。
【００４８】
図３に示すように、基台１１は、設置スペースの所定部分に固定（支持）される部分（取り付けられる部材）である。この固定方法としては、特に限定されず、例えば、複数本のボルトによる固定方法等を採用することができる。
【００４９】
本実施形態では、基台１１は、設置スペースの天井（天井部）５３の天井面５３１に固定されている。この天井面５３１は、水平面と平行な平面である。なお、基台１１の先端部に設けられた板状のフランジ１１１が天井面５３１に取り付けられているが、基台１１の天井面５３１への取り付け箇所は、これに限定されない。
【００５０】
また、このロボット１では、基台１１とマニピュレーター６との接続部分、すなわち、後述する軸受部６２の中心線（中心）６２１（図４参照）は、天井面５３１よりも鉛直方向上側に位置している。なお、軸受部６２の中心線６２１は、これに限らず、例えば、天井面５３１よりも鉛直方向下側に位置していてもよく、また、天井面５３１と鉛直方向の同じ位置に位置していてもよい。
【００５１】
また、ロボット１は、基台１１が天井面５３１に設置されているので、第１アーム１２と第２アーム１３との接続部分、すなわち、第２アーム１３を回動可能に支持する図示しない軸受部の中心線（中心）は、軸受部６２の中心線６２１よりも鉛直方向下側に位置している。
【００５２】
なお、基台１１には、後述する関節１７１が含まれていてもよく、また、含まれていなくてもよい（図２参照）。
【００５３】
また、第１アーム１２、第２アーム１３、第３アーム１４、第４アーム１５、第５アーム１６および第６アーム１７は、それぞれ、基台１１に対し独立して変位可能に支持されている。
【００５４】
図１および図３に示すように、第１アーム１２は、屈曲した形状をなしている。第１アーム１２は、図３の状態で説明すると、基台１１に接続され、基台１１から後述する第１回動軸Ｏ１の軸方向（鉛直方向）であって図３中下側に延出した第１部分１２１と、第１部分１２１の図３中の下端から第２回動軸Ｏ２の軸方向（水平方向）であって図３中左側に延出した第２部分１２２と、第２部分１２２の第１部分１２１とは反対の端部に設けられ、第１回動軸Ｏ１の軸方向（鉛直方向）であって図３中下側に延出した第３部分１２３と、第３部分１２３の第２部分１２２とは反対の端部から第２回動軸Ｏ２の軸方向（水平方向）であって図３中右側に延出した第４部分１２４とを有している。なお、これら第１部分１２１、第２部分１２２、第３部分１２３および第４部分１２４は、一体で形成されている。また、第２部分１２２と第３部分１２３とは、第１回動軸Ｏ１および第２回動軸Ｏ２の双方と直交する方向から見て（図３の紙面手前から見て）、ほぼ直交（交差）している。
【００５５】
第２アーム１３は、長手形状をなし、第１アーム１２の先端部、すなわち、第４部分１２４の第３部分１２３とは反対の端部に接続されている。
【００５６】
第３アーム１４は、長手形状をなし、第２アーム１３の先端部、すなわち、第２アーム１３の第１アーム１２が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。
【００５７】
第４アーム１５は、第３アーム１４の先端部、すなわち、第３アーム１４の第２アーム１３が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。第４アーム１５は、互いに対向する１対の支持部１５１、１５２を有している。支持部１５１、１５２は、第４アーム１５の第５アーム１６との接続に用いられる。
【００５８】
第５アーム１６は、支持部１５１、１５２の間に位置し、支持部１５１、１５２に接続されることで第４アーム１５と連結している。なお、第４アーム１５は、この構造に限らず、例えば、支持部が１つ（片持ち）であってもよい。
【００５９】
第６アーム１７は、平板状をなし、第５アーム１６の先端部に接続されている。また、第６アーム１７には、その先端部（第５アーム１６と反対側の端部）に、エンドエフェクターとして、例えば、腕時計等のような精密機器、部品等を把持するハンド９１が着脱可能に装着される。このハンド９１の駆動は、制御装置２０により制御される。なお、ハンド９１としては、特に限定されず、例えば、複数本の指部（フィンガー）を有する構成のものが挙げられる。そして、このロボット１は、ハンド９１で精密機器、部品等を把持したまま、アーム１２〜１７等の動作を制御することにより、当該精密機器、部品を搬送すること等の各作業を行うことができる。
【００６０】
図１〜図３に示すように、第１アーム１２は、基台１１に設けられている。これにより、ロボット１を設置する場合に、基台１１を設置することで、その設置作業を容易に行うことができる。
【００６１】
具体的には、基台１１と第１アーム１２とは、関節（ジョイント）１７１を介して連結されている。関節１７１は、互いに連結された第１アーム１２を基台１１に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第１アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な第１回動軸Ｏ１を中心に（第１回動軸Ｏ１周りに）回動可能となっている。第１回動軸Ｏ１は、基台１１が取り付けられた天井５３の天井面５３１の法線と一致している。また、第１回動軸Ｏ１は、ロボット１の最も上流側にある回動軸である。この第１回動軸Ｏ１周りの回動は、第１駆動部（駆動部）である第１モーター４０１Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第１駆動源４０１の駆動によりなされる。
【００６２】
また、第１アーム１２の回動角度は、９０°以下に設定されていることが好ましい。これにより、ロボット１の周囲に障害物が有る場合でも、容易に、その障害物を回避して動作することができ、また、タクトタイムを短縮することができる。
【００６３】
なお、以下では、第１モーター４０１Ｍと、後述する第２モーター４０２Ｍ、第３モーター４０３Ｍ、第４モーター４０４Ｍ、第５モーター４０５Ｍおよび第６モーター４０６Ｍとをそれぞれ「モーター」とも言う。
【００６４】
また、第１アーム１２と第２アーム１３とは、関節（ジョイント）１７２を介して連結されている。関節１７２は、互いに連結された第１アーム１２と第２アーム１３のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第２アーム１３は、第１アーム１２に対し、水平方向と平行な第２回動軸Ｏ２を中心に（第２回動軸Ｏ２周りに）回動可能となっている。第２回動軸Ｏ２は、第１回動軸Ｏ１と直交している。この第２回動軸Ｏ２周りの回動は、第２駆動部（駆動部）である第２モーター４０２Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第２駆動源４０２の駆動によりなされる。
【００６５】
なお、第２回動軸Ｏ２は、第１回動軸Ｏ１に直交する軸と平行であってもよく、また、第２回動軸Ｏ２は、第１回動軸Ｏ１と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
【００６６】
また、第２アーム１３と第３アーム１４とは、関節（ジョイント）１７３を介して連結されている。関節１７３は、互いに連結された第２アーム１３と第３アーム１４のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第３アーム１４は、第２アーム１３に対して、水平方向と平行な第３回動軸Ｏ３を中心に（第３回動軸Ｏ３周りに）回動可能となっている。第３回動軸Ｏ３は、第２回動軸Ｏ２と平行である。この第３回動軸Ｏ３周りの回動は、第３駆動部（駆動部）である第３モーター４０３Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第３駆動源４０３の駆動によりなされる。
【００６７】
また、第３アーム１４と第４アーム１５とは、関節（ジョイント）１７４を介して連結されている。関節１７４は、互いに連結された第３アーム１４と第４アーム１５のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第４アーム１５は、第３アーム１４（基台１１）に対し、第３アーム１４の中心軸方向と平行な第４回動軸Ｏ４を中心に（第４回動軸Ｏ４周りに）回動可能となっている。第４回動軸Ｏ４は、第３回動軸Ｏ３と直交している。この第４回動軸Ｏ４周りの回動は、第４駆動部（駆動部）である第４モーター４０４Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第４駆動源４０４の駆動によりなされる。
【００６８】
なお、第４回動軸Ｏ４は、第３回動軸Ｏ３に直交する軸と平行であってもよく、また、第４回動軸Ｏ４は、第３回動軸Ｏ３と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
【００６９】
また、第４アーム１５と第５アーム１６とは、関節（ジョイント）１７５を介して連結されている。関節１７５は、互いに連結された第４アーム１５と第５アーム１６の一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第５アーム１６は、第４アーム１５に対し、第４アーム１５の中心軸方向と直交する第５回動軸Ｏ５を中心に（第５回動軸Ｏ５周りに）回動可能となっている。第５回動軸Ｏ５は、第４回動軸Ｏ４と直交している。この第５回動軸Ｏ５周りの回動は、第５駆動源４０５の駆動によりなされる。第５駆動源４０５は、第５駆動部（駆動部）である第５モーター４０５Ｍと、減速機（図示せず）と、第５モーター４０５Ｍの軸部に連結された第１プーリー（図示せず）と、第１プーリーに離間して配置され、減速機の軸部に連結された第２プーリー（図示せず）と、第１プーリーと第２プーリーとに掛け渡されたベルト（図示せず）とを有している。
【００７０】
なお、第５回動軸Ｏ５は、第４回動軸Ｏ４に直交する軸と平行であってもよく、また、第５回動軸Ｏ５は、第４回動軸Ｏ４と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
【００７１】
また、第５アーム１６と第６アーム１７とは、関節（ジョイント）１７６を介して連結されている。関節１７６は、互いに連結された第５アーム１６と第６アーム１７の一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第６アーム１７は、第５アーム１６に対し、第６回動軸Ｏ６を中心に（第６回動軸Ｏ６周りに）回動可能となっている。第６回動軸Ｏ６は、第５回動軸Ｏ５と直交している。この第６回動軸Ｏ６周りの回動は、第６駆動部（駆動部）である第６モーター４０６Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第６駆動源４０６の駆動によりなされる。
【００７２】
なお、第６回動軸Ｏ６は、第５回動軸Ｏ５に直交する軸と平行であってもよく、また、第６回動軸Ｏ６は、第５回動軸Ｏ５と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
【００７３】
なお、駆動源４０１〜４０６においては、それぞれ、減速機が省略されていてもよい。また、アーム１２〜１７においては、それぞれ、そのアーム１２〜１７を制動するブレーキ（制動装置）が設けられていてもよく、また、省略されていてもよい。
【００７４】
前記モーター４０１Ｍ〜４０６Ｍとしては、特に限定されず、例えば、ＡＣサーボモーター、ＤＣサーボモーター等のサーボモーター等が挙げられる。
【００７５】
また、前記各ブレーキとしては、特に限定されず、例えば、電磁ブレーキ等が挙げられる。
【００７６】
また、駆動源４０１〜４０６のモーター４０１Ｍ〜４０６Ｍまたは各減速機には、それぞれ、第１アーム１２の位置を検出する第１位置検出部として第１エンコーダー、第２アーム１３の位置を検出する第２位置検出部として第２エンコーダー、第３アーム１４の位置を検出する第３位置検出部として第３エンコーダー、第４アーム１５の位置を検出する第４位置検出部として第４エンコーダー、第５アーム１６の位置を検出する第５位置検出部として第５エンコーダー、第６アーム１７の位置を検出する第６位置検出部として第６エンコーダーが設けられている（いずれのエンコーダーも図示せず）。各エンコーダーにより、それぞれ、駆動源４０１〜４０６のモーター４０１Ｍ〜４０６Ｍまたは各減速機の回転軸の回転角度を検出する。
以上、ロボット１の構成について簡単に説明した。
【００７７】
次に、第１アーム１２〜第６アーム１７の関係について説明するが、表現等を変え、種々の視点から説明する。また、第３アーム１４〜第６アーム１７については、これらを真っ直ぐに伸ばした状態、すなわち、最も長くした状態、換言すれば、第４回動軸Ｏ４と第６回動軸Ｏ６とが一致しているか、または平行である状態で考えることとする。
【００７８】
まず、図４に示すように、第１アーム１２の長さＬ１は、第２アーム１３の長さＬ２よりも長い。これにより、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、容易に第１アーム１２と第２アーム１３とが重なることができる。
【００７９】
ここで、第１アーム１２の長さＬ１とは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２と、第１アーム１２を回動可能に支持する軸受部６２の図４中の左右方向に延びる中心線６２１との間の距離である。
【００８０】
また、第２アーム１３の長さＬ２とは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２と、第３回動軸Ｏ３との間の距離である。
【００８１】
また、図５に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２と第２アーム１３とのなす角度θを０°にすることが可能なように構成されている。すなわち、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２と第２アーム１３とが重なることが可能、すなわち、第１アーム１２と第２アーム１３とが重なる状態となることが可能なように構成されている。
【００８２】
そして、第２アーム１３は、角度θが０°の場合、すなわち、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２と第２アーム１３とが重なった場合、基台１１が設けられた天井５３の天井面５３１および第１アーム１２の第２部分１２２と干渉しないように構成されている。なお、基台１１の基端面が天井面５３１に取り付けられている場合も同様に、第２アーム１３は、天井面５３１および第１アーム１２の第２部分１２２と干渉しないように構成されている。
【００８３】
ここで、前記第１アーム１２と第２アーム１３とのなす角度θとは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２と第３回動軸Ｏ３とを通る直線（第２回動軸Ｏ２の軸方向から見た場合の第２アーム１３の中心軸）６１と、第１回動軸Ｏ１とのなす角度である。
【００８４】
また、第１アーム１２を回動させず、第２アーム１３を回動させることにより、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て角度θが０°となる状態（第１アーム１２と第２アーム１３とが重なった状態）を経て、第２アーム１３の先端を、第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させることが可能である。すなわち、第１アーム１２を回動させず、第２アーム１３を回動させることにより、マニピュレーター６の先端（第６アーム１７の先端）を図１および図４に示す左側位置から、角度θが０°となる状態（図５参照）を経て、第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる右側位置（第１回動軸Ｏ１を中心にして図１と反対側の位置）に移動させることが可能である。なお、第３アーム１４〜第６アーム１７は、それぞれ、必要に応じて回動させる。
【００８５】
また、第２アーム１３の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させる際（マニピュレーター６の先端を前記左側位置から前記右側位置に移動させる際）は、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、第２アーム１３の先端およびマニピュレーター６の先端は、直線上を移動する。
【００８６】
また、第３アーム１４〜第６アーム１７の合計の長さ（最大の長さ）Ｌ３は、第２アーム１３の長さＬ２よりも長く設定されている。
【００８７】
これにより、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１３と第３アーム１４とを重ねたとき、第２アーム１３から第６アーム１７の先端を突出させることができる。これによって、ハンド９１が、第１アーム１２および第２アーム１３と干渉することを防止することができる。
【００８８】
ここで、第３アーム１４〜第６アーム１７の合計の長さ（最大の長さ）Ｌ３とは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第３回動軸Ｏ３と、第６アーム１７の先端との間の距離である（図４参照）。この場合、第３アーム１４〜第６アーム１７は、図４に示すように、第４回動軸Ｏ４と第６回動軸Ｏ６とが一致しているか、または平行である状態である。
【００８９】
また、図５に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１３と、第３アーム１４とが重なることが可能なように構成されている。
【００９０】
すなわち、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２と、第２アーム１３と、第３アーム１４とが同時に重なることが可能なように構成されている。
【００９１】
このロボット１では、上記のような関係を満たすことにより、第１アーム１２を回動させず、第２アーム１３、第３アーム１４を回動させることにより、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て第１アーム１２と第２アーム１３とのなす角度θが０°となる状態（第１アーム１２と第２アーム１３とが重なった状態）を経て、ハンド９１（第６アーム１７の先端）を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させることができる。そして、この動作を用いて、効率良く、ロボット１を駆動することができ、また、ロボット１が干渉しないようにするために設ける空間を小さくすることができ、また、最後に述べるような種々の利点を有する。
【００９２】
図７および図８に示すように、このロボットシステム１００では、ロボット１が所定の動作を行う場合（例えば、ＣＰ動作等）、第３部材の特定部分は、第２回動軸Ｏ２上の回動中心を含む第１領域７１の内部に侵入しない。すなわち、制御装置２０は、前記特定部分が前記第１領域７１の内部に侵入しないようにロボット１を制御する。また、前記第１領域７１は、マニピュレーター６の特異点と、マニピュレーター６の非可動領域とを含んでいる。以下、詳細に説明する。
【００９３】
まず、前記特定部分は、前記第３部材のうちから任意に設定することが可能であり、本実施形態では、Ｐ点に設定されている。Ｐ点とは、第４回動軸Ｏ４と、第５回動軸Ｏ５と、第６回動軸Ｏ６との交点である。また、本実施形態では、第４回動軸Ｏ４と第６回動軸Ｏ６とは、同一軸上に配置されているが、第４回動軸Ｏ４と第６回動軸Ｏ６とが異なる軸上に配置されている場合は、Ｐ点は、第４回動軸Ｏ４と第５回動軸Ｏ５との交点としてもよく、また、第５回動軸Ｏ５と第６回動軸Ｏ６との交点としてもよい。なお、前記特定部分の他の例としては、例えば、第４アーム１４の先端、第５アーム１６の先端等が挙げられる。
【００９４】
また、前記特異点とは、マニピュレーター６の特異姿勢における前記特定部分の位置、本実施形態ではＰ点の位置である。また、本実施形態では、マニピュレーター６の特異姿勢は、第２アーム１３と第３アーム１４とを重ねた場合の姿勢である。
【００９５】
また、前記マニピュレーター６の非可動領域とは、マニピュレーター６がいかなるように動作しても、前記特定部分、本実施形態では、Ｐ点がロボット１（マニピュレーター６）の構造上侵入不可能な領域である。
【００９６】
また、第２回動軸Ｏ２上の回動中心とは、第１アーム１２と第２アーム１３の接続部分で、かつ、第２回動軸Ｏ２上の点である。
【００９７】
ここで、第１領域７１の輪郭は、前記特異点を含む前記特異領域である。また、第１領域７１の内部は、前記マニピュレーター６の非可動領域である。なお、以下では、「マニピュレーター６の非可動領域」を単に「非可動領域」とも言う。
【００９８】
このように第１領域７１を設定することにより、Ｐ点が特異点（特異領域）を通過する動作を予測し、Ｐ点が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーを抑制することができる。すなわち、前記エラーが生じる前に、Ｐ点が特異点を通過する動作を中止し、前記エラーが生じることを未然に防止することができる。
【００９９】
また、第２回動軸Ｏ２の軸方向（図４の紙面に対して垂直な方向）から見て、第１領域７１の輪郭（第１領域７１の内部と外部の境界）は、前記特異姿勢のままで、第２回動軸Ｏ２周りに第２アーム１３を１周回動させた場合のＰ点の軌跡である。
したがって、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１領域７１の形状は、円である。
【０１００】
また、第１回動軸Ｏ１および第２回動軸Ｏ２に対して垂直な方向（図３の紙面に対して垂直な方向）から見て、第１領域７１の輪郭は、前記特異姿勢のままで、第１回動軸Ｏ１周りに第１アーム１２を１周回動させた場合のＰ点の軌跡である。
【０１０１】
したがって、第１回動軸Ｏ１および第２回動軸Ｏ２に対して垂直な方向から見て、第１領域７１の形状は、円である。すなわち、第１領域７１の形状は、球である。
【０１０２】
これにより、Ｐ点が第１領域７１の内部に侵入することを回避しつつマニピュレーター６を動作させる場合、円滑に動作させることができる。
【０１０３】
また、第１領域７１の外部に第２領域７２が設定されている。ロボット１の動作において、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入した場合は、Ｐ点が第１領域７１の内部に侵入する動作、すなわち、Ｐ点が第１領域７１の輪郭（特異点）を通過する動作を行っているものと推定する。
【０１０４】
また、第２領域７２の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２領域７２の形状は、円であり、その中心は、第１領域の中心と一致している。また、本実施形態では、第１回動軸Ｏ１および第２回動軸Ｏ２に対して垂直な方向から見て、第２領域７２の形状は、円であり、その中心は、第１領域の中心と一致している。すなわち、本実施形態では、第２領域７２の形状は、球であり、その中心は、第１領域の中心と一致している。
【０１０５】
このように第１領域７１の形状と第２領域７２の形状とを同一にすることにより、Ｐ点が第１領域７１の内部に侵入する動作を適確に予測することができる。
【０１０６】
また、第２領域７２の寸法は、第１領域７１の寸法よりも大きければ特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、第２領域７２の半径は、第１領域７１の半径の１．１倍以上、１．５倍以下であることが好ましく、１．２倍以上、１．４倍以下であることがより好ましい。
【０１０７】
第２領域７２の半径が前記下限値よりも小さいと、他の条件によっては、Ｐ点が特異点を通過する動作を従来のようなエラーが生じる前に中止できない虞がある。
【０１０８】
また、第２領域７２の半径が前記上限値よりも大きいと、他の条件によっては、Ｐ点が特異点を通過しない動作の場合でも、特異点を通過する動作であると誤って判断する虞がある。
【０１０９】
すなわち、第２領域７２の半径を前記の範囲内に設定することにより、Ｐ点が特異点を通過する動作を適確に予測することができ、Ｐ点が特異点を通過する動作を従来のようなエラーが生じる前に適確に中止することができる。
【０１１０】
次に、制御装置２０によるロボット１の制御について説明する。
ロボットシステム１００のロボット１および制御装置２０は、マニピュレーター６の動作について、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入した場合のマニピュレーター６の動作が異なる複数の動作モードを有している。このマニピュレーター６の動作モードは、ロボット１が動作する前に、前記複数の動作モードのうちから予め選択され、設定される。そして、マニピュレーター６は、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入した場合、前記複数の動作モードのうちから前記予め選択（設定）された動作モードに基づいて動作する。これにより、ロボット１は、選択された動作モードに応じて、適切な動作を実行することができる。
【０１１１】
ここで、前記複数の動作モードには、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入した場合、マニピュレーター６が、Ｐ点が第１領域７１の内部に侵入することを回避しつつ動作する第１動作モードと、Ｐ点が第１領域７１の輪郭に到達した場合、マニピュレーター６が停止する第２動作モードとが含まれている。なお、前記複数の動作モードに、さらに、別の１つまたは複数の動作モードが含まれていてもよい。
【０１１２】
これにより、第１動作モードでは、Ｐ点が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーが生じることなく、作業を継続することができる。
【０１１３】
また、第２動作モードでは、Ｐ点が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーが生じる前に、マニピュレーター６を停止させることができる。
【０１１４】
マニピュレーター６の動作モードとして第１モードが選択されている場合、すなわち、前記動作モードが第１モードに設定されている場合、マニピュレーター６は、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入した場合、Ｐ点が第１領域７１の内部に侵入することを回避しつつ動作する。
【０１１５】
これにより、Ｐ点が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーが生じることなく、作業を継続することができる。
【０１１６】
また、第１動作モードにおけるマニピュレーター６の動作では、Ｐ点が第１領域７１に沿って第１領域７１の外部または第１領域７１の輪郭上を移動する。
【０１１７】
これにより、Ｐ点の予定されていた軌道を変更するにあたり、その変更量を少なくすることができる。
【０１１８】
具体例を挙げると、ロボット１がＣＰ制御により動作するＣＰ動作を行う場合において、Ｐ点が図８中の矢印７７の方向に移動し、かつ、第２回動軸Ｏ２上（図４参照）を通るようにＣＰ動作が設定されている場合、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入すると、Ｐ点の軌道は、軌道７６に変更される。この軌道７６は、Ｐ点が第２領域７２の外部および第２領域７２の輪郭線上に位置しているときは、それぞれ、前記ＣＰ動作のＰ点の軌道と一致している。
【０１１９】
また、軌道７６は、Ｐ点が第２領域７２の内部に位置しているときも、可能な限り、前記ＣＰ動作のＰ点の軌道と一致しているか、または、前記ＣＰ動作のＰ点の軌道に接近していることが好ましい。例えば、前記ＣＰ動作のＰ点の軌道が第２領域７２の内部に位置するところでは、軌道７６は、可能な限り、第１領域７１の輪郭上に位置していることが好ましい。
【０１２０】
また、マニピュレーター６の動作モードとして第２モードが選択されている場合、すなわち、前記動作モードが第２モードに設定されている場合、マニピュレーター６は、Ｐ点が第１領域７１の輪郭に到達した場合、停止する。
これにより、Ｐ点が特異点を通過しようとした場合に生じる従来のようなエラーが生じる前に、マニピュレーター６を停止させることができる。
【０１２１】
前述した制御装置２０によるロボット１の制御動作を簡単にまとめると、図９に示すように、制御装置２０は、ロボット１の動作において、まず、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
【０１２２】
ステップＳ１０１において、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入していないと判断した場合は、動作が終了したか否かを判断し（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０２において、動作が終了していないと判断した場合は、ステップＳ１０１に戻り、再度、ステップＳ１０１以降を実行する。また、ステップＳ１０２において、動作が終了したと判断した場合は、この制御を終了する。
【０１２３】
また、ステップＳ１０１において、Ｐ点が第２領域７２の内部に侵入したと判断した場合は、前述したように、第１動作モードと第２動作モードのうちの設定された動作モードで動作を行う（ステップＳ１０１）。そして、前記動作が終了すると、この制御を終了する。
【０１２４】
以上説明したように、ロボットシステム１００によれば、ロボット１が所定の作業を行う場合、Ｐ点が第１領域７１の内部に侵入しないように制御され、これにより、ロボット１が予期しないエラー等により作業を中断することを防止することができる。
【０１２５】
すなわち、従来では、Ｐ点が特異点を通過しようとした場合は、特異点を通過する直前においてエラーが生じ、ロボットが緊急停止する。これに対し、ロボットシステム１００では、Ｐ点が特異点を通過する動作、すなわち、Ｐ点が第１領域７１の輪郭を通過する動作を予測し、前記エラーを抑制することができる。すなわち、前記エラーが生じる前に、Ｐ点が第１領域７１の輪郭を通過する動作を中止し、前記エラーが生じることを未然に防止することができる。これにより、前記エラーを生じることなく、可能な限り、ＣＰ動作を行うことができる。
【０１２６】
また、前述したように、ロボットシステム１００では、第１アーム１２を回動させず、第２アーム１３、第３アーム１４等を回動させることにより、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て第１アーム１２と第２アーム１３とのなす角度θが０°となる状態（第１アーム１２と第２アーム１３とが重なった状態）を経て、マニピュレーター６の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させることができる。
【０１２７】
これにより、ロボット１が干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
【０１２８】
すなわち、まずは、天井５３を低くすることができ、これにより、ロボット１の重心の位置が低くなり、ロボット１の振動の影響を小さくすることができる。すなわち、ロボット１の動作による反力により発生する振動を抑制することができる。
【０１２９】
また、ロボット１の幅方向（生産ラインの方向）の稼働領域を小さくすることができ、これにより、ロボット１を生産ラインに沿って、単位長さ当たりに多く配置することができ、生産ラインを短縮することができる。
【０１３０】
また、マニピュレーター６の先端を移動させる場合、ロボット１の動きを少なくすることができる。例えば、第１アーム１２を回動させないか、または、第１アーム１２の回動角度を小さくすることができ、これにより、タクトタイムを短縮することができ、作業効率を向上させることができる。
【０１３１】
また、マニピュレーター６の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させる動作（以下、「ショートカットモーション」とも言う）を、従来のロボットのように単純に第１アーム１２を第１回動軸Ｏ１周りに回動させて実行しようとすると、ロボット１がその近傍の壁（図示せず）や周辺装置（図示せず）に干渉する虞があるので、その干渉を回避するための退避点をロボット１に教示する必要がある。例えば、第１アーム１２のみを第１回動軸Ｏ１周りに９０°回転させるとロボット１が壁に干渉する場合は、他のアームも回動させることで、壁に干渉しないように退避点を教示する必要がある。同様に、ロボット１が周辺装置にも干渉する場合は、周辺装置に干渉しないようにさらに退避点をロボット１に教示する必要がある。このように従来のロボットでは、多数の退避点を教示することが必要であり、特に、ロボット１の周辺の空間が小さい場合は、膨大な数の退避点が必要になり、教示に多くの手間および長い時間を要する。
【０１３２】
これに対し、ロボットシステム１００では、前記ショートカットモーションを実行する場合、干渉する虞がある領域や部分が非常に少なくなるため、教示する退避点の数を低減することができ、教示に要する手間および時間を低減することができる。すなわち、ロボットシステム１００では、教示する退避点の数は、例えば、従来のロボットの１／３程度になり、飛躍的に教示が容易になる。
【０１３３】
また、第３アーム１４および第４アーム１５の図３中の右側の二点鎖線で囲まれた領域（部分）１０１は、ロボット１がロボット１自身および他の部材と干渉しないか、または干渉し難い領域（部分）である。このため、前記領域１０１に、所定の部材を搭載した場合、その部材は、ロボット１および周辺装置等に干渉し難い。このため、ロボットシステム１００では、領域１０１に、所定の部材を搭載することが可能である。特に、領域１０１のうち、第３アーム１４の図３中の右側の領域に前記所定の部材を搭載する場合は、その部材が図示しない作業台上に配置された周辺装置（図示せず）と干渉する確率はさらに低くなるので、より効果的である。
【０１３４】
前記領域１０１に搭載可能なものとしては、例えば、ハンド、ハンドアイカメラ等のセンサーの駆動を制御する制御装置、吸着機構の電磁弁等が挙げられる。
【０１３５】
具体例としては、例えば、ハンドに吸着機構を設ける場合、領域１０１に電磁弁等を設置すると、ロボット１が駆動する際に前記電磁弁が邪魔にならない。このように、領域１０１は、利便性が高い。
【０１３６】
＜シミュレーション装置の実施形態＞
図１０は、シミュレーション装置の実施形態を示すブロックである。図１１は、図１０に示すシミュレーション装置のシミュレーションを説明するための図である。
【０１３７】
以下、本実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１３８】
図１０に示すように、シミュレーション装置８１は、各制御を行う制御部８１１と、各情報を記憶する記憶部８１２と、各操作を行う操作部８１３等を備えている。このシミュレーション装置８１は、仮想空間上で仮想ロボット１Ａの動作のシミュレーションを行う装置である。また、仮想空間の次元は、特に限定されず、例えば、２次元、３次元等が挙げられる。なお、前述した制御装置２０は、シミュレーション装置８１の前記シミュレーションのシミュレーション結果に基づいて、実際のロボット１を制御する。
【０１３９】
ここで、仮想ロボット１Ａの各部の符号は、それぞれ、前述した実際のロボット１の対応する各部の符号の後に「Ａ」を付けて表記する。また、仮想ロボット１Ａの各部の名称は、それぞれ、ロボット１の対応する各部の名称の前に「仮想」を付けて表記する。そして、仮想ロボット１Ａについては、ロボット１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１４０】
また、シミュレーション装置８１には、シミュレーションを示す画像等の各画像を表示可能な表示装置８２が接続されている。シミュレーション装置８１と、表示装置８２とにより、シミュレーションシステムが構成される。なお、表示装置８２に代えて、シミュレーション装置８１が表示装置（表示部）を備えていてもよく、また、表示装置８２とは別に、シミュレーション装置８１が表示装置を備えていてもよい。
【０１４１】
このシミュレーション装置８１では、シミュレーションにおいて、仮想ロボット１Ａに対して前述したロボット１と同様の制御を行う。また、前記シミュレーションでは、図１１に示すように、表示装置８２により、仮想空間上に、シミュレーションを示す画像、すなわち、仮想ロボット１Ａと、第１領域７１と、第２領域７２とを表示する。
【０１４２】
また、第１領域７１および第２領域７２は、それぞれ、互いを区別可能なように表示される。
【０１４３】
また、第１領域７１および第２領域７２は、それぞれ、いかなる形態で表示してもよく、具体例としては、例えば、輪郭のみを表示する形態、全体を表示する形態等が挙げられる。
【０１４４】
また、第１領域７１と第２領域７２とを区別可能な表示の具体例としては、互いに異なる色で表示する構成や、輪郭の部分を異なる線、例えば、一方を破線、他方を一点鎖線で表示する構成等が挙げられる。
【０１４５】
また、第１領域７１の全体および第２領域７２の全体を表示する場合、第１領域７１および第２領域７２は、それぞれ、半透明に表示することが好ましい。これにより、第１領域７１の全体および第２領域７２の全体を表示しても、その内部に位置するロボット１を容易に視認することができる。
【０１４６】
前記半透明とは、透明度が完全に透明である場合の半分という意味ではなく、第１領域７１の内部および第２領域７２の内部を視認することが可能な透明度を有していることである。また、第１領域７１自体および第２領域７２自体を視認することができない完全な透明は除かれる。
【０１４７】
以上説明したように、シミュレーション装置８１によれば、シミュレーションにおいて、仮想ロボット１Ａが所定の動作を行う場合、Ｐ点が第１領域７１の内部に侵入しないように制御される。これにより、予期しないエラー等によりシミュレーションを中断することを防止することができる。
【０１４８】
なお、本実施形態では、表示装置８２により、第１領域７１および第２領域７２が表示されるように構成されているが、これに限定されず、例えば、第１領域７１と第２領域７２のうちのいずれか一方が表示されるように構成されていてもよい。また、他の構成例としては、シミュレーション装置８１は、第１領域７１と第２領域７２のうちの第１領域７１のみを表示する第１表示モードと、第２領域７２のみを表示する第２表示モードと、第１領域７１および第２領域７２を表示する第３表示モードとを有していてもよい。
【０１４９】
また、表示装置８２により、前述したロボットシステム１００の説明で登場した軌道７６等が表示されるように構成されていてもよい。
【０１５０】
以上、本発明のロボット、ロボット制御装置およびロボットシステムと、シミュレーション装置とを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１５１】
また、前記実施形態では、特許請求の範囲に規定したｎが１の場合について説明したが、本発明では、これに限定されず、ｎは、１以上の整数である。すなわち、本発明では、ｎが１以上の任意の整数において、前記ｎが１の場合と同様に構成されていればよい。
【０１５２】
また、前記実施形態では、マニピュレーター（ロボットアーム）の回動軸の数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、マニピュレーターの回動軸の数は、例えば、３つ、４つ、５つまたは７つ以上でもよい。すなわち、前記実施形態では、アーム（リンク）の数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、アームの数は、例えば、３つ、４つ、５つ、または、７つ以上でもよい。例えば、前記実施形態のロボットにおいて、第２アームと第３アームとの間にアームを追加することにより、アームの数が７つのロボットを実現することができる。
【０１５３】
また、前記実施形態では、マニピュレーターの数は、１つであるが、本発明では、これに限定されず、マニピュレーターの数は、例えば、２つ以上でもよい。すなわち、ロボット（ロボット本体）は、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。
【０１５４】
また、前記実施形態では、エンドエフェクターとして、ハンドを例に挙げたが、本発明では、これに限定されず、エンドエフェクターとしては、その他、例えば、ドリル、溶接機、レーザー照射機等が挙げられる。
【０１５５】
また、前記実施形態では、ロボットの基台の固定箇所は、天井であるが、本発明では、これに限定されず、この他、例えば、設置スペースにおける床、壁、作業台、地上等が挙げられる。また、ロボットは、セル内に設置されていてもよい。この場合、基台の固定箇所は、特に限定されず、例えば、セルの天井部、壁部、作業台、床等が挙げられる。
【０１５６】
また、前記実施形態では、ロボット（基台）が固定される面は、水平面と平行な平面（面）であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、水平面や鉛直面に対して傾斜した平面（面）でもよく、また、鉛直面と平行な平面（面）であってもよい。すなわち、第１回動軸は、鉛直方向や水平方向に対して傾斜していてもよく、また、水平方向と平行であってもよい。
【０１５７】
また、本発明では、ロボットは、他の形式のロボットであってもよい。具体例としては、例えば、脚部を有する脚式歩行（走行）ロボット等が挙げられる。
【０１５８】
また、前記実施形態では、ロボットの制御装置と、シミュレーション装置とは別の装置であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、ロボットの制御装置がシミュレーション装置の機能を有していてもよい。
【符号の説明】
【０１５９】
１…ロボット、１０…ロボット本体、１００…ロボットシステム、１１…基台、１１１…フランジ、１２、１３、１４、１５、１６、１７…アーム、１２１…第１部分、１２２…第２部分、１２３…第３部分、１２４…第４部分、１５１、１５２…支持部、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６…関節、４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６…駆動源、４０１Ｍ、４０２Ｍ、４０３Ｍ、４０４Ｍ、４０５Ｍ、４０６Ｍ…モーター、２０…制御装置、２０１…記憶部、２０２…制御部、５３…天井、５３１…天井面、６…マニピュレーター、６１…直線、６２…軸受部、６２１…中心線、７１…第１領域、７２…第２領域、７６…軌道、７７…矢印、８１…シミュレーション装置、８１１…制御部、８１２…記憶部、８１３…操作部、８２…表示装置、９１…ハンド、１０１…領域、Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４、Ｏ５、Ｏ６…回動軸、θ…角度、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…長さ、Ｓ１０１〜Ｓ１０３…ステップ、１Ａ…仮想ロボット、６Ａ…仮想マニピュレーター、１０Ａ…仮想ロボット本体、１１Ａ…仮想基台、１１１Ａ…仮想フランジ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａ、１５Ａ、１６Ａ、１７Ａ…仮想アーム
【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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