(57)【要約】【課題】ロボットの傾きに関する測定結果をロボットの制御に容易且つ正確に用いることを可能とする教示操作盤およびそれを有するロボットシステムを提供する。【解決手段】この教示操作盤は、入力部を有し、入力部への入力によりロボット１０の動作の教示を行うことができる教示操作盤３０であって、ロボット１０の被測定面１２ａに面接触する測定基準面３４ｂと、測定基準面３４ｂに対し位置が固定されている傾斜センサと、測定基準面３４ｂが被測定面１２ａに面接触した状態で、入力部に所定の入力が行われた時又は測定基準面３４ｂと被測定面１２ａとの面接触を検知する接触検知センサが該面接触を検知した時、傾斜センサの検出値をロボット１０の制御装置３０に対し出力する出力手段とを備える。【選択図】図１
2018094700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部を有し、該入力部への入力によりロボットの動作の教示を行うことができる教示操作盤であって、
前記ロボットの被測定面に面接触する測定基準面と、
該測定基準面に対し位置が固定されている傾斜センサと、
前記測定基準面が前記被測定面に面接触した状態で、前記入力部に所定の入力が行われた時又は前記測定基準面と前記被測定面との面接触を検知する接触検知センサが該面接触を検知した時、前記傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータを前記ロボットの制御装置に対し出力する出力手段とを備える教示操作盤。
【請求項２】
入力部を有し、該入力部への入力によりロボットの動作の教示を行うことができる教示操作盤であって、
前記ロボットの被測定面に接触する複数の測定基準突起と、
該複数の測定基準突起に対し位置が固定されている傾斜センサと、
前記複数の測定基準突起が前記被測定面に接触した状態で、前記入力部に所定の入力が行われた時又は前記複数の測定基準突起と前記被測定面との接触を検知するための接触検知センサが該接触を検知した時、前記傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータを前記ロボットの制御装置に対し出力する出力手段とを備える教示操作盤。
【請求項３】
前記接触検知センサが、前記測定基準面に加わる力の分布に基づき前記面接触を検知するように構成されている請求項１に記載の教示操作盤。
【請求項４】
前記接触検知センサが、前記複数の測定基準突起のうち少なくとも１つに加わる力を検出するように構成され、該少なくとも１つの測定基準突起に所定の大きさ以上の力が加わると前記接触を検知するように構成されている請求項２に記載の教示操作盤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の教示操作盤と、
前記ロボットの基部および可動部の少なくとも一方に設けられた前記被測定面と、
前記教示操作盤から出力される前記検出値又は該検出値に基づくデータを受付ける前記制御装置と、
前記被測定面に面接触又は接触する前記教示操作盤の前記被測定面に直交する軸線周りの回転を規制する回転規制部とを備えるロボットシステム。
【請求項６】
前記教示操作盤の前記測定基準面又は前記複数の測定基準突起の先端が含まれる測定基準仮想面に直交する軸線周りの回転位置を検出する画像センサを備え、
前記制御装置が、前記画像センサにより検出された前記教示操作盤の回転位置と、前記教示操作盤から出力される前記検出値又は該検出値に基づくデータとを用いて、前記ロボットの傾きを演算するように構成されている請求項５に記載のロボットシステム。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の教示操作盤と、
前記ロボット又はその設置面に設けられた上方を臨む面である前記被測定面と、
前記測定基準面が前記被測定面に面接触するように、又は、前記複数の基準突起が前記被測定面に接触するように前記教示操作盤が前記被測定面に置かれた状態で、平面視において前記教示操作盤の第２の測定基準面と前記ロボットの第２の被測定面とがなす角度を検出する画像センサと、
前記画像センサの検出角度と、前記教示操作盤から出力される前記検出値又は該検出値に基づくデータとを用いて、前記ロボットの傾きを演算する前記ロボットの制御装置とを備えるロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は教示操作盤およびそれを有するロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のロボットシステムとして、多関節ロボットの先端の位置や姿勢を補正するために、ロボット制御装置が、各関節および各リンクに発生する撓みをニュートン・オイラー法等を用いて演算した後、求められた撓みに基づいてロボットの先端の位置や姿勢の目標位置とのずれを演算し、当該ずれが修正されるように各関節の動作を制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ロボットの基部に力センサが内蔵され、力センサの検出値を用いてロボットと作業者との接触防止又は接触時に作業者が受ける力の低減を図るロボットシステムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０７３４４号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第２３２４９６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者のロボットシステムのようにロボットの先端の位置や姿勢を演算する際に、ロボットの基部の傾きも重要なパラメータとなる。このため、ロボットの基部の傾きを入力装置によりロボット制御装置に入力できるロボットシステムも存在するが、基部の傾きの測定には時間がかかり、また、入力装置に測定結果と異なる値が誤って入力されるとロボットの先端の位置や姿勢の正確な演算結果を得ることができなくなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ロボットの傾きに関する測定結果をロボットの制御に容易且つ正確に用いることを可能とする教示操作盤およびそれを有するロボットシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様の教示操作盤は、入力部を有し、該入力部への入力によりロボットの動作の教示を行うことができる教示操作盤であって、前記ロボットの被測定面に面接触する測定基準面と、該測定基準面に対し位置が固定されている傾斜センサと、前記測定基準面が前記被測定面に面接触した状態で、前記入力部に所定の入力が行われた時又は前記測定基準面と前記被測定面との面接触を検知する接触検知センサが該面接触を検知した時、前記傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータを前記ロボットの制御装置に対し出力する出力手段とを備えている。
【０００８】
当該態様では、教示操作盤に測定基準面および傾斜センサが設けられ、教示操作盤の測定基準面をロボットの被測定面に面接触させると共に、入力部に所定の入力が行われ、又は、面接触を検知する接触検知センサにより面接触が検知されると、傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータがロボットの制御装置に送られる。このため、ロボットの傾きに関する測定結果がロボットの制御装置に容易且つ正確に入力される。
【０００９】
第１の態様において、前記接触検知センサが、前記測定基準面に加わる力の分布に基づき前記面接触を検知するように構成されていてもよい。例えば、測定基準面に加わる力が偏っている時は面接触が検知されず、測定基準面に加わる力が基準値よりも均一になっている時に面接触が検知されるように、接触検知センサを構成することができる。これにより、面接触を容易且つ確実に検知することが可能となる。
【００１０】
本発明の第２の態様の教示操作盤は、入力部を有し、該入力部への入力によりロボットの動作の教示を行うことができる教示操作盤であって、前記ロボットの被測定面に接触する複数の測定基準突起と、該複数の測定基準突起に対し位置が固定されている傾斜センサと、前記複数の測定基準突起が前記被測定面に接触した状態で、前記入力部に所定の入力が行われた時又は前記複数の測定基準突起と前記被測定面との接触を検知するための接触検知センサが該接触を検知した時、前記傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータを前記ロボットの制御装置に対し出力する出力手段とを備えている。
【００１１】
当該態様では、教示操作盤に複数の測定基準突起および傾斜センサが設けられ、教示操作盤の複数の測定基準突起をロボットの被測定面に接触させると共に、入力部に所定の入力が行われ、又は、測定基準突起と被測定面との接触を検知する接触検知センサにより当該接触が検知されると、傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータがロボットの制御装置に送られる。このため、ロボットの傾きに関する測定結果がロボットの制御装置に容易且つ正確に入力される。
【００１２】
第２の態様において、前記接触検知センサが、前記複数の測定基準突起のうち少なくとも１つに加わる力を検出するように構成され、該少なくとも１つの測定基準突起に所定の大きさ以上の力が加わると前記接触を検知するように構成されていてもよい。
【００１３】
例えば、測定基準突起が３つ設けられ、そのうちの１つに加わる力が接触検知センサにより検出される場合、接触検知センサにより力が検出されない２つの測定基準突起が被測定面に接触したことを目視等により確認した上で、接触検知センサにより力が検出される１つの測定基準突起を被測定面に押付けると、傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータがロボットの制御装置に出力される。このように、面接触が容易且つ確実に検知され、傾斜センサの検出値又は該検出値に基づくデータがロボットの制御装置への出力に要する時間も短縮可能である。
【００１４】
本発明の第３の態様のロボットシステムは、前記教示操作盤と、前記ロボットの基部および可動部の少なくとも一方に設けられた前記被測定面と、前記教示操作盤から出力される前記検出値又は該検出値に基づくデータを受付ける前記制御装置と、前記被測定面に面接触又は接触する前記教示操作盤の前記被測定面に直交する軸線周りの回転を規制する回転規制部とを備えている。
【００１５】
第３の態様において、前記教示操作盤の前記測定基準面に直交する軸線周りの回転位置を検出する画像センサを備え、前記制御装置が、前記画像センサにより検出された前記教示操作盤の回転位置と、前記教示操作盤から出力される前記検出値又は該検出値に基づくデータとを用いて、前記ロボットの傾きを演算するように構成されていてもよい。これにより、ロボットの傾きの測定精度を向上することが可能となる。
【００１６】
本発明の第４の態様のロボットシステムは、前記教示操作盤と、前記ロボット又はその設置面に設けられた上方を臨む面である前記被測定面と、前記測定基準面が前記被測定面に面接触するように、又は、前記複数の基準突起が前記被測定面に接触するように前記教示操作盤が前記被測定面に置かれた状態で、平面視において前記教示操作盤の第２の基準面と前記ロボットの第２の被測定面とがなす角度を検出する画像センサと、前記画像センサの検出角度と、前記教示操作盤から出力される前記検出値又は該検出値に基づくデータとを用いて、前記ロボットの傾きを演算する前記ロボットの制御装置とを備えている。
【００１７】
この構成では、平面視において教示操作盤の第２の測定基準面とロボットの第２の被測定面とがなす角度と、教示操作盤から出力される検出値又は該検出値に基づくデータとを用いて、ロボットの傾きが演算されるので、教示操作盤をロボット又はその設置面に載置するだけで、教示操作盤をロボットに水平方向に接触させなくても、ロボットの傾きを測定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ロボットの傾きに関する測定結果をロボットの制御に容易且つ正確に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るロボットシステムの概略側面図である。
【図２】第１の実施形態のロボットシステムの概略ブロック図である。
【図３】第１の実施形態のロボットシステムの教示操作盤の斜視図である。
【図４】第１の実施形態のロボットシステムの動作説明図である。
【図５】第１の実施形態のロボットシステムの動作説明図である。
【図６】第１の実施形態の第１の変形例を示すロボットシステムの教示操作盤の平面図である。
【図７】第１の実施形態の第１の変形例を示すロボットシステムの教示操作盤の側面図である。
【図８】第１の実施形態の第２の変形例を示すロボットシステムの要部斜視図である。
【図９】第１の実施形態の第３の変形例を示すロボットシステムの要部斜視図である。
【図１０】第１の実施形態の第４の変形例を示すロボットシステムの概略側面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るロボットシステムの教示操作盤の要部斜視図である。
【図１２】第２の実施形態の第１の変形例を示す教示操作盤の要部斜視図である。
【図１３】第２の実施形態の第２の変形例を示す教示操作盤の要部斜視図である。
【図１４】第１の実施形態の第５変形例を示すロボットシステムの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１の実施形態に係るロボットシステムを図面を参照して以下に説明する。
このロボットシステムは、図１に示すように、ロボット１０と、ロボット１０に接続され、ロボット１０を制御するロボット制御装置２０と、ロボット制御装置２０に接続されると共に操作者が持ち運び可能な教示操作盤３０とを備えている。教示操作盤３０はロボット制御装置２０と無線通信するように構成されていてもよい。
【００２１】
ロボット１０は、複数の可動部を備えると共に、複数の可動部をそれぞれ駆動する複数のサーボモータ１１を備えている（図２参照）。各サーボモータ１１として、回転モータ、直動モータ等の各種のサーボモータを用いることが可能である。各サーボモータ１１はその作動位置を検出するエンコーダ等の作動位置検出装置を内蔵しており、作動位置検出装置の検出値がロボット制御装置２０に送信される。
【００２２】
ロボット制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するメイン制御部２１と、表示装置２２と、不揮発性メモリ、ＲＯＭ等を有する記憶装置２３と、ロボット１０の動作プログラムを作成する際等に操作する教示操作盤３０と、複数のサーボモータ１１にそれぞれ対応するように設けられた複数のサーボ制御器２４とを備えている（図２参照）。
【００２３】
記憶装置２３にはシステムプログラム２３ａが格納されており、システムプログラム２３ａがロボット制御装置２０の基本機能を担っている。また、記憶装置２３には教示操作盤３０を用いて作成された動作プログラム２３ｂが少なくとも１つ格納されている。例えば、ロボット制御装置２０のメイン制御部２１はシステムプログラム２３ａにより動作し、記憶装置２３に格納されている動作プログラム２３ｂを読み出してＲＡＭに一時的に格納し、読み出した動作プログラム２３ｂに沿って各サーボ制御器２４に制御信号を送り、これにより各サーボモータ１１のサーボアンプを制御する。
【００２４】
図３に示すように、教示操作盤３０は公知の教示操作盤の機能を備えている。本実施形態では、教示操作盤３０の筐体３０ａの上面に設けられた表示装置３１と、筐体３０ａの上面に設けられた複数の操作キーから成る第１の操作キー群３２と、筐体３０ａ内に設けられ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、記憶装置等を有するコンピュータである操作盤制御部３３と、操作盤制御部３３を下記のように動作させるために操作盤制御部３３の記憶装置に格納されたプログラムとを有する。表示装置３１はタッチスクリーン機能を有するものである。
【００２５】
表示装置３１に表示される複数の操作キーから成る第２の操作キー群３１ａおよび第１の操作キー群３２の操作により、ロボット制御装置２０の記憶装置２３に格納されている動作プログラム２３ｂの編集、動作プログラム２３ｂの新規作成および記憶装置２３への格納等が行われる。
【００２６】
また、表示装置３１に表示される第２の操作キー群３１ａおよび第１の操作キー群３２の操作により、ロボット１０を手動で動作させることができる。例えば、ロボット１０を手動で動作させ、その際の各サーボモータ１１の動作軌跡や各サーボモータ１１の動作の始めと終わりの座標位置を用いて、動作プログラム２３ｂの編集や新規作成が行われる。
【００２７】
教示操作盤３０には傾斜センサユニット３４が設けられ、傾斜センサユニット３４は傾斜センサ３４ａを有している。傾斜センサユニット３４は例えば直方体形状を有し、１つの面が教示操作盤３０の筐体３０ａの先端面に固定され、当該面の反対側の面（傾斜センサユニット３４の先端面）は平面であり、測定基準面３４ｂとして用いられる。
【００２８】
傾斜センサ３４ａは、一例として、図３に示すＸ軸周りおよびＺ軸周りの傾斜角を検出する公知の２軸傾斜センサである。例えば、電解液を収容した容器と、電解液に浸かっている複数の電極とを備え、各電極対の間の抵抗値に基づき重力方向に対する傾斜角を検出する傾斜センサを用いることが可能である。
また、ジャイロセンサおよび加速度計を備え、加速度計を用いてジャイロセンサの基準位置が定められ、基準位置に対するジャイロセンサの変位に基づき重力方向に対する傾斜角を検出する傾斜センサを用いることも可能である。
【００２９】
さらに、液体を収容すると共に円弧状又は曲面状の上壁面を有する容器と、容器内に収容された気泡又は球体と、気泡又は球体の位置を検出するセンサとを備え、気泡又は球体の位置に基づき重力方向に対する傾斜角を検出する傾斜センサを用いることも可能である。
なお、傾斜センサ３４ａが上記傾斜センサを複数内蔵し、複数のセンサを用いてＸ軸周りおよびＺ軸周りの重力方向に対する傾斜角を検出するものであってもよい。
【００３０】
図３において、Ｙ軸はＸ軸およびＺ軸に直交しており、Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸に直交している。また、図１において、水平軸Ｙ’は水平軸Ｘ’および重力方向に延びる鉛直軸Ｚ’に直交しており、鉛直軸Ｚ’は水平軸Ｘ’および水平軸Ｙ’に直交している。さらに、Ｙ軸は測定基準面３４ｂに直交している。
【００３１】
一例として、図１および図４に示すように、ロボット１０の基部１２に設けられ、水平軸Ｘ’に平行な平面である被測定面１２ａに測定基準面３４ｂを面接触させ、被測定面１２ａの水平軸Ｘ’周りの傾斜角を求める場合について説明する。
この時、傾斜センサ３４ａに内蔵されているセンサ制御部又は操作盤制御部３３は、傾斜センサ３４ａからＸ軸周りの傾斜角の検出値およびＺ軸周りの傾斜角の検出値を受付け、受付けた両検出値に基づき、被測定面１２ａの水平軸Ｘ’周りの傾斜角を求める。
【００３２】
仮に、被測定面１２ａが水平軸Ｘ’周りに１°傾斜している場合について説明する。この状態で、教示操作盤３０のＸ軸が図１の水平軸Ｘ’と平行である場合は、Ｘ軸周りの傾斜角が１°と検出され、Ｚ軸周りの傾斜角が０°と検出される。
一方、図５に示すように、教示操作盤３０をＹ軸周りに９０°回転させてから、被測定面１２ａに測定基準面３４ｂを面接触させると、Ｘ軸周りの傾斜角が０°と検出され、Ｚ軸周りの傾斜角が１°と検出される。
【００３３】
前記両位置の間ではＸ軸周りの傾斜角およびＺ軸周りの傾斜角の検出値がそれぞれ０°と１°の間となる。このため、受付けた両検出値に基づき、被測定面１２ａの水平軸Ｘ’周りの傾斜角を求めることができる。
一方、操作盤制御部３３は、入力部である第１の操作キー群３２又は第２の操作キー群３１ａから所定の入力を受付けると、その際に求めた水平軸Ｘ’周りの傾斜角を示すデータ（傾斜センサ３４ａの検出値に基づくデータ）をロボット制御装置２０に対し出力する。この時、操作者は、教示操作盤３０を持つ手の感覚、目視確認等に基づき、測定基準面３４ｂが被測定面１２ａに面接触している状態で傾斜測定が行われることを確認し、前記所定の入力を行う。
【００３４】
上記では基部１２の被測定面１２ａの傾斜角を検出しているが、基部１２において被測定面１２ａと直角である被測定面１２ｂの傾斜角も検出できる。この場合の教示操作盤３０による被測定面１２ｂの水平軸Ｙ’周りの傾斜角の求め方や、当該傾斜角を示すデータのロボット制御装置２０への出力方法は、被測定面１２ａの場合と同様である。さらに、ロボット１０の基部１２以外の様々な箇所に平面である被測定面を設け、各被測定面について前記と同様の方法で水平軸周りの傾斜角を求め、当該傾斜角を示すデータを前記と同様の方法でロボット制御装置２０に出力することができる。
【００３５】
ロボット制御装置２０は、一例として、操作盤制御部３３から受付けた傾斜角を示すデータを用いながら、ニュートン・オイラー法等でロボット１０の各可動部および各リンクに発生する撓みを演算した後、求められた撓みに基づいてロボット１０の先端の位置や姿勢の目標位置とのずれを演算し、当該ずれが修正されるように各サーボモータ１１の動作を制御する。
【００３６】
ここで、求められた傾斜角が当該傾斜角を求めた傾斜角測定箇所と関連付けられると、ロボット制御装置２０における前記撓みの演算をより正確に行うことが可能となる。このため、本実施形態では、操作盤制御部３３が傾斜角を示すデータをロボット制御装置２０に出力する際に、またはその前後に、当該傾斜角を示すデータに関連付けることができるように、傾斜角測定箇所を示すデータをロボット制御装置２０に対し出力する。
【００３７】
傾斜角測定箇所を示すデータは、例えば、入力部である第１の操作キー群３２又は第２の操作キー群３１ａへの入力に基づくものである。または、教示操作盤３０がロボット１０の傾斜角測定箇所に設けられたＩＤタグ、二次元コード等の識別子の情報を読取るための読取機器を備え、当該読取機器で読取った情報が傾斜角測定箇所を示すデータとして出力されてもよい。
【００３８】
本実施形態によれば、教示操作盤３０に傾斜センサ３４ａおよび測定基準面３４ｂが設けられ、教示操作盤３０の測定基準面３４ｂをロボット１０の被測定面１２ａ．１２ｂに面接触させると共に、第１の操作キー群３２又は第２の操作キー群３１ａに所定の入力を行うと、傾斜センサ３４ａの検出値に基づくデータがロボット制御装置２０に送られる。このため、ロボット１０の傾きに関する測定結果がロボットの制御装置に容易且つ正確に入力される。
【００３９】
なお、図６および図７に示すように、測定基準面３４ｂに加わる力の分布を検出するための複数の力センサ３５，３６を設けてもよい。図６および図７では、互いにＸ軸方向に間隔をおいて配置された一対の力センサ３５が教示操作盤３０の筐体３０ａの先端面と傾斜センサユニット３４との間におけるＺ軸方向の一端側に配置され、互いにＸ軸方向に間隔をおいて配置された一対の力センサ３６が教示操作盤３０の筐体３０ａの先端面と傾斜センサユニット３４との間におけるＺ軸方向の他端側に配置されている。
【００４０】
この場合、各力センサ３５，３６の検出値が所定値以上となり、且つ、力センサ３５，３６の検出値の差が所定値以下になり、これにより測定基準面３４ｂに加わる力の分布が所定の基準範囲内になると、その時の傾斜センサ３４ａの検出値に基づくデータを操作盤制御部３３がロボット制御装置２０に対し出力するように構成される。この構成を用いると、測定基準面３４ｂと被測定面１２ａ，１２ｂとの面接触が前記力の分布に基づき容易且つ確実に検知される。
【００４１】
また、本実施形態では、傾斜センサ３４ａが二軸傾斜センサであるものを示した。これに対し、傾斜センサ３４ａが例えばＸ軸周りの傾斜角のみを検出する１軸傾斜センサであってもよい。この場合、図８に示すように、基部１２やロボット１０のその他の部分に設けられた被測定面１２ｃの近傍に設けられると共に、被測定面１２ｃに対し略直角方向に突出する回転規制部１２ｄをロボット１０に設けることが好ましい。
【００４２】
なお、回転規制部１２ｄの上面に教示操作盤３０の下面の少なくとも一部が面接触又は線接触すると教示操作盤３０のＸ軸が水平方向に延びるように、回転規制部１２ｄが構成されている。当該機能を有していれば良いので、図９に示すように、互いに水平方向に間隔をおいて設けられた複数の棒状部材である回転規制部１２ｅを設けてもよい。このように構成すると、傾斜センサ３４ａが１軸傾斜センサであっても、被測定面１２ｃの傾斜角を精度良く検出することができる。
【００４３】
または、図１０に示すように、教示操作盤３０のＹ軸周りの回転位置を検出する画像センサ４０を設け、画像センサ４０の検出結果と、操作盤制御部３３から出力される検出値に基づくデータとを用いて、ロボット制御装置２０が被測定面の傾きを演算するように構成してもよい。
【００４４】
この場合、画像センサ４０は、被測定面に接触している教示操作盤３０を上方から撮像する撮像装置４１と、撮像装置４１に接続され、ＣＰＵ、ＲＡＭ、記憶装置等を有するコンピュータである画像センサ制御部４２と、画像センサ制御部４２を下記のように動作させるために画像センサ制御部４２の記憶装置に格納されたプログラムとを有する。
【００４５】
画像センサ制御部４２は、撮像装置４１の画像データに画像処理を行い、教示操作盤３０の上面全体の輪郭、基準部位の上面の輪郭等を際立たせた処理後データを生成する画像処理と、処理後データに基づき教示操作盤３０のＹ軸周りの回転位置（Ｘ軸と水平軸Ｘ’との間の角度）を演算し、演算結果をロボット制御装置２０に対し出力する出力処理を行う。
【００４６】
例えば、処理後データにおいて教示操作盤３０のＸ軸方向を求めると共に、教示操作盤３０の上面全体の輪郭におけるＸ軸方向の最大寸法を求め、当該最大寸法を基準寸法（例えば、Ｘ軸と水平軸Ｘ’との角度が０°である時のＸ軸方向の最大寸法）と比較することにより、教示操作盤３０のＸ軸と水平軸Ｘ’との間の角度が演算される。
【００４７】
これにより、傾斜センサ３４ａが例えばＸ軸周りの傾斜角のみを検出する１軸傾斜センサであり、回転規制部１２ｄ，１２ｅが設けられていなくても、被測定面の傾斜角を精度良く測定することができる。
【００４８】
なお、傾斜センサ３４ａとして２軸傾斜センサを採用した場合でも、回転規制部１２ｄ，１２ｅを設けると教示操作盤３０の姿勢が安定するので、被測定面の傾斜角を正確に測定する上で有利である。
また、画像センサ４０を設けると、傾斜センサ３４ａとして２軸傾斜センサを採用した場合でも、教示操作盤３０のＹ軸周りの回転位置に応じて傾斜センサ３４ａの検出値に基づくデータを補正できるので、被測定面の傾斜角を正確に測定する上で有利である。
【００４９】
本発明の第２の実施形態に係るロボットシステムを図面を参照して以下に説明する。
第２の実施形態は、図１１に示すように、第１の実施形態の測定基準面３４ｂを複数の測定基準突起３４ｃ，３４ｄ，３４ｅに置き換えたものである。第２の実施形態において第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
第２の実施形態では、傾斜センサユニット３４の先端面から３つの測定基準突起３４ｃ，３４ｄ，３４ｅが突出している。この場合、教示操作盤３０のＹ軸は３つの測定基準突起３４ｃ，３４ｄ，３４ｅの先端が含まれる測定基準仮想面ＩＰに直交するように配置される。
測定基準突起３４ｃ，３４ｄは互いにＸ軸方向に間隔をおいて配置され、傾斜センサユニット３４の先端面におけるＺ軸方向の一端側に配置されている。測定基準突起３４ｅはＸ軸方向において測定基準突起３４ｃと測定基準突起３４ｄとの間の位置に配置され、傾斜センサユニット３４ａの先端面におけるＺ軸方向の他端側に配置されている。なお、４つ以上の測定基準突起を設けることも可能である。
【００５１】
この実施形態では、第１の実施形態で測定基準面３４ｂが基部１２の被測定面１２ａに面接触している状態で傾斜測定が行われることを確認する代わりに、各測定基準突起３４ｃ，３４ｄ，３４ｅが被測定面１２ａに接触している状態で傾斜測定が行われることを確認し、第１の実施形態と同様に第１の操作キー群３２又は第２の操作キー群３１ａに所定の入力を行う。これにより、第１の実施形態と同様に傾斜角を示すデータがロボット制御装置２０に出力される。
【００５２】
なお、第２の実施形態でも、測定基準突起３４ｅの基端側に力センサ３７を設けることが可能である。この場合、第１の実施形態で測定基準面３４ｂに加わる力の分布が所定の基準範囲内になった時に検出値に基づくデータがロボット制御装置２０に対し出力されていたのに対し、測定基準突起３４ｅの力センサ３７により所定の大きさ以上の力が検出されると、その時の傾斜センサ３４ａの検出値に基づくデータを操作盤制御部３３がロボット制御装置２０に対し出力される。測定基準突起３４ｃ，３４ｄにも力センサ３７を設けることが可能である。
【００５３】
なお、図１２に示すように、測定基準突起３４ｃ，３４ｄをＸ軸方向に延びる測定基準突起３４ｆに変更することも可能である。この場合でも測定基準突起３４ｃ，３４ｄを設ける場合と同様の作用効果を奏する。
【００５４】
さらに、図１３に示すように、傾斜センサユニット３４の先端面に互いに上下方向（Ｚ軸方向）に間隔をおいて複数の測定基準突起３４ｇ，３４ｈを設けることも可能である。図１３では、各測定基準突起３４ｇ，３４ｈは幅方向（Ｘ軸方向）に延設され、傾斜センサユニット３４の先端面から前方（Ｙ軸方向）に向かって突出している。測定基準突起３４ｇ，３４ｈの一方又は両方に力センサを設けることも可能である。これらの場合でも測定基準突起３４ｃ，３４ｄを設ける場合と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
なお、第１および第２の実施形態では、操作盤制御部３３が出力手段として傾斜角を示すデータをロボット制御装置２０に対し出力するものを示したが、傾斜センサ３４ａに内蔵されているセンサ制御部が出力手段として傾斜角を示すデータをロボット制御装置２０に出力するように構成してもよい。
【００５６】
また、第１および第２の実施形態では、傾斜角を示すデータがロボット制御装置２０に対し出力されるものを示したが、傾斜センサ３４ａで検出されるＸ軸周りの検出値および／又はＺ軸周りの検出値がロボット制御装置２０に対し出力されるように構成してもよい。
【００５７】
また、第１および第２の実施形態では、傾斜センサユニット３４が教示操作盤３０の筐体３０ａの先端面に固定されたものを示したが、傾斜センサユニット３４を筐体３０ａの先端面以外に固定することも可能である。さらに、傾斜センサユニット３４の一部を筐体３０ａ内に配置することも可能である。
また、第１および第２の実施形態において、教示操作盤３０はタブレット端末等の携帯型コンピュータであってもよい。この場合、教示操作盤３０が通常のコンピュータと同様の機能も備えることになる。
【００５８】
なお、第１および第２の実施形態において、図１０に示すように教示操作盤３０の上方に画像センサ４０を設けると共に、教示操作盤３０の測定基準面３４ｂと例えばロボット１０の基部１２の被測定面１２ａとがなす角度α（図１４参照）を、ロボット制御装置２０が画像センサ４０の検出結果に基づき求め、当該角度αと、操作盤制御部３３から出力される検出値に基づくデータとを用いて、ロボット制御装置２０が被測定面の傾きを演算するように構成してもよい。
【００５９】
この場合、図１０に示すように教示操作盤３０がロボット１０の設置面１００に設けられた被測定面１０１に置かれ、教示操作盤３０の下面が被測定面１０１に面接触した状態で、傾斜センサ３４ａが傾斜を検出する。このため、教示操作盤３０の下面が測定基準面として機能し、教示操作盤３０の測定基準面３４ｂとロボット１０の基部１２の被測定面１２ａは教示操作盤３０のＺ軸周りの回転位置を検出するための測定基準面および被測定面（第２の測定基準面および第２の被測定面）として機能する。
なお、ロボット１０に上方を臨むように設けられた被測定面に教示操作盤３０を置き、教示操作盤３０の下面をロボット１０の被測定面に面接触させてもよい。
【００６０】
この構成では、平面視において教示操作盤３０の測定基準面３４ｂとロボット１０の被測定面１２ａとがなす角度αと、教示操作盤３０から出力される検出値又は該検出値に基づくデータとを用いて、ロボット１０の傾きが演算されるので、教示操作盤３０をロボット１０又はその設置面１００に載置するだけで、教示操作盤３０をロボット１０に水平方向に接触させなくても、ロボット１０の傾きを測定することができる。
なお、教示操作盤３０をロボット１０の設置面１００に設けられた被測定面１０１に置くと、教示操作盤３０の下面に形成された複数の突起が被測定面１０１に接触した状態で傾斜センサ３４ａによる検出が行われるように、教示操作盤３０を構成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０    ロボット
１２    基部
１２ａ  被測定面
１２ｂ  被測定面
２０    ロボット制御装置
３０    教示操作盤
３１ａ  第２の操作キー群
３２    第１の操作キー群
３３    操作盤制御部
３４    傾斜センサユニット
３４ａ  傾斜センサ
３４ｂ  測定基準面
４０    画像センサ
【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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