(57)【要約】【課題】第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させる動作を適確に行うことができるロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステムを提供すること。【解決手段】力検出部を有するロボットを制御するロボット制御装置であって、第１対象物を第２対象物に挿入する前および前記第１対象物を前記第２対象物に挿入した後に、前記力検出部をリセットする制御部を備えることを特徴とするロボット制御装置。前記制御部は、前記挿入した後、かつ、前記第２対象物から前記第１対象物を抜き出す前に、前記力検出部をリセットすることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
力検出部を有するロボットを制御するロボット制御装置であって、
第１対象物を第２対象物に挿入する前および前記第１対象物を前記第２対象物に挿入した後に、前記力検出部をリセットする制御部を備えることを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
前記第１対象物を前記第２対象物に挿入した後とは、前記挿入した後、かつ、前記第２対象物から前記第１対象物を抜き出す前である請求項１に記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記第１対象物を前記第２対象物に挿入した後とは、前記第２対象物から前記第１対象物を抜き出した後、再度、前記第１対象物を前記第２対象物に挿入する前である請求項１に記載のロボット制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記挿入した後、前記第１対象物を前記第２対象物に挿入する方向に、前記第１対象物を前記第２対象物に対して押し付ける押し付け動作を行いつつ、前記第１対象物を前記第２対象物に対して第１方向に回動させるよう前記ロボットの動作を制御し、
前記押し付け動作では、前記力検出部からの出力に基づいて、前記挿入する方向に目標力が設定された力制御を行う請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、位置制御により前記第１対象物を前記第２対象物に対して前記第１方向に回動させる請求項４に記載のロボット制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、重力に関する補償を行う請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボット制御装置。
【請求項７】
前記第１対象物は鍵であり、前記第２対象物は錠前である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロボット制御装置。
【請求項８】
力検出部を有し、第１対象物を第２対象物に挿入する動作を行うロボットであって、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボット制御装置により制御されることを特徴とするロボット。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボット制御装置と、
前記ロボット制御装置により制御される前記ロボットと、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、ロボット制御装置、ロボット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】
２つの物体の一方を他方の物体の挿入部に挿入する動作を含む作業を行うロボットの研究や開発が行われている。
【０００３】
このようなロボットに関し、特許文献１には、錠前の鍵穴に鍵を挿入し、その鍵を回動させ、前記錠前を施錠または開錠する作業を行うロボットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−８５４９７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には、どのようにロボットを制御して、錠前の鍵穴に鍵を挿入し、その鍵を回動させるのかが記載されていない。すなわち、特許文献１では、錠前を施錠または開錠する際、ロボットの制御をどのように行うかは、不明である。
【０００６】
また、従来は、ロボットが、錠前の鍵穴に鍵を挿入し、その鍵を回動させ、前記錠前を施錠または開錠する作業を行うことは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明のロボット制御装置は、力検出部を有するロボットを制御するロボット制御装置であって、
第１対象物を第２対象物に挿入する前および前記第１対象物を前記第２対象物に挿入した後に、前記力検出部をリセットする制御部を備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、例えば、第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【００１０】
本発明のロボット制御装置では、前記第１対象物を前記第２対象物に挿入した後とは、前記挿入した後、かつ、前記第２対象物から前記第１対象物を抜き出す前であることが好ましい。
【００１１】
これにより、例えば、第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させ、第２対象物から第１対象物を抜き出す動作を適確に行うことができる。
【００１２】
本発明のロボット制御装置では、前記第１対象物を前記第２対象物に挿入した後とは、前記第２対象物から前記第１対象物を抜き出した後、再度、前記第１対象物を前記第２対象物に挿入する前であることが好ましい。
【００１３】
これにより、例えば、第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させ、第２対象物から第１対象物を抜き出し、再度、第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させ、第２対象物から第１対象物を抜き出す動作を適確に行うことができる。
【００１４】
本発明のロボット制御装置では、前記制御部は、前記挿入した後、前記第１対象物を前記第２対象物に挿入する方向に、前記第１対象物を前記第２対象物に対して押し付ける押し付け動作を行いつつ、前記第１対象物を前記第２対象物に対して第１方向に回動させるよう前記ロボットの動作を制御し、
前記押し付け動作では、前記力検出部からの出力に基づいて、前記挿入する方向に目標力が設定された力制御を行うことが好ましい。
【００１５】
これにより、第１対象物を第２対象物に対して第１方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【００１６】
本発明のロボット制御装置では、前記制御部は、位置制御により前記第１対象物を前記第２対象物に対して前記第１方向に回動させることが好ましい。
【００１７】
これにより、第１対象物を第２対象物に対して第１方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【００１８】
本発明のロボット制御装置では、前記制御部は、重力に関する補償を行うことが好ましい。
【００１９】
これにより、例えば、第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【００２０】
本発明のロボット制御装置では、前記第１対象物は鍵であり、前記第２対象物は錠前であることが好ましい。
【００２１】
これにより、鍵を錠前の鍵穴に挿入し、鍵を所定方向に回動させ、錠前を施錠、開錠する動作を適確に行うことができる。
【００２２】
本発明のロボットは、力検出部を有し、第１対象物を第２対象物に挿入する動作を行うロボットであって、
本発明のロボット制御装置により制御されることを特徴とする。
【００２３】
これにより、例えば、第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【００２４】
本発明のロボットシステムは、本発明のロボット制御装置と、
前記ロボット制御装置により制御される前記ロボットと、を備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、例えば、第１対象物を第２対象物に挿入し、第１対象物を第２対象物に対して所定方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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】エンドエフェクターにより把持された鍵をロボット座標系におけるＸ軸の正方向から負方向に向かって見た場合の１例を示す側面図である。
【図３】ロボット制御装置のハードウェア構成の１例を示す図である。
【図４】ロボット制御装置の機能構成の１例を示す図である。
【図５】施錠作業におけるロボットの動作を説明するための図である。
【図６】施錠作業におけるロボットの動作を説明するための図である。
【図７】施錠作業におけるロボットの動作を説明するための図である。
【図８】施錠作業におけるロボットの動作を説明するための図である。
【図９】施錠作業におけるロボットの動作を説明するための図である。
【図１０】施錠作業におけるロボットの動作を説明するための図である。
【図１１】施錠作業におけるロボット制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明のロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステムを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
＜ロボットシステムの構成＞
まず、ロボットシステム１の構成について説明する。
【００２９】
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。
なお、以下では、座標系のＸ軸方向およびＸ軸に平行な方向を「Ｘ方向」とも言い、Ｘ方向の正方向を「Ｘ方向プラス側」、Ｘ方向の負方向を「Ｘ方向マイナス側」とも言う。また、Ｙ軸方向およびＹ軸に平行な方向を「Ｙ方向」とも言い、Ｙ方向の正方向を「Ｙ方向プラス側」、Ｙ方向の負方向を「Ｙ方向マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向およびＺ軸に平行な方向を「Ｚ方向」とも言い、Ｚ方向の正方向を「Ｚ方向プラス側」、Ｚ方向の負方向を「Ｚ方向マイナス側」とも言う。
【００３０】
また、錠前の内部構造は、本来は複雑であるが、実施形態の図面では、簡略化し、模式的に示す。
【００３１】
図１に示すように、ロボットシステム１は、ロボット２０と、ロボット２０を制御するロボット制御装置３０とを備える。ロボット２０は、力検出部２１を有し、ロボット制御装置３０により制御される。
【００３２】
ロボット２０は、力検出部が設けられた可動部の１例である力検出部２１が設けられたアームＡ（マニピュレーターＭ）と、アームＡを支持する支持台Ｂ（基台）とを有する。
【００３３】
なお、力検出部２１は、アームＡの構成要素に含まれていてもよく、また、含まれていなくてもよいが、以下の説明では、含まれているものとして説明する。また、力検出部２１は、その少なくとも一部がアームＡに設けられていればよい。すなわち、力検出部２１の一部がアームＡに設けられていてもよく、また、力検出部２１の全部がアームＡに設けられていてもよいが、以下の説明では、力検出部２１の全部がアームＡに設けられているものとして説明する。
【００３４】
また、ロボット２０は、単腕ロボット、詳細には、垂直多関節（７軸）単腕ロボットである。単腕ロボットは、アームＡのような１本のアーム（腕）を備えるロボットである。なお、ロボット２０は、単腕ロボットに代えて、複腕ロボットであってもよい。複腕ロボットは、２本以上のアーム（例えば、２本以上のアームＡ）を備えるロボットである。なお、複腕ロボットのうち、２本のアームを備えるロボットは、双腕ロボットとも称される。すなわち、ロボット２０は、２本のアームを備える双腕ロボットであってもよく、３本以上のアーム（例えば、３本以上のアームＡ）を備える複腕ロボットであってもよい。また、ロボット２０は、スカラーロボット等の水平多関節ロボットや、直角座標ロボットや、脚部を有する脚式歩行（走行）ロボット等の他のロボットであってもよい。直角座標ロボットは、例えば、ガントリロボットである。
【００３５】
アームＡは、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭと、力検出部２１とを備える。
【００３６】
エンドエフェクターＥは、物体を把持可能な指部を備えるエンドエフェクター、すなわち、ハンドである。当該指部は、２本以上の指を備える。以下では、１例として、当該指部が２本の指である指Ｆ１および指Ｆ２を備える場合について説明する。エンドエフェクターＥは、指Ｆ１および指Ｆ２のそれぞれによって物体を挟むことにより、物体を把持する。なお、エンドエフェクターＥとしては、当該指部を備えるエンドエフェクターに限らず、例えば、物体を吸着して把持（吸着把持）する構成や、磁石や治具等によって物体を把持することが可能な他のエンドエフェクターであってもよい。
【００３７】
エンドエフェクターＥが備える指部は、ケーブルによってロボット制御装置３０と通信可能に接続されている。これにより、当該指部は、ロボット制御装置３０から取得される制御信号に基づいて指Ｆ１および指Ｆ２のそれぞれを動作させる。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）等の規格によって行われる。また、当該指部は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置３０と接続される構成であってもよい。
【００３８】
マニピュレーターＭは、７つのリンクと、７つの関節とを備える。また、当該７つの関節はそれぞれ、図示しないアクチュエーターを備える。すなわち、マニピュレーターＭを備えるアームＡは、７軸垂直多関節型のアームである。具体的には、支持台Ｂとリンクとは、関節を介して連結されており、関節は、互いに連結されたリンクを支持台Ｂに対し回動可能に支持する機構を有している。また、隣り合う２つのリンクも同様に、関節を介して連結されており、関節は、互いに連結された一方のリンクを他方のリンクに対し回動可能に支持する機構を有している。このようなアームＡは、支持台Ｂと、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭと、マニピュレーターＭが備える７つの関節それぞれのアクチュエーターとによる連携した動作によって７軸の自由度の動作を行う。なお、アームＡは、６軸以下の自由度で動作する構成であってもよく、８軸以上の自由度で動作する構成であってもよい。
【００３９】
アームＡが７軸の自由度で動作する場合、アームＡは、６軸以下の自由度で動作する場合と比較して取り得る姿勢が増える。これによりアームＡは、例えば、動作が滑らかになり、更にアームＡの周辺に存在する物体との干渉を容易に回避することができる。また、アームＡが７軸の自由度で動作する場合、アームＡの制御は、アームＡが８軸以上の自由度で動作する場合と比較して計算量が少なく容易である。
【００４０】
マニピュレーターＭが備える７つの関節に備えられた各アクチュエーターはそれぞれ、ケーブルによってロボット制御装置３０と通信可能に接続されている。これにより、各アクチュエーターは、それぞれ、ロボット制御装置３０から取得される制御信号に基づいて、マニピュレーターＭを動作させる。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。また、マニピュレーターＭが備える７つのアクチュエーターのうちの一部または全部は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置３０と接続される構成であってもよい。
【００４１】
力検出部２１は、エンドエフェクターＥとマニピュレーターＭの間に備えられる。力検出部２１としては、例えば、力センサー（力覚センサー）等が挙げられる。また、力センサーとしては、特に限定されず、各種のものを用いることができるが、その１例としては、例えば、互いに直交する３軸の各軸方向の力および各軸回りのモーメントを検出する６軸力センサー等が挙げられる。力検出部２１は、エンドエフェクターＥ、またはエンドエフェクターＥにより把持された物体に作用した力やモーメント（トルク）を検出する。力検出部２１は、検出した力やモーメントの大きさを示す値を出力値として含む力検出情報を通信によりロボット制御装置３０へ出力する。
【００４２】
力検出情報は、ロボット制御装置３０によるアームＡの制御のうちの力検出情報に基づく制御に用いられる。力検出情報に基づく制御とは、例えば、インピーダンス制御等の力制御（コンプライアントモーション制御）のことである。
【００４３】
力検出部２１は、ケーブルによってロボット制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、力検出部２１とロボット制御装置３０とは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
【００４４】
なお、ロボット２０は、上記において説明した機能部に加えて、１以上の撮像部を備える構成であってもよい。以下では、１例として、ロボット２０が撮像部を備えない場合について説明する。
【００４５】
ロボット制御装置３０は、例えば、ロボットコントローラーである。ロボット制御装置３０は、予め入力された動作プログラムに基づいて制御信号を生成する。ロボット制御装置３０は、生成した制御信号をロボット２０に送信し、ロボット２０に所定の作業を行わせる。以下では、説明の便宜上、ロボット制御装置３０による当該制御信号の生成および送信についての説明を省略し、ロボット制御装置３０がロボット２０に行わせる動作、およびロボット２０を動作させる際にロボット制御装置３０が行う処理について説明する。なお、ロボット制御装置３０は、図１に示すようにロボット２０とは別体で、ロボット２０の外部に設けられる構成に代えて、ロボット２０にその一部または全部が内蔵される構成であってもよい。
【００４６】
＜ロボットが行う作業の概要＞
以下、本実施形態においてロボット２０が行う作業の１例について、概要を説明する。
【００４７】
ロボット２０は、第１対象物を第２対象物に挿入する動作を行う。より詳細には、重力方向と、重力方向と反対方向とから第１対象物を挟んで把持し、第１対象物を第２対象物が備える挿入部に挿入する動作（挿入作業）を有する作業を行う。なお、ロボット２０は、前記と異なる方向から第１対象物を挟んで把持するようになっていてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、１例として、ロボット座標系ＲＣにおけるＺ軸の負方向が重力方向と一致している場合について説明する。ロボット座標系ＲＣは、ロボット制御装置３０がアームＡを動かす場合の基準となる３次元ローカル座標系である。なお、ロボット座標系ＲＣにおけるＺ軸の負方向は、重力方向と異なる方向と一致している構成であってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、１例として、第１対象物が、鍵８であり、第２対象物が、錠前９である場合について説明する。錠前９は、鍵８を挿入することが可能な挿入部の１例として、鍵穴９１を有しており、作業では、鍵８を鍵穴９１に挿入して所定方向に回動させることにより、錠前９を施錠および開錠する。また、本実施形態では、鍵８を回動させる方向は、１例として、第１方向が錠前９を施錠する方向とし、第１方向と反対方向である第２方向が錠前９を開錠する方向として説明する。なお、前記鍵８を回動させる方向は、前記とは逆に、第１方向が錠前９を開錠する方向であり、第２方向が錠前９を施錠する方向であってもよい。
【００５０】
ここで、図２を参照し、ロボット２０のエンドエフェクターＥによる鍵８の把持の方法について説明する。
【００５１】
図２は、エンドエフェクターにより把持された鍵をロボット座標系におけるＸ軸の正方向から負方向に向かって見た場合の１例を示す側面図である。当該側面図は、マニピュレーターＭが備える関節のうちのエンドエフェクターＥを回動させる関節の回動軸と、ロボット座標系ＲＣにおけるＹ軸とが一致している場合の側面図である。
【００５２】
図２に示すように、エンドエフェクターＥは、指Ｆ１と指Ｆ２のそれぞれを動作させ、鍵８を重力方向と、重力方向と反対方向とから鍵８を挟むことにより、鍵８を把持する。前述したように、重力方向は、ロボット座標系ＲＣにおけるＺ軸の負方向である。すなわち、エンドエフェクターＥは、指Ｆ１を重力方向に移動させて鍵８に近づけるとともに、指Ｆ２を当該反対方向に移動させて鍵８に近づけることにより、指Ｆ１および指Ｆ２によって鍵８を挟み、鍵８を把持する。このため、図２に示す例では、指Ｆ１は、鍵８の部位のうちの当該Ｚ軸の正方向側の部位と接触しており、指Ｆ２は、鍵８の部位のうちの当該Ｚ軸の負方向側の部位と接触している。
【００５３】
これにより、ロボット２０は、鍵８の重さによって、ロボット２０の部位のうちの鍵８を挟んでいる部位であるエンドエフェクターＥと鍵８との相対的な位置関係の重力方向へのずれを抑制することができる。当該位置関係が重力方向にずれない場合、ロボット２０は、鍵８を鍵穴９１に挿入する際に鍵穴９１を探る動作のうちの重力方向に沿った方向への動作を省略することができる。その結果、ロボット２０は、鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入する時間を短縮することができる。
【００５４】
なお、エンドエフェクターＥによる鍵８の把持の方法は、前記の方法には限定されない。例えば、鍵８や錠前９の構造が本実施形態と異なる場合等は、エンドエフェクターＥは、指Ｆ１および指Ｆ２により、鍵８を重力方向と直交する方向に規制させた状態で把持してもよい。この場合は、ロボット２０は、ロボット２０の部位のうちの鍵８を挟んでいる部位であるエンドエフェクターＥと鍵８との相対的な位置関係の重力方向と直交する方向へのずれを抑制することができ、鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入する時間を更に短縮することができる。
【００５５】
また、図１に示す例では、ロボット２０は、図２に示すように、指Ｆ１および指Ｆ２のそれぞれによって、鍵８を重力方向から挟んだ状態である固定状態で予め把持している。なお、ロボット２０は、予め鍵８を把持しておらず、所定の領域に配置された鍵８を把持する構成であってもよい。また、ロボット２０は、他の作業を行う構成であってもよい。
【００５６】
＜注目点の説明＞
以下では、１例として、ロボット座標系ＲＣにおけるＹ軸の正方向と、鍵８の鍵穴９１への挿入方向の正方向とが一致するように錠前９が配置されている場合について説明する。すなわち、鍵穴９１に挿入された鍵８を鍵穴９１から引き抜く方向と逆の方向は、当該Ｙ軸の正方向と一致している。なお、錠前９は、鍵８の鍵穴９１への挿入方向の正方向が、当該Ｙ軸の正方向と異なる他の方向と一致するように配置された構成であってもよい。
【００５７】
また、鍵８の先端部（先端）には、当該先端部とともに動く注目点Ｔが設定される（図５参照）。鍵８の先端部とは、鍵８の端部のうちの鍵穴９１に挿入する側の端部のことである。
【００５８】
注目点Ｔには、鍵８の位置および姿勢を表す３次元ローカル座標系である注目点座標系が設定される。注目点座標系の原点は、注目点Ｔ、すなわち鍵８の先端部の位置を表す。また、注目点座標系における各座標軸の方向は、注目点Ｔ、すなわち鍵８の先端部の姿勢を表す。例えば、注目点Ｔには、鍵８が鍵穴９１に挿入されている状態において、注目点座標系におけるＺ軸の正方向が、ロボット座標系ＲＣにおけるＹ軸の正方向と一致し、注目点座標系におけるＸ軸の正方向が、ロボット座標系ＲＣにおけるＸ軸の正方向と一致するように注目点座標系が設定される。
【００５９】
＜ロボット制御装置のハードウェア構成＞
以下、図３を参照し、ロボット制御装置３０のハードウェア構成について説明する。図３は、ロボット制御装置のハードウェア構成の１例を示す図である。ロボット制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）３１と、各情報を記憶する記憶部３２と、入力受付部３３と、通信部３４と、各情報を表示する表示部３５とを備える。これらの構成要素は、バスＢｕｓを介して相互に通信可能に接続されている。また、ロボット制御装置３０は、通信部３４を介してロボット２０と通信を行う。
【００６０】
ＣＰＵ３１は、記憶部３２に格納された各種プログラムを実行する。
記憶部３２は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やＳＳＤ（Solid  State  Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read−Only  Memory）、ＲＯＭ（Read−Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を含む。なお、記憶部３２は、ロボット制御装置３０に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部３２には、例えば、ロボット制御装置３０が処理する各種情報、プログラム等が記憶される。
【００６１】
入力受付部３３は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド等を備えたティーチングペンダントや、その他の入力装置である。なお、入力受付部３３は、例えば、タッチパネルとして表示部３５と一体に構成されてもよい。
【００６２】
通信部３４は、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポートやイーサネット（登録商標）ポート等を含んで構成される。
【００６３】
表示部３５は、例えば、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイパネル等である。
【００６４】
＜ロボット制御装置の機能構成＞
以下、図４を参照し、ロボット制御装置３０の機能構成について説明する。図４は、ロボット制御装置の機能構成の１例を示す図である。ロボット制御装置３０は、記憶部３２と、制御部３６とを備える。
【００６５】
制御部３６は、ロボット制御装置３０（ロボット２０）の各部の作動を制御する。制御部３６は、力検出情報取得部４０と、位置設定部４１と、目標力設定部４２と、座標系設定部４３と、表示制御部４４と、ロボット制御部４５とを備える。制御部３６が備えるこれらの機能部は、例えば、ＣＰＵ３１が、記憶部３２に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００６６】
力検出情報取得部４０は、例えば、力検出部２１から力検出情報を取得する。
位置設定部４１は、例えば、後述する第１位置および第２位置を設定する。これにより、各種の挿入作業に対応することができ、その挿入作業を迅速に行うことができる。
【００６７】
目標力設定部４２は、例えば、後述する第１目標力および第２目標力を設定する。これにより、各種の挿入作業に対応することができ、その挿入作業を迅速に行うことができる。
【００６８】
座標系設定部４３は、例えば、第１対象物の挿入方向に沿う軸を有する座標系の１例であるローカル座標系ＬＣを設定する。これにより、作業者による教示に要する時間や、教示結果を確認する時間を短縮することができる。
【００６９】
表示制御部４４は、例えば、種々の情報を表示部３５に表示させる。これにより、種々の情報を目視で確認することができる。
【００７０】
ロボット制御部４５は、例えば、力検出情報取得部４０が取得した力検出情報等に基づいて、アームＡに対して力制御等を行う。すなわち、ロボット制御部４５は、力検出情報取得部４０が取得した力検出情報等に基づいて力制御を行ったり、前記力検出情報等に基づいて力制御および位置制御を行ったり、位置制御を行ったりして、ロボット２０を動作させる。
【００７１】
また、ロボット制御部４５は、鍵８の鍵穴９１への挿入が成功した挿入位置および前記成功した回数に基づいて、アームＡに対して制御を行う。これにより、例えば、成功した回数が多い挿入位置を目標位置として挿入作業を試みることで、挿入作業を迅速に行うことができる。
【００７２】
＜ロボット制御装置がロボットに作業を行わせる処理＞
ロボットシステム１では、ロボット制御装置３０によりロボット２０を制御し、ロボット２０のアームＡにより、第１対象物の１例である鍵８を移動させ、鍵８を第２対象物の１例である錠前９の鍵穴９１に挿入する動作を有する作業を行う。
【００７３】
具体的には、ロボット２０のアームＡにより、鍵８を把持して移動し、施錠されていない状態の錠前９の鍵穴９１に鍵８を挿入し、鍵８を錠前９に対して第１方向に回動させて錠前９を施錠し、鍵８を鍵穴９１から抜き出す施錠作業と、鍵８を把持して移動し、施錠された状態の錠前９の鍵穴９１に鍵８を挿入し、鍵８を錠前９に対して第２方向に回動させて錠前９を開錠し、鍵８を鍵穴９１から抜き出す開錠作業とを行う。この場合、鍵８を把持して移動し、施錠されていない状態の錠前９の鍵穴９１に鍵８を挿入し、鍵８を錠前９に対して第１方向に回動させて錠前９を施錠し、一旦、鍵８を放し、鍵８を鍵穴９１に挿入した状態とし、再度、鍵８を把持し、鍵８を錠前９に対して第２方向に回動させて錠前９を開錠し、鍵８を鍵穴９１から抜き出してもよい。また、第２方向は、第１方向と反対方向である。なお、本実施形態では、錠前９がドア（ドアノブ等）に設けられている場合を例に挙げて説明する。
【００７４】
施錠作業では、アームＡは、鍵８を錠前９の鍵穴９１の近傍の挿入動作開始位置６０に移動させる動作と、鍵８を挿入動作開始位置６０から鍵穴９１に挿入する挿入動作と、鍵８を錠前９に対して第１方向に回動させる回動動作と、鍵８を鍵穴９１から抜き出す動作とを行う。また、第１方向は、鍵８を鍵穴９１に挿入する方向（以下、「挿入方向」とも言う。）と平行な軸を回動中心とする時計周りまたは反時計周りの方向である。なお、一般的には、第１方向は、反時計周りの方向であるが、時計周りの方向であってもよい。
【００７５】
また、開錠作業では、アームＡは、鍵８を錠前９の鍵穴９１の近傍の挿入動作開始位置６０に移動させる動作と、鍵８を挿入動作開始位置６０から鍵穴９１に挿入する挿入動作と、鍵８を錠前９に対して第２方向に回動させる回動動作と、鍵８を鍵穴９１から抜き出す動作とを行う。
【００７６】
なお、施錠作業と、開錠作業とは、鍵８を回動させる方向が反対である以外は同様であるので、以下では、代表的に、施錠作業について説明する。
【００７７】
次に、施錠作業におけるロボット制御装置３０の制御およびロボット２０の動作について説明する。
【００７８】
なお、ロボット２０のティーチングについては説明を省略するが、そのティーチングは、既に完了しており、前記ティーチングにおいて、ローカル座標系ＬＣ（ユーザー座標系）が設定されているものとする。ローカル座標系ＬＣは、鍵８の挿入方向に沿う軸を有する座標系の１例である。本実施形態では、ローカル座標系ＬＣは、鍵８の挿入方向に沿う軸をＺ軸とし、挿入方向の正方向をＺ軸の正方向（Ｚ方向プラス側）とする３次元ローカル座標系である。
【００７９】
また、本実施形態では、ローカル座標系ＬＣの原点は、前記ティーチングの際に鍵８の注目点Ｔが錠前９の鍵穴９１の近傍の挿入動作開始位置６０に位置しているときのロボット２０のツールセンターポイントＴＣＰ（Tool  Center  Point）（図５参照）、すなわちエンドエフェクターＥの先端の中心の位置であって、固定された位置に設定される。すなわち、ローカル座標系ＬＣは、ロボット２０が動作しても変位しない。また、ローカル座標系ＬＣにおけるＺ軸の正方向が、ロボット座標系ＲＣにおけるＹ軸の正方向と一致し、ローカル座標系ＬＣにおけるＸ軸の正方向が、ロボット座標系ＲＣにおけるＺ軸の正方向と一致し、ローカル座標系ＬＣにおけるＹ軸の正方向が、ロボット座標系ＲＣにおけるＸ軸の正方向と一致するようにローカル座標系ＬＣが設定される。以下では、このローカル座標系ＬＣが用いられる。
【００８０】
まず、ロボットシステム１の特徴について簡単に説明する。
ロボット制御装置３０の制御部３６は、鍵８（第１対象物）を錠前９（第２対象物）の鍵穴９１に挿入する前および鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入した後に、力検出部２１をリセットする。これにより、施錠や開錠作業を適確に行うことができる。
【００８１】
ここで、１例として、鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入した後とは、前記挿入した後、かつ、錠前９から鍵８物を抜き出す前である。これにより、施錠作業や開錠作業を適確に行うことができる。以下、詳細に説明する。
【００８２】
また、１例として、鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入した後とは、錠前９から鍵８を抜き出した後、再度、鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入する前である。これにより、施錠作業や開錠作業を適確に行うことができる。以下、詳細に説明する。
【００８３】
図５〜図１０は、施錠作業におけるロボットの動作を説明するための図である。図１１は、施錠作業におけるロボット制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【００８４】
なお、図６〜図１０では、ロボット２０の図示は省略する。また、図６〜図１０では、ローカル座標系ＬＣは、原点の位置をそのローカル座標系ＬＣのＺ方向マイナス側にずらして図示されている。また、図１１では、ロボット２０が、鍵８の収納部から鍵８を取り出す動作と、錠前９の施錠が終了した後、鍵８を前記収納部に戻す動作に関する記載は、省略されている。
【００８５】
施錠作業では、ロボット制御装置３０は、ロボット２０を制御し、駆動する。ロボット２０は、アームＡにより、鍵８の収納部から鍵８を把持して取り出し、鍵８を移動させ、錠前９の鍵穴９１に挿入し、第１方向に回動させ、錠前９を施錠する。そして、ロボット２０は、アームＡにより、鍵８を鍵穴９１から抜き出し、移動させ、前記収納部に戻す。
【００８６】
この場合、アームＡは、鍵８をその収納部から取り出した後、鍵８を鍵穴９１の近傍の挿入動作開始位置６０に移動させる動作と、鍵８を挿入動作開始位置６０から鍵穴９１に挿入する挿入動作と、鍵８を第１方向に回動させる回動動作と、鍵８を鍵穴９１から抜き出す抜去動作とを行ない、その後、鍵８を移動させ、前記収納部に戻す。なお、以下では、鍵８を挿入動作開始位置６０に移動させる動作と、挿入動作と、回動動作とを中心に説明し、鍵８をその収納部から取り出す動作と、抜去動作と、鍵８を前記収納部に戻す動作については、簡単に説明する。
【００８７】
また、施錠作業では、ロボット制御装置３０は、アームＡにより、鍵８をその収納部から取り出した後、第１の制御と、第２の制御と、第３の制御と、第４の制御と、第５の制御と、第６の制御とをこの順序で行ない、その後、アームＡにより、鍵８を移動させ、前記収納部に戻す。なお、前記鍵８を挿入動作開始位置６０に移動させる動作では、第１の制御が行われ、前記挿入動作では、第２の制御および第３の制御が行われる。また、前記回動動作では、第４の制御および第５の制御が行われる。また、前記抜去制御では、第６の制御が行われる。また、第２の制御、第３の制御、第４の制御、第５の制御および第６の制御では、それぞれ、ローカル座標系ＬＣが用いられる。
【００８８】
また、ロボット２０が施錠作業を行う場合、ロボット制御部４５は、施錠作業の少なくとも一部において、アームＡに対して力制御を行う。より詳細には、ロボット制御部４５は、挿入動作の少なくとも一部、回動動作の少なくとも一部、抜去動作の少なくとも一部において、アームＡに対して力制御を行う。
【００８９】
本実施形態では、少なくとも挿入動作、回動動作および抜去動作において、アームＡに対して力制御を行う。この場合、挿入動作については、第２の制御および第３の制御のそれぞれにおいて、力制御と位置制御とを行う。以下、図５〜図１１に基づいて、詳細に説明する。
【００９０】
施錠作業では、まず、アームＡにより、鍵８の収納部から鍵８を把持して取り出し、その後、第１の制御を行う。図６に示すように、第１の制御では、アームＡに対して位置制御を行って、鍵８の注目点Ｔを挿入動作開始位置６０に移動させる第１動作を行う（図１１のステップＳ１０１）。
【００９１】
次に、各処理、例えば、力検出部２１のリセット、重力補償や外力補償等の重力に関する補償についての設定等を行う（（図１１のステップＳ１０２）。すなわち、制御部３６は、力検出部２１をリセットする際、重力補償（重力に関する補償）、より正確には、重力補償（重力に関する補償）についての設定を行う。この重力補償（重力に関する補償）は、直ぐに開始してもよく、また、後述する第２の制御から開始してもよい。
【００９２】
力検出部２１をリセットする際は、エンドエフェクターＥ（アームＡの先端部）の姿勢が、鍵８の注目点Ｔが鍵穴９１内に位置しているとき、例えば、第１位置６１に位置しているときと同じ姿勢になるようにする。この段階で力検出部２１をリセットすることにより、施錠作業を迅速かつ適確に行うことができる。
【００９３】
力検出部２１のリセットとは、力検出部２１の初期化（ゼロ点補正）を含む概念であり、力検出部２１の出力値（検出値）を所定値（基準値）とすることである。換言すれば、力検出部２１のリセットとは、例えば、鍵８（第１対象物）の重量のバラツキやアームＡの姿勢等による重力の影響、力検出部２１の回路のリーク電流や熱膨張等によるドリフトの影響等をなくすかまたは減少させることである。すなわち、鍵８の重量のバラツキやアームＡの姿勢等による重力の影響、力検出部２１の回路のリーク電流や熱膨張等によるドリフトの影響等で力検出部２１から出力される値を所定値とすることである。前記所定値としては、「０」が好ましい。
【００９４】
また、後述する第２の制御から第６の制御まで、重力補償や外力補償等の重力に関する補償を行う。重力補償とは、重力による影響をなくすかまたは低減するようにロボット２０の姿勢変化に対応する加算または減算を力検出部２１の出力値に施すことである。
【００９５】
また、外力補償では、エンドエフェクターＥおよび鍵８の自重により鍵８が鍵穴９１から受ける力を打ち消す力または低減する力を力制御の目標力に加算する。
【００９６】
具体的には、鍵８に対して、重力方向（Ｘ方向マイナス側の方向）に対して±１０°以内の方向に、エンドエフェクターＥおよび鍵８の合計の質量の９．８倍以下の力が加わるように、力制御の目標力を設定する。
【００９７】
これにより、挿入動作、回動動作、抜去動作等を円滑に行うことができ、より小さい力でより高速で挿入動作、回動動作、抜去動作等を行うことができ、これによって、施錠作業を迅速かつ適確に行うことができる。
【００９８】
次に、第２の制御を行う。図７に示すように、第２の制御では、アームＡに対して力制御および位置制御を行って、鍵８の注目点Ｔを鍵穴９１の途中の位置、すなわち、第１位置６１まで挿入する第２動作を行う。なお、本実施形態では、第１位置６１は、鍵穴９１の入口から内部の所定位置まで形成されているテーパ部の前記入口と反対側の端部の位置である。
【００９９】
この第２動作では、力制御のＺ方向の目標力として第１目標力（例えば、１Ｎ）を設定し、力検出部２１により第１の力が検出されることを終了条件として、前記第１目標力で鍵８をＺ方向プラス側に移動させる（図１１のステップＳ１０３）。また、第２動作では、力制御のＸ方向の目標力およびＹ方向の目標力は、外力補償の分を除くと、「０」に設定され、これにより、Ｘ方向およびＹ方向について倣い動作（倣い制御）が行われる。なお、前記第１の力は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定される。
【０１００】
次に、鍵８の注目点Ｔが第１位置６１に到達したか否かを判断し（図１１のステップＳ１０４）、到達していないと判断した場合は、アームＡに対して位置制御を行って、鍵８をＺ方向マイナス側に所定距離移動させ、さらに、Ｘ方向とＹ方向の少なくとも一方に所定距離移動させる（図１１のステップＳ１０５）。これにより、リトライの準備が完了する。なお、本実施形態では、Ｘ方向とＹ方向のうち、Ｙ方向に移動させる。そして、図１１のステップＳ１０３に戻り、再度、ステップＳ１０３以降を実行する。
【０１０１】
また、図１１のステップＳ１０４において、注目点Ｔが第１位置６１に到達したと判断した場合は、図１１のステップＳ１０６に進む。
【０１０２】
このように、１回の第２動作で鍵８の注目点Ｔを第１位置６１に位置させることができない場合は、注目点Ｔが第１位置６１に位置するまで、何回も第２動作を行う。
【０１０３】
これにより、鍵８の注目点Ｔは、第１位置６１に位置するが、引き続き挿入動作を継続する。
【０１０４】
このように、第２の制御では、ロボット制御部４５は、施錠作業において、アームＡにより鍵８と錠前９との少なくとも一方を鍵８と錠前９とが接近する方向に移動させ、鍵穴９１とは異なる位置に鍵８が接触したことを力検出部２１の出力に基づいて判定した場合、アームＡにより鍵８と錠前９との少なくとも一方を鍵８と錠前９とが離間する方向に移動させる。
【０１０５】
これにより、鍵穴９１とは異なる位置に鍵８が接触した場合に、鍵８や錠前９を損傷、変形させてしまうことを抑制することができる。
【０１０６】
また、第２の制御の力制御は、アームＡが鍵８、本実施形態では、注目点Ｔを第１位置６１に位置させるための力制御である。また、その力制御の第１目標力は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定される。
【０１０７】
次に、第３の制御を行う。図８に示すように、第３の制御では、アームＡに対して力制御および位置制御を行って、鍵８の注目点Ｔを鍵穴９１の最奥部、すなわち、第２位置６２まで挿入する第３動作を行う。
【０１０８】
この第３動作では、力制御のＺ方向の目標力として第２目標力（例えば、１０Ｎ）を設定し、力検出部２１により第２の力が検出されることを終了条件として、前記第２目標力で鍵８をＺ方向プラス側に移動させる（図１１のステップＳ１０６）。また、第３動作では、力制御のＸ方向の目標力およびＹ方向の目標力は、外力補償の分を除くと、「０」に設定され、これにより、Ｘ方向およびＹ方向について倣い動作が行われる。なお、前記第２の力は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定される。
【０１０９】
これにより、鍵８の注目点Ｔは、鍵穴９１の第２位置６２、すなわち、鍵穴９１の最奥部に位置する。
【０１１０】
このように、第３の制御の力制御は、アームＡが鍵８、本実施形態では、注目点Ｔを第２位置６２に位置させるための力制御である。また、その力制御の第２目標力は、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、本実施形態では、第１目標力と第２目標力とは、異なっている。本実施形態では、第２目標力は、第１目標力よりも大きい。これにより、注目点Ｔの第１位置６１から第２位置６２への移動を高速で行うことができ、これによって、施錠作業を迅速に行うことができる。
【０１１１】
また、第１位置６１と第２位置６２との間のＺ方向の距離は、挿入動作開始位置６０と第１位置６１との間のＺ方向の距離よりも長い。これにより、距離が長い区間において、鍵８を高速で移動させることができ、これによって、施錠作業を迅速に行うことができる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、後述する第４の制御において、力制御のＺ方向の目標力を第３目標力に設定するが、これに限らず、鍵８の注目点Ｔが鍵穴９１の第２位置６２に位置する前に、力制御のＺ方向の目標力を第３目標力に設定するようにしてもよい。この場合、第３目標力を第２目標力よりも小さくすることが好ましく、これにより、鍵、錠前９の破損、損傷、変形等を抑制することができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、前記のように、挿入動作により、鍵８の先端部が鍵穴９１の最奥部の位置に位置する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、鍵８の先端部が鍵穴９１の最奥部の位置よりも手前に位置したときに、鍵８の基端部の幅広の部分が鍵穴９１の入口付近に当接する構成の場合、前記鍵８の基端部の幅広の部分が鍵穴９１の入口付近に当接したときの位置を第２位置としてもよい。
【０１１４】
次に、第４の制御を行い、その後、第５の制御を行う。
まず、第４の制御および第５の制御の概要を説明すると、制御部３６は、鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入した後、第４の制御および第５の制御において、鍵８を錠前９の鍵穴９１に挿入する方向（Ｚ方向プラス側）に、鍵８を錠前９に対して押し付ける押し付け動作を行いつつ、鍵８を錠前９に対して第１方向に回動させるようロボット２０の動作を制御する。また、前記押し付け動作では、力検出部２１からの出力に基づいて、前記挿入する方向に目標力が設定された力制御を行う。これにより、容易かつ円滑に鍵８を回動させることができる。以下、第４の制御および第５の制御について詳細に説明する。
【０１１５】
図９に示すように、第４の制御では、アームＡに対して力制御および位置制御を行って、鍵８を第１方向に所定角度、本実施形態では９０°回動させる第４動作を行う。
【０１１６】
この第４動作では、力制御のＺ方向の目標力として第３目標力（例えば、５Ｎ）を設定し、鍵８が第１方向に９０°回動した位置に位置することを終了条件として、前記第３目標力で鍵８をＺ方向プラス側に押し付けつつ、鍵８を第１方向（本実施形態では、Ｚ軸周りで反時計周り）に回動させる（図１１のステップＳ１０７）。
【０１１７】
なお、制御部３６は、位置制御、すなわち、鍵８の位置情報（回動角度等の情報）に基づいて、鍵８を錠前９に対して第１方向に回動（９０°回動）させる。これにより、鍵８を第１方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【０１１８】
前記第４動作により、鍵８は、第１方向に９０°回動するが、引き続き回動動作を継続する。また、鍵８をＺ方向プラス側に押し付けつつ、鍵８を第１方向に回動させることにより、容易かつ円滑に鍵８を回動させることができる。
【０１１９】
また、前記第３目標力は、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、本実施形態では、第２目標力と第３目標力とは、異なっている。本実施形態では、第３目標力は、第２目標力よりも小さい。これにより、容易かつ円滑に鍵８を回動させることができる。
【０１２０】
次に、第５の制御を行う。図１０に示すように、第４の制御では、アームＡに対して力制御および位置制御を行って、鍵８を第１方向に所定角度、本実施形態では９０°回動させる第５動作を行う。なお、この第５動作と前記第４動作とで、鍵８は、第１方向に１８０°回動することとなる。
【０１２１】
この第５動作では、鍵８が第１方向にさらに９０°回動した位置（合計で１８０°回動した位置）に位置することを終了条件として、前記第３目標力で鍵８をＺ方向プラス側に押し付けつつ、鍵８を第１方向に回動させる（図１１のステップＳ１０８）。これにより、鍵８は、第１方向に合計で１８０°回動する。
【０１２２】
なお、制御部３６は、位置制御、すなわち、鍵８の位置情報（回動角度等の情報）に基づいて、鍵８を錠前９に対して第１方向に回動（９０°回動）させる。これにより、鍵８を第１方向に回動させる動作を適確に行うことができる。
【０１２３】
次に、第６の制御を行う。第６の制御では、アームＡに対して力制御を行って、鍵８を鍵穴９１から抜き出す第６動作を行う。
【０１２４】
この第６動作では、力制御のＺ方向の目標力として第４目標力を設定し、挿入動作開始位置６０に到達したことを終了条件として、前記第４目標力で鍵８をＺ方向マイナス側に移動させる（図１１のステップＳ１０９）。なお、前記第４目標力は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定される。
【０１２５】
これにより、鍵８は、鍵穴９１から抜去され、鍵８の注目点Ｔは、挿入動作開始位置６０に移動する。
【０１２６】
次に、鍵８を移動させ、鍵８の収納部に戻し、施錠作業を終了する。
続いて、開錠作業を行う。開錠作業については、その詳細な説明は省略するが、前記第１方向を第２方向に変更することで、前記と同様にして行うことができる。
【０１２７】
なお、施錠作業において鍵８を鍵穴９１から抜き出した後、アームＡが鍵８を把持したままで所定時間待機し、または、直ぐに、鍵８を鍵穴９１に挿入して開錠してもよい。
【０１２８】
また、本実施形態では、施錠作業を先に行い、開錠作業を後に行うが、これに限らず、開錠作業を先に行い、施錠作業を後に行ってもよい。
【０１２９】
また、前述したように、錠前９を施錠した後、鍵８を鍵穴９１から抜き出さずに、錠前９を開錠してもよい。すなわち、錠前９の施錠と開錠とを鍵８を鍵穴９１から抜去せずに連続して行ってもよい。
【０１３０】
この場合は、前述したように、アームＡにより、鍵８を把持して移動し、施錠されていない状態の錠前９の鍵穴９１に鍵８を挿入し、鍵８を錠前９に対して第１方向に回動させて錠前９を施錠し、一旦、鍵８を放し、鍵８を鍵穴９１に挿入した状態とし、再度、鍵８を把持し、鍵８を錠前９に対して第２方向に回動させて錠前９を開錠し、鍵８を鍵穴９１から抜き出す。
【０１３１】
この作業では、鍵８を放した後で、かつ、再度、鍵８を把持する前に、力検出部２１をリセットし、重力補償や外力補償等の重力に関する補償の制御を開始する。これにより、開錠作業を迅速かつ適確に行うことができる。
【０１３２】
また、前記作業では、鍵８を放し、再度、鍵８を把持した後、鍵８をＺ方向プラス側に移動させ、鍵８をＺ方向プラス側に押し付けつつ、鍵８を第２方向に回動させて錠前９を開錠する。前記再度、鍵８を把持した後、鍵８をＺ方向プラス側に移動させる理由は、一旦、鍵８を放した後、錠前９の内部のバネにより、鍵８がＺ方向マイナス側に移動している場合があるためである。
【０１３３】
また、前記作業では、再度、鍵８を把持した後で、鍵８をＺ方向プラス側に移動させる前に、Ｘ方向およびＹ方向について、力制御が行われ、その力制御のＸ方向の目標力およびＹ方向の目標力は、外力補償の分を除くと、「０」に設定され、これにより、Ｘ方向およびＹ方向について倣い動作が行われる。
なお、この他は、前記施錠作業および開錠作業と同様である。
【０１３４】
＜ロボット制御装置の作業の履歴の記憶等の説明＞
ロボット制御装置３０は、作業において、鍵８の鍵穴９１への挿入が成功した挿入位置と、その成功した回数とを関連付けて記憶部３２に記憶する。
【０１３５】
そして、ロボット制御装置３０のロボット制御部４５は、前記鍵８の鍵穴９１への挿入が成功した挿入位置および前記成功した回数に基づいて、アームＡに対して制御を行う。すなわち、作業では、鍵８の鍵穴９１への挿入が成功した回数が最も多い挿入位置に対して、鍵８を挿入する。また、ロボット制御部４５は、鍵８を前記挿入が成功した回数が最も多い挿入位置に移動させる際は、アームＡに対して位置制御を行う。これにより、鍵８を移動させた位置において鍵８の挿入が成功することが期待され、これによって、作業を迅速に行うことができる。
【０１３６】
以上説明したように、ロボットシステム１によれば、錠前９を施錠、開錠する作業を迅速かつ適確に行うことができる。
【０１３７】
以上、本発明のロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステムを、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。
【０１３８】
また、前記実施形態では、第１対象物は、鍵であり、第２対象物は、錠前であるが、本発明では、これに限定されない。第１対象物および第２対象物は、第１対象物を第２対象物に挿入可能であり、第１対象物を第２対象物に挿入した状態で、第１対象物を第２対象物に対して第１方向に回動可能なものであればよい。
【０１３９】
この他の第１対象物と第２対象物の組み合わせとしては、例えば、雄コネクターと雌コネクター、プラグとコンセント、電球とソケット、クラッチとそのクラッチを取り付ける取付部材等が挙げられる。
【０１４０】
また、前記実施形態では、作業において、ロボットが第１対象物を把持し、第１対象物を移動、回動させるように構成されているが、これに限定されず、例えば、ロボットが第２対象物を把持し、第２対象物を移動、回動させるように構成されていてもよい。
【０１４１】
また、例えば、ロボットとして双腕ロボット（３本以上のアームを備える複腕ロボットでも可能）を採用し、作業において、ロボットが一方のアームで第１対象物を把持し、他方のアームで第２対象物を把持するように構成されていてもよい。この場合、第１対象物のみを移動、回動させるように構成されていてもよく、また、第２対象物のみを移動、回動させるように構成されていてもよく、また、第１対象物および第２対象物を移動、回動させるように構成されていてもよい。
【０１４２】
すなわち、作業において、ロボットが第１対象物と第２対象物とを相対的に移動、回動させるように構成されていればよい。
【０１４３】
また、本明細書において、「挿入」とは、嵌合（嵌入）、螺合（螺入）、接合および連結等を含む広い概念で用いられる。したがって、挿入部の構成によっては、「挿入」を「接合」や「連結」等と読み換えることができる。
【０１４４】
また、前述した各装置（例えば、ロボット制御装置３０）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating  System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Compact  Disk）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１４５】
また、前記プログラムは、そのプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【０１４６】
また、前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前記プログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
１…ロボットシステム、８…鍵、９…錠前、９１…鍵穴、２０…ロボット、２１…力検出部、３０…ロボット制御装置、３１…ＣＰＵ、３２…記憶部、３３…入力受付部、３４…通信部、３５…表示部、３６…制御部、４０…力検出情報取得部、４１…位置設定部、４２…目標力設定部、４３…座標系設定部、４４…表示制御部、４５…ロボット制御部、６０…挿入動作開始位置、６１…第１位置、６２…第２位置、Ａ…アーム、Ｂ…支持台、Ｂｕｓ…バス、Ｅ…エンドエフェクター、Ｆ１…指、Ｆ２…指、ＬＣ…ローカル座標系、Ｍ…マニピュレーター、ＲＣ…ロボット座標系、Ｓ１０１〜Ｓ１０９…ステップ、Ｔ…注目点、ＴＣＰ…ツールセンターポイント
【図１】
2018051735.tif 000003
【図２】
2018051735.tif 000004
【図３】
2018051735.tif 000005
【図４】
2018051735.tif 000006
【図５】
2018051735.tif 000007
【図６】
2018051735.tif 000008
【図７】
2018051735.tif 000009
【図８】
2018051735.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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