(57)【要約】【課題】安全性を高めつつ生産性を維持した、作業効率の高いロボットシステムを提供する。【解決手段】ロボットシステム（１）は、アーム（１２）の動作を制御するアーム動作制御部（２２）と、前記アームの動作方向領域での移動体の有無を検知する移動体検知部（２１）と、を備えており、前記アーム動作制御部は、前記移動体検知部が前記移動体を検知した場合の前記アームの動作速度を、前記移動体を検知しなかった場合の前記アームの動作速度と互いに異ならせて動作させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームの動作を制御するアーム動作制御部と、
前記アームの動作方向に応じて設定される動作方向領域での移動体の有無を検知する移動体検知部と、を備えており、
前記アーム動作制御部は、前記移動体検知部が前記移動体を検知した場合の前記アームの動作速度を、前記移動体を検知しなかった場合の前記アームの動作速度と互いに異ならせて動作させる
ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記動作方向領域は、前記アームの動作を規定するプログラムに記載された少なくとも１つ以上のアームの目標位置を含むように設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記動作方向領域は、前記アームの動作を規定するプログラムに記載された少なくとも１つ以上のアームの目標位置を、前記アームの動作を実行しているプログラムの現在のステップから先読みして設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
警告を外部に発信する警告発信部をさらに備えており、
前記移動体検知部が前記移動体を検出した場合、前記警告発信部は前記警告を発信することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記移動体検知部が前記移動体を検出した場合、前記アーム動作制御部は、前記アームの動作を停止、または低速動作させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記アーム動作制御部は、前記アームの動作を停止、または低速動作させた後に前記移動体検知部が当該アームの動作方向に前記移動体を検知しなくなった場合、前記動作方向へ前記アームの動作を再開、または通常速度で動作させる
ことを特徴とする請求項５に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記アームの動作範囲を検出するアーム動作範囲検出部をさらに備えており、
前記移動体検知部が、前記動作方向領域でかつ前記アームの動作範囲での前記移動体の有無を検知する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記アームの動作範囲の外側に設定された移動体位置範囲における前記移動体の有無を監視する移動体位置範囲監視部をさらに備えており、
前記アーム動作制御部は、前記移動体位置範囲監視部が、前記移動体を検知しないとき、前記アームの動作速度を、前記移動体位置範囲監視部が前記移動体を検知しているときの前記アームの動作速度と互いに異ならせて動作させる
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記移動体検知部は、カメラが撮像した撮像画像に基づいて前記アームの動作方向に応じて設定される動作方向領域での移動体の有無を検知する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラムによって動作するロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業を行うように動作可能なアームを備えたロボットシステムが従来技術として知られている。このようなロボットシステムに対して、作業中にアームが他の作業者と衝突しないようにするための技術についても知られている。例えば、特許文献１には、ロボットの動作速度に応じて当該ロボットの周囲に設定された所定の範囲の領域に対して、当該領域内に移動体が存在することを検知すると異常判定を行い、当該異常判定に応じた処理（ロボットの動作停止、警報の発信、および作業用アームの動作速度の低減）を行うロボットシステムが開示されている。特許文献２には、通常は第１の閾値以下のスピードで動作し、ロボットの周囲の設定された検出域内に定義された危険域に人の胴体または頭部を検出すると、第２の閾値以下のスピードで動作するロボットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７６９３２号公報（２０１４年９月２５日公開）
【特許文献２】特表２０１５−５２６３０９号公報（２０１５年９月１０日公表）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来技術は、いずれもロボットの周囲に設定した領域内に移動体を検出したとき、アームの動作を通常と異ならせることによって当該移動体とアームとの衝突を抑制している。しかしながら、これらの従来技術は、実際には衝突が発生しない領域まで判定の対象とするおそれがあるため、作業効率の低下を招くという問題があった。
【０００５】
本発明の一態様は、安全性を高めつつ生産性を維持した、作業効率の高いロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るロボットシステムは、アームの動作を制御するアーム動作制御部と、前記アームの動作方向に応じて設定される動作方向領域での移動体の有無を検知する移動体検知部と、を備えており、前記アーム動作制御部は、前記移動体検知部が前記移動体を検知した場合の前記アームの動作速度を、前記移動体を検知しなかった場合の前記アームの動作速度と互いに異ならせて動作させる構成である。
【０００７】
本発明の一態様に係るロボットシステムにおいて、前記動作方向領域は、前記アームの動作を規定するプログラムに記載された少なくとも１つ以上のアームの目標位置を含むように設定されている構成としてもよい。
【０００８】
本発明の一態様に係るロボットシステムにおいて、前記動作方向領域は、前記アームの動作を規定するプログラムに記載された少なくとも１つ以上のアームの目標位置を、前記アームの動作を実行しているプログラムの現在のステップから先読みして設定されている構成としてもよい。
【０００９】
本発明の一態様に係るロボットシステムは、警告を外部に発信する警告発信部をさらに備えており、前記移動体検知部が前記移動体を検出した場合、前記警告発信部は前記警告を発信する構成としてもよい。
【００１０】
本発明の一態様に係るロボットシステムにおいて、前記移動体検知部が前記移動体を検出した場合、前記アーム動作制御部は、前記アームの動作を停止する構成としてもよい。
【００１１】
本発明の一態様に係るロボットシステムにおいて、前記アーム動作制御部は、前記アームの動作を停止した後に前記移動体検知部が当該アームの動作方向に前記移動体を検知しなくなった場合、前記動作方向へ前記アームの動作を再開する構成としてもよい。
【００１２】
本発明の一態様に係るロボットシステムは、前記アームの動作範囲を検出するアーム動作範囲検出部をさらに備えており、前記移動体検知部が、前記動作方向領域でかつ前記アームの動作範囲での前記移動体の有無を検知する構成としてもよい。
【００１３】
本発明の一態様に係るロボットシステムは、前記アームの動作範囲の外側に設定された移動体位置範囲における前記移動体の有無を監視する移動体位置範囲監視部をさらに備えており、前記アーム動作制御部は、前記移動体位置範囲監視部が、前記移動体を検知しないとき、前記アームの動作速度を、前記移動体位置範囲監視部が前記移動体を検知しているときの前記アームの動作速度と互いに異ならせて動作させる構成としてもよい。
【００１４】
本発明の一態様に係るロボットシステムにおいて、前記移動体検知部は、カメラが撮像した撮像画像に基づいて前記アームの動作方向に応じて設定される動作方向領域での移動体の有無を検知する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、安全性を高めつつ生産性を維持した、作業効率の高いロボットシステムを提供することができるという効果を奏するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るロボットシステムの要部構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るロボットシステムの概要を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るロボットシステムを上から見た俯瞰図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るロボットシステムを上から見た俯瞰図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るロボットシステムが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態２に係るロボットシステムが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態３に係るロボットシステムを上から見た俯瞰図であり、（ａ）は作業者が作業用アームの動作方向かつロボット動作範囲内に存在する場合を示し、（ｂ）は作業者が作業用アームの動作方向かつロボット動作範囲外に存在する場合を示す。
【図８】本発明の実施形態３に係るロボットシステムが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態４に係るロボットシステムを上から見た俯瞰図であり、（ａ）は作業者が作業用アームの動作方向かつロボット動作範囲内に存在する場合を示し、（ｂ）は作業者が作業用アームの動作方向かつロボット動作範囲外に存在する場合を示す。
【図１０】本発明の実施形態４に係るロボットシステムが実行する処理の一例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】
【００１７】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１〜５を用いて詳細に説明する。
【００１８】
（ロボットシステムの構成）
本実施形態に係るロボットシステム１の概要および構成について、図１および２を用いて説明する。図１は、ロボットシステム１の要部構成の一例を示すブロック図である。図２は、ロボットシステム１の概要を示す模式図である。
【００１９】
まず、ロボットシステム１の概要を、図２を用いて説明する。図示の例によれば、ロボットシステムは、台座から伸びた支持柱に固定されたカメラ１１を用いて作業者を含む移動体を撮像することができる。また、ロボットシステム１は、台座に支持されたアーム１２を動作させることによって作業を行うことができる。前記の処理は、ロボットシステム１が有する制御部２０によって制御される。
【００２０】
次に、ロボットシステム１の構成を、図１を用いて説明する。図示の例によれば、ロボットシステム１は、カメラ１１、アーム１２、制御部２０、および記憶部３０を備えており、制御部２０は、移動体検知部２１、およびアーム動作制御部２２を備えている。また、記憶部３０は、動作プログラム３１を備えている。なお、図１には前記の構成の他に、警告発信部２３、アーム動作範囲検出部２４、および移動体位置範囲監視部２５が示されているが、本実施形態ではこれらの部材は必須ではない。これらの部材の詳細については、後述する実施形態２〜４においてそれぞれ説明する。
【００２１】
ロボットシステム１は、動作プログラム３１にしたがって各部を動作させることができる。より具体的には、ロボットシステム１は、動作プログラム３１にしたがって、カメラ１１およびアーム１２を動作させることができる。
【００２２】
なお、図示はしないが、制御部２０は例えばコントローラなどの上位機器と通信接続されており、該コントローラからの指示に応じて動作プログラム３１における動作内容を変更する構成であってもよい。また、アーム１２の実際の動作状況やカメラ１１による撮像データなどをコントローラに送信してもよい。
【００２３】
ロボットシステム１は、アーム１２が動作する際、アーム１２の動作方向に応じて動作方向領域を設定し、当該動作方向領域について、カメラ１１を用いて撮像することができる。ここで、動作方向領域は、アーム１２が動作する方向に対して設定された領域であり、動作方向領域の中に移動体が存在すると、当該移動体がアーム１２と衝突する可能性があるとみなされる所定の領域である。換言すれば、動作方向領域は、アーム１２に対して、今からアーム１２が動作する方向（動作側）に設定された領域である。つまり動作方向領域は、アーム１２が動作するときに、制御部２０が設定するアーム１２の現在位置から目標位置まで動作する範囲を含む。逆に、今からアーム１２が動作する方向の反対側の領域は含まれない。さらに、制御部２０は、少なくとも１つ以上の目標位置を連続して設定してもよい。このとき、動作方向領域は、動作プログラム３１に記載された少なくとも１つ以上のアーム１２の目標位置を含むように設定されてもよい。このとき、制御部２０は、動作プログラム３１に記載された少なくとも１つ以上のアーム１２の目標位置を、当該アーム１２の動作を実行している動作プログラム３１の現在のステップから先読みして設定することが好適である。ロボットシステム１は、カメラ１１が撮像した撮像画像から、動作方向領域に作業者を含む移動体が存在するか否かを判定する。移動体が存在すると判定したとき、ロボットシステム１は、アーム１２の動作速度を、動作方向領域に移動体が存在しないと判定したときの動作速度と互いに異ならせて動作させることができる。
【００２４】
カメラ１１は、動作プログラム３１にしたがって動作することができる。カメラ１１は、動作プログラム３１を読み出した制御部２０からの指示にしたがってアーム１２の動作方向領域を撮像し、撮像画像を移動体検知部２１へ送信することができる。図示の例において、カメラ１１はロボットシステム１に含まれる構成としているが、アーム１２の動作方向領域を撮像した撮像画像を移動体検知部２１へ送信することができるのであれば、どのような構成であってもよい。例えば、ロボットシステム１は、外部のカメラが撮像した撮像画像を、通信によって取得する構成であってもよい。
【００２５】
アーム１２は、ロボットシステム１が作業に用いる部位である。アーム１２は、例えば、複数の関節部を備えるフレキシブルアームであってもよい。アーム１２は、アーム動作制御部２２の制御にしたがって動作することができる。
【００２６】
記憶部３０は、ロボットシステム１にて扱う各種データを保持することができる。図示の例において、記憶部３０は、動作プログラム３１を少なくとも備えている。
【００２７】
動作プログラム３１は、ロボットシステム１の動作に必要な処理が記述されたプログラムである。動作プログラム３１は制御部２０によって読み出され、制御部２０は記述内容にしたがって各部を動作させることができる。
【００２８】
制御部２０は、ロボットシステム１の各部を統括して制御する。制御部２０は、アーム１２の動作方向を決定することができる。アーム１２の動作方向を決定すると、制御部２０は、移動体検知部２１に対して、動作方向領域に作業者を含む移動体が存在するか否かを確認させることができる。制御部２０は、動作方向に向けてアーム１２を動作させるよう、アーム動作制御部２２へ指示することができる。なお、図１において、制御部２０はロボットシステム１の内部に含まれる構成であるが、カメラ１１およびアーム１２を動作させることが可能な構成であれば、図２のように筐体の外側に配置される構成であってもよい。
【００２９】
移動体検知部２１は、制御部２０の指示に応じて、動作方向領域での作業者を含む移動体の有無を検知することができる。移動体検知部２１は、検知した結果を、アーム動作制御部２２へ送信することができる。なお、移動体検知部２１は、移動体の有無を検知することが可能であれば、検知の対象はカメラ１１による撮像画像に限定される必要はない。例えば、所定の領域に対してレーザー光をスキャニングし、反射光の有無によって移動体の侵入を検知するレーザースキャナを用いて、当該レーザースキャナの検知結果をアーム動作制御部２２へ送信してもよい。
【００３０】
アーム動作制御部２２は、制御部２０からの指示に応じてアーム１２を動作させることができる。アーム動作制御部２２は、移動体検知部２１が移動体を検知したか否かに応じて、アーム１２の動作速度を異ならせることができる。より具体的には、アーム動作制御部２２は、移動体検知部２１が移動体を検知した場合のアーム１２の動作速度を、移動体を検知しなかった場合のアーム１２の動作速度と互いに異ならせて動作させることができる。
【００３１】
（ロボットシステムと移動体の位置関係）
本実施形態に係るロボットシステムにおける、ロボットシステム１と移動体との間の位置関係について、図３および４を用いて説明する。図３および４は、ロボットシステムを上から見た俯瞰図である。なお、図示の例において、移動体として作業者を記載しているが、これに限定される必要はない。
【００３２】
図３は、アーム１２の動作方向に設定された動作方向領域内に作業者が存在する場合を示す。カメラ１１が動作方向領域を撮像すると、撮像画像には作業者が含まれることになるため、移動体検知部２１は、当該作業者の存在を検知することができる。このとき、アーム１２を動作させると、当該アーム１２が作業者に衝突するおそれがある。そのため、アーム動作制御部２２は、例えばアーム１２を通常の動作速度よりも低速で動作させることにより、作業者が移動する時間的余裕を確保し、アーム１２が作業者に衝突した場合に被害者に与える衝撃を抑制することができる。
【００３３】
図４は、アーム１２の動作方向に設定された動作方向領域内に作業者が存在しない場合を示す。したがって、カメラが動作方向領域を撮像したとき、撮像画像には作業者が含まれない。このとき、アーム１２を動作させても、当該アーム１２が作業者に衝突することはない。そのため、アーム動作制御部２２は、例えばアーム１２を通常の動作速度で動作させることにより、作業効率を高めることができる。
【００３４】
（処理の流れ）
本実施形態に係るロボットシステム１が実行する処理の流れについて、図５を用いて説明する。図５は、ロボットシステム１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、アーム動作制御部２２がアーム１２の動作を決定し動作を開始すると、制御部２０は当該アーム１２の動作方向に動作方向領域を設定した後、移動体検知部２１を用いてアームの動作方向領域に移動体の有無を確認する（Ｓ１）。そして、制御部２０は、移動体検知部２１がアームの動作方向領域に移動体を検知したか否かを判定する（Ｓ２）。移動体を検知したと判定した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、アーム動作制御部２２は、アーム１２を低速で動作させる（Ｓ３）。Ｓ３の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。
【００３６】
一方、Ｓ２にて動作方向領域に移動体を検知しなかったと判定した場合（Ｓ２でＮＯ）、アーム動作制御部２２は、アーム１２を通常と同じように、高速で動作させる（Ｓ４）。Ｓ４の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。
【００３７】
前記の処理によって、ロボットシステム１は、アーム１２を動かす方向に例えば作業者などの移動体が存在するときは、移動体が存在しないときとは異なる動作速度で当該アームを動作させることができる。これにより、作業者が動作方向領域から移動する時間的余裕を与えると共に、動作方向領域に作業者がいないときは通常の速度でアームを動作させることが可能となる。したがって、安全性を高めつつ生産性を維持した、作業効率の高いロボットシステムを提供することができるという効果を奏する。
【００３８】
なお、前述の説明において、ロボットシステム１は１つのカメラ１１が撮像した撮像画像を用いて移動体を検知する構成であった。しかしながら、ロボットシステム１は、例えば複数のカメラのそれぞれが撮像した撮像画像を組み合わせて移動体を検知してもよい。このとき、制御部２０は、複数の撮像画像を用いて、動作方向領域に高さを設定してもよい。すなわち、制御部２０は、地面に対するアーム１２の高さに応じて動作方向領域を設定してもよい。
【００３９】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図１および６を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００４０】
（ロボットシステムの構成）
本実施形態に係るロボットシステム１の構成について、図１を用いて説明する。
【００４１】
ロボットシステム１の基本的な構成は前記実施形態１と同一であるが、一部構成が異なる。本実施形態において、ロボットシステム１は、警告発信部２３をさらに備えている。
【００４２】
ロボットシステム１は、動作方向領域の内側に作業者を含む移動体の存在を検知すると、警告発信部２３を用いて警告を発信することができる。また、ロボットシステム１は、移動体検知部２１がアーム１２の動作方向領域内に作業者を含む移動体を検知すると、当該アーム１２の動作を停止することができる。さらに、ロボットシステム１は、アーム１２の動作を停止した後に移動体検知部２１がアーム１２の動作方向領域内に作業者を含む移動体を検知しなくなった場合は、当初設定した動作方向へ、アーム１２の動作を再開することができる。
【００４３】
警告発信部２３は、移動体検知部２１が、アーム１２の動作方向領域内に作業者を含む移動体を検知すると、警告を外部に発信することができる。なお、警告は移動体が当該警告を検知することが可能なものであれば、どのようなものであってもよい。例えば音による警告であってもよいし、光や文字による警告であってもよい。
【００４４】
（処理の流れ）
本実施形態に係るロボットシステム１が実行する処理の流れについて、図６を用いて説明する。図６は、ロボットシステム１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４５】
Ｓ１およびＳ２の処理は、前記実施形態１と同一である。
【００４６】
Ｓ２にて、移動体を検知したと判定した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、アーム動作制御部２２はアーム１２の動作を停止し、警告発信部２３は警告を発信する（Ｓ１１）。その後、制御部２０は、アーム１２の動作方向領域に移動体を検知したか否かを判定する（Ｓ１２）。動作方向領域に移動体を検知しなくなったと判定した場合（Ｓ１２でＮＯ）、アーム動作制御部２２は、アーム１２の動作を再開させる。一方、Ｓ１２にて動作方向領域に移動体を検知したと判定した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、動作方向領域に移動体を検知しなくなるまで待機する。
【００４７】
一方、Ｓ２にて動作方向領域に移動体を検知しなかったと判定した場合（Ｓ２でＮＯ）、アーム動作制御部２２は、前記実施形態１と同様に、アーム１２を高速で動作させる（Ｓ４）。Ｓ４の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。
【００４８】
前記の処理によって、ロボットシステム１は、アーム１２を動かす方向に作業者を含む移動体が存在するときは、警告を外部に発信し、アーム１２の動作を停止する。これにより、作業者は、警告に基づいてアームの動作方向から移動することができる。さらに、ロボットシステム１は、作業者を含む移動体がアーム１２の動作方向から離れたことを検知すると、アーム１２の動作を再開する。これにより、安全性を高くし、さらに動作を継続することで作業効率を高めたロボットシステム１を提供することができるという効果を奏する。
【００４９】
なお、前記の処理において、アーム動作制御部２２は、アーム１２の動作方向領域に移動体を検知するとアーム１２の動作を停止する構成であった。しかしながら、アーム１２と移動体の衝突を抑制できるのであれば、どのような構成であってもよい。例えば、アーム動作制御部２２は、移動体検知部２１が移動体を検知してアーム１２の動作速度を異ならせて動作させた後、移動体検知部２１が移動体を検知しなくなると、アーム１２の動作速度を異ならせる前の速度に変更する構成であってもよい。また、警告発信部２３による警告の発信がなく、アーム１２の動作の制御のみを行う構成であってもよい。
【００５０】
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１、７、および８を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５１】
（ロボットシステムの構成）
本実施形態に係るロボットシステム１の構成について、図１を用いて説明する。
【００５２】
ロボットシステム１の基本的な構成は前記実施形態１と同一であるが、一部構成が異なる。本実施形態において、ロボットシステム１は、アーム動作範囲検出部２４をさらに備えている。
【００５３】
ロボットシステム１は、移動体検知部２１が、移動体が動作方向領域の内側、かつアーム動作範囲検出部２４が検出したアーム１２の動作範囲の内側に存在することを検知したときは、アーム１２の動作速度を通常と異ならせて動作させることができる。
【００５４】
アーム動作範囲検出部２４は、アーム１２が動作する動作範囲を検出することができる。動作範囲は、アーム１２が動くことができる最大の範囲であってもよいし、アーム動作制御部２２が設定したアーム１２の動作に応じた範囲であってもよい。
【００５５】
移動体検知部２１は、移動体が、動作方向領域の内側、かつアーム動作範囲検出部２４が検出したアーム１２の動作範囲の内側に存在するか否かを検知することができる。
【００５６】
（動作方向領域とアームの動作範囲の位置関係）
本実施形態について、移動体検知部２１が移動体の検知に用いる、動作方向領域とアーム１２の動作範囲との位置関係について、図７を用いて説明する。図７は、ロボットシステム１を上から見た俯瞰図であり、（ａ）は作業者がアーム１２の動作方向領域内かつアーム１２の動作範囲内に存在する場合を示し、（ｂ）は作業者がアーム１２の動作方向内かつアーム１２の動作範囲外に存在する場合を示す。
【００５７】
図７の（ａ）より、動作方向領域は、アーム１２の動作方向に沿った楕円状の領域として示されている。また、アーム１２の動作範囲は、ロボットシステム１の土台を原点とする扇形の領域として示されている。図に示すように、アーム１２の動作範囲は、動作方向領域と一部が重畳するように設定される。ロボットシステム１は、移動体検知部２１が動作方向領域とアーム１２の動作範囲とが重畳している領域内に作業者が存在することを検知したとき、アーム１２の動作によって当該アーム１２が作業者と衝突するおそれがあると判定する。このとき、アーム動作制御部２２は、アーム１２の動作速度を通常と異ならせることができる。
【００５８】
図７の（ｂ）は、作業者が、動作方向領域の範囲内であるが、アーム１２の動作範囲には含まれない位置に存在する場合と示す。このような位置に存在する作業者を移動体検知部２１が検知したとき、ロボットシステム１は、アーム１２の動作によって当該アーム１２が作業者と衝突するおそれはないと判定する。このとき、アーム動作制御部２２は、アーム１２を通常と同じように、高速で動作させることができる。
【００５９】
前記の構成によって、本実施形態に係るロボットシステム１は、アーム１２と作業者との衝突の有無について、より正確に判定することができる。
【００６０】
（処理の流れ）
本実施形態に係るロボットシステム１が実行する処理の流れについて、図８を用いて説明する。図８は、ロボットシステム１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６１】
Ｓ１の処理は、前記各実施形態と同一である。Ｓ１の後、制御部２０は、移動体検知部２１が動作方向領域かつアームの動作範囲内に移動体を検知したか否かを判定する（Ｓ２１）。移動体を検知したと判定した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、アーム動作制御部２２は、前記各実施形態と同様にＳ３の処理を行う。Ｓ３の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。
【００６２】
一方、Ｓ２１にて移動体を検知しなかったと判定した場合（Ｓ２１）、アーム動作制御部２２は、前記各実施形態と同様にＳ４の処理を行う。Ｓ４の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。
【００６３】
前記の構成によれば、ロボットシステム１は、アーム１２の動作方向かつ当該アーム１２の動作範囲に作業者を含む移動体が存在しているときは、当該アーム１２の動作速度を作業者が存在していないときと異ならせて動作させることができる。作業者がアーム１２の動作方向であるが動作範囲の外側に存在するときは、アーム１２を動作させても作業者が当該アームと衝突するおそれはないので、アーム１２を通常の動作速度で動作させることができる。したがって、アーム１２の動作範囲に応じてアーム１２の動作速度を異ならせることによって生産効率の低下を抑制した、より作業効率の高いロボットシステム１を提供することができるという効果を奏する。
【００６４】
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１、９〜１０を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６５】
（ロボットシステムの構成）
本実施形態に係るロボットシステム１の構成について、図１を用いて説明する。
【００６６】
ロボットシステム１の基本的な構成は前記実施形態３と同一であるが、一部構成が異なる。本実施形態において、ロボットシステム１は、移動体位置範囲監視部２５をさらに備えている。
【００６７】
ロボットシステム１は、アーム動作範囲検出部２４が検出したアーム１２の動作範囲の外側に設定された移動体位置範囲について、移動体位置範囲監視部２５を用いて当該移動体位置範囲の内側に、作業者を含む移動体が存在するか否かを判定できる。ロボットシステム１は、判定結果に応じて、アーム１２の動作速度を異ならせることができる。
【００６８】
移動体位置範囲監視部２５は、移動体位置範囲における、作業者を含む移動体の有無を監視することができる。移動体位置範囲は、アーム１２の動作範囲の外側であればどのような位置に設定されてもよいが、作業者が定常作業を行う位置を含むように設定することが好適である。移動体位置範囲監視部２５は、例えばカメラ１１を用いて移動体位置範囲を含む領域を撮像し、撮像画像が作業者を含む移動体を含むか否かを判定してもよい。
【００６９】
（移動体位置範囲と作業者の位置関係）
本実施形態について、移動体位置範囲監視部２５が移動体の有無を監視する、移動体位置範囲と作業者の位置関係について、図９を用いて説明する。図９は、ロボットシステム１を上から見た俯瞰図であり、（ａ）は作業者が移動体位置範囲の内側に存在する場合を示し、（ｂ）は作業者が移動体位置範囲の内側から外側へ移動した場合を示す。
【００７０】
図９の（ａ）は、移動体位置範囲がアーム１２の動作範囲の外側かつアーム１２が動作によって移動する先に設定されており、かつ、移動体である作業者が、移動体位置範囲の内側に存在している場合を示す。ロボットシステム１は、移動体位置範囲監視部２５が移動体位置範囲内に作業者が存在していることを検知すると、アーム１２の動作によって当該アーム１２が作業者と衝突するおそれはないと判定する。このとき、アーム動作制御部２２は、アーム１２を通常と同じように、高速で動作させることができる。
図９の（ｂ）は、移動体位置範囲がアーム１２の動作範囲の外側かつアーム１２が動作によって移動する先に設定されており、かつ、移動体である作業者が、移動体位置範囲の内側から外側へ移動した場合を示す。ロボットシステム１は、移動体位置範囲監視部２５が移動体位置範囲内に作業者が存在しなくなったことを検知すると、アーム１２の動作によって当該アーム１２が作業者と衝突するおそれがあると判定する。例えば、移動体位置範囲内に存在した作業者が、移動体位置範囲の外側へ移動し、さらにアーム１２の動作範囲内に移動すると、アーム１２が作業者と衝突するおそれがある。このとき、アーム動作制御部２２は、アーム１２の動作速度を通常と異ならせることができる。
【００７１】
前記の構成によって、本実施形態に係るロボットシステム１は、作業者が定常作業を行う位置に存在するときはアーム１２を高速で動作させ、作業者が非定常的な作業などによって定常作業を行う位置から離れたときはアーム１２を低速で動作させることができる。
【００７２】
（処理の流れ）
本実施形態に係るロボットシステム１が実行する処理の流れについて、図１０を用いて説明する。図１０は、ロボットシステム１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７３】
Ｓ１およびＳ２１の処理は、前記実施形態３と同一である。Ｓ２１にて、制御部２０が移動体を検知したと判定した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、アーム動作制御部２２は、前記各実施形態と同様にＳ３の処理を行う。Ｓ３の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。
【００７４】
一方、Ｓ２１にて移動体を検知しなかったと判定した場合（Ｓ２１）、移動体位置範囲監視部２５は、移動体位置範囲内に移動体を検知したか否かを判定する（Ｓ３１）。移動体位置範囲内に移動体を検知したと判定した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、アーム動作制御部２２は、前記各実施形態と同様にＳ４の処理を行う。Ｓ４の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。Ｓ３１にて、移動体位置範囲内に移動体を検知しなかったと判定した場合（Ｓ３１でＮＯ）、アーム動作制御部２２は、前記各実施形態と同様にＳ３の処理を行う。Ｓ３の後、アーム動作制御部２２は、アーム１２の次の動作が入力されるまで待機する。
【００７５】
前記の構成によれば、ロボットシステム１は、作業者を含む移動体が移動体位置範囲の内側にいないときは、アーム１２の動作速度を作業者が移動体位置範囲の内側にいるときと異ならせて動作させることができる。定常時に作業者が作業を行う移動体位置範囲から当該作業者がいなくなったとき、不意に作業者がアームの動作範囲に立ち入ってしまうおそれがある。そのため、作業者が移動体位置範囲にいないときはアーム１２を通常と異なる動作速度で動作させることができる。したがって、作業者が移動体位置範囲から出た、非定常の作業時においても作業者との衝突を未然に防ぎ、安全にアームを動作させることができる、より安全性の高いロボットシステム１を提供することができるという効果を奏する。
【００７６】
〔ソフトウェアによる実現例〕
ロボットシステム１の制御ブロック（特に移動体検知部２１およびアーム動作制御部２２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００７７】
後者の場合、ロボットシステム１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７８】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るロボットシステム（１）は、アーム（１２）の動作を制御するアーム動作制御部（２２）と、前記アームの動作方向に応じて設定される動作方向領域での移動体の有無を検知する移動体検知部（２１）と、を備えており、前記アーム動作制御部は、前記移動体検知部が前記移動体を検知した場合の前記アームの動作速度を、前記移動体を検知しなかった場合の前記アームの動作速度と互いに異ならせて動作させる構成である。
【００７９】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、アームを動かす方向に例えば作業者などの移動体が存在するときは、移動体が存在しないときとは異なる動作速度で当該アームを動作させることができる。これにより、作業者が動作方向領域から移動する時間的余裕を与えると共に、動作方向領域に作業者がいないときは通常の速度でアームを動作させることが可能となる。したがって、安全性を高めつつ生産性を維持した、作業効率の高いロボットシステムを提供することができるという効果を奏する。
【００８０】
本発明の態様２に係るロボットシステム（１）は、前記態様１において、前記動作方向領域は、前記アーム（１２）の動作を規定するプログラム（動作プログラム３１）に記載された少なくとも１つ以上のアームの目標位置を含むように設定されている構成としてもよい。
【００８１】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、アームの目標位置を含むように設定された動作方向領域に作業者などの移動体が存在するときは、移動体が存在しないときとは異なる動作速度で当該アームを動作させることができる。さらに、ロボットシステムは、少なくとも１つ以上の目標位置を含むように動作方向領域を設定することにより、動作方向領域をより広範囲に設定することができる。
【００８２】
本発明の態様３に係るロボットシステム（１）は、前記態様２において、前記動作方向領域は、前記アーム（１２）の動作を規定するプログラム（動作プログラム３１）に記載された少なくとも１つ以上のアームの目標位置を、前記アームの動作を実行しているプログラムの現在のステップから先読みして設定されている構成としてもよい。
【００８３】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、少なくとも１つ以上の目標位置が設定されたときは、アームが個々の目標位置に向かう動作の開始前に、当該目標位置を含む動作方向領域を設定することができる。これにより、プログラムの先読みをすることにより、現在のアームの位置からの今後の移動を適切に予想できるので、安全性を高めることができる。
【００８４】
本発明の態様４に係るロボットシステム（１）は、前記態様１から３のいずれかにおいて、警告を外部に発信する警告発信部（２３）をさらに備えており、前記移動体検知部（２１）が前記移動体を検出した場合、前記警告発信部は前記警告を発信する構成としてもよい。
【００８５】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、アームを動かす方向に作業者を含む移動体が存在するときは、警告を外部に発信する。これにより、作業者は、警告に基づいてアームの動作方向から移動することができる。したがって、作業者との衝突を未然に防止する、安全性の高いロボットシステムを提供することができるという効果を奏する。
【００８６】
本発明の態様５に係るロボットシステム（１）は、前記態様１から３のいずれかにおいて、前記移動体検知部（２１）が前記移動体を検出した場合、前記アーム動作制御部（２２）は、前記アーム（１２）の動作を停止、または低速動作させる構成としてもよい。
【００８７】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、アームを動かす方向に作業者を含む移動体が存在するときは、当該アームの動作を停止、または低速動作させる。これにより、作業者との衝突を未然に防止する、安全性の高いロボットシステムを提供することができるという効果を奏する。
【００８８】
本発明の態様６に係るロボットシステム（１）は、前記態様５において、前記アーム動作制御部（２２）は、前記アーム（１２）の動作を停止、または低速動作させた後に前記移動体検知部（２１）が当該アームの動作方向に前記移動体を検知しなくなった場合、前記動作方向へ前記アームの動作を再開、または通常速度で動作させる構成としてもよい。
【００８９】
前記の構成によれば、ロボットシステムは作業者を含む移動体がアームの動作方向から離れたことを検知すると、アームの動作を再開、または通常速度で動作させる。これにより、安全性を高くし、さらに動作を継続することで作業効率を高めたロボットシステムを提供することができるという効果を奏する。
【００９０】
本発明の態様７に係るロボットシステム（１）は、前記態様１から６のいずれかにおいて、前記アーム（１２）の動作範囲を検出するアーム動作範囲検出部（２４）をさらに備えており、前記移動体検知部（２１）が、前記動作方向領域でかつ前記アームの動作範囲での前記移動体の有無を検知する構成としてもよい。
【００９１】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、アームの動作方向かつ当該アームの動作範囲に作業者を含む移動体が存在しているときは、当該アームの動作速度を作業者が存在していないときと異ならせて動作させることができる。作業者がアームの動作方向であるが動作範囲の外側に存在するときは、アームを動作させても作業者が当該アームと衝突するおそれはないので、アームを通常の動作速度で動作させることができる。したがって、アームの動作範囲に応じてアームの動作速度を異ならせることによって生産効率の低下を抑制した、より作業効率の高いロボットシステムを提供することができるという効果を奏する。
【００９２】
本発明の態様８に係るロボットシステム（１）は、前記態様１から７のいずれかにおいて、前記アーム（１２）の動作範囲の外側に設定された移動体位置範囲における前記移動体の有無を監視する移動体位置範囲監視部（２５）をさらに備えており、前記アーム動作制御部（２２）は、前記移動体位置範囲監視部が、前記移動体を検知しないとき、前記アームの動作速度を、前記移動体位置範囲監視部が前記移動体を検知しているときの前記アームの動作速度と互いに異ならせて動作させる構成としてもよい。
【００９３】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、作業者を含む移動体が移動体位置範囲の内側にいないときは、当該アームの動作速度を作業者が移動体位置範囲の内側にいるときと異ならせて動作させることができる。定常時に作業者が作業を行う移動体位置範囲から当該作業者がいなくなったとき、不意に作業者がアームの動作範囲に立ち入ってしまうおそれがある。そのため、作業者が移動体位置範囲にいないときはアームを通常と異なる動作速度で動作させることができる。したがって、作業者が移動体位置範囲から出た、非定常の作業時においても作業者との衝突を未然に防ぎ、安全にアームを動作させることができる、より安全性の高いロボットシステムを提供することができるという効果を奏する。
【００９４】
本発明の態様９に係るロボットシステム（１）は、前記態様１から８のいずれかにおいて、前記移動体検知部（２１）は、カメラ（１１）が撮像した撮像画像に基づいて前記アーム（１２）の動作方向に応じて設定される動作方向領域での移動体の有無を検知する構成としてもよい。
【００９５】
前記の構成によれば、ロボットシステムは、カメラの撮像画像を用いてアームを動かす方向に対して作業者などの移動体の有無を検知することができる。これにより、アームを動かす方向に移動体が存在するときは、移動体が存在しないときとは異なる動作速度で当該アームを動作させることができる。
【００９６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９７】
１  ロボットシステム
１１  カメラ
１２  アーム
２０  制御部
２１  移動体検知部
２２  アーム動作制御部
２３  警告発信部
２４  アーム動作範囲検出部
２５  移動体位置範囲監視部
３０  記憶部
３１  動作プログラム
【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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