(57)【要約】【課題】いかなるタイミングで停止した場合でも、原点への復帰できるロボット制御方法を提供する。【解決手段】教示データに基づく実行プログラムにより原点Ｏから移動しながら動作を行うロボット３３３であって、当該ロボット３３３が異常停止した時に、実行プログラムおよび教示データを用いて原点Ｏから異常停止した停止位置への動作経路Ｈを算出し、動作経路Ｈを逆行する逆行経路Ｅを用いて原点Ｏへ復帰するロボット制御方法において、ロボット３３３に作用する負荷情報から、干渉物５００への干渉を検知し、各負荷情報に基づいて干渉物５００から離脱する離脱位置を算出し、離脱位置から原点Ｏへの復帰経路を逆行経路Ｅを用いて算出する。【選択図】図１
2018144171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
教示データに基づく実行プログラムにより原点から移動しながら動作を行うロボットであって、当該ロボットが異常停止した時に、前記実行プログラムおよび前記教示データを用いて原点から前記異常停止した停止位置への動作経路を算出し、前記動作経路を逆行する逆行経路を用いて原点へ復帰するロボット制御方法において、
前記ロボットに作用する負荷情報から、干渉物への干渉を検知し、前記負荷情報に基づいて前記干渉物から離脱する離脱位置を算出し、前記離脱位置から原点への復帰経路を前記逆行経路を用いて算出するロボット制御方法。
【請求項２】
前記復帰経路の算出は、前記離脱位置にて前記ロボットを前記停止位置における停止姿勢に戻した状態にて行う請求項１に記載のロボット制御方法。
【請求項３】
前記復帰経路の算出は、前記離脱位置からあらかじめ設定されている回避位置への経路を算出し、前記回避位置から原点に復帰するように行う請求項１または請求項２に記載のロボット制御方法。
【請求項４】
前記ロボットは、作業を行う作業部と、前記作業部に作用する第一負荷情報を検出する力覚センサと、前記作業部の位置を移動させる移動部と、前記移動部の移動軸に作用する第二負荷情報を検出する検出部とを備え、
前記負荷情報は、前記作業部に作用する前記第一負荷情報、および、前記移動部の前記移動軸に作用する前記第二負荷情報に基づく請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロボット制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原点への復帰を可能とするロボット制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の生産現場における生産形態は、多品種少量生産から、生産機種および生産量の変化に対応可能である変種変量生産へと移行している。このような生産形態の変遷に応じて、汎用性の高い設備が求められており、そのような設備の構成要素としてロボットが多用されている。ここで言うロボットとは、予め教示された動作を再現することで動作するティーチングプレイバック式のロボットのことを指す。当該ロボットは、教示された動作を繰り返すことで生産活動を行っている。
【０００３】
このようなロボットを含む設備が異常停止し原点復帰を行う場合、ロボットが停止する位置や状態を予め把握することは不可能であるため、作業者によりマニュアル制御（手動）でロボットを操作し、周辺の機器や構造物（すなわちロボットと干渉するもの全てにおいて以下、”干渉物”と称す）と干渉しない安全位置まで動作させてから原点復帰を行うか、想定される停止状況を全て場合分けし、どのような状況にも対応できるように原点復帰動作を教示しておく必要がある。
【０００４】
しかし、手動によるロボットの操作は作業者の熟練を要する上、複雑な形状および配置の干渉物が近接している場合、それら干渉物との干渉を回避したロボットの操作は煩雑を極める。また、設備立ち上げ時の原点復帰動作の作成および教示にも同様のことが言える。これに対し、例えば特許文献１では、ロボットの原点復帰動作の自動化として、ロボットの異常停止時に、予め教示されたロボットの正常動作を逆向することで干渉物と干渉せずに原点復帰を行うロボットの制御方法が示されている。これにより、自動での原点復帰動作が可能になる。
【０００５】
また、例えば特許文献２では、ロボットが干渉物と干渉した際の軌道修正方法として、ロボットと干渉物との位置情報およびロボットに作用する力の情報から運動方程式を解くことにより、ロボットの軌道を修正するロボットの制御方法が記載されており、原点復帰動作時に前記制御を実施し、自動での原点復帰が可能になる。
【０００６】
また、例えば特許文献３では、ロボットの原点復帰動作時の干渉物との干渉回避方法として、ロボットの現在位置から目標位置（原点）への軌道を計算し、予め干渉物の位置が設定された干渉物データと照合することで干渉判定を行い、干渉すると判定された場合には予め設定された分だけ現在位置データを変更し、軌道の再計算、干渉判定を行うという流れを繰り返すことで、干渉物と干渉しない軌道を求め原点復帰を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−１２３５０４号公報
【特許文献２】特開平４−１３５１８９号公報
【特許文献３】特開平１０−９７３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の例えば特許文献１では、ロボットの異常停止時に正常動作を逆行することで自動原点復帰が可能であるとされているが、ロボットが異常停止した際のハンド部の状態（製品や部品の把持状況を含む）は不明であるため、作業者によるロボットの状態の確認なしに正常動作を逆行するだけでは、原点に至るまでに干渉物との干渉が生じた場合、原点復帰動作が停止する恐れがある。また、ロボットが異常停止した際のロボット以外の周辺機器の状態も不明であるため、単純に正常動作を逆行可能とは限らないという問題点があった。
【０００９】
また、例えば特許文献２では、干渉物の位置を計測することで干渉時にロボットの軌道修正が可能であるとされており、例えば特許文献３では、干渉物の位置を予め設定しておくことで干渉物と干渉しないロボットの軌道を計算できるとされているが、ロボットが干渉する位置は実際に干渉するまでは不明であることが一般的であり、干渉物の位置を計測、あるいは事前に設定する必要がある方法では、予期せぬ干渉物との干渉には対応できないという問題点があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、ロボットがいかなるタイミングで停止した場合でも、原点への復帰を可能とするロボット制御方法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】
【００１１】
この発明のロボット制御方法は、
教示データに基づく実行プログラムにより原点から移動しながら動作を行うロボットであって、当該ロボットが異常停止した時に、前記実行プログラムおよび前記教示データを用いて原点から前記異常停止した停止位置への動作経路を算出し、前記動作経路を逆行する逆行経路を用いて原点へ復帰するロボット制御方法において、
前記ロボットに作用する負荷情報から、干渉物への干渉を検知し、前記負荷情報に基づいて前記干渉物から離脱する離脱位置を算出し、前記離脱位置から原点への復帰経路を前記逆行経路を用いて算出するものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のロボット制御方法によれば、
いかなるタイミングで停止した場合でも、原点への復帰できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１によるロボットおよび設備の構成を示す図である。
【図２】図１に示したロボットの動作経路を示す図である。
【図３】図２に示したロボットの動作経路における干渉例を示す図である。
【図４】図１に示したロボットの干渉例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるロボット制御方法における復帰経路の再計算方法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２によるロボットおよび設備の構成を示す図である。
【図７】図６に示したロボットの動作経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１におけるロボットおよびロボットが用いられる設備の構成を示した図である。図２は図１に示したロボットの動作経路を説明するための図である。図３は図２に示したロボットの動作経路において干渉物に干渉する例を説明するための図である。図４は図１に示したロボットが干渉物に干渉した例を説明するための図である。図５は本発明の実施の形態１のロボット制御方法における復帰経路の計算方法を説明するための図である。
【００１５】
図１において、ロボット３３３は設備１１１に用いられる。設備１１１は、製品１に部品２を挿入するものである。設備１１１は、搬送部１００と供給部２００とを備える。搬送部１００は、設備１１１に矢印Ａの方向から投入された製品１を矢印Ｂの方向にローラを回転させることにより規定の位置に位置決めし、さらに、所定の処理後に製品１を排出する。供給部２００は、設備１１１に矢印Ｃの方向から部品２を順次供給する。干渉物５００が搬送部１００と供給部２００との間の位置に存在する例を示す。尚、干渉物５００は様々な位置および形状が考えられるため、本実施の形態１においては様々なものを全て干渉物５００として説明する。
【００１６】
ロボット３３３は、ハンド部３０３と、力覚センサ３０２と、アーム部３００と、制御部４００とから構成される。ハンド部３０３は、作業を行う作業部である。力覚センサ３０２はハンド部３０３に作用する負荷情報としての第一負荷情報を検出する。アーム部３００は、ハンド部３０３の位置を移動する移動部である。制御部４００は、教示データに基づく実行プログラムによりハンド部３０３およびアーム部３００の原点からの移動動作を制御する。制御部４００はアーム部３００の移動軸に作用する負荷情報としての第二負荷情報を検出する検出部４０１を備える。また、制御部４００は、ハンド部３０３の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報に基づいた制御を行う。
【００１７】
力覚センサ３０２は、例えば、アーム部３００の制御部４００と相反する側（先端）、すなわちハンド部３０３側に取り付けられた直交３軸および直交３軸まわりのモーメントを検知可能な６軸の力覚センサにてなる。また、アーム部３００は、ロボット３３３の固定面３側から、第一アーム部３１１、第二アーム部３１２、第三アーム部３１３、第四アーム部３１４、第五アーム部３１５、第六アーム部３１６が順番に接続された垂直多関節にて構成される。制御部４００の検出部４０１は各アーム部３１１〜３１６に対してそれぞれ作用する各第二負荷情報をそれぞれ検出する。尚、以下の説明においては各アーム部３１１〜３１６の各第二負荷情報は、アーム部３００の第二負荷情報としてまとめて説明する場合もある。
【００１８】
第一アーム部３１１は、ロボット３３３の固定面３に対して垂直、ここではＺ軸まわりの回転軸を有する。第二アーム部３１２は、第一アーム部３１１の回転軸に対して垂直な回転軸を有する。第三アーム部３１３は、第二アーム部３１２の回転軸に対して平行な回転軸を有する。第四アーム部３１４は、第三アーム部３１３の回転軸に対して垂直な回転軸を有する。第五アーム部３１５は、第四アーム部３１４の回転軸に対して垂直な回転軸を有する。第六アーム部３１６は、第五アーム部３１５の回転軸に対して垂直な回転軸を有する。
【００１９】
次に上記のように構成された実施の形態１のロボット３３３の正常時の動作を、図２を交えて説明する。図２において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交する各軸の方向を示している。また、他の図においてもこれら各軸の示す方向は同一の方向を示す。図２はハンド部３０３の動作経路Ｈを示す。動作経路Ｈには、原点Ｏと、中継点１０と、第一退避点２０、第一作業点２１、第二退避点３０、第二作業点３１、３２、３３、３４・・・が存在する。
【００２０】
原点Ｏは、ロボット３３３が動作を行う最初の位置である。中継点１０は、第一作業点２１に到達するための中継位置である。第一作業点２１は、供給部２００から供給される先頭の部品２の位置である。第一退避点２０は、ハンド部３０３が第一作業点２１にある部品２と干渉しない距離だけ、第一作業点２１から鉛直上方（Ｚ軸の＋側）に離れた位置である。第二作業点３１、３２・・・は、製品１に部品２を挿入するための挿入位置である。
【００２１】
第二退避点３０は、ハンド部３０３およびハンド部３０３に把持された部品２が、搬送部１００に固定された製品１と干渉しない距離だけ各第二作業点３１、３２・・・から上方（Ｚ軸の＋側）に離れた位置である。ロボット３３３の制御部４００には、原点Ｏ→中継点１０→第一退避点２０→第一作業点２１→第一退避点２０→第二退避点３０→第二作業点３１→第二退避点３０→第一退避点２０→第一作業点２１→第一退避点２０→第二退避点３０→第二作業点３２・・・→第二退避点３０→中継点１０→原点Ｏとなる矢印方向に移動しながら行う動作経路Ｈがロボット３３３が動作するための教示データとしてティーチングされている。そしてロボット３３３は、製品１毎に、原点Ｏから各作業点２１、３１〜３４・・・までの上記示した動作を繰り返し移動しながら作業を行う。
【００２２】
そして、設備１１１に搬送部１００にて製品１および供給部２００にて部品２が投入されると、ロボット３３３は予めティーチングされた動作経路Ｈに基づいて動作を再現する。まず、ハンド部３０３が原点Ｏにある状態、すなわち初期状態から制御部４００は教示データに基づいて実行プログラムの動作を開始する。そして、原点Ｏから中継点１０を経由して第一退避点２０へ移動し、第一作業点２１まで下降してハンド部３０３が部品２を把持する。
【００２３】
次に、ハンド部３０３が部品２を把持すると、第一退避点２０へと上昇した後、製品１上部の第二退避点３０へ移動する。次に、製品１の部品挿入位置の１つである第二作業点３１へ下降して部品２を製品１へ挿入し、ハンド部３０３は把持を解除する。次に、再び第二退避点３０へ上昇する。そして、製品１に対して必要数の部品２を挿入していない場合には、ロボット３３３は第一退避点２０へと戻り、上記動作を繰り返す。また、製品１に対して必要数の部品２が挿入された場合（この時点における製品１が完成した場合）には、ロボット３３３は中継点１０を経由して原点Ｏへと戻る。
【００２４】
そして、必要数の部品２が挿入された製品１は搬送部１００により設備１１１外へ排出され、次の製品１が投入される。そして、ロボット３３３は上記原点Ｏから一連の動作を繰り返して、製品１の製造が連続して行われる。尚、部品２は供給部２００により順次供給される。
【００２５】
次に、実施の形態１のロボット３３３に異常停止が発生した場合について、図３を交えて説明する。本発明における原点Ｏへ復帰するためのロボット制御方法は、予めティーチングされた動作経路Ｈを逆行する逆行経路Ｅを辿ることで原点Ｏに復帰させることを参考とする。さらに、原点Ｏへの復帰動作中にロボット３３３のハンド部３０３の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報を監視することで原点Ｏへの復帰動作の中断を防ぎ、原点Ｏへの復帰動作を完遂するものである。
【００２６】
具体的には、図３の干渉物５００は、中継点１０と第一退避点２０との間にハンド部３０３が部品２を把持した状態で通過できる間隔で配置されている状況を示す。よってこの状況では、通常ならば作業に支障が生じることはない。ここでは、部品２の第二作業点３１で挿入異常が発生した場合の動作を説明する。第二作業点３１にて挿入異常が発生したと判断した時点で、制御部４００はハンド部３０３の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報を監視しながら正常の動作経路Ｈを逆行する逆行経路Ｅが算出される。
【００２７】
逆行経路Ｅは、第二退避点３０まで上昇した後、第一退避点２０まで移動し、中継点１０へと向かうものである。この際、正常な動作経路Ｈを完全に逆行する場合であれば、第一退避点２０から第一作業点２１まで降下した後再び第一退避点２０に戻る必要がある。しかし、予め教示された正常な動作経路Ｈに同一点が複数含まれる場合（同じ点を複数回経由する場合）には、複数回経由される点まで逆行したら、最初に複数回経由される点に移動した動作まで逆行をスキップすることが考えられる。
【００２８】
この逆行経路Ｅに基づいて逆行が行われ、第一退避点２０から中継点１０へ向かう。しかし、挿入異常を起こした際に、部品２の形状が大きく変形していたり、ハンド部３０３による把持姿勢が変化していたり、製品１に部品２が噛み込み部品２と一緒に製品１を持ち上げられたりする可能性がある。その場合、干渉物５００の間隔は部品２を把持した状態のハンド部３０３が通常は通過できる程度であるものの、予め想定しない状態にあるハンド部３０３や部品２、製品１が干渉物５００と衝突し、互いが損傷する可能性がある。
【００２９】
そこで本実施の形態１においては、制御部４００がハンド部３０３の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報を監視し、当該第一負荷情報または第二負荷情報のいずれか、あるいはその両方が規定の閾値を超えた場合には、干渉物５００にロボット３３３が干渉したとして検知する。そして、制御部４００は逆行経路Ｅを動作中のロボット３３３を停止する。制御部４００はこの干渉物５００の検知を判断するための第一負荷情報および第二負荷情報の閾値と、原点への復帰動作時の動作速度とを、ハンド部３０３や製品１、部品２、干渉物５００に含まれる周辺機器、周辺構造物が塑性変形を起こさない程度に小さく設定しておく。このことで、設備１１１の破損を回避することができる。
【００３０】
続いて、制御部４００は干渉物５００を検知し、逆行経路Ｅを辿る動作を中断したロボット３３３の、干渉物５００からの離脱動作を開始する。離脱動作は力覚センサ３０２の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報に基づき、各負荷を打ち消す方向（負荷から逃げる方向）にロボット３３３を動作させる。
【００３１】
力覚センサ３０２の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報の両方の情報が得られている場合はハンド部３０３が干渉しているので、力覚センサ３０２の第二負荷情報を打ち消すように動作させ干渉状態から離脱すればよい。また、力覚センサ３０２からの第一負荷情報は検知されず、アーム部３００の第二負荷情報のみが検出されている場合、ハンド部３０３は干渉しておらずアーム部３００が干渉しているため、アーム部３００の第一負荷情報を打ち消す方向に動作させ干渉状態から離脱すればよい。
【００３２】
この負荷を打ち消して干渉状態から離脱する動作について、図４を用いて具体例を示す。図４は、ロボット３３３のハンド部３０３が矢印Ｄ（Ｘ軸＋側）の方向から干渉物５００に衝突した様子を示している。力覚センサ３０２はＸ軸に＋方向の荷重、およびＹ軸まわりに−方向のモーメントを検知する。第一アーム部３１１の先端側モータ軸は軸まわりに負荷を検知せず。第二アーム部３１２の先端側モータ軸はＹ軸まわりに＋方向の負荷を検知する。第三アーム部３１３の先端側モータ軸はＹ軸まわりに−方向の負荷を検知する。第四アーム部３１４の先端側モータ軸は軸まわりに負荷を検知せず。
第五アーム部３１５の先端側モータ軸はＹ軸まわりに−方向の負荷を検知する。
【００３３】
この場合の離脱動作は、ハンド部３０３をＸ軸＋方向に移動させつつ力覚センサ３０２を中心にＹ軸まわり−方向に回転させるように、第五アーム部３１５の回転軸をＹ軸まわり−方向に、第三アーム部３１３の回転軸をＹ軸まわり−方向に、第二アーム部３１２の回転軸をＹ軸まわり＋方向に動作させる。離脱量は、離脱後すぐに同様の干渉が生じないように、ハンド部３０３の大きさを考慮して設定されている。この際、アーム部３００やハンド部３０３の姿勢が大きく変化すると、正常の動作時の姿勢から離れることとなり、原点への復帰動作中の干渉物５００への干渉の可能性が増加する恐れがある。よってこのことを解消するために、離脱中あるいは離脱後に、ハンド部３０３の姿勢を干渉物５００と干渉して停止した停止位置における停止姿勢に戻す制御を加えてもよい。
【００３４】
次に、制御部４００は干渉物５００から離脱したロボット３３３の原点Ｏへの復帰経路の計算を開始する。原点Ｏへの復帰経路の計算は、動作経路Ｈを逆行する逆行経路Ｅを利用して行う。図５を用いて説明する。図５において、第一位置４０、第二位置５０、第三位置６０、第四位置４１、第五位置５１、第六位置４２、第七位置５２、第一干渉位置７０、第二干渉位置７１、第一離脱位置８０、第二離脱位置８１、回避位置８２はハンド部３０３の位置をそれぞれ示す。
【００３５】
動作経路の逆行経路Ｅは、第一位置４０→第二位置５０→第三位置６０→原点Ｏとする。第一干渉位置７０および第二干渉位置７１がハンド部３０３が干渉物５００に干渉した位置を示す。第一離脱位置８０は第一干渉位置７０からハンド部３０３が離脱する位置を示す。第二離脱位置８１は第二干渉位置７１からハンド部３０３が離脱する位置を示す。第一復帰経路Ｆは、第一離脱位置８０→第四位置４１→第五位置５１→第三位置６０→原点Ｏとする。第二復帰経路Ｇは、第二離脱位置８１→第六位置４２→第七位置５２→第三位置６０→原点Ｏとする。
【００３６】
まず、ハンド部３０３が逆行経路Ｅの第一位置４０から第二位置５０に移動する際に、第一干渉位置７０でハンド部３０３の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報が規定の閾値を超えたとして干渉物５００と干渉したことが検知される。すると、ハンド部３０３は当該干渉状態を離脱するために算出された第一離脱位置８０に離脱する。そして、第一離脱位置８０を基準として、ハンド部３０３が、第一位置４０から第二位置５０に向かう方向と垂直方向で、かつ、第一離脱位置８０から見て第一干渉位置７０と逆方向（図面上右方向）に規定量移動する第四位置４１を設定する。
【００３７】
この際移動する規定量は、ハンド部３０３やロボット３３３の周辺のスペースを加味して予め設定しておく。また、設備１１１の構成を踏まえ、例えば紙面上の鉛直上方に移動するなど、必ず一定方向に移動するように設定してもよい。次に、第一位置４０から第二位置５０に移動する方向と平行方向に、干渉物５００に向かって、第一位置４０から第二位置５０への移動量だけ移動する第五位置５１が設定される。そして、第三位置６０、原点Ｏへの位置がそれぞれ設定され第一復帰経路Ｆが算出される。このように第一復帰経路Ｆを算出する際には、”第一位置４０から第二位置５０に向かう方向と垂直方向”、または”第一位置４０から第二位置５０に移動する方向と平行方向”、または”第一位置４０から第二位置５０への移動量”など、逆行経路Ｅの情報に基づいてそれぞれ算出される。
【００３８】
そして、ハンド部３０３を第一復帰経路Ｆを辿るように第四位置４１まで移動する。次に、ハンド部３０３を第五位置５１方向に移動すると、再び第二干渉位置７１でハンド部３０３の第一負荷情報およびアーム部３００の第二負荷情報が規定の閾値を超えたとして干渉物５００と干渉したことが検知される。すると、上記に示した場合と同様に、ハンド部３０３は当該干渉状態を離脱するために算出された第二離脱位置８１に離脱する。そして、第二離脱位置８１を基準として、ハンド部３０３が、第一位置４０から第二位置５０に向かう方向と垂直方向で、かつ、第二離脱位置８１から見て第二干渉位置７１と逆方向（図面上右方向）に規定量移動する第六位置４２を設定する。
【００３９】
次に、第一位置４０から第二位置５０に移動する方向と平行方向に、干渉物５００に向かって、第一位置４０から第二位置５０への移動量だけ移動する第七位置５２が設定される。そして、第三位置６０、原点Ｏへの位置がそれぞれ設定され第二復帰経路Ｇが算出される。このように第二復帰経路Ｇを算出する際には、”第一位置４０から第二位置５０に向かう方向と垂直方向”、または”第一位置４０から第二位置５０に移動する方向と平行方向”、または”第一位置４０から第二位置５０への移動量”など、逆行経路Ｅの情報に基づいてそれぞれ算出される。
【００４０】
そして、ハンド部３０３が第二復帰経路Ｇを辿るように第六位置４２まで移動する。次に、ハンド部３０３を第七位置５２まで移動し、第三位置６０、原点Ｏへと復帰する。第二復帰経路Ｇにおいては、図５に示すように、ハンド部３０３が干渉物５００に干渉することはない。
【００４１】
このように、ハンド部３０３が干渉物５００に干渉しない復帰経路を算出する。尚、この算出の繰り返しでは、原点Ｏへの復帰に長い時間を要する可能性や、原点Ｏへの復帰の動作が終わらない可能性が存在する。その際は、干渉回数の上限を設定して、当該干渉回数以上になると、例えば、干渉物５００を回避するための回避位置８２を予め設定しておき、その回避位置８２からの復帰経路を算出してもよい。
【００４２】
上記のように行われた実施の形態１のロボットの制御方法によれば、ロボットに作用する負荷情報としてのハンド部の第一負荷情報およびアーム部の第二負荷情報から、干渉物への干渉を検知し、負荷情報に基づいて干渉物から離脱する離脱位置を算出し、離脱位置から原点への復帰経路を、逆行経路を用いて算出するため、原点へ復帰する動作において干渉を検知できる。また、当該干渉から離脱して原点への復帰することを、中断することなく、かつ、作業者の指示を必要とせず可能となる。
【００４３】
また、負荷情報に基づいて干渉を検知するため、ロボットが干渉する可能性がある周辺機器や周辺構造物の位置、または干渉する危険性のない安全地帯を予め教示する必要がなく、原点への復帰中の干渉を検知することができる。よって、ロボット、製品および部品、干渉した干渉物への損傷を抑制することが可能となる。
【００４４】
また、離脱位置にてロボットを停止位置における停止姿勢に戻した状態にて、復帰経路を算出することができるため、復帰において姿勢が煩雑となった場合など、通常の復帰における弊害を削減できる。
【００４５】
また、離脱位置から予め設定されている回避位置への経路を算出し、回避位置から原点までの復帰経路を算出することができるため、離脱位置の算出が許容範囲を超えた場合など、通常の復帰における弊害を削減できる。
【００４６】
尚、上記実施の形態１においては、負荷情報としてハンド部の第一負荷情報およびアーム部の第二負荷情報を用いる例を示したが、これに限られることはなく、ロボットが干渉物と干渉する際に負荷を生じる箇所の負荷情報であれば同様に行うことができる。
【００４７】
また、上記実施の形態１においては、垂直多関節ロボットの例にて示したが、これに限られることはなく、水平多関節ロボット、パラレルリンクロボットでも同様に行うことができ、ロボット３３３の種類に限られるものではない。また、ハンド部３０３は簡便に示すためにチャックによる単純な把持するハンド部３０３を例にて示したが、これに限られることはなく、把持方式は問わずチャックでなく吸着でもよく、さらには把持以外の機能を有するハンド部や、加工を目的とするハンド部、例えば、ねじの吸着搬送機能をもつドライバーハンドや、ドリルハンド等でも同様に行うことができ、これらの種類に限られるものではない。
【００４８】
また、干渉物５００はロボット３３３周辺の機器や構造体を模擬するものであり、設備１１１に対して敢えて障害となるものを設置する必要はない。これらのことは以下の実施の形態においても同様である。
【００４９】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、ハンド部３０３の状態や把持されている部品２の姿勢など、ロボット３３３側の状態が変化することにより干渉物５００と干渉して異常停止した場合の原点Ｏへの復帰動作について示したが、本実施の形態２においては、ロボット３３３の動作後に、周辺機器がロボット３３３の動作経路Ｈに侵入する。すなわち動作経路Ｈを逆行する逆行経路Ｅに侵入することとなる。このように、位置が変化する干渉物の場合について示す。
【００５０】
図６はこの発明の実施の形態２におけるロボットおよびロボットが用いられる設備の構成を示した図である。図７は図６に示したロボットの動作経路を説明するための図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。製品１は機構１１を備える。製品１は当該機構１１を矢印の方向に移動させると、部品２を組み付ける箇所が露出する構造を有する。よって、設備１１１には機構１１を動作させるための干渉物となり得る補助装置６００が設置される。侵入範囲７００は補助装置６００の移動により侵入する範囲である。侵入範囲７００は動作経路Ｈの一部に重複する。
【００５１】
次に、上記のように構成された実施の形態２のロボットの制御方法について説明する。上記実施の形態１と同様に、動作を行うものの、本実施の形態２においては、部品２を製品１に投入する際に、補助装置６００により、製品１の機構１１を矢印の方向に移動させた状態を保持する。この動作により、製品１に部品２が挿入可能となり、上記実施の形態１と同様に行うことができる。
【００５２】
次に、ロボット３３３が異常停止した際の原点Ｏの復帰について説明する。第二作業点３１にて挿入異常が発生した場合として説明する。第二作業点３１にて挿入異常が発生したと判断した時点で、制御部４００はアーム部３００および力覚センサ３０２の負荷情報を監視しながら逆行経路を辿る動作を開始する。まず、第二退避点３０まで上昇後、動作経路Ｈを逆行する逆行経路Ｅを辿って第一退避点２０まで移動を開始する。しかし、逆行経路Ｅは補助装置６００の侵入範囲７００と干渉しており、逆行経路Ｅの途中でハンド部３０３が補助装置６００に干渉する。よって、干渉が発生後の原点Ｏへの復帰動作は上記実施の形態１と同様に行う。
【００５３】
上記のように行われた実施の形態２のロボットの制御方法によれば、干渉物が移動するものであっても、当該干渉物をロボットと干渉しないように予め移動させておかなくても、また、作業者が確認を行わなくても、上記実施の形態１と同様に行うことができ、同様の効果を奏することができる。
【００５４】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  製品、２  部品、３  固定面、１０  中継点、２０  第一退避点、
２１  第一作業点、３０  第二退避点、３１  第二作業点、３２  第二作業点、
３３  第二作業点、３４  第二作業点、４０  第一位置、４１  第四位置、
４２  第六位置、５０  第二位置、５１  第五位置、５２  第七位置、６０  第三位置、７０  第一干渉位置、７１  第二干渉位置、８０  第一離脱位置、８１  第二離脱位置、８２  回避位置、１００  搬送部、１１１  設備、２００  供給部、３００  アーム部、３０２  力覚センサ、３０３  ハンド部、３１１  第一アーム部、
３１２  第二アーム部、３１３  第三アーム部、３１４  第四アーム部、
３１５  第五アーム部、３１６  第六アーム部、３３３  ロボット、４００  制御部、
４０１  検出部、５００  干渉物、６００  補助装置、７００  侵入範囲、Ａ  矢印、
Ｂ  矢印、Ｃ  矢印、Ｄ  矢印、Ｅ  逆行経路、Ｆ  第一復帰経路、Ｇ  第二復帰経路、Ｈ  動作経路、Ｏ  原点。
【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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