(57)【要約】【課題】検査装置に入力される操作部品の荷重の変化と操作量の変化との間にはズレがあり、両者を正確に対応付けない状態ではボタンの良否を正確に判定することが困難である。【解決手段】制御装置は、操作に応じた電気信号を出力する操作部品をロボットによって検査する場合に、ロボットの特定位置を示す特定位置情報と、ロボットに設けられた力検出部から出力された力情報と、を対応付けた第１検出結果を表示部に表示する表示制御部を備える。【選択図】図１
2018130813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットを制御可能な制御装置であって、
操作に応じた電気信号を出力する操作部品を、前記ロボットによって検査する場合において、前記ロボットの特定位置を示す特定位置情報と、前記ロボットに設けられた力検出部から出力された力情報と、を対応付けた第１検出結果を表示部に表示する表示制御部、
を備える制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記第１検出結果は、前記ロボットの位置検出部から前記制御装置に出力される前記特定位置情報と、前記力検出部から前記制御装置に出力される前記力情報と、の時間的な受信ズレを解消した検出結果である、制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記第１検出結果は、前記特定位置情報と前記力情報との対応関係に関する第１許容範囲の表示を含む、制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記表示制御部は、更に、前記特定位置情報又は前記力情報と、前記ロボットにより操作された前記操作部品から出力される電気信号と、を対応付けた第２検出結果を前記表示部に表示する、制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記第２検出結果は、前記ロボットの位置検出部又は前記力検出部から前記制御装置に出力される前記特定位置情報又は前記力情報と、前記操作部品から前記制御装置に出力される前記電気信号と、の時間的な受信ズレを解消した検出結果である、制御装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の制御装置であって、
前記第２検出結果は、前記特定位置情報又は前記力情報と前記電気信号との対応関係に関する第２許容範囲の表示を含む、制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記力検出部は、複数の軸方向における力成分を検出することが可能であり、
前記力情報は、前記複数の軸方向における力成分を示す複数の力成分情報を含み、
前記第１検出結果は、前記特定位置情報と前記複数の力成分情報のそれぞれとを対応付けた複数の対応関係を含む、制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記操作部品は、ロータリーノブである、制御装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記操作部品は、スライドスイッチである、制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記操作部品は、レバーである、制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の制御装置に接続されたロボット。
【請求項１２】
ロボットと、
前記ロボットに接続された請求項１〜１０のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備えるロボットシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のロボットシステムであって、
複数の前記操作部品が設けられた操作部品ユニットを前記ロボットによって検査可能であり、
前記ロボットは、前記力検出部をリセットした後に前記力検出部を再度リセットする前に前記複数の操作部品の検査のために前記複数の操作部品を連続操作する、ロボットシステム。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のロボットシステムであって、
前記ロボットは、前記力検出部からの出力が第１閾値を超えた後に、前記力検出部からの出力が前記第１閾値を超える前よりも前記特定位置の動作速度を低下させる、ロボットシステム。
【請求項１５】
請求項１２又は１３に記載のロボットシステムであって、
前記ロボットは、前記ロボットの位置検出部からの出力が第２閾値を超えた後に、前記位置検出部からの出力が前記第２閾値を超える前よりも前記特定位置の動作速度を低下させる、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、ロボットを用いた操作部品の検査に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロボットを用いて携帯電話などの電子機器のボタンの良否を判定する検査装置が記載されている。この従来技術では、ボタン検査時の荷重の変化とボタンの操作量（ストローク量）との関係を算出するアルゴリズムに関する記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、ボタンの荷重の変化と、ボタンの操作量の変化との正確な対応関係を確保する技術に関する記述は存在しない。しかし、本願の発明者は、検査装置に入力されるボタンの荷重の変化とボタンの操作量の変化との間にはズレがあり、両者を正確に対応付けない状態ではボタンの良否を正確に判定することが困難であるという課題があることを見出した。従来は、このような課題についての認識が無いのが実情であった。なお、このような課題は、携帯電話などの電子機器のボタンの検査に限らず、一般に、手動による操作に応じた電気信号を出力する操作部品の検査に共通する課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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（aspect）として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の第１の形態によれば、ロボットを制御可能な制御装置が提供される。この制御装置は、操作に応じた電気信号を出力する操作部品を、前記ロボットによって検査する場合において、前記ロボットの特定位置を示す特定位置情報と、前記ロボットに設けられた力検出部から出力された力情報と、を対応付けた第１検出結果を表示部に表示する表示制御部を備える。
この制御装置によれば、ロボットの特定位置を示す特定位置情報と、ロボットの力検出部から出力された力情報とが正確に対応付けられた第１検出結果を表示部に表示するので、操作部品の良否を正確に判定することが可能である。
【０００７】
（２）上記制御装置において、前記第１検出結果は、前記ロボットの位置検出部から前記制御装置に出力される前記特定位置情報と、前記力検出部から前記制御装置に出力される前記力情報と、の時間的な受信ズレを解消した検出結果であるものとしてもよい。
この制御装置によれば、特定位置情報と力情報との時間的な受信ズレが解消されて正確に対応付けられた第１検出結果が表示部に表示されるので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。
【０００８】
（３）上記制御装置において、前記第１検出結果は、前記特定位置情報と前記力情報との対応関係に関する第１許容範囲の表示を含むものとしてもよい。
この制御装置によれば、第１検出結果が特定位置情報と力情報との対応関係に関する第１許容範囲の表示を含むので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。
【０００９】
（４）上記制御装置において、前記表示制御部は、更に、前記特定位置情報又は前記力情報と、前記ロボットにより操作された前記操作部品から出力される電気信号と、を対応付けた第２検出結果を前記表示部に表示するものとしてもよい。
この制御装置によれば、ロボットの特定位置情報又は力情報と操作部品から出力される電気信号とが正確に対応付けられた第２検出結果を表示部に表示するので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。
【００１０】
（５）上記制御装置において、前記第２検出結果は、前記ロボットの位置検出部又は前記力検出部から前記制御装置に出力される前記特定位置情報又は前記力情報と、前記操作部品から前記制御装置に出力される前記電気信号と、の時間的な受信ズレを解消した検出結果であるものとしてもよい。
この制御装置によれば、特定位置情報又は力情報と操作部品の電気信号との時間的な受信ズレが解消されて正確に対応付けられた第２検出結果が表示部に表示されるので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。
【００１１】
（６）上記制御装置において、前記第２検出結果は、前記特定位置情報又は前記力情報と前記電気信号との対応関係に関する第２許容範囲の表示を含むものとしてもよい。
この制御装置によれば、第２検出結果が特定位置情報と力情報との対応関係に関する第２許容範囲の表示を含むので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。
【００１２】
（７）上記制御装置において、前記力検出部は、複数の軸方向における力成分を検出することが可能であり、前記力情報は、前記複数の軸方向における力成分を示す複数の力成分情報を含み、前記第１検出結果は、前記特定位置情報と前記複数の力成分情報のそれぞれとを対応付けた複数の対応関係を含むものとしてもよい。
この制御装置によれば、特定位置情報と複数の力成分情報のそれぞれとが正確に対応付けられた第１検出結果を表示部に表示するので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。
【００１３】
（８）上記制御装置において、前記操作部品は、ロータリーノブであるものとしてもよい。
この制御装置によれば、ロータリーノブの良否を正確に判定することが可能である。
【００１４】
（９）上記制御装置において、前記操作部品は、スライドスイッチであるものとしてもよい。
この制御装置によれば、スライドスイッチの良否を正確に判定することが可能である。
【００１５】
（１０）上記制御装置において、前記操作部品は、レバーであるものとしてもよい。
この制御装置によれば、レバーの良否を正確に判定することが可能である。
【００１６】
（１１）本発明の第２の形態は、上述の制御装置に接続されたロボットが提供される。
このロボットによれば、ロボットの特定位置を示す特定位置情報と、ロボットの力検出部から出力された力情報とが正確に対応付けられた第１検出結果を表示部に表示するので、操作部品の良否を正確に判定することが可能である。
【００１７】
（１２）本発明の第３の形態は、ロボットと、前記ロボットに接続された上述の制御装置と、を備えるロボットシステムが提供される。
このロボットシステムによれば、ロボットの特定位置を示す特定位置情報と、ロボットの力検出部から出力された力情報とが正確に対応付けられた第１検出結果を表示部に表示するので、操作部品の良否を正確に判定することが可能である。
【００１８】
（１３）上記ロボットシステムにおいて、複数の前記操作部品が設けられた操作部品ユニットを前記ロボットによって検査可能であり、前記ロボットは、前記力検出部をリセットした後に前記力検出部を再度リセットする前に前記複数の操作部品の検査のために前記複数の操作部品を連続操作するものとしてもよい。
このロボットシステムによれば、力検出部をリセットした直後に複数の操作部品を連続操作するので、力検出部のドリフトの影響を最小限に抑えることが可能であり、複数の操作部品の良否を正確に判定することが可能である。
【００１９】
（１４）上記ロボットシステムにおいて、前記ロボットは、前記力検出部からの出力が第１閾値を超えた後に、前記力検出部からの出力が前記第１閾値を超える前よりも前記特定位置の動作速度を低下させるものとしてもよい。
このロボットシステムによれば、力検出部からの出力が第１閾値を超えた場合にゆっくりと検査を行うので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。また、操作部品に対する操作量のオーバーシュートが過度に大きくなることを防止できる。
【００２０】
（１５）上記ロボットシステムにおいて、前記ロボットは、前記ロボットの位置検出部からの出力が第２閾値を超えた後に、前記位置検出部からの出力が前記第２閾値を超える前よりも前記特定位置の動作速度を低下させるものとしてもよい。
このロボットシステムによれば、位置検出部からの出力が第２閾値を超えた場合にゆっくりと検査を行うので、操作部品の良否を更に正確に判定することが可能である。また、操作部品に対する操作量のオーバーシュートが過度に大きくなることを防止できる。
【００２１】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、上述のロボットや制御装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ロボットシステムの概念図。
【図２】ロボット本体とロボットコントローラーの接続状態を示す説明図。
【図３】エンドエフェクターの一例を示す説明図。
【図４】エンドエフェクターの他の例を示す説明図。
【図５】操作部品ユニットの一例を示す説明図。
【図６】操作部品ユニットの他の例を示す説明図。
【図７】操作部品ユニットの更に他の例を示す説明図。
【図８】操作部品ユニットの更に他の例を示す説明図。
【図９】各種の操作部品に関する操作量と力の典型的な関係を示す図。
【図１０】操作部品の検査手順を示すフローチャート。
【図１１】検査結果画面の一例を示す図。
【図１２】検査結果画面の他の例を示す図。
【図１３】検査結果画面の更に他の例を示す図。
【図１４】検査結果画面の更に他の例を示す図。
【図１５】図１０のステップＳ３０の詳細手順の一例を示すフローチャート。
【図１６】図１５の手順に従った検査時の動作の一例を示す図。
【図１７】図１５の手順に従った検査時の動作の他の例を示す図。
【図１８】図１０のステップＳ３０の詳細手順の他の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
A. ロボットシステムの構成：
図１は、一実施形態におけるロボットシステムの概念図である。このロボットシステムは、ロボット１００と、操作部品ＯＥの検査可能な制御システム３００と、を備えている。ロボット１００は、ロボット本体１１０と、ロボットコントローラー１８０とを有する。ロボット１００は、ティーチングプレイバック方式のロボットであり、ロボットコントローラー１８０には、ティーチングにより作成された動作プログラムが記憶される。制御システム３００は、インターフェース装置３１０と、制御装置３２０とを含んでいる。インターフェース装置３１０は、制御装置３２０の内部に設けても良い。また、制御装置３２０は、ロボットコントローラー１８０の一部として実現してもよい。
【００２４】
ロボット本体１１０は、基台１２０と、アーム１３０とを備えている。アーム１３０は、６つの関節Ｊ１〜Ｊ６で順次接続されている。これらの関節Ｊ１〜Ｊ６のうち、３つの関節Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５は曲げ関節であり、他の３つの関節Ｊ１，Ｊ４，Ｊ６はねじり関節である。
【００２５】
アーム１３０の先端部であるアームエンド１３２には、力検出部１５０と、エンドエフェクター１６０とがこの順に装着されている。図１の例では、エンドエフェクター１６０は、操作部品ＯＥの押圧検査に用いる直棒状の押圧部材である。操作部品ＯＥの検査に用いられる他の種類のエンドエフェクター１６０については後述する。なお、本明細書において、エンドエフェクター１６０を「手先（tool又はrobotic tool）」とも呼ぶ。
【００２６】
力検出部１５０は、エンドエフェクター１６０に掛かる力を検出するセンサーである。力検出部１５０としては、単軸方向の力を検出可能なロードセルや、複数の軸方向の力成分を検出可能な力覚センサーやトルクセンサーを利用可能である。本実施形態では、力検出部１５０として、６軸の力覚センサーを用いている。６軸の力覚センサーは、固有のセンサー座標系において互いに直交する３個の検出軸に平行な力の大きさと、３個の検出軸まわりのトルクの大きさとを検出する。６軸の力覚センサーを用いるようにすれば、操作部品ＯＥの検査において、不要な力が各軸に掛かっているか否かを検査できる点で好ましい。なお、力検出部１５０は、エンドエフェクター１６０の位置以外の位置に設けるようにしてもよく、例えば、関節Ｊ１〜Ｊ６のうちの１つ以上の関節に設けるようにしてもよい。
【００２７】
アームエンド１３２の関節Ｊ６の回転軸上の所定位置を「ツールセンターポイントＴＣＰ」と呼ぶ。ツールセンターポイントＴＣＰの位置は、ロボット１００の手先位置として使用可能である。なお、本実施形態では６軸ロボットを例示しているが、１個以上の関節を有する任意のアーム機構を有するロボットを用いることが可能である。
【００２８】
制御装置３２０は、操作に応じた電気信号を出力する操作部品ＯＥの検査を行うための装置である。操作部品ＯＥをロボット１００によって検査する場合において、ロボット１００を制御することが可能である。図１の例では、操作部品ＯＥは、操作部品ユニットＯＥＵに装着されている。操作部品ユニットＯＥＵは、テーブルＴＢ上に載置されて固定されている。制御装置３２０は、検査結果を表示する表示部３３０と、検査結果を表示部３３０に表示させる表示制御部３４０と、不揮発性メモリー３４２とを有している。不揮発性メモリー３４２は、制御装置３２０の外部にあっても良い。制御装置３２０は、インターフェース装置３１０を介して、力検出部１５０の出力と、操作部品ユニットＯＥＵの出力とをそれぞれ受信する。また、制御装置３２０は、ロボットコントローラー１８０からツールセンターポイントＴＣＰの位置情報を受信する。不揮発性メモリー３４２は、検査時に制御装置３２０が受信する各種の情報や信号のログと、それらの間の受信ズレ量等のデータを記憶する。なお、制御装置３２０は、例えばパーソナルコンピューターに操作部品検査用のアプリケーションプログラムを実装することよって実現することが可能である。なお、表示部３３０は、制御装置３２０と別体にしてもよい。
【００２９】
図２は、ロボット本体１１０とロボットコントローラー１８０の電気的な接続状態を示している。ロボット本体１１０は、アクチュエーターとしてのモーターＭ１〜Ｍ６と、位置センサーとしてのエンコーダーＥ１〜Ｅ６とを備える。モーターＭ１〜Ｍ６とエンコーダーＥ１〜Ｅ６とは、関節Ｊ１〜Ｊ６のそれぞれに備えられている。エンコーダーＥ１〜Ｅ６はモーターＭ１〜Ｍ６の回転角度を検出する位置検出部である。モーターＭ１〜Ｍ６の回転角度は、関節Ｊ１〜Ｊ６の位置を示す位置情報としてロボット本体１１０からロボットコントローラー１８０に送信される。ロボットコントローラー１８０は、これらの位置情報を、エンドエフェクター１６０の位置（ツールセンターポイントＴＣＰの位置）を間接的に示す位置情報として制御装置３２０に転送する。なお、エンドエフェクター１６０の位置を直接的に示す位置情報を、ロボットコントローラー１８０から制御装置３２０に転送するものとしてもよい。本明細書において、エンドエフェクター１６０の位置を直接的又は間接的に示す位置情報を、「手先位置情報」と呼ぶ。
【００３０】
図１から理解できるように、制御装置３２０は、ロボット１００からの位置情報と、力検出部１５０からの力情報と、操作部品ＯＥからの電気信号を、それぞれ異なる信号経路を介して受信する。従って、制御装置３２０で受信する際に、これらの情報及び電気信号の間には時間的な受信ズレが存在する。表示制御部３４０は、このような時間的な受信ズレを解消して検査結果を相互に正確に対応付ける処理を実行し、対応付け処理後の検査結果を表示部３３０に表示させる機能を有する。この機能については後述する。なお、この機能を実現する処理は、表示制御部３４０に限らず、他の回路や構成要素が実行しても良い。表示制御部３４０は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサーと、メインメモリーとで実現可能である。
【００３１】
図３は、エンドエフェクター１６０の一例を示す説明図である。ここでは、エンドエフェクター１６０ａとして、操作部品ＯＥｐｂの押圧検査に用いる直棒状の棒状部材１６２を用いている。操作部品ＯＥｐｂは、押圧操作に応じて電気信号を出力する押しボタン型のスイッチである。エンドエフェクター１６０ａは、直棒状の棒状部材１６２と、棒状部材１６２の先端に設けられた接触部材１６４とを有しており、接触部材１６４で操作部品ＯＥｐｂを押圧するように構成されている。接触部材１６４の先端は、半球状又はドーム状に形成されていることが好ましい。接触部材１６４は、操作部品ＯＥｐｂを損傷させないために、エラストマーなどの弾性部材で形成することが好ましい。
【００３２】
図３では、操作部品ＯＥｐｂの検査を開始する際のエンドエフェクター１６０ａの初期位置を示している。検査時には、この初期位置にエンドエフェクター１６０ａを位置決めした後に、操作部品ＯＥｐｂの検査が開始される。この初期位置における力検出部１５０の座標原点Ｏ１５０は、検査時の位置座標系Σの座標原点として使用される。この検査位置座標系Σは、直交する３つの座標軸ｘ，ｙ，ｚで規定されている。これらの座標軸ｘ、ｙ、ｚは、この初期位置において力検出部１５０の３つの座標軸と一致するように設定することが好ましい。ｚ軸方向は、エンドエフェクター１６０ａを操作部品ＯＥｐｂに向けて直進させる方向に一致している。なお、図３では、図示の便宜状、検査位置座標系Σをその座標原点Ｏ１５０よりも右側に描いている。
【００３３】
本実施形態では、検査位置座標系Σにおけるエンドエフェクター１６０ａの位置（すなわちロボット１００の手先位置）を、ロボット１００の特定位置として使用する。換言すれば、エンドエフェクター１６０の位置を示す手先位置情報を、ロボット１００の「特定位置情報」として使用する。但し、手先位置以外のロボット１００の他の位置を「特定位置」として用いても良い。
【００３４】
図４は、エンドエフェクター１６０の他の例を示す説明図である。ここでは、エンドエフェクター１６０ｂとして、操作部品ＯＥｒｎの回転検査に用いる把持部材１６６を有する機構を用いている。操作部品ＯＥｒｎは、回転操作に応じて電気信号を出力するロータリーノブ型のスイッチである。エンドエフェクター１６０ｂは、３本の把持部材１６６を有しており、これらの把持部材１６６で操作部品ＯＥｒｎの外周を把持して回転させるように構成されている。但し、把持部材１６６は２本としても良い。把持部材１６６が操作部品ＯＥｒｎと接触する部分は、操作部品ＯＥｒｎを損傷させないために、エラストマーなどの弾性部材で形成することが好ましい。なお、図４も、図３と同様に、操作部品ＯＥｒｎの検査を開始する際のエンドエフェクター１６０ｂの初期位置を示している。ロータリーノブ型の操作部品ＯＥｒｎを検査する場合には、ｚ軸周りの回転角θが特定位置情報として使用される。
【００３５】
図３及び図４の例から理解できるように、ロボット１００の「特定位置情報」としては、検査位置座標系Σの６軸の位置情報（すなわち、直交３軸方向の位置と各軸周りの回転角）のうちの１つ以上の位置情報を使用することが可能である。
【００３６】
B. 操作部品の例：
図５〜図８は、各種の操作部品ユニットＯＥＵの例を示す説明図である。図５の操作部品ユニットＯＥＵａは、押しボタン型の５つの操作部品ＯＥｐｂと、ロータリーノブ型の２つ操作部品ＯＥｒｎとを有している。図６の操作部品ユニットＯＥＵｂは、スライドスイッチ型の４つの操作部品ＯＥｓｓを有している。図７の操作部品ユニットＯＥＵｃは、押しノブ型の４つの操作部品ＯＥｎｂを有している。押しノブ型の操作部品ＯＥｎｂは、外部に突出するノブＮＢを有しており、そのノブＮＢを図７の下方又は上方に押す操作に応じて電気信号を出力するスイッチである。図８の操作部品ユニットＯＥＵｄは、レバー型の操作部品ＯＥｖｅを有している。この操作部品ＯＥｖｅは、レバーＬＶを把持して図８の上方又は下方に移動させる操作に応じて電気信号を出力するスイッチである。
【００３７】
なお、図５〜図８に示した操作部品ユニットＯＥＵ及び操作部品ＯＥは、単なる例示でありこれら以外の各種の操作部品ユニットＯＥＵ及び操作部品ＯＥを検査対象とすることが可能である。例えば、レバー型の操作部品ＯＥｖｅとしては、自動車のシフトレバーなどの他の形状や構造のものも検査対象とすることが可能である。また、図３及び図４に示したエンドエフェクター１６０も例示であり、操作部品ＯＥや操作部品ユニットＯＥＵの構造に合わせて各種のエンドエフェクターを使用可能である。
【００３８】
図９は、各種の操作部品ＯＥに関する操作量と力の典型的な関係を示している。押しボタン型の操作部品ＯＥｐｂは、座標値ｚ（図３）が増加するに従ってｚ軸方向の力成分Ｆｚが増加する。この力成分Ｆｚは、上ピーク値に達した後に低下し、その後、下ピーク値に達した後に再度増加する。ロータリーノブ型の操作部品ＯＥｒｎは、ｚ軸周りの回転角θが増加するに従って、ｚ軸周りのトルク成分Ｔｚが上昇と下降を繰り返す山谷状の形状を示す。この特性の山と谷は、操作部品ＯＥｒｎを回転させた際のクリック感に対応している。スライドスイッチ型の操作部品ＯＥｓｓは、座標値ｘが増加するに従ってｘ軸方向の力成分Ｆｘが上昇と下降を繰り返す山谷状の形状を示す。押しノブ型の操作部品ＯＥｎｂは、座標値ｙが増加するに従ってｙ軸方向の力成分Ｆｙが増加し、力成分Ｆｙは、上ピーク値に達した後に低下し、下ピーク値に達した後に再度増加する。力成分Ｆｙの下ピーク値は、ほとんどゼロである。これは、操作部品ＯＥｎｂのノブを押してゆくと、突然にノブからの反力が無くなる感覚に対応している。なお、これらの操作量と力の関係は単なる例示であり、個々の操作部品ＯＥの種類と構造に応じて各種の対応関係が存在する。
【００３９】
前述したように、力検出部１５０から制御装置３２０に出力される力情報と、ロボット１００から制御装置３２０に出力される特定位置情報との間には、時間的な受信ズレが存在する。表示制御部３４０は、このような時間的な受信ズレを解消して検査結果を相互に正確に対応付ける処理を実行することが可能である。但し、この処理は、表示制御部３４０に限らず、他の回路や構成要素が実行しても良い。
【００４０】
C. 操作部品の検査方法：
図１０は、操作部品の検査手順を示すフローチャートである。このフローは、図１に例示したように、エンドエフェクター１６０の近傍に操作部品ユニットＯＥＵが配置された状態で開始される。ステップＳ１０では、制御装置３２０が力検出部１５０をリセットする。このリセットは、力検出部１５０の望ましくない出力シフトを解消するための処理である。また、このリセットは、力検出部１５０の出力値（力検出値）を所定値（基準値）とする処理を意味する。換言すれば、力検出部１５０のリセットとは、例えば、ワークの重量のバラツキやアーム１３０の姿勢等による重力の影響、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、または減少させる処理である。すなわち、ワークの重量のバラツキやアーム１３０の姿勢等による重力の影響、回路のリーク電流や熱膨張等によるドリフトの影響等が存在する条件下で、力検出部１５０から出力される値を所定値（基準値）とすることである。この所定値としては、「０」が好ましい。ステップＳ２０では、制御装置３２０が、操作部品ユニットＯＥＵが有する１つ以上の操作部品ＯＥのうちから、検査対象とする操作部品ＯＥを１つ選択する。ステップＳ３０では、制御装置３２０が、ロボット１００を用いて操作部品ＯＥの検査を実行する。具体的には、制御装置３２０が、ロボット１００に対してエンドエフェクター１６０を用いた操作部品ＯＥの操作を実行させ、そのときの特定位置情報と、力情報と、操作部品ＯＥから出力される電気信号とを収集する。検査時における操作部品ＯＥの操作は、操作部品ＯＥの種類に応じて予め設定される。例えば、押しボタン型の操作部品ＯＥｐｂ（図３）に対する操作は、直棒状のエンドエフェクター１６０ａをｚ方向に移動させて操作部品ＯＥｐｂを押し込む操作である。また、ロータリーノブ型の操作部品ＯＥｒｎ（図４）に対する操作は、操作部品ＯＥｒｎを把持可能なエンドエフェクター１６０ｂを用いて操作部品ＯＥｒｎの外周を把持して回転させる操作である。ステップＳ３０の具体例については更に後述する。ステップＳ４０では、制御装置３２０が、操作部品ユニットＯＥＵが有する操作部品ＯＥのうちで、検査対象となるすべての操作部品ＯＥの検査が終了したか否かを判定する。検査が終了していなければステップＳ２０に戻り、次の操作部品ＯＥを選択してステップＳ３０を再度実行する。検査が終了していれば、ステップＳ５０において検査結果を制御装置３２０の表示部３３０に表示する。
【００４１】
図１０の検査手順によれば、力検出部１５０をリセットした後、力検出部１５０を再度リセットする前に複数の操作部品ＯＥを連続操作して検査を行うので、力検出部１５０のドリフトの影響を最小限に抑えることが可能であり、複数の操作部品ＯＥの良否を正確に判定することが可能である。また、操作部品ＯＥの連続的な検査は、検査時間を短縮できる点でも好ましい。
【００４２】
図１１は、表示部３３０に表示される検査結果画面の一例を示している。この画面は、条件設定領域ＣＳＡと、結果表示領域ＲＤＡとを有する。条件設定領域ＣＳＡは、部品番号選択部３５２と力成分選択部３５４とを含んでいる。部品番号選択部３５２は、検査結果を表示する操作部品ＯＥの番号を選択する入力要素である。力成分選択部３５４は、６軸の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ，Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚのいずれを表示するかを選択する入力要素である。なお、Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚは各軸回りのトルクである。この例では、例えばブッシュボタン型の操作部品ＯＥｐｂ（図３）を対象とした検査結果において、ｚ軸方向の力成分Ｆｚを表示することが選択されている。なお、条件設定領域ＣＳＡは、これ以外の各種の入力要素を含むように任意に設計可能である。
【００４３】
結果表示領域ＲＤＡには、各種の検査結果を表示可能である。図１１の例では、ロボット１００の特定位置と力の関係を示す検査結果として、オリジナル検出結果３６１と、後述する対応付け処理後の第１検出結果３６２とが表示されている。オリジナル検出結果３６１は、表示制御部３４０（図１）で受信された特定位置情報と、力情報との対応関係を示している。オリジナル検出結果３６１の横軸は、特定位置情報としての手先位置のｚ座標値であり、縦軸は力情報としの力成分Ｆｚである。これらの横軸と縦軸は、条件設定領域ＣＳＡへの入力に応じて変更される。この例では、押しボタン型の操作部品ＯＥｐｂを検査対象としており、操作部品ＯＥｐｂをエンドエフェクター１６０で＋ｚ方向に押し込んでゆく過程での検査結果を実線で描き、エンドエフェクター１６０を−ｚ方向に後退させる過程での検査結果を破線で描いている。検査の初期位置ＩＰは、図３や図４で例示したエンドエフェクター１６０の初期位置に相当する。
【００４４】
前述したように、検査結果としての特定位置情報と力情報を制御装置３２０で受信する際に、これらの情報の間には時間的な受信ズレが存在する。オリジナル検出結果３６１は、このような受信ズレを考慮せずに、制御装置３２０において同一時刻に受信された特定位置情報ｚと力情報Ｆｚとが対応しているものと見なして表示した結果である。従って、オリジナル検出結果３６１では、特定位置情報ｚと力情報Ｆｚとが正しく対応づけられていない。表示制御部３４０は、このような時間的な受信ズレを解消して検査結果を相互に正確に対応付ける処理を実行し、対応付け処理後の検査結果を第１検出結果３６２として表示部３３０に表示させる機能を有する。特定位置情報ｚと力情報Ｆｚの時間的な受信ズレ量は、予め実験的に求めておくことができる。例えば、極めてゆっくりとエンドエフェクター１６０を動作させて操作部品ＯＥの検査を行い、そのときの特定位置情報ｚと力情報Ｆｚの受信時刻を比較することによって、両者の時間的な受信ズレ量を求めておくことが可能である。こうして得られた特定位置情報ｚと力情報Ｆｚの時間的な受信ズレ量は、不揮発性メモリー３４２（図１）に記憶される。表示制御部３４０は、特定位置情報ｚと力情報Ｆｚの受信ログの一方の受信時刻に対して、不揮発性メモリー３４２から読み出した受信ズレ量を加算又は減算することによって、特定位置情報ｚと力情報Ｆｚとが正確に対応付けられた検出結果を得ることができる。
【００４５】
第１検出結果３６２は、特定位置情報ｚと力情報Ｆｚとが正確に対応付けられた検出結果である。このような第１検出結果３６２を表示部３３０に表示すれば、操作部品ＯＥの良否を正確に判定することが可能である。特に、第１検出結果３６２では、特定位置情報ｚと力情報Ｆｚとの時間的な受信ズレが解消されて正確に対応付けられているので、操作部品ＯＥの良否を正確に判定することが可能である。なお、オリジナル検出結果３６１の表示は省略してもよい。
【００４６】
結果表示領域ＲＤＡは、更に、力値表示部３６３を含んでいる。図１１の例では、力値表示部３６３は、押込力Ｆ１と戻り力Ｆ２の数値をそれぞれ表示している。第１検出結果３６２に示すように、押込力Ｆ１とは、エンドエフェクター１６０の押し込み過程における上ピーク値である。戻り力Ｆ２とは、エンドエフェクター１６０の戻り過程における下ピーク値である。このような押込力Ｆ１と戻り力Ｆ２は、押しボタン型などの特定種類の操作部品ＯＥにおいて重要な検査項目となる。従って、押込力Ｆ１と戻り力Ｆ２の数値を自動的に検出して表示するようにすれば、検査結果の良否をより正確に判定することが可能となる。他の種類の操作部品ＯＥを検査した場合には、その操作部品ＯＥの種類に応じた特定種類の力の値を力値表示部３６３に表示することができる。
【００４７】
一般に、エンドエフェクター１６０の動作方向が異なる第１動作と第２動作とを伴う検査に関しては、その検査結果として、第１動作における力の特定の値と、第２動作における力の特定の値とを力値表示部３６３に表示することが好ましい。押しボタン型の操作部品ＯＥｐｂでは、第１動作はエンドエフェクター１６０ａ（図３）の押し込み動作であり、第２動作はエンドエフェクター１６０ａの戻り動作である。ロータリーノブ型の操作部品ＯＥｒｎでは、第１動作はエンドエフェクター１６０ｂ（図４）を＋θ方向に回転させる動作であり、第２動作はエンドエフェクター１６０ｂを−θ方向に回転させる動作である。スライドスイッチ型の操作部品ＯＥｓｓ（図６）では、第１動作は操作部品ＯＥｓｓを把持可能なエンドエフェクター１６０を一方向（例えば＋ｘ方向）に移動させる動作であり、第２動作はエンドエフェクター１６０を反対方向（例えば−ｘ方向）に移動させる動作である。レバー型の操作部品ＯＥｖｅ（図８）では、第１動作は操作部品ＯＥｅｖを把持可能なエンドエフェクター１６０を一方向（例えば＋ｙ方向）に移動させる動作であり、第２動作はエンドエフェクター１６０を反対方向（例えば−ｙ方向）に移動させる動作である。このように、操作部品ＯＥに種類に応じた特定の力の数値を自動的に検出して力値表示部３６３に表示するようにすれば、検査結果の良否をより正確に判定することが可能となる。但し、力値表示部３６３を省略してもよい。
【００４８】
なお、図１１の例では、ｚ軸方向の力成分Ｆｚに関する検出結果のみを表示していたが、任意の複数の軸方向の力成分情報を同時に表示するようにしてもよい。例えば、第１検出結果３６２に、力成分情報として３つの力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを同時に表示してもよい。この場合には、複数の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚのグラフを色分けして表示することが好ましい。このように、第１検出結果３６２として、特定位置情報と複数の力成分情報のそれぞれとを対応付けた複数の対応関係を含む結果を表示するようにすれば、特定位置情報と複数の力成分情報のそれぞれとが正確に対応付けられた結果を同時に観察できるので、操作部品ＯＥの良否を更に正確に判定することが可能である。
【００４９】
図１２は、表示部３３０に表示される検査結果画面の他の例を示している。この画面は、図１１で示した第１検出結果３６２に、許容範囲ＰＲ１と、許容範囲ＰＲ１以外のマスク領域ＭＫ１とを視認可能に区別して表示したものである。この許容範囲ＰＲ１は、「第１許容範囲」に相当する。特定位置情報ｚと力情報Ｆｚとの対応関係が、許容範囲ＰＲ１内にあれば、第１検出結果３６２における操作部品ＯＥの検査結果を合格と判定することが可能である。一方、特定位置情報ｚと力情報Ｆｚとの対応関係が、許容範囲ＰＲ１の外にはみ出していれば、第１検出結果３６２における操作部品ＯＥの検査結果を不合格と判定することが可能である。第１検出結果３６２として、このような許容範囲ＰＲ１の表示を含むものを使用すれば、操作部品ＯＥの良否を容易に判定することが可能である。なお、許容範囲ＰＲ１の表示と非表示は、使用者の指定に応じて任意に切り換え可能とすることが好ましい。
【００５０】
図１３は、表示部３３０に表示される検査結果画面の更に他の例を示している。この画面は、図１１に示した画面の下方に、許容範囲付きの他の種類の検出結果３６４を追加したものである。この検出結果３６４は、検査時間に応じて力情報Ｆｚが変化する様子を示しており、許容範囲ＰＲ２と、許容範囲ＰＲ２以外のマスク領域ＭＫ２とを視認可能に区別して表示したものである。この例では、検査時間情報と力情報との対応関係が、許容範囲ＰＲ２内にあれば、検出結果３６４における操作部品ＯＥの検査結果を合格と判定することが可能である。一方、検査時間情報と力情報との対応関係が、許容範囲ＰＲ２の外にはみ出していれば、検出結果３６４における操作部品ＯＥの検査結果を不合格と判定することが可能である。このような許容範囲ＰＲ２の表示を含む検出結果３６４を表示すれば、操作部品ＯＥの良否を更に正確に判定することが可能である。
【００５１】
図１４は、表示部３３０に表示される検査結果画面の更に他の例を示している。この画面は、図１１に示した画面の下方に、特定位置情報ｚと、操作部品ＯＥから出力される電気信号Ｓｇとを対応付けた第２検出結果３６６を追加したものである。この第２検出結果３６６も、上述した第１検出結果３６２と同様に、特定位置情報ｚと操作部品ＯＥの電気信号Ｓｇとが正確に対応付けられた検出結果である。実線は、操作部品ＯＥｐｂをエンドエフェクター１６０で＋ｚ方向に押し込んでゆく過程での検査結果を示し、破線はエンドエフェクター１６０を−ｚ方向に後退させる過程での検査結果を示している。このような第２検出結果３６６を表示部３３０に表示すれば、操作部品ＯＥの良否を正確に判定することが可能である。また、第２検出結果３６６では、特定位置情報ｚと操作部品ＯＥの電気信号Ｓｇとの時間的な受信ズレが解消されて正確に対応付けられているので、操作部品ＯＥの良否を正確に判定することが可能である。
【００５２】
なお、第２検出結果３６６に関して、図１２で説明したような許容範囲（第２許容範囲）を含む検出結果を表示してもよい。こうすれば、更に容易に操作部品ＯＥの良否を判定することが可能である。また、第２検出結果３６６としては、力情報と、操作部品ＯＥから出力される電気信号Ｓｇとを対応付けた結果を表示してもよい。
【００５３】
図１５は、図１０のステップＳ３０の詳細手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１０では、エンドエフェクター１６０が操作部品ＯＥの近傍の初期位置に位置決めされる。この初期位置は、前述した図３又は図４に例示したような位置であり、ロボットコントローラー１８０に記憶された動作プログラムで指定されている。ステップＳ１２０では、エンドエフェクター１６０を用いて、操作部品ＯＥの操作を実行する。この際、エンドエフェクター１６０は、予め設定された一定の動作速度で動作することが好ましい。制御装置３２０は、ロボット１００からの特定位置情報と、力検出部１５０からの力情報と、操作部品ＯＥからの電気信号と、をそれぞれ受信する。ステップＳ１３０では、制御装置３２０が、力検出部１５０から出力された力情報が、予め定めた閾値（第１閾値）を超えたか否かが判定される。力検出部１５０からの出力が閾値を超えていない場合には、ステップＳ１２０に戻って検査を続行する。一方、力検出部１５０からの出力が閾値を超えた場合には、ステップＳ１４０においてエンドエフェクター１６０の動作速度を低下させ、ステップＳ１５０においてその操作部品ＯＥの検査を継続する。ステップＳ１６０では、その操作部品ＯＥの検査が完了したか否かが判断され、完了するまで検査が続行される。
【００５４】
図１６は、図１５の手順に従って操作部品ＯＥを検査する場合の動作の一例を示している。ここでは、初期位置ＩＰから特定位置ｚが増加すると、力成分Ｆｚが次第に増大する。力成分Ｆｚには、閾値Ｆｔｈ（第１閾値）が予め設定されている。力成分Ｆｚが閾値Ｆｔｈを超えた場合には、エンドエフェクター１６０の動作速度を低下させた上でその操作部品ＯＥの検査が継続される。このように、力成分Ｆｚが閾値Ｆｔｈを超えた後に、閾値Ｆｔｈを超える前よりもエンドエフェクター１６０の動作速度を低下させるようにすれば、操作部品ＯＥの良否を更に正確に判定することが可能である。また、操作部品ＯＥに対する操作量のオーバーシュートが過度に大きくなることを防止できる。更に、図１６に例示するように、操作部品ＯＥに掛けることが許容される力成分Ｆｚの最大値Ｆｌｉｍが存在する場合には、このような最大値Ｆｌｉｍまで操作部品ＯＥに力を掛けてしまうという問題の発生を抑制することが可能である。なお、ステップＳ１３０において閾値と比較される力成分としては、力検出部１５０で検出される１つ以上の力成分の中から予め任意に１つ以上の力成分を選択可能である。
【００５５】
図１７は、図１５の手順に従って操作部品ＯＥを検査する場合の動作の他の例を示しており、押しボタン型の操作部品ＯＥｐｂ（図３）の押し込み過程における力成分Ｆｚの変化の一例を示している。図９でも述べたように、典型的な押しボタン型の操作部品ＯＥｐｂは、ロボット１００の特定位置ｚが増加するに従って力成分Ｆｚが増加する。また、力成分Ｆｚは、上ピーク値Ｐ１に達した後に低下し、その後、下ピーク値Ｐ２に達した後に再度増加する。このように、ロボット１００の特定位置ｚの進行に伴って力成分Ｆｚに上ピーク値Ｐ１と下ピーク値Ｐ２とがこの順に出現するような操作部品ＯＥを検査する場合には、図１５のステップＳ１３０の判断を、力成分Ｆｚが下ピーク値Ｐ２に達した以降に行うことが好ましい。こうすれば、エンドエフェクター１６０の動作を過度に低速にすることなく検査を行うことが可能であり、また、図１６に示した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
図１８は、図１０のステップＳ３０の詳細手順の他の例を示すフローチャートであり、図１５におけるステップＳ１３０をステップＳ１３５で置き換えたものである。ステップＳ１３５では、制御装置３２０が、ロボット１００の特定位置ｚが、予め定めた閾値（第２閾値）を超えたか否かが判定される。このように、力情報の代わりに、ロボット１００の特定位置情報を用いてエンドエフェクター１６０の動作速度を切り替えるようにした場合にも、図１５〜図１７で説明した場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００５７】
・変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５８】
・変形例１：
上記実施形態では、ロボット１００の手先位置を「特定位置」として使用していたが、手先位置以外のロボット１００の位置を「特定位置」として使用してもよい。例えば、アームエンド１３２の位置（より具体的には、例えばアームエンド１３２の端面と関節Ｊ６の軸との交点位置）を、「特定位置」として使用してもよい。
【００５９】
・変形例２：
上記実施形態では、検査用の制御装置３２０をロボットコントローラー１８０と別に設けていたが、制御装置３２０をロボットコントローラー１８０によって実現してもよい。また、制御装置３２０を、他の装置（例えばティーチングペンダント）によって実現してもよい。
【００６０】
・変形例３：
上記実施形態では、１つ以上の操作部品ＯＥが設けられた操作部品ユニットＯＥＵを検査対象としていたが、この代わりに、操作部品ＯＥの単品を検査対象としてもよい。
【００６１】
・変形例４：
上記実施形態では、表示制御部３４０が第１検出結果３６２を作成して表示部３３０に表示していたが、表示制御部３４０以外の構成要素（例えば、制御装置３００内の演算部や、制御装置３００と異なる他の装置の演算部等）が第１検出結果３６２を作成するようにしてもよい。この場合にも、表示制御部３４０は、その構成要素から第１検出結果３６２を受領して表示部３３０に表示する処理を実行する。換言すれば、表示制御部３４０は、第１検出結果３６２を表示する機能を有していればよい。
【００６２】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１００…ロボット、１１０…ロボット本体、１２０…基台、１３０…アーム、１３２…アームエンド、１５０…力検出部、１６０，１６０ａ，１６０ｂ…エンドエフェクター、１６２…棒状部材、１６４…接触部材、１６６…把持部材、１８０…ロボットコントローラー、３００…制御システム、３１０…インターフェース装置、３２０…制御装置、３３０…表示部、３４０…表示制御部、３４２…不揮発性メモリー、３５２…部品番号選択部、３５４…力成分選択部、３６１…オリジナル検出結果、３６２…第１検出結果、３６３…力値表示部、３６４…許容範囲付きの他の検出結果、３６６…第２検出結果
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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