(57)【要約】【課題】作業者が意図した通りにアーム部の先端部を移動させることができるロボット用操作装置を提供する。【解決手段】ロボット用操作装置１３は、アーム部１２の先端部に取付けられる力センサ１５と、アーム部１２の先端部に力センサ１５を介して設けられたハンドル支持部１７とを備える。ハンドル支持部１７は二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂを支持しており、二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂからなるハンドル構造は、両手で握って力が加えられる二つの力点Ｓ１、Ｓ２を有する。力センサ１５が二つの力点に作用する力の合力を検出してロボット制御装置１８に送信することにより、力センサ１５により検出された合力の方向と大きさに従ってアーム部１２の先端部が移動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置（１８）により制御される産業用ロボット（１１）のアーム部（１２）の先端部に取付けられていて力もしくはモーメントを検出するセンサ（１５）と、前記アーム部（１２）の先端部に前記センサ（１５）を介して設けられたハンドル支持部（１７）と、を備え、前記センサ（１５）により検出された力もしくはモーメントを電気信号として前記制御装置（１８）に送信することにより、前記センサ（１５）により検出された力もしくはモーメントの方向と大きさに従って前記アーム部（１２）の先端部を移動させるロボット用操作装置（１３）において、
前記ハンドル支持部（１７）は少なくとも一つのハンドル（１６Ａ〜１６Ｉ）を支持しており、前記少なくとも一つのハンドル（１６Ａ〜１６Ｉ）からなるハンドル構造は、両手で握って力が加えられる少なくとも二つの力点を有し、前記二つの力点に作用する力の合力が前記センサ（１５）により検出されるようにした、ロボット用操作装置。
【請求項２】
前記ハンドル（１６Ａ〜１６Ｉ）にはスイッチ（２１Ａ〜２１Ｄ）が設けられており、前記スイッチが押された場合にのみ、前記アーム部（１２）の先端部を移動させられるようにする、請求項１に記載のロボット用操作装置。
【請求項３】
前記少なくとも二つの力点の近傍にそれぞれスイッチ（２１Ａ〜２１Ｄ）が設けられており、二つの前記スイッチが同時に押された場合にのみ、前記アーム部（１２）の先端部を移動させられるようにする、請求項１または２に記載のロボット用操作装置。
【請求項４】
前記二つの力点のうちの一方の力点から前記センサ（１５）の力の入力軸の延長線（Ａ）に下した垂線の長さと、前記二つの力点のうちの他方の力点から前記センサ（１５）の力の入力軸の延長線（Ａ）に下した垂線の長さとが互いに略等しいようにした、請求項１から３のいずれか一項に記載のロボット用操作装置。
【請求項５】
前記ロボット用操作装置（１３）は、前記アーム部（１２）の先端部を移動させるときの前記アーム部（１２）の先端部の速度を変更する速度変更スイッチ（２２）を備え、前記速度変更スイッチ（２２）が押された場合に所定の速度指令値を前記制御装置（１８）に送るようにする、請求項１から４のいずれか一項に記載のロボット用操作装置。
【請求項６】
前記ロボット用操作装置（１３）は、前記アーム部（１２）の先端部を移動させるときの動作モードを変更する動作モード切替スイッチ（２３）を備え、前記動作モード切替スイッチ（２３）が押された場合には、前記動作モードを並進動作、回転動作、あるいは並進回転動作に変更する指令を前記制御装置（１８）に送るようにする、請求項１から５のいずれか一項に記載のロボット用操作装置。
【請求項７】
前記ロボット用操作装置（１３）は、前記アーム部（１２）の動作を前記制御装置（１８）に教示する教示スイッチ（２４）を備え、前記教示スイッチ（２４）が押された場合、前記アーム部（１２）の動作の教示を行う指令を前記制御装置（１８）に送るようにする、請求項１から６のいずれか一項に記載のロボット用操作装置。
【請求項８】
前記ロボット用操作装置（１３）は、前記センサ（１５）に取付けられていてワーク（２６）を把持するハンド部（２７）と、前記ハンド部（２７）の開閉を行うハンド開閉スイッチ（２８）と、を備え、前記ハンド開閉スイッチ（２８）が押された場合にハンド動作指令を前記制御装置（１８）に送るようにする、請求項１から７のいずれか一項に記載のロボット用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットを操作するハンドルを備えたロボット用操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットにおいては、人間の安全を確保するため、ロボットの可動領域の周囲に安全柵を設置して、人間がロボットの可動領域に立入ることを制限している。しかし近年、安全柵に代って人間の安全を十分に確保できる何らかの処置が行われた産業用ロボットについては、人間と作業空間を共有して作業を実施できることとなった。
【０００３】
そこで、人間と協働する産業用ロボットにおいては、協働作業効率を高めるため、人間が必要に応じてロボットのアーム部を操作することが要望されている。そのような要望を満たすため、人間がロボットを操作するためのロボット用操作装置をアーム部の先端部に取付けることが提案されている（例えば特許文献１：特許第３１８８９５３号公報参照）。
【０００４】
図８は従来のロボット用操作装置を備えたロボットの一例を示した斜視図であり、図９は図８に示されたロボット用操作装置を拡大して示した斜視図である。
【０００５】
図８に示されるように、ロボット１０１のアーム部１０２の先端部にロボット用操作装置１０３が取付けられている。
【０００６】
具体的には、図９に示されるように、ロボット用操作装置１０３は、アーム部１０２の先端部に取付けられる力センサ１０５と、力センサ１０５に接続されたハンドル１０６とを備える。そして、作業者がハンドル１０６を握り、ハンドル１０６に対してアーム部１０２を移動させるべき方向に力を加えると、その力の方向と大きさが力センサ１０５により電気信号として検出されてロボット制御装置（図示せず）に送信される。それにより、ロボット制御装置が、検出された力の方向と大きさに従ってアーム部１０２の先端部を移動させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１８８９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９に示される従来のロボット用操作装置１０３は、作業者により力が加えられる棒形の一つのハンドル１０６が力センサ１０５から側方に突出した構造になっている。このような構造の場合、作業者がハンドル１０６を握ってハンドル１０６の軸線Ｘ周りの方向の力（図９参照）をアーム部１０２に加えるのが難しい。
【０００９】
このため、従来のロボット用操作装置１０３においては、作業者が意図した通りにアーム部１０２の先端部を移動させにくいという問題点がある。
【００１０】
そこで本発明は、上述したような問題点に鑑み、作業者が意図した通りにアーム部の先端部を移動させることができるロボット用操作装置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】
本発明の第一態様によれば、制御装置により制御される産業用ロボットのアーム部の先端部に取付けられていて力もしくはモーメントを検出するセンサと、アーム部の先端部にセンサを介して設けられたハンドル支持部と、を備え、センサにより検出された力を電気信号として制御装置に送信することにより、センサにより検出された力の方向と大きさに従ってアーム部の先端部を移動させるロボット用操作装置において、
ハンドル支持部は少なくとも一つのハンドルを支持しており、少なくとも一つのハンドルからなるハンドル構造は、両手で握って力が加えられる少なくとも二つの力点を有し、二つの力点に作用する力の合力がセンサにより検出されるようにした、ロボット用操作装置が提供される。
【００１２】
本発明の第二態様によれば、第一態様のロボット用操作装置であって、ハンドルにはスイッチが設けられており、スイッチが押された場合にのみ、アーム部の先端部を移動させられるようにする、ロボット用操作装置が提供される。
【００１３】
本発明の第三態様によれば、第一態様または第二態様のロボット用操作装置であって、少なくとも二つの力点の近傍にそれぞれスイッチが設けられており、二つのスイッチが同時に押された場合にのみ、アーム部の先端部を移動させられるようにする、ロボット用操作装置が提供される。
【００１４】
本発明の第四態様によれば、第一態様から第三態様のいずれかのロボット用操作装置であって、二つの力点のうちの一方の力点からセンサの力の入力軸の延長線に下した垂線の長さと、二つの力点のうちの他方の力点からセンサの力の入力軸の延長線に下した垂線の長さとが互いに略等しいようにした、ロボット用操作装置が提供される。なお、本明細書および特許請求の範囲に記述された「略等しい」とは、２つの垂線の長さが完全に同じでなくてもよいことを意味している。
【００１５】
本発明の第五態様によれば、第一態様から第四態様のいずれかのロボット用操作装置であって、アーム部の先端部を移動させるときのアーム部の先端部の速度を変更する速度変更スイッチを備え、速度変更スイッチが押された場合に所定の速度指令値を制御装置に送るようにする、ロボット用操作装置が提供される。
【００１６】
本発明の第六態様によれば、第一態様から第五態様のいずれかのロボット用操作装置であって、アーム部の先端部を移動させるときの動作モードを変更する動作モード切替スイッチを備え、動作モード切替スイッチが押された場合には、動作モードを並進動作、回転動作、あるいは並進回転動作に変更する指令を制御装置に送るようにする、ロボット用操作装置が提供される。
【００１７】
本発明の第七態様によれば、第一態様から第六態様のいずれかのロボット用操作装置であって、アーム部の動作を制御装置に教示する教示スイッチを備え、教示スイッチが押された場合、アーム部の動作の教示を行う指令を制御装置に送るようにする、ロボット用操作装置が提供される。
【００１８】
本発明の第八態様によれば、第一態様から第七態様のいずれかのロボット用操作装置であって、センサに取付けられていてワークを把持するハンド部と、ハンド部の開閉を行うハンド開閉スイッチと、を備え、ハンド開閉スイッチが押された場合にハンド動作指令をハンド部に送るようにする、ロボット用操作装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第一態様によれば、作業者によりアーム部の先端部を移動させるとき、作業者が両手でハンドル構造を握ることにより二つの力点から力を加えられるようになる。これにより、一つの力点から力を加えるだけでは力をアーム部に加えにくい方向に関して、もう一つの力点からも力を加えることにより、容易に力をアーム部に加えることができる。そのため、作業者が意図した通りにアーム部の先端部を移動させやすくなる。
【００２０】
本発明の第二態様または第三態様によれば、作業者によるロボットのアーム部の操作において危険が生じたとき、スイッチを押すのを止めればアーム部の移動を即座に停止させることができる。
【００２１】
本発明の第四態様によれば、力もしくはモーメントを検出するセンサの力の入力軸の延長線を中心とした円周上に二つの力点が配置されるので、二つの力点に作用する力の合力をセンサの力の入力軸に精度よく入力することができる。
【００２２】
本発明の第五態様によれば、速度変更スイッチをロボット用操作装置に備えることにより、アーム部の先端部を移動させるときの速度を所定の速度に定めることができる。
【００２３】
本発明の第六態様によれば、動作モード切替スイッチをロボット用操作装置に備えることにより、アーム部の先端部を移動させるときの動作を、並進動作、回転動作、あるいは並進回転動作に固定することができる。
【００２４】
本発明の第七態様によれば、教示スイッチをロボット用操作装置に備えることにより、ロボット用操作装置によるアーム部の動作を制御装置に教示することができる。
【００２５】
本発明の第八態様によれば、アーム部の先端部にブラケットを介してハンド部が設けられた場合、ハンド開閉スイッチによりハンド部の開閉を行えるようになる。
【００２６】
添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第一実施形態のロボット用操作装置を備えたロボットの一例を示した斜視図である。
【図２】図１に示されたロボット用操作装置を拡大して示した斜視図である。
【図３】図２に示された二つのハンドルおよびハンドル支持部にそれぞれ設けられているスイッチを説明するための図である。
【図４】第一実施形態のロボット用操作装置にハンド部が備えられた態様例を示す斜視図である。
【図５】第二実施形態のロボット用操作装置を示した斜視図である。
【図６】第三実施形態のロボット用操作装置を示した斜視図である。
【図７】第三実施形態のロボット用操作装置を示した斜視図である。
【図８】従来のロボット用操作装置を備えたロボットの一例を示した斜視図である。
【図９】図８に示されたロボット用操作装置を拡大して示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同じ部材には同じ参照符号が付けられている。そして、異なる図面において同じ参照符号が付されたものは同じ機能を有する構成要素であることを意味するものとする。また、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。
【００２９】
（第一実施形態）
図１は第一実施形態のロボット用操作装置を備えたロボットの一例を示した斜視図である。図２は、図１に示されたロボット用操作装置を拡大して示した斜視図である。
【００３０】
図１に示されるように、ロボット１１のアーム部１２の先端部に着脱可能なロボット用操作装置１３が取付けられている。前述のロボット１１は、例えば垂直多関節ロボットといった産業用ロボットである。
【００３１】
第一実施形態のロボット用操作装置１３は、図２に示されるように、アーム部１２の先端部に取付けられる力センサ１５と、アーム部１２の先端部に力センサ１５を介して設けられたハンドル支持部１７とを備えている。
【００３２】
具体的には、ハンドル支持部１７は棒形の二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂを支持している。各ハンドル１６Ａ、１６Ｂはハンドル支持部１７と一体的に設けられていることが好ましい。そして、二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂからなるハンドル構造は、二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂのそれぞれを両手で握って力が加えられる二つの力点Ｓ１、Ｓ２を有している。
【００３３】
さらに、前述のハンドル支持部１７は、図２に示されるようにアーム部１２の先端部に取付けられた力センサ１５の側面１５ａに接合されている。
【００３４】
そして、作業者が両手で二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂを握り、アーム部１２を移動させるべき方向に力を加えると、二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂの各々に作用する力の合力がハンドル支持部１７を介して力センサ１５に入力される。力センサ１５は、入力された合力の方向と大きさを検出し、検出された合力の方向と大きさを電気信号としてロボット制御装置１８に送信する。そして、ロボット制御装置１８は、力センサ１５により検出された合力の方向に従ってアーム部１２の先端部を移動させ、かつ、力センサ１５により検出された合力の大きさに応じてアーム部１２の先端部の移動速度を変化させる。
【００３５】
さらに、第一実施形態においては、図２に示されるように、棒形の二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂがハンドル支持部１７の両側にそれぞれ設けられている。そして、棒形の二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂは互いに略直角をなすように配置されている。図２に示されるように、ハンドル１６Ａが水平方向を向いているときには、ハンドル１６Ｂは鉛直方向を向いている。つまり、図２に示された棒形の二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂからなるハンドル構造は、略Ｌ字状のハンドル態様をなしている。
【００３６】
二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂが上述したように配置されているので、作業者が両手で二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂを握ることにより、棒形のハンドル１６Ａの軸線周りの方向の力をアーム部１２に容易に加えられるようになる。このような効果は、図２に示されたような略Ｌ字状のハンドル態様に限らず、後述するような他のハンドル態様（図５〜図７参照）によっても得られる。
【００３７】
なお、本実施形態の力センサ１５は、円筒形ケースと、円筒形ケースに加わった力を受けて歪む円筒ボディと、円筒ボディに貼付けられた複数の歪ゲージとを具備する一般的な歪ゲージ式力センサ（図示せず）である。そして、円筒形ケースが歪んだ通りに円筒ボディを歪ませるため、円筒ボディの中心軸が円筒形ケースの中心軸と一致するように円筒ボディは円筒形ケース内に設置されている。また、このような一般的な歪ゲージ式力センサは、前述した円筒ボディの中心軸回りのねじり歪や、前述した円筒ボディの中心軸を基準とした曲げ歪から、前述の円筒形ケースに加わった力の方向と大きさを検出するものとなる。以上の事から、歪ゲージ式力センサにより力を検出する場合には、検出すべき力の発生源を、前述の円筒ボディの中心軸方向に在る円筒形ケースの天面部もしくは底面部に接合する必要がある。
【００３８】
本実施形態の場合、図２に示されるようにハンドル支持部１７が接合された力センサ１５の側面１５ａが、前述の円筒ボディの中心軸方向に在る円筒形ケースの天面部もしくは底面部に対応している。なお、本明細書においては、前述の円筒ボディの中心軸を「力の入力軸」と呼ぶこととし、図２に示される一点鎖線Ａが、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを表している。
【００３９】
さらに、本実施形態においては、作業者が両手で二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂを握ってアーム部１２を移動させるとき、図２から分かるように、作業者の一方の手から一方のハンドル１６Ａ上の位置Ｓ１（すなわち力点Ｓ１）と、作業者の他方の手からは他方のハンドル１６Ｂ上の位置Ｓ２（すなわち力点Ｓ２）とに主に力が加わる。
【００４０】
このような二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂにおいては、力点Ｓ１から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さと、力点Ｓ２から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さとが互いに略等しいことが好ましい（図２中の破線参照）。このことにより、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを中心とした円周上に力点Ｓ１と力点Ｓ２が配置されるので、前述した二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂの力点Ｓ１と力点Ｓ２に作用する力の合力を、前述の力センサ１５の力の入力軸に精度よく入力することができる。
【００４１】
また、上述したような二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂやハンドル支持部１７には、ロボット１１の様々な動作を実行するスイッチが設けられていることが好ましい。
以下、そのようなスイッチについて図３および図４を参照して説明する。
【００４２】
図３は、図２に示された二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂおよびハンドル支持部１７にそれぞれ設けられているスイッチを説明するための図である。
【００４３】
図３に示されるように、ハンドル支持部１７には、速度変更スイッチ２２、動作モード切替スイッチ２３、教示スイッチ２４、および非常停止スイッチ２５などが設けられている。
【００４４】
速度変更スイッチ２２、動作モード切替スイッチ２３、および教示スイッチ２４は、それぞれ、作業者がハンドル１６Ａを握った状態で押せる位置に在る。
【００４５】
図３に示された速度変更スイッチ２２は、作業者が二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂを握ってアーム部１２の先端部を移動させるときのアーム部１２の先端部の速度を変更するスイッチである。例えば、速度変更スイッチ２２が押された場合に所定の速度指令値がロボット制御装置１８に送られて、作業者により動かされたアーム部１２の先端部が所定の速度で動くようになる。
【００４６】
さらに、前述の速度変更スイッチ２２が押される度に、前述の速度指令値が切替わることが好ましい。例えば、前述の速度指令値として低速、中速、および高速といった三つの異なる速度指令値が用意されており、速度変更スイッチ２２が押される度に、前述の速度指令値が、低速、中速、および高速といった速度指令値に順次切替わってもよい。
【００４７】
また、図３に示された動作モード切替スイッチ２３は、作業者が二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂを握ってアーム部１２の先端部を移動させるときの動作モードを変更するスイッチである。例えば、前述の動作モードとしては、並進動作モード、回転動作モード、または並進回転動作モードがある。そして、動作モード切替スイッチ２３が押された場合には、前述の動作モードを並進動作、回転動作、あるいは並進回転動作に変更する指令がロボット制御装置１８に送られる。それにより、ロボット制御装置１８は、作業者により動かされるアーム部１２の先端部の動作を並進動作、回転動作、あるいは並進回転動作に限定する。
【００４８】
さらに、前述の動作モード切替スイッチ２３が押される度に、前述の動作モードが、並進動作モード、回転動作モード、および並進回転動作モードといった順番に切替わってもよい。
【００４９】
なお、本実施形態においては、前述の動作モードを切替えなければ、アーム部１２の先端部の動作は並進動作のみ、回転動作のみ、あるいは並進回転動作のみに固定されるようにしている。これは次の理由からである。例えばワークを平らな作業台から別の平らな作業台へ移動する場合、移動中にワークの姿勢が回転してしまうと、ワークを作業台に置く際にワークの座りが悪くなり、作業性に影響を及ばす場合がある。この場合は、アーム部１２の先端部の動作を並進動作のみに固定した方が作業しやすい。そのため、ロボット１１の使用用途に応じて、アーム部１２の先端部の動作を並進動作のみ、回転動作のみ、あるいは並進回転動作のみに切替えられるようにしている。
【００５０】
また、図３に示された教示スイッチ２４は、ロボット１１の動作をロボット制御装置１８に教示することを許可するスイッチである。例えば、教示スイッチ２４が押された場合、ロボット１１の動作の教示を行う指令がロボット制御装置１８に送られるようにする。さらに、作業者により動かされたアーム部１２の先端部の位置や動作がロボット制御装置１８に記憶されるようにしてもよい。例えば、教示スイッチ２４が押された時にアーム部１２の先端部の位置がロボット制御装置１８に記憶されるとよい。また、教示スイッチ２４が押されている間のアーム部１２の先端部の動作がロボット制御装置１８に記憶されてもよい。
【００５１】
また、図３に示された非常停止スイッチ２５は、ロボット１１の動作を非常停止させるスイッチである。
【００５２】
さらに、本実施形態においては、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂが二つのハンドル１６Ａ、１６Ｂのそれぞれに設けられていることが好ましい。なお、ハンドル１６Ａ上の動作許可スイッチ２１Ａは図３には表れていないので、後述する図４を参照されたい。各動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂもまた、作業者がハンドル１６Ａ、１６Ｂを握った状態で押せる位置に在ることが好ましい。
【００５３】
さらに、前述したアーム部１２を移動させる操作は、動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂのそれぞれが押された場合にのみ、行われるようにするのが好ましい。より好ましくは、前述したアーム部１２を移動させる操作は、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂが同時に押された場合にのみ、行われるようにするのがよい。これにより、作業者によるロボット１１のアーム部１２の操作において危険が生じたとき、スイッチ２１Ａ、２１Ｂを押すのを止めればアーム部１２の移動を即座に停止させることができる。
【００５４】
図４は、上述したようなロボット用操作装置１３にハンド部が備えられた態様例を示す斜視図である。なお、図２や図３においては作業者と向き合うロボット用操作装置１３の前面に対して斜め前方からロボット用操作装置１３が図示されているのに対し、図４はロボット用操作装置１３の斜め後方からの斜視図を示している。
【００５５】
本実施形態のロボット１１においては、図４に示されるように、ワーク２６を把持するハンド部２７がブラケット３０を介してアーム部１２の先端部に取付けられていてもよい。このようにハンド部２７を備える場合、ハンド部２７の開閉を行うハンド開閉スイッチ２８がロボット用操作装置１３のハンドル１６Ａに設けられていることが好ましい。例えば、ハンド開閉スイッチ２８が押された場合にハンド動作指令がロボット制御装置１８に送られて、ハンド部２７が開閉するようになる。
【００５６】
また、ハンド開閉スイッチ２８が押された場合にハンド部２７が閉動作してワーク２６を把持してもよいし、ハンド開閉スイッチ２８が押された場合にハンド部２７が開動作してワーク２６を解放してもよい。さらに、ハンド開閉スイッチ２８を押す度に、ハンド部２７の開動作と閉動作が交互に切替わってもよい。
【００５７】
ハンド開閉スイッチ２８もまた、作業者がハンドル１６Ａを握った状態で押せる位置に在ることが好ましい。また、作業者が誤ってハンド開閉スイッチ２８を押さないように、ハンド開閉スイッチ２８の周囲に壁が設けられているのが好ましい。
【００５８】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。但し、ここでは、第一実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、第一実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。
【００５９】
図５は第二実施形態のロボット用操作装置を示す斜視図である。
第二実施形態においては、図５に示されるように、環状のハンドル１６Ｃがハンドル支持部１７によって支持されている。ハンドル支持部１７は環状のハンドル１６Ｃの中心に配置されている。また、環状のハンドル１６Ｃは、延長部材２９を介してハンドル支持部１７と一体的に設けられている。
なお、図５に示される一点鎖線Ａは、前述の第一実施形態と同様に、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを表している。
【００６０】
さらに、前述の第二実施形態においては、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂがそれぞれ環状のハンドル１６Ｃ上の二箇所に設けられている。そして、アーム部１２を移動させる操作は、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂのうちの一つが押された場合にのみ、あるいは二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂが同時に押された場合にのみ、行われるようにするのが好ましい。そして、作業者が両手でそれぞれの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂを押しつつアーム部１２を移動させる場合には、図５に示されるように、ハンドル１６Ｃ上の動作許可スイッチ２１Ａの近傍の位置Ｓ３（すなわち力点Ｓ３）と、ハンドル１６Ｃ上の動作許可スイッチ２１Ｂの近傍の位置Ｓ４（すなわち力点Ｓ４）とに主に力が加わる。
【００６１】
このような環状のハンドル１６Ｃにおいては、力点Ｓ３から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さと、力点Ｓ４から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さとが互いに略等しいことが好ましい（図５中の破線参照）。このことにより、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを中心とした円周上に力点Ｓ３と力点Ｓ４が配置されるので、前述した環状のハンドル１６Ｃ上の力点Ｓ３と力点Ｓ４に作用する力の合力を、前述の力センサ１５の力の入力軸に精度よく入力することができる。なお、本実施形態の場合、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂや二つの力点Ｓ３、Ｓ４はそれぞれ、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを中心とした点対称の位置に配置されている。
【００６２】
また、上述した環状のハンドル１６Ｃにおいても、作業者は両手で環状のハンドル１６Ｃ上の動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂの近傍の位置をそれぞれ握って、力点Ｓ３と力点Ｓ４を結ぶ軸線周りの方向の力をアーム部１２に容易に加えられるようになる。
【００６３】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。但し、ここでは、第一実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、第一実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。
【００６４】
図６は第三実施形態のロボット用操作装置を示す斜視図である。
第三実施形態においては、図６に示されるように、棒形の四つのハンドル１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、１６Ｇがそれぞれハンドル支持部１７の側方に突出するように、各ハンドル１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、１６Ｇはハンドル支持部１７と一体的に設けられている。
【００６５】
さらに、棒形の二つのハンドル１６Ｄ、１６Ｅが直列に配置され、棒形の二つのハンドル１６Ｆ、１６Ｇが直列に配置されている。そして、二つのハンドル１６Ｄ、１６Ｅの組と二つのハンドル１６Ｆ、１６Ｇの組とは互いに直交するように配置されている。つまり、図６に示された棒形の四つのハンドル１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、１６Ｇからなる構造体は、略＋形のハンドル態様をなしている。
【００６６】
なお、図６に示される一点鎖線Ａは、前述の第一実施形態と同様に、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを表している。
【００６７】
さらに、前述の第三実施形態においては、四つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄがそれぞれ、四つのハンドル１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、１６Ｇに設けられている。そして、アーム部１２を移動させる操作は、四つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄのうちの少なくとも一つが押されている場合にのみ、行われるようにするのが好ましい。あるいは、アーム部１２を移動させる操作は、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂまたは二つの動作許可スイッチ２１Ｃ、２１Ｄが同時に押された場合にのみ、行われるようにするのが好ましい。そして、作業者が両手でそれぞれの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂを押しつつアーム部１２を移動させる場合には、図６に示されるように、ハンドル１６Ｄ上の動作許可スイッチ２１Ａの近傍の位置Ｓ５（すなわち力点Ｓ５）に主に力が加わる。さらに、ハンドル１６Ｅ上の動作許可スイッチ２１Ｂの近傍の位置Ｓ６（すなわち力点Ｓ６）に主に力が加わる。
【００６８】
また、作業者が両手でそれぞれの動作許可スイッチ２１Ｃ、２１Ｄを押しつつアーム部１２を移動させる場合には、図６に示されるように、ハンドル１６Ｆ上の動作許可スイッチ２１Ｃの近傍の位置Ｓ７（すなわち力点Ｓ７）と、ハンドル１６Ｇ上の動作許可スイッチ２１Ｄの近傍の位置Ｓ８（すなわち力点Ｓ８）とに主に力が加わる。
【００６９】
上述したような略＋形のハンドル態様においても、力点Ｓ５（または力点Ｓ７）から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さと、力点Ｓ６（または力点８）から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さとが互いに略等しいことが好ましい（図６中の破線参照）。このことにより、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを中心とした円周上に力点Ｓ５、Ｓ６（または力点Ｓ７、Ｓ８）が配置される。このため、前述した二つのハンドル１６Ｄ、１６Ｅの力点Ｓ５と力点Ｓ６に作用する力の合力、または、前述した二つのハンドル１６Ｆ、１６Ｇの力点Ｓ７と力点Ｓ８に作用する力の合力を、前述の力センサ１５の力の入力軸に精度よく入力することができる。なお、本実施形態の場合、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂや二つの力点Ｓ５、Ｓ６はそれぞれ、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを中心とした点対称の位置に配置されている。また、二つの動作許可スイッチ２１Ｃ、２１Ｄや二つの力点Ｓ７、Ｓ８はそれぞれ、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを中心とした点対称の位置に配置されている。
【００７０】
また、上述した略＋形のハンドル態様においても、作業者は両手で二つのハンドル１６Ｆ、１６Ｇをそれぞれ握って、力点Ｓ５と力点Ｓ６を結ぶ軸線周りの方向の力をアーム部１２に容易に加えられるようになる。
【００７１】
（第四実施形態）
次に、第四実施形態について説明する。但し、ここでは、第一実施形態と同じ構成要素については同一の符号を使用して説明を割愛する。よって、第一実施形態の構成要素に対して異なる点のみを以下に述べる。
【００７２】
図７は第四実施形態のロボット用操作装置を示す斜視図である。
第四実施形態においては、図７に示されるように、Ｌ字形の二つのハンドル１６Ｈ、１６Ｉがそれぞれハンドル支持部１７の両側に設けられている。これら二つのハンドル１６Ｈ、１６Ｉは互いに平行でかつ同じ方向に延びている。そして、略Ｕ字状のハンドル態様をなすように、各ハンドル１６Ｈ、１６Ｉはハンドル支持部１７と一体的に設けられている。
【００７３】
なお、図７に示される一点鎖線Ａは、前述の第一実施形態と同様に、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを表している。
【００７４】
さらに、前述の第四実施形態においては、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂがそれぞれ、二つのハンドル１６Ｈ、１６Ｉに設けられている。そして、アーム部１２を移動させる操作は、二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂのうちの一つが押されている場合にのみ、あるいは二つの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂが同時に押された場合にのみ、行われるようにするのが好ましい。そして、作業者が両手でそれぞれの動作許可スイッチ２１Ａ、２１Ｂを押しつつアーム部１２を移動させる場合には、図７に示されるように、ハンドル１６Ｈ上の動作許可スイッチ２１Ａの近傍の位置Ｓ９（すなわち力点Ｓ９）と、ハンドル１６Ｉ上の動作許可スイッチ２１Ｂの近傍の位置Ｓ１０（すなわち力点Ｓ１０）とに主に力が加わる。
【００７５】
このような二つのハンドル１６Ｈ、１６Ｉにおいても、力点Ｓ９から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さと、力点Ｓ１０から前述した力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａに下した垂線の長さとが互いに略等しいことが好ましい（図７中の破線参照）。このことにより、力センサ１５の力の入力軸の延長線Ａを中心とした円周上に力点Ｓ９と力点Ｓ１０が配置されるので、前述した二つのハンドル１６Ｈ、１６Ｉの力点Ｓ９と力点Ｓ１０に作用する力の合力を、前述の力センサ１５の力の入力軸に精度よく入力することができる。
【００７６】
また、上述したＬ字形の二つのハンドル１６Ｈ、１６Ｉにおいても、作業者は両手で二つのハンドル１６Ｈ、１６Ｉをそれぞれ握って、力点Ｓ９と力点Ｓ１０を結ぶ軸線周りの方向の力をアーム部１２に容易に加えられるようになる。
【００７７】
なお、上述したような第二実施形態、第三実施形態、および第四実施形態の各々においても、上述した第一実施形態と同様の速度変更スイッチ２２、動作モード切替スイッチ２３、教示スイッチ２４、および非常停止スイッチ２５などがハンドル支持部１７に設けられていることが好ましい。
【００７８】
以上に説明した各実施形態によれば、作業者によりアーム部１２の先端部を移動させるとき、作業者が両手でハンドル構造を握ることにより少なくとも二つの力点（Ｓ１〜Ｓ１０）から力を加えられるようになる。これにより、一つの力点から力を加えるだけでは力をアーム部１２に加えにくい方向に関して、もう一つの力点から力を加えることにより、容易に力をアーム部１２に加えることができる。そのため、作業者が意図した通りにアーム部１２の先端部を移動させやすくなる。
【００７９】
また、各実施形態においては、力センサ１５として、歪ゲージ式力センサが使用されたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、力センサ１５としては、静電容量式の力センサまたは、掛かった力による変位を検出する力センサが使用されてもよい。また、各実施形態のロボット用操作装置１３においては、作業者によりロボット用操作装置１３に加えられた力、トルクまたはモーメントを検出する装置として、力センサ１５の代わりに、トルクセンサあるいはモーメント検出器が使用されていてもよい。
【００８０】
以上、典型的な実施形態を示したが、本発明は上述した各実施形態に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲で上述した各実施形態を様々な形、構造や材料などに変更可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１１    ロボット
１２    アーム部
１３    ロボット操作用装置
１５    力センサ
１５ａ    力センサの側面
１６Ａ〜１６Ｉ    ハンドル
１７    ハンドル支持部
１８    ロボット制御装置
２１Ａ〜２１Ｄ    動作許可スイッチ
２２    速度変更スイッチ
２３    動作モード切替スイッチ
２４    教示スイッチ
２５    非常停止スイッチ
２６    ワーク
２７    ハンド部
２８    ハンド開閉スイッチ
２９    延長部材
３０    ブラケット
【図１】
2019034412.tif 000003
【図２】
2019034412.tif 000004
【図３】
2019034412.tif 000005
【図４】
2019034412.tif 000006
【図５】
2019034412.tif 000007
【図６】
2019034412.tif 000008
【図７】
2019034412.tif 000009
【図８】
2019034412.tif 000010
【図９】
2019034412.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月10日(2018.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置（１８）により制御される産業用ロボット（１１）のアーム部（１２）の先端部に取付けられていて力もしくはモーメントを検出するセンサ（１５）と、前記アーム部（１２）の先端部に前記センサ（１５）を介して設けられたハンドル支持部（１７）と、を備え、前記センサ（１５）により検出された力もしくはモーメントを電気信号として前記制御装置（１８）に送信することにより、前記センサ（１５）により検出された力もしくはモーメントの方向と大きさに従って前記アーム部（１２）の先端部を移動させるロボット用操作装置（１３）において、
前記ハンドル支持部（１７）は、延長部材を介して環状のハンドルを支持しており、
前記ハンドル支持部は前記環状のハンドルの中心に設置されている、ロボット用操作装置。
【請求項２】
制御装置（１８）により制御される産業用ロボット（１１）のアーム部（１２）の先端部に取付けられていて力もしくはモーメントを検出するセンサ（１５）と、前記アーム部（１２）の先端部に前記センサ（１５）を介して設けられたハンドル支持部（１７）と、を備え、前記センサ（１５）により検出された力もしくはモーメントを電気信号として前記制御装置（１８）に送信することにより、前記センサ（１５）により検出された力もしくはモーメントの方向と大きさに従って前記アーム部（１２）の先端部を移動させるロボット用操作装置（１３）において、
前記ハンドル支持部（１７）は、棒形の四つのハンドル（１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、１６Ｇ）が前記ハンドル支持部の側方に突出するように支持しており、
前記四つのハンドルのうちの二つのハンドルが直列に配置されると共に、前記四つのハンドルのうちの他の二つのハンドルが直列に配置されており、
前記二つのハンドルと前記他の二つのハンドルとが互いに直交するように配置されている、ロボット用操作装置。