(57)【要約】【課題】ロボットの構成部品の動作により作業者が挟まれたときに、作業者への影響を抑制するロボットの制御装置を提供する。【解決手段】制御装置4は、人がロボット１に接触した時にロボット１の動作を停止させる停止指令部４７と、駆動軸にて駆動される構成部材の動作速度を制限する速度制限部５１とを備える。駆動軸における位置から算出される変数と、ロボット１に人が挟まれる状態になる時の変数の範囲とが予め定められている。速度制限部５１は、位置検出器１８の出力から変数を取得し、変数が上記範囲内である場合に構成部材の動作速度を予め定められた制限速度以下に制御する。【選択図】図２
2019063974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの構成部材を駆動する駆動軸を有し、前記駆動軸の位置を検出する位置検出器を含むロボットを制御する制御装置であって、
人がロボットに接触した時にロボットの動作を停止させる停止指令部と、
前記駆動軸にて駆動される前記構成部材の動作速度を制限する速度制限部と、を備え、
前記駆動軸における前記構成部材の位置から算出される変数と、ロボットまたはロボットに取り付けられた作業ツールに人が挟まれる状態になる時の前記変数の範囲とが予め定められており、
前記速度制限部は、位置検出器の出力から前記駆動軸における前記構成部材の位置を取得し、前記駆動軸における前記構成部材の位置に基づいて前記変数を取得し、前記変数が前記範囲内である場合に前記構成部材の動作速度を予め定められた制限速度以下に制御する、制御装置。
【請求項２】
前記駆動軸は、前記構成部材が回転する回転軸であり、
前記変数は、予め定められた基準方向と前記構成部材の方向との間の関節角度であり、
前記速度制限部は、前記回転軸における前記関節角度が前記範囲内である時に、前記回転軸にて駆動される前記構成部材の動作速度を予め定められた制限速度以下に制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記駆動軸は、前記構成部材が回転する回転軸であり、
前記変数は、１つの回転軸に連結された２つの構成部材の間の角度であり、
速度制限部は、前記回転軸に連結された２つの構成部材の間の前記角度を算出し、前記角度が前記範囲内である時に、前記回転軸にて駆動される前記構成部材の動作速度を予め定められた制限速度以下に制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記駆動軸は、前記構成部材が回転する回転軸であり、
前記構成部材は、１つの回転軸に連結された２つのアームであり、
前記変数は、１つの回転軸に連結された２つのアームの間の角度であり、
前記速度制限部は、前記駆動軸における前記構成部材の位置に基づいて予め定められた基準方向とアームの延びる方向との間の関節角度を取得し、２つのアームの関節角度を加算または減算することにより前記回転軸に連結された２つのアームの間の角度を算出する、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記範囲は、ロボットとロボットの周りに配置されている物とに人が挟まる範囲である、請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの構成部材の速度を制限する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術では、作業者の安全を確保する為に、ロボットが動作している期間中には作業者がロボットの周りの領域に入れないように対策が講じられていた。たとえば、ロボットの周りには安全柵が設置されており、ロボットが動作している期間中には安全柵の内部に作業者が入ることが制限されていた。近年では、作業者がロボットと協働して作業を行うロボット装置が知られている。
【０００３】
作業者と協働して作業を行うことができるロボット装置では、ロボットの周りに安全柵を設けない状態にて、ロボットが作業者と共に一つの作業を行うことができる。または、ロボットが行う作業を引き継いで作業者が次の作業を行うことができる。
【０００４】
ロボットが動作する範囲内において作業者が作業を行う場合に、ロボットのアーム等が作業者に接触したり、作業者がロボットのアームに挟まれたりする虞がある。従来の技術においては、作業者の安全を確保するようにロボットの制御を行うことが知られている（例えば、特開２０００−６０６５号公報および特開平９−８５６５６号公報）。
【０００５】
また、ロボットの位置に対して複数のロボットの姿勢を選択できる特異点などの予め定められた条件において、ロボットの最大回転速度を制限する制御が知られている（例えば、特開２０１５−３００７８号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６０６５号公報
【特許文献２】特開平９−８５６５６号公報
【特許文献３】特開２０１５−３００７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
作業者と協働して作業を行うロボット装置は、ロボットに作業者が接触するとロボットが停止する機能を有することができる。ロボットが停止することにより、作業者に与える影響を抑制することができる。例えば、ロボットのアームが動作しているときに、アーム同士の間に作業者の手が挟まれる場合がある。ロボットの制御装置は、作業者との接触を検出することにより、アームの動作を停止することができる。
【０００８】
ところが、ロボットを停止する指令が発信されてから完全にロボットが停止するまでに、ロボットは慣性により動作する。例えば、アームの向きが変化しているときに、停止指令が発信された場合に、アームは直ぐに停止せずに、所定の惰性の距離を移動した後に停止する。このために、作業者がロボットの構成部材に挟まれた場合には、ロボットの停止指令が発信されてから惰走の距離にて作業者が押圧され続ける。また、ロボットが惰性で動くために挟まれる空間が小さくなる。この結果、ロボットが惰性で動いている期間には、作業者が更に強く挟まれるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様は、ロボットの構成部材を駆動する駆動軸を有し、駆動軸の位置を検出する位置検出器を含むロボットを制御する制御装置である。制御装置は、人がロボットに接触した時にロボットの動作を停止させる停止指令部と、駆動軸にて駆動される構成部材の動作速度を制限する速度制限部とを備える。駆動軸における構成部材の位置から算出される変数と、ロボットまたはロボットに取り付けられた作業ツールに人が挟まれる状態になる時の変数の範囲とが予め定められている。速度制限部は、位置検出器の出力から駆動軸における構成部材の位置を取得し、駆動軸における構成部材の位置に基づいて変数を取得し、変数が上記範囲内である場合に構成部材の動作速度を予め定められた制限速度以下に制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様によれば、ロボットの構成部品またはハンドの動作により作業者が挟まれたときに、作業者への影響を抑制するロボットの制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態における第１のロボット装置の概略斜視図である。
【図２】第１のロボット装置のブロック図である。
【図３】実施の形態の第１のロボット装置におけるロボットの第１の概略側面図である。
【図４】第１のロボット装置におけるロボットの第２の概略側面図である。
【図５】第１のロボット装置におけるロボットの第３の概略側面図である。
【図６】第１のロボット装置におけるロボットの第４の概略側面図である。
【図７】第１のロボット装置におけるロボットの第５の概略側面図である。
【図８】第１のロボット装置におけるベースおよび旋回ベースの拡大斜視図である。
【図９】第１のロボット装置における上部アームの拡大斜視図である。
【図１０】第１のロボット装置における上部アームおよびハンドの拡大斜視図である。
【図１１】実施の形態における第１の制御のフローチャートである。
【図１２】第１のロボット装置におけるロボットの第６の概略側面図である。
【図１３】第１のロボット装置におけるロボットの第７の概略側面図である。
【図１４】実施の形態における第２の制御のフローチャートである。
【図１５】第１のロボット装置におけるロボットの第８の概略側面図である。
【図１６】実施の形態における第２のロボット装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１から図１６を参照して、実施の形態におけるロボットの制御装置について説明する。本実施の形態のロボットは、作業者と協働して作業を行うことができるロボットである。このような作業者と協働して作業を行うことができるロボットは、協働ロボットと称されている。
【００１３】
図１は、本実施の形態における第１のロボット装置の斜視図である。第１のロボット装置５は、ロボット１およびハンド２を備える。ロボット装置５は、ロボット１およびハンド２を制御する制御装置４を備える。本実施の形態のロボット１は、複数の関節部を含む多関節ロボットである。多関節ロボットでは、関節部においてアームおよびリスト等の向きが変化する。
【００１４】
ハンド２は、ワーク６９を把持したり解放したりする作業ツールである。作業ツールは、エンドエフェクタとも称される。ハンド２は爪部２ａが開いたり閉じたりするように形成されている。作業ツールとしてはハンド２に限られず、ロボット装置５が行う作業に応じた任意の装置を採用することができる。例えば、吸着によりワークを把持する作業ツールまたは塗装用の作業ツール等を採用することができる。
【００１５】
本実施の形態のロボット１は、ロボット１の構成部材を駆動する複数の駆動軸を有する。ロボット１の駆動軸は、第１の回転軸８１（Ｊ１軸）から第６の回転軸８６（Ｊ６軸）までの６個の回転軸８１〜８６を含む。ロボット１は、基台となるベース１４と、ベース１４に支持された旋回ベース１３とを備える。旋回ベース１３は、ベース１４に対して回動可能に形成されている。旋回ベース１３は、Ｊ１軸としての第１の回転軸８１の周りに回転する。
【００１６】
本実施の形態のロボット１は、複数のアームを備える。ロボット１は、上部アーム１１と下部アーム１２とを含む。下部アーム１２は、旋回ベース１３に支持されている。上部アーム１１は、下部アーム１２に支持されている。下部アーム１２は、Ｊ２軸としての第２の回転軸８２の周りに回転する。下部アーム１２は、旋回ベース１３に対して回動可能に形成されている。上部アーム１１は、Ｊ３軸としての第３の回転軸８３の周りに回転する。上部アーム１１は、下部アーム１２に対して回動可能に形成されている。
【００１７】
また、上部アーム１１の端部は、Ｊ４軸としての第４の回転軸８４の周りに回転する。ロボット１は、上部アーム１１の端部に連結されているリスト１５を含む。リスト１５は、第４の回転軸８４の周りに回転する。また、リスト１５は、先端にハンド２を固定するフランジ１５ａを含む。フランジ１５ａは、Ｊ５軸としての第５の回転軸８５の周りに回転する。また、フランジ１５ａは、Ｊ６軸としての第６の回転軸８６の周りに回転する。このように、ロボット１は、Ｊ１軸からＪ６軸の複数の駆動軸に基づいて位置および姿勢が変化する。
【００１８】
図２に、本実施の形態におけるロボット装置のブロック図を示す。図１および図２を参照して、ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を変化させるロボット駆動装置を含む。ロボット駆動装置は、ロボットの構成部材を駆動する。ロボット駆動装置が駆動する構成部材としては、上部アーム１１、下部アーム１２、旋回ベース１３、リスト１５、リスト１５のフランジ１５ａが含まれる。ロボット駆動装置は、構成部材を駆動するロボット駆動モータ２２を含む。本実施の形態では、１つの駆動軸に対応して１つのロボット駆動モータ２２が配置されている。ロボット駆動モータ２２が駆動することにより、それぞれの構成部材の向きが変化する。例えば、ロボット駆動モータ２２は、第３の回転軸８３に対応する関節部の内部に配置されているモータを含む。このモータが駆動することにより、例えば、上部アーム１１を所望の向きに向けることができる。
【００１９】
ロボット装置は、ハンド２を駆動するハンド駆動装置を備える。ハンド駆動措置は、ハンド２の爪部２ａを駆動するハンド駆動モータ２１を含む。ハンド駆動モータ２１が駆動することによりハンド２の爪部２ａが開いたり閉じたりする。なお、ハンドは、空気圧により駆動するように形成されていても構わない。この場合に、ハンド駆動装置は、ハンドに圧縮空気を供給するための空気ポンプ等を含むことができる。
【００２０】
本実施の形態のロボット装置５は、動作プログラム４１に基づいてワーク６９を搬送する。ロボット１は、動作プログラム４１に基づいて、自動的に初期の位置から目標の位置までワーク６９を搬送することができる。
【００２１】
ロボット装置５の制御装置４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵにバスを介して接続されたＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する演算処理装置（コンピュータ）を含む。制御装置４には、ロボット１の動作を行うために予め作成された動作プログラム４１が入力される。動作プログラム４１は、記憶部４２に記憶される。動作制御部４３は、動作プログラム４１に基づいてロボット１を駆動するための動作指令をロボット駆動部４５に送出する。ロボット駆動部４５は、ロボット駆動モータ２２を駆動する電気回路を含む。ロボット駆動部４５は、動作指令に基づいてロボット駆動モータ２２に電気を供給する。ロボット駆動モータ２２が駆動することにより、ロボット１の位置および姿勢が変化する。
【００２２】
また、動作制御部４３は、動作プログラム４１に基づいてハンド２を駆動する動作指令をハンド駆動部４４に送出する。ハンド駆動部４４は、ハンド駆動モータ２１を駆動する電気回路を含む。ハンド駆動部４４は、動作指令に基づいてハンド駆動モータ２１に電気を供給する。ハンド駆動モータ２１が駆動することにより、ハンド２の爪部２ａが駆動する。ハンド２は、ワーク６９を把持したり解放したりすることができる。
【００２３】
本実施の形態におけるロボット１は、作業者と協働して作業を実施する。制御装置４は、作業者等の人がロボット１に接触した時にロボット１の動作を停止するように形成されている。本実施の形態のロボット１は、ベース１４に作用する力を検出する力検出器１９を備える。力検出器１９は、設置面に固定されている。ベース１４は、力検出器１９に支持されている。ベース１４に作用する力は、ロボット１に作用する力に相当する。力検出器１９は、作業者からの力に対応した信号を出力する。
【００２４】
力検出器１９としては、ロボット１に作用する力の大きさおよび力の方向を検出可能な任意の検出器を採用することができる。本実施の形態の力検出器１９は、ベース１４に連結されている金属の基材と、基材の表面に取り付けられた歪みセンサとを含む。そして、力検出器１９は、歪みセンサによって検出した変形量に基づいて、ロボット１に作用する力を算出することができる。
【００２５】
ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を検出する状態検出器を含む。本実施の形態における状態検出器は、それぞれの駆動軸に対応するロボット駆動モータ２２に取り付けられた位置検出器１８を含む。位置検出器１８の出力により、それぞれの駆動軸における構成部材の位置を取得することができる。例えば、位置検出器１８は、ロボット駆動モータ２２が駆動するときの回転角を検出する。また、位置検出器１８は、ロボット駆動モータ２２の回転角に基づいて、ロボット駆動モータ２２の回転速度を算出することができる。
【００２６】
制御装置４は、人またはロボット以外の物がロボットに接触した時にロボットの動作を停止させる停止指令部４７を含む。停止指令部４７は、ロボット１を停止させる指令を動作制御部４３に送出する。停止指令部４７は、ロボット１の外側からロボット１に加えられる外力を推定する外力算出部４８を含む。力検出器１９にて検出される力には、ロボット１の質量およびロボット１の動作により生じる内力と、ロボット１の外側からロボット１に加えられる外力とが含まれる。
【００２７】
外力算出部４８は、ロボット１の外側から力が加えられていない状態で、ロボット１が動作した時に自重によりロボット１に作用する内力を算出する。内力は、位置検出器１８の出力により検出したロボット１の位置および姿勢と、アームなどのロボット１の構成部材の質量およびハンド２の質量に基づいて算出することができる。ロボット１の構成部材の質量およびハンド２の質量は、予め記憶部４２に記憶させておくことができる。外力算出部４８は、力検出器１９により検出された力から内力を減算することにより外力を算出する。外力は、作業者等がワークに加えた力に相当する。
【００２８】
外力が予め定められた判定値よりも大きい場合には、人がロボット１に接触したと判定することができる。停止指令部４７は、外力が予め定められた判定値よりも大きい場合に、ロボット１を停止する指令を動作制御部４３に送出する。動作制御部４３は、ロボット１の動作を停止する。すなわち、動作制御部４３は、駆動している全てのロボット駆動モータ２２およびハンド駆動モータ２１を停止する。このように、本実施の形態のロボット装置５は、ロボット１が動作している期間中に、人または物がロボット１に接触した場合に自動的に停止する。
【００２９】
本実施の形態の制御装置４は、ロボット１に作用する外力を検出することにより、作業者等がロボット１に接触したと判定しているが、この形態に限られない。制御装置は、任意の構成および制御にて作業者等の接触を検出することができる。例えば、ロボットの外周面に接触センサを配置して、作業者等の接触を検出しても構わない。
【００３０】
図３に、本実施の形態の第１のロボット装置におけるロボットの第１の概略側面図を示す。図４に、第１のロボット装置におけるロボットの第２の概略側面図を示す。図５に、第１のロボット装置におけるロボットの第３の概略側面図を示す。ロボット１を駆動しているときに、作業者がロボット１の近傍にて作業を行う場合がある。ロボット１が駆動しているときに、ロボット１の構成部材により作業者の手や足等が挟まれる場合がある。
【００３１】
人を挟むロボット１の構成部材としては、ロボット１を構成する任意の部材が含まれる。例えば、ベース１４、旋回ベース１３、下部アーム１２、上部アーム１１、リスト１５などが含まれる。また、構成部材には、電気ケーブルなどの線条体、電気的な接続を行うためのコネクタ、ロボット駆動モータ、およびハンド駆動モータ等が含まれる。
【００３２】
始めに、Ｊ２軸としての第２の回転軸８２にて下部アーム１２が駆動することにより、作業者がロボット１に挟まれる例について説明する。ロボット１が作業者を挟むか否かは、１つの回転軸に連結された２つの構成部材の間の角度に依存する。図３の例では、下部アーム１２が上側に向いているために、旋回ベース１３と下部アーム１２との間の領域７１に作業者が手を挿入しても、手が旋回ベース１３および下部アーム１２に挟まれることはない。
【００３３】
ところが、図４に示す様に、下部アーム１２が矢印１０１に示す様に第２の回転軸８２の周りに回転すると、旋回ベース１３と下部アーム１２との間の角度が小さくなる場合がある。この場合に、領域７１において人の手が挟まれる虞がある。図５は、図４に示す状態から下部アーム１２が反対側に回動した場合を示している。下部アーム１２が矢印１０２に示す様に第２の回転軸８２の周りに回転すると、旋回ベース１３と下部アーム１２とに挟まれる領域７２が小さくなり、領域７２において人の手が挟まれる虞がある。
【００３４】
本実施の形態の第１の制御では、図４および図５に示されるように、人の手が挟まれる虞がある状態において、制御装置４は、ロボット１の構成部材の動作速度が予め定められた制限速度以下になるように制御する。すなわち、制御装置４は、構成部材の速度が制限速度を超えないように低速にて構成部材を駆動する。制御装置４は、作業者が挟まれる領域を小さくする構成部材の動作速度を遅くする。ここでの例では、制御装置４は、下部アーム１２の動作速度を制限する。
【００３５】
図２および図４を参照して、本実施の形態の制御では、ロボット１の構成部材またはハンド２による人の挟み込みに関する変数が予め定められている。この変数は、駆動軸におけるロボット１の構成部材の位置から算出される。また、ロボット１の構成部材またはハンド２に人が挟まれる状態になる時の変数の範囲が予め定められている。本実施の形態では、挟み込みが生じる判定範囲が予め定められている。判定範囲は、作業者により制御装置４に入力され、記憶部４２に記憶されている。
【００３６】
制御装置４は、駆動軸にて駆動される構成部材の動作速度を制限する速度制限部５１を備える。速度制限部５１は、挟み込みに関する変数を算出する変数算出部５２を含む。速度制限部５１は、変数算出部５２により取得した変数が判定範囲内であるか否かを判定する判定部５３を含む。
【００３７】
図４を参照して、第１の制御では、予め定められた基準方向とロボット駆動モータ２２により駆動される構成部材の方向との間の関節角度を、挟み込みに関する変数として説明する。矢印９２に示す水平方向が予め定められた基準方向である。基準方向と下部アーム１２の延びる方向との間の角度θ２が第２の回転軸８２における関節角度になる。角度θ２は、基準方向と、第２の回転軸８２と第３の回転軸８３とを結ぶ線との間の角度である。または、角度θ２は、下部アーム１２の軸線と水平方向との間の角度である。
【００３８】
角度θ２に関する判定範囲は、予め定められている。例えば、図４に示す角度θ２よりも大きい範囲を挟み込みが生じる判定範囲に設定することができる。例えば、角度θ２が＋１００°より大きな範囲を判定範囲に設定することができる。また、図５に示す角度θ２よりも小さい範囲を挟み込みが生じる判定範囲に設定することができる。例えば、角度θ２が−５０°未満の範囲を判定範囲に設定することができる。
【００３９】
変数算出部５２は、位置検出器１８の出力から駆動軸における回転位置を取得する。速度制限部５１の変数算出部５２は、位置検出器１８の出力に基づいて角度θ２を算出する。判定部５３は、角度θ２が判定範囲内であるか否かを判定する。角度θ２が判定範囲外である場合に、制御装置４は、現在のロボット１の動作を継続する。角度θ２が判定範囲内である場合に、速度制限部５１は、第２の回転軸８２に対応するロボット駆動モータ２２の回転速度が速度制限値を超えないように制御する。ロボット駆動モータ２２の速度制限値は、ロボット１の構成部材の制限速度に対応する。各駆動軸のロボット駆動モータ２２の速度制限値は、予め定められている。速度制限値は、作業者により制御装置４に入力されて、記憶部４２に記憶されている。
【００４０】
速度制限部５１は、第２の回転軸８２に対応するロボット駆動モータ２２の回転速度を検出する。ロボット駆動モータ２２の回転速度が速度制限値よりも大きい場合には、速度制限値以下に速度を低減する指令を動作制御部４３に送出する。動作制御部４３は、指令に基づいて、ロボット駆動モータ２２の回転速度が速度制限値以下になるように制御する。ロボット駆動モータ２２の回転速度を速度制限値以下に制御することにより、ロボット１の構成部品の動作速度を制限速度以下にすることができる。
【００４１】
この場合に、下部アーム１２以外の構成部材が駆動している場合には、下部アーム１２の動作速度に応じて、下部アーム１２以外の構成部材の動作速度も低減することができる。例えば、第３の回転軸８３のロボット駆動モータ２２が駆動して上部アーム１１が同時に駆動している場合には、下部アーム１２に加えて上部アーム１１の動作速度を制限しても構わない。または、下部アーム１２の動作速度のみを制限しても構わない。
【００４２】
このように、本実施の形態の制御装置４は、人が挟まれるロボット１の位置および姿勢では、ロボット１の構成部材の動作速度を制限することができる。人がロボット１の構成部材に挟まれた場合にはロボット１が停止する。この時に、ロボット１の構成部材の動作速度が制限されているために、構成部材が惰性にて移動する距離を短くすることができる。この結果、挟み込みの影響を小さくすることができる。すなわち、本実施の形態のロボット装置５は、停止指令が発信されてから挟まれる空間が小さくなることを抑制できるために、安全性が向上する。
【００４３】
上記の例では、第２の回転軸８２に関する関節角度により挟み込みが生じるか否かを判定している。その他の駆動軸についても、同様の制御を実施することができる。次に、第２の回転軸８２以外の駆動軸について、制御の例を説明する。
【００４４】
図６に、本実施の形態の第１のロボット装置におけるロボットの第４の概略側面図を示す。図７に、第１のロボット装置におけるロボットの第５の概略側面図を示す。ここでは、上部アーム１１がＪ３軸としての第３の回転軸８３の周りに駆動することにより、作業者がロボット１に挟まれる例について説明する。図６に示す様に、上部アーム１１は、矢印１０３に示す様に第３の回転軸８３の周りに回転する。この時に、上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度が小さくなると、領域７３において作業者の手が挟まれる虞がある。または、図７に示す様に、上部アーム１１は反対側に回動する。上部アーム１１が矢印１０４に示すように駆動した場合に、上部アーム１１と下部アーム１２とに挟まれる領域７４において、作業者の手が挟まれる虞がある。
【００４５】
第３の回転軸８３における関節角度については、矢印９３に示す水平方向を基準方向に設定している。そして、矢印９３に示す基準方向と上部アーム１１の延びる方向（第２の回転軸８２と第３の回転軸８３とを結ぶ線の方向）との間の角度θ３が関節角度になる。人の挟み込みに関する変数として、角度θ３を採用することができる。また、角度θ３に関する挟み込みが生じる判定範囲を予め設定しておくことができる。例えば、図６を参照して、角度θ３が−３０°未満の範囲を挟み込みが生じる判定範囲に設定することができる。また、図７を参照して、角度θ３が＋９０°よりも大きな範囲を挟み込みが生じる判定範囲に設定することができる。
【００４６】
図２、図６、および図７を参照して、速度制限部５１は、第３の回転軸８３に対応するロボット駆動モータ２２に取り付けられた位置検出器１８の出力から角度θ３を算出する。速度制限部５１は、角度θ３が判定範囲内である場合には、上部アーム１１の動作速度が制限速度以下になるように、第３の回転軸８３に対応するロボット駆動モータ２２の回転速度を制限する。動作制御部４３は、第３の回転軸８３のロボット駆動モータ２２の回転速度が速度制限値以下になるように制御することができる。
【００４７】
図８に、ロボットのベースおよび旋回ベースの拡大斜視図を示す。次に、旋回ベース１３が駆動することにより、作業者がロボット１に挟まれる例について説明する。ここでは、Ｊ１軸としての第１の回転軸８１の周りに旋回ベース１３が回転したときに、作業者がロボット１の構成部材に挟まれる例を説明する。
【００４８】
図８に示す例では、旋回ベース１３は外側に突出する突出部１３ａを有する。一方で、ベース１４にも外側に突出した部分が形成される。ベース１４には、電気ケーブルを接続する為のコネクタ５５が配置されている。旋回ベース１３は、矢印１０５に示す様に第１の回転軸８１の周りに回転する。このときに、領域７５に作業者の足が存在すると、突出部１３ａとコネクタ５５とにより、作業者の足が挟まれる虞がある。
【００４９】
第１の回転軸８１においては、予め定められた基準方向と旋回ベース１３の方向との間の角度θ１が関節角度になる。角度θ１を人の挟み込みに関する変数に設定することができる。矢印９１に示す方向が基準方向である。そして、基準方向と旋回ベース１３の予め定められた点の向く方向とにより角度θ１が設定される。また、第１の回転軸８１において、角度θ１に関する挟み込みが生じる判定範囲およびロボット駆動モータ２２の速度制限値を予め設定しておくことができる。
【００５０】
図２および図８を参照して、速度制限部５１は、第１の回転軸８１に対応するロボット駆動モータ２２に取り付けられた位置検出器１８の出力から角度θ１を算出する。速度制限部５１は、角度θ１が判定範囲内である場合には、旋回ベース１３の動作速度が制限速度以下になるように、第１の回転軸８１に対応するロボット駆動モータ２２の回転速度を制限する。速度制限部５１は、ロボット駆動モータ２２の回転速度が、第１の回転軸８１に関する速度制限値以下になるように制御することができる。
【００５１】
ところで、ロボット１には、ロボット駆動モータ２２に電気を供給する電気ケーブルおよび電気信号を送信する信号線が配置される。また、作業ツールの駆動機構には、電気または空気の供給が必要となる場合がある。これらの電気を供給する電気ケーブル、空気を供給する管、および電気信号を供給する配線等の線状の部材は、線条体と称される。旋回ベース１３には、このような線条体が配置される場合がある。図８に示す例では、電気ケーブル５６が旋回ベース１３に配置されている。電気ケーブル５６は、一部が側方に張り出している。このような線条体と、ベース１４に配置されている構成部材とにより、作業者が挟まれる場合がある。この場合に対応する角度θ１に関する判定範囲を設定して、制御を行っても構わない。
【００５２】
または、旋回ベース１３には、第１の回転軸８１に対応するロボット駆動モータ２２および第２の回転軸８２に対応するロボット駆動モータ２２が配置される場合がある。これらのロボット駆動モータ２２とベース１４の構成部材とにより、作業者が挟まれる場合がある。この場合に対応する角度θ１に関する判定範囲を設定して、制御を行っても構わない。
【００５３】
このように、作業者の挟み込みが生じる場合は１つでなく、複数の場合が存在する。この時には、複数の判定範囲を設定しても構わない。任意のロボット１の構成部材により作業者の挟み込みが生じる範囲を判定範囲に設定することができる。
【００５４】
図９に、ロボットの上部アームの拡大斜視図を示す。次に、Ｊ４軸としての第４の回転軸８４の周りに上部アーム１１が回転することにより、作業者がロボット１に挟まれる例を説明する。
【００５５】
ロボット１の上部に配置されたロボット駆動モータ２２等に、電気を供給する電気ケーブルおよび信号線などの線条体を配置する場合がある。図９に示す例では、上部アーム１１において、第４の回転軸８４の周りに回転しない部分には、電気ケーブル５７が固定されている。また、リスト１５には、電気ケーブル５８が固定部材６０により固定されている。上部アーム１１の端部が矢印１０６に示す向きに回転すると、電気ケーブル５８の一部が移動する。この時に、電気ケーブル５７にて囲まれる領域７６に作業者の腕などが存在すると、電気ケーブル５７と電気ケーブル５８によって腕が挟まれる虞がある。
【００５６】
第４の回転軸８４については、関節角度として角度θ４を定めることができる。矢印９４に示す基準方向と、上部アーム１１またはリスト１５に予め定められた設定点が向く方向を設定することができる。基準方向と設定点の向く方向との間の角度θ４を定めることができる。そして、角度θ４に関する判定範囲、および第４の回転軸８４に関するロボット駆動モータ２２の速度制限値を設定することができる。例えば、第４の回転軸８４の周りに上部アーム１１の端部が矢印１０６に示す向きに回転すると、電気ケーブル５８の一部が上昇する。電気ケーブル５８の一部が領域７６の内部に配置される角度θ４の範囲を判定範囲に設定することができる。角度θ４が判定範囲内の場合には、第４の回転軸８４の周りに回転するリスト１５の動作速度を制限速度以下に制限することができる。
【００５７】
図１０に、上部アーム、リスト、およびハンドの拡大斜視図を示す。次に、Ｊ６軸としての第６の回転軸８６の周りにリスト１５のフランジ１５ａが回転することにより、作業者がロボット１とハンド９とに挟まれる例を説明する。
【００５８】
図１０に示されるハンド９は、第６の回転軸８６に垂直な方向に延びている。ハンド９は、第６の回転軸８６の周りに回転する。ハンド９が、矢印１０７に示すように回転した時に、領域７７に作業者の腕が存在すると、ハンド９と固定部材６０とにより、作業者の腕が挟まれる虞がある。
【００５９】
第６の回転軸８６についても、関節角度として角度θ６を定めることができる。矢印９６に示す基準方向と、フランジ１５ａに予め定められた設定点が向く方向とを設定する。基準方向と設定点の向く方向との間の角度θ６を定めることができる。そして、角度θ６に関する判定範囲、および第６の回転軸８６に関するロボット駆動モータ２２の速度制限値を設定することができる。例えば、ハンド９が領域７７に進入する角度θ６の範囲を判定範囲に設定することができる。角度θ６が判定範囲内の場合には、第６の回転軸８６の周りに回転するハンド９の動作速度を制限速度以下に制限することができる。
【００６０】
次に、Ｊ５軸としての第５の回転軸８５の周りにリスト１５のフランジ１５ａが回転することにより、作業者がロボット１とハンド２とに挟まれる例を説明する。リスト１５のフランジ１５ａは、第５の回転軸８５の周りに回転する。矢印１０８に示す様に、ハンド９が回転すると、ハンド９とリスト１５との間の領域で作業者の腕が挟まれる虞がある。
【００６１】
第５の回転軸８５についても、関節角度として角度θ５を定めることができる。矢印９５に示す基準方向と、リスト１５に予め定められた設定点が向く方向とを定めることができる。基準方向と設定点の向く方向との間の角度θ５を定めることができる。そして、角度θ５に関する判定範囲、および第５の回転軸８５に関するロボット駆動モータ２２の速度制限値を設定することができる。角度θ５が判定範囲内の場合には、第５の回転軸８５の周りに回転するハンド９の動作速度を制限速度以下に制限することができる。
【００６２】
このように、それぞれの回転軸の関節角度に基づいて、作業者が挟まれるロボットの位置および姿勢を判定することができる。そして、作業者が挟まる虞のある場合には、ロボットの構成部材の動作速度を制限することができる。それぞれの回転軸に関する判定範囲と速度制限値は、例えば、次の表１の様に定めることができる。記憶部４２には、それぞれの駆動軸ごとに上限値と下限値とを記憶させておくことができる。ここでの上限値および下限値は、人が挟まれない安全な範囲の最大値および最小値に対応する。なお、前述の通り、１つの駆動軸について、複数の判定範囲が設定されていても構わない。
【００６３】
【表１】
2019063974.tif 000003
【００６４】
表１では、それぞれの駆動軸における番号をｎとして、駆動軸に関する関節角度の上限値Ｕｎおよび下限値Ｌｎを設定している。上限値を超えた範囲および下限値未満の範囲は、挟み込みが生じる判定範囲になる。また、ロボット駆動モータ２２の回転速度を制限する速度制限値Ｓｎが定められている。これらの設定値は、作業者が制御装置４に予め入力することができる。
【００６５】
図１１に、本実施の形態における第１の制御のフローチャートを示す。図１１に示す制御は、ロボット１が動作プログラム４１に基づいて駆動している期間中に実施することができる。また、図１１に示す制御は、予め定められた時間間隔ごとに繰り返して実施することができる。
【００６６】
図２および図１１を参照して、ステップ１２１においては、回転軸の番号ｎを０に設定する。次に、ステップ１２２では、回転軸の番号ｎに１を加算する。ここでは、回転軸の番号ｎが１になる。
【００６７】
ステップ１２３において、変数算出部５２は、Ｊｎ軸の挟み込みに関する角度θｎを取得する。変数算出部５２は、Ｊｎ軸に対応するロボット駆動モータ２２の位置検出器１８の出力を取得する。そして、変数算出部５２は、Ｊｎ軸の角度θｎを算出することができる。例えば、番号ｎが１の場合には、変数算出部５２は、図８に示す角度θ１を算出する。
【００６８】
ステップ１２４およびステップ１２５においては、角度θｎが判定範囲内か否かを判定する。判定部５３は、Ｊｎ軸の角度θｎは、上限値Ｕｎよりも大きいか否かを判定する。ステップ１２４において、角度θｎが上限値Ｕｎよりも大きい場合には、Ｊｎ軸にて駆動される構成部材にて作業者が挟まれる虞があると判定することができる。この場合には、制御はステップ１２５に移行する。
【００６９】
ステップ１２５においては、判定部５３は、Ｊｎ軸のロボット駆動モータ２２の最大速度を速度制限値Ｓｎに設定する。速度制限値Ｓｎは、それぞれの回転軸ごとに定められている。速度制限部５１は、Ｊｎ軸に関する速度制限値Ｓｎを動作制御部４３に送信する。
【００７０】
ステップ１２４において、Ｊｎ軸の角度θｎが上限値Ｕｎ以下である場合には、制御はステップ１２６に移行する。ステップ１２６においては、判定部５３は、Ｊｎ軸の角度θｎが下限値Ｌｎ未満であるか否かを判定する。ステップ１２６において、Ｊｎ軸の角度θｎが下限値Ｌｎ未満である場合には、Ｊｎ軸にて駆動される構成部材にて人が挟まれる虞があると判定することができる。この場合に、制御はステップ１２５に移行する。
【００７１】
ステップ１２６において、Ｊｎ軸の角度θｎが下限値Ｌｎ以上である場合には、Ｊｎ軸の角度θｎは、作業者が挟まれる虞のない安全な範囲内であると判定することができる。この場合には、制御はステップ１２７に移行する。
【００７２】
ステップ１２７においては、Ｊｎ軸のロボット駆動モータ２２に速度制限値Ｓｎが設定されている場合には、この速度制限値を解除にする。すなわち、速度制限の制御を停止することができる。この場合には、Ｊｎ軸のロボット駆動モータ２２の回転速度は、動作プログラム４１にて定められた速度になる。
【００７３】
次に制御は、ステップ１２８に移行する。ステップ１２８においては、番号ｎが最大値である６に到達したか否かを判定する。本実施の形態のロボット１は、６軸の駆動軸を有するために、最大値は６になる。
【００７４】
ステップ１２８において、番号ｎが６に到達していない場合に、制御はステップ１２２に移行する。ステップ１２２において、次の回転軸の番号を設定する。そして、ステップ１２３からステップ１２７において、次の回転軸の関節角度を判定する。
【００７５】
ステップ１２８において、番号ｎが６である場合には、すべての駆動軸において判定が終了している。このために、この制御を終了する。このように、本実施の形態における第１の制御では、駆動軸ごとに挟み込みに関する角度を判定している。そして、挟み込みに関する角度が判定範囲内である場合には、構成部材の制限速度が設定されている。制御装置４は、現在の構成部材の速度が制限速度よりも大きい場合には、制限速度以下になるように速度を低下させることができる。
【００７６】
上記の制御では、１つの駆動軸の関節角度が判定範囲内であれば、１つの駆動軸のロボット駆動モータの速度を制限しているが、この形態に限られず、他の駆動軸のロボット駆動モータの回転速度を制限しても構わない。例えば、全ての駆動軸のロボット駆動モータの回転速度を制限しても構わない。
【００７７】
また上記の制御では、駆動軸の番号ｎが０から最大値まで実施している。すなわち、全ての駆動軸について作業者の挟み込みが生じるか否かを判定している。制御は、この形態に限られず、任意の駆動軸について判定を行うことができる。例えば、１つの駆動軸のみについて制御を行っても構わない。
【００７８】
図１２に、第１のロボット装置におけるロボットの第６の概略側面図を示す。次に、本実施の形態の第２の制御について説明する。ここでの例では、矢印９２に示す様に、第２の回転軸８２に関する基準方向を水平方向に設定する。また、矢印９３に示す様に、第３の回転軸８３に関する基準方向を水平方向に設定する。
【００７９】
第１の制御においては、単一の回転軸に基づいて、作業者の挟み込みが生じるか否かを判定している。作業者が挟まれる領域の大きさは、１つの回転軸に連結された２つの構成部材の間の角度に依存する。第１の回転軸８１、第２の回転軸８２、第４の回転軸８４、第５の回転軸８５、および第６の回転軸８６に関する関節角度は、１つの回転軸に連結された２つの構成部材の間の角度になる。
【００８０】
ここで、第３の回転軸８３に関する領域７３の大きさは、上部アーム１１の向きに加えて、下部アーム１２の向きに依存する。すなわち、領域７３の大きさは、第３の回転軸８３に関する角度θ３のみに依存するのではなく、第２の回転軸８２に関する角度θ２に依存する。また、第２の回転軸８２に関する角度θ２が変化すると、第３の回転軸８３に関する角度θ３が変化する。１つの回転軸における関節角度が変化することにより、他の回転軸における関節角度が変化する。または、第２の回転軸８２に関する角度θ２の変化に連動して、第３の回転軸８３に関する角度θ３が変化する場合がある。本実施の形態の第２の制御では、複数の駆動軸における関節角度に基づいて、作業者が挟まれるか否かを判定する。
【００８１】
図２および図１２を参照して、第２の制御では、速度制限部５１の変数算出部５２は、１つの回転軸に連結された２つの構成部材の間の角度θ７を複数の回転軸の関節角度から算出する。変数算出部５２は、互いに隣り合う２つの構成部材が成す角度を算出する。２つの構成部材の間の角度θ７が、作業者の挟み込みに関する変数になる。
【００８２】
変数算出部５２は、第２の回転軸８２に対応するロボット駆動モータ２２に取り付けられた位置検出器１８の出力を取得して、角度θ２を算出する。同様に、変数算出部５２は、第３の回転軸８３に対応するロボット駆動モータ２２に取り付けられた位置検出器１８の出力を取得して、角度θ３を算出する。角度θ２および角度θ３は、関節角度である。
【００８３】
上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度θ７は、第２の回転軸８２に関する角度θ２から、第３の回転軸８３に関する角度θ３を減算することにより算出することができる。
【００８４】
図１３に、第１のロボット装置におけるロボットの第７の概略側面図を示す。図１３に示す状態は、図１２に示す状態から上部アーム１１が反対側に回転した状態である。この場合には、第３の回転軸８３に関する角度θ３は負の値になる。このために、上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度θ７は、第２の回転軸８２に関する角度θ２から、第３の回転軸８３に関する角度θ３を減算することにより算出することができる。
【００８５】
作業者は、角度θ７に関する判定範囲を予め設定しておくことができる。例えば、図１２に示す状態よりも角度θ７が小さくなる範囲を角度θ７の判定範囲に設定することができる。例えば、角度θ７が３０°未満の範囲を判定範囲に設定することができる。また、作業者は、図１３に示す状態よりも角度θ７が大きくなる範囲を角度θ７の判定範囲に設定することができる。例えば、角度θ７が２２０°より大きな範囲を判定範囲に設定することができる。また、第３の回転軸８３のロボット駆動モータ２２の速度制限値を予め設定しておくことができる。速度制限部５１の判定部５３は、算出した角度θ７が判定範囲内であるか否かを判定することができる。そして、角度θ７が判定範囲内である場合に、速度制限部５１は、上部アーム１１の動作速度を速度以下に制限することができる。また、下部アーム１２が同時に駆動している場合に、速度制限部５１は、下部アーム１２の動作速度を速度以下に制限することができる。
【００８６】
図１４に、本実施の形態における第２の制御のフローチャートを示す。図１４に示す制御は、ロボット１が動作プログラム４１に基づいて駆動している期間中に実施することができる。また、図１４に示す制御は、予め定められた時間間隔ごとに繰り返して実施することができる。
【００８７】
図２および図１４を参照して、ステップ１３１においては、速度制限部５１の変数算出部５２は、位置検出器１８の出力に基づいて第２の回転軸８２に関する角度θ２および第３の回転軸８３に関する角度θ３を取得する。
【００８８】
ステップ１３２において、変数算出部５２は、上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度θ７を算出する。図１２および図１３に示す例では、変数算出部５２は、角度θ２から角度θ３を減算することにより、角度θ７を算出する。
【００８９】
ステップ１３３において、判定部５３は、上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度θ７が、下限値Ｌ２３よりも小さいか否かを判定する。この判定は、例えば、図１２に示す状態において、領域７３にて作業者が挟まれるか否かを判定している。ステップ１３３において、角度θ７が下限値Ｌｎｍ未満である場合には、作業者が上部アーム１１と下部アーム１２との間の領域７３に挟まれると判定することができる。この場合には、制御はステップ１３４に移行する。
【００９０】
ステップ１３４において、判定部５３は、第２の回転軸８２のロボット駆動モータ２２の最大速度を速度制限値Ｓ２に設定する。また、判定部５３は、第３の回転軸８３のロボット駆動モータ２２の最大速度を速度制限値Ｓ３に設定する。このように、それぞれの駆動軸における最大速度を設定することができる。速度制限部５１は、第２の回転軸８２のロボット駆動モータ２２の最大速度が速度制限値Ｓ２以下になるように動作制御部４３に指令を送出する。また、速度制限部５１は、第３の回転軸８３のロボット駆動モータ２２の最大速度が速度制限値Ｓ３以下になるように動作制御部４３に指令を送出する。動作制御部４３は、それぞれの回転軸のロボット駆動モータ２２の回転速度が速度制限値以下になるように、ロボット駆動モータ２２を制御する。上部アーム１１の動作速度および下部アーム１２の動作速度は、それぞれの制限速度以下になる。
【００９１】
ステップ１３３において、上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度θ７が下限値Ｌ２３以上である場合に、制御はステップ１３５に移行する。ステップ１３５において、判定部５３は、角度θ７が上限値Ｕ２３よりも大きいか否かを判定する。この判定は、例えば、図１３に示す状態において、領域７４において作業者が挟まれるか否かを判定している。
【００９２】
ステップ１３５において、角度θ７が上限値Ｕ２３よりも大きい場合に、判定部５３は、作業者が上部アーム１１と下部アーム１２との間の領域７４に挟まれると判定することができる。この場合には、制御はステップ１３４に移行する。ステップ１３５において、角度θ７が上限値Ｕ２３以下の場合に、判定部５３は、上部アーム１１と下部アーム１２との間に作業者が挟まれないと判定することができる。この場合に、制御はステップ１３６に移行する。
【００９３】
ステップ１３６においては、第２の回転軸８２および第３の回転軸８３に関する速度の制限を解除する。第２の回転軸８２および第３の回転軸８３に関する速度の制限が設定されていない場合には、その状態を維持する。
【００９４】
このように、第２の制御では、作業者を挟むロボット１の構成部材は、１つの回転軸に連結された２つのアームである。人の挟み込みに関する変数は、１つの回転軸に連結された２つのアームの間の角度である。速度制限部５１は、駆動軸における構成部材の位置に基づいて予め定められた基準方向とアームの延びる方向との間の関節角度を取得する。速度制限部５１は、２つのアームの関節角度を加算または減算することにより、回転軸に連結された２つのアームの間の角度を算出している。この制御を実施することにより、１つの回転軸が駆動することにより、他の回転軸の関節角度が変化する場合に、２つのアームに挟まれる空間の大きさを正確に判定することができる。すなわち、作業者が２つのアームに挟まれる虞が有るか否かを正確に判定することができる。
【００９５】
図１５に、第１のロボット装置におけるロボットの第８の概略側面図を示す。上記の制御では、１つの回転軸の関節角度から他の回転軸の関節角度を減算することにより、１つの回転軸に連結された２つのアームの間の角度を取得しているが、この形態に限られない。２つのアームの間の角度を算出する場合に、関節角度の設定方法に依存して、２つ回転軸の関節角度を加算する場合がある。図１５に示す例では、矢印９３に示す基準方向に対して上側を、第３の回転軸８３に関する角度θ３の正側に設定している。この場合には、角度θ３は、正の値になる。このために、上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度θ７は、角度θ２と角度θ３とを加算することにより取得することができる。
【００９６】
本実施の形態においては、上部アーム１１と下部アーム１２との間の角度について説明しているが、この形態に限られない。第２の制御は、１つの構成部材の関節角度が変化することにより、他の構成部材の関節角度が変化するロボットに適用することができる。例えば、７個の回転軸を有するロボットが存在する。
【００９７】
この場合には、ロボットは３つのアームを備え、それぞれのアームは、第２の回転軸、第３の回転軸、第４の回転軸により駆動される。第３の回転軸により駆動されるアームと第４の回転軸により駆動されるアームとの間の角度を算出する場合に第２の制御を適用することができる。更に、上記の第２の制御においては、変数算出部は、２つの関節角度を加算または減算することにより、２つの構成部材の間の角度を算出しているが、この形態に限られない。変数算出部は、３つ以上の関節角度を加算したり減算したりすることにより、２つの構成部材の間の角度を算出しても構わない。
【００９８】
上記の第１の制御および第２の制御においては、２つのロボットの構成部品により作業者が挟まれる例およびロボットの構成部品とハンドとにより作業者が挟まれる例を示したが、この形態に限られない。ロボットの構成部品またはハンドと、ロボット装置の周りに配置されている物との間で作業者が挟まれる場合にも、同様の制御を実施することができる。例えば、ロボット装置の周りに、ワークを搬送するコンベヤが配置されている時に、ロボットとコンベヤとにより作業者が挟まれる場合がある。このロボット装置では、関節角度に基づく変数およびロボットとコンベヤとの間で作業者が挟まれる状態になる時の変数の判定範囲を設定することができる。変数が判定範囲内である場合には、ロボット駆動モータの動作速度を制限することができる。
【００９９】
図１６に、本実施の形態における第２のロボット装置の概略斜視図に示す。第２のロボット装置６は、直動軸を含むロボット３を備える。ロボット３の第１の駆動軸は直動軸である。ロボット３は、一つの方向に延びているガイドレール２５を含む。ロボット３は、ガイドレール２５に沿って移動する移動ベース２６を含む。ロボットの駆動装置は、移動ベース２６を駆動するロボット駆動モータ２２を含む。移動ベース２６は、矢印１０９に示す方向に直線的に移動する。
【０１００】
また、ロボット３は、下部アーム１２、上部アーム１１、および上部アーム１１に連結された延長アーム１６を含む。延長アーム１６は、矢印１１０に示す様に上部アーム１１の延びる方向に移動する。延長アーム１６は、上部アーム１１に対して相対的に移動する。延長アーム１６は、直動軸により１つの方向に移動する。ロボットの駆動装置は、延長アーム１６を駆動するロボット駆動モータ２２を含む。延長アーム１６が、上部アーム１１の延びる方向に沿って移動することにより、アームの長さが長くなったり短くなったりする。
【０１０１】
このような、構成部材を駆動する駆動軸として直動軸を含むロボットについても、本発明を適用することができる。例えば、ロボット３が作業を行う作業台８がロボット３の近くに配置されている場合がある。移動ベース２６が移動することにより、ロボット３の構成部材またはハンド２が作業台８に接近する場合がある。または、延長アーム１６が駆動して、アームが長くなる時に、ロボット３の構成部材またはハンド２が作業台８に接近する場合がある。この時に、ロボット３の構成部材またはハンド２と、作業台８とにより作業者が挟まれる場合がある。
【０１０２】
制御装置４は、直動軸における構成部材の位置に基づいて挟み込みに関する変数を算出することができる。例えば、第１の直動軸における移動ベース２６の位置を変数に設定することができる。そして、人が挟まれる状態になるときの変数の判定範囲を設定することができる。変数が判定範囲内である場合には、移動ベース２６を駆動するロボット駆動モータ２２の回転速度に速度制限値を設定することができる。または、延長アーム１６を駆動するロボット駆動モータ２２の回転速度に速度制限値を設定することができる。制御装置４は、移動ベース２６の動作速度および延長アーム１６の動作速度を制限速度以下に制限することができる。
【０１０３】
上記の実施の形態では、人が挟まれるか否かを判定する時に、人の挟まれる判定範囲内が設定されているが、この形態に限られない。人が挟まれない安全な範囲を判定範囲に設定しても構わない。いずれの場合においても、速度制限部は、変数がロボットまたはハンドにより人が挟まれる状態になる時の範囲内である場合に、構成部材の動作速度を制限速度以下に制御することができる。
【０１０４】
なお、作業者と協働して作業を行うことができるロボット装置において、ロボットが単独で作業を行う場合がある。ロボットが単独で作業を行う場合には、作業者はロボットから離れている。制御装置は、作業者とロボットとが同時に作業をする時の協働制御と、ロボットが単独で作業をする高速制御とを実施することができる。制御装置は、協働制御または高速制御を切り替えるように形成することができる。高速制御では、作業者がロボットに接触したときにロボットが停止する制御を停止することができる。また、高速制御では、本実施の形態の構成部材の動作速度を低下させる制御を禁止することができる。このように、高速制御を実施することにより、ロボットの近くに人がいない場合に高速にて作業を実施することができる。
【０１０５】
本実施の形態においては、多関節ロボットを例示して説明したが、この形態に限られず、任意のロボットを制御する制御装置に本発明を適用することができる。
【０１０６】
上述のそれぞれの制御においては、機能および作用が変更されない範囲において適宜ステップの順序を変更することができる。上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。
【符号の説明】
【０１０７】
１，３    ロボット
２，９    ハンド
４    制御装置
１１    上部アーム
１２    下部アーム
１３    旋回ベース
１３ａ    突出部
１４    ベース
１５    リスト
１６    延長アーム
１８    位置検出器
１９    力検出器
２１    ハンド駆動モータ
２２    ロボット駆動モータ
２５    ガイドレール
２６    移動ベース
４１    動作プログラム
４７    停止指令部
５１    速度制限部
５５    コネクタ
５６，５７，５８    電気ケーブル
【図１】
2019063974.tif 000004
【図２】
2019063974.tif 000005
【図３】
2019063974.tif 000006
【図４】
2019063974.tif 000007
【図５】
2019063974.tif 000008
【図６】
2019063974.tif 000009
【図７】
2019063974.tif 000010
【図８】
2019063974.tif 000011
【図９】
2019063974.tif 000012
【図１０】
2019063974.tif 000013
【図１１】
2019063974.tif 000014
【図１２】
2019063974.tif 000015
【図１３】
2019063974.tif 000016
【図１４】
2019063974.tif 000017
【図１５】
2019063974.tif 000018
【図１６】
2019063974.tif 000019