(57)【要約】【課題】ロボット、搬送装置、物品等の破損防止を効率的に実現することのできる作業ロボットシステムを提供する。【解決手段】この作業ロボットシステム１は、物品１００を一方向に搬送する搬送装置２と、搬送装置２によって搬送される物品１００の対象部１０１に対して所定の作業を行うロボット１０と、搬送装置２による物品１００の移動量を逐次検出する移動量検出部と、ロボット１０に支持されたツール３０と物品１００との接触によって生ずる力を検出する力検出部３２と、を備え、制御部が、所定の作業が行われる時に、対象部１０１の位置の情報と移動量検出部の検出値とを用いたロボット１０の制御を行いながら、力検出部３２の検出値に基づいた力制御を行う。【選択図】図１
2019130646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を一方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記物品の対象部に対して所定の作業を行うロボットと、
前記ロボットを制御する制御部と、
前記搬送装置による前記物品の移動量を逐次検出する移動量検出部と、
前記ロボットに支持された部品又はツールと前記物品との接触によって生ずる力を検出する力検出部と、を備え、
前記制御部が、前記ロボットによる前記所定の作業が行われる時に、前記対象部の位置の情報と前記移動量検出部の検出値とを用いた前記ロボットの制御を行いながら、前記力検出部の検出値に基づいた力制御を行う作業ロボットシステム。
【請求項２】
前記制御部が、前記対象部の位置の情報を有する座標系を前記移動量検出部の検出値に応じて前記搬送装置の搬送方向に移動させ、
前記制御部が、移動している前記座標系を用いて前記ロボットの前記部品又は前記ツールを前記対象部に追随させながら、前記力検出部の検出値を用いて前記力制御を行う請求項１に記載の作業ロボットシステム。
【請求項３】
前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の少なくとも位置を検出する検出部を備え、
前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置の情報を有する前記座標系を設定する請求項２に記載の作業ロボットシステム。
【請求項４】
前記検出部が、前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の位置および姿勢を検出するものであり、
前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置および姿勢の情報を有する前記座標系を設定する請求項２に記載の作業ロボットシステム。
【請求項５】
前記移動量検出部の検出値が所定の基準を超えて変動する時に、前記制御部および前記搬送装置の少なくとも一方が異常対応作動を行う請求項１〜４の何れかに記載の作業ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作業ロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送装置によって搬送される物品に部品を組み付ける時には、搬送装置を停止させる場合が多かった。特に、車のボディ等の大きな物品に部品を精密に組み付ける時には、搬送装置による物品の搬送を停止する必要があった。これが作業効率の低下に帰結する場合もあった。
【０００３】
一方、ロボットと、物品を搬送する搬送装置と、搬送装置に沿って設けられたレールと、レールに沿ってロボットを移動させる移動装置とを備えた生産ラインが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この生産ラインでは、搬送装置によって物品が搬送されている時に、ロボットは物品の欠陥検査および研磨を行う。また、欠陥検査および研磨が行われる時に、搬送装置による物品の搬送速度と同じ速度で、移動装置がロボットをレールに沿って移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−７２７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記生産ラインでは、欠陥検査および研磨を行っているだけである。一方、ロボットと物品とが干渉し得る作業が行われる場合は、ロボット、搬送装置、物品等の破損防止の目的で、ロボットの力制御を行う必要が生ずる。しかし、搬送装置によって移動している物品は予測できない挙動を行う可能性があるので、力制御の制御周期を極めて短くし、または、感度を高めないと、前記の破損防止を実現することは難しい。
【０００６】
しかし、ロボットはロボットの制御周期でしか動作できないため結果的に力制御の制御周期はロボットの制御周期よりも短くできない。つまり、ロボット自体の性能を変更しない限り、前記の破損防止を実現することが難しいケースがあった。また、力制御の感度を高くすると、ロボットの発振が発生する可能性が高まる。また、物品が予測できない挙動を行う場合、連続するいくつかの制御周期の期間に力制御が行われても、ロボットと物品との接触が改善されない状態も生じ得る。この時もロボットの発振が発生する可能性が高まる。
【０００７】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされている。本発明の目的の一つは、ロボット、搬送装置、物品等の破損防止を効率的に実現することのできる作業ロボットシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様の作業ロボットシステムは、物品を一方向に搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される前記物品の対象部に対して所定の作業を行うロボットと、前記ロボットを制御する制御部と、前記搬送装置による前記物品の移動量を逐次検出する移動量検出部と、前記ロボットに支持された部品又はツールと前記物品との接触によって生ずる力を検出する力検出部と、を備え、前記制御部が、前記ロボットによる前記所定の作業が行われる時に、前記対象部の位置の情報と前記移動量検出部の検出値とを用いた前記ロボットの制御を行いながら、前記力検出部の検出値に基づいた力制御を行う。
【０００９】
上記態様では、搬送装置上の物品における対象部の位置の情報と、搬送装置による物品の移動量の検出値とを用いて、ロボットが制御される。このため、力制御が無い状態であっても、制御部は、ロボットに支持された部品又はツールと物品との位置関係を認識でき、両者の接触有無を認識できる場合もある。例えば、搬送装置による物品の移動量が大きく変動する搬送装置の異常も、制御部は力制御が無い状態において認識できる。このため、力制御の制御周期を無理に短くせずに、ロボット、搬送装置、物品等の破損防止を実現できるようになり、ロボットの発振の発生も抑制される。
【００１０】
上記態様において、好ましくは、前記制御部が、前記対象部の位置の情報を有する座標系を前記移動量検出部の検出値に応じて前記搬送装置の搬送方向に移動させ、前記制御部が、移動している前記座標系を用いて前記ロボットの前記部品又は前記ツールを前記対象部に追随させながら、前記力検出部の検出値を用いて前記力制御を行う。
【００１１】
このように、搬送装置による物品の移動量に応じて、対象部の位置の情報を有する座標系が移動し、移動している座標系を用いてロボットが制御される。このため、制御部は、ロボットが支持している部品又はツールを対象部に容易且つ確実に追随させることができる。このため、制御部は、ロボットが所定の作業を行う時に、搬送装置によって搬送される物品の対象部に対して、ロボットに支持された部品又はツールの位置および姿勢を正確に制御できる。これは、力制御の制御周期を短くせずに、または、感度を高めずに、ロボット、搬送装置、物品等の破損防止を実現するために有利であり、ロボットの発振の発生を抑制するためにも有利である。
【００１２】
上記態様において、好ましくは、前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の少なくとも位置を検出する検出部を備え、前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置の情報を有する前記座標系を設定する。
【００１３】
例えば、検出部が二次元カメラである場合、検出部の検出結果は画像データである。この場合、制御部は、画像データを用いて、対象部の位置の情報を有する座標系を設定する。つまり、制御部は、画像データ内の対象部に対して座標系の原点設定および方向設定を行う。つまり、座標系に対して対象部の位置が固定される。このように座標系を設定すると、移動している対象部に対して、ロボットに支持された部品又はツールの位置および姿勢が正確に制御される。
【００１４】
上記態様において、好ましくは、前記検出部が、前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の位置および姿勢を検出するものであり、前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置および姿勢の情報を有する前記座標系を設定する。
【００１５】
例えば、検出部が二次元カメラである場合、検出部の検出結果は画像データである。この場合、制御部は、画像データを用いて、対象部の位置および姿勢の情報を有する座標系を設定する。つまり、制御部は、画像データ内の対象部に対して座標系の原点設定および方向設定を行う。つまり、座標系に対して対象部の位置および姿勢が固定される。このように座標系を設定すると、移動している対象部に対して、ロボットに支持された部品又はツールの位置および姿勢が正確に制御される。
【００１６】
上記態様において、好ましくは、前記移動量検出部の検出値が所定の基準を超えて変動する時に、前記制御部および前記搬送装置の少なくとも一方が異常対応作動を行う。
当該態様では、前述のようにロボットに支持された部品又はツールと物品との位置関係が認識されている状態において、制御部がさらに、移動量検出部の検出値に基づいて異常対応作動を行う。当該構成は、ロボット、搬送装置、物品等の破損防止の確実な実現を図る時に有利であり、ロボットの発振の発生を抑制するためにも有利である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ロボット、搬送装置、物品等の破損防止を効率的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の作業ロボットシステムの概略構成図である。
【図２】本実施形態の作業ロボットシステムの制御装置のブロック図である。
【図３】本実施形態の作業ロボットシステムのセンサによって撮像される画像データの例である。
【図４】本実施形態の作業ロボットシステムの制御部の作動を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の作業ロボットシステムにおけるトラッキング制御の座標系を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る作業ロボットシステム１について、図面を用いながら以下説明する。
本実施形態の作業ロボットシステム１は、図１に示されるように、作業対象である物品１００を搬送する搬送装置２と、搬送装置２によって搬送される物品１００の対象部１０１に対して所定の作業を行うロボット１０と、ロボット１０を制御する制御装置２０と、検出部としての検出装置４０とを備えている。
【００２０】
検出装置４０は、搬送装置２によって搬送される物品１００の対象部１０１の位置および姿勢を特定できるデータを取得する。検出装置４０として、このような機能を有する装置は全て利用することができる。検出装置４０は、例えば、二次元カメラ、三次元カメラ、三次元距離センサ、ライン光を対象物に照射して形状を測定するセンサ等である。本実施形態の検出装置４０は搬送装置２の上方に取付けられた二次元カメラであり、検出装置４０は、対象部１０１が画角４０ａの所定の範囲に入っている状態で、図３に示されるような対象部１０１の画像データを取得する。検出装置４０は画像データを制御装置２０に送信する。画像データは２つの対象部１０１の少なくともどちらか一方の位置を特定できるデータである。また、例えば画像データ中の２つの対象部１０１の位置関係に基づいて、対象部１０１の姿勢を特定することも可能である。
【００２１】
物品１００は特定の種類の物に限定されないが、本実施形態では、一例として、物品１００は車のボディである。搬送装置２はモータ２ａを駆動することによって物品１００を一方向に搬送するものであり、本実施形態では搬送装置２は図１における右側に向かって物品１００を搬送する。モータ２ａは作動位置検出装置２ｂを備えており、作動位置検出装置２ｂはモータ２ａの出力軸の回転位置および回転量を逐次検出する。作動位置検出装置２ｂは例えばエンコーダである。作動位置検出装置２ｂの検出値は制御装置２０に送信される。
本実施形態では、作動位置検出装置２ｂをモータに直結させているが、エンコーダの回転軸にローラを付け、搬送装置２上のベルト部分にローラを押しつけて回転量を逐次検出しても良い。
【００２２】
対象部１０１は、物品１００において、ロボット１０が所定の作業を行う部分である。本実施形態では、所定の作業として、ロボット１０のハンド３０が部品１１０を持上げ、ロボット１０は部品１１０の取付部１１１を対象部１０１に取付ける。これにより、例えば、部品１１０の取付部１１１から下方に延びるシャフト１１１ａが、物品１００の対象部１０１に設けられた孔１０１ａに嵌合する。
なお、物品１００が搬送装置２によって一方向に移動している状態において、ロボット１０は部品１１０の取付部１１１を対象部１０１に取付ける。
【００２３】
ロボット１０は特定の種類に限定されないが、本実施形態のロボット１０は、複数の可動部をそれぞれ駆動する複数のサーボモータ１１を備えている（図２参照）。各サーボモータ１１はその作動位置を検出するための作動位置検出装置を有し、作動位置検出装置は一例としてエンコーダである。作動位置検出装置の検出値は制御装置２０に送信される。
【００２４】
ロボット１０の先端部にはハンド３０が取付けられている。本実施形態のハンド３０は複数の爪による把持によって部品１１０を支持するが、磁力、空気の吸引等を用いて部品１１０を支持するハンドを用いることも可能である。
ハンド３０は爪を駆動するサーボモータ３１を備えている（図２参照）。サーボモータ３１はその作動位置を検出するための作動位置検出装置を有し、作動位置検出装置は一例としてエンコーダである。作動位置検出装置の検出値は制御装置２０に送信される。
なお、各サーボモータ１１，３１として、回転モータ、直動モータ等の各種のサーボモータが用いられ得る。
【００２５】
ロボット１０の先端部には力センサ３２が取付けられている。力センサ３２は、例えば、図１に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り、およびＺ軸周りの力を検出する。力センサ３２は、ハンド３０又はハンド３０によって把持された部品１１０に加わる力の方向および力の程度を検出できるものであればよい。このため、本実施形態では力センサ３２がロボット１０とハンド３０との間に設けられているが、力センサ３２はハンド３０内に設けられていてもよい。
【００２６】
制御装置２０は、図２に示されるように、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有する制御部２１と、表示装置２２と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ等を有する記憶部２３と、ロボット１０のサーボモータ１１にそれぞれ対応している複数のサーボ制御器２４と、ハンド３０のサーボモータ３１に対応しているサーボ制御器２５と、制御装置２０に接続された入力部２６とを備えている。一例では、入力部２６はオペレータが持ち運べる操作盤等の入力装置である。入力部２６が制御装置２０と無線通信を行う場合もある。
【００２７】
記憶部２３にはシステムプログラム２３ａが格納されており、システムプログラム２３ａは制御装置２０の基本機能を担っている。また、記憶部２３には動作プログラム２３ｂが格納されている。また、記憶部２３には、トラッキングプログラム２３ｃと、力制御プログラム２３ｄとが格納されている。
【００２８】
制御部２１は、これらプログラムに基づいて、物品１００に対する所定の作業を行うための制御指令を各サーボ制御器２４，２５に送信する。これによって、ロボット１０およびハンド３０が物品１００に対して所定の作業を行う。この際の制御部２１の動作を図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２９】
先ず、制御部２１は、トラッキングプログラム２３ｃに基づいて、検出装置４０から図３に示されるような対象部１０１の画像データを取得する（ステップＳ１−１）。また、制御部２１は、検出装置４０が当該画像データを撮像した時の作動位置検出装置２ｂの検出値ｅ１と、作動位置検出装置２ｂの現在の検出値ｅ２とを用いて、搬送装置２上の物品１００と共に移動するトラッキング座標系を設定する（ステップＳ１−２）。
【００３０】
トラッキング座標系の一例を図５に示す。ＴＦは、検出装置４０によって対象部１０１の画像データを撮像した瞬間のトラッキング座標系を示す。図５に示すように、トラッキング座標系ＴＦは、対象部１０１の孔１０１ａの位置および姿勢の情報を有する。ＴＦ’は、現在のトラッキング座標系を示す。図５に示すように、現在のトラッキング座標系ＴＦ’も、対象部１０１の孔１０１ａの位置および姿勢の情報を有する。つまり、トラッキング座標系ＴＦ，ＴＦ’に対して、対象部１０１はそれぞれ同じ位置および姿勢情報を有する。
【００３１】
下記式（１）に示されるように、座標変換行列Ｔを用いてトラッキング座標系ＴＦ’が得られる。
ＴＦ’＝Ｔ・ＴＦ  ・・・（１）
移動成分は、例えば、下記式（２）を用いて得られる。
（ｅ２−ｅ１）／Ｓ  ・・・（２）
【００３２】
Ｓは、エンコーダである作動位置検出装置２ｂのカウントと、搬送装置２による物品１００の移動量との比である。
つまり、Ｓが１である時は、作動位置検出装置２ｂの検出値が搬送装置２による物品１００の移動量であり、作動位置検出装置２ｂが移動量検出部として機能する。一方、Ｓが１ではない時は、作動位置検出装置２ｂおよび制御部２１が移動量検出部として機能する。
【００３３】
次に、制御部２１は、動作プログラム２３ｃに基づいたロボット１０およびハンド３０への制御指令の送信を開始する（ステップＳ１−３）。これにより、部品１１０がハンド３０によって把持され、ハンド３０によって把持された部品１１０が搬送装置２上の物品１００の方に移動される。その後、部品１１０のシャフト１１１ａが物品１００の孔１０１ａに嵌合される。
【００３４】
また、ステップＳ１−３において、制御部２１は、ステップＳ１−２において設定されたトラッキング座標系ＴＦ’を、動作プログラム２３ｃに基づいて作動するロボット１０の基準座標系として用いる。例えば、基準座標系に対して、ハンド３０のツールセンターポイント（ＴＣＰ）を原点とする座標系、部品１１０の基準位置を原点とする座標系等が表現される。
このため、ロボット１０の基準座標系が搬送装置２の搬送方向に移動し、基準座標系の移動が搬送装置２による物品１００の移動と一致する。この状況では、搬送装置２によって物品１００の対象部１０１は移動しているが、制御部２１から見ると基準座標系内において対象部１０１が停止している。これにより、制御部２１は、ロボット１０の先端部を対象部１０１に安定して追随させることができる。
【００３５】
続いて、例えば図１に示されるように部品１１０が嵌合のための位置および姿勢に到達した時に、制御部２１は、力制御プログラム２３ｄに基づいた力制御を開始する（ステップＳ１−４）。力制御として、周知の力制御を用いることが可能である。本実施形態では、力センサ３２によって検出される力から逃げる方向にロボット１０が部品１１０を移動させる。その移動量は力センサ３２の検出値に応じて制御部２１が決定する。
【００３６】
例えば、ハンド３０によって把持された部品１１０のシャフト１１１ａと物品１００の孔１０１ａとが嵌合し始めた状況で、搬送装置２による搬送方向と反対方向の力が力センサ３２によって検出されると、ロボット１０は基準座標系内において追従しながら搬送方向と反対方向に部品１１０を僅かに移動させて検出される力から逃げる。
【００３７】
続いて、制御部２１は、搬送装置２のモータ２ａの作動位置検出装置２ｂの検出値が所定の基準を超えて変動する時に（ステップＳ１−５）、第１の異常対応作動を行う（ステップＳ１−６）。所定の基準を超えた変動は、所定の基準を超えた加減速、所定の基準を超えた回転振動等である。電力供給が安定していない場合、モータ２ａの回転速度が急激に低下する場合もあり、モータ２ａの回転速度が大きく変動する場合もある。これらの場合に、作動位置検出装置２ｂの検出値が前記所定の基準を超えて変動することになる。
【００３８】
第１の異常対応作動として、制御部２１は、力制御の制御周期を短くする作動または感度を高める作動、嵌合の進行を停止する作動、嵌合作業を中止する作動等を行う。力制御の制御周期を短くし、または、感度を高めると、部品１１０に加わる力に対してロボット１０をより敏感に移動させることが可能となる。本実施形態では、制御部２１は、嵌合作業を中止する作動、搬送装置を停止させる作動、またはそれらを組み合わせた作動等を行う。
【００３９】
また、制御部２１は、力センサ３２の検出値が所定の基準値を超える時に（ステップＳ１−７）、第２の異常対応作動を行う（ステップＳ１−８）。力センサ３２の検出値が所定の基準値を超える時は、部品１１０、物品１００等に異常な力が加わっている可能性が高い。このため、制御部２１は、第２の異常対応作動として、ロボット１０を停止させる作動、力センサ３２によって検出された力の方向から逃げる方向にロボット１０を低速で移動させる作動、搬送装置を停止させる作動、またはそれらを組み合わせた作動等を行う。本実施形態では、制御部２１は、ロボット１０を停止させる作動を行う。
【００４０】
一方、制御部２１は、嵌合作業が完了したか否かを判断し（ステップＳ１−９）、嵌合作業が完了している場合は、ロボット１０およびハンド３０に制御指令を送る（ステップＳ１−１０）。これにより、ハンド３０が部品１１０から離れ、ハンド３０がロボット１０によって待機位置又は次の部品１１０がストックされている場所に移動する。
【００４１】
このように、本実施形態では、搬送装置２上の物品１００における対象部１０１の位置の情報と、搬送装置２による物品１００の移動量の検出値とを用いて、ロボット１０が制御される。このため、力制御が無い状態であっても、制御部２１は、ロボット１０に支持された部品１１０と物品１００との位置関係を認識でき、両者の接触有無を認識できる場合もある。例えば、搬送装置２による物品１００の移動量が大きく変動する搬送装置２の異常も、制御部２１は力制御が無い状態において認識できる。このため、力制御の制御周期を無理に短くせず、または、感度を高めずに、ロボット１０、搬送装置２、物品１００等の破損防止を実現できるようになり、ロボット１０の発振の発生も抑制される。
【００４２】
また、本実施形態では、制御部２１が、対象部１０１の位置の情報を有する座標系を作動位置検出装置２ｂの検出値に応じて搬送装置２の搬送方向に移動させ、制御部２１が、移動している座標系を用いてロボット１０の部品１１０を対象部１０１に追随させながら、力センサ３２の検出値を用いて力制御を行う。
【００４３】
このように、搬送装置２による物品１００の移動量に応じて、対象部１０１の位置の情報を有する座標系が移動し、移動している座標系を用いてロボット１０が制御される。このため、制御部２１は、ロボット１０が支持している部品１１０を対象部１０１に容易且つ確実に追随させることができる。このため、制御部２１は、ロボット１０が所定の作業を行う時に、搬送装置２によって搬送される物品１００の対象部１０１に対して、ロボット１０に支持された部品１１０の位置および姿勢を正確に制御できる。これは、力制御の制御周期を短くせず、または、感度を高めずにロボット１０、搬送装置２、物品１００等の破損防止を実現するために有利であり、ロボット１０の発振の発生を抑制するためにも有利である。
【００４４】
また、本実施形態では、搬送装置２上の物品１００における対象部１０１の位置および姿勢を検出する検出装置４０を備え、制御部２１が、検出装置４０の検出結果を用いて、対象部１０１の位置の情報を有する座標系を設定する。
【００４５】
本実施形態では、検出装置４０は二次元カメラである。このため、検出装置４０の検出結果は画像データである。制御部２１は、画像データを用いて、対象部１０１の位置および姿勢の情報を有する座標系を設定する。つまり、制御部２１は、画像データ内の対象部１０１に対して座標系の原点設定および方向設定を行う。つまり、座標系に対して対象部１０１の位置および姿勢が固定される。このように座標系を設定すると、移動している対象部１０１に対して、ロボット１０に支持された部品１１０の位置および姿勢が正確に制御される。
【００４６】
本実施形態では、作動位置検出装置２ｂの検出値が所定の基準を超えて変動する時に、制御部２１が異常対応作動を行う。
つまり、前述のようにロボット１０に支持された部品１１０と物品１００との位置関係が認識されている状態において、制御部２１がさらに、作動位置検出装置２ｂの検出値に基づいて異常対応作動を行う。当該構成は、ロボット１０、搬送装置２、物品１００等の破損防止の確実な実現を図る時に有利であり、ロボット１０の発振の発生を抑制するためにも有利である。
【００４７】
なお、ロボット１０の先端部に加工ツールが支持され、搬送装置２によって搬送される物品１００にロボット１０が所定の作業として加工を行ってもよい。この場合、加工ツールは、ドリル、フライス、ドリルタップ、バリ取り工具、その他の工具等である。この場合でも、ステップＳ１−３において加工ツールが対象部１０１に近付けられ、ステップＳ１−４において加工ツールと対象部１０１との接触に応じて力制御が行われること等により、前述と同様の効果が達成される。
【００４８】
また、ステップＳ１−６において、制御部２１は、第１の異常対応作動として、搬送装置２のモータ２ａの停止、搬送装置２のモータ２ａの減速等をおこなってもよい。
また、作動位置検出装置２ｂを用いる代わりに、検出装置４０が搬送装置２上の所定のマーク等の位置をモニタしてもよい。この場合、搬送装置２上の所定のマークの移動に基づき、搬送装置２上の物品１００の移動量が逐次検出される。その他の周知の方法を用いることによって搬送装置２上の物品１００の移動量を逐次検出することもできる。
【００４９】
本実施形態では、ロボット１０の先端部に力センサ３２が取付けられている。一方、搬送装置２と物品１００との間、物品１００の内部等に、力センサ３２を配置することも可能である。この場合でも、力センサ３２の検出値に基づく力制御を行うことが可能であり、前述と同様の効果が達成される。
【００５０】
また、ステップＳ１−３において、制御部２１は、対象部１０１の位置の情報と、作動位置検出装置２ｂの検出値とを用いて、ロボット１０の基準座標系を設定することができる。対象部１０１の位置の情報として、検出装置４０で撮像された画像データを用いることができる。画像データ中に対象部１０１が存在していれば、制御部２１は画像データに基づいて対象部１０１の位置および姿勢を特定することができる。この場合、トラッキング座標系ＴＦ’を使わない制御も可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１  作業ロボットシステム
２  搬送装置
２ａ  モータ
２ｂ  作動位置検出装置
３  ローラ
１０  ロボット
１１  サーボモータ
２０  制御装置
２１  制御部
２２  表示装置
２３  記憶部
２３ａ  システムプログラム
２３ｂ  動作プログラム
２３ｃ  トラッキングプログラム
２３ｄ  力制御プログラム
２４  サーボ制御器
２５  サーボ制御器
２６  入力部
３０  ハンド
３１  サーボモータ
３２  力センサ
４０  検出装置
５０  センサ
１００  物品
１０１  対象部
１０１ａ  孔
１１０  部品
１１１  取付部
１１１ａ  シャフト
【図１】
2019130646.tif 000003
【図２】
2019130646.tif 000004
【図３】
2019130646.tif 000005
【図４】
2019130646.tif 000006
【図５】
2019130646.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月31日(2018.8.31)
【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】
物品を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記物品の対象部に対して所定の作業を行うロボットと、
前記ロボットを制御する制御部と、
前記搬送装置による前記物品の移動量を検出する移動量検出部と、
前記ロボットに支持された部品又はツールと前記物品との接触によって生ずる力を検出する力検出部と、を備え、
前記制御部が、前記ロボットによる前記所定の作業が行われる時に、前記対象部の位置の情報と前記移動量検出部の検出値とを用いた前記ロボットの制御を行いながら、前記力検出部の検出値に基づいた力制御を行う作業ロボットシステム。
【請求項２】
前記制御部が、前記対象部の位置の情報を有する座標系を前記移動量検出部の検出値に応じて前記搬送装置の搬送方向に移動させ、
前記制御部が、移動している前記座標系を用いて前記ロボットの前記部品又は前記ツールを前記対象部に追随させながら、前記力検出部の検出値を用いて前記力制御を行う請求項１に記載の作業ロボットシステム。
【請求項３】
前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の少なくとも位置を検出する検出部を備え、
前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置の情報を有する前記座標系を設定する請求項２に記載の作業ロボットシステム。
【請求項４】
前記検出部が、前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の位置を検出するものであり、
前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置の情報を有する前記座標系を設定する請求項２に記載の作業ロボットシステム。
【請求項５】
前記移動量検出部の検出値が所定の基準を超えて変動する時に、前記制御部および前記搬送装置の少なくとも一方が異常対応作動を行う請求項１〜４の何れかに記載の作業ロボットシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様の作業ロボットシステムは、物品を搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される前記物品の対象部に対して所定の作業を行うロボットと、前記ロボットを制御する制御部と、前記搬送装置による前記物品の移動量を検出する移動量検出部と、前記ロボットに支持された部品又はツールと前記物品との接触によって生ずる力を検出する力検出部と、を備え、前記制御部が、前記ロボットによる前記所定の作業が行われる時に、前記対象部の位置の情報と前記移動量検出部の検出値とを用いた前記ロボットの制御を行いながら、前記力検出部の検出値に基づいた力制御を行う。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記態様において、好ましくは、前記検出部が、前記搬送装置上の前記物品における前記対象部の位置を検出するものであり、前記制御部が、前記検出部の検出結果を用いて、前記対象部の位置の情報を有する前記座標系を設定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
例えば、検出部が二次元カメラである場合、検出部の検出結果は画像データである。この場合、制御部は、画像データを用いて、対象部の位置の情報を有する座標系を設定する。つまり、制御部は、画像データ内の対象部に対して座標系の原点設定を行う。つまり、座標系に対して対象部の位置が固定される。このように座標系を設定すると、移動している対象部に対して、ロボットに支持された部品又はツールの位置が正確に制御される。