(57)【要約】      （修正有）【課題】長尺重量物の協調搬送作業を行う。【解決手段】協調搬送ロボットシステムは、移動部および移動制御部７０を備えた第１、第２ロボットと、ロボット上の位置誤差吸収機構１０は、搬送物固定用天板と、天板を水平方向に回転移動させる変位量を検出する受動要素部６１と、天板を水平方向に移動させる変位量を検出する能動要素部と、第１、第２位置誤差吸収機構と、受動要素部検出の変位量から外力を推定するインピーダンスモデルと、能動要素部検出の変位量により動力学モデルにて推定した外力とインピーダンスモデル６２により推定された外力推定部６３と、推定した外力に対し、推定外力がゼロとなる各ロボットの位置補正量を算出するコンプライアンスモデル６５とにより算出された位置補正量に基づき各ロボットの移動指令を算出する移動指令算出部６８とを備え、各ロボットの移動制御部７０は各移動指令算出部からの移動指令に基づき移動部を制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動部および前記移動部を制御する移動制御部をそれぞれ備えた第１および第２ロボットと、
前記第１および第２ロボット上にそれぞれ設けられた第１および第２位置誤差吸収機構であって、各位置誤差吸収機構は、搬送物が載置され固定される天板と、この天板を水平方向に回転移動させるとともに回転移動の変位量を検出する受動要素部と、前記天板を水平方向に並進移動させるとともに並進移動の変位量を検出する能動要素部とを備えた第１および第２位置誤差吸収機構と、
前記受動要素部で検出された変位量から外力を推定するインピーダンスモデルと、
前記能動要素部で検出された変位量に基づいて動力学モデルを用いて推定した外力および前記インピーダンスモデルにより推定された外力に基づいて前記第１および第２ロボットにそれぞれ作用する外力を推定する外力推定部と、
前記外力推定部で推定した外力に対し、前記推定した外力がゼロとなる前記第１および第２ロボットの位置補正量を算出するコンプライアンスモデルと、
前記コンプライアンスモデルによって算出された前記位置補正量に基づいて前記第１および第２ロボットの移動指令を算出する移動指令算出部と、
を備え、前記第１および第２ロボットの移動制御部はそれぞれ、前記移動指令算出部によって算出された前記移動指令に基づいて前記移動部を制御する協調搬送ロボットシステム。
【請求項２】
前記第１および第２ロボット間の距離および方向を計測する相互センシング部と、
前記第１および第２ロボットの移動制御量の積分値および前記移動制御部からの位置情報に基づいて自己位置を推定および算出するオドメトリ算出部と、
前記オドメトリ算出部によって算出された自己位置と、前記相互センシング部によって算出された前記第１および第２ロボット間の距離および方向とに基づいて前記第１および第２ロボット間の相互距離を推定する相互距離評価部と、
を備え、
前記移動指令算出部は、前記位置補正量と、前記相互距離評価部で推定された相互距離とに基づいて前記第１および第２ロボットの移動指令を算出する請求項１記載の協調搬送ロボットシステム。
【請求項３】
前記移動指令と前記第１および第２ロボットの実際の移動量から応答性を近似する移動制御応答性モデルを更に備え、
前記移動指令算出部は、前記移動制御応答性モデルで算出された移動量の予測値を用いて前記移動指令を修正する請求項１または２記載の協調搬送ロボットシステム。
【請求項４】
前記移動制御応答性モデルは、前記第１および第２ロボット自身の自己移動制御応答性モデルであり、前記自己移動制御応答性モデルは、前記搬送物を搭載し同定用の移動指令値を前記第１および第２ロボットのうちの一方に与えたときの応答信号を測定することによって得られる請求項１乃至３のいずれかに記載の協調搬送ロボットシステム。
【請求項５】
前記移動制御応答性モデルは、前記第１および第２ロボットのうちの一方のロボットに対する他方のロボットの他者移動制御応答性モデルであり、前記他者移動制御応答性モデルは、前記他方のロボットの移動指令値および前記一方のロボットの自己位置の時系列データから求められる請求項１乃至３のいずれかに記載の協調搬送ロボットシステム。
【請求項６】
前記位置誤差吸収機構は、
前記天板の下方に設けられた第１部材と、
前記天板に対して前記天板の中心の周りに前記第１部材を回転可能にする第１回転機構と、
前記第１部材の下方に設けられた第２部材と、
前記第２部材の下方に設けられた第３部材と、
前記第２部材に対して前記第１部材を水平方向において第１方向に並進移動させる第１並進移動機構と、
前記第２部材に対して前記第３部材を水平方向において前記第１方向に直交する第２方向に並進移動させる第２並進移動機構と、
前記第３部材に固定された第４部材と、
前記第４部材と嵌合し対向配置された一組の第１ゴニオステージであって、上方に設けられた第１回転軸の周りに前記第４部材を円弧回転させる一組の第１ゴニオステージと、
前記一組の第１ゴニオステージに固定された第５部材と、
前記位置誤差吸収機構が設けられたロボット上に設けられ、前記第５部材と嵌合し、前記一組の第１ゴニオステージが配置された方向と直交する方向に対向配置された一組の第２ゴニオステージであって、上方に設けられ前記第１回転軸と一点が交わる第２回転軸の周りに前記第５部材を円弧回転させる一組の第２ゴニオステージと、
を備えている請求項１乃至５のいずれかに記載の協調搬送ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、協調搬送ロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の原子炉建屋など、構造が複雑で狭隘部が存在する屋内環境では、メンテナンス作業のための配管や遮蔽板、保護シートなどの長尺重量物の搬送作業が、複数の作業員により実施されている。しかし高放射線量下においては、作業員の長時間作業が許されないため、遠隔から操作されたロボットによる作業の実現が期待されている。
【０００３】
複数のロボットによる協調搬送作業は、移動台車に産業用垂直多関節ロボットアームを搭載し、力制御によってロボット相互に作用する反力を吸収させた第１例が知られている。この第１例においては、搬送物が剛体であればロボット間は幾何拘束されるため、ロボット間の距離の誤差をアームの可動範囲内で吸収させることができる。一方、協調搬送に関する第２例が知られている。
【０００４】
上記第１例で用いられる多関節型ロボットアームは多自由度であるため、位置だけでなく姿勢の誤差も吸収することができる。しかし、重量や消費電力などシステムへ与える負荷が大きくなってしまう。また、一般的に制御応答性は高くない。一方、受動要素のみで構成された機構は簡潔で軽量化が図れるが、姿勢誤差への許容量はあまり大きくない。
【０００５】
上記第２例では、複数の移動ロボットによる協調搬送方式について開示されている。しかし、移動ロボットが独立２輪式に限定されている上、搬送物による内力を力覚センサにより計測している。力覚センサは衝撃など大きなモーメントが作用すると故障するため、第２例による搬送方式は、重量物の搬送には不向きである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００―４２９５８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Journal of Robotics and Mechatronics, 20(3), pp.394〜402，2008.“Object Handling by Coordinated Multiple Mobile Manipulators Without Force/Torque Sensors.”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本実施形態は、長尺重量物の協調搬送作業を行うことのできる協調搬送ロボットシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態による協調搬送ロボットシステムは、移動部および前記移動部を制御する移動制御部をそれぞれ備えた第１および第２ロボットと、前記第１および第２ロボット上にそれぞれ設けられた第１および第２位置誤差吸収機構であって、各位置誤差吸収機構は、搬送物が載置され固定される天板と、この天板を水平方向に回転移動させるとともに回転移動の変位量を検出する受動要素部と、前記天板を水平方向に並進移動させるとともに並進移動の変位量を検出する能動要素部とを備えた第１および第２位置誤差吸収機構と、前記受動要素部で検出された変位量から外力を推定するインピーダンスモデルと、前記能動要素部で検出された変位量に基づいて動力学モデルを用いて推定した外力および前記インピーダンスモデルにより推定された外力に基づいて前記第１および第２ロボットにそれぞれ作用する外力を推定する外力推定部と、前記外力推定部で推定した外力に対し、前記推定した外力がゼロとなる前記第１および第２ロボットの位置補正量を算出するコンプライアンスモデルと、前記コンプライアンスモデルによって算出された前記位置補正量に基づいて前記第１および第２ロボットの移動指令を算出する移動指令算出部と、を備え、前記第１および第２ロボットの移動制御部はそれぞれ、前記移動指令算出部によって算出された前記移動指令に基づいて前記移動部を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態による協調搬送ロボットシステムを示す斜視図。
【図２】図２（ａ）乃至２（ｄ）は、位置誤差吸収機構を示す図。
【図３】ゴニオステージを示す斜視図
【図４】図４（ａ）乃至４（ｃ）は、ゴニオステージの特性を説明する断面図。
【図５】協調搬送ロボットシステムの制御動作を説明するブロック図。
【図６】図６（ａ）、６（ｂ）は、移動台車の各車輪を駆動するモータへの速度指令値および実際の速度値を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態について以下に図面を参照して説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、具体的な寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは云うまでもない。
【００１２】
一実施形態による協調搬送ロボットシステムを図１に示す。図１は、本実施形態の協調搬送ロボットシステムの概要を示す斜視図である。本実施形態の協調搬送ロボットシステムは、搬送物３０、例えば長尺重量物を協調搬送するものであって、２台のロボット５ａ、５ｂと、位置誤差吸収機構１０ａ、１０ｂと、を備えている。２台のロボット５ａ、５ｂのそれぞれは、自身が移動するための移動部（例えば、独立２輪台車、全方向移動台車、または脚など）６ａ、６ｂと、この移動部６ａ、６ｂを駆動制御する移動制御部と、を備えている。位置誤差吸収機構１０ａ、１０ｂはそれぞれ、ロボット５ａ、５ｂ上に固定され、ロボット５ａ、５ｂと搬送物３０との間の位置誤差を吸収する。搬送物３０は、位置誤差吸収機構１０ａ、１０ｂの天板上に載置および固定される。
【００１３】
各ロボット５ａ、５ｂと搬送物３０との間の位置誤差は、並進方向において３自由度、回転方向において３自由度の計６自由度を発生する。全ての自由度に対し、モータなどのアクチュエータを用いた能動要素で位置誤差吸収機構を構成した場合、搭載したバッテリが早く消耗し、協調搬送ロボットシステムに与える負荷が大きくなってしまう。そこで、本実施形態では、可能な限り、バネ、ダンパ、スライダ等の受動要素と組み合わせることで、できるだけ協調搬送ロボットシステムへの負荷を低減させる。本実施形態の協調搬送ロボットシステムに用いられ、ロボット５ａ、５ｂ上に固定される位置誤差吸収機構１０ａ、１０ｂの一具体例を図２（ａ）乃至２（ｄ）に示す。図２（ａ）は位置誤差吸収機構１０の上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す切断線Ａ−Ａで切断した断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示す切断線Ｂ−Ｂで切断した断面図、図２（ｄ）は図２（ｂ）に示す切断線Ｃ−Ｃで切断した断面図である。
【００１４】
この具体例の位置誤差吸収機構１０は、水平および球面の回転動作を受動要素で行い、並進移動をモータ駆動による能動要素で行うように構成されている。この位置誤差吸収機構１０は、搬送物３０が載置および固定される天板１０１を最上段に備えている。この天板１０１は、天板１０１の下方に設けられ奥行き方向（Ｘ軸方向）に移動可能な部材１３０によって支持される。天板１０１の裏面、すなわち搬送部物３０が載置固定される面と反対の面の中央部に、凹みが設けられ、この凹み内に軸受１０２が設けられている。部材１３０は中央部にボス１３０ａを有し、このボス１３０ａに軸受１０２の内輪が嵌合し、軸受１０２の外輪が天板１０１に嵌合している。すなわち、天板１０１は部材１３０に対して軸受１０２の軸を中心にして自在に回転可能となっている。なお、ボス１３０ａは、ボルト等によって部材１３０に固定されていてもよい。また、天板１０１の裏面側に、天板１０１と一体となって回転するように、歯車１２０が設けられている。この歯車１２０は、ボルトによって天板１０１に固定されるとともに、中央部において穴が設けられ、この穴に部材１３０のボス１３０ａが貫通する。なお、この具体例においては、天板１０１の裏面に、天板１０１を軽量化するために例えば６個の凹部が設けられている。
【００１５】
部材１３０の下方にモータ１０４、１０６が固定され支持される部材１４０が設けられている。モータ１０４の回転軸の先端にピニオン１０５ａが取り付けられ、このピニオン１０５ａに嵌合するラック１０５ｂが、ボルトによって部材１３０に固定される。ピニオン１０５ａおよびラック１０５ｂがラック／ピニオン機構１０５を構成する。モータ１０４およびラック／ピニオン機構１０５により部材１３０は部材１４０に対してＸ軸方向に移動可能となる。なお、Ｘ軸方向の移動には、部材１３０と、部材１４０との間に設けられたリニアガイド１０３に沿って移動する。
【００１６】
なおこの一具体例の位置誤差吸収機構１０においては、天板１０１の回転位置（回転量）を検出するために、歯車１２０と噛み合う変位伝達歯車１１２が設けられ、この歯車１３４の中心軸が軸受を介して部材１３０に取り付けられる。変位伝達歯車１１２の中心軸の先端にポテンショメータ１１３が設けられている。
【００１７】
部材１３０に固定されたモータ１０６の回転軸の先端にピニオン１０８ａが取り付けられ、このピニオン１０８ａに噛み合うラック１０８ｂがボルトによって部材１５０に固定される。部材１５０は部材１４０の下方に設けられる。ピニオン１０８ａおよびラック１０８ｂがラック／ピニオン機構１０８を構成する。モータ１０６およびラック／ピニオン機構１０８により部材１５０は部材１４０に対して図２（ｂ）において横方向（Ｙ軸方向）に移動可能となる。なお、Ｙ軸方向の移動には、部材１４０と、部材１５０との間に設けられたリニアガイド１０７に沿って移動する。
【００１８】
部材１５０の下方に、ゴニオステージ１０９、１１０がそれぞれ２個ずつ設けられている。図３に示すように、２つのゴニオステージ１０９は、天板１０１の中心に対して対向する位置に配置され、２つのゴニオステージ１１０は、２つのゴニオステージ１０９が配置された方向と直交する方向に、天板１０１の中心に対して対向する位置に配置される。２つのゴニオステージ１０９は、図２（ｂ）、図３に示すように、例えばボルトによって部材１５０に固定された断面がＵ字型の部材１６０と嵌合する。また、ゴニオステージ１１０は、図３に示すように、ゴニオステージ１０９に固定された部材１７０と、嵌合する。
【００１９】
図４（ａ）乃至４（ｃ）に示すように、ゴニオステージ１０９、１１０は同一の曲率でもって円弧回転させることができる受動要素である。ゴニオステージ１０９は、ゴニオステージ１０９の上方に設けられる第１回転軸（Ｘ軸に平行な軸）の周りに部材１６０を円弧回転動作させ、ゴニオステージ１１０は、ゴニオステージ１１０の上方に設けられる第２回転軸（Ｙ軸に平行な軸）の周りに部材１７０を円弧回転動作させる。そして第１回転軸と第２回転軸は、一点１１１で交わる。これにより水平面のいずれの方向の外力に対しても等方性を保ったまま、天板１０１を駆動することが可能である。さらにゴニオステージ１０９、１１０には初期位置からの変位量を計測するため、変位計測センサ（例えばポテンショメータ）１１４、１１５が搭載されている。
【００２０】
次に、本実施形態の協調搬送ロボットシステムの制御動作について図５に示す制御ブロック図を参照して説明する。以下の説明では、図１に示す２台のロボット５ａ、５ｂのうち、一方のロボット、例えばロボット５ａをマスタロボットとも云い、他方のロボット５ｂをスレーブロボットとも云う。スレーブロボット５ｂは、図５に示す制御部６０を備え、マスタロボット５ａは制御部８０を備えている。なお、マスタロボット５ａが制御部６０を備えていてもよい。以下の説明においては、マスタロボット５ａが制御部６０を備えているものとする。
【００２１】
制御部８０は、移動指令発生部８２と、移動制御部８３と、オドメトリ算出部８４と、を備えている。
【００２２】
制御部６０は、受動要素変位センシング６１と、インピーダンスモデル６２と、外力推定部６３と、コンプライアンスモデル６５と、相互センシング６６と、相互距離評価部６７と、移動指令算出部６８と、加算部６９と、移動制御部７０と、オドメトリ算出部７１と、推定／補間部７２と、他者移動制御応答性モデル７３と、を備えている。制御部６０および制御部８０のそれぞれの構成要素の作用については、以下の制御動作の説明とともに行う。
【００２３】
図１に示す長尺重量物等の搬送物３０をマスタロボット５ａおよびスレーブロボット５ｂが協調搬送する場合を考える。この場合、搬送物３０は、マスタロボット５ａ上に固定された位置誤差吸収機構１０ａの天板上と、スレーブロボット５ｂ上に固定された位置誤差吸収機構１０ａの天板上に載置固定されている。
【００２４】
まず、協調搬送ロボットシステムの操作者からマスタロボット５ａの移動指令部８２に指令が送られる。すると、この指令に基づいて、移動指令部８２から移動制御部８３にマスタロボット５ａを移動させるための移動指令が送られ、この移動制御部８３によってマスタロボット５ａの移動部６ａ（図１参照）が駆動制御されマスタロボット５ａが動く。なお、移動指令部８２は、予めプログラムされた指令を記憶しておき、この記憶された指令に基づいて、移動指令を発生してもよい。この場合、操作者からの指令は不要となる。
【００２５】
このように、マスタロボット５ａが動くことによって、搬送物３０を介してスレーブロボット５ｂも動き、協調搬送が行われる。
【００２６】
協調搬送している時に、位置誤差が発生すると、位置誤差吸収機構１０のそれぞれにおいては、位置誤差吸収機構１０の最も応答性の良い受動要素において変位量が発生する。この変位量が受動要素変位センシング６１によって計測される。この計測した変位量により、仮想的なインピーダンスモデル６２を用いて、上記変位量が発生した受動要素を有するロボットに作用した外力が外力推定部６３によって推定される。インピーダンスモデル６２は仮想的な慣性や粘性、弾性を仮定し、変位量に基づいて、この変位量が発生した受動要素のロボットに作用した力Δｆｉを推定するモデルである。このインピーダンスモデルは次の式によって表される。
Δｆｉ＝Ｍｉｄ２ｘ／ｄｔ２＋Ｄｉｄｘ／ｄｔ＋Ｋｉｄｘ／ｄｔ
ここで、ｘは変位量、ｄｘ／ｄｔはｘの時間差分、ｄ２ｘ／ｄｔ２はｄｘ／ｄｔの時間差分である。Ｍｉはインピーダンスモデルの仮想的な慣性、Ｄｉは仮想的な粘性、Ｋｉは仮想的な弾性を示すインピーダンスモデルパラメータ（以下、単にパラメータとも云う）である。
【００２７】
上記パラメータは、ロボットの位置誤差吸収機構１０における受動要素のもつ動特性に強く依存するものである。したがって、既知の外力に対する受動要素の変位量の時系列変化（時間応答）から、外力に対する応答性を事前に推定することができる。外力に対する応答性に適合するインピーダンスパラメータを周波数領域において同定し、同定したパラメータをデータベースとして予め保有しておけばよい。
【００２８】
一方、位置誤差吸収機構１０における能動要素部においても、例えば、図２（ａ）に示すモータ１０４、１０６に作用した電流値に基づいて外力推定部６３によって外力が推定される。外力が作用しない定常状態での電流値と、外力が作用している時の電流値の差分からトルク定数をかけて、力Δｆｍを推定する。外力推定部６３ではインピーダンスモデル６２を用いて推定された外力Δｆｉと、上記力Δｆｍとに基づいて、ロボットのリンク構造による座標変換を考慮した上でロボット全体に作用している外力Δｆを推定する。
【００２９】
コンプライアンスモデル６５では、作用している外力Δｆが０になるように、ロボット全体の位置補正量を、仮想的なコンプライアンスモデル６５を用いて算出する。このコンプライアンスモデル６５は、インピーダンスモデル６２の逆数に相当する概念であり、次の式によって表される。
Δｘ＝（Δｆｉ−Ｍｃｄ２Δｘ／ｄｔ２−ＤｃｄΔｘ／ｄｔ）／Ｋｃ
ここで、Δｘは位置補正量、ｄΔｘ／ｄｔはΔｘの時間差分、ｄ２Δｘ／ｄｔ２はｄΔｘ／ｄｔの時間差分である。Ｍｃはコンプライアンスモデル６５の仮想的な慣性、Ｄｃは仮想的な粘性、Ｋｃは仮想的な弾性を示すコンプライアンスモデルパラメータ（以下、単にパラメータとも云う）である。
【００３０】
上記パラメータは、インピーダンスモデルパラメータと同様に、外力に対する応答性として事前に推定可能である。さらに同定用の信号を能動要素部に入力し、そのときの変位量の時系列変化から、搭載した搬送物３０の動特性を含んだ時間応答を測定できる。これにより、搭載物の動特性の推定誤差を補償するコンプライアンスモデルパラメータを搬送作業中にオンラインで推定することができる。
【００３１】
算出した位置補正量に基づいて移動指令算出部６８によってロボットの移動指令が算出される。このときロボット５ａ、５ｂは相互センシング（例えばレーザレンジファインダ（ＬＲＦ））６６などのセンサを用いて、ロボット５ａ、５ｂの相互間の距離、方向を相互センシングし、これを一定に保つような移動指令を算出する。この移動指令に基づいて移動制御部７０によってロボット５ａ、５ｂが制御される。このときロボットは独立２輪台車や全方向移動台車、脚などの移動部の形態に基づいた運動学によりモータなどのアクチュエータへの指令値を算出する。
【００３２】
一方、センサによってロボット５ａ、５ｂの相互距離が計測できない場合は、各ロボット５ａ、５ｂの内部において指令値の時系列データより自己位置を推定する必要がある。この場合、ロボット内に設けられたオドメトリ算出部７１によって移動指令の積分、移動制御部７０からの位置情報、および電流のフィードバック値を用いてロボットの自己位置（オドメトリ）が推定される。これにより目標となる軌道との逸脱度（位置偏差）が相互距離評価部６７によって推定され、移動指令に対して補正量が加えられる。
【００３３】
さらに、ロボット５ａ、５ｂ間で移動指令を相互に通信するようにしてもよい。この場合、マスタロボット５ａが、スレーブロボット５ｂから、移動指令や自己位置を受信し、推定／補間部７２において通信における時間遅れや抜けを考慮する。このとき、適宜フィルタによる整形や推定処理による予想を行う。推定されたスレーブロボット５ｂの移動指令より、スレーブロボット５ｂとの相互距離を評価し、マスタロボット５ａの移動指令を生成する。
【００３４】
また、ロボットに限らないが、指令値に対して実際の応答は遅れている。例えば図６（ａ）、６（ｂ）は移動台車の各車輪を駆動するモータへの速度指令値（破線で示す）と、実際の速度値（実線で示す）を示す波形図である。図６（ａ）は、モータが正の角速度から負の角速度に変化した場合の波形図であり、図６（ｂ）は、負の角速度から正の角速度に変化した場合の波形図である。この図６（ａ）、６（ｂ）から追従遅れが発生しているのがわかる。実際は、路面との摩擦や、搭載荷重の慣性の影響で、さらに遅れる。
【００３５】
この時間遅れをモデル化し、補正量算出時に考慮することで、位置誤差の推定精度をさらに向上させることが期待できる。ロボット自身における移動指令値に対する応答値は自己移動制御応答性モデル７４としてデータベースに保存しておく。ロボット自身の自己移動制御応答性モデル７４は、同定用の移動指令値を予め用意し、搬送物３０を搭載した試験運転を実施する。このとき、上述の同定用の移動指令値を入力し、そのときの応答信号を測定することで、搬送物３０の動特性を考慮した自己移動制御応答性モデル７４を同定することができる。
【００３６】
また相手ロボットとの通信により取得した移動指令値と自己位置の時系列データから他者移動制御応答性モデル７３としてデータベースに保存しておく。応答性モデルとしては、簡易的なものとしては次の式で表される１次遅れモデルなどを用いてよい。
ｙ（ｔ）＝１−ｅｘｐ（−ｘ（ｔ）／Ｔ）
ここでｘ（ｔ）は移動指令値の時系列データ、ｙ（ｔ）は実際の速度の時系列データ、Ｔは時定数である。観測された指令値と実際の値から時定数Ｔを同定し、データベースに保存しておく。あるいは、インピーダンスモデルやコンプライアンスモデルと同様に，２次系モデルを仮定してもよい。ラプラス領域の変数ｓを用いた伝達関数形式で表現した時の２次系モデルＧは
Ｇ＝１／（Ｍｓ２＋Ｄｓ＋Ｋ）
で表される。ここでＭ、Ｄ、Ｋは２次系の応答モデルのパラメータである。
【００３７】
自己移動制御応答性モデル７４や他者移動制御応答性モデル７３の同定のための演算は、ロボットに搭載した計算機に限ったものではない。移動指令値と応答信号の時系列データを通信により外部の計算機に送信し、外部の計算機内で同定のための演算を実施する。演算の結果得られたパラメータをロボットに送信し、応答性モデル６８、７３内で利用すればよい。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、長尺重量物の協調搬送作業を行うことができる。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４０】
５ａ、５ｂ  ロボット
６ａ、６ｂ  移動部
１０，１０ａ、１０ｂ 位置誤差吸収機構
１０１  天板
１０２  ベアリング
１０３  リニアガイド（Ｘ軸）
１０４  モータ（Ｘ軸）
１０５  ラックピニオン機構（Ｘ軸）
１０５ａ  ピニオン
１０５ｂ  ラック
１０６  モータ（Ｙ軸）
１０７  リニアガイド（Ｙ軸）
１０８  ラックピニオン機構（Ｙ軸）
１０８ａ  ピニオン
１０８ｂ  ラック
１０９  ゴニオステージ（Ｘ軸回転）
１１０  ゴニオステージ（Ｙ軸回転）
１１１  ゴニオステージ回転中心
１１２  変位伝達歯車
１１３  変位計測センサ（Ｚ軸回転）
１１４  変位計測センサ（Ｘ軸回転）
１１５  変位計測センサ（Ｙ軸回転）
１２０  歯車
１３０  部材
１３０ａ  ボス
１４０  部材
１５０  部材
１６０  部材
【図１】
2015099524.tif 000003
【図２】
2015099524.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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