(57)【要約】【課題】操作キーを用いて被制御部材の移動を制御する操作入力装置において、移動制御モード選択と、移動量の変更ないし調節操作を極めて容易に行うことができるようにする。【解決手段】操作入力装置本体に対して被制御部材の移動を制御する操作キーが配置されたキーボード１０４が変位可能に支持される。キーボード１０４の操作キーの操作中、キーボード１０４の変位方向に基づき被制御部材の移動制御モードを決定するとともに、キーボード１０４の変位量に基づき被制御部材の移動量を決定する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御部材の移動を制御する操作キーを有する操作入力装置において、
前記操作キーが配置されたキーボードと、
前記キーボードを変位可能に支持する筐体と、
前記キーボードの前記筐体に対する変位方向を検出する変位方向検出部と、
前記キーボードの前記筐体に対する変位量を検出する変位量検出部と、
前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材の移動を制御する制御情報を生成する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記操作キーの操作中、前記変位方向検出部を介して検出された前記変位方向に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動制御モードを決定するとともに、前記変位量検出部を介して検出された前記変位量に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動量を決定することを特徴とする操作入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操作入力装置において、前記変位方向に基づき決定される前記移動制御モードは、前記操作キーが操作されている間、前記被制御部材を連続移動させる連続移動モード、または前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材をステップ移動させるステップ移動モードであることを特徴とする操作入力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の操作入力装置において、前記変位量に基づき決定される前記移動量は、前記連続移動モードでは前記操作キーが操作されている間、前記被制御部材を連続移動させる場合の移動速度であり、前記ステップ移動モードでは前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材をステップ移動させる場合のステップ移動量であることを特徴とする操作入力装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の操作入力装置において、前記キーボードが前記筐体に対して直線的に変位可能に支持されていることを特徴とする操作入力装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の操作入力装置において、前記キーボードが前記筐体に対して揺動変位可能に支持されていることを特徴とする操作入力装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の操作入力装置をロボット装置に対する教示操作を行う教示操作装置として用いるロボットシステムにおいて、前記操作キーの操作に応じて前記制御装置が生成する制御情報に基づきロボット装置の所定部位の移動を制御することを特徴とするロボットシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のロボットシステムにおいて、前記操作キーの操作に応じて前記制御装置が生成する制御情報に基づき前記ロボット装置の所定部位の３次元座標軸に沿った移動が制御されることを特徴とするロボットシステム。
【請求項８】
請求項６または７に記載のロボットシステムにおいて、前記操作キーの操作に応じて前記制御装置が生成する制御情報に基づき前記ロボット装置の所定部位の３次元座標軸廻りの回転移動が制御されることを特徴とす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、被制御部材の移動を制御する操作キーを有する操作入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な工業製品の生産ラインで産業用ロボットが用いられている。この種のロボットの典型的な構造は、例えばワークを操作するロボットハンドなどのツールを先端に装着された多関節（たとえば６軸）のアームを有するものである。この種のロボットに特定の動作を教示する場合、ティーチングペンダントなどと呼ばれる操作入力装置が用いられる。
【０００３】
図９は、従来のロボットシステムで用いられるティーチングペンダント１１０の操作面の一例を簡略化して示している。図９のティーチングペンダント１１０の操作面には、例えば教示点のＸ、Ｙ、Ｚの３次元座標や、被制御部材であるロボットアームの関節や移動の方向を指示するために用いられるキー群１１１が設けられている。図９の例では、キー群１１１は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３次元座標に対応する正逆２つのキー（＋Ｘ、−Ｘ、＋Ｙ、−Ｙ、＋Ｚ、−Ｚ）で構成されている。これらのキー群１１１を用いて、作業者は例えば設定したい教示点へ向かってロボットアームを移動させることができ、その場合、キーの選択によって、３次元座標軸に沿った移動量、あるいはその軸廻りの回転移動などを制御することがでる。
【０００４】
これらキー群１１１は、例えば、連続（ＪＯＧ）操作あるいはステップ操作によって操作できるよう構成されることが多い。ここで連続（ＪＯＧ）操作とは、キーを押下している間、操作対象の駆動手段（例えばロボットアームの関節を駆動するサーボモータなど）が連続的に作動するような操作である。また、ステップ操作は、キーを１回押下する度に駆動手段が例えば一定の駆動量、作動するような操作である。
【０００５】
ティーチングペンダント１１０の側から見ると、上記の動作や制御の仕様は連続操作モードあるいはステップ操作モード、のように操作入力装置の操作モードとして考えることができる。また、これらの操作モードにより制御される（被制御部材としての）ロボットの動作モードは、連続移動モードあるいはステップ移動モードと考えることができる。
【０００６】
連続移動モードもしくはステップ移動モードの指定、あるいはこれらのモードにおける連続移動速度（いわゆるＪＯＧ速度）もしくはステップ送り量を制御するために、図９のティーチングペンダント１１０ではキー群１１２が配置されている。例えば、キー群１１２のうち、ＣＯＮＴの刻印を有するキー１１２１は、連続操作（ＪＯＧ操作）モードを設定する。また、ＳＴＥＰの刻印を有するキー１１２２は、ステップ操作モードを設定する。そして、キー群１１２の左側の上下矢印の刻印されたキー１１２３、１１２４を用い連続移動モードでは連続移動速度、ステップ移動モードではステップ送り量をで変更することができる。
【０００７】
なお、図９のティーチングペンダント１１０では、プログラムされた設定値や現在のロボットの状態は、ＬＣＤパネルなどから構成された表示部１０２により表示することができる。また、ティーチングペンダント１１０の操作面の右上部にはロボット装置全体を非常停止させる非常停止キー１３１が配置されている。また、その下部には主に教示済みのプログラム全体の制御に係わるキー群１０３３が配置されている。これらキー群１０３３によって、教示済みのプログラム全体の起動、停止、実行速度制御や原点復帰、ステップ実行や連続動作、といった機能を指定することができる。なお、操作面下部の主に数字刻印を有するキー群１０３４は、例えば教示点の呼び出しや、特定の操作機能を割り当てるためのプログラマブルキーなどとして用いられるファンクションキー群である。
【０００８】
図９の構成では、ロボット教示中、座標（もしくは関節と移動方向を）指示するキー群１１１の連続操作またはステップ操作によって、例えばロボットアームの基準位置（例えばツールの装着されるフランジ部など）を所望の教示点の位置まで移動させる。そして、キー群１１１による操作の間、連続移動、またはステップ移動の各移動制御モードの変更、また各モードの連続移動速度またはステップ送り量は、キー群１１２を同時に操作して所望の状態に制御することができる。
【０００９】
例えば、ロボットの現在位置から所望の教示点までの距離が遠い場合は高速に、または大きいステップ送り量で移動するよう、連続移動速度もしくはステップ送り量を切り替えるキー１１２３を操作する。そして、教示点が近くなった時には低速に、または小さなステップ送り量で移動するよう、連続移動速度もしくはステップ送り量を切り替えるキー１１２４を操作する。また、キー１１２１、１１２２によって、教示点までの距離が遠い場合は連続操作モードを教示点に近づいた場合にはステップ操作モードを選択するような切り換えも可能である。そして、従来では、キー群１１２による操作モード（移動制御モード）の切り換えと移動量（連続移動速度またはステップ送り量）の調節は、作業者がキー群１１１の操作の間、例えばロボットの現在の状態を視認しつつ、同時に行わなければならなかった。
【００１０】
以上のように、従来では、作業者はキー群１１１による連続（ＪＯＧ）操作またはステップ操作と同時に、操作面上で異なる位置に配置されたキー群１１２によってモード切り換えや移動（操作）量調節のためのキー操作を行う必要があった。しかも、作業者は同時にロボットの姿勢や位置を確認しつつこれらの作業を行う必要があり、大きな指先の移動、視線や目の焦点の切り替えを頻繁に行わなければならない。
【００１１】
従って、従来のティーチングペンダント１１０のロボット教示操作は速度および操作量を変えるためにキーの押し替えのための指の移動や、視線や目の焦点の切り替えを頻繁に行う必要があった。このため、従来のティーチングペンダント１１０は操作効率が悪く、作業時間がかかり、疲労を伴い、操作ミスも発生しやすい、という問題があった。このような観点から、ロボット教示に用いられるティーチングペンダントの操作入力系を改善するために、従来では、例えば下記の特許文献１や特許文献２のような構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２９２５８３号公報
【特許文献２】特開２０１２−０２４８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のように、従来のロボット教示用の操作入力装置では、特定操作（ＪＯＧ送り操作、ステップ送り操作）と、その操作量（連続移動速度やステップ送り量）の変更操作をそれぞれ同一操作面上で離間して配置された別々のキーによって行う。このため、視線の移動が頻繁に必要で操作が難しく、操作ミスも発生しやすい、という問題は、上記特許文献１でも認識されている。
【００１４】
ところが、特許文献１では、特定操作（ＪＯＧ送り操作）と、その操作方向の指定をそれぞれジョグダイアルと操作キーによって行うようになっている（同文献の図１）。この構成は、Ｘ＋、Ｙ−のような操作方向を割り当てられた操作キー（同文献の図５）によって実現されていた操作機能の一部を操作（移動）方向と操作（移動）量の両方を指定できるジョグダイアルによって行うようにしたものに過ぎない。特許文献１の構成では、ジョグダイアルおよび操作キーは依然として同一操作面上で離間して配置されており、上述の操作を行う指先の移動、視線の移動の問題はほとんど解決することができない。
【００１５】
また、特許文献２の構成は、イネーブル（デッドマン）スイッチの操作量、特に機器動作が可能となる範囲の操作量を特定操作に係る、速度やステップ量の操作量に割り当てるようにしたものである。ところが、特許文献２の構成はイネーブル（デッドマン）スイッチを利用しており、例えばイネーブル（デッドマン）スイッチのために作業者の片手が塞がれ、しかも両手の協調が必要で操作はそれほど簡単にはならない、という問題がある。
【００１６】
本発明の課題は、上述の問題に鑑み、操作キーを用いて被制御部材の移動を制御する操作入力装置において、移動制御モード選択と、移動量の変更ないし調節操作を極めて容易に行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明においては、被制御部材の移動を制御する操作キーを有する操作入力装置において、前記操作キーが配置されたキーボードと、前記キーボードを変位可能に支持する筐体と、前記キーボードの前記筐体に対する変位方向を検出する変位方向検出部と、前記キーボードの前記筐体に対する変位量を検出する変位量検出部と、前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材の移動を制御する制御情報を生成する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記操作キーの操作中、前記変位方向検出部を介して検出された前記変位方向に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動制御モードを決定するとともに、前記変位量検出部を介して検出された前記変位量に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動量を決定する構成を特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成により、本発明によれば、被制御部材の移動制御モードや移動量を、操作キーを操作する際のキーボードの変位方向と変位量によって指定することができる。本発明によれば、被制御部材の移動を制御する操作キーの他に従来のような被制御部材の移動制御モードや移動量を指定する操作キーを別途、配置する必要がない。従って、従来のようにキーボード上の指の移動やそのための視線移動や目の焦点の切り換えが必要なく、例えば被制御部材のみを見ながらのブラインド操作によって円滑かつ効率よく、また極めて容易に操作入力を行える。例えば、本発明の操作入力装置は、ロボットシステムの教示装置として好適に実施することができ、その場合、誤操作なく極めて容易に教示作業を行うことができる。従って、ロボットの教示に要する時間を短縮でき、誤操作によってロボットやワークなどを破損させたりする損失を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例に係るティーチングペンダントの操作面の構成を示した説明図である。
【図２】図１のティーチングペンダントを下方から示した説明図である。
【図３】図１のティーチングペンダント利用したロボットシステムの構成を示した説明図である。
【図４】本発明の実施例に係るティーチングペンダントの回路構成を示したブロック図である。
【図５】図１のティーチングペンダントにおける操作入力の様子を示した説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明の異なる実施例に係るティーチングペンダントの構成および操作入力の様子を示した説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明のさらに異なる実施例に係るティーチングペンダントの構成および操作入力の様子を示した説明図である。
【図８】本発明を採用したティーチングペンダントの制御手順を示したフローチャート図である。
【図９】従来のティーチングペンダントの操作面の構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明を好適に実施する実施例につき詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明の一実施例として、ロボット教示装置として構成されたティーチングペンダント１０１の操作面の構成を、図２は図１のティーチングペンダント１０１を図１の下方から示している。また、図３は図１のティーチングペンダント１０１を用いたロボットシステムの全体構成を、図４は図１のティーチングペンダント１０１の制御系の構成を示している。
【００２２】
本実施例のティーチングペンダント１０１は、ロボットシステムに用いられる場合、図３に示すように、ケーブル１３２によりロボット装置（ロボットアーム３０１、ハンド４０１）を制御するロボット制御装置２０１に接続される。ティーチングペンダント１０１は、ロボット制御装置２０１に対してロボット装置の動作を制御するための制御情報を送信し、例えばロボットアーム３０１は、ロボット制御装置２０１の制御に従って各関節を動作させる。ロボットアーム３０１は、作業空間３０１１上に架台などの支持機構を介して配置され、先端に装着されたハンド４０１によってワークＷ１を把持してロボット制御装置２０１の制御により組み立てあるいは加工などの作業を行う。なお、図３においてワークＷ２は、ハンド４０１によってＷ１と組み付けられる他のワークである。
【００２３】
図１に示す通り、本実施例のティーチングペンダント１０１はロボット装置（図３のロボットアーム３０１、ハンド４０１）の動作やプログラム状態に関する諸情報を表示するための表示部１０２を有する。また、図１のティーチングペンダント１０１では、表示部１０２の左上には、非常停止キー１３１が配置されている。また、ティーチングペンダント１０１の下部から、ロボット制御装置２０１と接続するためのケーブル１３２が導出されている。
【００２４】
本実施例では、表示部１０２は例えば液晶表示器とタッチセンサなどを用いたタッチパネルなどから構成される。従って、表示部１０２はロボットの動作やプログラム状態に関する情報表示の他、表示上に画成されたタッチキーの操作によって、ロボットの教示操作を行う操作入力手段（の一部）を構成する。表示部１０２は、ロボットの現在位置あるいは現在姿勢、ロボット教示時の移動の速度あるいはステップ送り時の移動量、教示済の動作ポイントの位置あるいは姿勢などを含むロボットの動作に関する情報を表示することができる。
【００２５】
表示部１０２のうち、表示領域１０２４は、設定済みの（あるいはこれから設定される）教示点（Ｐ）におけるＸ、Ｙ、Ｚの３次元座標値（ないし各軸軸上の移動量）と、該３次元座標軸廻りにおける回転移動の量（ＲＸ、ＲＹ、ＲＺ）の表示に用いられる。また、表示領域１０２２は、特に現在設定中の教示点、または現在のロボットの状態に対応したＸ、Ｙ、Ｚの３次元座標値（ないし各軸軸上の移動量）と、該３次元座標軸廻りにおける回転移動の量（ＲＸ、ＲＹ、ＲＺ）の表示などに用いられる。上部および下部の表示領域１０２１、１０２５は、例えばファンクションキー部で、これら表示領域１０２１、１０２５に画成される複数のファンクションキーは動作状態に応じて異なる設定入力に切り換えられる。また、中央の表示領域１０２３は、現在の連続（ＪＯＧ）移動速度（またはステップ操作量など）、ロボットの現在の操作対象部位の表示などに用いられる。また、図１の状態では、表示領域１０２３の右側には、教示点などの登録に用いられる登録キーが表示されている。
【００２６】
なお、図１の表示部１０２の表示状態はあくまでもロボット装置の状態やティーチングペンダント１０１の特定の操作状態に対応した一例に過ぎない。表示部１０２をタッチパネルなどにより構成する場合には、当然ロボット装置の状態やティーチングペンダント１０１の特定の操作状態に応じて表示部１０２の表示の全部または一部は図１とは異なる状態に制御される場合がある。これら表示部１０２の表示の様式や、表示部１０２がタッチパネルなどにより構成される場合の操作方式に関しては当業者が任意に変更可能な設計事項である。
【００２７】
図１のティーチングペンダント１０１では、教示点のＸ、Ｙ、Ｚの３次元座標や、あるいは教示点への移動を行わせる時に操作対象のロボットアームの関節と方向を指示するために用いられるキー群は、本体右側のキーボード１０４上に配置されている。キーボード１０４には、正方向入力を指定するキー１０３ａ（Ｘ＋、Ｙ＋、Ｚ＋、ＲＸ＋、ＲＹ＋、ＲＺ＋）と、負（逆）方向入力を指定するキー１０３ｂ（Ｘ−、Ｙ−、Ｚ−、ＲＸ−、ＲＹ−、ＲＺ−）が配置されている。これらのキー群は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３次元座標系における（ロボット基準部位の）位置、およびＸ、Ｙ、Ｚの３次元座標軸廻りの回転に係る操作量（従ってロボット装置においては対応する移動量）の増減に用いられる。
【００２８】
キー１０３ａ、１０３ｂは、後述の制御系によって、上述の連続操作（ＪＯＧ）モード、あるいはステップ操作モードのいずれかの操作方式によって操作できるよう制御される。上述のように、これらのモードは、ティーチングペンダント１１０の側から見ると、上記の連続操作モードあるいはステップ操作モード、のように操作入力装置の操作モードとして考えることができる。一方、ティーチングペンダント１１０の上記の操作モードにより制御されるロボットアーム３０１（ないしハンド４０１）の動作モードは、被制御部材としての移動、という動作の観点から、連続移動モードあるいはステップ移動モードと考えることができる。以下の説明では、連続（またはステップ）操作モード、および連続（またはステップ）移動モードのような用語は、例えばその文脈に操作か、それにより制御される被制御部材の移動のいずれに重点があるかによって、いずれも用いるものとする。
【００２９】
本実施例では、キーボード１０４の操作モード、ないしそれに対応するロボット（被制御部材）の移動モードの切り換えは、従来のように操作面の操作キー（や表示部１０２のファンクションキー）によっては行わない。例えば、図１のキーボード１０４および表示部１０２によって構成される操作面には図９に示したＣＯＮＴ、ＳＴＥＰのようなキー、すなわち連続操作（連続移動）モード、またはステップ操作（ステップ移動）モードを切り換える操作キーを設けていない。
【００３０】
そして、本実施例では、キーボード１０４のキー１０３ａ、１０３ｂの操作量（連続移動速度やステップ送り量）の変更操作は、後述するようにキーボード１０４全体を物理的に変位させることによって行う。そして、例えば、キーボード１０４の変位の方向で連続操作（連続移動）モード、またはステップ操作（ステップ移動）モードを指定し、その変位量によって連続移動速度またはステップ操作（送り）量を指定する。これにより、キー１０３ａ、１０３ｂの内、ある１つのキーの操作の間、連続（ＪＯＧ）操作またはステップ操作の切り換えが必要がなくなる。また、操作量（連続移動速度やステップ送り量）の変更のために別の操作キーへ指先を動かしたり、そのために視線を移動する必要もなくなる。
【００３１】
キーボード１０４を変位させる構成例の１つは、図１、図２および図５に示すように、キーボード１０４全体をティーチングペンダント１０１の本体に対して上下にスライドさせるものである。
【００３２】
図２は図１のティーチングペンダント１０１を図１の下方から示したものである。図示のようにキーボード１０４の下部左右には、レール状の突起部１０４１、１０４１が形成されており、これら突起部１０４１、１０４１はティーチングペンダント１０１の本体部に形成されたガイド部１０５とそれぞれスライド可能に係合している。ティーチングペンダント１０１およびキーボード１０４の全体、あるいは少なくとも上記スライド係合機構の部位は、金属材料やプラスチック材料から構成される。
【００３３】
本実施例では、上記のような構造によって、キーボード１０４の部分は図５に示すように上方または下方に（矢印ＳＰＤ、ＳＴＰ）スライド変位させることができる。ここで、矢印ＳＰＤ、ＳＴＰは、それぞれ連続操作（連続移動）モード、およびステップ操作（ステップ移動）モードに対応しており、スライド変位量が連続移動速度およびステップ送り（操作）量に対応している。
【００３４】
例えば、上方（矢印ＳＰＤ）にキーボード１０４をスライドさせると、ＪＯＧ操作（ＪＯＧ移動）モード、すなわち連続操作（連続移動）操作モードが設定される。そして、キーボード１０４を大きく上方にスライドさせれば大きな連続移動速度が指定され、上方へのスライド量が小さければ小さな連続移動速度が指定される。また、下方（矢印ＳＴＰ）にキーボード１０４をスライドさせると、ステップ操作（ステップ移動）モードが設定される。その時、キーボード１０４を大きく下方にスライドさせれば大きなステップ送り（操作）量が指定され、下方へのスライド量が小さければ小さなステップ送り（操作）量が指定される。そして、連続操作（連続移動）モード、またはステップ操作（ステップ移動）モードの切り換えは、キーボード１０４のスライド方向を上方（矢印ＳＰＤ）または下方（矢印ＳＴＰ）に変更することで瞬時に行うことができる。
【００３５】
上述の連続操作（連続移動）モード、またはステップ操作（ステップ移動）モードの切り換えと、各モードにおける操作量（連続移動速度やステップ送り量）の変更は、キーボード１０４のキー１０３ａまたは１０３ｂを操作する片手のみの操作で行える。しかも、少なくとも１つのキー１０３ａまたは１０３ｂを操作している間は、他のキーを操作するための指先の移動やそのための視線移動を必要とせず、ブラインド操作によって上記の操作入力を行うことができる。
【００３６】
キーボード１０４の変位方向、および変位量は、ティーチングペンダント１０１内部に設けた変位方向検出部１２１、変位量検出部１２２によって検出する。これらの変位方向検出部１２１、変位量検出部１２２は、ポテンショメータや、磁気センサ、光学エンコーダなどによって構成することができ、場合によっては、これら２つの検出部を１つのセンサデバイスによって構成することもできる。
【００３７】
なお、キーボード１０４のスライド変位量の上限（下限）は、上記のスライド機構に不図示のストッパ部材などを設けることによって制限することができる。
【００３８】
また、キー１０３ａ、１０３ｂを押しながらキーボード１０４をスライド変位させた後、作業者がキーから指を離したり、キーボード１０４の部分を保持している手を離したりした場合の動作の仕様についてはいくつか選択肢が考えられる。その１つは、キー１０３ａ、１０３ｂから指を離したり、キーボード１０４の部分を保持している手を離したりした場合に、キーボード１０４は本体に対する変位量を保つようにする構造である。そのためには、例えばキーボード１０４と本体（筐体）の間に、突起部１０４１とガイド部１０５の係合構造とは別に、キーボード１０４に対する外力を開放してもキーボード１０４に現在の変位量を保たせる機構を設ける。例えばキーボード１０４と本体の間に、ラチェット式の係合機構や、摩擦力を発生手段を設ける構造が考えられる。
【００３９】
また、もう１つの構造は、キー１０３ａ、１０３ｂから指を離したり、キーボード１０４の部分を保持している手を離したりした場合に、不図示のスプリング機構などにより、キーボード１０４を例えば中央の初期位置（図１）に復帰させる構造である。この場合には、キーボード１０４が例えば中央の初期（デフォルト）位置にスプリングなどの付勢力により、自動復帰することになる。あるいは、引き継がれないようにしておくことが考えられる。
【００４０】
図４は、ティーチングペンダント１０１の制御系の構成を示した回路図であり、上記の変位方向検出部１２１、変位量検出部１２２を含む。図４において、ＣＰＵ１２０は汎用マイクロプロセッサなどから構成され、ティーチングペンダント１０１の操作入力、情報表示、ロボット制御装置２０１との間の通信などの全体の動作を制御する。ＲＯＭ１２４は後述するＣＰＵ１２０の制御プログラムを格納するためのメモリで、本実施例に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成する。ＣＰＵ１２０がＲＯＭ１２４に格納された制御プログラムを実行することによって、ティーチングペンダント１０１の全体の操作入力制御、情報表示制御、およびロボット制御装置２０１との通信制御などが実現される。
【００４１】
ＲＡＭ１２５は、上記のＣＰＵ１２０の制御動作の際、ワークエリアとして用いられるメモリである。表示部１０２は、上述の例えば液晶表示器とタッチセンサなどを用いたタッチパネルなどから構成された表示手段で、上述の表示や、あるいはさらに操作入力に用いられる。インターフェース回路１２６は、たとえば各種のシリアルポート通信方式などを用いてロボット制御装置２０１と通信するためのインターフェース手段であり、先のケーブル１３２を介したロボット制御装置２０１との通信を制御する。このインターフェース回路１２６を介してロボット制御装置２０１へのコマンド送出、及びロボット制御装置からの情報受信が行われる。
【００４２】
ＣＰＵ１２０は、キーボード１０４上のキー１０３ａ、１０３ｂ、あるいは他のキー（群）１０３１からの操作入力を、不図示のインターフェース回路を介して検出することができる。図中のキー（群）１０３１は、表示部１０２のタッチパネル機能により画成されるソフトウェア的なキーを想定するとともに、ティーチングペンダント１０１に他のハードウェアキー（不図示）が追加される場合などを想定して図示したものである。また、ＣＰＵ１２０は、不図示のインターフェース回路を介して変位方向検出部１２１、および変位量検出部１２２の検出量を読み出すことができる。
【００４３】
そして、ＣＰＵ１２０は、キーボード１０４上のキー１０３ａ、１０３ｂの操作状態、および変位方向検出部１２１、および変位量検出部１２２の検出状態に応じて、例えば後述する制御プログラム（図８）に従い、操作入力全体を制御する。これにより、キーボード１０４上のキー１０３ａ、１０３ｂの操作情報と、キーボード１０４の変位方向、および変位量に従い、ロボット制御装置２０１に対して送信すべき制御情報を生成する。すなわち、ＣＰＵ１２０は、後述の制御手順で示すように、キー１０３ａ、１０３ｂの操作中のキーボード１０４の変位方向に応じて、ロボットの移動制御モードとして、連続移動モードまたはステップ移動モードを指定する制御情報を生成する。また、ＣＰＵ１２０は、キー１０３ａ、１０３ｂの操作中のキーボード１０４の変位量に応じて、上記各移動制御モードにおける移動量（連続移動速度やステップ移動量）を指定する制御情報を生成する。
【００４４】
図８は、ＣＰＵ１２０が上記の制御を実行するための制御プログラムの流れの一例を示している。図示の手順はＣＰＵ１２０の制御プログラムとして、例えばＲＯＭ１２４に格納しておく。図８の制御手順は、キー１０３ａ、１０３ｂの操作と、キーボード１０４の変位方向とその変位量の検出状態に応じてＪＯＧ（連続）移動またはステップ送りモードを指定し、かつ、その際の移動速度またはステップ送り量を制御するものである。なお、図８中のキー１０３は、キーボード１０４のキー１０３ａ、１０３ｂのいずれか１つのキーに対応する。すなわち、キー１０３は、ロボット装置に特定の動作（３次元座標軸方向に関する移動、あるいは３次元座標軸廻りのロボットアーム３０１（の所定部位の）回転移動）を指定するため操作されるキー１０３ａ、１０３ｂのいずれか１つのキーに対応する。
【００４５】
図８のステップＳ１０１はキー押下待ちのステップで、ＣＰＵ１２０は移動方向を指示するキー１０３が押下されたかを判断し、押下された場合は次のステップへ進む。
【００４６】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１２０は、変位方向検出部１２１を介して、移動方向を指示するキー１０３が押下された状態においてキーボード１０４の変位方向を検出する。そして、この変位方向検出の結果、ステップＳ１０３において、キーボード１０４が上方（図５の矢印ＳＰＤ）に変位しているか、あるいは下方（図５の矢印ＳＴＰ）に変位しているかを判定する。ここで、キーボード１０４が上方（図５の矢印ＳＰＤ）に変位している場合にはステップＳ１０４へ、下方（図５の矢印ＳＴＰ）に変位している場合にはステップＳ１０８へ進む。
【００４７】
キーボード１０４が上方（図５の矢印ＳＰＤ）に変位している場合は、ＪＯＧ（連続）送りモードとなり、その場合、ステップＳ１０４において変位量検出部１２２を介してキーボード１０４の上方（図５の矢印ＳＰＤ）への変位量を検出する。そして、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４で検出したキーボード１０４の上方（図５の矢印ＳＰＤ）への変位量が小さい場合はステップＳ１０６へ、また同変位量が大きい場合ステップはステップＳ１０７へ進む。
【００４８】
ステップＳ１０６では、ＣＰＵ１２０は操作中のキー１０３で指定されている操作（移動）方向への低速の連続（ＪＯＧ）移動を指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置２０１に送信する。また、ステップＳ１０７では、操作中のキー１０３で指定されている操作（移動）方向への高速の連続（ＪＯＧ）移動を指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置２０１に送信する。
【００４９】
なお、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７では、フローチャートの図示の都合上、ロボット制御装置２０１に送信する制御情報で指定する連続（ＪＯＧ）移動速度は、あたかも低速または高速の２値に制御されるよう図示している。しかしながら、制御情報で指定する連続（ＪＯＧ）移動速度は、ステップＳ１０４で変位量検出部１２２を介して検出されたキーボード１０４の上方（図５の矢印ＳＰＤ）への変位量のアナログ値に応じて決定するよう制御してもよい。
【００５０】
一方、ステップＳ１０３においてキーボード１０４が下方（図５の矢印ＳＴＰ）に変位している場合にはステップＳ１０８に進み、ステップ送りモードとなる。その場合ステップＳ１０８において変位量検出部１２２を介してキーボード１０４の下方（図５の矢印ＳＴＰ）への変位量を検出する。そして、ステップＳ１０９において、ステップＳ１０８で検出したキーボード１０４の下方（図５の矢印ＳＴＰ）への変位量が小さい場合はステップＳ１１０へ、また同変位量が大きい場合ステップはステップＳ１１１へ進む。
【００５１】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１２０は操作中のキー１０３で指定されている操作（移動）方向へ小さなステップ量でステップ送りを指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置２０１に送信する。また、ステップＳ１１１では、操作中のキー１０３で指定されている操作（移動）方向へ大きなステップ量でステップ送りを指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置２０１に送信する。
【００５２】
なお、上記ステップＳ１１０およびＳ１１１においても、ステップ送り量は必ずしも大、小の２値制御である必要はない。すなわち、ステップ送り量は、上述と同様に変位量検出部１２２を介して検出されたキーボード１０４の下方（図５の矢印ＳＰＤ）への変位量のアナログ値に応じて決定するよう制御することができる。
【００５３】
ステップＳ１０６、Ｓ１０７、あるいはＳ１１０、Ｓ１１１の後、ステップＳ１１２において、ＣＰＵ１２０はステップＳ１０１で操作を検出した特定の操作（移動）方向に対応するキー１０３が開放されている（押下ないし操作終了）か否かを検出する。ステップＳ１１２で当該のキー１０３が開放されている場合にはステップＳ１０１に復帰し、当該のキー１０３が開放されておらず、操作（押下）が連続している場合にはステップＳ１０２に復帰し、上記の制御が繰り返される。特に連続（ＪＯＧ）操作においては、ステップＳ１１２からＳ１０２への遷移の繰り返しによって、同じ１つのキー１０３（１０３ａ、１０３ｂ）の操作と、キーボード１０４の変位方向および変位量による操作入力制御が続行される。そして、その間、ＪＯＧ（連続）速度は、キーボード１０４の変位量の選択によって、特段の視線移動などを必要とせず、片手のブラインド操作によって連続的に変更することができる。
【００５４】
以上のようにして、本実施例によれば、キーボード１０４上のキー１０３（１０３ａ、１０３ｂ）の操作中、キーボード１０４それ自体の変位方向によって、連続操作（連続移動）モード、またはステップ操作（ステップ移動）モードを選択することができる。しかも、その際の操作量（連続移動速度やステップ送り量）は、キーボード１０４それ自体の変位（上下方向のスライド変位）量によって、連続的に可変制御することができる。
【００５５】
本実施例によれば、被制御部材であるロボット（の所定部位）の移動を制御するキー１０３ａ、１０３ｂの他に従来のような移動制御モードや移動量を指定する操作キー（例えば図９のキー１１２１〜１１２４）を別途、配置する必要がない。従って、従来のようにキーボード上の指の移動やそのための視線移動や目の焦点の切り換えが必要なく、例えば被制御部材のみを見ながらの片手のブラインド操作によって円滑かつ効率よく、また極めて容易に操作入力を行える。従って、本実施例のティーチングペンダント１０１は、ロボット装置の教示操作に好適に利用することができ、誤操作なく極めて容易に教示作業を行うことができる。本実施例のティーチングペンダント１０１によれば、ロボットの教示に要する時間を短縮でき、誤操作によってロボットやワークなどを破損させたりする損失を未然に防止できる。
【００５６】
以上、図１〜図５において、キーボード１０４はティーチングペンダント１０１の本体に対して、上下方向にスライド変位できるよう構成した例を示した。しかしながら、キーボード１０４のキーの操作に係る操作モードや操作量の変更ないし調節操作を指定するため、キーボード１０４を変位させる構造は、上述のような直線的なスライド方式に限定されない。例えば、上記の目的でキーボード１０４を変位させる態様は、図６や図７に示すような軸（１０５１、１０５２）廻りの揺動（回動）変位であっても構わない。
【００５７】
例えば、図６（ａ）はティーチングペンダント１０１の操作面側を図１と同様に正面から示している。また、図６（ｂ）は図６（ａ）のティーチングペンダント１０１の操作面側を右方から示したものである。図６（ａ）、（ｂ）では、ティーチングペンダント１０１の本体部に対してキーボード１０４は軸１０５１によって揺動変位可能に支持されている。このキーボード１０４の軸１０５１廻りの変位方向と変位量は、上述と同様の変位方向検出部１２１、変位量検出部１２２（いずれも不図示）によって検出することができる。また、キーボード１０４の軸１０５１廻りの変位方向と変位量の割り当ては、例えば図６（ａ）、（ｂ）中の矢印ＳＰＤ、ＳＴＰで示すように行うことができる。すなわち、この図６の例では、ティーチングペンダント１０１の本体部に対する時計廻りで連続送りモードとその速度（ＳＰＤ）、反時計廻りでステップ送りモードとそのステップ量（ＳＴＰ）を指定する。
【００５８】
図６のティーチングペンダント１０１の回路構成、および制御手順は、図４および図８に示したものと同様に実施することができる。その場合、変位方向検出部１２１、変位量検出部１２２は、キーボード１０４の直線的なスライド変位方向と変位量ではなく、軸１０５１廻りの回転方向と回転量（角度）を検出するよう構成されていればよい。また、図８の制御は、ステップＳ１０３の判定で、上、下の表示ではなく、ＳＰＤ、ＳＴＰの表示を図６中の表示に対応させればそのまま図６のハードウェア構成においても通用する。
【００５９】
また、図７の構成は、キーボード１０４を揺動させる軸の配置方向を図６とは異なる方向に取ったものである。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、キーボード１０４を揺動させる軸１０５２は、図中キーボード１０４の長手方向に沿うよう配置されている。このような構成では、キーボード１０４は、操作面の手前方向（ＳＰＤ）または奥方向（ＳＴＰ）に折り曲げるよう揺動変位可能であり、これによりそれぞれ連続送りモードとステップ送りモード、およびその際の速度またはステップ送り量を指定できる。図７（ａ）、（ｂ）の構成においても、変位方向検出部１２１、変位量検出部１２２は、キーボード１０４の直線的なスライド変位方向と変位量ではなく、軸１０５２廻りの回転方向と回転量（角度）を検出するよう構成されていればよい。回路構成および制御手順は図６の場合と同様に、図４および図８に示したものを適用することができる。
【００６０】
上述の図１〜図５、図６、図７では、キーボード１０４が、本体（筐体）に対してそれぞれ直線的なスライド変位、または揺動変位可能に支持される構造を示した。これらのそれぞれキーボード１０４の変位に関して、３つの異なる構造では、直線変位や揺動（回動）変位に関する軸はそれぞれ１軸であった。しかしながら、２つ以上の変位軸に沿って、あるいは変位軸廻りに変位できるようキーボード１０４を本体（筐体）に支持するような構造も考えられる。
【００６１】
例えば、図６または図７の揺動軸を、図１に示すようなスライド機構を介して支持すれば、作業者の操作力によって直線変位と揺動変位の両方が可能な態様でキーボード１０４を本体（筐体）に支持することができる。その場合、変位方向ないし変動量によって選択できる制御モードと、そのモードにおける移動量（移動速度やステップ量）などのバリエーションをさらに増加させることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０１…ティーチングペンダント、１０２…表示部、１０３ａ、１０３ｂ…キー、１０４…キーボード、１０５…ガイド部、１２０…ＣＰＵ、１２１…変位方向検出部、１２２…変位量検出部、１２４…ＲＯＭ、２０１…ロボット制御装置、３０１…ロボットアーム、４０１…ハンド
【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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