(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者による入力操作に基づいてロボットを動作させるための動作用信号を出力してロボットコントローラに与えるロボット操作装置であって、
表示・入力のためのタッチパネル部（７１）を有し、当該タッチパネル部（７１）での入力操作により前記動作用信号を出力する携帯可能な操作端末（７）と、
作業者が手指で把持することが可能なペン形をなし先細り状をなす先端部を前記タッチパネル部（７１）に接触させて入力操作を行う操作入力部材（８）と、
前記操作入力部材（８）に設けられ当該操作入力部材（８）を把持したままの指により操作可能なイネーブルスイッチ（９）と、
前記操作入力部材（８）に設けられた非常停止スイッチ（１０）とを備えたロボット操作装置。
【請求項２】
前記非常停止スイッチ（１０）は、前記操作入力部材（８）における前記イネーブルスイッチ（９）部分を親指及び人差し指並びにその他の手指で把持した状態で当該操作入力部材（８）において親指の第１及び第２関節と人差し指の第１及び第２関節との間となる部位に設けられている請求項１記載のロボット操作装置。
【請求項３】
前記非常停止スイッチ（１０）は、前記操作入力部材（８）の先端部とは反対側の端部に設けられている請求項１記載のロボット操作装置。
【請求項４】
前記非常停止スイッチ（１０）は、前記操作入力部材（８）の先端部に設けられている請求項１記載のロボット装置。
【請求項５】
前記非常停止スイッチ（１０）は、前記イネーブルスイッチ（９）に対して前記操作入力部材（８）における周方向での位置が異なり且つ当該操作入力部材における長手方向での位置が同じとなる部位に設けられている請求項１記載のロボット操作装置。
【請求項６】
前記操作入力部材（８）には、当該操作入力部材（８）の落下時に前記イネーブルスイッチ（９）が誤操作されることを防止する誤操作防止手段（１２）が設けられている請求項１から５のいずれか一項記載のロボット操作装置。
【請求項７】
前記操作端末（７）は、自身の挙動を検出する挙動検出手段を備え、
前記操作端末（７）は、前記挙動検出手段により操作端末（７）自身がほぼ動かない状態であることが検出され且つタッチパネル部（７１）に前記操作入力部材（８）が触れているときにイネーブルオン信号を出力し、前記挙動検出手段により操作端末（７）自身が動いたことが検出されるか、前記タッチパネル部（７１）から前記操作入力部材（８）が離れたときにイネーブルオフ信号を出力する請求項１から６のいずれか一項記載のロボット操作装置。
【請求項８】
前記イネーブルスイッチ（９）及び非常停止スイッチ（１０）の各スイッチ信号は、操作端末（７）を介することなく直接前記ロボットコントローラに入力する構成とした請求項１から７のいずれか一項記載のロボット操作装置。
【請求項９】
作業者による操作端末のタッチパネル部への入力操作に基づいて、ロボットを動作させるための動作用信号を出力してロボットコントローラに与えるロボット操作装置の入力装置であって、
作業者が手指で把持することが可能なペン形をなし先細り状をなす先端部を前記タッチパネル部に接触させて入力操作を行う操作入力部材（８）と、
前記操作入力部材（８）に設けられ当該操作入力部材（８）を把持したままの指により操作可能なイネーブルスイッチ（９）と、
前記操作入力部材（８）に設けられた非常停止スイッチ（１０）とを備えたロボット操作装置の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業者による入力操作に基づいてロボットを動作させるための動作用信号を出力してロボットコントローラに与えるロボット操作装置及びロボット操作装置の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば産業用のロボットシステムにおいては、ロボットを手動により動作させることが可能となっている。このような動作は、例えば教示作業（ティーチング）などを行う際に利用される。この場合、ユーザは、ロボットを制御するロボットコントローラに接続されたペンダント（以下、ティーチングペンダント）などを用いて、手動でロボットの操作を行うことになる。そのため、ロボット操作装置に相当するティーチングペンダントには、タッチ操作入力が可能なタッチパネル部や、手動操作を行うための専用の各種操作キー（機械的スイッチからなるキー）が設けられている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ティーチングペンダントを用いてロボットの動作についての教示作業を行うとき、作業者が危険な事態に陥ったりした場合にロボットを緊急に停止する必要がある。これを考慮して、ティーチングペンダントでは、いわゆるイネーブルスイッチ（デッドマンスイッチ）や非常停止スイッチといった機械式の安全入力部を備えることが必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４２４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最近、タッチ入力を行い得るスマートフォンなどの安価で携帯可能な操作端末（以下スマートディバイス）が普及しており、ロボットの教示作業時の表示・入力用のディバイスとして用いることが注目されている。この場合、スマートディバイスにロボットを操作するための入出力インターフェースとしてアプリケーションソフトを格納させる。
【０００６】
そして、スマートディバイスのタッチパネル部上で指により直線や曲線の描画線を描く（操作入力）ことに基づいて、ロボットを動作させるための動作用信号を出力し、ロボットコントローラに与える。そしてロボットコントローラは、前記動作用信号に応じてロボットの関節や手先を動作させることを行う。
しかし、ロボット操作装置としては、タッチパネル部で構成される表示・操作入力部の他に上述の機械式の安全入力部が必須であるため、表示・操作入力部に相当するスマートディバイスのみでは、安全性が確保できず、ロボット操作装置としては成立しない。
【０００７】
そこで、図１２に示すように、安全入力部として、市販されている非常停止スイッチ付きグリップ型イネーブルスイッチ装置１１０を用いることが考えられる。このイネーブルスイッチ装置１１０は、グリップ１１０ａにイネーブルスイッチ１１０ｂを設け、グリップ１１０ａ上部に非常停止スイッチ１１０ｃを設けた構成である。このイネーブルスイッチ装置１１０において、イネーブルスイッチ１１０ｂと共にグリップ１１０ａを軽く握るとイネーブルスイッチ１１０ｂがオンとなり、強く握るか離すとオフとなる。
【０００８】
この場合、図１３に示すように、一方の手でスマートディバイス１１１を持ち、他方の手で前記イネーブルスイッチ装置１１０を握り、当該イネーブルスイッチ装置１１０を握った手で、スマートディバイス１１１のタッチパネル部１１１ａへのタッチ入力操作を行う形態が考えられる。この場合、入力操作の操作方向や操作軌跡に応じてロボットをＸ方向やＹ方向あるはＺ方向へ教示動作させる。
【０００９】
ところで、ロボット設置環境を考えると、作業者は、安全上、手には手袋（軍手）を付けていることが多く、静電容量式であるタッチパネル部１１１ａでタッチ入力操作をしても入力ができない。又、手袋をとって指先で直接タッチ入力操作をしたとしても、ロボット設置環境では、指先には油や汗が付着していることが多いため、入力操作の操作方向や操作軌跡が不鮮明となって、ロボットが、作業者の意図したとおりに動作しないおそれがある。
【００１０】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示・操作入力部として携帯可能な操作端末を使用するロボット操作装置であって、安全性を確保でき、且つ、精確な入力操作を行うことができるロボット操作装置及びロボット操作装置の入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１のロボット操作装置においては、携帯可能な操作端末を備えると共に、作業者が手指で把持することが可能なペン形をなし先細り状をなす先端部をタッチパネル部に接触させて入力操作を行う操作入力部材を備え、操作入力部材に、当該操作入力部材を把持したままの指により操作可能なイネーブルスイッチと、非常停止スイッチとを設ける構成とした。
【００１２】
上記構成によれば、操作入力部材が先細り状であってペン形をなすので、把持し易くて入力操作も容易である。しかも、この操作入力部材は、先端部は指よりも細く、油の付着確率も極めて低く且つ手袋のような保護物も必要がないため、油を付いた指や手袋をはめた指で操作端末に対して入力操作を行う場合に比して、精確に入力操作を行うことができる。これにより、操作端末のタッチパネル部における画面上のボタン表示などを小さくすることも可能で、タッチパネル部における情報量を多くできる。特に、産業用ロボットの場合、複数の動作軸により構成されることから、その操作入力は多種に及ぶ。この場合、タッチパネル部における情報量を多くできることで、画面を切り替えずに操作入力の種類も増加でき、操作性の向上に繋がる。
【００１３】
しかも、この操作入力部材にイネーブルスイッチ及び非常停止スイッチを設けているので、これらイネーブルスイッチと非常停止スイッチとによりロボット操作装置における安全性を確保することができる。この結果、操作端末を用いながらも安全性を確保できるロボット操作装置を提供できる。そして、このようにロボット操作装置の表示・操作入力部として汎用の操作端末を使用できるので、ロボット操作装置のコストの低廉化に寄与できる。
【００１４】
しかも、前記イネーブルスイッチは操作入力部材を把持したままの指により操作可能であるので、入力操作時には、入力操作の体勢を崩すことなくイネーブルスイッチを常にオン操作させることができる。従って、イネーブルスイッチを、突発的な事態において作業者がとっさに強く握ったり離したりするといった反射的反応に応動するためのイネーブルスイッチとして良好に機能させることができる。
【００１５】
請求項２においては、非常停止スイッチを、操作入力部材におけるイネーブルスイッチ部分を親指及び人差し指並びにその他の手指で把持した状態で当該操作入力部材において親指の第１及び第２関節と人差し指の第１及び第２関節との間となる部位に設けている。ペン形の操作入力部材を手指で把持する場合、前述したように、親指と人差し指と中指とで把持することが一般的である。そうすると、親指でイネーブルスイッチを操作しつつ操作入力部材を把持した状態で、親指を動かそうとした場合、操作入力部材において親指の第１及び第２関節と人差し指の第１及び第２関節との間となる部位へ動かすことができる。
【００１６】
これを考慮した請求項２によれば、親指のみを動かすことで、非常停止スイッチを素早く操作することができる。
請求項３のロボット操作装置においては、非常停止スイッチを、操作入力部材の先端部とは反対側の端部に設けている。
【００１７】
操作入力部材はその先端部で入力操作を行うから、その先端部と反端側の端部は、作業者側に向いている。従って、作業者が危険などを感知して意図的に非常停止スイッチを操作したい場合には、操作入力部材を入力操作の体勢からそのまま後方へ瞬時に移動させて、非常停止スイッチを作業者の胸や作業者近くの柱や壁に当てることで、非常停止スイッチを容易且つ素早く操作できる。
請求項４のロボット操作装置においては、非常停止スイッチを、操作入力部材の先端部に設けている。これによれば、操作入力部材を入力操作の体勢からそのまま押し込めば、非常停止スイッチを容易且つ素早く操作できる。
【００１８】
請求項５においては、非常停止スイッチを、イネーブルスイッチに対して操作入力部材における周方向での位置が異なり且つ当該操作入力部材における長手方向での位置が同じとなる部位に設けている。ペン形の操作入力部材を手指で把持する場合、親指と人差し指と中指とで把持することが一般的である。そして、これら親指と人差し指と中指は、操作入力部材における周方向の異なる部位に接触する。仮に親指でイネーブルスイッチを操作するとすれば、イネーブルスイッチに対して周方向にずれた指である例えば中指又は人差し指で非常停止スイッチが操作可能となる。この点を考慮した請求項５によれば、前記中指又は人差し指を操作入力部材の長手方向へ動かすことなく瞬時に入力操作の体勢のまま非常停止スイッチを操作することができる。
【００１９】
請求項６においては、操作入力部材に、当該操作入力部材の落下時にイネーブルスイッチが誤操作されることをされることを防止する誤操作防止手段を設けている。
イネーブルスイッチは入力操作（教示作業）時にはオン操作される。そして、突発的な事態が発生すると、作業者がとっさに強く握ったり離したりするといった反射的反応に応動してイネーブルスイッチがオフする。この場合、作業者が操作入力部材を離して落下させてしまうと、イネーブルスイッチが床面や他の物品に当たって再度オンとなる（誤操作される）ことも考えられる。
【００２０】
この点を考慮した請求項６によれば、操作入力部材の落下時にイネーブルスイッチが誤操作されることをされることを防止する誤操作防止手段を設けているので、突発的な事態が発生後イネーブルスイッチが一旦オフになった後再度オンになる不具合を防止できる。
又、請求項７においては、操作端末が備えた挙動検出手段により操作端末自身がほぼ動かない状態であることが検出され且つタッチパネル部に操作入力部材が触れているときにイネーブルオン信号を出力し、前記挙動検出手段により操作端末自身が動いたことが検出されるか、タッチパネル部から操作入力部材が離れたときにイネーブルオフ信号を出力するようにした。
【００２１】
これによれば、操作端末自体でもイネーブルスイッチの機能を実現することが可能である。
又、請求項８においては、イネーブルスイッチ及び非常停止スイッチの各スイッチ信号は、操作端末を介することなく直接前記ロボットコントローラに入力する構成としたので、操作端末が、制御不良状態となったとしても、イネーブルスイッチ及び非常停止スイッチは機能しており、確実にイネーブルスイッチのオンオフ信号、非常停止スイッチのオン信号をロボットコントローラに入力できる。この結果、入力操作性の改善を達成できると共に、操作端末操作時における安全性も従前通り達成できる。
【００２２】
請求項９のロボット操作装置の入力装置は、作業者による操作端末のタッチパネル部への入力操作に基づいて、ロボットを動作させるための動作用信号を出力してロボットコントローラに与えるロボット操作装置の入力装置であって、作業者が手指で把持することが可能なペン形をなし先細り状をなす先端部を前記タッチパネル部に接触させて入力操作を行う操作入力部材と、前記操作入力部材に設けられ当該操作入力部材を把持したままの指により操作可能なイネーブルスイッチと、前記操作入力部材に設けられた非常停止スイッチとを備る。
【００２３】
これによれば、安全性を確保でき、且つ、精確な入力操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態のロボット操作装置を含むロボットシステムの概略構成図
【図２】操作入力部材の正面図
【図３】図２における線Ａ−Ａでの断面図
【図４】ロボット操作装置の電気的構成を示すブロック図
【図５】把持の仕方の一例を示す図
【図６】第２実施形態による操作入力部材の側面図
【図７】第３実施形態による操作入力部材の側面図
【図８】第４実施形態による操作入力部材の正面図
【図９】図８における線Ｂ−Ｂでの断面図
【図１０】第５実施形態による落下状態における操作入力部材の側面図
【図１１】第６実施形態による落下状態における操作入力部材の側面図
【図１２】参考例を示し、グリップ型イネーブルスイッチ装置の側面図
【図１３】グリップ型イネーブルスイッチ装置とスマートディバイスとを用いた場合の使用例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の第１実施形態について図１から図５を参照して説明する。図１に示す産業用ロボットシステム１は、ロボット２、ロボットコントローラ３、ロボット操作装置４により構成されている。ロボットコントローラ３はロボット２を制御するものであり、複数の接続線を有する接続ケーブル５を介してロボット２に接続されている。ロボット操作装置４は、複数の接続線を有する接続ケーブル６を介してロボットコントローラ３に接続されている。
【００２６】
ロボット操作装置４は、携帯可能な操作端末（以下、スマートディバイスという）７と、操作入力部材８と、イネーブルスイッチ９と、非常停止スイッチ１０とを備える。スマートディバイス７は、スマートフォンや、タブレット型パソコンなどの、モバイル操作端末から構成されており、矩形状をなしている。このスマートディバイス７は、表示及び入力のためのタッチパネル部７１を備える。このタッチパネル部７１は、本実施形態では静電容量式としているが、抵抗膜式でも良い。
【００２７】
前記操作入力部材８と、イネーブルスイッチ９と、非常停止スイッチ１０とで入力装置４１を構成している。
操作入力部材８は作業者が手指で把持することが可能なペン形をなし、先端部は先細り状をなす。この操作入力部材８は先端部をタッチパネル部７１に接触させて入力操作を行うものである。この場合、操作入力部材８は、タッチパネル部７１が静電容量式であることに関連して、先端部と作業者の指との間を導通可能な構成としている。例えば、操作入力部材８の外面を導電材もしくは導電材を含む材料で構成している。なお操作入力部材８内部に静電気を発生させる回路を設けても良い。この場合電源（電池）が必要となるがロボットコントローラ３から電源を得るようにすれば電池は不要となる。この静電気発生回路方式の場合、作業者が手袋をしていても有効であるので、この方式を採用すると良い。
【００２８】
前記イネーブルスイッチ９は、操作入力部材８に設けられている。この場合、当該操作入力部材８を作業者が把持したときに、作業者の指が触れる部分に設けられている。この場合、操作入力部材８において先端から極近い部分を把持すると入力操作がかえって行い難く、又、後端（先端と反対側の端）に近い部分を把持すると図５のように手による操作入力部材８に対する支えが無くなるため入力操作が行い難い。このことから、入力操作に対して実質的に作業者の指が触れる部分は、図２に示すように、操作入力部材８の先端から例えば１．５ｃｍまでの領域Ｅ１と、後端から例えば３ｃｍの領域Ｅ２を除く領域Ｅ３であるといえる。この領域Ｅ３に前記イネーブルスイッチ９を設けている。但し、作業者の指が触れる部分を、領域Ｅ２+Ｅ３とすることを否定するものではない。
【００２９】
上記イネーブルスイッチ９は、３ポジション型であり、図２に示すように、作業者が操作入力部材８を把持したときに親指の腹の部分で押すことが可能である。このイネーブルスイッチ９は、軽く握るとオンし、強く握るとオフし、握ることを解除するとオフする。つまり、作業者が、教示作業中は、操作入力部材８を軽く把持すると共にイネーブルスイッチ９をオンし、突発的に危険や異常を感じると、作業者が驚いて強く把持したり、あるいは手を離したりすることでイネーブルスイッチ９がオフする。このイネーブルスイッチ９のオン信号及びオフ信号は図４に示すように接続ケーブル６を介してロボットコントローラ３に送信され、ロボットコントローラ３はオン信号の受信中はスマートディバイス７の入力を許容し、オフ信号を受信すると、スマートディバイス７の入力を受け付けないと共にロボット２の挙動を停止する。
【００３０】
又、操作入力部材８には、押しボタン型の非常停止スイッチ１０が設けられている。この非常停止スイッチ１０は、図２に示すように、イネーブルスイッチ９を例えば親指で操作しつつ操作入力部材８を親指及び人差し指並びにその他の指（通常は中指）で把持した状態において親指の第１及び第２関節と人差し指の第１及び第２関節との間となる部位に設けている。この場合、イネーブルスイッチ９に対する非常停止スイッチ１０の位置関係は、イネーブルスイッチ９から操作入力部材８の長手方向（軸方向）の後端方向に距離α離れ、周方向には角度βずれている。イネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０の操作のし易さについて調査した結果によれば、上記αは１ｃｍ〜３ｃｍが良く、又、上記βは３０°〜９０°が良い。この非常停止スイッチ１０は接続ケーブル６を介してロボットコントローラ３に接続されており、オン操作されると、ロボット２の挙動を停止する。
【００３１】
前記スマートディバイス７は、信号伝達手段としての無線通信手段１１を中継して前記接続ケーブル６を介しロボットコントローラ３と通信可能となっている。この無線通信手段１１は、スマートディバイス７に設けた通信部７３と、操作入力部材８に設けた通信部８１とから構成されている。この場合の通信方式は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨやＷｉ-Ｆｉ（いずれも登録商標）を採用することができる。
【００３２】
なお、スマートディバイス７と操作入力部材８との通信可能距離を所定距離例えば１ｍ以内程度の狭域としても良い。つまり、表示・入力部であるスマートディバイス７自体は指による操作入力が可能である。このため、スマートディバイス７と操作入力部材８とを離して、スマートディバイス７だけを持って教示作業するおそれもある。この場合、通信可能距離が長いと、イネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０を備えた操作入力部材８が遠く離れた状態でもロボットコントローラ３の操作が可能となる。
【００３３】
上述した使用形態（スマートディバイス７と安全入力部である操作入力部材８とが離れてスマートディバイス７が指で操作される使用形態）は、本実施形態では推奨しない使用形態であるが、しかしどのような使用状況下でも安全を図る必要がある。上述の使用状況の下で、危険な事態が発生した場合に、スマートディバイス７から遠く離れたイネーブルスイッチ９や非常停止スイッチ１０を迅速に操作（安全入力操作）することができないおそれがある。
【００３４】
そこで、上述のように、スマートディバイス７と操作入力部材８との通信可能距離を所定距離例えば１ｍ以内程度の狭域とすることで、スマートディバイス７のロボット操作装置としての実質的な操作入力可能距離が、操作入力部材８の１ｍ以内の狭域に限定されるため、スマートディバイス７と操作入力部材８との距離が１ｍ以上離れて使用されることがなく、常に迅速に安全入力操作することができる。
【００３５】
なお、スマートディバイス７と操作入力部材８との通信可能距離を所定距離例えば１ｍ以内程度の狭域とする構成としては、無線通信手段１１の通信電波強度を１ｍ以上では減衰して通信不可能となるように設定しても良いし、又無線通信手段１１が自身の通信電波強度が１ｍ以上相当の電波強度となったときに、これを検出して、通信を遮断する構成としても良い。又、信号伝達手段としては、無線通信でなく例えば１ｍの接続ケーブル（有線）で構成しても良い。なお、上記所定距離は１ｍに限定されるものではない。
【００３６】
又、スマートディバイス７、操作入力部材８（イネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０）、ロボットコントローラ３の各間を無線で通信可能としても良く、このようにするといずれかの通信が切断された場合でも、別経路で通信ができるため、故障に対する安全性が向上する。
【００３７】
ここで、前記スマートディバイス７は、ロボットコントローラ３の表示機器及び入力機器として機能する。つまり、スマートディバイス７には、ロボットコントローラ３に対する入出力インターフェースとしてのアプリケーションソフトが予め格納されている。このアプリケーションソフトが起動されると、タッチパネル部７１には、教示作業に必要な各種表示画像を表示させる。この表示画像としては、アイコン（ロボット２において動作させようとする部位（関節や手先）の選択のためのアイコン）や、教示作業を行いやすくするためのロボットの２Ｄ画像あるいは３Ｄ画像などが含まれる。
【００３８】
そして、作業者がタッチパネル部７１上で、ロボット２の関節や手先を選択操作した上で、操作入力部材８により直線や曲線の描画線を描くと（入力操作すると）、その描画線の座標データなどといった動作用信号をロボットコントローラ３に送信する。このとき、ペン形の操作入力部材８により入力操作をするので、指で入力する場合と違って、精確な描画線を入力することが可能となる。
ロボットコントローラ３では、送信された動作用信号に基づいて、ロボット２の関節や手先を動作させる。さらにロボットコントローラ３では、当該ロボット２に対する教示動作に関係する表示用データをスマートディバイス７に送信する。このような制御は一例である。
【００３９】
又、スマートディバイス７では、スマートディバイス７の向きや傾きさらには動きを検知するためにジャイロセンサや加速度センサなどの、スマートディバイス７の姿勢や動きを検出する挙動検出手段を標準装備している。さらに、スマートディバイス７のタッチパネル部７１は、タッチされることにより入力を検出するものであるから、このタッチパネル部７１は操作入力部材８が触れたことを検出できるものである。つまり接触検出手段を備えている。
【００４０】
本実施形態では、この挙動検出手段とタッチパネル部７１とを利用し、スマートディバイス７がほぼ動かない状態であることが挙動検出手段で検出され且つタッチパネル部７１に操作入力部材８が触れていることが検出されたときにイネーブルオン信号を出力し、スマートディバイス７が動いたかあるいはタッチパネル部７１から操作入力部材８が離れたときにイネーブルオフ信号を出力するようになっている。
【００４１】
ロボットコントローラ３は、上記イネーブルオン信号を受け取ると、スマートディバイス７からの教示のための入力を受け付け、イネーブルオフ信号を受け取ると入力を受け付けないと共にロボット２の挙動を停止する。つまり、本実施形態では、挙動検出手段とタッチパネル部７１とを利用してイネーブルスイッチ９と同様のイネーブル機能を備えている。
【００４２】
又、本実施形態によれば、イネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０は、各スイッチ信号を、スマートディバイス７を介さずに、直接ロボットコントローラ３に送信する構成であるから、安全入力部として、イネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０を備えた操作入力部材８を機能的にスマートディバイス７とは切り離した形態にできる。従って、スマートディバイス７が、例えば動作不良や故障を起こしたり着脱による接続不良となったりして、制御不良状態となったとしても、イネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０は機能しており、確実にイネーブルスイッチ９のオンオフ信号、非常停止スイッチ１０のオン信号をロボットコントローラ３に入力できる。この結果、入力操作性の改善を達成できると共に、スマートディバイス７操作時における安全性も従前通り達成できる。
【００４３】
そして、このように操作入力部材８側で安全性を確保できるので、スマートディバイス７はロボットコントローラ３に対する操作入力機能を担えば良く、汎用のスマートディバイス７の採用が容易となる。
【００４４】
上記実施形態によれば、操作入力部材８が先細り状であってペン形をなすので、把持し易くて入力操作も容易である。しかも、この操作入力部材８は、先端部は指よりも細く、油の付着確率も極めて低く且つ手袋のような保護物も必要がないため、油を付いた指や手袋をはめた指で操作端末に対して入力操作を行う場合に比して、精確に入力操作を行うことができる。これにより、スマートディバイス７のタッチパネル部７１における画面上のボタン表示などを小さくすることも可能で、タッチパネル部７１における情報量を多くできる。特に、産業用ロボットの場合、複数の動作軸により構成されることから、その操作入力は多種に及ぶ。この場合、タッチパネル部７１における情報量を多くできることで、画面を切り替えずに操作入力の種類も増加でき、操作性の向上に繋がる。
【００４５】
しかも、この操作入力部材８にイネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０を設けているので、これらイネーブルスイッチ９と非常停止スイッチ１０とによりロボット操作装置４における安全性を確保することができる。この結果、スマートディバイス７を用いながらも安全性を確保できるロボット操作装置４を提供できる。そして、このようにロボット操作装置４の表示・操作入力部として汎用のスマートディバイス７を使用できるので、ロボット操作装置４のコストの低廉化に寄与できる。
【００４６】
しかも、イネーブルスイッチ９は操作入力部材８を把持したままの指により操作可能であるので、入力操作時には、入力操作の体勢を崩すことなくイネーブルスイッチ９を常にオン操作させることができる。従って、イネーブルスイッチ９を、突発的な事態において作業者がとっさに強く握ったり離したりするといった反射的反応に応動するためのイネーブルスイッチとして良好に機能させることができる。
【００４７】
ここで、ペン形の操作入力部材８を手指で把持する場合、親指と人差し指と中指とで把持することが一般的である。そうすると、操作入力部材８を把持した状態で、親指を動かそうとした場合、親指の第１及び第２関節と人差し指の第１及び第２関節との間となる部位へ動かすことができる。
【００４８】
これを考慮した本実施形態によれば、イネーブルスイッチ９を操作状態としつつ操作入力部材８を親指及び人差し指並びにその他の指で把持した状態において親指の第１及び第２関節と人差し指の第１及び第２関節との間となる部位に、非常停止スイッチ１０を設けたので、親指のみを上方（後端方向）へ動かすことで、非常停止スイッチ１０を素早く操作することができる。
【００４９】
一般的に、ティーチングペンダントにおいて非常停止スイッチを操作する場合、まず、非常停止スイッチの位置を確認し（第１ステップ）、次に手を非常停止スイッチまで移動させ（第２ステップ）、そして非常停止スイッチを手で押す（第３ステップ）といった挙動をする。これに対して本実施形態では、親指を操作入力部材８の基端方向へ動かせば、自ずと非常停止スイッチ１０に触れるので、２つのステップで非常停止スイッチ１０を迅速に操作することができる。
【００５０】
ここで、ロボット２が自動運転されている場合、操作入力部材８は適宜部位に固定しておくことが考えられる。この場合、非常停止スイッチ１０が外側を向くような固定治具を用いることも可能である。このようにすると、非常停止スイッチ１０を、壁面に固定された非常停止スイッチや、壁に掛けられたティーチングペンダントの非常停止スイッチと同じように、水平に押し込み操作できる。
【００５１】
ここで、スマートディバイスの使われ方として、近年、ＢＹＯＤ（Bring your own device：従業員が個人所有のスマートディバイスを職場に持ち込んで業務に使用すること）やInverse-ＢＹＯＤ（企業が従業員に個人利用可能なスマートディバイスを提供すること）という形態がとられることがある。この場合、本実施形態のロボット操作装置４によれば、ＢＹＯＤのような業務形態では業務に使用するスマートディバイス７を教示作業でも共通に使用できるようになるため、ユーザはロボット操作装置４の表示・操作入力部のためのスマートディバイス７を新たに購入する必要がなくなり、より安価にロボット操作装置４を提供できる。
【００５２】
又、教示作業は、安全のために教育を受けた作業者が行う必要がある。そこで従来のティーチングペンダントでは、例えばパスワードなどを用いてユーザ認証を行い、ユーザ認証者以外の作業者が動作制御プログラムの編集や、教示点の編集といった作業を制限していることが多い。しかし、パスワードの初期値は共通であることが多く、又、初期値変更も面倒であることもあり、初期値のパスワードをそのまま使用していることが多い。そのため、本来は作業するべきではない作業者も容易に作業できてしまう可能性がある。
【００５３】
その点、前述したようにＢＹＯＤのような作業形態をとることが可能な本実施形態によれば、スマートディバイス利用者と教示作業者とは一致していると考えることができる。これにより適切な作業者以外の作業者が教示作業を行うリスクを低減できる。なお、個人利用のスマートディバイス７を適切な作業者以外の作業者が借りて教示作業をしまうことが考えられるが、通常は紛失した場合などのセキュリティを考慮して個人的にパスワードをかけておくので、パスワードを教えてまで貸すことには抵抗があるため、このリスクは解消される。
【００５４】
又、本実施形態においては、スマートディバイス７が備えた挙動検出手段によりスマートディバイス７自身がほぼ動かない状態であることが検出され且つタッチパネル部７１に操作入力部材８が触れているときにイネーブルオン信号を出力し、前記挙動検出手段によりスマートディバイス７自身が動いたことが検出されるか、前記タッチパネル部７１から前記操作入力部材８が離れたときにイネーブルオフ信号を出力するようにした。
【００５５】
これによれば、スマートディバイス７自体でもイネーブルスイッチの機能を実現することが可能である。
ロボット操作装置４の入力装置４１は、作業者による操作端末のタッチパネル部への入力操作に基づいて、ロボットを動作させるための動作用信号を出力してロボットコントローラに与えるものであって、作業者が手指で把持することが可能なペン形をなし先細り状をなす先端部を前記タッチパネル部に接触させて入力操作を行う操作入力部材８と、前記操作入力部材８に設けられ当該操作入力部材８を把持したままの指により操作可能なイネーブルスイッチ９と、前記操作入力部材８に設けられた非常停止スイッチ１０とを備える。これによれば、上述の説明から明らかなように、安全性を確保でき、且つ、精確な入力操作を行うことができる。
【００５６】
又、操作入力部材８の各スイッチ９及び１０とロボットコントローラ３とは接続ケーブルではなく無線通信（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨやＷｉ-Ｆｉ）により通信可能としても良い。無線通信を採用すると、タッチペンとしての操作入力部材８自体の把持操作性及び入力操作性がさらに良くなる。
【００５７】
次に図６は第２実施形態を示している。この第２実施形態においては、非常停止スイッチ１０を、操作入力部材８の先端部とは反対側の端部（基端部）に設けている。
操作入力部材８はその先端部で入力操作を行うから、その先端部と反端側の端部である基端部は、作業者側に向いている。従って、作業者が危険などを感知して意図的に非常停止スイッチ１０を操作したい場合には、操作入力部材８を入力操作の体勢からそのまま後方へ瞬時に移動させて、非常停止スイッチ１０を作業者の胸や作業者近くの柱や壁に当てることで（ほぼ１段のステップで）、非常停止スイッチ１０を容易且つ素早く操作できる。
【００５８】
なお、この第２実施形態の場合、非常停止スイッチ１０を操作入力部材８における基端部に設けた構成であるので、接続ケーブル６を当該基端部から導出させることができず、基端部近くの側面から導出させている。この構成において、接続ケーブル６が入力操作の邪魔になるような場合には、操作入力部材８の各スイッチ９及び１０とロボットコントローラ３との間の通信を有線である接続ケーブル６に代えて無線通信手段にて行うようにしても良い。
【００５９】
図７は第３実施形態を示している。この第３実施形態においては、非常停止スイッチ１０を、操作入力部材８の先端部に設けている。この非常停止スイッチ１０は、通常の入力操作でのタッチパネル部７１に対する操作接触圧程度ではオン操作されない。そして、作業者が意識的に押し込むことでオン操作される。これによれば、操作入力部材８を入力操作の体勢からそのまま押し込めば（１ステップで）、非常停止スイッチ１０を容易且つ素早く操作できる。
【００６０】
図８及び図９は第４実施形態を示している。この第４実施形態においては、非常停止スイッチ１０を、イネーブルスイッチ９に対して操作入力部材８における周方向での位置が異なり且つ当該操作入力部材８における長手方向での位置が同じとなる部位に設けられている。つまり、非常停止スイッチ１０を、イネーブルスイッチ９とは操作入力部材８において長手方向で同じ位置であって周方向で角度γ異なる部位に設けている。この場合、イネーブルスイッチ９に対する非常停止スイッチ１０の角度γは、イネーブルスイッチ９及び非常停止スイッチ１０の操作のし易さについて調査した結果によれば、３０°〜１３０°が良い。
【００６１】
ペン形の操作入力部材８を手指で把持する場合、親指と人差し指と中指とで把持することが一般的である。そして、これら親指と人差し指と中指は、操作入力部材８における周方向の異なる部位に接触する。仮に親指でイネーブルスイッチ９を操作するとすれば、イネーブルスイッチ９に対して周方向にずれた指である例えば中指又は人差し指で非常停止スイッチ１０が操作可能となる。この点を考慮した第４実施形態によれば、中指又は人差し指を操作入力部材８の長手方向へ動かすことなく瞬時に入力操作の体勢のまま非常停止スイッチ１０を操作することができる。
【００６２】
図１０は第５実施形態を示している。この第５実施形態においては、次の点が第２実施形態（図６）と異なる。この第５実施形態においては、操作入力部材８に、当該操作入力部材８の落下時にイネーブルスイッチ９が誤操作されることをされることを防止する誤操作防止手段としてのリブ１２を設けている。このリブ１２は、イネーブルスイッチ９より先端部側であって周方向で同じ角度となる位置に、操作入力部材８の長手方向と直交する方向へ突出するように設けられている。このリブ１２の突出長さＨ１は、操作入力部材８のイネーブルスイッチ９が下側となって床面Ｆに落下したときに、リブ１２突出端と操作入力部材８後端とを結ぶ仮想線（これは上記床面Ｆでもある）が当該イネーブルスイッチ９に触れないような突出長（床面Ｆに当接しない突出長）に設定されている。
【００６３】
イネーブルスイッチ９は入力操作時にはオン操作される。そして、突発的な事態が発生すると、作業者がとっさに強く握ったり離したりするといった反射的反応に応動してイネーブルスイッチ９がオフする。この場合、作業者が操作入力部材８を離して落下させてしまうと、イネーブルスイッチ８が床面や他の物品に当たって再度オンとなる（誤操作される）ことも考えられる。再度オンすると、停止したと思っていたロボット２が不意に再び動作して危険であるため、この再度のオンは回避する必要がある。
【００６４】
この点を考慮した第５実施形態によれば、操作入力部材８の落下時にイネーブルスイッチ９が誤操作されることをされることを防止するリブ１２を設けているので、突発的な事態が発生してイネーブルスイッチ９が一旦オフになった後再度オンになる不具合を防止できる。なお、イネーブルスイッチ９は親指の腹部で操作入力部材８の長手方向に対してほぼ直角に押圧操作されるので、このリブ１２があってもイネーブルスイッチ９の操作に支障を来すことはない。
【００６５】
図１１は第６実施形態を示しており、この第６実施形態においては、次の点が第５実施形態（図１０）と異なる。この第６実施形態では、操作入力部材８の後端側にも誤操作防止手段としてのリブ１２Ａを突出状態に設けている。この場合、このリブ１２の突出長さＨ１及びリブ１２Ａの突出長さＨ２は、操作入力部材８のイネーブルスイッチ９が下側となって床面Ｆに落下したときに、リブ１２突出端とり部１２Ａ突出端とを結ぶ仮想線（これは上記床面Ｆでもある）が当該イネーブルスイッチ９に触れないような突出長（床面Ｆに当接しない突出長）に設定されている。このようにしても第５実施形態と同様の効果を奏する。
【００６６】
なお、操作入力部材８とスマートディバイス７とは直接無線通信しても良い。
以上、本発明の複数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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【符号の説明】
【００６７】
図面中、１はロボットシステム、２はロボット、３はロボットコントローラ、４はロボット操作装置、７はスマートディバイス（操作端末）、７１はタッチパネル部、８は操作入力部材、９はイネーブルスイッチ、１０は非常停止スイッチ、１１は無線通信手段（信号伝達手段）、１２はリブ（誤操作防止手段）、４１は入力装置を示す。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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