(57)【要約】【課題】  各作業者の操作感覚の好みに応えることが可能なパワーアシスト装置を提供する。【解決手段】  本発明のパワーアシスト装置１０では、作業者が操作感覚に違和感を覚えたときには、コントローラ５０の側面に備えた慣性調節摘み６０、粘性調節摘み６１及び剛性調節摘み６２により、作業者の好みに応じて、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ、仮想ばね定数ｋを変更することができる。これにより、各作業者は、各自の好みに応じた操作感覚で、快適にパワーアシスト装置１０を用いた作業を行うことができる。また、把持ツール４０の動作を加速区間Ｒ１、等速区間Ｒ２、減速区間Ｒ３及び微小移動区間Ｒ４に区分し、それら各区分Ｒ１〜Ｒ４毎に、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋを変更することができる。これにより、操作感覚をより細かく調節することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置変更又は姿勢変更の対象となる被変位部と、
前記被変位部が作業者から受ける力を検出する力センサと、
前記被変位部を位置変更又は姿勢変更可能に保持し、前記作業者の操作を補助するためのアシスト力を出力するアクチュエータと、
前記力センサの検出結果に応じて、前記アクチュエータに出力させるアシスト力を演算する演算部とを備え、
前記力センサが検出した力をｆ、前記被変位部の速度をｖ、前記被変位部の加速度をａ、所定の基準点に対する前記被変位部の位置をｘ、前記アクチュエータの仮想粘性係数をｃ、仮想ばね定数をｋとした場合に、前記演算部は、前記被変位部が実際の質量と異なる仮想質量ｍの物体として、運動方程式、ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ＋ｋ・ｘ、又は、ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ、を満たして運動するように前記アシスト力を制御するパワーアシスト装置において、
前記仮想質量ｍ、前記仮想粘性係数ｃ及び前記仮想ばね定数ｋのうち少なくとも何れかを変更するためのパラメータ変更手段を備えたことを特徴とするパワーアシスト装置。
【請求項２】
前記パラメータ変更手段は、前記仮想質量ｍを変更するための慣性調節部と、前記仮想粘性係数ｃを変更するための粘性調節部と、前記仮想ばね定数ｋを変更するための剛性調節部とのうち少なくとも２つを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のパワーアシスト装置。
【請求項３】
前記被変位部の位置変更動作又は姿勢変更動作が、加速区間、等速区間、減速区間及び微小移動区間に分類され、それら区間毎に前記パラメータ変更手段が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーアシスト装置。
【請求項４】
前記パラメータ変更手段は、操作感覚の軽重を示した第１軸と、微小移動の難易を示した第２軸とからなりかつ表示手段に表示された２次元座標と、
前記２次元座標における任意の位置を指定するための位置指定手段と、
前記位置指定手段によって指定された位置に基づいて、前記仮想質量ｍと前記仮想粘性係数ｃとを決定するパラメータ決定手段とを備えてなり、
前記２次元座標において指定され得る各位置に対し、前記操作感覚の軽重及び前記微小移動の難易と対応するように、前記仮想質量ｍ及び前記仮想粘性係数ｃの各値が予め設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のパワーアシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業者が被変位部の位置変更又は姿勢変更を行う際にアシスト力を出力するパワーアシスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のパワーアシスト装置として、アクチュエータに固定された把持ツールに作業者が力を加えると、その力と同方向にアシスト力を出力して作業者を補助するものが知られている。このパワーアシスト装置では、アシスト力をインピーダンス制御していた。即ち、作業者の力をｆとすると、把持ツールが実際の質量より軽い仮想質量ｍの物体として、運動方程式、ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ＋ｋ・ｘ、を満たした運動を行うようにアシスト力を出力していた。上記運動方程式におけるａは加速度、ｖは速度、ｘは位置、ｃは仮想粘性係数、ｋは仮想ばね定数である。この結果、作業者は、物体が実際より軽い仮想質量ｍの物体を扱っている感覚を受けながら、作業を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５２６００号公報（段落［０００８］、［０００９］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、パワーアシスト装置に対する操作感覚の好みは、作業者によって異なる。しかしながら、上記した従来のパワーアシスト装置では、アシスト力を演算するための上記運動方程式における仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ、仮想ばね定数ｋを画一的に設定してアシスト力を演算していたので、各作業者が自らの好みに応じて各作業者自身が設定することが出来なかった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、各作業者毎の操作感覚の好みに応えることが可能なパワーアシスト装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るパワーアシスト装置は、位置変更又は姿勢変更の対象となる被変位部と、被変位部が作業者から受ける力を検出する力センサと、被変位部を位置変更又は姿勢変更可能に保持し、作業者の操作を補助するためのアシスト力を出力するアクチュエータと、力センサの検出結果に応じて、アクチュエータに出力させるアシスト力を演算する演算部とを備え、力センサが検出した力をｆ、被変位部の速度をｖ、被変位部の加速度をａ、所定の基準点に対する被変位部の位置をｘ、アクチュエータの仮想粘性係数をｃ、仮想ばね定数をｋとした場合に、演算部は、被変位部が実際の質量と異なる仮想質量ｍの物体として、運動方程式、ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ＋ｋ・ｘ、又は、ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ、を満たして運動するようにアシスト力を制御するパワーアシスト装置において、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋのうち少なくとも何れかを変更するためのパラメータ変更手段を備えたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のパワーアシスト装置において、パラメータ変更手段は、仮想質量ｍを変更するための慣性調節部と、仮想粘性係数ｃを変更するための粘性調節部と、仮想ばね定数ｋを変更するための剛性調節部とのうち少なくとも２つを備えてなるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のパワーアシスト装置において、被変位部の位置変更動作又は姿勢変更動作が、加速区間、等速区間、減速区間及び微小移動区間に分類され、それら区間毎にパラメータ変更手段が設けられたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のパワーアシスト装置において、パラメータ変更手段は、操作感覚の軽重を示した第１軸と、微小移動の難易を示した第２軸とからなりかつ表示手段に表示された２次元座標と、２次元座標における任意の位置を指定するための位置指定手段と、位置指定手段によって指定された位置に基づいて、仮想質量ｍと仮想粘性係数ｃとを決定するパラメータ決定手段とを備えてなり、２次元座標において指定され得る各位置に対し、操作感覚の軽重及び微小移動の難易と対応するように、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃの各値が予め設定されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００９】
［請求項１の発明］
請求項１のパワーアシスト装置では、運動方程式、ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ＋ｋ・ｘ、又は、ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ、に基づいてインピーダンス制御を行うので、作業者には、仮想の慣性力ｍ・ａと、仮想の粘性抵抗ｃ・ｖ及び／又は仮想のばね抵抗ｋ・ｘが付与され、これらにより作業者の操作感覚が構成される。そして、本発明では、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び／又は仮想ばね定数ｋを変更することができるので、各作業者毎の操作感覚の好みに応えることが可能になる。
【００１０】
［請求項２の発明］
請求項２のパワーアシスト装置では、慣性調節部、粘性調節部及び／又は剛性調節部により、各作業者の好みの操作感覚に調節することができる。
【００１１】
［請求項３の発明］
請求項３のパワーアシスト装置では、被変位部の位置変更動作又は姿勢変更動作を構成する加速区間、等速区間、減速区間及び微小移動区間の各区間毎に、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び／又は仮想ばね定数ｋを変更することができるので、操作感覚をより細かく調節することができる。
【００１２】
［請求項４の発明］
請求項４のパワーアシスト装置では、操作感覚を視覚化した２次元座標における任意の位置を作業者が指定することで、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃが決定される。即ち、作業者は、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃに対する知識がなくても、好みの操作感覚に容易に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
本実施形態のパワーアシスト装置１０は、直交３軸型のアクチュエータ１１に、本発明に係る「被変位部」としての把持ツール４０を取り付けた構造になっている。
【００１４】
アクチュエータ１１には、架台１２と、その架台１２の天井部で任意の２次元位置に移動可能な可動ベース１３とが備えられている。具体的には、架台１２は、縦横２列に並べた計４本の垂直柱１４の上端部間を横梁１５，１５と縦梁１６，１６で接続してなる。
【００１５】
横梁１５，１５の間には、Ｘ軸水平可動シャフト１７が差し渡されており、そのＸ軸水平可動シャフト１７の両端部には横梁１５上を転動するローラー１８が備えられている。各横梁１５の両端部には、プーリ１９，１９が設けられ、それらプーリ１９，１９の間にはそれぞれタイミングベルト２０が張られている。また、両横梁１５，１５の間で対向したプーリ１９，１９同士は、一体回転するように回転シャフト２１の両端部に固定されている。そして、各タイミングベルト２０の途中部分がＸ軸水平可動シャフト１７の端部に固定されている。さらに、横梁１５の一端側の回転シャフト２１には、Ｘ軸サーボモータ２２の出力回転軸が固定されている。これにより、Ｘ軸水平可動シャフト１７が、Ｘ軸サーボモータ２２により横梁１５に沿った任意の位置に位置決めされる。
【００１６】
一方、縦梁１６，１６の間には、Ｙ軸水平可動シャフト２７が差し渡されており、その両端部には、縦梁１６上を転動するローラー２８が備えられている。また、各縦梁１６の両端部には、プーリ２９，２９が設けられ、それらプーリ２９，２９の間にはそれぞれタイミングベルト３０が張られている。両縦梁１６，１６の間で対向したプーリ２９，２９同士は、一体回転するように回転シャフト３１の両端部に固定されている。そして、各タイミングベルト３０の途中部分がＹ軸水平可動シャフト２７の端部に固定されている。さらに、縦梁１６の一端側の回転シャフト３１には、Ｙ軸サーボモータ２３の出力回転軸が固定されている。これにより、Ｙ軸水平可動シャフト２７が、Ｙ軸サーボモータ２３により縦梁１６に沿った任意の位置に位置決めされる。
【００１７】
可動ベース１３には、Ｘ軸及びＹ軸の水平可動シャフト１７，２７が貫通している。即ち、可動ベース１３は、Ｘ軸及びＹ軸の水平可動シャフト１７，２７が交差する部分に位置し、横梁１５，１５及び縦梁１６，１６に囲まれた２次元領域における任意の位置に移動可能となっている。
【００１８】
可動ベース１３には、垂直方向に直動シャフト３３が貫通している。可動ベース１３における直動シャフト３３の貫通部分には、例えば、ボール螺子機構が設けられ、このボール螺子機構をＺ軸サーボモータ２４で作動させることで、直動シャフト３３が上下の任意の位置に位置決めされる。そして、前記した把持ツール４０は、直動シャフト３３の下端部に固定されている。以上により、把持ツール４０は、Ｘ軸方向（横梁１５が延びた方向）、Ｙ軸方向（縦梁１６が延びた方向）、Ｚ軸方向（直動シャフト３３が延びた方向）の任意の位置に位置決め可能となっている。
【００１９】
把持ツール４０は、直動シャフト３３に対して回転可能となっており、その回転位置は回転位置センサー４３（図２参照）によって検出される。また、図１に示すように、把持ツール４０の側面からは、互いに相反する方向に１対のハンドル４１，４１が張り出している。さらに、これらハンドル４１，４１の基端部には力センサー４４（図２参照）が備えられている。
【００２０】
把持ツール４０の下端部からは、下方に向けて１対の挟持爪４２，４２が突出している。そして、例えば、ハンドル４１の側面に備えた開閉ボタン４２Ｂ（図２参照）を操作により、アクチュエータ１１に備えたエアバルブ４２Ｖが作動して、挟持爪４２，４２が開閉される。これにより挟持爪４２，４２によりワークＷを保持又は解放することができる。また、把持ツール４０には、挟持爪４２，４２によって把持されたワークＷの質量を計測するための質量センサー４５が備えられている。
【００２１】
アクチュエータ１１は、図２に示したコントローラ５０によって制御されている。コントローラ５０には、本発明に係る「演算部」に相当するＣＰＵが備えられている。このＣＰＵ５１は、回転位置センサー４３、力センサー４４及び質量センサー４５の検出信号を取り込んで、各Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各サーボモータ２２，２３，２４の位置指令値を演算する。また、ＣＰＵ５１は、力センサー４４の検出結果に基づき、作業者が把持ツール４０に付与する力ｆの向きと大きさを求め、その力ｆに対し、Ｘ軸用、Ｙ軸用、Ｚ軸用の各サーボモータ２２〜２４の合力であるアシスト力をインピーダンス制御する。
【００２２】
具体的には、ＣＰＵ５１に接続されたフラッシュメモリ５２には、把持ツール４０及びワークＷを合わせた実際の質量より軽い仮想質量ｍと、アクチュエータ１１の実際の粘性係数とは異なる仮想粘性係数ｃ及び実際のばね定数と異なる仮想ばね定数ｋとの値が記憶されている。ここで、把持ツール４０の速度をｖ、把持ツール４０の加速度をａ、把持ツール４０の所定の基準点に対する位置をｘとすると、コントローラ５０は、フラッシュメモリ５２に設定された仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋのデータに基づいて、次の運動方程式  
【００２３】
ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ＋ｋ・ｘ          ・・・・・・・・・・（１）
【００２４】
が成立するように、加速度ａ、速度ｖ、位置ｘを求める。即ち、上記式（１）をラプラス変換して求められる下記の各伝達関数Ｇ１（ｓ）、Ｇ２（ｓ）、Ｇ３（ｓ）に、作業者の力Ｆ（ｓ）を乗し、所定周期毎の把持ツール４０の位置Ｘ（ｓ）、速度Ｖ（ｓ）及び加速度Ａ（ｓ）を求める。
【００２５】
Ｇ１（ｓ）＝Ｘ（ｓ）／Ｆ（ｓ）＝１／（ｍ・ｓ２＋ｃ・ｓ＋ｋ）・・・（２）
【００２６】
Ｇ２（ｓ）＝Ｖ（ｓ）／Ｆ（ｓ）＝１／（ｍ・ｓ＋ｃ＋ｋ／ｓ）  ・・・・（３）
【００２７】
Ｇ３（ｓ）＝Ａ（ｓ）／Ｆ（ｓ）＝１／（ｍ＋ｃ／ｓ＋ｋ／ｓ２）・・・（４）
【００２８】
そして、把持ツール４０が位置Ｘ（ｓ）、速度Ｖ（ｓ）及び加速度Ａ（ｓ）で移動するように、所定周期毎の把持ツール４０の位置指令値を演算し、位置指令値に把持ツール４０を位置決めするように、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各サーボモータ２２，２３，２４を駆動する。これにより、作業者は、実際より軽い把持ツール４０を移動する感覚で作業を行うことができる。
【００２９】
さて、本実施形態のパワーアシスト装置１０には、上記した伝達関数Ｇ１（ｓ）、Ｇ２（ｓ）、Ｇ３（ｓ）における仮想質量ｍと、仮想粘性係数ｃと、仮想ばね定数ｋとを、作業者の好みに応じて変更可能な構成になっている。
【００３０】
具体的には、例えば、コントローラ５０の前面などの作業者が操作し易い位置に、ＣＰＵ５１に接続された慣性調節摘み６０、粘性調節摘み６１及び剛性調節摘み６２とが横並びにして設けられている（図１〜図３参照）。慣性調節摘み６０は、仮想質量ｍを変更するためのものであり、その慣性調節摘み６０の下方には、図３に示すように「慣性（ｍ）」と表示されている。また、粘性調節摘み６１は、仮想粘性係数ｃを変更するためのものであり、その粘性調節摘み６１の下方には、「粘性（ｃ）」と表示されている。さらに、剛性調節摘み６２は、仮想ばね定数ｋを変更するためのものであり、剛性調節摘み６２の下方には、「剛性（ｋ）」と表示されている。これら仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋは、フラッシュメモリ５２に記憶された値を初期値として取り込む。また、各摘み６０，６１，６２の周りには、それぞれ「大」、「中」、「小」の目盛が付されている。そして、各摘み６０，６１，６２を「大」側に回すと、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋがそれぞれ大きな値に変更される一方、「小」側に回すと、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋがそれぞれ小さな値に変更される。なお、各摘み６０，６１，６２を「中」にすることで、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋが推奨値に変更される。これら変更された値は、フラッシュメモリ５２に上書きされる。
【００３１】
次に、本実施形態のパワーアシスト装置１０を用いて、ワークＷを搬送する作業について説明する。図１に示すように、作業者は、ハンドル４１，４１を握り、把持ツール４０を必要に応じて回転し、ワーク供給場所に向けて把持ツール４０を押す。すると、ＣＰＵ５１が力センサー４４の検出信号に基づいて把持ツール４０にかかる作業者の力ｆの向き及び大きさを求める。そして、フラッシュメモリ５２に記憶されている仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋの値を取り込んで、上記した式（１）の運動方程式が成立するようにアクチュエータ１１にアシスト力を出力させる。これにより、作業者は、把持ツール４０を実際より軽い質量の物体の如く、容易に移動することができる。
【００３２】
ワーク供給場所において作業者が把持ツール４０における挟持爪４２，４２の間にワークＷを把持して持ち上げると、そのワークＷの質量増加分に対応してアシスト力も増加する。これにより、作業者は、ワークＷによる質量増加分の負担を受けずに、作業を続行することができる。そして、所定の場所で把持ツール４０からワークＷを離す。このようにして、作業者は、ワークＷの搬送作業を容易に行うことができる。
【００３３】
ところで、作業者は、把持ツール４０を移動する際に、パワーアシスト装置１０が出力するアシスト力に応じて、仮想の慣性力、仮想の粘性抵抗及び仮想のばね抵抗を受ける。そして、これら仮想の慣性力、仮想の粘性抵抗及び仮想のばね抵抗によって作業者の操作感覚が構成される。そして、その操作感覚の好みは、作業者によって異なる。例えば、ある作業者は、仮想質量ｍに起因した慣性力が小さ過ぎるために、容易に（軽く）把持ツール４０が移動し過ぎてしまい、違和感を覚える場合がある。また、同じ作業者でも、疲労が溜まっている場合には慣性力を小さくして、少ない力で作業を行いたい場合もある。さらには、パワーアシスト装置１０の粘性、剛性に関しても、作業者毎に好みが異なる。
【００３４】
このような場合に、本実施形態のパワーアシスト装置１０では、実際に作業者が操作感覚に違和感を覚えたときには、コントローラ５０の側面に備えた慣性調節摘み６０、粘性調節摘み６１及び剛性調節摘み６２により、作業者の好みに応じて、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ、仮想ばね定数ｋをそれぞれ変更すればよい。これにより、各作業者は、各自の好みに応じた操作感覚で、快適にパワーアシスト装置１０を用いた作業を行うことができる。また、変更された値は、フラッシュメモリ５２に記憶されるので、次回作業開始時には、前回の操作感覚で作業できる。
【００３５】
［第２実施形態］
本実施形態のパワーアシスト装置は、前記第１実施形態で説明したパワーアシスト装置１０のコントローラ５０の外部に設けられた入力端末及びディスプレイ（図示せず）を備え、その入力端末を用いて、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋをより細かく設定することができるようになっている。
【００３６】
具体的には、入力端末によりパラメータ変更のメニューを選択すると、ディスプレイに図４に示した入力画面が表示される。同図に示すように、この入力画面には、把持ツール４０の位置変更動作及び姿勢変更動作が、加速区間Ｒ１、等速区間Ｒ２、減速区間Ｒ３及び微小移動区間Ｒ４の４つの区間に分類されており、それら各区間Ｒ１〜Ｒ４毎に、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋを変更するためのボリューム７０，７１，７２が設けられている。そして、入力端末によって、何れかの区間Ｒ１〜Ｒ４におけるボリューム７０，７１，７２を選択して変更することで、各区間Ｒ１〜Ｒ４毎に、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋの値を変更することができる。
【００３７】
ところで、図５には、位置Ａにある把持ツール４０を位置Ｂに移動して位置決めする際の位置変更動作が、上記した区分Ｒ１〜Ｒ４に分類して示されている。ここで、加速区間Ｒ１では把持ツール４０が容易に移動し、位置Ｂの近傍の減速区間Ｒ３及び微小移動区間Ｒ４では、把持ツール４０が容易に移動しないことが好ましい。これに鑑みると、図４に示すように、各加速区間Ｒ１では、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃは小さくする一方、減速区間Ｒ３及び微小移動区間Ｒ４では、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃは大きくすることの好ましい。
【００３８】
上記したように本実施形態のパワーアシスト装置によれば、加速区間Ｒ１、等速区間Ｒ２、減速区間Ｒ３及び微小移動区間Ｒ４毎に、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋを変更することができるので、操作感覚をより細かく調節することができる。
【００３９】
［第３実施形態］
本実施形態のパワーアシスト装置は、第２実施形態と同様に入力端末及びディスプレイ（図示せず）を備え、そのディスプレイに表示された２次元座標の任意の位置を指定して、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃ及び仮想ばね定数ｋを変更することができるようになっている。その２次元座標は、図６に示されており、微少移動の容易性を縦軸Ｊ１とする一方、操作感覚の軽重を横軸Ｊ２としている。経験的にあるいは実験的に、微小移動を容易にするためには、操作感を重く設定する必要があり、微小移動を容易のまま操作感を軽くすることが困難であることがわかっている。図６は、この関係を明示するもので、仮想質量ｍ、仮想粘性係数ｃを変更した際に実現されている操作感を明示し、作業者が選択可能な領域を示すものである。図６では、その２次元座標のうち微少移動が容易でかつ操作感覚が重たい領域と、微少移動が困難でかつ操作感覚が軽い領域とに跨りかつ原点を通過する一次直線Ｊ３が描かれ、その一次直線Ｊ３と横軸Ｊ２との間が、選択可能領域Ｓとされている。
【００４０】
また、ディスプレイにはタッチパネルが重ねて備えられており、ディスプレイ上で選択可能領域Ｓの何れかの位置を作業者が触れて選択することができる。さらに、本実施形態のパワーアシスト装置のコントローラにおける例えば図示しないＲＯＭには、選択可能領域Ｓの各位置に対し、操作感覚の軽重及び微小移動の難易に対応するように、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃの値が予め設定されている。
【００４１】
本実施形態の構成によれば、作業者の操作感覚を視覚化した２次元座標における何れかの位置を選択することで、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃが決定される。これにより、作業者は、仮想質量ｍ及び仮想粘性係数ｃに対する知識がなくても、好みの操作感覚に容易に調整することができる。
【００４２】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４３】
（１）前記第１実施形態のパワーアシスト装置１０は、把持ツール４０がワークＷを把持しているか否かに関わらず仮想質量ｍが一定になるように制御していたが、把持ツールがワークを把持しているか否かによって、ワークの実際の質量より軽い仮想のワーク質量を仮想質量に増減する構成にしてもよい。
【００４４】
（２）前記第１及び第２の各実施形態では、運動方程式ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖ＋ｋ・ｘに基づいてアシスト力をインピーダンス制御していたが、剛性の項を削除した運動方程式ｆ＝ｍ・ａ＋ｃ・ｖに基づいてアシスト力をインピーダンス制御する構成にしてもよい。
【００４５】
（３）前記第１実施形態のパワーアシスト装置１０は、直交３軸型のアクチュエータ１１を備えていたが、垂直多関節ロボットをアクチュエータとして備えた構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るパワーアシスト装置の斜視図
【図２】そのパワーアシスト装置の電気的な構成を示したブロック図
【図３】パワーアシスト装置の調節摘みの正面図
【図４】ディスプレイに表示されたパラメータ変更画面
【図５】移動動作を分類した概念図
【図６】ディスプレイに表示されたパラメータ変更画面
【符号の説明】
【００４７】
１０    パワーアシスト装置
１１    アクチュエータ
４０    把持ツール（被変位部）
４４    力センサー
５１    ＣＰＵ（演算部）
５２    フラッシュメモリ
６０    慣性調節摘み（パラメータ変更手段、慣性調節部）
６１    粘性調節摘み（パラメータ変更手段、粘性調節部）
６２    剛性調節摘み（パラメータ変更手段、剛性調節部）
７０，７１，７２    ボリューム（パラメータ変更手段）
Ｒ１    加速区間
Ｒ２    等速区間
Ｒ３    減速区間
Ｒ４    微小移動区間
ｃ    仮想粘性係数
ｋ    仮想ばね定数
ｍ    仮想質量
【図１】
2005154047.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005154047.tif 000005
【図４】
2005154047.tif 000006
【図５】
2005154047.tif 000007
【図６】
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