(57)【要約】【課題】現実の空間に即した方向でロボットの動作に異方性を持たせる技術の提供。【解決手段】本発明のロボットは、力検出器と、マーカーと撮像部との位置関係を変化させる駆動部と、を備えるロボットであって、前記駆動部は、複数の前記位置関係において前記撮像部が前記マーカーを撮像した画像に基づいて、前記マーカーの位置を基準とする基準座標系と、前記駆動部の制御の基準となるロボット座標系との対応関係である座標関係を特定する校正処理が行われた場合に、前記座標関係と前記力検出器の検出値とに基づいて、異方性を持つように制御される。【選択図】図４
2016187844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
力検出器と、
マーカーと撮像部との位置関係を変化させる駆動部と、を備えるロボットであって、
前記駆動部は、
複数の前記位置関係において前記撮像部が前記マーカーを撮像した画像に基づいて、前記マーカーの位置を基準とする基準座標系と、前記駆動部の制御の基準となるロボット座標系との対応関係である座標関係を特定する校正処理が行われた場合に、前記座標関係と前記力検出器の検出値とに基づいて、異方性を持つように制御される、
ロボット。
【請求項２】
前記撮像部を備える、
請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記駆動部は、前記校正処理が行われた場合に、前記駆動部によって移動可能な移動点の移動しやすさが、前記基準座標系における第１方向よりも前記基準座標系における第２方向において大きくなるように制御される、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のロボット。
【請求項４】
前記駆動部は、前記駆動部が実現する機械的インピーダンスが、前記基準座標系における第１方向よりも前記基準座標系における第２方向において大きくなるように制御される、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項５】
前記第２方向は前記基準座標系における単一平面上の２方向であり、前記第１方向は前記基準座標系において前記単一平面に直交する方向である、
請求項３または請求項４のいずれかに記載のロボット。
【請求項６】
前記第２方向は前記基準座標系における単一軸に沿った方向であり、前記第１方向は前記基準座標系において前記単一軸に直交する平面上の２方向である、
請求項３または請求項４のいずれかに記載のロボット。
【請求項７】
前記第１方向と前記第２方向の少なくとも一方は、前記基準座標系における所定方向の軸まわりの回転方向である、
請求項３または請求項４のいずれかに記載のロボット。
【請求項８】
前記駆動部は、オペレーターがロボットを移動させてロボットの動作を教示する教示作業の際に、異方性を持つように制御される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項９】
前記駆動部は、嵌合穴に対象物を嵌合する際に、前記基準座標系における嵌合方向と、当該嵌合方向以外の方向とで異方性を持つように制御される、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項１０】
前記マーカーは、前記嵌合穴から所定距離以内の複数の位置に配置される、
請求項９に記載のロボット。
【請求項１１】
力検出器と、マーカーと撮像部との位置関係を変化させる駆動部と、を備えるロボットを制御するロボット制御装置であって、
複数の前記位置関係において前記撮像部が前記マーカーを撮像した画像に基づいて、前記マーカーの位置を基準とする基準座標系と、前記駆動部の制御の基準となるロボット座標系との対応関係である座標関係を特定する校正処理を行う校正部と、
前記校正処理が行われた場合に、前記座標関係と前記力検出器の検出値とに基づいて、異方性を持つように、前記駆動部を制御する制御部と、
を備える、
ロボット制御装置。
【請求項１２】
前記ロボットは、オペレーターがロボットを移動させてロボットの動作を教示する教示作業の際に、異方性を持つように前記駆動部を制御し、
前記教示作業の際に、異方性を持つように前記駆動部を制御するか否かの指定を受け付け、
前記校正処理が行われた場合に、前記教示作業の際に、異方性を持つように前記駆動部を制御する旨の指定を許可するユーザーインターフェイス部を備える、
請求項１１に記載のロボット制御装置。
【請求項１３】
前記ユーザーインターフェイス部は、前記教示作業の際に、異方性を持つように前記駆動部を制御するためには、前記校正処理を行うことが必要であることを前記オペレーターに通知する、
請求項１２に記載のロボット制御装置。
【請求項１４】
前記ユーザーインターフェイス部は、異方性を持たせる方向を、前記マーカーの位置を基準として前記オペレーターに通知する、
請求項１２または請求項１３のいずれかに記載のロボット制御装置。
【請求項１５】
力検出器と、駆動部とを備えるロボットと、
前記駆動部が駆動することによりマーカーとの位置関係が変化する撮像部と、
複数の前記位置関係において前記撮像部が前記マーカーを撮像した画像に基づいて、前記マーカーの位置を基準とする基準座標系と、前記駆動部の制御の基準となるロボット座標系との対応関係である座標関係を特定する校正処理を行う校正部と、
前記座標関係と前記力検出器の検出値とに基づいて、異方性を持つように前記駆動部を制御する制御部と、
を備える、
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、ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットアームの制御において、操作者によるロボットアームの移動動作を誘導する方向のみゲインを大きくすることにより、移動動作を誘導する方向のみロボットアームが移動しやすくする技術が知られている（特許文献１、参照）。これにより、移動動作を誘導する方向以外の方向へと操作者がロボットアームを移動させるように誘導できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１１６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、実空間内において操作者が認識している方向や、実空間内においてワークを移動させる方向が、ゲインを大きくすることによりロボットアームが移動しやすくなるようになった方向とずれている場合があった。例えば、ロボットアームを水平方向に移動させるべき場合にも拘わらず、水平方向からずれた方向にロボットアームが移動しやすくなるようにロボットアームが制御されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、これらの問題を解決するために創作されたものであって、現実の空間に即した方向でロボットの動作に異方性を持たせることができる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するためのロボットは、力検出器と、マーカーと撮像部との位置関係を変化させる駆動部と、を備えるロボットであって、前記駆動部は、複数の前記位置関係において前記撮像部が前記マーカーを撮像した画像に基づいて、前記マーカーの位置を基準とする基準座標系と、前記駆動部の制御の基準となるロボット座標系との対応関係である座標関係を特定する校正処理が行われた場合に、前記座標関係と前記力検出器の検出値とに基づいて、異方性を持つように制御される。
【０００７】
以上の構成において、予め基準座標系とロボット座標系との間の座標関係が特定され、当該座標関係に基づいて、異方性を持つように駆動部を制御するため、マーカーが存在する現実の空間に即した方向でロボットの動作に異方性を持たせることができる。ここで、マーカーと撮像部との位置関係を変化させるとは、撮像部の位置や姿勢を固定してマーカーの位置や姿勢を駆動部によって変化させることであってもよいし、マーカーの位置や姿勢を固定して撮像部の位置や姿勢を駆動部によって変化させることであってもよい。
【０００８】
なお請求項に記載された各手段の機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また、これら各手段の機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ロボットシステムの模式図である。
【図２】ロボットシステムのブロック図である。
【図３】ロボットシステムのブロック図である。
【図４】教示処理のフローチャートである。
【図５】ＧＵＩを示す図である。
【図６】図６Ａは校正処理のフローチャート、図６Ｂは校正処理の模式図である。
【図７】他の実施形態にかかる基準座標系の模式図である。
【図８】他の実施形態にかかるＧＵＩを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を以下の順序にしたがって添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
（１）第１実施形態：
（１−１）アームの制御について：
（１−１−１）校正処理を行った場合：
（１−１−２）校正処理を行っていない場合：
（１−２）教示処理について：
（１−３）校正処理について：
（２）他の実施形態：
【００１１】
（１）第１実施形態：
本発明の第一実施例としてのロボットシステムは、図１に示すように、ロボット１と、撮像ユニット２と、教示端末３（ティーチングペンダント）と、制御端末４（コントローラー）と、を備えている。教示端末３と制御端末４とは、本発明のロボット制御装置を構成する。制御端末４は、本発明の制御部を構成する。教示端末３と制御端末４とは、それぞれ専用のコンピューターであってもよいし、ロボット１のためのプログラムがインストールされた汎用のコンピューターであってもよい。さらに、教示端末３と制御端末４とは、別々のコンピューターでなくてもよく、単一のコンピューターであってもよい。
【００１２】
ロボット１は、１つのアームＡを備える単腕ロボットであり、アームＡは６つの関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６を備える。関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６によって６個のアーム部材Ａ１〜Ａ６が連結される。関節Ｊ２、Ｊ３、Ｊ５は曲げ関節であり、関節Ｊ１、Ｊ４、Ｊ６はねじり関節である。関節Ｊ６には、ワークに対して把持や加工等を行うためのエンドエフェクターが装着される。先端の関節Ｊ６の回転軸を先端回転軸Ｔと表す。関節Ｊ６の先端側における先端回転軸Ｔ上の所定位置をツールセンターポイント（ＴＣＰ）と表し、ＴＣＰの位置は各種のエンドエフェクターの位置の基準となる。また、関節Ｊ６には力覚センサーＦＳが備えられている。力覚センサーＦＳは、６軸の力検出器である。力覚センサーＦＳは、固有の座標系であるセンサー座標系において互いに直交する３個の検出軸上の力の大きさと、当該３個の検出軸まわりのトルクの大きさとを検出する。センサー座標系とＴＣＰとの位置関係は既知であることとする。
【００１３】
図１において、エンドエフェクターとして、後述する校正処理を行うための撮像ユニット２が関節Ｊ６の先端に装着されている。ロボット１が設置された現実の空間を規定する座標系を基準座標系と表す。基準座標系は、水平上において互いに直交するＸ軸とＹ軸と、鉛直上向きを正方向とするＺ軸とによって規定される３次元の直交座標系である。またＸ軸周りの回転角をＲＸで表し、Ｙ軸周りの回転角をＲＹで表し、Ｚ軸周りの回転角をＲＺで表す。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の位置により３次元空間における任意の位置を表現でき、ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ方向の回転角により３次元空間における任意の姿勢（回転方向）を表現できる。以下、位置と表記した場合、姿勢も意味し得ることとする。また、力と表記した場合、ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ方向に作用するトルクも意味し得ることとする。
【００１４】
制御端末４は、基準座標系またはロボット座標系においてＴＣＰの位置を制御する。ここで、ロボット座標系とは、ロボット１の設置状態に依存する直交座標系であり、本実施形態では理想的に基準座標系と一致する。すなわち、ロボット座標系を規定する軸の方向（ＸR，ＹR，ＺR，ＲＸR，ＲＹR，ＲＺR）は、理想的に基準座標系を規定する軸の方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）と一致する。
【００１５】
しかしながら、ロボット１の設置状態によっては、ロボット座標系が基準座標系に対してずれることが生じ得る。例えば、アームＡの最も根本側のアーム部材Ａ１の長さ方向がロボット座標系のＺR方向と一致するようにロボット座標系が定義されているとする。この場合、アーム部材Ａ１の長さ方向が鉛直（Ｚ軸）方向となるようにロボット１が設置されれば、ロボット座標系のＺR方向が基準座標系のＺ方向に一致するが、図１に示すようにアーム部材Ａ１の長さ方向が鉛直方向からずれている場合にはロボット座標系のＺR方向が基準座標系のＺ方向に一致しない。このような場合、例えばワークをロボット座標系のＺR方向に移動させるようにロボット１に指令しても、現実にはワークが鉛直方向からずれた方向に移動することとなる。また、アームＡを構成する部材の経年劣化等によっても、ロボット座標系と基準座標系との間にずれが生じ得る。また、本実施形態において、ロボット１は、現実の空間における水平面をなす作業台ＷＴ上においてワークを取り扱うこととする。
【００１６】
撮像ユニット２は、撮像部としてのカメラＣを備える。なお、撮像ユニット２は、カメラＣのほかに、ワークを把持したり加工したりする機構を兼ね備えたエンドエフェクターであってもよい。カメラＣは、光軸Ｌを中心に所定の画角を有するエリアイメージセンサーである。カメラＣが撮像した画像（以下、校正画像と表記）に基づいて、校正画像に映し出された被写体とカメラＣとの３次元の位置関係を特定できる。撮像ユニット２は、カメラＣとしてステレオカメラを備えてもよいし、距離センサーを備えてもよい。
【００１７】
（１−１）アームの制御について：
（１−１−１）校正処理を行った場合：
図２は、ロボットシステムのブロック図である。制御端末４は、予め教示端末３にて設定された目標位置と目標力とがＴＣＰにて実現するようにアームＡを制御する。校正処理を行った場合、目標位置と目標力とは基準座標系において設定されていることとする。ここで、目標力とは、力覚センサーＦＳが検出すべき力である。ここで、目標位置と目標力との双方を実現するアームＡの制御を力制御と表記する。校正処理を行った場合、Ｓの文字は、基準座標系を規定する軸の方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）のなかのいずれか１個の方向を表すこととする。例えば、Ｓ＝Ｘの場合、基準座標系にて設定された目標位置のＸ方向成分がＳt＝Ｘtと表記され、目標力のＸ方向成分がｆSt＝ｆXtと表記される。また、Ｓは、Ｓ方向の位置も表すこととする。
【００１８】
ロボット１は、図１に図示した構成のほかに、駆動部としてのモーターＭ１〜Ｍ６とエンコーダーＥ１〜Ｅ６とを備える。アームＡを制御するとは、モーターＭ１〜Ｍ６を制御することを意味することとする。モーターＭ１〜Ｍ６とエンコーダーＥ１〜Ｅ６とは、関節Ｊ１〜Ｊ６のそれぞれに対応して備えられており、エンコーダーＥ１〜Ｅ６はモーターＭ１〜Ｍ６の駆動位置を検出する。制御端末４は、ロボット１および教示端末３と通信可能なっている。制御端末４は、モーターＭ１〜Ｍ６の駆動位置の組み合わせと、ロボット座標系におけるＴＣＰの位置との対応関係である変換関係Ｕを記録している。また、制御端末４は、ロボット１が行う作業の工程ごとに目標位置Ｓtと目標力ｆStとを記録している。目標位置Ｓtと目標力ｆStとは、後述する教示処理において設定されている。
【００１９】
制御端末４は、モーターＭ１〜Ｍ６の駆動位置を取得すると、当該駆動位置を変換関係Ｕによってロボット座標系におけるＴＣＰの現実の位置（ＸR，ＹR，ＺR，ＲＸR，ＲＹR，ＲＺR）に変換する。さらに、制御端末４は、ロボット座標系におけるＴＣＰの現実の位置を、座標関係Ｖによって基準座標系におけるＴＣＰの現実の位置Ｓ（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）に変換する。
【００２０】
座標関係Ｖとは、ロボット座標系と基準座標系との対応関係を示すテーブルまたは関数であり、後述する校正処理によって特定された対応関係である。従って、校正処理が行われた場合に限り、基準座標系におけるＴＣＰの現実の位置Ｓを得ることができる。校正処理が行われた場合とは、制御端末４に座標関係Ｖが記録されている場合を意味するが、制御端末４に有効な座標関係Ｖが記録されている場合であってもよい。有効な座標関係Ｖとは、例えば現在から所定期間以内の校正処理によって作成された座標関係Ｖであってもよいし、最後にロボット１の部品交換をしたよりも後の校正処理によって作成された座標関係Ｖであってもよいし、最後にロボット１の設置箇所を移動したよりも後の校正処理によって作成された座標関係Ｖであってもよい。
【００２１】
制御端末４は、基準座標系におけるＴＣＰの現実の位置Ｓと、力覚センサーＦＳの検出値とに基づいて、力覚センサーＦＳに作用している現実の力ｆを基準座標系において特定する。なお、力覚センサーＦＳは、独自のセンサー座標系において検出値を検出するが、センサー座標系（３個の検出軸の方向）とＴＣＰとの相対位置関係が既知のデータとして記録されているため、制御端末４はロボット座標系において現実の力ｆを特定できる。さらに、制御端末４は、座標関係Ｖに基づいて、基準座標系において現実の力ｆを特定できる。制御端末４は、現実の力ｆに対して重力補償を行う。重力補償とは、現実の力ｆから重力成分を除去することである。重力補償を行った基準座標系における現実の力ｆは、ワークに作用している重力以外の力と見なすことができる。
【００２２】
制御端末４は、後述する教示処理によって設定された目標力ｆStと現実の力ｆとをインピーダンス制御の運動方程式に代入することにより、力由来補正量ΔＳを特定する。（１）式は、インピーダンス制御の運動方程式である。校正処理を行った場合、目標力ｆStと現実の力ｆとは基準座標系にて規定されるため、インピーダンス制御は基準座標系において行われることとなる。
【数１】
2016187844.tif 000003
（１）式の左辺は、ＴＣＰの現実の位置Ｓの２階微分値に慣性係数ｍを乗算した第１項と、ＴＣＰの現実の位置Ｓの微分値に粘性係数ｄを乗算した第２項と、ＴＣＰの現実の位置Ｓに弾性係数ｋを乗算した第３項とによって構成される。（１）式の右辺は、目標力ｆStから現実の力ｆを減算した力偏差ΔｆS（ｔ）によって構成される。（１）式における微分とは、時間による微分を意味する。ロボット１が行う工程において、目標力ｆStとして一定値が設定される場合もあるし、目標力ｆStとして時間に依存する関数によって導出される値が設定される場合もある。
【００２３】
インピーダンス制御とは、仮想の機械的インピーダンスをモーターＭ１〜Ｍ６によって実現する制御である。慣性係数ｍはＴＣＰが仮想的に有する質量を意味し、粘性係数ｄはＴＣＰが仮想的に受ける粘性抵抗を意味し、弾性係数ｋはＴＣＰが仮想的に受ける弾性力のバネ定数を意味する。各係数ｍ，ｄ，ｋは方向ごとに異なる値に設定されてもよいし、方向に拘わらず共通の値に設定されてもよい。力由来補正量ΔＳとは、ＴＣＰが機械的インピーダンスを受けた場合に、目標力ｆStとの力偏差ΔｆS（ｔ）を解消するために、ＴＣＰが移動すべき位置Ｓの大きさを意味する。制御端末４は、後述する教示処理よって設定された基準座標系における目標位置Ｓtに、力由来補正量ΔＳを加算することにより、インピーダンス制御を考慮した補正目標位置（Ｓt＋ΔＳ）を特定する。
【００２４】
そして、制御端末４は、座標関係Ｖに基づいて、基準座標系における各方向の補正目標位置（Ｓt＋ΔＳ）を、ロボット座標系における各方向の補正目標位置（Ｓt＋ΔＳ）へと変換する。さらに、制御端末４は、対応関係Ｕに基づいて、ロボット座標系における各方向の補正目標位置（Ｓt＋ΔＳ）を、各モーターＭ１〜Ｍ６の目標の駆動位置である目標駆動位置Ｄtに変換する。そして、制御端末４は、目標駆動位置ＤtからモーターＭ１〜Ｍ６の現実の駆動位置Ｄaを減算することにより、駆動位置偏差Ｄe（＝Ｄt−Ｄa）を算出する。そして、制御端末４は、駆動位置偏差Ｄeに位置制御ゲインＫpを乗算した値と、現実の駆動位置Ｄaの時間微分値である駆動速度との差である駆動速度偏差に、速度制御ゲインＫvを乗算した値とを加算することにより、制御量Ｄcを特定する。なお、位置制御ゲインＫpおよび速度制御ゲインＫvは、比例成分だけでなく微分成分や積分成分にかかる制御ゲインを含んでもよい。制御量Ｄcは、モーターＭ１〜Ｍ６のそれぞれについて特定される。
【００２５】
以上説明した構成により、校正処理を行った場合、制御端末４は、基準座標系における目標位置Ｓtと目標力ｆStとに基づいてアームＡを制御することができる。すなわち、校正処理を行った場合、基準座標系を規定する軸の方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）を基準にインピーダンス制御が行われることとなる。従って、インピーダンス制御によって実現される機械的インピーダンス特性（弾性，粘性，慣性）も基準座標系を規定する軸の方向における特性を意味することとなる。
【００２６】
（１−１−２）校正処理を行っていない場合：
図３は、ロボットシステムのブロック図である。図３においては、校正処理を行っていない場合のロボットシステムを示し、制御端末４には座標関係Ｖが記録されていない。校正処理を行っていない場合、目標位置Ｓtと目標力ｆStとはロボット座標系において設定されていることとする。校正処理を行っていない場合、Ｓの文字は、ロボット座標系を規定する軸の方向（ＸR，ＹR，ＺR，ＲＸR，ＲＹR，ＲＺR）のなかのいずれか１個の方向を表すこととする。例えば、Ｓ＝ＸRの場合、ロボット座標系にて設定された目標位置のＸR方向成分がＳt＝ＸRtと表記され、目標力のＸ方向成分がｆSt＝ｆXRtと表記される。
【００２７】
この場合、制御端末４は、ロボット座標系におけるＴＣＰの現実の位置Ｓを、座標関係Ｖによって基準座標系におけるＴＣＰの現実の位置Ｓに変換することなく、ロボット座標系におけるＴＣＰの現実の位置Ｓに基づいて力制御を行う。校正処理を行っていない場合、目標力ｆStと現実の力ｆとはロボット座標系にて規定されるため、インピーダンス制御はロボット座標系において行われることとなる。すなわち、校正処理を行っていない場合、ロボット座標系を規定する軸の方向（ＸR，ＹR，ＺR，ＲＸR，ＲＹR，ＲＺR）を基準にインピーダンス制御が行われることとなる。従って、インピーダンス制御によって実現される仮想の機械的インピーダンス特性（弾性，粘性，慣性）もロボット座標系を規定する軸の方向における特性を意味することとなる。
【００２８】
（１−２）教示処理について：
教示端末３にはロボット１の各種設定を行うための教示プログラムがインストールされている。教示端末３は、プロセッサーやＲＡＭやＲＯＭを備え、これらのハードウェア資源が教示プログラムと協働する。これにより、図２，図３に示すように、教示端末３は、機能構成として教示部３３と校正部３４とＵＩ(User Interface)部３５とを備えることとなる。図示しないが、教示端末３は、ユーザーからの指示を受け付ける入力装置（マウス、キーボード、タッチパネル等）と、ユーザーに各種情報を出力する出力装置（ディスプレイ、スピーカー等）を備える。以下、フローチャートの順にしたがって各機能構成を説明する。ＵＩ部３５は本発明のユーザーインターフェイス部を構成する。
【００２９】
図４は、教示処理のフローチャートである。まず、校正部３４は校正開始位置までアームＡを制御する（ステップＳ１００）。校正開始位置までアームＡを制御するとは、ＴＣＰが予め決められた校正開始位置となるようにアームＡを制御することを意味する。校正開始位置は、どのような位置であってもよく、例えばＴＣＰが移動可能な空間内の中央の位置であってもよい。
【００３０】
次に、ＵＩ部３５は、ＧＵＩ(Graphic User Interface)を表示する（ステップＳ１１０）。すなわち、ＵＩ部３５は、ディスプレイにＧＵＩを示す画像データを出力することにより、当該ディスプレイにＧＵＩを表示させる。そして、ＵＩ部３５は、入力装置に対するオペレーターの操作を監視することにより、ＧＵＩにおいて校正開始指示を受け付ける。
【００３１】
図５は、ＧＵＩの例を示す図である。ＧＵＩには、『校正開始』と記載された校正開始指示ボタンＢ１と、『教示』と記載された教示指示ボタンＢ２とが設けられる。また、ＧＵＩには、基準座標系における各方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）についてＴＣＰを拘束するか否かを指定するためのチェックボックスＣＨと、教示する位置の名称を指定するためのドロップダウンリストＤと、『拘束条件を指定するには校正が必要』との通知を示すメッセージ部Ｈとが設けられている。
【００３２】
ＧＵＩを表示すると、ＵＩ部３５は、ＧＵＩにおけるボタン操作が校正開始指示と教示指示のいずれであるかを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、ＵＩ部３５は、校正開始指示ボタンＢ１と、ダイレクトティーチ開始ボタンＢ３のどちらが操作されたかを判定する。校正開始指示ボタンＢ１が操作された場合、校正部３４は、後述する校正処理を実行する（ステップＳ１３０）。校正処理が行われれば、基準座標系とロボット座標系との対応関係を規定した座標関係Ｖが制御端末４に記録され、当該制御端末４がロボット座標系において力制御を行うことが可能となる。そして、校正処理を終了すると、ＵＩ部３５は、拘束条件の受付を許可する（ステップＳ１４０）。拘束条件の受付を許可するとは、チェックボックスＣＨに対してチェックを入れる操作を許可することを意味する。ＵＩ部３５は、校正処理が行われない限り、グレーアウト等によりチェックボックスＣＨにチェックは入れられないようにする。
【００３３】
一方、ステップＳ１２０にてダイレクトティーチ開始ボタンＢ３が操作された場合、教示部３３は、校正処理が行われたか否かを判定する（ステップＳ１４５）。すなわち、教示部３３は、制御端末４が基準座標系における力制御を行うことが可能であるか否かを判定する。校正処理が行われたと判定した場合（ステップＳ１４５：Ｙ）、教示部３３は、拘束状態の下でアームＡの移動を許容する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０にてアームＡの移動を許容するとは、オペレーターがアームＡの先端を持って、当該先端を移動させるのに倣ってアームＡを移動させることを意味する。
【００３４】
具体的に、教示部３３は、以下のような力制御を行うように制御端末４に指令する。本実施形態において、制御端末４は、インピーダンス制御の（１）式の弾性係数ｋを０に設定するとともに、ＴＣＰの目標位置Ｓtとして一定の位置を与え続ける。すなわち、弾性係数ｋを０にすることによって位置Ｓの変化量に比例した弾性力（もとの位置に留まろうとする力）を生じさせない条件下でインピーダンス制御を行いながら、力由来補正量ΔＳのみでアームの移動を許容する。。
【００３５】
また、ステップＳ１５０にてアームＡの移動を許容する場合、制御端末４は、すべての方向において目標力ｆStを０に設定する。これにより、オペレーターがアームＡの先端に作用させた力ｆSの方向について、当該力ｆSに応じた大きさの力由来補正量ΔＳが（１）式から導出され。当該力由来補正量ΔＳに等しい駆動位置偏差ＤeからモーターＭ１〜Ｍ６の制御量Ｄcが導出されることとなる。その結果、オペレーターがアームＡの先端を移動させるのに倣ってアームＡを移動させることができる。ただし、（１）式においては、機械的インピーダンスが加味されており、（１）式の係数ｍ，ｄ，ｋが大きくなるほど、力ｆSから導出される力由来補正量ΔＳの大きさが小さくなる。すなわち、（１）式の係数ｍ，ｄ，ｋが大きくなるほど、オペレーターがアームＡの先端を移動させるのに倣ってアームＡが移動し難くなる。また、校正処理が行われているため、ステップＳ１５０においては、図２に示すように、制御端末４は、基準座標系においてステップＳ１５０におけるアームＡの力制御を行えばよい。
【００３６】
次に、ステップＳ１５０における拘束状態について説明する。制御端末４は、校正処理が行われた場合に限り、拘束状態を実現するようにアームＡの制御を行う。拘束状態とは、基準座標系において異方性を持つようにアームＡを制御する状態である。
【００３７】
具体的に、制御端末４は、駆動部としてのアームＡによって移動可能な移動点としてのＴＣＰの移動しやすさが、基準座標系における第１方向よりも基準座標系における第２方向において大きくなるように、座標関係Ｖに基づいて関節Ｊ１〜Ｊ６の制御を行う。より具体的に、制御端末４は、関節Ｊ１〜Ｊ６が実現する機械的インピーダンスが、基準座標系における第１方向よりも基準座標系における第２方向において大きくなるように、座標関係Ｖに基づいて関節Ｊ１〜Ｊ６の制御を行う。すなわち、制御端末４は、アームＡの機械的インピーダンスを調整することにより、基準座標系におけるＴＣＰの移動しやすさが、第１方向よりも第２方向において大きくなるようにする。
【００３８】
図２に示すように、校正処理が行われた場合、基準座標系を規定する各軸の方向について前記の（１）式を満足する力由来補正量ΔＳを用いた力制御が行われるが、制御端末４は、第２方向における粘性係数ｄよりも、第１方向における粘性係数ｄが大きくなるように設定する。つまり、ＴＣＰが第１方向において受ける粘性抵抗が、ＴＣＰが第２方向において受ける粘性抵抗よりも大きくなるように設定する。オペレーターがアームＡの先端に加えた力ｆSから（１）式によって導出される力由来補正量ΔＳを比較すると、第２方向における力由来補正量ΔＳよりも、第１方向における力由来補正量ΔＳが小さくなる。従って、第２方向よりも第１方向において、オペレーターがアームＡの先端を移動させるのに倣ってアームＡが移動し難くなる。従って、第１方向における粘性係数ｄを大きくすることにより、第１方向においてＴＣＰの移動を実質的に制限することができる。粘性係数ｄの代わり、または、粘性係数ｄと併せて（１）式の他の係数ｍ，ｋの少なくとも一方の大きさを、第１方向と第２方向とで異ならせてもよい。むろん、必ずしも弾性係数ｋは０でなくてもよい。また、制御端末４は、第１方向について（１）式のインピーダンス制御を無効したり（力由来補正量ΔＳ＝０と見なす）、第１方向について力覚センサーＦＳの検出値を０と見なしたりすることにより、第１方向においてＴＣＰの移動を実質的に許容しないようにしてもよい。さらに、制御端末４は、ＴＣＰが移動できる速度や加速度の上限値を、第１方向と第２方向とで異ならせてもよい。
【００３９】
ここで、第１方向はチェックボックスＣＨにおいてチェックが入れられた基準座標系の方向であり、第２方向はチェックボックスＣＨにおいてチェックが入れられなかった基準座標系の方向である。校正処理が行われ、かつ、チェックボックスＣＨに対するチェックが入れられていない状態でダイレクトティーチ開始ボタンＢ３が操作された場合、基準座標系におけるすべての方向が第２方向となり、ステップＳ１５０においては、すべての方向において均一にＴＣＰがオペレーターの手に倣って移動しやすくなる。すなわち、校正処理を行ったが、チェックボックスＣＨのいずれの方向にもチェックが入れられなかった場合、実質的に、基準座標系において異方性を持つようなアームＡの制御が行われず、オペレーターがアームＡの先端を移動させるのに倣ってアームＡの移動しやすさがすべての方向において均一となる。
【００４０】
図５の例では、第１方向としてのＺ方向よりも、第２方向としてのＸ方向とＹ方向の方がＴＣＰが移動しやすくなるような拘束条件が指定されている。ここで、Ｘ方向とＹ方向とは、Ｚ方向に直交する単一平面上の２方向となる。これにより、Ｚ方向の位置を変化させることなく、Ｚ方向に直交する水平面上にてＴＣＰ（ワーク）を移動させるための教示作業を容易に行うことができる。また、図５の例では、第１方向としてのＲＸ方向とＲＹ方向よりも、第２方向としてのＲＺ方向の方がＴＣＰが移動（回転）しやすくなるような拘束条件が指定されている。これにより、ＲＸ方向とＲＹ方向にＴＣＰを回転させることなく、ＲＺ方向にてＴＣＰを回転させるための教示作業を容易に行うことができる。例えば、エンドエフェクターによってネジを回すための教示作業等を容易に行うことができる。
【００４１】
また、第２方向は基準座標系における単一軸に沿った方向であり、第１方向は前記基準座標系において単一軸に直交する平面上の２方向であってもよい。例えば、第１方向としてのＸ方向とＹ方向よりも、第２方向としてのＺ方向の方がＴＣＰが移動しやすくなるような拘束条件が指定されてもよい。これにより、ＴＣＰを一直線に移動させるための教示作業を容易に行うことができる。以上のように、校正処理を行っておけば、基準座標系において正確に拘束状態を実現することができ、オペレーターがＴＣＰを容易に所望の位置に移動させることができる。つまり、鉛直方向と水平方向（作業台ＷＴと平行な方向）の位置を厳密に拘束した状態で、オペレーターがＴＣＰの位置を教示することができる。
【００４２】
ここで、ＵＩ部３５は、教示作業（ステップＳ１５０）の際に、基準座標系において異方性を持つようにアームＡを制御するか否かの指定をチェックボックスＣＨにて受け付ける。そして、ＵＩ部３５は、校正処理が行われた場合に、教示作業の際に、基準座標系において異方性を持つようにアームＡを制御する旨の指定を、チェックボックスＣＨにて許可していると言うことができる。ＵＩ部３５は、教示作業（ステップＳ１５０）の際に、基準座標系において異方性を持つようにアームＡを制御するためには、校正処理が行うことが必要であることをメッセージ部Ｈによってオペレーターに通知していることとなる。
【００４３】
ステップＳ１５０において、オペレーターがアームＡを移動させてＴＣＰを所望の位置に移動させた後で、ダイレクトティーチ終了ボタンＢ４を操作すると力制御が終了する。その後、教示指示ボタンＢ２を操作すると、教示部３３は、基準座標系におけるＴＣＰの位置を取得する（ステップＳ１６０）。すなわち、教示部３３は、オペレーターの所望の位置となった現在のＴＣＰの位置をロボット１から取得する。制御端末４は、モーターＭ１〜Ｍ６の駆動位置を変換関係Ｕによってロボット座標系におけるＴＣＰの現実の位置に変換し、さらにロボット座標系におけるＴＣＰの現実の位置を座標関係Ｖによって基準座標系におけるＴＣＰの現実の位置Ｓに変換し、教示部３３に受け渡す。
【００４４】
次に、教示部３３は、基準座標系でＴＣＰの目標位置Ｓtを設定する（ステップＳ１７０）。すなわち、教示部３３は、教示指示ボタンＢ２が操作された際にドロップダウンリストＤにて選択された名称（図５においてＰ１）に対応する目標位置Ｓtとして、ステップＳ１６０にて取得した基準座標系におけるＴＣＰの現実の位置を教示端末３の制御端末４に設定する。
【００４５】
次に、教示部３３は、基準座標系でＴＣＰの目標力ｆStを設定する（ステップＳ１８０）。すなわち、教示部３３は、例えばＧＵＩ上にてオペレーターが指定した大きさと方向の力を、教示指示ボタンＢ２が操作された際にドロップダウンリストＤにて選択された名称に対応する目標位置Ｓtにおける目標力ｆStとして設定する。力制御を行わない場合にはステップＳ１８０の処理を省略してもよい。なお、ドロップダウンリストＤにて、名称を切り替えてステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理を繰り返して行うことにより、複数の目標位置Ｓtが設定可能となっている。
【００４６】
一方、校正処理が行われたと判定しなかった場合（ステップＳ１４５：Ｎ）、教示部３３は、アームＡの移動を許容する（ステップＳ１５５）。すなわち、教示部３３は、拘束状態を実現することなく、オペレーターがアームＡの先端を移動させるのに倣ってアームＡを移動させる。校正処理が行われていない場合には、座標関係Ｖによる座標系の変換が不可能であるため、図３に示すように、制御端末４は、ロボット座標系においてアームＡの力制御を行えばよい。すなわち、ステップＳ１５０と同様に、制御端末４は、ＴＣＰが目標位置ＳtとなるようにアームＡを制御しないとともに、目標力ｆStを０としてインピーダンス制御を行う。ステップＳ１５５におけるインピーダンス制御においては、ロボット座標系におけるすべての方向において係数ｋ，ｄ，ｍを同一の値に設定する。これにより、オペレーターによるアームＡの移動をすべての方向において均一に許容することができる。
【００４７】
校正処理が行われなかった場合、実質的に、異方性を持つようにアームＡを制御することが禁止され、オペレーターがアームＡの先端を移動させるのに倣ってアームＡが移動する移動しやすさがすべての方向において均一となる。校正処理が行われなかった場合には、座標関係Ｖが制御端末４に記録されていないため、そもそも基準座標系において異方性を持つようにアームＡを制御することは不可能である。すなわち、校正処理が行われなかった場合に異方性を持つようにアームＡを制御するとすれば、基準座標系ではなくロボット座標系において異方性を持つようにアームＡを制御することとなるが、ロボット座標系において異方性を持つようにアームＡを制御することが禁止される。
【００４８】
ステップＳ１６５，Ｓ１７５，Ｓ１８５の処理は、ステップＳ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１８０の処理とほぼ同様である。ただし、ステップＳ１６５，Ｓ１７５，Ｓ１８５の処理においては、校正処理が行われておらず制御端末４が座標関係Ｖを使用することができないため、ロボット座標系において目標位置Ｓtと目標力ｆStが設定されることとなる。このように、校正処理を行っていなくても、オペレーターがアームＡを自由に移動させてＴＣＰを所望の位置に移動させて教示作業を行うことができる。
【００４９】
（１−３）校正処理について：
図６は、校正処理のフローチャートである。上述したように、校正処理は基準座標系とロボット座標系との対応関係を特定し、当該対応関係を座標関係Ｖとして作成する処理である。また、校正処理は教示端末３の校正部３４が実行する処理である。図１に示すように、校正処理は、作業台ＷＴ上に校正ボード５が載置された状態で行われる。校正ボード５には複数のマーカーＭＫが配置されている。校正ボード５は水平な作業台ＷＴ上に配置されており、マーカーＭＫは水平面上に配置されている。マーカーＭＫは直交格子の格子点上に配置されており、図１においてマーカーＭＫが横方向に並ぶ方向が基準座標系のＸ方向を構成し、マーカーＭＫが縦方向に並ぶ方向が基準座標系のＹ方向を構成する。さらに、マーカーＭＫが配置されている水平面に直交する鉛直方向が基準座標系のＺ方向を構成する。以上のように、基準座標系を規定する軸の方向はマーカーＭＫの位置を基準に設定されていることとなる。むろん、基準座標系におけるマーカーＭＫの位置は既知である。
【００５０】
まず、校正部３４は、カメラＣを移動させて複数の校正画像を撮像する（ステップＳ１３１）。次に、校正部３４は、ロボット座標におけるＴＣＰの位置と校正画像に基づいてＴＣＰとカメラＣとの位置関係を特定する（ステップＳ１３２）。なお、カメラＣの光学仕様は既知の情報として教示端末３に記録されている。校正部３４は、基準座標系において既知であるマーカーＭＫの位置と、撮像画像におけるマーカーＭＫの像の位置と、撮像画像を撮像した際の焦点距離と、カメラＣの光学仕様とに基づいて、撮像画像ごとに基準座標系におけるカメラＣの基準位置（例えば光軸Ｌとレンズ表面とが交差する位置）を特定する。
【００５１】
図６Ｂは、ステップＳ１３１におけるカメラＣの移動を説明する模式図である。例えば、ステップＳ１３１において、先端の関節Ｊ６のみを回転させて先端回転軸Ｔまわりに撮像ユニット２を回転させながら複数の撮像画像を撮像した場合、カメラＣの基準位置の軌跡Ｏ１は、先端回転軸Ｔを中心軸とする円錐断面の輪郭を構成することとなる。従って、校正部３４は、当該円錐の中心軸を特定することにより、先端回転軸Ｔの位置と方向を基準座標系において特定できる。さらに、ステップＳ１３１において、ＴＣＰの位置（姿勢は含まない）を固定し、先端回転軸Ｔの直交軸まわりにＴＣＰを回転させて複数の撮像画像を撮像した場合、カメラＣの基準位置の軌跡Ｏ２が構成する円弧の中心角の位置と、ＴＣＰとは、先端回転軸Ｔに直交する単一平面上に存在することとなる。従って、校正部３４は、当該中心角の位置する先端回転軸Ｔの直交平面を特定することにより、先端回転軸Ｔ上のＴＣＰの位置を基準座標系において特定できる。基準座標系において、ＴＣＰの位置とカメラＣの基準位置とが特定できれば、校正部３４は、ＴＣＰの位置とカメラＣの基準位置との対応関係を特定できる。ただし、必ずしもＴＣＰとカメラＣとの位置関係が未知でなくてもよく、ＴＣＰとカメラＣとの位置関係が既知であってもよい。この場合、ステップＳ１３１，１３２は省略できる。
【００５２】
次に、校正部３４は、ロボット座標系において設定した複数のＴＣＰの位置で校正画像を撮像する（ステップＳ１３４）。すなわち、ロボット１はロボット座標系において設定した複数のＴＣＰの位置となるようにアームＡを制御するとともに、校正部３４はＴＣＰの各位置においてカメラＣが撮像した校正画像を取得する。ステップＳ１３４にて設定される複数のＴＣＰの位置は、例えばロボット座標系において均等に分布する格子点上の位置であってもよい。
【００５３】
次に、校正部３４は、校正画像に基づいて基準座標系におけるＴＣＰの位置を特定する（ステップＳ１３５）。すなわち、校正部３４は、基準座標系において既知であるマーカーＭＫの位置と、撮像画像におけるマーカーＭＫの像の位置と、撮像画像を撮像した際の焦点距離と、カメラＣの光学仕様とに基づいて基準座標系においてカメラＣの基準位置を特定し、さらにステップＳ１３２にて特定したＴＣＰとカメラＣの基準位置との位置関係に基づいて、基準座標系におけるＴＣＰの位置を特定する。
【００５４】
次に、校正部３４は、ロボット座標におけるＴＣＰの位置と、基準座標系おけるＴＣＰの位置との対応関係を座標関係Ｖとして特定する（ステップＳ１３６）。すなわち、校正部３４は、ステップＳ１３４にて撮像画像を撮像する際に移動させたロボット座標系におけるＴＣＰの位置と、当該撮像画像に基づいて得られた基準座標系におけるＴＣＰの位置との対応関係を複数取得するとともに、当該複数の対応関係を示す座標関係Ｖを特定する。座標関係Ｖは、ロボット座標系におけるＴＣＰの位置と、基準座標系におけるＴＣＰの位置との複数の対応関係（座標同士）を規定したテーブルであってもよいし、ロボット座標系におけるＴＣＰの位置と基準座標系におけるＴＣＰの位置とを相互に変換可能な関数であってもよい。座標関係Ｖが複数の座標同士を規定したテーブルである場合、制御端末４は、補間演算によってロボット座標系におけるＴＣＰの位置と基準座標系におけるＴＣＰの位置とを相互に変換すればよい。座標関係Ｖが関数である場合、当該関数は線形関数（回転行列）であってもよいし、非線形関数であってもよい。最後に、校正部３４は、座標関係Ｖをロボット１に設定する（ステップＳ１３７）。これにより、座標関係Ｖが制御端末４に記録され、制御端末４は座標関係Ｖを使用することが可能となる。なお、校正方法は図６Ａの方法に限定されない。ステップＳ１３１からステップＳ１３６の内の複数のステップが同時に行われてもよいし、移動回数や撮像のタイミングが図６Ａと異なっていてもよい。また、校正処理におけるカメラＣとマーカーＭＫの相対移動の態様も図６Ｂの態様に限定されない。
【００５５】
以上説明した実施形態において、予め基準座標系とロボット座標系との間の座標関係Ｖが特定され、当該座標関係Ｖに基づいて、基準座標系において異方性を持つようにアームＡを制御するため、マーカーＭＫが存在する現実の空間に即した方向でロボットの動作に異方性を持たせることができる。本実施形態において、オペレーターは、マーカーＭＫが存在する作業台ＷＴに対して垂直な方向と水平な方向において正確に異方性を持たせた状態で教示作業を行うことができる。すなわち、作業台ＷＴの方向に対して垂直な方向と水平な方向からずれた方向に異方性を持たせることにより、オペレーターが違和感を覚えることを防止できる。
【００５６】
（２）他の実施形態
前記実施形態において、撮像部としてのカメラＣは、ロボット１に装着される撮像ユニット２に備えられたが、カメラＣはロボット１の構成部品であってもよい。この場合、ＴＣＰとカメラＣの位置との位置関係が既知の情報として用意されてもよい。また、撮像部は、マーカーＭＫとの位置関係が変化可能となるように構成されていればよく、必ずしもアームＡによって移動しなくてもよい。例えば、作業台ＷＴが撮像可能となるように撮像部が固定されていてもよく、当該作業台ＷＴ上においてアームＡがマーカーＭＫを移動させてもよい。校正部３４は、アームＡがマーカーＭＫを移動させた際のロボット座標系におけるＴＣＰの位置と、撮像部が撮像した校正画像に基づいて特定した基準座標系におけるＴＣＰの位置との対応関係を座標関係Ｖとして特定すればよい。
【００５７】
図７は、他の実施形態にかかる基準座標系の模式図である。本実施形態において、作業台ＷＴ上に被嵌合部材Ｑが置かれており、被嵌合部材Ｑの嵌合面Ｑ１のほぼ中央に嵌合穴Ｇが形成されている。嵌合穴Ｇは、嵌合面Ｑ１に対して垂直な円柱状の穴である。この嵌合面Ｑ１における嵌合穴Ｇの周囲（所定距離以内）に複数のマーカーＭＫが配置されている。所定距離は、例えばカメラＣの光学仕様に基づいて設定されてもよく、例えば歪曲収差が大きいカメラＣほど所定距離が小さく設定されてもよい。
【００５８】
基準座標系は、嵌合面Ｑ１上においてマーカーＭＫが水平に並ぶ方向であるα方向と、α方向の軸と直交する嵌合面Ｑ１上の方向であるβ方向と、嵌合面Ｑ１に直交するγ方向とによって規定された直交座標系である。一方、ロボット座標系は、第１実施形態と同様である。第１実施形態においては、直交座標系とロボット座標系とが類似する座標系であったが、直交座標系とロボット座標系とは必ずしも類似しなくてもよい。このような基準座標系においても、第１実施形態と同様の校正処理を行うことにより、直交座標系とロボット座標系との対応関係である座標関係Ｖを特定することができる。また、嵌合穴Ｇの周囲（所定距離以内）に複数のマーカーＭＫが配置されているため、嵌合穴Ｇの周囲における直交座標系とロボット座標系との間の座標変換を高精度に行うことが可能な座標関係Ｖを特定することが可能となる。
【００５９】
本実施形態において、制御端末４は、嵌合穴Ｇに対象物を嵌合する際に、アームＡの制御において基準座標系における嵌合方向（γ方向）と、当該嵌合方向以外の方向（α方向，β方向）とで異方性を持たせる。インピーダンス制御の（１）式において、制御端末４は、第２方向としてα方向，β方向における弾性係数ｋよりも、第１方向としてのγ方向における弾性係数ｋが大きくなるように設定する。また、ロボット１には対象物としてのワークを把持するエンドエフェクターが装着されており、エンドエフェクターに把持されたワークが嵌合穴Ｇに嵌合されることとなるＴＣＰの位置が目標位置Ｓtとして設定されている。目標位置Ｓtは、上述した教示作業によって設定されている。
【００６０】
以上のように、異方性を持たせた状態で、ＴＣＰの位置が目標位置Ｓtに近づくように力制御を行うと、α方向，β方向においてはワークが嵌合穴Ｇの壁面に倣って移動しやすく、γ方向において確実にワークを嵌合穴Ｇの最深部まで嵌合させることができる。基準座標系を規定する各軸の方向についてインピーダンス制御の（１）式を使用できるため、制御端末４は、基準座標系における異方性を容易に実現できる。
【００６１】
図８は、本実施形態にかかるＧＵＩを示す図である。本実施形態においても、前記実施形態と同様の教示処理が行われる。ただし、ＧＵＩのチェックボックスＣＨにおいて、基準座標系において異方性を持たせる方向を、マーカーＭＫの位置を基準としてオペレーターに通知する記載が追加されている。本実施形態において、嵌合面Ｑ１の方向を基準に基準座標系が設定されているため、オペレーターがα方向，β方向，γ方向を現実の空間内において認識しにくくなる。しかし、α方向，β方向，γ方向がマーカーＭＫの位置を基準として通知されているため、現実の空間内にて認識したマーカーＭＫの位置に基づいて、いかなる異方性が実現できるかを容易に認識できる。
【００６２】
また本発明は、６軸以外の垂直多関節ロボットにも適用できるし、アームの回転軸が全て平行なスカラーロボットにも適用できる。また、力覚センサーＦＳは必ずしもアームＡの先端に備えられなくてもよいし、力検出器は必ずしも力覚センサーＦＳでなくてもよい。例えば、力検出器として、関節Ｊ１〜Ｊ６ごとに当該関節Ｊ１〜Ｊ６に作用するトルクを検出するトルクセンサーが備えられてもよい。また、トルクセンサーの代わりにモーターＭ１〜Ｍ６の負荷に基づいてトルクが検出されてもよい。また、ロボット座標系と基準座標系とのうちの少なくとも一方が直交座標系以外の座標系であってもよい。例えば、基準座標系が円筒座標系であってもよい。また、必ずしも制御端末４がアームＡの制御するための処理を実行しなくてもよく、制御端末４の処理が教示端末３によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…ロボット、２…撮像ユニット、３…教示端末、５…校正ボード、４…制御端末，３３…教示部、３４…校正部、３５…ＵＩ部、Ａ…アーム、Ａ１〜Ａ６…アーム部材、Ｂ１…校正開始指示ボタン、Ｂ２…教示指示ボタン、Ｃ…カメラ、ＣＨ…チェックボックス、Ｄ…ドロップダウンリスト、ＷＴ…作業台、Ｅ１〜Ｅ６…エンコーダー、ｆS…力、ＦＳ…力覚センサーＦＳt…目標力、Ｇ…嵌合穴、Ｈ…メッセージ部、Ｊ１〜Ｊ６…関節、Ｋp…比例ゲイン、Ｋv…微分ゲイン、Ｌ…光軸、ＭＫ…マーカー、ｋ…弾性係数、ｍ…慣性係数、ｄ…粘性係数、Ｍ１〜Ｍ６…モーター、Ｔ…先端回転軸、Ｕ…変換関係、Ｖ…座標関係
【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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