(57)【要約】【課題】直感的な操作感でワークの位置と姿勢を制御できるパワーアシスト装置を提供する。【解決手段】作業者１が対象物であるウィンドウ２を搬送する作業を補助するパワーアシスト装置５０であって、複数の関節３ａを有するロボットアーム３と、前記ロボットアーム３にフリージョイント４を介して３次元的に揺動可能に連結され、前記ウィンドウ２を保持する保持手段である吸着治具５と、前記関節３ａ及び前記フリージョイント４の角度を検出する角度検出手段であるエンコーダ１０と、前記吸着治具５に設置され、該吸着治具５にかかるモーメントを検出する力センサと、前記吸着治具５に設けられ、前記力センサにモーメントを加えながら吸着治具５を操作可能であるハンドル６と、前記力センサで検出したモーメントに基づいて前記ロボットアーム３における前記吸着治具５との接続部の移動速度となる手先速度を制御する制御手段８と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者が対象物を搬送する作業を補助するパワーアシスト装置であって、
複数の関節を有するロボットと、
前記ロボットにフリージョイントを介して３次元的に揺動可能に連結され、前記対象物を保持する保持手段と、
前記関節及び前記フリージョイントの角度を検出する角度検出手段と、
前記保持手段に設置され、該保持手段にかかるモーメントを検出する力センサと、
前記保持手段に設けられ、前記力センサにモーメントを加えながら保持手段を操作可能であるハンドルと、
前記力センサで検出したモーメントに基づいて前記ロボットにおける前記保持手段との接続部の移動速度を制御する制御手段と、
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】
前記力センサが前記モーメントを検出しない場合には、前記ロボットにおける前記保持手段との接続部が移動しない、
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】
複数の関節を有するロボットと、
前記ロボットにフリージョイントを介して３次元的に揺動可能に連結され、前記対象物を保持する保持手段と、
前記関節及び前記フリージョイントの角度を検出する角度検出手段と、
前記保持手段に設置され、該保持手段にかかるモーメントを検出する力センサと、
前記保持手段に設けられ、前記力センサにモーメントを加えながら保持手段を操作可能であるハンドルと、
を備えたパワーアシスト装置の制御方法であって、
前記力センサで検出した前記モーメントに基づいて前記ロボットにおける前記保持手段との接続部の移動速度を制御する、
ことを特徴とするパワーアシスト装置の制御方法。
【請求項４】
前記力センサが前記モーメントを検出しない場合には、前記ロボットにおける前記保持手段との接続部が移動しない、
ことを特徴とする請求項３に記載のパワーアシスト装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造現場等において作業を行う作業者の作業動作を補助するパワーアシスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製造現場等において、作業者による重量物の昇降を補助する装置として、特許文献１に記載されているようにワークを把持する把持手段の傾きを検出して、該把持手段を上下に駆動する装置が公知となっている。具体的には、前記装置は、ワークと装置の間の角度偏差に応じて装置の運動を制御することで、ワークの搬送を行っている。
【特許文献１】特開平１１−２４５１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されているような装置では、ワークを進めたい方向に傾ける必要があり、ワーク形状や作業環境条件によっては、ワークと周囲の設備等が衝突する虞があった。つまり、ワークの位置を決定するロボットの運動を、ワークの角度ズレ（傾き）を元に決定していることが原因であった。
また、ロボットと人の協調搬送作業において、直感的な操作感でワークの位置と姿勢を制御でき、かつワークの姿勢を変更することなく、つまりワークに角度ズレ（傾き）を与えることなく並進移動を可能にすることが望まれている。
そこで、本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、直感的な操作感でワークの位置と姿勢を制御できるパワーアシスト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、作業者が対象物を搬送する作業を補助するパワーアシスト装置であって、複数の関節を有するロボットと、前記ロボットにフリージョイントを介して３次元的に揺動可能に連結され、前記対象物を保持する保持手段と、前記関節及び前記フリージョイントの角度を検出する角度検出手段と、前記保持手段に設置され、該保持手段にかかるモーメントを検出する力センサと、前記保持手段に設けられ、前記力センサにモーメントを加えながら保持手段を操作可能であるハンドルと、前記力センサで検出したモーメントに基づいて前記ロボットにおける前記保持手段との接続部の移動速度を制御する制御手段と、を備えたものである。
【０００６】
請求項２においては、前記力センサが前記モーメントを検出しない場合には、前記ロボットにおける前記保持手段との接続部が移動しないものである。
【０００７】
請求項３においては、複数の関節を有するロボットと、前記ロボットにフリージョイントを介して３次元的に揺動可能に連結され、前記対象物を保持する保持手段と、前記関節及び前記フリージョイントの角度を検出する角度検出手段と、前記保持手段に設置され、該保持手段にかかるモーメントを検出する力センサと、前記保持手段に設けられ、前記力センサにモーメントを加えながら保持手段を操作可能であるハンドルと、を備えたパワーアシスト装置の制御方法であって、前記力センサで検出した前記モーメントに基づいて前記ロボットにおける前記保持手段との接続部の移動速度を制御するものである。
【０００８】
請求項４においては、前記力センサが前記モーメントを検出しない場合には、前記ロボットにおける前記保持手段との接続部が移動しないものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
本発明によれば、作業者が対象物を移動する作業に対して、作業者の動きに追従して対象物を移動させるパワーアシスト装置を実現することができる。特に、パワーアシスト装置が対象物を移動させる際の対象物の動きが作業者に理解し易いパワーアシスト装置を実現することができる。さらに、作業者が、対象物の移動作業の前に頭の中で移動するイメージを意識したように、目標位置に目標姿勢で位置決めするように対象物を移動させる作業を補助するパワーアシスト装置を実現することができる。
【００１１】
即ち、請求項１のパワーアシスト装置においては、作業者（操作者）は保持手段についたハンドルにモーメントを加えることで、ロボットの手先を誘導し対象物（ワーク）を搬送することができる。
また、作業者がロボットの手先の移動に従って移動することで、ワークの姿勢を変化させることなく並進移動が可能になる。
【００１２】
請求項２のパワーアシスト装置においては、作業者が力センサにモーメントを加えないように移動することで、前記フリージョイントを回転させて、前記対象物の位置を移動させずに、作業者の移動した方向に対象物を回転させることが可能となる。つまり、ワークの姿勢を変えたいときには作業者が自身の移動量を変えることで対応できる。
【００１３】
請求項３のパワーアシスト装置の制御方法においては、作業者（操作者）は保持手段についたハンドルにモーメントを加えることで、ロボットの手先を誘導し対象物（ワーク）を搬送することができる。
また、作業者がロボットの手先の移動に従って移動することで、ワークの姿勢を変化させることなく並進移動が可能になる。
【００１４】
請求項４のパワーアシスト装置の制御方法においては、作業者が力センサにモーメントを加えないように移動することで、前記フリージョイントを回転させて、前記対象物の位置を移動させずに、作業者の移動した方向に対象物を回転させることが可能となる。つまり、ワークの姿勢を変えたいときには作業者が自身の移動量を変えることで対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るパワーアシスト装置の全体構成を示す模式図、図２はパワーアシスト装置を用いたウィンドウガラス取付作業（モーメント印加時）を示す平面模式図、図３はパワーアシスト装置を用いたウィンドウガラス取付作業（ロボットアーム移動時）を示す平面模式図、図４はパワーアシスト装置を用いたウィンドウガラス取付作業（作業者の移動時）を示す平面模式図、図５はウィンドウガラスの回転方向と移動方向の関係を示す説明図、図６はパワーアシスト装置の制御方法を示すフローチャート図、図７はパワーアシスト装置の制御系の構成を示すブロック図、図８は作業者の移動のみでウィンドウガラスの姿勢が変化することを示す平面模式図である。
なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、対象物を、図２に示すＸＹＺ座標系のＸＹ平面内で移動する作業を例とする。ＸＹ平面は水平面である。
また、以下の説明をおいては、説明の便宜上、図１に示す矢印の方向を前方とする。
また、本実施形態において、作業者が行うべき作業は、略台形状の対象物（ワーク）であるウィンドウガラス２（以下、ウィンドウ２という）を、図１に示す自動車のボデー１００の窓枠１００ａの位置へ移動する作業である。
また、ＸＹ平面においてＹ軸とウィンドウ２の上端部２ａがなす角を姿勢角θと定義する。
【００１６】
まず、パワーアシスト装置の全体構成について説明する。
パワーアシスト装置５０は、図１に示すように、主としてロボットの一例であるロボットアーム３と、フリージョイント４と、ウィンドウ２の保持手段である吸着治具５と、ハンドル６と、力センサ７と、ロボットアーム３を制御する制御手段８（図７に図示）によって構成されている。
【００１７】
ロボットアーム３は、図１に示すように側面視パンタグラフ状の閉ループリンク機構に構成されており、複数の関節３ａ（本実施例では４箇所）を介して各リンク３ｂ・３ｂ・３ｂ・３ｂが連結されている。該ロボットアーム３の先端である手先３ｃがフリージョイント４を介してウィンドウ２を吸着する吸着治具５に繋がっている。前記フリージョイント４は前記吸着治具５に吸着されているウィンドウ２の姿勢を３次元的に揺動可能である。また、前記各関節３ａ、フリージョイント４及び各リンク３ｂ・３ｂ・３ｂ・３ｂによりリンク機構を構成しており、該リンク機構にはアクチュエータ１１（図７に図示）が取り付けられており、該アクチュエータ１１を駆動することによりリンク機構が駆動し、ロボットアーム３の手先３ｃが３次元的に揺動可能となっている。これにより、前記ロボットアーム３にフリージョイント４を介して連結される吸着治具５は、該ロボットアーム３に対して３次元的に揺動可能となっている。
また、ロボットアーム３は、図５に示すように、通常の搬送の場合は、作業者１（操作者）が対象物であるウィンドウ２をヨー軸、ロール軸回りに回転させたときにそれぞれ横方向（図５の（ａ））、縦方向（図５の（ｂ））にロボットアーム３の手先３ｃを動かしウィンドウ２を移動させることが可能である。
【００１８】
また、ロボットアーム３の各関節３ａ・３ａ・３ａ・３ａ及びフリージョイント４には、各リンク３ｂ・３ｂ・３ｂ・３ｂの位置を角度として検出する角度検出手段であるエンコーダ１０（図７に図示）が配置されている。該エンコーダ１０による検出値は制御手段８へ送られる。制御手段８は、送られたエンコーダの検出値から、対象物であるウィンドウ２の位置及びウィンドウ２の姿勢（姿勢角θ）を求めることができる。
【００１９】
吸着治具５は、該吸着治具５の枠組みであるフレーム５ａと、該フレーム５ａの左右両側（ライン進行方向である矢印Ｘに対して両側）にそれぞれ張り出した作業者１が把持して吸着治具５を操作するためのハンドル６・６を備えている。また、吸着治具５は、ロボットアーム３の手先３ｃにフリージョイント４を介して吊られており、ウィンドウ２を吸着保持可能となっている。具体的には、フレーム５ａの下端には、ウィンドウ２の表面（つまり、ウィンドウ２をボデー１００に取り付けたときにボデー１００の外側になる面）に吸い付く複数の吸盤９が取り付けられている（本実施例では４箇所）。吸着治具５にウィンドウ２を保持させる場合、吸盤９をウィンドウ２表面に密着させ、図示しないポンプによって吸盤９内の空気を吸引する。これにより、ウィンドウ２は吸盤９に吸着され、吸着治具５に保持される。一方、吸着治具５からウィンドウ２を開放する場合には、ポンプによる空気の吸引を停止し、吸盤９とウィンドウ２との間に空気を注入することで、吸盤９へのウィンドウ２の吸着を停止する。これにより、ウィンドウ２は吸着治具５から開放される。
【００２０】
前記ハンドル６は、図２に示すように平面視略Ｕ字状であり、吸着治具５の両端部に配置されている。また、ハンドル６の一端（作業者１がハンドルを把持する側）の幅方向中央部近傍には前記力センサ７が配設されている。ハンドル６は、ボデー１００の窓枠１００ａにウィンドウ２を取り付ける際に作業者１によって把持される。作業者１がハンドル６を把持することで、吸着治具５が安定し、作業者１は窓枠１００ａに対するウィンドウ２の位置調整を行うことができる。
【００２１】
前記力センサ７は、ハンドル６と吸着治具５のフレーム５ａとの間に配置されて、ハンドル６にかかるモーメントを検出するものである。つまり、パワーアシスト装置５０と協調作業する作業者１が対象物であるウィンドウ２に加える操作力であるトルクを検出するセンサである。例えば、作業者１がハンドル６を把持して図２に示すように矢印Ａ方向に吸着治具５にモーメントを加えると、力センサ７は該モーメントをトルクとして検出可能としている。
また、前記力センサ７によって検出された作業者１の操作力は、後述する制御手段８へ送られる。
なお、本実施形態では力センサ７はハンドル６の一方にのみに配設したものであるが特に限定するものではなく、両方のハンドル６近傍に配設してもかまわない。
【００２２】
制御手段８には、図７に示すように上述した力センサ７、エンコーダ１０及びロボットアーム３を駆動させるアクチュエータ１１が接続されている。パワーアシスト装置５０の各部の動作は制御手段８によって制御される。前記力センサ７で検出されたトルク、前記エンコーダ１０に基づく吸着治具５（ウィンドウ２）の位置情報等に基づいて作業者１の意図（本実施形態ではウィンドウ２を後方に動かしたい意図）をリアルタイムで推定する。そして、図３に示すように、ロボットアーム３にアシスト力（図３の矢印Ｂ）を発生させる。
【００２３】
また、制御手段８は、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）や記憶装置（ハードディスク装置、ＲＡＭやＲＯＭ）やインターフェース等からなり、記憶装置に後述するアシスト力を発生させるかどうかの判定するための情報が記憶されている。
制御手段８は、図示しない記憶装置・指令値算出装置・指令値出力装置を有する。
【００２４】
次に、上記構成のパワーアシスト装置を用いて、ロボットと作業者が協調してウィンドウをボデーの窓枠にはめ込む作業及びパワーアシスト装置の動作について図２、図３及び図４を用いて説明する。
【００２５】
図２に示すように、ロボットアーム３の先端となる手先３ｃにフリージョイント４を介して吊られた吸着治具５があり、ウィンドウ２をボデー１００の窓枠１００ａに取り付けるために、前記吸着治具５によりウィンドウ２が吸着されている。作業者１はウィンドウ２の位置と姿勢（姿勢角θ）を調整しながらロボットアーム３を誘導することで、ウィンドウはめ込み位置である窓枠１００ａ付近までウィンドウ２を搬送する。ウィンドウ２の搬送区間のうち窓枠１００ａ付近の搬送区間においてはウィンドウ２の位置と姿勢のすべての自由度を操作者である作業者１が手動で調整可能となっている。
ウィンドウ２は、窓枠１００ａに対してやや前方に位置している。このとき、作業者１がこの位置でハンドル６を持って、ウィンドウ２を目標位置である窓枠１００ａに近づける方向に、すなわち、図２に示すように、ウィンドウ２を吸着した吸着治具５のハンドル６にモーメント（図２の矢印Ａ方向のトルク）を加えると、その値に応じて、図３に示すようにロボットアーム３の手先３ｃが矢印Ｂ方向に動く（手先３ｃが受けたモーメントを逃がすように動く）。このとき、ウィンドウ２の位置はＹ軸に対してやや左側に傾いた位置となる。
こうして、作業者１はウィンドウ２を運びたい方向へモーメントを加えることでロボットアーム３の手先３ｃ位置を決める。図３はロボットアーム３が動いた後の状態であるが、作業者１が動かなければウィンドウ２はボデー１００に対して傾いた姿勢となる。ボデー１００とウィンドウ２の姿勢（姿勢角θ）を一致させるためには図４に示すようにモーメントを加えつつ作業者１が後方に移動すればよい。
つまり、モーメントを加えつつ作業者１が移動することで、ウィンドウ２を並進させることができる。こうして作業者１はハンドル６を操作してウィンドウ２の位置と姿勢を調整して、ウィンドウ２を窓枠１００ａに取り付ける。
このように、作業者１の加えたモーメントでウィンドウ２の位置と姿勢を、作業者１とロボットアーム３の相対位置でウィンドウ２の姿勢をそれぞれ決定できるため、作業者１はちょうどウィンドウ２の端を持って動かす直感的な操作によって、ウィンドウ２の位置と姿勢を制御することができる。
【００２６】
なお、作業者１は、ウィンドウ２に加えるモーメント（操作力）について、その方向を厳密に意識しているわけではないので、操作力の方向はＸＹ平面と平行にならない場合もある。しかし力センサ７は、操作力のＸＹ平面と平行であるヨー軸回り方向成分のみを検出するため、作業者１が加える操作力はＸＹ平面と平行でなくてもよい。
【００２７】
次に上述したパワーアシスト装置の動作についてフローチャート図を用いて説明する。
図６は吸着治具５にかかるモーメントに応じてロボットアーム３の手先３ｃを移動させる処理のフローチャート図である。
ステップＳ１０では、エンコーダ１０によって対象物であるウィンドウ２の位置と姿勢（姿勢角θ）を検出して、制御手段８にその検出値が入力される。制御手段８は、入力されたエンコーダ１０の値からウィンドウ２の位置と姿勢角θを求める。次にステップＳ２０では、作業者１がハンドル６を操作すると、ハンドル６に設けられた力センサ７により吸着治具５にかかるモーメントを検出する。そうして、力センサ７から制御手段８に信号が送られる。ここで所定量のモーメントを検出しない場合は、ウィンドウ２の搬送経路上の所定の位置もしくは作業フェーズに対応した制御となる（搬送区間ごとに自動的に制御が切り替わる）。次にステップＳ３０では、制御手段８が、検出されたモーメント（トルク）に応じたロボットアーム３の移動方向と手先速度を指定する速度指定値を算出する。算出された手先速度の速度指定値は、ステップＳ４０でアクチュエータ１１へ出力されて、アクチュエータ１１が駆動する。以上のステップが実行されることによって、作業者１がウィンドウ２を吸着した吸着治具５のハンドル６にモーメントを加えると、パワーアシスト装置５０は、加えられたモーメントを減少させる方向へ手先３ｃを移動させる。
こうして、制御手段８は操作者（作業者）がハンドル６を持ち、該ハンドル６の付け根の力センサ７にモーメント（トルク）を加えることで、検出されたモーメント情報を元にロボットアーム３の手先速度を決定する。
【００２８】
次に、ロボットアーム３の手先速度の決定方法の具体例を以下に示す。
図２、図３及び図４はパワーアシスト装置５０と操作者である作業者１を上から見た図である（ロボットアーム３は省略してある）。図２のように紙面鉛直方向であるＺ軸周り（反時計回り方向）にモーメントを検出すると、制御手段８は、あたかもそのモーメントでロボットアーム３の手先３ｃが動くような手先速度でロボットアーム３の手先３ｃを動かす（図３の矢印Ｂ）。このとき操作者が位置を変えなければ図３のようにウィンドウ２は操作者を中心に回転するような運動（反時計回り）をする。操作者がハンドル６にモーメントをかけると同時に図４に示すように図中左へ移動することで、ウィンドウ２の姿勢は初期状態と同じになる。つまり、操作者はハンドル６に加えるトルクと自身の位置の移動によって、自由にウィンドウ２を回転させたり、並進移動させることができる。
【００２９】
また、図８に示すようにウィンドウ２の姿勢を変えるだけならハンドル６にモーメント（トルク）を加えずに、作業者１が横に移動するだけでもよい。この場合はロボットアーム３の手先３ｃが移動せず作業者１のみが移動することでフリージョイント４が回転し、作業者１の移動した方向にウィンドウ２が傾く。
このように、ウィンドウ２の位置と姿勢の現在値と目標値によっては、ハンドル６にモーメントを加えることなく、単に作業者１の移動によってウィンドウ２の姿勢がフリージョイント４を中心にして変化する。
つまり、力センサ７が、モーメントを検出しない場合には作業者１のみが移動することで、フリージョイント４が回転し、作業者１の移動した方向にウィンドウ２が回転可能となる。
【００３０】
当然ながら、本実施形態で示した検出するモーメントの方向は紙面鉛直方向（Ｚ軸方向）を回転軸にするものに限らず、図２のウィンドウ２を本紙横方向（Ｘ軸方向）を回転軸にして傾けるように加えたトルク（ハンドル６の上下方向のモーメント）の検出値に対して、ロボットアーム３の手先３ｃの運動方向を上下に運動させることで、ウィンドウ２のモーメントに基づく回転方向を拡張することができる。
【００３１】
また、ロボットアーム３の手先３ｃに与える速度指令値は力センサ７で検出したモーメント情報に比例した値を採用するのが一般的だが、例えばモーメントの２乗に比例するなどの計算を施した値を速度指令値とすることも可能である。
【００３２】
また、ロボットアーム３の手先３ｃに与える速度指令値に閾値を設定し、それ以上の手先速度が発生しないように制限をかけることも可能であるし、その閾値がロボットアーム３の手先位置に応じて変化することもあり得る。
【００３３】
このように、作業者１が対象物であるウィンドウ２を搬送する作業を補助するパワーアシスト装置５０であって、複数の関節３ａを有するロボットアーム３と、前記ロボットアーム３にフリージョイント４を介して３次元的に揺動可能に連結され、前記ウィンドウ２を保持する保持手段である吸着治具５と、前記関節３ａ及び前記フリージョイント４の角度を検出する角度検出手段であるエンコーダ１０と、前記吸着治具５に設置され、該吸着治具５にかかるモーメントを検出する力センサと、前記吸着治具５に設けられ、前記力センサにモーメントを加えながら吸着治具５を操作可能であるハンドル６と、
前記力センサで検出したモーメントに基づいて前記ロボットアーム３における前記吸着治具５との接続部の移動速度となる手先速度を制御する制御手段８と、を備えたパワーアシスト装置５０を構成したことにより、操作者は吸着治具５についたハンドル６にモーメントを加えることで、ロボットアーム３の手先３ｃを誘導し対象物であるウィンドウ２を搬送することができる。
また、作業者１がロボットアーム３の手先３ｃの移動に従って移動することで、ワークの姿勢を変化させることなく並進移動が可能になる。
【００３４】
また、複数の関節３ａを有するロボットアーム３と、前記ロボットアーム３にフリージョイント４を介して３次元的に揺動可能に連結され、前記対象物であるウィンドウ２を保持する保持手段である吸着治具５と、前記関節３ａ及び前記フリージョイント４の角度を検出する角度検出手段であるエンコーダ１０と、前記吸着治具５に設置され、該吸着治具５にかかるモーメントを検出する力センサ７と、前記吸着治具５に設けられ、前記力センサ７にモーメントを加えながら吸着治具５を操作可能であるハンドルと、を備えたパワーアシスト装置５０の制御方法であって、前記力センサ７で検出した前記モーメントに基づいて前記ロボットアーム３における前記吸着治具５との接続部の移動速度となる手先速度を制御する制御方法を適用することにより、操作者は吸着治具５についたハンドル６にモーメントを加えることで、ロボットアーム３の手先３ｃを誘導し対象物であるウィンドウ２を搬送することができる。
また、作業者１がロボットアーム３の手先３ｃの移動に従って移動することで、ワークの姿勢を変化させることなく並進移動が可能になる。
【００３５】
また、前記力センサ７が前記モーメントを検出しない場合には、前記ロボットアーム３における前記吸着治具５との接続部が移動しないことにより、作業者１が力センサ７にモーメントを加えないように移動することで、前記フリージョイント４を回転させて、前記対象物の位置を移動させずに、作業者１の移動した方向に対象物を回転させることが可能となる。つまり、ワークの姿勢を変えたいときには作業者１が自身の移動量を変えることで対応できる。
【００３６】
また、パワーアシスト装置５０がウィンドウ２をどこまで移動させるかは作業者１が主体的に決定することができる。パワーアシスト装置５０、作業者１の動きに追従してウィンドウ２を移動させるので、ウィンドウ２を目標位置である窓枠１００ａへ目標姿勢で自動的に移動させる全自動機械よりも状況に柔軟に対応することができる。
【００３７】
つまり、ロボットと人の協調によるワーク搬送作業で、人がワークにモーメントを加えることでワークの目標移動位置をロボットに教示する。このとき、ワークに対してロボットアーム３の手先３ｃをフリージョイント４で結合しておくことで、ワークの姿勢がロボットと人の相対位置で決定できる。これにより、ワークの位置と姿勢を直感的な操作で容易に制御することができるのである。
【００３８】
なお、本実施形態ではウィンドウの取付作業を例に上げたが、特に限定するものではなく、本発明はロボットを使用して対象物（ワーク）を組み付ける作業に広く適用可能である。
また、本実施形態で説明した、ロボットアーム３における吸着治具５との接続部とは、特に限定するものではなく、ロボットアーム３の手先３ｃ部分からフリージョイント４を介して吸着治具５との連結部分のいずれか中途部にあるロボットアーム３と吸着治具５との接続部分もしくはリンク部分のことをいう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るパワーアシスト装置の全体構成を示す模式図。
【図２】パワーアシスト装置を用いたウィンドウガラス取付作業（モーメント印加時）を示す平面模式図。
【図３】パワーアシスト装置を用いたウィンドウガラス取付作業（ロボットアーム移動時）を示す平面模式図。
【図４】パワーアシスト装置を用いたウィンドウガラス取付作業（作業者の移動時）を示す平面模式図。
【図５】ウィンドウガラスの回転方向と移動方向の関係を示す説明図。
【図６】パワーアシスト装置の制御方法を示すフローチャート図。
【図７】パワーアシスト装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図８】作業者の移動のみでウィンドウガラスの姿勢が変化することを示す平面模式図。
【符号の説明】
【００４０】
１    作業者
２    ウィンドウ
３    ロボットアーム
３ａ  関節
４    フリージョイント
５    吸着治具
６    ハンドル
７    力センサ
８    制御手段
１０  エンコーダ
５０  パワーアシスト装置
【図１】
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【図５】
2009034755.tif 000004
【図６】
2009034755.tif 000005
【図７】
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【図２】
2009034755.tif 000007
【図３】
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【図４】
2009034755.tif 000009
【図８】
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