CN103038028B - 机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、以及集成电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够改善对于在进行协调搬运或者直接示教等作业之际的机器人手臂的操作性的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路。具备安装在机器人手臂(100)上的指尖效果部(102)和形成与其分离的结构的把持部(103)，当人把持所述把持部并使其移动时，通过追踪控制部追踪该把持部而移动。具有固定切换部，其在切换为“再生模式”时，切换为使固定部(1001)位于固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的间隙的间隔的固定状态，在切换为“教示模式”时，切换为使所述固定部位于收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的相对移动状态。

Description

机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、以及集成电路

技术领域

本发明涉及生成机器人的动作，用于进行教示或者协调搬运等所期望的作业的机器人手臂的控制装置及控制方法、具有机器人手臂的控制装置的机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路。

背景技术

近年以来，在制造现场中，由于进行多品种少量生产，从而频繁地发生型号改变。在单元生产盛行地进行的近年以来的制造现场中，为了通过机器人使螺纹紧固作业或者部件的嵌合作业、装接作业、柔性基板等的插入作业、或者研磨作业等自动化，需要灵活地对应多种多样的部件或者作业顺序。每当部件变化时所组装的位置或者朝向等发生变化，进行作业的顺序也发生变化，因此，需要应对这样的变化。另外，如柔性基板的插入作业等那样处理柔软物的作业等的作业复杂化，依然以人手中心来进行。人通过柔软物与对象物接触且向柔软物弯曲之际的向手传递的反作用力，来推测柔软物的弯曲状况或者位置，由此能够进行复杂的作业。

与其相对，在机器人中，在每次试行时无法将弯曲方式或者位置等变化的柔软物的力信息或者位置信息公式化，故进行与所获得的反作用力相应的复杂的操作非常困难。解决以上的问题，并通过机器人使那样的以人手中心来进行的作业自动化的需要很大。

对此，在现有技术中，采用的是利用示教吊架或者程序设计，对机器人教示作业的方法。但是，当通过这些方法进行教示时，教示工时非常增加。另外，使机器人的多个关节同时移动那样的、需要复杂动作的作业往往也无法进行教示。

如上所述，在采用示教吊架或者程序设计的方法中存在界限。

由此，在现有技术中，采用的是利用接触机器人来进行教示的直接示教而简单地教示的方法。在直接示教中，通过能够实现直观的操作或者机器人与对象物接触之际作业的人感觉到物理性的反作用力，由此存在能够实现与反作用力相应的操作等长处。另一方面，在机器人自身较重的情况下，也同时具有人无法支承机器人而无法实现机器人的操作、或者因机器人自身较重故人感觉不到机器人与对象物接触之际的物理性的反作用力等短处。这样，在对于操作性较差的机器人进行教示之际，对该机器人的操作性的改善非常重要。

关于直接示教，考虑到在第一机器人手臂的指尖前端部具有由弹簧安装的第二机器人手臂的结构。通过形成为具有两个机器人手臂的结构，与现有的仅仅一个机器人手臂的结构相比较，能够实现更加精密的直接示教(参考专利文献1)。

另外，采用以下的方法，即，通过将保持构件的动作限定在水平方向上，对外部环境(所保持的对象物的变位量或者力信息)进行检测而进行阻抗控制，由此，即便在保持比较重的对象物的情况下，也能够通过较小的力来使保持构件变位(参考专利文献2)。

另一方面，在产品的搬运作业或者较重的部件的嵌合作业中，在采用示教吊架或者程序设计的方法中由于复杂化故通过机器人无法实现的情况下，通过两个作业者进行作业。非常期望采用机器人进行这样的作业来减轻作业者的劳力。在将这样的作业自动化的情况下，在直接示教中，产品较重而导致作业者无法对机器人进行教示。对此，采用使机器人与作业者协调搬运想要把持的较重的产品的协调搬运这样的方法。

关于协调搬运，考虑到使机器人产生辅助力以能够通过较小的操作力来实现协调搬运的情况。该辅助力的值如下所述来求出。即，对机器人的关节角度、指尖位置、与机器人协调作业的作业者对对象物施加的力分别进行检测，通过这些值来对作业者的指尖粘性系数、弹性系数、作业者的指尖自然长度位置分别进行推定，根据这些值来求出辅助力的值(参考专利文献3)。

需要说明的是，公开有如下的内容，即，在搬运物品时的动力辅助搬运中，在人所把持的部分和所搬运的部分之间具有浮动机构，与浮动机构的变位量相应地来控制辅助搬运(参考专利文献4)。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】：日本特开平4-164584号公报

【专利文献2】：日本特开2006-247787号公报

【专利文献3】：日本特开2007-76807号公报

【专利文献4】：日本特开2005-193340号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

在专利文献1中，安装在指尖的前端部上的机器人手臂通过弹簧来安装，故受到弹簧的弹性力的影响，从而在操作性方面残留有课题。另外，第二机器人手臂与第一机器人手臂未连动动作，因此，在进行作业区域较为宽敞的作业的情况下，必须在使第一机器人手臂动作了之后才使第二机器人手臂动作，故导致操作工时增加。

在专利文献2中，保持构件的动作仅仅限定在水平方向上，在其他的方向上难以动作。另外，保持构件与机器人手臂接触，受到保持构件的重力或者接触的摩擦力的影响，故在操作性方面残留有课题。

在专利文献3中，机器人产生辅助力，但由于推定值的误差而使人感觉到的是对象物或者机器人的重量，残留有操作性的课题。另外，需要采用力传感器，花费了较大的成本。

在专利文献4中，仅仅公开有关于动力辅助的教示，但关于教示之后进行切换而再生的再生模式完全没有公开。

本发明就是鉴于这样的课题而作出的，其目的在于，提供能够改善对于在进行协调搬运或者直接示教等作业之际的机器人手臂的操作性，从而能够容易地移动机器人手臂的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路。

【用于解决课题的手段】

为了实现所述的目的，本发明如以下所述构成。

根据本发明的第一方式，提供一种机器人手臂的控制装置，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

所述机器人手臂的控制装置具有：

相对位置信息取得部，其在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息；

追踪控制部，其以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量；

控制部，其根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制；

固定部，其具有固定构件，该固定构件能够在固定位置与收纳位置之间移动，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，并且，在所述固定构件位于所述固定位置时，该固定部维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔；

模式切换部，其将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种；

固定切换部，其在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态；

指尖位置信息取得部，其在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息；

目标轨道生成部，其在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

根据本发明的另一方式，提供一种具备所述方式记载的所述机器人手臂和所述机器人手臂的控制装置的机器人。

根据本发明的再一方式，提供一种机器人手臂的控制方法，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

在所述机器人手臂的控制方法中，

通过相对位置信息取得部，在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息，

通过追踪控制部，以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量，

通过控制部，根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制，

通过具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件的固定部，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，

通过模式切换部，将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种，

通过固定切换部，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态，

通过指尖位置信息取得部，在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息，

通过目标轨道生成部，在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

根据本发明的再一方式，提供一种机器人手臂的控制程序，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

所述机器人手臂的控制程序用于使计算机执行如下的步骤：

通过相对位置信息取得部，在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息的步骤；

通过追踪控制部，以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量的步骤；

通过控制部，根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制的步骤；

通过具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件的固定部，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的步骤，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置；

通过模式切换部，将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种的步骤；

通过固定切换部，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，并且，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态的步骤，所述固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，所述相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态；

通过指尖位置信息取得部，在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息的步骤；

通过目标轨道生成部，在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道的步骤；

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制的步骤。

本发明的又一方式，提供一种机器人手臂的集成电路，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

在所述机器人手臂的集成电路中，

通过相对位置信息取得部，在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息，

通过追踪控制部，以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量，

通过控制部，根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制，

通过具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件的固定部，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，

通过模式切换部，将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种，

通过固定切换部，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态，

通过指尖位置信息取得部，在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息，

通过目标轨道生成部，在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

【发明效果】

根据本发明的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路，安装在机器人手臂主体上的指尖效果部和人所把持的把持部机构性地分离，人对把持部进行操作，从而能够对机器人手臂进行操作。其结果是，在操作时，能够除去对于把持部的机器人手臂主体的惯性的影响，从而能够使操作性变得非常地良好。

另外，如果还具备取得从外部对把持部施加的力信息的力信息取得部的话，即便在进行伴随着接触的作业的情况下，人也能够经由把持部容易地感觉到接触时的反作用力。

附图说明

本发明的这些方式、其他的目的和特征根据与添加的附图中的优选的实施方式相关联的以下的记载而可明确。在该附图中，

图1是本发明的第一实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的结构图。

图2A是本发明的第一实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的俯视图。

图2B是表示本发明的第一实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的图2A中的A-A线的剖视图。

图2C是表示本发明的第一实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的图2A中的B-B线的剖视图。

图3A是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3B是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3C是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3D是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3E是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3F是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3G是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3H是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3I是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3J是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的剖视图。

图3K是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的俯视图。

图3L是本发明的第一实施方式的机器人中的下落时的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的俯视图。

图4A是本发明的第一实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及缓冲材料的俯视图。

图4B是本发明的第一实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及缓冲材料的侧视图。

图4C是本发明的第一实施方式的机器人中的接触时的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及缓冲材料的俯视图。

图4D是本发明的第一实施方式的机器人中的接触时的指尖效果部、把持部及缓冲材料的侧视图。

图5是本发明的第一实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及相对位置传感器的与图1不同的结构图。

图6是本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的框图。

图7是本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的说明图。

图8A是采用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协调搬运的说明图。

图8B是采用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协调搬运的说明图。

图8C是采用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协调搬运的说明图。

图9是表示本发明的第一实施方式的机器人中的从取得相对位置信息之后到进行追踪控制为止的处理的流程的流程图。

图10A是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及固定部，且各固定部位于固定位置的状态的俯视图。

图10B是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及固定部，且各固定部位于固定位置的状态的图10A中的A-A线的剖视图。

图10C是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及固定部，且各固定部位于固定位置的状态的图10A中的B-B线的剖视图。

图10D是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及固定部，且各固定部位于固定位置的状态的图10B中的C-C线的剖视图。

图10E是表示本发明的第二实施方式的机器人中的把持部和固定部，且各固定部位于固定位置的状态的侧视图。

图10F是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部及固定部，且各固定部位于收纳位置的状态的剖视图。

图10G是表示本发明的第二实施方式的机器人中的把持部和固定部，且各固定部位于收纳位置的状态的侧视图。

图11A是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及固定部，且各固定部位于收纳位置的状态的俯视图。

图11B是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及固定部，且各固定部位于收纳位置的状态的剖视图。

图11C是表示本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器及固定部，且各固定部位于收纳位置的状态的剖视图。

图12是本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的框图。

图13A是本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的说明图。

图13B是本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的说明图。

图13C是本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的说明图。

图13D是本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的说明图。

图14A是采用了本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的固定部的切换的说明图。

图14B是采用了本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的固定部的切换的说明图。

图14C是采用了本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的固定部的切换的说明图。

图14D是采用了本发明的第二实施方式的机器人中的设置台的固定部的切换的说明图。

图15A是本发明的第二实施方式的机器人中的锅的搅拌作业的教示动作的说明图。

图15B是本发明的第二实施方式的机器人中的锅的搅拌作业的教示动作的说明图。

图15C是本发明的第二实施方式的机器人中的锅的搅拌作业的教示动作的说明图。

图15D是本发明的第二实施方式的机器人中的锅的搅拌作业的再生动作的说明图。

图16A是本发明的第二实施方式的机器人中的锅的搅拌作业的再生动作的说明图。

图16B是本发明的第二实施方式的机器人中的锅的搅拌作业的再生动作的说明图。

图16C是本发明的第二实施方式的机器人中的锅的搅拌作业的再生动作的说明图。

图17是表示本发明的第二实施方式的机器人中的从取得相对位置信息、指尖位置信息之后到进行追踪控制、指尖位置控制为止的处理的流程的流程图。

图18是本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的说明图，图18的(a)～(c)分别是本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的可动范围的说明图、机器人手臂的教示动作时的可动范围的说明图及机器人手臂的再生动作时的可动范围的说明图。

图19是本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的框图。

图20是对本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的限制区域进行导出的说明图。

图21是表示本发明的第三实施方式的机器人中的从取得相对位置信息、指尖位置信息之后到进行追踪控制、指尖位置控制为止的处理的流程的流程图。

图22是本发明的第四实施方式的机器人中的指尖效果部、把持部、相对位置传感器、手部及力传感器的结构图。

图23是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的框图。

图24A是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图24B是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图24C是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图24D是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图24E是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图24F是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图24G是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图24H是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作的说明图。

图25是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的教示动作时的力信息和速度信息的图。

图26A是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图26B是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图26C是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图26D是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图26E是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图26F是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图26G是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图26H是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作的说明图。

图27是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的柔性基板插入作业的再生动作时的力信息的图。

图28是本发明的第四实施方式的机器人中的传感器反馈的说明图。

图29是本发明的第四实施方式的机器人中的传感器反馈使用时的轨迹的说明图。

图30是表示本发明的第四实施方式的机器人中的从取得相对位置信息、力信息、指尖位置信息之后到进行追踪控制、指尖位置控制为止的处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下，根据附图对于本发明所涉及的实施方式进行详细的说明。

以下，在参考附图对本发明中的实施方式进行详细的说明之前，关于本发明的各种各样的方式进行说明。

根据本发明的第一方式，提供一种机器人手臂的控制装置，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

所述机器人手臂的控制装置具有：

相对位置信息取得部，其在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息；

追踪控制部，其以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量；

控制部，其根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制；

固定部，其具有固定构件，该固定构件能够在固定位置与收纳位置之间移动，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，并且，在所述固定构件位于所述固定位置时，该固定部维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔；

模式切换部，其将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种；

固定切换部，其在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态；

指尖位置信息取得部，其在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息；

目标轨道生成部，其在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

根据本发明的第二方式，提供一种第一方式所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备：

可动区域取得部，其取得所述机器人手臂的可动区域；

可动区域限制部，其根据由所述可动区域取得部取得的所述可动区域和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，导出比所述可动区域窄的限制区域，

所述控制部以如下的方式进行控制，即，在所述“教示模式”时，以使所述机器人手臂仅仅在由所述可动区域限制部导出的所述限制区域可动的方式对该机器人手臂施加限制。

根据本发明的第三方式，提供一种第一方式所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备：

力信息取得部，其取得从外部对所述把持部施加的力信息，

所述控制部以如下的方式对所述机器人手臂进行控制，即，根据由所述力信息取得部取得的所述力信息，能够进行与所述人与所述把持部之间的接触相伴的作业的教示及再生。

根据本发明的第四方式，提供一种第三方式所述的机器人手臂的控制装置，其中，

所述控制部在所述“教示模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道和由所述力信息取得部取得的所述力信息而生成传感器反馈项，

所述控制部在所述“再生模式”时，根据所述目标轨道、在所述再生模式时由所述力信息取得部取得的所述力信息及所述生成的传感器反馈项，来对所述机器人手臂进行动作控制。

根据本发明的第五方式，提供一种机器人，具备第一～第四方式中的任一方式所述的所述机器人手臂和所述机器人手臂的控制装置。

根据本发明的第六方式，提供一种机器人手臂的控制方法，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

在所述机器人手臂的控制方法中，

通过相对位置信息取得部，在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息，

通过追踪控制部，以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量，

通过控制部，根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制，

通过具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件的固定部，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，

通过模式切换部，将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种，

通过固定切换部，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态，

通过指尖位置信息取得部，在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息，

通过目标轨道生成部，在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

根据本发明的第七方式，提供一种机器人手臂的控制程序，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

所述机器人手臂的控制程序用于使计算机执行如下的步骤：

通过相对位置信息取得部，在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息的步骤；

通过追踪控制部，以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量的步骤；

通过控制部，根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制的步骤；

通过具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件的固定部，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的步骤，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置；

通过模式切换部，将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种的步骤；

通过固定切换部，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，并且，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态的步骤，所述固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，所述相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态；

通过指尖位置信息取得部，在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息的步骤；

通过目标轨道生成部，在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道的步骤；

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制的步骤。

根据本发明的第八方式，提供一种机器人手臂的集成电路，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

在所述机器人手臂的集成电路中，

通过相对位置信息取得部，在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息，

通过追踪控制部，以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量，

通过控制部，根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制，

通过具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件的固定部，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，

通过模式切换部，将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种，

通过固定切换部，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态，

通过指尖位置信息取得部，在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息，

通过目标轨道生成部，在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述教示模式时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

以下，一边参考附图一边对本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1表示本发明的第一实施方式中的、包括机器人手臂100在内的机器人601。机器人手臂100具备：作为机器人手臂100的主体的一例的机械手101；指尖效果部102；把持部103；相对位置传感器104。在此，机器人601由机器人手臂100和机器人手臂的控制装置602构成。

机械手101具有多个多关节机构，且各连杆101d、101e以多个关节轴(101a、101b、101c)为中心而旋转驱动。在机械手101的指尖上安装有指尖效果部102。

指尖效果部102内置有多个相对位置传感器104，且具有通过多个相对位置传感器104，来对把持部103相对于指尖效果部102的相对位置(即、相对位置的信息，换而言之、测定值或者计测值)进行测定的功能。指尖效果部102以位置不发生变化的方式固定在机械手101的指尖上，并对把持部103离所固定的位置的相对位置进行测定。在本第一实施方式中，采用六个相对传感器104，来测定相对位置(关于详细情况在后叙述)。

把持部103为用于在人进行操作之际由手把持的部分，形成为与指尖效果部102分离的结构。

相对位置传感器104为对把持部103相对于指尖效果部102的相对位置进行检测的传感器。在此，作为相对位置传感器104的一例，采用六个相对传感器104(关于详细请在后叙述)。

以下，利用图2A～图2C，关于指尖效果部102、把持部103及相对位置传感器104进行详细的说明。

图2A是俯视为正方形的长方体状的指尖效果部102、四边形的箱体状的把持部103和相对位置传感器104的俯视图，在图2A的表面上连结有机械手101的指尖。图2B是指尖效果部102、把持部103和相对位置传感器104的图2A中的A-A线的剖视图，是从箭头2B观察时的剖视图。图2C是指尖效果部102、把持部103和相对位置传感器104的图2A中的B-B线的剖视图，是从箭头2C观察时的剖视图。

需要说明的是，在第一实施方式中，指尖效果部102的形状形成图2所示的形状，但也可以为具有长方形、多边形或者圆形的平面的柱状的物体、或者球体等任意的形状。

把持部103由四边形的箱体状构成，其具备：四边形的底面部103a；从底面部103a的各边竖立竖直的四个四边形的侧面部103b；在各侧面部103b的中央部的上表面朝向内侧突出的、作为防止脱落构件的一例的突起部103c。在把持部103的内侧，通过底面部103a与四个侧面部103b而形成具有凹空间103d的箱形状。凹空间103d具有规定的间隙(空间)90而形成能够将指尖效果部102配置于内部的空间。因而，在底面部103a、四个侧面部103b及四个突起部103c各自与指尖效果部102各自对置的表面之间分别能够保持有间隙90。

突起部103c为在各侧面部103b的与底面部103a对置的部分上设置的板构件，作为防止配置于凹空间103d的内部的指尖效果部102如图3A所示那样从箱形状内部的凹空间103d飞出的防止脱落构件的一例而发挥功能。

把持部103为与指尖效果部102分离的结构，由与指尖效果部102独立的构件构成。需要说明的是，把持部103的形状形成图2A～图2C所示的形状，但也可以为具有长方形、多边形或者圆形的平面的箱状的物体、或者球体等任意的形状。

利用图2A～图2C对于各空间90(宽度Δx～Δγ)进行说明。

在此，将图2A的横向定义为x轴方向，将纵向定义为y轴方向，将图2B及图2C的纵向定义为z轴方向。于是，间隙90的x轴方向的宽度Δx表示分别沿着与x轴方向正交的y轴方向配置的、指尖效果部102的侧面部102b与把持部103的侧面部103b的x轴方向的间隙的间隔。间隙90的y轴方向的宽度Δy表示分别沿着x轴方向配置的、指尖效果部102的正面部102a或者背面部102e与把持部103的侧面部103b的y轴方向的间隙的间隔。间隙90的z轴方向的宽度Δz表示分别沿着与z轴方向正交的方向配置的、指尖效果部102的底面部102c与把持部103的底面部103a的z轴方向的间隙的间隔。间隙90的α方向的宽度Δα表示指尖效果部102的底面部102c与把持部103的底面部103a的围绕x轴的旋转方向α的间隙的间隔。间隙90的β方向的宽度Δβ表示指尖效果部102的底面部102c与把持部103的底面部103a的围绕y轴的旋转方向β的间隙的间隔。间隙90的γ方向的宽度Δγ表示指尖效果部102的正面部102a与把持部103的侧面部103b的围绕z轴的旋转方向γ的间隙的间隔。

在此，利用图2A～图2C对于各轴(x～γ)进行说明。x轴为从指尖效果部102的中心部102d相对于侧面部102b而垂直延伸的轴，将图2A中的右方向设为+。y轴为从指尖效果部102的中心部102d相对于正面部102a或者背面部102e而垂直延伸的轴，将图2A中的上方向设为+。z轴为从指尖效果部102的中心部102d向底面部102c垂直延伸的轴，将图2B中的上方向设为+。围绕x轴的旋转α相对于x轴而适用右手法则。围绕y轴的旋转β相对于y轴而适用右手法则。围绕z轴的旋转γ相对于z轴而适用右手法则。

图2A～图2C的状态下的指尖效果部102与把持部103之间的间隙90的间隔(缝隙)Δx、Δy、Δz作为各自具体的一例而成为3mm，与该间隙量相应地，能够分别使把持部103向x轴方向、y轴方向、或者z轴方向动作。因而，在图2A～图2C的状态下，把持部103的可动范围(与指尖效果部102分离的范围)相对于x、y、z轴而成为±3mm。另外，把持部103的旋转的可动范围(Δα、Δβ、Δγ)相对于α、β、γ方向而分别成为作为一例的±3/100弧度。关于把持部103的形状，也可以与指尖效果部102同样地为任意的形状。

另外，即便在人未把持把持部103的情况下，为了避免把持部103从指尖效果部102下落，如图2A～图2C所示那样，把持部103的四个突起部103c形成围绕或者卡挂指尖效果部102的形状，因此，形成为无论朝向任一方向也不会从指尖效果部102下落的结构(参考图3A～图3F)。即，图3A示出了在把持部103相对于指尖效果部102而向最下方的位置移动的情况下，四个突起部103c与指尖效果部102的上表面102f接触而防止脱落的状态。图3B示出了把持部103与指尖效果部102的位置关系成为与图3A的状态上下颠倒的状态，且把持部103的底面部103a与指尖效果部102的底面部102c接触的状态。图3C示出了把持部103与指尖效果部102的位置关系为从图3A的状态顺时针方向旋转90度的状态，且把持部103的侧面部103b与指尖效果部102的侧面部102b接触的状态。图3D示出了把持部103与指尖效果部102的位置关系为从图3A的状态逆时针方向旋转90度的状态，且把持部103的侧面部103b与指尖效果部102的侧面部102b接触的状态。图3E示出了把持部103与指尖效果部102的位置关系为从图3C的状态绕左右方向的轴而向上方向旋转90度的状态，且把持部103的侧面部103b与指尖效果部102的背面部102e接触的状态。图3F示出了把持部103与指尖效果部102的位置关系为从图3C的状态绕左右方向的轴而向上方向与图3E相反地旋转90度的状态，且把持部103的侧面部103b与指尖效果部102的表面部102a接触的状态。

另外，同样地，形成为无论向任一方向旋转，把持部103也不会从指尖效果部102下落的结构(参考图3G～图3L)。即，图3G～图3J示出了如下的状态：即便指尖效果部102的侧面部102b或者表面部102a(背面部102e)中的任一方在图3G～图3J中顺时针方向或者逆时针方向旋转，右侧的角度部或者左侧的角度部也与把持部103的突起部103c接触，把持部103不会从指尖效果部102下落。图3K～图3L示出了如下的状态：即便指尖效果部102的上表面102f在图3K～图3L中顺时针方向或者逆时针方向旋转，指尖效果部102的角度部也与把持部103的侧面部103b接触而限制成避免过度旋转，且指尖效果部102的各边的一部分与把持部103的突起部103c接触，把持部103不会从指尖效果部102下落。

需要说明的是，在指尖效果部102与把持部103这样接触之际，也可以将缓和碰撞的缓冲材料401安装在指尖效果部102上(参考图4A、图4B)。如图4A及图4B所示，即便在将缓冲材料401安装在指尖效果部102的上下左右的各角部上的情况下，在图2A～图2C中定义的间隙(Δx～Δγ)的值也不会改变。图4C及图4D表示缓冲材料401与把持部103接触之际的状态。由图4C及图4D可知，通过将缓冲材料401安装在指尖效果部102上，仅仅缓冲材料401与把持部103接触，指尖效果部102与把持部103未直接接触。

需要说明的是，如图5所示，即便在将指尖效果部102与把持部103的构成位置更换的结构当中也能够使用。即，也可以在四边形的箱体状的指尖效果部102H的内部的空间内以空开与所述间隙相同的间隙的方式配置俯视为正方形的长方体状的把持部103H而构成。在这种情况下，为了使人容易把持把持部103H，需要在把持部103H的底面部上安装把手构件103f。

相对位置传感器104为对把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr进行检测的传感器。在此，Δr是指Δx～Δγ的总称。

在此，相对位置Δr由下式(1)来表示，各相对位置为图2A～图2C所示。

【数1】

$\mathrm{\Δr}=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}\\ \mathrm{\Δy}\\ \mathrm{\Δz}\\ \mathrm{\Δ\α}\\ \mathrm{\Δ\β}\\ \mathrm{\Δ\γ}\end{array}\right]$ ···式(1)

如图2A～图2C所示，相对位置传感器104形成为内置于指尖效果部102的结构，具体而言采用缝隙传感器。即，在指尖效果部102的正面部102a的附近内配置有与正面部102a平行且沿着x轴方向的圆棒状的缝隙传感器s_x1，缝隙传感器s_x1的一端向指尖效果部102的侧面部102b露出，从而对间隙90的x轴方向的宽度Δx进行计测。在指尖效果部102的侧面部102b的附近内配置有与侧面部102b平行且沿着z轴方向的圆棒状的缝隙传感器s_z3，缝隙传感器s_z3的一端向指尖效果部102的底面部102c露出，从而对间隙90的z轴方向的宽度Δz进行计测。在指尖效果部102的背面部102e的附近内分别配置有与侧面部102b平行且沿着y轴方向的圆棒状的一对缝隙传感器s_y1、s_y2，一对缝隙传感器s_y1、s_y2的各一端向指尖效果部102的背面部102e露出，从而分别对间隙90的y轴方向的宽度Δy进行计测。在指尖效果部102的背面部102e的附近内配置有与侧面部102b平行且沿着z轴方向的圆棒状的一对缝隙传感器s_z2、s_z3，一对缝隙传感器s_z2、s_z3的各一端向指尖效果部102的底面部102c露出，从而对间隙90的z轴方向的宽度Δz进行计测。

因而，间隙90的y轴方向的宽度Δy将由两个缝隙传感器s_y1、s_y2计测出的至少两个计测值y₁、y₂的平均由后述的相对位置信息取得部607算出而采用。间隙90的z轴方向的宽度Δz将由三个缝隙传感器s_z1、s_z2、s_z3计测出的至少三个计测值z₁、z₂、z₃的平均由后述的相对位置信息取得部607算出而采用。需要说明的是，间隙90的x轴方向的宽度Δx直接采用由一个缝隙传感器s_x计测出的至少一个计测值x₁，或者由一个缝隙传感器s_x进行多次计测，并将其平均值由后述的相对位置信息取得部607算出而采用。宽度Δy或者宽度Δz也可以同样地，由各自的缝隙传感器进行多次计测，并将它们的平均值分别设为y₁、y₂、z₁、z₂、z₃，然后算出所述的平均值而采用。因而，对各计测值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃进行计算所获得的结果成为宽度Δx～Δγ。

但是，作为对把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr进行检测的方法，代替基于缝隙传感器的检测，也可以采用由摄相机取得把持部103相对于指尖效果部102的图像而对相对位置Δr进行检测的方法等其他的方法。

在此，关于图2A～图2C所示的采用六个缝隙传感器的方法进行说明。将六个缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3如图2A～图2C所示那样配置，分别对xyz的各轴的指尖效果部102与把持部103的间隙g进行测定(根据缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3各自的计测值(测定值)g导出相对位置Δr的方法在后叙述)。需要说明的是，间隙g是指缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3各自的计测值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃的总称。在此，间隙g由下式(2)来表示，表示各缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3的计测值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃，间隙g如图2A～图2C所示。需要说明的是，仅仅借助各计测值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃并未体现出旋转方向。对此，采用各计测值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃而求得并进方向与旋转方向的结果作为Δx～Δγ。因而，各计测值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃仅仅为表示缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3的计测值的值。与其相对，Δx～Δγ成为采用各计测值对并进方向与旋转方向的相对位置进行计算的结果而导出的值。

【数2】

$g=\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ y_1\\ y_2\\ z_1\\ z_2\\ z_3\end{array}\right]$ ···式(2)

另外，如图2A～图2C所示，y轴方向的缝隙传感器s_y1-s_y2间的间隔p_y12、z轴方向的缝隙传感器s_z1-s_z2间的间隔p_z12、z轴方向的缝隙传感器s_z2-s_z3间的间隔p_z23为100mm。

图6表示本发明的第一实施方式的机器人601中的机器人手臂100的框图。在图6中，机器人手臂100由机械手101和机器人手臂100的控制装置602构成。

机器人手臂100的控制装置602由控制装置主体部603和周边装置604构成。控制装置主体部603由控制部605、追踪控制部606及相对位置信息取得部607构成。周边装置604由输入输出IF608和电动机驱动器609构成。在输入输出IF608中还包括有控制装置602中的控制动作的接通·断开开关。关于各自的功能，在以下进行说明。

相对位置信息取得部607根据由输入输出IF608取得的缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3各自的计测值g，求出把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr。将所求出的相对位置Δr即相对位置信息从相对位置信息取得部607向追踪控制部606输出。在此，当将缝隙传感器s_y1-s_y2间的间隔、缝隙传感器s_z1-s_z2间的间隔及缝隙传感器s_z2-s_z3间的间隔分别设为p，将缝隙传感器s_x1、s_y1、S_y2、s_z1、s_z2、s_z3各自的计测值设为x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃，将把持部103相对于指尖效果部102的相对位置设为Δr时，Δr通过相对位置信息取得部607由下式(3)求得。

【数3】

$\mathrm{\Δr}=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}\\ \mathrm{\Δy}\\ \mathrm{\Δz}\\ \mathrm{\Δ\α}\\ \mathrm{\Δ\β}\\ \mathrm{\Δ\γ}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1/2& 1/2& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1/3& 1/3& 1/3\\ 0& 0& 0& 1/2p& 1/2p& -1/p\\ 0& 0& 0& 1/p& -1/2p& -1/2p\\ 0& 1/p& -1/p& 0& 0& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ y_1\\ y_2\\ z_1\\ z_2\\ z_3\end{array}\right]$ ···式(3)

追踪控制部606根据由相对位置信息取得部607取得的把持部103相对于指尖效果部102的相对位置信息，求出该相对位置信息收敛于规定的阈值的范围内的移动量。所求出的移动量的信息从追踪控制部606向控制部605输出。所谓“规定的阈值的范围”是指，当将缝隙传感器s_y1-s_y2间的间隔、缝隙传感器s_z1-s_z2间的间隔及缝隙传感器s_z2-s_z3间的间隔分别设为p时，乘以常数(例如，0.1)所得到的范围(-0.1p～0.1p)。

另外，以下对于基于追踪控制部606的移动量的求出方法进行说明。当将把持部103相对于指尖效果部102的相对位置设为Δr(参考式(3))，将相对位置的目标值设为Δr_d，将所求出的移动量设为y时，通过追踪控制部606而由y＝k(Δr_d-Δr)来求出移动量y(在此，k为常数(例如，1.0))。其中，在把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr收敛于阈值内的情况下，将移动量y设为0。常数k的值由人使用键盘或者鼠标或者触摸面板等输入装置608d而由输入输出IF608输入的值来确定。其中，相对位置的目标值Δr_d由下式(4)来表示，将各缝隙传感器的值g为3mm时规定为Δr_d＝0，在此，将相对位置的目标值Δr_d设为0。另外，关于式(4)中所使用的Δx_d、Δy_d、Δz_d、Δα_d、Δβ_d、Δγ_d进行说明。Δx_d为相对于图2A中的x轴的平行移动方向的相对位置Δx的目标值。Δy_d为相对于图2A中的y轴的平行移动方向的相对位置Δy的目标值。Δz_d为相对于图2A中的z轴的平行移动方向的相对位置Δz的目标值。Δα_d为相对于图2A中的x轴的旋转方向的相对位置Δα的目标值。Δβ_d为相对于图2A中的y轴的旋转方向的相对位置Δβ的目标值。Δγ_d为相对于图2A中的z轴的旋转方向的相对位置Δγ的目标值。相对位置的目标值Δr_d为0时，Δx_d、Δy_d、Δz_d、Δα_d、Δβ_d、Δγ_d的值均为0。

【数4】

${\mathrm{\Δr}}_d=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δx}}_d\\ {\mathrm{\Δy}}_d\\ {\mathrm{\Δz}}_d\\ {\mathrm{\Δ\α}}_d\\ {\mathrm{\Δ\β}}_d\\ {\mathrm{\Δ\γ}}_d\end{array}\right]$ ···式(4)

控制部605利用内置于输入输出IF608的定时器，每隔某一恒定时间(例如，每隔1ms)，将从追踪控制部606向控制部605输入的移动量信息向输入输出IF608输出。

输入输出IF608将由机械手101取得的缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3的计测值g和来自内置于输入输出IF608的定时器的时间信息向相对位置信息取得部607输出。另外，输入输出IF608将由控制部605取得的移动量信息向电动机驱动器609输出。在追踪控制部606中所使用的常数的值能够通过人使用键盘或者鼠标或者触摸面板等输入装置608d而向输入输出IF608输入，将向输入输出IF608输入的值从输入输出IF608向追踪控制部606输出。

电动机驱动器609根据由输入输出IF608取得的移动量信息，为了对机械手101进行控制，而将向机械手101各自的电动机713的指令值向机械手101输出。

机械手101利用内置于输入输出IF608的定时器，每隔某一恒定时间每(例如，每隔1ms)，将机械手101的位置信息从机械手101的各编码器714向输入输出IF608输出。另外，来自相对位置传感器104(缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3)的计测值g也同样地，利用内置于输入输出IF608的定时器，每隔某一恒定时间(例如，每隔1ms)，从缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3向输入输出IF608输出计测值g。另外，机械手101根据来自电动机驱动器609的指令值而被控制。关于详细情况，利用图7进行说明。机械手101能够围绕合计六个轴旋转，从而构成六自由度的多连杆机械手。

如图7所示，机械手101作为一例而为多关节机器人手臂，具体而言，为六自由度的多连杆的机械手。机械手101具备：指尖效果部102；在前端702a具有安装有指尖效果部102的手腕部701的前腕连杆702；在前腕连杆702的基端702b连结有能够旋转的前端703a的上腕连杆703；连结支承有能够旋转的上腕连杆703的基端703b的基座部704。基座部704被固定在恒定位置，但也可以以能够移动的方式与未图示的轨道连结。手腕部701具有第四关节部708、第五关节部709及第六关节部710这三个旋转轴，从而能够使指尖效果部102相对于前腕连杆702的相对姿势(朝向)变化。即，在图7中，第四关节部708能够使指尖效果部102相对于手腕部701的围绕横轴的相对姿势变化。第五关节部709能够使指尖效果部102相对于手腕部701的、围绕与第四关节部708的横轴正交的纵轴的相对姿势变化。第六关节部710能够使指尖效果部102相对于手腕部701的、围绕分别与第四关节部708的横轴及第五关节部709的纵轴正交的横轴的相对姿势变化。前腕连杆702的另一端702b能够相对于上腕连杆703的前端703a而围绕第三关节部707、即与第四关节部708的横轴平行的横轴旋转。上腕连杆703的另一端能够相对于基座部704而围绕第二关节部706、即与第四关节部708的横轴平行的横轴旋转。进而，基座部704的上侧可动部704a能够相对于基座部704的下侧固定部704b而围绕第一关节部705、即与第五关节部709的纵轴平行的纵轴旋转。

其结果是，机械手101能够围绕合计六个轴旋转，从而构成所述六自由度的多连杆机械手。

构成机械手101的各轴的旋转部分的各关节部具备：关节部驱动用的电动机713那样的旋转驱动装置；对电动机713的旋转轴的旋转相位角(即关节角)进行检测而输出位置信息的编码器714(实际而言，配设在机械手101的各关节部的内部)。电动机713(实际而言，配设在机械手101的各关节部的内部)通过在构成各关节部的一对构件(例如，转动侧构件和支承该转动侧构件的支承侧构件)中的一方的构件设置的电动机驱动器609来驱动控制。各关节部的一方的构件所具备的电动机713的旋转轴与各关节部的另一方的构件连结，通过使所述旋转轴正反旋转，从而能够使另一方的构件相对于一方的构件围绕各轴旋转。

另外，711为相对于基座部704的下侧固定部704b而相对的位置关系被固定的绝对座标系，712为相对于指尖效果部102而相对的位置关系被固定的指尖座标系。将从绝对座标系711观察到的指尖座标系712的原点位置O_e(x、y、z)定义为机械手101的指尖位置，将由倾滚角、俯仰角及横摆角表现从绝对座标系711观察到的指尖座标系712的姿势而得到的定义为机械手101的指尖姿势，将指尖位置及姿势向量定义为向量因而，作为一例，优选的是，第一关节部705的纵轴能够与绝对座标系711的z轴平行，且第二关节部706的横轴能够与x轴平行。另外，优选的是，第六关节部710的横轴能够与指尖座标系712的x轴平行，第四关节部708的横轴能够与y轴平行，第五关节部709的纵轴能够与z轴平行。需要说明的是，将相对于指尖座标系712的x轴的旋转角设为横摆角ψ，将相对于y轴的旋转角设为俯仰角θ，将相对于z轴的旋转角设为倾滚角

进而，在机械手101的指尖(例如，前端702a)上可以安装有手部715。手部715以使手部715与指尖效果部102所成的角度成为恒定的方式与指尖效果部102固定。手部715固定成相对于指尖效果部102而能够装卸，通过对于指尖效果部102的安装方法，能够自由地改变手部715与指尖效果部102的角度而将它们固定。另外，在手部715上安装有手部开闭用的电动机713h与编码器714h，与机械手101同样地，能够对手部715的开闭进行控制。

图8A～图8C表示在机械手101与人协调搬运对象物(把持对象物)802时，机械手101所追踪的顺序。向机械手101的指尖部的例如前端702a安装手部715，并通过手部715来把持对象物802。然后，按照图8A→图8B→图8C的顺序来转移状态。

首先，图8A的状态为人的手801把持把持部103且处于静止当中的状态。人的手801把持把持部103，且使把持部103不动作，由此把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr不超过阈值，因此，机械手101成为不进行追踪控制而静止的状态。

接着，图8B的状态为人的手801使把持部103移动，把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr超过了阈值的状态。具体而言，在图8B中，为人的手801使把持部103向图8B的右方向(参考箭头)移动，把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr(尤其是，Δz)超过了阈值的状态。

接着，图8C的状态为以使把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr收敛于阈值内的方式，机械手101通过控制装置602进行追踪控制的状态。具体而言，在图8C中，为如下的状态，即，人的手801使把持部103向图8B的右方向(参考箭头)移动，故以使把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr收敛于阈值内的方式，机械手101通过控制装置602沿着图8C的箭头方向进行追踪控制，将对象物802通过机械手101从虚线所示的位置搬运到实线所示的位置。

如上所述，当人的手801对把持部103进行把持并使其移动时，与该移动量相应地，机械手101能够进行通过控制装置602对于把持部103追踪的动作。指尖效果部102和把持部103形成分离的结构，因此，在仅仅人使把持部103移动的力的作用下，就能够利用机械手101来使对象物802移动。

利用图9的流程图，对于第一实施方式的机器人601中的机器人手臂100的控制装置602的操作顺序进行说明。

在步骤S901中，在相对位置信息取得部607中，取得把持部103相对于指尖效果部102的相对位置信息。

在步骤S902中，通过追踪控制部606来判定由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息是否收敛于规定的阈值的范围内。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息收敛于阈值的范围内的情况下，结束该流程。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息未收敛于阈值的范围内的情况下，进入步骤S903。

在步骤S903中，通过追踪控制部606，求出超过阈值的范围的相对位置信息收敛于阈值内那样的移动量。将由追踪控制部606求出的移动量从追踪控制部606向控制部605输出，进入步骤S904。

在步骤S904中，通过控制部605，根据由追踪控制部606取得的移动量，对机械手101进行追踪控制，结束该流程。

根据所述第一实施方式的结构，人所把持的把持部103和指尖效果部102机构性地分离，在使把持部103移动时，机械手101进行追踪，因此，即便对于例如在进行协调搬运、或者直接示教等作业之际的操作性较差的机器人手臂100而言，人借助较轻的力就能够使机器人手臂100容易地移动，从而能够减轻人的负担。因而，能够改善机器人手臂100的操作性。

(第二实施方式)

图10A是本发明的第二实施方式中的机器人的机器人手臂100的平面为正方形的长方体状的指尖效果部102、四边形的箱体状的把持部103、相对位置传感器104及四个固定部1001的俯视图。图10B是指尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104及固定部1001的图10A中的A-A线的剖视图，且为从箭头10B观察时的剖视图。图10C是指尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104及固定部1001的图10A中的B-B线的剖视图，即为从箭头10C观察时的剖视图。本发明的第二实施方式的机器人中的指尖效果部102、把持部103及相对位置传感器104与第一实施方式同样，因此，标以共同的参考符号而省略共同部分的说明，仅仅关于不同的部分(固定部1001)进行说明。

固定部1001在指尖效果部102的一对侧面部102b、正面部102a及背面部102e的大致中央部处，从指尖效果部102内朝向外侧地设置成能够沿着与各表面正交的方向移动，且在各露出端与把持部103接触的固定位置和各露出端从把持部103离开而收纳于指尖效果部102内的收纳位置之间移动。具体而言，各固定部1001具备圆柱状的固定构件1001a和在固定构件1001a上移动的驱动部1001b(例如，气缸等)，在作为控制装置602的固定构件驱动控制部而发挥功能的固定切换部1202的控制之下对驱动部1001b进行驱动，由此向固定构件1001a的一端(露出端)从指尖效果部102突出而与把持部103接触的固定位置和收纳于指尖效果部102内的收纳位置移动。需要说明的是，驱动部1001b也可以并不是工作缸，而是组合弹簧和电磁线圈的方法等。

利用图10D～图10G来表示各固定构件1001a移动到固定位置与收纳位置的状态。图10D为图10B中的C-C线的剖视图，表示各固定构件1001a从收纳位置移动到固定位置的状态。图10E表示图10D的状态中的把持部103的侧面部103b，为各固定构件1001a的露出端进入在各侧面部103b的中央部形成的贯通孔103e的状态。图10F为图10B中的C-C线的剖视图，表示各固定构件1001a从固定位置移动到收纳位置的状态。图10G表示图10F的状态中的把持部103的侧面部103b，为固定构件1001a的露出端从侧面部103b的贯通孔103e脱出而未进入贯通孔103e的状态。

如图10A～图10C所示，固定部1001用于将指尖效果部102与把持部103固定在相同的位置(不产生指尖效果部102与把持部103的错位的位置(各缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3的计测值g相同的恒定值(作为具体例为3mm)的位置))而安装。在未通过固定部1001固定指尖效果部102与把持部103的情况下，如图11A～图11C所示，固定部1001的各固定构件1001a位于内置于指尖效果部102的收纳位置。在固定部1001的各固定构件1001a的露出端进入把持部103的各侧面部103b的中央部的贯通孔103e时，各固定构件1001a相对于把持部103而总是固定在相同的固定位置。另外，在通过固定部1001对于指尖效果部102与把持部103进行固定时和未固定时，以利用图12所示的固定切换部1202进行切换的方式，通过固定切换部1202分别对驱动部1001b进行驱动控制(详细情况在后叙述)。固定切换部1202配置在控制装置主体部603内，被分别输入来自输入输出IF608和模式切换部1201的信息，并向控制部605输出固定部1001的固定切换的信息。

需要说明的是，在图10A～图10C中，以与把持部103的四个侧面部103b对置的方式在四个部位处配置有固定部1001，但未必需要采用图10A～图10C那样的配置，且其个数采用几个进行固定均可。

以与内置于指尖效果部102的相对位置传感器104不接触的方式来配置固定部1001。

图12表示本发明的第二实施方式的机器人601中的机器人手臂100的框图。本发明的第二实施方式的机器人中的机械手101、控制部605、追踪控制部606、相对位置信息取得部607及电动机驱动器609与第一实施方式同样，因此，标以共同的参考符号而省略共同部分的说明，仅仅关于不同的部分在以下进行详细的说明。

模式切换部1201配备在控制装置主体部603内，通过来自输入输出IF608的信号对机械手101的控制模式进行切换，并向控制部605与固定切换部1202输出。控制模式为“停止模式”、“教示模式”及“再生模式”中的任一个。控制模式的切换方法在于，在输入输出IF608准备切换开关608a，人对切换开关608a进行操作，由此该信号经由输入输出IF608而向模式切换部1201输入，由模式切换部1201切换为“停止模式”、“教示模式”及“再生模式”中的任一个控制模式。同样地，在模式切换部1201中，分别确定教示动作(基于人的教示操作的教示动作)和再生动作的开始时刻和结束时刻。开始时刻和结束时刻的确定方法在于，在输入输出IF608存在开始按钮608b与结束按钮608c，将从开始按钮608b被人按下而经由输入输出IF608向模式切换部1201输入开始按钮按下信号的时刻起，到结束按钮608c被人按下而经由输入输出IF608向模式切换部1201输入开始按钮按下信号的时刻为止设为各自的动作时间。需要说明的是，也可以由一个按钮兼作开始按钮608b和结束按钮608c。在动作时间以外的时间，即便在选择了“教示模式”或者“再生模式”的情况下，也进行与“停止模式”同样的动作。关于“停止模式”、“教示模式”及“再生模式”的各模式的动作，在之后进行说明。另外，由于各模式的不同，通过模式切换部1201来确定是“有固定”(各固定部1001位于固定位置并以使指尖效果部102与把持部103不发生相对移动的方式固定在相同的位置处的情况)还是“无固定”(各固定部1001位于收纳位置并内置于指尖效果部102的情况)。然后，将由模式切换部1201确定出的固定切换信息(“有固定”还是“无固定”)从模式切换部1201向固定切换部1202输出。对于各模式的固定切换信息的对应如下所述，这些信息存储在模式切换部1201的内部存储部中。通过模式切换部1201来自动地分别确定“停止模式”为“无固定”、“教示模式”为“无固定”及“再生模式”为“有固定”。其中，在“再生模式”中进行了与上述的“停止模式”同样的动作的情况下，成为“有固定”。

固定切换部1202对于固定部1001进行切换，即对于固定部1001的各固定构件1001a位于固定位置而将指尖效果部102与把持部103固定在相同的位置处的情况(“有固定”)和固定部1001的各固定构件1001a位于收纳位置而内置于指尖效果部102的情况(“无固定”)进行切换。切换方法通过从模式切换部1201向固定切换部1202输入的固定切换信息而自动切换。在固定切换部1202中，在进行固定部1001的固定的切换的情况下，也可以一边通过人的手801来把持把持部103一边对固定部1001的固定进行切换，但固定部1001的固定构件1001a的露出端的剖面与在把持部103上开设的孔103e的大小相同，因此，在孔103e与固定构件1001a的露出端的剖面吻合的状态下，使固定构件1001a向固定位置移动、或者使固定构件1001a从固定位置向收纳位置移动是非常困难的。对此，也可以准备图13A及图13B所示那样的、将把持部103限制在规定状态的位置处的设置台1301。设置台1301将比把持部103的外形稍大的大小的较低的四边框的突起1301a设置在四方板1301b上。通过在该设置台1301的突起1301a内如图13B所示那样载置把持部103，由此在各固定部1001的固定构件1001a的露出端的剖面与在把持部103上开设的各孔103e一致的状态下，能够容易地对把持部103进行位置限制。这样，在将把持部103设置在设置台1301上而形成位置限制的状态下，通过对各固定部1001的固定进行切换，从而能够圆滑且容易地进行切换动作。

另外，设置台1301的四边框的突起1301a的形状形成图13A所示那样的四边框的形状，不过，也可以如图13C所示那样，采用L字型突起1301c，对四边形的把持部103所邻接的两个侧面部103b进行位置限制，从而对把持部103的位置进行限制。另外，也可以如图13D所示那样，采用四根销1301d，分别对四边形的把持部103的四个侧面部103b进行位置限制，从而对把持部103的位置进行限制。

利用图14A～图14D，对采用了设置台1301的固定部1001的固定顺序进行说明。按照图14A→图14B→图14C→图14D的顺序来转移状态。

首先，图14A为机械手101处于停止当中的状态。在该状态下，各固定构件1001a位于收纳位置，没有基于各固定部1001的固定(即，为“无固定”状态)。

接着，图14B为由人的手801操作把持部103而进行机械手101的追踪控制，将把持部103设置成收纳于设置台1301的状态。在这种状态下，各固定构件1001a也位于收纳位置，没有基于各固定部1001的固定(即，为“无固定”状态)。

接着，图14C为将把持部103设置在设置台1301之后，从把持部103松开人的手801，在各缝隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3的值g为恒定值(例如3mm)时，对机械手101进行追踪控制而处于停止当中的状态。在这种状态下，各固定构件1001a也位于收纳位置，没有基于各固定部1001的固定(即，为“无固定”状态)。

接着，图14D为由固定切换部1202将各固定部1001切换为“有固定”的状态，利用各固定部1001将指尖效果部102与把持部103固定的状态。在这种状态下，各固定构件1001a从收纳位置移动到固定位置，并通过各固定部1001来进行固定(即，为“有固定”状态)。

进而，在该第二实施方式中，在控制装置主体部603内新配置有指尖位置信息取得部120和目标轨道生成部1203。

指尖位置信息取得部1204被输入来自输入输出IF608的机械手101的位置信息和来自内置于输入输出IF608的定时器的时间信息。指尖位置信息取得部1204将所输入的机械手101的位置信息设为指尖位置信息r₀，将其向目标轨道生成部1203输出。另外，指尖位置信息取得部1204将时间信息向目标轨道生成部1203输出。

目标轨道生成部1203从相对位置信息取得部607取得相对位置信息Δr，并从指尖位置信息取得部1204取得指尖位置信息r₀和时间信息。目标轨道生成部1203根据所取得的信息，求出把持部位置信息r并存储，在再生动作时，按照由目标轨道生成部1203取得的顺序每隔恒定时间(例如，每隔1ms)从目标轨道生成部1203向控制部605输出。目标轨道生成部1203通过从控制部605输入的控制模式信息信号，对控制模式进行区别。把持部位置信息的求出方法如下所述。当将把持部位置信息设为r，将指尖位置信息设为r₀，将相对位置信息设为Δr时，在目标轨道生成部1203中，由r＝r₀+Δr求出。

输入输出IF608除了第一实施方式的功能以外，还具备控制模式的切换开关608a，将所选择的控制模式作为控制模式信息而向模式切换部1201输出。另外，输入输出IF608具有开始按钮608b及结束按钮608c，在开始按钮608b或者结束按钮608c被人(作业者)按下时，作为开始信息或者结束信息而向模式切换部1201输出。另外，将从机械手101由输入输出IF608取得的指尖位置信息和来自内置于输入输出IF608的定时器的时间信息从输入输出IF608向指尖位置信息取得部1204输出。

在模式切换部1201中，关于所切换的各自的控制模式，利用具体的作业来进行说明。在此，作为具体的作业的一例，以锅的搅拌作业为例来进行说明。图15A～图15D示出了通过由手部715把持的搅拌棒1501对放入了锅1502内的材料进行搅拌的作业。

控制模式之中的“停止模式”为机械手101或者机器人手臂的控制装置602处于停止的状态。此时，各固定部1001成为“无固定”的状态。

关于控制模式之中的“教示模式”，利用图15A～图15D对锅1502的搅拌作业的教示动作进行说明。按照图15A→图15B→图15C→图15D的顺序来转移状态。此处的教示动作为直接示教。

首先，图15A为在输入输出IF608通过人将开始按钮608b按下，机械手101开始教示动作，人的手801把持把持部103，且机械手101处于静止当中的状态。由于人的手801把持把持部103，使把持部103不会动作，从而把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr未超过阈值，因此机械手101成为不进行追踪控制而静止的状态。在该“教示模式”下，由固定切换部1202取得来自模式切换部1201的固定切换信息，在固定切换部1202中，自动切换为“无固定”。

接着，图15B为由人的手801把持把持部103并使其移动，把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr超过了阈值的状态。此时，由指尖位置信息取得部1204取得机械手101的指尖位置信息r₀，由相对位置信息取得部607取得相对位置信息Δr。根据来自指尖位置信息取得部1204的指尖位置信息r₀和来自相对位置信息取得部607的相对位置信息Δr，在目标轨道生成部1203中，求出把持部位置信息r(＝r₀+Δr)。在此，把持部位置信息r与时间信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中。

接着，图15C为以使把持部103相对于指尖效果部102的相对位置Δr收敛于阈值内的方式，机械手101进行追踪控制的状态。该状态为，使由人的手801把持的把持部103进行圆周运动地移动，通过由机械手101的手部715把持的搅拌棒1501，进行对放入了锅1502内的材料搅拌的作业的状态。此时也同样地，由目标轨道生成部1203取得来自指尖位置信息取得部1204的机械手101的指尖位置信息r₀和来自相对位置信息取得部607的相对位置信息Δr，在目标轨道生成部1203中生成把持部位置信息r。所生成的把持部位置信息r和时间信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中。

接着，图15D为在输入输出IF608中，通过人将结束按钮608c按下，而结束教示动作的状态。

接着，关于“再生模式”，利用图16A～图16C，作为具体的作业的一例说明锅1502的搅拌作业的再生动作。按照图16A→图16B→图16C的顺序来转移状态。

首先，人操作切换开关608a而设为“再生模式”。于是，“再生模式”的信息经由输入输出IF608而向模式切换部1201输入，通过模式切换部1201将控制模式切换为“再生模式”。图16A为在将控制模式切换为“再生模式”之后，在输入输出IF608通过人将开始按钮608b按下而将开始信号向控制部605输入，通过控制部605开始再生动作的状态。

在“再生模式”下，由固定切换部1202取得来自模式切换部1201的固定切换信息，在固定切换部1202中自动切换为“有固定”。

接着，图16B为将由“教示模式”教示的动作通过控制部605再生的状态。将教示动作时生成并存储在目标轨道生成部1203中的把持部位置信息r从目标轨道生成部1203向控制部605输出，在控制部605的控制动作的作用下，机械手101追踪所教示的轨迹。

接着，图16C为在输入输出IF608通过人将结束按钮608c按下，而结束再生动作的状态。

利用图17的流程图对于第二实施方式的机器人中的机器人手臂的控制装置602的操作顺序进行说明。

在步骤S1701中，在相对位置信息取得部607中，经由输入输出IF608而取得把持部103相对于指尖效果部102的相对位置信息，并且在指尖位置信息取得部1204中，经由输入输出IF608而取得机械手101的指尖位置信息。

接着，在步骤S1702中，通过模式切换部1201，将机械手101的控制模式根据来自输入输出IF608的信号而切换为“停止模式”、“教示模式”及“再生模式”。在由输入输出IF608的切换开关608a的操作对模式切换部1201进行的控制模式切换中，在选择了“停止模式”的情况下进入步骤S1703，在选择了“教示模式”的情况下进入步骤S1704，在选择了“再生模式”的情况下进入步骤S1705。

在步骤S1703中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而形成将指尖效果部102与把持部103机构性地分开的状态(“无固定”的状态)，从而结束该流程。

在步骤S1704中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而形成将指尖效果部102与把持部103机构性地分开的状态(“无固定”的状态)，从而进入步骤S902。

接着，在步骤S902中，通过追踪控制部606来判定由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息是否收敛于规定的阈值的范围内。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息收敛于阈值的范围内的情况下，进入步骤S1707。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息未收敛于阈值的范围内的情况下，进入步骤S903。

接着，在步骤S903中，通过追踪控制部606，求出所述那样超过阈值的范围的相对位置信息收敛于阈值内那样的移动量。将由追踪控制部606求出的移动量从追踪控制部606向控制部605输出，进入步骤S904。

接着，在步骤S904中，通过控制部605，根据由追踪控制部606取得的移动量，对机械手101进行追踪控制，进入步骤S1706。

接着，在步骤S1706中，在目标轨道生成部1203中，根据由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息Δr和由指尖位置信息取得部1204取得的指尖位置信息r₀而求出把持部位置信息r并生成目标轨道，将所生成的目标轨道的信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中，结束该流程。

另一方面，在步骤S1707中，在目标轨道生成部1203中，根据由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息Δr和由指尖位置信息取得部1204取得的指尖位置信息r₀而求出把持部位置信息r并生成目标轨道，将所生成的目标轨道的信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中，结束该流程。

另外，在步骤S1705中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于固定位置，形成利用各固定部1001将指尖效果部102与把持部103固定的状态(“有固定”的状态)，进入步骤S1708。

接着，在步骤S1708中，通过控制部605读入在目标轨道生成部1203中生成的目标轨道，进入步骤S1709。

接着，在步骤S1709中，以使把持部位置追踪由控制部605读入的目标轨道的方式，通过控制部605对机械手101进行控制，结束该流程。

根据所述第二实施方式，除了第一实施方式中的作用效果以外，在进行再生动作的情况下利用各固定部1001对指尖效果部102与把持部103进行固定，由此能够通过控制部605准确地再生所教示的动作。另外，在固定切换部1202中，在进行教示动作的情况下切换为“无固定”，由此能够维持教示动作时的操作性的良好度。

(第三实施方式)

在第二实施方式中，在教示动作时与再生动作时各自的情况下，在固定切换部1202中，对“有固定”的状态和“无固定”的状态进行切换。但是，这样往往会产生“有固定”的教示动作时和“无固定”的再生动作时的可动范围不同这样的问题。在本发明的第三实施方式的机器人中，能够进行对这样的问题的对应策。利用图18的(a)～(c)，对于上述的可动范围的不同进行说明。

图18的(a)～(c)是分别表示机械手101与机械手101的y轴方向(参考图7)的可动区域的图。由斜线包围的区域表示机械手101的可动区域80。所谓“可动区域80”是指机械手101的能够动作的区域。

首先，图18的(a)表示机械手101的前端702a位于可动区域80的端部的状态，机械手101无法再向右的区域81移动。

接着，图18的(b)表示在“无固定”的状态下教示的状态。机械手101位于可动区域80的端部，故无法再向右侧的区域81移动。把持部103与指尖效果部102不固定，因此，如图18的(b)所示那样，把持部103能够向可动区域80的右侧移动。当将y轴方向的可动区域80的尺寸设为r_my，将把持部103相对于指尖效果部102的相对位置设为Δr_y时，此时所教示的把持部位置信息r成为r＝r_my+Δr_y。将上述的把持部位置的信息r在图18的(b)中作为教示信息而存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中。

接着，图18的(c)为“有固定”的状态，表示对图18的(b)中教示的位置进行再生的状态。在“有固定”的状态下，把持部位置仅仅在机械手101的可动区域80的范围内移动，机械手101无法向右侧移动y轴方向的可动区域80的尺寸r_my以上。因而，即便欲要再生图18的(b)中教示的动作，也无法超过机械手101的可动区域80的尺寸r_my，故变得无法再生。

如图18的(a)～(c)所示那样，由于教示动作时与再生动作时的可动区域80不同，因此，在第三实施方式中，对教示动作时的可动区域80进行限制。以下，关于可动区域80的限制方法进行说明。

图19表示本发明的第三实施方式的机器人601中的机器人手臂100的框图。本发明的第三实施方式的机器人中的机械手101、追踪控制部606、相对位置信息取得部607、电动机驱动器609、模式切换部1201、固定切换部1202、目标轨道生成部1203及指尖位置信息取得部1204分别与第二实施方式相同，故标以共同的参考符号而省略共同部分的说明，仅仅关于不同的部分(可动区域取得部1901和可动区域限制部1902等)在以下进行详细的说明。

可动区域取得部1901装备于控制装置主体部603，经由输入输出IF608而取得机械手101的可动区域80的范围r_m，将所取得的可动区域80的范围r_m向可动区域限制部1902输出。其中，机械手101的可动区域80的范围r_m由下式(5)来表示。在此，r_mx为x轴方向的可动区域80的尺寸，r_my为y轴方向的可动区域80的尺寸，r_mz为z轴方向的可动区域80的尺寸，r_mα为α方向的可动区域80的尺寸，r_mβ为β方向的可动区域80的尺寸，r_mγ为γ方向的可动区域80的尺寸。

【数5】

$r_m=\left[\begin{array}{c}{r}_{\mathrm{mx}}\\ r_{\mathrm{my}}\\ r_{\mathrm{mz}}\\ r_{\mathrm{m\α}}\\ r_{\mathrm{m\β}}\\ r_{\mathrm{m\γ}}\end{array}\right]$ ···式(5)

另外，可动区域80的范围r_m的输入方法在于，人使用键盘或者鼠标或者触摸面板等输入装置608d，将制造机械手101的厂商所提供的可动区域80的范围r_m的信息经由输入输出IF608而向可动区域取得部1901输入。

可动区域限制部1902根据由可动区域取得部1901取得的可动区域80的范围r_m，导出比可动区域80的范围r_m小的限制区域82的范围r_l，在教示动作时，以使机械手101仅仅在所导出的限制区域82的范围r_l内移动的方式进行限制。可动区域限制部1902将所导出的限制区域82的范围r_l向控制部605输出。

限制区域82的范围r_l的求出方法利用图20进行说明。通过机械手101的y轴方向的可动区域80的尺寸r_my和把持部103相对于指尖效果部102的y轴方向的最大相对位置Δr_my(例如，在由图2A～图2C所示的结构的先前具体的一例的情况下，作为y轴方向的两个间隙90的合计的3mm+3mm＝6mm)，在可动区域限制部1902中，y轴方向的限制区域r_ly由r_ly＝r_my-Δr_my的式来求出。

控制部605除了第二实施方式的功能以外，根据由可动区域限制部1902取得的限制区域r_l，在“教示模式”中将机械手101的可动范围限制为限制区域r_l。限制方法在于，当通过控制部605判定为超过限制区域r_l那样的移动量y由追踪控制部606输入时，以超过限制区域r_l的方向停止的方式对机械手101进行控制。判定方法在于，根据机械手101的前端的当前位置的位置座标和移动量y求出移动后的位置座标，将该移动后的位置座标与限制区域r_l的位置座标进行比较来判定。

输入输出IF608除了第二实施方式的功能以外，能够输入可动区域80的范围r_m，并将所输入的可动区域80的范围r_m向可动区域取得部1901输出。

利用图21的流程图说明所述的结构所涉及的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的控制装置602的操作顺序。

在步骤S1701中，在相对位置信息取得部607中，经由输入输出IF608而取得把持部103相对于指尖效果部102的相对位置信息。另外，在指尖位置信息取得部1204中，经由输入输出IF608而取得机械手101的指尖位置信息。

接着，在步骤S1702中，通过模式切换部1201，将机械手101的控制模式根据来自输入输出IF608的信号，切换为“停止模式”、“教示模式”及“再生模式”。在由输入输出IF608的切换开关608a的操作对模式切换部1201进行的控制模式切换中，在选择了“停止模式”的情况下进入步骤S1703，在选择了“教示模式”的情况下进入步骤S1704，在选择了“再生模式”的情况下进入步骤S1705。

在步骤S1703中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而形成将指尖效果部102与把持部103机构性地分开的状态(“无固定”的状态)，从而结束该流程。

在步骤S1704中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而形成将指尖效果部102与把持部103机构性地分开的状态(“无固定”的状态)，从而进入步骤S902。

接着，在步骤S902中，通过追踪控制部606来判定由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息是否收敛于规定的阈值的范围内。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息收敛于阈值的范围内的情况下，进入步骤S1707。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息未收敛于阈值的范围内的情况下，进入步骤S2101。

在步骤S2101中，通过可动区域限制部1902来判定机械手101的位置是否收敛于限制区域r_l内。在通过可动区域限制部1902判定为机械手101的位置收敛于限制区域r_l内的情况下，进入步骤S903。在通过可动区域限制部1902判定为机械手101的位置未收敛于限制区域r_l内的情况下，进入步骤S1707。

在步骤S903中，通过追踪控制部606，求出所述那样超过阈值的范围的相对位置信息收敛于阈值内那样的移动量。将由追踪控制部606求出的移动量从追踪控制部606向控制部605输出，进入步骤S904。

接着，在步骤S904中，通过控制部605，根据由追踪控制部606取得的移动量，对机械手101进行追踪控制，进入步骤S1706。

接着，在步骤S1706中，在目标轨道生成部1203中，根据由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息Δr和由指尖位置信息取得部1204取得的指尖位置信息r₀而求出把持部位置信息r并生成目标轨道，将所生成的目标轨道的信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中，结束该流程。

另一方面，在步骤S1707中，在目标轨道生成部1203中，根据由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息Δr和由指尖位置信息取得部1204取得的指尖位置信息r₀而求出把持部位置信息r并生成目标轨道，并将所生成的目标轨道的信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中，结束该流程。

在步骤S1705中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于固定位置，形成利用各固定部1001将指尖效果部102与把持部103固定的状态(“有固定”的状态)，进入步骤S1708。

接着，在步骤S1708中，通过控制部605读入在目标轨道生成部1203中生成的目标轨道，进入步骤S1709。

接着，在步骤S1709中，以使把持部位置追踪由控制部605读入的目标轨道的方式，通过控制部605对机械手101进行控制，结束该流程。

根据第三实施方式，通过可动区域限制部1902对机械手101的可动范围进行限制，由此能够将教示动作时和再生动作时的可动区域设为同样的区域。其结果是，能够准确地再生所教示的动作。

(第四实施方式)

图22为本发明的第四实施方式的机器人中的机械手101、指尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、手部715及力传感器2201的结构图。本发明的第四实施方式的机器人中的机械手101、指尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104及手部715分别与第二实施方式相同，故标以共同的参考符号而省略共同部分的说明，仅仅关于不同的部分(力传感器2201和力信息取得部2301等)进行说明。

力传感器2201安装在把持部103与手部715之间，对作用于手部715的力的大小进行检测。所检测出的力的大小的计测值g向输入输出IF608输出。由力传感器2201检测的力的大小表示手部715或者手部715把持的对象物(把持对象物)802与被对象物(作业对象物)接触之际所产生的反作用力的大小。

图23表示本发明的第四实施方式的机器人601中的机器人手臂100的框图。本发明的第四实施方式的机器人中的机械手101、追踪控制部606、相对位置取得部607、电动机驱动器609、模式切换部1201、固定切换部1202、目标轨道生成部1203及指尖位置信息取得部1204与第二实施方式相同，故标以共同的参考符号而省略共同部分的说明，仅仅关于不同的部分(力传感器2201和力信息取得部2301等)在以下进行详细的说明。

力信息取得部2301被输入来自输入输出IF608的力传感器2201的测定值和来自内置于输入输出IF608的定时器的时间信息。将所输入的力传感器2201的测定值作为力信息并将其向控制部605输出。

控制部605除了第三实施方式的功能以外，由力信息取得部2301取得力信息，基于所取得的力信息，生成传感器反馈项，在“再生模式”时进行传感器反馈(关于传感器反馈在后进行说明)。关于生成传感器反馈项之际所使用的系数，通过由输入输出IF608取得的值来确定(关于系数在后进行说明)。

输入输出IF608除了第三实施方式的功能以外，由力传感器2201取得测定值，将所取得的力传感器2201的测定值和来自内置于输入输出IF608的定时器的时间信息向力信息取得部2301输出。人使用键盘或者鼠标或者触摸面板等输入装置608d，能够将生成传感器反馈项之际所使用的系数向输入输出IF608输入，从而将向输入输出IF608输入的值从输入输出IF608向控制部605输出。

图24A～图24G表示以下的顺序，即，在模式切换部1201切换为“教示模式”，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而使指尖效果部102与把持部103机构性地分开，在这种状态(“无固定”的状态)下，人把持机器人手臂100来教示所期望的作业、例如将作为把持对象物的一例的柔性基板2401向作为作业对象物的一例的连接器2402插入的作业。在此，作为具体的例子，柔性基板2401使用宽度为5.5mm、厚度为0.3mm，且对于连接器2402的连接销为10个的柔性基板。另外，连接器2402为与柔性基板2401对应的连接器。具体而言，连接器2402的插入口的尺寸为宽度5.57mm、厚度0.35mm。另外，作为把持部的大小的一例，为图2A中的x轴方向的宽度65mm、y轴方向的宽度65mm、z轴方向的宽度55mm。此处使用的柔性基板为非常薄且柔软性高的柔性基板，因此，当通过现有的机器人进行教示时，销发生折断或无法向连接器2402插入柔性基板的情况较多，为非常细微且困难的作业。

在以下的说明中，按照图24A→图24C→图24E→图24G的顺序，示出了人对机器人手臂100教示的顺序。另外，此时的柔性基板2401与连接器2402的状況按照图24B→图24D→图24F→图24H的顺序示出。

图25表示图24A～图24H的教示动作中的、力传感器2201的值与机械手101的指尖位置的速度信息。速度信息通过由控制部605对由指尖位置信息取得部1203取得的指尖位置信息进行微分，由此由控制部605来取得。另外，由控制部605取得的速度信息作为在控制部605中将传感器反馈项导出之际原始的数据来使用。图25中的实线的图表表示由力传感器2201检测的值，虚线的图表表示机械手101的指尖位置的速度。图25的横轴表示实验时间(ms)，将实验开始时间设为0ms，表示从实验开始时间到实验结束时间为止的时间。图25的左纵轴表示由力传感器2201检测的值(N)。图25的右纵轴表示机械手101的指尖的速度(mm/ms)。图25的图表的下方所描绘的图分别表示柔性基板2401的对于连接器2402的插入状态，示出了在图表的横轴所表示的实验时间中，相对于连接器2402而柔性基板2401处于何种状态的情况。

在图24A中，为人的手801把持把持部103，人对于机器人开始教示的时刻。在该时刻下，柔性基板2401与连接器2402还未接触，因此，向人的手801未传递柔性基板2401与连接器2402的接触时的反作用力，关于力传感器2201的值在小于1N内变化，但该变化的大小较小，为误差的范围内(参考图25)。

即便观察图24B也可知，柔性基板2401与连接器2402仍未接触。在该时刻下，输入输出IF608的开始按钮608b被人按下。

图24C为柔性基板2401与连接器2402的入口接触的时刻。在该时刻下，向人的手801传递接触时的反作用力，力传感器2201的值也超过1N而变化(参考图25)。从该时刻起，人的手801感觉到连接器2402与柔性基板2401接触之际的反作用力。人一边根据由手801感觉到的反作用力的大小，对柔性基板2401的弯曲状况或者位置进行推测，一边使对柔性基板2401施加的力或者柔性基板2401的插入方向变化，并将柔性基板2401相对于连接器2402插入。此时的反作用力的大小通过力传感器2201来检测。

在图24E中，表示柔性基板2401的前端与连接器2402的内部接触，插入作业完成的时刻。在该时刻下，向人的手801传递柔性基板2401的前端与连接器2402的内部接触之际的反作用力(参考图25)。通过人的手801感觉此时的反作用力，从而人可确认柔性基板2401向连接器2402的插入的完成。

在图24G中，为输入输出IF608的结束按钮608c被人按下，结束教示的时刻。在图24E的时刻下，从人的手801感觉到插入作业完成的反作用力到教示结束时刻为止，相对于柔性基板2401而不压入连接器2402，结束教示动作。

如上所述，教示柔性基板2401的向连接器2402的插入作业。

在教示动作时，由力传感器2201取得人的手801感觉到的反作用力的大小，因此，在教示数据的力信息的解析、或者再生动作时，能够利用力传感器2201的值进行传感器反馈(在后说明详细情况)。

接着，在模式切换部1201中切换为“再生模式”，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而使指尖效果部102与把持部103机构性地分开，在这种状态(“有固定”的状态)下，关于在图24A～图24H中教示的柔性基板2401向连接器2402插入的作业的再生动作进行说明。机器人手臂100对所述作业进行再生动作的顺序由图26A～图26G所示。在此，按照图26A→图26C→图26E→图26G的顺序，示出了机器人手臂100进行再生动作的顺序。另外，此时的柔性基板2401与连接器2402的状态按照图26B→图26D→图26F→图26H的顺序示出。

在图26A中，为向机器人手臂100的手部715把持柔性基板2401，通过控制部605开始再生动作的时刻。在该时刻下，柔性基板2401与连接器2402还未接触。

在图26B中，被机器人手臂100的手部715把持的柔性基板2401仍未与连接器2402接触。

图26C示出了被手部715把持的柔性基板2401与连接器2402的入口接触的时刻。从该时刻起，按照所教示的动作那样，一边对柔性基板2401的弯曲状况或者位置进行控制，一边使对柔性基板2401施加的力或者柔性基板2401的插入方向变化，从而将柔性基板2401相对于连接器2402进行插入。

在图26E中，示出了被手部715把持的柔性基板2401的前端与连接器2402的内部接触，插入作业完成的时刻。

在图26G中，为结束再生动作的时刻。

这样，由图26A～图26H可知，能够再生在图24A～图24H中所教示的作业。

接着，利用图27、图28，关于传感器反馈进行说明。

图27表示图26的再生动作中的力传感器2201的值。图27中的实线的图表表示由力传感器2201检测的值。图27的横轴表示实验时间(ms)，将实验开始时间设为0ms，表示从实验开始时间到实验结束时间为止的时间。图27的纵轴表示由力传感器2201检测的值(N)。图27的图表的下方所描绘的图分别表示柔性基板2401的对于连接器2402的插入状态，示出了在图表的横轴所表示的实验时间中，相对于连接器2402而柔性基板2401处于何种状态的情况。

图28表示在怎样的传感器反馈项中如何使机械手101的指尖位置的速度变化的情况。在图28中，在来自力信息取得部2301的力信息的大小超过了1.0N的时刻下，通过控制部605使机械手101的指尖位置的速度变化为0.008mm/ms。速度的变化方法通过将每隔恒定时间(例如，每隔1ms)的移动量设为0.008mm来实现。另外，同样地，在来自力信息取得部2301的力信息的大小超过了3.0N的时刻下，通过控制部605使机械手101的指尖位置的速度变化为0.015mm/ms。在其他的时刻下，通过控制部605对教示动作时取得的轨迹进行再生。图28中使用的力的大小及速度的值参考教示动作时的值(参考图25)由人来确定，使用输入装置608d而由输入输出IF608输入。

传感器反馈为，在再生动作时，根据来自力信息取得部2301的力信息，在控制部605中，使机械手101的指尖位置的速度变化。具体而言，将教示动作时取得的轨迹在控制部605中依次再生，在图27中的参考符号A的时刻(力的大小超过了1.0N的时刻)下，使指尖位置的速度变化为0.008mm/ms，并且在参考符号B的时刻(力的大小超过了3.0N的时刻)下，使指尖位置的速度变化为0.015mm/ms。通过这样实施传感器反馈，与未实施传感器反馈的情况相比较，在再生动作中，能够更加准确地进行教示动作的再现。

利用图29的实验结果来说明使用了传感器反馈的情况和未使用传感器反馈的情况的再生动作时的轨迹的差异。图29表示柔性基板2401的对于连接器2402的插入方向上的机械手101的指尖位置的时间变化。实线的图表表示使用了传感器反馈的情况下的再生动作时的轨迹，虚线的图表表示未使用传感器反馈的情况下的再生动作时的轨迹。横轴表示实验时间(ms)，将实验开始时间设为0ms，示出了从实验开始时间到实验结束时间为止的时间。纵轴表示柔性基板2401的插入方向上的、机械手101的指尖位置(mm)。由图29可知，通过使用传感器反馈，如实线的图表所示那样，在图29的参考符号A的时刻(力的大小超过了1.0N的时刻)下，指尖位置快速地移动，在参考符号B的时刻(力的大小超过了3.0N的时刻)下，指尖位置更加快速地移动。在该实验中，在使用了传感器反馈的轨道中，柔性基板2401的对于连接器2402的自动插入成功，但在未使用传感器反馈的轨道中，在参考符号B的时刻下，由于指尖位置未快速地移动，故失败。从该结果也可知，通过利用传感器反馈，可准确地再现教示动作。

利用图30的流程图来说明第四实施方式的机器人中的机器人手臂的控制装置602的操作顺序。

在步骤S3001中，在相对位置信息取得部607中，经由输入输出IF608而取得把持部103相对于指尖效果部102的相对位置信息。另外，在力信息取得部2301中，经由输入输出IF608而取得从外部对把持部103施加的力信息。另外，在指尖位置信息取得部1204中，经由输入输出IF608而取得机械手101的指尖位置信息。另外，在控制部605中，根据由指尖位置信息取得部1204取得的指尖位置信息来取得机械手101的速度信息。

在步骤S1702中，通过模式切换部1201，将机械手101的控制模式根据来自输入输出IF608的信号，切换为“停止模式”、“教示模式”及“再生模式”。在由输入输出IF608的切换开关608a的操作对模式切换部1201进行的控制模式切换中，在选择了“停止模式”的情况下进入步骤S1703，在选择了“教示模式”的情况下进入步骤S1704，在选择了“再生模式”的情况下进入步骤S1705。

在步骤S1703中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而形成将指尖效果部102与把持部103机构性地分开的状态(“无固定”的状态)，从而结束该流程。

在步骤S1704中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于收纳位置而形成将指尖效果部102与把持部103机构性地分开的状态(“无固定”的状态)，从而进入步骤S902。

接着，在步骤S902中，通过追踪控制部606来判定由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息是否收敛于规定的阈值的范围内。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息收敛于阈值的范围内的情况下，进入步骤S1707。在通过追踪控制部606判定为相对位置信息未收敛于阈值的范围内的情况下，进入步骤S903。

在步骤S903中，通过追踪控制部606，求出所述那样超过阈值的范围的相对位置信息收敛于阈值内那样的移动量。将由追踪控制部606求出的移动量从追踪控制部606向控制部605输出，进入步骤S904。

接着，在步骤S904中，通过控制部605，根据由追踪控制部606取得的移动量，对机械手101进行追踪控制，进入步骤S1706。

接着，在步骤S1706中，在目标轨道生成部1203中，根据由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息Δr和由指尖位置信息取得部1204取得的指尖位置信息r₀而求出把持部位置信息r并生成目标轨道，将所生成的目标轨道的信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中，进入步骤S3002。

接着，在步骤S3002中，在控制部605中，根据由控制部605取得的速度信息、由力信息取得部2301取得的力信息及由目标轨道生成部1203生成的目标轨道来生成传感器反馈项，结束该流程。

另一方面，在步骤S1707中，在目标轨道生成部1203中，根据由相对位置信息取得部607取得的相对位置信息Δr和由指尖位置信息取得部1204取得的指尖位置信息r₀而求出把持部位置信息r并生成目标轨道，将所生成的目标轨道的信息存储在目标轨道生成部1203的内部存储部中，进入步骤S3003。

接着，在步骤S3003中，在控制部605中，根据由控制部605取得的速度信息、由力信息取得部2301取得的力信息及由目标轨道生成部1203生成的目标轨道而生成传感器反馈项，结束该流程。

另外，在步骤S1705中，根据来自模式切换部1201的固定切换信息，通过固定切换部1202对固定部1001进行驱动控制，使各固定部1001位于固定位置，形成利用各固定部1001将指尖效果部102与把持部103固定的状态(“有固定”的状态)，进入步骤S1708。

接着，在步骤S1708中，通过控制部605读入在目标轨道生成部1203中生成的目标轨道，进入步骤S1709。

接着，在步骤S1709中，以使把持部位置追踪由控制部605读入的目标轨道的方式，通过控制部605对机械手101进行控制，进入步骤S3004。

接着，在步骤S3004中，基于由力信息取得部2301取得的力信息，在控制部605中，根据所生成的传感器反馈项来控制机械手101的指尖位置，结束该流程。

根据第四实施方式，还具备取得从外部对把持部施加的力信息的力信息取得部2301，因此，在教示动作时或者再生动作时能够取得力信息，从而能够实现人一边获得反作用力一边教示所进行的作业(例如，柔性基板的插入作业或者螺纹紧固作业)。另外，在再生动作时使用传感器反馈，由此能够根据再生动作时取得的力信息使动作变化，与未使用的情况相比较，能够再现基于力信息的教示动作。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，也可以通过其他的各种各样的方式来实施。例如，在上述各自的实施方式中，控制装置硬件方面由通常的个人计算机来构成，除了输入输出IF608以外的部分作为由个人计算机执行的控制程序软件性地实现。因而，用于控制机器人的动作的控制程序通过个人计算机来执行，由此控制装置可发挥功能。

需要说明的是，通过适当组合上述各种各样的实施方式之中的任意的实施方式，能够实现各自所具有的效果。

【产业方面的可利用性】

本发明所涉及的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路将安装在机器人手臂主体上的指尖效果部和人把持的把持部机构性地分离，通过人操作把持部，从而能够操作机器人手臂，作为产业用机器人或者生产设备等中的可动机构的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路有用。另外，本发明所涉及的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路不局限于产业用机器人，作为家庭用机器人的机器人手臂、机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路也存在应用的可能性。

本发明边参考附图边关于优选的实施方式进行了充分的记载，但对于本领域技术人员而言，可清楚各种各样的变形或者修正。那样的变形或者修正只要不脱离基于所附加的权利要求书的本发明的范围，均应该理解为包含于其中。

Claims (7)

1.一种机器人手臂的控制装置，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

所述机器人手臂的控制装置具有：

相对位置信息取得部，其在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息；

追踪控制部，其以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量；

控制部，其根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制；

固定部，其具有固定构件，该固定构件能够在固定位置与收纳位置之间移动，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，并且，在所述固定构件位于所述固定位置时，该固定部维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔；

模式切换部，其将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种；

固定切换部，其在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态；

指尖位置信息取得部，其在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息；

目标轨道生成部，其在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖效果部的位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

2.如权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备：

可动区域取得部，其取得所述机器人手臂的可动区域；

可动区域限制部，其根据由所述可动区域取得部取得的所述可动区域和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，导出比所述可动区域窄的限制区域，

所述控制部以如下的方式进行控制，即，在所述“教示模式”时，以使所述机器人手臂仅仅在由所述可动区域限制部导出的所述限制区域可动的方式对该机器人手臂施加限制。

3.如权利要求1所述的机器人手臂的控制装置，其中，还具备：

力信息取得部，其取得从外部对所述把持部施加的力信息，

所述控制部以如下的方式对所述机器人手臂进行控制，即，根据由所述力信息取得部取得的所述力信息，能够进行与所述人与所述把持部之间的接触相伴的作业的教示及再生。

4.如权利要求3所述的机器人手臂的控制装置，其中，

所述控制部在所述“教示模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道和由所述力信息取得部取得的所述力信息而生成传感器反馈项，

所述控制部在所述“再生模式”时，根据所述目标轨道、在所述“再生模式”时由所述力信息取得部取得的所述力信息及所述传感器反馈项，来对所述机器人手臂进行动作控制。

5.一种机器人，具备权利要求1～4中任一项所述的所述机器人手臂和所述机器人手臂的控制装置。

6.一种机器人手臂的控制方法，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

在所述机器人手臂的控制方法中，

通过相对位置信息取得部，在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息，

通过追踪控制部，以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量，

通过控制部，根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制，

通过具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件的固定部，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置，

通过模式切换部，将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种，

通过固定切换部，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态，

通过指尖位置信息取得部，在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息，

通过目标轨道生成部，在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖效果部的位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。

7.一种机器人手臂的集成电路，对所述机器人手臂进行动作控制，所述机器人手臂具备：指尖效果部，其安装在通过人接触地操作来进行作业的机器人手臂的主体上；把持部，其在与所述指尖效果部之间形成规定间隔的间隙，且同时与所述指尖效果部分体地安装在所述机器人手臂的主体上，能够相对于所述指尖效果部进行相对移动，且在所述操作时所述人能够把持该把持部，

所述机器人手臂的集成电路具有：

相对位置信息取得部，其在所述操作时取得所述把持部相对于所述指尖效果部的相对位置的信息；

追踪控制部，其以使由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息收敛于规定的阈值的范围内的方式，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，来求出使所述机器人手臂移动的追踪控制用的所述机器人手臂的移动量；

控制部，其根据由所述追踪控制部求出的所述机器人手臂的移动量，基于所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量，对所述机器人手臂进行移动控制；

固定部，其具有能够在固定位置与收纳位置之间移动的固定构件，在所述固定构件位于所述固定位置时来维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔，所述固定位置为该固定构件与所述指尖效果部和所述把持部接触而将所述指尖效果部与所述把持部固定，从而对所述指尖效果部与所述把持部的相对移动进行限制的位置，所述收纳位置为将该固定构件收纳于所述指尖效果部或者所述把持部内而容许所述指尖效果部与所述把持部的相对移动的位置；

模式切换部，其将所述机器人手臂的控制模式切换为“教示模式”和“再生模式”中的任一种；

固定切换部，其在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，切换为固定状态，该固定状态为使所述固定部位于所述固定位置，对所述指尖效果部与所述把持部进行固定而维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的状态，在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，切换为相对移动状态，该相对移动状态为使所述固定部位于所述收纳位置，不维持所述指尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔而使所述指尖效果部与所述把持部能够相对移动的状态；

指尖位置信息取得部，其在所述“教示模式”时，取得所述机器人手臂的所述指尖效果部的位置信息；

目标轨道生成部，其在所述“教示模式”时，根据由所述指尖位置信息取得部取得的所述指尖效果部的位置信息和由所述相对位置信息取得部取得的所述相对位置的信息，来生成所述机器人手臂的所述指尖效果部的目标轨道，

所述控制部在通过所述模式切换部切换为所述“教示模式”时，通过所述追踪控制部来对根据所述人的教示操作而动作的所述机器人手臂进行追踪控制，另一方面，在通过所述模式切换部切换为所述“再生模式”时，根据由所述目标轨道生成部生成的所述目标轨道来对所述机器人手臂进行控制。