CN116600946A - 机器人系统以及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人系统。机器人系统100的控制装置3执行第一控制和第二控制，在所述第一控制中，通过根据经由操作装置2的操作控制机器人臂12，来使末端执行器11向物体W施加作用，并记录轨迹数据xu，在第二控制中，通过根据由第一控制所记录的轨迹数据xu控制机器人臂12，来使末端执行器11移动，以再现动作轨迹，使末端执行器11向物体W施加作用。在第二控制中，控制装置3在根据轨迹数据xu控制机器人臂12时控制末端执行器11向物体W的按压力。

Description

机器人系统以及其控制方法

技术领域

本发明主要涉及机器人系统以及其控制方法。

背景技术

至今为止，通过使机器人动作来向对象物体施加作用的机器人系统被众所周知。

例如，在专利文献1中，公开了通过使机器人动作，来对对象物体进行研磨的机器人系统。在该机器人系统中，使机器人动作，来使作用在对象物体上的研磨力恒定。

专利文献1：日本特开2015-85496号公报

发明内容

但是，在所述机器人系统中，机器人仅仅是使作用在对象物体上的力保持恒定那样地动作。当用户实际进行操作使机器人动作，来将作用施加在对象物体上时，有时会使机器人进行复杂的动作。也就是说，在所述机器人系统中，不能再现用户实际操作时那样的复杂的机器人动作。

鉴于上述内容，这里所公开的技术的目的在于：在使机器人动作，以将作用施加在对象物体上时，能够再现用户实际操作时那样的复杂的机器人动作。

这里所公开的机器人系统包括主装置、从属装置和控制装置，所述主装置由用户操作，所述从属装置具有作用部以及动作部，所述作用部将作用施加在对象物体，所述动作部使所述作用部动作，所述控制装置控制所述从属装置。所述控制装置执行第一控制和第二控制，在所述第一控制中，通过根据经由所述主装置的操作控制所述动作部，来使所述作用部向所述对象物体施加作用，并记录与所述作用部的动作轨迹相关联的轨迹信息，在所述第二控制中，通过根据由所述第一控制所记录的所述轨迹信息控制所述动作部，来使所述作用部移动，以再现所述动作轨迹，并使所述作用部向所述对象物体施加作用。在所述第二控制中，所述控制装置在根据所述轨迹信息控制所述动作部时，对所述作用部向所述对象物体的按压力进行控制。这里，“再现”并不要求严格的再现性。也就是说，“再现”不仅意味着严格的再现，还意味着大致的再现。

(发明的效果)

根据所述机器人系统，在使机器人动作以将作用施加在对象物体上时，能够再现用户实际操作时那样的复杂的机器人动作。

附图说明

图1是示出了实施方式所涉及的机器人系统的结构的示意图。

图2是示出了机器人控制装置的概略硬件结构的图。

图3是示出了操作控制装置的概略硬件结构的图。

图4是示出了控制装置的概略硬件结构的图。

图5是示出了机器人系统的控制系统的结构的方块图。

图6是示出了机器人系统的动作的流程图。

图7是示出了阻尼控制中的磨削装置的动作的示意图。

图8是示出了被执行了控制方向选择功能的阻尼控制中的磨削装置的动作的示意图。

图9是示出了弹性控制中的磨削装置的动作的示意图。

图10是示出了其他例子的弹性控制中的磨削装置的动作的示意图。

图11是表示刚度系数相对于操作力以及接触力的变化而发生变化的曲线图。

图12是示出了变形例所涉及的第二控制中的磨削装置的动作的示意图。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明示例性实施方式。

在本发明中，机器人所进行的作业不包含示教作业和示教的确认以及修正作业。因此，以下说明的操作装置2不包含示教器。

图1是示出了实施方式所涉及的机器人系统100的结构的示意图。

机器人系统100包括机器人1、操作装置2和控制装置3，所述操作装置2由用户操作，所述控制装置3控制机器人1。机器人系统100构成主从系统。操作装置2作为主装置发挥作用，机器人1作为从属装置发挥作用。控制装置3控制整个机器人系统100，且在机器人1与操作装置2之间进行双向控制。

机器人1例如是工业用机器人。机器人1具有末端执行器11和机器人臂12，末端执行器11对对象物体W施加作用，机器人臂12使末端执行器11动作。机器人1通过机器人臂12使末端执行器11动作，即，使其移动，以通过末端执行器11将作用施加在对象物体W上。例如，作用是加工。

机器人也可以还具有接触力传感器13，所述接触力传感器13对末端执行器11从对象物体接收的反作用力(以下，称为“接触力”)进行检测。也可以还具有基座10和机器人控制装置14，所述基座10支撑机器人臂12，所述机器人控制装置14控制整个机器人1。

对机器人1规定了正交3轴的机器人坐标系。例如，Z轴设在上下方向，相互正交的X轴以及Y轴设在水平方向。

末端执行器11具有磨削装置11a，将作为作用的磨削施加在对象物体W上。例如，对象物体W是大的钢板或大型罐的壁等。另外，末端执行器11施加在对象物体W上的作用也可以不是磨削，而是磨削或研磨等。末端执行器11是作用部的一个例子。

例如，磨削装置11a也可以是研磨机、轨道砂光机、随机轨道砂光机、三角砂光机或带式砂光机等。研磨机也可以是使圆盘状的砂轮旋转的类型、使圆锥形或圆柱形的砂轮旋转的类型等。这里，磨削装置11a是研磨机。

机器人臂12改变磨削装置11a的位置。并且，机器人臂12也可以改变磨削装置11a的姿势。机器人臂12是垂直多关节机器人臂。机器人臂12具有多个连杆12a、关节12b和伺服马达15(参照图2)，所述关节12b连接多个连杆12a，所述伺服马达15旋转驱动多个关节12b。机器人臂12是动作部的一个例子。

另外，机器人臂12也可以是水平多关节机器人臂、平行连杆机器人臂、直角坐标机器人臂或极坐标机器人臂等。

在该例子中，接触力传感器13被设置在机器人臂12与末端执行器11之间(具体而言，机器人臂12与末端执行器11的连接部)。接触力传感器13对正交的3个轴方向的力和围绕该3个轴的力矩进行检测。接触力传感器13是接触力检测部的一个例子。

另外，接触力检测部并不限于接触力传感器13。例如，接触力传感器13也可以仅检测单轴、双轴或3个轴的方向的力。或者，接触力检测部也可以是检测机器人臂12的伺服马达15的电流的电流传感器或检测伺服马达15的力矩的力矩传感器等。

图2是示出了机器人控制装置14的概略硬件结构的图。机器人控制装置14控制机器人臂12的伺服马达15以及磨削装置11a。机器人控制装置14接收接触力传感器13的检测信号。机器人控制装置14与控制装置3进行信息、命令以及数据等的收发。机器人控制装置14具有控制部16、存储部17和存储器18。

控制部16控制整个机器人控制装置14。控制部16进行各种运算处理。例如，控制部16用CPU(中央处理器)等处理器形成。控制部16也可以用MCU(微控制器单元)、MPU(微处理器单元)、FPGA(现场可编程门阵列)、PLC(可编程逻辑控制器)等形成。

存储部17存储有由控制部16执行的程序和各种数据。存储部17用非易失性存储器、HDD(硬盘驱动器)或SSD(固态驱动器)等形成。

存储器18暂时存储数据等。例如，存储器18用易失性存储器形成。

如图1所示，操作装置2具有操作部21和操作力传感器23，所述操作部21由用户操作，所述操作力传感器23对从用户施加在操作部21的操作力进行检测。操作装置2受理用于用手动操作对机器人1进行操作的输入，并将作为被输入的信息的操作信息输出到控制装置3。具体而言，用户通过握住操作部21来对操作装置2进行操作。操作力传感器23检测此时施加在操作部21的力。由操作力传感器23所检测的操作力作为操作信息输出到控制装置3。

操作装置2也可以还具有基座20、支撑机构22和操作控制装置24，所述支撑机构22设置在基座20且支撑操作部21，所述操作控制装置24控制整个操作装置2。操作装置2通过来自控制装置3的控制，来将对于操作力的反作用力给予用户。具体而言，操作控制装置24通过接收来自控制装置3的命令，控制支撑机构22，来使用户感知反作用力。

对操作装置2规定了正交3轴的操作坐标系。操作坐标系与机器人坐标系对应。也就是说，Z轴设在上下方向，相互正交的X轴以及Y轴设在水平方向。

支撑机构22具有多个连杆22a、关节22b和伺服马达25(参照图3)，所述关节22b连接多个连杆22a，所述伺服马达25旋转驱动多个关节22b。支撑机构22支撑操作部21，使得操作部21能够在三维空间内为任意位置和姿势。伺服马达25对应于操作部21的位置以及姿势旋转。伺服马达25的旋转量即旋转角度被唯一地决定。

操作力传感器23在该例子中被设置在操作部21与支撑机构22之间(具体而言，操作部21与支撑机构22的连接部)。操作力传感器23对正交的3个轴的方向的力和围绕该3个轴的力矩进行检测。操作力传感器23是操作力检测部的一个例子。

另外，操作力检测部并不限于操作力传感器23。例如，操作力传感器23也可以仅检测单轴、双轴或3个轴的方向的力。或者，操作力检测部也可以是检测支撑机构22的伺服马达25的电流的电流传感器或检测伺服马达25的力矩的力矩传感器等。

图3是示出了操作控制装置24的概略硬件结构的图。操作控制装置24通过控制伺服马达25，来使支撑机构22动作。操作控制装置24受理操作力传感器23的检测信号。操作控制装置24与控制装置3进行信息、命令以及数据等的收发。操作控制装置24具有控制部26、存储部27和存储器28。

控制部26控制整个操作控制装置24。控制部26进行各种运算处理。例如，控制部26用CPU(中央处理器)等处理器形成。控制部26也可以用MCU(微控制器单元)、MPU(微处理器单元)、FPGA(现场可编程门阵列)、PLC(可编程逻辑控制器)等形成。

存储部27存储有由控制部26执行的程序和各种数据。存储部27用非易失性存储器、HDD(硬盘驱动器)或SSD(固态驱动器)等形成。

存储器28暂时存储数据等。例如，存储器28用易失性存储器形成。

控制装置3控制机器人1和操作装置2。控制装置3执行第一控制和第二控制。第一控制是如下控制，即，通过根据经由操作装置2的操作，控制机器人臂12，来使末端执行器11向对象物体W施加作用，并记录与末端执行器11的动作轨迹相关联的轨迹信息。第二控制是如下控制，即，通过根据由第一控制所记录的轨迹信息，控制机器人臂12，来使末端执行器11移动，以再现动作轨迹，使末端执行器11向对象物体W施加作用。在第二控制中，控制装置3在根据轨迹信息控制机器人臂12时控制末端执行器11向对象物体W的按压力。

图4是示出了控制装置3的概略硬件结构的图。控制装置3与机器人控制装置14以及操作控制装置24进行信息、命令以及数据等的收发。控制装置3具有控制部31、存储部32和存储器33。

控制部31控制整个控制装置3。控制部31进行各种运算处理。例如，控制部31用CPU(中央处理器)等处理器形成。控制部31也可以用MCU(微控制器单元)、MPU(微处理器单元)、FPGA(现场可编程门阵列)、PLC(可编程逻辑控制器)等形成。

存储部32存储有由控制部31执行的程序和各种数据。存储部32用非易失性存储器、HDD(硬盘驱动器)或SSD(固态驱动器)等形成。

存储器33暂时存储数据等。例如，存储器33用易失性存储器形成。

图5是示出了机器人系统100的控制系统的结构的方块图。

机器人控制装置14的控制部16通过将程序从存储部17读入存储器18并展开，来实现各种功能。具体而言，控制部16作为输入处理部41和动作控制部42发挥作用。

输入处理部41将从接触力传感器13以及伺服马达15接收的信息、数据以及命令等输出到控制装置3。具体而言，输入处理部41从接触力传感器13接收6轴的力的检测信号，并将该检测信号输出到控制装置3。并且，输入处理部41从伺服马达15接收旋转传感器(例如，编码器)以及电流传感器的检测信号。输入处理部41为了由动作控制部42所进行的机器人臂12的反馈控制而将该检测信号输出到动作控制部42。并且，输入处理部41将该检测信号作为机器人臂12的位置信息输出到控制装置3。

动作控制部42从控制装置3接收命令位置xds，按照命令位置xds生成用于使机器人臂12动作的控制命令。动作控制部42向伺服马达15输出控制命令，使机器人臂12动作，使磨削装置11a向对应于命令位置的位置移动。此时，动作控制部42根据来自输入处理部41的伺服马达15的旋转传感器以及/或者电流传感器的检测信号，反馈控制机器人臂12的动作。并且，动作控制部42向磨削装置11a输出控制命令，使磨削装置11a动作。因此，磨削装置11a磨削对象物体W。

操作控制装置24的控制部26通过将程序从存储部27读入存储器28并展开，来实现各种功能。具体而言，控制部26作为输入处理部51和动作控制部52发挥作用。

输入处理部51将从操作力传感器23接收的信息、数据以及命令等输出到控制装置3。具体而言，输入处理部51从操作力传感器23接收6轴的力的检测信号，并将该检测信号输出到控制装置3。并且，输入处理部51从伺服马达25接收旋转传感器(例如，编码器)以及电流传感器的检测信号。输入处理部51为了由动作控制部52所进行的支撑机构22的反馈控制而将该检测信号输出到动作控制部52。

动作控制部52从控制装置3接收命令位置xdm，按照命令位置xdm生成用于使支撑机构22动作的控制命令。动作控制部52向伺服马达25输出控制命令，使支撑机构22动作，使操作部21向对应于命令位置的位置移动。此时，动作控制部52根据来自输入处理部51的伺服马达25的旋转传感器以及/或者电流传感器的检测信号，反馈控制支撑机构22的动作。因此，能够对用户施加给操作部21的操作力施加有反作用力。其结果是用户能够从操作部21疑似地感觉到来自对象物体W的反作用力的同时，对操作部21进行操作。

控制装置3的控制部31通过将程序从存储部32读入存储器33并展开，来实现各种功能。具体而言，控制部31作为操作力获取部61、接触力获取部62、加算部63、力/速度换算部64、第一速度/位置换算部65和第二速度/位置换算部66发挥作用。

操作力获得部61经由输入处理部51接收操作力传感器23的检测信号，根据检测信号获得操作力fm。操作力获取部61将操作力fm输入到加算部63。

接触力获取部62经由输入处理部41接收接触力传感器13的检测信号，根据检测信号获取接触力fs。接触力获取部62将接触力fs输入到加算部63。

加算部63计算从操作力获取部61所输入的操作力fm和从接触力获取部62所输入的接触力fs的和。这里，由于操作力fm和接触力fs是相反方向的力，因此操作力fm和接触力fs的正负的符号不同。也就是说，通过将操作力fm和接触力fs相加，使得操作力fm的绝对值变小。

力/速度换算部64将作为操作力fm和接触力fs的和的合力fm+fs换算成命令速度xd’。力/速度换算部64使用基于包含惯性系数、粘性系数(阻尼系数)以及刚度系数(弹簧系数)的运动方程的运动模型来计算命令速度xd’。具体而言，力/速度换算部64根据以下的运动方程计算命令速度xd’。

【数学式1】

md·e″+cd·e′+kd·e＝fm+fs...(1

这里，e＝xd－xu。xd是命令位置。xu是后述的轨迹数据。当没有轨迹数据时，e＝xd。md是惯性系数。cd是粘性系数。kd是刚度系数。fm是操作力。fs是接触力。另外，“’”表示一阶微分，“””表示二阶微分。

式子(1)是线性微分方程，对式子(1)求解xd’得到式子(2)。

【数学式2】

xd′＝xu′+A...(2)

这里，A是用fm、fs、md、cd、kd等表示的项。

式子(2)被存储在存储部32。力/速度换算部64从存储部32读出式子(2)，求出命令速度xd’，将所求出的命令速度xd’输出到第一速度/位置换算部65和第二速度/位置换算部66。命令速度xd’是末端执行器11的位置相关联的位置关联信息的一个例子。

第一速度/位置换算部65以机器人坐标系为基准，将坐标变换后的命令速度xd’换算为机器人1用的命令位置xds。例如，当设有机器人1的移动量相当于操作装置2的移动量的比率时，第一速度/位置换算部65对从命令速度xd’求得的命令位置xd根据移动比进行递倍，求出命令位置xds。第一速度/位置换算部65将所求出的命令速度xd’输出到机器人控制装置14，具体而言，输出到动作控制部42。

第二速度/位置换算部66以操作坐标系作为基准，将命令速度xd’换算为操作装置2用的命令位置xdm。第二速度/位置换算部66将所求出的命令位置xdm输出到操作控制装置24，具体而言，输出到动作控制部52。命令位置xdm与末端执行器11用的命令位置xds一样，根据命令速度xd’求出。因此，命令位置xdm与命令位置xds相关联。

(机器人系统的动作)

接着，对这样构成的机器人系统100的动作进行说明。图6是示出了机器人系统100的动作的流程图。机器人系统100在步骤S1中执行了第一控制之后，在步骤S2中执行第二控制。无论在第一控制中，还是在第二控制中，都通过磨削装置11a进行磨削对象物体W的实际作业。不过，在第一控制中用户经由操作装置2手动对机器人1进行动作控制，而在第二控制中控制装置3基本上自动对机器人1进行动作控制。

在第一控制中，记录末端执行器11(即，磨削装置11a)在磨削对象物体W时与末端执行器11的动作轨迹相关联的轨迹信息。

在第二控制中，根据轨迹信息控制机器人臂12，以使末端执行器11再现第一控制的动作轨迹。此时，末端执行器11向对象物体W的按压力被控制。

以下，对于第一控制以及第二控制进行详细说明。

(第一控制)

在第一控制中，通过用户对操作装置2进行操作，来使机器人1对对象物体W执行实际的作业。也就是说，用户对操作装置2进行操作，通过机器人1对对象物体W进行磨削加工。作为经由用户的操作装置2的操作，通过操作力传感器23检测从用户施加在操作部21的操作力。机器人臂12根据操作力而被控制。

具体而言，当用户对操作装置2进行操作时，操作力传感器23检测用户经由操作部21所施加的操作力。由操作力传感器23所检测出的操作力通过输入处理部51作为检测信号输入到控制装置3。在控制装置3中，操作力获取部61将基于检测信号的操作力fm输入到加算部63。

此时，由机器人1的接触力传感器13所检测的接触力经由输入处理部41作为检测信号被输入到控制装置3的接触力获取部62。接触力获取部62将基于检测信号的接触力fs输入到加算部63。

加算部63将合力fm+fs输入到力/速度换算部64。力/速度换算部64使用合力fm+fs根据式子(2)求出命令速度xd’。

关于机器人1，第一速度/位置换算部65从命令速度xd’求出命令位置xds。机器人控制装置14的动作控制部42按照命令位置xds使机器人臂12动作，控制磨削装置11a的位置。因此，对应于操作力fm的按压力被施加在对象物体W上的同时，对象物体W被磨削装置11a磨削。

而关于操作装置2，第二速度/位置换算部66从命令速度xd’求出命令位置xdm。操作控制装置24的动作控制部52按照命令位置xdm使支撑机构22动作，控制操作部21的位置。因此，用户感知对应于接触力fs的反作用力。

用户继续基于这样的操作装置2的操作的实际作业，控制装置3将该期间的轨迹数据xu记录在存储部32。

这里，轨迹数据xu是指与末端执行器11(即，磨削装置11a)的动作轨迹相关联的轨迹信息。在控制装置3中，命令位置xdm、命令位置xds以及命令速度xd’是与末端执行器11的动作轨迹相关联的轨迹信息。在该例子中，控制装置3将命令位置xdm作为轨迹数据xu记录在存储部32。另外，也可以将命令位置xds或者命令速度xd’作为轨迹数据xu记录在存储部32。

并且，控制装置3在记录轨迹数据xu时，一起记录由操作力传感器23所检测的操作力。在该例子中，来自操作力获取部61的操作力fm被作为由操作力传感器23所检测的操作力记录下来。控制装置3将轨迹数据xu和操作力fm相互关联起来，作为操作历史记录在存储部32。

(第二控制)

第二控制在第一控制结束后执行。例如，第一控制被对于对象物体W的一部分执行或者多个对象物体W中的一个对象物体W执行。例如，当磨削作为对象物体W的大的钢板时，对于钢板的一部分进行第一控制的实际作业。然后，对于钢板的剩余部分进行第二控制的实际作业。当磨削较小的对象物体W时，对于一个对象物体W进行第一控制的实际作业。然后，对于其它对象物体W进行第二控制的实际作业。

在第二控制中，控制装置3根据轨迹信息以及操作来控制机器人臂12。在该例子中，用于机器人臂12的控制中的操作力fm是由第一控制所记录的操作力fm(以下，称为“历史操作力fm”)。

详细而言，在第二控制中，控制装置3根据轨迹数据xu以及历史操作力fm生成机器人1用的命令位置xds。此时，不进行用户对于操作装置2的操作。

具体而言，力/速度换算部64通过将轨迹数据xu转换成历史速度xu’，并将其代入式子(2)，来求出命令速度xd’。此时，力/速度换算部64将历史操作力fm也代入式子(2)。另外，接触力fs是机器人1实际动作时的实际接触力fs，即，当前的接触力fs。

根据这样所求出的命令速度xd’，最终生成命令位置xds。机器人控制装置14根据所生成的命令位置xds控制机器人1，对磨削装置11a进行位置控制。

另外，控制装置3不生成或不输出操作装置2用的命令位置xdm。也就是说，操作装置2不进行操作部21的位置控制。

像这样，在第二控制中，末端执行器11即磨削装置11a在受到历史操作力fm的影响的同时，移动以再现轨迹数据xu，对对象物体W进行磨削加工。也就是说，磨削装置11a不是仅再现轨迹数据xu，还用对应于历史操作力fm的按压力被按压在对象物体W上。其结果是机器人系统100能够容易地模仿由实际的用户所进行的复杂操作以及复杂的力调节，使磨削装置11a动作。

(第二控制中的各种功能)

机器人系统100以这样的控制为基础具有各种功能。以下，对机器人系统100的各种功能进行说明。

作为一个功能，机器人系统100构成为在式子(1)中可选择刚度系数kd的有无。即，选择末端执行器11以及机器人臂12的运动模型中的弹力的有无。当使刚度系数kd＝0时，在运动模型中，阻尼力的作用变大。以下，将使刚度系数kd＝0时的控制称为阻尼控制，将刚度系数kd不是零时的控制称为弹性控制。也就是说，机器人系统100能够切换阻尼控制和弹性控制。

(阻尼控制)

首先，对基本的阻尼控制进行说明。图7是示出了阻尼控制中的磨削装置11a的动作的示意图。例如，对磨削图7所示的对象物体W时的磨削装置11a的动作进行说明。假设轨迹数据xu其Y分量以及Z分量是恒定的，是只有X分量发生变化的那样的直线状轨迹。另一方面，假定在对象物体W的表面存在鼓出部分w1。

机器人1在第二控制中使磨削装置11a移动，以再现轨迹数据xu和历史操作力fm。在如鼓出部分w1那样远离轨迹数据xu的部分中，由于粘度系数cd的影响即粘性力的作用，磨削装置11a或者根据历史操作力fm模仿鼓出部分w1的表面移动，或者在降低X方向的速度的同时，移动。也就是说，磨削装置11a虽然稍微偏离轨迹数据xu，但是以实现对应于历史操作力fm的按压力的方式移动。

另外，当仅再现轨迹数据xu而不考虑操作力fm时，磨削装置11a忠实地追随轨迹数据xu移动。因此，即使磨削装置11a与鼓出部分w1接触，机器人1也使磨削装置11a忠实地追随轨迹数据xu。因此，恐怕过大的接触力fs会作用在磨削装置11a上。

像这样，在阻尼控制中，磨削装置11a在降低速度的同时，模仿鼓出部分w1的形状移动，即，进行磨削。其结果是能够避免过大的接触力fs作用在磨削装置11a。

(选择控制方向)

这里，以阻尼控制为例，对机器人系统100的其它功能进行说明。机器人系统100构成为能够选择含在轨迹数据xu以及历史操作力fm的多个方向中的、进行轨迹数据xu的再现的方向分量和进行历史操作力fm的控制的方向分量。

也就是说，轨迹数据xu以及历史操作力fm分别作为多个方向的分量包含X方向分量、Y方向分量、Z方向分量、绕X轴分量、绕Y轴分量以及绕Z轴分量。控制装置3构成为在第二控制中能够选择含在轨迹数据xu的多个方向分量以及含在历史操作力fm的多个方向分量中的、用于机器人臂12的控制的方向的分量。即，能够在轨迹数据xu的再现中设定再现多个方向分量中的哪一方向分量的轨迹数据xu。同样，能够在磨削装置11a向对象物体W的按压力的控制中设定控制多个方向分量中的哪一方向分量的按压力。

例如，控制装置3在第二控制中将含在历史操作力fm的多个方向分量中的一部分方向分量(例如，Z轴方向分量)用于机器人臂12的控制，且将含在轨迹数据xu的多个方向分量中的历史操作力fm的一部分方向分量之外的方向分量(例如，Z轴方向分量之外的分量)用于机器人臂12的控制。也就是说，关于Z轴方向之外，磨削装置11a移动以再现轨迹数据xu，关于Z轴方向，磨削装置11a根据历史操作力fm移动。

这里，以阻尼控制为例对选择控制方向的功能进行说明，选择控制方向的功能并不限于阻尼控制。

图8是示出了被执行了控制方向选择功能的阻尼控制中的磨削装置11a的动作的示意图。例如，如图8所示，假设轨迹数据xu其Y分量以及Z分量是恒定的，是只有X分量发生变化的直线状轨迹。假设对象物体W的表面是朝向Z方向具有凹凸的形状。

此时，磨削装置11a向Z方向再现历史操作力fm，向XY方向追随轨迹数据xu移动。磨削装置11a由于式子(1)的粘性系数cd的影响，向Z方向以历史操作力fm+接触力fs＝0的方式移动。其结果是磨削装置11a在吸收轨迹数据xu和实际的对象物体W的表面的Z方向的误差的同时，向XY方向按照轨迹数据xu移动。

像这样，通过仅在Z方向进行按压力的控制，向XY方向进行轨迹数据xu的再现，能够在吸收对象物体W向Z方向的个体差异的同时，向XY方向按照轨迹数据xu使磨削装置11a动作。

(弹性控制)

首先，对基本的弹性控制进行说明。图9是示出了弹性控制中的磨削装置11a的动作的示意图。例如，对磨削图9所示的对象物体W时的磨削装置11a的动作进行说明。对象物体W的表面是跨越X方向具有朝向Z方向的凹凸的形状。假设轨迹数据xu其Y方向是恒定的，是随着X方向的变化而向Z方向上下动的轨迹，假设是与对象物体W的表面一样，向Z方向呈波浪状的形状。不过，轨迹数据xu向Z方向的上下动小于对象物体W的表面向Z方向的上下动。

此时，机器人1除了粘性系数cd的影响之外，还根据刚度系数kd的影响动作。具体而言，如图9所示，磨削装置11a在模仿对象物体W的表面移动的同时，在对象物体W的表面与轨迹数据xu的差大的部分中，朝向对象物体W的按压力变大，试图在接近于轨迹数据xu的位置移动。其结果是磨削装置11a的切削量变大，对象物体W被切削成接近于轨迹数据xu的形状。

作为其它例子，对磨削图10所示的对象物体W的情况进行说明。图10是示出了其它例子的弹性控制中的磨削装置11a的动作的示意图。图10是向Z方向观察在XY平面扩展的对象物体W时的图。轨迹数据xu在向Z方向观察时是大致圆弧状的形状。在对象物体W的表面，在轨迹数据xu上存在有障碍物S。

此时，磨削装置11a在按照轨迹数据xu移动到达障碍物S之后，根据刚度系数kd的影响，向障碍物S的按压力变强，以接近轨迹数据xu的形状。与此同时，由于粘性系数cd的影响也在起作用，因此磨削装置11a在被强力按压在障碍物S上的同时，模仿障碍物S的表面前进。磨削装置11a在通过障碍物S之后，根据刚度系数kd的影响接近于轨迹数据xu的形状。最后，磨削装置11a按照轨迹数据xu移动。

像这样，在弹性控制中，弹力和阻尼力协调控制磨削装置11a。即使存在障碍物S等外部干扰，磨削装置11a也能够适当地避免外部干扰，追随轨迹数据xu移动。

(刚度系数的变化)

其次，作为弹性控制中的进一步功能，机器人系统100能够在弹性控制中根据历史操作力fm和接触力fs改变刚度系数kd。该功能能够通过设定进行打开/关闭的切换。

例如，刚度系数kd根据以下的式子计算。

【数学式3】

|fs|＞|fs-max|时、fs＝fs-max

|fm|＞|fm-max|时、fm＝fm-max

kd＜0时、kd＝0

这里，kmax是刚度系数的最大值。fm-max是操作力的极限值。fs-max是接触力的极限值。

式子(3)被存储在存储部32。力/速度换算部64从存储部32读出式子(2)和式子(3)，求出命令速度xd’。

根据式子(3)，刚度系数kd如图11那样变化。图11是表示刚度系数kd相对于历史操作力fm以及接触力fs的变化而发生变化的曲线图。例如，当假设在操作坐标系以及机器人坐标系中使Z轴的向上方向为正，Z轴的向下方向为负时，则通常历史操作力fm成为负值，接触力fs成为正值。同样，极限值fm－max也成为负值，极限值fs－max也成为正值。在图11中，历史操作力fm以及接触力fs均由绝对值表示。图中的横轴没有特别的意义。例如，横轴也可以是时间。在曲线图中，历史操作力fm的绝对值由双点划线表示，接触力fs的绝对值由虚线表示，刚度系数kd由实线表示。该曲线图用于表示刚度系数kd相对于历史操作力fm的绝对值的变化而发生的变化以及刚度系数kd相对于接触力fs的绝对值的变化而发生的变化。曲线图中的历史操作力fm以及接触力fs的变化并不表示实际的历史操作力fm以及接触力fs的变化。

首先，假设接触力fs的绝对值在0恒定，历史操作力fm向负方向线性增加，即，历史操作力fm的绝对值线性增加。那时，刚度系数kd如曲线图那样增加。当历史操作力fm的绝对值到达极限值fs－max的绝对值时，刚度系数kd成为最大。

其次，假设历史操作力fm的绝对值在极限值fs－max恒定，接触力fs向正方向线性增加，即，接触力fs的绝对值线性增加。那时，刚度系数kd如曲线图那样减少。当接触力fs的绝对值到达极限值fs－max的绝对值时，刚度系数kd成为0。

从该曲线图可知，当历史操作力fm的绝对值变大即历史操作力fm作为力变大时，刚度系数kd趋于增大。其结果是磨削装置11a被强力按压在对象物体W上。另一方面，当接触力fs的绝对值变大即接触力fs作为力变大时，刚度系数kd趋于减小。也就是说，当接触力fs过大时，磨削装置11a的按压力变小。

像这样，通过在弹性控制中，使刚度系数kd根据历史操作力fm以及接触力fs发生变化，能够根据历史操作力fm以及接触力fs使磨削装置11a向对象物体W的按压力适当变化。

并且，由于此时的历史操作力fm是被作为操作历史记录下来的力，因此根据用户的实际作业中的历史操作力fm，刚度系数kd被调整。例如，在实际作业中用户将磨削装置11a用力按压的部分，在第二控制中刚度系数kd也变大，磨削装置11a的按压力变大。

(第二控制的变形例)

接着，对第二控制的变形例进行说明。图12是示出了变形例所涉及的第二控制中的磨削装置11a的动作的示意图。

即使在变形例所涉及的第二控制中，控制装置3也根据轨迹数据xu以及操作力fm生成机器人1用的命令位置xds。那时所用的操作力fm是根据第二控制中的操作部21的操作由操作力传感器23所检测的操作力fm。也就是说，用户在第二控制中对操作装置2进行操作。控制装置3在第二控制中将实时由操作力传感器23所检测的操作力fm用于命令位置xds的生成。

具体而言，控制装置3如上述那样根据轨迹数据xu生成机器人1用的命令位置xds。力/速度换算部64将轨迹数据xu转换成历史速度xu’，并将其代入式子(2)，来求出命令速度xd’。此时，当作为操作历史记录有操作力fm时，力/速度换算部64将被记录的操作力fm代入式子(2)。

根据像这样求得的命令速度xd’，最终生成命令位置xds。机器人控制装置14根据所生成的命令位置xds控制机器人1，对磨削装置11a进行位置控制。

因此，磨削装置11a在追随轨迹数据xu的同时，执行磨削。当操作力fm记录在操作历史中时，磨削装置11a还在受到操作力fm的影响的同时，进行移动。

用户能够通过在轨迹数据xu等的操作历史的再现中对操作装置2进行操作，来追加操作力fm。

例如，对磨削图12所示的那样的对象物体W的情况进行说明。图12是示出了变形例所涉及的第二控制中的磨削装置11a的动作的示意图。对象物体W的表面是跨越X方向具有向Z方向的凹凸的形状。假设轨迹数据xu其Y分量是恒定的，是随着X分量的变化而向Z分量上下动的轨迹，与对象物体W的表面一样，是向Z方向呈波浪状的形状。

通常，磨削装置11a以追随轨迹数据xu的方式执行磨削。用户能够在观察磨削装置11a的磨削动作的同时，在想加强磨削装置11a向对象物体W的按压力时，能够对操作装置2进行操作，追加操作力fm。控制装置3在根据式子(2)求出命令速度xd’时，将追加的操作力fm也代入式子(2)。因此，命令位置xds被调整，以使磨削装置11a的按压力变大。像这样，实时调整磨削装置11a的按压力。

在该例子中，在第二控制中，控制装置3不生成或不输出操作装置2用的命令位置xds。也就是说，操作装置2的操作部21停止。用户根据需要对停止了的操作部21进行操作。由于操作部21停止，因此用户能够容易地调整追加的操作力fm。

不过，控制装置3也可以生成操作装置2用的命令位置xds，向操作装置2输出命令位置xdm。此时，用户能够通过握住操作部21来感知来自对象物体W的反作用力。也就是说，用户能够在感知来自对象物体W的反作用力的同时，追加操作力fm。

如上所述，机器人系统100包括操作装置2(主装置)、机器人1(从属装置)和控制装置3，所述操作装置2由用户操作，所述机器人1具有末端执行器11以及机器人臂12(动作部)，该末端执行器11对对象物体W施加作用，该机器人臂12使末端执行器11动作。所述控制装置3执行第一控制和第二控制，在所述第一控制中，在通过根据经由操作装置2的操作控制机器人臂12，使末端执行器11向对象物体W施加作用的同时，记录与末端执行器11的动作轨迹相关联的轨迹信息即轨迹数据xu，在所述第二控制中，通过由第一控制所记录的轨迹数据xu控制机器人臂12，来使末端执行器11移动，以再现动作轨迹，使末端执行器11向对象物体W施加作用。在第二控制中，控制装置3在根据轨迹数据xu控制机器人臂12时，控制末端执行器11向对象物体W的按压力。

换句话说，是包括操作装置2和机器人1的机器人系统100的控制方法，所述操作装置2由用户操作，所述机器人1具有末端执行器11以及机器人臂12，该末端执行器11对对象物体W施加作用，该机器人臂12使末端执行器11动作。所述机器人系统100的控制方法包括执行第一控制的步骤和执行第二控制的步骤，在所述第一控制中，通过根据经由操作装置2的操作控制机器人臂12，来使末端执行器11向对象物体W施加作用，并记录与末端执行器11的动作轨迹相关联的轨迹信息即轨迹数据xu，在所述第二控制中，通过根据由第一控制所记录的轨迹数据xu控制机器人臂12，来使末端执行器11移动，以再现动作轨迹，并使末端执行器11向对象物体W施加作用。在第二控制中，在根据轨迹数据xu控制机器人臂12时，控制末端执行器11向对象物体W的按压力。

使用这些结构，在第一控制中，通过根据用户对操作装置2进行的操作控制机器人臂12，来使末端执行器11向对象物体W施加作用，且记录此时的末端执行器11的轨迹数据xu。并且，在第二控制中，通过根据在第一控制所记录的轨迹数据xu控制机器人臂12，来使末端执行器11向对象物体W施加作用。此时，末端执行器11在末端执行器11向对象物体W的按压力被控制的同时，进行移动，以大致再现动作轨迹。因此，末端执行器11在进行移动，以大致再现在第一控制中用户经由操作装置2手动控制机器人臂12时的动作轨迹的同时，那时的末端执行器11向对象物体W的按压力被控制。其结果是机器人系统100能够实现容易模仿由实际的用户所进行的复杂操作以及复杂的力调节的磨削装置11a的动作。

并且，操作装置2具有操作部21和操作力传感器23(操作力检测部)，所述操作部21由用户操作，所述操作力传感器23对从用户施加在操作部21的操作力进行检测。控制装置3在第一控制中作为经由操作装置2的操作，根据由操作力传感器23所检测的操作力控制机器人臂12，在第二控制中在除了轨迹数据xu之外根据操作力控制机器人臂12。

根据该结构，通过在第二控制中，除了轨迹数据xu之外，还考虑来自用户的操作力，来控制末端执行器11向对象物体W的按压力。操作力是与末端执行器11向对象物体W的按压力直接相关的力，因此在第一控制中被用于机器人臂12的控制中。也就是说，通过对在第二控制中的机器人臂12的控制考虑操作力，能够更容易地控制末端执行器11向对象物体W的按压力。

作为一个例子，控制装置3在第一控制中在记录轨迹数据xu时，一起记录由操作力传感器23所检测的操作力fm，用于第二控制中的机器人臂12的控制的操作力fm是由第一控制所记录的操作力fm。

根据该结构，用于第二控制中的机器人臂12的控制的操作力fm是在第一控制中在记录轨迹数据xu时一起记录的操作力传感器23的操作力fm。也就是说，使用在第二控制中应再现的轨迹数据xu被生成时的操作力fm，在第二控制中，控制末端执行器11向对象物体W的按压力。其结果是在第二控制中再现第一控制中的轨迹数据xu和操作力fm。

并且，轨迹数据xu和操作力fm分别包含多个方向分量，控制装置3构成为在第二控制中能够选择含在轨迹数据xu的多个方向分量以及含在操作力fm的多个方向分量中的、用于机器人臂12的控制的方向分量。

根据该结构，能够分别选择进行轨迹数据xu的再现的方向以及进行由操作力fm进行的末端执行器11的按压力的控制的方向。也就是说，向某方向优先进行轨迹数据xu的再现，向其它方向进行轨迹数据xu的再现以及末端执行器11的按压力的控制这两者。有时由对象物体W以及作业内容决定了想优先进行轨迹数据xu的再现的方向以及想优先进行末端执行器11的按压力的控制的方向。机器人系统100能够灵活地对应这样的情况。

并且，作为将操作力fm用于第二控制中的机器人臂12的控制时的其它例子，用于第二控制中的机器人臂12的控制的操作力fm也可以是根据第二控制中的操作装置2的操作由操作力传感器23所检测的操作力fm。

根据该结构，当对末端执行器11进行位置控制，以在第二控制中再现轨迹数据xu时，根据实时通过操作装置2的操作所输入的操作力fm调整末端执行器11向对象物体W的按压力。也就是说，用户能够在观察基于第一控制的操作历史的末端执行器11的位置控制的同时，通过根据需要对操作装置2进行操作，来实时调整末端执行器11的按压力。

并且，机器人系统100还包括接触力传感器13(接触力检测部)，所述接触力传感器23对作为从对象物体W向末端执行器11作用的反作用力的接触力fs进行检测。控制装置3构成为通过在第一控制以及第二控制中使用基于包含惯性系数、粘性系数和刚度系数的运动方程的末端执行器11以及机器人臂12的运动模型，来根据操作力fm以及接触力fs控制机器人臂12。

根据该结构，能够在考虑末端执行器11以及机器人臂12的虚拟的惯性、粘性以及弹性的同时，控制机器人臂12。

例如，控制装置3构成为能够在第二控制中选择刚度系数kd的有无。

根据该结构，能够在运动模型中，选择是否考虑末端执行器11以及机器人臂12的弹性。例如，在不考虑弹性时，运动模型成为基于粘性系数cd的阻尼力成为主导的模型。在这样的模型中，当对象物体W的表面与轨迹数据xu所表示的轨迹之间存在差异时，磨削装置11a以根据操作力fm模仿对象物体W的表面的方式移动。

并且，控制装置3在第二控制中根据操作力fm以及接触力fs使刚度系数kd发生变化。

根据该结构，能够通过根据操作力fm以及接触力fs使刚度系数kd发生变化，来控制末端执行器11的按压力以对应于操作力fm以及接触力fs。具体而言，能够通过使操作力fm越大以及/或者接触力fs越小来增加刚度系数kd，从而增加末端执行器11的按压力。相反，能够通过使操作力fm越小以及/或者接触力fs越大来减小刚度系数kd，从而减小末端执行器11的按压力。并且，根据操作力fm以及接触力fs限制刚度系数kd，还能够使得操作力fm或接触力fs过大时，限制刚度系数kd，防止末端执行器11的破损。

并且，机器人系统100还包括接触力传感器13，所述接触力传感器13对作为从对象物体W向末端执行器11作用的反作用力的接触力进行检测。控制装置3根据操作力fm以及接触力fs计算与末端执行器11的位置相关的如命令速度xd’那样的位置关联信息，根据位置关联信息生成末端执行器11的命令位置xds和与末端执行器11的命令位置xds相关联的操作部21的命令位置xdm，根据末端执行器11的命令位置xds控制机器人臂12，另一方面，根据操作部21的命令位置xdm控制操作装置2。轨迹信息是位置关联信息、末端执行器11的命令位置xds以及操作部21的命令位置xdm中的至少之一。

(其它实施方式)

如上所述，将所述实施方式作为在本申请中公开的技术的例子进行了说明。但是，本公开的技术并不限定于此，还能够适用于进行了适当改变、置换、附加、省略等的实施方式。并且，还能够将在所述实施方式中所说明的各个构成要素进行组合作为新的实施方式。并且，在记载在附图以及详细说明的构成要素中不仅包含了为解决课题所必须的构成要素，为了对所述技术举例，还可能包含了不是为解决课题所必须的构成要素。因此，不应该以那些不是必须的构成要素被记载在附图以及详细说明中，而立刻认为那些不是必须的构成要素是必须的。

例如，在第二控制中，用于控制末端执行器11向对象物体W的按压力的操作力并不限于第一控制中的历史操作力fm以及第二控制中基于操作部21的操作的操作力fm。例如，也可以将预先设定的操作力fm用于控制末端执行器11向对象物体W的按压力，即，代入式子(2)。也就是说，用于控制末端执行器11向对象物体W的按压力的操作力也可以不是经由操作装置2的操作力，而是被设定的操作力。

并且，在第一控制中所记录的轨迹数据xu并不限于命令位置xdm，也可以是命令位置xds或命令速度xd’。并且，在第一控制中所记录的轨迹数据xu也可以是与末端执行器11的位置相关联的位置关联信息。在上述的例子中，根据合力fm+fs计算命令速度xd’，命令速度xd’相当于位置关联信息。不过，当根据合力fm+fs计算命令位置xd时，命令位置xd相当于位置关联信息。

根据所述合力fm+fs计算命令位置xds以及命令位置xdm的上述的方法只不过是一个例子。例如，运动模型只不过是一个例子，也可以使用不同的运动模型。

所述方块图是一个例子，也可以或将多个方块作为一个方块实现，或将一个方块分割为多个方块，或将一部分功能转移到其它方块。

本公开的技术既可以是用于执行所述控制方法的程序，也可以是记录有所述程序的非临时计算机可读记录介质。并且，所述程序也可以是能够经由因特网等的传输介质分发的程序。

本实施方式所公开的结构的功能也可以使用电路或处理电路执行。处理器是包含晶体管以及其它电路的处理电路等。在本公开中，单元、控制器或装置是用于执行所记载的功能的硬件或被编程的。这里，硬件是为了执行在本实施方式所公开的功能而构成或被编程的、在本实施方式中所公开的硬件或已知的硬件。当硬件是处理器或控制器时，电路、装置或单元是硬件和软件的组合，软件用于构成硬件以及/或者处理器。

Claims (20)

1.一种机器人系统，其特征在于：

所述机器人系统包括主装置、从属装置和控制装置，所述主装置由用户操作，所述从属装置具有作用部以及动作部，所述作用部将作用施加在对象物体，所述动作部使所述作用部动作，所述控制装置控制所述从属装置，

所述控制装置执行第一控制和第二控制，在所述第一控制中，通过根据经由所述主装置的操作控制所述动作部，来使所述作用部向所述对象物体施加作用，并记录与所述作用部的动作轨迹相关联的轨迹信息，在所述第二控制中，通过根据由所述第一控制所记录的所述轨迹信息控制所述动作部，来使所述作用部移动，以再现所述动作轨迹，并使所述作用部向所述对象物体施加作用，

在所述第二控制中，所述控制装置在根据所述轨迹信息控制所述动作部时，对所述作用部向所述对象物体的按压力进行控制。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于：

所述主装置具有操作部和操作力检测部，所述操作部由所述用户操作，所述操作力检测部对从用户施加在所述操作部的操作力进行检测，

所述控制装置在所述第一控制中，作为经由所述主装置的操作，根据由所述操作力检测部所检测的操作力来控制所述动作部，在所述第二控制中，除了所述轨迹信息之外，还根据所述操作力来控制所述动作部。

3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于：

所述控制装置在所述第一控制中，在记录所述轨迹信息时，一起记录由所述操作力检测部所检测的操作力，

在所述第二控制中用于所述动作部的控制的所述操作力是由所述第一控制所记录的操作力。

4.根据权利要求3所述的机器人系统，其特征在于：

所述轨迹信息以及所述操作力分别包含多个方向分量，

所述控制装置构成为在所述第二控制中能够选择含在所述轨迹信息的多个方向分量以及含在所述操作力的多个方向分量中的、用于所述动作部的控制的方向分量。

5.根据权利要求4所述的机器人系统，其特征在于：

所述控制装置在所述第二控制中将含在所述操作力的多个方向分量中的一部分方向分量用于所述动作部的控制，且将含在所述轨迹信息的多个方向分量中的所述操作力的所述一部分方向分量之外的方向分量用于所述动作部的控制。

6.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于：

在所述第二控制中用于所述动作部的控制的所述操作力是根据所述第二控制中的所述操作部的操作由所述操作力检测部所检测的操作力。

7.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于：

所述机器人系统还包括接触力检测部，所述接触力检测部对作为从所述对象物体向所述作用部作用的反作用力的接触力进行检测，

所述控制装置构成为在所述第一控制和所述第二控制中，通过使用基于包含惯性系数、粘性系数和刚度系数的运动方程的所述动作部以及所述作用部的运动模型，来根据所述操作力以及所述接触力控制所述动作部。

8.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于：

所述控制装置构成为在所述第二控制中能够选择所述刚度系数的有无。

9.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于：

所述控制装置在所述第二控制中根据所述操作力以及所述接触力使所述刚度系数变化。

10.根据权利要求2～9中任意一项所述的机器人系统，其特征在于:

所述机器人系统还包括接触力检测部，所述接触力检测部对作为从所述对象物体向所述作用部作用的反作用力的接触力进行检测，

所述控制装置在所述第一控制中，根据所述操作力以及所述接触力计算与所述作用部的位置相关的位置关联信息，根据所述位置关联信息生成所述作用部的命令位置和与所述作用部的命令位置相关联的所述操作部的命令位置，根据所述作用部的命令位置控制所述动作部，且根据所述操作部的命令位置控制所述主装置，

所述轨迹信息是所述位置关联信息、所述作用部的命令位置以及所述操作部的命令位置中的至少之一。

11.一种机器人系统的控制方法，是包括主装置和从属装置的机器人系统的控制方法，所述主装置由用户操作，所述从属装置具有作用部以及动作部，所述作用部将作用施加在对象物体，所述动作部使所述作用部动作，其特征在于:

所述机器人系统的控制方法包括执行第一控制的步骤和执行第二控制的步骤，在所述第一控制中，通过根据经由所述主装置的操作控制所述动作部，来使所述作用部向所述对象物体施加作用，并记录与所述作用部的动作轨迹相关联的轨迹信息，在所述第二控制中，通过根据由所述第一控制所记录的所述轨迹信息控制所述动作部，来使所述作用部移动，以再现所述动作轨迹，并使所述作用部向所述对象物体施加作用，

在所述第二控制中，在根据所述轨迹信息控制所述动作部时，控制所述作用部向所述对象物体的按压力。

12.根据权利要求11所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

所述主装置具有操作部和操作力检测部，所述操作部由所述用户操作，所述操作力检测部对从用户施加在所述操作部的操作力进行检测，

在所述第一控制中，作为经由所述主装置的操作，根据由所述操作力检测部所检测的操作力来控制所述动作部，在所述第二控制中，除了所述轨迹信息之外，还根据所述操作力来控制所述动作部。

13.根据权利要求12所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

在所述第一控制中，在记录所述轨迹信息时，一起记录由所述操作力检测部所检测的操作力，

在所述第二控制中用于所述动作部的控制的所述操作力是由所述第一控制所记录的操作力。

14.根据权利要求12所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

所述轨迹信息以及所述操作力分别包含多个方向分量，

在所述第二控制中能够选择含在所述轨迹信息的多个方向分量以及含在所述操作力的多个方向分量中的、用于所述动作部的控制的方向分量。

15.根据权利要求14所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

在所述第二控制中将含在所述操作力的多个方向分量中的一部分方向分量用于所述动作部的控制，且将含在所述轨迹信息的多个方向分量中的所述操作力的所述一部分方向分量之外的方向分量用于所述动作部的控制。

16.根据权利要求12所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

在所述第二控制中用于所述动作部的控制的所述操作力是根据所述第二控制中的所述操作部的操作由所述操作力检测部所检测的操作力。

17.根据权利要求12所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

所述机器人系统还包括接触力检测部，所述接触力检测部对作为从所述对象物体向所述作用部作用的反作用力的接触力进行检测，

在所述第一控制和所述第二控制中，通过使用基于包含惯性系数、粘性系数和刚度系数的运动方程的所述动作部以及所述作用部的运动模型，来根据所述操作力以及所述接触力控制所述动作部。

18.根据权利要求17所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

在所述第二控制中能够选择所述刚度系数的有无。

19.根据权利要求17所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

在所述第二控制中根据所述操作力以及所述接触力使所述刚度系数变化。

20.根据权利要求12～19中任意一项所述的机器人系统的控制方法，其特征在于:

所述机器人系统还包括接触力检测部，所述接触力检测部对作为从所述对象物体向所述作用部作用的反作用力的接触力进行检测，

在所述第一控制中，根据所述操作力以及所述接触力计算与所述作用部的位置相关的位置关联信息，根据所述位置关联信息生成所述作用部的命令位置和与所述作用部的命令位置相关联的所述操作部的命令位置，根据所述作用部的命令位置控制所述动作部，且根据所述操作部的命令位置控制所述主装置，

所述轨迹信息是所述位置关联信息、所述作用部的命令位置以及所述操作部的命令位置中的至少之一。