JP2001138279A - 多関節ロボットとその制御方法 - Google Patents

多関節ロボットとその制御方法

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JP2001138279A JP31933499A JP31933499A JP2001138279A JP 2001138279 A JP2001138279 A JP 2001138279A JP 31933499 A JP31933499 A JP 31933499A JP 31933499 A JP31933499 A JP 31933499A JP 2001138279 A JP2001138279 A JP 2001138279A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量で高トルクのオフセット回転関節を
有し、ペイロードが高く且つ複雑で精密な動きが可能な
高機能な多関節ロボットを得、且つ軌道生成が単純で複
雑な動きであっても応答速度が早くスムーズな作業を可
能にする。 【解決手段】 オフセット回転関節の関節内の回転伝動
機構に高減速比伝動・トルク増加機構を採用して、小型
モータの採用を可能にし、且つ制御方法はエンドエフェ
クタ３の動作領域を複数のブロックＢに区割りして、所
定のブロックに移動するに必要な各関節の動作条件をブ
ロック毎にデータベース化しておくと共に、所定ブロッ
ク領域内での作業ポイントの教示をデータベース化して
おき、作業領域のブロックまでは、ブロック領域データ
を基に軌道生成し、ブロックの基準点に達したら、ブロ
ック内作業ポイントデータを呼び出して各関節の動作を
決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多関節ロボットと
多関節ロボットの制御方法と、特にオフセット回転関節
を有する多関節ロボットとその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、関節がリンク軸線と所定角度傾斜
した回転軸線を有するオフセット回転関節を有する多関
節ロボットは提案されている（例えば、ＰＣＴ国際公開
ＷＯ８８／０３８５６号公報）。該オフセット回転関節
は、従動側アームがアーム軸線とオフセット回転軸線と
の交点を頂点として、オフセット角度の円錐回転運動す
る構造であり、該オフセット回転関節を複数設けること
によって、回転運動のみの簡単な機構で、エンドエフェ
クタを広可動範囲で精密な三次元位置決めができる。そ
して、軸回転のみであるから、容易に精密な位置決め制
御が可能であり、しかも大きなトルクを伝えることがで
きる利点がある。また、オフセット回転関節で多数のア
ームを連結することによってアーム全体を蛇のような動
きをさせることができ、複雑作業経路でエンドエフェク
タを動かすことができ、従来の多関節ロボットにない動
きをさせることが可能である。
【０００３】しかしながら、上記機能を効果的に実現す
るためにアームを多数連結するとアーム自体の自重が重
くなり、エンドエフェクタのペイロードが減少し高負荷
作業が困難となる等の問題があり、より軽量小型で高ト
ルクを得ることができるオフセット回転関節が要求され
ている。
【０００４】一方、従来のロボットシステムでは、位
置、姿勢情報の教示法として、ダイレクトティーチング
法、ジョイスティック等によるリモートティーチング
法、数値データ入力等によるオフラインティーチング等
が知られているが、これらの教示は、ロボットが出発点
から目標位置までの軌跡上の点を、直接又は間接的に逐
一教示する方法である。そして、教示された作業点間を
指示経路通りロボットを動かすために、各関節に配置さ
れたモータの制御量を計算して軌道を生成し、各モータ
に制御量を指令値として与えている。従って、多関節の
ロボットで複雑な軌道生成の場合は、教示が困難である
と共に、軌道生成の計算が複雑膨大となってコンピュー
タの負荷が増大し、応答速度が遅くなり、その結果、ス
ムーズな動きができなくなるという問題がある。
【０００５】特に、前記のようにオフセット回転関節を
有する多関節ロボットの場合は、出発点から目標位置ま
でエンドエフェクタを動かすのに、各関節の動きの組合
せは無数にあり、軌道生成が複雑であるため、従来のロ
ボットの制御法では応答速度が遅くならざるを得なかっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑み創案されたものであり、その目的とするところは、
より小型の駆動モータを採用してより強い回転トルクを
伝えることができ、且つ高精度の位置決めができ、小型
軽量でより高トルクのオフセット回転関節を得、該オフ
セット回転関節を多段に連接することによってペイロー
ドが大きく可動範囲がひろく且つ複雑な精密な動きをす
る高機能な多関節ロボットを提供することにある。
【０００７】また、上記のような複雑な動きをするエン
ドエフェクタを有する多関節ロボットであっても、その
都度複雑な演算処理を必要とせずに、簡単に目標位置ま
での軌道生成ができ、複雑な動きであっても応答速度が
早くスムーズに作業できることを可能にする多関節ロボ
ットの制御方法を提供することを第２の目的するもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の多関節ロボットは、駆動側アームと従動側ア
ームがアーム軸線に対して傾斜したオフセット回転軸線
回りに回転駆動されるオフセット回転関節を少なくとも
複数個有する多関節ロボットにおいて、駆動側アーム又
は従動側アームの何れか一方のアーム先端にモータで回
転駆動される中空回転軸を所定のオフセット角度で傾斜
して回転自在に設け、他方のアーム基端に前記中空軸か
ら回転力を伝動されるロータ部材が固定され、前記中空
回転軸と前記ロータ部材が高減速比伝動・トルク増加機
構となっていることを特徴とするものである。
【０００９】前記高減速比伝動機構として、ハーモニッ
クドライブ機構が好適に適用できるが、これに限るもの
でなく、他の遊星歯車減速機構や特殊歯形減速機構等も
適用可能である。また、モータから中空回転軸への回転
力を、モータの出力軸に固定された外歯傘歯車と、前記
中空回転軸の基端に固定された内歯傘歯車との噛み合い
によって伝えるようにすることによって、アーム内でモ
ータを回転軸線がアーム軸線と一致又は平行となるよう
に配置することができ、アームの径を小さくすることが
でき、望ましい。また、前記モータから中空回転軸への
伝動機構は、モータの出力軸に固定されたプーリ、前記
中空回転軸の基端に固定されたプーリ、該プーリと前記
プーリ間に懸け渡されたタイミングベルトとからなるベ
ルト伝動を採用することも可能である。
【００１０】前記モータをケースがアームの一部となる
ようにケース一体型に構成することによって、そして、
エンコーダ及び回転速度計と一体となったブレーキ付き
モータとすることによって、アーム本体への取付け組立
が容易であり、且つメンテンナンスも容易である。ま
た、特別なブレーキ装置を必要とすることなく、アーム
を所定位置に保持することができる。さらに、モータ軸
の出力側と反対側軸端を突出させて突出部に手動回転調
整部を設けることによって、組立時の角度調整を手動で
行うことができ、組立てが容易となる。
【００１１】上記第２の目的を達成する本発明の多関節
ロボットの制御方法は、エンドエフェクタの動作領域を
複数のブロックに区割りして、所定のブロックに移動す
るに必要な各関節の動作条件をブロック領域データとし
てブロック毎にデータベース化しておくと共に、所定ブ
ロック領域内での作業ポイントの教示をブロック内作業
ポイントデータとしてデータベース化しておき、予め作
業領域のブロックを選択すると前記データベースより呼
び出されたブロック領域データにより各関節の動作条件
が決定され、該条件を満たすように前記関節が駆動され
ることによって、エンドエフェクタを前記選択されたブ
ロックの基準点まで移動させる。そして、選択されたブ
ロックの基準点に達したら前記ブロック内作業ポイント
データを呼び出して各関節の動作を決定することを特徴
とするものである。従って、各関節の動きをエンドエフ
ェクタの動きに連係して、軌道を決定する複雑な演算を
行うことがないので、データ処理量を格別に低減するこ
とができ、スピード化を図ることができる。
【００１２】本発明は、上記のようにブロック領域デー
タと共にブロック領域内での作業ポイントデータもデー
タベース化して、両者を組み合わせて制御することによ
り、より高速化が可能であるが、何れか一方のみをデー
タベース化することも可能である。所定のブロック領域
に、エンドエフェクタを移動させるのに、各関節は、前
記データベースから与えられるブロック領域データと現
在の動作状況とを比較して、前記ブロック領域データを
満たすように独立してモータ制御を行うことによって、
各関節が独立して並列的に作動する。作業領域広域に渡
る場合は、複数のブロックを組み合わせれば良い。
【００１３】また、多関節ロボットをアームがうねった
複雑な動きをさせる場合、コンピュータの負荷を軽減さ
せて高速化に対応できるようにするために、本発明で
は、各関節に格納された関節制御手段が、ロボットの全
体の動きを制御する中央コントローラとそれぞれ独立し
て接続されていると共に、各関節制御装置間も直接デー
タをやり取りできるようにネットワークを構成し、各関
節を並列制御できると共に複雑な動きとの時には隣接す
る関節に直接関節の角度情報を送ることができるように
した。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。図１は、本発明の多関節ロボッ
トの概略図を示している。本発明の多関節ロボット１
は、多数のアーム２がオフセット回転関節で連結され、
ロボットアーム自体が蛇のような動きが可能で、３次元
空間内でエンドエフェクタ３を６自由度で移動できると
共に、その向きも３次元的に自由に動くことができるよ
うになっている。なお、本実施形態の多関節ロボット
は、形状識別センサとして関節カメラ４を適宜備えてい
ると共に、必要に応じて台座カメラも設置されている。
エンドエフェクタ３を支持している先端アーム５は自在
に伸縮及び回転可能に形成されている。また、オフセッ
ト回転関節で連結されているアーム間でも、必要に応じ
てオフセット角を有しない回転関節及び軸方向伸縮関節
を適宜設けても良い。
【００１５】本発明の多関節ロボットのオフセット回転
関節の一実施形態を示し、その主な機構的特徴は次の点
にある。 関節の駆動伝動機構に貫通孔を有する高減速・トルク
増大機構を採用して、トルクの増加とガタのない精密な
減速伝動を可能にした。 さらに関節部の高減速・トルク増大機構へのモータか
らの回転力伝動に外歯傘歯車−内歯傘歯車機構又はベル
ト伝動機構を採用して、より高減速・トルク増大を図る
と共にモータをアーム内に同軸的に設けることを可能に
して、アーム径の縮小化を図った。 モータはエンコーダ、スリップリング、回転速度計と
一体化すると共に、モータケースがアームの一部を形成
するようにして、各関節のセンサー手段、制御手段をモ
ータと一体にユニット化して、アームへの取付けを簡単
にすると共に、小型化を図った。さらに、モータ軸に貫
通孔を設けた。 スリップリングを関節部の出力軸にも設けることによ
って、回転方向を考慮しない自在回転制御方式の採用可
能して回転制御の容易化を図った。 モータ軸をスリップリングより突出させて、組立時に
手動でモータ軸を回転できるようにすることによって、
組立時の歯合わせ等の調節が容易にできるようにして組
立の容易化を図った。 各関節及びエンドエフェクタに制御信号及び動力を伝
達する信号線や動力線を、アーム及び回転関節の内部を
貫通して配置することができ、且つこれらの信号線や動
力線が回転関節の伝動機構によって破損されないように
工夫した。
【００１６】以下、上記特徴点を有するオフセット回転
関節の具体的構成を図２により説明する。図２示すオフ
セット回転関節は、図１に示すように、円筒状の手元ア
ームを駆動側アーム６とし、手先アームを従動側アーム
７としている場合であり、従動側アームが駆動側アーム
のアーム軸線に対し、オフセット角γのオフセット回転
関節で連接されている状態を示している。駆動側アーム
６のアーム本体６ａの先端は軸線に直角な直角開口部と
なっており、従動側アームの基端がアーム軸線に対して
傾斜角γの傾斜開口部となっており、直角開口部と傾斜
開口部にオフセット回転関節組立体が設けられている。
【００１７】本実施形態におけるオフセット回転関節組
立体は、モータユニット８、該モータユニット先端に固
定された駆動側アーム先端部６ｂ、該駆動側アーム先端
部に固定された関節回転伝動機構部９が一体に組み立て
られている。駆動側アーム先端部６ｂは、基端側が直角
開口部で先端側が傾斜開口部に形成され、直角開口部に
モータ軸先端を軸受けし、傾斜開口部には関節回転伝動
機構部９が固定されている。
【００１８】モータユニット８は、アームと同径を有す
るモータケース１０を有し、該モータケースの上下端を
図示のように駆動側アーム６ａ及び駆動側アーム先端部
６ｂと連結固定して一体化することによって、モータケ
ース１０自体が駆動側アームの一部を構成を構成してい
る。モータユニット８は、前記モータケース１０と一体
型に形成されたモータ１１、エンコーダ１２、スリップ
リング１３、及び回転速度計（図示してない）からな
り、モータ軸１４がアーム軸線と同一軸線上又は平行線
上に位置するように設けられている。
【００１９】モータ１１は、ＤＣサーボモータ、ＡＣサ
ーボモータ、直接駆動モータ又はパルスモータ等任意の
正逆回転小型制御モータが採用できる。モータ軸１４
は、貫通孔１５を有する中空軸に形成され、内部を信号
線及び動力線が貫通できるようになっている。モータ軸
１４の基端部及び先端部はモータケースから突出し、先
端部にはモータ軸１４の貫通孔に連通する貫通孔が形成
された外傘歯車１７が固定され、駆動側アーム先端部６
ｂの基端側に回転自在に軸受されている。また、モータ
軸１４の基端部には回転摘み１６が固定され、組立時に
オフセット回転関節の角度調節を手動で自由にできるよ
うになっている。
【００２０】関節回転伝動機構部９は、駆動側であるス
テータ部と従動側であるロータ部からなり、ステータ部
が駆動側アーム先端部６ｂに連結され、ロータ部が従動
側アーム７に連結されている。そして、ステータ部とロ
ータ部とで、以下に詳述するように、ハーモニックドラ
イブ機構を構成し、駆動側から従動側に高減速比で回転
力を伝えるようになっている。
【００２１】ステータハウジング２０は、傾斜開口部と
なっている駆動側アーム先端部６ｂに固定され、中央部
に貫通孔２２が形成された円筒軸２１をベアリング２３
を介して回転自在に軸受している。該円筒軸２１の先端
部はベアリング２６を介してロータハウジング３０にも
回転自在に軸受されている。従って、該円筒軸２１は駆
動側アーム軸線に対して、オフセット角γだけ傾斜して
いることになる。円筒軸２１の基端側には、前記モータ
軸に取り付けられた外歯傘歯車１７と噛み合う内歯傘歯
車２４が固定されている。
【００２２】また、円筒軸２１の上部には外周面が楕円
形状のカムを構成する軸受フランジ３１が形成され、該
軸受フランジ外周面と、前記ステータハウジング２０に
固定された入力ギア部材３２の上端部内周面との間にベ
アリング２７が設けられている。入力ギア部材３２は、
図２に示すように、下端部が取付フランジ部３３となっ
ている円筒状に形成され、円筒胴部３４は弾性変形可能
な金属材で形成され、その上端部外周面には外歯３５が
形成されている。
【００２３】一方、ロータハウジング３０には、内周面
に前記外歯３５と噛み合う内歯３６が形成されている出
力ギア部材３７が固定され、該出力ギア部材は、リング
部材３８及びベアリングを介してステータハウジング２
０に回転自在に軸受されていると共に、その上端部はロ
ータハウジングを介して従動側アームに固定されてい
る。出力ギア部材３７の内歯３６は弾性変形する入力ギ
ア部材３２の外歯３５より歯数が多く（例えば２枚）形
成されており、円筒軸２１、入力ギア部材３２、出力ギ
ア部材７とで、大減速比で回転力を伝達するハーモニッ
クドライブ機構を構成している。
【００２４】円筒軸２１の頂部とロータハウジング３０
（出力ギア部材３７）との間にもスリップリング４０を
設け、回転方向を考慮しない自在回転制御ができるよう
にした。また、関節回転伝動機構部９には、前記アーム
間の関節部に取り付けた際に、回転接触部を介してアー
ム内部の空間部に外部からガスや水その他の異物が侵入
しないように、回転接触部には適宜のシール手段が取り
付けられ、ロボットアーム内部の密封を図っている。な
お、図中４３は、内歯傘歯車２４を貫通する信号線等を
破損しないように保護するために内歯傘歯車２４の貫通
孔に嵌合して設けたラッパ状の保護筒である。また、図
示していないが、ハーモニックドライブ機構には、入力
／出力軸間に回転原点位置検出センサが設けられてい
る。
【００２５】関節回転伝動機構部９は、以上のように構
成され、モータユニット８と駆動側アーム先端部６ｂと
を一体に組み立ることによって、オフセット回転関節組
立体を構成し、それを各関節毎に予め組み立ておけば、
多関節ロボットの組み立てに際して、該オフセット回転
関節組立体を介して、駆動側アームと従動側アームを順
次連結していけば良いので、組み立てが容易である。ま
た、オフセット回転関節が故障した際は、該オフセット
回転関節組立体を取り替えれば良いので、メンテナンス
も容易である。なお、アームの組み立てに際して、関節
回転伝動機構部９の従動側アームへの連結は、出力ギア
部材３７を、直接又は図示のようにロータハウジング３
０を介して、従動側アーム７の傾斜開口部固定されてい
る従動側関節板４２に固定することによってできる。
【００２６】以上のように取り付けることによって、関
節回転伝動機構部９の回転軸線が駆動側アーム６のアー
ム軸線ＬＡに対して、角度γ傾斜することになる。その
結果、傾斜角度γがオフセット角度となり、従動側アー
ム７はオフセット回転軸線ＬＢとアーム軸線ＬＡとの交
点を頂点として、オフセット角度γの円錐回転運動する
ことになる。従って、該オフセット回転関節を複数組み
合わせることによって、回転運動の組合せのみで、三次
元の非常に複雑な動きをさせることができる。
【００２７】次に、上記のように構成された関節回転伝
動機構部９の作動を説明する。モータ１１が駆動する
と、外歯傘歯車１７、内歯傘歯車２４を介して円筒軸２
１が所定の回転速度で回転する。その際、内歯傘歯車２
４を径大にすることによって直径比に応じて減速するこ
とができ、小型のモータで大きなトルクを発生させるこ
とができる。しかも傘歯車同士の噛み合いであるからス
ベリやバックラッシュも殆どなく正確に且つ静かに伝動
することができる。円筒軸２１が回転することによっ
て、該円筒軸の外周面に形成されている楕円形状の軸受
フランジ３１の長軸部外周面がベアリング２７を介し
て、入力ギア部材３２の円筒胴部３４をカム作用により
押す。それにより、入力ギア部材３２の円筒胴部３４が
弾性変形して、外歯３５が出力ギア部材３７の内歯３６
と噛み合う。そのため、内歯と外歯の噛み合い位置は円
筒軸の回転につれて順次変化し、円筒軸が１回転したと
き、出力ギア部材３７は入力ギア部材との歯数差分だけ
回転することになる。従って、入力ギアの歯数をＺｉと
し、出力ギア部材の歯数をＺｏとすると、減速比は（Ｚ
ｏ−Ｚｉ）／Ｚｏとなり、大きな減速比を得ることがで
きる。
【００２８】そのため、前記の外歯傘歯車−内歯傘歯車
伝動機構に加えさらにハーモニックギア機構により大き
な減速比を得ることができ、小さなモータでより大きな
回転トルクを得ることができる。このことは、ロボット
の関節を小型軽量化を図ることができので、ロボットの
関節機構としては非常に有利である。また、外歯傘歯車
−内歯傘歯車伝動機構を採用することにより、オフセッ
ト角度に関係なく、常にモータをアーム軸線と一致させ
て取り付けることができるので、関節部のアームの直径
を大きくする必要がなく、多関節アーム全体として細径
のパイプ状に構成することができ、自重を減少させるこ
とができる。
【００２９】また、前記減速機構は、出力ギア部材の円
筒胴部の弾性変形により噛み合うので、同時かみ合い歯
数が多く、歯のピッチ誤差の回転精度への影響が平均化
されて、高回転精度が得られる。従って、オフセット回
転関節機構と相俟ってより高位置決め精度が得られ、非
常に精密な動きを要するロボットの関節としても有効で
ある。さらに、歯と歯は転がり接触をせず、且つ周速も
低いので、非常に静粛で且つ振動も少ない。従って、静
粛で且つ高精度の動きが要求される、例えば介護ロボッ
ト等の関節機構として好適である。また、各関節とも同
様な関節回転伝動機構部を採用しているので、各回転関
節の減速比は、単にギア比を変えるのみで容易に種々の
組合せができ、例えば、ベース側に近い関節部は遅くし
てエンドエフェクタに近い部分の関節部を早くするよう
に適宜容易に組み合わせることができる。
【００３０】また、モータはブレーキ付きモータである
ので、特別なアクチュエータを設けなくても、回転位置
を強く保持することができ、大きな負荷を所定位置に確
実に保持し続けることができ安全である。例えば、停電
等によりモータの回転が停止すると自動的にブレーキ作
動するので、その位置を保持することができ安全である
と共に、従来のようにアクチュエータを作動させて制動
状態を維持する必要がなくて省エネルギーを図ることが
できる。また、本実施形態のオフセット回転関節の大き
な特徴点として、前記のように関節を含めロボットアー
ムを基部からエンドエフェクタまで中空に貫通すること
ができ、且つ回転摺動面を完全にシールしてあるので、
アーム内部の中空部を外部と完全に遮断することができ
ることである。
【００３１】図３は、本発明のオフセット回転関節の他
の実施形態を示す。前記実施形態と同様な部材には、同
様な符号を付し、相違点のみ説明する。本実施形態で
は、モータ５０から関節回転伝動機構部の伝動機構とし
て、タイミングベルトによるベルト伝動機構を採用して
ある。即ち、モータの出力軸５１に歯付きプーリ５２を
固定し、円筒軸２１の下端に固定したプーリ５３との間
にタイミングベルト５４を懸け渡して、回転力を伝動す
るようになっている。従って、その場合は、プーリ５３
をプーリ５２より径大にすることによって直径比に応じ
て減速することができ、小型のモータで大きなトルクを
発生させることができる。しかも、タイミングベルトに
よる伝動であるからスベリやバックラッシュも殆どな
く、正確に且つ静かに伝動することができる。
【００３２】なお、本実施例では、駆動側アームは先端
部まで連続しており、その先端開口部に取り付けられる
関節回転伝動機構部のステータハウジング５５に、固定
されたモータ取付けハウジング５６にモータ組立体５７
が固定されている。従って、モータ軸は関節回転伝動機
構部の円筒軸２１の軸線と平行して取り付けてある。本
実施形態では、モータ組立体は２個以上（図では２個）
のモータを軸連結して同期させて運転させることができ
るようにしてあり、１個のモータのみでトルクが不足す
る場合、モータを連結することによって、小型モータの
みで大きなトルクを得ることができる。なお、５８は原
点位置検出センサーである。
【００３３】次に、本発明の多関節ロボットの制御方法
の実施形態を上記のオフセット回転関節を用いた多関節
ロボットについて説明する。図４は本発明の多関節ロボ
ットの制御方法の基本的構成を示すブロック線図であ
る。本実施形態のロボットシステムは、作業計画系Ａ、
マニピュレータ系（アーム、関節、エンドエフェクタ、
及びこれらを直接コントロールする制御部を含む駆動作
業部を指す）Ｂ、画像認識系Ｃで構成されている。
【００３４】作業計画系Ａは、各種データベース７０、
作業計画手段７１、軌道生成手段７２、又必要に応じて
リモート教示用又は手動操作用としてジョイスティック
又はキーボード等の手動制御入力機器７３から構成され
ている。各種データベース７０にはロボットに必要な作
業を行わせるための作業計画に必要なあらゆる情報・デ
ータを決定して入力しておく。作業計画に必要な情報・
データとしては、多関節ロボット本体の形態情報（例え
ば各関節の機能構成、エンドエフェクタの機能構成
等）、多関節ロボット本体の設置情報（多関節ロボット
本体と画像認識用カメラと対象物等の固定位置座標、多
関節ロボットの動作範囲等）、多関節ロボットの操作方
法（手動操作モード、プログラム操作モード、自動操作
モード等の決定情報）がある。そして、後述する予めブ
ロック教示されたブロック毎のブロック領域データも格
納しておく。また、各種の作業対象物の形状等をデータ
ベース化した対象物形状データベース、組立法、加工法
等の各種基本作業内容をデータベース化した各種作業デ
ータベースをＲＯＭ化しておくことによって、種々の形
状の対象物に種々の作業をデータベースから呼び出して
行うことができる。
【００３５】作業計画手段７１は、多関節ロボットに作
業を行わせるための位置、姿勢情報、順序、作業条件情
報等を教示するものであり、予め各種データベースにＲ
ＯＭ化されている情報や、画像認識系からの情報、又は
外部入力から情報を組み合わせて作業計画を立て、軌道
生成部７２に教示する。軌道生成手段７２は、教示され
た作業内容を実行するための指示経路に沿って多関節ロ
ボットを動かすための、各関節のモータやエンドエフェ
クタの制御量を計算し、マニピュレータ系Ｃに指令す
る。本実施形態では、軌道生成手段からの指令として、
手先力／トルク指令、手先角度指令、手先位置指令、カ
メラ視界指令がある。
【００３６】マニピュレータ系Ｂは，軌道生成手段７２
からの手先トルク指令に応じて各関節の関節トルクを決
定する関節トルク分配手段７５、手先角や手先位置指令
に基づいて各関節の関節角度を計算する関節角度計算手
段７６、及び各関節７９に設けられたサーボモータ８
０、回転速度計８１、エンコーダ８２等からなる関節単
位手段、及びエンドエフェクタ８６に設けられた力／ト
ルクセンサ８７、角度センサ８８、重力センサ８９等か
ら構成されている。各関節には、後述する図６に示す、
通信インターフェース、前記関節トルク分配手段７５及
び関節角度計算手段７６を兼ね、コマンドの実行と報告
を行うＣＰＵ、及び関節データベースも備えている。
【００３７】関節トルク分配手段７５には、予めデータ
ベースにＲＯＭ化されている各関節のアーム長さ、オフ
セット角、回転角速度定数、サーボモータの諸定数、減
速比、回転速度計の定数、エンコーダの定数、角度及び
速度の制御定数等、各関節固有のデータに基づく関節ト
ルクの分配則がＲＯＭ化されており、該分配則に基づき
軌道生成部から送られてくるある一定時刻手先力／トル
ク指令を実現するための、各関節の速度制御量が決定さ
れ、各関節に並列に送られる。同様に関節角度計算手段
７６では、軌道生成手段からの手先角度指令、手先位置
指令を実現するための、各関節の角度が計算され、各関
節に角度制御量として各関節に並列に送られる。
【００３８】各関節では、関節トルク分配手段からの速
度制御量に基づき、速度制御手段８５から速度制御信号
（電流制御）がサーボアンプ８４を介してサーボモータ
８０に送られ、通常は各関節のサーボモータが並列的に
同時に回転駆動される。モータの回転速度は、回転速度
計８１で検出され、その検出結果は速度制御手段にフィ
ードバックされ、目標値に達するように制御される。ま
た、同様に関節角度計算手段７６から角度制御量に基づ
き、各関節の角度制御手段からの角度制御信号がサーボ
アンプ８４に送られ、前記速度制御信号と合わされてサ
ーボモータ８０を駆動する。モータの回転角度は逐次エ
ンコーダ８２によって検出され、角度制御手段８５にフ
ィードバックされ、目標値に達するように制御される。
【００３９】各関節のサーボモータの回転による各アー
ムの運動が複合されてエンドエフェクタ８６が移動する
が、エンドエフェクタ８６の動きはそれに設けられてい
る力／トルクセンサ８７、角度センサ８８、重力センサ
８９で検出されて、関節トルク分配手段７５、及び関節
角度計算手段７６にフィードバックされ、その動きが目
標とするトルク、角度、位置を得るまで以上の制御が繰
り返される。手先の位置と角度が所定の値に達したらそ
の作業を終了し、次の作業に移る。そのとき、新たな手
先の位置及びその付近の状況を関節カメラ及び台座カメ
ラにより画像検出され、次の作業に備えられる。
【００４０】画像認識系Ｃは、台座カメラ９０、関節カ
メラ（図４には図示してない）、軌道生成手段７２の指
令をもとにカメラを制御するカメラ角度／ズーム制御等
のカメラ制御則発生手段９１、カメラ画像から目標の形
状を抽出する目標の形状抽出手段９２、目標物の形状決
定手段９３から構成され、多関節ロボットの各関節信号
と各ＣＣＤ画像及び形状データベースとの比較（照合）
を基に、多関節ロボットの設置座標に対して３次元位置
座標を抽出して、目標物の位置決定を行うと共に、形状
の大きさを算出する。
【００４１】次に、以上のようなシステムからなる本実
施形態の多関節ロボットの基本的動作手順を図５に示す
フローチャートにより説明する。作業が開始されると、
各種データベース７０から多関節アーム、エンドエフェ
クタ、カメラの初期設定値を呼び出すと共に、多関節ア
ームの構成、エンドエフェクタの構成及びカメラ系の情
報を呼出し、多関節アーム、エンドエフェクタ、カメラ
のそれぞれを初期設定値に設定する。それにより、カメ
ラ視野方向と視野角が初期設定され（ステップ１）、そ
れに基づきカメラが作業対象物のあたりを写し、画像を
信号処理して物体の輪郭形状を抽出する（ステップ
２）。信号処理の方法としては、２値化あるいは多値化
して、物体の輪郭形状を抽出する方法、明るさの同じ程
度の隣あった領域を繋げて物体の面を抽出する方法、あ
るいは、同じ程度の色の隣合った領域を繋げて物体の面
を抽出する方法等が採用できる。そして、抽出された形
状の中から目標を抽出し（ステップ３）、抽出された物
体の輪郭形状及び面形状を、作業対象物の形状を蓄えて
いるデータベースと照合し、作業対象物の位置と姿勢を
推定する（ステップ４）。そして、作業対象物以外の物
体を障害物して、その位置と姿勢を記憶する。
【００４２】以上のように、作業対象物及び障害物の位
置と姿勢が推定されると該推定信号に基づいて、作業計
画手段において作業計画が立案される（ステップ５）。
作業計画は、作業対象物の位置と姿勢が与えられると、
データベースに格納されている制御法あるいは予め教示
されて実行ファイルに格納されている作業内容（組立、
加工、溶接、試験等）等のデータに基づいて手先の終点
の位置と姿勢を決める。次いで、軌道生成手段７２で手
先の始点位置と姿勢から終点位置と終点姿勢までの軌道
を計算して制御量を得る（ステップ６）。そのとき、画
像情報から得られた障害物を回避するように手先軌道を
決め、軌道を生成する。
【００４３】軌道生成がなされるとオフセット回転関節
及びエンドエフェクタに軌道を生成するために必要な指
令として、手先位置指令、手先角度指令、手先力／トル
ク指令がマニピュレータ系の関節角度計算手段７６、関
節トルク分配手段７５に与えられる（ステップ７）。そ
れらの指令によって、手先が軌道に沿って動き、画像か
ら得られた障害物を画アームが回避するように各関節角
度の時系列値を計算する（ステップ８、９）。それに基
づき各関節の関節速度制御及び関節角度制御が行われ
（ステップ１０、ステップ１１）、モータの回転が制御
されて関節／エンドエフェクタ軌道に沿って移動する。
【００４４】移動が終了すると、手先の力／トルク検
出、手先の重力検出を行いステップ８にフィードバック
する（ステップ１３、１４）と共に、手先の角度検出を
行いステップ９にフィードバックする（ステップ１
５）。そして、手先の位置と角度が所定の値になったか
を判断し（ステップ１６）、所定値になったら動作を終
了する。所定値になってない場合は、ステップ２に戻り
同様な制御を繰り返す。その際、関節／エンドエフェク
タは移動しているので、それに伴い関節カメラは移動
し、移動による新たな画像がステップ２に与えられる
（ステップ１７）。同様に、移動した結果の画像が、台
座カメラからもステップ９に与えられる（ステッ１
８）。
【００４５】以上は、本発明における多関節ロボットの
基本的な制御方法であるが、本発明の多関節ロボット
は、各関節がオフセット回転関節となっており、各関節
がオフセット回転するのみで従来の３次元ロボットでは
実現が困難であったエンドエフェクタの３次元空間での
自由な向きと位置を選択することができる。しかも各ア
ームの動きの組合せが蛇のようにうねった動きをさせる
ことができ、例えばエンドエフェクタが作業対象物に達
するまで複雑経路を経なければならない位置（例えば障
害物の背後等）にある作業対象物にも作業を行うことが
可能である。本発明の多関節ロボットのこの特性を活か
して複雑な作業を行うに際して、従来のように、例えば
作業点の教示をエンドエフェクタの始点から目標位置ま
での軌道の教示を行い、その教示された作業点間を多関
節ロボットの各関節に配置されたモータの制御量として
計算して軌道生成すると、非常に膨大な量の情報を各時
刻毎に処理しなければならず、コンピュータの負荷が増
大し、応答速度が遅くなる問題点がある。
【００４６】そこで、本発明では、上記問題点を解消す
るために、特に、以下のような作業計画系におけるブ
ロック教示法を採用した新たな作業教示法、及びマニピ
ュレータ系における各関節と中央コンピュータとのネ
ットワークを構築した。
【００４７】ブロック教示法 エンドエフェクトの可動範囲（動作領域）を大まかな複
数のブロックＢに分け、エンドエフェクタの作業領域が
存在するブロックまでの軌道をブロック単位で教示して
データベース化しておくブロック教示方法と、エンドエ
フェクタが狭い範囲で決められた作業を行う場合にその
作業内容を作業単位で教示してデータベース化しておく
作業ポイント教示方法との両方法を組み合わせることに
よって、データ処理時間を飛躍的に短縮することを可能
にした。
【００４８】詳述するとブロック教示方法は、図１に示
すように、エンドエフェクタの動作領域を大まかなブロ
ックに区割り（図では、５４ブロック）にして、そのブ
ロックに移動するのに必要な各関節の特定の回転角と回
転角速度を予め教示しておきデータベース化しておく。
各ブロックへの移動経路は無数にあるが、各関節の動き
は回転角度のみで規定されるので、例えばあるブロック
の基準点にエンドエフェクタが位置する状態での各オフ
セット回転関節の回転角度の組合せを規定して置けば、
ブロックが指定されるとそのブロックにエンドエフェク
タが位置するための各関節の条件が瞬時にデータベース
から求めることができる。図示の例では、最低限５４通
りのデータベースを用意しておけば、移動する経路を限
定しなければ、エンドエフェクタはどのブロックからも
目標とするブロックに該データベースを利用して瞬時に
作業点が教示され、軌道が生成されることになる。
【００４９】また、作業領域がブロック境界域にかかる
場合は、接するブロックを選択し、そのブロックの各関
節の動作に関するデータベースを呼び出して自動制御す
る。また、予め作業領域が広域に渡る場合は、複数のブ
ロックを組み合わせて作業を行う方法をとる。ブロック
の組み合わせは、横組、縦組、縦横組の方法があり、こ
れらをデータベースから呼び出すことになる。
【００５０】エンドエフェクタが作業領域が存在するブ
ロックの基準位置に達してからのブロック内での移動
は、従来と同様な作業点の教示及び作業内容の教示を実
行ファイルに格納しておき、それを呼び出して行えば良
い。あるいは、関節カメラや台座カメラからの画像情報
と最適制御則により作業計画を立案して自動操作する
か、又はジョイスティック等により手動操作すれば良
い。その場合、特定のブロック内での移動だけであるか
ら、動作する関節は少なくて少ない演算処理で軌道生成
でき、コンピュータの負担が少なく、高速化が可能とな
る。
【００５１】さらに、ブロック内での作業が上記のよう
に決められた作業（例えば、組立法、加工法、溶接法、
試験法等）であれば、ブロック毎の作業内容を教示して
データベース化しておけば、該作業領域のブロックに達
したらデータベースから呼び出すことによって、瞬時に
ブロック内の作業内容のための軌道が生成される。ブロ
ック内の狭い範囲での可動する関節は少ないので、デー
タベース化された作業内容教示データは、特定のブロッ
クに限らず、他のブロックでも複写して使用することが
可能であり、従来のロボット制御システムと比較して制
御が容易で高速化することができる。さらに、教示内容
を関数化することによって、動きを縮小・拡大して適用
することができる。
【００５２】各関節のネットワーク化 ネットワークを構築するために、各関節は、図６にブロ
ック線図で示すように、機構系１００の外に、関節デー
タベースＲＯＭ１０１、起動用ＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１
０３、通信インタフェース１０４を有し、通信機能を備
えている。関節データベースＲＯＭには、その関節のア
ーム長さ、オフセット角、回転各速度定数、サーボモー
タの定数、回転速度計の諸定数、エンコーダの定数、角
度及び速度の制御定数等、各関節固有のデータが格納さ
れている。
【００５３】そして、本実施形態では各関節信号への信
号線として、実質的に全体信号線１０５と個別信号線１
０６があり、両者を切替使用できるようになってネット
ワークを構成しいる。例えば、電源投入時に、通信イン
ターフェースは個別信号線上の上流側からの起動信号に
よって、自己の関節データベースの内容を全体信号に送
り、この関節が何番目にあるか、どのような関節につな
がっているかを、制御コンピュータ及び全関節に通知す
ることによって、全体の初期設定が容易となる。また、
本発明のオフセット回転関節を採用すれば、ロボット軌
道を形成するのに各関節の動き（回転）の組合せは無数
にあり、一つの関節の動きがエンドエフェクタの動きに
直接連動してないので、前記のように各関節をネットワ
ークを形成することによって、１つの関節が故障しても
他の関節で補うことができる。
【００５４】ブロック教示の場合、図７に模式的に示す
ように、各関節を全体通信線を通して関節トルク分配手
段、関節各計算手段に個別につなぐことによって、各関
節が直接コマンドの実行と結果の報告を行うことがで
き、ブロック教示に基づく軌道の実行が可能となる。ま
た、蛇のようなうねった動きをさせる場合は、個別信号
線で、隣接する先端側の関節の角度を受け取り、自分の
関節角度を隣接する基端側の関節に送る。それにより、
全体を制御するコンピュータとの通信がなく、コンピュ
ータの負担が軽くなり、演算速度を高めることができ、
複雑な動きをスムーズにさせることができる。
【００５５】以上は、単一の多関節ロボットで作業を行
う場合について説明したが、上記のロボットを複数台設
置して、複数のロボットが共働して作業を行わせること
も可能である。
【００５６】
【発明の効果】以上のように本発明の多関節ロボット及
びその制御方法によれば、次のような格別な効果を奏す
る。本発明のオフセット回転関節は、従動側リンクがリ
ンク軸線とオフセット回転軸線との交点を頂点として、
オフセット角度の円錐回転運動するので、該オフセット
回転関節を複数設けることによって、回転運動のみの簡
単な機構で、エンドエフェクタの広可動範囲での精密な
三次元位置決めができる。しかも、各関節は、関節内の
回転関節伝動機構部が高減速比伝動・トルク増加機構と
なっているので、小型の駆動モータを採用してより強い
回転トルクを伝えることができ、関節を小型軽量に形成
することができる。このことは、多連の多関節ロボット
にとって非常に有利であり、小型軽量でよりペイロード
の高いオフセット回転関節を得ることができ、且つ精密
な位置決め制御が可能な高機能な多関節ロボットを得る
ことができる。
【００５７】さらに、モータから前記回転関節伝動機構
部への伝動も高減速比伝動・トルク増加機構で伝動する
こにより、より一層強い回転トルクを伝えることがで
き、関節を小型軽量に形成することができる。特に、傘
歯車を用いた連動機構を採用することにより、オフセッ
ト角を有する回転関節であっても、モータ軸線をアーム
軸線と一致させて設置することができ、アームの直径を
小さくすることができる。
【００５８】また、前記モータをエンコーダ及び回転速
度計と一体になったブレーキ付きモータを採用すること
によって、ブレーキ機構を構成する特別なアクチュエー
タを必要としないので、停電時も電力を消費することな
く、そのまま位置を保持することができ、安全性が高い
と共に省エネルギーを図ることができる。そして、モー
タケースがアームの一部を構成するようにユニット化す
ることによって、組立てや保守管理が容易である。
【００５９】本発明の多関節ロボットは、オフセット回
転関節及び同軸回転関節を含むアーム全体を連続中空筒
体に形成できるので、アーム内に可撓性ホース等を設け
ることによって、直接ロボット本体から種々の物質やエ
ネルギー又は信号等の供給路として使用することがで
き、しかも該供給路がアーム筒内にあり、直接外部環境
に曝されることがなく保護されるから、悪環境での物質
供給等が可能となり、一段と多用途に適用できるロボッ
トを得ることができる。
【００６０】本発明の多関節ロボットの制御方法によれ
ば、アームが複雑な動きをする多関節ロボットであって
も、作業領域が存在するブロックを指定するだけで、複
雑な計算を必要とせずに簡単に目標位置までの軌道生成
ができ、且つ応答速度が早くスムーズな動きを可能にす
る。
【００６１】また、請求項１０の発明によれば、特定作
業領域で作業内容をデータベースから呼び出すことによ
って、瞬時にブロック内の作業内容のための軌道が生成
することができる。そして、データベース化された作業
内容の教示データは、特定のブロックに限らず、他のブ
ロックでも複写、あるいは動きを縮小・拡大して適用す
ることが可能であり、従来のロボット制御システムと比
較して制御が容易で高速化することができる。そして、
請求項１１の発明のように、ブロック教示方法と、作業
ポイント教示方法との両方法を組み合わせることによっ
て、データ処理時間を飛躍的に短縮することを可能であ
る。
【００６２】さらに、請求項１２の発明によれば、各関
節を並列制御できると共に隣接する関節に中央コントロ
ーラを介さずに直接情報を送ることができ、ブロック教
示データに基づく軌道生成に基づく実行作業の場合に限
らず、アームを蛇のようにうねった動きをさせてエンド
エフェクタを複雑な経路で移動させる場合も、全体制御
コンピュータの負担を少なくして、演算速度を一段と早
めることができる。また、初期設定も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る多関節ロボットの作業
状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多関節ロボットのオフ
セット回転関節部を示す一部破断正面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る多関節ロボットの
オフセット回転関節を示す一部破断正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る多関節ロボット制御方
法に基づくブロック線図である。
【図５】その作動を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る多関節ロボット制御方
法におけるネットワークを構成する関節部のブロック線
図である。
【図７】ネットワーク構成概念図である。
【符号の説明】
１ 多関節ロボット ２ アーム ３ エンドエフェクタ ４ カメラ ５ 先端アーム ６ 駆動側アー
ム ７ 従動側アーム ８ モータユニ
ット ９ 関節回転伝動機構部 １０ モータケー
ス １１、８０ モータ １２、８２ エ
ンコーダ １３ スリップリング １５ 貫通孔 １６ 回転つまみ １７ （外歯）
傘歯車 ２０ ステータハウジング ２１ 円筒軸 ２２ 貫通孔 ２４ 内歯傘歯
車 ３０ ロータハウジング ３２ 入力ギア
部材 ３７ 出力ギア部材 ４０ スリップ
リング ５０ モータ ５４ タイミン
グベルト ５５ ステータハウジング ５７ モータ組
立体 ５８ 原点位置検出センサ ７０ データベ
ース ７１ 作業計画手段 ７２ 軌道生成
手段 ７３ 手動制御入力機器 ７５ 関節分配
手段 ７６ 関節角計算手段 ７９ 関節 ８１ 回転速度計 ８４ サーボア
ンプ １００ 機構系 １０１ 関節デー
タベースＲＯＭ １０３ ＣＰＵ １０４ 通信イン
ターフェース
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年２月２２日（２００１．２．２
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項６】 前記モータ軸の出力側と反対側軸端を突
出させて突出部に手動回転調整部を設けてある請求項１
〜５何れか記載の多関節ロボット。
【請求項７】 多関節ロボットの制御方法であって、エ
ンドエフェクタの動作領域を複数のブロックに区割りし
て、所定のブロックに移動するに必要な各関節の動作条
件をブロック領域データとしてブロック毎にデータベー
ス化しておき、予め作業領域のブロックを選択すると前
記データベースより呼び出されたブロック領域ダータに
より各関節の動作条件が決定されることを特徴とする多
関節ロボットの制御方法。
【請求項８】 各関節は、前記データベースから与えら
れるブロック領域データと現在の動作状況とを比較し
て、前記ブロック領域データを満たすように各関節毎に
独立してモータ制御を行うようにしてなる請求項７記載
の多関節ロボットの制御方法。
【請求項９】 多関節ロボットの制御方法であって、所
定ブロック領域内での作業ポイントの教示を作業ポイン
トデータとしてデータベース化しておき、エンドエフェ
クタが該ブロック領域に達したら、前記データベースか
らブロック内作業ポイントデータを呼び出して各関節の
動作を決定するようにしたことを特徴とする多関節ロボ
ットの制御方法。
【請求項１０】 多関節ロボットの制御方法であって、
エンドエフェクタの動作領域を複数のブロックに区割り
して、所定のブロックに移動するに必要な各関節の動作
条件をブロック領域データとしてブロック毎にデータベ
ース化しておくと共に、所定ブロック領域内での作業ポ
イントの教示をブロック内作業ポイントデータとしてデ
ータベース化しておき、予め作業領域のブロックを選択
すると前記データベースより呼び出されたブロック領域
データにより各関節の動作条件が決定され、該条件を満
たすように前記関節が駆動されることによって所定作業
ブロックに移動し、エンドエフェクタが前記選択された
ブロックの基準点まに達したら、前記ブロック内作業ポ
イントデータを呼び出して各関節の動作を決定すること
を特徴とする多関節ロボットの制御方法。
【請求項１１】 多関節ロボットの制御方法であって、
各関節が演算処理装置と関節データベース及び通信イン
ターフェースを有し、ロボット全体の動きを制御する中
央コントローラと各関節が独立して接続されていると共
に各関節制御装置間も直接データをやり取りできるよう
にネットワークを構成し、各関節を並列制御できると共
に隣接する関節に中央コントローラを介さずに直接情報
を送ることができるようにしたことを特徴とする多関節
ロボットの制御方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 功 埼玉県所沢市並木２−２−３−705 Ｆターム(参考） 3F059 BA05 DA02 DA03 DA09 DB04 DE01 FB05 GA00 3F060 BA03 GA00 GA13 GB02 GB24 GB25 GB26 GC00 GC01 GC03 GD07 GD14 HA00 HA02 HA03 HA05 5H269 AB33 BB01 BB05 BB19 CC09 EE03 EE11 GG02 JJ02 JJ09 JJ12 JJ20 KK03 NN07 NN18 QC01 QC02 QC10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動側アームと従動側アームがアーム軸
    線に対して傾斜したオフセット回転軸線回りに回転駆動
    されるオフセット回転関節を少なくとも複数個有する多
    関節ロボットにおいて、駆動側アーム又は従動側アーム
    の何れか一方のアーム先端にモータで回転駆動される中
    空回転軸を所定のオフセット角度で傾斜して回転自在に
    設け、他方のアーム基端に前記中空軸から回転力を伝動
    されるロータ部材が固定され、前記中空回転軸と前記ロ
    ータ部材が高減速比伝動・トルク増加機構となっている
    ことを特徴とする多関節ロボット。
  2. 【請求項２】 前記高減速比伝動機構が、外周面にカム
    面が形成された前記中空軸、内周面が前記中空軸のカム
    面と係合するカム作動面で外周面が歯面となって弾性変
    形可能に固定されてなる入力ギア部材、該入力ギア部材
    よりも歯数が僅かに多くなっている出力ギア部材からな
    り、該出力ギア部材が前記ロータ部材なっている請求項
    １記載の多関節ロボット。
  3. 【請求項３】 前記モータはその回転軸線がアーム軸線
    と一致又は平行となるように配置され、該モータから中
    空回転軸への回転力は、モータの出力軸に固定された外
    歯傘歯車と、前記中空回転軸の基端に固定された内歯傘
    歯車との噛み合いからなる傘歯車伝動機構により伝動さ
    れてなる請求項１又は２記載の多関節ロボット。
  4. 【請求項４】 前記モータのケースがアームの一部とな
    っている請求項３記載の多関節ロボット。
  5. 【請求項５】 前記モータから中空回転軸への回転力
    は、モータの出力軸に固定されたプーリ、前記中空回転
    軸の基端に固定されたプーリ、該プーリと前記プーリ間
    に懸け渡されたタイミングベルトとからなるベルト伝動
    機構により伝動されてなる請求項１又は２記載の多関節
    ロボット。
  6. 【請求項６】 前記モータがエンコーダ及び回転速度計
    と一体となったブレーキ付きモータである請求項１〜５
    何れか記載の多関節ロボット。
  7. 【請求項７】 前記モータ軸の出力側と反対側軸端を突
    出させて突出部に手動回転調整部を設けてある請求項１
    〜６何れか記載の多関節ロボット。
  8. 【請求項８】 多関節ロボットの制御方法であって、エ
    ンドエフェクタの動作領域を複数のブロックに区割りし
    て、所定のブロックに移動するに必要な各関節の動作条
    件をブロック領域データとしてブロック毎にデータベー
    ス化しておき、予め作業領域のブロックを選択すると前
    記データベースより呼び出されたブロック領域ダータに
    より各関節の動作条件が決定されることを特徴とする多
    関節ロボットの制御方法。
  9. 【請求項９】 各関節は、前記データベースから与えら
    れるブロック領域データと現在の動作状況とを比較し
    て、前記ブロック領域データを満たすように各関節毎に
    独立してモータ制御を行うようにしてなる請求項８記載
    の多関節ロボットの制御方法。
  10. 【請求項１０】 多関節ロボットの制御方法であって、
    所定ブロック領域内での作業ポイントの教示を作業ポイ
    ントデータとしてデータベース化しておき、エンドエフ
    ェクタが該ブロック領域に達したら、前記データベース
    からブロック内作業ポイントデータを呼び出して各関節
    の動作を決定するようにしたことを特徴とする多関節ロ
    ボットの制御方法。
  11. 【請求項１１】 多関節ロボットの制御方法であって、
    エンドエフェクタの動作領域を複数のブロックに区割り
    して、所定のブロックに移動するに必要な各関節の動作
    条件をブロック領域データとしてブロック毎にデータベ
    ース化しておくと共に、所定ブロック領域内での作業ポ
    イントの教示をブロック内作業ポイントデータとしてデ
    ータベース化しておき、予め作業領域のブロックを選択
    すると前記データベースより呼び出されたブロック領域
    データにより各関節の動作条件が決定され、該条件を満
    たすように前記関節が駆動されることによって所定作業
    ブロックに移動し、エンドエフェクタが前記選択された
    ブロックの基準点まに達したら、前記ブロック内作業ポ
    イントデータを呼び出して各関節の動作を決定すること
    を特徴とする多関節ロボットの制御方法。
  12. 【請求項１２】 多関節ロボットの制御方法であって、
    各関節が演算処理装置と関節データベース及び通信イン
    ターフェースを有し、ロボット全体の動きを制御する中
    央コントローラと各関節が独立して接続されていると共
    に各関節制御装置間も直接データをやり取りできるよう
    にネットワークを構成し、各関節を並列制御できると共
    に隣接する関節に中央コントローラを介さずに直接情報
    を送ることができるようにしたことを特徴とする多関節
    ロボットの制御方法。
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