JP2003245882A

JP2003245882A - ロボットアーム操作装置

Info

Publication number: JP2003245882A
Application number: JP2002043739A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Hyodo; 正光兵藤; Toshiaki Shiotani; 敏昭塩谷
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ロボットアームの操作性を向上させ、高精度
なアーム位置制御が可能なロボットアーム操作装置を提
供する。【解決手段】原点Ｏを中心に傾動可能に配設された操
作桿３によってロボットアームの動作制御を行う。原点
Ｏを中心として操作桿３の傾倒角度がＡ°以内の領域
に、ロボットアームを操作桿３の傾倒角度と比例した角
度量だけ作動させる位置制御領域Ｐを設ける。また、原
点Ｏに対し位置制御領域Ｐの外側に、ロボットアームを
操作桿３の傾倒角度に比例した速度で作動させる速度制
御領域Ｖを設定する。位置制御領域Ｐと速度制御領域Ｖ
との間には、従前の制御形態を維持するヒステリシス領
域Ｈを設ける。ロボットアームは、速度制御領域Ｖを用
いて高速で目標位置に接近し、その後、位置制御領域Ｐ
を用いてその位置が微調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットアームの
動作方向や動作速度を制御するロボットアーム操作装置
に関し、特に、操作桿によってアームの傾倒によって動
作制御を行う操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車や半導体の製造ライン等で
は、作業環境の改善や品質の安定化、コストダウン等を
目的として、搬送や組立など種々の作業を行うロボット
アームが用いられている。また、宇宙開発の分野におい
ても、宇宙空間内での作業を人間に代わって行うべく、
宇宙船内から遠隔操作されるロボットアームが用いられ
ている。このようなロボットアームとしては、例えば６
軸の自由度を有した多関節構造のものが知られており、
コンピュータによる自動制御や作業者による遠隔操作な
どにより各種作業が実行される。

【０００３】一方、ロボットアームの操作装置として
は、１本の操作桿を３６０°傾動自在に配置し、操作桿
を上下左右に傾倒させることによりアームを所望の方向
に所望の速度で動作させるレバー式の装置が知られてい
る。このレバー式の操作装置では、操作桿の傾倒方向及
び傾倒角度によって、ロボットアームの動作方向及び動
作速度の制御が行われ、アームは、操作桿の傾倒方向に
傾倒角度に比例した距離（角度）だけ作動する。すなわ
ち、対象物がアームから離れた位置にありアームの到達
目標位置が遠い場合には操作桿を大きく倒して作業を行
い、目標位置が近い場合には操作桿を中心付近にて動か
して作業を行うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、レバー式の操
作装置では、操作桿が倒れたままにならないように、操
作桿にはそれを原点に復帰させるためのリターンスプリ
ングが取り付けられている。従って、操作桿の操作はリ
ターンスプリングの復元力に抗して行う必要があり、操
作桿を傾倒させた位置にて保持するには、この復元力を
打ち消すような反力を操作桿に付与しなければならな
い。そして、手動により操作桿を操作する場合、作業者
は常にかかる反力を加え続けることが求められる。しか
しながら、反力を人の手によって加える以上、それを常
時一定に付与し操作桿を完全に静止させることは困難で
ある。このため、操作桿が手ぶれにより振動し、それが
操作指令として伝達されてアームに震えが生じ、アーム
位置を精密に制御できないという問題があった。

【０００５】この場合、アーム目標位置が近く操作桿を
原点近傍で操作可能な場合には、操作桿の傾斜角度が小
さく手での操作も行い易いことから、手ぶれも小さくそ
の影響は少ない。しかしながら、アーム目標位置が遠く
操作桿の傾斜角度が大きい場合には、操作桿の傾斜角度
が大きく操作自体が行いにくいのみならず、復元力に加
えて操作桿自体の重さによる重力の影響も大きくなる。
このため、目標位置が遠くなるほど手ぶれが発生し易
く、またアーム位置制御も困難となるという問題があっ
た。

【０００６】一方、従来の操作装置では、単純に操作桿
の傾倒角度に比例した量だけロボットアームが作動す
る。図８は、従来の操作装置における操作桿の可動範囲
とロボットアームの可動範囲との対応を示す説明図であ
る。図８に示すように、操作装置５１では操作桿５２の
可動範囲Ｘ₀が１６０°程度であるのに対し、ロボット
アーム５３の動作範囲Ｙ₀は３３０°程度となる。すな
わち、Ｘ₀＜Ｙ₀となり、操作桿５２の傾き１°に対する
ロボットアーム５３の作動量は１°よりも大きくなる。
このため、操作桿５２によってロボットアーム５３の位
置の微調整を行うことが難しく、高精度の位置制御を行
うことができないという問題もあった。

【０００７】本発明の目的は、ロボットアームの操作性
を向上させ、高精度なアーム位置制御が可能なロボット
アーム操作装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のロボットアーム
操作装置は、原点を中心に傾動可能に配設された操作手
段を備え、前記操作手段によってロボットアームの動作
制御を行うロボットアーム操作装置であって、前記原点
を中心として前記操作手段の傾倒角度が所定角度以内の
領域に設定され、前記操作手段の傾倒方向に従って前記
ロボットアームの動作方向が制御される位置制御領域
と、前記原点に対し前記位置制御領域の外側の角度領域
に設定され、前記操作手段の傾倒角度に従って前記ロボ
ットアームの動作速度が制御される速度制御領域とを有
することを特徴とする。

【０００９】本発明にあっては、操作手段の可動領域に
位置制御領域と速度制御領域を設定したので、ロボット
アームの到達目標位置が遠い場所であっても、アーム位
置の微調整を原点付近での操作手段の操作によって行う
ことができるため、従来の操作装置のように手ぶれが生
じにくく、その影響を抑えることが可能となる。また、
速度制御領域を用いて高速で目標位置に接近し、その
後、位置制御領域を用いてアーム位置を微調整するとい
う制御形態を採ることができ、ロボットアームを迅速か
つ正確に目標位置に移動させることが可能となる。

【００１０】また、前記ロボットアーム操作装置におい
て、前記位置制御領域と前記速度制御領域の境界部に、
前記操作手段が前記所定角度の位置に設定された制御切
替点を通過した後も従前の制御形態を維持するヒステリ
シス領域を設けても良い。これにより、制御切替点を超
えても直ちにロボットアームが停止したり作動したりせ
ず、制御切替点を境にロボットアームの動作が急変する
ことが防止され、アーム動作が安定し操作性の向上が図
られる。

【００１１】さらに、前記ロボットアーム操作装置にお
いて、前記操作手段が前記位置制御領域内にある場合に
は、前記ロボットアームを前記操作手段の傾倒角度と比
例した角度量作動させるようにしても良い。加えて、前
記ロボットアーム操作装置において、前記操作手段が前
記速度制御領域内にある場合には、前記ロボットアーム
を前記操作手段の傾倒角度に比例した速度で作動させる
ことも可能である。

【００１２】本発明のロボットアーム操作装置は、原点
位置を中心に回転可能に配設された操作手段を備え、前
記操作手段によってロボットアームの動作制御を行うロ
ボットアーム操作装置であって、前記原点位置を中心と
して前記操作手段の回転角度が所定角度以内の領域に設
定され、前記操作手段の回転方向に従って前記ロボット
アームの動作方向が制御される位置制御領域と、前記原
点に対し前記位置制御領域の外側の角度領域に設定さ
れ、前記操作手段の回転角度に従って前記ロボットアー
ムの動作速度が制御される速度制御領域とを有すること
を特徴とする。

【００１３】本発明にあっては、操作手段の可動領域に
位置制御領域と速度制御領域を設定したので、ロボット
アームの到達目標位置が遠い場所であっても、アーム位
置の微調整を原点位置付近での操作手段の操作によって
行うことができるため、従来の操作装置のように手ぶれ
が生じにくく、その影響を抑えることが可能となる。ま
た、速度制御領域を用いて高速で目標位置に接近し、そ
の後、位置制御領域を用いてアーム位置を微調整すると
いう制御形態を採ることができ、ロボットアームを迅速
かつ正確に目標位置に移動させることが可能となる。

【００１４】また、前記ロボットアーム操作装置におい
て、前記位置制御領域と前記速度制御領域の境界部に、
前記操作手段が前記所定角度の位置に設定された制御切
替点を通過した後も従前の制御形態を維持するヒステリ
シス領域を設けても良い。これにより、制御切替点を超
えても直ちにロボットアームが停止したり作動したりせ
ず、制御切替点を境にロボットアームの動作が急変する
ことが防止され、アーム動作が安定し操作性の向上が図
られる。

【００１５】さらに、前記ロボットアーム操作装置にお
いて、前記操作手段が前記位置制御領域内にある場合に
は、前記ロボットアームを前記操作手段の回転角度と比
例した角度量作動させるようにしても良い。加えて、前
記ロボットアーム操作装置において、前記操作手段が前
記速度制御領域内にある場合には、前記ロボットアーム
は前記操作手段の回転角度に比例した速度で作動させる
ことも可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、
本発明の実施の形態１であるロボットアーム操作装置を
用いたロボットアーム制御システムの概念図であり、
（ａ）はロボットアーム操作装置の平面図、（ｂ）はそ
の側面図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）に示した装置にて駆動
操作されるロボットアームの構成を示す説明図である。

【００１７】図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施
の形態のロボットアーム操作装置１（以下、操作装置１
と略記する）は、ベース２の中央に棒状の操作桿（操作
手段）３を傾動自在に配した構成となっており、操作桿
３の操作により図１（ｃ）のようなロボットアーム４を
自在に駆動できるようになっている。この場合、操作桿
３は、図１（ａ），（ｂ）に実線にて示した直立位置が
原点Ｏとなっており、原点Ｏを中心に上下左右３６０°
何れの方向にも倒すことができる。また、操作桿３は、
原点Ｏから８０°程度傾倒させることができ、傾倒され
た操作桿３は、図示しないリターンスプリングによって
原点Ｏの位置に自動的に復帰する。

【００１８】このような操作装置１における操作は、図
示しないロボットアーム制御装置に送られ、そこからロ
ボットアーム４に対し駆動指令が送出される。ここで、
ロボットアーム４は６軸多関節ロボットとなっており、
ベース部５と、ベース部５に対し回転自在に取り付けら
れたアーム部６とから構成されている。また、アーム部
６の先端にはハンド部７が設けられており、そこでワー
クを把持できるようになっている。この場合、アーム部
６は、操作桿３を図１（ａ）において上下方向に倒す
と、図１（ｃ）において上下方向に駆動される。また、
操作桿３を左右方向に倒すと、アーム部６はベース部５
上にて回転方向（左右方向）に移動する。そして、この
ような上下左右方向の動作を操作装置１の操作桿３にて
適宜制御することにより、ロボットアーム４を所望の位
置に移動させワークの運搬等を行うようになっている。

【００１９】このようなシステムにおいて、当該操作装
置１では次のようにしてロボットアーム４の動作制御を
行っている。図２は、操作装置１によるロボットアーム
４の動作制御形態を示す説明図である。図２に示すよう
に、操作装置１では、操作桿３の傾倒角度によって制御
形態が切り替わるようになっており、原点Ｏの近傍で
は、ロボットアーム４は操作桿３の傾きに比例した角度
だけ作動する。これに対し、操作桿３が一定角度以上倒
されると、ロボットアーム４は操作桿３の傾きに比例し
た速度で作動する。

【００２０】すなわち、当該操作装置１では、原点Ｏを
中心に操作桿３の傾倒角度がＡ°（例えば１５°）以内
の領域は、操作桿３によってロボットアーム４の移動量
のみが制御される位置制御領域Ｐとなっている。なお、
図２では操作桿３の傾倒角度が平面的に示されている
が、角度Ａは原点Ｏから全周方向に設定されており、位
置制御領域Ｐは、ベース２上において原点Ｏを中心とし
た頂角２Ａ°の円錐形状に設けられている。

【００２１】この位置制御領域Ｐでは、ロボットアーム
４は、操作桿３を傾けた方向に操作桿３の傾倒角度に比
例した角度だけ作動する。つまり、操作桿３を図１
（ａ）において上下方向に傾倒させると、その角度に比
例した角度量だけロボットアーム４が上下方向に移動す
る。また、操作桿３を左右方向に傾倒させると、その角
度に比例した量だけロボットアーム４が左右（回転）方
向に移動する。なお、その際の動作速度は操作桿３の操
作速度と対応しており、操作桿３を素早く動かせばロボ
ットアーム４も素早く動き、ゆっくりと動かせばロボッ
トアーム４もゆっくりと動く。また、操作桿３を止めれ
ばその位置でロボットアーム４も停止する。

【００２２】また、位置制御領域Ｐにおいて操作できる
ロボットアーム４の動作範囲Ｙ₁は、操作桿３の可動範
囲Ｘ₁（＝２Ａ°）よりも小さな角度範囲となってい
る。図３は、操作装置１における操作桿の可動範囲とロ
ボットアームの可動範囲との対応を示す説明図である。
図３に示すように、操作装置１では操作桿３の可動範囲
Ｘ₁が４０°程度であるのに対し、ロボットアーム４の
動作範囲Ｙ₁は３０°程度となっており、Ｘ₁＞Ｙ₁に設
定されている。このため、操作桿３の傾き１°に対する
ロボットアーム４の作動量は１°よりも小さくなる。従
って、操作桿３によるロボットアーム操作の分解能が図
８の場合に比して大きくなり、アーム位置の微調整を容
易に行うことができ、高精度の位置制御が可能となる。
なお、Ｘ₁とＹ₁の比率は任意に設定可能であり、位置制
御精度の調整も容易に行うことができる。

【００２３】一方、位置制御領域Ｐの外側、すなわち、
操作桿３の傾倒角度がＡ°を超える領域は、操作桿３に
よってロボットアーム４の動作速度が制御される速度制
御領域Ｖとなっている。この速度制御領域Ｖでは、ロボ
ットアーム４は、操作桿３を傾けた方向に操作桿３の傾
倒角度に比例した速度で作動する。つまり、操作桿３を
原点Ｏから大きな角度で倒すほどロボットアーム４の動
作速度が大きくなる。なお、その際の動作方向は操作桿
３の操作方向と対応しており、操作桿３を上下方向に動
かせばロボットアーム４も操作桿３の傾倒角度に応じた
速度で上下方向に動き、操作桿３を左右方向に動かせば
ロボットアーム４も操作桿３の傾倒角度に応じた速度で
左右（回転）方向に動く。また、操作桿３を止めるとそ
の位置に対応した速度でロボットアーム４は動作し続け
る。

【００２４】ところで、このように操作桿３の傾倒角度
がＡ°を境に制御形態を切り替えると、原点ＯからＡ°
の位置に設定された制御切替点Ｃでは、操作桿３がそこ
を通過するごとに制御形態が切り替わる。すなわち、速
度制御から位置制御に戻す際に操作桿３がＣ点を超える
と直ちにロボットアーム４が停止する一方、位置制御か
ら速度制御へ移動させると、Ｃ点を超えると直ちにロボ
ットアーム４が連続的に動作し始める。このため、目標
位置近傍で操作桿３を操作してアーム位置の調整を行う
と、Ｃ点を境にロボットアーム４が動静を繰り返し、制
御切替点Ｃ近傍でその挙動が不安定になる。

【００２５】そこで、当該操作装置１では、制御切替点
Ｃの近傍にヒステリシス領域Ｈを設け、制御形態切り替
え時のバッファゾーンを形成している。図４は、操作装
置１に設定されたヒステリシス領域Ｈの構成を示す説明
図である。図４に示すように、ヒステリシス領域Ｈは、
位置制御領域Ｐと速度制御領域Ｖとの境界部に設定さ
れ、そこでは従前の制御形態が維持される。操作装置１
では、このヒステリシス領域Ｈは、制御切替点Ｃ（角度
Ａ°）から原点Ｏ寄りにＢ°（例えば５°）の範囲に設
定されている。これにより、速度制御領域Ｖから位置制
御領域Ｐに操作桿３を戻す場合、角度Ａ°の位置を超え
てもＢ°の範囲内では、位置制御に切り替わらず速度制
御が維持される。従って、目標位置に近付いて位置制御
に切り替える場合、制御切替点Ｃを超えても直ちにロボ
ットアーム４が停止せず、そのままゆっくりと動作を続
ける。このため、Ｃ点を境にロボットアーム４の動作が
急変することがなく、アーム動作が安定し操作性の向上
を図ることが可能となる。

【００２６】次に、このような操作装置１の具体的操作
について説明する。図５は、ロボットアーム操作の一例
を示す説明図であり、（ａ）は目標位置が遠い場合、
（ｂ）は目標位置が近い場合の操作を示している。当該
操作装置１では、前述のように操作桿３の可動領域に位
置制御領域Ｐと速度制御領域Ｖを設定し、速度制御領域
Ｖを用いて素早く目標位置に接近し、その後、位置制御
領域Ｐを用いてアーム位置を微調整して目標位置に到達
する。そこで、図１（ａ）のように目標位置が遠い場合
には、まず速度制御領域Ｖを用いて素早く目標位置近傍
にロボットアーム４を移動させる。すなわち、目標位置
に合わせた方向に操作桿３を傾け、さらにそれを大きく
倒し、ロボットアーム４を高速で目標位置に近付ける。
そして、ロボットアーム４が目標位置に近付くにつれて
操作桿３を引き上げる。これにより、ロボットアーム４
は徐々に速度が低下し、さらに、ヒステリシス領域Ｈの
作用により、ロボットアーム４は目標位置にゆっくりと
接近する。

【００２７】目標位置にゆっくりと近付き、操作桿３を
さらに原点Ｏ側に戻し停止させると、ロボットアーム４
はその位置にて停止する。そして、図１（ｂ）に示すよ
うに、位置制御領域Ｐを用いてアームの位置を微調整す
る。すなわち、操作桿３を原点Ｏの近傍Ａ°以内の領域
にて操作し、ロボットアーム４を所望の目標位置に移動
させる。この際、位置制御領域Ｐでは、操作桿３に対し
ロボットアーム４の動作の分解能が高いため、ロボット
アーム４の微細な位置調整が可能である。また、かかる
微調整は、たとえ目標位置が遠い場所であっても、操作
桿３の原点Ｏ付近での操作によって行われるため、従来
の操作装置のように手ぶれが生じにくく、その影響を抑
えることができる。さらに、位置制御は速度制御に比し
て応答性が良いため、目標位置付近にて精密なアーム位
置制御を行うことが可能である。従って、ロボットアー
ム４を迅速かつ正確に目標位置に移動させることがで
き、高精度なロボットアーム制御を操作性良く行うこと
が可能となり、作用効率の改善が図られる。

【００２８】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２として、操作手段として棒状の操作桿に代えて環状
のハンドルを用いたものについて説明する。図６は、本
発明の実施の形態２であるロボットアーム操作装置の操
作ハンドルを示す説明図である。なお、以下の実施の形
態では、実施の形態１と同様の部材、部分については同
一の符号を付しその説明は省略する。

【００２９】操作ハンドル１１（以下、ハンドル１１と
略記する）は、原点位置Ｏを中心として左右に９０°ず
つ回転可能に設けられており、ハンドル１１を左右に回
転させるとロボットアーム４が左右に回転する。ハンド
ル１１は、その回転角度に応じて実施の形態１の操作装
置１と同様に制御形態が切り替えられ、原点位置Ｏを中
心にハンドル１１の回転角度がＡ°以内の領域は、ハン
ドル１１によってロボットアーム４の移動量のみが制御
される位置制御領域Ｐとなっている。また、位置制御領
域Ｐの外側、すなわち、ハンドル１１の回転角度がＡ°
を超える領域は、ハンドル１１によってロボットアーム
４の動作速度が制御される速度制御領域Ｖとなってい
る。さらに、制御切替点Ｃの近傍にはヒステリシス領域
Ｈが設定されている。

【００３０】このような操作ハンドル１１では、ロボッ
トアーム４の左右２方向の動作制御を行うことができ
る。各方向について、目標位置が遠い場合には速度制御
領域Ｖを用いて素早く目標位置近傍にロボットアーム４
を移動させ、目標位置に近付くにつれてハンドル１１を
原点位置Ｏ寄りに戻し、ロボットアーム４を目標位置に
ゆっくりと接近させる。ハンドル１１をさらに原点位置
Ｏ側に戻し停止させると、ロボットアーム４はその位置
にて停止し、位置制御領域Ｐを用いてアームの位置を微
調整することにより、ロボットアーム４は所望の目標位
置に移動する。

【００３１】（実施の形態３）さらに、本発明の実施の
形態３として、操作手段として棒状の操作桿と円形のハ
ンドルを併用したものについて説明する。図７は、本発
明の実施の形態３であるロボットアーム操作装置の構成
を示す説明図である。

【００３２】当該実施の形態の操作ハンドル１５（以
下、ハンドル１５と略記する）は、図７に示すように、
飛行機の操舵桿の如く、前後に９０°傾倒可能なハンド
ル軸１６に取り付けられている。すなわち、実施の形態
２のハンドル１１がロボットアーム４の２方向のみの動
作を制御する形となっているのに対し、当該ハンドル１
５は、ハンドル軸１６の傾動により、ロボットアーム４
の前後左右４方向の動作が制御できるようになってい
る。この場合、ハンドル軸１６の傾動は、実施の形態１
における操作桿３の前後の傾動に対応し、ハンドル１５
の回転は、操作桿３の左右の傾動に対応する。また、ハ
ンドル軸１６の傾動角度やハンドル１５の回転角度に
は、前述同様、制御切替点Ｃが設定され、位置制御領域
Ｐや速度制御領域Ｖ、ヒステリシス領域Ｈがそれぞれ設
けられている。そして、ハンドル１５を前後に傾動しつ
つ左右に回転させることにより、実施の形態１と同様の
ロボットアーム制御を行うことができる。

【００３３】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。例えば、位置制御領域Ｐや
ヒステリシス領域Ｈの範囲は適宜設定可能であり前述の
数値に限定されるものではない。この場合、前述の実施
の形態では、ヒステリシス領域Ｈを制御切替点Ｃから原
点寄りにＢ°設けた例を示したが、制御切替点Ｃを中心
としてＢ°を振り分けて配置することも可能である。こ
れにより、位置制御から速度制御に移行する際にもヒス
テリシス領域Ｈが作用する。従って、位置制御領域Ｐに
おけるアーム位置微調整時に、操作桿３が制御切替点Ｃ
を超えても直ちに速度制御に移行せず、微調整中であり
ながらアームが大きく移動してしまうという不都合を防
止することができる。

【００３４】また、前述の実施の形態２，３では、操作
手段として自動車のステアリングホイール状のハンドル
を用いたものについて説明したが、それに代えて、球形
の把持部を有するノブ状の操作手段を用いることなども
可能である。なお、本発明の操作装置は、現実に存在す
るロボットアームのみならず、ディスプレイ上に表現さ
れたロボットアームの操作にも適用可能である。また、
ロボットアームのみならず、ゲーム中のキャラクター動
作等の操作にも適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明のロボットアーム操作装置によれ
ば、操作手段の可動領域に位置制御領域と速度制御領域
を設定したので、ロボットアームの到達目標位置が遠い
場所であっても、アーム位置の微調整を原点または原点
位置付近での操作によって行うことができるため、手ぶ
れが生じにくく、その影響を抑えることが可能となる。
また、速度制御領域を用いて高速で目標位置に接近し、
その後、位置制御領域を用いてアーム位置を微調整する
という制御形態を採ることができ、ロボットアームを迅
速かつ正確に目標位置に移動させることが可能となる。

【００３６】一方、位置制御領域と速度制御領域の境界
部にヒステリシス領域を設けたので、制御切替点を超え
ても直ちにロボットアームが停止したり作動したりせ
ず、制御切替点を境にロボットアームの動作が急変する
のを防止できる。このため、制御切替点付近におけるア
ーム動作を安定させることができ、操作性の向上を図る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１であるロボットアーム操
作装置を用いたロボットアーム制御システムの概念図で
あり、（ａ）はロボットアーム操作装置の平面図、
（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ）（ｂ）に示した装
置にて駆動操作されるロボットアームの構成を示す説明
図である。

【図２】図１のロボットアーム操作装置におけるロボッ
トアームの動作制御形態を示す説明図である。

【図３】図１のロボットアーム操作装置における操作桿
の可動範囲とロボットアームの可動範囲との対応を示す
説明図である。

【図４】図１のロボットアーム操作装置に設定されたヒ
ステリシス領域Ｈの構成を示す説明図である。

【図５】ロボットアーム操作の一例を示す説明図であ
り、（ａ）は目標位置が遠い場合、（ｂ）は目標位置が
近い場合の操作を示している。

【図６】本発明の実施の形態２であるロボットアーム操
作装置の操作ハンドルを示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態３であるロボットアーム操
作装置の構成を示す説明図である。

【図８】従来の操作装置における操作桿の可動範囲とロ
ボットアームの可動範囲との対応を示す説明図である。

【符号の説明】

１ロボットアーム操作装置２ベース３操作桿（操作手段）４ロボットアーム５ベース部６アーム部７ハンド部１１操作ハンドル（操作手段）１５操作ハンドル（操作手段）１６ハンドル軸（操作手段）５１操作装置５２操作桿５３ロボットアームＯ原点，原点位置Ｐ位置制御領域Ｖ速度制御領域Ｃ制御切替点Ｈヒステリシス領域Ｘ₀，Ｘ₁ 操作桿の可動範囲Ｙ₀，Ｙ₁ ロボットアームの動作範囲

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原点を中心に傾動可能に配設された操作
手段を備え、前記操作手段によってロボットアームの動
作制御を行うロボットアーム操作装置であって、前記原点を中心として前記操作手段の傾倒角度が所定角
度以内の領域に設定され、前記操作手段の傾倒方向に従
って前記ロボットアームの動作方向が制御される位置制
御領域と、前記原点に対し前記位置制御領域の外側の角度領域に設
定され、前記操作手段の傾倒角度に従って前記ロボット
アームの動作速度が制御される速度制御領域とを有する
ことを特徴とするロボットアーム操作装置。
【請求項２】請求項１記載のロボットアーム操作装置
において、前記位置制御領域と前記速度制御領域の境界
部に、前記操作手段が前記所定角度の位置に設定された
制御切替点を通過した後も従前の制御形態を維持するヒ
ステリシス領域を設けたことを特徴とするロボットアー
ム操作装置。
【請求項３】請求項１又は２記載のロボットアーム操
作装置において、前記操作手段が前記位置制御領域内に
ある場合には、前記ロボットアームは前記操作手段の傾
倒角度と比例した角度量作動することを特徴とするロボ
ットアーム操作装置。
【請求項４】請求項１〜３の何れか１項に記載のロボ
ットアーム操作装置において、前記操作手段が前記速度
制御領域内にある場合には、前記ロボットアームは前記
操作手段の傾倒角度に比例した速度で作動することを特
徴とするロボットアーム操作装置。
【請求項５】原点位置を中心に回転可能に配設された
操作手段を備え、前記操作手段によってロボットアーム
の動作制御を行うロボットアーム操作装置であって、前記原点位置を中心として前記操作手段の回転角度が所
定角度以内の領域に設定され、前記操作手段の回転方向
に従って前記ロボットアームの動作方向が制御される位
置制御領域と、前記原点に対し前記位置制御領域の外側の角度領域に設
定され、前記操作手段の回転角度に従って前記ロボット
アームの動作速度が制御される速度制御領域とを有する
ことを特徴とするロボットアーム操作装置。
【請求項６】請求項５記載のロボットアーム操作装置
において、前記位置制御領域と前記速度制御領域の境界
部に、前記操作手段が前記所定角度の位置に設定された
制御切替点を通過した後も従前の制御形態を維持するヒ
ステリシス領域を設けたことを特徴とするロボットアー
ム操作装置。
【請求項７】請求項５又は６記載のロボットアーム操
作装置において、前記操作手段が前記位置制御領域内に
ある場合には、前記ロボットアームは前記操作手段の回
転角度と比例した角度量作動することを特徴とするロボ
ットアーム操作装置。
【請求項８】請求項５〜７の何れか１項に記載のロボ
ットアーム操作装置において、前記操作手段が前記速度
制御領域内にある場合には、前記ロボットアームは前記
操作手段の回転角度に比例した速度で作動することを特
徴とするロボットアーム操作装置。