JP2016120537A - マニピュレータ装置及び駆動制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】待機期間中に被張架部材に加わる張力を少なくすることを課題とする。
【解決手段】駆動手段からの駆動力により駆動する駆動部材１２５と関節部の動作に連動する被駆動部材１２２との間に張架された被張架部材１２４を移動させることにより該駆動手段からの駆動力を該被駆動部材へ伝達する駆動力伝達手段と、所定の動作命令に従って前記駆動手段を制御する動作命令駆動制御を実行する駆動制御手段とを有するマニピュレータ装置であって、前記駆動制御手段は、前記動作命令駆動制御を実行しない待機期間に、前記関節部の動作位置が、前記被張架部材に生じる張力が最小となる最小張力動作位置である待機位置又は該最小張力動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置である待機位置で停止するように前記駆動手段を制御する待機駆動制御を実行する。
【選択図】図８

Description

本発明は、マニピュレータ装置及び駆動制御プログラムに関するものである。

従来、マニピュレータ装置の関節部を動作させるための駆動力を伝達する駆動力伝達手段として、関節部の動作に連動する被駆動プーリ（被駆動部材）と駆動プーリ（駆動部材）との間に張架されたワイヤ（被張架部材）を通じて駆動手段の駆動力を伝達するものが知られている。

例えば、特許文献１には、ワイヤ駆動方式を採用した複数の関節部を有する多関節マニピュレータ装置が開示されている。特許文献１に開示の多関節マニピュレータ装置では、各関節の駆動力を伝達するための各ワイヤに生じる張力を検出し、制御対象部位を目標位置へ移動させる際、検出した張力が相対的に低いワイヤが高負荷（高い張力）になるように、各関節のワイヤ移動量（各関節の動作量）の重み付けを行う。これにより、各関節ワイヤに生じる張力がそのワイヤ強度を超えないように動作させることができるとしている。

ワイヤ駆動方式のマニピュレータ装置においては、ワイヤに対して断続的あるいは継続的に張力が加わることにより、ワイヤの耐久寿命が短くなったり、ワイヤに伸びが生じて正確な駆動制御の妨げになったりするといった問題が生じる。ワイヤに対して張力が加わるのは、マニピュレータ装置の稼働中（動作命令駆動制御中）に限られない。例えば、動作命令が入力されていない期間や電源がＯＦＦになっている期間のように、関節部の動作を停止させる待機期間中でも、ワイヤには張力が加わり得る。そのため、待機期間中にワイヤに張力が加わったままにすることも、上述した問題を引き起こす原因となり得る。特に、このような待機期間が長時間にわたると、ワイヤに加わっている張力が比較的小さい場合でも、上述した問題が深刻化するので、待機期間中にワイヤに加わる張力は極力小さくすることが望まれる。なお、特許文献１には、稼働中におけるワイヤの張力が高くなり過ぎないように駆動制御することが記載されているが、待機期間中におけるワイヤの張力についての言及はない。

上述した課題を解決するために、本発明は、少なくとも１つの関節部と、前記関節部を動作させるための駆動力を出力する駆動手段と、前記駆動手段からの駆動力により駆動する駆動部材と前記関節部の動作に連動する被駆動部材との間に張架された被張架部材により該駆動手段からの駆動力を該被駆動部材へ伝達する駆動力伝達手段と、所定の動作命令に従って前記駆動手段を制御する動作命令駆動制御を実行する駆動制御手段とを有するマニピュレータ装置であって、前記駆動制御手段は、前記動作命令駆動制御を実行しない待機期間に、前記関節部の動作位置が、前記被張架部材に生じる張力が最小となる最小張力動作位置である待機位置又は該最小張力動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置である待機位置で停止するように、前記駆動手段を制御する待機駆動制御を実行することを特徴とする。

本発明によれば、待機期間中にワイヤ等の被張架部材に加わる張力を少なくすることが可能になるという優れた効果が奏される。

実施形態におけるロボットアームシステムの構成を示す平面図である。 同ロボットアームシステムの構成を示す側面図である。 同ロボットアームシステムの駆動制御装置のブロック図である。 実施形態における第二関節部を動作させる駆動制御系の一例を示す制御ブロック図である。 実施形態における第二関節部を動作させる駆動制御系の他の例を示す制御ブロック図である。 実施形態における第二関節部を動作させる駆動制御系の更に他の例を示す制御ブロック図である。 同ロボットアームシステムにおけるマニピュレータ装置の各関節部の動作が停止している待機期間において、第一ワイヤ及び第二ワイヤに生じる張力を説明するための説明図である。 制御例１における待機位置を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、制御例２における待機駆動制御の一例を説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、制御例２における待機駆動制御の他の例を説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、制御例３において、第二関節部の前後に連結される第一リンク部と第二リンク部の構成を模式的に示した説明図である。 制御例３における待機位置に位置した第二関節部の説明図である。 制御例３における待機位置の一例を模式的に示した説明図である。 制御例３における待機位置の他の例を模式的に示した説明図である。 制御例４における待機位置の一例を模式的に示した説明図である。

以下、本発明に係るマニピュレータ装置をロボットアームシステムに適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるロボットアームシステム２００の構成を示す平面図である。
図２は、本実施形態におけるロボットアームシステム２００の構成を示す側面図である。
本実施形態のロボットアームシステム２００は、２つの関節を備えたマニピュレータ装置１００が回転ステージ１４０上に取り付けられたものであり、３自由度を有するロボットアームシステムである。回転ステージ１４０は、回転ステージ用の駆動源の駆動力によって、鉛直方向に沿った回転軸回りを回転する。マニピュレータ装置１００の先端（第二リンク部１２０の先端側端部）には、使用目的に応じて、ピッキングハンドやエアーチャックなどのエンドエフェクタ３００が取り付けられる。

マニピュレータ装置１００の第一関節部に位置する第一関節軸１１１は、回転ステージ１４０上に取り付けられた台座１１７に支持されている。この第一関節軸１１１には第一リンク部１１０の後端部が回転可能に取り付けられている。また、この第一関節軸１１１には被駆動ギヤ１１２も回転可能に取り付けられている。被駆動ギヤ１１２は、第一リンク部１１０に固定されており、第一リンク部１１０と一体的に第一関節軸１１１の回りを回転する。被駆動ギヤ１１２には、第一モータ１１５のモータ軸１１４に固定された駆動ギヤ１１３が噛み合っている。これにより、第一モータ１１５が回転駆動することにより、その駆動力が駆動ギヤ１１３から被駆動ギヤ１１２へ伝達され、第一リンク部１１０を第一関節軸１１１回りで回転させることができる。第一モータ１１５のモータ軸１１４には第一モータエンコーダ１１６が取り付けられており、第一モータエンコーダ１１６はモータ軸１１４の回転量を計測して出力する。

マニピュレータ装置１００の第二リンク部１２０の後端部は、第二関節部に位置する第二関節軸１２１に固定されている。この第二関節軸１２１は、第一リンク部１１０の一端に回転可能に取り付けられている。この第二関節軸１２１には、被駆動部材としての被駆動プーリ１２２が固定されている。これにより、被駆動プーリ１２２の回転に伴って第二リンク部１２０が第二関節軸１２１回りを回転することができる。第二リンク部１２０の回転量は、第二関節エンコーダ１２３により計測され、その測定結果は第二関節エンコーダ１２３から出力される。

被駆動プーリ１２２と中継プーリ１２５との間には無端状の第二ワイヤ１２４が張架されている。中継プーリ１２５は、台座１１７に固定された回転軸１２６に対して回転自在に取り付けられている。この中継プーリ１２５と駆動部材としての駆動プーリ１２８との間には無端状の第一ワイヤ１２７が張架されている。駆動プーリ１２８は、第二モータ１３０のモータ軸１２９に固定されている。これにより、第二モータ１３０が回転駆動することにより、その駆動力が駆動プーリ１２８、第一ワイヤ１２７、中継プーリ１２５、第二ワイヤ１２４、被駆動プーリ１２２へと伝達され、第二リンク部１２０を第二関節軸１２１回りで回転させることができる。第二モータ１３０のモータ軸１２９には第二モータエンコーダ１３１が取り付けられており、第二モータエンコーダ１３１はモータ軸１２９の回転量を計測して出力する。

本実施形態においては、第一モータ１１５及び第二モータ１３０の各回転駆動力によって第一関節部及び第二関節部はそれぞれ独立して動作する。したがって、第一モータ１１５の回転駆動により第一リンク部１１０が第一関節軸１１１回りで回転しても、第二リンク部１２０は第二関節軸１２１回りで回転することはない。同様に、第二モータ１３０の回転駆動により第二リンク部１２０が第二関節軸１２１回りで回転しても、第一リンク部１１０は第一関節軸１１１回りで回転することはない。

第一リンク部１１０と連動する被駆動ギヤ１１２には、被駆動ギヤ１１２の回転に伴って被駆動ギヤ１１２の回転軸（第一関節軸１１１）の回りを周回移動するように、第一フィラー１５１が固定されている。この第一フィラー１５１は、被駆動ギヤ１１２の回転に伴って、台座１１７に固定されている第一透過型センサ１５０の検知領域を通過する。第一透過型センサ１５０は、第一フィラー１５１の通過による遮光、透過を検出する。これにより、第一透過型センサ１５０の出力信号から、被駆動ギヤ１１２の位相基準（基準回転角度）、すなわち、第一関節部の動作基準（基準回転角度）を得ることができる。

第二リンク部１２０と連動する被駆動プーリ１２２には、被駆動プーリ１２２の回転に伴って被駆動プーリ１２２の回転軸（第二関節軸１２１）の回りを周回移動するように、第二フィラー１６１が固定されている。この第二フィラー１６１は、被駆動プーリ１２２の回転に伴って、第一リンク部１１０に固定されている第二透過型センサ１６０の検知領域を通過する。第二透過型センサ１６０は、第二フィラー１６１の通過による遮光、透過を検出する。これにより、第二透過型センサ１６０の出力信号から、被駆動プーリ１２２の位相基準（基準回転位置）、すなわち、第二関節部の動作基準（基準回転角度）を得ることができる。

本実施形態においては、第二関節部についてワイヤ駆動方式を採用しているが、その理由は、アームの重量増加を避けるためである。すなわち、ワイヤ駆動方式によれば、駆動源である第二モータ１３０をアーム上ではなくロボットアーム本体側に配置することができる。しかも、その第二モータ１３０から第二関節部まで駆動力を伝達する駆動力伝達部材である第二ワイヤ１２４はギヤ等の駆動力伝達部材と比べて軽量である。よって、アームの重量増加を避けることができる。一方で、第一関節部の重量はアーム自体の重量には影響しないため、ワイヤ駆動方式ではなく、ギヤ駆動方式を採用している。

図３は、本実施形態のロボットアームシステム２００の駆動制御装置のブロック図である。
ロボットアームシステム２００は、ロボットアーム本体２０１、電源２０２、ホストコントローラ２０３等から構成されている。例えば、ロボットアームシステム２００の制御に画像情報が必要な場合には、ホストコントローラ２０３に画像入力装置２０４が接続されることもある。なお、電源部２０２、ホストコントローラ２０３、画像入力装置２０４は、ロボットアーム本体２０１に対して別体であってもよいが、ロボットアーム本体２０１内に実装されたスタンドアローン型の構成としてもよい。

次に、ロボットアームシステム２００に動作について説明する。
ロボットアームシステム２００の動作制御は、演算処理部であるＣＰＵ２１０によって行われる。ホストコントローラ２０３とＣＰＵ２１０との間は通信網２０５によって接続されている。この通信網２０５からは、動作モード情報、駆動制御に必要な各種パラメータ、エンドエフェクタ３００（制御対象部位）を目標位置まで移動させるための動作命令（目標移動位置情報）などがＣＰＵ２１０へ送信される。また、ＣＰＵ２１０には、各種センサー２２０やスイッチ２２１からの信号も入力され、これらの信号をもとにロボットアームシステム２００の稼動エリアの制限、緊急停止等の処理が実行される。

マニピュレータ装置１００の各関節部の動作は、第一モータ１１５及び第二モータ１３０を駆動制御することによって実現される。第一モータ１１５及び第二モータ１３０の駆動情報は、第一モータエンコーダ１１６及び第二モータエンコーダ１３１からの信号が駆動情報検出部２３３，２４３に入力され、移動量、移動速度、移動加速度といった回転情報に変換されて、ＣＰＵ２１０内の駆動制御部２１３に入力される。駆動制御部２１３は、この回転情報及びホストコントローラ２０３から指令される目標移動位置情報（動作命令）に基づいて目標駆動プロファイルを生成し、その目標駆動プロファイルに沿って第一モータ１１５及び第二モータ１３０が駆動されるように、各モータドライバ２３２，２４２へ制御指令を出す。

また、本実施形態においては、第二関節軸１２１に第二関節エンコーダ１２３を取り付け、その第二関節エンコーダ１２３の出力信号から第二関節部の回転角度（関節駆動情報）を検出できる構成となっている。この第二関節部の関節駆動情報は、第二関節エンコーダ１２３からの信号が関節駆動情報検出部２５１に入力され、移動量、移動速度、移動加速度といった回転情報に変換されて、ＣＰＵ２１０内の駆動制御部２１３に入力される。

なお、図３には、回転ステージ１４０の駆動制御に関する図示は省略してあるが、回転ステージ１４０の駆動制御も、ＣＰＵ２１０の駆動制御部２１３により行われる。

電源２０２は、駆動制御部２１３から遮断の指示を受けることができ、駆動制御部２１３は必要に応じて自身を含めてロボットアームシステムを構成する各部への電源供給を停止できる。電源供給の再開は、ホストコントローラ２０３からの指示や利用者による外部からの操作に基づいて行うことができる。

駆動制御部２１３は、動作命令を受け付けて目標駆動プロファイルを生成したら、その目標駆動プロファイルに沿って各モータ１１５，１３０を駆動する。そして、第一透過型センサ１５０及び第二透過型センサ１６０からの出力信号に基づいて各モータ１１５，１３０の回転位置、停止位置の基準とする基準位置を得る。基準位置を得た後は、各エンコーダ１１６，１２３，１３１を監視することで各関節部の回転角度（各リンク部１１０，１２０の姿勢）を把握しながら、目標駆動プロファイルに従って各モータ１１５，１３０を駆動し、最終的に動作命令に係る目標位置へエンドエフェクタ３００（制御対象部位）を移動させる。

図４は、本実施形態における第二関節部を動作させる駆動制御系の一例を示す制御ブロック図である。
図４に示す駆動制御系は、制御対象である第二関節機構５０１（被駆動プーリ１２２）をフィードバック制御により駆動制御するものである。コントローラ５００は、ＰＩＤパラメータ、フィルタなどで構成され、検出した制御量（第二モータエンコーダ１３１や第二関節エンコーダ１２３からの駆動情報（第二モータ軸１２９及び第二関節軸１２１の回転位置や速度、加速度、加速度の微分値など））に応じて、フィードバック制御を行う。 第二モータエンコーダ１３１や第二関節エンコーダ１２３からの駆動情報は、指令値生成部内における演算部５０２に入力される。演算部５０２は、これらの駆動情報から指令補正値を生成し、この指令補正値は、指令値（目標値）に加算されて、コントローラ５００へ出力される。

図５は、本実施形態における第二関節部を動作させる駆動制御系の他の例を示す制御ブロック図である。
図５に示す駆動制御系において、第二モータエンコーダ１３１や第二関節エンコーダ１２３からの駆動情報は、コントローラ５００内の演算部５０２に入力される。演算部５０２は、これらの駆動情報からパラメータ補正値を生成し、このパラメータ補正値に従ってコントローラ５００内の各種パラメータを補正する。

図４に示す駆動制御系も、図５に示す駆動制御系も、演算部５０２から出力される補正値が、指令値の補正やコントローラ５００のパラメータ補正に独立して用いられる例であるが、双方に用いる構成でもよい。

図６は、本実施形態における第二関節部を動作させる駆動制御系の更に他の例を示す制御ブロック図である。
図６に示す駆動制御系は、図４に示す駆動制御系と同様の構成であるが、図６中破線で示すフィードバックループ５０４についてのフィードバック制御は、所定の実行条件が満たされたときだけ実行される。すなわち、通常は、図６中実線で示すフィードバックループ５０３のみフィードバック制御を実行し、所定の実行条件が満たされたときだけ、図６中破線で示すフィードバックループ５０４についてのフィードバック制御を実行する。なお、図５に示した駆動制御系についても同様の構成を採用し得る。

図７は、マニピュレータ装置１００の各関節部の動作が停止している待機期間において、第一ワイヤ１２７及び第二ワイヤ１２４に生じる張力を説明するための説明図である。
待機期間において、本実施形態におけるマニピュレータ装置１００の第二関節部よりも先端側部分（第二リンク部１２０とエンドエフェクタ３００）の重心３０１には、重力の作用により、鉛直方向下向きの力３０２が作用する。この力３０２は、第二関節部の被駆動プーリ１２２を図中半時計回り方向へ回転させる力となるため、第二関節部の動作を停止状態に維持するために、第二ワイヤ１２４及び第一ワイヤ１２７には重心３０１と釣り合う分の張力３０３，３０４が発生する。

待機期間においては、第二モータ１３０の第二モータ軸１２９が回転しないようになっている。例えば、第二モータ１３０については、ブレーキ等で第二モータ軸１２９を固定する構成を採用してもよいし、駆動伝達経路上の減速比による負荷を利用して電力を必要とせずに第二モータ軸１２９を停止させる構成を採用してもよい。

このように待機期間において第二ワイヤ１２４及び第一ワイヤ１２７に張力３０３，３０４が作用し続けることは、第二ワイヤ１２４及び第一ワイヤ１２７に伸びを生じさせる要因となる。第二ワイヤ１２４及び第一ワイヤ１２７の伸びは戻らないため、その伸びの分だけ駆動制御のズレが生じたりその制御ズレを補正するための処理が必要になったりする。また、ワイヤの耐久寿命を短くする要因ともなり得る。

そこで、本実施形態においては、待機期間において、第二ワイヤ１２４及び第一ワイヤ１２７に生じる張力３０３，３０４が最小となる最小張力動作位置又は該最小張力動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置を待機位置とし、その待機位置で第二関節部の動作を停止させる待機駆動制御を実行する。

〔制御例１〕
本実施形態における待機駆動制御の一例（以下「制御例１」という。）について説明する。
図８は、本制御例１における待機位置を示す説明図である。なお、図８には、第二関節部の動作に関わる構成を部分的に示しており、他の構成については省略されている。
図８に示す待機位置は、第二関節部よりも先端側部分（第二リンク部１２０とエンドエフェクタ３００）の重心３０１が第二関節軸１２１の真下に位置するものであり、第二ワイヤ１２４の張力が最小になる姿勢の一例である。すなわち、この待機位置であれば、第二関節部よりも先端側部分の重心３０１に作用する力３０２の全荷重を第二関節軸１２１で支えることになり、その力３０２による第二関節部を回転させる力（被駆動プーリ１２２を回転させる力）が発生しない。したがって、第二ワイヤ１２４に生じる張力は、初期張力のみであり、力３０２による駆動プーリ１２２を回転させる力に抗するための張力は発生せず、最小の張力になる。その結果、第一ワイヤ１２７に生じる張力についても最小になる。

本制御例１のように、動作命令に従って各関節部を動作させる動作命令駆動制御を実行しない待機期間において、第二関節部の動作位置（被駆動プーリ１２２）をワイヤ１２４，１２７の張力が最小になる待機位置で停止させておくことで、ワイヤにかかる張力による累積的な負荷が低減され、ワイヤの伸びを抑制し、ワイヤの耐久寿命を延ばすことができる。

本制御例１において、記憶部２１４には、第二関節部の動作位置（被駆動プーリ１２２）を前記待機位置とするための待機駆動設定値が記憶されている。駆動制御部２１３は、所定の待機モード移行タイミングになったら、記憶部２１４の待機駆動設定値に従って待機駆動制御を実行し、第二関節部の動作位置をワイヤ１２４，１２７の張力が最小になる待機位置で停止させる。

待機モード移行タイミングは、動作命令に従って各関節部を動作させる動作命令駆動制御を実行しない期間に任意に設定される。例えば、動作命令に従って各関節部を動作させる動作命令駆動制御の実行が完了して待機期間になってから、規定時間が経過したタイミングとしてもよい。また、電源をＯＦＦにするタイミングであってもよい。

なお、第二ワイヤ１２４の張力が最小になる動作位置としては、図８に示す待機位置のほか、例えば、第二関節部よりも先端側部分（第二リンク部１２０とエンドエフェクタ３００）の重心３０１が第二関節軸１２１の真上に位置する動作位置であってもよい。
また、待機位置は、ワイヤ１２４，１２７の張力が最小になる動作位置でなくても、その動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置（ワイヤ張力を所望の規定値以下にすることができる動作位置）であれば、ワイヤの伸びを抑制し、ワイヤの耐久寿命を延ばす効果が十分に得られる。

また、第二関節部よりも先端側部分の重心３０１の位置は一定でない場合がある。例えば、第二リンク部１２０の先端側端部に取り付けるエンドエフェクタ３００を付け替えた場合などには、重心３０１の位置が変化する。このような場合には、ワイヤ１２４，１２７の張力が最小になる第二関節部の動作位置が変わってくるので、記憶部２１４に記憶される待機駆動設定値を補正する必要がある。例えば、所定の補正タイミングで、ワイヤ１２４，１２７の張力が最小になる第二関節部の動作位置を確認するモードを実施して、待機駆動設定値を補正する。このモードは、例えば、ワイヤ張力を検知する張力検知手段を設け、その検知結果に基づいてワイヤ１２４，１２７の張力が最小になる第二関節部の動作位置を検索すればよい。

〔制御例２〕
次に、本実施形態における待機駆動制御の他の例（以下「制御例２」という。）について説明する。
図９（ａ）〜（ｃ）は、本制御例２における待機駆動制御を説明するための説明図である。
本制御例２においては、所定の待機モード移行タイミングになったとき、駆動制御部２１３は、第二モータ１３０を駆動させて、第二関節部の動作位置を予め決められた図９（ａ）に示す初期位置へ移動させる。本制御例２では、図９（ａ）に示す初期位置において重心３０１に作用する力３０２によって被駆動プーリ１２２が回転できる構成になっている。具体的には、第二モータ１３０の第二モータ軸１２９から被駆動プーリ１２２までの駆動力伝達経路上に設けたクラッチ機構を動作させたり、電源遮断時に第二モータ１３０の第二モータ軸１２９がフリーで回転できるような構成にしたりする。

駆動制御部２１３は、第二関節部の動作位置を図９（ａ）に示す初期位置へ移動させた後、クラッチ機構を動作させたり、第二モータ１３０への電源供給を遮断したりして、力３０２を受けて被駆動プーリ１２２が回転できるようにする。これにより、第二関節部よりも先端側部分は、第二関節軸１２１を中心にして、図９（ｂ）に示すように、振り子運動を始める。そして、第二関節部よりも先端側部分の動きは徐々に減衰し、最終的には、図９（ｃ）に示す待機位置で停止する。図９（ｃ）に示す待機位置は、上述した制御例１の待機位置と同じく、第二関節部よりも先端側部分の重心３０１に作用する力３０２の全荷重を第二関節軸１２１で支える位置である。したがって、ワイヤ１２４，１２７に生じる張力は、最小となる。

このとき、例えば、第二関節部にトルクリミッタを設け、そのトルクリミッタの負荷設定を適切に設定することで、第二関節部よりも先端側部分の振り子運動を緩やかに行うことが可能となる。

また、本制御例２においては、待機駆動制御時に第二関節部よりも先端側部分を振り子運動させることから、初期位置の設定によっては、その振り子運動によって第二関節部よりも先端側部分が第二関節部よりも後端側部分（第一リンク部１１０や第一関節部等）に衝突してしまう事態が起こり得る。

これを防止するため、例えば、図１０（ａ）に示すように、第二関節部の前後に連結される第一リンク部１１０と第二リンク部１２０との間の角度が最小角度θになるように、初期位置を設定するとよい。すなわち、第二関節部の動作位置が第二関節部の可動範囲の限界位置になるように初期位置を設定する。これにより、振り子運動の際に第二関節部よりも先端側部分が第二関節部よりも後端側部分に衝突してしまう事態を防止できる。

〔制御例３〕
次に、本実施形態における待機駆動制御の更に他の例（以下「制御例３」という。）について説明する。
図１１（ａ）〜（ｃ）は、第二関節部の前後に連結される第一リンク部１１０と第二リンク部１２０の構成を模式的に示した説明図である。
本実施形態において、第二関節部の可動範囲Ａは、図１１（ｂ）に示す動作位置から図１１（ｃ）に示す動作位置までの間である。詳しくは、第二関節部の動作位置は、第二関節部の前後に連結される第一リンク部１１０と第二リンク部１２０との当接によって規制され、第一リンク部１１０と第二リンク部１２０とが当接しない範囲で第二関節部は動作可能である。

図１２は、本制御例３における待機位置に位置した第二関節部の説明図である。
図１２に示す待機位置は、第二関節部よりも先端側部分を第二関節部又は第二関節部よりも後端側部分の箇所に当接させることにより当該先端側部分の加重（重心３０１に作用する力３０２）で第二関節部が回転するのを規制する位置である。より詳しくは、第二関節部の前後に連結される第一リンク部１１０と第二リンク部１２０とを互いに当接させることにより当該先端側部分の加重で第二関節部が回転するのを規制する位置である。すなわち、図１１（ｂ）又は図１１（ｃ）に示す第二関節部の可動範囲の限界位置である。

この待機位置では、第二関節部よりも先端側部分の重心３０１に作用する力３０２によって第二関節部を回転させる力（被駆動プーリ１２２を回転させる力）が発生するが、この力は第一リンク部１１０と第二リンク部１２０との当接箇所で受け止められ、第二関節部は回転しない。このとき、力３０２による第二関節部の回転力はすべて第一リンク部１１０と第二リンク部１２０との当接箇所に受け止められ、第二関節軸１２１には回転力が伝達されない。よって、第二ワイヤ１２４に生じる張力は、初期張力のみであり、力３０２による駆動プーリ１２２を回転させる力に抗するための張力は発生せず、最小の張力になる。また、その結果、第一ワイヤ１２７に生じる張力についても最小になる。

本制御例３において、第二関節部の前後に連結される第一リンク部１１０と第二リンク部１２０との当接箇所には、緩衝材を設けるのが好ましい。このような緩衝材を設けることで、第二関節部を待機位置まで移動させる際に第一リンク部１１０と第二リンク部１２０とが当接するときの衝撃を小さくできる。このとき、緩衝材を押し込む位置まで第二関節部を動作させるようにすれば、その後、緩衝材の復元力によって又は第二モータ１３０を僅かに逆回転させることによって、ワイヤ張力を緩めることができる。

また、第一リンク部１１０と第二リンク部１２０とが当接するときの衝撃を小さくする方法としては、第二関節部が待機位置に到達する前の所定の減速タイミングで当該関節部が減速するように、第二モータ１３０を制御する方法も有効である。

図１３は、本制御例３における待機位置の一例を模式的に示した説明図である。
図１３に示す例は、マニピュレータ装置１００が２つの関節部を有するものであり、そのうち、ワイヤ駆動方式を採用しているのは第二関節部だけである。そのため、第二関節部については、第一リンク部１１０と第二リンク部１２０とが当接する可動範囲の限界位置まで動作させた位置を待機位置としている。一方、第一関節部については、ワイヤ駆動方式を採用していないので、保護すべきワイヤが存在しない。したがって、第一関節部の待機位置は、必ずしも可動範囲の限界位置とする必要はなく、可動範囲内の任意の位置とすることができる。

図１４は、本制御例３における待機位置の他の例を模式的に示した説明図である。
図１４に示す例は、マニピュレータ装置１００が３つの関節部を有する場合の例である。この場合、アームの軽量化等の観点から、第一関節部よりも先端側に位置するすべての関節部についてはワイヤ駆動方式を採用するのが好ましい。そのため、図１４に示す例では、第二関節部及び第三関節部についてワイヤ駆動方式を採用している。この例においては、第二関節部については、第一リンク部１１０と第二リンク部１２０−１とが当接する可動範囲の限界位置まで動作させた位置を待機位置とし、第三関節部については、第二リンク部１２０−１と第三リンク部１２０−２とが当接する可動範囲の限界位置まで動作させた位置を待機位置としている。これにより、第二関節部及び第三関節部のいずれのワイヤ駆動方式のワイヤについても、待機期間での張力を最小にすることができる。

上述した各制御例１〜３において、マニピュレータ装置１００の各関節部をそれぞれの待機位置へ移動させる順序としては、例えば、先端側の関節部から順に待機位置へ移動させるようにする。具体的には、まず、最も先端側に位置する最先端側の関節部の動作位置をその可動範囲の限界位置まで移動させる。この移動時における回転方向は、いずれの回転方向についても可動範囲の限界位置がリンク部同士の当接によって規制される場合には、いずれの回転方向であってもよい。ただし、より迅速に待機位置へ移動させる場合には、可動範囲の限界位置までの移動距離が近い方へ回転させるようにする。

このようにして最先端側の関節部を待機位置まで移動させたら、２番目に先端側に近い関節部の動作位置をその可動範囲の限界位置まで移動させる。この移動時における回転方向は、リンク部の干渉を避けるため、最先端側の関節部を待機位置へ移動させたときの回転方向とは逆方向とするのがよい。同様にして、次の関節部についても、直前に待機位置へ移動させた関節部の回転方向とは逆方向へ回転させて可動範囲の限界位置まで移動させる。

このようにして各関節部を待機位置へ順次移動させていくと、最後の第一関節部の順番になる。第一関節部については、上述したとおり、ワイヤ駆動方式を採用していないので、保護すべきワイヤが存在せず、その待機位置は任意に設定できる。第一関節部の待機位置は、例えば、第一関節部よりも先端側部分が所定の周辺エリア内から出ないように設定するとよい。具体的には、例えば、第一関節部よりも先端側部分のうちロボットアーム本体の外周から水平方向へはみ出る箇所のはみ出し量を最も小さくすることができる動作位置を第一関節部の待機位置とする。あるいは、例えば、第一関節部よりも先端側部分のうち第一関節部からの水平方向距離が最も遠くなる箇所の当該水平方向距離を最小にすることができる動作位置を第一関節部の待機位置とする。

また、各関節部を待機位置へ移動させる回転方向については、前回の待機駆動制御時とは異なる方向にするとよい。この場合、各関節部を待機位置へ移動させるときのリンク部同士の当接箇所が一箇所に集中しないので、当接箇所の摩耗や変形を抑制できる。

また、関節部の先端側で連結される先端側リンク部が待機位置において当該関節部から上方に向かう姿勢をとる場合には、関節部の動作位置を可動範囲の限界位置まで移動させたときに、当該関節部の回転中心軸を通る鉛直面に対して、当該先端側リンク部が当該関節部の後端側に連結される後端側リンク部と同じ側に位置するように、待機位置を設定することが望まれる。もし、当該先端側リンク部が前記鉛直面に対して当該後端側リンク部の反対側に位置すると、当該先端側リンク部の自重が、当該先端側リンク部を当該後端側リンク部への当接方向とは逆方向へ回転させる向きに関節部を動作させるように作用し、その力に抗する分のワイヤー張力が待機期間でも必要になるからである。

〔制御例４〕
次に、本実施形態における待機駆動制御の更に他の例（以下「制御例４」という。）について説明する。
図１５は、本制御例４における待機位置の一例を模式的に示した説明図である。
図１５に示す例は、マニピュレータ装置１００が４つの関節部を有する場合の例である。この場合も、アームの軽量化等の観点から、第一関節部よりも先端側に位置するすべての関節部についてはワイヤ駆動方式を採用するのが好ましいので、第二関節部、第三関節部及び第四関節部についてはワイヤ駆動方式が採用されている。

本制御例４においては、第二関節部及び第三関節部については、上述した制御例３の場合と同様、リンク部同士が当接する可動範囲の限界位置まで動作させた位置を待機位置としている。よって、第二関節部及び第三関節部のいずれのワイヤ駆動方式のワイヤについても、待機期間での張力を最小にすることができる。

一方、第四関節部については、可動範囲の途中の動作位置を待機位置としている。ただし、第四関節部の待機位置も、その第四関節部よりも先端側部分を当該第四関節部又は第四関節部よりも後端側部分の箇所に当接させることにより当該先端側部分の加重で第四関節部が回転するのを規制する位置としている。具体的には、第四リンク部１２０−３の側部が第二関節部に上から当接し、第四関節部よりも先端側部分の加重を第二関節部で支える位置を第四関節部の待機位置としている。

この待機位置では、第四関節部よりも先端側部分の重心に作用する力によって第四関節部を回転させる力が発生する。しかしながら、この力は第二関節部を真下に押す力となり、第一関節部を回転させる力として作用するが、第一関節部の回転は固定されているので、第四関節部は停止状態を維持できる。よって、第四関節部のワイヤ駆動方式に用いられるワイヤについても、張力を最小にすることができる。

上述した各制御例１〜４において、待機駆動制御の実行中に動作命令を受け付けた場合には、その待機駆動制御を中断して、その動作命令に従った動作命令駆動制御へ移行するのがよい。これにより、動作命令に従った動作命令駆動制御を迅速に実行することができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
少なくとも１つの関節部と、前記関節部を動作させるための駆動力を出力する第二モータ１３０等の駆動手段と、前記駆動手段からの駆動力により駆動する駆動プーリ１２８等の駆動部材と前記関節部の動作に連動する被駆動プーリ１２２等の被駆動部材との間に張架されたワイヤ１２４，１２７等の被張架部材を移動させることにより該駆動手段からの駆動力を該被駆動部材へ伝達する駆動力伝達手段と、所定の動作命令に従って前記駆動手段を制御する動作命令駆動制御を実行する駆動制御部２１３等の駆動制御手段とを有するマニピュレータ装置１００であって、前記駆動制御手段は、前記動作命令駆動制御を実行しない待機期間に、前記関節部の動作位置が、前記被張架部材に生じる張力が最小となる最小張力動作位置である待機位置又は該最小張力動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置である待機位置になるように、前記駆動手段を制御する待機駆動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、前記待機駆動制御の実行により、待機期間中に加わる被張架部材の張力を最小値又は最小に近い低い値にすることが可能となる。その結果、待機期間中にこれよりも大きな張力が被張架部材に生じる構成よりも被張架部材の耐久寿命を長くすることが可能となる。また、待機期間中にこれよりも大きな張力が被張架部材に生じる構成よりも、被張架部材に伸びが生じて正確な駆動制御の妨げになったりするといった問題を軽減することができる。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記最小張力動作位置を検知する張力検知手段や第二関節エンコーダ１２３等の最小張力動作位置検知手段を有し、前記駆動制御手段は、前記最小張力動作位置検知手段が検知した最小張力動作位置に基づいて決定される待機位置に該関節部が停止するように、前記待機駆動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、当該関節部よりも先端側部分の重心位置が変化しても、変化後の重心位置に応じた最小張力動作位置を検知して、待機期間中に加わる被張架部材の張力を最小値又は最小に近い低い値にすることができる。

（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記最小張力動作位置は、前記関節部の水平方向位置と該関節部よりも先端側部分の重心３０１の水平方向位置とが一致するときの該関節部の動作位置であることを特徴とする。
この最小張力動作位置であれば、当該関節部よりも先端側部分の重心に作用する加重による当該関節部の回転モーメントが発生することがない。よって、当該回転モーメントに抗するための張力を必要としない。

（態様Ｄ）
前記態様Ｃにおいて、前記最小張力動作位置は、前記関節部よりも先端側部分の重心３０１の鉛直方向位置が該関節部の鉛直方向位置よりも下側に位置するときの該関節部の動作位置であることを特徴とする。
これによれば、当該関節部よりも先端側部分の重心に作用する全加重を当該関節軸で下支えすることができ、当該関節部を待機位置により安定して維持させることができる。

（態様Ｅ）
前記態様Ｄにおいて、前記待機駆動制御は、重力の作用により前記関節部が前記最小張力動作位置へ移動して停止するように、前記駆動手段から前記駆動部材への駆動力の伝達を停止させる駆動力伝達停止制御であることを特徴とする。
これによれば、上述した制御例２のとおり、当該関節部よりも先端側部分の重心位置が変化するような場合でも、簡易な制御によって、被張架部材に生じる張力が最小となる最小張力動作位置を当該関節部の待機位置とすることができる。

（態様Ｆ）
前記態様Ｅにおいて、前記駆動制御手段は、前記関節部の前後に連結される２つのリンク部１１０，１２０間の角度θが最小になるように該関節部を動作させた後に、前記駆動力伝達停止制御を実行することを特徴とする。
これによれば、上述した制御例２のとおり、重力の作用により当該関節部が最小張力動作位置へ移動するまでの振り子運動で当該関節部よりも先端側部分が当該関節部よりも後端側部分に衝突してしまう事態を防止できる。

（態様Ｇ）
前記態様Ａにおいて、前記待機位置は、前記関節部よりも先端側部分を該関節部又は該関節部よりも後端側部分の箇所に当接させることにより該関節部が該先端側部分の加重で動作するのを規制して前記被張架部材に生じる張力を最小にする動作位置であることを特徴とする。
上述した制御例３や制御例４のとおり、この待機位置であれば、当該関節部よりも先端側部分の重心３０１に作用する力３０２によって当該関節部を回転させる力が発生するとしても、この力は上述の当接箇所で受け止められ、当該関節部が回転することはない。よって、その関節部についての駆動力伝達手段の被張架部材には、当該関節部を回転させる力に抗するための張力が発生せず、張力を最小にすることが可能である。

（態様Ｈ）
前記態様Ｇにおいて、前記関節部の前後に連結される２つのリンク部１１０，１２０が互いに当接することで該関節部の可動範囲が規制される構成を有し、前記待機位置は、前記２つのリンク部を互いに当接させることにより該関節部が該先端側部分の加重で動作するのを規制して前記被張架部材に生じる張力を最小にする動作位置であることを特徴とする。
これによれば、当該関節部よりも先端側部分の重心３０１に作用する力３０２によって当該関節部を回転させる力が発生するとしても、この力は当該関節部の前後に連結される２つのリンク部同士の当接箇所で受け止められ、当該関節部が回転することはない。よって、その関節部についての駆動力伝達手段の被張架部材には、当該関節部を回転させる力に抗するための張力が発生せず、張力を最小にすることが可能である。

（態様Ｉ）
前記態様Ｈにおいて、前記２つのリンク部が互いに当接する箇所には緩衝材が設けられていることを特徴とする。
これによれば、当該関節部が待機位置へ移動するときに２つのリンク部同士が当接するときの衝撃を小さくすることができ、当接箇所の摩耗や変形を抑制できる。

（態様Ｊ）
前記態様Ｉにおいて、前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記２つのリンク部の当接によって緩衝材を押し込む位置まで前記関節部が動作するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。
これによれば、緩衝材を押し込む位置まで当該関節部を動作させた後、緩衝材の復元力や駆動手段の僅かな逆回転により、２つのリンク部同士が当接するまで当該関節部を動作させるために張力が高まった張架部材の張力を緩めることができる。

（態様Ｋ）
前記態様Ｇ〜Ｊのいずれかの態様において、前記関節部を複数備えており、前記駆動制御手段は、当該複数の関節部がそれぞれ前記待機位置に停止するように、前記待機駆動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、上述した制御例３のとおり、リンク部等を干渉させないように、各関節部をそれぞれの待機位置へ移動させることができる。

（態様Ｌ）
前記態様Ｋにおいて、前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記複数の関節部のうちの最後端側に位置する第一関節部等の最後端関節部よりも先端側部分が所定の周辺エリア内から出ないように、前記複数の関節部をそれぞれ前記待機位置まで移動させることを特徴とする。
これによれば、待機期間中のマニピュレータ装置による占有面積を小さくすることができる。

（態様Ｍ）
前記態様Ｇ〜Ｌのいずれかの態様において、前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記関節部よりも先端側部分を該関節部又は該関節部よりも後端側部分の箇所に当接させる当接箇所が前回の待機駆動制御時における当接箇所とは異なるように、前記待機駆動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、当該関節部を待機位置へ移動させるときの当接箇所が一箇所に集中しないので、その当接箇所の摩耗や変形を抑制できる。

（態様Ｎ）
前記態様Ｇ〜Ｍのいずれかの態様において、前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記関節部が前記待機位置に到達する前の所定の減速タイミングで該関節部が減速するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする。
これによれば、当該関節部を待機位置へ移動させるときの当接時の衝撃を軽減して、その当接箇所の摩耗や変形を抑制できる。

（態様Ｏ）
前記態様Ａ〜Ｎのいずれかの態様において、前記駆動制御手段は、前記待機期間になってから規定時間が経過したら、前記待機駆動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、短い待機期間を挟んだ断続的な稼働をスムーズに行いつつも、長時間にわたる待機期間では被張架部材に高い張力が加わり続けるのを抑制できる。

（態様Ｐ）
前記態様Ａ〜Ｏのいずれかの態様において、前記駆動制御手段は、電源をＯＦＦにするときに前記待機駆動制御を実行することを特徴とする。
長時間にわたる待機期間中に被張架部材に高い張力が加わり続けるのを抑制できる。

（態様Ｑ）
前記態様Ａ〜Ｐのいずれかの態様において、前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行中に前記所定の動作命令を受け付けた場合、該待機駆動制御を中断して該所定の動作命令に従った動作命令駆動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、動作命令に従った動作命令駆動制御を迅速に実行することができる。

（態様Ｒ）
少なくとも１つの関節部と、前記関節部を動作させるための駆動力を出力する駆動手段と、前記駆動手段からの駆動力により駆動する駆動部材と前記関節部の動作に連動する被駆動部材との間に張架された被張架部材により該駆動手段からの駆動力を該被駆動部材へ伝達する駆動力伝達手段とを有するマニピュレータ装置のコンピュータを、所定の動作命令に従って前記関節部が動作するように前記駆動手段を制御する動作命令駆動制御を実行する駆動制御手段として機能させるための駆動制御プログラムであって、前記駆動制御手段は、前記動作命令駆動制御を実行しない待機期間に、前記関節部の動作位置が、前記被張架部材に生じる張力が最小となる最小張力動作位置である待機位置又は該最小張力動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置である待機位置になるように、前記駆動手段を制御する待機駆動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、前記待機駆動制御の実行により、待機期間中に加わる被張架部材の張力を最小値又は最小に近い低い値にすることが可能となる。その結果、待機期間中にこれよりも大きな張力が被張架部材に生じる構成よりも被張架部材の耐久寿命を長くすることが可能となる。また、待機期間中にこれよりも大きな張力が被張架部材に生じる構成よりも、被張架部材に伸びが生じて正確な駆動制御の妨げになったりするといった問題を軽減することができる。

なお、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録された状態で配布したり、入手したりすることができる。また、このプログラムを乗せ、所定の送信装置により送信された信号を、公衆電話回線や専用線、その他の通信網等の伝送媒体を介して配信したり、受信したりすることでも、配布、入手が可能である。この配信の際、伝送媒体中には、コンピュータプログラムの少なくとも一部が伝送されていればよい。すなわち、コンピュータプログラムを構成するすべてのデータが、一時に伝送媒体上に存在している必要はない。このプログラムを乗せた信号とは、コンピュータプログラムを含む所定の搬送波に具現化されたコンピュータデータ信号である。また、所定の送信装置からコンピュータプログラムを送信する送信方法には、プログラムを構成するデータを連続的に送信する場合も、断続的に送信する場合も含まれる。

１００ マニピュレータ装置
１１０ 第一リンク部
１１１ 第一関節軸
１１２ 被駆動ギヤ
１１３ 駆動ギヤ
１１４ モータ軸
１１５ 第一モータ
１１６ 第一モータエンコーダ
１１７ 台座
１２０，１２０−１ 第二リンク部
１２０−２ 第三リンク部
１２０−３ 第四リンク部
１２１ 第二関節軸
１２２ 駆動プーリ
１２２ 被駆動プーリ
１２３ 第二関節エンコーダ
１２４ 第二ワイヤ
１２５ 中継プーリ
１２６ 回転軸
１２７ 第一ワイヤ
１２８ 駆動プーリ
１２９ 第二モータ軸
１３０ 第二モータ
１３１ 第二モータエンコーダ
１４０ 回転ステージ
１５０ 第一透過型センサ
１５１ 第一フィラー
１６０ 第二透過型センサ
１６１ 第二フィラー
２００ ロボットアームシステム
２０１ ロボットアーム本体
２０２ 電源部
２０３ ホストコントローラ
２１３ 駆動制御部
２１４ 記憶部
３００ エンドエフェクタ
３０１ 重心
３０３，３０４ 張力

特許第４７８１４９２号公報

Claims (18)

1. 少なくとも１つの関節部と、
   前記関節部を動作させるための駆動力を出力する駆動手段と、
   前記駆動手段からの駆動力により駆動する駆動部材と前記関節部の動作に連動する被駆動部材との間に張架された被張架部材により該駆動手段からの駆動力を該被駆動部材へ伝達する駆動力伝達手段と、
   所定の動作命令に従って前記駆動手段を制御する動作命令駆動制御を実行する駆動制御手段とを有するマニピュレータ装置であって、
   前記駆動制御手段は、前記動作命令駆動制御を実行しない待機期間に、前記関節部の動作位置が、前記被張架部材に生じる張力が最小となる最小張力動作位置である待機位置又は該最小張力動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置である待機位置になるように、前記駆動手段を制御する待機駆動制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
2. 請求項１に記載のマニピュレータ装置において、
   前記最小張力動作位置を検知する最小張力動作位置検知手段を有し、
   前記駆動制御手段は、前記関節部の動作位置が、前記最小張力動作位置検知手段が検知した最小張力動作位置に基づいて決定される待機位置に停止するように、前記待機駆動制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
3. 請求項１又は２に記載のマニピュレータ装置において、
   前記最小張力動作位置は、前記関節部の水平方向位置と該関節部よりも先端側部分の重心の水平方向位置とが一致するときの該関節部の動作位置であることを特徴とするマニピュレータ装置。
4. 請求項３に記載のマニピュレータ装置において、
   前記最小張力動作位置は、前記関節部よりも先端側部分の重心の鉛直方向位置が該関節部の鉛直方向位置よりも下側に位置するときの該関節部の動作位置であることを特徴とするマニピュレータ装置。
5. 請求項４に記載のマニピュレータ装置において、
   前記待機駆動制御は、重力の作用により前記関節部が前記最小張力動作位置へ移動して停止するように、前記駆動手段から前記駆動部材への駆動力の伝達を停止させる駆動力伝達停止制御であることを特徴とするマニピュレータ装置。
6. 請求項５に記載のマニピュレータ装置において、
   前記駆動制御手段は、前記関節部の前後に連結される２つのリンク部間の角度が最小になるように該関節部を動作させた後に、前記駆動力伝達停止制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
7. 請求項１に記載のマニピュレータ装置において、
   前記待機位置は、前記関節部よりも先端側部分を該関節部又は該関節部よりも後端側部分の箇所に当接させることにより該関節部が該先端側部分の加重で動作するのを規制して前記被張架部材に生じる張力を最小にする動作位置であることを特徴とするマニピュレータ装置。
8. 請求項７に記載のマニピュレータ装置において、
   前記関節部の前後に連結される２つのリンク部が互いに当接することで該関節部の可動範囲が規制される構成を有し、
   前記待機位置は、前記２つのリンク部を互いに当接させることにより該関節部が該先端側部分の加重で動作するのを規制して前記被張架部材に生じる張力を最小にする動作位置であることを特徴とするマニピュレータ装置。
9. 請求項８に記載のマニピュレータ装置において、
   前記２つのリンク部が互いに当接する箇所には緩衝材が設けられていることを特徴とするマニピュレータ装置。
10. 請求項９に記載のマニピュレータ装置において、
    前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記２つのリンク部の当接によって緩衝材を押し込む位置まで前記関節部が動作するように、前記駆動手段を制御することを特徴とするマニピュレータ装置。
11. 請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のマニピュレータ装置において、
    前記関節部を複数備えており、
    前記駆動制御手段は、当該複数の関節部がそれぞれ前記待機位置に停止するように、前記待機駆動制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
12. 請求項１１に記載のマニピュレータ装置において、
    前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記複数の関節部のうちの最後端側に位置する最後端関節部よりも先端側部分が所定の周辺エリア内から出ないように、前記複数の関節部をそれぞれ前記待機位置まで移動させることを特徴とするマニピュレータ装置。
13. 請求項７乃至１２のいずれか１項に記載のマニピュレータ装置において、
    前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記関節部よりも先端側部分を該関節部又は該関節部よりも後端側部分の箇所に当接させる当接箇所が前回の待機駆動制御時における当接箇所とは異なるように、前記待機駆動制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
14. 請求項７乃至１３のいずれか１項に記載のマニピュレータ装置において、
    前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行の際、前記関節部が前記待機位置に到達する前の所定の減速タイミングで該関節部が減速するように、前記駆動手段を制御することを特徴とするマニピュレータ装置。
15. 請求項１乃至１４のマニピュレータ装置において、
    前記駆動制御手段は、前記待機期間になってから規定時間が経過したら、前記待機駆動制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のマニピュレータ装置において、
    前記駆動制御手段は、電源をＯＦＦにするときに前記待機駆動制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のマニピュレータ装置において、
    前記駆動制御手段は、前記待機駆動制御の実行中に前記所定の動作命令を受け付けた場合、該待機駆動制御を中断して該所定の動作命令に従った動作命令駆動制御を実行することを特徴とするマニピュレータ装置。
18. 少なくとも１つの関節部と、前記関節部を動作させるための駆動力を出力する駆動手段と、前記駆動手段からの駆動力により駆動する駆動部材と前記関節部の動作に連動する被駆動部材との間に張架された被張架部材により該駆動手段からの駆動力を該被駆動部材へ伝達する駆動力伝達手段とを有するマニピュレータ装置のコンピュータを、所定の動作命令に従って前記関節部が動作するように前記駆動手段を制御する動作命令駆動制御を実行する駆動制御手段として機能させるための駆動制御プログラムであって、
    前記駆動制御手段は、前記動作命令駆動制御を実行しない待機期間に、前記関節部の動作位置が、前記被張架部材に生じる張力が最小となる最小張力動作位置である待機位置又は該最小張力動作位置を含む規定動作位置範囲内の動作位置である待機位置になるように、前記駆動手段を制御する待機駆動制御を実行することを特徴とする駆動制御プログラム。

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