JP2016168663A - ロボット、ロボットの制御方法、ワークの取付方法及びワークの搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業者の作業負担を軽くすることができ、且つ作業者の経験と感覚を要するワークの位置の微調整を作業者が行った上でワークを目標位置に位置させることができるロボットを提供する。
【解決手段】 ワークを保持するハンド１と、先端部２ａにハンドが取り付けられ、所定の動作範囲内で動作する関節を有し、先端部２ａが基端部２ｂに対し移動可能なフローティングユニット２と、先端部３２ｂがフローティングユニットの基端部に取り付けられ、ハンド及びフローティングユニットを移動させるロボットアーム３２と、ロボットアームの動作を制御するロボットアーム制御部６３を備える制御部と、を備え、ロボットアーム制御部は、仮目標位置にハンドが位置するようハンド及びフローティングユニットを移動させるよう構成されており、仮目標位置は、仮目標位置に位置するフローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、ハンドを目標位置に移動させることができる位置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロボット、ロボットの制御方法、ワークの取付方法及びワークの搬送方法に関する。

従来から工場内の生産ラインにおける作業を補助する作業補助システムが知られている（例えば特許文献１参照）。

この作業補助システムは、部品を保持する保持部を有する産業用ロボットと、作業者の手による作業動作を経時的に測定して送信するモーションキャプチャと、作業者の指先に加わる圧力を検出して送信する圧力センサと、モーションキャプチャ及び圧力センサから送信されたデータに基づき産業用ロボットを制御する制御部を有する。そして、制御部は、モーションキャプチャ及び圧力センサから送信されたデータに基づき、産業用ロボットを作業者の手の作業動作と同様の作業動作で制御する。これによって、部品を部品取付位置にほぼ正確に移動させることがきる。

特開２０１１−１５６６４１号公報

しかし、特許文献１に記載の作業補助システムは、部品が置かれている場所まで作業者が出向く必要があるという問題があった。

上記課題を解決するため、本発明のある態様に係るロボットは、ワークを保持するハンドと、先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲内で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、前記ロボットアーム制御部は、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるよう構成されており、前記仮目標位置は、該仮目標位置に位置する前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記ハンドを目標位置に移動させることができる位置であるよう構成されている。

この構成によれば、ロボット単独でハンドを目標位置の近傍の仮目標位置に位置させることができるので、作業者の作業負担を軽くすることができる。

そして、作業者がフローティングユニットを操作してハンドを仮目標位置から目標位置に移動させることができるので、目標位置にばらつきがある場合であっても、ハンドを目標位置に位置させることができる。

前記フローティングユニットは、所定の動作範囲内で動作する複数の関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に２以上の自由度で移動可能であってもよい。

この構成によれば、少なくとも一の自由度の方向へ作業者が仮目標位置に位置するハンドを手動で移動させて目標位置を探り、他の一の自由度の方向へ作業者がハンドを手動で移動させてハンドを目標位置に位置させることができる。したがって、作業者の経験と感覚を要するハンドの位置の微調整を作業者が行った上でハンドを目標位置に位置させることができる。

その作動によって前記関節の動作を規制し、その解除によって前記関節の動作を許容する固定機構を更に有し、前記制御部は、固定機構の動作を制御する固定機構制御部を備え、前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させているときは前記固定機構を作動させてもよい。

この構成によれば、ロボットアームによるフローティングユニットの移動中にフローティングユニットの先端部が移動することを防ぐことができる。

前記固定機構は、その作動によって前記フローティングユニットが所定の姿勢をとるように前記フローティングユニットの先端部を移動させ、且つ該所定の姿勢を維持してもよい。

この構成によれば、ハンドの位置決めを精確に行うことができる。

前記フローティングユニットは、前記関節が前記所定の動作範囲内の所定の区間の限界位置に達したことを検知する限界位置到達検知部を備え、前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記ハンドを前記仮目標位置に位置させた後に前記固定機構を解除し、前記ロボットアーム制御部は、前記固定機構が解除された状態において前記限界位置到達検知部が前記関節が可動範囲の限界位置に達したことを検知すると、前記フローティングユニットの先端部の移動方向に前記フローティングユニットの基端部を所定距離移動させてもよい。

この構成によれば、仮目標位置に位置するようハンドを移動させた時点におけるフローティングユニットの先端部の移動範囲の外側にフローティングユニットの先端部を移動させることができる。

前記ワークは、製品に取り付けられる部品であり、前記目標位置は、前記部品が前記製品に取り付けられた状態において前記部品が位置する位置であってもよい。

この構成によれば、ロボットを製品の組み立てを行う生産ラインに適用することができる。

前記フローティングユニットの前記関節は、重力方向への自由度を有し、前記フローティングユニットは、重力によって前記関節に発生する力とは反対方向の力を該関節に発生させるバランサを有していてもよい。

この構成によれば、ハンド及びハンドに保持されたワークを容易に昇降させることができる。

上記課題を解決するため、本発明のある態様に係るロボットの制御方法は、ワークを保持するハンドと、先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲内で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、前記ロボットアーム制御部は、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるよう構成されており、前記仮目標位置は、該仮目標位置に位置する前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記ハンドを目標位置に移動させることができる位置であるよう構成されている。

この構成によれば、ロボット単独でハンドを目標位置の近傍の仮目標位置に位置させることができるので、作業者の作業負担を軽くすることができる。

そして、作業者がフローティングユニットを操作してハンドを仮目標位置から目標位置に移動させることができるので、目標位置にばらつきがある場合であっても、ハンドを目標位置に位置させることができる。

前記フローティングユニットは、所定の動作範囲内で動作する複数の関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に２以上の自由度で移動可能であってもよい。

この構成によれば、少なくとも一の自由度の方向へ作業者が仮目標位置に位置するハンドを手動で移動させて目標位置を探り、他の一の自由度の方向へ作業者がハンドを手動で移動させてハンドを目標位置に位置させることができる。したがって、作業者の経験と感覚を要するハンドの位置の微調整を作業者が行った上でハンドを目標位置に位置させることができる。

その作動によって前記関節の動作を規制し、その解除によって前記関節の動作を許容する固定機構を更に有し、前記制御部は、固定機構の動作を制御する固定機構制御部を備え、前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させているときは前記固定機構を作動させてもよい。

この構成によれば、ロボットアームによるフローティングユニットの移動中にフローティングユニットの先端部が移動することを防ぐことができる。

前記固定機構は、その作動によって前記フローティングユニットが所定の姿勢をとるように前記フローティングユニットの先端部を移動させ、且つ該所定の姿勢を維持してもよい。

この構成によれば、ハンドの位置決めを精確に行うことができる。

前記フローティングユニットは、前記関節が前記所定の動作範囲内の所定の区間の限界位置に達したことを検知する限界位置到達検知部を備え、前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記ハンドを前記仮目標位置に位置させた後に前記固定機構を解除し、前記ロボットアーム制御部は、前記固定機構が解除された状態において前記限界位置到達検知部が前記関節が可動範囲の限界位置に達したことを検知すると、前記フローティングユニットの先端部の移動方向に前記フローティングユニットの基端部を所定距離移動させてもよい。

この構成によれば、仮目標位置に位置するようハンドを移動させた時点におけるフローティングユニットの先端部の移動範囲の外側にフローティングユニットの先端部を移動させることができる。

前記ワークは、製品に取り付けられる部品であり、前記目標位置は、前記部品が前記製品に取り付けられた状態において前記部品が位置する位置であってもよい。

この構成によれば、ロボットを製品の組み立てを行う生産ラインに適用することができる。

前記フローティングユニットの前記関節は、重力方向への自由度を有し、前記フローティングユニットは、重力によって前記関節に発生する力とは反対方向の力を該関節に発生させるバランサを有していてもよい。

この構成によれば、ハンド及びハンドに保持されたワークを容易に昇降させることができる。

上記課題を解決するため、本発明のある態様に係るワークの取付方法は、ロボットを用いた取付対象物へのワークの取付方法であって、前記ロボットは、前記ワークを保持するハンドと、先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、前記ロボットアームを制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、前記ロボットアーム制御部が、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させ、作業者が、前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記仮目標位置に位置する前記ハンドに保持された前記ワークを該ワークの搬送先に移動させて前記取付対象物に取り付けるよう構成されている。

この構成によれば、ロボット単独でハンドを目標位置の近傍の仮目標位置に位置させることができるので、作業者の作業負担を軽くすることができる。

そして、作業者がフローティングユニットを操作してハンドを仮目標位置から目標位置に移動させることができるので、目標位置にばらつきがある場合であっても、ハンドを目標位置に位置させることができる。

上記課題を解決するため、本発明のある態様に係るワークの搬送方法は、ロボットを用いた所定位置に位置するワークの搬送方法であって、前記ロボットは、前記ワークを保持するハンドと、先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、前記ロボットアームを制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、前記ロボットアーム制御部が、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させ、作業者が、前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記仮目標位置に位置する前記ハンドを前記所定位置に移動させて前記ハンドに前記ワークを保持させ、前記ロボットアーム制御部が、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させ、前記ハンドに保持された前記ワークを搬送するよう構成されている。

この構成によれば、ロボット単独でハンドを目標位置の近傍の仮目標位置に位置させることができるので、作業者の作業負担を軽くすることができる。

そして、作業者がフローティングユニットを操作してハンドを仮目標位置から目標位置に移動させることができるので、目標位置にばらつきがある場合であっても、ハンドを目標位置に位置させることができる。

本発明は、作業者の作業負担を軽くすることができ、且つ目標位置にばらつきがある場合であっても、ハンドを目標位置に位置させることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係るロボットの構成例を示す図である。 図１のロボットのフローティングユニットの構成例を示す斜視図である。 図１のロボットのフローティングユニットの構成例を模式的に示す図である。 図１のロボットの固定機構の構成例を模式的に示す図である。 図１のロボットの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。 図１のロボットの動作例を示すフローチャートである。 図１のロボットの動作例を示す図である。 図１のロボットの動作例を示す図である。 図１のロボットの動作例を示す図である。 図１のロボットの動作例を示す図である。 図１のロボットの動作例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るロボットのフローティングユニットの構成例を示す斜視図である。 図８のロボットのフローティングユニットの構成例を模式的に示す図である。 図８のロボットの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。 図１のロボットの動作例を示すフローチャートである。 図１のロボットの動作例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るロボットの動作例を示すフローチャートである。

（本発明の着眼点）
本発明者等は、工場の生産ラインにおける作業者が保持することが困難な重量部品の取り付け作業の作業効率を向上させることを鋭意検討した。

部品置場に置かれている重量部品を生産ライン上の製品の傍に運搬し、重量部品を製品に取り付ける作業は、従来、例えば以下の手順で行われていた。

まず、作業者がリフターを部品置場に位置させた上で、部品置場に置かれている重量部品をリフターに繋ぎ留める。そして、作業者がリフターを操作し、重量部品を部品置場から生産ライン上の製品の傍らまで運搬する。次に、部品を製品に嵌め込み、取り付ける。

このとき、生産ライン上の製品への部品の取り付けにおいて、作業者がリフターに支持された部品を把持して揺り動かし、部品の嵌め込み位置を探り、製品に対する部品の位置の微調整を作業者が行った上で部品を製品に取り付けることがあった。このような作業は、作業者の経験と感覚が作業品質を左右するため、これを従来のロボットで行うことが困難であった。

そこで、本発明者等は、ワークを保持するハンドと、先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲内で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、前記ロボットアーム制御部は、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるよう構成されており、前記仮目標位置は、該仮目標位置に位置する前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記ハンドを目標位置に移動させることができる位置である、ロボットを想到した。

本発明によれば、ロボット単独でハンドを目標位置の近傍の仮目標位置に位置させることができるので、作業者の作業負担を軽くすることができる。

そして、作業者がフローティングユニットを操作してハンドを仮目標位置から目標位置に移動させることができるので、目標位置にばらつきがある場合であっても、ハンドを目標位置に位置させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るロボット１００の構成例を示す図である。

図１に示すように、ロボット１００は、例えば、製品Ｔに部品Ｃ（ワーク）を取り付ける作業場、例えば生産ラインに設置される。すなわち、部品Ｃは、製品Ｔ（取付対象物）に取り付けられる部材である。

この生産ラインにおいては、ロボット１００の後述するハンド１の動作領域内に、取付前ワーク置場Ｐａ及び取付作業場Ｐｂが設定（配置）されている。

取付前ワーク置場Ｐａは、製品Ｔに取り付けられる部品Ｃを一時的に保管する場所である。取付前ワーク置場Ｐａにおいて部品Ｃは、図示しない棚に保持されることによって所定位置に正確に配置されており、この棚に保持された部品Ｃの位置は、予め後述する制御器６の制御部６０に記憶されている。

取付作業場Ｐｂは、部品Ｃの製品Ｔへの取り付け作業が行われる場所である。取付作業場Ｐｂには、製品Ｔが置かれている。そして、取付作業場Ｐｂに置かれた製品Ｔに部品Ｃが取り付けられた状態においてハンド１及びハンド１に保持された部品Ｃが位置する位置が目標位置Ｐ２（図７Ｅ参照）を構成する。そして、フローティングユニット２の先端部２ａ（後述するハンド取付部２１）を基端部２ｂ（後述するロボットアーム取付部２６）に対し相対的に移動させることにより、ハンド１に保持された部品Ｃを部品Ｃの搬送先である目標位置Ｐ２に移動させることができる位置に仮目標位置Ｐ１（図７Ｂ参照）が設定される。すなわち、仮目標位置Ｐ１は、目標位置Ｐ２の近傍に設定され、仮目標位置Ｐ１に位置するフローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に移動させることにより、ハンド１（及びこれに保持された部品Ｃ）を目標位置Ｐ２に移動させることができる位置に設定される。

［ロボットの全体構成］
図１に示すように、ロボット１００は、ワークを保持するハンド１と、フローティングユニット２と、ロボット本体３と、制御器６（図５参照）と、を備える。

［ハンド］
ハンド１は、部品Ｃの保持を行う保持動作及び保持した物品の開放を行う開放動作を行うことができるように構成され、フローティングユニット２の先端部２ａに取り付けられている。

本実施の形態において、ハンド１は、部品Ｃを吸着保持する装置であり、その作動により部品Ｃを吸着保持し、その解除により部品Ｃの吸着保持を解除する図示しない吸着保持機構を有する。そして、ハンド１は、作業者が把持し、ハンド１を移動させるための持ち手１１（図２参照）、第１ハンド制御部１２（図５参照）、及びハンド操作部１３（図２，図５参照）を含む。第１ハンド制御部１２は、ハンド１を制御し、ハンド１が部品Ｃを保持する保持動作及び部品Ｃを解放する解放動作を行うようにハンド１を動作させる。ハンド操作部１３は、第１ハンド制御部１２に対する部品Ｃの保持指令及び部品Ｃの解放指令を入力することができるように構成されている。

［ロボット本体］
図２に示すように、ロボット本体３は、例えば、多関節型の産業用ロボットであるがこれに限られるものではない。ロボット本体３は、ロボット基部３１と、ロボットアーム３２とを有する。

ロボット基部３１は、生産ラインの床面等の載置面に固定されない状態で載置される台であり、ロボットアーム３２、フローティングユニット２、及びハンド１を支えている。

ロボットアーム３２は、フローティングユニット２及びハンド１を移動させる。ロボットアーム３２は、例えば、複数の関節を備え、基端部３２ａがロボット基部３１に対して回動可能に連結されている。そして、ロボットアーム３２の先端部３２ｂは、フローティングユニット２の基端部２ｂ（後述するロボットアーム取付部２６）に取り付けられている。ロボットアーム３２は、複数の関節軸を駆動する図示しないロボットアーム駆動部を含む。

［フローティングユニット］
図２は、フローティングユニット２の構成例を示す斜視図である。図３は、フローティングユニット２の構成例を模式的に示す図である。

図２及び図３に示すように、フローティングユニット２は、先端部にハンド１が取り付けられ、所定の動作範囲内で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能に構成されている。

本実施の形態において、図３に示すように、フローティングユニット２は、所定の動作範囲内で動作する複数の関節を有し、先端部２ａが基端部２ｂに対し相対的に２以上の自由度で移動可能である。そして、フローティングユニット２は、例えば、ハンド取付部２１と、第１関節部２２と、第２関節部２３と、第３関節部２４と、第４関節部２５と、ロボットアーム取付部２６と、これらがハンド１からロボットアーム３２に向かって上記順序で一列に連なるように連結する第１乃至第５の連結片４１，４２，４３，４４，４５と、を有する。また、フローティングユニット２は、固定機構２７を有する。

ハンド取付部２１は、ハンド１が取り付けられる部分である。

第１関節部２２は、第１連結片４１及び第２連結片４２を第１方向Ｄ１に延在する軸線周りに回動可能に第１連結片４１及び第２連結片４２を連結している。第１方向Ｄ１は、例えば鉛直方向である。そして、第１連結片４１は、第２連結片４２に対して所定の動作範囲Ｒ１で、第２連結片４２に対して回動可能に構成されている。すなわち、第１連結片４１及び第２連結片４２は、第１方向Ｄ１に延在する軸線周りに自由度をもつ第１関節部２２によって連結されている。

第２関節部２３は、第２連結片４２を第３連結片４３に対して第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に並進可能に第２連結片４２及び第３連結片４３を連結している。第２方向Ｄ２は、例えば第１方向Ｄ１と直交する方向、すなわち水平方向である。そして、第２連結片４２は、第３連結片４３に対して所定の動作範囲Ｒ２で、第３連結片４３に対して並進可能に構成されている。すなわち、第２連結片４２及び第３連結片４３は、第２方向Ｄ２に自由度をもつ第２関節部２３によって連結されている。

第３関節部２４は、第３連結片４３を第４連結片４４に対して第１方向Ｄ１に揺動可能に第３連結片４３及び第４連結片４４を連結している。そして、第３連結片４３は、第４連結片４４に対して所定の動作範囲Ｒ３で、第４連結片４４に対して揺動可能に構成されている。すなわち、第３連結片４３及び第４連結片４４は、第１方向Ｄ１（重力方向）に自由度をもつ第３関節部２４によって連結されている。

本実施の形態において、第３関節部２４は、平行リンク構造を有し、互いに平行に延在する一対の揺動リンク２４ａと、一対の揺動リンク２４ａの一方の端部を連結する先端側連結部２４ｂと、一対の揺動リンク２４ａの他方の端部を連結し、先端側連結部２４ｂと平行に延在する基端側連結部２４ｃを有する。そして、一対の揺動リンク２４ａの一方及び先端側連結部２４ｂ、一対の揺動リンク２４ａの他方及び先端側連結部２４ｂ、一対の揺動リンク２４ａの一方及び基端側連結部２４ｃ、及び一対の揺動リンク２４ａの他方及び基端側連結部２４ｃは、何れも第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２と交差する第３方向Ｄ３（図３の面外方向 図２参照）に延在する軸線周りに回動可能に互いを連結し、それぞれ第１乃至第４の関節２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，２４ｉ，を構成している。したがって、第３関節部２４の先端部を揺動させると、先端側連結部２４ｂ及び基端側連結部２４ｃは、常時、両者の間隔及び姿勢を維持しながら揺動するように構成されている。

そして、第３連結片４３は先端側連結部２４ｂに連結され、第４連結片４４は基端側連結部２４ｃに連結されている。したがって、第３関節部２４を揺動させることにより、第３関節部２４の先端部に連結されているハンド１、ハンド取付部２１、第１連結片４１、第１関節部２２、第２連結片４２、第２関節部２３、及び第３連結片４３を、第３関節部２４の基端部に連結されている第４連結片４４、第４関節部２５、第５連結片４５、及びロボットアーム取付部２６に対して相対的に昇降させることができる。

そして、第３関節部２４は、バランサ機構２９を備える。バランサ機構２９は、重力によって第３関節部２４に発生する力とは反対方向の力を第３関節部２４に発生させる。バランサ機構２９は、例えば、第３関節部２４の先端部に連結されている部材等（例えば、部品Ｃ，ハンド１、ハンド取付部２１、第１連結片４１、第１関節部２２、第２連結片４２、第２関節部２３、及び第３連結片４３）に作用する重力によって第３関節部２４に発生するトルクに抗するトルクを発生させる。したがって、作業者は、容易に部品Ｃをロボットアーム３２の先端部３２ｂに対して相対的に昇降させることができる。

第４関節部２５は、第４連結片４４及び第５連結片４５を第１方向Ｄ１に延在する軸線周りに回動可能に第４連結片４４及び第５連結片４５を連結している。そして、第４連結片４４は、第５連結片４５に対して所定の動作範囲Ｒ４で、第５連結片４５に対して回動可能に構成されている。すなわち、第４連結片４４及び第５連結片４５は、第１方向Ｄ１に延在する軸線周りに自由度をもつ第４関節部２５によって連結されている。

ロボットアーム取付部２６は、ロボットアーム３２の先端部３２ｂが取り付けられる部分である。

このように、第１関節部２２及び第４関節部２５は、何れも第１方向Ｄ１に延在する軸線周りに自由度をもつので、フローティングユニット２は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に自由度をもつ。よって、フローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に移動させることができる。

また、第２関節部２３は、第２方向Ｄ２に自由度をもつので、より円滑にフローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に第２方向Ｄ２に移動させることができる。

さらに、第３関節部２４は、第１方向Ｄ１（重力方向）への自由度をもつので、フローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に第１方向Ｄ１に昇降させることができる。

図４は、固定機構２７の構成例を模式的に示す図である。

固定機構２７は、その作動によってフローティングユニット２の関節の動作を規制し、その解除によってフローティングユニット２の関節の動作を許容する機構である。すなわち、固定機構２７は、その作動によって、フローティングユニット２の第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５のそれぞれの動作を規制し、フローティングユニット２の先端部２ａが基端部２ｂに対し相対的に移動することを規制する。そして、固定機構２７は、その解除によって、フローティングユニット２の第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５のそれぞれの動作を規制し、フローティングユニット２の先端部２ａが基端部２ｂに対し相対的に移動することを許容する。

また、固定機構２７は、その作動によってフローティングユニット２が所定の姿勢を取るようにフローティングユニット２の先端部２ａを基端部に対して相対的に移動させ、且つこの所定の姿勢を維持する機構である。したがって、固定機構２７が作動した状態においてはロボットアーム３２の先端部３２ｂとハンド１との位置関係が所定の位置関係に固定されるので、ロボットアーム制御部６３は、ハンド１の位置を特定することができる。そして、仮目標位置Ｐ１は、固定機構２７を作動させた状態における仮目標位置Ｐ１に位置するフローティングユニット２の固定機構２７を解除し、フローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に移動させることにより、前記ハンドを目標位置に移動させることができる位置に設定される。

本実施の形態において、固定機構２７は、第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５に対応する第１〜第４の固定部７１〜７４（第１固定部７１及び第４固定部７４は図４参照）を備える。そして、第１〜第４の固定部７１〜７４は、それぞれその作動によって対応する関節を所定動作範囲内の所定位置に位置させた上でその動作を規制し、また、その解除によって対応する関節の動作を許容する。

すなわち、第１固定部７１の作動によって、第１連結片４１は、第２連結片４２に対し、所定の動作範囲Ｒ１内の所定位置に固定される。第１固定部７１は、例えば図４に示すように、基端部が第１連結片４１に取り付けられ、第１関節部２２の回動軸線の延在方向と直交する方向に伸延するアーム７６と、第２連結片４２に取り付けられ、開閉可能に構成されたアーム挟持部７７とを有する。したがって、第１関節部２２を回動させることによりアーム７６は揺動する。そして、アーム挟持部７７は、閉じることによってアーム７６の先端部を挟持し、アーム７６の揺動を規制するように構成されている。これによって、第１連結片４１は、第２連結片４２に対し、所定の動作範囲Ｒ１内の所定位置に位置した上でその動作が規制される。

また、第２固定部７２の作動によって、第２連結片４２は、第３連結片４３に対し、所定の動作範囲Ｒ２内の所定位置に固定される。第２固定部７２は、その作動によってピストンロッドをシリンダに対して相対的に並進させることができるエアシリンダー機構７８を備える。そして、第２連結片４２を第３連結片４３に対して固定するときは、エアシリンダー機構７８のピストンロッドを動かし、第２連結片４２を第３連結片４３に対して第１方向Ｄ１の一方に並進させ、動作範囲Ｒ２の一方の限界位置に位置させると共に、他方の限界位置から一方の限界位置に向かう方向に付勢する。これによって、第２連結片４２は、第３連結片４３に対し、所定の動作範囲Ｒ２内の所定位置に位置した上でその動作が規制される。

更に、第３固定部７３の作動によって、第３連結片４３は、第４連結片４４に対し、所定の動作範囲Ｒ３内の所定位置に位置した上でその動作が規制される。第３固定部７３の構成は、第２固定部７２の構成と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

また、第４固定部７４の作動によって、第４連結片４４は、第５連結片４５に対し、所定の動作範囲Ｒ４内の所定位置にその作動によって規制される。第４固定部７４の構成は、第１固定部７１の構成と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

［制御器］
図５は、ロボット１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。

図５に示すように、ロボット１００の制御器６は、制御部６０及び記憶部６１を備え、例えば、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、論理回路、ＰＬＣ等で構成される。制御器は、集中制御を行う単独の制御器で構成してもよく、分散制御を行う複数の制御器で構成してもよい。

記憶部６１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを有する。記憶部６１には、取付前ワーク置場Ｐａに置かれた部品Ｃの位置を特定するための情報、仮目標位置Ｐ１を特定するための情報、及び固定機構２７によってロボットアーム３２の先端とハンド１との位置関係を所定の位置関係に固定した状態におけるハンド１の位置を特定するための情報が記憶されている。

制御部６０は、固定機構制御部６２、ロボットアーム制御部６３、及び第２ハンド制御部６４を含む。固定機構制御部６２、ロボットアーム制御部６３、及び第２ハンド制御部６４は、記憶部６１に格納された所定の制御プログラムを演算器が実行することにより実現される機能ブロックである。ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御する。第２ハンド制御部６４は、ハンド１の動作を制御し、ハンド１が保持動作及び開放動作を行うようにハンド１を動作させる。第２ハンド制御部６４は、第１ハンド制御部１２を介してハンド１を制御してもよい。固定機構制御部６２は、固定機構２７を制御する。

［動作例］
次に、ロボット１００の動作例を説明する。

図６は、ロボット１００の動作例を示すフローチャートである。図７Ａ〜図７Ｅは、ロボット１００の動作例を示す図である。

まず、固定機構制御部６２は、固定機構２７を作動させ、フローティングユニット２の先端部２ａが基端部２ｂに対し相対的に移動することを規制し、フローティングユニット２を介して連結されるロボットアーム３２の先端とハンド１との位置関係を所定の位置関係に固定する（ステップＳ１０）。

次に、図７Ａに示すように、ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御し、記憶部６１に記憶されている取付前ワーク置場Ｐａに置かれた部品Ｃの位置を特定するための情報に基づき、取付前ワーク置場Ｐａに置かれた部品Ｃが位置する位置にハンド１を位置させる（ステップＳ２０）。

次に、第２ハンド制御部６４は、ハンド１を制御し、ハンド１で部品Ｃを保持する（ステップＳ３０）。

次に、図７Ｂに示すように、ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御し、記憶部６１に記憶されている仮目標位置Ｐ１を特定するための情報に基づき、ハンド１が仮目標位置Ｐ１に位置するようハンド１及びフローティングユニット２を移動させる（ステップＳ４０）。上述の通り、この仮目標位置Ｐ１は、仮目標位置Ｐ１に位置するフローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に移動させることにより、ハンド１を目標位置Ｐ２に移動させることができる位置に設定される。しかし、取付作業場Ｐｂに設置された製品Ｔの位置の誤差等により、仮目標位置Ｐ１に位置するフローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に移動させることにより、ハンド１を目標位置Ｐ２に移動させることができない場合があってもよい。

このように、ロボット１００によって取付前ワーク置場Ｐａから目標位置Ｐ２の近傍に設定される仮目標位置Ｐ１に部品Ｃを搬送することができるので、作業者の作業負担を軽くすることができ、また、作業効率を向上させることができる。

また、ステップＳ１０において固定機構２７を作動させ、ロボットアーム制御部６３が仮目標位置Ｐ１にハンド１が位置するようハンド１及びフローティングユニット２を移動させているときは、固定機構２７を作動させ、フローティングユニット２の複数の関節のそれぞれの動作を規制しているので、フローティングユニット２の移動中にその先端部２ａが移動することを防ぐことができる。また、フローティングユニット２を介して連結されるロボットアーム３２の先端とハンド１との位置関係を所定の位置関係に固定しているので、ハンド１及びこれに保持された部品Ｃを精確に仮目標位置Ｐ１に位置させることができる。更に、ロボット１００が例えば製品Ｔに接触することを防止することができる。

次に、固定機構制御部６２は、固定機構２７を解除する（ステップＳ５０）。これによって、フローティングユニット２の先端部２ａが基端部２ｂに対し相対的に移動することを許容し、作業者が持ち手１１を把持し、ハンド１に保持されている部品Ｃを手動で移動させることを可能にする。

次に、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、作業者は、持ち手１１を把持し、ハンド１及びフローティングユニット２の先端部２ａを移動させることにより、ハンド１に保持されている部品Ｃを移動させ、目標位置Ｐ２を探る（ステップＳ６０）。本実施の形態においては、図７Ｂに示すように、部品Ｃを第２方向Ｄ２に動かして部品Ｃと目標位置Ｐ２との第２方向Ｄ２の位置を合わせ、続いて図７Ｃに示すように、部品Ｃを第１方向Ｄ１に動かして部品Ｃと目標位置Ｐ２との第１方向Ｄ１方向の位置（高さ位置）を合わせ、更に、図７Ｄに示すように、作業者がハンド１を介して部品Ｃを目標位置Ｐ２の近傍で目標位置Ｐ２に押し当てながら揺することによって行われる。これによって、部品Ｃは、目標位置Ｐ２に嵌まり込み、ハンド１及びこれに保持された部品Ｃを目標位置Ｐ２に位置させることができる。このように、フローティングユニット２が自由度を有するので、部品Ｃを目標位置Ｐ２の近傍で目標位置Ｐ２に押し当てながら揺すり目標位置Ｐ２を探ることができるので、部品Ｃの取り付け作業を迅速に行うことができ、作業効率を向上させることができる。また、目標位置Ｐ２にばらつきがある場合であっても、ハンドを目標位置Ｐ２に位置させることができる。

次に、図７Ｅに示すように、作業者は、部品Ｃを製品Ｔに嵌め込み、ハンド１及びこれに保持された部品Ｃを目標位置Ｐ２に位置させる（ステップＳ７０）。なお、上記ステップＳ６０において、既にハンド１及びこれに保持された部品Ｃが目標位置Ｐ２に位置している場合は、ステップＳ７０を省略することができる。これによって、部品Ｃを製品Ｔに取り付けることができる。

そして、部品Ｃが製品Ｔに取り付けられると、作業者は、ハンド操作部１３を操作して部品Ｃの解放指令を入力し、第１ハンド制御部１２は、解放指令に基づいてハンド１を制御し、部品Ｃを解放する。

以上に説明したように、本発明のロボット１００は、ロボット１００単独でハンド１及びこれに保持された部品Ｃを取付前ワーク置場Ｐａから目標位置Ｐ２の近傍に設定される仮目標位置Ｐ１に位置させることができるので、作業者の作業負担を軽くすることができる。

そして、作業者がフローティングユニット２を操作してハンド１を仮目標位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に移動させることができるので、目標位置Ｐ２にばらつきがある場合であってもハンド１を目標位置Ｐ２に位置させることができる。

また、基端部３２ａがロボットアーム３２の先端部３２ｂに取り付けられたフローティングユニット２が複数の関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に２以上の自由度の移動範囲で移動可能であるので、少なくとも一の自由度の方向へ作業者がハンド１に保持された部品Ｃを手動で移動させて部品Ｃが取り付けられる目標位置Ｐ２を探り、他の一の自由度の方向へ作業者がハンド１及びこれに保持された部品Ｃを手動で目標位置Ｐ２に移動させて部品Ｃを製品Ｔに取り付けることができる。したがって、作業者の経験と感覚を要する製品Ｔに対する部品Ｃの位置の微調整を作業者が行った上で部品Ｃを製品Ｔに取り付けることができる。また、作業者の繊細な取付作業動作を検知するセンサを要しないため、ロボットと作業者が協調して作業を行うシステムの構成を簡素化することができ、製造に有利、且つ、製造コストも安価となる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るロボット２００のフローティングユニット２０２の構成例を示す斜視図である。

図９は、フローティングユニット２０２の構成例を模式的に示す図である。

フローティングユニット２０２は、限界位置到達検知部２８（図１０参照）を有する。

限界位置到達検知部２８は、フローティングユニット２０２の関節が所定の動作範囲内の所定の区間の限界位置に達したことを検知する。

本実施の形態において、限界位置到達検知部２８は、図９に示すように、第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５のそれぞれに対応する第１〜第４の検知部８１，８２，８３，８４を備える。

第１検知部８１は、第２連結片４２に取り付けられた一対のばねセンサ８１ａと、第１連結片４１に取り付けられた接触子８１ｂとを含む。そして、一対のばねセンサ８１ａの一方は、第１連結片４１が動作範囲Ｒ１の一方の限界位置に位置することによって、接触子８１ｂと接触するように構成され、一対のばねセンサ８１ａの他方は、第１連結片４１が動作範囲Ｒ１の他方の限界位置に位置することによって、接触子８１ｂと接触するように構成されている。そして、何れか一方のばねセンサ８１ａと接触子８１ｂとが接触することによって、第１検知部８１は、第１関節部２２が接触を検知したばねセンサ８１ａに対応する限界位置に達したことを検知する。

第２検知部８２は、第３連結片４３に取り付けられた一対のばねセンサ８２ａと、第２連結片４２に取り付けられた一対の接触子８２ｂとを含む。そして、一対のばねセンサ８２ａの一方は、第２連結片４２が動作範囲Ｒ２の一方の限界位置に位置することによって、一対の接触子８２ｂの一方と接触するように構成され、一対のばねセンサ８２ａの他方は、第２連結片４２が動作範囲Ｒ２の他方の限界位置に位置することによって、一対の接触子８２ｂの他方と接触するように構成されている。そして、何れか一方のばねセンサ８２ａと接触子８２ｂとが接触することによって、第２検知部８２は、第２関節部２３が接触を検知したばねセンサ８２ａに対応する限界位置に達したことを検知する。

第３検知部８３は、第４連結片４４に取り付けられた一対のばねセンサ８３ａと、第３連結片４３に取り付けられた接触子８３ｂとを含む。そして、一対のばねセンサ８３ａの一方は、第３連結片４３が動作範囲Ｒ３の一方の限界位置に位置することによって、接触子８３ｂと接触するように構成され、一対のばねセンサ８３ａの他方は、第３連結片４３が動作範囲Ｒ３の他方の限界位置に位置することによって、接触子８３ｂと接触するように構成されている。そして、何れか一方のばねセンサ８３ａと接触子８３ｂとが接触することによって、第３検知部８３は、第３関節部２４が接触を検知したばねセンサ８３ａに対応する限界位置に達したことを検知する。

第４検知部８４は、第５連結片４５に取り付けられた一対のばねセンサ８４ａと、第４連結片４４に取り付けられた接触子８４ｂとを含む。そして、一対のばねセンサ８４ａの一方は、第４連結片４４が動作範囲Ｒ４の一方の限界位置に位置することによって、接触子８４ｂと接触するように構成され、一対のばねセンサ８４ａの他方は、第４連結片４４が動作範囲Ｒ４の他方の限界位置に位置することによって、接触子８４ｂと接触するように構成されている。そして、何れか一方のばねセンサ８４ａと接触子８４ｂとが接触することによって、第４検知部８４は、第４関節部２５が接触を検知したばねセンサ８４ａに対応する限界位置に達したことを検知する。

なお、本実施の形態においては、動作範囲Ｒ１〜Ｒ４の限界位置に各ばねセンサが設けられているが、動作範囲Ｒ１〜Ｒ４の限界位置よりも内側に各ばねセンサを設けてもよい。

図１０は、ロボット２００の制御系統の構成例を概略的に示す図である。 図１０に示すように、限界位置到達検知部２８（第１〜第４の検知部８１，８２，８３，８４）から出力された検知信号は、制御部６０に入力される。

［動作例］
次に、ロボット２００の動作例を説明する。

図１１は、ロボット２００の動作例を示すフローチャートである。図１２は、ロボット２００の動作例を示す図である。

＜フローティングユニットの位置調整動作＞
上記実施の形態１のステップＳ６０（図６参照 部品Ｃを仮目標位置Ｐ１に位置させた後に固定機構２７が解除された状態）において、取付作業場Ｐｂに設置された製品Ｔの位置の誤差等により、仮目標位置Ｐ１に位置するフローティングユニット２０２の先端部２０２ａの移動範囲内に目標位置Ｐ２が位置しない場合、ロボット２００は、以下の通りフローティングユニット２０２の位置を調整する動作を行う。

まず、上記実施の形態１のステップＳ６０において、作業者がハンド１に保持されている部品Ｃを移動させることによって、フローティングユニット２０２の姿勢が変化し、フローティングユニット２０２の複数の関節が動作する。このとき、制御部６０は、限界位置到達検知部２８がフローティングユニット２０２の複数の関節のうち少なくとも一の関節が所定の動作範囲内の所定の区間の限界位置に達したことを検知したか否かを判定する（ステップＳ２６１）。すなわち、制御部６０は、第１〜第４の検知部８１，８２，８３，８４のうち少なくとも一の検知部に対応する関節部が限界位置に達したか否かを判定する。

そして、制御部６０は、第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５の何れの関節も限界位置に達していないと判定すると（ステップＳ２６１においてＮｏ）、再び第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５のうち少なくとも一の関節が限界位置に達したか否かを判定する。すなわち、制御部６０は、第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５のうち少なくとも一の関節部が限界位置に達するまで待機する。

一方、制御部６０は、第１〜第４の関節部２２，２３，２４，２５のうち少なくとも一の関節が限界位置に達したと判定すると（ステップＳ２６１においてＹｅｓ）、ロボットアーム制御部６３がロボットアーム３２を制御し、フローティングユニット２０２の基端部２０２ｂ（ロボットアーム取付部２６）をハンド１の移動方向（フローティングユニット２０２の先端部２０２ａの移動方向）に所定距離移動させる（ステップＳ２６２）。

すなわち、第１検知部８１が第１関節部２２が限界位置に達したことを検知すると、ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御し、第１方向Ｄ１及び／又は第３方向Ｄ３におけるハンド１の移動方向にフローティングユニット２０２の基端部２０２ｂを所定距離移動させる。

また、第２検知部８２が第２関節部２３が限界位置に達したことを検知すると、ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御し、第２方向Ｄ２におけるハンド１の移動方向にフローティングユニット２０２の基端部２０２ｂを所定距離移動させる。

更に、第３検知部８３が第３関節部２４が限界位置に達したことを検知すると、ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御し、第１方向Ｄ１におけるハンド１の移動方向にフローティングユニット２０２の基端部２０２ｂを所定距離移動させる。

このとき、ハンド１の持ち手１１は、作業者によって把持されているため、フローティングユニット２０２の先端部２０２ａ及びハンド１は、フローティングユニット２０２の基端部２０２ｂの動作に連動せず、フローティングユニット２０２の姿勢が変化する。そして、このようにロボットアーム制御部６３がフローティングユニット２０２の基端部２０２ｂを所定距離移動させ、フローティングユニット２０２の位置を調整することにより、部品Ｃが仮目標位置Ｐ１に位置するようハンド１を移動させた時点におけるフローティングユニット２０２の先端部２０２ａの移動範囲の外側にフローティングユニット２０２の先端部２０２ａを移動させることができる。よって、取付作業場Ｐｂに設置された製品Ｔの位置の誤差等により、仮目標位置Ｐ１に位置するフローティングユニット２０２の先端部２０２ａの移動範囲内に目標位置Ｐ２が位置しない場合においても、部品Ｃを目標位置Ｐ２に移動させることができる。

そして、再度、制御部６０は、第１〜第４の検知部８１，８２，８３，８４のうち少なくとも一の検知部に対応する関節部が限界位置に達したか否かを判定する（ステップＳ２６１）。したがって、再びフローティングユニット２の関節が限界位置に達したと制御部６０が判定すると（ステップＳ２６１においてＹｅｓ）、ロボットアーム制御部６３はロボットアーム３２を制御し、フローティングユニット２０２の基端部２０２ｂ（ロボットアーム取付部２６）をハンド１の移動方向（フローティングユニット２０２の先端部２０２ａの移動方向）に所定距離移動させる。

（実施の形態３）
上記実施の形態１は、ロボット１００を用いて製品Ｔへ部品Ｃを取り付ける形態であるのに対し、本実施の形態はロボット１００を用いて所定位置に位置する部品Ｃを保持し搬送する形態である。

本実施の形態において、目標位置は、取付前ワーク置場Ｐａに配置された部品Ｃが位置する位置である。そして、仮目標位置は、仮目標位置に位置するフローティングユニット２の先端部２ａを基端部２ｂに対し相対的に移動させることにより、ハンド１を目標位置に移動させ、ハンド１で部品Ｃを保持させることができる位置に設定される。

［動作例］
次に、ロボット１００の動作例を説明する。

図１３は、実施の形態３に係るロボット１００の動作例を示すフローチャートである。

まず、固定機構制御部６２は、固定機構２７を作動させ、フローティングユニット２の先端部２ａが基端部２ｂに対し相対的に移動することを規制し、フローティングユニット２を介して連結されるロボットアーム３２の先端部３２ｂとハンド１との位置関係を所定の位置関係に固定する（ステップＳ３１０）。

次に、ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御し、記憶部６１に記憶されている仮目標位置Ｐ１の位置を特定するための情報に基づき、ハンド１を仮目標位置Ｐ１に位置させる（ステップＳ３２０）。

次に、固定機構制御部６２は、固定機構２７を解除する（ステップＳ３３０）。これによって、フローティングユニット２の先端部２ａが基端部２ｂに対し相対的に移動することを許容し、作業者が持ち手１１を把持し、ハンド１を手動で移動させることを可能にする。

次に、作業者は、持ち手１１を把持し、ハンド１を移動させ、ハンド１を部品Ｃが位置する目標位置Ｐ２に位置させる（ステップＳ３４０）。このとき、作業者は、部品Ｃの位置（目標位置Ｐ２）を目視によって確認し、ハンド１を目標位置Ｐ２に位置させることができるので、部品Ｃの位置にばらつきがある場合であっても、ハンド１を部品Ｃが位置する位置に迅速に位置させることができ、作業効率を向上させることができる。

次に、作業者は、ハンド操作部１３を操作して部品Ｃの保持指令を入力し、第１ハンド制御部１２は、保持指令に基づいてハンド１を制御し、部品Ｃを保持する（ステップＳ３５０）。

次に、固定機構制御部６２は、固定機構２７を作動させる（ステップＳ３６０）。

次に、ロボットアーム制御部６３は、ロボットアーム３２を制御し、部品Ｃを搬送する（ステップＳ３７０）。

このように、ロボット１００によって、取付前ワーク置場Ｐａに置かれている部品Ｃにばらつきがある場合であっても、ハンド１を部品Ｃが位置する位置に迅速に位置させ、ハンド１に部品Ｃを保持させることができる。これによって、部品Ｃの搬送作業の作業効率を向上させることができる。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

Ｃ ワーク
Ｔ 取付対象物
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ｄ３ 第３方向
Ｐ１ 仮目標位置
Ｐ２ 目標位置
Ｐａ 取付前ワーク置場
Ｐｂ 取付作業場
Ｒ１ 動作範囲
Ｒ２ 動作範囲
Ｒ３ 動作範囲
Ｒ４ 動作範囲
１ ハンド
２ フローティングユニット
２ａ （フローティングユニットの）先端部
２ｂ （フローティングユニットの）基端部
３ ロボット本体
６ 制御器
１１ 持ち手
１２ 第１ハンド制御部
１３ ハンド操作部
２１ ハンド取付部
２２ 第１関節部
２３ 第２関節部
２４ 第３関節部
２４ａ （第３関節部の）揺動リンク
２４ｂ （第３関節部の）先端側連結部
２４ｃ （第３関節部の）基端側連結部
２５ 第４関節部
２６ ロボットアーム取付部
２７ 固定機構
２８ 限界位置到達検知部
２９ バランサ機構
３１ ロボット基部
３２ ロボットアーム
３２ａ （ロボットアームの）基端部
３２ｂ （ロボットアームの）先端部
４１ 第１連結片
４２ 第２連結片
４３ 第３連結片
４４ 第４連結片
４５ 第５連結片
６０ 制御部
６１ 記憶部
６２ 固定機構制御部
６３ ロボットアーム制御部
６４ 第２ハンド制御部
７１ 第１固定部
７２ 第２固定部
７３ 第３固定部
７４ 第４固定部
７６ アーム
７７ アーム挟持部
７８ エアシリンダー機構
７９ エアシリンダー機構
８１ 第１検知部
８１ａ （第１検知部の）ばねセンサ
８１ｂ （第１検知部の）接触子
８２ 第２検知部
８２ａ （第２検知部の）ばねセンサ
８２ｂ （第２検知部の）接触子
８３ 第３検知部
８３ａ （第３検知部の）ばねセンサ
８３ｂ （第３検知部の）接触子
８４ 第４検知部
８４ａ （第４検知部の）ばねセンサ
８４ｂ （第４検知部の）接触子
１００ ロボット

Claims (16)

1. ワークを保持するハンドと、
   先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲内で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、
   先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、
   前記ロボットアームの動作を制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、
   前記ロボットアーム制御部は、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるよう構成されており、
   前記仮目標位置は、該仮目標位置に位置する前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記ハンドを目標位置に移動させることができる位置である、ロボット。
2. 前記フローティングユニットは、所定の動作範囲内で動作する複数の関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に２以上の自由度で移動可能である、請求項１に記載のロボット。
3. その作動によって前記関節の動作を規制し、その解除によって前記関節の動作を許容する固定機構を更に有し、
   前記制御部は、固定機構の動作を制御する固定機構制御部を備え、
   前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させているときは前記固定機構を作動させる、請求項１又は２に記載のロボット。
4. 前記固定機構は、その作動によって前記フローティングユニットが所定の姿勢をとるように前記フローティングユニットの先端部を移動させ、且つ該所定の姿勢を維持する、請求項３に記載のロボット。
5. 前記フローティングユニットは、前記関節が前記所定の動作範囲内の所定の区間の限界位置に達したことを検知する限界位置到達検知部を備え、
   前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記ハンドを前記仮目標位置に位置させた後に前記固定機構を解除し、前記ロボットアーム制御部は、前記固定機構が解除された状態において前記限界位置到達検知部が前記関節が可動範囲の限界位置に達したことを検知すると、前記フローティングユニットの先端部の移動方向に前記フローティングユニットの基端部を所定距離移動させる、請求項４に記載のロボット。
6. 前記ワークは、製品に取り付けられる部品であり、
   前記目標位置は、前記部品が前記製品に取り付けられた状態において前記部品が位置する位置である、請求項１乃至５の何れかに記載のロボット。
7. 前記フローティングユニットの前記関節は、重力方向への自由度を有し、
   前記フローティングユニットは、重力によって前記関節に発生する力とは反対方向の力を該関節に発生させるバランサを有する、請求項１乃至６の何れかに記載のロボット。
8. ワークを保持するハンドと、
   先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲内で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、
   先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、
   前記ロボットアームの動作を制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、
   前記ロボットアーム制御部は、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるよう構成されており、
   前記仮目標位置は、該仮目標位置に位置する前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記ハンドを目標位置に移動させることができる位置である、ロボットの制御方法。
9. 前記フローティングユニットは、所定の動作範囲内で動作する複数の関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に２以上の自由度で移動可能である、請求項８に記載のロボットの制御方法。
10. その作動によって前記関節の動作を規制し、その解除によって前記関節の動作を許容する固定機構を更に有し、
    前記制御部は、固定機構の動作を制御する固定機構制御部を備え、
    前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させているときは前記固定機構を作動させる、請求項８又は９に記載のロボットの制御方法。
11. 前記固定機構は、その作動によって前記フローティングユニットが所定の姿勢をとるように前記フローティングユニットの先端部を移動させ、且つ該所定の姿勢を維持する、請求項１０に記載のロボットの制御方法。
12. 前記フローティングユニットは、前記関節が前記所定の動作範囲内の所定の区間の限界位置に達したことを検知する限界位置到達検知部を備え、
    前記固定機構制御部は、前記ロボットアーム制御部が前記ハンドを前記仮目標位置に位置させた後に前記固定機構を解除し、前記ロボットアーム制御部は、前記固定機構が解除された状態において前記限界位置到達検知部が前記関節が可動範囲の限界位置に達したことを検知すると、前記フローティングユニットの先端部の移動方向に前記フローティングユニットの基端部を所定距離移動させる、請求項１１に記載のロボットの制御方法。
13. 前記ワークは、製品に取り付けられる部品であり、
    前記目標位置は、前記部品が前記製品に取り付けられた状態において前記部品が位置する位置である、請求項８乃至１２の何れかに記載のロボットの制御方法。
14. 前記フローティングユニットの前記関節は、重力方向への自由度を有し、
    前記フローティングユニットは、重力によって前記関節に発生する力とは反対方向の力を該関節に発生させるバランサを有する、請求項８乃至１３の何れかに記載のロボットの制御方法。
15. ロボットを用いた取付対象物へのワークの取付方法であって、
    前記ロボットは、
    前記ワークを保持するハンドと、
    先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、
    先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、
    前記ロボットアームを制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、
    前記ロボットアーム制御部が、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させ、
    作業者が、前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記仮目標位置に位置する前記ハンドに保持された前記ワークを該ワークの搬送先に移動させて前記取付対象物に取り付ける、ワークの取付方法。
16. ロボットを用いた所定位置に位置するワークの搬送方法であって、
    前記ロボットは、
    前記ワークを保持するハンドと、
    先端部に前記ハンドが取り付けられ、所定の動作範囲で動作する関節を有し、先端部が基端部に対し相対的に移動可能なフローティングユニットと、
    先端部が前記フローティングユニットの基端部に取り付けられ、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させるロボットアームと、
    前記ロボットアームを制御するロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、
    前記ロボットアーム制御部が、仮目標位置に前記ハンドが位置するよう前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させ、
    作業者が、前記フローティングユニットの先端部を基端部に対し相対的に移動させることにより、前記仮目標位置に位置する前記ハンドを前記所定位置に移動させて前記ハンドに前記ワークを保持させ、
    前記ロボットアーム制御部が、前記ハンド及び前記フローティングユニットを移動させ、前記ハンドに保持された前記ワークを搬送する、ワークの搬送方法。

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