JP2017205858A - ロボット、制御装置およびロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ロボットの占有面積を狭くする。【解決手段】第１領域および第２領域にて動作可能な可動部を備えたロボットであって、前記可動部の第１部分が前記第２領域内に位置する場合における前記第１部分の速度は、０ではなく、かつ、前記第１部分が前記第１領域内に位置する場合における前記第１部分の最大速度未満に制限される、ロボット。【選択図】図１

Description

本発明は、ロボット、制御装置およびロボットシステムに関する。

産業用などにロボットが用いられている。
例えば、物理的な安全柵の内側でロボットが動作させられる場合があるが、この場合、
ロボットの占有面積が大きく、かつ安全柵を設置するための費用と時間がかかることがあ
った。

これに対して、仮想の安全柵（仮想安全柵）を設けることで物理的な安全柵を不要とす
る技術が検討されている（特許文献１参照。）。
しかしながら、このような仮想の安全柵が用いられる場合においても、ロボットが最大
速度で動作する状態から減速を開始して停止するまでの空走距離が設けられているため、
占有面積を減らすことができないことがあった。なお、この場合、無理に占有面積を減ら
すと、ロボットの可動空間が狭くなるため、ロボットにより行うことが可能な作業内容が
限定されてしまうことがあった。

特開２００４−３２２２４４号公報

従来では、ロボットの占有面積を狭くすることが要求されていた。特に、ロボットと人
とが共存する環境では、ロボットの占有面積を狭くする要求が大きかった。

上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、第１領域および第２領
域にて動作可能な可動部を備えたロボットであって、前記可動部の第１部分が前記第２領
域内に位置する場合における前記第１部分の速度は、０ではなく、かつ、前記第１部分が
前記第１領域内に位置する場合における前記第１部分の最大速度未満に制限される、ロボ
ットである。
この構成により、ロボットでは、可動部の第１部分が第２領域内に位置する場合におけ
る第１部分の速度は、０ではなく、かつ、第１部分が第１領域内に位置する場合における
第１部分の最大速度未満に制限される。これにより、ロボットでは、ロボットの占有面積
を狭くすることが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記第２領域は、前記第１領域よりも前記可動
部の基端から離れた位置にある、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、第２領域は、第１領域よりも可動部の基端から離れた
位置にある。これにより、ロボットでは、第２領域が第１領域よりも可動部の基端から離
れた位置にある場合に、ロボットの占有面積を狭くすることが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記基端は、前記第１領域内にある、構成が用
いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、基端は、第１領域内にある。これにより、ロボットで
は、基端が第１領域内にある場合に、ロボットの占有面積を狭くすることが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記第１領域と前記第２領域との間に、前記第
１部分の最大速度を変化させる第３領域がある、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、第１領域と第２領域との間に第１部分の最大速度を変
化させる第３領域がある。これにより、ロボットでは、第１領域と第２領域との間に第１
部分の最大速度を変化させる第３領域がある場合に、ロボットの占有面積を狭くすること
が可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、第１物体を検出する第１物体検出器を備えた、
構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、第１物体検出器により第１物体を検出する。これによ
り、ロボットでは、第１物体検出器により第１物体を検出した結果に基づく動作を行うこ
とが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記第１領域と前記第２領域との間に、前記第
１部分の最大速度を変化させる第３領域があり、第１物体を検出する第１物体検出器を備
え、前記第１物体検出器の検出結果に基づいて前記第１物体が前記第３領域に侵入したと
判定された場合に、前記第１領域での前記第１部分の速度が、前記侵入したと判定されて
いない場合における前記第１領域での前記第１部分の最大速度未満に制限される、構成が
用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、第１物体が第３領域に侵入したと判定された場合に、
第１領域での第１部分の速度が、侵入したと判定されていない場合における第１領域での
第１部分の最大速度未満に制限される。これにより、ロボットでは、第１物体が第３領域
に侵入したと判定された場合に、動作の速度を小さくすることが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記第１領域と前記第２領域との間に、前記第
１部分の最大速度を変化させる第３領域があり、第１物体を検出する第１物体検出器を備
え、前記第１物体と前記ロボットとの距離が第１距離である場合での前記第３領域の位置
は、前記第１物体と前記ロボットとの距離が前記第１距離よりも遠い第２距離である場合
での前記第３領域の位置よりも、前記基端に近い、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、第１物体とロボットとの距離が第１距離である場合で
の第３領域の位置は、第１物体とロボットとの距離が第１距離よりも遠い第２距離である
場合での第３領域の位置よりも、基端に近い。これにより、ロボットでは、第１物体とロ
ボットとの距離に基づいて、第３領域の位置を変化させることができ、例えば、第１領域
の拡大あるいは縮小を行うことが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記第１部分の速度を検出する速度検出器を備
えた、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、速度検出器により第１部分の速度を検出する。これに
より、ロボットでは、速度検出器により第１部分の速度を検出した結果に基づく動作を行
うことが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、力を検出する力検出器を備えた、構成が用いら
れてもよい。
この構成により、ロボットでは、力検出器により力を検出する。これにより、ロボット
では、力検出器により力を検出した結果に基づく動作を行うことが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、第２物体との距離を検出する第２物体検出器と
、前記距離に関する情報を表示する表示部と、を備えた、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、第２物体検出器により第２物体との距離を検出し、当
該距離に関する情報を表示する。これにより、ロボットでは、第２物体との距離に関する
情報を作業者などに報知することが可能である。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記表示部は、前記可動部に設けられている、
構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、可動部に設けられた表示部により情報を表示する。こ
れにより、ロボットでは、例えば、作業者などにとって、見易いところに情報を表示する
ことができる。

本発明の一態様は、ロボットにおいて、前記表示部に表示される前記情報は、前記第１
部分が前記第１領域内に位置する場合と、前記第１部分が前記第２領域内に位置する場合
と、前記第１部分が前記第１領域と前記第２領域との間にある前記第１部分の最大速度を
変化させる領域内に位置する場合とのそれぞれで異なる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットでは、第１部分が第１領域内に位置する場合と、第１部分が
第２領域内に位置する場合と、第１部分が第１領域と第２領域との間にある第１部分の最
大速度を変化させる領域（第３領域）内に位置する場合とのそれぞれで、異なる情報が表
示される。これにより、ロボットでは、第１部分が位置する領域を報知するための情報を
表示することができる。

上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、以上のようなロボット
を制御する制御装置である。
この構成により、制御装置では、ロボットにおいて、可動部の第１部分が第２領域内に
位置する場合における第１部分の速度は、０ではなく、かつ、第１部分が第１領域内に位
置する場合における第１部分の最大速度未満に制限される。これにより、制御装置では、
ロボットにおいて、ロボットの占有面積を狭くすることが可能である。

上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、以上のようなロボット
と、前記ロボットを制御する制御装置と、を備えた、ロボットシステムである。
この構成により、ロボットシステムでは、ロボットにおいて、可動部の第１部分が第２
領域内に位置する場合における第１部分の速度は、０ではなく、かつ、第１部分が第１領
域内に位置する場合における第１部分の最大速度未満に制限される。これにより、ロボッ
トシステムでは、ロボットにおいて、ロボットの占有面積を狭くすることが可能である。

以上のように、本発明に係るロボット、制御装置およびロボットシステムによれば、ロ
ボットにおいて、可動部の第１部分が第２領域内に位置する場合における第１部分の速度
は、０ではなく、かつ、第１部分が第１領域内に位置する場合における第１部分の最大速
度未満に制限される。これにより、本発明に係るロボット、制御装置およびロボットシス
テムでは、ロボットにおいて、ロボットの占有面積を狭くすることが可能である。

本発明の一実施形態（第１実施形態）に係るロボットシステムの概略的な構成例を示す図である。 本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る制御装置の概略的な構成例を示す図である。 本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る領域ごとの最大速度の一例およびロボット、第１物体検出器、人（人の手）のイメージを示す図である。 本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る領域の拡大縮小の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る領域の拡大縮小の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る複数のロボットが存在する状況の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係るロボットの概略的な構成例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る表示部の表示の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る表示部の表示の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係るロボットの周辺に点灯ユニットが備えられた構成例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る点灯ユニットの概略的な構成例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る点灯ユニットの回路の概略的な構成例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る点灯ユニットの表示色の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る点灯ユニットの表示色の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る点灯ユニットの表示色の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る制御部が点灯ユニットの表示色を制御する処理の手順の一例を示すフローチャートである。 対比技術に係る領域ごとの速度の一例を示す図である。 本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る領域ごとの最大速度の一例を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
［ロボットシステムの概要］
図１は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係るロボットシステム１の概略的な構
成例を示す図である。
ロボットシステム１は、ロボット１１と、ロボット１１の制御装置１２と、速度検出器
２１と、力検出器２２と、４個の物体検出器（以下、「第１物体検出器」ともいう。）３
１−１〜３１−４と、１個の物体検出器（以下、「第２物体検出器」ともいう。）４１と
、ケーブル６１−１〜６１−４、６２を備える。
ロボット１１は、基端（支持台）Ｂ１と、マニピュレーターＭ１と、エンドエフェクタ
ーＥ１を備える。
ここで、本実施形態では、ロボット１１が平面（あるいは、ほぼ平面）に設置されてお
り、それぞれの領域および距離として、当該平面に対して垂直な方向で当該平面を見た場
合（つまり、平面視した場合）における領域および距離を用いる。当該平面は、例えば、
建物の床あるいは地面などであってもよい。
なお、他の例として、平面視の代わりに三次元で見た場合における領域および距離が用
いられてもよい。
また、他の例として、ロボット１１が平面以外の面に設置される場合には、任意の方法
で、領域および距離が定義されてもよく、例えば、任意の方向から見た平面視で定義され
てもよく、あるいは、三次元で定義されてもよい。
また、例えば、複数の領域のそれぞれごと、あるいは、複数の距離のそれぞれごとに、
異なる方法で定義された領域あるいは距離が用いられてもよい。

図１には、複数の領域として、ロボット１１を含む第１領域（以下、「高速領域」とも
いう。）Ｒ１と、当該高速領域Ｒ１よりも外側の第３領域（以下、「最大速度変化領域」
ともいう。）Ｒ３と、当該最大速度変化領域Ｒ３よりも外側の第２領域（以下、「低速領
域」ともいう。）Ｒ２を示してある。
本実施形態では、高速領域Ｒ１および最大速度変化領域Ｒ３は、それぞれ、ロボット１
１の基端Ｂ１を中心として、上記した平面視した場合に円状（または、ほぼ円状）の形状
を有する。他の構成例として、高速領域Ｒ１および最大速度変化領域Ｒ３は、それぞれ、
任意の形状を有してもよい。
ここで、ロボット１１の基端Ｂ１は、高速領域Ｒ１の内部に存在する。低速領域Ｒ２は
、高速領域Ｒ１よりも、ロボット１１の基端Ｂ１から離れた位置に存在する。

本実施形態では、ロボット１１は、単腕ロボットである。他の構成例として、任意のロ
ボットが用いられてもよく、例えば、２本の腕を有する双腕ロボット（複腕ロボットの一
種）、３本以上の腕を有する複腕ロボット、スカラロボット、または、直角座標ロボット
が用いられてもよい。直角座標ロボットは、例えば、ガントリロボットである。

本実施形態では、制御装置１２は、ロボット１１の基端Ｂ１の内部に設けられている。
つまり、ロボット１１と制御装置１２とが一体となっている。他の構成例として、ロボッ
ト１１と制御装置１２とが別体として設けられてもよい。

［ロボットの説明］
ロボット１１の基端Ｂ１は、設置されている。
ロボット１１のマニピュレーターＭ１の一端は、基端Ｂ１と接続されている。ロボット
１１のマニピュレーターＭ１の他端と、エンドエフェクターＥ１とが、力検出器２２を介
して、接続されている。
ロボット１１のマニピュレーターＭ１は、６軸垂直多関節型の構造を有しており、６個
の関節を備える。それぞれの関節は、アクチュエーター（図示せず）を備える。そして、
ロボット１１では、６個の関節のそれぞれのアクチュエーターの動作によって、６軸の自
由度の動作を行う。他の構成例として、５軸以下の自由度で動作を行うロボット、または
、７軸以上の自由度で動作を行うロボットが用いられてもよい。
ロボット１１のエンドエフェクターＥ１は、例えば、ハンドであり、物体を把持するこ
とが可能な指部を備える。他の構成例として、ロボット１１のエンドエフェクターＥ１は
、任意のものであってもよく、例えば、空気の吸引を利用して物体を吸着するもの、磁力
を利用して物体を寄せ付けるものなどであってもよい。

［制御装置の説明］
制御装置１２は、ロボット１１と、ケーブル（図示せず）を介して通信可能に接続され
ている。他の構成例として、制御装置１２は、ロボット１１と、無線通信により、通信可
能に接続されてもよい。
制御装置１２は、ロボット１１を制御する。例えば、制御装置１２は、マニピュレータ
ーＭ１が有するそれぞれのアクチュエーター、およびエンドエフェクターＥ１を制御する
。

制御装置１２には、速度検出器２１、力検出器２２、それぞれの第１物体検出器３１−
１〜３１−４、および第２物体検出器４１のそれぞれから、検出結果の情報を受信する。
一例として、制御装置１２は、速度検出器２１、力検出器２２、およびそれぞれの第１
物体検出器３１−１〜３１−４のそれぞれから受信された検出情報のうちの１つ以上に基
づいて、ロボット１１を制御してもよい。
他の例として、制御装置１２は、第２物体検出器４１から受信された検出情報に基づい
て、ロボット１１を制御してもよい。
制御装置１２は、速度検出器２１、力検出器２２、それぞれの第１物体検出器３１−１
〜３１−４、および第２物体検出器４１のそれぞれに対して、指示の情報を送信してもよ
い。

図２は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る制御装置１２の概略的な構成例を
示す図である。
制御装置１２は、入力部１０１と、出力部１０２と、記憶部１０３と、制御部１０４を
備える。出力部１０２は、表示部１２１を備える。制御部１０４は、ロボット制御部１３
１を備える。
入力部１０１は、外部から情報を入力する。一例として、入力部１０１は、速度検出器
２１、力検出器２２、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４、および第２物体検
出器４１のそれぞれから送信される情報を入力する。他の例として、入力部１０１は、キ
ーボードあるいはマウスなどの操作部を備え、当該操作部に対してユーザー（人）により
行われる操作の内容に応じた情報を入力してもよい。

出力部１０２は、外部に情報を出力する。一例として、出力部１０２は、速度検出器２
１、力検出器２２、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４、および第２物体検出
器４１のそれぞれに対して情報を出力（送信）する。他の例として、出力部１０２は、表
示部１２１により情報を表示出力する。表示部１２１は、例えば、画面を有するディスプ
レイ装置であり、当該画面に情報を表示出力する。他の例として、出力部１０２は、他の
態様で情報を出力してもよく、例えば、音（音声を含む。）により情報を出力してもよい
。
なお、本実施形態では、制御装置１２が表示部１２１を備えるが、他の構成例として、
制御装置１２と表示部１２１とが別体で構成されてもよい。

記憶部１０３は、情報を記憶する。一例として、記憶部１０３は、制御部１０４により
使用される制御プログラムおよび各種のパラメーターの情報を記憶する。他の例として、
記憶部１０３は、任意の情報を記憶してもよく、例えば、ロボット１１を制御する際に使
用される画像などの情報を記憶してもよい。

制御部１０４は、制御装置１２において各種の制御を行う。制御部１０４は、例えば、
記憶部１０３に記憶された制御プログラムおよび各種のパラメーターの情報に基づいて、
各種の制御を行う。
制御部１０４は、ロボット制御部１３１により、ロボット１１の動作を制御する。
本実施形態では、制御部１０４は、例えばあらかじめ教示された教示内容にしたがって
、ロボット１１が有する可動する部位である可動部（本実施形態では、マニピュレーター
Ｍ１及びエンドエフェクターＥ１）の所定の部分の速度を制御することで、当該所定の部
分の速度が所定の最大速度以下となるようにする。当該所定の最大速度は、それぞれの領
域（高速領域Ｒ１、低速領域Ｒ２、最大速度変化領域Ｒ３）ごとに設定される。
本実施形態では、高速領域Ｒ１における最大速度は領域内における位置に依存しない値
に設定され、低速領域Ｒ２における最大速度は領域内における位置に依存しない値に設定
され、最大速度変化領域Ｒ３における最大速度は領域内における位置に依存する値に設定
される。高速領域Ｒ１における最大速度は、例えば、一定値に設定されてもよく、あるい
は、ロボット１１が動作するときの周辺状況によって可変な値に設定されてもよい。低速
領域Ｒ２における最大速度は、例えば、一定値に設定されてもよく、あるいは、ロボット
１１が動作するときの周辺状況によって可変な値に設定されてもよい。最大速度変化領域
Ｒ３における最大速度の変化特性（変化する特性）は、例えば、一定の特性に設定されて
もよく、あるいは、ロボット１１が動作するときの周辺状況によって可変な特性に設定さ
れてもよい。
高速領域Ｒ１あるいは低速領域Ｒ２における最大速度が一定値に設定されている場合、
制御部１０４は、ロボット１１が有する可動部の所定の部分の速度を当該最大速度以下と
する制御を行う。一方、高速領域Ｒ１あるいは低速領域Ｒ２における最大速度がロボット
１１が動作するときの周辺状況によって可変な場合、制御部１０４は、ロボット１１の動
作中に、当該周辺状況の検出結果に応じた最大速度を用いて、ロボット１１が有する可動
部の所定の部分の速度を当該最大速度以下とする制御を行う。
最大速度変化領域Ｒ３における最大速度の変化特性が一定の特性に設定されている場合
、制御部１０４は、当該変化特性により決められる最大速度を用いて、ロボット１１が有
する可動部の所定の部分の速度を当該最大速度以下とする制御を行う。一方、最大速度変
化領域Ｒ３における最大速度の変化特性がロボット１１が動作するときの周辺状況によっ
て可変な場合、制御部１０４は、ロボット１１の動作中に、当該周辺状況の検出結果に応
じた変化特性により決められる最大速度を用いて、ロボット１１が有する可動部の所定の
部分の速度を当該最大速度以下とする制御を行う。
ここで、それぞれの領域（高速領域Ｒ１、低速領域Ｒ２、最大速度変化領域Ｒ３）にお
ける最大速度に関する設定は、例えば、ロボット１１の教示の時点で、ユーザーにより行
われてもよい。高速領域Ｒ１あるいは低速領域Ｒ２における最大速度について、例えば、
教示の時点で、ロボット１１が動作するときの周辺状況によって変化しない一定値が設定
されてもよく、あるいは、当該周辺状況に応じて最大速度を変化させる特性（例えば、最
大速度を決定する式あるいはテーブル）が設定されてもよい。最大速度変化領域Ｒ３にお
ける最大速度の変化特性について、例えば、教示の時点で、ロボット１１が動作するとき
の周辺状況によって変化しない特性が設定されてもよく、あるいは、当該周辺状況に応じ
て最大速度の変化特性を変化させる特性（例えば、最大速度の変化特性を決定する式ある
いはテーブル）が設定されてもよい。
ロボット１１が動作するときの周辺状況としては、例えば、ロボット１１の周辺に存在
するもの（人、または、人以外の物）の状況が用いられてもよい。
なお、制御部１０４が制御する最大速度は、ロボット１１のスペックとしての最大速度
ではなく、例えばあらかじめ教示された教示内容にしたがって制御部１０４がロボット１
１の動作を制御することによって調整することが可能な最大速度のことである。ロボット
１１のスペックとしての最大速度は、例えば、当該ロボット１１の製品カタログに記載さ
れた最大速度のことである。

［速度検出器の説明］
速度検出器２１は、ロボット１１に関する速度を検出する。
本実施形態では、速度検出器２１は、ロボット１１において可動する部位（可動部）に
おける所定の部位（所定部位）に設けられている。そして、速度検出器２１は、当該所定
部位の速度を検出し、検出した結果に関する情報を制御装置１２に送信する。ロボット１
１において可動する部位は、例えば、マニピュレーターＭ１の部位、または、エンドエフ
ェクターＥ１の部位である。
なお、本実施形態では、制御部１０４は、速度検出器２１による検出結果の情報に基づ
いて、ロボット１１が有する可動部の所定の部位の速度を制御する。この場合、制御部１
０４は、例えば、速度を含めた可動部の動作手順の情報に基づいて、当該速度を含めた当
該動作手順を実現するように、当該可動部を制御してもよい。このような速度を含めた可
動部の動作手順の情報は、例えば、教示の時点で設定される。

本実施形態では、速度検出器２１は、ロボット１１のマニピュレーターＭ１に設けられ
ている。
他の構成例として、速度検出器２１は、ロボット１１において可動する任意のところに
設けられてもよく、例えば、ロボット１１のエンドエフェクターＥ１に設けられてもよい
。
本実施形態では、速度検出器２１は、ケーブル（図示せず）を介して制御装置１２と通
信可能に接続されているが、他の構成例として、無線通信により、制御装置１２と通信可
能に接続されてもよい。
なお、本実施形態では、１個の速度検出器２１が備えられているが、他の構成例として
、複数の速度検出器が備えられてもよく、それぞれの速度検出器がロボット１１の異なる
部位に備えられてもよい。

また、速度検出器２１が送信する情報（所定部位の速度を検出した結果に関する情報）
としては、例えば、当該所定部位（第１部分の一例）の速度を表す情報が用いられてもよ
く、または、当該所定部位の速度に基づいて当該所定部位以外の部位（第１部分の他の一
例）の速度を検出（または、推定でもよい。）することができる場合には、当該所定部位
以外の部位の速度を表す情報が用いられてよい。

一例として、速度検出器２１から制御装置１２に送信して報知（通知）する速度は、ロ
ボット１１の可動部において、最も速度が大きい部位（または、最も速度が大きいと推定
される部位であってもよい。）であってもよく、例えば、エンドエフェクターＥ１の重心
などに設定されたＴＣＰ（Ｔｏｏｌ Ｃｅｎｔｅｒ Ｐｏｉｎｔ）であってもよい。
他の例として、速度検出器２１から制御装置１２に送信して報知（通知）する速度は、
ロボット１１の可動部において、基端Ｂ１の位置から最も離れた部位の速度であってもよ
い。
他の例として、速度検出器２１から制御装置１２に送信して報知（通知）する速度は、
ロボット１１の可動部において、最も外側の領域に侵入して当該領域のなかで最も外側に
位置する部位であってもよい。当該部位は、例えば、エンドエフェクターＥ１の先端の部
位である場合があり、あるいは、マニピュレーターＭ１の肘に相当する部位である場合が
ある。
本実施形態では、高速領域Ｒ１が最も内側に存在し、低速領域Ｒ２が最も外側に存在し
、これらの間に最大速度変化領域Ｒ３が存在する。

一例として、速度検出器２１は、ロボット１１のマニピュレーターＭ１が備える複数の
軸のうちの所定の軸の駆動部（例えば、エンコーダーなど）に備えられてもよい。他の例
として、ロボット１１のマニピュレーターＭ１が備える複数の軸と同数の速度検出器が備
えられて、それぞれの速度検出器が、当該複数の軸のそれぞれに備えられてもよい。
例えば、速度検出器２１は、所定の軸の駆動部におけるエンコーダーの値を読み取るこ
とで、当該軸の回動速度を検出し、これにより、当該軸により駆動される部分の速度を検
出することが可能である。

また、速度検出器２１は、ロボット１１以外のところに設けられて、ロボット１１の所
定部位の速度を検出してもよい。この場合、一例として、速度検出器２１は、画像を撮像
するカメラおよび撮像された画像に基づく処理を行う演算装置を備えてもよく、ロボット
１１の所定部位の画像を撮像して、異なる時刻に撮像された複数の画像を比較して、当該
所定部位の速度を検出してもよい。他の例として、速度検出器２１は、レーザーを備えて
もよく、当該レーザーから発せられる光を所定部位に照射して、その反射光に基づいて、
当該所定部位の速度を検出してもよい。他の例として、速度検出器２１は、超音波発振器
を備えてもよく、当該レーザーから発せられる超音波を所定部位に照射して、その反射音
波に基づいて、当該所定部位の速度を検出してもよい。

［力検出器の説明］
力検出器２２は、当該力検出器２２に加えられる並進力とトルクのうちの一方または両
方を検出することで、ロボット１１に加えられる並進力とトルクのうちの一方または両方
を検出する。そして、力検出器２２は、検出した結果に関する情報を制御装置１２に送信
する。当該情報は、例えば、当該並進力を表す情報と、当該トルクを表す情報と、のうち
の一方または両方である。
本実施形態では、力検出器２２は、マニピュレーターＭ１およびエンドエフェクターＥ
１との間の部位（手首に相当する部位）に設けられている。
他の構成例として、力検出器２２は、ロボット１１の他のところに設けられてもよく、
例えば、ロボット１１のマニピュレーターＭ１に設けられてもよい。
本実施形態では、力検出器２２は、ケーブル（図示せず）を介して制御装置１２と通信
可能に接続されているが、他の構成例として、無線通信により、制御装置１２と通信可能
に接続されてもよい。
なお、本実施形態では、１個の力検出器２２が備えられているが、他の構成例として、
複数の力検出器が備えられてもよく、それぞれの力検出器がロボット１１の異なる部位に
備えられてもよい。

他の構成例として、力検出器２２として、トルクセンサーが用いられてもよく、マニピ
ュレーターＭ１に備えられてもよい。
なお、力検出器２２は、水晶センサーを用いて検出を行うものであってもよい。一般に
、水晶センサーは、剛性が高く、繰り返して検出を行う際の検出精度の維持、ロボット１
１の高い加減速の実現、ロボット１１における小さい残留振動の抑制などに有効である。

［第１物体検出器の説明］
本実施形態では、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４は、低速領域Ｒ２に設
けられており、低速領域Ｒ２と最大速度変化領域Ｒ３との境界の付近に設けられている。
他の構成例として、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４は、任意のところに
設けられてもよく、例えば、最大速度変化領域Ｒ３に設けられてもよく、低速領域Ｒ２と
最大速度変化領域Ｒ３との境界の付近に設けられてもよい。他の構成例として、それぞれ
の第１物体検出器３１−１〜３１−４は、低速領域Ｒ２と最大速度変化領域Ｒ３との境界
を跨いで設けられてもよい。
本実施形態では、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４は、それぞれのケーブ
ル６１−１〜６１−４を介して、制御装置１２と通信可能に接続されている。
他の構成例として、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４と制御装置１２とが
、無線通信により、通信可能に接続されてもよい。

本実施形態では、４個の第１物体検出器３１−１〜３１−４は、同じ機能を有する。こ
のため、第１物体検出器３１−１を例として説明する。
本実施形態では、第１物体検出器３１−１は、生物（人を含む。）と、生物以外の物と
を区別せずに、物体について検出を行う。この場合、当該物体は、生物、または、生物以
外の物である。
他の構成例として、第１物体検出器３１−１は、生物と非生物（生物以外の物）とを区
別して、任意の一方、または、両方について検出を行う機能を備えてもよい。この場合、
本実施形態では、第１物体検出器３１−１は、生物について検出を行う。

第１物体検出器３１−１は、低速領域Ｒ２と最大速度変化領域Ｒ３との境界を物体が横
切ったことを検出する。例えば、初期状態において高速領域Ｒ１および最大速度変化領域
Ｒ３に移動可能な物体が存在しない場合に、第１物体検出器３１−１が物体を検出したと
きには、当該物体は低速領域Ｒ２から最大速度変化領域Ｒ３に移動（侵入）したとみなす
ことができる。また、例えば、物体が低速領域Ｒ２から最大速度変化領域Ｒ３に移動（侵
入）した後に、低速領域Ｒ２と最大速度変化領域Ｒ３との境界を当該物体が横切らない場
合には、当該物体が最大速度変化領域Ｒ３および高速領域Ｒ１のいずれかに存在するとみ
なすことができる。

他の構成例として、第１物体検出器３１−１は、物体の移動の向きを検出することがで
きてもよく、低速領域Ｒ２から最大速度変化領域Ｒ３に移動（侵入）する物体を検出する
機能を有する。
他の構成例として、第１物体検出器３１−１は、低速領域Ｒ２から最大速度変化領域Ｒ
３に移動（侵入）する物体を検出する機能を有するとともに、最大速度変化領域Ｒ３から
低速領域Ｒ２に移動する物体を検出する機能を有してもよい。

ここで、本実施形態では、第１物体検出器３１−１は、低速領域Ｒ２と最大速度変化領
域Ｒ３との境界を物体が横切ったことを検出するが、他の構成例として、高速領域Ｒ１と
最大速度変化領域Ｒ３との境界を物体が横切ったことを検出してもよい。この場合、第１
物体検出器３１−１は、例えば、高速領域Ｒ１と最大速度変化領域Ｒ３との境界の付近に
備えられる。この場合、第１物体検出器３１−１は、例えば、高速領域Ｒ１に備えられて
もよく、または、最大速度変化領域Ｒ３に備えられてもよく、または、これら両方の境界
を跨いで備えられてもよい。

他の構成例として、第１物体検出器３１−１は、所定の領域に物体が存在することを検
出する機能を有してもよい。当該所定の領域は、例えば、高速領域Ｒ１、または、最大速
度変化領域Ｒ３であってもよく、あるいは、高速領域Ｒ１と最大速度変化領域Ｒ３とを合
わせた領域であってもよい。この場合、第１物体検出器３１−１は、任意のところに設け
られてもよい。

なお、第１物体検出器として、例えば、人の侵入を検出するセンサー（侵入検出センサ
ー）が用いられてもよい。第１物体検出器として、例えば、ライトカーテン、レーザース
キャナー、画像センサー（例えば、カメラ）、超音波センサー、レーザーレンジファイン
ダーなどのうちの１以上が用いられてもよい。
また、所定の境界を物体が移動した（通過した）ことを検出する機能を有する第１物体
検出器と、所定の領域に物体が存在することを検出する機能を有する第１物体検出器と、
の両方が、ロボットシステム１に備えられてもよい。この場合、これら両方の機能を１個
の第１物体検出器に備えてもよい。

ここで、本実施形態では、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４は、低速領域
Ｒ２と最大速度変化領域Ｒ３との境界において、等間隔（または、ほぼ等間隔）に配置さ
れている。これにより、本実施形態では、低速領域Ｒ２と最大速度変化領域Ｒ３との境界
の全周において、いずれかの第１物体検出器３１−１〜３１−４により物体について検出
を行うことが可能になっている。
他の構成例として、それぞれの第１物体検出器３１−１〜３１−４の配置は、任意であ
ってもよい。例えば、低速領域Ｒ２と最大速度変化領域Ｒ３との境界の全周のうちの一部
のみで物体について検出を行うことが可能な構成が用いられてもよい。
本実施形態では、４個の第１物体検出器３１−１〜３１−４を備えるが、他の構成例と
して、第１物体検出器の数は、任意であってもよい。

［第２物体検出器の説明］
本実施形態では、第２物体検出器４１は、ロボット１１の付近（周辺）に設けられてい
る。
他の構成例として、第２物体検出器４１は、任意のところに設けられてもよく、例えば
、ロボット１１に設けられてもよい。
本実施形態では、第２物体検出器４１は、ケーブル６２を介して、制御装置１２と通信
可能に接続されている。
他の構成例として、第２物体検出器４１と制御装置１２とが、無線通信により、通信可
能に接続されてもよい。

第２物体検出器４１は、物体に関する所定の距離（物体との距離）を検出（測定）して
、検出した結果に関する情報を制御装置１２に送信する。当該所定の距離としては、例え
ば、第２物体検出器４１の所定位置と物体との距離が用いられてもよく、または、ロボッ
ト１１の所定位置と物体との距離が用いられてもよい。第２物体検出器４１の所定位置と
しては、任意の位置が用いられてもよい。また、ロボット１１の所定位置としては、任意
の位置が用いられてもよく、例えば、ロボット１１の基端Ｂ１の位置が用いられてもよい
。

本実施形態では、第２物体検出器４１は、生物（人を含む。）と、生物以外の物とを区
別せずに、物体について検出を行う。この場合、当該物体は、生物、または、生物以外の
物である。
他の構成例として、第２物体検出器４１は、生物と非生物（生物以外の物）とを区別し
て、任意の一方、または、両方について検出を行う機能を備えてもよい。この場合、本実
施形態では、第２物体検出器４１は、生物について検出を行う。

本実施形態では、１個の第２物体検出器４１を備えるが、他の構成例として、第２物体
検出器の数は、任意であってもよい。
複数の第２物体検出器が備えられる場合、複数の第２物体検出器の配置は、任意であっ
てもよい。この場合、例えば、複数の第２物体検出器のうちの１個の第２物体検出器によ
る検出結果が採用されてもよく、または、２個以上（すべてでもよい。）の第２物体検出
器による検出結果の平均値などが採用されてもよい。
第２物体検出器４１として、例えば、ライトカーテン、レーザースキャナー、画像セン
サー（例えば、カメラ）、超音波センサー、レーザーレンジファインダーなどのうちの１
以上が用いられてもよい。

なお、本実施形態では、第１物体検出器３１−１〜３１−４と第２物体検出器４１とを
別の検出器として備えたが、他の構成例として、第１物体検出器３１−１〜３１−４と第
２物体検出器４１とが共通の検出器を用いて構成されてもよい。

［領域の説明］
高速領域Ｒ１は、ロボット１１が高速（大きい速度）で動作することが許容されている
領域である。当該高速とは、例えば、ロボット１１の最大速度（ここでは、スペックとし
ての最大速度）であってもよい。高速領域Ｒ１は、例えば、ロボット１１により行われる
作業の内容などに応じて、設定されてもよい。
本実施形態では、高速領域Ｒ１には、ロボット１１が動作することが許容されている最
大の速度（以下、「高速領域用最大速度」ともいう。）が設定されている。高速領域用最
大速度は、例えば、ロボット１１のスペックとしての最大速度であってもよく、あるいは
、それよりも小さい速度であってもよい。

低速領域Ｒ２は、ロボット１１が低速（小さい速度）で動作することが必要な領域であ
る。当該低速とは、例えば、ロボット１１が人と衝突しても、当該人の安全が確保される
速度である。
本実施形態では、低速領域Ｒ２においても、ロボット１１は、低速で動作を行うことが
可能である。
本実施形態では、低速領域Ｒ２には、ロボット１１が動作することが許容されている最
大の速度（以下、「低速領域用最大速度」ともいう。）が設定されている。

ここで、低速領域用最大速度としては、例えば、人体に与える打撃力に関する規格で規
定される速度（安全速度）が用いられてもよい（ＩＳＯ規格：ＩＳＯ／ＴＳ−１５０６６
Ｒｏｂｏｔｓ ａｎｄ Ｒｏｂｏｔｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ−Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖ
ｅ ｒｏｂｏｔｓを参照。）。
なお、一般に、安全速度は、ロボット１１が人体に対して与える危害の程度により決定
される。例えば、外力を検出するセンサー（本実施形態では、力検出器２２）が外力を検
出してからロボット１１が停止するまでに要する時間の間に、人体に与える打撃力と、人
体の表面からの押し込み量に基づいて、決定され得る。安全速度は、例えば、ロボット１
１の単体ごとに設定されるばかりでなく、ロボット１１により把持されるワークあるいは
ツールごとに任意の安全速度が設定されてもよい。
他の例として、低速領域用最大速度として、安全速度よりも小さい速度が用いられても
よい。

最大速度変化領域Ｒ３は、基準の位置（本実施形態では、ロボット１１の基端Ｂ１の位
置）からの距離に応じて、ロボット１１が動作することが許容されている最大の速度（以
下、「最大速度変化領域用最大速度」ともいう。）が変化する領域である。
最大速度変化領域Ｒ３では、例えば、高速領域Ｒ１と低速領域Ｒ２との間を結ぶ線（例
えば、最短距離の線）の全部または一部において、高速領域Ｒ１から低速領域Ｒ２に近付
くにしたがって、最大速度変化領域用最大速度が小さくなる減速度を有する。逆に言えば
、最大速度変化領域Ｒ３では、当該線において、低速領域Ｒ２から高速領域Ｒ１に近付く
にしたがって、最大速度変化領域用最大速度が大きくなる加速度を有する。
なお、本実施形態では、負の加速度のことを減速度ともいう。

ここで、変化前の速度から変化後の速度に至る当該減速度あるいは当該加速度（以下で
、「減加速度」ともいう。）の特性は、例えば、直線であってもよく、または、曲線であ
ってもよい。当該曲線の一例として、スプライン補間された曲線が用いられて、滑らかな
減速あるいは加速が図られてもよい。当該減加速度は、例えば、最大速度変化領域Ｒ３に
おいて一定値であってもよく、または、可変な値であってもよい。
なお、本実施形態では、最大速度変化領域Ｒ３において、高速領域Ｒ１から低速領域Ｒ
２に近付く場合に、当該低速領域Ｒ２と当該最大速度変化領域Ｒ３との境界に達する前に
、最大速度変化領域用最大速度が低速領域用最大速度に達して当該境界まで一定となる構
成としてある。

また、最大速度変化領域Ｒ３および高速領域Ｒ１は、例えば、ロボット１１により占有
される領域であってもよく、つまり、ロボット１１以外の人が侵入しないことが想定され
た領域であってもよい。なお、ロボット１１により占有される領域は、例えば、安全柵（
仮想の安全柵を含む。）が設けられる構成を想定すると、当該安全柵の内側の領域に相当
する。

［ロボットの動作の詳細］
図１８は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る領域ごとの最大速度の一例を示
す図である。
図１８において、横軸は、それぞれの領域の範囲を表わしている。縦軸は、それぞれの
領域における最大速度を表わしている。
具体的には、高速領域Ｒ１の範囲Ｌ１、低速領域Ｒ２の範囲Ｌ２、最大速度変化領域Ｒ
３の範囲Ｌ３、最大速度変化領域Ｒ３において最大速度が安全速度である範囲Ｌ１１を示
してある。また、最大速度の特性１００１を示してある。
図３は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る領域ごとの最大速度の一例および
ロボット１１、第１物体検出器３１−１、人２０１（人の手）のイメージを示す図である
。
図３において、横軸は、それぞれの領域の範囲を表わしている。縦軸は、それぞれの領
域における最大速度を表わしている。
具体的には、高速領域Ｒ１の範囲Ｌ１、低速領域Ｒ２の範囲Ｌ２、最大速度変化領域Ｒ
３の範囲Ｌ３、最大速度変化領域Ｒ３において最大速度が安全速度である範囲Ｌ１１を示
してある。また、最大速度の特性１００１を示してある。また、ロボット１１、人２０１
（図では、人の手）、第１物体検出器３１−１を示してある。当該人２０１は、例えば、
ロボット１１に関する作業を行う者（作業員）などであってもよい。

ロボット１１の最大速度は、高速領域Ｒ１の範囲Ｌ１では一定の速度Ｖ２（Ｖ２は０よ
り大きい値）であり、低速領域Ｒ２の範囲Ｌ２では安全速度である一定の速度Ｖ１（Ｖ１
は０より大きくＶ２より小さい値）である。また、ロボット１１の最大速度は、最大速度
変化領域Ｒ３において、最大速度が安全速度である範囲Ｌ１１では安全速度である一定の
速度Ｖ１であり、他の範囲（範囲Ｌ３のうち範囲Ｌ１１以外の範囲）では速度Ｖ２と速度
Ｖ１との間の速度である。
このように、本実施形態では、高速領域Ｒ１および低速領域Ｒ２にて動作可能な可動部
を備えたロボット１１において、当該可動部の所定の部分が低速領域Ｒ２内に位置する場
合における当該所定の部分の速度は、０ではなく、かつ、当該所定の部分が高速領域Ｒ１
内に位置する場合における当該所定の部分の最大速度未満に制限される。

＜物体の侵入によるロボットの動作の速度の制限＞
本実施形態では、制御部１０４は、第１物体検出器３１−１から入力された情報に基づ
いて、物体（図３の例では、人２０１）が低速領域Ｒ２から最大速度変化領域Ｒ３に侵入
したことを検出した場合、ロボット制御部１３１により、ロボット１１の動作の速度を安
全速度（図３の例では、速度Ｖ１）またはそれより小さい速度に制限する。ここで、通常
、物体が侵入してからロボット１１の動作の速度が安全速度になるまでに時間（ここでの
説明において、「遅延時間」という。）を要する。
本実施形態では、物体（図３の例では、人２０１）が移動する速度を所定値に想定して
おり、前記遅延時間の間に当該物体が移動する距離を演算してある。図３の例では、当該
距離に相当する距離を有する範囲を、最大速度変化領域Ｒ３において最大速度が安全速度
である範囲Ｌ１１として設定してある。当該範囲Ｌ１１は、低速領域Ｒ２の範囲Ｌ２と接
しており連続している。図３の例では、前記遅延時間が経過したときにロボット１１と当
該物体とが最も接近し得るところを示してある。このように、本実施形態では、物体（図
３の例では、人２０１）の移動速度および第１物体検出器３１−１に関するロボット１１
の反応速度を考慮している。
このように、本実施形態では、制御部１０４は、第１物体検出器３１−１から入力され
た情報に基づいて、ロボット１１の動作の速度を制限することが可能である。
ここで、ロボット１１と物体とが最も接近し得るところは、当該ロボット１１の所定の
部分と当該物体との距離に基づいて求められる。この場合に、当該ロボット１１と当該物
体との距離を求めるために用いられる当該ロボット１１の所定の部分としては、任意の部
分が用いられてもよい。
一例として、当該距離を求めるために用いられる当該ロボット１１の部分として、当該
ロボット１１が有する可動部のうちで当該物体に最も近い部分（つまり、当該物体との距
離が最も小さい部分）が用いられてもよい。この場合、制御部１０４は、ロボット１１の
動作中に、当該部分を特定する。
他の例として、当該距離を求めるために用いられる当該ロボット１１の部分として、あ
らかじめ固定的に設定された部分が用いられてもよい。この場合、当該部分は、あらかじ
め、制御装置１２に設定される。
また、制御部１０４は、一例として、ロボット１１の可動部を制御する場合に、当該ロ
ボット１１の基端Ｂ１が設置された位置の情報と、当該ロボット１１の可動部の位置およ
び姿勢の情報に基づいて、当該可動部の所定の部分の位置および姿勢を特定することが可
能であり、これにより、当該可動部の所定の部分と所定の物体との距離を算出することが
可能である。本実施形態では、ロボット１１の基端Ｂ１および可動部のメカ的な構造の情
報が制御装置１２に設定されており、制御部１０４は当該情報に基づいて当該可動部の所
定の部分の位置および姿勢を特定することが可能である。
他の例として、ロボット１１の外部に当該ロボット１１の可動部の位置および姿勢を検
出するセンサーを設置してもよく、この場合、制御部１０４は、当該センサーによる検出
結果の情報に基づいて、当該可動部の所定の部分の位置および姿勢を特定することが可能
であり、これにより、当該可動部の所定の部分と所定の物体との距離を算出することが可
能である。
なお、ロボット１１において位置および姿勢が特定される部分と、速度が検出される部
分とは、例えば、同じ部分であってもよく、あるいは、異なる部分であってもよい。

＜外力によるロボットの動作の停止＞
本実施形態では、制御部１０４は、力検出器２２から入力された情報に基づいて、所定
の閾値以上の外力を検出した場合、ロボット制御部１３１により、ロボット１１の動作を
停止させる。当該閾値としては、任意の値が用いられてもよい。
このように、本実施形態では、制御部１０４は、力検出器２２から入力された情報に基
づいて、ロボット１１の動作の速度を制限することが可能である。

＜物体の侵入および外力によるロボットの動作の制限＞
本実施形態では、物体の侵入に応じてロボット１１の動作の速度を制限することと、所
定の閾値以上の外力に応じてロボット１１の動作を停止させることの両方を行う。
このように、本実施形態では、制御部１０４は、第１物体検出器３１−１から入力され
た情報および力検出器２２から入力された情報に基づいて、ロボット１１の動作の速度を
制限することが可能である。
本実施形態では、第１物体検出器３１−１〜３１−４により物体の侵入が検出されてい
ない場合、かつ、力検出器２２により所定の閾値以上の外力が検出されていない場合には
、次の状態となる。すなわち、この場合、ロボット１１は、高速領域Ｒ１では最大速度（
図３の例では、速度Ｖ２）またはそれより小さい速度で動作することが可能であり、最大
速度変化領域Ｒ３では位置に応じて制限された速度（図３の例では、速度Ｖ１以上で速度
Ｖ２未満の特性１００１の速度）またはそれより小さい速度で動作することが可能であり
、低速領域Ｒ２では安全速度（図３の例では、速度Ｖ１）またはそれより小さい速度で動
作することが可能である。
なお、本実施形態では、高速領域Ｒ１における速度の上限を最大速度（ここでは、スペ
ックとしての最大速度）としているが、これは実質的にはスペック以外の制御によって速
度の上限を設けていないことに相当する。

本実施形態では、第１物体検出器３１−１〜３１−４により物体の侵入が検出された場
合、かつ、力検出器２２により所定の閾値以上の外力が検出されていない場合には、次の
状態となる。すなわち、この場合、ロボット１１は、すべての領域（高速領域Ｒ１、最大
速度変化領域Ｒ３、低速領域Ｒ２）において、安全速度またはそれより小さい速度で動作
することが可能である。

本実施形態では、第１物体検出器３１−１〜３１−４により物体の侵入が検出されてい
ない場合、かつ、力検出器２２により所定の閾値以上の外力が検出された場合には、次の
状態となる。すなわち、この場合、ロボット１１は、いずれの領域（高速領域Ｒ１、最大
速度変化領域Ｒ３、低速領域Ｒ２）においても、停止する。

本実施形態では、第１物体検出器３１−１〜３１−４により物体の侵入が検出された場
合、かつ、力検出器２２により所定の閾値以上の外力が検出された場合には、次の状態と
なる。すなわち、この場合、ロボット１１は、いずれの領域（高速領域Ｒ１、最大速度変
化領域Ｒ３、低速領域Ｒ２）においても、停止する。

本実施形態では、ロボット１１は、高速領域Ｒ１と、低速領域Ｒ２と、最大速度変化領
域Ｒ３のすべての領域において、動作を行って作業を行うことが可能である。
なお、本実施形態では、それぞれの領域（高速領域Ｒ１、低速領域Ｒ２、最大速度変化
領域Ｒ３）ごとに、許容される最大の速度の情報（図３の例では、特性１００１で表され
る速度の情報）が設定された。他の構成例として、それぞれの領域（高速領域Ｒ１、低速
領域Ｒ２、最大速度変化領域Ｒ３）ごとに、許容される一定の速度が設定されてもよく、
つまり、それぞれの領域ごとに（最大速度変化領域Ｒ３では、位置に応じて）ロボット１
１の速度が一定に定められてもよい。

［対比技術の説明］
図１７は、対比技術に係る領域ごとの速度の一例を示す図である。
図１７に示される対比技術は、図３に示される本実施形態の技術と対比される技術であ
り、例えば、背景技術である。
図１７において、横軸は、それぞれの領域の範囲を表わしている。縦軸は、それぞれの
領域における速度を表わしている。
具体的には、１番目の領域の範囲Ｌ１０１、２番目の領域の範囲Ｌ１０２、３番目の領
域の範囲Ｌ１０３を示してある。また、速度の特性３００１を示してある。また、ロボッ
ト２００１、人２０２１（図では、人の手）、物体検出器２０１１を示してある。
図１７の例では、２番目の領域の範囲Ｌ１０２と３番目の領域の範囲Ｌ１０３との境界
に仮想の安全柵（仮想安全柵）が存在することが想定されており、物体検出器２０１１は
当該境界における物体（図１７の例では、人２０２１）の侵入を検出する。ロボット２０
０１は、１番目の領域の範囲Ｌ１０１では最大速度で動作を行うことが可能であるが、２
番目の領域の範囲Ｌ１０２では空走が行われることがあり、３番目の領域の範囲Ｌ１０３
では動作が行われないことが想定されている。
ロボット２００１の速度は、１番目の領域の範囲Ｌ１０１では最大速度である速度Ｖ１
１（Ｖ１１は０より大きい値）であり、３番目の領域の範囲Ｌ１０３では０である。
ここで、物体検出器２０１１により物体（図１７の例では、人２０２１）が３番目の領
域の範囲Ｌ１０３から２番目の領域の範囲Ｌ１０２に侵入したことが検出された場合、ロ
ボット２００１の動作の速度が０（つまり、ロボット２００１が停止された状態）に制御
される。ここで、通常、物体が侵入してからロボット２００１の動作の速度が０になるま
でに時間（ここでの説明において、「遅延時間」という。）を要する。
このため、物体（図１７の例では、人２０２１）が移動する速度を所定値に想定してお
り、前記遅延時間の間に当該物体が移動する距離を演算してある。図１７の例では、当該
距離に相当する距離を有する範囲を、範囲Ｌ１１１として設定してある。当該範囲Ｌ１１
１は、３番目の領域の範囲Ｌ１０３と接しており連続している。
ここで、２番目の領域の範囲Ｌ１０２における範囲Ｌ１１１以外の範囲の距離が空走距
離となる。空走距離において、ロボット２００１は最大速度から空走して停止する。空走
を表す速度変化の特性は、例えば、偶然に発生する特性であり、そのときの状況ごとに異
なり得る。
このように、図１７の例では、物体の侵入が検出された場合にロボット２００１が仮想
安全柵の内側で停止することを保証するために、空走距離が設けられている。この場合、
空走距離が考慮されていることから、物体の侵入の有無に関係なく、ロボット２００１が
最大速度で動作を行うことが可能な領域は狭くなる。

［領域の拡大縮小］
図４および図５を参照して、領域の拡大縮小について説明する。
図４および図５は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る領域の拡大縮小の一例
を示す図である。

図４には、ロボット１１と、人２１１（物体の一例）と、高速領域Ｒ１１（図１に示さ
れる高速領域Ｒ１に相当する領域）と、低速領域Ｒ１２（図１に示される低速領域Ｒ２に
相当する領域）と、最大速度変化領域Ｒ１３（図１に示される最大速度変化領域Ｒ３に相
当する領域）の一例を示してある。また、制御装置１２にケーブル６２を介して接続され
た第２物体検出器４１を示してある。
図５には、ロボット１１と、人２１１と、高速領域Ｒ１１と、低速領域Ｒ１２と、最大
速度変化領域Ｒ１３の一例を示してある。また、人２１１が移動する方向Ｐ１の一例と、
高速領域Ｒ１１が変化する方向Ｐ２の一例を示してある。また、制御装置１２にケーブル
６２を介して接続された第２物体検出器４１を示してある。

ここで、制御部１０４は、第２物体検出器４１による検出結果（人２１１に関する距離
の情報）に基づいて、人２１１が移動する方向Ｐ１および移動量を判定する。そして、図
５に示されるように、制御部１０４は、人２１１がロボット１１から離れる方向Ｐ１に移
動した場合には、高速領域Ｒ１１を拡大する方向Ｐ２に変化させる。この場合、制御部１
０４は、例えば、人２１１の移動量に応じて、高速領域Ｒ１１を変化させる量（変化量）
を決定する。人２１１の移動量と高速領域Ｒ１１の変化量との関係は、任意であってもよ
く、例えば、比例の関係であってもよく、他の関係であってもよい。

また、図４および図５には高速領域Ｒ１１が拡大される場合を示したが、同様に、高速
領域Ｒ１１の縮小が行われてもよい。例えば、制御部１０４は、人２１１がロボット１１
に近付く方向に移動した場合には、高速領域Ｒ１１を縮小する方向に変化させる。
このように、制御部１０４は、人２１１がロボット１１の遠くに存在する場合には高速
領域Ｒ１１を広くし、人２１１がロボット１１の近くに存在する場合には高速領域Ｒ１１
を狭くする。

ここで、人２１１が移動する方向がロボット１１から離れる方向であるかまたはロボッ
ト１１に近付く方向であるかを判定する手法は、任意であってもよい。一例として、ロボ
ット１１の位置（または、他の基準となる位置）と人２１１の位置との間の距離が大きく
なる場合にはロボット１１から離れる方向であると判定し、当該距離が小さくなる場合に
はロボット１１に近付く方向であると判定する手法が用いられてもよい。この場合に、ロ
ボット１１の位置としては、例えば、ロボット１１の基端Ｂ１の位置が用いられてもよく
、あるいは、ロボット１１の他の部分の位置が用いられてもよい。

また、制御部１０４は、ロボット１１の位置（または、他の基準となる位置）と人２１
１の位置との間の距離に応じて、高速領域Ｒ１１を変化させてもよい。例えば、制御部１
０４は、当該距離が所定の閾値を超える場合には、高速領域Ｒ１１を、ロボット１１によ
る作業に必要な最大限の領域に変化させてもよい。当該最大限の領域は、任意に設定され
てもよく、例えば、あらかじめ定められてもよい。
また、他の構成例として、制御部１０４は、当該距離が所定の閾値を超える場合には、
最大速度変化領域Ｒ１３（マージンとなる領域）を無くして、当該最大速度変化領域Ｒ１
３を高速領域Ｒ１１とすることで、高速領域Ｒ１１を拡張してもよい。

このように、本実施形態では、ロボット１１の周辺に存在する物体（図４の例では、人
２１１）の状況に応じて、ロボット１１の高速領域Ｒ１１を変化させることで、ロボット
１１が高速で動作することが可能な領域が広くなるように保証することができる。
なお、ロボット１１の周辺に複数の異なる物体（図４の例では、人２１１）が存在する
場合には、制御部１０４は、例えば、ロボット１１の位置（または、他の基準となる位置
）との距離が最も小さい物体（最も近い物体）を基準として、高速領域Ｒ１１を変化させ
てもよい。

［複数のロボットが存在する状況］
複数のロボット１１−１〜１１−ｍ（ｍは２以上の整数である。）が存在する状況につ
いて説明する。
図６は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る複数のロボット１１−１〜１１−
ｍが存在する状況の一例を示す図である。
図６には、複数のロボット１１−１〜１１−ｍを備えたロボットシステム１Ａの概略と
、高速領域Ｒ２０１（図１に示される高速領域Ｒ１に相当する領域）と、低速領域Ｒ２０
２（図１に示される低速領域Ｒ２に相当する領域）と、最大速度変化領域Ｒ２０３（図１
に示される最大速度変化領域Ｒ３に相当する領域）の一例を示してある。
ここで、ロボットシステム１Ａの構成は、概略的には、図１に示されるロボットシステ
ム１の構成と比べて、図１に示されるロボット１１と同様な機能を有する複数のロボット
１１−１〜１１−ｍが存在することに関する点を除いて、同様である。

図６の例では、高速領域Ｒ２０１として、複数のロボット１１−１〜１１−ｍの基端を
含む領域が設定されている。そして、高速領域Ｒ２０１の外側に最大速度変化領域Ｒ２０
３が存在し、最大速度変化領域Ｒ２０３の外側に低速領域Ｒ２０２が存在する。
ここで、高速領域Ｒ２０１と最大速度変化領域Ｒ２０３との境界は、例えば、複数のロ
ボット１１−１〜１１−ｍが存在することを考慮して設定される。一例として、複数のロ
ボット１１−１〜１１−ｍの配置の形状に応じた形状（例えば、類似する形状）を有する
高速領域Ｒ２０１が設定されてもよい。図６の例では、複数のロボット１１−１〜１１−
ｍが一列に直線状に並べられて配置されており、当該配置の形状に類似する楕円の形状を
有する高速領域Ｒ２０１が設定されている。

また、最大速度変化領域Ｒ２０３と低速領域Ｒ２０２との境界は、例えば、複数のロボ
ット１１−１〜１１−ｍのうちで、当該境界に最も接近する１個のロボットを基準として
決定されてもよい。一例として、複数のロボット１１−１〜１１−ｍが直線状に配置され
る場合に、一方の端のロボット１１−１を基準として当該一方の端の付近の境界が決定さ
れてもよく、同様に、他方の端のロボット１１−ｍを基準として当該他方の端の付近の境
界が決定されてもよい。
なお、図６の例では、最大速度変化領域Ｒ２０３と低速領域Ｒ２０２との境界の形状は
、高速領域Ｒ２０１と最大速度変化領域Ｒ２０３との境界の形状と同様に、楕円状になっ
ている。

［第１実施形態のまとめ］
以上のように、本実施形態に係るロボットシステム１では、高速領域Ｒ１の外側におい
てもロボット１１の動作を停止させなくてもよく、すべての領域（高速領域Ｒ１、最大速
度変化領域Ｒ３、低速領域Ｒ２）においてロボット１１の動作を行うことが可能である。
これにより、本実施形態に係るロボットシステム１では、例えば、高速領域Ｒ１の外側に
おいても、少なくとも安全速度で動作して最小限の作業を継続することができ、作業効率
の低下を防ぐことができる。

本実施形態に係るロボットシステム１では、例えば、ロボット１１と人（または、他の
物でもよい。）とが共存する環境において、ロボット１１の動作による生産性をできるだ
け維持しながら、ロボット１１の占有面積を狭くすることが可能である。
具体的には、本実施形態では、空走によってロボットの速度が最大速度から０に減速さ
れる構成ではなく、ロボット１１の速度が最大速度から０以外の速度（例えば、安全速度
）に減速される構成が用いられているため、当該空走が用いられる場合と比べて、最大速
度から減速後の速度（本実施形態では、安全速度）に変化させるために要する時間が短い
。このため、本実施形態では、最大速度変化領域Ｒ３を狭くすることが可能であり、ロボ
ット１１の占有面積（例えば、高速領域Ｒ１および最大速度変化領域Ｒ３を合わせた領域
の面積）を狭くすることが可能である。例えば、ロボット１１により行われる作業が同じ
である場合、空走が用いられる構成と比べて、本実施形態では、ロボット１１の占有面積
が狭くなり、作業の効率性を高めることが可能である。
なお、空走が用いられる構成と比べて、ロボット１１の占有面積を同じにする場合には
、本実施形態では、高速領域Ｒ１を広くすることが可能であり、作業の効率性を高めるこ
とが可能である。

ここで、本実施形態では、ロボット１１の基端Ｂ１が設置されている場合を示したが、
他の構成例として、ロボット１１の基端Ｂ１が移動することが可能な構成が用いられても
よい。一例として、ロボット１１（基端Ｂ１を含む。）が台などに載せられて移動させら
れてもよい。
なお、第２物体検出器４１とロボット１１（基端Ｂ１を含む。）とが別体であって、当
該ロボット１１が移動することが可能な場合、例えば、第２物体検出器４１とロボット１
１との相対的な位置関係（例えば、当該ロボット１１の移動量でもよい。）を検出する機
能を第２物体検出器４１または当該ロボット１１などに備え、制御部１０４が当該位置関
係に基づいて第２物体検出器４１による検出結果の情報を補正することで、当該位置関係
の変化を補償してもよい。
また、本実施形態では、図１の例において、ロボット１１の基端Ｂ１が高速領域Ｒ１の
内にある場合を示したが、他の構成例として、ロボット１１の基端Ｂ１が高速領域Ｒ１の
外にあってもよい。
また、本実施形態では、図６の例において、複数のロボット１１−１〜１１−ｍのすべ
ての基端が高速領域Ｒ２０１の内にある場合を示したが、他の構成例として、複数のロボ
ット１１−１〜１１−ｍのうちの１以上の基端が高速領域Ｒ２０１の外にあってもよい。

（第２実施形態）
［ロボットシステム］
本実施形態では、図１に示されるロボットシステム１と同様な構成において、さらなる
機能を備えた構成例を説明する。
本実施形態では、図１に示されるロボットシステム１と同様な構成および動作について
は、説明を簡易化または省略する。
以下では、図１に示されるロボットシステム１とは相違する構成および動作について詳
しく説明する。

［ロボットに備えられた表示部］
図７は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係るロボット３０１の概略的な構成例
を示す図である。
ロボット３０１は、図１に示されるロボット１１と同様な構成において、さらに、表示
部３２１を備える。
図７の例では、ロボット３０１のマニピュレーターの最も先端のアーム（または、リン
クなどと呼ばれてもよい。）の側面に表示部３２１が備えられている。このように図７の
例では、表示部３２１は、エンドエフェクターに近いところに備えられているが、他の構
成例として、任意のところに備えられてもよい。他の構成例として、表示部３２１は、ロ
ボット３０１とは別体で備えられてもよい。

制御装置１２と表示部３２１とは、有線のケーブル（図示せず）または無線により通信
可能に接続されている。
制御装置１２の出力部１０２は、表示部３２１に情報を出力して、表示部３２１により
情報を表示出力する。表示部３２１は、例えば、画面を有するディスプレイ装置であり、
当該画面に情報を表示出力する。
なお、図２に示される表示部１２１は、例えば、図７に示される表示部３２１として構
成されてもよく、または、図７に示される表示部３２１とは別に備えられてもよい。

制御装置１２の制御部１０４は、第２物体検出器４１による検出結果の情報に基づいて
、ロボット３０１の位置（または、他の基準となる位置）と物体（例えば、人）の位置と
の間の距離を判定する。そして、制御部１０４は、判定された距離に応じた情報を表示部
３２１に出力する。距離に応じた情報としては、任意の情報が用いられてもよく、本実施
形態では、色の情報が用いられるが、他の構成例として、文字または画像の情報が用いら
れてもよい。
表示部３２１により表示される情報は、当該距離を表すインジケーターとなる。

本実施形態では、制御部１０４は、判定された距離と１個以上の閾値のそれぞれとの大
小関係を比較し、当該距離と当該閾値との大小関係に基づいて、当該距離に応じた色を表
示するための情報を表示部３２１に出力する。

図８は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る表示部３２１の表示の一例を示す
図である。
図８の例では、制御部１０４は、判定された距離が第１の閾値（当該閾値は０よりも大
きい値である。）を超える場合には、安全を示すために、緑色（または、青色）の情報３
２１−１を表示部３２１により表示させる。制御部１０４は、判定された距離が第１の閾
値以下であって第２の閾値（当該閾値は０よりも大きく第１の閾値よりも小さい値である
。）を超える場合には、注意を示すために、黄色の情報３２１−２を表示部３２１により
表示させる。制御部１０４は、判定された距離が第２の閾値以下である場合には、緊急の
注意を示すために、赤色の情報３２１−３を表示部３２１により表示させる。これにより
、１個の表示部３２１に表示される色が距離に応じて変化する。
なお、閾値の数は任意であってもよく、表示部３２１に表示される色の数（種類）も任
意であってもよい。
また、距離と色との対応関係は、任意であってもよい。

図９は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る表示部３２１の表示の一例を示す
図である。
図９の例では、制御部１０４は、判定された距離と６個の異なる閾値のそれぞれとの大
小関係を比較して、当該距離が当該閾値によって区分される７個の距離範囲のいずれに含
まれるかを判定する。そして、制御部１０４は、当該距離が含まれる距離範囲に応じた色
の情報を表示部３２１により表示させる。

図９の例では、７個の距離範囲について、それぞれの距離範囲に含まれる距離が大きい
方から小さい方へ向けて順に、１から７までの数が割り当てられている。そして、制御部
１０４は、判定された距離範囲に対応した数の分の情報３７１〜３７７を表示部３２１に
より表示させる。つまり、制御部１０４は、判定された距離範囲が最も遠い（１番目に遠
い）場合には１個分の情報３７１を表示部３２１に表示させ、判定された距離範囲が２番
目に遠い場合には２個分の情報３７１〜３７２を表示部３２１に表示させ、以降も同様で
あり、判定された距離範囲が最も近い（７番目に遠い）場合には７個分の情報３７１〜３
７７を表示部３２１に表示させる。すなわち、制御部１０４は、判定された距離範囲がｉ
（ｉ＝１、２、３、４、５、６、７）番目に遠い場合にはｉ個分の情報を表示部３２１に
表示させる。これにより、１個の表示部３２１に表示されるレベルメーターのレベルが距
離に応じて変化する。図９の例では、レベルメーターのレベルが方向Ｐ１１に沿って増加
するにしたがって、レベルが高くなる。

ここで、それぞれの情報３７１〜３７７は、例えば、線状の図形の情報であり、情報３
７１から情報３７７になるにしたがって当該線状の長さが長くなっている。図９の例では
、当該線状の図形の数が、レベルメーターのレベルに相当する。線状の図形として、例え
ば、棒状の図形、あるいは、長方形（矩形）の図形が用いられてもよい。
また、それぞれの情報３７１〜３７７は、例えば、同じ色であってもよく、または、互
いに異なる色であってもよい。また、それぞれの情報３７１〜３７７は、例えば、同じ色
であるが、表示部３２１に表示される数に応じて変化させられてもよい。
例えば、表示部３２１の表示内容は、レベルメーターにおいて、同一の色の数の増減に
よって距離を表示してもよく、または、異なる色の数の増減によって距離を表示してもよ
い。
なお、閾値の数（距離範囲の数）は任意であってもよく、表示部３２１に表示される色
の数（種類）も任意であってもよい。
また、距離範囲と色との対応関係は、任意であってもよい。

［点灯ユニットを備えた構成］
図１０は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係るロボット４０１の周辺に点灯ユ
ニット４３１（表示部の一例）が備えられた構成例を示す図である。
図１０には、図１に示されるロボット１１と同様なロボット４０１と、ロボット４０１
の周辺に備えられた第２物体検出器４２１と、複数の点灯ユニット（図１０の例では、１
個の点灯ユニット４３１のみに符号を付してある。）を示してある。
図１０の例では、第２物体検出器４２１として、距離を計測（検出）するレーザーレン
ジファインダーまたはレーザースキャナーが用いられている。
なお、ロボット４０１は、例えば、図７に示される表示部３２１と同様な表示部を備え
てもよい。

複数の点灯ユニット４３１は、ロボット４０１の可動範囲の周辺に配置されている。そ
れぞれの点灯ユニット４３１は、タイルの形状（例えば、正方形または長方形の面を有す
る板状の形状）を有しており、床の該当部分に敷き詰められるように配置されている。
本実施形態では、複数の点灯ユニット４３１は、配置の形状を自由にレイアウトされる
ことが可能である。

制御装置１２と点灯ユニット４３１とは、有線のケーブル（図示せず）または無線によ
り通信可能に接続されている。
制御装置１２の出力部１０２は、点灯ユニット４３１に信号を出力して、点灯ユニット
４３１により当該信号に応じた色の光を点灯させる。

制御装置１２の制御部１０４は、第２物体検出器４１による検出結果の情報に基づいて
、ロボット４０１の位置（または、他の基準となる位置）と物体（例えば、人）の位置と
の間の距離を判定する。そして、制御部１０４は、判定された距離に応じた色の光を点灯
ユニット４３１により点灯させる。これにより、当該距離に応じて、点灯ユニット４３１
により表示される色が変化する。

ここで、本実施形態では、複数の点灯ユニット４３１が接続された場合に、複数の点灯
ユニット４３１の間で信号が通信される構成が用いられている。このため、本実施形態で
は、少なくとも１個の点灯ユニット４３１が制御装置１２と通信可能に接続されればよい
。
他の構成例として、複数の点灯ユニット４３１のそれぞれと制御装置１２とが通信可能
に接続されて、制御装置１２がそれぞれの点灯ユニット４３１ごとに信号を与えてもよい
。

図１１は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る点灯ユニット４３１の概略的な
構成例を示す図である。なお、本実施形態では、複数の点灯ユニット４３１の構成および
動作は同様であり、まとめて説明する。
点灯ユニット４３１は、床の面などに設置された場合に表面側となる面（表面）と裏面
側となる面（裏面）を有しており、当該表面と当該裏面に対して側面側となる４個の面（
側面）を有している。そして、２個の異なる点灯ユニット４３１は互いの側面どうしで接
続され、同様にして、多数の点灯ユニット４３１が接続されてひとまとまりになる。
本実施形態では、点灯ユニット４３１の表面側から見て光を視認することが可能な配置
で点灯機器が点灯ユニット４３１の内部に備えられている。

点灯ユニット４３１の第１の側面には、磁石（例えば、永久磁石）のＳ極の側が設けら
れた磁石部５０１と、磁石（例えば、永久磁石）のＮ極の側が設けられた磁石部５０２と
、緑（Ｇ）に対応する端子５０３と、赤（Ｒ）に対応する端子５０４と、グラウンド（Ｇ
ＮＤ）に対応する端子５０５と、青（Ｂ）に対応する端子５０６が備えられている。
点灯ユニット４３１の第２の側面には、磁石（例えば、永久磁石）のＮ極の側が設けら
れた磁石部５１１と、磁石（例えば、永久磁石）のＳ極の側が設けられた磁石部５１２と
、緑（Ｇ）に対応する端子５１３と、赤（Ｒ）に対応する端子５１４と、グラウンド（Ｇ
ＮＤ）に対応する端子５１５と、青（Ｂ）に対応する端子５１６が備えられている。
点灯ユニット４３１の第３の側面には、磁石（例えば、永久磁石）のＳ極の側が設けら
れた磁石部５２１と、磁石（例えば、永久磁石）のＮ極の側が設けられた磁石部５２２と
、赤（Ｒ）に対応する端子５２３と、緑（Ｇ）に対応する端子５２４と、青（Ｂ）に対応
する端子５２５と、グラウンド（ＧＮＤ）に対応する端子５２６が備えられている。
点灯ユニット４３１の第４の側面には、磁石（例えば、永久磁石）のＮ極の側が設けら
れた磁石部５３１と、磁石（例えば、永久磁石）のＳ極の側が設けられた磁石部５３２と
、赤（Ｒ）に対応する端子５３３と、緑（Ｇ）に対応する端子５３４と、青（Ｂ）に対応
する端子５３５と、グラウンド（ＧＮＤ）に対応する端子５３６が備えられている。

ここで、それぞれの側面において、２個の磁石部５０１〜５０２、５１１〜５１２、５
２１〜５２２、５３１〜５３２は、隣接する２個の他の側面との境界付近に１個ずつ配置
されている。
また、それぞれの側面において、４個の端子５０３〜５０６、５１３〜５１６、５２３
〜５２６、５３３〜５３６は、２個の磁石部５０１〜５０２、５１１〜５１２、５２１〜
５２２、５３１〜５３２の間に配置されている。
また、４個の側面では、２個の磁石部の位置および４個の端子の位置が同じ位置となっ
ている。
また、磁石としては、例えば、シート状の磁石が用いられてもよい。

図１１に示される構成を有する複数の点灯ユニット４３１が用いられる場合、隣接する
２個の点灯ユニット４３１では、Ｓ極とＮ極とが互いに逆（逆の磁極）となり、かつ、緑
（Ｇ）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、グラウンド（ＧＮＤ）のそれぞれが互いに一致する配置で
、互いの側面どうしが接続される。この接続は、磁石の磁力によって実現される。
なお、点灯ユニット４３１における磁石部５０１〜５０２、５１１〜５１２、５２１〜
５２２、５３１〜５３２および端子５０３〜５０６、５１３〜５１６、５２３〜５２６、
５３３〜５３６の配置としては、他の任意の配置が用いられてもよい。

図１２は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る点灯ユニット４３１の回路の概
略的な構成例を示す図である。
図１２には、駆動回路６０１と、複数の点灯ユニット４３１−１〜４３１−ｎ（ｎは２
以上の整数である。）を示してある。
図１２の例では、駆動回路６０１と、複数の点灯ユニット４３１−１〜４３１−ｎの回
路が、直列に接続されている。
それぞれの点灯ユニット４３１−１〜４３１−ｎの構成および動作は同様であり、図１
１に示される点灯ユニット４３１と同じである。

第１の点灯ユニット４３１−１は、赤（Ｒ）に対応する信号線６２１−１と、緑（Ｇ）
に対応する信号線６２２−１と、青（Ｂ）に対応する信号線６２３−１と、グラウンド（
ＧＮＤ）に対応する信号線６２４−１と、赤（Ｒ）の色の光を発光する発光ダイオード６
４１−１と、緑（Ｇ）の色の光を発光する発光ダイオード６４２−１と、青（Ｂ）の色の
光を発光する発光ダイオード６４３−１を備える。
赤（Ｒ）に関して、発光ダイオード６４１−１は、信号線６２１−１とグラウンド（Ｇ
ＮＤ）に対応する信号線６２４−１との間に接続されて設けられている。
緑（Ｇ）に関して、発光ダイオード６４２−１は、信号線６２２−１とグラウンド（Ｇ
ＮＤ）に対応する信号線６２４−１との間に接続されて設けられている。
青（Ｂ）に関して、発光ダイオード６４３−１は、信号線６２３−１とグラウンド（Ｇ
ＮＤ）に対応する信号線６２４−１との間に接続されて設けられている。

同様に、第２の点灯ユニット４３１−２〜第ｎの点灯ユニット４３１−ｎは、赤（Ｒ）
に対応する信号線６２１−２〜６２１−ｎと、緑（Ｇ）に対応する信号線６２２−２〜６
２２−ｎと、青（Ｂ）に対応する信号線６２３−２〜６２３−ｎと、グラウンド（ＧＮＤ
）に対応する信号線６２４−２〜６２４−ｎと、赤（Ｒ）の色の光を発光する発光ダイオ
ード６４１−２〜６４１−ｎと、緑（Ｇ）の色の光を発光する発光ダイオード６４２−２
〜６４２−ｎと、青（Ｂ）の色の光を発光する発光ダイオード６４３−２〜６４３−ｎを
備える。

図１２の例では、複数の点灯ユニット４３１−１〜４３１−ｎが磁石の磁力で接続され
ることで、複数の点灯ユニット４３１−１〜４３１−ｎにおける赤（Ｒ）に対応する信号
線６２１−１〜６２１−ｎがすべて接続され、緑（Ｇ）に対応する信号線６２２−２〜６
２２−ｎがすべて接続され、青（Ｂ）に対応する信号線６２３−１〜６２３−ｎがすべて
接続され、グラウンド（ＧＮＤ）に対応する信号線６２４−１〜６２４−ｎがすべて接続
される。このような各色の信号線の接続（各色の電極の接続）は、隣接する点灯ユニット
どうしにおける当該各色に対応する端子（接点）の接触によって実現される。

本実施形態では、駆動回路６０１は、制御装置１２の内部または外部に備えられており
、制御装置１２の制御部１０４により制御される。駆動回路６０１が制御装置１２の外部
に備えられる場合、駆動回路６０１と制御装置１２とは有線のケーブル（図示せず）また
は無線により通信可能に接続される。

駆動回路６０１は、１個の点灯ユニット（図１２の例では、第１の点灯ユニット４３１
−１）と接続され、当該点灯ユニット４３１−１に備えられた各色に対応する信号線６２
１−１、６２２−１、６２３−１のそれぞれに、当該各色に対応する信号を出力（供給）
する。また、駆動回路６０１は、当該点灯ユニット４３１−１に備えられたグラウンド（
ＧＮＤ）に対応する信号線６２４−１に、グラウンド（例えば、接地部）を接続する。
ここで、駆動回路６０１から点灯ユニット４３１−１に出力される各色に対応する信号
は、例えば、電圧の信号である。そして、当該電圧の値が制御部１０４により制御される
ことで、複数の点灯ユニット４３１−１〜４３１−ｎにおける赤（Ｒ）の色の光を発光す
る発光ダイオード６４１−１〜６４１−ｎと、緑（Ｇ）の色の光を発光する発光ダイオー
ド６４２−１〜６４２−ｎと、青（Ｂ）の色の光を発光する発光ダイオード６４３−１〜
６４３−ｎのそれぞれの色について、発光させるか否かが制御される。

これにより、複数の点灯ユニット４３１−１〜４３１−ｎでは、同じ色を発光する。当
該色は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちの任意の１色であってもよく、あ
るいは、任意の２色であって、総じて中間色が表示されてもよく、あるいは、３色であっ
て、総じて中間色が表示されてもよい。

図１３、図１４および図１５は、それぞれ、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係
る点灯ユニット４３１の表示色の一例を示す図である。
図１３の例では、ロボット４０１のエンドエフェクターの先端が届く範囲の内側、およ
び、当該範囲の付近の外側に、物体（例えば、人）が存在しない場合に、制御部１０４は
、点灯ユニット４３１に所定の色（例えば、緑（Ｇ）または青（Ｂ））の光を表示させて
いる。当該色は、安全であることを表す。
図１４の例では、ロボット４０１のエンドエフェクターの先端が届く範囲の内側には物
体が存在しないが、当該範囲の付近の外側に物体が存在する場合に、制御部１０４は、点
灯ユニット４３１に所定の色（例えば、黄（Ｙ））の光を表示させている。当該色は、注
意すべきことを表す。
図１５の例では、ロボット４０１のエンドエフェクターの先端が届く範囲の内側に物体
が存在する場合に、制御部１０４は、点灯ユニット４３１に所定の色（例えば、赤（Ｒ）
）の光を表示させている。当該色は、緊急に注意すべきことを表す。

制御部１０４は、第２物体検出器４２１による検出結果の情報に基づいて、物体（例え
ば、人）がロボット４０１に接近した距離に応じて、点灯ユニット４３１により表示する
色を制御する。

図１６は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る制御部１０４が点灯ユニット４
３１の表示色を制御する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
制御部１０４は、ロボット４０１の周辺に存在する物体に関する距離を検出した結果の
情報を取得する（ステップＳ１）。
制御部１０４は、取得された距離が第１の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ
２）。
ステップＳ２における判定の結果、取得された距離が第１の閾値を超えると判定した場
合、制御部１０４は、点灯ユニット４３１に第１の表示色（例えば、緑（Ｇ）または青（
Ｂ））を発光させるように制御する（ステップＳ３）。そして、本フローの処理が終了す
る。

一方、ステップＳ２における判定の結果、取得された距離が第１の閾値以下であると判
定した場合、制御部１０４は、取得された距離が第２の閾値（第２の閾値は第１の閾値よ
りも小さい値である。）を超えるか否かを判定する（ステップＳ４）。
ステップＳ４における判定の結果、取得された距離が第２の閾値を超えると判定した場
合、制御部１０４は、点灯ユニット４３１に第２の表示色（例えば、黄（Ｙ））を発光さ
せるように制御する（ステップＳ５）。そして、本フローの処理が終了する。

一方、ステップＳ４における判定の結果、取得された距離が第２の閾値以下であると判
定した場合、制御部１０４は、点灯ユニット４３１に第３の表示色（例えば、赤（Ｒ））
を発光させるように制御する（ステップＳ６）。そして、本フローの処理が終了する。

［ロボットの対象部位が存在する領域に応じた表示］
ここで、制御部１０４は、ロボットの可動部における任意の対象となる部位（対象部位
）が存在する領域を判定して、判定された領域に応じた情報を表示するように制御しても
よい。
当該領域としては、任意の領域が用いられてもよい。
当該対象部位としては、例えば、速度を検出する対象となる部位（例えば、第１部分）
が用いられてもよい。
一例として、対象部位が存在する領域として、図１に示される高速領域Ｒ１、低速領域
Ｒ２、最大速度変化領域Ｒ３が用いられてもよい。
この場合、制御部１０４は、対象部位が存在する領域が、高速領域Ｒ１であるか、低速
領域Ｒ２であるか、または、最大速度変化領域Ｒ３であるかを判定する。そして、制御部
１０４は、判定された領域ごとに、異なる情報を表示させる。例えば、制御部１０４は、
対象部位が存在する領域が低速領域Ｒ２であると判定した場合には緑色（または、青色）
の情報を表示させ、対象部位が存在する領域が最大速度変化領域Ｒ３であると判定した場
合には黄色の情報を表示させ、対象部位が存在する領域が高速領域Ｒ１であると判定した
場合には赤色の情報を表示させる。

［物体が存在する領域に応じた表示］
ここで、制御部１０４は、第２物体検出器４２１による検出結果の情報に基づいて、物
体（例えば、人）が存在する領域を判定して、判定された領域に応じた情報を表示するよ
うに制御してもよい。
当該領域としては、任意の領域が用いられてもよい。
一例として、物体が存在する領域として、図１に示される高速領域Ｒ１、低速領域Ｒ２
、最大速度変化領域Ｒ３が用いられてもよい。
この場合、制御部１０４は、第２物体検出器４２１による検出結果の情報に基づいて、
物体が存在する領域が、高速領域Ｒ１であるか、低速領域Ｒ２であるか、または、最大速
度変化領域Ｒ３であるかを判定する。そして、制御部１０４は、判定された領域ごとに、
異なる情報を表示させる。例えば、制御部１０４は、物体が存在する領域が低速領域Ｒ２
であると判定した場合には緑色（または、青色）の情報を表示させ、物体が存在する領域
が最大速度変化領域Ｒ３であると判定した場合には黄色の情報を表示させ、物体が存在す
る領域が高速領域Ｒ１であると判定した場合には赤色の情報を表示させる。

［第２実施形態のまとめ］
以上のように、本実施形態では、例えば、図７〜図９の例のように、ロボット３０１に
対する物体（例えば、人）の接近距離（領域などでもよい。）に応じて、異なる表示態様
で、当該ロボット３０１の可動部に設けられた表示部３２１に色などの情報を表示する。
これにより、ロボット３０１に関する作業を行う者（作業者）などにとって、表示された
情報（表示により報知される情報）を認識し易く、ロボット３０１の制御部１０４によっ
て当該作業者自身などが検出されて接近距離（領域などでもよい。）が判定されているこ
とを、視覚的に確認することができる。本実施形態では、作業者などにとって、見易いと
ころに情報を表示することができる。

また、本実施形態では、例えば、図１０〜図１５の例のように、ロボット４０１に対す
る物体（例えば、人）の接近距離（領域などでもよい。）に応じて、異なる表示の色で、
ロボット４０１の可動範囲に敷設された点灯ユニット４３１に色の情報を表示する。これ
により、ロボット４０１に関する作業を行う者（作業者）などにとって、表示された情報
（表示により報知される情報）を認識し易く、ロボット４０１の制御部１０４によって当
該作業者自身などが検出されて接近距離（領域などでもよい。）が判定されていることを
、視覚的に確認することができる。本実施形態では、作業者などにとって、見易いところ
に情報を表示することができる。

例えば、従来では、作業者などにとって、作業者自身などがロボットの制御部によって
認識されているか否かを判断することが難しい場合があった。例えば、作業者などは、こ
のような判断をするために、教示装置（例えば、ティーチングペンダント）の画面を見る
ことが必要な場合があった。
これに対して、本実施形態では、作業者などは、このような判断を容易にすることが可
能である。

本実施形態では、図７〜図９の例に係る表示と、図１０〜図１５の例に係る表示との両
方が行われてもよい。
また、本実施形態では、図７〜図９の例に係る表示と、図１０〜図１５の例に係る表示
との一方または両方を行う構成は、例えば、図３の例に係るロボットの最大速度の制御を
行う構成とともに実施されてもよく、または、図３の例に係るロボットの最大速度の制御
を行う構成とは独立に実施されてもよい。
また、本実施形態に係る表示は、例えば、複数のロボットが備えられる場合に、これら
複数のロボットのうちの１以上に適用されてもよい。

（以上の実施形態のまとめ）
一構成例として、第１領域（図１の例では、高速領域Ｒ１）および第２領域（図１の例
では、低速領域Ｒ２）にて動作可能な可動部（図１の例では、マニピュレーターＭ１およ
びエンドエフェクターＥ１）を備えたロボット（図１の例では、ロボット１１）であって
、可動部の第１部分（例えば、任意に設定された部分）が第２領域内に位置する場合にお
ける第１部分の速度（図３の例では、安全速度）は、０ではなく、かつ、第１部分が第１
領域内に位置する場合における第１部分の最大速度未満に制限される、ロボットである。
一構成例として、ロボットにおいて、第２領域は、第１領域よりも可動部の基端（図１
の例では、基端Ｂ１）から離れた位置にある。
一構成例として、ロボットにおいて、基端は、第１領域内にある。
一構成例として、ロボットにおいて、第１領域と第２領域との間に、第１部分の最大速
度を変化させる第３領域（図１の例では、最大速度変化領域Ｒ３）がある。
一構成例として、ロボットにおいて、第１物体（図３の例では、人２０１）を検出する
第１物体検出器（図１の例では、第１物体検出器３１−１〜３１−４）を備えた。

一構成例として、ロボットにおいて、第１領域と第２領域との間に、第１部分の最大速
度を変化させる第３領域があり、第１物体を検出する第１物体検出器を備え、第１物体検
出器の検出結果に基づいて第１物体が第３領域に侵入したと判定された場合に、第１領域
での第１部分の速度が、侵入したと判定されていない場合における第１領域での第１部分
の最大速度未満（例えば、安全速度）に制限される。
一構成例として、ロボットにおいて、第１領域と第２領域との間に、第１部分の最大速
度を変化させる第３領域があり、第１物体を検出する第１物体検出器を備え、第１物体と
ロボットとの距離が第１距離である場合での第３領域の位置は、第１物体とロボットとの
距離が第１距離よりも遠い第２距離である場合での第３領域の位置よりも、基端に近い（
例えば、図４および図５の例に係る領域の拡大縮小）。
一構成例として、ロボットにおいて、第１部分の速度を検出する速度検出器（図１の例
では、速度検出器２１）を備えた。
一構成例として、ロボットにおいて、力を検出する力検出器（図１の例では、力検出器
２２）を備えた。

一構成例として、ロボット（図７の例ではロボット３０１、図１０の例ではロボット４
０１）において、第２物体（例えば、任意の物体であり、第１物体と同じであってもよく
、または、異なってもよい。）との距離を検出する第２物体検出器と、当該距離に関する
情報を表示する表示部（図７の例では表示部３２１、図１０の例では点灯ユニット４３１
）と、を備えた。
一構成例として、ロボットにおいて、表示部は、可動部に設けられている（例えば、図
７の例）。
一構成例として、ロボットにおいて、表示部に表示される情報は、第１部分が第１領域
内に位置する場合と、第１部分が第２領域内に位置する場合と、第１部分が第３領域（第
１領域と第２領域との間にある第１部分の最大速度を変化させる領域）内に位置する場合
とのそれぞれで異なる。

一構成例として、以上のようなロボットを制御する制御装置（図１の例では、制御装置
１２）である。
一構成例として、以上のようなロボットと、ロボットを制御する制御装置と、を備えた
、ロボットシステム（図１の例ではロボットシステム１、図６の例ではロボットシステム
１Ａ）である。

なお、以上に説明した装置（例えば、制御装置１２など）における任意の構成部の機能
を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体（記憶媒体）に
記録（記憶）し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するよう
にしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、オペレーティングシ
ステム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）あるいは周辺機器等のハードウェア
を含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブ
ルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ（Ｃ
ｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵される
ハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録
媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプ
ログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部
の揮発性メモリー（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のように、一
定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシ
ステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータ
ーシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インタ
ーネット等のネットワーク（通信網）あるいは電話回線等の通信回線（通信線）のように
情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい
。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録さ
れているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プロ
グラム）であってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこ
の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれ
る。

１、１Ａ…ロボットシステム、１１、１１−１〜１１−ｍ、３０１、４０１、２００１…
ロボット、１２…制御装置、２１…速度検出器、２２…力検出器、３１−１〜３１−４…
第１物体検出器、４１、４２１…第２物体検出器、６１−１〜６１−４、６２…ケーブル
、１０１…入力部、１０２…出力部、１０３…記憶部、１０４…制御部、１２１、３２１
…表示部、１３１…ロボット制御部、２０１、２０２１…人、３２１−１〜３２１−３、
３７１〜３７７…情報、４３１…点灯ユニット、５０１〜５０２、５１１〜５１２、５２
１〜５２２、５３１〜５３２…磁石部、５０３〜５０６、５１３〜５１６、５２３〜５２
６、５３３〜５３６…端子、６０１…駆動回路、６２１−１〜６２１−ｎ、６２２−１〜
６２２−ｎ、６２３−１〜６２３−ｎ、６２４−１〜６２４−ｎ…信号線、６４１−１〜
６４１−ｎ、６４２−１〜６４２−ｎ、６４３−１〜６４３−ｎ…発光ダイオード、１０
０１、３００１…特性、２０１１…物体検出器、Ｂ１…基端、Ｍ１…マニピュレーター、
Ｅ１…エンドエフェクター、Ｒ１、Ｒ１１、Ｒ２０１…高速領域、Ｒ２、Ｒ１２、Ｒ２０
２…低速領域、Ｒ３、Ｒ１３、Ｒ２０３…最大速度変化領域、Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ１１、Ｌ１
０１〜Ｌ１０３、Ｌ１１１…範囲、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１１…方向

Claims (14)

1. 第１領域および第２領域にて動作可能な可動部を備えたロボットであって、
   前記可動部の第１部分が前記第２領域内に位置する場合における前記第１部分の速度は
   、０ではなく、かつ、前記第１部分が前記第１領域内に位置する場合における前記第１部
   分の最大速度未満に制限される、
   ロボット。
2. 前記第２領域は、前記第１領域よりも前記可動部の基端から離れた位置にある、
   請求項１に記載のロボット。
3. 前記基端は、前記第１領域内にある、
   請求項２に記載のロボット。
4. 前記第１領域と前記第２領域との間に、前記第１部分の最大速度を変化させる第３領域
   がある、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 第１物体を検出する第１物体検出器を備えた、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロボット。
6. 前記第１領域と前記第２領域との間に、前記第１部分の最大速度を変化させる第３領域
   があり、
   第１物体を検出する第１物体検出器を備え、
   前記第１物体検出器の検出結果に基づいて前記第１物体が前記第３領域に侵入したと判
   定された場合に、前記第１領域での前記第１部分の速度が、前記侵入したと判定されてい
   ない場合における前記第１領域での前記第１部分の最大速度未満に制限される、
   請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のロボット。
7. 前記第１領域と前記第２領域との間に、前記第１部分の最大速度を変化させる第３領域
   があり、
   第１物体を検出する第１物体検出器を備え、
   前記第１物体と前記ロボットとの距離が第１距離である場合での前記第３領域の位置は
   、前記第１物体と前記ロボットとの距離が前記第１距離よりも遠い第２距離である場合で
   の前記第３領域の位置よりも、前記基端に近い、
   請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のロボット。
8. 前記第１部分の速度を検出する速度検出器を備えた、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のロボット。
9. 力を検出する力検出器を備えた、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のロボット。
10. 第２物体との距離を検出する第２物体検出器と、
    前記距離に関する情報を表示する表示部と、を備えた、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のロボット。
11. 前記表示部は、前記可動部に設けられている、
    請求項１０に記載のロボット。
12. 前記表示部に表示される前記情報は、前記第１部分が前記第１領域内に位置する場合と
    、前記第１部分が前記第２領域内に位置する場合と、前記第１部分が前記第１領域と前記
    第２領域との間にある前記第１部分の最大速度を変化させる領域内に位置する場合とのそ
    れぞれで異なる、
    請求項１０または請求項１１のいずれか１項に記載のロボット。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のロボットを制御する制御装置。
14. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のロボットと、
    前記ロボットを制御する制御装置と、を備えた、
    ロボットシステム。

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