JP2018192602A - 作業方法およびロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を確実且つ容易に合わせる。【解決手段】第１のワークを用いて、第２のワークに対して作業を行う作業方法である。この方法は、平行光を、前記第１のワークの所定の作業位置の直上を通過するように照射することと、前記平行光の光軸に対して交差する方向から、前記作業位置の直上を通過する前記平行光を観察することと、前記平行光が前記作業位置の直上を通過している状態で、前記第１のワークに対する前記第２のワークの相対位置を調整することと、前記平行光が前記第２のワークに照射されることにより第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の前記作業位置を合わせることと、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、作業方法およびロボットシステムに関する。

従来から、微細作業や危険作業などでは、操作者が直接作業を行うことなく、操作者がマスタアームを操作してスレーブアームによって作業を行うマスタ・スレーブ型のロボットシステムが使用される。例えば特許文献１には、作業者が、カメラによって撮像された表示装置の映像を見ながら、マスタ・スレーブ型のロボットシステムと同様な原理によって、操作機構を操ってワークを保持し所定の作業を行うことが開示されている。また、特許文献２には、人の死角となる場所での作業を行う可能にすべく、カメラおよびレーザー装置を備え、手動操作盤により、ロボットハンドを操作して作業対象物にワークを組み付けるガイドシステムが開示されている。レーザー装置によって作業対象物の死角領域にレーザー光を照射して作業対象物とワークとの位置関係を把握する。

ところで、従来から、自動車の生産現場では、手作業で、車体に車両用シートを取り付ける作業を行っていた。この作業では、車体又は車両用シートの一方に設けられた複数のボルト穴に、他方に設けられた複数のボルトを挿入する。

特開平９−１３６２７７号公報 特開２０１１−９３０６７号公報

しかし、従来の上記特許文献１のシステムにおいて、カメラの映像を見ながら、車両用シートの取付け作業を行うことを想定した場合、一方向（例えば前方）から撮像されたカメラ映像では画面において上下方向及び左右方向については認識しやすいが、前後方向（奥行方向）は認識しにくい。

また、上記特許文献２のシステムにおいて、車両用シートの取り付け作業を行うことを想定した場合、取付位置であるボルト穴にレーザー光を直接照射することは困難であり、奥行き方向の取付位置を正確に認識することができない。このような課題は、カメラの映像を見ながら行う上記作業や、マスタ・スレーブ型のロボットシステムを用いた上記作業に限られるものではなく、第１のワークに対する第２のワークの位置合わせが必要な作業全般に共通する。

そこで、本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を確実かつ容易に合わせることを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある形態に係る作業方法は、第１のワークを用いて、第２のワークに対して作業を行う作業方法であって、平行光を、前記第１のワークの所定の作業位置の直上を通過するように照射することと、前記平行光の光軸に対して交差する方向から、前記作業位置の直上を通過する前記平行光を観察することと、前記平行光が前記作業位置の直上を通過している状態で、前記第１のワークに対する前記第２のワークの相対位置を調整することと、前記平行光が前記第２のワークに照射されることにより第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の前記作業位置を合わせることと、を含む。尚、平行光とは拡散することなく一方向に直進する光を意味する。

一般に、作業状況をカメラや目視で確認しながら作業を行う場合、一方向（例えば前方）からの観察では上下方向及び左右方向については認識しやすいが、前後方向（奥行方向）は認識しにくい。上記構成によれば、まず、平行光を、第１のワークの所定の作業位置の直上を通過するように照射する。次に、平行光の光軸に対して交差する方向（例えば垂直方向）から、作業位置の直上を通過する平行光を観察する。そして、平行光が作業位置の直上を通過している状態で、第１のワークに対する第２のワークの相対位置を調整する。その結果、平行光が第２のワークによって遮られることにより第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を確実且つ容易に合わせることができる。これにより、作業効率が向上する。尚、平行光は作業位置の上を通過すれば厳密な直上でなくてもよい。例えば作業位置が円形であれば円の中心付近を通過すればよい。平行光は可視光であれば、ワークで遮光されたことが認識し易い。

前記第１のワークは、少なくとも二つの作業位置を有し、前記第２のワークは、前記作業位置の各々に対応する作業部材を有し、前記奥行き方向の作業位置を合わせることは、少なくとも前記二つの作業位置の直上を通過する平行光が、当該作業位置の各々に対応する作業部材に照射されることにより、第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を合わせることを更に含むようにしてもよい。

上記作業方法は、撮像手段によって撮像された映像を通じて、前記平行光を観察するものであってもよい。

上記構成によれば、撮像手段（例えばカメラ）によって撮像された映像を通じて、平行光を観察するので、作業位置が死角領域であっても作業し易い。

本発明のある形態に係るロボットシステムは、第１のワークを用いて、第２のワークに対して作業を行うためのロボットシステムであって、前記第１のワークを保持する作業端を有するロボットアームと、平行光を、前記第１のワークの所定の作業位置の直上を通過するように照射するための光源と、前記ロボットアームを操作するための操作装置と、前記操作装置の操作指令に従って、前記ロボットアームの動作を制御するように構成された制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記平行光が前記作業位置の直上を通過している状態で、前記操作装置の操作指令に従って、前記第１のワークに対する前記第２のワークの相対位置を調整するように前記ロボットアームの動作を制御し、前記平行光が前記第２のワークに照射されることにより第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の前記作業位置を合わせるように構成される。

前記第１のワークは、少なくとも二つの作業位置を有し、前記第２のワークは、前記作業位置の各々に対応する作業部材を有し、前記制御装置は、少なくとも前記二つの作業位置の直上を通過する平行光が、当該作業位置の各々に対応する作業部材に照射されることにより、第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を合わせるように構成されていてもよい。

上記ロボットシステムは、前記平行光の光軸に対して交差する方向から、前記作業位置の直上を通過する前記平行光を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された映像を表示するための表示手段と、を更に備えてもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を確実且つ容易に合わせることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの全体の構成を示す図である。 図２は、図１のロボットシステムの制御系の構成を示すブロック図である。 図３は、図１のロボットシステムによる作業方法の手順を示すフローチャートである。 図４は、カメラと光線と位置関係を示す模式図である。 図５は、カメラ映像の一例を示す模式図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムの構成を示す図である。 図７は、カメラと光線との位置関係を示す模式図およびカメラの方向から見た側面図である。 図８は、カメラ映像の一例を示す模式図である。 図９は、第１のワークに対する第２のワークの相対位置の調整方法の流れを示す模式図である。

以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一また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。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの構成例を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態のロボットシステム１００は、スレーブアーム１がマスタアーム２により遠隔操作されるマスタ・スレーブ式の遠隔操作システムで構成される。

ロボットシステム１００（以下、遠隔操作システムともいう）は、第１のロボットで構成されるスレーブアーム１と、第２のロボットで構成されるマスタアーム２と、制御装置３と、光源４と、カメラ５と、モニタ６と、を備える。スレーブアーム１は、任意のタイプのロボットで構成され得る。スレーブアーム１は、本実施形態では、例えば、周知の多関節ロボットで構成され、基台１ａと、基台１ａに設けられた多関節のアーム１ｂと、アーム１ｂの先端に設けられた手首１ｃとを備える。基台１ａの上面を基準とした座標系をスレーブアーム１のベース座標系と呼ぶ。多関節のアーム１ｂの各関節は駆動用のサーボモータ、及び、サーボモータの回転角度位置を検出するエンコーダ、サーボモータに流れる電流を検出する電流センサを備える（いずれも図示せず）。手首１ｃにはエンドエフェクタ７が取り付けられる。エンドエフェクタ７は、本発明の「作業端」に相当する。エンドエフェクタ７はワークを把持可能なロボットハンドである。エンドエフェクタ７は、手首１ｃ先端に取り付けられたハンド本体（図示せず）と、例えばモータで構成されたアクチュエータ（図示せず）で駆動される２本の指部とを備える。アクチュエータが動作すると２本の指部がハンド本体に対して移動する。ハンドの２本の指部は、マスタアーム２の操作によって、互いに近接又は離隔するように移動可能であり、２本の指部で第１のワークＷ１を把持することができる。エンドエフェクタ７には光源４が取り付けられる。

光源４は、平行光を照射するように構成される。平行光とは拡散することなく一方向に直進する光を意味する。光源４は、スレーブアーム１の手首１ｃに固定して取り付けられる。平行光は、第１のワークＷ１の所定の作業位置の直上を通過するように照射される。平行光は例えば赤色の可視光線である。

マスタアーム２は、任意のタイプのロボットで構成され得る。マスタアーム２は、本実施形態では、スレーブアーム１と相似構造を有する。すなわち、マスタアーム２も、スレーブアーム１と同様に多関節ロボットで構成され、マスタアーム２の基台の上面を基準としてマスタアーム２のベース座標系が定義される。多関節のアームの各関節は駆動用のサーボモータ、及び、サーボモータの回転角度位置を検出するエンコーダ、サーボモータに流れる電流を検出する電流センサを備える（いずれも図示せず）。マスタアーム２の先端には、スレーブアーム１先端のエンドエフェクタ７の形状を模した操作レバー２１が取り付けられる。操作レバー２１は、操作者によって操作することによりスレーブアーム１を操作可能な構成であれば、例えばスイッチ、調整ツマミ又はタブレットなどの携帯端末でもよいし、操縦桿のような簡易なものであってもよい。マスタアーム２は本発明の「操作装置」に相当する。本実施形態では、操作者がスレーブアーム１を操作すべく操作レバー２１を操作すると、マスタアーム２は、レバー操作に応じたスレーブアーム１の操作指令を生成し、これを無線又は有線により制御装置３に送信する。

カメラ５は、第１のワークＷ１の作業位置の直上を通過する平行光を撮像可能な方向に取付けられる。カメラ５は、スレーブアーム１の手首１ｃに固定して取り付けられる。カメラ５が撮像した画像情報は制御装置３に送信され、制御装置３は、この画像情報に対応する画像を表示するようモニタ６を制御する。カメラ５は、本発明の「撮像手段」に相当する。本実施の形態では、カメラ５は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラでもよいし、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラでもよい。

モニタ６は、カメラ５によって撮像された映像を表示する。モニタ６は本発明の「表示手段」に相当する。モニタ６は、ヘッドマウント型のディスプレイでもよい。表示手段は操作装置と一体的に構成されてもよい。例えばノートパソコンや携帯型端末のディスプレイと操作キーにより実現されてもよい。

ロボットシステム１００では、スレーブアーム１の作業領域から離れた位置（作業エリア外）にいる操作者は、モニタ６に映し出されたカメラ５の映像を見ながらマスタアーム２の操作レバー２１を操作する。スレーブアーム１はレバー操作に従って、動作を行いことにより所定の作業が行われる。本実施形態の所定の作業は、スレーブアーム１のエンドエフェクタ７によって保持された第１のワークＷ１を、第２のワークＷ２に組み付ける作業である。

また、ロボットシステム１００では、スレーブアーム１は、操作者によるマスタアーム２の操作なしに、所定の作業を自動的に行うこともできる。本明細書では、マスタアーム２を介して入力された操作情報に従って、スレーブアーム１を動作させる運転モードを「手動モード」と称する。なお、上述の「手動モード」には、操作者がマスタアーム２を操作することによって入力された操作情報に基づいて動作中のスレーブアーム１の動作の一部が自動で動作補正される場合も含む。また、予め設定された所定のプログラムに従ってスレーブアーム１を動作させる運転モードを「自動モード」と称する。更に、本実施形態のロボットシステム１００では、スレーブアーム１が自動で動作している途中に、マスタアーム２の操作をスレーブアーム１の自動の動作に反映させて、自動で行うことになっていた動作を修正することができるように構成されている。本明細書では、マスタアーム２を介して入力された操作情報を反映可能な状態で、予め設定された所定のプログラムに従ってスレーブアーム１を動作させる運転モードを「修正自動モード」と称する。なお、上述の「自動モード」は、スレーブアーム１を動作させる運転モードが自動モードであるときはマスタアーム２の操作がスレーブアーム１の動作に反映されないという点で、「修正自動モード」と区別される。以下では、本実施形態のロボットシステム１００は、特に断りが無い限り、「手動モード」として動作する。

図２は、ロボットシステム１００の制御系の構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御装置３は、動作制御部３１と、カメラ制御部３２と、メモリ３３と、インターフェース部（図示しない）を含む。本実施形態では、制御装置３は、入力装置８に通信可能に接続されている。入力装置８は、タッチパネル、キーボード等のマン−マシンインターフェースで構成され、主に、スレーブアーム１の「自動モード」、「修正動作モード」、及び「手動モード」のモード切り替え、各種データ等を入力するために用いられる。制御装置３は、コンピュータ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ等の演算処理機能およびメモリを有する装置で構成される。動作制御部３１およびカメラ制御部３２の各機能は、制御装置３のメモリ３３に格納された所定のプログラムが制御装置３の演算処理部（図示せず）によって実行されることによって実現される。また、本実施形態の制御装置３は、カメラ５で撮像された画像情報に対応する画像を表示するモニタ制御部の機能も有する。制御装置３のハードウェア上の構成は任意であり、制御装置３は、スレーブアーム１等の他の装置から独立して設けられてもよく、他の装置と一体的に設けられてもよい。

動作制御部３１は、マスタアーム２からの操作指令を受信し、操作指令に従ってスレーブアーム１の動作を制御するための動作指令を生成する。本実施形態では、動作指令は、スレーブアーム１のベース座標系で規定された、スレーブアーム１の各関節軸を駆動するサーボモータの位置指令である。動作制御部３１は、スレーブアーム１の各関節軸の位置指令値とエンコーダ（図示せず）の検出値（実際値）の偏差に基づいて速度指令値を生成する。そして、生成した速度指令値と速度現在値の偏差に基づいてトルク指令値（電流指令値）を生成し、生成した電流指令値と電流センサの検出値（実際値）の偏差に基づいてサーボモータを制御する。

カメラ制御部３２は、カメラ５により撮像された映像信号を処理し、表示用の映像信号を生成してモニタ６に出力する。カメラ制御部３２は、カメラ５のレンズの位置および方向を制御してもよい。

次に、ロボットシステム１００の動作について図面を用いて説明する。図３は、ロボットシステム１００による作業方法の手順を示すフローチャートである。図４は、カメラ５と平行光４ａと位置関係を示す模式図である。図４では上下方向をＺ軸に平行な方向、左右方向（単に横方向ともいう）をＸ軸に平行な方向、前後方向（奥行き方向ともいう）をＹ軸に平行な方向とそれぞれ定義している。図５は、カメラ映像の一例を示す模式図である。ここでの作業は、スレーブアーム１のエンドエフェクタ７によって保持された第１のワークＷ１を、第２のワークＷ２に組み付ける作業である（図１）。第１のワークＷ１は車両用シートであり、第２のワークＷ２は車体である。具体的には、第１のワークＷ１の作業位置に設けられたボルト穴Ｈ１に、第２のワークＷ２に設けられたボルトＢ１を挿入する作業である。第２のワークＷ２のボルトＢ１は、本発明の「作業部材」に相当し、第１のワークＷ１の作業位置に対応して設けられている。

まず、光源４から平行光４ａを照射する（図３のステップＳ１）。図４に示すように、平行光４ａは、第１のワークＷ１の作業位置であるボルト穴Ｈ１の直上を通過するように照射される。尚、平行光４ａは作業位置であるボルト穴Ｈ１の上を通過すれば厳密な直上でなくてもよい。ここではボルト穴Ｈ１は円形の開口を有している。平行光４ａはこの円の中心付近を通過すればよい。

そして、カメラ５により平行光４ａを撮像する（図３のステップＳ２）。カメラ５により、平行光４ａの光軸に対して垂直な方向から、作業位置であるボルト穴Ｈ１の直上を通過する平行光６ａを撮像する（図４参照）。尚、同図にように平行光４ａの光軸に対して厳密に垂直な方向でなくても、平行光４ａの光軸に対して交差する方向であればよい。このとき、図５（ａ）に示すように、モニタ６の画面にはカメラ５によって撮像された映像が表示される。これにより、操作者は作業エリア外から作業位置の直上を通過する平行光６ａを観察することができる。

次に、スレーブアーム１のエンドエフェクタ７によって保持された第１のワークＷ１の位置を調整する（図３のステップＳ３）。操作者は、モニタ６に映し出されたカメラ５の映像を見ながらマスタアーム２の操作レバー２１を操作する。スレーブアーム１はレバー操作に従って動作を行う。制御装置３は、平行光４ａが作業位置であるボルト穴Ｈ１の直上を通過している状態で、マスタアーム２の操作指令に従って、第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の上下方向および左右方向の相対位置を調整するようにスレーブアーム１の動作を制御する。図５（ｂ）では、第１のワークＷ１を下方に移動させて互いの距離を近づけるように上下方向の相対位置を調整している。

そして、操作者は第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の奥行き方向の相対位置を調整し、カメラ５の映像を通じて平行光４ａが第２のワークＷ２のボルトＢ１によって遮られたか否かを判定する（図３のステップＳ３）。図５（ｃ）に示すように、平行光４ａが第２のワークＷ２のボルトＢ１に照射され、ボルトＢ１によって遮られた場合、第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の奥行き方向の位置が調整されたものとする。つまり、平行光４ａが第２のワークＷ２によって遮られることにより、第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の奥行き方向の作業位置を確実に合わせることができる。ここで平行光４ａは赤色の可視光であるので、障害物（同図では第２のワークＷ２のボルトＢ１）によって反射または散乱する。これにより、操作者はモニタ６の画面上で平行光４ａが第２のワークＷ２によって遮られたか否かを容易に判定できる。

最後に、第１のワークＷ１を第２のワークＷ２に組み付ける（図３のステップＳ４）。操作者は第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の上下方向の相対位置を調整し、第１のワークＷ１の作業位置であるボルト穴Ｈ１に第２のワークＷ２のボルトＢ１を挿入する。

一般に、作業状況をカメラや目視で確認しながら作業を行う場合、一方向（例えば前方）からの観察では上下方向及び左右方向については認識しやすいが、前後方向（奥行方向）は認識しにくい。本実施形態によれば、平行光４ａが作業位置（Ｈ１）の直上を通過している状態で、第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の相対位置を調整するので、平行光４ａが第２のワークＷ２によって遮られることにより第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の奥行きの作業位置を簡単且つ確実に合わせることができ、作業効率が向上する。

尚、本実施形態では、操作者はカメラ５で撮影した画像を見ながら作業を行う構成としたが、操作者は目視によってマニプレータを操作して作業を行う構成でもよい。また、マニプレータを用いて説明したが、操作者が専用の治具等を用いて、第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の奥行き方向の相対位置を直接調整するような構成でもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態のロボットシステムの基本的な構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。

図６は、スレーブアーム１の作業端の構成を示す斜視図である。図６に示すように、本実施形態では、第１実施形態と比較すると、第１のワークＷ１である車両用シートが座部４１と背もたれ部４２とを有し、第１のワークＷ１を保持するエンドエフェクタ７Ａがシートの座部４１を保持可能な構成を備える点が異なる。

エンドエフェクタ７Ａは、本体部７０と、シートの座部４１を保持する保持部７１とを備える。本体部７０は、エンドエフェクタ７の手首１ｃ（図１参照）に取付けられ、光源４を支持するアーム部７０ａを有する。保持部７１は、シートの座部４１を保持するように構成される。エンドエフェクタ７Ａによって保持された車両用シート（Ｗ１）の座部４１の４カ所の作業位置が設けられている。このため、本実施形態では４カ所の作業位置を撮影するために１台の光源４に対し４台のカメラ５が保持部７１に取付けられている。

図７は、カメラ５と平行光４ａとの位置関係を示す模式図である。同図は車両用シート（Ｗ１）の座部４１の裏側を示している。図７では上下方向をＺ軸に平行な方向、左右方向（単に横方向ともいう）をＸ軸に平行な方向、前後方向（奥行き方向ともいう）をＹ軸に平行な方向とそれぞれ定義している。図７に示すように、シートの座部４１の下面には、前後左右の四カ所に略対称に作業位置であるボルト穴Ｈ１〜Ｈ４が設けられている。本実施形態の作業は、車両用シート（Ｗ１）を車体（Ｗ２）に組み付ける作業である。具体的には、車両用シート（Ｗ１）の座部４１の作業位置に設けられた４つのボルト穴Ｈ１〜Ｈ４に、車体（Ｗ２）に設けられた４本のボルトＢ１〜Ｂ４を挿入する作業である。４台のカメラ５は作業位置に設けられたボルト穴Ｈ１〜Ｈ４の直上付近を撮影する。カメラ５の番号はそれぞれの作業位置（Ｈ１〜Ｈ４）の番号に対応している。同図では、平行光４ａは、ボルト穴Ｈ１およびＨ４の直上を通過するように照射される。４台のカメラ５によって、平行光４ａの光軸に対して交差する方向から、平行光４ａが撮像されている。

図８は、４台のカメラ５によって撮影された映像の一例を示す模式図である。図８に示すように、モニタ６には４台のカメラ５で撮影した映像が一画面に表示される。同図では１台目と４台目のカメラ５によって撮像された画面には、ボルト穴Ｈ１とＨ４の直上を通過する平行光４ａが表示されている。操作者は、モニタ６に映し出された作業位置付近の映像を見ながらマスタアーム２の操作レバー２１を操作する。

制御装置３は、平行光４ａが作業位置に設けられたボルト穴Ｈ１及びＨ４の直上を通過している状態で、マスタアーム２の操作指令に従って、車体（Ｗ２）に対する車両用シート（Ｗ１）の相対位置を調整するようにスレーブアーム１の動作を制御する。図９（ａ）〜図９（ｅ）は、相対位置の調整方法の流れを示す模式図である。

まず、図９（ａ）に示すように、二つの作業位置に設けられたボルト穴Ｈ１及びＨ４の直上を通過する平行光４ａは、ボルトＢ１にもボルトＢ２にも照射されていない。つまり、図９（ａ）の状態は、ボルト穴Ｈ１及びＨ４とそれらに対応するボルトＢ１及びＢ４の相対位置は全く調整されていないことを示している。

次に、操作者は、モニタ６の映像を見ながら操作レバー２１を操作して、図９（ｂ）に示すように、平行光４ａの光軸を下方（図ではＺ軸の負の方向）に移動させる。さらに、操作者は、モニタ６の映像を見ながら操作レバー２１を操作して、図９（ｃ）に示すように、平行光４ａの光軸を手前（図ではＹ軸の負の方向）に移動させる。その結果、ボルト穴Ｈ１の直上を通過する平行光４ａがボルトＢ１に照射され、ボルト穴Ｈ１に対応するボルトＢ１の相対位置が調整される。

次に、操作者は、モニタ６の映像を見ながら操作レバー２１を操作して、図９（ｄ）に示すように、ボルト穴Ｈ１の直上を通過する平行光４ａがボルトＢ１に照射された状態で、平行光４ａの光軸を下方（Ｚ軸の負の方向）に傾ける。さらに、操作者は、モニタ６の映像を見ながら操作レバー２１を操作して、図９（ｅ）に示すように、ボルト穴Ｈ１の直上を通過する平行光４ａがボルトＢ１に照射された状態で、平行光４ａの光軸を手前（図ではＸ軸に平行な方向）に傾ける。その結果、ボルト穴Ｈ２の直上を通過する平行光４ａがボルトＢ２に照射され、ボルト穴Ｈ２に対応するボルトＢ２の相対位置が調整される。

このように二つの作業位置に設けられたボルト穴Ｈ１及びＨ４の直上を通過する平行光４ａが、作業位置の各々に対応するボルトＢ１およびＢ４（作業部材）に照射されることにより、第１のワークＷ１に対する第２のワークＷ２の奥行き方向の作業位置を合わせることができる。

その後、光源４の位置を調整して平行光４ａをボルト穴Ｈ２およびＨ３の直上を通過するように照射する。上記と同様な作業を行いＨ２とＨ３の位置を合わせる。このようにして、順番に各作業位置に対して位置合わせを行い、４つの全ての作業位置の奥行き方向の位置を合わせる。シートの座部４１（Ｗ１）に設けられた４つのボルト穴に、車体（Ｗ２）に設けられた４本のボルトを挿入する。このようにして車両用シート（Ｗ１）の車体（Ｗ２）への組み付け作業を行う。

尚、本実施形態では、平行光４ａを用いて二つの作業位置に設けられたボルト穴とボルトの位置を調整したが、平行光４ａを用いて直線状に位置する３つ以上の作業位置に設けられたボルト穴とボルトの位置を調整してもよい。

（その他の実施形態）
尚、上記実施形態の作業では、平行光４ａを、第１のワークＷ１の作業位置（ボルト穴）の直上を通過するように照射し、平行光４ａが第２のワークＷ２（ボルト）によって遮られることにより奥行き方向の作業位置を合わせるようにしたが、平行光４ａを、第２のワークＷ２の作業位置（ボルト穴）の直上を通過するように照射してもよいし、平行光４ａが第１のワークＷ１（ボルト）によって遮られることにより奥行き方向の作業位置を合わせるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１のワークＷ１（車両用シート）を第２のワークＷ２（車体）に組み付ける作業としたが、第１のワークを用いて、第２のワークに対して行う作業であれば、これに限られるものではない。例えば、ロボットシステムは外科手術システムであってもよい。このようなシステムでは、施術者は、内視鏡画像を見ながらマスタアーム２を操作しながら。スレーブアーム１先端に取り付けられた手術器具によって施術を行う。この場合手術器具を第１のワークとみなしてもよい。

また、上記実施形態では、平行光４ａは赤色の可視光を使用したが、赤色に限られず、カメラの映像を表示したモニタの画面内で目視により判別できれば、その他の色でもよい。

また、上記実施形態では、平行光４ａが第２のワークＷ２（ボルト）によって、反射または散乱されたことを、操作者はモニタ画面を見ながら目視で判定するようにしたが、これに限られない。例えば光源４から照射した平行光４ａを受光素子で受光するような構成を備え、受光素子の受光量に基づいて平行光４ａが遮光されたことを判定するようにしてもよい。

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、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、第１のワークに対する第２のワークの位置合わせが必要な作業に有用である。

１ スレーブアーム
２ マスタアーム
３ 制御装置
４ 光源
４ａ 平行光（光軸）
５ カメラ
６ モニタ
７ エンドエフェクタ
８ 入力装置
３１ 動作制御部
３２ カメラ制御部
３３ メモリ
１２ マスタ側制御部（マスタ側）
３０ スレーブ側制御部（スレーブ側）
１００ ロボットシステム
Ｗ１，Ｗ２ 第１のワーク，第２のワーク
Ｈ１〜Ｈ４ 作業位置（ボルト穴）

Claims (6)

1. 第１のワークを用いて、第２のワークに対して作業を行う作業方法であって、
   平行光を、前記第１のワークの所定の作業位置の直上を通過するように照射することと、
   前記平行光の光軸に対して交差する方向から、前記作業位置の直上を通過する前記平行光を観察することと、
   前記平行光が前記作業位置の直上を通過している状態で、前記第１のワークに対する前記第２のワークの相対位置を調整することと、
   前記平行光が前記第２のワークに照射されることにより第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の前記作業位置を合わせることと、
   を含む、作業方法。
2. 前記第１のワークは、少なくとも二つの作業位置を有し、
   前記第２のワークは、前記作業位置の各々に対応する作業部材を有し、
   前記奥行き方向の作業位置を合わせることは、
   少なくとも前記二つの作業位置の直上を通過する平行光が、当該作業位置の各々に対応する作業部材に照射されることにより、第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を合わせることを更に含む、請求項１に記載の作業方法。
3. 撮像手段によって撮像された映像を通じて、前記平行光を観察する、請求項１又は２に記載の作業方法。
4. 第１のワークを用いて、第２のワークに対して作業を行うためのロボットシステムであって、
   前記第１のワークを保持する作業端を有するロボットアームと、
   平行光を、前記第１のワークの所定の作業位置の直上を通過するように照射するための光源と、
   前記ロボットアームを操作するための操作装置と、
   前記操作装置の操作指令に従って、前記ロボットアームの動作を制御するように構成される制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記平行光が前記作業位置の直上を通過している状態で、前記操作装置の操作指令に従って、前記第１のワークに対する前記第２のワークの相対位置を調整するように前記ロボットアームの動作を制御し、前記平行光が前記第２のワークに照射されることにより第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の前記作業位置を合わせるように構成される、ロボットシステム。
5. 前記第１のワークは、少なくとも二つの作業位置を有し、
   前記第２のワークは、前記作業位置の各々に対応する作業部材を有し、
   前記制御装置は、
   少なくとも前記二つの作業位置の直上を通過する平行光が、当該作業位置の各々に対応する作業部材に照射されることにより、第１のワークに対する第２のワークの奥行き方向の作業位置を合わせるように構成されている、請求項４に記載のロボットシステム。
6. 前記平行光の光軸に対して交差する方向から、前記作業位置の直上を通過する前記平行光を撮像するための撮像手段と、
   前記撮像手段によって撮像された映像を表示するための表示手段と、
   を更に備える、請求項４又は５に記載のロボットシステム。

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