JP2019093539A - ロボット操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者の立ち位置や姿勢の変更を低減することにより作業効率の向上を図ることができるロボット操作装置を提供する。【解決手段】このロボット操作装置は、複数の関節２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａを有するロボット１０を操作するものであって、操作者の操作に応じた信号をロボット１０の制御装置に送信する操作ユニット３０を備え、操作ユニット３０が、複数の関節２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａのうち最も先端側の関節２６ａよりも基端側に配置されたロボット１０のアーム部材２５に固定された取付部材１２に着脱可能に取付けられるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明はロボット操作装置に関し、より具体的には、操作者の操作に応じた信号をロボットの制御装置に送信するロボット操作装置に関する。

このようなロボット操作装置として、複数の関節を有するロボットのアーム部の最も先端の部材に固定されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このロボット操作装置は、アーム部の先端に力センサを介して操作ハンドルが固定されており、操作ハンドルに加わる力を力センサが検知し、検知した力の方向および大きさに基づく信号がロボット制御装置に送信されるように構成されている。

また、複数の関節を有するロボットのアーム部の最も先端の部材の外周面に取付けられたロボット操作装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。このロボット操作装置は、アーム部の最も先端の部材の外周面に力センサを介して引っ掛け部が形成されており、引っ掛け部に操作棒の先端を引っ掛けて力を加え、当該力の大きさおよび方向が力センサにより検知されると、当該検知結果に応じた信号がロボットの制御装置に送信されるように構成されている。

特開２０１７−０６４８７８号公報 特開２００９−００６４６５号公報

ここで、６軸ロボットの場合、ロボットのアーム部の先端の部材は手首フランジと称され、アーム部の先端が手首のようにアーム部の長手軸周りおよび当該長手軸に直交する軸周りに回転するようになっている。また、アーム部の先端は、当該先端に取付けられたツールや当該ツールにより保持する物品と同じ姿勢および位置に移動する必要がある。

前記ロボット操作装置は、ロボットのアーム部の最も先端の部材に取付けられているので、アーム部の先端に取付けられたツールの移動や姿勢変更に合わせてロボット操作装置の位置や姿勢が変わることになり、ロボット操作装置の位置や姿勢の変更に合わせて操作者が立ち位置や姿勢を変更する必要がある。また、ロボット操作装置の姿勢によっては操作性が悪化する場合がある。このため、ロボット操作装置を用いた作業の効率が低下する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、操作者の立ち位置や姿勢の変更を低減することにより作業効率の向上を図ることができるロボット操作装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係るロボット操作装置は、複数の関節を有するロボットを操作するロボット操作装置であって、操作者の操作に応じた信号を前記ロボットの制御装置に送信する操作ユニットを備え、該操作ユニットが、前記複数の関節のうち最も先端側の関節よりも基端側に配置された前記ロボットのアーム部材又は該アーム部材に固定された取付部材に着脱可能に取付けられるように構成されている。

上記態様では、操作ユニットが複数の関節のうち最も先端側の関節よりも基端側に配置されたロボットのアーム部材又は当該アーム部材に固定された取付部材に着脱可能に取付けられており、ロボットの最も先端側の関節の動きにより操作ユニットの位置や姿勢が変わることがないので、操作者の立ち位置や姿勢の変更を低減することができる。

上記態様において、好ましくは、前記操作ユニットが、前記アーム部材に磁石により着脱可能に取付けられるように構成されている。
このように構成すると、操作ユニットをアーム部材に取付けるための専用の部材を予めロボットに設ける必要が無くなり、操作ユニットを取付ける場所の自由度を向上する上で有利である。

上記態様において、好ましくは、前記アーム部材に固定され前記操作ユニットが取付けられる前記取付部材は、前記操作ユニットが前記アーム部材に対し所定の取付姿勢で取付けられるように構成されている。

このように構成すると、操作ユニットが取付けられたアーム部材に対し操作ユニットの姿勢が必ず所定の取付姿勢となる。例えば、アーム部材の長手方向と操作ユニットのＸ軸方向が一致し、前記長手方向の直交方向と操作ユニットのＹ軸方向が常に一致していると、操作ユニットの操作方向とロボットの動作との関係を認識し易く、直感的な操作も可能になり、操作性を向上する上で有利である。

上記態様において、好ましくは、前記アーム部材が、前記最も先端側の関節と先端側から２番目に配置された関節との間に配置されている。
このように構成すると、ロボットの最も先端側の関節の動きにより操作ユニットの位置や姿勢が変わることがなく、且つ、操作ユニットの動きがロボットの先端の動きと近くなる。このため、直感的な操作を可能としながら、操作者の立ち位置や姿勢の変更を低減することができる。

上記態様において、好ましくは、前記取付部材が、前記アーム部材の外周面から突出する突出部を有し、前記操作ユニットが、該操作ユニットに設けられた磁石が前記取付部材の前記突出部に吸着することにより、前記取付部材に着脱可能に取付けられるように構成されている。

このように構成すると、操作ユニットに設けられた磁石を取付部材の突出部に吸着させるだけで、操作ユニットをアーム部材に固定された取付部材に取付けることができる。また、取付部材の突出部はアーム部材の外周面から突出している。このため、例えば最も先端側の関節と先端側から２番目に配置された関節との間のアーム部材に固定された取付部材に操作ユニットを取付ける場合でも、突出部がアーム部材の外周面から突出している分だけ、ロボットの先端のツールや当該ツールにより保持された物品と操作者との距離が長くなり、操作者の安全性の向上、客観的なロボットの操作とその操作性の向上等を実現する上で有利である。

上記態様において、好ましくは、前記操作ユニットに設けられ、前記アーム部材又は前記取付部材に取付けられている取付状態であることを検出する取付状態検出センサと、該取付状態検出センサによって前記取付状態が検出されなくなると所定の報知動作を行う報知手段とを備える。
このように構成すると、操作者は前記操作ユニットが正常に取付けられているか否かを確実に認識することができるので、ロボットの操作を安全に行う上で有利である。

上記態様において、好ましくは、前記取付部材又は前記操作ユニットに設けられ、前記操作ユニットが前記取付部材に取付けられている取付状態であることと、その際の前記操作ユニットの前記取付部材に対する取付方向とを検出する取付状態検出センサと、前記ロボットを制御する前記制御装置とを備え、該制御装置が、該取付状態検出センサにより検出される前記取付方向の情報に応じて、前記操作ユニットへの入力と前記ロボットの動作方向とを対応付けるように構成されている。

例えば操作ユニットが、そのＸ軸方向およびＹ軸方向がロボットのＹ軸方向およびＸ軸方向にそれぞれ一致するように取付部材に取付けられた場合に、操作ユニットのＸ軸方向の入力がロボットのＸ軸方向の入力に対応し、操作ユニットのＹ軸方向の入力がロボットのＹ軸方向の入力に対応するように、制御装置が操作ユニットへの入力とロボットの動作方向を対応付ける。このように、操作ユニットへの入力方向とロボットの動作方向とが自動的に対応付けられるように構成すると、操作者は操作ユニットの取付方向を気にすることなくロボットの操作を行うことができ、ロボットの意図しない方向への動作も防止することができる。

本発明によれば、操作者の立ち位置や姿勢の変更を低減することにより作業効率の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態のロボット操作装置およびそれにより操作されるロボットの斜視図である。 本実施形態のロボット操作装置の斜視図である。 本実施形態のロボット操作装置の正面図である。 本実施形態のロボット操作装置の側面図である。 本実施形態のロボット操作装置の平面図である。 本実施形態のロボットの制御装置のブロック図である。 本実施形態のロボットの制御装置の制御の例を示すフローチャートである。 本実施形態のロボットに固定された取付部材の例を示す斜視図である。 本実施形態のロボット操作装置のロボットへの取付けの第１の変形例を示す斜視図である。 本実施形態の取付部材の例を示す平面図である。 本実施形態の取付部材の他の例を示す平面図である。 本実施形態のロボット操作装置のロボットへの取付けの第２の変形例を示す斜視図である。 図１２に示す取付部材の斜視図である。 本実施形態のロボット操作装置のロボットへの取付けの第３の変形例を示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係るロボット操作装置を図面を参照して以下に説明する。このロボット操作装置は例えば図１に示すようにロボット１０に設けられるものである。
ロボット操作装置は、ロボット１０に固定された取付部材１２の板状の突出部１２ａに取付けられ、操作者の操作に応じた信号をロボット１０の制御装置４０に送信する操作ユニット３０を備えている。

操作ユニット３０は、図２〜図５に示すように、直方体形状の操作ユニット本体３１と、操作ユニット本体３１に取付けられた操作つまみ３２とを有する。図３は操作ユニット３０をＹ軸方向から見た図であり、図４は操作ユニット３０をＸ軸方向から見た図であり、図５は操作ユニット３０をＺ軸方向から見た図である。

操作ユニット本体３１内には、操作つまみ３２をＸ軸方向の中央に向かって付勢する図示しない一対のＸ軸方向付勢部材（コイルスプリング）と、操作つまみ３２をＹ軸方向の中央に向かって付勢する図示しない一対のＹ軸方向付勢部材（コイルスプリング）と、操作つまみ３２をＺ軸方向の中央に向かって付勢する図示しない一対のＺ軸方向付勢部材（コイルスプリング）と、操作つまみ３２をＺ軸周りの回転方向の中央に向かって付勢する図示しない一対の回転方向付勢部材（トーションスプリング）とが設けられている。なお、操作つまみ３２をＺ軸方向に引っ張る又は押すことにより、操作つまみ３２をＺ軸方向に操作することができる。

また、操作ユニット本体３１内には、操作つまみ３２の操作の方向と大きさに応じた信号を生成し、生成された信号を制御装置４０に送信する信号生成部３３が設けられている。信号生成部３３は、周知のジョイスティックと同様に、操作つまみ３２の操作の方向および大きさを検出するセンサ、センサの検出値に応じた信号を生成する回路、信号を無線送信するためのアンテナ等を有する。

操作ユニット本体３１のＸ軸方向又はＹ軸方向を向く面（本実施形態ではＹ軸方向を向く面）には磁石３１ａが設けられ、操作ユニット本体３１のＺ軸方向を向く面にも磁石３１ｂが設けられている。当該Ｚ軸方向を向く面は、操作つまみ３２が設けられた側と反対側の面である。また、磁石３１ａの近傍には近接センサ（取付状態検出センサ）３１ｃが設けられ、磁石３１ｂの近傍にも近接センサ（取付状態検出センサ）３１ｄが設けられている。

ロボット１０のアーム部２０は、複数のアーム部材２１，２２，２３，２４，２５，２６および関節２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａを備えると共に、複数の関節２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａをそれぞれ駆動する複数のサーボモータ１１を備えている（図６参照）。各サーボモータ１１として、回転モータ、直動モータ等の各種のサーボモータを用いることが可能である。各サーボモータ１１はその作動位置を検出するエンコーダ等の作動位置検出装置を内蔵しており、作動位置検出装置の検出値が制御装置４０に送信される。

図１に示すように、アーム部材２１は関節２１ａによってＪ１軸周りに旋回する旋回部材であり、アーム部材２２は関節２２ａによってＪ２軸周りに回転する軸部材であり、アーム部材２３は関節２３ａによってＪ３軸周りに回転する軸部材であり、アーム部材２４は関節２４ａによってＪ４軸周りに回転する手首軸部材であり、アーム部材２５は関節２５ａによってＪ５軸周りに首振りする首振部材であり、アーム部材２６は関節２６ａによってＪ６軸周りに回転する手首フランジ部材である。

アーム部材２６の先端部にはツールＴが取付けられ、ツールＴにより搬送作業、加工等の所定の作業が行われる。ツールＴにはツールＴを駆動するモータＴＭ（図６参照）が設けられている。モータＴＭは制御装置４０に接続され、制御装置４０によって制御される。

制御装置４０は、図６に示すように、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有する制御部４１と、表示装置４２と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ等を有する記憶装置４３と、ロボット１０のサーボモータ１１にそれぞれ対応するように設けられた複数のサーボ制御器４４と、制御装置４０に接続されると共に操作者が持ち運び可能な教示操作盤４５とを備えている。教示操作盤４５は制御装置４０と無線通信するように構成されていてもよい。

記憶装置４３にはシステムプログラム４３ａが格納されており、システムプログラム４３ａが制御装置４０の基本機能を担っている。また、記憶装置４３には、ロボット１０に所定の作業を行わせるために設定された動作プログラム４３ｂと、操作ユニット３０からの信号に基づきロボット１０を動かす手動モードの時にロボット１０を制御する手動制御プログラム４３ｃとが格納されている。

制御部４１はシステムプログラム４３ａにより作動し、所定の作業を行う際には、記憶装置４３に格納されている動作プログラム４３ｂを読み出してＲＡＭに一時的に格納し、読み出した動作プログラム４３ｂに沿って各サーボ制御器４４に制御信号を送り、これによりロボット１０の各サーボモータ１１のサーボアンプを制御すると共に、ツールＴのモータＴＭにも制御信号を送る。

手動モードの時は、制御部４１は記憶装置４３に格納されている手動制御プログラム４３ｃを読み出してＲＡＭに一時的に格納し、操作ユニット３０からの信号に基づき各サーボ制御器４４に制御信号を送り、これによりロボット１０の各サーボモータ１１のサーボアンプを制御する。

取付部材１２は、ロボット１０のアーム部２０のアーム部材２５の先端側の外周面に固定されたリング状部１２ｂと、リング状部１２ｂからその径方向に突出している板状の突出部１２ａとを有する。本実施形態では、突出部１２ａの突出方向はＪ５軸と略平行であり、突出部１２ａの板厚方向はＪ６軸と略平行であり、突出部１２ａの板厚方向の一方の面に操作ユニット３０の操作ユニット本体３１が取付けられる。突出部１２ａにおける操作ユニット本体３１が取付けられる部分は強磁性体である鉄からなる。

本実施形態のロボット操作装置は、操作ユニット３０の操作ユニット本体３１の磁石３１ｂが設けられた面が突出部１２ａの板厚方向一方の面に接触するように、操作ユニット３０が取付部材１２に取付けられる。これにより、操作ユニット本体３１の磁石３１ｂが突出部１２ａに吸着し、操作ユニット３０のＺ軸がＪ６軸と略平行となる。また、磁石３１ｂが突出部１２ａに吸着すると、近接センサ３１ｄと突出部１２ａとの距離が近くなり、操作ユニット本体３１の磁石３１ｂが設けられた面が突出部１２ａに接触したことが近接センサ３１ｄにより検出される。

この時の制御部４１の手動制御プログラム４３ｃに基づく動作を図７のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、教示操作盤４５等の入力部から手動制御の開始を要求する要求信号を受付け、又は、近接センサ３１ｄが突出部１２ａに近接している取付状態であるとの情報を操作ユニット３０から受付けると（ステップＳ１−１）、操作ユニット３０への入力に基づき各サーボ制御器４４を制御する手動モードを開始する（Ｓ１−２）。

続いて、制御部４１は、取付部材１２の突出部１２ａに対する操作ユニット本体３１の取付方向の情報を教示操作盤４５等の入力部又は操作ユニット３０から受付けると（ステップＳ１−３）、操作ユニット３０の操作つまみ３２の入力とロボット１０の動作方向とを対応づける（ステップＳ１−４）。

ステップＳ１−３では、近接センサ３１ｄが突出部１２ａに近接したことを示す情報を操作ユニット３０から受付けると、制御部４１はその方向に操作ユニット本体３１が取付けられていると認識する。また、ステップＳ１−３およびＳ１−４では、突出部１２ａの延設方向、つまりＪ５軸の方向が操作ユニット本体３１のＸ軸方向とＹ軸方向の何れと一致しているかについても、近接センサ３１ｃ，３１ｄの検出結果又は入力部からの入力に応じた情報を用いて制御部４１に設定される。本実施形態では操作ユニット本体３１のＸ軸方向がＪ５軸と一致していると設定される。

例えば、図８に示すように、操作ユニット本体３１のＺ軸方向の面の磁石３１ｂとＹ軸方向の面の磁石３１ａが突出部１２ａおよび突出部１２ａからその板厚方向に延出する延出部１２ｇにそれぞれ近接していると、近接センサ３１ｃおよび近接センサ３１ｄにより近接状態であることが検出される。これにより、操作ユニット本体３１のＸ軸方向がＪ５軸の延設方向と一致していると設定される。
また、操作ユニット本体３１のＺ軸方向がロボット１０の上下方向と一致し、操作つまみ３２のＺ軸周りの回転が、例えば、操作ユニット３０が取付けられているアーム部材２５の先端側の関節２６ａの回転と一致するように設定される。

一方、図９に示すように、操作ユニット本体３１のＸ軸方向の面とＹ軸方向の面が突出部１２ａおよび延出部１２ｇにそれぞれ近接するように、操作ユニット３０を突出部１２ａに取付けることもできる。この場合、近接センサ３１ｃ，３１ｄの検出結果に基づき、操作ユニット本体３１のＺ軸方向がＪ５軸の延設方向と一致していると設定される。
また、操作ユニット本体３１のＸ軸方向がロボット１０の上下方向と一致し、操作つまみ３２のＺ軸周りの回転が、例えば、操作ユニット３０が取付けられているアーム部材２５の基端側の関節２５ａの回転と一致するように設定される。

続いて、制御部４１は、操作ユニット３０の信号生成部３３から送信される信号に応じて各サーボ制御器４４に制御信号を送り、これによりロボット１０の各サーボモータ１１のサーボアンプを制御する（ステップＳ１−５）。

続いて、制御部４１は、操作ユニット３０から近接センサ３１ｃ，３１ｄが突出部１２ａに近接していない非取付状態であるとの情報を受付けると（ステップＳ１−６）、表示装置４２、スピーカ等の報知手段を用いて所定の報知動作を行わせる（ステップＳ１−７）。そして、教示操作盤４５等の入力部から手動制御の終了を要求する要求信号を受付けると（ステップＳ１−８）、手動モードを終了する（ステップＳ１−９）。

このように、本実施形態によれば、複数の関節２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａのうち最も先端側の関節２６ａよりも基端側に配置されたロボット１０のアーム部材２５に固定された取付部材１２に操作ユニット３０が着脱可能に取付けられる。このため、ロボット１０の最も先端側の関節２６ａの動きにより操作ユニット３０の位置や姿勢が変わることがないので、操作者の立ち位置や姿勢の変更を低減することができ、ロボット操作装置の姿勢によって操作性が悪化する状況を低減することができる。

なお、本実施形態では、操作ユニット３０がアーム部材２５に固定された取付部材１２に着脱可能に取付けられたものを示したが、操作ユニット３０が最も先端側の関節２６ａよりも基端側に配置されたロボット１０のアーム部材２１，２２，２３，２４，２５に取付けられてもよく、アーム部材２１，２２，２３，２４に固定された取付部材に取付けられてもよい。これらの場合でも前述と同様の作用効果を奏する。

また、本実施形態では、操作ユニット３０が、前記最も先端側の関節２６ａと先端側から２番目に配置された関節２５ａとの間に配置されているアーム部材２５に固定された取付部材１２に取付けられている。このため、ロボット１０の最も先端側の関節２６ａの動きにより操作ユニット３０の位置や姿勢が変わることがなく、且つ、操作ユニット３０の動きがロボット１０の先端の動きと近くなる。このため、直感的な操作を可能としながら、操作者の立ち位置や姿勢の変更を低減することができる。操作ユニット３０がアーム部材２５に直接取付けられる場合も同様の作用効果を奏する。

また、本実施形態では、取付部材１２がアーム部材２５の外周面から突出する突出部１２ａを有し、操作ユニット３０に設けられた磁石３１ａ，３１ｂが取付部材１２の突出部１２ａに吸着することにより、操作ユニット３０が取付部材１２に着脱可能に取付けられる。

このように構成すると、操作ユニット３０に設けられた磁石３１ａ，３１ｂを取付部材１２の突出部１２ａに吸着させるだけで、操作ユニット３０をアーム部材２５に固定された取付部材１２に取付けることができる。また、取付部材１２の突出部１２ａはアーム部材２５の外周面から突出している。このため、最も先端側の関節２６ａと先端側から２番目に配置された関節２５ａとの間のアーム部材２５に固定された取付部材１２に操作ユニット３０を取付ける場合でも、突出部１２ａがアーム部材２５の外周面から突出している分だけ、ロボット１０の先端のツールＴや該ツールＴにより保持された物品と操作者との距離が長くなり、操作者の安全性の向上、客観的なロボット１０の操作とその操作性の向上等を実現する上で有利である。

また、本実施形態では、操作ユニット３０がアーム部材２５又は取付部材１２に取付けられている取付状態であることを検出する近接センサ３１ｃ，３１ｄを備え、近接センサ３１ｃ，３１ｄによって取付状態が検出されなくなると、制御装置４０の制御部４１に制御されて表示装置４２、スピーカ等の報知手段が所定の報知動作を行う。このため、操作者は操作ユニット３０が正常に取付けられているか否かを確実に認識することができ、ロボット１０の操作を安全に行う上で有利である。

また、本実施形態では、取付部材１２又は操作ユニット３０に設けられ、操作ユニット３０が取付部材１２に取付けられている取付状態であることと、その際の操作ユニット３０の取付部材１２に対する取付方向とを検出する近接センサ３１ｃ，３１ｄと、ロボット１０を制御する制御装置４０とを備え、制御装置４０が、近接センサ３１ｃ，３１ｄにより検出される取付方向の情報に応じて、操作ユニット３０への入力とロボット１０の動作方向とを対応付けるように構成されている。

このように構成されているので、操作ユニット３０への入力方向とロボット１０の動作方向とが自動的に対応付けられ、操作者は操作ユニット３０の取付方向を気にすることなくロボット１０の操作を行うことができ、ロボット１０の意図しない方向への動作も防止することができる。

なお、ステップＳ１−７では、制御部４１が表示装置４２、スピーカ等の報知装置に所定の報知動作を行わせるものを示した。これに対し、操作ユニット３０にスピーカ等の報知手段を設け、近接センサ３１ｃ，３１ｄが近接状態から非近接状態に移行した時に、操作ユニット３０に設けられた報知手段が所定の報知動作を行うように構成してもよい。

また、図１０に示すように、取付部材１２のリング状部１２ｂを一対の半リング部材１２ｃ，１２ｄから形成し、一方の半リング部材１２ｄを突出部１２ａと一体に形成してもよい。この場合、半リング部材１２ｃ，１２ｄはアーム部材２５の先端側の外周面に抱き付くように配置され、半リング部材１２ｃ，１２ｄの端部同士がボルトＢにより締結される。

一方、図１１に示すように、半リング部材１２ｃ，１２ｄの一方の端部同士がヒンジ１２ｅにより結合され、半リング部材１２ｃ，１２ｄの他方の端部同士がスナップ錠１２ｆにより締結されるように構成してもよい。この場合、取付部材１２をアーム部材２５の外周面に短時間で着脱することができる。

図１２には、アーム部材２４に操作ユニット３０を取付ける場合を示す。この場合、アーム部材２４に取付部材１３を固定し、取付部材１３に操作ユニット３０が取付けられる。図１３に示すように取付部材１３には凹部１３ａが形成され、凹部１３ａの底面に操作ユニット本体３１のＺ軸方向を向く面が接触する。また、凹部１３ａは操作ユニット本体３１よりも僅かに大きな形状を有し、例えば操作ユニット本体３１のＸ軸がアーム部材２４の長手軸線と平行になり、操作ユニット本体３１のＺ軸がＪ５軸と平行になる姿勢で、操作ユニット３０が取付けられるように形成されている。

つまり、アーム部材２４に固定され操作ユニット３０が取付けられる取付部材１３が、操作ユニット３０がアーム部材２４に対し所定の取付姿勢で取付けられるように構成されている。従って、操作ユニット３０が取付けられたアーム部材２４に対し操作ユニット３０の姿勢が必ず所定の取付姿勢となる。このため、操作ユニット３０の操作方向とロボット１０の動作との関係を認識し易く、直感的な操作も可能になり、操作性を向上する上で有利である。

図１４に示すようにアーム部材２２に操作ユニット３０を取付ける場合も、アーム部材２４に操作ユニット３０を取付ける場合と同様に、操作ユニット３０がアーム部材２２に対し所定の取付姿勢で取付けられるように取付部材１３を構成することができる。

また、本実施形態において、手動制御プログラム４３ｃに基づき、制御部４１が操作ユニット３０が取付けられたアーム部材２５よりも基端側の関節２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａのみを操作ユニット３０からの信号に基づき動作させ、アーム部材２５よりも先端側の関節２６ａを動かさない、又は、所定の姿勢にすることも可能である。
図１２および図１４に示される変形例の場合にも、操作ユニット３０が取付けられたアーム部材２２，２４よりも基端側の関節のみを操作ユニット３０からの信号に基づき制御部４１が動作させ、アーム部材２２，２４よりも先端側の関節を動かさない、又は、所定の姿勢にすることも可能である。

このように構成すると、操作者は操作ユニット３０が取付けられたアーム部材２２，２４よりも基端側を動かすことになる。このような動作は、ロボット１０のアーム部２０の全体を目的の方向や位置に移動させる際等に用いられる。操作者は操作ユニット３０が取付けられたアーム部材２２，２４よりも基端側の動きを想定しながら操作ユニット３０を操作することになるので、ロボット１０の全ての関節２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａが動く場合と比較し、ロボット１０の操作が容易になる。

また、例えば図１２および図１４の変形例において、取付部材１３に操作ユニット３０が装着されていることを検出するセンサを設け、当該センサの検出結果に応じて操作ユニット３０が取付けられたアーム部材を検出し、操作ユニット３０が取付けられたアーム部材よりも基端側の関節のみを操作ユニット３０からの信号に基づき制御部４１が動作させるように構成してもよい。

本実施形態は、安全柵内等に配置された産業用のロボットを手動で動作させる場合、人と共通の作業エリアを有する協働ロボットを手動で動作させる場合、その他のロボットを手動で動作させる場合に用いることができる。また、本実施形態は、６軸のロボット１０だけではなく、７軸以上を有するロボットや５軸以下を有するロボットにも適用することができる。

また、協働ロボットの場合、通常は協働ロボットの操作教示盤の手持ち部にあるイネーブルスイッチ（デッドマンスイッチ）を例えば左手を用いて押しながら、教示操作盤上で協働ロボットの各関節を操作する必要があるので、作業性が悪い。さらに、協働ロボットの先端側の動作を近くで見ながら操作教示盤を操作する場合、操作教示盤を少なくとも一方の手で持つ必要がある。これに対し、本発明を適用すると、操作ユニット３０を用いたロボットの操作を片手でも行うことができる。

また、協働ロボットには、所定の大きさ以上の負荷が加わった時に停止する安全停止機能が備わっているので、教示操作盤を持たずに操作ユニット３０を用いたロボットの操作を安全に行うことができる。
さらに、操作教示盤を用いたロボットの操作は一般的に容易ではないが、本実施形態は操作ユニット３０を用いて感覚的にロボットの操作を行うことができるので、ロボットの操作に慣れていない者にも適している。

１０ ロボット
１１ サーボモータ
１２ 取付部材
１２ａ 突出部
１２ｇ 延出部
１３ 取付部材
１３ａ 凹部
２０ アーム部
２１〜２６ アーム部材
２１ａ〜２６ａ 関節
３０ 操作ユニット
３１ 操作ユニット本体
３１ａ，３１ｂ 磁石
３１ｃ，３１ｄ 近接センサ（取付状態検出センサ）
３２ 操作つまみ
３３ 信号生成部
ＴＭ モータ

Claims (7)

1. 複数の関節を有するロボットを操作するロボット操作装置であって、
   操作者の操作に応じた信号を前記ロボットの制御装置に送信する操作ユニットを備え、
   該操作ユニットが、前記複数の関節のうち最も先端側の関節よりも基端側に配置された前記ロボットのアーム部材又は該アーム部材に固定された取付部材に着脱可能に取付けられるように構成されているロボット操作装置。
2. 前記操作ユニットが、前記アーム部材に磁石により着脱可能に取付けられるように構成されている請求項１に記載のロボット操作装置。
3. 前記アーム部材に固定され前記操作ユニットが取付けられる前記取付部材は、前記操作ユニットが前記アーム部材に対し所定の取付姿勢で取付けられるように構成されている請求項１に記載のロボット操作装置。
4. 前記アーム部材が、前記最も先端側の関節と先端側から２番目に配置された関節との間に配置されている請求項１〜３の何れかに記載のロボット操作装置。
5. 前記取付部材が、前記アーム部材の外周面から突出する突出部を有し、
   前記操作ユニットが、該操作ユニットに設けられた磁石が前記取付部材の前記突出部に吸着することにより、前記取付部材に着脱可能に取付けられるように構成されている請求項１に記載のロボット操作装置。
6. 前記操作ユニットに設けられ、前記アーム部材又は前記取付部材に取付けられている取付状態であることを検出する取付状態検出センサと、
   該取付状態検出センサによって前記取付状態が検出されなくなると所定の報知動作を行う報知手段とを備える請求項１〜５の何れかに記載のロボット操作装置。
7. 前記取付部材又は前記操作ユニットに設けられ、前記操作ユニットが前記取付部材に取付けられている取付状態であることと、その際の前記操作ユニットの前記取付部材に対する取付方向とを検出する取付状態検出センサと、
   前記ロボットを制御する前記制御装置とを備え、
   該制御装置が、該取付状態検出センサにより検出される前記取付方向の情報に応じて、前記操作ユニットへの入力と前記ロボットの動作方向とを対応付けるように構成されている請求項１〜５の何れかに記載のロボット操作装置。
   

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