JP2019144147A - ロボット、ロボット制御装置、ロボットシステム、及び力検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】力制御による作業を精度よく行うことができるロボットを提供すること。【解決手段】第１部材と、第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを接続し、駆動部が設けられた関節と、並進力と回転モーメントとのいずれか一方又は両方を検出する第１検出部と、角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を検出する第２検出部と、前記第１検出部から出力された出力値を、前記第２検出部から出力された出力値に基づいて補正する補正部と、を備え、前記第１検出部は、前記第１部材と前記第２部材と前記関節とのいずれかに設けられ、前記第２検出部は、前記第１部材と前記第２部材と前記関節とのいずれかに設けられた、ロボット。【選択図】図５

Description

この発明は、ロボット、ロボット制御装置、ロボットシステム、及び力検出器に関する。

力制御によってロボットに作業を行わせる技術の研究や開発が行われている。ここで、力制御は、力検出部から出力された出力値に基づく制御のことである。力検出部は、ロボットの部位のうち予め決められた部位である力検出部位に作用した外力を検出するセンサーである。力検出部は、例えば、力センサー、トルクセンサー等のことである。当該外力には、力検出部位に作用した並進力、力検出部位に作用した回転モーメントが含まれる。

これに関し、ロボットアームと、力覚センサーと、ロボットアームの作動を制御する制御部と、を備え、制御部は、ロボットアームが減速を開始した後に力覚センサーの初期化を開始し、ロボットアームの速度が等速度のときに、力覚センサーの初期化状態を解除するロボットが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１５−１８２１６５号公報

このようなロボットでは、力覚センサーから出力される出力値は、力覚センサーの加速又は減速によって力覚センサーに作用する慣性力に応じて、変化してしまう。そこで、当該ロボットは、ロボットが備える各関節のエンコーダーから出力される出力値に基づいて当該慣性力の大きさ及び方向を算出し、算出した当該慣性力の大きさ及び方向に基づいて力覚センサーから出力される出力値を補正することができる。しかしながら、当該エンコーダーから出力される出力値に基づいて算出された慣性力の大きさ及び方向は、実際に力覚センサーに作用した慣性力の大きさ及び方向と異なる場合が多い。その結果、当該ロボットは、力覚センサーから出力される出力値の補正を精度よく行うことができず、力制御による作業を精度よく行うことができない場合があった。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、第１部材と、第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを接続し、駆動部が設けられた関節と、並進力と回転モーメントとのいずれか一方又は両方を検出する第１検出部と、角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を検出する第２検出部と、前記第１検出部から出力された出力値を、前記第２検出部から出力された出力値に基づいて補正する補正部と、を備え、前記第１検出部は、前記第１部材と前記第２部材と前記関節とのいずれかに設けられ、前記第２検出部は、前記第１部材と前記第２部材と前記関節とのいずれかに設けられた、ロボットである。

また、本発明の一態様は、上記に記載のロボットを制御する、ロボット制御装置である。

また、本発明の一態様は、上記に記載のロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を備えるロボットシステムである。

また、本発明の一態様は、並進力と回転モーメントとのいずれか一方又は両方を検出する力検出器であって、角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を検出する検出部を内蔵する、力検出器である。

実施形態に係るロボットシステム１の構成の一例を示す図である。 第１検出部ＦＳの構成の一例を示す上面図である。 図２に示した第１検出部ＦＳの側面図である。 ロボット制御装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。 ロボット制御装置３０の機能構成の一例を示す図である。 第１検出部ＦＳが外力情報をロボット制御装置３０へ出力する処理の流れの一例を示す図である。 実施形態の変形例１に係るロボット制御装置３０の構成の一例を示す図である。 ロボット制御装置３０が力制御によってロボット２０に予め決められた作業を行わせる処理の一例を示す図である。 実施形態の変形例２に係る第１検出部ＦＳ内における第２検出部ＩＳの配置の一例を示す側面図である。 実施形態の変形例３に係る第１検出部ＦＳと第２検出部ＩＳとの相対的な位置関係の一例を示す側面図である。 実施形態の変形例４に係る第１検出部ＦＳと第２検出部ＩＳとの相対的な位置関係の一例を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜ロボットシステムの構成＞
まず、ロボットシステム１の構成について説明する。
図１は、実施形態に係るロボットシステム１の構成の一例を示す図である。ロボットシステム１は、ロボット２０と、ロボット制御装置３０を備える。なお、ロボットシステム１は、撮像部、撮像部を制御する画像処理装置、ロボット制御装置３０を制御する情報処理装置、ロボット制御装置３０にロボット２０の動作を教示する教示装置等を備える構成であってもよい。

ロボット２０は、アームＡと、アームＡを支持する基台Ｂを備える単腕ロボットである。単腕ロボットは、この一例におけるアームＡのような１本の腕（アーム）を備えるロボットである。

アームＡは、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭと、第１検出部ＦＳと、第２検出部ＩＳを備える。なお、アームＡは、エンドエフェクターＥを備えない構成であってもよい。

エンドエフェクターＥは、物体を保持するエンドエフェクターである。この一例において、エンドエフェクターＥは、指部を備え、当該指部によって物体を挟んで持つことにより当該物体を保持する。

マニピュレーターＭは、６つのリンク（アーム部材）である第１リンク〜第６リンクと、６つの関節である第１関節〜第６関節とを備える。ここで、第１関節は、基台Ｂと第１リンクとの間を接続する関節である。第２関節は、第１リンクと第２リンクとの間を接続する関節である。第３関節は、第２リンクと第３リンクとの間を接続する関節である。第４関節は、第３リンクと第４リンクとの間を接続する関節である。第５関節は、第４リンクと第５リンクとの間を接続する関節である。第６関節は、第５リンクと第６リンクとの間を接続する関節である。そして、第６リンクが有する端部のうち第６関節と逆側の端部に設けられたフランジには、直接的又は間接的にエンドエフェクターＥが設けられる。当該フランジに間接的にエンドエフェクターＥが設けられる場合、当該フランジとエンドエフェクターＥとの間には、何らかの部材が設けられる。当該部材は、例えば、後述する第１検出部ＦＳ等である。

また、第１関節〜第６関節はそれぞれ、図示しないアクチュエーターを備える。すなわち、マニピュレーターＭを備えるアームＡは、６軸垂直多関節型のアームである。アームＡは、基台Ｂと、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭと、マニピュレーターＭが備える第１関節〜第６関節それぞれのアクチュエーターとによる連携した動作によって６軸の自由度の動作を行う。なお、アームＡは、５軸以下の自由度で動作する構成であってもよく、７軸以上の自由度で動作する構成であってもよい。

ここで、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭが備える６つのアクチュエーターのそれぞれとは、ケーブルによってロボット制御装置３０と通信可能に接続されている。これにより、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭが備える６つのアクチュエーターのそれぞれとは、ロボット制御装置３０から取得される制御信号に基づく動作を行う。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の規格によって行われる。また、エンドエフェクターＥは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置３０と接続される構成であってもよい。また、マニピュレーターＭが備える６つのアクチュエーターのうちの一部又は全部は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置３０と接続される構成であってもよい。

第１検出部ＦＳは、第１検出部ＦＳに作用する並進力と回転モーメントとのいずれか一方又は両方を、第１検出部ＦＳに作用する外力として検出する。以下では、一例として、第１検出部ＦＳに作用する並進力と回転モーメントとの両方を当該外力として検出する場合について説明する。第１検出部ＦＳは、例えば、力センサー（力覚センサー）である。第１検出部ＦＳは、この一例において、エンドエフェクターＥとマニピュレーターＭの間に備えられる。すなわち、第１検出部ＦＳは、第６リンクが有するフランジとエンドエフェクターＥとの間に設けられる。また、第１検出部ＦＳは、当該間に設けられることにより、第１検出部ＦＳに作用する外力を、ロボット２０の図示しないハンドに作用した外力として検出する。当該ハンドは、エンドエフェクターＥ、又はエンドエフェクターＥにより保持された物体のことである。すなわち、当該外力には、当該ハンドを並進させる並進力が含まれる。より具体的には、当該並進力には、第１座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向に作用する３つの並進力が含まれている。第１座標系は、第１検出部ＦＳに対応付けられた三次元座標系であり、第１検出部ＦＳによる検出において基準となる三次元座標系のことである。また、当該外力には、当該ハンドを回転させる回転モーメント（トルク）が含まれる。より具体的には、当該回転モーメントには、当該Ｘ軸、当該Ｙ軸、当該Ｚ軸それぞれの周りに作用する３つの回転モーメントが含まれている。すなわち、第１検出部ＦＳは、当該３つの並進力と当該３つの回転モーメントとのそれぞれを当該外力として検出し、検出した当該３つの並進力のそれぞれに応じた信号と、検出した当該３つの回転モーメントのそれぞれに応じた信号とのそれぞれを、第１検出部ＦＳから出力される出力値として出力する。

第１検出部ＦＳから出力される出力値は、ロボット制御装置３０によるロボット２０の力制御に用いられる。力制御は、第１検出部ＦＳから出力された出力値に基づく制御であり、例えば、インピーダンス制御等のコンプライアントモーション制御のことである。

第２検出部ＩＳは、第２検出部ＩＳの角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を検出する。第２検出部ＩＳは、例えば、慣性センサー、加速度センサー、ジャイロセンサー等である。以下では、一例として、第２検出部ＩＳの角速度と加速度との両方を検出する場合について説明する。

また、第２検出部ＩＳは、この一例において、第１検出部ＦＳに内蔵されている。これにより、第２検出部ＩＳは、第２検出部ＩＳの角速度と加速度との両方を、第１検出部ＦＳの角速度と加速度との両方として精度よく検出することができる。なお、この一例では、前述した通り、第６リンクが有するフランジとエンドエフェクターＥとの間に第１検出部ＦＳが設けられている。このため、第２検出部ＩＳは、第２検出部ＩＳの角速度と加速度との両方を、ハンドの角速度と加速度との両方として検出すると換言することができる。より具体的には、当該角速度には、第２座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれ周りの３つの角速度が含まれている。第２座標系は、第２検出部ＩＳに対応付けられた三次元座標系であり、第２検出部ＩＳによる検出において基準となる三次元座標系のことである。また、当該加速度には、当該Ｘ軸、当該Ｙ軸、当該Ｚ軸それぞれの方向に向かう３つの加速度が含まれている。すなわち、第２検出部ＩＳは、当該３つの角速度と当該３つの加速度とのそれぞれを検出し、検出した当該３つの角速度のそれぞれに応じた信号と、検出した当該３つの加速度のそれぞれに応じた信号とのそれぞれを、第２検出部ＩＳから出力される出力値として出力する。なお、本実施形態では、加速度と称した場合、加速度又は減速度を意味する。

また、第１検出部ＦＳと第２検出部ＩＳとのいずれか一方は、この一例において、取得部２３と、補正部２４を備える。以下では、一例として、第１検出部ＦＳが取得部２３と補正部２４を備える場合について説明する。なお、補正部２４と取得部２３は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部である。すなわち、この一例では、第１検出部ＦＳは、当該ハードウェア機能部を備える。なお、補正部２４と取得部２３のいずれか一方又は両方は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーがメモリーから読み出したプログラムを実行することによって実現されたソフトウェア機能部であってもよい。この場合、第１検出部ＦＳは、当該プロセッサーを備える。

取得部２３は、第１検出部ＦＳからの出力値の取得と、第２検出部ＩＳからの出力値の取得とを行う。より具体的には、取得部２３は、第１検出部ＦＳから出力される出力値を予め決められた取得周期で取得するとともに、第２検出部ＩＳから出力される出力値を当該取得周期で取得する。当該取得周期は、すなわち、サンプリング周期のことである。また、取得部２３では、第１検出部ＦＳから出力される出力値を取得する取得周期と、第２検出部ＩＳから出力される出力値を取得する取得周期とが同期されている。すなわち、取得部２３では、第１検出部ＦＳから出力される出力値を取得するタイミングと、第２検出部ＩＳから出力される出力値を取得するタイミングとが同期されている。当該取得周期は、例えば、１００ミリ秒程度である。なお、当該取得周期は、１００ミリ秒より短い周期であってもよく、１００ミリ秒より長い周期であってもよい。

補正部２４は、取得部２３が第１検出部ＦＳから取得した出力値を、当該出力値を取得部２３が取得したタイミングと同じタイミングで取得部２３が第２検出部ＩＳから取得した出力値に基づいて補正する。より具体的には、補正部２４は、取得部２３が第２検出部ＩＳから取得した出力値に基づいて、第１検出部ＦＳに作用した慣性力を算出する。当該慣性力には、第１座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向に作用する並進力としての３つの慣性力と、当該Ｘ軸、当該Ｙ軸、当該Ｚ軸のそれぞれ回りに作用する回転モーメントとしての３つの慣性力とが含まれている。また、補正部２４は、当該出力値を取得部２３が取得したタイミングと同じタイミングで取得部２３が第２検出部ＩＳから取得した出力値に基づいて、第１検出部ＦＳに作用した外力を算出する。前述した通り、当該外力には、当該Ｘ軸、当該Ｙ軸、当該Ｚ軸それぞれの方向に作用する並進力と、当該Ｘ軸、当該Ｙ軸、当該Ｚ軸のそれぞれ回りに作用する回転モーメントとが含まれている。補正部２４は、算出した慣性力に基づいて、算出した外力を補正する。具体的には、補正部２４は、算出した慣性力のうち当該Ｘ軸の方向に並進力として作用した慣性力を、算出した外力のうち当該Ｘ軸の方向に作用した並進力から差し引いた値を、外力として当該Ｘ軸の方向に作用した並進力として特定する。また、補正部２４は、算出した慣性力のうち当該Ｙ軸の方向に並進力として作用した慣性力を、算出した外力のうち当該Ｙ軸の方向に作用した並進力から差し引いた値を、外力として当該Ｙ軸の方向に作用した並進力として特定する。また、補正部２４は、算出した慣性力のうち当該Ｚ軸の方向に並進力として作用した慣性力を、算出した外力のうち当該Ｚ軸の方向に作用した並進力から差し引いた値を、外力として当該Ｚ軸の方向に作用した並進力として特定する。また、補正部２４は、算出した慣性力のうち当該Ｘ軸周りに回転モーメントとして作用した慣性力を、算出した外力のうち当該Ｘ軸周りに作用した回転モーメントから差し引いた値を、外力として当該Ｘ軸周りに作用した回転モーメントとして特定する。また、補正部２４は、算出した慣性力のうち当該Ｙ軸周りに回転モーメントとして作用した慣性力を、算出した外力のうち当該Ｙ軸周りに作用した回転モーメントから差し引いた値を、外力として当該Ｙ軸周りに作用した回転モーメントとして特定する。また、補正部２４は、算出した慣性力のうち当該Ｚ軸周りに回転モーメントとして作用した慣性力を、算出した外力のうち当該Ｚ軸周りに作用した回転モーメントから差し引いた値を、外力として当該Ｚ軸周りに作用した回転モーメントとして特定する。補正部２４は、特定した３つの並進力と、特定した３つの回転モーメントとを示す情報を、第１検出部ＦＳに作用した外力を示す外力情報としてロボット制御装置３０に出力する。

ここで、第１検出部ＦＳと、第２検出部ＩＳとは、ケーブルによってロボット制御装置３０と通信可能に接続されている。これにより、第１検出部ＦＳと、第２検出部ＩＳとは、ロボット制御装置３０から取得される制御信号に基づく動作を行う。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。また、第１検出部ＦＳと、第２検出部ＩＳのいずれか一方又は両方は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置３０と接続される構成であってもよい。

ロボット制御装置３０は、ロボット２０を制御するロボットコントローラーである。ロボット制御装置３０は、ロボット制御装置３０が備えるメモリーに予め記憶された動作プログラムに基づいて、ロボット２０に予め決められた作業を行わせる。なお、当該メモリーは、図１において図示していない。

より具体的には、ロボット制御装置３０は、前述の補正部２４から外力情報を取得し、取得した外力情報に基づく力制御によってアームＡを動作させる。すなわち、この一例における力制御は、当該外力情報が示す３つの並進力と、当該外力情報が示す３つの回転モーメントとに基づく制御である。また、当該力制御は、当該３つの並進力と、当該３つの回転モーメントとに基づくインピーダンス制御である。ロボット制御装置３０は、当該力制御によってアームＡを動作させる。なお、ロボット制御装置３０は、位置制御、又は位置制御と力制御との組み合わせによってもアームＡを動作させる。しかし、本実施形態では、ロボット制御装置３０が位置制御、又は位置制御と力制御との組み合わせによってアームＡを動作させる処理については、省略する。

ロボット制御装置３０は、力制御によってアームＡを動作させ、予め決められた作業をロボット２０に行わせる。予め決められた作業は、力制御による動作によって行われる作業であれば如何なる作業であってもよい。例えば、予め決められた作業は、物体を力制御によってエンドエフェクターＥに把持させる作業、エンドエフェクターＥによって保持された物体を力制御によって予め決められた領域に載置する作業等である。

ロボット制御装置３０は、力制御において、前述のハンドに作用した外力が予め決められた終了条件を満たすように制御点Ｔを移動させる。当該外力は、すなわち、ロボット制御装置３０が補正部２４から取得した外力情報が示す３つの並進力と、当該外力情報が示す３つの回転モーメントとのことである。そして、ロボット制御装置３０は、終了条件が満たされた場合、力制御によるロボット２０の動作を終了させる。終了条件は、当該外力についての条件であれば如何なる条件であってもよい。例えば、終了条件は、ロボット２０のハンドに対して、第１座標系におけるＺ軸の正方向に向かって予め決められた大きさの並進力が作用し、第１座標系におけるＸ軸、Ｙ軸それぞれに沿った方向に並進力が作用せず、当該Ｘ軸、当該Ｙ軸、当該Ｚ軸のそれぞれの周りに回転モーメントが作用しないこと等、である。

＜第１検出部内における第２検出部の配置＞
以下、図２及び図３を参照し、本実施形態に係る第１検出部ＦＳ内における第２検出部ＩＳの配置について説明する。

図２は、第１検出部ＦＳの構成の一例を示す上面図である。また、図３は、図２に示した第１検出部ＦＳの側面図である。図２及び図３に示したように、第１検出部ＦＳは、第１プレートＰ１と、第２プレートＰ２と、４つの力検出素子Ｃと、第２検出部ＩＳを備える。また、図２及び図３に示した第１座標系ＦＣは、前述の第１座標系の一例である。また、図２及び図３に示した第２座標系ＩＣは、第２座標系の一例である。なお、図２及び図３では、第１検出部ＦＳ内における第２検出部ＩＳの配置を明確に示すため、取得部２３及び補正部２４が省略されている。また、図３では、図を簡略化するため、４つの力検出素子Ｃのうち２つの力検出素子Ｃのみが示されている。

図２に示した例では、第１プレートＰ１及び第２プレートＰ２のそれぞれは、円板状の部材である。そして、４つの力検出素子Ｃのそれぞれは、図３に示したように、第１プレートＰ１と第２プレートＰ２に挟まれている。第１プレートＰ１と第２プレートＰ２は、４つの力検出素子Ｃのそれぞれを挟んだまま図示しない複数の与圧ボルトによって固定される。これにより、４つの力検出素子Ｃのそれぞれには、第１プレートＰ１及び第２プレートＰ２から所定の圧力が加えられている。この結果、４つの力検出素子Ｃのそれぞれは、ハンドに外力が作用した際に加わる剪断力に比例した大きさの信号を出力する。なお、当該信号に基づいて第１検出部ＦＳに作用した外力を検出する方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよい。

また、第２プレートＰ２上には、４つの力検出素子Ｃのそれぞれが配置されている。４つの力検出素子Ｃのそれぞれは、図２に示した第２プレートＰ２上において、第２プレートの中心から予め決められた半径だけ離れた位置に配置されている。当該半径は、如何なる半径であってもよい。また、４つの力検出素子Ｃのそれぞれは、図２に示した第２プレートＰ２上において当該中心周りに互いに９０°回転した位置に配置されている。すなわち、４つの力検出素子Ｃのそれぞれの重心を直線で結んだ場合、正四角形が形成される。

なお、第１検出部ＦＳの構成は、図２及び図３に示した構成に代えて、他の如何なる構造であってもよい。

ここで、第１検出部ＦＳの構成が図２及び図３に示した構成である場合、第２プレートＰ２が有する面のうち第１プレートＰ１側の面である上面の中心部分には、何らかの部材を配置することができる空間が存在する。そこで、この一例における第１検出部ＦＳには、図２及び図３に示したように、当該中心部分に第２検出部ＩＳが配置されている。より具体的には、図２及び図３に示した例では、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣの原点と第２座標系ＩＣの原点とが一致し、第１座標系ＦＣにおけるＸ軸と第２座標系ＩＣにおけるＸ軸とが重なり、第１座標系ＦＣにおけるＹ軸と第２座標系ＩＣにおけるＹ軸とが重なり、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸と第２座標系ＩＣにおけるＺ軸とが重なるように、当該中心部分に配置されている。これにより、ロボット２０は、第１検出部ＦＳの角速度及び加速度を第２検出部ＩＳが検出する際の誤差を小さくすることができる。また、これにより、ロボット２０は、補正部２４が行う補正の処理を単純にすることができる。

＜ロボット制御装置のハードウェア構成＞
以下、ロボット制御装置３０のハードウェア構成について説明する。図４は、ロボット制御装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。

ロボット制御装置３０は、例えば、プロセッサー３１と、メモリー３２と、通信部３４を備える。また、ロボット制御装置３０は、通信部３４を介してロボット２０と通信を行う。これらの構成要素は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。

プロセッサー３１は、例えば、ＣＰＵである。なお、プロセッサー３１は、ＣＰＵに代えて、ＦＰＧＡ等の他のプロセッサーであってもよい。プロセッサー３１は、メモリー３２に格納された各種のプログラムを実行する。
メモリー３２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory）、ＲＯＭ（Read−Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む。なお、メモリー３２は、ロボット制御装置３０に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。メモリー３２は、ロボット制御装置３０が処理する各種の情報、各種の画像、動作プログラム等を格納する。ここで、メモリー３２は、前述のメモリーの一例である。
通信部３４は、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポートやイーサネット（登録商標）ポート等を含んで構成される。

なお、ロボット制御装置３０は、キーボード、マウス、タッチパッド等の入力装置と、ディスプレイを有する表示装置とのいずれか一方又は両方を備える構成であってもよい。

＜ロボット制御装置の機能構成＞
以下、図５を参照し、ロボット制御装置３０の機能構成について説明する。図５は、ロボット制御装置３０の機能構成の一例を示す図である。

ロボット制御装置３０は、メモリー３２と、通信部３４と、制御部３６を備える。

制御部３６は、ロボット制御装置３０の全体を制御する。制御部３６は、ロボット制御部３６１を備える。制御部３６が備えるこれらの機能部は、例えば、プロセッサー３１が、メモリー３２に記憶された各種の指令を実行することにより実現される。また、当該機能部のうちの一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ等のハードウェア機能部であってもよい。

ロボット制御部３６１は、メモリー３２に予め記憶された動作プログラムに基づいてロボット２０を動作させる。この際、ロボット制御部３６１は、補正部２４から外力情報を取得する。ロボット制御部３６１は、取得した外力情報に基づく力制御によってロボット２０を動作させる。

＜第１検出部が外力情報をロボット制御装置へ出力する処理＞
以下、図６を参照し、第１検出部ＦＳが外力情報をロボット制御装置３０へ出力する処理について説明する。図６は、第１検出部ＦＳが外力情報をロボット制御装置３０へ出力する処理の流れの一例を示す図である。第１検出部ＦＳは、例えば、第１検出部ＦＳの電源がオンにされた場合、図６に示したフローチャートのステップＳ１１０の処理を開始する。また、以下では、一例として、第２検出部ＩＳの電源が、第１検出部ＦＳの電源と連動している場合について説明する。すなわち、第２検出部ＩＳの電源は、第１検出部ＦＳの電源がオンにされた場合にオンになり、第１検出部ＦＳの電源がオフにされた場合にオフになる。なお、第２検出部ＩＳの電源は、これに代えて、第１検出部ＦＳの電源と連動していない構成であってもよい。

取得部２３は、第１検出部ＦＳの電源がオンにされてからオフにされるまでの間において前述の取得周期が経過する毎に、ステップＳ１２０〜ステップＳ１５０の処理を繰り返し実行する（ステップＳ１１０）。

ステップＳ１１０において取得周期が経過したと判定された場合、取得部２３は、第１検出部ＦＳから出力される出力値を第１検出部ＦＳから取得するとともに、第２検出部ＩＳから出力される出力値を第２検出部ＩＳから取得する（ステップＳ１２０）。ここで、図６に示したフローチャートでは、第１検出部ＦＳから出力される出力値を第１出力値として示し、第２検出部ＩＳから出力される出力値を第２出力値として示している。

次に、補正部２４は、ステップＳ１２０において取得部２３が第１検出部ＦＳから取得した出力値に基づいて第１検出部ＦＳに作用した外力を算出するとともに、ステップＳ１２０において取得部２３が第２検出部ＩＳから取得した出力値に基づいて第１検出部ＦＳに作用した慣性力を算出する（ステップＳ１３０）。第１検出部ＦＳから取得した出力値に基づいて当該外力を補正部２４が算出する方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよい。また、第２検出部ＩＳから取得した出力値に基づいて当該慣性力を補正部２４が算出する方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよい。

次に、補正部２４は、ステップＳ１３０において算出した慣性力に基づいて、ステップＳ１３０において算出した外力を補正する（ステップＳ１４０）。当該慣性力に基づいて当該外力を補正部２４が補正する方法は、上記において説明済みであるため、説明を省略する。

次に、補正部２４は、ステップＳ１４０において補正した外力を示す外力情報を生成し、生成した外力情報をロボット制御装置３０へ出力する（ステップＳ１５０）。

なお、取得部２３及び補正部２４は、第１検出部ＦＳの電源がオフにされた場合、当該電源がオフにされたタイミングにおいて処理を終了する。

以上のように、第１検出部ＦＳは、第１検出部ＦＳに作用した慣性力に基づいて、第１検出部ＦＳに作用した外力を補正し、補正した外力を示す外力情報をロボット制御装置３０へ出力する。これにより、第１検出部ＦＳは、ロボット制御装置３０が力制御によってロボット２０に行わせる作業の精度を向上させることができる。また、第１検出部ＦＳが出力する外力情報は、予め当該慣性力によって補正された外力を示す。このため、第１検出部ＦＳは、ロボット制御装置３０が当該慣性力に基づいて当該外力を補正する処理に係る負荷を低減することができる。また、第１検出部ＦＳは、当該慣性力に基づく当該外力の補正について意識させることなく、ロボット２０の動作プログラムをユーザーに作成させることができる。

なお、このように第１検出部ＦＳが外力情報をロボット制御装置３０へ出力する場合、ロボット制御装置３０の制御部３６が備えるロボット制御部３６１は、動作プログラムによって指定されたタイミングにおいて補正部２４から外力情報を取得し、取得した外力情報が示す外力に基づく力制御によってロボット２０に予め決められた作業を行わせる。これにより、ロボット２０は、力制御による作業を精度よく行うことができる。また、ロボット２０は、第１検出部ＦＳに作用した外力から、第１検出部ＦＳに作用した慣性力を差し引かれた当該外力に基づく力制御によってロボット制御装置３０により制御される。このため、ロボット２０は、ハンドの動き出しのように大きい慣性力が第１検出部ＦＳに作用する場合が多い動作において、当該慣性力による誤動作を生じさせることなくハンドの加速度を大きくすることができる。換言すると、ロボット２０は、高速動作を行うことができる。その結果、ロボット２０は、予め決められた作業を効率よく行うことができる。このような事情から、当該慣性力に基づく当該外力の補正は、質量の大きな物体をロボット２０が保持している場合、前述の終了条件に係る目標力が小さい場合等において、特に重要となる。

＜実施形態の変形例１＞
以下、図７及び図８を参照し、実施形態の変形例１について説明する。なお、実施形態の変形例１では、実施形態と同様な構成部に対して同じ符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例１では、第１検出部ＦＳが取得部２３及び補正部２４を備えず、ロボット制御装置３０の制御部３６が取得部２３及び補正部２４を備える。図７は、実施形態の変形例１に係るロボット制御装置３０の構成の一例を示す図である。図７に示したように、制御部３６は、ロボット制御部３６１に加えて、取得部２３と補正部２４を備える。

制御部３６が取得部２３及び補正部２４を備える場合、ロボット制御部３６１は、図８に示したフローチャートの処理による力制御によってロボット２０に予め決められた作業を行わせる。

図８は、ロボット制御装置３０が力制御によってロボット２０に予め決められた作業を行わせる処理の一例を示す図である。以下では、一例として、図８に示したフローチャートのステップＳ２１０の処理が、力制御によってロボット２０を動作させ始める操作をロボット制御装置３０が受け付けた後のタイミングにおいて実行される場合について説明する。なお、ステップＳ２１０の処理は、これに代えて、他のタイミングにおいて実行される構成であってもよい。

取得部２３は、第１検出部ＦＳから出力される出力値を第１検出部ＦＳから取得するとともに、第２検出部ＩＳから出力される出力値を第２検出部ＩＳから取得する（ステップＳ２１０）。

次に、補正部２４は、ステップＳ２１０において取得部２３が第１検出部ＦＳから取得した出力値に基づいて第１検出部ＦＳに作用した外力を算出するとともに、ステップＳ２１０において取得部２３が第２検出部ＩＳから取得した出力値に基づいて第１検出部ＦＳに作用した慣性力を算出する（ステップＳ２２０）。

次に、補正部２４は、ステップＳ２２０において算出した慣性力に基づいて、ステップＳ２２０において算出した外力を補正する（ステップＳ２３０）。

次に、ロボット制御部３６１は、ステップＳ２３０において補正部２４が補正した外力に基づいて、予め決められた前述の終了条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ２４０）。終了条件が満たされたと判定した場合（ステップＳ２４０−ＹＥＳ）、ロボット制御部３６１は、処理を終了する。一方、終了条件が満たされていないと判定した場合（ステップＳ２４０−ＮＯ）、ロボット制御部３６１は、終了条件を満たす外力が第１検出部ＦＳに作用するようにアームＡを動作させる（ステップＳ２５０）。そして、取得部２３は、ステップＳ２１０に遷移し、第１検出部ＦＳから出力される出力値を第１検出部ＦＳから再び取得するとともに、第２検出部ＩＳから出力される出力値を第２検出部ＩＳから再び取得する。このようにして、ロボット制御部３６１は、力制御によってロボット２０を動作させ、ロボット２０に予め決められた作業を行わせる。

以上のように、実施形態の変形例２では、第１検出部ＦＳに作用した外力の補正を、ロボット制御装置３０が行う。これにより、ロボット２０は、第１検出部ＦＳと第２検出部ＩＳとの少なくとも一方の製造コストが補正部２４の分だけ増大してしまうことを抑制することができる。また、実施形態の変形例２においても、ロボット２０は、ハンドの動き出しのように大きい慣性力が第１検出部ＦＳに作用する場合が多い動作において、当該慣性力による誤動作を生じさせることなくハンドの加速度を大きくすることができる。その結果、ロボット２０は、予め決められた作業を効率よく行うことができる。

＜実施形態の変形例２＞
以下、図９を参照し、実施形態の変形例２について説明する。なお、実施形態の変形例２では、実施形態と同様な構成部に対して同じ符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例２では、第１検出部ＦＳ内における第２検出部ＩＳの配置が、図２及び図３に示した配置と異なる。図９は、実施形態の変形例２に係る第１検出部ＦＳ内における第２検出部ＩＳの配置の一例を示す側面図である。

この一例では、第２検出部ＩＳは、図９に示したように、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸の正方向から不方向に向かって第１検出部ＦＳを見た場合において、第１座標系ＦＣの原点と第２座標系ＩＣの原点とが一致し、第１座標系ＦＣにおけるＸ軸と第２座標系ＩＣにおけるＸ軸とが平行となり、第１座標系ＦＣにおけるＹ軸と第２座標系ＩＣにおけるＹ軸とが平行となり、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸と第２座標系ＩＣにおけるＺ軸とが重なるように、第１検出部ＦＳ内に配置される。図９に示した例では、第１プレートＰ１の中心部分に開口部が形成されており、第２検出部ＩＳは、当該開口部に配置されている。これにより、ロボット２０は、第２プレートＰ２の上面の中心部分に第２検出部ＩＳを配置する空間が存在しない場合であっても、第１検出部ＦＳ内に第２検出部ＩＳを設けることができ、その結果、第１検出部ＦＳの角速度及び加速度を第２検出部ＩＳが検出する際の誤差を小さくすることができる。ただし、この場合、補正部２４は、メモリー３２に予め記憶された情報のうち第１座標系ＦＣと第２座標系ＩＣとの間の相対的な位置及び姿勢を示す情報に基づいて、第１検出部ＦＳに作用した外力、及び第１検出部ＦＳに作用した慣性力のそれぞれを算出する。

なお、この一例において、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸の正方向から不方向に向かって第１検出部ＦＳを見た場合において、第１座標系ＦＣの原点と第２座標系ＩＣの原点とが一致しないように、第１検出部ＦＳ内に配置される構成であってもよい。すなわち、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸と第２座標系ＩＣにおけるＺ軸とが重ならないように、第１検出部ＦＳ内に配置される構成であってもよい。また、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＸ軸と第２座標系ＩＣにおけるＸ軸とが非平行となり、第１座標系ＦＣにおけるＹ軸と第２座標系ＩＣにおけるＹ軸とが非平行となるように、第１検出部ＦＳ内に配置される構成であってもよい。また、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸と第２座標系ＩＣにおけるＺ軸とが非平行となるように、第１検出部ＦＳ内に配置される構成であってもよい。

＜実施形態の変形例３＞
以下、図１０を参照し、実施形態の変形例３について説明する。なお、実施形態の変形例３では、実施形態と同様な構成部に対して同じ符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例３では、第２検出部ＩＳが、第１検出部ＦＳの外部に配置される。図１０は、実施形態の変形例３に係る第１検出部ＦＳと第２検出部ＩＳとの相対的な位置関係の一例を示す側面図である。

この一例では、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸の正方向から不方向に向かって第１検出部ＦＳを見た場合において、第１座標系ＦＣの原点と第２座標系ＩＣの原点とが一致し、第１座標系ＦＣにおけるＸ軸と第２座標系ＩＣにおけるＸ軸とが平行となり、第１座標系ＦＣにおけるＹ軸と第２座標系ＩＣにおけるＹ軸とが平行となり、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸と第２座標系ＩＣにおけるＺ軸とが重なるように、第１検出部ＦＳの外部に配置される。当該外部は、第１検出部ＦＳの外周部分のことである。図１０に示した例では、第２検出部ＩＳは、第１プレートＰ１が有する面のうち第２プレートＰ２と反対側の面である上面の中心部分に配置されている。これにより、ロボット２０は、第１検出部ＦＳ内に第２検出部ＩＳを配置する空間が存在しない場合であっても、第１検出部ＦＳの外部に第２検出部ＩＳを設けることができ、その結果、第１検出部ＦＳの角速度及び加速度を第２検出部ＩＳが検出する際の誤差を小さくすることができる。ただし、この場合、補正部２４は、メモリー３２に予め記憶された情報のうち第１座標系ＦＣと第２座標系ＩＣとの間の相対的な位置及び姿勢を示す情報に基づいて、第１検出部ＦＳに作用した外力、及び第１検出部ＦＳに作用した慣性力のそれぞれを算出する。

なお、この一例において、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸の正方向から不方向に向かって第１検出部ＦＳを見た場合において、第１座標系ＦＣの原点と第２座標系ＩＣの原点とが一致しないように、第１検出部ＦＳの外部に配置される構成であってもよい。すなわち、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸と第２座標系ＩＣにおけるＺ軸とが重ならないように、第１検出部ＦＳの外部に配置される構成であってもよい。また、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＸ軸と第２座標系ＩＣにおけるＸ軸とが非平行となり、第１座標系ＦＣにおけるＹ軸と第２座標系ＩＣにおけるＹ軸とが非平行となるように、第１検出部ＦＳの外部に配置される構成であってもよい。また、第２検出部ＩＳは、第１座標系ＦＣにおけるＺ軸と第２座標系ＩＣにおけるＺ軸とが非平行となるように、第１検出部ＦＳの外部に配置される構成であってもよい。

＜実施形態の変形例４＞
以下、図１１を参照し、実施形態の変形例４について説明する。なお、実施形態の変形例４では、実施形態と同様な構成部に対して同じ符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例４では、第２検出部ＩＳが、第１検出部ＦＳの近傍に配置される。第１検出部ＦＳの近傍は、第１検出部ＦＳが設けられた部材に応じて決まる。具体的には、ロボット２０が備えるアームＡにおいて、第１関節〜第６関節のいずれかの関節に接続された第１部材と、第１部材に接続された関節と接続された第２部材と、当該関節とのいずれかに第１検出部ＦＳが設けられている場合、第１検出部ＦＳの近傍には、第１部材と、当該関節と、第２部材とが含まれる。この一例において、第１検出部ＦＳは、第６リンクに設けられている。この場合、第２検出部ＩＳを第６リンク、第６関節、第５リンクのいずれかに設けることは、第２検出部ＩＳを第１検出部ＦＳの近傍に設けることを意味する。当該場合、第６リンクは、第１部材又は第２部材の一例である。第６リンクが第１部材の一例である場合、第５リンクは、第２部材の一例である。また、第６リンクが第２部材の一例である場合、第５リンクは、第１部材の一例である。また、当該場合、第６関節は、当該関節の一例である。

図１１は、実施形態の変形例４に係る第１検出部ＦＳと第２検出部ＩＳとの相対的な位置関係の一例を示す図である。図１１に示した部材Ｂ１は、第１部材を示す。図１１に示した部材Ｂ２は、第２部材を示す。図１１に示した関節Ｊは、第１部材と第２部材とを接続する関節を示す。図１１に示した例では、第１検出部ＦＳが、部材Ｂ１に設けられている。すなわち、当該例では、第１検出部ＦＳの近傍には、部材Ｂ１と、関節Ｊと、部材Ｂ２とが含まれる。そして、当該例では、第２検出部ＩＳは、部材Ｂ２に設けられている。

ここで、１つの関節を介して繋がる２つの部材、すなわち第１部材と第２部材との間の相対的な位置及び姿勢は、２つ以上の関節を介して繋がる２つの部材間の相対的な位置及び姿勢を算出する場合と比較して、当該１つの関節の回動角に基づいて精度よく算出することができる。このため、図１１に示したように、第１検出部ＦＳが部材Ｂ１に設けられている場合、第１検出部ＦＳの近傍には、部材Ｂ１と、関節Ｊと、部材Ｂ２とが含まれる。

なお、上記において説明したアクチュエーターは、駆動部の一例である。
また、上記において説明した第１検出部ＦＳは、力検出器の一例である。

また、上記において説明した補正部２４は、第１検出部ＦＳから出力された出力値に基づいて算出した外力について、第２検出部ＩＳから出力される出力値に基づいて算出した慣性力に基づく補正とともに、重力補償を行う構成であってもよい。補正部２４が重力補償を行う方法は、既知の方法であってもよく、これから開発される方法であってもよい。

また、上記において説明したロボット２０は、単腕ロボットに代えて、複腕ロボットであってもよい。複腕ロボットは、２本以上の腕を備えるロボットである。当該２本以上の腕は、例えば、２本以上のアームＡである。ここで、複腕ロボットのうち、２本の腕を備えるロボットは、双腕ロボットとも称される。すなわち、ロボット２０は、２本の腕を備える双腕ロボットであってもよく、３本以上の腕を備える複腕ロボットであってもよい。当該２本の腕は、例えば、２本のアームＡである。当該３本以上の腕は、例えば、３本以上のアームＡである。また、ロボット２０は、スカラロボット（水平多関節ロボット）、直交座標ロボット、円筒型ロボット等の他のロボットであってもよい。直交座標ロボットは、例えば、ガントリロボットである。

また、上記において説明したエンドエフェクターＥは、空気の吸引や磁力、他の治具等によって物体を持ち上げることにより当該物体を保持する構成であってもよい。なお、この一例において、保持するとは、物体を持ち上げることが可能な状態にすることを意味する。

また、上記において説明した第１検出部ＦＳは、エンドエフェクターＥに作用した外力、又はエンドエフェクターＥにより保持された物体に作用した外力を検出するトルクセンサーであってもよい。また、第１検出部ＦＳは、エンドエフェクターＥに作用した外力、又は当該物体に作用した外力を検出する他のセンサーであってもよい。また、第１検出部ＦＳは、エンドエフェクターＥとマニピュレーターＭの間に備えられる構成に代えて、ロボット２０の他の部位に備えられる構成であってもよい。この場合、第１検出部ＦＳは、当該部位に作用する外力を検出する。

また、上記において説明した基台Ｂが第１部材の一例である場合、第１関節が関節の一例であり、第１リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第１リンクが第１部材の一例である場合、第２関節が関節の一例であり、第２リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第２リンクが第１部材の一例である場合、第３関節が関節の一例であり、第３リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第３リンクが第１部材の一例である場合、第４関節が関節の一例であり、第４リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第４リンクが第１部材の一例である場合、第５関節が関節の一例であり、第５リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第５リンクが第１部材の一例である場合、第６関節が関節の一例であり、第６リンクが第２部材の一例である。なお、当該場合、第２部材の一例には、エンドエフェクターＥが含まれてもよい。
また、上記において説明した第６リンクが第１部材の一例である場合、第６関節が関節の一例であり、第５リンクが第２部材の一例である。なお、当該場合、第１部材の一例には、エンドエフェクターＥが含まれてもよい。
また、上記において説明した第５リンクが第１部材の一例である場合、第５関節が関節の一例であり、第４リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第４リンクが第１部材の一例である場合、第４関節が関節の一例であり、第３リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第３リンクが第１部材の一例である場合、第３関節が関節の一例であり、第２リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第２リンクが第１部材の一例である場合、第２関節が関節の一例であり、第１リンクが第２部材の一例である。
また、上記において説明した第１リンクが第１部材の一例である場合、第１関節が関節の一例であり、基台Ｂが第２部材の一例である。

また、上記において説明した第１座標系におけるＸ軸が第１１座標軸の一例である場合、第１座標系におけるＹ軸が第１２座標軸の一例、及び第１座標系におけるＺ軸が第１３座標軸の一例であってもよく、当該Ｚ軸が第１２座標軸の一例、及び当該Ｙ軸が第１３座標軸の一例であってもよい。
また、上記において説明した第１座標系におけるＹ軸が第１１座標軸の一例である場合、第１座標系におけるＸ軸が第１２座標軸の一例、及び第１座標系におけるＺ軸が第１３座標軸の一例であってもよく、当該Ｚ軸が第１２座標軸の一例、及び当該Ｘ軸が第１３座標軸の一例であってもよい。
また、上記において説明した第１座標系におけるＺ軸が第１１座標軸の一例である場合、第１座標系におけるＸ軸が第１２座標軸の一例、及び第１座標系におけるＹ軸が第１３座標軸の一例であってもよく、当該Ｙ軸が第１２座標軸の一例、及び当該Ｘ軸が第１３座標軸の一例であってもよい。
また、上記において説明した第２座標系におけるＸ軸が第２１座標軸の一例である場合、第２座標系におけるＹ軸が第２２座標軸の一例、及び第２座標系におけるＺ軸が第２３座標軸の一例であってもよく、当該Ｚ軸が第２２座標軸の一例、及び当該Ｙ軸が第２３座標軸の一例であってもよい。
また、上記において説明した第２座標系におけるＹ軸が第２１座標軸の一例である場合、第２座標系におけるＸ軸が第２２座標軸の一例、及び第２座標系におけるＺ軸が第２３座標軸の一例であってもよく、当該Ｚ軸が第２２座標軸の一例、及び当該Ｘ軸が第２３座標軸の一例であってもよい。
また、上記において説明した第２座標系におけるＺ軸が第２１座標軸の一例である場合、第２座標系におけるＸ軸が第２２座標軸の一例、及び第２座標系におけるＹ軸が第２３座標軸の一例であってもよく、当該Ｙ軸が第２２座標軸の一例、及び当該Ｘ軸が第２３座標軸の一例であってもよい。

以上のように、ロボットは、第１部材と、第２部材と、第１部材と第２部材とを接続し、駆動部が設けられた関節と、並進力と回転モーメントとのいずれか一方又は両方を検出する第１検出部と、角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を検出する第２検出部と、第１検出部から出力された出力値を、第２検出部から出力された出力値に基づいて補正する補正部と、を備え、第１検出部は、第１部材と第２部材と関節とのいずれかに設けられ、第２検出部は、第１部材と第２部材と関節とのいずれかに設けられた、
ロボット。これにより、ロボットは、力制御による作業を精度よく行うことができる。また、ロボットは、第１検出部と第２検出部との少なくとも一方の製造コストが、補正部の分だけ増大してしまうことを抑制することができる。ここで、ロボットは、この一例において、ロボット２０のことである。第１部材は、この一例において、第６リンクのことである。第２部材は、この一例において、第５リンクのことである。当該関節は、この一例において、第６関節のことである。第１検出部は、この一例において、第１検出部ＦＳのことである。第２検出部は、この一例において、第２検出部ＩＳのことである。補正部は、この一例において、補正部２４のことである。

また、ロボットでは、第１検出部による検出において基準となる三次元座標系である第１座標系が有する３つの座標軸のうちの第１１座標軸と、第２検出部による検出において基準となる三次元座標系である第２座標系が有する３つの座標軸のうちの第２１座標軸とが重なっている。これにより、ロボットは、第１検出部の角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を、第２検出部により精度よく検出することができる。ここで、第１１座標軸は、この一例において、第１座標軸におけるＺ軸のことである。第２１座標軸は、この一例において、第２座標軸におけるＺ軸のことである。

また、ロボットでは、第１座標系が有する３つの座標軸のうち第１１座標軸と異なる第１２座標軸と、第２座標系が有する３つの座標軸のうち第２１座標軸と異なる第２２座標軸とが重なっており、第１座標系が有する３つの座標軸のうち第１１座標軸及び第１２座標軸のそれぞれと異なる第１３座標軸と、第２座標系が有する３つの座標軸のうち第２１座標軸及び第２２座標軸のそれぞれと異なる第２３座標軸とが重なっている。これにより、ロボットは、第１検出部の角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を、第２検出部により更に精度よく検出することができる。ここで、第１２座標軸は、この一例において、第１座標軸におけるＸ軸のことである。第１３座標軸は、この一例において、第１座標軸におけるＹ軸のことである。第２２座標軸は、この一例において、第２座標軸におけるＸ軸のことである。第２３座標軸は、この一例において、第２座標軸におけるＹ軸のことである。

また、ロボットでは、第１検出部は、第２検出部を内蔵している。これにより、ロボットは、小型化と省配線化との少なくとも一方を図ることができる。

また、ロボットでは、第１検出部が補正部を備える。これにより、ロボットは、ロボットを制御する装置が行う処理のうち力制御によってロボットを動作させる処理に係る負荷を低減することができる。

また、ロボットでは、第１部材と、第２部材と、関節とを備えたアームと、アームを動作させる制御部と、を備える。また、ロボットでは、制御部は、補正部を備える。これにより、ロボットは、制御部が行う処理のうち力制御によってロボットを動作させる処理に係る負荷を低減することができる。

また、ロボットでは、制御部は、第１検出部からの出力値の取得と、第２検出部からの出力値の取得とを行う取得部を備える。また、ロボットでは、取得部が第１検出部から出力値を取得する周期と、取得部が第２検出部から出力値を取得する周期とが、同期している。これにより、ロボットは、第１検出部による検出時における第１検出部の角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を取得することができる。その結果、ロボットは、力制御による作業を、更に精度よく行うことができる。

また、ロボットでは、制御部は、第１検出部からの出力値の取得と、第２検出部からの出力値の取得とを行う取得部を備える。また、ロボットでは、取得部が第１検出部から出力値を取得する周期と、取得部が第２検出部から出力値を取得する周期とが、同期している。これにより、ロボットは、第１検出部による検出時における第１検出部の角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を取得することができる。その結果、ロボットは、力制御による作業を、更に精度よく行うことができる。

以上、この発明の実施形態を、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限り、変更、置換、削除等されてもよい。

また、以上に説明した装置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に記録し、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。当該装置は、例えば、ロボット制御装置３０、取得部２３及び補正部２４を備えた第１検出部ＦＳ等である。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や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、ＣＤ（Compact Disk）−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や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）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）や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、差分プログラム等であってもよい。

１…ロボットシステム、２０…ロボット、２３…取得部、２４…補正部、３０…ロボット制御装置、３１…プロセッサー、３２…メモリー、３４…通信部、３６…制御部、３６１…ロボット制御部、Ａ…アーム、Ｂ１、Ｂ２…部材、ＦＣ…第１座標系、ＩＣ…第２座標系、ＦＳ…第１検出部、ＩＳ…第２検出部、Ｊ…関節

Claims (12)

1. 第１部材と、
   第２部材と、
   前記第１部材と前記第２部材とを接続し、駆動部が設けられた関節と、
   並進力と回転モーメントとのいずれか一方又は両方を検出する第１検出部と、
   角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を検出する第２検出部と、
   前記第１検出部から出力された出力値を、前記第２検出部から出力された出力値に基づいて補正する補正部と、
   を備え、
   前記第１検出部は、前記第１部材と前記第２部材と前記関節とのいずれかに設けられ、
   前記第２検出部は、前記第１部材と前記第２部材と前記関節とのいずれかに設けられた、
   ロボット。
2. 前記第１検出部による検出において基準となる三次元座標系である第１座標系が有する３つの座標軸のうちの第１１座標軸と、前記第２検出部による検出において基準となる三次元座標系である第２座標系が有する３つの座標軸のうちの第２１座標軸とが重なっている、
   請求項１に記載のロボット。
3. 前記第１座標系が有する３つの座標軸のうち前記第１１座標軸と異なる第１２座標軸と、前記第２座標系が有する３つの座標軸のうち前記第２１座標軸と異なる第２２座標軸とが重なっており、
   前記第１座標系が有する３つの座標軸のうち前記第１１座標軸及び前記第１２座標軸のそれぞれと異なる第１３座標軸と、前記第２座標系が有する３つの座標軸のうち前記第２１座標軸及び前記第２２座標軸のそれぞれと異なる第２３座標軸とが重なっている、
   請求項２に記載のロボット。
4. 前記第１検出部は、前記第２検出部を内蔵している、
   請求項１から３のうちいずれか一項に記載のロボット。
5. 前記第１検出部が前記補正部を備える、
   請求項１から４のうちいずれか一項に記載のロボット。
6. 前記第１部材と、前記第２部材と、前記関節とを備えたアームと、
   前記アームを動作させる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記補正部を備える、
   請求項１から４のうちいずれか一項に記載のロボット。
7. 前記制御部は、
   前記第１検出部からの出力値の取得と、前記第２検出部からの出力値の取得とを行う取得部を備え、
   前記取得部が前記第１検出部から出力値を取得する周期と、前記取得部が前記第２検出部から出力値を取得する周期とが、同期している、
   請求項６に記載のロボット。
8. 請求項１から５のうちいずれか一項に記載のロボットを制御する、
   ロボット制御装置。
9. 請求項６又は７に記載のロボットを制御し、
   前記制御部を備える、
   ロボット制御装置。
10. 請求項１から５のうちいずれか一項に記載のロボットと、
    前記ロボットを制御するロボット制御装置と、
    を備えるロボットシステム。
11. 請求項６又は７に記載のロボットと、
    前記ロボットを制御し、前記制御部を備えるロボット制御装置と、
    を備えるロボットシステム。
12. 並進力と回転モーメントとのいずれか一方又は両方を検出する力検出器であって、
    角速度と加速度とのいずれか一方又は両方を検出する検出部を内蔵する、
    力検出器。

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