JP2022012170A - 組立システム、組立方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業対象とする開口部に対してロボットの位置や姿勢を適切に制御する。
【解決手段】組立システムは、複数の施工対象物を貫く貫通穴の一方の開口部から、複数の施工対象物を接合させる工作部品を、貫通穴に挿入するとともに、工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボットと、貫通穴の他方の開口部から突き出した工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボットとを備え、第２ロボットが、貫通穴の他方の開口部の近傍に第２ロボットの先端ツールを移動させる位置移動部と、他方の開口部から突き出した工作部品の形状を認識する形状認識部と、形状認識部が認識した工作部品の形状に基づき先端ツールの位置と姿勢を制御する位置姿勢制御部とを有する。
【選択図】図１

Description

本開示は、組立システム、組立方法およびプログラムに関する。

特許文献１には、第１のロボットを備える第１の自動化システムと、第２のロボットを備える第２の自動化システムを協調して動作させ、ボルトやリベットの取り付け作業等を行う装置の一例が開示されている。特許文献１に開示されている装置では、第１の自動化システムが明示的な命令に従って動作し、第２の自動化システムが処理要件に基づいて生成された協調的な命令に従って動作する。ここで、明示的な命令は、第１のロボットの動き軌跡、作業に対応する位置、ベクトル等の情報を含む。また、処理要件は、例えば、作業対象や作業環境のソリッドモデル、部品のトルク、開口部の中心座標、開口部の法線ベクトル等の情報を含む。また、協調的な命令は、例えば、締め付け用の部品をエンドエフェクタに配置し、開口部を発見し、エンドエフェクタを移動して締め付け用の部品をボルト等の部品に配置し、指定のトルクで締め付けるための命令等を含む。

特開２０１７－２０５８６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、次のような課題が考えられる。すなわち、例えば、作業対象とする開口部が複数あり、開口部の配置が複雑であったり、あるいは、互いに近接していたりするような場合に、第２のロボットが、第１のロボットが作業対象としている開口部と他の開口部とを誤認してしまい、第２のロボットの位置や姿勢を適切に制御することができないことがあるという課題が考えられる。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、作業対象とする開口部に対してロボットの位置や姿勢を適切に制御することができる組立システム、組立方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る組立システムは、複数の施工対象物を貫く貫通穴の一方の開口部から、前記複数の施工対象物を接合させる工作部品を、前記貫通穴に挿入するとともに、前記工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボットと、前記貫通穴の他方の開口部から突き出した前記工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボットとを備え、前記第２ロボットが、前記貫通穴の他方の開口部の近傍に前記第２ロボットの先端ツールを移動させる位置移動部と、前記他方の開口部から突き出した前記工作部品の形状を認識する形状認識部と、前記形状認識部が認識した前記工作部品の形状に基づき前記先端ツールの位置と姿勢を制御する位置姿勢制御部とを有する。

本開示に係る組立方法は、複数の施工対象物を貫く貫通穴の一方の開口部から、前記複数の施工対象物を接合させる工作部品を、前記貫通穴に挿入するとともに、前記工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボットと、前記貫通穴の他方の開口部から突き出した前記工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボットとを用いて、前記貫通穴の他方の開口部の近傍に前記第２ロボットの先端ツールを移動させるステップと、前記他方の開口部から突き出した前記工作部品の形状を認識するステップと、認識した前記工作部品の形状に基づき前記先端ツールの位置と姿勢を制御するステップとを含む。

本開示に係るプログラムは、複数の施工対象物を貫く貫通穴の一方の開口部から、前記複数の施工対象物を接合させる工作部品を、前記貫通穴に挿入するとともに、前記工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボットと、前記貫通穴の他方の開口部から突き出した前記工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボットとを用いて、前記貫通穴の他方の開口部の近傍に前記第２ロボットの先端ツールを移動させるステップと、前記他方の開口部から突き出した前記工作部品の形状を認識するステップと、認識した前記工作部品の形状に基づき前記先端ツールの位置と姿勢を制御するステップとをコンピュータに実行させる。

本開示の組立システム、組立方法およびプログラムによれば、作業対象とする開口部に対してロボットの位置や姿勢を適切に制御することができる。

本開示の各実施形態に係る組立システムの構成例を示すブロック図である。 図１に示す第１ロボット１と第２ロボット２の協調動作の例を説明するための模式図である。 図２に示すエンドエフェクタ１１１の構成例を模式的に示す斜視図である。 図３に示すグリッパ１１１３および１１１４でリベット５８を把持した状態を示す斜視図である。 図３に示すグリッパ１１１３および１１１４でリベット５８を把持した状態を示す斜視図である。 図２に示すエンドエフェクタ２１１の構成例を模式的に示す斜視図である。 本開示の第１実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の第１実施形態に係る組立システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の第１実施形態に係る組立システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の第２実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の第３実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の第３実施形態に係る組立システムの動作例を示すタイミングチャートである。 本開示の第４実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の第４実施形態に係る組立システムの動作例を示すタイミングチャートである。 本開示の第４実施形態に係る組立システムの動作例を説明するための模式図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

＜第１実施形態＞
（組立システムの構成）
以下、本開示の第１実施形態に係る組立システム、組立方法およびプログラムについて、図１～図９を参照して説明する。図１は、本開示の各実施形態（第１～第４実施形態）に係る組立システムの構成例を示すブロック図である。図２は、図１に示す第１ロボット１と第２ロボット２の協調動作の例を説明するための模式図である。図３は、図２に示すエンドエフェクタ１１１の構成例を模式的に示す斜視図である。図４および図５は、図３に示すグリッパ１１１３および１１１４でリベット５８を把持した状態を示す斜視図である。図６は、図２に示すエンドエフェクタ２１１の構成例を模式的に示す斜視図である。図７は、本開示の第１実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。図８および図９は、本開示の第１実施形態に係る組立システムの動作例を説明するための模式図である。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。

図１に示す組立システム１００は、第１ロボット１と、第２ロボット２と、基地局３と、通信線４とを備える。第１ロボット１は、例えば図２に示すように、金属板等の複数の施工対象物５１および５２を貫く貫通穴５３の一方の開口部５３１から、複数の施工対象物５１および５２を接合（あるいは締結）させる工作部品を、貫通穴５３に挿入するとともに、工作部品に対して所定の第１作業を行う。また、第２ロボット２は、貫通穴５３の他方の開口部５３２から突き出した工作部品に対して所定の第２作業を行う。工作部品は、例えば、リベット、ネジ、ボルト等の締結部品である。また、第１作業は例えばリベットの打撃、ネジ、ボルトのねじ締め等の工作部品の一端側から行う作業であり、第２作業は例えばリベットの加締め、ナット掛け等の工作部品の他端側から行う作業である。なお、以下では、一例として工作部品がリベットである例について説明する。また、図１において、基地局３は、第１ロボット１と第２ロボット２の動作を制御する。そして、通信線４は、第１ロボット１、第２ロボット２および基地局３間を通信接続する。

（第１ロボットの構成）
図１に示すように、第１ロボット１は、可動部１１と、コントローラ１２とを備える。可動部１１は、エンドエフェクタ１１１と、マニピュレータ１１２と、レーザ形状センサ１１３とを備える。コントローラ１２は、コンピュータと周辺装置とを有し、コンピュータ、周辺装置等のハードウェアと、コンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせから構成される機能的構成として、制御部１２１を有する。制御部１２１は、可動部制御部１２２と、位置計測部１２３と、記憶部１２４と、通信部１２５とを有する。記憶部１２４は、教示プログラム１２４１等を含む。

図２および図３に示すように、エンドエフェクタ１１１は、マニピュレータ１１２の先端に取り付けられた機器であり、打撃ツール１１１１と、グリッパ１１１３および１１１４とを備える。また、エンドエフェクタ１１１には、レーザ形状センサ１１３が一体的に取り付けられている。打撃ツール１１１１は、エアハンマ本体１１１１ａと、エアハンマ本体１１１１ａに取り付けられているスナップ１１１１ｂとを備える。エアハンマ本体１１１１ａは、内部に圧縮空気を動力として稼働するエアハンマを有し、エアハンマを稼働させ、スナップ１１１１ｂを振動させることで、スナップ１１１１ｂの先端１１１２にグリッパ１１１３および１１１４によって把持したリベットの打ち込み作業を行う。図３はグリッパ１１１３および１１１４が開かれた状態を示し、図４および図５はグリッパ１１１３および１１１４が閉じられ、リベット５８を把持している状態を示す。グリッパ１１１３および１１１４は、閉じられた場合、リベット５８の頭部５８ｄを先端１１１２に接触させた状態で、リベット５８の胴部５８ｂを把持する。

マニピュレータ１１２は、例えば図２に示すように垂直多関節ロボットのアーム部であり、エンドエフェクタ１１１の位置と姿勢（向き）を制御する。また、マニピュレータ１１２は、内部に複数のエンコーダ、モータ電流センサ、力覚センサ等を備える。ここで、エンコーダは、関節の角度を検知する。モータ電流センサは、関節を駆動するサーボモータの駆動電流を検知する。力覚センサは、例えば荷重センサであり、外部から加わる力の大きさと方向を検知する。

レーザ形状センサ１１３は、３次元レーザースキャナ等とも呼ばれ、レーザ光をスキャンして反射光を受信して解析するセンサであり、３次元空間の点群座標を取得するセンサである。

可動部制御部１２２は、教示プログラム１２４１に従い、レーザ形状センサ１１３が取得した点群座標データ、マニピュレータ１１２が備える各種センサの出力、基地局３や第２ロボット２から受信した制御信号等に応じて、可動部１１（エンドエフェクタ１１１、マニピュレータ１１２およびレーザ形状センサ１１３）の動作を制御する。

位置計測部１２３は、教示プログラム１２４１に従い、レーザ形状センサ１１３を用いて、図２にＸ１－Ｙ１－Ｚ１で示す第１ロボット１を基準とする座標系である第１ロボット座標系（ロボット座標系）において３個の基準穴５５の位置を計測する。３個の基準穴５５は、施工対象物５１および５２を設置する治具５４に設けられている。ただし、３個の基準穴５５は、施工対象物５２自体に設けられていてもよい。３個の基準穴５５は、図２にＸｗ－Ｙｗ－Ｚｗで示す施工対象物５１および５２の３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データを基準とする座標系であるワーク座標系において位置が定義されている。

組立システム１００では、第１ロボット１と第２ロボット２と施工対象物５１および５２が、所定の位置関係を有して設置されていることを前提として、第１ロボット１と第２ロボット２が制御される。また、第１ロボット１は、ワーク座標系の位置を基準として作成された教示プログラム１２４１を実行することで動作する。また、第２ロボット１は、同じくワーク座標系の位置を基準として作成された後述する教示プログラム２２６１を実行することで動作する。組立システム１００では、３個の基準穴５５の位置を計測することで、３個の基準穴５５で決まる面の第１ロボット座標系上での座標情報を得ることができる。また、３個の基準穴５５で決まる面の第１ロボット座標系での座標情報と、３個の基準穴５５で決まる面のワーク座標系での座標情報とを比較することで、３次元ＣＡＤデータ上の第１ロボット１と第２ロボット２と施工対象物５１および５２との位置関係と、実際の位置関係との誤差ベクトルを求めることができる。

記憶部１２４が記憶する教示プログラム１２４１は、可動部制御部１２２と位置計測部１２３が実行する処理を例えばシーケンシャルに記述したプログラムである。教示プログラム１２４１では、例えば、エンドエフェクタ１１１およびマニピュレータ１１２の位置や姿勢、移動軌跡が、ワーク座標系（Ｘｗ－Ｙｗ－Ｚｗ）の位置を基準として定義される。ただし、教示プログラム１２４１では、第１ロボット座標系（Ｘ１－Ｙ１－Ｚ１）の座標情報等を用いて位置や姿勢が定義されていてもよい。

通信部１２５は、第２ロボット２および基地局３等と所定の信号を通信する。

（第２ロボットの構成）
図１に示すように、第２ロボット２は、可動部２１と、コントローラ２２とを備える。可動部２１は、エンドエフェクタ２１１と、マニピュレータ２１２と、ビジョンセンサ２１３とを備える。コントローラ２２は、コンピュータと周辺装置とを有し、コンピュータ、周辺装置等のハードウェアと、コンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせから構成される機能的構成として、制御部２２１を有する。制御部２２１は、可動部制御部２２２と、位置移動部２２３と、形状認識部２２４と、位置姿勢制御部２２５と、記憶部２２６と、通信部２２７とを有する。記憶部２２６は、教示プログラム２２６１等を含む。

図２および図６に示すように、エンドエフェクタ２１１は、マニピュレータ２１２の先端に取り付けられた機器であり、当て金ツール２１１１を備える。また、エンドエフェクタ２１１には、ビジョンセンサ２１３が一体的に取り付けられている。当て金ツール２１１１は、第１ロボット１の打撃ツール１１１１がリベット５８を打ち込む際に、反対側で支えとして作用し、図５に示すリベット５８のリベット先端５８ｃを潰すために用いられる。

マニピュレータ２１２は、例えば図２に示すように垂直多関節ロボットのアーム部であり、エンドエフェクタ２１１の位置と姿勢（向き）を制御する。また、マニピュレータ２１２は、内部に複数のエンコーダ、モータ電流センサ、力覚センサ等を備える。エンコーダは、関節の角度を検知する。モータ電流センサは、関節を駆動するサーボモータの駆動電流を検知する。力覚センサは、外部から加わる力の大きさと方向を検知する。

ビジョンセンサ２１３は、例えば図６に示すようにステレオカメラを構成する２個のカメラ２１３ｌおよび２１３ｒと、画像処理装置２１３ｃから構成され、対象物の画像を撮影して画像情報を出力するとともに、対象物までの距離情報を取得して出力する。なお、ビジョンセンサ２１３は、レーザ形状センサ１１３のようなセンサであってもよい。

可動部制御部２２２は、教示プログラム２２６１に従い、ビジョンセンサ２１３が取得した画像および距離情報、マニピュレータ２１２が備える各種センサの出力、基地局３や第１ロボット１から受信した制御信号等に応じて、可動部２１（エンドエフェクタ２１１、マニピュレータ２１２およびビジョンセンサ２１３）の動作を制御する。

位置移動部２２３は、可動部制御部２２２と協働して、図２に示す貫通穴５３の他方の開口部５３２の近傍に第２ロボット２のエンドエフェクタ２１１（先端ツール）を移動させる。ここで、位置移動部２２３と可動部制御部２２２が協働するとは、例えば、位置移動部２２３が可動部制御部２２２に対して可動部２２２への制御内容を通知し、可動部制御部２２２がその通知に基づいて可動部２２２を制御することを意味する（以下、同様）。例えば、位置移動部２２３は、図８に示すように、作業対象の開口部５３２ｂと、その周辺の開口部５３２ｃ（およびリベット打ち込み済みの開口部５３２ａを塞ぐリベット５８）がビジョンセンサ２１３の撮影範囲Ｒ１およびＲ２に含まれるようにエンドエフェクタ２１１の位置を移動させる。図８は、ビジョンセンサ２１３の撮影範囲Ｒ１およびＲ２と開口部５３２ａ、５３２ｂおよび５３２ｃとの位置関係を模式的に示す。撮影範囲Ｒ１はカメラ２１３ｌの撮影範囲であり、撮影範囲Ｒ２がカメラ２１３ｒの撮影範囲である。

形状認識部２２４は、ビジョンセンサ２１３が出力した各情報に基づき、例えば図８に示すように他方の開口部５３２ｂから突き出したリベット５８の胴部５８ｂの形状を認識する。形状認識部２２４は、例えば、パターン認識等の認識処理を行い、他方の開口部５３２ｂから突き出したリベット５８の胴部５８ｂの形状を表すソリッドモデル、ワイヤーフレームモデル、サーフェスモデル等の３次元モデルを作成して出力する。

位置姿勢制御部２２５は、形状認識部２２４が認識したリベット５８の胴部５８ｂの形状に基づき、可動部制御部２２２と協働して、エンドエフェクタ２１１の位置と姿勢を制御する。

例えば、位置姿勢制御部２２５は、まず、形状認識部２２４が認識したリベット５８の胴部５８ｂの形状に基づきリベット５８の胴部５８ｂの図９に示す円筒中心座標ＣＰ１と法線ベクトルＶ１を、図６および図９等にＸ２－Ｙ２－Ｚ２で示す第２ロボット２を基準とする座標系である第２ロボット座標系（ロボット座標系）において算出する。円筒中心座標ＣＰ１は、リベット５８のリベット先端５８ｃの中心座標である。法線ベクトルＶ１が、リベット５８のリベット先端５８ｃが形成する面に垂直なベクトルあるいは胴部５８ｂが形成する円柱の中心軸を表すベクトルである。なお、図９に示す例ではリベット先端５８ｃが平面を形成しているが、それと異なり、例えば端部が中空である場合には端部の縁部が形成する円の中心座標を円筒中心座標ＣＰ１とし、その縁部が形成する円に接する平面に垂直なベクトルを法線ベクトルＶ１とすることができる。

次に、位置姿勢制御部２２５は、リベット５８の円筒中心座標ＣＰ１と、図６に示すエンドエフェクタ２１１の当て金ツール２１１１の先端２１１１ａの中心座標ＣＰ２とが一致し、かつ、リベット５８の法線ベクトルＶ１の方向と図６に示すエンドエフェクタ２１１の当て金ツール２１１１の法線ベクトルＶ２の方向が一致するように、エンドエフェクタ２１１の位置と姿勢を制御する。

記憶部２２６が記憶する教示プログラム２２６１は、可動部制御部２２２と位置移動部２２３と形状認識部２２４と位置姿勢制御部２２５が実行する処理を例えばシーケンシャルに記述したプログラムである。教示プログラム２２６１では、例えば、エンドエフェクタ２１１およびマニピュレータ２１２の位置や姿勢、移動軌跡が、ワーク座標系（Ｘｗ－Ｙｗ－Ｚｗ）の位置を基準として定義される。ただし、教示プログラム２２６１では、第２ロボット座標系（Ｘ２－Ｙ２－Ｚ２）の座標情報等を用いて位置や姿勢が定義されていてもよい。

通信部２２７は、第１ロボット１および基地局３等と所定の信号を通信する。

（基地局の構成）
図１に示すように、基地局３は、コンピュータと周辺装置とを有し、コンピュータ、周辺装置等のハードウェアと、コンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせから構成される機能的構成として、制御部３１を有する。制御部３１は、協調制御部３１１と、記憶部３１２と、通信部３１３とを有する。記憶部３１２は、教示プログラム３１２１等を記憶する。協調制御部３１１は、教示プログラム３１２１に従い、第１ロボット１および第２ロボット２から受信した制御信号等に応じて、所定の制御信号を生成して送信し、第１ロボット１および第２ロボット２の動作を協調させて制御する。通信部３１３は、第１ロボット１および第２ロボット２等と所定の信号を通信する。

（組立システムの動作例）
図７に示すフローチャートを参照して、図１に示す組立システム１００の動作例について説明する。図７は、図１および図２に示す組立システム１００において１個のリベット５８を施工対象物５１および５２に加締める作業の流れの例を示す。

図７に示す処理では、まず、第１ロボット１において可動部制御部１２２が、図２に示す仮置台５７のリベット５８をグリッパ１１１３および１１１４でピッキングする（ステップＳ１０１）。次に、可動部制御部１２２は、施工対象物５１および５２のリベット挿入用の貫通穴５３（以下、貫通穴５３を「穴」ともいう。）をレーザ形状センサ１１３でスキャンし、穴位置を認識する（ステップＳ１０２）。次に、可動部制御部１２２は、打撃ツール１１１１の位置および姿勢を穴位置に合わせ、リベット先端５８ｃを挿入する（ステップＳ１０３）。次に、可動部制御部１２２は、グリッパ１１１３および１１１４を開き、リベット５８を奥まで挿入し、挿入完了信号を発信する（ステップＳ１０４）。ここで、可動部制御部１２２は、当て金セット完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ１０５）。

一方、第２ロボット２では、まず、可動部制御部２２２が挿入完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ２０１）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置移動部２２３が、挿入完了信号を受信し、穴位置近傍まで当て金ツール２１１１を近づけ、カメラ２１３ｌおよび２１３ｒの視野に入れる（ステップＳ２０２）。次に、形状認識部２２４が、第１ロボット１が挿入したリベット５８をカメラ２１３ｌおよび２１３ｒで認識する（ステップＳ２０３）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置姿勢制御部２２５が当て金ツール２１１１の位置および姿勢をリベット軸線（法線ベクトルＶ１）に合わせ、当て金ツール２１１１の先端２１１１ａをリベット先端５８ｃに当て、当て金セット完了信号を発信する（ステップＳ２０４）。次に可動部制御部２２２が打撃開始信号を受信するまで待機する（ステップＳ２０５）。

一方、第１ロボット１では、可動部制御部１２２が、当て金セット完了信号を受信し、エアハンマのバルブを開き、打撃を開始し、打撃開始信号を発信する（ステップＳ１０６）。ここで、可動部制御部１２２は、打鋲完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ１０７）。

一方、第２ロボット２では、可動部制御部２２２が、打撃開始信号を受信し、当て金ツール２１１１を所定の位置まで押し込み、打鋲完了信号を発信する（ステップＳ２０６）。ここで、可動部制御部１２２は、エアハンマ停止信号を受信するまで待機する（ステップＳ２０７）。

一方、第１ロボット１では、可動部制御部１２２が、打鋲完了信号を受信し、エアハンマを停止させ、エアハンマ停止信号を発信する（ステップＳ１０８）。次に、可動部制御部１２２は、第１ロボットを待機姿勢に戻し（ステップＳ１０９）。第１ロボット１における図７に示す処理を終了する。

一方、第２ロボット２では、可動部制御部２２２が、エアハンマ停止信号を受信し、第２ロボットを待機姿勢に戻し（ステップＳ２０８）。第２ロボット２における図７に示す処理を終了する。

以上の処理によって、図１および図２に示す組立システム１００において１個のリベット５８を施工対象物５１および５２に加締める作業を行うことができる。なお、第１ロボット１と第２ロボット２間の各種信号のやりとりは、基地局３を介して行ってもよいし、基地局３を介さず直接行ってもよい。また、例えば、第１ロボット１と第２ロボット２の動作を同期して行う場合には基地局３から所定の制御信号を第１ロボット１と第２ロボット２に発信することで第１ロボット１と第２ロボット２を同期させるようにしてもよい。

（作用・効果・変形例）
本実施形態では、第２ロボット２が、貫通穴５３の他方の開口部５３２の近傍に第２ロボット２のエンドエフェクタ２１１を移動させる位置移動部２２３と、他方の開口部５３２から突き出したリベット５８の形状を認識する形状認識部２２４と、形状認識部２２４が認識したリベット５８の形状に基づきエンドエフェクタ２１１の位置と姿勢を制御する位置姿勢制御部２２５とを有する。よって、作業対象とする開口部５３に対して第２ロボット２の位置や姿勢を適切に制御することができる。

本実施形態によれば、第１ロボット１がリベットを挿入することにより施工対象物５１および５２の裏側にはリベットが突き出すため、未施工の穴には軸の突き出しはなく、また、施工済みの個所は加締めにより軸の形状が変化しており、第２ロボット２は次に施工する箇所を一意に認識することができる。

さらに、第２ロボット２のビジョンセンサ２１３が検出した円筒軸中心座標、法線ベクトルに従って第２ロボット３の姿勢を補正することにより、リベットに正しい姿勢でツールをセットすることができる。

上記の一連の動作シーケンスにより、第１ロボット１および第２ロボット２を適切なタイミングで同期させることができ、リベット加締めを行う組立システムを実現できる。

さらに、リベットと当て金の傾きを防止して所望の組立品質を得ることができる。

なお、工作部品をボルトとナットにする場合、例えば次のように組立システムを構成することができる。すなわち、組立システムは、ボルトやネジを施工対象物５１に挿入する第１ロボットと、ナット掛けを行う第２ロボット、および両者の動作を制御する基地局とから構成することができる。この場合、第１ロボットはネジを把持するグリッパと、ネジ締め行うツールをエンドエフェクタとして有する。また、第２ロボットはセンサと、ナット掛けを行うエンドエフェクタとを有する。センサは例えばビジョンセンサ、レーザースキャナである。このような構成において、組立システムは、まず、第１ロボットが教示プログラムに従って施工対象物にボルトを挿入し、基地局を介して作業完了信号を第２ロボットに送信する。第２ロボットは教示プログラムに従ってボルトの近傍まで移動し、挿入されたボルトをセンサで検出し、円筒中心座標、法線ベクトルを取得する。次に、上記結果を用いて教示プログラムを補正し、ツールをボルトの端部にセットして作業完了信号を基地局に送る。上記作業完了信号を受けて基地局から第１、第２ロボットにボルト締め等の作業指示を送信する。そして、第２ロボットが所定のストローク、ツールを前進させたところで作業完了信号を基地局に発信し、第１ロボットは基地局から作業完了信号を受けてネジ締めを停止させる。

＜第２実施形態＞
図１０を参照して、本開示の第２実施形態に係る組立システム、組立方法およびプログラムについて説明する。図１０は、本開示の第２実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。第２実施形態に係る組立システムの構成は、図１～図９を参照して説明した第１実施形態の構成および動作と基本的に同一である。ただし第２実施形態に係る組立システムでは、第１実施形態において図７を参照して説明した組立システム１００の動作例の一部が異なる。すなわち、図１０に示す第２実施形態の動作例では、図７に示す第１実施形態の動作例に対して、第１ロボット１の動作では冒頭にステップＳ１１とステップＳ１２の処理が追加され、第２ロボット２の動作は冒頭にステップＳ２１～Ｓ２４の処理が追加されている。以下、第２実施形態において、第１実施形態と異なる動作について説明する。

（組立システムの動作例）
図１０に示す処理では、まず、第１ロボット１において可動部制御部１２２が、３個の基準穴５５をレーザ形状センサ１１３でスキャンしてロボット座標系データを取得し、発信する（ステップＳ１１）。一方、第２ロボット２では可動部制御部２２２が、３個の基準穴５５のロボット座標系データを受信するまで待機し（ステップＳ２１）、３個の基準穴５５のロボット座標系のデータを受信すると、受信したデータを記録し、共有した後（ステップＳ２２）、変換行列を受信するまで待機する（ステップＳ２３）。

次に、第１ロボット１において可動部制御部１２２が、第１ロボット１のロボット座標系とワーク座標系を比較してロボット座標系とワーク座標系の変換行列を作成し、発信する（ステップＳ１２）。第１ロボット１は、ステップＳ１０１以降の処理では、変換行列を用いて、教示プログラム１２４１に含まれている位置情報を補正した上で、教示プログラム１２４１を実行する。

一方、第２ロボット２では可動部制御部２２２が、ロボット座標系とワーク座標系の変換行列を受信し（ステップＳ２４）、挿入完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ２０１）。第２ロボット１は、ステップＳ２０２以降の処理では、変換行列を用いて、教示プログラム２２６１に含まれている位置情報を補正した上で、教示プログラム２２６１を実行する。

（作用・効果）
第２実施形態では、第１ロボット１のセンサが基準穴３点を認識し、ロボット座標系を取得する。次に、第２ロボット２は第１ロボット１の座標系を共有する。次に、第１ロボット１（もしくは第２ロボット２）のロボット座標系とワーク座標系を比較し、ロボット座標とワーク座標の変換行列を作成する。

例えば、施工対象物の設置状態が大きくバラツク場合、ＣＡＤデータに基づいて作成された教示プログラムで施工箇所近傍までロボットを移動させてもセンサ視野に施工対象が入らない可能性がある。これに対し、第２実施形態では、上記動作で施工対象物に対するロボットの相対位置誤差を取得し、教示プログラムを補正することにより、施工箇所がセンサ視野に収まるようになる。なお、施工対象物の変形や穴位置の加工誤差などの微小な誤差は、第１実施形態と同様、位置移動部２２３と形状認識部２２４と位置姿勢制御部２２５とによるロジックで補正することができる。

＜第３実施形態＞
図１１および図１２を参照して、本開示の第３実施形態に係る組立システム、組立方法およびプログラムについて説明する。図１１は、本開示の第３実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。図１２は、本開示の第３実施形態に係る組立システムの動作例を示すタイミングチャートである。第３実施形態に係る組立システムの構成は、図１～図９を参照して説明した第１実施形態の構成および動作と基本的に同一である。ただし第３実施形態に係る組立システムにおける図１１に示す動作例が、第１実施形態において図７を参照して説明した組立システム１００の動作例と異なる。

なお、図１２は、横軸を時刻とし、第１ロボット１と第２ロボット２の動作タイミングの例を２組（第１実施形態の例と第３実施形態の例）、模式的に示す。第１ロボット１の動作Ｍ１－１と第２ロボット２の動作Ｍ２－１の組は、第１実施形態のように、第１ロボット１がリベット５８を挿入した後（時刻ｔ１１～時刻ｔ１２）、第１ロボット１が挿入完了信号を発信するのを待って第２ロボット２が動作を開始している（時刻ｔ１２）。一方、第１ロボット１の動作Ｍ１－２と第２ロボット２の動作Ｍ２－２の組は、第３実施形態の動作であり、第１ロボット１がリベット５８を挿入するのと並行して、第２ロボット２がツールの姿勢補正を行っている（時刻ｔ１１～時刻ｔ１２）。

（組立システムの動作例）
まず、図１１に示すフローチャートを参照して、図１に示す組立システム１００の第３実施形態における動作例について説明する。図１１は、第３実施形態において、図１および図２に示す組立システム１００で１個のリベット５８を施工対象物５１および５２に加締める作業の流れの例を示す。

図１１に示す処理では、まず、第１ロボット１において可動部制御部１２２が、図２に示す仮置台５７のリベット５８をグリッパ１１１３および１１１４でピッキングする（ステップＳ３０１）。次に、可動部制御部１２２は、施工対象物５１および５２のリベット挿入用の貫通穴５３（以下、貫通穴５３を「穴」ともいう。）をレーザ形状センサ１１３でスキャンし、穴位置を認識し、穴位置認識信号を発信する（ステップＳ３０２）。次に、可動部制御部１２２は、打撃ツール１１１１の位置および姿勢を穴位置に合わせ、リベット先端５８ｃを挿入する（ステップＳ３０３）。次に、可動部制御部１２２は、グリッパ１１１３および１１１４を開き、リベット５８を奥まで挿入し（ステップ３０４）、その後、当て金セット完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ３０５）。

一方、第２ロボット２では、まず、可動部制御部２２２が穴位置認識信号を受信するまで待機する（ステップＳ４０１）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置移動部２２３が、穴位置認識信号を受信し、穴位置近傍まで当て金ツール２１１１を近づけ、カメラ２１３ｌおよび２１３ｒの視野に入れる（ステップＳ４０２）。次に、形状認識部２２４が、第１ロボット１が挿入したリベット５８をカメラ２１３ｌおよび２１３ｒで認識する（ステップＳ４０３）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置姿勢制御部２２５が、リベット５８の突き出し長さが所定長になるまで、リベット５８の挿入に追従して、順次、当て金ツール２１１１の位置および姿勢をリベット軸線（法線ベクトルＶ１）に合わせて補正する（ステップＳ４０４）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置姿勢制御部２２５が、当て金ツール２１１１の先端２１１１ａをリベット先端５８ｃに当て、当て金セット完了信号を発信する（ステップＳ４０５）。次に可動部制御部２２２が打撃開始信号を受信するまで待機する（ステップＳ４０６）。

一方、第１ロボット１では、可動部制御部１２２が、当て金セット完了信号を受信し、エアハンマのバルブを開き、打撃を開始し、打撃開始信号を発信する（ステップＳ３０６）。ここで、可動部制御部１２２は、打鋲完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ３０７）。

一方、第２ロボット２では、可動部制御部２２２が、打撃開始信号を受信し、当て金ツール２１１１を所定の位置まで押し込み、打鋲完了信号を発信する（ステップＳ４０７）。ここで、可動部制御部１２２は、エアハンマ停止信号を受信するまで待機する（ステップＳ４０８）。

一方、第１ロボット１では、可動部制御部１２２が、打鋲完了信号を受信し、エアハンマを停止させ、エアハンマ停止信号を発信する（ステップＳ３０８）。次に、可動部制御部１２２は、第１ロボットを待機姿勢に戻し（ステップＳ３０９）。第１ロボット１における図１１に示す処理を終了する。

一方、第２ロボット２では、可動部制御部２２２が、エアハンマ停止信号を受信し、第２ロボットを待機姿勢に戻し（ステップＳ４０９）。第２ロボット２における図１１に示す処理を終了する。

以上の処理によって、図１および図２に示す組立システム１００において１個のリベット５８を施工対象物５１および５２に加締める作業を行うことができる。

次に、図１２を参照して、第１ロボット１と第２ロボット２の動作タイミングの２組の例（第１実施形態の例と第３実施形態の例）について説明する。上述したように、第１ロボット１の動作Ｍ１－１と第２ロボット２の動作Ｍ２－１の組が、第１実施形態の例である。また、第１ロボット１の動作Ｍ１－２と第２ロボット２の動作Ｍ２－２の組が、第３実施形態の例である。

第１ロボット１の動作Ｍ１－１と第２ロボット２の動作Ｍ２－１の組（第１実施形態）では、まず、第１ロボット１がリベット５８を挿入した後（時刻ｔ１１～時刻ｔ１２）、第１ロボット１が挿入完了信号を発信するのを待って第２ロボット２がリベット近傍への移動と（時刻ｔ１２～時刻ｔ１４）、リベット認識およびツール姿勢補正（時刻ｔ１４～時刻ｔ１５）を行う。次に、基地局３による演算処理が行われ（時刻ｔ１５～時刻ｔ１６）、第１ロボット１によるリベット打撃と第２ロボット２による当て金押し込みが同期して行われる（時刻ｔ１６～時刻ｔ１８）。

一方、第１ロボット１の動作Ｍ１－２と第２ロボット２の動作Ｍ２－２の組（第３実施形態）では、第１ロボット１が穴位置認識信号を発信したのに応じて、第２ロボット２がリベット近傍への移動を行う（時刻ｔ１０～時刻ｔ１１）。次に、第１ロボット１がリベット５８を挿入している間（時刻ｔ１１～時刻ｔ１２）、第２ロボット２がリベット挿入に追従してツール姿勢補正を行う（時刻ｔ１１～時刻ｔ１２）。次に、基地局３による演算処理が行われ（時刻ｔ１２～時刻ｔ１３）、第１ロボット１によるリベット打撃と第２ロボット２による当て金押し込みが同期して行われる（時刻ｔ１３～時刻ｔ１７）。

（作用・効果）
図１２に示す例では、第１ロボット１によるリベットの貫通穴５３への挿入動作と並行して、形状認識部２２４が他方の開口部５３２から突き出したリベット５８の形状を認識するとともに、位置姿勢制御部２２５が認識した形状に基づきエンドエフェクタ２１１の位置と姿勢を制御するので、サイクルタイムを短縮することができる。

すなわち、第３実施形態において、第２ロボット２は教示プログラム２２６１に従ってリベットの近傍まで移動し、第１ロボットがリベット挿入を開始するまで施工対象物をセンサでモニタしながら待機する。また、第１ロボット１がリベットの挿入を開始すると同時に、第２ロボット２は施工対象物にリベットが突き出てくる様子をセンサでモニタし、それに追従して円筒中心および法線ベクトルを取得してツール姿勢を補正する。さらに、リベットが所定の突き出し長さになったことをセンサで判定し、ツールをリベットにセットする。また、第１ロボット１は、第２ロボット２のツールセット完了指令を受けて、打鋲を開始する。

第１実施形態では第１ロボット１および第２ロボット２は、例えば基地局３を介してシーケンシャルに動作していたが、第３実施形態によれば、第２ロボット２は第１ロボット１のリベット挿入完了を待たずに位置決め可能となり、サイクルタイムを短縮することができる。

＜第４実施形態＞
図１３、図１４および図１５を参照して、本開示の第４実施形態に係る組立システム、組立方法およびプログラムについて説明する。図１３は、本開示の第４実施形態に係る組立システムの動作例を示すフローチャートである。図１４は、本開示の第４実施形態に係る組立システムの動作例を示すタイミングチャートである。第４実施形態に係る組立システムの構成は、図１～図９を参照して説明した第１実施形態の構成および動作と基本的に同一である。ただし第４実施形態に係る組立システムにおける図１３に示す動作例が、第１実施形態において図７を参照して説明した組立システム１００の動作例と異なる。図１５は、本開示の第４実施形態に係る組立システムの動作例を説明するための模式図である。

なお、図１４は、横軸を時刻とし、第１ロボット１と第２ロボット２の動作タイミングの例を２組（第１実施形態の例と第４実施形態の例）、模式的に示す。第１ロボット１の動作Ｍ１－１と第２ロボット２の動作Ｍ２－１の組（第１実施形態の例）は、第１ロボット１によるリベット打撃と第２ロボット２による当て金押し込みの動作（時刻ｔ２４～時刻ｔ２６）が、基地局３により演算処理（時刻ｔ２３～ｔ２４）を待って同期して開始される。一方、第１ロボット１の動作Ｍ１－３と第２ロボット２の動作Ｍ２－３の組は、第４実施形態の動作であり、基地局３による演算処理が省略されている。

（組立システムの動作例）
まず、図１３に示すフローチャートを参照して、図１に示す組立システム１００の第４実施形態における動作例について説明する。図１３は、第４実施形態において、図１および図２に示す組立システム１００で１個のリベット５８を施工対象物５１および５２に加締める作業の流れの例を示す。

図１３に示す処理では、まず、第１ロボット１において可動部制御部１２２が、図２に示す仮置台５７のリベット５８をグリッパ１１１３および１１１４でピッキングする（ステップＳ５０１）。次に、可動部制御部１２２は、施工対象物５１および５２のリベット挿入用の貫通穴５３（以下、貫通穴５３を「穴」ともいう。）をレーザ形状センサ１１３でスキャンし、穴位置を認識する（ステップＳ５０２）。次に、可動部制御部１２２は、打撃ツール１１１１の位置および姿勢を穴位置に合わせ、リベット先端５８ｃを挿入する（ステップＳ５０３）。次に、可動部制御部１２２は、グリッパ１１１３および１１１４を開き、リベット５８を奥まで挿入し、挿入完了信号を発信する（ステップ５０４）。次に、可動部制御部１２２は、第２ロボット２による押し当て荷重を検知するまで待機する（ステップＳ５０５）。ここで、第２ロボット２による押し当て荷重について図１５を参照して説明する。

図１５は、施工対象物５１および５２に設けられた貫通穴５３に挿入されたリベット５８と、スナップ１１１１ｂと、当て金ツール２１１１との接触関係の一例を模式的に示す。図１５に示す例では、リベット５８は貫通穴５３に奥まで挿入され、リベット５８の頭部５８ｄにスナップ１１１１ｂの先端１１１２が接している。また、リベット先端５８ｃには当て金ツール２１１１が押し当てられている。この場合、当て金ツール２１１１がリベット５８を押した力（白抜きの矢印で示す）は、スナップ１１１１ｂへと伝達するので、エアハンマ側の荷重センサ（あるいはモータ電流センサ）が荷重を検知することができる。

図１３において、一方、第２ロボット２では、まず、可動部制御部２２２が挿入完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ６０１）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置移動部２２３が、挿入完了信号を受信し、穴位置近傍まで当て金ツール２１１１を近づけ、カメラ２１３ｌおよび２１３ｒの視野に入れる（ステップＳ６０２）。次に、形状認識部２２４が、第１ロボット１が挿入したリベット５８をカメラ２１３ｌおよび２１３ｒで認識する（ステップＳ６０３）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置姿勢制御部２２５が、当て金ツール２１１１の位置および姿勢をリベット軸線（法線ベクトルＶ１）に合わせて補正し、当て金ツール２１１１の先端２１１１ａをリベット先端５８ｃに当てる（ステップＳ６０４）。次に、可動部制御部２２２と協働して位置姿勢制御部２２５が、当て金ツール２１１１の先端２１１１ａをリベット先端５８ｃに当て、当て金セット完了信号を発信する（ステップＳ４０５）。次に可動部制御部２２２が、当て金ツール２１１１を所定の位置まで押し込み、打鋲完了信号を発信する（ステップＳ６０５）。ここで、可動部制御部１２２は、エアハンマ停止信号を受信するまで待機する（ステップＳ６０６）。

一方、第１ロボット１では、可動部制御部１２２が、押し当て荷重を検知した後、エアハンマのバルブを開き、打撃を開始する（ステップＳ５０６）。ここで、可動部制御部１２２は、打鋲完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ５０７）。その後、可動部制御部１２２が、打鋲完了信号を受信し、エアハンマを停止させ、エアハンマ停止信号を発信する（ステップＳ５０８）。次に、可動部制御部１２２は、第１ロボットを待機姿勢に戻し（ステップＳ５０９）。第１ロボット１における図１３に示す処理を終了する。

一方、第２ロボット２では、可動部制御部２２２が、エアハンマ停止信号を受信し、第２ロボットを待機姿勢に戻し（ステップＳ６０７）。第２ロボット２における図１３に示す処理を終了する。

以上の処理によって、第４実施形態では、図１および図２に示す組立システム１００において１個のリベット５８を施工対象物５１および５２に加締める作業を行うことができる。

次に、図１４を参照して、第１ロボット１と第２ロボット２の動作タイミングの２組の例（第１実施形態の例と第３実施形態の例）について説明する。上述したように、第１ロボット１の動作Ｍ１－１と第２ロボット２の動作Ｍ２－１の組が、第１実施形態の例である。また、第１ロボット１の動作Ｍ１－２と第２ロボット２の動作Ｍ２－２の組が、第３実施形態の例である。

第１ロボット１の動作Ｍ１－１と第２ロボット２の動作Ｍ２－１の組（第１実施形態）では、まず、第１ロボット１がリベット５８を挿入した後（時刻ｔ２０～時刻ｔ２１）、第１ロボット１が挿入完了信号を発信するのを待って、第２ロボット２がリベット近傍への移動と（時刻ｔ２１～時刻ｔ２２）、リベット認識およびツール姿勢補正（時刻ｔ２２～時刻ｔ２３）を行う。次に、基地局３による演算処理が行われ（時刻ｔ２３～時刻ｔ２４）、第１ロボット１によるリベット打撃と第２ロボット２による当て金押し込みが同期して行われる（時刻ｔ２４～時刻ｔ２６）。

一方、第１ロボット１の動作Ｍ１－３と第２ロボット２の動作Ｍ２－３の組（第４実施形態）では、まず、第１ロボット１がリベット５８を挿入した後（時刻ｔ２０～時刻ｔ２１）、第１ロボット１が挿入完了信号を発信するのを待って、第２ロボット２がリベット近傍への移動と（時刻ｔ２１～時刻ｔ２２）、リベット認識およびツール姿勢補正（時刻ｔ２２～時刻ｔ２３）を行う。次に、第２ロボット２は、すぐに当て金の押し込みを開始する（時刻ｔ２３～時刻ｔ２５）。一方、第１ロボット１は、ツール押し当て力を検知した場合にリベット打撃を開始する（時刻ｔ２３～時刻ｔ２５）。

（作用・効果）
図１４に示す例では、第１ロボット１が、リベット５８に対する第２ロボット２の接触を検出した場合に、リベット５８に対して打撃動作を開始するので、基地局３による演算処理時間を省略し、サイクルタイムを短縮することができる。なお、第３実施形態によるサイクルタイムを短縮するための構成と、第４実施形態によるサイクルタイムを短縮するための構成を組み合わせてもよい。

第４実施形態によれば、第２ロボット２は、リベットをセンサで検知して姿勢補正後、ツールをリベット先端まで前進させ、リベットに押し当てる。一方、第１ロボット１は、リベットを介して伝達された押し当て荷重を検知し、打鋲を開始する。検知する手段は例えば、ロボット関節のモータ電流値変化、力覚センサ等である。これらにより、第２ロボット２のツールセット完了判定、第１、第２ロボットへの打鋲指令発信を行う基地局３の演算処理時間を省略し、サイクルタイム短縮ができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

〈コンピュータ構成〉
図１６は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、インタフェース９４を備える。
上述の制御部１２１、２２１、３１等の装置は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。

プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータは、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。

ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

＜付記＞
各実施形態に記載の組立システム１００は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る組立システム１００は、複数の施工対象物５１および５２を貫く貫通穴５３の一方の開口部５３１から、前記複数の施工対象物５１および５２を接合させる工作部品（リベット５８、ネジ、ボルト）を、前記貫通穴５３に挿入するとともに、前記工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボット１と、前記貫通穴５３の他方の開口部５３２から突き出した前記工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボット２とを備え、前記第２ロボット２が、前記貫通穴５３の他方の開口部５３２の近傍に前記第２ロボットの先端ツール（エンドエフェクタ２１１）を移動させる位置移動部２２３と、前記他方の開口部５３２から突き出した前記工作部品の形状を認識する形状認識部２２４と、前記形状認識部２２４が認識した前記工作部品の形状に基づき前記先端ツール（エンドエフェクタ２１１）の位置と姿勢を制御する位置姿勢制御部２２５とを有する。本態様および以下の各態様の構成によれば、作業対象とする開口部に対してロボットの位置や姿勢を適切に制御することができる。

（２）第２の態様に係る組立システム１００は、（１）の組立システム１００であって、前記位置姿勢制御部２２５が、前記形状認識部２２４が認識した前記工作部品の形状に基づき前記工作部品の円筒中心座標ＣＰ１と法線ベクトルＶ１を算出し、前記円筒中心座標ＣＰ１と前記先端ツール（エンドエフェクタ２１１）の端部（当て金ツール２１１１の先端２１１１ａ）の中心座標ＣＰ２とが一致し、かつ、前記法線ベクトルＶ１の方向と前記先端ツール（エンドエフェクタ２１１）の法線ベクトルＶ２の方向が一致するように、前記先端ツール（エンドエフェクタ２１１）の位置と姿勢を制御する。

（３）第３の態様に係る組立システム１００は、（１）または（２）の組立システム１００であって、前記第１ロボット１と前記第２ロボット２が、前記施工対象物５１および５２を基準とする座標系である座標系であるワーク座標系の位置を基準として作成された教示プログラム１２４１および２２６１を実行することで動作するものであり、前記第１ロボット１と前記第２ロボット２が、所定の位置関係を有して設置されていて、前記第１ロボット１が、前記施工対象物５１および５２を設置する治具５４または前記施工対象物自体に設けられ、前記ワーク座標系において位置が定義されている、３個の基準穴５５の位置を計測する、位置計測部１２３を有し、前記第１ロボット１が、前記位置計測部１２３を用いて、前記第１ロボット１を基準とする座標系であるロボット座標系において前記３個の基準穴５５の位置を計測し、前記第１ロボット１が、前記ワーク座標系において定義されている前記３個の基準穴５５の位置と、計測された前記ロボット座標系における前記３個の基準穴５５の位置とを比較することで、前記ワーク座標系から前記ロボット座標系への変換行列を求め、前記第１ロボットと前記第２ロボットが、前記変換行列を用いて、前記教示プログラム１２４１および２２６１に含まれている位置情報を補正した上で、前記教示プログラム１２４１および２２６１を実行する。

（４）第４の態様に係る組立システム１００は、（１）から（３）の組立システム１００であって、前記第１ロボット１による前記工作部品の前記貫通穴５３への挿入動作と並行して、前記形状認識部２２４が前記他方の開口部５３２から突き出した前記工作部品の形状を認識する。

（５）第５の態様に係る組立システム１００は、（１）から（４）の組立システム１００であって、前記第１ロボット１が、前記工作部品に対する前記第２ロボット２の接触を検出した場合に、前記工作部品に対して前記第１作業を開始する。

１００ 組立システム
１ 第１ロボット
２ 第２ロボット
３ 基地局
１１、２１ 可動部
１１１、２１１ エンドエフェクタ
１１２、２１２ マニピュレータ
１１３ レーザ形状センサ
２１３ ビジョンセンサ
１２、２２ コントローラ
１２１、２２１ 制御部
１２２、２２２ 可動部制御部
１２３ 位置計測部
２２３ 位置移動部
２２４ 形状認識部
２２５ 位置姿勢制御部
１２４１、２２６１ 教示プログラム
５３ 貫通穴
５３１、５３２ 開口部
５８ リベット

Claims (7)

1. 複数の施工対象物を貫く貫通穴の一方の開口部から、前記複数の施工対象物を接合させる工作部品を、前記貫通穴に挿入するとともに、前記工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボットと、
   前記貫通穴の他方の開口部から突き出した前記工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボットと
   を備え、
   前記第２ロボットが、
   前記貫通穴の他方の開口部の近傍に前記第２ロボットの先端ツールを移動させる位置移動部と、
   前記他方の開口部から突き出した前記工作部品の形状を認識する形状認識部と、
   前記形状認識部が認識した前記工作部品の形状に基づき前記先端ツールの位置と姿勢を制御する位置姿勢制御部と
   を有する
   組立システム。
2. 前記位置姿勢制御部が、前記形状認識部が認識した前記工作部品の形状に基づき前記工作部品の円筒中心座標と法線ベクトルを算出し、前記円筒中心座標と前記先端ツールの端部の中心座標とが一致し、かつ、前記法線ベクトルの方向と前記先端ツールの法線ベクトルの方向が一致するように、前記先端ツールの位置と姿勢を制御する
   請求項１に記載の組立システム。
3. 前記第１ロボットと前記第２ロボットが、前記施工対象物を基準とする座標系であるワーク座標系の位置を基準として作成された教示プログラムを実行することで動作するものであり、
   前記第１ロボットと前記第２ロボットが、所定の位置関係を有して設置されていて、
   前記第１ロボットが、前記施工対象物を設置する治具または前記施工対象物自体に設けられ、前記ワーク座標系において位置が定義されている、３個の基準穴の位置を計測する、位置計測部を有し、
   前記第１ロボットが、前記位置計測部を用いて、前記第１ロボットを基準とする座標系であるロボット座標系において前記３個の基準穴の位置を計測し、
   前記第１ロボットが、前記ワーク座標系において定義されている前記３個の基準穴の位置と、計測された前記ロボット座標系における前記３個の基準穴の位置とを比較することで、前記ワーク座標系から前記ロボット座標系への変換行列を求め、
   前記第１ロボットと前記第２ロボットが、前記変換行列を用いて、前記教示プログラムに含まれている位置情報を補正した上で、前記教示プログラムを実行する
   請求項１または２に記載の組立システム。
4. 前記第１ロボットによる前記工作部品の前記貫通穴への挿入動作と並行して、前記形状認識部が前記他方の開口部から突き出した前記工作部品の形状を認識する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の組立システム。
5. 前記第１ロボットが、前記工作部品に対する前記第２ロボットの接触を検出した場合に、前記工作部品に対して前記第１作業を開始する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の組立システム。
6. 複数の施工対象物を貫く貫通穴の一方の開口部から、前記複数の施工対象物を接合させる工作部品を、前記貫通穴に挿入するとともに、前記工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボットと、
   前記貫通穴の他方の開口部から突き出した前記工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボットと
   を用いて、
   前記貫通穴の他方の開口部の近傍に前記第２ロボットの先端ツールを移動させるステップと、
   前記他方の開口部から突き出した前記工作部品の形状を認識するステップと、
   認識した前記工作部品の形状に基づき前記先端ツールの位置と姿勢を制御するステップと
   を含む組立方法。
7. 複数の施工対象物を貫く貫通穴の一方の開口部から、前記複数の施工対象物を接合させる工作部品を、前記貫通穴に挿入するとともに、前記工作部品に対して所定の第１作業を行う第１ロボットと、
   前記貫通穴の他方の開口部から突き出した前記工作部品に対して所定の第２作業を行う第２ロボットと
   を用いて、
   前記貫通穴の他方の開口部の近傍に前記第２ロボットの先端ツールを移動させるステップと、
   前記他方の開口部から突き出した前記工作部品の形状を認識するステップと、
   認識した前記工作部品の形状に基づき前記先端ツールの位置と姿勢を制御するステップと
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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