JP2022034419A - 制御装置、制御装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】サーボ制御系の位置とワークの位置とのずれを考慮することにより、前記ワークの位置制御の高精度化を実現する。【解決手段】制御装置（１０）は、ワーク（４０）の位置（Ｐｗ）と検出位置（Ｐｄ）とのずれ量である第一ずれ量（Ｆｄ）、および、フィードバック位置（Ｐｆ）と応答遅れ時間（Ｄｓ）を考慮した目標位置（Ｐｔ）とのずれ量である第二ずれ量（Ｓｄ）を特定する。【選択図】図１

Description

本発明は、目標軌道から演算した指令値をサーボ制御系に出力する制御装置等に関する。

従来、目標軌道から生成した指令値をサーボ制御系へと制御周期ごとに出力して、前記サーボ制御系を制御する制御装置について、前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮することにより、前記サーボ制御系による制御を高精度化しようとする試みが知られている。

例えば、下掲の特許文献１には、複数軸（複数のサーボモータ）間の応答遅れ時間のばらつきに起因する軌跡ずれを抑制するために、以下の処理を実行する制御装置が開示されている。すなわち、各サーボモータの応答遅れ時間に応じて、各サーボドライバへの指令タイミングを調整する制御装置が開示されている。

特開２０１７－１０２６１６号公報

しかしながら、前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮したとしても、前記サーボ制御系自体の位置と、前記サーボ制御系によって位置を制御されるワークの位置とにはずれが発生し得る。

本発明の一態様は、前記サーボ制御系自体の位置と、前記サーボ制御系によって位置を制御されるワークの位置とのずれを考慮することにより、前記ワークの位置制御の高精度化を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、目標軌道から演算した指令値をサーボ制御系に出力する制御装置であって、前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される目標位置が、検出装置が検出対象を検出する位置である検出位置に一致する時刻である検出時刻における、前記検出装置の検出結果から、前記サーボ制御系によって位置を制御されるワークの位置の、前記検出位置からのずれ量である第一ずれ量を算出する第一ずれ量算出部と、前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置と、前記検出時刻における、前記応答遅れ時間を考慮して算出された前記目標位置とのずれ量である第二ずれ量を算出する第二ずれ量算出部と、前記目標軌道から算出される目標位置を前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とによって補正した補正後目標位置と、前記応答遅れ時間とから、前記指令値を生成する指令値生成部とを備えている。

前記の構成によれば、前記制御装置は、前記目標位置を前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とによって補正した前記補正後目標位置と、前記応答遅れ時間とによって、前記サーボ制御系に出力する前記指令値を生成する。

ここで、前記検出時刻において、前記フィードバック位置と「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」とが完全に一致する場合、前記検出時刻において、前記フィードバック位置は、前記検出位置に完全に一致することになる。そのため、前記検出時刻において、前記フィードバック位置と「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」とが完全に一致する場合、前記ワークの位置の、前記フィードバック位置からのずれ量は、前記第一ずれ量のみから特定することができる。

しかしながら、実際には、前記検出時刻において、前記フィードバック位置と「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」とは、完全には一致しないことがある。

そこで、前記制御装置は、前記第一ずれ量に加えて、前記第二ずれ量をも考慮することによって、前記検出時刻における、「前記ワークの位置の、前記フィードバック位置からのずれ量」を高精度に特定する。そして、前記制御装置は、特定した「前記ワークの位置の、前記フィードバック位置からのずれ量」によって「前記目標軌道から算出される目標位置」を補正した前記補正後目標位置と、前記サーボ制御系の前記応答遅れ時間とから、前記指令値を生成する。

したがって、前記制御装置は、前記サーボ制御系の位置（フィードバック位置）と、前記サーボ制御系によって位置を制御される前記ワークの位置とのずれを考慮することにより、前記ワークの位置制御を高精度化することができるとの効果を奏する。

また、前記制御装置は、「前記応答遅れ時間を考慮して算出された前記目標位置が、前記検出位置に一致する」検出時刻における前記検出結果から、前記第一ずれ量を算出する。そのため、前記制御装置は、前記第一ずれ量を算出するために、前記サーボ制御系による前記ワークの移動を停止する必要がない。

したがって、前記制御装置は、前記ワークに対する高精度な位置制御を、高速に実行することができ、言い換えれば、前記ワークの高速かつ高精度な位置制御を実現することができるとの効果を奏する。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記検出装置の応答遅れ時間を考慮して前記検出時刻を補正した検出指示時刻を、前記検出装置による検出動作を制御する検出制御装置と通信する通信制御装置へと制御周期ごとに送信する制御信号において指定し、前記通信制御装置に、前記検出制御装置への検出指示の出力を、前記検出指示時刻において実行させることによって、前記検出装置に、前記検出時刻において、前記検出対象を検出させてもよい。

前記の構成によれば、前記制御装置は、「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される目標位置が、前記検出位置に一致する時刻」である検出時刻を前記検出装置の応答遅れ時間によって補正した時刻である前記検出指示時刻を算出する。そして、前記制御装置は、前記通信制御装置に対して制御周期ごとに出力する前記制御信号において、前記検出指示時刻を指定する。

前記制御信号を受信した前記通信制御装置は、前記検出指示時刻において、前記検出指示を前記検出制御装置へと送信し、前記検出指示を受信した前記検出制御装置は、前記検出装置に、前記検出対象を検出させる。そのため、前記検出装置が、前記検出対象を検出する時刻は、前記検出装置の応答遅れ時間の分だけ前記検出指示時刻から遅れた時刻となり、つまり、前記検出時刻となる。

ここで、前記検出装置の応答遅れ時間を考慮せずに、前記検出装置に検出を実行させようとした場合、前記検出装置が実際に検出を実行する時刻は、前記検出装置に検出の実行を指示した時刻から、前記検出装置の応答遅れ時間の分だけ遅れることになる。

そこで、前記制御装置は、前記検出時刻を前記検出装置の応答遅れ時間によって補正した時刻である前記検出指示時刻を算出する。そして、前記制御装置は、前記検出装置に検出の実行を指示する時刻として前記検出指示時刻を指定する。

したがって、前記制御装置は、前記検出装置に検出の実行を指示する時刻として、前記検出装置の応答遅れ時間を考慮した前記検出指示時刻を指定することによって、前記検出装置に、前記検出時刻において検出を実行させることができるとの効果を奏する。

また、前記制御装置は、前記制御周期ごとに送信する前記制御信号において前記検出指示時刻を指定し、例えば、前記制御装置は、前記検出指示時刻を、前記検出指示時刻よりも前の制御周期における前記制御信号において指定する。

したがって、前記制御装置は、前記制御信号において前記検出指示時刻を指定することで、前記検出指示時刻が、前記通信制御装置との通信周期である前記制御周期の整数倍でない場合であっても、前記検出時刻において前記検出対象を検出できるとの効果を奏する。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記サーボ制御系と制御周期ごとに通信を実行し、前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置は、前記サーボ制御系の、前記制御周期ごとのフィードバック位置から、補間計算によって算出されてもよい。

前記の構成によれば、前記制御装置は、「前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置」を、「前記サーボ制御系の、前記制御周期ごとのフィードバック位置」から、補間計算によって算出する。

例えば、ｎを「０以上の整数」として、前記検出時刻が「ｎ」回目の制御周期と「ｎ＋１」回目の制御周期との間の時刻である場合、前記制御装置は、以下のように、「前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置」を算出する。すなわち、前記制御装置は、前記サーボ制御系の、「『ｎ』回目の制御周期におけるフィードバック位置」と、「『ｎ＋１』回目の制御周期におけるフィードバック位置」とから、「前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置」を算出する。

したがって、前記制御装置は、前記検出時刻が、前記サーボ制御系との通信周期である前記制御周期の整数倍でない場合であっても、高精度に、「前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置」を算出することができるとの効果を奏する。

本発明の一態様に係る制御装置は、互いに同期した複数のサーボ制御系の各々に、前記複数のサーボ制御系の各々の応答遅れ時間を考慮した指令値を出力してもよい。

前記の構成によれば、前記制御装置は、互いに同期した複数のサーボ制御系の各々に、前記複数のサーボ制御系の各々の応答遅れ時間を考慮した指令値を出力する。

したがって、前記制御装置は、前記複数のサーボ制御系を、互いに同期させた状態で制御して、前記ワークの高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

本発明の一態様に係る制御装置について、前記検出装置は撮像装置であり、前記第一ずれ量算出部は、前記撮像装置が撮像した撮像画像において前記検出位置に対応する基準点と、前記撮像画像における前記ワークの位置とのずれ量によって、前記第一ずれ量を算出してもよい。

前記の構成によれば、前記制御装置は、前記撮像画像における前記基準点（例えば、前記撮像画像の中心位置）と前記ワークの位置とのずれ量によって、前記第一ずれ量を算出する。そして、前記制御装置は、前記目標位置を前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とによって補正した前記補正後目標位置と、前記サーボ制御系の前記応答遅れ時間とによって、前記サーボ制御系に出力する前記指令値を生成する。

ここで、撮像画像中の撮像対象の位置等を高速かつ高精度に特定する画像解析技術が知られている。

したがって、前記制御装置は、前記撮像画像から高速かつ高精度に算出した前記第一ずれ量と、前記第二ずれ量とによって、前記ワークの高速かつ高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

また、前記の構成によれば、前記制御装置は、前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される前記目標位置が前記検出位置へと到達する時刻に、前記撮像画像を撮像させる。そのため、前記撮像画像において、前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される前記目標位置と、前記基準点（例えば、前記撮像画像の中心位置）とは一致する。

ここで、前記検出時刻における「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」は、前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出されている。そのため、前記検出時刻において、前記フィードバック位置と「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」とは十分に近くなるはずである。つまり、前記フィードバック位置と前記ワークの位置（例えば、前記ワークの中心位置）とが十分に近い場合、前記検出時刻において、前記ワークの位置は、前記検出位置に十分近くなるはずである。したがって、例えば、前記撮像画像の中心位置を前記基準点とする場合、前記撮像画像において、前記ワークは略中央に配置されることになる。

そのため、前記制御装置は、前記撮像画像において前記ワークの位置（例えば、前記ワークの中心位置）を特定するための検査領域を小さくすることができ、画像解析処理の高速化を実現することができる。

また、前記撮像画像において前記ワークは略中央に配置されるため、前記ワークが略中央に配置されていない撮像画像に比べて、前記ワークの撮像された領域が前記撮像画像の全体に占める割合を大きくでき、つまり、前記ワークを拡大して撮像させることができる。そのため、前記制御装置は、前記ワークが拡大して撮像された前記撮像画像に対して、高精度な画像解析を行うことができる。

したがって、前記制御装置は、前記撮像画像に対する高速かつ高精度な画像解析を実現し、この画像解析の結果を利用することによって、前記ワークの高速かつ高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

本発明の一態様に係る制御装置について、前記サーボ制御系は、前記ワークの位置を変更可能なマニピュレータの軸を駆動するサーボモータと、前記サーボモータを制御するサーボドライバとを含み、前記目標位置および前記フィードバック位置は、各々、前記マニピュレータの把持部である手先の目標位置およびフィードバック位置であってもよい。

前記の構成によれば、前記制御装置は、前記検出時刻、つまり、「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される、前記手先の目標位置が、前記検出位置に一致する時刻」における、前記検出結果から、前記第一ずれ量を算出する。また、前記制御装置は、前記検出時刻における、前記手先のフィードバック位置と、前記目標位置（すなわち、「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される、前記手先の目標位置」）とから、前記第二ずれ量を算出する。

そして、前記制御装置は、前記検出結果から算出した前記第一ずれ量と、前記検出時刻における前記手先についての前記第二ずれ量とによって、前記目標位置を補正して、前記補正後目標位置を生成する。前記制御装置は、生成した前記補正後目標位置と、前記サーボ制御系の前記応答遅れ時間とによって、前記サーボ制御系に出力する前記指令値を生成する。

したがって、前記制御装置は、前記検出時刻における前記第一ずれ量と、前記検出時刻における前記手先についての前記第二ずれ量とを考慮して、前記マニピュレータによる前記ワークの高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

本発明の一態様に係る制御装置について、前記マニピュレータは前記ワークのピッキング動作およびプレース動作を実行し、前記第一ずれ量は、前記マニピュレータに把持された前記ワークの位置の、前記検出位置からのずれ量であってもよい。

前記の構成によれば、前記制御装置は、「前記マニピュレータに把持された前記ワークの位置の、前記検出位置からのずれ量」である前記第一ずれ量と、前記第二ずれ量とによって、前記目標位置を補正し、前記補正後目標位置を生成する。そして、前記制御装置は、前記補正後目標位置と、前記サーボ制御系の前記応答遅れ時間とによって、前記サーボ制御系に出力する前記指令値を生成する。

ここで、前記フィードバック位置と、前記応答遅れ時間を考慮して算出された前記目標位置とが完全に一致する場合にも、前記マニピュレータに把持された前記ワークの状態によっては、前記検出時刻における前記ワークの位置は、前記検出位置からずれる。例えば、前記マニピュレータが、前記ワークの中心位置よりも右側の位置で、前記ワークを把持した場合、前記検出時刻における前記ワークの中心位置は、前記検出位置に対して左側にずれる。同様に、前記マニピュレータが、前記ワークの中心位置よりも左側の位置で、前記ワークを把持した場合、前記検出時刻における前記ワークの中心位置は、前記検出位置に対して右側にずれる。

また、ピッキング動作の際に発生した「ワークの位置と手先の位置とのずれ」は、プレース動作に至るまで維持されることが多いと考えられる。

そこで、前記制御装置は、ピッキング動作の際に発生した「ワークの位置と手先の位置とのずれ」を特定し、特定した「ワークの位置と手先の位置とのずれ」を考慮して、ワークのプレース位置を制御する。

したがって、前記制御装置は、前記マニピュレータに把持された前記ワークの状態を考慮した、前記ワークの高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

本発明の一態様に係る制御装置について、前記マニピュレータの手先は、真空吸着または磁気吸引によって前記ピッキング動作を実行してもよい。

前記の構成によれば、前記制御装置は、真空吸着または磁気吸引を用いて前記手先に把持された前記ワークについての前記第一ずれ量と、前記マニピュレータの手先についての前記第二ずれ量とによって、前記目標位置を補正し、前記補正後目標位置を生成する。そして、前記制御装置は、前記補正後目標位置と、前記サーボ制御系の前記応答遅れ時間とによって、前記サーボ制御系に出力する前記指令値を生成する。

ここで、２本指ないし５本指式のグリッパ（手先）により前記ワークを把持する場合に比べて、真空吸着または磁気吸引を用いて前記ワークを把持する場合は、前記ワークの中心位置からずれた位置で前記ワークを把持してしまう可能性がより大きいと考えられる。

そのため、前記マニピュレータに把持された前記ワークの高精度な位置制御のために、「ワークの位置と手先の位置とのずれ」を考慮する必要性は、真空吸着または磁気吸引を用いて前記ワークを把持する場合に、より大きくなる。

したがって、前記制御装置は、真空吸着または磁気吸引によってピッキング動作を実行するマニピュレータを含む前記サーボ制御系を制御して、前記ワークの高速かつ高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御方法は、目標軌道から演算した指令値をサーボ制御系に出力する制御装置の制御方法であって、前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される目標位置が、検出装置が検出対象を検出する位置である検出位置に一致する時刻である検出時刻における、前記検出装置の検出結果から、前記サーボ制御系によって位置を制御されるワークの位置の、前記検出位置からのずれ量である第一ずれ量を算出する第一ずれ量算出ステップと、前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置と、前記検出時刻における、前記応答遅れ時間を考慮して算出された前記目標位置とのずれ量である第二ずれ量を算出する第二ずれ量算出ステップと、前記目標軌道から算出される目標位置を前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とによって補正した補正後目標位置と、前記応答遅れ時間とから、前記指令値を生成する指令値生成ステップとを含んでいる。

前記の構成によれば、前記制御方法は、前記目標位置を前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とによって補正した前記補正後目標位置と、前記サーボ制御系の前記応答遅れ時間とによって、前記サーボ制御系に出力する前記指令値を生成する。

ここで、前記検出時刻において、前記フィードバック位置と「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」とが完全に一致する場合、前記検出時刻において、前記フィードバック位置は、前記検出位置に完全に一致することになる。そのため、前記検出時刻において、前記フィードバック位置と「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」とが完全に一致する場合、前記ワークの位置の、前記フィードバック位置からのずれ量は、前記第一ずれ量のみから特定することができる。

しかしながら、実際には、前記検出時刻において、前記フィードバック位置と「前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した前記目標位置」とは、完全には一致しないことがある。

そこで、前記制御方法は、前記第一ずれ量に加えて、前記第二ずれ量をも考慮することによって、前記検出時刻における、「前記ワークの位置の、前記フィードバック位置からのずれ量」を高精度に特定する。そして、前記制御方法は、特定した「前記ワークの位置の、前記フィードバック位置からのずれ量」によって「前記目標軌道から算出される目標位置」を補正した前記補正後目標位置と、前記サーボ制御系の前記応答遅れ時間とから、前記指令値を生成する。

したがって、前記制御方法は、前記サーボ制御系の位置（フィードバック位置）と、前記サーボ制御系によって位置を制御される前記ワークの位置とのずれを考慮することにより、前記ワークの位置制御を高精度化することができるとの効果を奏する。

また、前記制御方法は、「前記応答遅れ時間を考慮して算出された前記目標位置が、前記検出位置に一致する」検出時刻における前記検出結果から、前記第一ずれ量を算出する。そのため、前記制御方法は、前記第一ずれ量を算出するために、前記サーボ制御系による前記ワークの移動を停止する必要がない。

したがって、前記制御方法は、前記ワークに対する高精度な位置制御を、高速に実行することができ、言い換えれば、前記ワークの高速かつ高精度な位置制御を実現することができるとの効果を奏する。

本発明の一態様によれば、サーボ制御系自体の位置と、前記サーボ制御系によって位置を制御されるワークの位置とのずれを考慮することにより、前記ワークの位置制御の高精度化を実現することができるとの効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る制御装置の要部構成を示す図である。 図１の制御装置を含む制御システムの全体概要を示す図である。 図２の制御システムの適用例を説明する図である。 ワークの撮像方法のヴァリエーションを説明する図である。 ワークの移動を停止せずに撮像画像を生成した場合に発生し得る問題を説明する図である。 撮像時刻を調整することによって、図５で説明した問題を解決した撮像画像の例について説明する図である。 「撮影タイミングのずれ」に対処する方法を説明する図である。 検出位置を「１００」とした場合の動作プロファイルの一例を示す図である。 位置ずれ量の特定に「撮影タイミングのずれ」量の考慮が必要となることを説明する図である。 「撮影タイミングのずれ」の、位置ずれへの影響を一次元上で説明する図である。 ワークの移動距離を短くする状況を説明する図である。 検出位置を「４０」とした場合の動作プロファイルの一例を示す図である。 画素分解能の違いによる、「撮影タイミングのずれ」の影響の違いを説明する図である。 検出時刻における、「サーボ制御系のフィードバック位置」と「サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮した、サーボ制御系の目標位置」とのずれを説明する図である。 図１の制御装置が実行する処理の全体概要を説明するフロー図である。 図１５の検出指示時刻決定処理の一例を説明するフロー図である。 図１５の第一ずれ量算出処理および第二ずれ量算出処理の各々の一例を説明するフロー図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。本実施の形態においては、指令値Ｃｍをサーボ制御系２０へと出力することによってサーボ制御系２０（特に、手先２３の位置）を制御する制御装置１０を、「目標軌道Ｔｔから演算した指令値Ｃｍをサーボ制御系に出力する制御装置」の典型例として説明を行なう。

以下に詳細を説明する制御装置１０は、ワーク４０の位置Ｐｗと、ワーク４０を移動するサーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ（具体的には、手先２３の位置）とが一致しない場合であっても、ワーク４０を所望の位置へと移動させることができる。

一般に、サーボ制御系の時刻ごとの実位置（フィードバック位置）と、そのサーボ制御系の時刻ごとの目標位置とを一致させることができたとしても、そのサーボ制御系によって移動されるワークを、所望の位置へと移動することができるとは限らない。ワークの位置と、ワークを移動するサーボ制御系の実位置とがずれる場合、両者のずれの分だけ、そのサーボ制御系によって移動されるワークの位置は、サーボ制御系の実位置からずれることになるためである。

そこで、制御装置１０は、ワーク４０の位置Ｐｗと、ワーク４０を移動するサーボ制御系２０の実位置（フィードバック位置Ｐｆ）とのずれ量を特定し、このずれ量を考慮してサーボ制御系２０を制御することによって、ワーク４０を所望の位置へと移動させる。

したがって、制御装置１０は、ワーク４０を移動しようとする都度、サーボ制御系２０によって移動されるワーク４０の位置Ｐｗと、サーボ制御系２０の実位置（フィードバック位置Ｐｆ）とがずれる事例に好適である。例えば、制御装置１０は、手先２３によってワーク４０を把持し（ピッキング動作）、ワーク４０を把持した手先２３を移動することによって、ワーク４０を所望の位置へと載置する（プレース動作）事例に好適である。

上述のような事例では、手先２３によってワーク４０を把持する都度、「ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」と、「手先２３の位置（つまり、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ）」とには、ずれが発生する可能性がある。そして、「ワーク４０の位置Ｐｗ」と「手先２３の位置」とのずれの大きさ（つまり、ずれ量）は、ワーク４０を把持する都度、つまり、ピッキング動作の都度、異なる可能性がある。ただし、「ワーク４０を把持した際の、『ワーク４０の位置Ｐｗ』と『手先２３の位置』とのずれ」の大きさ（つまり、ずれ量）がワーク４０の移動中に変化する可能性は、低いと考えられる。

そのため、制御装置１０は、手先２３によってワーク４０を把持する都度、「ワーク４０の位置Ｐｗ」と「手先２３の位置」とのずれの大きさ（つまり、ずれ量）を算出する。そして、制御装置１０は、算出したずれ量を考慮してサーボ制御系２０を制御することによって、ワーク４０を所望の位置へと移動することができる。

以下の説明においては、「手先２３の位置（つまり、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ）」と、「手先２３の移動に伴って移動する、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」とのずれを、「位置ずれ」とも称する。特に、「手先２３の位置」と「手先２３に把持された、ワーク４０の位置Ｐｗ」とのずれを、「把持ずれ」とも称し、つまり、「把持ずれ」は、ワーク４０が手先２３に把持された場合の「位置ずれ」を指す。

制御装置１０は、例えば、ピッキング動作の都度、ピッキング動作の際に発生した把持ずれの大きさ（把持ずれ量）を特定し、特定した把持ずれ量を考慮してサーボ制御系２０を制御することによって、ワーク４０を所望の位置へと高精度に載置する。また、制御装置１０は、ピッキング動作の際に発生した把持ずれの大きさを、手先２３の移動中に特定することによって、ピッキング動作を完了した手先２３の移動を停止させて把持ずれの大きさを特定する場合に比べて、ワーク４０の位置制御を高速化する。

以下、ワーク４０を所望の位置へと移動させるために、「サーボ制御系２０によって移動されるワーク４０の位置Ｐｗと、サーボ制御系２０の実位置（フィードバック位置Ｐｆ）とのずれ」を特定する制御装置１０の詳細について説明していく。すなわち、以下では、制御装置１０が、「ワーク４０の位置Ｐｗと、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆとのずれ」、つまり、「位置ずれ」を考慮することによって、ワーク４０の位置制御を高精度化する点を中心に説明を行う。特に、制御装置１０が、ワーク４０が手先２３に把持された場合の「位置ずれ」である「把持ずれ」を特定し、特定した「把持ずれ」を考慮することによって、ワーク４０を所望の位置へと高精度に載置する例を説明する。

制御装置１０は、「位置ずれ」、つまり、「サーボ制御系２０によって移動されるワーク４０の位置Ｐｗと、サーボ制御系２０の実位置（フィードバック位置Ｐｆ）とのずれ」を考慮したサーボ制御系２０の制御に加えて、以下の制御を実行してもよい。すなわち、制御装置１０は、時刻ごとのサーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆを、時刻ごとのサーボ制御系２０の目標位置Ｐｔに一致させる制御をさらに実行してもよい。ただし、時刻ごとのサーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆを、時刻ごとのサーボ制御系２０の目標位置Ｐｔに一致させる制御の説明は、本実施形態の目的ではないため、詳細は略記する。

§１．適用例
（制御システムの概要）
本発明の一態様に係る制御装置１０についての理解を容易にするため、先ず、本発明が適用される場面の一例について、具体的には、制御装置１０を含む制御システム１の概要について、図２を用いて説明する。

図２は、制御システム１の全体概要を示す図である。制御システム１は、マスタとしての制御装置１０と、マスタにネットワークを介して接続される１つ以上のスレーブとしてのサーボ制御系２０および検出系３０とを含む、マスタスレーブ制御システムである。制御装置１０は、制御システム１において、ネットワークを介したデータ伝送を管理しているという意味で「マスタ」と呼ばれ、一方、「スレーブ」は、マスタによって管理され、例えば、工場内に設置される設備のデータ収集および制御を行う。制御システム１において、マスタとしての制御装置１０と、スレーブとしてのサーボ制御系２０および検出系３０とをつなぐネットワークとしては、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）を使用することができる。

なお、「マスタ」および「スレーブ」は、ネットワーク上のデータ伝送の制御機能に着目して定義されるものであり、各装置間でどのような情報が送受信されるかについては、特に限定されない。

（制御装置）
制御装置１０は、マスタとして、サーボ制御系２０および検出系３０等のスレーブが出力する制御結果（例、制御量および検出結果）を示すデータを、制御周期Ｃｃごとに取得する（受信する）。また、制御装置１０は、マスタとして、サーボ制御系２０および検出系３０等のスレーブへと、指令値Ｃｍおよび検出指示時刻ａＴｄを含む制御信号Ｃｓ（制御指示）を、制御周期Ｃｃごとに出力する（送信する）。

制御装置１０は、例えば、サーボモータ２２などの制御機器を制御するためのユーザプログラムを実行するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の産業用の制御装置である。制御システム１において、制御装置１０は、下位コントローラとしてのサーボドライバ２１に対する上位コントローラである。

具体的には、制御装置１０は、目標軌道Ｔｔから制御周期Ｃｃごとに生成した指令値Ｃｍを、サーボドライバ２１を含むサーボ制御系２０に対して制御周期Ｃｃごとに出力する。サーボ制御系２０において、指令値Ｃｍを受信したサーボドライバ２１は、制御対象であるサーボモータ２２等の出力である制御量を、指令値Ｃｍに追従するようにフィードバック制御を行う。そして、制御装置１０は、サーボ制御系２０（特に、サーボドライバ２１）から、サーボモータ２２の出力（制御量。例えば、トルク、速度、および位置など）に係るデータを制御周期Ｃｃごとに取得する。制御装置１０は、サーボ制御系２０から受信した制御量（例、制御周期Ｃｃごとのフィードバック位置Ｐｆ）に基づいてさらにサーボ制御系２０に指令値Ｃｍを生成し、生成した指令値Ｃｍをサーボ制御系２０へと送信することで、サーボ制御系２０を制御する。

ここで、制御装置１０は、例えば複数のサーボ制御系２０を制御し、具体的には、以下のように複数のサーボ制御系２０を制御する。すなわち、制御装置１０は、複数のサーボ制御系２０の各々について、目標軌道Ｔｔからサーボ制御系２０ごとの指令軌道Ｃｏを生成する。そして、制御装置１０は、サーボ制御系２０ごとの指令軌道Ｃｏから生成した「サーボ制御系２０ごとの指令値Ｃｍ」を、複数のサーボ制御系２０の各々に対する制御周期Ｃｃごとに出力して、複数のサーボ制御系２０を協調制御する。制御装置１０は、複数のサーボ制御系２０の各々の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して「サーボ制御系２０ごとの指令値Ｃｍ」を生成することによって、複数のサーボ制御系２０を、動作結果（制御量）のレベルで同期させる。

図２に示す例では、制御装置１０は、目標軌道Ｔｔから、サーボ制御系２０（Ａ）、２０（Ｂ）、２０（Ｃ）、２０（Ｄ）の各々の指令軌道Ｃｏ（Ａ）、Ｃｏ（Ｂ）、Ｃｏ（Ｃ）、Ｃｏ（Ｄ）を生成する。制御装置１０は、指令軌道Ｃｏ（Ａ）、Ｃｏ（Ｂ）、Ｃｏ（Ｃ）、Ｃｏ（Ｄ）の各々から、サーボ制御系２０（Ａ）、２０（Ｂ）、２０（Ｃ）、２０（Ｄ）の各々の指令値Ｃｍ（Ａ）、Ｃｍ（Ｂ）、Ｃｍ（Ｃ）、Ｃｍ（Ｄ）を生成する。特に、制御装置１０は、サーボ制御系２０（Ａ）、２０（Ｂ）、２０（Ｃ）、２０（Ｄ）の各々の応答遅れ時間Ｄｓ（Ａ）、Ｄｓ（Ｂ）、Ｄｓ（Ｃ）、Ｄｓ（Ｄ）を考慮して、指令値Ｃｍ（Ａ）、Ｃｍ（Ｂ）、Ｃｍ（Ｃ）、Ｃｍ（Ｄ）を生成する。制御装置１０は、指令値Ｃｍ（Ａ）、Ｃｍ（Ｂ）、Ｃｍ（Ｃ）、Ｃｍ（Ｄ）を、サーボ制御系２０の制御周期Ｃｃごとに出力することによって、サーボ制御系２０（Ａ）、２０（Ｂ）、２０（Ｃ）、２０（Ｄ）の各々を協調制御する。

また、制御システム１において、制御装置１０は、検出指示時刻ａＴｄを指定した制御信号Ｃｓを、例えば制御周期Ｃｃごとに出力する。また、制御装置１０は、検出系３０から、検出系３０の実行した検出動作（例、撮像動作）の結果である検出結果（例、撮像画像Ｉｍ）を、例えば制御周期Ｃｃごとに、取得する（受信する）。

詳細は後述するが、制御装置１０は、「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」によって検出時刻Ｔｄを補正した時刻である検出指示時刻ａＴｄを、制御信号Ｃｓにおいて指定する。そして、制御装置１０は、検出指示時刻ａＴｄを指定した制御信号Ｃｓを検出系３０へと出力することによって、検出時刻Ｔｄにおいて、撮像装置３３（検出装置）に、検出動作（撮像動作）を実行させる。

図２に示す例では、マスタとしての制御装置１０に対して、サーボ制御系２０（Ａ）、２０（Ｂ）、２０（Ｃ）、２０（Ｄ）という４つのサーボ制御系２０と、１つの検出系３０とが、スレーブとして接続されている例が示されている。ただし、制御装置１０に接続されるサーボ制御系２０が４つであることは必須ではなく、制御システム１において、マスタとしての制御装置１０に接続されるサーボ制御系２０は１つ以上であればよく、例えば、５つであってもよい。

以下の説明においては、サーボ制御系２０について、複数のサーボ制御系２０の各々を区別する必要がある場合には、符号に「（Ａ）」、「（Ｂ）」、「（Ｃ）」、・・・、「（Ｚ）」等の添え字を付して区別する。例えば、「サーボ制御系２０（Ａ）」、「サーボ制御系２０（Ｂ）」、「サーボ制御系２０（Ｃ）」、・・・、「サーボ制御系２０（Ｚ）」と記載して区別する。複数のサーボ制御系２０の各々を特に区別する必要がない場合は単に「サーボ制御系２０」と称する。

（サーボ制御系）
サーボ制御系２０は、制御装置１０からの指令値Ｃｍに従って、サーボ制御系２０の出力（例えば、位置）を制御し、具体的には、手先２３の位置を制御するフィードバック制御系である。サーボ制御系２０は、手先２３の位置を制御することによって、例えば、手先２３が把持しているワーク４０の位置Ｐｗを制御する。サーボ制御系２０は、手先２３の位置Ｐｗを変更するアクチュエータ（Actuator）としてのサーボモータ２２と、サーボモータ２２を制御するサーボドライバ２１とを含む。

サーボドライバ２１は、サーボモータ２２の制御装置であり、制御装置１０からの制御信号Ｃｓ（具体的には、指令値Ｃｍ）を制御周期Ｃｃごとに受信し、受信した制御信号Ｃｓに従ってサーボモータ２２の駆動を制御する。また、サーボドライバ２１は、サーボモータ２２の軸に接続されている位置センサおよびトルクセンサなどから、位置、速度、トルクといったサーボモータ２２の出力に係る実測値を取得し、これら実測値に係るデータを制御周期Ｃｃごとに制御装置１０に出力する。

サーボモータ２２は、サーボドライバ２１の制御に従って出力（具体的には、手先２３の位置）が制御されるアクチュエータであり、例えば、リニアアクチュエータである。サーボモータ２２は、例えば、手先２３を備えるマニピュレータの軸を駆動することによって、手先２３の位置を変更する。サーボモータ２２は、手先２３の位置を変更することによってワーク４０の位置Ｐｗを変更し、例えば、手先２３の位置を変更することによって手先２３に把持されたワーク４０の位置Ｐｗを変更する。

手先２３は、ワーク４０を把持する把持部であり、例えば、真空吸着または磁気吸引によって、ワーク４０を把持する（ピッキングする）。例えば、真空吸着を実現するために、手先２３には真空ポンプが設けられ、真空ポンプの動作が制御されていてもよい。以下の説明において、サーボモータ２２の出力に係る実測値としての「サーボ制御系２０の出力位置」を、つまり、手先２３の位置を、「フィードバック位置Ｐｆ」と称することがある。

例えば、サーボモータ２２（Ａ）、２２（Ｂ）、２２（Ｃ）の各々の出力によって、互いに直行するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々における、手先２３の位置は決定される。また、サーボモータ２２（Ｄ）の出力によって、手先２３の、Ｚ軸を中心とする回転の回転量が決定される。サーボドライバ２１（Ａ）、２１（Ｂ）、２１（Ｃ）、２１（Ｄ）の各々は、サーボモータ２２（Ａ）、２２（Ｂ）、２２（Ｃ）、２２（Ｄ）の各々の出力を制御し、つまり、各々の駆動を制御する。

また、サーボドライバ２１（Ａ）は、サーボモータ２２（Ａ）の出力に係る実測値（制御量）の１つとして、手先２３のＸ軸におけるフィードバック位置Ｐｆ（Ａ）を制御装置１０に送信する。同様に、サーボドライバ２１（Ｂ）は、サーボモータ２２（Ｂ）の制御量の１つとして、手先２３のＹ軸におけるフィードバック位置Ｐｆ（Ｂ）を制御装置１０に送信する。サーボドライバ２１（Ｃ）は、サーボモータ２２（Ｃ）の制御量の１つとして、手先２３のＺ軸におけるフィードバック位置Ｐｆ（Ｃ）を制御装置１０に送信する。サーボドライバ２１（Ｄ）は、サーボモータ２２（Ｄ）の制御量の１つとして、手先２３の、Ｚ軸を中心とする回転の回転量を、フィードバック位置Ｐｆ（Ｄ）として、制御装置１０に送信する。

（検出系）
検出系３０は、ワーク４０を検出した結果である検出結果を生成し、特に、「ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量」を算出するための情報を検出結果として生成し、生成した検出結果を制御装置１０へと通知する（送信する）。図２に例示する検出系３０は、検出装置である撮像装置３３と、撮像装置３３による検出動作（例、撮像動作）を制御する撮像制御装置３２と、撮像制御装置３２と通信を実行する通信装置３１とを含んでいる。

撮像装置３３は、撮像制御装置３２から検出トリガ（撮像トリガ）を受信すると、検出動作（撮像動作）を実行し、また、実行した検出動作の結果を、例えば、撮像動作の実行によって生成した撮像画像Ｉｍを、撮像制御装置３２へと出力する（送信する）。

撮像制御装置３２は、検出トリガ（撮像トリガ）を撮像装置３３へと出力する（送信する）ことにより、撮像装置３３に、検出動作（撮像動作）を実行させ、また、撮像装置３３から、検出動作の実行結果である検出結果（例、撮像画像Ｉｍ）を受信する。特に、撮像制御装置３２は、撮像装置３３への検出トリガ（撮像トリガ）の出力を指示する出力指示（検出指示）を通信装置３１から受信すると、撮像装置３３へと、検出トリガを送信する。

撮像制御装置３２は、撮像装置３３から、検出動作の実行結果である検出結果（例、撮像画像Ｉｍ）を受信すると、受信した検出結果を、ネットワークを介して、制御装置１０へと出力する（送信する）。例えば、撮像制御装置３２は、撮像装置３３による検出動作の実行結果である検出結果（例、撮像画像Ｉｍ）を、検出時刻Ｔｄ以降の或る制御周期Ｃｃにおいて、ネットワークを介して、制御装置１０へと出力する（送信する）。

詳細は後述するが、撮像制御装置３２は、撮像装置３３から、検出動作の実行結果である検出結果（例、撮像画像Ｉｍ）を受信すると、受信した検出結果を解析し、解析結果を、ネットワークを介して、制御装置１０へと出力してもよい。例えば、撮像制御装置３２は、撮像装置３３の生成した撮像画像Ｉｍに対して画像解析を実行し、画像解析の結果を、検出時刻Ｔｄ以降の或る制御周期Ｃｃにおいて、ネットワークを介して、制御装置１０へと出力してもよい。

具体的には、撮像制御装置３２は、撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって、撮像画像Ｉｍにおけるワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と基準点Ｒｂとのずれ量である「画像内での位置ずれ」量を算出してもよい。そして、撮像制御装置３２は、算出した「画像内での位置ずれ」量を、ネットワークを介して、制御装置１０へと出力してもよく、例えば、算出した「画像内での位置ずれ」量を、検出時刻Ｔｄ以降の或る制御周期Ｃｃにおいて制御装置１０へと送信してもよい。

通信装置３１は、制御装置１０から制御周期Ｃｃごとに制御信号Ｃｓを受信し、受信した制御信号Ｃｓにおいて指定されている検出指示時刻ａＴｄにおいて、出力指示（検出指示）を、撮像制御装置３２へと出力する（送信する）。

検出系３０において、通信装置３１が出力指示を撮像制御装置３２へと送信してから、撮像装置３３が検出動作を実行するまでには所定時間が必要であり、この所定時間を「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」とも称する。「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」は、「撮像装置３３（検出装置）の応答遅れ時間」とも呼ばれる。

（制御システムの適用例）
図３は、制御システム１の適用例を説明する図であり、具体的には、制御システム１を、ピッキング動作（吸着動作）およびプレース動作を行うロボットアプリケーションに適用した例を説明する図である。すなわち、制御システム１（特に、制御装置１０）は、図３に例示するように、例えば「ワーク４０を部品パレットから取り出し（ピッキング動作）、取り出したワーク４０を所定の位置に実装する（プレース動作）」ピック＆プレース工程に適用される。

図３に示す例では、ワーク４０は、１ｍｍ以下の微細電子部品であり、例えば、積層セラミックコンデンサ、水晶振動子、ＩＣチップ、その他各種素子である。このような電子部品を基板に載置する作業においては、部品の微細化と回路の微細化とが進み、ピッキング動作およびプレース動作の高精度化が要求され、また、使用部品点数が増加しているため、ピッキング動作およびプレース動作の高速化も必須とされる。

そこで、制御システム１（特に、制御装置１０）は、位置ずれ（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と手先２３の位置とのずれ）を考慮することによって、ワーク４０を所望の位置へと高精度に移動する。

すなわち、ピッキング動作によって手先２３に把持されたワーク４０を、所望の位置に正確にプレース（載置する）ために、制御システム１（特に、制御装置１０）は、位置ずれ（把持ずれ）を考慮して手先２３の位置を制御する。例えば、手先２３が、ワーク４０の中心位置よりも右側の位置で、ワーク４０を把持した場合、ワーク４０を所望の位置へ載置しようとする制御装置１０は、手先２３の位置を、当初の目標位置よりも右側にずらす（補正する）。同様に、手先２３が、ワーク４０の中心位置よりも左側の位置で、ワーク４０を把持した場合、ワーク４０を所望の位置へ載置しようとする制御装置１０は、手先２３の位置を、当初の目標位置よりも左側にずらす（補正する）。

また、詳細は後述するが、制御システム１（特に、制御装置１０）は、ワーク４０の移動を停止させずに、移動中のワーク４０を撮像させ、その結果得られた撮像画像Ｉｍから、位置ずれ（把持ずれ）を正確に把握する。したがって、制御システム１（特に、制御装置１０）は、位置ずれ（把持ずれ）を考慮したワーク４０の高精度な位置制御を、高速で実現することができる。

図３に例示するように、制御システム１において、手先２３の位置は、つまり、サーボ制御系２０の出力（位置）は、制御装置１０によって制御される。すなわち、制御装置１０は、サーボドライバ２１へと指令値Ｃｍを送信することによって、サーボドライバ２１に、サーボモータ２２の出力（出力位置）を制御させる。

例えば、手先２３の、互いに直行するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸上の各々における位置は、サーボ制御系２０（Ａ）、２０（Ｂ）、２０（Ｃ）という３つのサーボ制御系２０の各々の出力（出力位置）である。また、手先２３の、Ｚ軸を中心とする回転の回転量は、サーボ制御系２０（Ｄ）の出力（出力回転量）である。

具体的には、制御装置１０から指令値Ｃｍ（Ａ）を受けたサーボドライバ２１（Ａ）は、サーボモータ２２（Ａ）を制御し、サーボモータ２２（Ａ）によって手先２３はＸ軸方向に移動する。また、サーボモータ２２（Ａ）の制御結果（出力）は、サーボドライバ２１（Ａ）へとフィードバックされる。

同様に、制御装置１０から指令値Ｃｍ（Ｂ）および（Ｃ）の各々を受けたサーボドライバ２１（Ｂ）および２１（Ｃ）の各々は、サーボモータ２２（Ｂ）および２２（Ｃ）の各々を制御する。サーボモータ２２（Ｂ）および２２（Ｃ）の各々によって、手先２３は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各々に移動する。また、サーボモータ２２（Ｂ）および２２（Ｃ）の各々の制御結果は、サーボドライバ２１（Ｂ）および２２（Ｃ）の各々にフィードバックされる。

さらに、制御装置１０から指令値Ｃｍ（Ｄ）を受けたサーボドライバ２１（Ｄ）は、サーボモータ２２（Ｄ）を制御し、サーボモータ２２（Ｄ）によって手先２３はＺ軸を中心として回転する。また、サーボモータ２２（Ｄ）の制御結果は、サーボドライバ２１（Ｄ）にフィードバックされる。

ピッキング動作によって手先２３に把持されたワーク４０は、手先２３の移動に伴って移動する。制御装置１０からの指示（具体的には、検出指示時刻ａＴｄ）に従って撮像装置３３は、ピッキング動作によって手先２３に把持されたワーク４０を撮像し、撮像画像Ｉｍを生成する。撮像装置３３によって生成された撮像画像Ｉｍは、制御装置１０へと送信される。

制御装置１０は、撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって、位置ずれ（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と手先２３の位置とのずれ）を特定する。そして、制御装置１０は、特定した位置ずれを考慮して手先２３の位置（例、プレース位置）を制御することによって、ワーク４０を所望の位置に高速かつ高精度に実装する。

ただし、撮像画像Ｉｍに対する画像解析を制御装置１０が実行することは必須ではない。制御装置１０は、撮像画像Ｉｍにおけるワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と基準点Ｒｂとのずれ量である「画像内での位置ずれ」量から、ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量である第一ずれ量Ｆｄを特定することができればよい。撮像画像Ｉｍに対する画像解析を実行するのは撮像制御装置３２であってもよく、言い換えれば、撮像制御装置３２が、撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって、「画像内での位置ずれ」量を算出してもよい。その場合、制御装置１０は、撮像制御装置３２から「画像内での位置ずれ」量を取得し、取得した「画像内での位置ずれ」量から、第一ずれ量Ｆｄを特定する（算出する）。

（ワークの撮像方法に係る第一の工夫：無停止での撮像画像の生成）
図４は、ワーク４０の撮像方法のヴァリエーションを説明する図である。図４の（Ａ）は、位置ずれ（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と手先２３の位置とのずれ）を特定するための撮像画像Ｉｍを生成する、従来までの方法を説明する図である。

すなわち、従来は、ワーク４０を把持している手先２３の移動を停止して、手先２３に把持されたワーク４０を撮像し、撮像画像Ｉｍを生成する方法が一般的であった。具体的には、従来の制御システムは、ワーク４０を把持した手先２３の移動速度（サーボ速度Ｖｓ）をいったん「０」にし、手先２３等の振動が収まってから、つまり、振動減衰待ち時間が経過してから、検出トリガを出力して、撮像装置に撮像を実行させていた。

「ワーク４０を把持した手先２３の移動を停止して、撮像画像Ｉｍを生成する」従来までの方法は、ワーク４０の位置ずれ（把持ずれ）を高精度に検出可能な撮像画像Ｉｍを生成できるとの利点を有する。

ただし、従来の制御システムは、「手先２３の移動を停止させる」、および、「振動減衰待ち時間が経過するまで待つ」という処理の後に、撮像を実行するため、図４の（Ａ）に示すように撮像の実行に要する時間が長くなるという問題がある。

図４の（Ｂ）は、制御システム１（特に、制御装置１０）が実行する、「把持ずれ（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と手先２３の位置とのずれ）を特定するための撮像画像Ｉｍを生成する」方法を説明する図である。制御装置１０は、手先２３の移動を停止せずに、つまり、無停止で、撮像画像Ｉｍを生成させる。具体的には、図４の（Ｂ）に示すように、制御装置１０は、ワーク４０を把持した手先２３の移動速度（サーボ速度Ｖｓ）を「０」にすることなく、手先２３の移動中に、検出トリガを出力して、撮像装置３３に撮像を実行させる。

図４の（Ｂ）に示す、制御装置１０の「無停止で撮像画像Ｉｍを生成させる」方法は、図４の（Ａ）に示す、従来の制御システムの「手先２３の移動を停止させてから撮像画像Ｉｍを生成させる」方法に比べて、タクトを上げることができる。

（無停止で撮像画像を生成した場合に発生し得る問題）
図５は、無停止で（つまり、ワーク４０の移動を停止せずに）、撮像画像Ｉｍを生成した場合に発生し得る問題を説明する図である。図５の（Ａ）および図５の（Ｂ）の各々において、二点鎖線の交差する点は「撮像画像Ｉｍ中の、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」を示している。また、点線で示す円の中心位置は、「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置」、つまり、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ（実位置）」を示している。さらに、星印は「ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」を、点線矢印は「ワーク４０の位置Ｐｗと『検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置』とのずれ」（量）を、示している。

図５の（Ａ）および図５の（Ｂ）の各々において、撮像装置３３は、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と検出位置Ｐｄとが一致したタイミングで、撮像を実行している。つまり、撮像画像Ｉｍは、ワーク４０の位置Ｐｗと、検出位置Ｐｄとが一致したタイミングで生成される。そのため、図５の（Ａ）および図５の（Ｂ）の各々の撮像画像Ｉｍにおいて、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）と、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒとは、一致している。

図５の（Ａ）に示す例では、撮像画像Ｉｍが生成されたタイミングで、ワーク４０の位置Ｐｗと、手先２３の位置とは一致している。そのため、撮像画像Ｉｍにおいて、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）と点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）とは、一致している。

図５の（Ｂ）に示す例では、撮像画像Ｉｍが生成されたタイミングで、ワーク４０の位置Ｐｗと、手先２３の位置とは一致しておらず、つまり、ワーク４０の位置Ｐｗと、手先２３の位置とはずれている。そのため、撮像画像Ｉｍにおいて、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）と点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）とは、一致しておらず、つまり、ずれている。

ここで、図５の（Ａ）および図５の（Ｂ）の各々において示されているように、手先２３と撮像装置３３との間にはワーク４０が存在し、つまり、手先２３はワーク４０によって隠されてしまうため、実際には手先２３は撮像されない。つまり、図５の（Ａ）および図５の（Ｂ）の各々の撮像画像Ｉｍにおいて、点線で示す円は実際には写っておらず、撮像画像Ｉｍからは、「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置（フィードバック位置Ｐｆ）」は分からない。

そのため、図５の（Ａ）の撮像画像Ｉｍと、図５の（Ｂ）の撮像画像Ｉｍとを区別することは実際にはできない。つまり、撮像画像Ｉｍが生成されたタイミングで、ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とは一致していたのか、または、ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とはずれていたのかを、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって判定することはできない。

実際には手先２３は撮像されていないため、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって、手先２３の位置を把握することはできない。したがって、「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ」を、つまり、位置ずれ（把持ずれ）を、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって把握することもできない。撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって把握することができるのは、撮像画像Ｉｍに実際に撮像されているワーク４０の位置Ｐｗと、撮像画像Ｉｍの基準点Ｒ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）とのずれ量だけである。手先２３は実際には撮像画像Ｉｍに撮像されていないため、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによっては、手先２３の位置と撮像画像Ｉｍの基準点Ｒとのずれ量を把握することはできない。

つまり、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致していないタイミングで撮像した場合、撮像で生成された撮像画像Ｉｍに対して画像解析を実行したとしても、画像解析結果のみから位置ずれ量（把持ずれ量）を算出することはできない。言い換えれば、撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ」量を算出するためには、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致した時刻で、撮像装置３３に撮像を実行させる必要がある。

以下の説明においては、「撮像装置３３が撮像を実行したタイミングが、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致する時刻に、一致しない（ずれる）」ことを、「撮影タイミングのずれ」とも称する。「撮影タイミングのずれ」は、「撮像装置３３が撮像を実行したタイミングにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致していない（ずれている）」ことを指すともいえる。「撮影タイミングのずれ」が発生すると、撮像が実行された時点で手先２３の位置と検出位置Ｐｄとは一致しておらず、つまり、撮像画像Ｉｍ中の手先２３の位置と基準点Ｒ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）とは一致しない。そのため、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによっては、位置ずれ量（把持ずれ量）を、つまり、「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ」量を、把握することはできない。

制御装置１０は、図４の（Ｂ）に示す「手先２３の移動を停止せずに撮像画像Ｉｍを生成させる」方法を実行することで、図４の（Ａ）に示す「手先２３の移動を停止させてから撮像画像Ｉｍを生成させる」従来の方法に比べて、タクトを上げることができる。ただし、「手先２３の移動を停止せずに撮像画像Ｉｍを生成させる」場合、図５を用いて説明したように、「撮影タイミングのずれ」が発生すると、撮像画像Ｉｍに対する画像解析だけでは、位置ずれ量（把持ずれ量）を算出できなくなるとの問題が発生する。

（ワークの撮像方法に係る第二の工夫）
図６は、検出時刻Ｔｄを調整することによって、図５で説明した問題を解決した撮像画像Ｉｍの例について説明する図である。図６の（Ａ）および図６の（Ｂ）の各々において、二点鎖線の交差する点は「撮像画像Ｉｍ中の、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」を示している。また、点線で示す円の中心位置は、「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置」、つまり、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を示している。さらに、星印は「ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」を示し、実線矢印は「撮像画像Ｉｍにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと基準点Ｒｂとのずれ」（量）を、示している。

図５で説明した問題を解決するために、制御装置１０は、手先２３の位置（つまり、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ）と検出位置Ｐｄとが一致する時刻に、撮像装置３３に撮像を実行させようとする。

ただし、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆと検出位置Ｐｄとの一致を確認した時点で撮像装置３３に撮像を指示しても、撮像装置３３は、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆと検出位置Ｐｄとが一致した時刻での撮像を行うことはできない。前述の通り、撮像装置３３を含む検出系３０と制御装置１０との通信は、制御周期Ｃｃごとに実行されるのであり、また、検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ（例、撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄ）も存在するからである。

そこで、制御装置１０は、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆと検出位置Ｐｄとが一致する」と予想する時刻を「検出時刻Ｔｄ」として算出する。そして、制御装置１０は、撮像装置３３が検出時刻Ｔｄにおいて撮像を実行できるように、検出指示時刻ａＴｄを予め検出系３０に出力しておく。

すなわち、制御装置１０（特に、図１の検出時刻決定部１１６０）は、先ず、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮したサーボ制御系２０の目標位置Ｐｔが、検出位置Ｐｄに一致する時刻」を、検出時刻Ｔｄとする。例えば、検出時刻決定部１１６０は、「サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔと検出位置Ｐｄとが一致する時刻」から、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓが経過した時刻を、検出時刻Ｔｄとする。そして、検出時刻決定部１１６０は、「検出時刻Ｔｄを検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄによって補正した時刻」を検出指示時刻ａＴｄとする。例えば、検出時刻決定部１１６０は、「検出時刻Ｔｄから、検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄを遡った時刻」を、検出指示時刻ａＴｄとする。そして、制御装置１０（特に、図１の指令部１２１０）は、検出指示時刻ａＴｄを、予め検出系３０へと出力しておく。

制御装置１０は、「検出時刻Ｔｄを検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄによって補正した時刻」である検出指示時刻ａＴｄを予め検出系３０へと出力しておくことによって、撮像装置３３に、検出時刻Ｔｄにおいて撮像を実行させることができる。そして、検出時刻Ｔｄにおいて、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮したサーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」と、検出位置Ｐｄとは一致する。したがって、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮したサーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」と「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」とが一致するのであれば、以下の関係が成立する。すなわち、検出時刻Ｔｄにおいて、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と検出位置Ｐｄとは一致する。

図６の（Ａ）および図６の（Ｂ）の各々の撮像画像Ｉｍは、制御装置１０が検出指示時刻ａＴｄを予め検出系３０へと出力しておくことによって、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆと検出位置Ｐｄとが一致した時刻で撮像された撮像画像Ｉｍである。すなわち、図６の（Ａ）および図６の（Ｂ）の各々において、撮像装置３３は、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ（つまり、手先２３の位置）と検出位置Ｐｄとが一致したタイミングで、撮像を実行している。

そのため、図６の（Ａ）および図６の（Ｂ）の各々の撮像画像Ｉｍにおいて、点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）と二点鎖線の交差する基準点Ｒ（つまり、検出位置Ｐｄ）とは、一致している。

図６の（Ａ）に示す例では、図５の（Ａ）と同様に、撮像画像Ｉｍが生成されたタイミングで、ワーク４０の位置Ｐｗと、手先２３の位置とは一致している。そのため、撮像画像Ｉｍにおいて、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）と点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）とは、一致している。

また、図６の（Ｂ）に示す例では、図５の（Ｂ）と同様に、撮像画像Ｉｍが生成されたタイミングで、ワーク４０の位置Ｐｗと、手先２３の位置とは一致しておらず、つまり、ワーク４０の位置Ｐｗと、手先２３の位置とはずれている。そのため、撮像画像Ｉｍにおいて、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）と点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）とは、一致しておらず、つまり、ずれている。

ここで、図５と同様に、図６においても、実際には手先２３はワーク４０に隠されて撮像されることはないため、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって、手先２３の位置を把握することはできない。

ただし、前述の通り、図６の（Ａ）および図６の（Ｂ）の各々の撮像画像Ｉｍにおいて、実際には映っていない「点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）」は、基準点Ｒ（つまり、検出位置Ｐｄ）に一致すると推定することができる。そのため、制御装置１０は、「実際には映っていない『点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）』と、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）とのずれ量」は、「基準点Ｒと星印とのずれ量」に等しいと推定することができる。言い換えれば、制御装置１０は、「撮像画像Ｉｍにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと基準点Ｒｂとのずれ」を示す実線矢印から、ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置（フィードバック位置Ｐｆ）とのずれ量（位置ずれ量）を算出することができる。

（「撮影タイミングのずれ」がない場合の位置ずれ量（把持ずれ量）の特定方法）
これまでに説明してきた内容を整理すれば、以下の通りである。すなわち、制御装置１０（特に、図１の検出時刻決定部１１６０）は、先ず、検出時刻Ｔｄを、「目標軌道Ｔｔから算出されるサーボ制御系２０の目標位置Ｐｔが、検出位置Ｐｄに一致する」時刻と、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとから特定する。

そして、制御装置１０（検出時刻決定部１１６０）は、検出時刻Ｔｄを「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」によって補正した時刻である検出指示時刻ａＴｄを算出する。制御装置１０は、検出指示時刻ａＴｄを予め検出系３０（特に、通信装置３１）に送信しておくことによって、撮像装置３３に、検出時刻Ｔｄにおいて撮像を実行させる。

撮像装置３３は、検出時刻Ｔｄにおいて撮像を実行することにより、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」と、検出位置Ｐｄとが一致した撮像画像Ｉｍを生成する。つまり、撮像画像Ｉｍにおいて、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」と、基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）とは、一致している。したがって、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とサーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ（つまり、手先２３の位置）とが一致する場合、撮像画像Ｉｍにおいて、手先２３の位置と基準点Ｒｂとは一致する。

制御装置１０（特に、図１の第一ずれ量算出部１１７０）は、撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって、撮像画像Ｉｍにおけるワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と基準点Ｒｂとのずれ量である「画像内での位置ずれ」量を算出する。撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量は、「検出時刻Ｔｄにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量（後述する、第一ずれ量Ｆｄ）」に対応する。

そして、第一ずれ量算出部１１７０は、「画像内での位置ずれ」量に対応する「第一ずれ量Ｆｄ」から、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と手先２３の位置とのずれ量である「位置ずれ量（把持ずれ量）」を算出する。

（ワークの位置ずれ、画像内での位置ずれ、撮影タイミングのずれについて）
以下の説明においては、撮像画像Ｉｍにおける、「ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」と、実際には撮像されない「手先２３の位置」とのずれ量を、「ワークの位置ずれ」量とも称する。撮像画像Ｉｍにおける「ワークの位置ずれ」量は、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と手先２３の位置とのずれ量である位置ずれ量（つまり、把持ずれ量）に対応する。

また、撮像画像Ｉｍにおける、「ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」と「基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」とのずれ量を、「画像内での位置ずれ」量とも称する。「画像内での位置ずれ」量は「第一ずれ量Ｆｄ」に対応する。

撮像装置３３が、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致していない時刻で撮像を実行することによって、撮像画像Ｉｍにおいて、実際には撮像されない「手先２３の位置」と、「基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」とはずれる。そこで、撮像画像Ｉｍにおける、実際には撮像されない「手先２３の位置」と、「基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」とのずれ量を、「撮影タイミングのずれ」量とも称する。「撮影タイミングのずれ」量は、後述する「第二ずれ量Ｓｄ」に対応する。

ここで、詳細は図９を用いて後述するが、「画像内での位置ずれ」量は、「ワークの位置ずれ」量と「撮影タイミングのずれ」量とに分解可能である。「ワークの位置ずれ」量と、「画像内での位置ずれ」量と、「撮影タイミングのずれ」量との上述の関係を、｛「画像内での位置ずれ」量＝「ワークの位置ずれ」量＋「撮影タイミングのずれ」量｝という形式で表してもよい。言い換えれば、「撮像画像Ｉｍにおける、ワーク４０の位置Ｐｗの、基準点Ｒｂからのずれ量」は、撮像画像Ｉｍにおける、以下の２つのずれ量に分解することができる。すなわち、「撮像画像Ｉｍにおける、ワーク４０の位置Ｐｗの、手先２３の位置からのずれ量」と、「撮像画像Ｉｍにおける、手先２３の位置の、基準点Ｒｂからのずれ量」とに分解できる。

ここで、検出時刻Ｔｄにおいて、検出位置Ｐｄと「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とは一致する。したがって、検出時刻Ｔｄにおいて、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とが一致する場合、以下の関係が成立する。すなわち、検出時刻Ｔｄにおいて、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と検出位置Ｐｄとは一致する。言い換えれば、検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とが一致する場合、検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとは一致する。そして、検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致する場合、撮像画像Ｉｍにおける、手先２３の位置と基準点Ｒｂとの差である「撮影タイミングのずれ」量は「０」となる。

そして、｛「画像内での位置ずれ」量＝「ワークの位置ずれ」量＋「撮影タイミングのずれ」量｝だから、「撮影タイミングのずれ」量が「０」である場合、｛「画像内での位置ずれ」量＝「ワークの位置ずれ」量｝となる。

したがって、検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致する場合、制御装置１０は、「画像内での位置ずれ」量（つまり、第一ずれ量Ｆｄ）を算出することで、「ワークの位置ずれ」量（つまり、位置ずれ量）を精緻に特定することができる。

前述の通り、制御装置１０は、手先２３の移動を停止させずに、検出時刻Ｔｄにおいて撮像画像Ｉｍを生成させることによって、手先２３の移動を停止させてから撮像画像Ｉｍを生成させる方法に比べて、タクトを向上することができる。

また、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍを、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致すると予測した検出時刻Ｔｄにおいて生成させる。そのため、検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致する場合、制御装置１０は、「画像内での位置ずれ」量（つまり、第一ずれ量Ｆｄ）を算出することで、「ワークの位置ずれ」量（つまり、位置ずれ量）を精緻に特定することができる。

（基準ピンを設ける方式と比べた場合の優位性）
図７は、「撮影タイミングのずれ」に対処する方法を説明する図である。図７の（Ａ）および図７の（Ｂ）の各々において、二点鎖線の交差する点は「撮像画像Ｉｍ中の、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」を示している。また、点線で示す円の中心位置は、「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置」、つまり、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ（実位置）」を示している。さらに、星印は「ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」を示している。また、図５、図６と同様に、図７においても、実際には手先２３はワーク４０に隠されて撮像されることはないため、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって、手先２３の位置を把握することはできない。

図７の（Ａ）は、ワーク４０の移動を停止せずに撮像を実行させた場合に発生し得る「撮影タイミングのずれ」への対策として、手先２３の近傍に基準ピンを設け、ワーク４０と共に基準ピンを撮像することによって、位置ずれを検出する方法を説明する図である。

図７の（Ａ）に示す例では、手先２３は、基準ピンで囲まれた領域の中心に位置する。そのため、撮像画像Ｉｍ中に撮像されている基準ピンによって、手先２３の位置を特定することができ、このようにして特定された手先２３の位置と、ワーク４０の位置とのずれ量を算出することができる。

「手先２３の近傍に基準ピンを設け、ワーク４０と共に基準ピンを撮像する」方法によっても、基準ピンによって手先２３の位置を特定でき、したがって、手先２３の位置とワーク４０の位置とのずれ量を、つまり、位置ずれ量を算出することができる。

また、「手先２３の近傍に基準ピンを設け、ワーク４０と共に基準ピンを撮像する」方法は、位置ずれ量（把持ずれ量）を算出するために必要な撮像画像Ｉｍを、ワーク４０の移動を停止せずに、生成することができる。そのため、「手先２３の近傍に基準ピンを設け、ワーク４０と共に基準ピンを撮像する」方法は、「手先２３の移動を停止させてから撮像画像Ｉｍを生成させる」方法に比べて、タクトを上げることができる。

ただし、図７の（Ａ）に示すように、「手先２３の近傍に基準ピンを設け、ワーク４０と共に基準ピンを撮像する」方法は、ワーク４０に加えて、手先２３の近傍に設けた基準ピンをも撮像する必要がある。そのため、「手先２３の近傍に基準ピンを設け、ワーク４０と共に基準ピンを撮像する」方法は、基準ピンを設けない方法に比べて撮像装置３３に撮像させる撮像範囲を拡げなくてはならず、その結果、撮像画像Ｉｍについて、画素分解能が低下する傾向がある。

また、一般に、撮像装置３３の被写界深度はそれほど深くない。図７の（Ａ）に示すように、ワーク４０を基板等に載置しようとする際に、基板上の他の部材と基準ピンとが干渉してしまう可能性がある。

そこで、制御装置１０（特に、図１の検出時刻決定部１１６０）は、基準ピンを設けることなく位置ずれ量を算出可能な撮像画像Ｉｍを生成するために、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致すると予測した時刻（検出時刻Ｔｄ）に、撮像画像Ｉｍを生成させる。具体的には、制御装置１０は、撮像装置３３に、検出時刻Ｔｄに撮像を実行させる。

検出時刻Ｔｄにおいて手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致する場合、「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ（つまり、位置ずれ）」は、「撮像画像Ｉｍにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと基準点Ｒｂとのずれ」に対応する。

したがって、制御装置１０は、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致すると予測した時刻である検出時刻Ｔｄに撮像画像Ｉｍを生成させることにより、位置ずれ量を算出可能な撮像画像Ｉｍを、基準ピンを設けずに生成させることができる。制御装置１０は、基準ピンを設けずに位置ずれ量を算出可能な撮像画像Ｉｍを生成させることができるため、図７の（Ａ）を用いて説明したような、基準ピンと他の部材との干渉を回避することができる。

また、制御装置１０は、手先２３の近傍に基準ピンを設ける必要がないため、手先２３の大きさ（サイズ）を抑制することができる。特に、制御装置１０は、近傍に基準ピンを設ける場合に比べて小型化した手先２３を用いることによって、手先２３が他の部材等と干渉するリスクを抑制することができる。

さらに、検出時刻Ｔｄにおいて手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致する場合、撮像画像Ｉｍにおいて、手先２３の位置と基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）とは一致する。そして一般に、手先２３の位置とワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）とが大きくずれることは少ないため、撮像画像Ｉｍにおいて、ワーク４０は、基準点Ｒｂの周囲に配置されることになり、例えば、撮像画像Ｉｍの略中央に配置されることになる。

したがって、制御装置１０は、ワーク４０が略中央に配置されていない撮像画像Ｉｍに比べて、ワーク４０の撮像された領域が撮像画像Ｉｍの全体に占める割合を大きくでき、つまり、ワーク４０を拡大して撮像させた撮像画像Ｉｍを生成させることができる。そのため、制御装置１０は、ワーク４０が拡大して撮像された撮像画像Ｉｍに対して、撮像画像Ｉｍについての画素分解能を向上させた高精度な画像解析を行うことができる。

撮像画像Ｉｍについて、必要な撮像範囲は、ワーク４０のサイズ（ワーク４０の撮影される面の面積）と、想定される「位置ずれ（把持ずれ）の大きさ」とにより決定される。

（サーボの位置揺らぎの発生）
図７を用いて説明したように、「撮影タイミングのずれ」量を「０」とするタイミングにおいて撮像画像Ｉｍを生成することができた場合、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって、「ワークの位置ずれ」量を正確に算出することができる。

しかしながら、実際には、「検出時刻Ｔｄにおけるサーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ（具体的には、「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置」）」と、検出位置Ｐｄとが、常に一致するとは限らない。すなわち、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」と、「検出時刻Ｔｄにおける、フィードバック位置Ｐｆ」とが、常に一致するとは限らない。具体的には、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮したとしても、各時刻における、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔとフィードバック位置Ｐｆとが常に一致するとは限らない。

以下の説明においては、各時刻において、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とが一致しない（ずれる）ことを、「サーボの位置揺らぎ」とも称する。

図８は、検出位置Ｐｄを「１００」とした場合の動作プロファイルの一例を示す図である。具体的には、図８の（Ａ）は、検出位置Ｐｄを「１００」とした場合について、各時刻における、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」および「これに対応するサーボ制御系２０の目標速度」を示している。また、図８の（Ｂ）は、検出位置Ｐｄを「１００」とした場合について、各時刻における、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」に対する「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」のずれ量を示している。

検出位置Ｐｄを「１００」とした場合、各時刻における、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」に対する「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」のずれ量は、以下の範囲に収まっている。「－０．００５ｍｍ（つまり、－５μｍ）」から「＋０．００５ｍｍ（つまり、＋５μｍ）」の範囲に収まっている。

図８の（Ｂ）に示すように、サーボ制御系２０の、各時刻におけるサーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆは、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮したとしても、サーボ制御系２０の、各時刻における目標位置Ｐｔに完全には一致していない。つまり、各時刻における手先２３の位置は、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮したとしても、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔに完全には一致していない。

ここで、前述の通り、検出時刻Ｔｄにおいて、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」は、検出位置Ｐｄに一致する。そして、検出時刻Ｔｄにおいて、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」と「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ（つまり、手先２３の位置）」とは一致していない。したがって、検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置は、検出位置Ｐｄに完全には一致していない。そのため、撮像画像Ｉｍにおいて、（実際には撮像されない）手先２３の位置を、基準点Ｒｂに一致するとみなすことはできず、つまり、「撮影タイミングのずれ」量を「０」とみなすことはできない。

（サーボの位置揺らぎによる、撮像画像への影響）
図９は、位置ずれ量（把持ずれ量）の特定に「撮影タイミングのずれ」の考慮が必要となることを説明する図である。図９の（Ａ）および図９の（Ｂ）の各々において、二点鎖線の交差する点は「撮像画像Ｉｍ中の、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」を示している。点線で示す円の中心位置は、「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置」、つまり、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を示している。星印は、「ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）」を示している。

図９に示す撮像画像Ｉｍにおいて、実線矢印は、「撮像画像Ｉｍにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと基準点Ｒｂとのずれ」（量）を示し、つまり、「画像内での位置ずれ」量を示している。また、点線矢印は、「ワーク４０の位置Ｐｗと『検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置』とのずれ」（量）を示し、つまり、「ワークの位置ずれ」量を示している。さらに、一点鎖線矢印は、「『検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置』と基準点Ｒｂとのずれ」（量）を示し、つまり、「撮影タイミングのずれ」量を示している。

また、図５、図６、図７と同様に、図９においても、実際には手先２３はワーク４０に隠されて撮像されることはないため、撮像画像Ｉｍに対する画像解析のみによって、手先２３の位置を把握することはできない。

図９の（Ａ）に示す撮像画像Ｉｍにおいて、点線で示す円の中心位置（つまり、手先２３の位置）と二点鎖線の交差する基準点Ｒ（つまり、検出位置Ｐｄ）とは一致している。つまり、図９の（Ａ）は、「撮影タイミングのずれ」のない撮像画像Ｉｍを示している。

図９の（Ａ）に示す撮像画像Ｉｍにおいて、「ワークの位置ずれ」量は、「画像内での位置ずれ」量に一致している。すなわち、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）と点線で示す円の中心位置とのずれ量は、星印と基準点Ｒとのずれ量に一致している。

つまり、「撮影タイミングのずれ」がない場合、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量を算出でき、算出した「画像内での位置ずれ」量は、「ワークの位置ずれ」量に等しい。

ここで、前述の通り、「検出時刻Ｔｄにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置（フィードバック位置Ｐｆ）とのずれ」量である位置ずれ量（把持ずれ量）は、撮像画像Ｉｍにおける「ワークの位置ずれ」量に対応する。

したがって、「撮影タイミングのずれ」がない場合、制御装置１０は、画像解析によって特定した「撮像画像Ｉｍにおける『画像内での位置ずれ』量」から、位置ずれ量を算出することができる。

図９の（Ｂ）に示す撮像画像Ｉｍにおいて、点線で示す円の中心位置と二点鎖線の交差する基準点Ｒとはずれている。つまり、図９の（Ｂ）は、「撮影タイミングのずれ」量が「０」でない（言い換えれば、「撮影タイミングのずれ」が発生した）撮像画像Ｉｍを示している。

図９の（Ｂ）に示す撮像画像Ｉｍにおいて、「ワークの位置ずれ」量は、「画像内での位置ずれ」量に一致していない。すなわち、星印（つまり、ワーク４０の位置Ｐｗ）と点線で示す円の中心位置とのずれ量は、星印と基準点Ｒとのずれ量に一致していない。

そのため、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量を画像解析によって算出するだけでは、撮像画像Ｉｍにおける「ワークの位置ずれ」量を算出することはできない。そのため、撮像画像Ｉｍにおける「ワークの位置ずれ」量に対応する、「位置ずれ量（把持ずれ量）」を特定することもできない。

撮像画像Ｉｍにおいて成立する、｛「画像内での位置ずれ」量は、「ワークの位置ずれ」量と「撮影タイミングのずれ」量とに分解可能である｝という関係は、図９の（Ｂ）にも示されている。したがって、「撮影タイミングのずれ」が発生した場合、撮像画像Ｉｍにおける「ワークの位置ずれ」量を特定するためには、「画像内での位置ずれ」量と「撮影タイミングのずれ」量とを算出する必要がある。つまり、検出時刻Ｔｄにおける手先２３の位置と検出位置Ｐｄとがずれる場合、「位置ずれ量」を特定するには、「画像内での位置ずれ」量に対応する第一ずれ量Ｆｄと、「撮影タイミングのずれ」量に対応する第二ずれ量Ｓｄとを算出する必要がある。

図１０は、「撮影タイミングのずれ」の、位置ずれ（把持ずれ）への影響を一次元上で説明する図である。図１０の（Ａ）および図１０の（Ｂ）の各々において、実線矢印は、「検出時刻Ｔｄにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ」（量）（つまり、第一ずれ量Ｆｄ）を示し、つまり、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量に対応する。また、点線矢印は、「検出時刻Ｔｄにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置（フィードバック位置Ｐｆ）とのずれ」（量）（つまり、位置ずれ量）を示し、つまり、撮像画像Ｉｍにおける「ワークの位置ずれ」量に対応する。さらに、一点鎖線矢印は「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置と基準点Ｒｂとのずれ」（量）（後述する、第二ずれ量Ｓｄ）を示し、つまり、撮像画像Ｉｍにおける「撮影タイミングのずれ」量に対応する。

図１０の（Ａ）に示すように、「検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置（フィードバック位置Ｐｆ）と検出位置Ｐｄとが一致する」場合、位置ずれ量（把持ずれ量）は、第一ずれ量Ｆｄに一致する。つまり、「撮影タイミングのずれ」がない場合、「ワークの位置ずれ」量は、「画像内での位置ずれ」量に一致する。

したがって、「撮影タイミングのずれ」がない場合、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量を画像解析によって算出することにより、位置ずれ量（把持ずれ量）に対応する「ワークの位置ずれ」量を特定することができる。言い換えれば、「検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致する」場合、制御装置１０は、第一ずれ量Ｆｄから、位置ずれ量（把持ずれ量）を特定することができる。

図１０の（Ｂ）に示すように、「検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置（フィードバック位置Ｐｆ）と検出位置Ｐｄとが一致しない」場合、位置ずれ量（把持ずれ量）は、第一ずれ量Ｆｄに一致しない。つまり、「撮影タイミングのずれ」がある場合、「ワークの位置ずれ」量は、「画像内での位置ずれ」量に一致しない。

したがって、「撮影タイミングのずれ」がある場合、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量を画像解析によって算出するだけでは、位置ずれ量（把持ずれ量）に対応する「ワークの位置ずれ」量を特定できない。言い換えれば、「検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとが一致しない」場合、制御装置１０は、第一ずれ量Ｆｄのみからでは、位置ずれ量（把持ずれ量）を特定することができない。

図１０の（Ｂ）に示すように、「撮影タイミングのずれ」がある場合、点線矢印の大きさを特定するには、実線矢印の大きさに加え、一点鎖線矢印の大きさを算出する必要がある。言い換えれば、検出時刻Ｔｄにおいて、手先２３の位置と検出位置Ｐｄとがずれる場合、「ワークの位置ずれ」量を特定するには、「画像内での位置ずれ」量に加え、「撮影タイミングのずれ」量を算出する必要がある。

したがって、「撮影タイミングのずれ」がある場合、制御装置１０は、「画像内での位置ずれ」量に加え、「撮影タイミングのずれ」量を算出することによって、「ワークの位置ずれ」量を精緻に特定する。言い換えれば、制御装置１０は、第一ずれ量Ｆｄに加え、第二ずれ量Ｓｄを算出することによって、位置ずれ量（把持ずれ量）を精緻に特定する。そして、制御装置１０は、特定した「ワークの位置ずれ」量を考慮して、サーボ制御系２０に対する制御を補正することにより、ワーク４０の正確な位置制御を実現する。

（移動距離を短くした場合の、サーボの位置揺らぎ）
ここで、サーボ制御系２０の移動距離（手先２３の移動距離）を短くした場合、言い換えれば、サーボ制御系２０によるワーク４０の移動距離（搬送距離）を短くした場合、サーボ制御系２０の位置揺らぎが大きくなることが一般に知られている。

図１１は、ワーク４０の移動距離（搬送距離）を短くする状況を説明する図である。図１１に示すように、タクト短縮のための方策として、ワーク４０の移動距離（搬送距離）を、つまり、手先２３の移動距離を、短くすることが挙げられる。すなわち、図１１の（Ｂ）に示すワーク４０の移動距離は、図１１の（Ａ）に示すワーク４０の移動距離よりも短い。その結果、ワーク４０の移動速度が同じ場合、図１１の（Ｂ）に例示する作業を実行するのに要する時間は、図１１の（Ａ）に例示する作業を実行するのに要する時間よりも短くなる。

図１２は、検出位置Ｐｄを「４０」とした場合の動作プロファイルの一例を示す図である。具体的には、図１２の（Ａ）は、検出位置Ｐｄを「４０」とした場合について、各時刻における、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」および「これに対応するサーボ制御系２０の目標速度」を示している。また、図１２の（Ｂ）は、検出位置Ｐｄを「４０」とした場合について、各時刻における、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」に対する「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」のずれ量を示している。

検出位置Ｐｄを「４０」とした場合、各時刻における、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」に対する「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」のずれ量は、以下の範囲に収まっている。「－０．２ｍｍ（つまり、－２００μｍ）」から「＋０．２ｍｍ（つまり、＋２００μｍ）」の範囲に収まっている。

図８の（Ｂ）に示した「検出位置Ｐｄを『１００』とした場合のずれ量」に比べて、図１２の（Ｂ）に示した「検出位置Ｐｄを『４０』とした場合のずれ量」は大きい。すなわち、図８の（Ｂ）に示した「検出位置Ｐｄを『１００』とした場合のずれ量」は、「０．００５ｍｍ」から「＋０．００５ｍｍ」の範囲に収まっていた。これに対して、図１２の（Ｂ）に示した「検出位置Ｐｄを『４０』とした場合のずれ量」は、「－０．２ｍｍ」から「＋０．２ｍｍ」の範囲になっている。

図１２の（Ａ）に示すように、手先２３の移動距離を短くすると、動作プロファイルが三角波となり、フィードバック位置Ｐｆを「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」へ追従させるのは、より困難となる。

（画素分解能の違いによる、「撮影タイミングのずれ」の影響の違い）
図１３は、画素分解能の違いによる、「撮影タイミングのずれ」の影響の違いを説明する図である。図１３の（Ａ）および図１３の（Ｂ）の各々において、二点鎖線の交差する点は「撮像画像Ｉｍ中の、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」を示している。点線で示す円の中心位置は、「検出時刻Ｔｄにおける、手先２３の位置」、つまり、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を示している。また、図５等と同様に、図１３においても、実際には手先２３はワーク４０に隠されて撮像されることはない。

図１３に示すように、撮像画像Ｉｍに撮像されるワーク４０の画像を拡大し、言い換えれば、ワーク４０を拡大した撮像画像Ｉｍを生成し、画素分解能を上げていくと、「サーボの位置揺らぎ」の影響が大きくなる。「サーボの位置揺らぎ」は、撮像画像Ｉｍにおいて、「撮影タイミングのずれ」量として現れる。

具体的には、画素分解能が「サーボの位置揺らぎ」量（つまり、撮像画像Ｉｍにおける「撮影タイミングのずれ」量）より大きい場合、「サーボの位置揺らぎ」量の「ワークの位置ずれ」量（つまり、位置ずれ量（把持ずれ量））への影響は小さい。例えば、要求精度が「１００μｍ」、画素分解能が「１０μｍ」、「サーボの位置揺らぎ」量が、画素分解能の「１０μｍ」よりも小さな「±５μｍ」である場合、「サーボの位置揺らぎ」量の「ワークの位置ずれ」量への影響は、無視することができる。

これに対して、画素分解能が「サーボの位置揺らぎ」量以下の場合、「サーボの位置揺らぎ」量の「ワークの位置ずれ」量（つまり、位置ずれ量（把持ずれ量））への影響は大きい。例えば、要求精度が「１０μｍ」、画素分解能が「１μｍ」、「サーボの位置揺らぎ」量が、画素分解能の「１μｍ」以上の「±５μｍ」である場合、「サーボの位置揺らぎ」量の「ワークの位置ずれ」量への影響は、無視することができない。

すなわち、「サーボの位置揺らぎ」量が変わらない場合、「サーボの位置揺らぎ」量の「ワークの位置ずれ」量への影響は、画素分解能が「サーボの位置揺らぎ」量より大きい場合は無視でき、画素分解能が「サーボの位置揺らぎ」量以下の場合は無視できない。

画素分解能が「サーボの位置揺らぎ」量（つまり、撮像画像Ｉｍにおける「撮影タイミングのずれ」量）以下の場合、手先２３を移動させる際のわずかな「サーボの位置揺らぎ」が原因となって、「ワークの位置ずれ」量を精緻に特定することができなくなる。その結果、「『ワークの位置ずれ』量に対応する位置ずれ量（把持ずれ量）を考慮して、ワーク４０を所望の位置へと高精度に移動する」ことができなくなる。つまり、画素分解能を上げていくと、各時刻における、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とのずれが、無視できなくなってくる。

（「サーボの位置揺らぎ」を考慮して特定する「ワークの位置ずれ」）
図１４は、検出時刻Ｔｄにおける、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とのずれを説明する図である。具体的には、図１４には、図８の（Ｂ）と、検出時刻Ｔｄ付近における、図８の（Ｂ）の拡大図とが示されている。拡大図において、検出時刻Ｔｄにおける、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とのずれ（量）は、一点鎖線矢印で示されている。

これまで説明してきたように、「撮影タイミングのずれ」がある場合、「ワークの位置ずれ」量を精緻に特定するためには、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量に加え、撮像画像Ｉｍにおける「撮影タイミングのずれ」量を算出する必要がある。

そして、前述の通り、「撮影タイミングのずれ」量とは、撮像画像Ｉｍにおける、「手先２３の位置（つまり、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ）」と、「検出位置Ｐｄに対応する、基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」とのずれ量である。また、検出時刻Ｔｄにおいて、検出位置Ｐｄと、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とは一致する。

したがって、「撮影タイミングのずれ」量は、検出時刻Ｔｄにおける、「手先２３の位置（つまり、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ）」と、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とのずれに対応する。

そこで、制御装置１０（特に、図１の第二ずれ量算出部１１９０）は、「撮影タイミングのずれ」量として、検出時刻Ｔｄにおける、「手先２３の位置」と「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とのずれを算出する。すなわち、第二ずれ量算出部１１９０は、「撮影タイミングのずれ」量として、検出時刻Ｔｄにおける、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とのずれ量を算出する。検出時刻Ｔｄにおける、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」とのずれ量は、「第二ずれ量Ｓｄ」とも称される。

具体的には、第二ずれ量算出部１１９０は、図１４の拡大図において一点鎖線矢印で示した「第二ずれ量Ｓｄ」を算出する。

図９から図１４を用いて説明した内容を整理すれば以下の通りである。すなわち、制御装置１０（特に、図１の第二ずれ量算出部１１９０）は、撮像画像Ｉｍにおける「撮影タイミングのずれ」量に対応する第二ずれ量Ｓｄを算出する。具体的には、第二ずれ量算出部１１９０は、第二ずれ量Ｓｄとして、「検出時刻Ｔｄにおける、『サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ』と、『サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ』とのずれ」量を算出する。

また、制御装置１０（特に、図１の第一ずれ量算出部１１７０）は、撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって、「撮像画像Ｉｍにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと基準点Ｒｂとのずれ量」である「画像内での位置ずれ」量を算出する。そして、第一ずれ量算出部１１７０は、「画像内での位置ずれ」量に対応する第一ずれ量Ｆｄを特定する。

制御装置１０は、｛「画像内での位置ずれ」量＝「ワークの位置ずれ」量＋「撮影タイミングのずれ」量｝との関係式に基づいて、「撮影タイミングのずれ」量と「画像内での位置ずれ」量とから、「ワークの位置ずれ」量を算出する。つまり、制御装置１０は、第二ずれ量Ｓｄと第一ずれ量Ｆｄとから、位置ずれ量（把持ずれ量）を算出する。

§２．構成例
これまでに概要を説明してきた制御装置１０について、次に、図１を用いてその詳細を説明していく。

図１は、制御装置１０の構成例を示す図である。制御装置１０は、機能ブロックとして、例えば、目標軌道Ｔｔを取得する目標軌道取得部１１１０と、目標軌道Ｔｔから時刻ごとの目標位置Ｐｔを生成する位置指令生成部１１２０と、補正後目標位置ａＰｔを算出する位置指令補正部１１３０と、を備えている。また、制御装置１０は、機能ブロックとして、例えば、第一ずれ量Ｆｄを算出する第一ずれ量算出部１１７０と、第二ずれ量Ｓｄを算出するフィードバック位置算出部１１８０および第二ずれ量算出部１１９０とを備えている。さらに、制御装置１０は、機能ブロックとして、例えば、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを算出する応答遅れ時間算出部１１５０と、検出指示時刻ａＴｄを決定する検出時刻決定部１１６０とを備えている。加えて、制御装置１０は、機能ブロックとして、例えば、補正後目標位置ａＰｔから指令値Ｃｍを生成する指令値生成部１１４０と、サーボ制御系２０等との通信を実行する通信部１２００とを備えている。

制御装置１０は、上述の各機能ブロックに加えて、例えば、以下の構成（機能ブロック）を備えてもよい。すなわち、制御装置１０は、時刻ごとのサーボ制御系２０の実位置（フィードバック位置Ｐｆ）を、時刻ごとのサーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ（特に、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ）に一致させるサーボ制御部等を備えてもよい。記載の簡潔性を担保するため、本実施の形態に直接関係のない制御装置１０の構成は、説明およびブロック図から省略している。ただし、実施の実情に則して、制御装置１０は、これらの省略された構成を備えてもよい。

制御装置１０の備える上述の機能ブロックは、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）等が、ＲＯＭ（read only memory）、ＮＶＲＡＭ（non-Volatile random access memory）等で実現された記憶装置（記憶部１３００）に記憶されているプログラムを不図示のＲＡＭ（random access memory）等に読み出して実行することで実現できる。以下に先ず、記憶部以外の機能ブロックについて、その詳細を説明する。

（記憶部以外の機能ブロックについて）
目標軌道取得部１１１０は、外部（例えばユーザ）から目標軌道データ（目標軌道Ｔｔ）を受け付け、受け付けた目標軌道Ｔｔを、位置指令生成部１１２０に出力する。

位置指令生成部１１２０は、目標軌道Ｔｔから、「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」を生成し、生成した「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」を位置指令補正部１１３０に出力する。

位置指令補正部１１３０は、位置指令生成部１１２０から「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」を取得し、第一ずれ量算出部１１７０から第一ずれ量Ｆｄを取得し、第二ずれ量算出部１１９０から第二ずれ量Ｓｄを取得する。そして、位置指令補正部１１３０は、「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」を第一ずれ量Ｆｄおよび第二ずれ量Ｓｄによって補正した「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」を生成する。位置指令補正部１１３０は、生成した「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」を指令値生成部１１４０へと出力する。また、位置指令補正部１１３０は、「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」を、検出時刻決定部１１６０および第二ずれ量算出部１１９０へと出力する。

指令値生成部１１４０は、位置指令補正部１１３０から「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」を取得し、応答遅れ時間算出部１１５０から「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を取得する。指令値生成部１１４０は、「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」から、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を考慮して、「サーボ制御系２０に対する制御周期Ｃｃごとの指令値Ｃｍ」を生成する。指令値生成部１１４０は、生成した「サーボ制御系２０に対する制御周期Ｃｃごとの指令値Ｃｍ」を、通信部１２００へと、特に指令部１２１０へと、出力する。

例えば、位置指令補正部１１３０から取得した「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」において、時刻Ｔ（ｎ）における補正後目標位置ａＰｔ（ｎ）がＰ（ｎ）であると、指令値生成部１１４０は、以下の指令値Ｃｍを生成する。すなわち、指令値生成部１１４０は、「時刻Ｔ（ｎ）から『サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ』を遡った時刻」における補正後目標位置ａＰｔ（ｎ）をＰ（ｎ）とする指令値Ｃｍを生成する。

ここで、制御装置１０が複数のサーボ制御系２０を制御する場合、指令値生成部１１４０は、複数のサーボ制御系２０の制御結果（制御量）を同期させるために、以下の処理を実行する。すなわち、複数のサーボ制御系２０の各々について、複数のサーボドライバ２１の各々が指令値Ｃｍを受信してから、対応するサーボモータ２２が応答するまでの時間（応答遅れ時間Ｄｓ）は、複数のサーボ制御系２０の各々で異なっている場合がある。そこで、指令値生成部１１４０は、複数のサーボ制御系２０の各々に対する指令値Ｃｍを、複数のサーボ制御系２０の各々の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して、生成する。

具体的には、指令値生成部１１４０は、「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」から、「サーボ制御系２０（Ａ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ａ）」を考慮して、サーボ制御系２０（Ａ）に対する制御周期Ｃｃごとの指令値Ｃｍ（Ａ）を生成する。指令値生成部１１４０は、「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」から、「サーボ制御系２０（Ｂ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ｂ）」を考慮して、サーボ制御系２０（Ｂ）に対する制御周期Ｃｃごとの指令値Ｃｍ（Ｂ）を生成する。指令値生成部１１４０は、「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」から、「サーボ制御系２０（Ｃ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ｃ）」を考慮して、サーボ制御系２０（Ｃ）に対する制御周期Ｃｃごとの指令値Ｃｍ（Ｃ）を生成する。指令値生成部１１４０は、「制御周期Ｃｃごとの補正後目標位置ａＰｔ」から、「サーボ制御系２０（Ｄ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ｄ）」を考慮して、サーボ制御系２０（Ｄ）に対する制御周期Ｃｃごとの指令値Ｃｍ（Ｄ）を生成する。

複数のサーボ制御系２０の各々で異なる応答遅れ時間Ｄｓを考慮して、複数のサーボ制御系２０の各々に対する指令値Ｃｍを生成することによって、指令値生成部１１４０は、複数のサーボ制御系２０の各々の制御結果を同期させることができる。

応答遅れ時間算出部１１５０は、サーボ制御系２０（特に、サーボドライバ２１）の制御特性を示すサーボパラメータを取得し、取得したサーボパラメータから、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を算出する。応答遅れ時間算出部１１５０は、算出した「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を、指令値生成部１１４０、検出時刻決定部１１６０、および、第二ずれ量算出部１１９０へと出力する。

応答遅れ時間算出部１１５０は、サーボ制御系２０の制御特性を示すサーボパラメータとして、サーボドライバ２１の位置ループゲインを用いて、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを算出してもよい。例えば、応答遅れ時間算出部１１５０は、サーボ制御系２０（Ａ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ａ）を、サーボドライバ２１（Ａ）のサーボパラメータの１つである位置ループゲインの逆数としてもよい。応答遅れ時間算出部１１５０は、サーボ制御系２０（Ｂ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ｂ）を、サーボドライバ２１（Ｂ）のサーボパラメータの１つである位置ループゲインの逆数としてもよい。応答遅れ時間算出部１１５０は、サーボ制御系２０（Ｃ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ｃ）を、サーボドライバ２１（Ｃ）のサーボパラメータの１つである位置ループゲインの逆数としてもよい。応答遅れ時間算出部１１５０は、サーボ制御系２０（Ｄ）の応答遅れ時間Ｄｓ（Ｄ）を、サーボドライバ２１（Ｄ）のサーボパラメータの１つである位置ループゲインの逆数としてもよい。

検出時刻決定部１１６０は、位置指令補正部１１３０から「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」を取得し、応答遅れ時間算出部１１５０から「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を取得する。また、検出時刻決定部１１６０は、記憶部１３００を参照して、検出位置テーブル１３１０から「検出位置Ｐｄに係る情報」を取得し、検出器応答遅れ時間テーブル１３２０から「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」を取得する。検出時刻決定部１１６０は、「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」、「検出位置Ｐｄに係る情報」、および、「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」から、検出時刻Ｔｄおよび検出指示時刻ａＴｄを算出する。そして、検出時刻決定部１１６０は、算出した検出指示時刻ａＴｄを、通信部１２００へと、特に指令部１２１０へと、出力する。

具体的には、検出時刻決定部１１６０は、先ず、「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」、および、「検出位置Ｐｄに係る情報」から、検出時刻Ｔｄを算出する。すなわち、検出時刻決定部１１６０は、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を考慮して、目標位置Ｐｔと検出位置Ｐｄとが一致する時刻として算出した時刻を、検出時刻Ｔｄとする。

検出時刻決定部１１６０は、次に、検出時刻Ｔｄと「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」とから、検出指示時刻ａＴｄを算出する。すなわち、検出時刻決定部１１６０は、検出時刻Ｔｄを「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」によって補正した時刻を、検出指示時刻ａＴｄとする。

例えば、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」が存在しない場合に、目標位置Ｐｔと検出位置Ｐｄとが一致する時刻が時刻Ｔ０であったとすると、検出時刻決定部１１６０は、次のように、検出時刻Ｔｄおよび検出指示時刻ａＴｄを算出する。すなわち、検出時刻決定部１１６０は、「目標位置Ｐｔと検出位置Ｐｄとが一致する」時刻Ｔ０から、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を経た時刻を、検出時刻Ｔｄとする。また、検出時刻決定部１１６０は、検出時刻Ｔｄから「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」を遡った時刻を、検出指示時刻ａＴｄとする。

第一ずれ量算出部１１７０は、通信部１２００から、特に制御量取得部１２２０から、撮像画像Ｉｍを取得する。第一ずれ量算出部１１７０は、撮像画像Ｉｍに対して画像解析を実行して、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量を算出し、算出した「画像内での位置ずれ」量から、第一ずれ量Ｆｄを特定する。第一ずれ量算出部１１７０は、特定した第一ずれ量Ｆｄを、位置指令補正部１１３０へと出力する。

具体的には、第一ずれ量算出部１１７０は、撮像画像Ｉｍに対して画像解析を実行して、撮像画像Ｉｍにおけるワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）と基準点Ｒｂとのずれ量である「画像内での位置ずれ」量を算出する。そして、第一ずれ量算出部１１７０は、算出した「画像内での位置ずれ」量から、「画像内での位置ずれ」量に対応する、「検出時刻Ｔｄにおける、ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量」である第一ずれ量Ｆｄを特定する。

ただし、第一ずれ量算出部１１７０は、通信部１２００（特に、制御量取得部１２２０）から、撮像画像Ｉｍに代えて、撮像画像Ｉｍの画像解析結果を取得してもよく、特に、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量を取得してもよい。第一ずれ量算出部１１７０は、撮像画像Ｉｍにおける「画像内での位置ずれ」量から第一ずれ量Ｆｄを特定できればよく、撮像画像Ｉｍから「画像内での位置ずれ」量を算出するのは、第一ずれ量算出部１１７０であっても、検出系３０であってもよい。

すなわち、制御装置１０（特に、制御量取得部１２２０）は、検出系３０（例えば、撮像制御装置３２）が撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって算出した「画像内での位置ずれ」量を受信してもよい。そして、第一ずれ量算出部１１７０は、撮像制御装置３２が受信した「画像内での位置ずれ」量から、第一ずれ量Ｆｄを算出してもよい。

フィードバック位置算出部１１８０は、通信部１２００から、特に制御量取得部１２２０から、「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を取得する。フィードバック位置算出部１１８０は、「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」から、補間計算によって、「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」を算出する。フィードバック位置算出部１１８０は、算出した「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」を、第二ずれ量算出部１１９０へと出力する。

例えば、ｎを「０以上の整数」として、検出時刻Ｔｄが「ｎ」回目の制御周期Ｃｃ（ｎ）と「ｎ＋１」回目の制御周期Ｃｃ（ｎ＋１）との間の時刻である場合、フィードバック位置算出部１１８０は、以下の処理を実行する。すなわち、フィードバック位置算出部１１８０は、先ず、「制御周期Ｃｃ（ｎ）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ）」と、「制御周期Ｃｃ（ｎ＋１）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）」とを取得する。そして、フィードバック位置算出部１１８０は、フィードバック位置Ｐｆ（ｎ）とフィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）とから、補間計算によって、「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」を算出する。例えば、フィードバック位置算出部１１８０は、フィードバック位置Ｐｆ（ｎ）とフィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）とを結ぶ直線（または曲線）と、検出時刻Ｔｄを示す直線との交点から、「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」を算出する。

すなわち、フィードバック位置算出部１１８０は、制御周期Ｃｃごとに取得した、複数の「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」から、補間計算によって、「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」を算出してもよい。

第二ずれ量算出部１１９０は、位置指令補正部１１３０から「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」を取得し、応答遅れ時間算出部１１５０から「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」を取得する。また、第二ずれ量算出部１１９０は、フィードバック位置算出部１１８０から「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」を取得する。

第二ずれ量算出部１１９０は、「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」と、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」と、「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」とから、第二ずれ量Ｓｄを算出する。第二ずれ量算出部１１９０は、算出した第二ずれ量Ｓｄを、位置指令補正部１１３０へと出力する。

第二ずれ量算出部１１９０は、先ず、「制御周期Ｃｃごとの目標位置Ｐｔ」と、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓ」とから、「検出時刻Ｔｄにおける目標位置Ｐｔ」を算出する。第二ずれ量算出部１１９０は、次に、「検出時刻Ｔｄにおける目標位置Ｐｔ」と「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」とから、第二ずれ量Ｓｄを算出する。

通信部１２００は、制御周期Ｃｃごとに周期的に、スレーブとしてのサーボ制御系２０および検出系３０の各々と通信を実行し、指令部１２１０および制御量取得部１２２０を含んでいる。

指令部１２１０は、指令値生成部１１４０から「サーボ制御系２０に対する制御周期Ｃｃごとの指令値Ｃｍ」を取得し、検出時刻決定部１１６０から検出指示時刻ａＴｄを取得する。指令部１２１０は、スレーブであるサーボ制御系２０および検出系３０へと、指令値Ｃｍおよび検出指示時刻ａＴｄを含む制御信号Ｃｓ（制御指示）を、制御周期Ｃｃごとに出力する（送信する）。

制御量取得部１２２０は、スレーブであるサーボ制御系２０および検出系３０から、これらのスレーブが出力する制御結果（例、制御量および検出結果）を示すデータを、制御周期Ｃｃごとに取得する（受信する）。すなわち、制御量取得部１２２０は、サーボ制御系２０から「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を示す情報を取得し、検出系３０から撮像画像Ｉｍを取得する。制御量取得部１２２０は、「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を示す情報をフィードバック位置算出部１１８０へと送信し、撮像画像Ｉｍを第一ずれ量算出部１１７０へと出力する。

「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を示す情報は、「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」に加えて、フィードバック位置Ｐｆが検出された時刻である実測時刻Ｔｍを示す情報を含んでいてもよい。その場合、フィードバック位置算出部１１８０は、例えば、「制御周期Ｃｃ（ｎ）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ）」と「フィードバック位置Ｐｆ（ｎ）が検出された実測時刻Ｔｍ（ｎ）」とを取得する。また、フィードバック位置算出部１１８０は、「制御周期Ｃｃ（ｎ＋１）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）」と「フィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）が検出された実測時刻Ｔｍ（ｎ＋１）」とを取得する。そして、フィードバック位置算出部１１８０は、実測時刻Ｔｍ（ｎ）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ）と、実測時刻Ｔｍ（ｎ＋１）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）とから、「検出時刻Ｔｄにおけるフィードバック位置Ｐｆ」を算出する。

また、前述の通り、制御量取得部１２２０は、検出系３０から、撮像画像Ｉｍの代わりに、検出系３０（例えば、撮像制御装置３２）が撮像画像Ｉｍに対する画像解析によって算出した「画像内での位置ずれ」量を取得してもよい。その場合、制御量取得部１２２０は、取得した「画像内での位置ずれ」量を、第一ずれ量算出部１１７０へと出力する。

（記憶部について）
記憶部１３００は、制御装置１０が使用する各種データを格納する記憶装置である。なお、記憶部１３００は、制御装置１０が実行する（１）制御プログラム、（２）ＯＳプログラム、（３）制御装置１０が有する各種機能を実行するためのアプリケーションプログラム、および、（４）該アプリケーションプログラムを実行するときに読み出す各種データを非一時的に記憶してもよい。上記の（１）～（４）のデータは、例えば、ＲＯＭ（read only memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically EPROM）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の不揮発性記憶装置に記憶される。制御装置１０は、図示しない一時記憶部を備えていてもよい。一時記憶部は、制御装置１０が実行する各種処理の過程で、演算に使用するデータおよび演算結果等を一時的に記憶するいわゆるワーキングメモリであり、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶装置で構成される。どのデータをどの記憶装置に記憶するのかについては、制御装置１０の使用目的、利便性、コスト、または、物理的な制約等から適宜決定される。記憶部１３００はさらに、検出位置テーブル１３１０、および、検出器応答遅れ時間テーブル１３２０を格納している。

検出位置テーブル１３１０には、「検出位置Ｐｄに係る情報」が、具体的には、「検出位置Ｐｄを特定する情報」が格納されている。

検出器応答遅れ時間テーブル１３２０には、「検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ」が格納されている。

記憶部１３００は、検出位置テーブル１３１０、および、検出器応答遅れ時間テーブル１３２０に加えて、サーボ制御系２０（特に、サーボドライバ２１）の制御特性を示すサーボパラメータを格納していてもよい。特に、記憶部１３００は、複数のサーボ制御系２０（特に、サーボドライバ２１）の各々の制御特性を示すサーボパラメータを格納していてもよい。

（制御装置についての整理）
これまでに図１から図１４を用いて説明してきた内容は、以下のように整理することができる。すなわち、制御装置１０は、目標軌道Ｔｔから演算した指令値Ｃｍをサーボ制御系２０に出力する制御装置である。制御装置１０は、第一ずれ量算出部１１７０と、第二ずれ量算出部１１９０と、指令値生成部１１４０とを備えている。

第一ずれ量算出部１１７０は、検出時刻Ｔｄにおける、撮像装置３３（検出装置）の検出結果（つまり、撮像画像Ｉｍ）から、サーボ制御系２０によって位置を制御されるワーク４０の位置Ｐｗの、検出位置Ｐｄからのずれ量である第一ずれ量Ｆｄを算出する。ここで、検出時刻Ｔｄとは、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔが、「撮像装置３３が検出対象を検出する位置」である検出位置Ｐｄに一致する時刻である。

第二ずれ量算出部１１９０は、「『検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ』と『検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して算出された目標位置Ｐｔ』とのずれ量」である第二ずれ量Ｓｄを算出する。

指令値生成部１１４０は、「目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔ」を、第一ずれ量Ｆｄと第二ずれ量Ｓｄとによって補正した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとから、指令値Ｃｍを生成する。

前記の構成によれば、制御装置１０は、「目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔ」を第一ずれ量Ｆｄと第二ずれ量Ｓｄとによって補正した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとによって、指令値Ｃｍを生成する。

ここで、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とが完全に一致する場合、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆは、検出位置Ｐｄに完全に一致することになる。そのため、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とが完全に一致する場合、ワーク４０の位置Ｐｗの、フィードバック位置Ｐｆからのずれ量（つまり、位置ずれ量）は、第一ずれ量Ｆｄのみから特定できる。つまり、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とが完全に一致する場合には、位置ずれ量（把持ずれ量）は、第一ずれ量Ｆｄのみから特定することができる。

しかしながら、実際には、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とは、完全には一致しないことがある。

そこで、制御装置１０は、第一ずれ量Ｆｄに加えて、第二ずれ量Ｓｄをも考慮することによって、検出時刻Ｔｄにおける「ワーク４０の位置Ｐｗの、フィードバック位置Ｐｆからのずれ量」（つまり、位置ずれ量）を高精度に特定する。そして、制御装置１０は、特定した「ワーク４０の位置Ｐｗの、フィードバック位置Ｐｆからのずれ量」によって「目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔ」を補正した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとから、指令値Ｃｍを生成する。

したがって、制御装置１０は、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆと、サーボ制御系２０によって位置を制御されるワーク４０の位置Ｐｗとのずれを考慮することにより、ワーク４０の位置制御を高精度化することができるとの効果を奏する。

また、制御装置１０は、「応答遅れ時間Ｄｓを考慮して算出された目標位置Ｐｔが、検出位置Ｐｄに一致する」検出時刻Ｔｄにおける検出結果である撮像画像Ｉｍから、第一ずれ量Ｆｄを算出する。そのため、制御装置１０は、第一ずれ量Ｆｄを算出するために、サーボ制御系２０によるワーク４０の移動を停止する必要がない。

したがって、制御装置１０は、ワーク４０に対する高精度な位置制御を、高速に実行することができ、言い換えれば、ワーク４０の高速かつ高精度な位置制御を実現することができるとの効果を奏する。

制御システム１において、撮像制御装置３２（検出制御装置）は、撮像装置３３による検出動作（具体的には、撮像動作）を制御し、撮像制御装置３２は、通信装置３１（通信制御装置）との間で通信を実行する。

制御装置１０は、通信装置３１へと制御周期Ｃｃごとに送信する制御信号Ｃｓにおいて、検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄ（撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄ）を考慮して検出時刻Ｔｄを補正した検出指示時刻ａＴｄを指定する。制御装置１０は、制御信号Ｃｓにおいて検出指示時刻ａＴｄを指定することによって、通信装置３１に、撮像制御装置３２への検出指示の出力を、検出指示時刻ａＴｄにおいて実行させる。撮像制御装置３２は、検出指示を通信装置３１から受信すると、撮像装置３３へと、検出トリガを送信し、撮像装置３３に、検出動作（具体的には、撮像動作）を実行させる。

前記の構成によれば、制御装置１０は、検出時刻Ｔｄを撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄによって補正した時刻である検出指示時刻ａＴｄを算出する。そして、制御装置１０は、通信装置３１に対して制御周期Ｃｃごとに出力する制御信号Ｃｓにおいて、検出指示時刻ａＴｄを指定する。

制御信号Ｃｓを受信した通信装置３１は、検出指示時刻ａＴｄにおいて、検出指示を撮像制御装置３２へと送信し、検出指示を受信した撮像制御装置３２は、撮像装置３３に、検出対象を検出させる。そのため、撮像装置３３が検出対象を検出する時刻は、撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄの分だけ検出指示時刻ａＴｄから遅れた時刻となり、つまり、検出時刻Ｔｄとなる。

ここで、撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄを考慮せずに、撮像装置３３に撮像を実行させようとした場合、撮像装置３３が実際に撮像を実行する時刻は、撮像装置３３に撮像の実行を指示した時刻から、撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄの分だけ遅れることになる。

そこで、制御装置１０は、検出時刻Ｔｄを撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄによって補正した時刻である検出指示時刻ａＴｄを算出する。そして、制御装置１０は、撮像装置３３に撮像の実行を指示する時刻として検出指示時刻ａＴｄを指定する。

したがって、制御装置１０は、撮像装置３３に撮像の実行を指示する時刻として、撮像装置３３の応答遅れ時間Ｄｄを考慮した検出指示時刻ａＴｄを指定することによって、撮像装置３３に、検出時刻Ｔｄにおいて撮像を実行させることができるとの効果を奏する。

また、制御装置１０は、制御周期Ｃｃごとに送信する制御信号Ｃｓにおいて検出指示時刻ａＴｄを指定し、例えば、制御装置１０は、検出指示時刻ａＴｄを、検出指示時刻ａＴｄよりも前の制御周期Ｃｃにおける制御信号Ｃｓにおいて指定する。

したがって、制御装置１０は、制御信号Ｃｓにおいて検出指示時刻ａＴｄを指定することで、検出指示時刻ａＴｄが、通信装置３１との通信周期である制御周期Ｃｃの整数倍でない場合であっても、検出時刻Ｔｄにおいて検出対象を検出できるとの効果を奏する。

制御装置１０は、サーボ制御系２０と制御周期Ｃｃごとに通信を実行する。そして、制御装置１０（特に、フィードバック位置算出部１１８０）は、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を、「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」から、補間計算によって算出する。

前記の構成によれば、制御装置１０は、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を、「制御周期Ｃｃごとの、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」から、補間計算によって算出する。

例えば、ｎを「０以上の整数」として、検出時刻Ｔｄが「ｎ」回目の制御周期Ｃｃ（ｎ）と「ｎ＋１」回目の制御周期Ｃｃ（ｎ＋１）との間の時刻であるとする。この場合、制御装置１０は、以下のように、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を算出する。すなわち、制御装置１０は、先ず、サーボ制御系２０の、「制御周期Ｃｃ（ｎ）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ）」と、「制御周期Ｃｃ（ｎ＋１）におけるフィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）」とを取得する。制御装置１０は、次に、フィードバック位置Ｐｆ（ｎ）とフィードバック位置Ｐｆ（ｎ＋１）とから、補間計算によって、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を算出する。

したがって、制御装置１０は、検出時刻Ｔｄが、サーボ制御系２０との通信周期である制御周期Ｃｃの整数倍でない場合であっても、高精度に、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を算出することができるとの効果を奏する。

制御装置１０は、互いに同期した複数のサーボ制御系２０の各々に、複数のサーボ制御系２０の各々の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した指令値Ｃｍを出力する。

前記の構成によれば、制御装置１０は、互いに同期した複数のサーボ制御系２０の各々に、複数のサーボ制御系２０の各々の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した指令値Ｃｍを出力する。

したがって、制御装置１０は、複数のサーボ制御系２０を、互いに同期させた状態で制御して、ワーク４０の高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

制御装置１０は、ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量を検出する検出装置として、例えば、撮像装置３３を用い、具体的には、撮像装置３３の生成する撮像画像Ｉｍを用いる。第一ずれ量算出部１１７０は、撮像装置３３が撮像した撮像画像Ｉｍにおける、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒｂと、撮像画像Ｉｍにおけるワーク４０の位置Ｐｗとのずれ量（つまり、「画像内での位置ずれ」量）によって、第一ずれ量Ｆｄを算出する。

前記の構成によれば、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍにおける基準点Ｒｂ（例えば、撮像画像Ｉｍの中心位置）とワーク４０の位置Ｐｗとのずれ量によって、第一ずれ量Ｆｄを算出する。そして、制御装置１０は、目標位置Ｐｔを第一ずれ量Ｆｄと第二ずれ量Ｓｄとによって補正した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとによって、サーボ制御系２０に出力する指令値Ｃｍを生成する。

ここで、撮像画像Ｉｍ中の撮像対象の位置等を高速かつ高精度に特定する画像解析技術が知られている。

したがって、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍから高速かつ高精度に算出した第一ずれ量Ｆｄと、第二ずれ量Ｓｄとによって、ワーク４０の高速かつ高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

また、前記の構成によれば、制御装置１０は、応答遅れ時間Ｄｓを考慮して目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔが検出位置Ｐｄへと到達する時刻（つまり、検出時刻Ｔｄ）に、撮像画像Ｉｍを撮像させる。そのため、撮像画像Ｉｍにおいて、応答遅れ時間Ｄｓを考慮して目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔと、基準点Ｒｂ（例えば、撮像画像Ｉｍの中心位置）とは一致する。

ここで、検出時刻Ｔｄにおける「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」は、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して目標軌道Ｔｔから算出されている。そのため、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とは十分に近くなるはずである。つまり、フィードバック位置Ｐｆとワーク４０の位置Ｐｗ（例えば、ワーク４０の中心位置）とが十分に近い場合、検出時刻Ｔｄにおいて、ワーク４０の位置Ｐｗは、検出位置Ｐｄに十分近くなるはずである。したがって、例えば、撮像画像Ｉｍの中心位置を基準点Ｒｂとする場合、撮像画像Ｉｍにおいて、ワーク４０は略中央に配置されることになる。

そのため、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍにおいてワーク４０の位置Ｐｗ（例えば、ワーク４０の中心位置）を特定するための検査領域を小さくすることができ、画像解析処理の高速化を実現することができる。

また、撮像画像Ｉｍにおいてワーク４０は略中央に配置されるため、ワーク４０が略中央に配置されていない撮像画像に比べ、ワーク４０の撮像された領域が撮像画像Ｉｍの全体に占める割合を大きくでき、つまり、ワーク４０を拡大して撮像させることができる。そのため、制御装置１０は、ワーク４０が拡大して撮像された撮像画像Ｉｍに対して、高精度な画像解析を行うことができる。

したがって、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍに対する高速かつ高精度な画像解析を実現し、この画像解析の結果を利用することによって、ワーク４０の高速かつ高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

制御装置１０について、サーボ制御系２０は、ワーク４０の位置Ｐｗを変更可能なマニピュレータの軸を駆動するサーボモータ２２と、サーボモータ２２を制御するサーボドライバ２１とを含んでいる。サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔおよびフィードバック位置Ｐｆは、各々、前記マニピュレータの把持部である手先２３の目標位置Ｐｔおよびフィードバック位置Ｐｆである。

前記の構成によれば、制御装置１０は、検出時刻Ｔｄ、つまり、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して目標軌道Ｔｔから算出される、手先２３の目標位置Ｐｔが、検出位置Ｐｄに一致する時刻」における撮像画像Ｉｍから、第一ずれ量Ｆｄを算出する。また、制御装置１０は、検出時刻Ｔｄにおける、手先２３のフィードバック位置Ｐｆと、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して目標軌道Ｔｔから算出される手先２３の目標位置Ｐｔ」とから、第二ずれ量Ｓｄを算出する。そして、制御装置１０は、撮像画像Ｉｍから算出した第一ずれ量Ｆｄと、検出時刻Ｔｄにおける手先２３についての第二ずれ量Ｓｄとによって、目標位置Ｐｔを補正して、補正後目標位置ａＰｔを生成する。制御装置１０は、生成した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとによって、サーボ制御系２０に出力する指令値Ｃｍを生成する。

したがって、制御装置１０は、検出時刻Ｔｄにおける第一ずれ量Ｆｄと、検出時刻Ｔｄにおける手先２３についての第二ずれ量Ｓｄとを考慮して、前記マニピュレータによるワーク４０の高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

制御装置１０について、前記マニピュレータはワーク４０のピッキング動作およびプレース動作を実行し、第一ずれ量Ｆｄは、前記マニピュレータ（特に、手先２３）に把持されたワーク４０の位置Ｐｗの、検出位置Ｐｄからのずれ量である。

前記の構成によれば、制御装置１０は、「前記マニピュレータに把持されたワーク４０の位置Ｐｗの、検出位置Ｐｄからのずれ量」である第一ずれ量Ｆｄと、第二ずれ量Ｓｄとによって、目標位置Ｐｔを補正し、補正後目標位置ａＰｔを生成する。そして、制御装置１０は、補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとによって、サーボ制御系２０に出力する指令値Ｃｍを生成する。

ここで、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮して算出された目標位置Ｐｔ」とが完全に一致する場合にも、前記マニピュレータに把持されたワーク４０の状態によっては、検出時刻Ｔｄにおけるワーク４０の位置Ｐｗは、検出位置Ｐｄからずれる。例えば、前記マニピュレータが、ワーク４０の中心位置よりも右側の位置で、ワーク４０を把持した場合、検出時刻Ｔｄにおけるワーク４０の中心位置は、検出位置Ｐｄに対して左側にずれる。同様に、前記マニピュレータが、ワーク４０の中心位置よりも左側の位置で、ワーク４０を把持した場合、検出時刻Ｔｄにおけるワーク４０の中心位置は、検出位置Ｐｄに対して右側にずれる。

また、ピッキング動作の際に発生した「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ」は、プレース動作に至るまで維持されることが多いと考えられる。

そこで、制御装置１０は、ピッキング動作の際に発生した「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ」を特定し、特定した「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ」を考慮して、ワーク４０のプレース位置を制御する。

したがって、制御装置１０は、前記マニピュレータに把持されたワーク４０の状態を考慮した、ワーク４０の高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

制御装置１０について、前記マニピュレータの手先２３は、真空吸着または磁気吸引によって前記ピッキング動作を実行する。

前記の構成によれば、制御装置１０は、真空吸着または磁気吸引を用いて手先２３に把持されたワーク４０についての第一ずれ量Ｆｄと、手先２３についての第二ずれ量Ｓｄとによって、目標位置Ｐｔを補正し、補正後目標位置ａＰｔを生成する。そして、制御装置１０は、補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとによって、サーボ制御系２０に出力する指令値Ｃｍを生成する。

ここで、２本指ないし５本指式のグリッパ（手先）によりワーク４０を把持する場合に比べて、真空吸着または磁気吸引を用いてワーク４０を把持する場合は、ワーク４０の中心位置からずれた位置でワーク４０を把持してしまう可能性がより大きいと考えられる。

そのため、前記マニピュレータに把持されたワーク４０の高精度な位置制御のために、「ワーク４０の位置Ｐｗと手先２３の位置とのずれ」を考慮する必要性は、真空吸着または磁気吸引を用いてワーク４０を把持する場合に、より大きくなる。

したがって、制御装置１０は、真空吸着または磁気吸引によってピッキング動作を実行するマニピュレータを含むサーボ制御系２０を制御して、ワーク４０の高速かつ高精度な位置制御を実現できるとの効果を奏する。

§３．動作例
（処理の全体概要について）
図１５は、制御装置１０が実行する処理の全体概要を説明するフロー図である。図１５は、特に、制御装置１０の実行する、「サーボ制御系２０によって移動されるワーク４０の位置Ｐｗと、サーボ制御系２０の位置とのずれ」に起因するワーク４０の位置ずれを解消する処理の概要を説明している。

図１５に示すように、制御装置１０において、検出時刻決定部１１６０は、検出指示時刻決定処理を実行する（Ｓ１１０）。そして、通信部１２００（特に、指令部１２１０）は、検出指示時刻決定処理によって決定された検出指示時刻ａＴｄを送信する（Ｓ１２０）。

通信部１２００（特に、制御量取得部１２２０）は、検出系３０の検出結果（例えば、撮像画像Ｉｍ）、および、サーボ制御系２０の制御結果（例えば、制御周期Ｃｃごとのフィードバック位置Ｐｆ）を受信する（Ｓ１３０）。そして、制御量取得部１２２０は、受信した検出系３０の検出結果を第一ずれ量算出部１１７０に通知し、また、受信したサーボ制御系２０の制御結果をフィードバック位置算出部１１８０に通知する。

第一ずれ量算出部１１７０は、検出系３０の検出結果を用いて、第一ずれ量算出処理を実行する（Ｓ１４０）。また、フィードバック位置算出部１１８０および第二ずれ量算出部１１９０は、サーボ制御系２０の制御結果を用いて、第二ずれ量算出処理を実行する（Ｓ１５０）。

位置指令補正部１１３０は、目標位置Ｐｔを、Ｓ１４０で算出された第一ずれ量ＦｄとＳ１５０で算出された第二ずれ量Ｓｄとによって補正した補正後目標位置ａＰｔを生成する（Ｓ１６０）。そして、指令値生成部１１４０は、補正後目標位置ａＰｔから、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して、指令値Ｃｍを生成する（Ｓ１７０）。

（検出指示時刻決定処理について）
図１６は、図１５の検出指示時刻決定処理（Ｓ１１０）の一例を説明するフロー図である。図１６に示すように、検出時刻決定部１１６０は、先ず、目標軌道Ｔｔから、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して、時刻ごとの目標位置Ｐｔ（ｔ）を算出する（Ｓ２１０）。検出時刻決定部１１６０は、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ（ｔ）」と検出位置Ｐｄとが一致する時刻を、検出時刻Ｔｄとして特定する（Ｓ２２０）。検出時刻決定部１１６０は、検出時刻Ｔｄに対して、検出系３０の応答遅れ時間Ｄｄを考慮して検出指示時刻ａＴｄを決定する（Ｓ２３０）。

（第一ずれ量算出処理および第二ずれ量算出処理について）
図１７は、図１５の第一ずれ量算出処理（Ｓ１４０）および第二ずれ量算出処理（Ｓ１５０）の各々の一例を説明するフロー図である。具体的には、図１７の（Ａ）は、第一ずれ量算出処理の一例を説明するフロー図であり、図１７の（Ｂ）は、第二ずれ量算出処理の一例を説明するフロー図である。

図１７の（Ａ）に示すように、第一ずれ量算出部１１７０は、先ず、検出時刻Ｔｄにおける撮像画像Ｉｍに対して画像解析を実行し、撮像画像Ｉｍ中の、ワーク４０の位置Ｐｗ（例、ワーク４０の中心位置）を特定する（Ｓ３１０）。

第一ずれ量算出部１１７０は、特定した「撮像画像Ｉｍ中の、ワーク４０の位置Ｐｗ」と、「撮像画像Ｉｍ中の、検出位置Ｐｄに対応する基準点Ｒｂ（例、撮像画像Ｉｍの中心点）」との間のずれ量（つまり、「画像内での位置ずれ」量）を算出する（Ｓ３２０）。

第一ずれ量算出部１１７０は、Ｓ３２０で算出されたずれ量から、「検出位置Ｐｄとワーク４０の位置Ｐｗとのずれ量」である第一ずれ量Ｆｄを算出する（Ｓ３３０）。

図１７の（Ｂ）に示すように、フィードバック位置算出部１１８０は、先ず、制御周期Ｃｃごとの「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」から、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を算出する（Ｓ４１０）。フィードバック位置算出部１１８０は、算出した「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」を、第二ずれ量算出部１１９０に通知する。

第二ずれ量算出部１１９０は、検出時刻Ｔｄにおける、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」を算出する（Ｓ４２０）。

第二ずれ量算出部１１９０は、Ｓ４１０で算出されたフィードバック位置Ｐｆと、Ｓ４２０で算出された目標位置Ｐｔとの間のずれ量を、第二ずれ量Ｓｄとして算出する（Ｓ４２０）。つまり、第二ずれ量算出部１１９０は、検出時刻Ｔｄにおける、「サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆ」と「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮した、サーボ制御系２０の目標位置Ｐｔ」との間のずれ量を、第二ずれ量Ｓｄとして算出する。

これまで図１５から図１７を用いて説明してきた制御装置１０の実行する処理は、以下のように整理することができる。すなわち、制御装置１０の実行する制御方法は、目標軌道Ｔｔから演算した指令値Ｃｍをサーボ制御系２０に出力する制御装置の制御方法である。前記制御方法は、第一ずれ量算出ステップ（図１５のＳ１４０）と、第二ずれ量算出ステップ（図１５のＳ１５０）と、指令値生成ステップ（図１５のＳ１７０）とを含んでいる。

図１７の（Ａ）に例示するように、第一ずれ量算出ステップは、検出時刻Ｔｄにおける撮像画像Ｉｍから、サーボ制御系２０によって位置を制御されるワーク４０の位置Ｐｗの、検出位置Ｐｄからのずれ量である第一ずれ量Ｆｄを算出する。前述の通り、検出時刻Ｔｄにおいて、「サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔ」と、検出位置Ｐｄとは一致する。

図１７の（Ｂ）に例示するように、第二ずれ量算出ステップは、「検出時刻Ｔｄにおける、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆと『サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓを考慮して算出された目標位置Ｐｔ』とのずれ量」である第二ずれ量Ｓｄを算出する。

指令値生成ステップは、「目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔ」を第一ずれ量Ｆｄと第二ずれ量Ｓｄとによって補正した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとから、指令値Ｃｍを生成する。

前記の構成によれば、前記制御方法は、目標位置Ｐｔを第一ずれ量Ｆｄと第二ずれ量Ｓｄとによって補正した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとによって、サーボ制御系２０に出力する指令値Ｃｍを生成する。

ここで、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とが完全に一致する場合、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆは、検出位置Ｐｄに完全に一致することになる。そのため、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とが完全に一致する場合、ワーク４０の位置Ｐｗの、フィードバック位置Ｐｆからのずれ量（つまり、位置ずれ量）は、第一ずれ量Ｆｄのみから特定できる。つまり、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とが完全に一致する場合には、位置ずれ量（把持ずれ量）は、第一ずれ量Ｆｄのみから特定することができる。

しかしながら、実際には、検出時刻Ｔｄにおいて、フィードバック位置Ｐｆと「応答遅れ時間Ｄｓを考慮した目標位置Ｐｔ」とは、完全には一致しないことがある。

そこで、前記制御方法は、第一ずれ量Ｆｄに加えて、第二ずれ量Ｓｄをも考慮することによって、検出時刻Ｔｄにおける、「ワーク４０の位置Ｐｗの、フィードバック位置Ｐｆからのずれ量」を高精度に特定する。そして、前記制御方法は、特定した「ワーク４０の位置Ｐｗの、フィードバック位置Ｐｆからのずれ量」によって「目標軌道Ｔｔから算出される目標位置Ｐｔ」を補正した補正後目標位置ａＰｔと、サーボ制御系２０の応答遅れ時間Ｄｓとから、指令値Ｃｍを生成する。

したがって、前記制御方法は、サーボ制御系２０のフィードバック位置Ｐｆと、サーボ制御系２０によって位置を制御されるワーク４０の位置Ｐｗとのずれを考慮することにより、ワーク４０の位置制御を高精度化することができるとの効果を奏する。

また、前記制御方法は、「応答遅れ時間Ｄｓを考慮して算出された目標位置Ｐｔが、検出位置Ｐｄに一致する」検出時刻Ｔｄにおける撮像画像Ｉｍから、第一ずれ量Ｆｄを算出する。そのため、前記制御方法は、第一ずれ量Ｆｄを算出するために、サーボ制御系２０によるワーク４０の移動を停止する必要がない。

したがって、前記制御方法は、ワーク４０に対する高精度な位置制御を、高速に実行することができ、言い換えれば、ワーク４０の高速かつ高精度な位置制御を実現することができるとの効果を奏する。

§４．変形例
これまで、制御装置１０が複数のサーボ制御系２０を制御する例を説明してきたが、制御装置１０が制御するサーボ制御系２０は１つであってもよい。また、これまで、「ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量」を検出する検出装置が、撮像装置３３である例を説明してきたが、検出装置が撮像装置３３であることは必須ではない。制御装置１０は、「ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量」を検出することのできる検出装置から、「ワーク４０の位置Ｐｗと検出位置Ｐｄとのずれ量」を算出可能な検出結果を取得できればよい。さらに、これまで、手先２３がワーク４０を把持してワーク４０を移動する例を説明してきたが、手先２３がワーク４０を把持することは必須ではない。制御システム１において、手先２３の移動に伴ってワーク４０が移動すればよく、制御装置１０は、手先２３の位置を制御することにより、ワーク４０の位置Ｐｗを制御できればよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置１０の制御ブロック（特に、目標軌道取得部１１１０、位置指令生成部１１２０、位置指令補正部１１３０、指令値生成部１１４０、応答遅れ時間算出部１１５０、検出時刻決定部１１６０、第一ずれ量算出部１１７０、フィードバック位置算出部１１８０、第二ずれ量算出部１１９０、および、通信部１２００）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御装置１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ 制御装置
２０ サーボ制御系
２３ 手先
３０ 検出系
３１ 通信装置（通信制御装置）
３２ 撮像制御装置（検出制御装置）
３３ 撮像装置（検出装置）
４０ ワーク
１１７０ 第一ずれ量算出部
１１９０ 第二ずれ量算出部
１１４０ 指令値生成部
ａＰｔ 補正後目標位置
ａＴｄ 検出指示時刻
Ｃｃ 制御周期
Ｃｍ 指令値
Ｃｓ 制御信号
Ｄｄ 検出系の応答遅れ時間
Ｄｓ サーボ制御系の応答遅れ時間
Ｆｄ 第一ずれ量
Ｉｍ 撮像画像
Ｐｄ 検出位置
Ｐｆ フィードバック位置
Ｐｔ 目標位置
Ｒｂ 基準点
Ｓｄ 第二ずれ量
Ｓ１４０ 第一ずれ量算出ステップ
Ｓ１５０ 第二ずれ量算出ステップ
Ｓ１７０ 指令値生成ステップ
Ｔｄ 検出時刻
Ｔｔ 目標軌道

Claims (11)

1. 目標軌道から演算した指令値をサーボ制御系に出力する制御装置であって、
   前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される目標位置が、検出装置が検出対象を検出する位置である検出位置に一致する時刻である検出時刻における、前記検出装置の検出結果から、前記サーボ制御系によって位置を制御されるワークの位置の、前記検出位置からのずれ量である第一ずれ量を算出する第一ずれ量算出部と、
   前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置と、前記検出時刻における、前記応答遅れ時間を考慮して算出された前記目標位置とのずれ量である第二ずれ量を算出する第二ずれ量算出部と、
   前記目標軌道から算出される目標位置を前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とによって補正した補正後目標位置と、前記応答遅れ時間とから、前記指令値を生成する指令値生成部とを備える制御装置。
2. 前記検出装置の応答遅れ時間を考慮して前記検出時刻を補正した検出指示時刻を、前記検出装置による検出動作を制御する検出制御装置と通信する通信制御装置へと制御周期ごとに送信する制御信号において指定し、
   前記通信制御装置に、前記検出制御装置への検出指示の出力を、前記検出指示時刻において実行させることによって、前記検出装置に、前記検出時刻において、前記検出対象を検出させる
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記サーボ制御系と制御周期ごとに通信を実行し、
   前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置は、前記サーボ制御系の、前記制御周期ごとのフィードバック位置から、補間計算によって算出される
   請求項１または２に記載の制御装置。
4. 互いに同期した複数のサーボ制御系の各々に、前記複数のサーボ制御系の各々の応答遅れ時間を考慮した指令値を出力する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記検出装置は撮像装置であり、
   前記第一ずれ量算出部は、前記撮像装置が撮像した撮像画像において前記検出位置に対応する基準点と、前記撮像画像における前記ワークの位置とのずれ量によって、前記第一ずれ量を算出する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記サーボ制御系は、前記ワークの位置を変更可能なマニピュレータの軸を駆動するサーボモータと、前記サーボモータを制御するサーボドライバとを含み、
   前記目標位置および前記フィードバック位置は、各々、前記マニピュレータの把持部である手先の目標位置およびフィードバック位置である
   請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記マニピュレータは前記ワークのピッキング動作およびプレース動作を実行し、
   前記第一ずれ量は、前記マニピュレータに把持された前記ワークの位置の、前記検出位置からのずれ量である
   請求項６に記載の制御装置。
8. 前記マニピュレータの手先は、真空吸着または磁気吸引によって前記ピッキング動作を実行する
   請求項７に記載の制御装置。
9. 目標軌道から演算した指令値をサーボ制御系に出力する制御装置の制御方法であって、
   前記サーボ制御系の応答遅れ時間を考慮して前記目標軌道から算出される目標位置が、検出装置が検出対象を検出する位置である検出位置に一致する時刻である検出時刻における、前記検出装置の検出結果から、前記サーボ制御系によって位置を制御されるワークの位置の、前記検出位置からのずれ量である第一ずれ量を算出する第一ずれ量算出ステップと、
   前記サーボ制御系の、前記検出時刻におけるフィードバック位置と、前記検出時刻における、前記応答遅れ時間を考慮して算出された前記目標位置とのずれ量である第二ずれ量を算出する第二ずれ量算出ステップと、
   前記目標軌道から算出される目標位置を前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とによって補正した補正後目標位置と、前記応答遅れ時間とから、前記指令値を生成する指令値生成ステップと
   を含む制御方法。
10. 請求項１から８のいずれか１項に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、前記各部としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。
11. 請求項１０に記載の情報処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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