JP2024052515A

JP2024052515A - 操作装置、ロボットシステム、製造方法、制御方法、制御プログラムおよび記録媒体

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Publication number: JP2024052515A
Application number: JP2023110814A
Authority: JP
Inventors: 成吾今村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2023-07-05
Publication date: 2024-04-11

Abstract

【課題】ティーチングペンダントの操作性を向上させることを目的とする。【解決手段】ロボットを制御するロボットコントローラと通信可能であり、イネーブルスイッチの押下状態を取得可能な操作装置であって、前記ロボットに対応する仮想ロボットを仮想環境に表示し、前記操作装置を操作することによって前記ロボットまたは前記仮想ロボットを操作することが可能であり、前記イネーブルスイッチの押下状態を判定する判定部を有し、前記判定部による前記イネーブルスイッチの押下状態の判定に応じて、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替え指示できる処理部を有することを特徴とする操作装置。【選択図】図７

Description

本発明は、操作装置に関する。

ハードウェアの高機能化により、シミュレータ機能を備えたティーチングペンダント（以下、ＴＰ）が増えてきている。シミュレータ機能を備えたＴＰでは、シミュレーションモードと実機モードの変更が必要になる。シミュレーションモードと実機モードの切り替えには、ＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）上のボタンや物理的スイッチのようなモード切り替え用スイッチを用いる。たとえば特許文献１では、通常モードとシミュレーションモードを切り替えるモード切り替えスイッチが設けられた形態が開示されている。

特開２００１－２５５９０６号公報

特許文献１の形態では、実機のロボットを動作させるために、イネーブルスイッチを押下して操作する必要がある。すなわち、モード切り替えスイッチで通常モードに切り替えた後に、さらにイネーブルスイッチを押下して実機を動かすことになる。この際、モードの切り替えを忘れ、イネーブルスイッチを押して実機を動かそうとした場合、実機を動かすことができない。

そのため、イネーブルスイッチの操作に加えて、モードの切り替えがある場合、ＴＰの操作性が下がる虞があった。

そこで本発明は、ティーチングペンダントの操作性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するための手段は、ロボットを制御するロボットコントローラと通信可能であり、イネーブルスイッチの押下状態を取得可能な操作装置であって、前記ロボットに対応する仮想ロボットを仮想環境に表示し、前記操作装置を操作することによって前記ロボットまたは前記仮想ロボットを操作することが可能であり、前記イネーブルスイッチの押下状態を判定する判定部を有し、前記判定部による前記イネーブルスイッチの押下状態の判定に応じて、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替え指示できる処理部を有することを特徴とする。

ティーチングペンダントの操作性を向上させる上で有利な技術を提供する。

ロボットシステムの説明図である。ティーチングペンダントの構成図である。ティーチングペンダントの変形例を示した図である。ロボットモデルと実機ロボットとの関係図である。制御部のブロック図である。ティーチングペンダントのブロック図である。モード切り替えスイッチを設けたティーチングペンダントを示した図である。ロボットの操作フローを示した図である。ユーザがイネーブルスイッチを押下した図である。姿勢変更の前後のロボットを示した図である。動作確認部による動作確認の模式図である。音声確認の模式図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。ただし、以下に説明する形態は、発明の１つの実施形態であって、これに限定されるものではない。そして、共通する構成を複数の図面を相互に参照して説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。同じ名称で別々の事項については、それぞれ、第一の事項、第二の事項というように、「第〇」を付けて区別することができる。

＜第１実施形態＞
図１は本実施形態に係るロボットシステム１００の説明図である。ロボットシステム１００は、実機ロボットとしてのロボット１０１、ロボット１０１を制御する制御装置１０２、制御装置１０２を介してロボット１０１に動作指示を与えるティーチングペンダント１０３（ＴＰ１０３）を備える。ロボット１０１は、物品を製造や搬送などの用途に用いられる。ロボット１０１は、例えば不図示の架台や床面に位置決め配置されている。

本実施形態では、ロボット本体は、把持したワークを搬送してワークを別のワークに組み付ける動作を行う。これにより、工業製品、ないしは物品を製造することができる。なお、軌道データの計算は、シミュレータが行ってもよい。

制御装置１０２は、ロボット１０１の動作情報に基づいて、ロボット１０１を制御するものである。制御装置１０２は、ＴＰ１０３の操作情報を取得し、ロボット１０１の動作情報を生成する。

ロボット１０１は、マニピュレータである。ロボット１０１は、架台に固定される。ロボット１０１の周囲には、例えば搬送物であるワークが配置されたトレイと、ワークの組付対象である別のワークが配置される。ワークは、ロボット１０１に把持され、別のワークの位置へと搬送され、ワークと別のワークとを組み付け、物品の製造などを行う。

ロボット１０１と制御装置１０２とは、通信可能に配線で接続されている。ロボット１０１は、ロボットアームと、エンドエフェクタの一例であるロボットハンドと、を有する。ロボットアームは、垂直多関節のロボットアームである。ロボットハンドは、ロボットアームに支持されている。ロボットアームの所定部位、例えばロボットアームの先端部には、ロボットハンドが取り付けられている。ロボットハンドは、ワークを把持可能に構成されている。

本実施形態に係るロボットアームは、回転駆動する複数の関節（たとえばＪ１～Ｊ６のような６関節）で連結された複数のリンクを有する。ロボットアームのベース部は架台に固定されている。ロボットアームの各関節には、これらの関節を各々駆動する駆動源としてのモータ、減速機、およびモータの回転角度を検出する位置検出手段としてのエンコーダがそれぞれ設けられている。なお、エンコーダの設置位置および出力方式は問わない。ロボットアームの先端部には、ロボットハンドが取り付けられている。ロボットアームの関節を駆動させることで、ロボット１０１を様々な姿勢にすることができる。

図２は本実施形態に係るＴＰ１０３の構成図である。ＴＰ１０３は、コンピュータで構成され、教示装置に加えて、シミュレータとしても機能する。本実施形態では、ＴＰ１０３は、コンピュータシミュレーション、即ちオフライン教示により教示データを生成し、シミュレーションを行うことにより事前に動作の確認を行う。ＴＰ１０３によって生成された教示データは、制御装置１０２に出力される。制御装置１０２への教示データの出力方法は、特に限定されるものではない。例えば、ＴＰ１０３によって生成された教示データを有線通信もしくは無線通信によって、又は不図示の記憶装置を介して制御装置１０２に出力されるようにしてもよい。

ＴＰ１０３はイネーブルスイッチ（ＥＳＷ）１０４を備えている。イネーブルスイッチ１０４とは、ロボット１０１を動作させるために設けられたスイッチであり、イネーブルスイッチ１０４が押下されている間、ロボット１０１はＴＰ１０３からのユーザの指示で移動させることができないよう制御される。反対に、イネーブルスイッチ１０４が押下されていない場合、ロボット１０１はＴＰ１０３からのユーザの指示で移動させることができるよう制御される。イネーブルスイッチ１０４は１段階目、２段階目、３段階目の３ポジションスイッチとなっている。本実施形態では、３ポジションのうち、１段階目と３段階目ではイネーブルスイッチ１０４がオフ（非押下状態）、２段階目ではイネーブルスイッチ１０４がオン（押下状態）となる。イネーブルスイッチ１０４は、ＴＰ１０３に外付けで設けられたものでも良く、ＴＰ１０３がイネーブルスイッチ１０４の押下状態を取得可能であれば良い。ティーチングを行う際、イネーブルスイッチ１０４をオンにしている間、ロボット１０１を動作させることができる。イネーブルスイッチ１０４の１段階目、２段階目、３段階目はそれぞれ、非押下時、半押し時、全押し時である。また、ロボット１０１が動作中にイネーブルスイッチ１０４がオフになった場合は、ロボット１０１の動力となっているモータへの電流を遮断する。こうすることで、意図しないロボット１０１の動作やユーザの操作があった場合でもロボット１０１を瞬時に止めることができる。これにより、ユーザの安全性も確保することができる。

また、図３に示すように、イネーブルスイッチ１０４をＴＰ１０３に設けず、ＴＰ１０３から独立した装置１０９とすることもできる。装置１０９は、イネーブルスイッチ１０４や非常停止ボタンを備え、ＴＰ１０３から独立して存在している。それにより、ユーザが、イネーブルスイッチ１０４が搭載されているＴＰ１０３において、ＴＰ１０３を使用する場合に、間違ってイネーブルスイッチ１０４を押下してしまった状態でＴＰ１０３によりロボット１０１を操作してしまう危険性を低減できる。これにより、ユーザにおける安全性をさらに向上させることが可能となる。このときＴＰ１０３は制御装置１０２と無線で繋がっていてもよい。

ここでは、１段階目と３段階目ではイネーブルスイッチ１０４がオフ、２段階目ではイネーブルスイッチ１０４がオンとだけ説明しているが、各段階にそれぞれ様々な機能を付与することができる。たとえば、２段階目でイネーブルスイッチ１０４がオンになった後、３段階目に移行することでイネーブルスイッチ１０４を押し続けなくてもロボット１０１を動作させることができる。この場合、シミュレーションモードに切り替えたいときに、再度、イネーブルスイッチ１０４を押すことで１段階目に切り替わり、イネーブルスイッチ１０４がオフの状態にすることができる。また、イネーブルスイッチ１０４を２段階目にすることで仮想ロボット１０６の姿勢をロボット１０１の姿勢に合わせることができ、３段階目にすることでロボット１０１の姿勢を仮想ロボット１０６の姿勢に合わせることもできる。

ＴＰ１０３は表示部１０５を備えており、仮想ロボット１０６を表示する仮想環境を表示部１０５に表示することができる。表示部１０５は表示を行うためのディスプレイに、いわゆるタッチパネルを積層して構成する。

本明細書において、ロボット１０１は実機モードで動作可能なロボットを示しており、仮想ロボット１０６は、ＴＰ１０３の表示部１０５に表示されているシミュレーションモードで動作可能なロボットを示している。

ＴＰ１０３は非常停止ボタンを備えている。ロボット１０１が教示された動作に基づいて姿勢を変更しているときに、周囲の物体に接触しそうな場合に非常停止ボタンを押すと、ロボット１０１が停止する。それにより、ロボット１０１の使用に際して、危険を低減することができる。

図４は、仮想環境にロボットモデル１２０とロボットモデル１２１を表示した図である。ロボットモデル１２０およびロボットモデル１２１の一方は、シミュレーション中のロボットであり、他方はロボット１０１の姿勢を仮想環境に表示したものである。たとえばロボットモデル１２０が、シミュレーション中のロボットであり、ロボットモデル１２１はロボット１０１の姿勢を仮想環境に表示したものである。ユーザの視認性の向上のため、一方を透過表示することが可能であり、たとえばロボット１０１の姿勢を表示したロボットモデル１２０を仮想環境に透過表示することができる。

図５は、制御装置１０２の制御部の構成を示すブロック図である。制御部は、コンピュータで構成されており、制御部としての演算装置３０１を備えている。演算装置３０１はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）である。あるいはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）である。また、制御部は、記憶部として、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などの主記憶装置３０３を備えている。ＲＯＭ３０２には、ＢＩＯＳ等の基本プログラムが格納されている。主記憶装置３０３は、演算装置３０１の演算処理の結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。また、制御部は、記憶部としてＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）やＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）などの補助記憶装置３０４を備えている。補助記憶装置３０４は、演算装置３０１の演算処理の結果や外部から取得したデータを記憶する。またＴＰ１０３は、インターフェース（ＩＦ）３０５を備えている。

演算装置３０１には、ＲＯＭ３０２、主記憶装置３０３、補助記憶装置３０４、ＩＦ３０５が、バス３１０を介して接続されている。ＩＦ３０５には、操作盤やＴＰ１０３などの操作装置や、ディスプレイやランプなどの表示装置などが接続されてもよい。ＩＦ３０５には、制御部に情報を入力するための情報入力部が含まれうる。操作装置は、有線接続および／または無線接続によって、制御部の情報入力部に接続される。このようにして操作装置が制御部へ接続されることで、操作装置で制御部を操作することができる。ＩＦ３０５には、表示装置に情報を表示させるための表示手段として、表示装置に表示させる情報を出力する情報出力部が含まれうる。情報出力部はグラフィックコントローラやマイコンを含みうる。このようにして表示装置が制御部へ接続されることで、表示装置に情報が表示される。

演算装置３０１は、補助記憶装置３０４に格納されたプログラム３２０に基づいてロボット１０１の動作のための各種の処理を実行する。これにより演算装置３０１は、ロボット１０１を所望の位置へ移動させる指令、つまり、ロボット１０１を所望の姿勢に変形させる指令を行なう。その位置指令のデータを、所定の時間間隔でバス３１０及びＩＦ３０５を介して、ロボット１０１のサーボ制御部２５１に出力する。

ロボット１０１が、姿勢の変更を行なう際に、演算装置３０１は、ロボット１０１を、所望の位置へ移動させる指令を行なう。サーボ制御部２５１は、ロボット１０１への位置指令に基づき、ロボット１０１に備えられた関節ユニットに電流を出力し、サーボモータ２１１等の電動モータの駆動を制御する。電動モータの駆動を制御することで、ロボット１０１の姿勢の変更を制御することができる。

制御部は、ロボット１０１に加わる外力に対する応答特性を変更しながら、ロボット１０１の姿勢を変更することが可能である。それによりサーボモータ２１１等のモータの負荷を軽減しつつ、ロボット１０１を制御することが可能である。

制御部は、物体情報処理部３１２、データ生成部３１３、接触判定部３１４、および姿勢変更制御部３１５を備えうる。制御部の内部では、物体情報処理部３１２、接触判定部３１４、データ生成部３１３および姿勢変更制御部３１５がＩＦ３０５に接続されている。なお、物体情報処理部３１２、接触判定部３１４、および姿勢変更制御部３１５の少なくともいずれかをロボット１０１に設けることもできる。例えば、データ生成部３１３を関節ユニットに設けることもできる。

データ生成部３１３は、ロボット１０１への接触を検出するセンサが検出して出力した信号から、接触判定部３１４が取り扱うことができるデータ（アナログデータあるいはデジタルデータ）を生成し、接触判定部３１４に出力する。データ生成部３１３が生成するデータが示す値は、ロボット１０１への接触を検出するセンサが検出した物理量に応じた値である。データ生成部３１３は、接触検出部と呼ぶこともできる。

接触判定部３１４は、制御部の内部もしくは外部に備えられた、データ生成部３１３から出力される接触情報を解析することで、ロボット１０１への接触物の有無を判定することができる。

ロボット１０１や制御部には、物体検出センサ３１１を設けることができる。物体検出センサ３１１は、ロボット１０１の周囲に存在する物体を検出可能なセンサである。物体検出センサ３１１としては、イメージセンサや測距センサ、超音波センサ、レーダーセンサ等の、各種センサを用いることができる。測距センサはＴｏＦ（ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ）型のセンサであってもよい。物体検出センサ３１１は例えばＩＦ３０５に接続される。

物体情報処理部３１２は、物体検出センサ３１１から出力される物体情報を解析する。それにより、ロボット１０１の可動領域に存在する物体の判別や、その物体までの距離の算出を行なうことができる。

姿勢変更制御部３１５は、物体情報処理部３１２の、ロボット１０１の可動領域に存在する物体のデータや、接触判定部３１４の、接触物の有無についてのデータに基づいて姿勢変更を制御する。

本実施形態のロボットシステム１００は、接触を検出するセンサによってロボット１０１に対する物体の接触の検出を行うことができる。また、制御部は、この接触の検出に基づいてロボット１０１を制御することができる。また、物体検出センサ３１１によってロボット１０１の周囲の物体の存在の検出を行うことができる。また、制御部は、物体の存在の検出に基づいて、ロボット１０１の制御を行うことができる。検出した物体を、ＴＰ１０３の表示部１０５に表示させることもできる。

図６は、ＴＰ１０３の構成を示すブロック図である。演算装置４０１、ＲＯＭ４０２、主記憶装置４０３、補助記憶装置４０４、ＩＦ４０５およびバス４１０に関しては、図４で説明したため省略する。制御装置１０２が、演算装置４０１、ＲＯＭ４０２、主記憶装置４０３、補助記憶装置４０４を備えている場合、ＴＰ１０３はこれらを備えていなくても良い。

ＴＰ１０３の表示部１０５、判定部１３０および動作指示部１３２がＩＦ４０５に接続されている。表示部１０５は、仮想環境に仮想ロボット１０６を表示するモデル表示部１０７および仮想ロボット１０６またはロボット１０１に動作指示を与えるかを確認する動作確認部１１０を有している。モデル表示部１０７は、ロボット１０１の状態を取得して、ロボット１０１のモデルを表示する。ここでロボット１０１の姿勢とロボット１０１のモデルの姿勢は同じである。

判定部１３０は、イネーブルスイッチ１０４の押下状態を取得するＥＳＷ状態取得部１３１に接続している。判定部１３０は、ＥＳＷ状態取得部１３１で取得したイネーブルスイッチ１０４の押下状態に応じて、ロボット１０１を動作させるか仮想ロボット１０６を動作させるかを判定する。本実施形態では、ＥＳＷ状態取得部１３１はＩＦ４０６を介して制御装置１０２に接続しているが、ＴＰ１０３にイネーブルスイッチ１０４が直接つながっていればＩＦ４０６を介す必要はない。

動作指示部１３２はシミュレーションのモデルの状態を取得し、ロボット１０１を動作させるため動作送信部１３３に目標位置を与える。動作送信部１３３は、目標位置をＩＦ４０６を介して制御装置１０２に送信することでロボット１０１の姿勢を仮想ロボット１０６の姿勢と同じ状態に動作させる。ＩＦ４０５、４０６はイーサネットやＵＳＢなどの通信機器によって構成される。

図６では、制御装置１０２にＩＦ４０６を介して接続するＴＰ１０３を説明したが、制御装置１０２内にＴＰ１０３のソフトを構成する形態でも良い。

図７は本実施形態に係るロボット１０１の操作フローの図である。ステップＳ１は、ＥＳＷ状態取得部１３１がイネーブルスイッチ１０４の押下状態を取得し、判定部１３０によってイネーブルスイッチ１０４がオンと判定された場合は、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ロボット１０１を操作する状態である実機モードであり、実機であるロボット１０１においてジョグ動作をユーザの操作入力に基づき行い、終了とする。

Ｓ１でイネーブルスイッチ１０４がオフと判定された場合、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、シミュレーションモード（Ｓｉｍモード）であり、仮想ロボット１０６においてジョグ動作をユーザの操作入力に基づき行う。ステップＳ３の動作後に、イネーブルスイッチ１０４が押下されてステップＳ４に進んだ場合、ステップＳ５に進み、動作チェックを行う。

ステップＳ５の動作チェックでは、仮想環境でシミュレーション中の仮想ロボット１０６の姿勢をロボット１０１の姿勢に合わせる、またはロボット１０１のジョグ動作を開始する。もしくは、イネーブルスイッチ１０４の指示をキャンセルし、仮想ロボット１０６のジョグ動作を継続する。図４には記載していないが、ロボット１０１の姿勢に、仮想ロボット１０６の姿勢を同期しても良い。ステップＳ４では、イネーブルスイッチ１０４の３段階目から２段階目への移行時にはモード切り替えを実施しなくてもよい。

以上のようにＴＰ１０３は、イネーブルスイッチ１０４の押下状態に応じて、ロボット１０１によるジョグ動作と仮想ロボット１０６のジョグ動作を切り替える動作指示部１３２および動作送信部１３３を有している。従来は、イネーブルスイッチ１０４の他にモード切り替えスイッチが設けられている場合、仮想ロボット１０６を動かしている状態からロボット１０１を動かすためには、モード切り替えスイッチでモードを切り替え、イネーブルスイッチ１０４を押す必要がある。そこで本実施形態では、イネーブルスイッチ１０４をトリガとして、でロボット１０１を動かすモードと仮想ロボット１０６を動かすモードとを切り替えることができるように構成している。それにより、ユーザのモード切り替え操作の煩雑性を低減することができ、ＴＰ１０３の操作性が向上する。

イネーブルスイッチ１０４を押下する状態は、ユーザがロボット１０１を操作したいことを示す状態である。そのため、イネーブルスイッチ１０４をトリガとしてモードを切り替えることで、ユーザの安全性を担保しつつ操作性を向上させることができる。

なお、図８（ａ）に示すようにイネーブルスイッチ１０４のほかにモードスイッチ１０８を設けてもよく、用途に応じたスイッチを使用することもできる。たとえば図８（ｂ）に示すように、Ｓｉｍモードから実機モードへの切り替え（Ｓ１１→Ｓ１２、Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４）はイネーブルスイッチ１０４で行なう。そして、実機モードからＳｉｍモードへの切り替え（Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）はモード切り替えスイッチ１０８で行なってもよい。このとき、イネーブルスイッチ１０４でモード切り替えを行なった場合、モード切り替えスイッチ１０８も自動でロボット１０１を動かすモードへ切り替わるように構成されている。

これにより、Ｓｉｍモードへの切り替えは、モード切り替えスイッチ１０８で行うため、Ｓｉｍモードと勘違いして実機のロボット１０１を操作してしまうような危険性を低減できる。また、実機モードへの切り替えは、イネーブルスイッチ１０４で行うため、操作性の向上を図ることができる。このように、Ｓｉｍモードから実機モードへの切り替えをイネーブルスイッチ１０４で実行し、実機モードからＳｉｍモードへの切り替えをイネーブルスイッチ１０４とは異なるモード切り替えスイッチ１０８で実行する。こうすることで、ユーザの安全性を担保しつつ操作性を向上させることができる。

以下でさらにＴＰ１０３の操作性を向上させることが可能な変形例を説明する。図７に示した操作フローの制御は、ＴＰ１０３の演算装置４０１が行うが、制御部の演算装置３０１が行ってもよい。

ロボット１０１の姿勢と、仮想ロボット１０６の姿勢とが乖離しているときに、イネーブルスイッチ１０４がオンになった場合、ロボット１０１に動作指示を与えるか否かを確認することができる。確認方法は、後述するようなポップアップ表示でも良いし、音声による確認でも良い。

また、図９に示すようにイネーブルスイッチ１０４がオンになったとき、自動的に仮想ロボット１０６の姿勢を、ロボット１０１の姿勢に合わせるように設定してもよい。イネーブルスイッチ１０４がオンからオフに切り替わったとき、ロボット１０１の姿勢に仮想ロボット１０６の姿勢を同期することができる。

ほかにも図１０に示すように、姿勢変更前のロボット１０１の姿勢を仮想環境に点線で表示し、姿勢の変更中のロボット１０１の姿勢を仮想環境に表示することもできる。このときイネーブルスイッチ１０４を離すと、点線で表示したロボット１０１の元の姿勢を自動で消すようにしてもよく、後述するポップアップを表示し、ロボット１０１の元の姿勢を消すかどうかを聞くように設定できる。

ＴＰ１０３は、図１１に示すように表示部１０５に確認ポップアップ等の動作確認をすることができる。確認ポップアップは、図６の動作確認部１１０によって制御され、ボタン１１０Ａ、ボタン１１０Ｂ、ボタン１１０Ｃから構成されている。ボタン１１０Ａを押下時、シミュレーション中の仮想ロボット１０６の姿勢にロボット１０１の姿勢を同期させる。ボタン１１０Ｂを押下時は、ロボット１０１の姿勢に仮想環境の仮想ロボット１０６の姿勢を合わせる。ボタン１１０Ｃを押下時は、ロボット１０１への動作指示をキャンセルし、シミュレーション中のジョグ動作を継続する。確認ポップアップは、ロボット１０１または仮想ロボット１０６のいずれか一方に動作指示を与えるものだけでなく、ユーザが任意に設定することができる。

図１２に示すように、ＴＰ１０３に搭載されたスピーカー１１１と、マイク１１２を使用して、ロボット１０１または仮想環境の仮想ロボット１０６に動作指示を与えることができる。動作指示は、たとえば図１１で説明した内容を、音声でモデルの位置に実機を動作させますか、実機の位置をモデルに取り込みますか、と聞き、指示された動作を行なうことが可能である。ここで実機とは、ロボット１０１のことである。以上の様に、画面上の表示や音声により確認をすることで、モード変更時のユーザ操作を促すことができ、誤操作やエラーがなく操作ができる。

ほかにも、姿勢変更前のロボット１０１の姿勢を仮想環境に点線で表示し、姿勢の変更中のロボット１０１の姿勢を仮想環境に表示することもできる。

以上、説明した実施形態は、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。たとえば複数の実施形態およびその変形例を組み合わせて実施することができる。また、少なくとも１つの実施形態の一部の事項の削除あるいは置換を行うことができる。

また、少なくとも１つの実施形態に新たな事項の追加を行うことができる。なお、本明細書の開示内容は、本明細書に明示的に記載したことのみならず、本明細書および本明細書に添付した図面から把握可能な全ての事項を含む。

以上述べた実施形態の制御部によって実行される処理手順は具体的には演算装置３０１により実行されるものである。従って上述した機能を実行可能なソフトウェアのプログラムを記録した記録媒体を読み出して実行するように構成することもできる。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、プログラム自体およびそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。

また、各実施形態では、コンピュータで読み取り可能な記録媒体が各ＲＯＭ或いは各ＲＡＭ或いは各フラッシュＲＯＭであり、ＲＯＭ或いはＲＡＭ或いはフラッシュＲＯＭにプログラムが格納される場合について説明した。しかしながら本発明はこのような形態に限定されるものではない。本発明を実施するためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、制御プログラムを供給するための記録媒体としては、ＨＤＤ（またはＳＳＤ）、外部記憶装置、記録ディスク等を用いてもよい。

また上述した種々の実施形態では、ロボットアームが複数の関節を有する多関節ロボットアームを用いた場合を説明したが、関節の数はこれに限定されるものではない。ロボットアームの形式として、垂直多軸構成を示したが、水平多関節型、パラレルリンク型、直交ロボットなど異なる形式の関節においても上記と同等の構成を実施することができる。

また上述した種々の実施形態は、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械に適用可能である。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

なお本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。また、上述の種々の実施形態および変形例を組み合わせて実施しても構わない。

以下は、本発明の開示内容である。

（構成１）ロボットを制御するロボットコントローラと通信可能であり、イネーブルスイッチの押下状態を取得可能な操作装置であって、前記ロボットに対応する仮想ロボットを仮想環境に表示し、前記操作装置を操作することによって前記ロボットまたは前記仮想ロボットを操作することが可能であり、前記イネーブルスイッチの押下状態を判定する判定部を有し、前記判定部による前記イネーブルスイッチの押下状態の判定に応じて、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替え指示できる処理部を有することを特徴とする操作装置。

（構成２）前記イネーブルスイッチがオンのとき、前記ロボットが動作し、前記イネーブルスイッチがオフのとき、前記仮想ロボットが動作することを特徴とする構成１に記載の操作装置。

（構成３）前記仮想ロボットの姿勢と、前記ロボットの姿勢とが乖離しているとき、前記イネーブルスイッチを押下時に動作指示を与えるか確認することを特徴とする構成１または２に記載の操作装置。

（構成４）前記操作端末の画面に、前記ロボットおよび前記仮想ロボットのいずれか一方に動作指示を与えるか否かの確認ポップアップを表示することを特徴とする構成１乃至３のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成５）前記ロボットおよび前記仮想ロボットのいずれか一方に、音声による動作指示を与えることを特徴とする構成１乃至４のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成６）前記仮想ロボットが動作するとき、前記ロボットのモデルを前記仮想環境に表示することを特徴とする構成１乃至５のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成７）前記ロボットのモデルは、透過表示されることを特徴とする構成１乃至６のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成８）前記ロボットが動作するとき、前記仮想ロボットは、前記ロボットの姿勢と同期して表示されることを特徴とする構成１乃至７のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成９）前記イネーブルスイッチがオンからオフに切り替わったとき、前記仮想ロボットを前記ロボットの姿勢と同期することを特徴とする構成１乃至８のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成１０）前記仮想環境は、前記操作装置の画面に表示されることを特徴とする構成１乃至９のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成１１）前記イネーブルスイッチは、３ポジションスイッチであることを特徴とする構成１乃至１０のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成１２）前記イネーブルスイッチが、独立した装置として設けられていることを特徴とする構成１乃至１１のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成１３）前記イネーブルスイッチとは異なった、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替えることが可能なモード切り替えスイッチを備え、
前記処理部が、前記イネーブルスイッチにより、前記仮想ロボットを操作する状態から前記ロボットを操作する状態に切り替え、前記モード切り替えスイッチにより、前記ロボットを操作する状態から前記仮想ロボットを操作する状態に切り替える、ことを特徴とする構成１乃至１２のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成１４）前記ロボットが動作するとき、前記ロボットの移動開始時の姿勢を点線で表示することを特徴とする構成１乃至１３のいずれか１項に記載の操作装置。

（構成１５）前記ロボットが動作するとき、前記点線と前記ロボットの移動中の姿勢を表示することを特徴とする構成１４に記載の操作装置。

（システム１）構成１乃至１５のいずれか１項に記載の操作装置と、前記ロボットと、を備える、ことを特徴とするロボットシステム。

（方法１）システム１に記載のロボットシステムを用いて物品を製造する物品の製造方法。

（方法２）構成１乃至１５のいずれか１項に記載の操作装置で操作されたロボットと物品の製造者とが、協働して物品を製造する工程を有することを特徴とする製造方法。

（方法３）ロボットを操作する操作装置の制御方法であって、前記ロボットに対応する仮想ロボットを仮想環境に表示し、前記操作装置を操作することによって前記ロボットまたは前記仮想ロボットを操作することが可能であり、イネーブルスイッチの押下状態を判定する判定部を有し、前記判定部による前記イネーブルスイッチの押下状態の判定に応じて、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替えることを特徴とする制御方法。

（方法４）システム１に記載のロボットシステムの前記ロボットを前記操作装置の指示に従って制御するロボットシステムの制御方法。

（プログラム１）方法３または４に記載の制御方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム。

（媒体１）プログラム１に記載の制御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。

１０１ロボット
１０２ロボットコントローラ
１０３操作装置
１０４イネーブルスイッチ
１３０判定部
１３２処理部

Claims

ロボットを制御するロボットコントローラと通信可能であり、イネーブルスイッチの押下状態を取得可能な操作装置であって、
前記ロボットに対応する仮想ロボットを仮想環境に表示し、
前記操作装置を操作することによって前記ロボットまたは前記仮想ロボットを操作することが可能であり、
前記イネーブルスイッチの押下状態を判定する判定部を有し、
前記判定部による前記イネーブルスイッチの押下状態の判定に応じて、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替え指示できる処理部を有することを特徴とする操作装置。
前記イネーブルスイッチがオンのとき、前記ロボットが動作し、
前記イネーブルスイッチがオフのとき、前記仮想ロボットが動作することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記仮想ロボットの姿勢と、前記ロボットの姿勢とが乖離しているとき、前記イネーブルスイッチを押下時に動作指示を与えるか確認することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記操作装置の画面に、前記ロボットおよび前記仮想ロボットのいずれか一方に動作指示を与えるか否かの確認ポップアップを表示することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記ロボットおよび前記仮想ロボットのいずれか一方に、音声による動作指示を与えることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記仮想ロボットが動作するとき、前記ロボットのモデルを前記仮想環境に表示することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記ロボットのモデルは、透過表示されることを特徴とする請求項６に記載の操作装置。
前記ロボットが動作するとき、前記仮想ロボットは、前記ロボットの姿勢と同期して表示されることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記イネーブルスイッチがオンからオフに切り替わったとき、前記仮想ロボットを前記ロボットの姿勢と同期することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記仮想環境は、前記操作装置の画面に表示されることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記イネーブルスイッチは、３ポジションスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記イネーブルスイッチが、独立した装置として設けられていることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記イネーブルスイッチとは異なった、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替えることが可能なモード切り替えスイッチを備え、
前記処理部が、
前記イネーブルスイッチにより、前記仮想ロボットを操作する状態から前記ロボットを操作する状態に切り替え、前記モード切り替えスイッチにより、前記ロボットを操作する状態から前記仮想ロボットを操作する状態に切り替える、
ことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記ロボットが動作するとき、前記ロボットの移動開始時の姿勢を点線で表示することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
前記ロボットが動作するとき、前記点線と前記ロボットの移動中の姿勢を表示することを特徴とする請求項１４に記載の操作装置。
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の操作装置と、
前記ロボットと、を備える、
ことを特徴とするロボットシステム。
請求項１６に記載のロボットシステムを用いて物品を製造する物品の製造方法。
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の操作装置で操作されたロボットと物品の製造者とが、協働して物品を製造する工程を有することを特徴とする製造方法。
ロボットを操作する操作装置の制御方法であって、
前記ロボットに対応する仮想ロボットを仮想環境に表示し、
前記操作装置を操作することによって前記ロボットまたは前記仮想ロボットを操作することが可能であり、
イネーブルスイッチの押下状態を判定する判定部を有し、
前記判定部による前記イネーブルスイッチの押下状態の判定に応じて、前記ロボットを操作する状態と、前記仮想ロボットを操作する状態とを切り替える
ことを特徴とする制御方法。
請求項１６に記載のロボットシステムの前記ロボットを前記操作装置の指示に従って制御するロボットシステムの制御方法。
請求項１９に記載の制御方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
請求項２１に記載の制御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。