JP6527658B2 - アームの操作方法及び操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロボットのアームに取り付け、作業者が把持してアームを操作する操作装置、及びその操作装置を用いたアームの操作方法に関する。

この種の操作装置において、作業者が把持する操作ハンドルと、操作ハンドルと共に握り込まれるイネーブルスイッチとを備えるものがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のものでは、イネーブルスイッチは、オンとオフとの2位置に切り替えられる。そして、イネーブルスイッチがオン位置である場合にのみ、作業者の操作力に基づいてロボットのアームが動作させられる。

特開２０１１−３６９６４号公報

ところで、より安全性を向上させるべく、特許文献１に記載のものに、オフとオンとオフとの３位置に切り替えられるイネーブルスイッチを適用しようとすると、以下のような問題が生じる。

すなわち、３位置のイネーブルスイッチでは、作業者が軽い力でスイッチを押した場合にのみ、ロボットの動作が許可される。このため、作業者がアームを操作する際に把持した操作ハンドルに力を加えると、イネーブルスイッチが強く押し込まれたり開放されたりして、イネーブルスイッチがオフ位置に切り替わるおそれがある。その結果、アームの動作が意図せず停止して、アームの操作性が低下するおそれがある。

本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、３位置のイネーブルスイッチを備える操作装置及びその操作装置を用いたアームの操作方法において、アームの操作性が低下することを抑制することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

第１の手段は、作業者が操作装置に力を加えてロボットのアームを操作する方法であって、前記操作装置は、前記作業者の手で把持可能な棒状の本体と、前記アームに取り付けられる被取付部と、前記ロボットの制御装置に接続され、動かされていない状態の第１位置、中間位置まで動かされた状態の第２位置、及び前記中間位置を越えて動かされた状態の第３位置に移動可能な可動部材を有し、前記可動部材の位置が前記第１位置及び前記第３位置でオフとなり、前記第２位置でオンとなるイネーブルスイッチと、を備え、前記可動部材は、前記本体の長手方向の一端部において前記本体の側部に所定の大きさで設けられ、前記本体の内部方向へ所定の力で押されることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものであり、前記アームに前記被取付部を取り付け、前記イネーブルスイッチを前記制御装置に接続する取付工程と、前記取付工程の後に、前記作業者が前記本体を手の小指及び薬指以外の３本の指で把持し、前記可動部材を小指及び薬指により前記所定の力で前記第２位置まで押して維持する動作許可工程と、前記動作許可工程の後に、前記作業者が前記本体に力を加えて前記アームを操作する操作工程と、を備えることを特徴とする。

取付工程では、ロボットのアームに操作装置の被取付部が取り付けられ、イネーブルスイッチがロボットの制御装置に接続される。イネーブルスイッチは、可動部材の位置が第１位置及び第３位置でオフとなり、第２位置でオンとなる。イネーブルスイッチはロボットの制御装置に接続されているため、ロボットの制御装置はイネーブルスイッチがオン位置である場合にのみ、ロボットのアームの動作を許可することができる。

上記取付工程の後、作業者は、本体を手の小指及び薬指以外の３本の指で把持し、可動部材を小指及び薬指により所定の力で第２位置まで押して維持する。これにより、イネーブルスイッチがオン位置となり、ロボットの動作が許可される。ここで、可動部材は、本体の長手方向の一端部において本体の側部に所定の大きさで設けられ、本体の内部方向へ前記所定の力で押されることにより第１位置から第３位置まで移動させられる。このため、作業者は、操作装置の本体を手の小指及び薬指以外の３本の指で把持しつつ、可動部材を小指及び薬指で第２位置まで容易に押すことができる。

その後、作業者は、操作装置の本体に力を加えてアームを操作する。このとき、主に小指及び薬指以外の３本の指により本体に力を加えてロボットのアームを操作し、小指及び薬指により可動部材を第２位置で容易に維持することができる。詳しくは、通常物を掴む時に主に使用する親指、人差指及び中指により本体を把持するため、本体を十分に把持することができる。そして、残りの２本の指により可動部材を押圧している。すなわち、本体を把持してアームを操作する力と、イネーブルスイッチの可動部材を押す力とを分離することができる。さらに、可動部材の押圧を２本の指で行うので、一点集中型の入力ではなく２点分散型の入力になる。このため、可動部材を押圧する力の強弱をコントロールする自由度が向上し、１本の指で押圧する場合と比較して操作し易くなる。したがって、作業者が操作装置によりロボットのアームを操作する際に、イネーブルスイッチが意図せずオフに切り替わることを抑制することができ、アームの操作性が低下することを抑制することができる。

第２の手段では、前記可動部材は、前記本体の長手方向に交差するように前記本体から突出しており、前記本体側の端部を中心として揺動可能であり、前記動作許可工程は、前記作業者が前記本体の側方から、前記可動部材を小指及び薬指で引いて維持する工程を含む。

可動部材は、長手方向に交差するように本体から突出しており、本体側の端部を中心として揺動可能である。動作許可工程において、作業者は本体の側方から、可動部材を小指及び薬指で引いて（押して）維持する。このため、小指及び薬指の自然な動きにより可動部材を押すことができ、アームの操作性を向上させることができる。さらに、てこの原理を利用した可動部材となるため、弱い力でも操作可能となる。弱い力で操作可能という事は、すなわち第２位置で維持するための力も弱くて済むということになる。そして、弱い力で済むということは力の大きさを調整し易いともいえるので、本体を上下左右の方向に傾けて力のバランスを取りながら操作することに鑑みれば、非常に操作し易いといえる。

第３の手段では、前記可動部材は、中間部に凹部が形成されており、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものであり、前記動作許可工程は、前記作業者が前記凹部に小指及び薬指の少なくとも一方を載せて、前記本体の側方から前記可動部材を小指及び薬指で押し込んで維持する工程を含む。

可動部材は、中間部に凹部が形成されており、本体の内部方向へ押し込まれることにより第１位置から第３位置まで移動する。動作許可工程において、作業者は凹部に小指及び薬指の少なくとも一方を載せて、本体の側方から可動部材を小指及び薬指で押し込んで維持する。このため、小指及び薬指が可動部材から外れることを抑制することができ、アームの操作性を向上させることができる。

第４の手段では、前記本体には、前記本体の長手方向において前記可動部材よりも両外側から前記本体の側方へ延びて、前記可動部材の前記側方側を覆う覆い部が設けられており、前記動作許可工程は、前記作業者が手の小指及び薬指を、前記可動部材と前記覆い部との間に通す工程を含む。

本体には、本体の長手方向において可動部材よりも両外側から本体の側方へ延びて、可動部材の前記側方側を覆う覆い部が設けられている。動作許可工程において、作業者は手の小指及び薬指を、可動部材と覆い部との間に通す。したがって、覆い部によって小指及び薬指が他の指から隔てられるため、本体を把持してアームを操作する力と可動部材を押す力とを、物理的にも意識的にも分離し易くなる。さらに、小指及び薬指以外の指が、小指や薬指、可動部材に接触することを抑制することができるため、イネーブルスイッチが意図せずオフに切り替わることを効果的に抑制することができる。特に、本体を上下左右に動かすようなアームの操作装置では、他の指が接触する可能性が高いので有効である。

第５の手段では、前記可動部材は、前記本体の周方向に開口した環状部を有し、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものであり、前記動作許可工程は、前記作業者が前記環状部に小指及び薬指を通して、前記本体の側方から前記可動部材を小指及び薬指で押し込んで維持する工程を含む。

可動部材は、本体の周方向に開口した環状部を有し、本体の内部方向へ押し込まれることにより第１位置から第３位置まで移動する。動作許可工程において、作業者は環状部に小指及び薬指を通して、本体の側方から可動部材を小指及び薬指で押し込んで維持する。このため、小指及び薬指が可動部材から外れることを抑制することができ、アームの操作性を向上させることができる。さらに、環状部によって小指及び薬指が他の指から隔てられるため、本体を把持してアームを操作する力と可動部材を押し込む力とを、物理的にも意識的にも分離し易くなる。

第６の手段では、前記本体の長手方向において前記可動部材を除く部分の少なくとも一端部には、前記長手方向に交差するように前記本体から突出する突出部が設けられており、前記操作工程は、前記作業者が手の人差し指側部分及び中指側部分の少なくとも一方を前記突出部に当てる工程を含む。

本体の長手方向において可動部材を除く部分の少なくとも一端部には、長手方向に交差するように本体から突出する突出部が設けられている。そして、操作工程において、作業者は、本体に力を加えてアームを操作する際に、手の人差し指側部分及び中指側部分の少なくとも一方を突出部に当てる。したがって、操作装置を手の人差し指側又は中指側へ移動させる際に、手の一部を突出部に当てて力を加えることができる。その結果、本体を強く把持する必要がなくなり、作業者の身体的負担を軽減することができるとともに、アームの操作性を向上させることができる。

第７の手段では、前記被取付部は、前記本体との連結部を中心として、前記本体に対して揺動可能であり、前記本体に対して前記被取付部を揺動させて、前記アームと前記本体との角度を調節する工程を備える。

被取付部は、本体との連結部を中心として、本体に対して揺動可能となっている。そして、上記工程によれば、本体に対して被取付部を揺動させて、アームと本体との角度が調節される。したがって、アームの操作性を向上させることができる。

第８の手段は、アームの操作装置であって、作業者の手で把持可能な棒状の本体と、ロボットのアームに取り付けられる被取付部と、前記ロボットの制御装置に接続され、動かされていない状態の第１位置、中間位置まで動かされた状態の第２位置、及び前記中間位置を越えて動かされた状態の第３位置に移動可能な可動部材を有し、前記可動部材の位置が前記第１位置及び前記第３位置でオフとなり、前記第２位置でオンとなるイネーブルスイッチと、を備え、前記可動部材は、前記本体の長手方向の一端部において前記本体の側部に所定の大きさで設けられ、前記本体の内部方向へ所定の力で押されることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動することを特徴とする。

上記構成によれば、操作装置の被取付部がロボットのアームに取り付けられ、操作装置の本体が作業者の手で把持される。操作装置は、可動部材の位置が第１位置及び第３位置でオフとなり、第２位置でオンとなるイネーブルスイッチを備えている。イネーブルスイッチはロボットの制御装置に接続されているため、ロボットの制御装置はイネーブルスイッチがオン位置である場合にのみ、ロボットのアームの動作を許可することができる。このため、作業者は、可動部材の位置を第２位置に維持しつつ、把持した本体に力を加えてロボットのアームを操作する。

ここで、可動部材は、本体の長手方向の一端部において本体の側部に所定の大きさで設けられ、本体の内部方向へ所定の力で押されることにより第１位置から第３位置まで移動させられる。このため、作業者は、操作装置の本体を小指及び薬指以外の３本の指で把持しつつ、可動部材を小指及び薬指で第２位置まで容易に押すことができる。そして、主に小指及び薬指以外の３本の指により本体に力を加えてロボットのアームを操作し、小指及び薬指により可動部材を第２位置で容易に維持することができる。すなわち、本体を把持してアームを操作する力と、イネーブルスイッチの可動部材を押す力とを分離することができる。したがって、作業者が操作装置によりロボットのアームを操作する際に、イネーブルスイッチが意図せずオフに切り替わることを抑制することができ、アームの操作性が低下することを抑制することができる。

第９の手段では、前記可動部材は、前記本体の長手方向に交差するように前記本体から突出しており、前記本体側の端部を中心として揺動可能である。

可動部材は、長手方向に交差するように本体から突出しており、本体側の端部を中心として揺動可能である。このため、作業者は本体の側方から、可動部材を小指及び薬指で引いて維持することができる。したがって、小指及び薬指の自然な動きにより可動部材を押すことができ、アームの操作性を向上させることができる。

第１０の手段では、前記可動部材は、中間部に凹部が形成されており、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものである。

可動部材は、中間部に凹部が形成されており、本体の内部方向へ押し込まれることにより第１位置から第３位置まで移動する。このため、作業者は凹部に小指及び薬指の少なくとも一方を載せて、本体の側方から可動部材を小指及び薬指で押し込んで維持することができる。したがって、小指及び薬指が可動部材から外れることを抑制することができ、アームの操作性を向上させることができる。

第１１の手段では、前記本体には、前記本体の長手方向において前記可動部材よりも両外側から前記本体の側方へ延びて、前記可動部材の前記側方側を覆う覆い部が設けられている。

本体には、本体の長手方向において可動部材よりも両外側から本体の側方へ延びて、可動部材の前記側方側を覆う覆い部が設けられている。このため、作業者は手の小指及び薬指を、可動部材と覆い部との間に通すことができる。したがって、覆い部によって小指及び薬指が他の指から隔てられるため、本体を把持してアームを操作する力と可動部材を押す力とを、物理的にも意識的にも分離し易くなる。

第１２の手段では、前記可動部材は、前記本体の周方向に開口した環状部を有し、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものである。

可動部材は、本体の周方向に開口した環状部を有し、本体の内部方向へ押し込まれることにより第１位置から第３位置まで移動する。このため、作業者は環状部に小指及び薬指を通して、本体の側方から可動部材を小指及び薬指で押して維持することができる。したがって、小指及び薬指が可動部材から外れることを抑制することができ、アームの操作性を向上させることができる。さらに、環状部によって小指及び薬指が他の指から隔てられるため、本体を把持してアームを操作する力と可動部材を押し込む力とを、物理的にも意識的にも分離し易くなる。

第１３の手段では、前記被取付部及び前記可動部材は、前記本体の長手方向において互いに反対側の端部に設けられている。

上記構成によれば、被取付部及び可動部材は、本体の長手方向において互いに反対側の端部に設けられている。このため、被取付部がロボットのアームに取り付けられた状態で、アーム側に親指を位置させて本体を把持することができる。したがって、アーム側に小指及び薬指を位置させて本体を把持する場合と比較して、アームの操作性を向上させることができる。

第１４の手段では、前記本体の長手方向において前記可動部材を除く部分の少なくとも一端部には、前記長手方向に交差するように前記本体から突出する突出部が設けられている。

上記構成によれば、本体の長手方向において可動部材を除く部分の少なくとも一端部には、長手方向に交差するように本体から突出する突出部が設けられている。このため、作業者が本体を把持した場合に、人差し指側部分及び中指側部分の少なくとも一方を突出部に当てることができる。したがって、操作装置を手の人差し指側又は中指側へ移動させる際に、手の一部を突出部に当てて力を加えることができる。その結果、本体を強く把持する必要がなくなり、作業者の身体的負担を軽減することができるとともに、アームの操作性を向上させることができる。

第１５の手段では、前記被取付部は、前記本体との連結部を中心として、前記本体に対して揺動可能である。

上記構成によれば、取付部は、本体との連結部を中心として、本体に対して揺動可能となっている。このため、ロボットのアームと本体との角度を調節することができ、アームの操作性を向上させることができる。

第１６の手段では、前記被取付部は、前記イネーブルスイッチに接続されている出力部を有し、前記アームに前記被取付部が取り付けられることにより、前記出力部が前記制御装置に接続される。

上記構成によれば、被取付部はイネーブルスイッチに接続されている出力部を有しており、アームに被取付部が取り付けられることにより、出力部が制御装置に接続される。このため、制御装置は、被取付部の出力部を介して、イネーブルスイッチの状態を把握することができる。したがって、操作装置のアームへの取付と、イネーブルスイッチの制御装置への接続とを一度に行うことができ、作業の効率を向上させることができる。

ロボットのアーム及び操作装置を示す斜視図。 ロボットの制御装置とイネーブルスイッチとの接続を示す模式図。 操作装置の本体を把持する作業者の手を示す斜視図。 可動部材の変更例を示す斜視図。 可動部材の変更例を示す側面図。 操作装置の変更例を示す斜視図。 操作装置の他の変更例を示す斜視図。 操作装置の他の変更例を示す斜視図。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、ロボットのダイレクトティーチングにおいて、アームに取り付けて用いる操作装置に具体化している。

図１は、ロボット１０のアーム１１及び操作装置３０を示す斜視図である。

ロボット１０は、垂直多関節型のロボットであり、６つ（複数）の関節を有するアーム１１を備えている。アーム１１の各関節には、それぞれモータが設けられており、これらのモータの回転によりアーム１１が駆動される。各モータには、その出力軸を制動する電磁ブレーキと、出力軸の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダとがそれぞれ設けられている。ロボット１０は、アーム１１を動作させることにより、ワークに対する部品の組付けやワークの搬送等の作業を行う。

アーム１１は、回転部１１ａ及びハンド部１１ｂを有している。回転部１１ａの先端部には、ハンド部１１ｂが設けられている。ハンド部１１ｂは、軸線Ｊ１を回転中心として、回転部１１ａに対して回転可能になっている。

回転部１１ａには、軸線Ｊ１と同軸状に挿入孔１２ａが形成されている。ハンド部１１ｂには、中心軸に垂直な軸線Ｊ２と同軸状に挿入孔１２ｂが形成されている。なお、挿入孔１２ａ及び挿入孔１２ｂの一方を省略することもできる。

操作装置３０は、本体３１、レバー３４、挿入部３７を備えている。

本体３１は、楕円柱状（棒状）に形成されており、作業者の手で把持可能な大きさとなっている。本体３１の表面には、長手方向に所定の間隔をおいて周方向に延びる凹部３１ａが形成されている。この所定の間隔は、作業者の標準的な指の間隔に対応している。これらの凹部３１ａによって、作業者の手で把持される被把持部が構成されている。

本体３１の長手方向の一端部３１ｃにおいて本体３１の側部には、所定の大きさの曲線状のレバー３４が設けられている。この所定の大きさは、通常の作業者が小指及び薬指で押すことのできる大きさに設定されている。レバー３４（可動部材）は、本体３１の長手方向に対して所定の角度をなしており、本体３１の長手方向に交差するように本体３１から突出している。レバー３４は、本体３１側の端部を中心として本体３１の内部方向へ揺動可能となっている。これにより、作業者は、本体３１の側方から、レバー３４を小指及び薬指で引くことが可能となっている。レバー３４は、作業者の手の小指及び薬指により所定の力で引かれる（押される）ことにより、動かされていない状態の第１位置、中間位置まで動かされた状態の第２位置、及び中間位置を越えて動かされた状態の第３位置に切替可能（移動可能）となっている。この所定の力は、通常の作業者が小指及び薬指により発生させることのできる大きさに設定されている。

本体３１には、本体３１の長手方向においてレバー３４よりも両外側（図１では上側及び下側）から本体３１の側方へ延びて、レバー３４の正面側（本体３１の側方側）を覆うガード部３２が形成されている。ガード部３２（覆い部）は、環状（弧状）に形成されており、本体３１の周方向に開口している。ガード部３２の内部にレバー３４収容されており、ガード部３２とレバー３４との間には所定の隙間が形成されている。これにより、作業者はレバー３４の上部とガード部３２との間に小指及び薬指を挿入することができるとともに、レバー３４の揺動がガード部３２によって妨げられることはない。

本体３１の長手方向においてレバー３４が設けられた側と反対側の一端部３１ｂには、挿入部３７が取り付けられている。すなわち、レバー３４及び挿入部３７は、本体３１の長手方向において互いに反対側の一端部３１ｃ及び一端部３１ｂにそれぞれ設けられている。挿入部３７（被取付部）は、円柱状に形成されており、その一端部が本体３１に取り付けられたピン３３により回転可能に支持されている。すなわち、挿入部３７は、ピン３３（本体３１との連結部）を中心として、本体３１に対して揺動可能となっている。挿入部３７は、挿入孔１２ａ，１２ｂに挿入可能に形成されている。

図２は、ロボット１０の制御装置２０とイネーブルスイッチ４０との接続を示す模式図である。

ロボット１０は、制御装置２０に接続されている。制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、駆動回路、位置検出回路等を備えている。ＲＯＭは、ロボット１０のシステムプログラムや動作プログラム等を記憶している。ＲＡＭは、これらのプログラムを実行する際にパラメータの値等を記憶する。位置検出回路には、各エンコーダの検出信号がそれぞれ入力される。位置検出回路は、各エンコーダの検出信号に基づいて、各関節に設けられたモータの回転角度を検出する。ＣＰＵは、予め設定された動作プログラム（プログラム）を実行することにより、位置検出回路から入力される位置情報に基づいて、アーム１１の各関節の回転角度（アーム１１の姿勢）を目標回転角度（目標姿勢）にフィードバック制御する。

制御装置２０には、ティーチングペンダント７０が接続されている。ティーチングペンダント７０（操作機）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータ、各種の手動操作キー、ディスプレイ等を備えている。作業者は、このペンダント７０を手動操作して、ロボット１０の動作プログラムの作成、修正、登録、各種パラメータの設定を行うことができる。動作プログラムの修正等を行うティーチングでは、作業においてアーム１１のハンド部１１ｂが通過する教示点（位置座標）を、作業者が操作装置３０を用いて直接教示する。そして、作業者は、制御装置２０を通じて、ティーチングされた動作プログラムに基づきロボット１０を動作させることができる。

本体３１には、イネーブルスイッチ４０及び非常停止スイッチ４４が組み込まれている。イネーブルスイッチ４０は、オフとオンとオフとの３位置に切り替えられるものである。イネーブルスイッチ４０は、上記レバー３４の位置が第１位置及び第３位置でオフとなり、レバー３４の位置が第２位置でオンとなる。非常停止スイッチ４４は、常閉式のスイッチであり、非常停止ボタン３５が押されることにより開状態となる。非常停止ボタン３５は、本体３１に設けられている（図１では図示せず）。イネーブルスイッチ４０の回路３８、及び非常停止スイッチ４４の回路３９は、挿入部３７の出力部３７ａ（端子）に接続されている。

制御装置２０から挿入孔１２ａ，１２ｂまで、ロボット１０のアーム１１を介して回路１４が接続されている。そして、挿入孔１２ａ又は挿入孔１２ｂに挿入部３７が挿入されることにより、出力部３７ａがアーム１１内の回路１４に接続される。すなわち、アーム１１に挿入部３７（操作装置３０）が取り付けられることにより、スイッチ４０，４４の回路３８，３９が制御装置２０に接続される。このため、制御装置２０は、挿入部３７の出力部３７ａを介して、イネーブルスイッチ４０の状態を把握することができる。制御装置２０は、イネーブルスイッチ４０がオン位置である場合にのみ、ロボット１０のアーム１１の動作を許可する。なお、アーム１１には、挿入孔１２ａ，１２ｂに挿入された挿入部３７をロックするロック機構（図示せず）が設けられている。

次に、ロボット１０のダイレクトティーチングにおいて、操作装置３０を用いてロボット１０のアーム１１を操作する方法について説明する。

まず、作業者は、アーム１１の挿入孔１２ａ又は挿入孔１２ｂに操作装置３０の挿入部３７を挿入して、ロック機構により挿入部３７をロックする。これにより、アーム１１に挿入部３７（操作装置３０）が取り付けられる。このとき、挿入孔１２ａ又は挿入孔１２ｂに挿入部３７が挿入されることにより、イネーブルスイッチ４０及び非常停止スイッチ４４が制御装置２０に接続される（取付工程）。なお、スイッチ４０，４４と制御装置２０との接続は、ティーチングペンダント７０の操作キーが「Ａｕｔｏ Ｍｏｄｅ」から「Ｍａｎｕａｌ Ｍｏｄｅ」に切り替えられている場合に有効となる。

また、作業者は、アーム１１に挿入部３７を取り付ける前又は取り付けた後に、本体３１に対して挿入部３７を揺動させて、アーム１１と本体３１との角度を調節する（角度調節工程）。

上記取付工程の後、図１，３に示すように、作業者は、本体３１を手の小指及び薬指以外の３本の指で把持し、小指及び薬指をレバー３４の上部とガード部３２との間に通して、レバー３４を小指及び薬指により所定の力で第２位置まで揺動させて維持する（動作許可工程）。詳しくは、作業者は、人差し指、中指及び親指で本体３１の各凹部３１ａを握るとともに、本体３１の側方からレバー３４を小指及び薬指で引いて維持する。なお、アーム１１側には、手の小指側ではなく親指側が位置することとなる。これにより、イネーブルスイッチ４０がオン位置となり、制御装置２０によりロボット１０のアーム１１の動作が許可される。この動作許可状態では、制御装置２０は、アーム１１に重力に抗するだけの駆動力を付与し、アーム１１に作用するその他の力によりアーム１１が自由に移動されるようにする。

上記動作許可工程の後、作業者は本体３１に力を加えてアーム１１を操作する（操作工程）。このとき、作業者は、主に小指及び薬指以外の３本の指により本体３１に力を加えてアーム１１を操作し、小指及び薬指によりレバー３４を第２位置に維持する。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・動作許可工程において、作業者は、本体３１を手の小指及び薬指以外の３本の指で把持し、レバー３４を小指及び薬指により所定の力で第２位置まで動かして維持する。これにより、イネーブルスイッチ４０がオン位置となり、ロボット１０の動作が許可される。ここで、レバー３４は、本体３１の長手方向の一端部３１ｂにおいて本体３１の側部に所定の大きさで設けられ、本体３１の内部方向へ所定の力で引かれることにより第１位置から第３位置まで動かされる。このため、作業者は、操作装置３０の本体３１を手の小指及び薬指以外の３本の指で把持しつつ、レバー３４を小指及び薬指で第２位置まで容易に動かすことができる。

・操作工程において、作業者は、操作装置３０の本体３１に力を加えてアーム１１を操作する。このとき、主に小指及び薬指以外の３本の指により本体３１に力を加えてロボット１０のアーム１１を操作し、小指及び薬指によりレバー３４を第２位置で容易に維持することができる。すなわち、本体３１を把持してアーム１１を操作する力と、イネーブルスイッチ４０のレバー３４を引く力とを分離することができる。したがって、作業者が操作装置３０によりロボット１０のアーム１１を操作する際に、イネーブルスイッチ４０が意図せずオフに切り替わることを抑制することができ、アーム１１の操作性が低下することを抑制することができる。さらに、作業者が手で本体３１を把持して力を加える際に、小指及び薬指には力がかかりにくいため、イネーブルスイッチ４０が意図せずオフに切り替わることを、効果的に抑制することができる。

・レバー３４は、本体３１の長手方向に交差するように本体３１から突出しており、本体３１側の端部を中心として揺動可能である。動作許可工程において、作業者は本体３１の側方から、レバー３４を小指及び薬指で引いて維持する。このため、小指及び薬指の自然な動きによりレバー３４を引くことができ、アーム１１の操作性を向上させることができる。さらに、緊急時においても、小指及び薬指の力でレバー３４を容易に引くことができる。また、右手と左手のいずれでも、操作装置３０を操作することができる。

・本体３１には、本体３１の長手方向においてレバー３４よりも両外側から本体３１の側方へ延びて、レバー３４の正面側を覆うガード部３２が設けられている。動作許可工程において、作業者は手の小指及び薬指を、レバー３４とガード部３２との間に通す。したがって、ガード部３２によって小指及び薬指が他の指から隔てられるため、本体３１を把持してアーム１１を操作する力とレバー３４を引く力とを、物理的にも意識的にも分離し易くなる。

・挿入部３７は、ピン３３を中心として、本体３１に対して揺動可能となっている。そして、角度調節工程において、本体３１に対して挿入部３７を揺動させて、アーム１１と本体３１との角度が調節される。したがって、アーム１１の操作性を向上させることができる。

・挿入部３７及びレバー３４は、本体３１の長手方向において互いに反対側の一端部３１ｃ及び一端部３１ｂにそれぞれ設けられている。このため、挿入部３７がロボット１０のアーム１１に取り付けられた状態で、アーム１１側に親指を位置させて本体３１を把持することができる。したがって、アーム１１側に小指を位置させて本体３１を把持する場合と比較して、アーム１１の操作性を向上させることができる。

・挿入部３７はイネーブルスイッチ４０に接続されている出力部３７ａを有しており、アーム１１に挿入部３７が取り付けられることにより、出力部３７ａが制御装置２０に接続される。このため、制御装置２０は、挿入部３７の出力部３７ａを介して、イネーブルスイッチ４０の状態を把握することができる。したがって、操作装置３０のアーム１１への取付と、イネーブルスイッチ４０の制御装置２０への接続とを一度に行うことができ、作業の効率を向上させることができる。

・操作工程において、作業者は、本体３１に力を加えてアーム１１を操作する際に、手の中側部分をガード部３２（突出部）に当てることができる。したがって、操作装置３０を手の中指側に移動させる際に、手の一部をガード部３２に当てて力を加えることができる。その結果、本体３１を強く把持する必要がなくなり、作業者の身体的負担を軽減することができるとともに、アーム１１の操作性を向上させることができる。

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・本体３１は、楕円柱状に限らず、円柱状や四角柱状等、任意の柱状（棒状）にすることができる。

・図４に示すように、一端部３１ｃ側から一端部３１ｂ側へ延びるレバー１３４を採用することもできる。この場合も、レバー１３４（可動部材）は、本体３１側の端部を中心として揺動可能となっている。そして、レバー１３４は、作業者の手の小指及び薬指により所定の力で引かれる（押される）ことにより、動かされていない状態の第１位置、中間位置まで動かされた状態の第２位置、及び中間位置を越えて動かされた状態の第３位置に切替可能（移動可能）となっている。さらに、人の指は握り込むと掌のやや中央側に向かって折れ曲がることで握り拳を作ることから、上記のように構成されたレバー１３４によれば、レバー１３４の先端が小指及び薬指の折れ曲がり方向に近い向きに動作することになる。したがって、小指及び薬指の自然な動きに合わせた操作が可能となるため、操作性を向上させることができる。

・上記レバー３４，１３４に代えて、図５に示すように、矩形板状のボタン２３４を採用することもできる。ボタン２３４（可動部材）も、作業者の手の小指及び薬指で本体３１の内部方向へ所定の力で押されることにより、第１位置から第３位置まで切替可能（移動可能）となっている。また、本体３１の長手方向においてボタン２３４の中間部には、凹部２３４ａ，２３４ｂが形成されている。そして、動作許可工程において、作業者は凹部２３４ａ，２３４ｂに小指及び薬指をそれぞれ載せて、本体３１の側方からボタン２３４を小指及び薬指で押し込んで維持する。このため、小指及び薬指がボタン２３４から外れることを抑制することができ、アーム１１の操作性を向上させることができる。なお、凹部２３４ａ，２３４ｂの一方又は双方を省略することもできる。また、ボタン２３４は、矩形板状に限らず、円板状等、小指及び薬指で押すことが可能な任意の形状にすることができる。

・上記レバー３４，１３４に代えて、図６に示すように、トリガ３３４（可動部材）を採用することもできる。トリガ３３４は、本体３３１の周方向に開口した環状部３３４ａを有し、本体３３１の内部方向へ所定の力で押し込まれることにより第１位置から第３位置まで移動する。そして、動作許可工程において、作業者は環状部３３４ａに小指及び薬指を通して、本体３３１の側方からトリガ３３４を小指及び薬指で引いて維持する。このため、小指及び薬指がトリガ３３４から外れることを抑制することができ、アーム１１の操作性を向上させることができる。さらに、環状部３３４ａによって小指及び薬指が他の指から隔てられるため、本体３３１を把持してアーム１１を操作する力とトリガ３３４を引く力とを、物理的にも意識的にも分離し易くなる。なお、環状部３３４ａは、小指及び薬指を１つの孔に通すことのできるものでもよいし、小指及び薬指を個別の孔にそれぞれ通すことのできるものでもよい。また、挿入部３７の一端部は、本体３３１においてトリガ３３４が設けられた側の一端部３３１ｂに固定されている。

・図７に示すように、本体４３１の長手方向においてレバー３４を除く部分の両端部に、長手方向に直交（交差）するように本体４３１から突出する突出部４３１ｃ，４３１ｄをそれぞれ設けてもよい。この場合、本体４３１において突出部４３１ｃ，４３１ｄ同士の間の部分が、作業者により把持される被把持部４３１ｅとなっている。

こうした構成によれば、作業者が被把持部４３１ｅを把持した場合に、手の人差し指側部分及び中指側部分を突出部４３１ｃ，４３１ｄにそれぞれ当てることができる。したがって、操作装置４３０を手の人差し指側及び中指側のいずれに移動させる際にも、手の一部を突出部４３１ｃ，４３１ｄに当てて力を加えることができる。その結果、本体４３１を強く把持する必要がなくなり、作業者の身体的負担を軽減することができるとともに、アーム１１の操作性を向上させることができる。なお、突出部４３１ｃ，４３１ｄの一方を省略することもできる。その場合であっても、操作工程において、作業者は、本体４３１に力を加えてアーム１１を操作する際に、手の人差し指側部分及び中指側部分の少なくとも一方を突出部４３１ｃ又は突出部４３１ｄに当てることができる。

また、操作装置４３０は、アーム１１に取り付けられる吸盤４３７（被取付部）を備えている。そして、コード４３８により、イネーブルスイッチ４０が制御装置２０に接続されている。この場合に、イネーブルスイッチ４０は、オン又はオフであることを示す信号を制御装置２０へ送信してもよい。また、イネーブルスイッチ４０は、オン又はオフであることを示す信号を、無線により制御装置２０へ送信することもできる。すなわち、イネーブルスイッチ４０と制御装置２０とは、無線接続されていてもよい。

・図８に示すように、操作装置５３０は、アーム１１に取り付けられるフランジ５３７（被取付部）を備えていてもよい。フランジ５３７には、ねじ孔５３７ｂが形成されており、このねじ孔５３７ｂにねじを挿通してフランジ５３７をアーム１１に締結することができる。

また、イネーブルスイッチ４０に接続されたピン５３７ａ（出力部）が、フランジ５３７に設けられている。そして、アーム１１にフランジ５３７に締結することにより、ピン５３７ａが制御装置２０に接続される。こうした構成によれば、操作装置５３０をより確実にアーム１１に取り付けることができるとともに、イネーブルスイッチ４０と制御装置２０との接続を安定させることができる。

・上記実施形態では、ロボット１０のダイレクトティーチングにおいて操作装置３０を用いたが、ロボット１０の作業中にアーム１１のハンド部１１ｂをガイドするハンドガイドにおいて操作装置３０を用いることもできる。この場合、挿入部３７等（被取付部）に作業者による操作力の大きさ及び方向を検知する操作力センサを取り付け、操作力センサの出力に基づいてアーム１１を動作させるようにしてもよい。

１０…ロボット、１１…アーム、２０…制御装置、３０…操作装置、３１…本体、３１ｂ…一端部、３１ｃ…一端部、３２…ガード部（覆い部、突出部）、３４…レバー（可動部材）、３７…挿入部（被取付部）、３７ａ…出力部、４０…イネーブルスイッチ、１３４…レバー（可動部材）、２３４…ボタン（可動部材）、２３４ａ…凹部、２３４ｂ…凹部、３３１…本体、３３１ｂ…一端部、３３４…トリガ（可動部材）、３３４ａ…環状部、４３０…操作装置、４３１…本体、４３１ｃ…突出部、４３１ｄ…突出部、４３１ｅ…被把持部、４３７…吸盤（被取付部）、５３０…操作装置、５３７…フランジ（被取付部）、５３７ａ…ピン（出力部）。

Claims (15)

1. 作業者が操作装置に力を加えてロボットのアームを操作する方法であって、
   前記操作装置は、
   前記作業者の手で把持可能な棒状の本体と、
   前記アームに取り付けられる被取付部と、
   前記ロボットの制御装置に接続され、動かされていない状態の第１位置、中間位置まで動かされた状態の第２位置、及び前記中間位置を越えて動かされた状態の第３位置に移動可能な可動部材を有し、前記可動部材の位置が前記第１位置及び前記第３位置でオフとなり、前記第２位置でオンとなるイネーブルスイッチと、
   を備え、
   前記可動部材は、前記本体の長手方向の一端部において前記本体の側部に所定の大きさで設けられ、前記本体の内部方向へ所定の力で押されることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものであり、
   前記被取付部及び前記可動部材は、前記本体の長手方向において互いに反対側の端部に設けられており、
   前記アームに前記被取付部を取り付け、前記イネーブルスイッチを前記制御装置に接続する取付工程と、
   前記取付工程の後に、前記作業者が前記本体を手の小指及び薬指以外の３本の指で把持し、前記可動部材を小指及び薬指により前記所定の力で前記第２位置まで押して維持する動作許可工程と、
   前記動作許可工程の後に、前記作業者が前記本体に力を加えて前記アームを操作する操作工程と、
   を備えることを特徴とするアームの操作方法。
2. 前記可動部材は、前記本体の長手方向に交差するように前記本体から突出しており、前記本体側の端部を中心として揺動可能であり、
   前記動作許可工程は、前記作業者が前記本体の側方から、前記可動部材を小指及び薬指で引いて維持する工程を含む請求項１に記載のアームの操作方法。
3. 前記可動部材は、中間部に凹部が形成されており、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものであり、
   前記動作許可工程は、前記作業者が前記凹部に小指及び薬指の少なくとも一方を載せて、前記本体の側方から前記可動部材を小指及び薬指で押し込んで維持する工程を含む請求項１に記載のアームの操作方法。
4. 前記本体には、前記本体の長手方向において前記可動部材よりも両外側から前記本体の側方へ延びて、前記可動部材の前記側方側を覆う覆い部が設けられており、
   前記動作許可工程は、前記作業者が手の小指及び薬指を、前記可動部材と前記覆い部との間に通す工程を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のアームの操作方法。
5. 前記可動部材は、前記本体の周方向に開口した環状部を有し、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものであり、
   前記動作許可工程は、前記作業者が前記環状部に小指及び薬指を通して、前記本体の側方から前記可動部材を小指及び薬指で押し込んで維持する工程を含む請求項１に記載のアームの操作方法。
6. 前記本体の長手方向において前記可動部材を除く部分の少なくとも一端部には、前記長手方向に交差するように前記本体から突出する突出部が設けられており、
   前記操作工程は、前記作業者が手の人差し指側部分及び中指側部分の少なくとも一方を前記突出部に当てる工程を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のアームの操作方法。
7. 前記被取付部は、前記本体との連結部を中心として、前記本体に対して揺動可能であり、
   前記本体に対して前記被取付部を揺動させて、前記アームと前記本体との角度を調節する工程を備える請求項１〜６のいずれか１項に記載のアームの操作方法。
8. 作業者の手の小指及び薬指以外の３本の指で把持される棒状の本体と、
   ロボットのアームに取り付けられる被取付部と、
   前記ロボットの制御装置に接続され、動かされていない状態の第１位置、中間位置まで動かされた状態の第２位置、及び前記中間位置を越えて動かされた状態の第３位置に移動可能な可動部材を有し、前記可動部材の位置が前記第１位置及び前記第３位置でオフとなり、前記第２位置でオンとなるイネーブルスイッチと、
   を備え、
   前記可動部材は、前記本体の長手方向の一端部において前記本体の側部に通常の作業者が小指及び薬指で押すことのできる所定の大きさで設けられ、前記小指及び前記薬指のみにより前記本体の内部方向へ所定の力で押されることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものであり、
   前記被取付部及び前記可動部材は、前記本体の長手方向において互いに反対側の端部に設けられていることを特徴とするアームの操作装置。
9. 前記可動部材は、前記本体の長手方向に交差するように前記本体から突出しており、前記本体側の端部を中心として揺動可能である請求項８に記載のアームの操作装置。
10. 前記可動部材は、中間部に凹部が形成されており、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものである請求項８に記載のアームの操作装置。
11. 前記本体には、前記本体の長手方向において前記可動部材よりも両外側から前記本体の側方へ延びて、前記可動部材の前記側方側を覆う覆い部が設けられている請求項８〜１０のいずれか１項に記載のアームの操作装置。
12. 前記可動部材は、前記本体の周方向に開口した環状部を有し、前記本体の内部方向へ押し込まれることにより前記第１位置から前記第３位置まで移動するものである請求項８に記載のアームの操作装置。
13. 前記本体の長手方向において前記可動部材を除く部分の少なくとも一端部には、前記長手方向に交差するように前記本体から突出する突出部が設けられている請求項８〜１２のいずれか１項に記載のアームの操作装置。
14. 前記被取付部は、前記本体との連結部を中心として、前記本体に対して揺動可能である請求項８〜１３のいずれか１項に記載のアームの操作装置。
15. 前記被取付部は、前記イネーブルスイッチに接続されている出力部を有し、
    前記アームに前記被取付部が取り付けられることにより、前記出力部が前記制御装置に接続される請求項８〜１４のいずれか１項に記載のアームの操作装置。

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