JP7594643B2 - ロボットシステム - Google Patents

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Description

本発明は、ロボットシステムに関する。
教示用手吹きガンの動作を検出して、塗装ロボットに対して、動作を教示するロボットの動作制御データ生成方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されているロボットの動作制御データ生成方法では、噴射区間においてロボットの噴射ガンの移動経路を直線又は曲線に沿って移動するように、動作制御データを生成している。
特開２０１８－１３８１号公報
しかしながら、上記特許文献１に開示されているロボットの動作制御データ生成方法では、ロボットの動作を教示するプログラムを作成した後に、当該プログラムに沿ってロボットを動作させている。このため、ロボットが正確に塗装できなかった場合には、再度プログラムを作成する、又は作成されたプログラムを修正する必要があり、ティーチング作業に時間がかかる。
したがって、上記特許文献１に開示されているロボットの動作制御データ生成方法には、作業効率の向上の観点から未だ改善の余地があった。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、操作者の負担を軽減して、作業効率を向上させることができる、ロボットシステムを提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明に係るロボットシステムは、作業エリア内に設置され、ワークに液体を噴霧又は噴射するように、及び／又は前記ワークを切削又は研磨するように、構成されているロボットと、操作者が把持して、前記ロボットを操作するように構成されている操作器と、操作エリアに配置され、前記操作器の位置情報及び姿勢情報を無線で検出するセンサと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記センサが検出した前記操作器の位置情報及び姿勢情報を基に、当該操作器の軌跡を算出し、リアルタイムで前記ロボットを動作させるように構成されている。
これにより、操作者がリアルタイムでロボットを動作（操作）させることができるので、操作者は、ロボットによるワークへの作業動作が正確に実行されているか否かを瞬時に判断することができる。このため、上記特許文献１に開示されているロボットの動作制御データ生成方法に比して、ティーチング作業にかかる時間を短縮することができる。したがって、操作者の負担を軽減して、作業効率を向上させることができる。
本発明のロボットシステムによれば、操作者の負担を軽減して、作業効率を向上させることができる。
図１は、本実施の形態１に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本実施の形態１における変形例１のロボットシステムの概略構成を示す模式図である。 図３は、本実施の形態１における変形例２のロボットシステムの概略構成を示す模式図である。 図４は、本実施の形態２に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。 図５は、本実施の形態３に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。 図６は、本実施の形態４に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
（実施の形態１）
本実施の形態１に係るロボットシステムは、作業エリア内に設置され、ワークに液体を噴霧又は噴射するように構成されているロボットと、操作者が把持して、ロボットを操作するように構成されている操作器と、操作エリアに配置され、操作器の位置情報及び姿勢情報を無線で検出するセンサと、制御装置と、を備え、制御装置は、センサが検出した操作器の位置情報及び姿勢情報を基に、当該操作器の軌跡を算出し、リアルタイムでロボットを動作させるように構成されている。
また、本実施の形態１に係るロボットシステムでは、制御装置が、センサが検出した操作器の位置情報及び姿勢情報を基に、操作器の軌跡を算出し、算出した軌跡に基づいて、リアルタイムでワークに液体又は気体を噴射する噴射作業、ワークを切削する切削作業、及びワークを研磨する研磨作業の内、いずれかの作業をロボットに実行させるように構成されていてもよい。
また、本実施の形態１に係るロボットシステムでは、操作器の把持部には、操作者に触覚を与えるように構成されている、第１機器が設けられていて、制御装置は、記憶器を有し、記憶器には、ワークに液体又は気体を噴射する噴射作業、ワークを切削する切削作業、及びワークを研磨する研磨作業の内、いずれかの作業の熟練者の操作による操作器の軌跡情報である第１情報が記憶されていて、制御装置は、記憶器に記憶されている第１情報に基づいて、操作者を誘導するように、第１機器を動作させてもよい。
さらに、本実施の形態１に係るロボットシステムでは、制御装置は、ロボットが、予め設定されている動作範囲外に移動するおそれがある場合、ロボットが、動作範囲外に接近した場合、又はロボットが、動作範囲内であっても、移動が禁止されている領域に移動するおそれがある場合には、第１機器を制御して、警告となるような触覚を操作者に与えるように構成されていてもよい。
以下、本実施の形態１に係るロボットシステムの一例について、図１を参照しながら説明する。
［ロボットシステムの構成］
図１は、本実施の形態１に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、本実施の形態１に係るロボットシステム１００は、作業エリア２０１内に設置されているロボット１０１、操作エリア２０２に配置されている操作器１０２、センサ１０３、及び制御装置１１０を備え、制御装置１１０は、センサ１０３が検出した操作器１０２の３次元空間上の位置情報及び姿勢情報を基に、リアルタイムでロボット１０１を動作させるように構成されている。なお、ロボット１０１は、ワーク１０４に液体を噴霧又は噴射、又はワーク１０４を切削又は研磨するように、構成されている。
作業エリア２０１と操作エリア２０２との間には、壁部材２０３が配置されている。壁部材２０３には、作業エリア２０１内に配置されているロボット１０１を視認することができるように、窓２０４が設けられている。なお、本実施の形態１においては、作業エリア２０１と操作エリア２０２との間に、壁部材２０３が配置されている形態を採用したが、これに限定されず、壁部材２０３が配置されていない形態を採用してもよい。
センサ１０３は、例えば、操作器１０２の先端部の位置情報及び姿勢情報を無線で検出し、制御装置１１０に出力するように構成されている。なお、センサ１０３は、制御装置１１０への出力は無線で行ってもよく、有線で行ってもよい。
センサ１０３としては、例えば、赤外線センサで構成されていてもよく、カメラで構成されていてもよい。なお、センサ１０３が、カメラで構成されている場合には、当該カメラは、操作エリア２０２内に配設されていなくてもよい。例えば、カメラは、操作者が携帯している携帯端末又はヘッドマウントディスプレイ等に設置されているカメラであってもよい。
操作器１０２は、操作者が把持部１０２Ａを把持して、ロボット１０１を操作するように構成されている。具体的には、把持している操作器１０２における本体部１０２Ｅの先端部の軌跡を追従するように、ロボット１０１が動作することで、操作者は、操作エリア２０２内で操作器１０２により、ロボット１０１を直感的に操作することができる。
把持部１０２Ａには、後述するロボット１０１のエンドエフェクタ２０に設けられた力覚センサが検知した力覚情報、又は音声情報を操作者に伝達するように構成されている機器を配置してもよい。当該機器としては、例えば、振動モータ、スピーカー、把持部１０２Ａを構成する筐体を伸縮させる機構等が挙げられる。
また、操作器１０２には、ワーク１０４に液体を噴霧又は気体を噴射、又はワーク１０４を切削又は研磨の開始／停止するスイッチ１０２Ｂが設けられていてもよい。なお、操作器１０２は、操作者が携帯して、持ち運び可能に構成されていてもよい。また、操作器１０２の本体部１０２Ｅは、ロボット１０１のエンドエフェクタ２０と同様の形状に形成されていてもよい。
ロボット１０１は、複数のリンク（ここでは、第１リンク１１ａ～第６リンク１１ｆ）の連接体と、複数の関節（ここでは、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６）と、これらを支持する基台１５と、を備える、垂直多関節ロボットアームである。なお、本実施の形態１においては、ロボット１０１として、垂直多関節型ロボットを採用したが、これに限定されず、水平多関節型ロボットを採用してもよい。
第１関節ＪＴ１では、基台１５と、第１リンク１１ａの基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク１１ａの先端部と、第２リンク１１ｂの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク１１ｂの先端部と、第３リンク１１ｃの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。
また、第４関節ＪＴ４では、第３リンク１１ｃの先端部と、第４リンク１１ｄの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク１１ｄの先端部と、第５リンク１１ｅの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク１１ｅの先端部と第６リンク１１ｆの基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。
そして、第６リンク１１ｆの先端部には、メカニカルインターフェースが設けられている。このメカニカルインターフェースには、作業内容に対応したエンドエフェクタ２０が着脱可能に装着される。
エンドエフェクタ２０は、ここでは、ワーク１０４に液体（例えば、塗料等）を噴霧又は噴射するように構成されている。また、エンドエフェクタ２０には、液体を当該エンドエフェクタ２０に供給するための配管２１が接続されている。
また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータが設けられている（図示せず）。駆動モータは、例えば、制御装置１１０によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサと、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサと、が設けられている（それぞれ、図示せず）。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。
制御装置１１０は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等の演算器１１０ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶器１１０ｂと、を備えている。記憶器１１０ｂには、基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算器１１０ａは、記憶器１１０ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１０１の各種動作を制御する。
また、制御装置１１０は、センサ１０３から入力された操作器１０２の位置情報及び姿勢情報を基に、操作器１０２の先端部の動きに追従するように、ロボット１０１（エンドエフェクタ２０）を動作させるように構成されている。
すなわち、制御装置１１０は、センサ１０３が検出した操作器１０２の位置情報及び姿勢情報を基に、操作器１０２の軌跡を算出し、リアルタイムでロボット１０１を動作させるように構成されている。
具体的には、制御装置１１０は、センサ１０３が検出した操作器１０２の位置情報及び姿勢情報を基に、操作器１０２の軌跡を算出し、算出した軌跡に基づいて、リアルタイムでワーク１０４に液体又は気体を噴射する噴射作業、ワーク１０４を切削する切削作業、及びワーク１０４を研磨する研磨作業の内、いずれかの作業をロボット１０１に実行させるように構成されている。
ここで、噴射作業、切削作業及び研磨作業の「作業」とは、ロボット１０１が、ワーク１０４に対して実行する一連の動作を言い、複数の動作を含む概念である。作業は、例えば、ロボット１０１が、ワーク１０４に近接する動作、ワーク１０４に対して、液体の噴射等を開始する動作、液体の噴射等を停止する動作、及びワーク１０４から離間する動作を含む。
なお、制御装置１１０は、集中制御する単独の制御装置１１０によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置１１０によって構成されていてもよい。また、制御装置１１０は、マイクロコンピュータで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ(Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、論理回路等によって構成されていてもよい。
このように構成された、本実施の形態１に係るロボットシステム１００では、制御装置１１０が、センサ１０３が検出した操作器１０２の位置情報及び姿勢情報を基に、操作器１０２の軌跡を算出し、リアルタイムでロボット１０１を動作させるように構成されている。
これにより、操作者は、リアルタイムでロボット１０１を操作させることができるので、直感的にロボット１０１を操作することができる。また、ロボット１０１によるワーク１０４への作業動作が正確に実行されているか否かを瞬時に判断することができる。このため、上記特許文献１に開示されているロボットの動作制御データ生成方法に比して、ティーチング作業にかかる時間を短縮することができる。したがって、操作者の負担を軽減して、作業効率を向上させることができる。
なお、制御装置１１０は、把持部１０２Ａに設けられている振動モータ等の触覚を与える機器（アクチュエータ）であり、ハプティクス技術を実行するための第１機器を制御して、操作者に振動等の触覚を与えてもよい。
この場合、制御装置１１０は、例えば、噴射作業、切削作業及び研磨作業等の作業の熟練者が、操作器１０２を移動させる（操作する）ことにより生じる、操作器１０２の軌跡を算出し、算出した軌跡に基づいて、ロボット１０１に実行させた作業（操作器１０２の軌跡情報である、第１情報）を記憶器１１０ｂに記憶させてもよい。
また、制御装置１１０は、記憶器１１０ｂに記憶した、熟練者の操作による操作器１０２の軌跡情報に従って、ロボット１０１を動作させてもよい。
さらに、制御装置１１０は、把持部１０２Ａに設けられている振動モータ等の第１機器を制御して、記憶器１１０ｂに記憶されている熟練者の操作による操作器１０２の軌跡を追随できるように、第１情報を基に、操作者に振動等の触覚を与えてもよい。これにより、当該作業が未熟な操作者に、熟練者の作業を教示することができる。
また、制御装置１１０は、ロボット１０１が、予め設定されている動作範囲外に移動するおそれがある場合、ロボット１０１が、動作範囲外に接近した場合、又はロボット１０１が、動作範囲内であっても、移動が禁止されている領域に移動するおそれがある場合には、把持部１０２Ａに設けられている振動モータ等の第１機器を制御して、警告となるような振動等の触覚を操作者に与えてもよい。
ここで、「警告となるような触覚」とは、振動の加速度等が予め設定されている所定値よりも大きい触覚をいい、例えば、操作者に５５ｄＢ以上の振動を与えることであってもよく、操作者に６５ｄＢ以上の振動を与えることであってもよい。また、「警告となるような触覚」は、記憶器１１０ｂに記憶されている第１情報を基に、操作者に与える振動等の触覚よりも大きな触覚（振動）を与えることであってもよい。
［変形例１］
次に、本実施の形態１に係るロボットシステムの変形例について、説明する。
本実施の形態１における変形例１のロボットシステムは、ロボットが、ワークを切削又は研磨するように、構成されている。
以下、本実施の形態１における変形例１のロボットシステムの一例について、図２を参照しながら説明する。
図２は、本実施の形態１における変形例１のロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
図２に示すように、本変形例１のロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、ロボット１０１のエンドエフェクタ２０が、ワーク１０４に対して、切削又は研磨するように構成されている点が異なる。具体的には、エンドエフェクタ２０は、例えば、ドリル、エンドミル、又はリーマ―等の切削工具を有していて、ワーク１０４を切削するように構成されていてもよい。また、エンドエフェクタ２０は、例えば、砥石等の研磨材を有していて、ワーク１０４を研磨するように構成されていてもよい。
このように構成された、本変形例１のロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
［変形例２］
本実施の形態１における変形例１のロボットシステムは、操作器に当該操作器の位置情報及び姿勢情報を無線で検出する検出器が設けられていて、操作エリア内に検出器が検出した操作器の位置情報及び姿勢情報を制御装置に送信する送信器が配置されている。
以下、本実施の形態１における変形例２のロボットシステムの一例について、図３を参照しながら説明する。
図３は、本実施の形態１における変形例２のロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
図３に示すように、本変形例２のロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、操作器１０２に当該操作器１０２の位置情報及び／又は姿勢情報を無線で検出する検出器１２が設けられている点と、検出器１２が検出した操作器１０２の位置情報及び／又は姿勢情報を制御装置１１０の送信する送信器１３が設けられている点と、が異なる。検出器１２としては、例えば、ジャイロセンサであってもよく、カメラであってもよい。
なお、本変形例２においては、検出器１２と送信器１３がセンサ１０３を構成する。
このように構成された、本変形例２のロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
（実施の形態２）
本実施の形態２に係るロボットシステムは、実施の形態１（変形例を含む）に係るロボットシステムにおいて、作業エリアは、複数の作業区画に区分されていて、操作エリアは、複数の操作区画に区分されていて、ロボットは、作業区画毎に配置されていて、センサは、操作区画毎に配置されていて、制御装置は、第Ｎ操作区画に配置されているセンサが検出した操作器の位置情報及び姿勢情報を基に、第Ｎ作業区画に配置されているロボットを動作させるように構成されている。なお、Ｎは自然数である。
また、本実施の形態２に係るロボットシステムでは、操作器は、センサが検出した当該操作器の位置情報及び姿勢情報の出力のＯＮ／ＯＦＦを切換る切換器をさらに有していてもよい。
以下、本実施の形態２に係るロボットシステムの一例について、図４を参照しながら説明する。
［ロボットシステムの構成］
図４は、本実施の形態２に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
図４に示すように、本実施の形態２に係るロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、作業エリア２０１が、複数（ここでは、２つ）の壁部材２０５Ａ、２０５Ｂにより、複数（ここでは、３つ）の作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに区分されている点と、操作エリア２０２が、複数（ここでは、２つ）の壁部材２０６Ａ、２０６Ｂにより、複数（ここでは、３つ）の操作区画２０２Ａ～２０２Ｃに区分されている点と、ロボット１０１が、作業区画毎に配置されていて、センサ１０３が、操作区画毎に配置されている点と、が異なる。
なお、各作業区画に配置されているロボット１０１を区別する必要がある場合には、作業区画２０１Ａに配置されているロボットをロボット１０１Ａと称し、作業区画２０１Ｂに配置されているロボットをロボット１０１Ｂと称し、作業区画２０１Ｃに配置されているロボットをロボット１０１Ｃと称する。同様に、各操作区画に配置されているセンサ１０３を区別する必要がある場合には、操作区画２０２Ａに配置されているセンサをセンサ１０３Ａと称し、操作区画２０２Ｂに配置されているセンサをセンサ１０３Ｂと称し、操作区画２０２Ｃに配置されているセンサをセンサ１０３Ｃと称する。
また、本実施の形態２に係るロボットシステム１００では、操作器１０２は、センサ１０３が検出した当該操作器１０２の位置情報及び姿勢情報の出力のＯＮ／ＯＦＦを切換える切換器１０２Ｃをさらに有している。
操作者は、例えば、操作区画２０２Ａから操作区画２０２Ｃに移動する場合に、操作区画２０２Ａ内で、切換器１０２Ｃを操作して、位置情報及び姿勢情報の出力をＯＦＦにし、操作区画２０２Ｃに移動した後に、切換器１０２Ｃを操作して、センサ１０３Ｃの出力をＯＮにしてもよい。
さらに、本実施の形態２に係るロボットシステム１００では、制御装置１１０が、作業区画毎に配置されている。なお、各作業区画に配置されている制御装置１１０を区別する必要がある場合には、作業区画２０１Ａに配置されている制御装置を制御装置１１０Ａと称し、作業区画２０１Ｂに配置されている制御装置を制御装置１１０Ｂと称し、作業区画２０１Ｃに配置されている制御装置を制御装置１１０Ｃと称する。
そして、本実施の形態２においては、各作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに配置されている制御装置１１０Ａ～１１０Ｃが、当該作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに配置されているロボット１０１Ａ～１０１Ｃを制御するように構成されているが、これに限定されない。各作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに配置されているロボット１０１Ａ～１０１Ｃを１つの制御装置１１０が制御するように構成されていてもよい。
また、本実施の形態２においては、制御装置１１０Ａは、作業区画２０１Ａ（第１作業区画）に配置されているセンサ１０３Ａから出力された位置情報及び姿勢情報を基に、操作区画２０２Ａ（第１操作区画）に配置されているロボット１０１Ａを動作させるように構成されている。同様に、制御装置１１０Ｂは、作業区画２０１Ｂ（第２作業区画）に配置されているセンサ１０３Ｂから出力された位置情報及び姿勢情報を基に、操作区画２０２Ｂ（第２操作区画）に配置されているロボット１０１Ｂを動作させるように構成されている。また、制御装置１１０Ｃは、作業区画２０１Ｃ（第３作業区画）に配置されているセンサ１０３Ｃから出力された位置情報及び姿勢情報を基に、操作区画２０２Ｃ（第３操作区画）に配置されているロボット１０１Ｃを動作させるように構成されている。
すなわち、本実施の形態２では、制御装置１１０は、第Ｎ作業区画に配置されているセンサ１０３から出力された位置情報及び姿勢情報を基に、第Ｎ操作区画に配置されているロボット１０１を動作させるように構成されている。
このように構成された、本実施の形態２に係るロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
また、本実施の形態２に係るロボットシステム１００では、制御装置１１０が、第Ｎ作業区画に配置されているセンサ１０３から出力された位置情報及び姿勢情報を基に、第Ｎ操作区画に配置されているロボット１０１を動作させるように構成されている。
これにより、各操作区画に操作者を配置して、各操作者が、各作業区画に配置されているロボット１０１を同時に動作させることができる。また、操作者が操作区画を移動することにより、１つの操作器１０２により、各作業区画に配置されているロボット１０１を動作させることができる。
さらに、本実施の形態２に係るロボットシステム１００では、操作器１０２は、センサ１０３が検出した当該操作器１０２の位置情報及び姿勢情報の出力のＯＮ／ＯＦＦを切換る切換器１０２Ｃをさらに有している。
これにより、操作者が操作区画を移動することにより、１つの操作器１０２により、各作業区画に配置されているロボット１０１を動作させることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態３に係るロボットシステムは、実施の形態１（変形例を含む）に係るロボットシステムにおいて、作業エリアは、複数の作業区画に区分されていて、ロボットは、作業区画毎に配置されていて、操作器は、複数のロボットの内、動作させるロボットを指定する指定器をさらに有していて、制御装置は、指定器により指定された、ロボットをセンサが検出した操作器の位置情報及び姿勢情報を基に、リアルタイムで動作させるように構成されている。
以下、本実施の形態３に係るロボットシステムの一例について、図５を参照しながら説明する。
［ロボットシステムの構成］
図５は、本実施の形態３に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
図５に示すように、本実施の形態３に係るロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、作業エリア２０１が、複数（ここでは、２つ）の壁部材２０５Ａ、２０５Ｂにより、複数（ここでは、３つ）の作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに区分されている点と、ロボット１０１が、作業区画毎に配置されている点と、が異なる。
なお、各作業区画に配置されているロボット１０１を区別する必要がある場合には、作業区画２０１Ａに配置されているロボットをロボット１０１Ａと称し、作業区画２０１Ｂに配置されているロボットをロボット１０１Ｂと称し、作業区画２０１Ｃに配置されているロボットをロボット１０１Ｃと称する。
また、本実施の形態３に係るロボットシステム１００では、操作器１０２は、複数のロボット１０１の内、動作させるロボット１０１を指定する指定器１０２Ｄをさらに有している。指定器１０２Ｄは、テンキーで構成されていてもよく、ジョグダイヤル（回転型セレクタ）で構成されていてもよく、十字キーで構成されていてもよい。
なお、ロボット１０１及び／又は各作業区画に報知器を設け、指定器１０２Ｄを操作することにより、動作するロボット１０１を操作者に報知するようにしてもよい。報知器としては、表示装置（画面）に、文字データ又は画像データ等を表示させる態様であってもよく、スピーカー等により音声で知らせる態様であってもよく、光又は色で知らせるような態様であってもよい。また、通信ネットワークを介してスマートフォン、携帯電話、又はタブレット型コンピュータ等にメール又はアプリで知らせる態様であってもよい。
さらに、本実施の形態３に係るロボットシステム１００では、各作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに配置されている制御装置１１０Ａ～１１０Ｃが、当該作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに配置されているロボット１０１Ａ～１０１Ｃを制御するように構成されているが、これに限定されない。各作業区画２０１Ａ～２０１Ｃに配置されているロボット１０１Ａ～１０１Ｃを１つの制御装置１１０が制御するように構成されていてもよい。
このように構成された、本実施の形態３に係るロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
また、本実施の形態３に係るロボットシステム１００では、複数のロボット１０１の内、動作させるロボット１０１を指定する指定器１０２Ｄをさらに有している。これにより、操作者は、１つの操作器１０２により、各作業区画に配置されているロボット１０１を動作させることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態４に係るロボットシステムは、実施の形態１～３（変形例を含む）のうち、いずれかの実施の形態に係るロボットシステムにおいて、作業エリアには、当該作業エリア内に配置されている機器を撮影するカメラが配置され、操作エリアには、カメラが撮影した映像情報を表示する表示装置が配置されている。
以下、本実施の形態４に係るロボットシステムの一例について、図６を参照しながら説明する。
［ロボットシステムの構成］
図６は、本実施の形態４に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
図６に示すように、本実施の形態４に係るロボットシステム１００は、実施の形態１に係るロボットシステム１００と基本的構成は同じであるが、作業エリア２０１に、当該作業エリア内に配置されている機器（例えば、ロボット１０１、ワーク１０４等）を撮影するカメラ１０５が配置され、操作エリア２０２には、カメラ１０５が撮影した映像情報を表示する表示装置１０６が配置されている点が異なる。
カメラ１０５は、例えば、天井、側壁面（壁部材２０３）、ロボット１０１の先端部等に設置されていてもよい。表示装置１０６は、机、床等に据え置いて使用する、据え置き型のディスプレイで構成されていてもよい。また、表示装置１０６は、操作者が身に着けて使用するヘッドマウントディスプレイ又はメガネで構成されていてもよい。
なお、制御装置１１０は、表示装置１０６に、画像情報を表示させてもよい。画像情報としては、例えば、仮想ワークであってもよく、仮想ロボットであってもよく、作業工程であってもよく、ワーク１０４の材質又は大きさ等の情報であってもよく、
このように構成された、本実施の形態４に係るロボットシステム１００であっても、実施の形態１に係るロボットシステム１００と同様の作用効果を奏する。
また、本実施の形態４に係るロボットシステム１００は、作業エリア２０１に、当該作業エリア内に配置されている機器を撮影するカメラ１０５が配置され、操作エリア２０２には、カメラ１０５が撮影した映像情報を表示する表示装置１０６が配置されている。
これにより、操作者は、作業エリア２０１と操作エリア２０２が離間されているような場合であっても、ロボット１０１を遠隔操作することができる。
なお、本実施の形態４においては、制御装置１１０は、操作者が、操作器１０２を移動させる（操作する）ことにより生じる、操作器１０２の軌跡を算出し、算出した算出した軌跡に基づいて、ロボット１０１に実行させた作業（操作器１０２の軌跡情報）を記憶器１１０ｂに記憶させてもよい。また、制御装置１１０は、記憶器１１０ｂに記憶した操作器１０２の軌跡情報に従って、ロボット１０１を動作させてもよい。
さらに、制御装置１１０は、表示装置１０６に表示させた仮想ロボットを記憶器１１０ｂに記憶した操作器１０２の軌跡情報に従って、動作させてもよい。この場合、制御装置１１０は、操作者が操作器１０２により、ロボット１０１の動作（作業）の開始と同時に、表示装置１０６に表示させた仮想ロボットを記憶器１１０ｂに記憶した操作器１０２の軌跡情報に従って、動作させてもよい。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
本発明のロボットシステムによれば、操作者の負担を軽減して、作業効率を向上させることができるため、ロボットの分野において有用である。
１１ａ 第１リンク
１１ｂ 第２リンク
１１ｃ 第３リンク
１１ｄ 第４リンク
１１ｅ 第５リンク
１１ｆ 第６リンク
１２ 検出器
１３ 送信器
１５ 基台
２０ エンドエフェクタ
２１ 配管
１００ ロボットシステム
１０１ ロボット
１０１Ａ ロボット
１０１Ｂ ロボット
１０１Ｃ ロボット
１０２ 操作器
１０２Ａ 把持部
１０２Ｂ スイッチ
１０２Ｃ 切換器
１０２Ｄ 指定器
１０３ センサ
１０３Ａ センサ
１０３Ｂ センサ
１０３Ｃ センサ
１０４ ワーク
１０５ カメラ
１０６ 表示装置
１１０ 制御装置
２０１ 作業エリア
２０１Ａ 作業区画
２０１Ｂ 作業区画
２０１Ｃ 作業区画
２０２ 操作エリア
２０２Ａ 操作区画
２０２Ｂ 操作区画
２０２Ｃ 操作区画
２０３ 壁部材
２０４ 窓
２０５Ａ 壁部材
２０５Ｂ 壁部材
２０６Ａ 壁部材
２０６Ｂ 壁部材
ＪＴ１ 第１関節
ＪＴ２ 第２関節
ＪＴ３ 第３関節
ＪＴ４ 第４関節
ＪＴ５ 第５関節
ＪＴ６ 第６関節

Claims (2)

  1. 作業エリア内に設置され、ワークに液体又は気体を噴射する噴射作業、前記ワークを切削する切削作業、及び前記ワークを研磨する研磨作業の内、いずれかの作業を実行させるように構成され、前記ワークに前記作業をするエンドエフェクタを備えるロボットと、
    操作者が把持して、前記ロボットを操作するように構成されている操作器と、
    前記作業エリアから隔てられた操作エリアに取付配置され、前記操作器の先端部の位置及び姿勢を無線で検出して前記操作器の前記先端部の位置情報及び姿勢情報を得るセンサと、
    前記センサが出力した前記操作器の前記先端部の位置情報及び姿勢情報を基に、前記操作器の軌跡を算出し、算出した前記軌跡に基づいて、前記操作器の動きに前記ロボットの動作をリアルタイムで追従させて、前記ロボットを動作させ、前記ロボットに前記作業を実行させる制御装置と
    を備え、
    前記操作器が前記操作者が把持する把持部と前記先端部を含み前記ロボットのエンドエフェクタと同じ形状の本体部とを有し、
    前記センサが前記操作エリアで前記操作者が手に持って操作する前記操作器の前記先端部の位置及び姿勢を無線で検出し前記先端部の位置情報及び姿勢情報を得、
    前記制御装置が、前記操作器の操作に応じて前記操作器の前記先端部の動きにリアルタイムで追従させて前記ロボットのエンドエフェクタのワークに対向する先端部を動作させるとともに、前記操作器への操作に応じてリアルタイムに前記エンドエフェクタを作動させることで、前記ロボットに前記作業を実行させる、ロボットシステム。
  2. 前記エンドエフェクタに設けられた力覚センサを更に備え、
    前記操作器に前記力覚センサで検知した力覚情報を操作者に伝達する機器が配置されている、請求項１に記載のロボットシステム。
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