JPH08174458A - 組立用ロボットの力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 柔軟物の組付作業などを確実に精度良くしか
も簡便に行わせることができる組立用ロボットの力制御
装置を提供する。 【構成】 あらかじめ、力覚センサ８により正常な組付
動作時の力覚情報を検出し、モデルとしてモデル記憶部
２２に記憶しておく。実際に組付作業を行わせる場合に
は、モデルを再生しながら比較部２４で現在の力覚情報
と比較し、それらの誤差が許容範囲内に収まる方向にロ
ボット１を動かす補正信号を補正信号生成部２６で作出
してロボット制御部１４にフィードバックし、ロボット
１の動作位置と力覚との関係がモデルに倣うように動作
を制御しながら組立作業を行わせる。補正動作の間はモ
デル再生部２３によりモデルの再生を一時停止させ、前
記誤差が許容範囲内に収まると再びモデルの再生を起動
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組立用ロボットの力制
御装置に係り、特に、樹脂成形品などの柔軟物の組付作
業に適したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に樹脂成形品などの柔軟物は製造後
の固体差が大きく、部品精度にばらつきがあるため、た
とえば、ロボットにより一方の突起を他方の穴にはめ込
むなどして柔軟物どうしを組み付ける場合には、人間と
同じような感覚で、つまり手（ハンド）に加わる力の具
合を感じながら作業を行う必要があるので、力覚による
力制御を行って組付動作の力を微妙に制御しながら作業
を行わせることがきわめて重要である。

【０００３】そこで、従来から、力覚センサをロボット
ハンドの手首に装着してハンドに作用する反力やモーメ
ント（力覚情報）を直接検出し、フィードバックして組
立作業の力制御を行うことが試みられている。

【０００４】その場合、従来一般的な力覚のフィードバ
ックの仕方としては、センサ値を常に監視しておき、あ
らかじめ設定されたしきい値（許容範囲）を超えるとロ
ボットを停止させる（または戻る方向に動かす）方式
と、しきい値を超えるような値を出す可能性のある動作
位置はあらかじめわかっているので、たとえば「Ｘ方向
にＡkg、Ｙ方向にＢkg、Ｚ方向にＣkgの力が加わった時
にはＸ方向にαmm、Ｙ方向にβmm、Ｚ方向にγmmだけ動
かしなさい」というテーブルをあらかじめ用意してお
き、得られたセンサ値に対してテーブルに従った補正量
だけロボットを動かす方式とがとられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
力覚フィードバックの方式にあっては、単にセンサ値が
しきい値を超えた時にロボットを停止させる（または戻
す）だけであり、ワークの破損は防止されるものの、ロ
ボットに補正動作を行わせるものではないので、そもそ
も組付作業が完遂されないおそれがある。

【０００６】また、第２の力覚フィードバックの方式に
あっては、上記のように力覚センサの検出値に対する移
動補正量をあらかじめテーブル化しておき、そのテーブ
ルに従って動かすことによりハンドにかかる力を制御し
ているが、力制御の場合には、単に検出された位置デー
タと目標値との偏差を補正量とすればよい位置制御の場
合と異なり、力覚の情報からロボットの最適な位置情報
を導くことはきわめて困難であるから、厳密には得られ
たセンサ値に対してどれだけ移動させればよいかはわか
らず、補正量も一定ではないはずである。したがって、
センサ値に対してあらかじめ一定の補正量を決めておく
というこの方式による補正の精度には一定の限界があ
り、ロボットによる組付作業がＮＧとなるおそれがあ
る。

【０００７】また、この方式にあっては、補正量のテー
ブル化にあたって、力覚センサの検出値に対する補正量
を決定する作業を行う必要があるが、この作業は、上記
のような精度上の問題もあって、手間のかかる難しい作
業となる。

【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、従来きわめて困難であった
柔軟物の組付作業などを確実に精度良くしかも簡便に行
わせることができる組立用ロボットの力制御装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１記載の組立用ロボットの力制
御装置は、力覚による力制御を用いて部品の組立作業を
行う組立用ロボットの力制御装置であって、前記組立用
ロボットの動作を制御するロボット制御手段と、前記組
立用ロボットの組立動作に関する力覚情報を検出する力
覚情報検出手段と、あらかじめ正常な組立動作時におけ
る前記力覚情報検出手段の検出結果を目標値として所定
の形式で記憶する記憶手段と、前記力覚情報検出手段に
よって検出された現在の力覚情報を前記記憶手段に記憶
されている対応する段階の目標値と比較する比較手段
と、前記比較手段の比較結果として現在の力覚情報が対
応する段階の目標値と一致しないときに、それらを一致
させる方向に前記組立用ロボットを動作させる補正信号
を作出し、前記ロボット制御手段に出力する補正手段
と、前記補正手段からの補正信号により前記組立用ロボ
ットが補正動作を行っているときに、前記記憶手段に記
憶されている目標値の再生を一時停止させる停止手段と
を有することを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載の組立用ロボットの力
制御装置は、力覚による力制御を用いて部品の組立作業
を行う組立用ロボットの力制御装置であって、前記組立
用ロボットの動作を制御するロボット制御手段と、前記
組立用ロボットの組立動作に関する力覚情報を検出する
力覚情報検出手段と、あらかじめ正常な組立動作時にお
ける前記力覚情報検出手段の検出結果を目標値として所
定の形式で記憶する記憶手段と、前記力覚情報検出手段
によって検出された現在の力覚情報を前記記憶手段に記
憶されている対応する段階の目標値と比較し、それらの
誤差を求める比較手段と、前記比較手段によって求めら
れた誤差があらかじめ設定された許容範囲内にないとき
に、前記誤差を許容範囲内に収める方向に前記組立用ロ
ボットを動作させる補正信号を作出し、前記ロボット制
御手段に出力する補正手段と、前記補正手段からの補正
信号により前記組立用ロボットが補正動作を行っている
ときに、前記記憶手段に記憶されている目標値の再生を
一時停止させる停止手段とを有することを特徴とする。

【００１１】また、請求項３記載の組立用ロボットの力
制御装置は、上記請求項１または２記載の組立用ロボッ
トの力制御装置において、前記力覚情報検出手段は前記
組立用ロボットの手首に装着された６軸の力覚センサで
あることを特徴とする。

【００１２】また、請求項４記載の組立用ロボットの力
制御装置は、上記請求項１または２記載の組立用ロボッ
トの力制御装置において、前記記憶手段に記憶されてい
る前記力覚情報検出手段の検出結果は時間に対する関係
で記憶されていることを特徴とする。

【００１３】また、請求項５記載の組立用ロボットの力
制御装置は、上記請求項１または２記載の組立用ロボッ
トの力制御装置において、前記記憶手段に記憶されてい
る前記力覚情報検出手段の検出結果は教示点に対する関
係で記憶されていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記のように構成された請求項１記載の組立用
ロボットの力制御装置にあっては、ロボット制御手段は
組立用ロボットの動作を制御し、力覚情報検出手段は組
立用ロボットの組立動作に関する力覚情報を検出する。
記憶手段には、あらかじめ正常な組立動作時における力
覚情報検出手段の検出結果が目標値として所定の形式で
記憶されている。実際の組立動作時において、記憶手段
からは組立動作の各段階に対応する目標値が逐次再生さ
れ、比較手段に入力される。比較手段は、力覚情報検出
手段によって検出された現在の力覚情報を記憶手段から
入力した対応する段階の目標値と比較し、補正手段は、
その比較手段の比較結果として現在の力覚情報が対応す
る段階の目標値と一致しないときに、それらを一致させ
る方向に組立用ロボットを動作させる補正信号を作出
し、ロボット制御手段に出力する。これにより、組立用
ロボットは、検出される現在の力覚情報が対応する段階
の目標値と一致するまで補正動作を行う。この補正動作
の間、停止手段は記憶手段に記憶されている目標値の再
生を一時停止させる。補正動作が終了すると記憶手段は
再び目標値の再生を開始する。すなわち、あらかじめ正
常動作時の力覚情報を記憶しておき、それと一致するよ
うに動作を制御しながら組立作業を行わせるので、たと
えば柔軟物の組付作業などの組立作業を確実に精度良く
行わせることができる。また、力覚情報の現在値と目標
値との比較結果により動作を制御するので、事前にはあ
らかじめ正常動作時の力覚情報を記憶させる手間だけで
済み、設定や変更は比較的簡便である。

【００１５】また、請求項２記載の組立用ロボットの力
制御装置にあっては、ロボット制御手段は組立用ロボッ
トの動作を制御し、力覚情報検出手段は組立用ロボット
の組立動作に関する力覚情報を検出する。記憶手段に
は、あらかじめ正常な組立動作時における力覚情報検出
手段の検出結果が目標値として所定の形式で記憶されて
いる。実際の組立動作時において、記憶手段からは組立
動作の各段階に対応する目標値が逐次再生され、比較手
段に入力される。比較手段は、力覚情報検出手段によっ
て検出された現在の力覚情報を記憶手段から入力した対
応する段階の目標値と比較して、それらの誤差を求め、
補正手段は、その比較手段によって求められた誤差があ
らかじめ設定された許容範囲内にないときに、前記偏差
を許容範囲内に収める方向に組立用ロボットを動作させ
る補正信号を作出し、ロボット制御手段に出力する。こ
れにより、組立用ロボットは前記誤差が許容範囲内に収
まるまで補正動作を行う。この補正動作の間、停止手段
は記憶手段に記憶されている目標値の再生を一時停止さ
せる。補正動作が終了すると記憶手段は再び目標値の再
生を開始する。すなわち、あらかじめ正常動作時の力覚
情報を記憶しておき、それに倣うように動作を制御しな
がら組立作業を行わせるので、たとえば柔軟物の組付作
業などの組立作業を確実に精度良く行わせることができ
る。また、力覚情報の現在値と目標値との比較結果によ
り動作を制御するので、事前にはあらかじめ正常動作時
の力覚情報を記憶させる手間だけで済み、設定や変更は
比較的簡便である。

【００１６】また、請求項３記載の組立用ロボットの力
制御装置にあっては、６軸の力覚センサを組立用ロボッ
トの手首に装着したので、ロボットハンドにかかる各軸
に関する力とモーメントの６次元の情報を検出すること
ができ、フィードバックすることにより微妙な力制御が
可能となり、組立作業の精度が向上する。

【００１７】また、請求項４記載の組立用ロボットの力
制御装置にあっては、時間に対する関係で力覚情報検出
手段の検出結果を記憶手段に記憶するので、時間分解能
の単位で目標値の再生、そして比較による補正動作を行
うことができ、よりきめ細かな制御が可能となる。

【００１８】また、請求項５記載の組立用ロボットの力
制御装置にあっては、教示点に対する関係で力覚情報検
出手段の検出結果を記憶手段に記憶するので、比較の回
数が少なくなり、全体の処理時間が短くなるため、ロボ
ットによる組立作業にかかる時間が短縮される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の力制御装置により制御される組立
用ロボットの一例を示す全体図である。この組立用ロボ
ット１は、たとえば、人間のように２本の腕（アーム）
を持ったプレイバック方式の双腕ロボットで構成され、
作業台２の上に所定の治具３により固定された樹脂製の
インストルメントパネル４に樹脂製のダクト５を組み付
ける作業を行うものである。双腕ロボット１の各腕はサ
ーボモータ直接駆動方式による多関節腕であり、それぞ
れ独立にティーチングが可能であって、腕６と手（ハン
ド）７の結合部分である手首には力覚情報検出手段とし
ての力覚センサ８が装着されている（図２参照）。実際
にインストルメントパネル４にダクト５を組み付ける際
には、双腕ロボット１によってダクト５を所定の２箇所
で把持し、ダクト５に設けられた図示しない突起をイン
ストルメントパネル４の内側に設けられた差込口に差し
込む。前述したように、組付物（ダクト５）、被組付物
（インストルメントパネル４）共に樹脂成形品などの柔
軟物である場合には、固体差が大きいため、力の加わり
方を感じながら適切に動作を修正して作業を行う必要が
ある。

【００２０】双腕ロボット１の各腕の手首に装着した力
覚センサ８は、たとえば、６次元の情報を扱う６軸の力
覚センサであって、手にかかっている力やモーメント
（力覚情報）を直接検出するものである。力覚センサ８
の構造自体は周知であるので、その説明は省略する。後
述するように、この力覚センサ８からの力覚情報（力覚
信号）を力制御にフィードバックすることによって、柔
軟物どうしの組付作業など、アーム部分の力を微妙に制
御しながら作業を行わせることができる。

【００２１】図３は本発明の組立用ロボットの力制御装
置の構成の一例を示すブロック図である。同図に示すよ
うに、組立用の双腕ロボット１はロボットコントローラ
１０によって統合的に制御される。ロボットコントロー
ラ１０は、中心となるコントロールユニット１１と、双
腕ロボット１の各駆動軸のサーボモータ（以下、単に軸
モータという）に駆動電力を供給するサーボアンプ１２
と、各部に所定の電力を供給する電源部１３とを有して
いる。コントロールユニット１１は、双腕ロボット１の
動作を制御するロボット制御手段としてのロボット制御
部１４と、双腕ロボット１の各腕に装着された力覚セン
サ８ａ、８ｂからの力覚信号を入力し補正信号を作出す
る補正部１５とを有している。図示しないが、ロボット
制御部１４はロボット制御用のＣＰＵ、各種の入出力イ
ンタフェースなどからなり、補正部１５は後述するモデ
ル用のＣＰＵ、力覚センサ８用のインタフェースなどか
らなっている。ロボット制御部１４には、作業台２上に
ワーク（インストルメントパネル４、ダクト５）が搬
入、搬出されたことを検出するリミットスイッチなどの
各種センサ１６と、双腕ロボット１の動きなどを視覚的
にとらえるカメラ１７からの信号を入力して画像処理を
行い画像情報（視覚情報）を生成する画像処理装置１８
と、双腕ロボット１の各腕に所要の作業を記憶させるた
めの教示盤１９とがそれぞれ接続されている。また、双
腕ロボット１に関するロボット信号（たとえば、データ
の警告信号や断線検知など）もロボット制御部１４に対
して入出力される。

【００２２】双腕ロボット１の基本となる動作の制御
は、通常のプレイバックロボットの場合と同様であっ
て、まず、あらかじめ教示盤１９により人間の操作によ
ってマニプレータを動かして実際の作業を教示すること
により、その作業の順序、位置、およびその他の情報を
ロボット制御部１４内の所定のメモリに記憶させる。こ
の教示作業は両方の腕についてそれぞれ行う。実際の作
業は、教示された順序、位置などの情報を必要に応じて
読み出し、サーボアンプ１２を介して軸モータ制御およ
びブレーキ制御を行うことにより、そのあらかじめ設定
された順序と条件および位置に従って動作の各段階を逐
次進めていく。

【００２３】図４は図３のコントロールユニット１１の
機能を示すブロック図である。同図に示すように、補正
部１５は、機能的に見て、力覚センサ８ａ、８ｂからの
信号を入力処理するインターフェース２０と、正常な組
付動作時における力覚センサ８の検出値をインタフェー
ス２０を介して取り込むモデル生成部２１と、モデル生
成部２１に取り込まれた６次元の力覚情報（たとえば、
ＸＹＺの各軸方向の荷重とモーメント）を所定の形式で
記憶するモデル記憶部２２と、モデル記憶部２２に記憶
されている正常動作時の力覚情報を再生するときにその
値を次に述べる比較部に出力するモデル再生部２３と、
インタフェース２０を介して入力した力覚センサ８の現
在の検出値をモデル再生部２３を介して入力した正常動
作時の力覚情報の値（目標値）と比較してそれらの誤差
を求める比較部２４と、比較部２４で求められた誤差が
あらかじめ設定された許容範囲内かどうかを判定する判
定部２５と、判定部２５の判定結果により双腕ロボット
１の各腕の動作を補正する信号を生成する補正信号生成
部２６とからなっている。なお、記憶手段はモデル記憶
部２２、比較手段は比較部２４、補正手段は補正信号生
成部２６、停止手段はモデル再生部２３によってそれぞ
れ構成されている。

【００２４】モデル生成部２１への力覚情報の取り込み
とそれのモデル記憶部２２への格納処理は、あらかじ
め、たとえば教示の際に行われる。このときの力覚セン
サ８からの力覚情報は、実際に組付作業を行って成功し
た時の検出値、つまり正常な組付動作を行った時の値で
ある。モデル記憶部２２は、そのような正常な組付動作
時における力覚センサ８の検出値を、たとえば、図６に
示すように時間に対する関係で記憶する（以下、モデル
記憶部２２に記憶されている時間に対する正常動作時の
力覚センサ検出値のデータをモデルという）。実際に
は、力覚センサ８の検出値は６次元であるので、モデル
は、各力覚センサ８ａ、８ｂごとに、それぞれ、Ｘ軸方
向の荷重、Ｙ軸方向の荷重、Ｚ軸方向の荷重、Ｘ軸方向
のモーメント、Ｙ軸方向のモーメント、Ｚ軸方向のモー
メントの各検出値を時間との関係で格納した形式となっ
ている。このモデルは、ワーク（インストルメントパネ
ル４、ダクト５）を完全に組み付けた時の力覚情報であ
るから、実際にロボット１に組付作業を行わせる際に
は、それを目標値として逐次再生し、その時点における
対応する組付動作の段階における力覚センサ検出値（組
み付いていない状態）と比較し、モデルに倣うように補
正をかけることにより、確実に組付作業を行うことが可
能となる。なお、モデルの作成は、少なくとも、アーム
部分の力を微妙に制御しながら作業を行う必要がある段
階についてのみなせば足り、途中の搬送段階などについ
ては不要である。

【００２５】また、モデル記憶部２２に記憶されている
モデルの再生は、ロボットアームによる組付動作と同期
するように再生されなければならない。そのため、モデ
ルの再生は、ロボット制御部１４から出力される作業開
始信号によって開始されるとともに作業終了信号によっ
て終了し、さらに、補正動作中に補正信号生成部２６か
ら出力される再生停止信号によって一時停止されるよう
になっている。作業開始信号、作業終了信号、および再
生停止信号はモデル再生部２３に入力され、このモデル
再生部２３によって、再生されたモデルの比較部２４へ
の出力が制御される。作業開始信号と作業終了信号の出
力タイミングは、それぞれ、組付作業を開始する時点
（教示点）、および組付作業が終了した時点（教示点）
で出力されるようにあらかじめ設定されている。作業終
了信号は、異常停止をかけた場合などにも出力されるよ
うになっている。また、再生停止信号は、判定部２５の
判定結果として比較部２４で求められた誤差が許容範囲
内にないときに出力され、誤差が許容範囲内に収まると
出力を止めるように構成されている。補正信号生成部２
６からの再生停止信号の出力が止まるとモデルの再生が
起動される。

【００２６】なお、モデルの形式としては、上記した時
間に対する関係で記憶する形式のほかに、点、たとえば
動作の教示点に対する関係で記憶するようにしてもよ
い。この場合には、各駆動軸ごとに軸パラメータに対す
る関係で記憶される。

【００２７】補正信号生成部２６は、上記のように判定
部２５の判定結果により双腕ロボット１の各腕の動作を
補正する信号を生成するものである。より具体的には、
判定部２５の判定結果として比較部２４で求められた誤
差が許容範囲内にないときに、前記誤差を許容範囲内に
収める方向にロボット１を動かす指令信号を作出し、ロ
ボット制御部１４に出力する。たとえば、Ｘ軸方向の荷
重の誤差が許容範囲を超えてプラス（＋）の状態であれ
ば、それを許容範囲内に収める方向、つまりＸ軸のマイ
ナス（−）方向にロボット１を動かすようにする。ロボ
ット制御部１４は、補正信号生成部２６からの指令され
た方向にロボット１を動かして、力の加わり具合を微妙
に制御する。この制御は、実際の検出値が正常動作時の
力覚情報の値（目標値）と許容範囲内で一致するまで繰
り返される。

【００２８】図５はコントロールユニット１１の動作を
示すフローチャートである。ここでは、所定の教示作業
を終えて双腕ロボット１によりワーク（インストルメン
トパネル４、ダクト５）の組付作業を行う場合のフロー
チャートを示している。ロボット１が組付作業開始位置
に到達し、ロボット制御部１４からモデル再生部２３に
作業開始信号が入力されると（ステップＳ１）、モデル
記憶部２２に記憶されているモデルの再生が起動され、
ロボット１の動きと同期をとりながらモデルの再生が行
われ、組付動作の各段階に対応する力覚情報の値が逐次
目標値として比較部２４に出力される（ステップＳ
２）。

【００２９】それと同時に、比較部２４は、各力覚セン
サ８ａ、８ｂからの６次元の力覚信号（力覚情報）をイ
ンタフェース２０を介して入力し（ステップＳ３）、こ
の入力した現在の力覚情報の値をステップＳ２で入力し
た対応する段階の目標値と比較し、それらの誤差を求
め、結果を判定部２５に出力する（ステップＳ４）。

【００３０】それから、判定部２５は、ステップＳ４で
求められた誤差が所定の許容範囲内にあるかどうかを判
断し（ステップＳ５）、この判断の結果として誤差が許
容範囲内にある場合には、作業終了信号がモデル再生部
２３に入力されていない限り、つまりロボット１が作業
終了位置に到達したり異常停止などしていない限り（ス
テップＳ１０）、ステップＳ２に戻って、モデルの再生
を続行し、組付作業を続ける。

【００３１】これに対し、ステップＳ５の判断の結果と
して誤差が許容範囲内にない場合には、補正信号生成部
２６は、うまく組み付かないと判断して補正動作に入る
べく、モデル再生部２３に再生停止信号を出力してモデ
ルの再生を一時停止させるとともに（ステップＳ６）、
ステップＳ４で求められた誤差を許容範囲内に収める方
向にロボット１を動かす指令信号（補正信号）を生成し
（ステップＳ７）、この信号をロボット制御部１４にフ
ィードバックする（ステップＳ８）。ロボット制御部１
４は、双腕ロボット１に対し、指令された方向にロボッ
ト１を動かす補正動作を実行させ、力の加わり具合を微
妙に制御し（ステップＳ９）、ステップＳ３に戻る。つ
まり、この補正動作は、実際の検出値が正常動作時の力
覚情報の値（目標値）と許容範囲内で一致するまで繰り
返される。

【００３２】以上の制御を繰り返すことにより、図７に
示すように、実際の組付作業（実動作）における力覚情
報の変化（実線Ｐ）はモデル（破線Ｑ）に倣うようにな
り、確実にワーク（インストルメントパネル４、ダクト
５）を組み付けることができる。なお、力覚情報による
以上の力制御は、双腕ロボット１の各腕に対して独立し
て実行される。

【００３３】したがって、本実施例によれば、あらかじ
め正常動作時の力覚情報をモデル（図６参照）としてモ
デル記憶部２２に記憶しておき、ロボット１の動作位置
と力覚との関係がモデルに倣うように動作を制御しなが
ら組立作業を行わせるので、樹脂成形品（インストルメ
ントパネル４、ダクト５）などの柔軟物の組付作業を確
実に精度良く行わせることができる。

【００３４】また、本実施例では、力覚情報の現在値と
モデル（目標値）との比較結果により動作を制御するの
で、事前にはあらかじめ正常動作時の力覚情報をセンシ
ングして記憶させる手間だけで済み、従来のようにテー
ブルを作成する必要はないので、その設定や変更は簡便
である。

【００３５】なお、本実施例では、組立用ロボットとし
て双腕ロボット１を示しているが、もちろんこれに限定
されるものではない。本発明は、１本の腕を有する通常
のロボットによって、たとえば柔軟物どうしを組み付け
たり、柔軟物を穴にはめ込んだりするなど、力を微妙に
制御しながら作業を行うような場合にも広く適用可能で
ある。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る請求項
１記載の組立用ロボットの力制御装置によれば、あらか
じめ正常動作時の力覚情報を記憶しておき、それと一致
するように動作を制御しながら組立作業を行わせるの
で、たとえば柔軟物の組付作業などの組立作業を確実に
精度良く行わせることができる。また、力覚情報の現在
値と目標値との比較結果により動作を制御するので、事
前にはあらかじめ正常動作時の力覚情報を記憶させる手
間だけで済み、設定や変更が簡便である。

【００３７】また、請求項２記載の組立用ロボットの力
制御装置によれば、あらかじめ正常動作時の力覚情報を
記憶しておき、それに倣うように動作を制御しながら組
立作業を行わせるので、たとえば柔軟物の組付作業など
の組立作業を確実に精度良く行わせることができる。ま
た、力覚情報の現在値と目標値との比較結果により動作
を制御するので、事前にはあらかじめ正常動作時の力覚
情報を記憶させる手間だけで済み、設定や変更が簡便で
ある。

【００３８】また、請求項３記載の組立用ロボットの力
制御装置によれば、６軸の力覚センサを組立用ロボット
の手首に装着して、ロボットハンドにかかる各軸に関す
る力とモーメントの６次元の情報を検出するようにした
ので、フィードバックすることにより微妙な力制御が可
能となり、組立作業の精度が向上する。

【００３９】また、請求項４記載の組立用ロボットの力
制御装置によれば、時間に対する関係で力覚情報検出手
段の検出結果を記憶手段に記憶するので、時間分解能の
単位で目標値の再生、そして比較による補正動作を行う
ことができ、よりきめ細かな制御が可能となる。

【００４０】また、請求項５記載の組立用ロボットの力
制御装置によれば、教示点に対する関係で力覚情報検出
手段の検出結果を記憶手段に記憶するので、比較の回数
が少なくなり、全体の処理時間が短くなるため、ロボッ
トによる組立作業にかかる時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の力制御装置により制御される組立用
ロボットの一例を示す全体図

【図２】 力覚センサの装着位置の説明に供する図

【図３】 本発明の組立用ロボットの力制御装置の構成
の一例を示すブロック図

【図４】 コントロールユニットの機能を示すブロック
図

【図５】 コントロールユニットの動作を示すフローチ
ャート

【図６】 モデルの一例を示す図

【図７】 実動作の一例を示す図

【符号の説明】 １…双腕ロボット（組立用ロボット） ８…力覚センサ（力覚情報検出手段） １０…ロボットコントローラ １１…コントロールユニット １４…ロボット制御部（ロボット制御手段） １５…補正部 １９…教示盤 ２０…インタフェース ２１…モデル生成部 ２２…モデル記憶部（記憶手段） ２３…モデル再生部（停止手段） ２４…比較部（比較手段） ２５…判定部 ２６…補正信号生成部（補正手段）

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【手続補正書】

【提出日】平成７年３月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 力覚による力制御を用いて部品の組立作
   業を行う組立用ロボットの力制御装置であって、 前記組立用ロボットの動作を制御するロボット制御手段
   と、 前記組立用ロボットの組立動作に関する力覚情報を検出
   する力覚情報検出手段と、 あらかじめ正常な組立動作時における前記力覚情報検出
   手段の検出結果を目標値として所定の形式で記憶する記
   憶手段と、 前記力覚情報検出手段によって検出された現在の力覚情
   報を前記記憶手段に記憶されている対応する段階の目標
   値と比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果として現在の力覚情報が対応す
   る段階の目標値と一致しないときに、それらを一致させ
   る方向に前記組立用ロボットを動作させる補正信号を作
   出し、前記ロボット制御手段に出力する補正手段と、 前記補正手段からの補正信号により前記組立用ロボット
   が補正動作を行っているときに、前記記憶手段に記憶さ
   れている目標値の再生を一時停止させる停止手段と、 を有することを特徴とする組立用ロボットの力制御装
   置。
2. 【請求項２】 力覚による力制御を用いて部品の組立作
   業を行う組立用ロボットの力制御装置であって、 前記組立用ロボットの動作を制御するロボット制御手段
   と、 前記組立用ロボットの組立動作に関する力覚情報を検出
   する力覚情報検出手段と、 あらかじめ正常な組立動作時における前記力覚情報検出
   手段の検出結果を目標値として所定の形式で記憶する記
   憶手段と、 前記力覚情報検出手段によって検出された現在の力覚情
   報を前記記憶手段に記憶されている対応する段階の目標
   値と比較し、それらの誤差を求める比較手段と、 前記比較手段によって求められた誤差があらかじめ設定
   された許容範囲内にないときに、前記誤差を許容範囲内
   に収める方向に前記組立用ロボットを動作させる補正信
   号を作出し、前記ロボット制御手段に出力する補正手段
   と、 前記補正手段からの補正信号により前記組立用ロボット
   が補正動作を行っているときに、前記記憶手段に記憶さ
   れている目標値の再生を一時停止させる停止手段とを有
   することを特徴とする。
3. 【請求項３】 前記力覚情報検出手段は、前記組立用ロ
   ボットの手首に装着された６軸の力覚センサであること
   を特徴とする請求項１または２記載の組立用ロボットの
   力制御装置。
4. 【請求項４】 前記記憶手段に記憶されている前記力覚
   情報検出手段の検出結果は、時間に対する関係で記憶さ
   れていることを特徴とする請求項１または２記載の組立
   用ロボットの力制御装置。
5. 【請求項５】 前記記憶手段に記憶されている前記力覚
   情報検出手段の検出結果は、教示点に対する関係で記憶
   されていることを特徴とする請求項１または２記載の組
   立用ロボットの力制御装置。