JPH08323666A

JPH08323666A - ロボットの制御装置

Info

Publication number: JPH08323666A
Application number: JP13076195A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Matsuoka; 佳子松岡
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-05-29
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】マニピュレータ本体に異常が生じたにもかか
わらず、該マニピュレータの動作に異常が見られない場
合であっても、異常を早期に発見することができるロボ
ットの制御装置を提供すること。【構成】変数Δを０に初期化する（ステップＳ１
８）。次に、移動目標となる教示点ｐi，サンプリング
点ｐj，処理対象軸ａｘを順次選択しながら、以下の処
理を繰り返す。まず、各サンプリング点において各軸に
対応したΔ’の値を算出する（ステップＳ１９）。ここ
で、Δ’は、再生時のモータトルク指令値と試運転時の
モータトルク指令値との差の絶対値である。そして、求
めたΔ’をΔに加算する（ステップＳ２０）。全てのサ
ンプリング点ｐjの全ての軸について求めたΔ’の合計
値Δが、予め定められた値εより大きい場合には、マニ
ピュレータに異常が発生していると判断し、警告メッセ
ージを表示する（ステップＳ２１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、教示再生型ロボット
を制御する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のロボット制御装置では、制御の対
象となるロボット（以下、マニピュレータと称する）の
異常を、マニピュレータのアームの先端に設けられた作
業具の動作範囲の変化，マニピュレータの関節部に設け
られた各軸の応答遅れ，マニピュレータの各部に設けら
れた各種センサの信号検出状態等によって、主に動作の
面から検出しており、マニピュレータ本体の異常（例え
ば、アームに生じる亀裂等）は、オペレータの目視によ
り検出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のロボット制御装置においては、再生中にアームに亀
裂が入るなどの異常が発生していても、該異常が初期段
階であり軽微な間は、応答遅れやアーム内断線等の際だ
った異常が発生しない限り、異常（亀裂等）を早期に検
出することができなかった。そのため、アームが折れる
などの重大事故を未然に防止することができなかった。

【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、マニピュレータ本体に異常が生じたにもかか
わらず、該マニピュレータの動作に異常が見られない場
合であっても、異常を早期に発見することができるロボ
ットの制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
教示再生型ロボットの制御装置において、前記ロボット
の第１の運転時における各種の動作データを記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶された第１の運転時の動
作データと、前記第１の運転時以降の第２の運転時にお
ける前記ロボットの動作データとを比較する比較手段
と、前記２つの動作データの差が所定値以上である場合
には、オペレータに異常の発生を知らせる報知手段とを
具備することを特徴としている。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のロ
ボットの制御装置において、前記動作データは、前記ロ
ボットの関節を構成するモータの角度フィードバック
値，角速度フィードバック値およびトルク指令値のうち
の１つまたは複数値の組み合わせであることを特徴とし
ている。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、記憶手段は、ロボットの第
１の運転時における各種の動作データを記憶する。そし
て、比較手段は、記憶手段に記憶された第１の運転時の
動作データと、第１の運転時以降の第２の運転時におけ
るロボットの動作データとを比較する。さらに、報知手
段は、上記２つの動作データの差が所定値以上である場
合には、オペレータに異常の発生を知らせる。

【０００８】

【実施例】図１に本発明を適用した塗装用ロボットシス
テムを示す。本システムはマニピュレータ１，制御装置
２，入出力装置（以下、ＴＰと称する）３より構成され
ている。マニピュレータ１は、固定ベース４で工場床面
に固定されていて、この内側に設けられている第１軸モ
ータ（図示せず）により、回転ベース５より上の部分を
矢印θ1方向に回転させることができる。回転ベース５
には第２軸モータ（図示せず）が取り付けられており、
第１アーム６を矢印θ2方向に動作させる。

【０００９】第１アーム６の一端には、第２アーム７が
取り付けられており、第３軸モータ（図示せず）により
矢印θ3方向に動作させることができる。第２アーム７
内には第４軸，第５軸，第６軸モータ（図示せず）が設
けられており、第２アーム７先端の手首８をそれぞれθ
4，θ5方向に、塗装ガン９をθ6方向に動作させること
ができる。

【００１０】図２にマニピュレータ１の各軸モータ，制
御装置２およびＴＰ・３の間の接続の様子を示す。マニ
ピュレータ１の各軸モータと制御装置２とはケーブルを
介して接続されており、制御装置２では、各軸の回転位
置，回転速度，トルク指令信号をモニタすることができ
る。また制御装置２内で、これらの信号を用いて、各軸
を制御し、マニピュレータ１を動作させる。制御装置２
とＴＰ・３とはケーブルを介して接続されており、ＴＰ
・３からオペレータの指示を取り込んだり、制御装置２
からＴＰ・３へマニピュレータ１の状態を信号として送
り、ＴＰ・３上の表示部（図示せず）に表示することが
できる。

【００１１】次に、図２を参照して制御装置２の構成に
ついて説明する。演算装置２ａでは、定められたサンプ
リングタイム（例えば５ｍｓ）毎に各軸モータの信号
（位置フィードバック，速度フィードバック，トルク指
令など：以下、動作データと称する）をアンプ２ｂを介
して取り込む。また、演算装置２ａからは、目標位置に
塗装ガン９先端（図１参照）を移動または指示するため
の速度指令信号またはトルク指令信号がアンプ２ｂを介
して各モータに出力される。一方、ＴＰ・３を用いて教
示された教示データは演算装置２ａから記憶装置２ｃに
記憶するよう処理される。記憶装置２ｃからは、逆に教
示データや、初回運転時における動作データが、演算装
置２ａに送られる。

【００１２】図３にマニピュレータ１の数学モデルとロ
ボットベース座標系および教示データを示す。塗装ガン
９先端位置〔Ｘg，Ｙg，Ｚg〕と各軸角度θ1〜θ6との
関係は以下に示す式（１）〜式（３）の通りである。 X_g={r₂sin(-θ₂)+r₃cosθ₃+(r₄-r₅cosθ₅)cos(θ₃+θ₄)}cosθ₁ ・・・（１） Y_g={r₂sin(-θ₂)+r₃cosθ₃+(r₄-r₅cosθ₅)cos(θ₃+θ₄)}sinθ₁ ・・・（２） Z_g=r₁+r₂cosθ₂+r₃sinθ₃+(r₄+r₅)sin(θ₃+θ₄) ・・・・・・・・・・（３）

【００１３】このとき、塗装ガン９先端位置が図３に示
す軌道をｐ0からｐ10まで一定速度で移動する場合、第
１軸角度すなわちθ1は図４（ａ）に示すように変化す
る。また、このときの第１軸角速度は図４（ｂ）に示す
ように変化する。第ｉ軸モータのトルクτiは、一般に
マニピュレータ１の姿勢と、動作によって決定され、以
下に示す式（４）の様に表すことができる。式（４）に
おいて、Ｈはマニピュレータ１の慣性テンソルである。

【数１】

【００１４】上式（４）より算出される第１軸モータの
トルクτ1は、塗装ガン９先端が図３に示す軌道を移動
する場合には、図４（ｃ）に示すように変化する。この
とき、本実施例では、例えば、第１軸フィードバックト
ルクτ1が図５（ａ）に示すようになり、該フィードバ
ックトルクが、予め同じ教示データを再生した場合の
（すなわち試運転時における）トルク（図４（ｃ）参
照）と異なる場合には、マニピュレータ１に異常が発生
したものと判断する。これは、マニピュレータ１のアー
ムに亀裂が生じた場合、亀裂が生じたアームの剛性が低
下し、振動系としての特性が変化するためである。

【００１５】一方、マニピュレータ１のアームが障害物
と干渉している場合には、その部分へアームが移動する
ことができず、該障害物を擦りながら移動するため、角
速度フィードバックが図５（ｂ）の○部に示すように変
化する。また、アームが何かに衝突したりすると、この
間に外力を受けることになり、トルクが図５（ｃ）の○
部に示すように、瞬間的に変化する。

【００１６】次に、図６から図２１を用いて制御装置２
が行う制御処理について説明する。まず、オペレータか
ら見るマニピュレータ１の操作手順は、図６に示すよう
になる。マニピュレータ１に電源を投入後、オペレータ
は教示モード，再生モードなどマニピュレータ１の動作
を選択する（ステップＳ１）。ステップＳ１で教示モー
ドを選択した場合、塗装ガン９先端ををＴＰ・３を用い
て移動させ、マニピュレータ１の姿勢を教示していく
（ステップＳ２）。また、ステップＳ２では、マニピュ
レータ１の動作速度も教示する。通常、塗装ロボットの
場合、等速で移動することが望ましいので、図７に一例
を示す目標軌道を移動する場合には、直線部分（例え
ば、ｐ1−ｐ2間）は等速直線運動するよう教示する。

【００１７】教示が済んだら、試運転を行う（ステップ
Ｓ３）。試運転時の動作データ（各軸角度指令，角度フ
ィードバック，角速度，モータトルク指令等）を、サン
プリングタイム毎（本実施例では、５ｍｓとする）に記
憶装置２ｃ（図２参照）に書き込む（ステップＳ４）。
ステップＳ１で再生モードを選択した場合、上記記憶装
置２ｃから教示データを読み出し（ステップＳ６）、終
了の指示があるまで、この教示データに基づいてマニピ
ュレータ１の動作を繰り返す（ステップＳ７）。

【００１８】次に、オペレータ側から見た教示データ再
生時の処理を、図８を用いて説明する。まず、再生モー
ドが選択されると、変数，定数の初期化を行う（ステッ
プＳ１０）。また、同ステップでは、変数timer_count
の値を０にする。このtimer_countはマニピュレータ１
の運転継続時間を格納するカウンタ変数である。その
後、再生モード終了の指示を受けるまで、以下の処理
（ステップＳ１１〜Ｓ１６）を繰り返す。まず、教示モ
ードにおいてオペレータから指示された目標軌道（すな
わち教示データ）を前述した記憶装置２ｃから読み出す
（ステップＳ１１）。

【００１９】次に、動作停止信号がＴＰ・３から入力さ
れるまで、マニピュレータ１は教示データをもとに再生
動作を繰り返す。このとき、制御装置２内部では、再生
中にtimer_countの値を一定時間毎に増やしていき、予
め設定された時間（本実施例では、一例として５時間と
する）を越えた場合には、変数feed_back_startをＯＮ
にする（ステップＳ１２）。この変数feed_back_start
は、動作データ（各軸速度，各軸角速度，トルク指令
等）の記憶装置２ｃへの記憶開始を指示する信号であ
る。

【００２０】変数feed_back_startがＯＮの間は、一定
時間（５ｍｓ）毎の後述するサンプリング処理（図１５
および図１６参照）を行いながら、このまま再生動作を
継続する（ステップＳ１３）。サンプリング処理が終了
し、変数feed_back_startがＯＦＦになると、試運転時
に記憶した動作データとの比較を行う（ステップＳ１
４）。比較の結果、運転開始５時間後にサンプリングし
た動作データが、試運転時の動作データと異なり、これ
によりマニピュレータ１に異常ありと判断された場合に
は、オペレータより入力があるまでＴＰ・３の表示部に
警告メッセージを表示するか、あるいは、オペレータが
異常に気付くようにビープ音を発生する（ステップＳ１
６）。再生モードを終了する場合には、変数および定数
をクリアし、再生モードを終了する（ステップＳ１
７）。

【００２１】次に、動作データの異常を検出する手順を
いくつか説明する。まずは、第１の異常検出方法を図９
に示す。なお、以下に示す各ＰＡＤ図では、図５（ｃ）
に示したモータトルク指令値を動作データとして取り上
げ、該モータトルク指令値の異常検出を例にとって説明
を行う。まず、試運転時のモータトルク指令値と再生時
のモータトルク指令値との差を表す変数Δを０に初期化
する（ステップＳ１８）。

【００２２】次に、移動目標となる教示点ｐi（図７参
照：ｉ＝０〜１０），教示点間の各サンプリング点ｐj
（図７参照），モータトルク指令の検出対象軸ａｘ（第
１軸〜第６軸）を順次選択しながら、以下の処理を繰り
返す。まず、各サンプリング点において各軸に対応した
Δ’の値を算出する（ステップＳ１９）。ここで、Δ’
は、再生時のモータトルク指令値と試運転時のモータト
ルク指令値との差の絶対値である。そして、求めたΔ’
をΔに加算する（ステップＳ２０）。

【００２３】以上の手順により全てのサンプリング点ｐ
jの全ての軸について求めたΔ’の合計値Δが、予め定
められた値εより大きい場合には、マニピュレータ１に
異常が発生していると判断し、ＴＰ・３の表示部に警告
メッセージ（図１０参照）を表示する（ステップＳ２
１）。

【００２４】次に、異常発生を検出する第２の方法を図
１１を用いて説明する。ここでは、各軸毎に試運転時の
モータトルク指令値と再生時のモータトルク指令値との
差を求める。処理が開始されると、マニピュレータ１の
第１軸〜第６軸のうちから１つの軸ａｘを順次選択し
て、該軸に関して以下の処理（ステップＳ２２〜Ｓ２
５）を行う。まず、図９と同様に、試運転時のモータト
ルク指令値と再生時のモータトルク指令値との差を表す
変数Δを０に初期化する（ステップＳ２２）。

【００２５】次に、教示点ｐi（ｉ＝０から１０），教
示点間の各サンプリング点ｐj（図７参照）を順次イン
クリメントしながら、現時点のモータトルク指令値と試
運転時のモータトルク指令値との差の絶対値Δ’を求め
る（ステップＳ２３）。次に、Δ’をΔに加算する（ス
テップＳ２４）。そして、軸ａｘに関するΔが予め定め
られた値ε（ａｘ）を越える場合には、軸ａｘに関する
アームに異常が発生したと判断する（ステップＳ２
５）。このとき、例えば、第２軸に関する再生データが
異常である場合には、図１２に示す様なメッセージをＴ
Ｐ・３の表示部に表示する。

【００２６】次に、異常発生を検出する第３の方法を図
１３を用いて説明する。ここでも、第２の検出方法（図
１１参照）と同様に、各軸毎に異常の検出を行う。つま
り、マニピュレータ１の第１軸〜第６軸のうちから１つ
の軸を順次選択しながら、以下の処理（ステップＳ２６
〜Ｓ３０）を行う。まず、変数Δmaxを０に初期化する
（ステップＳ２６）。変数Δmaxは、モータトルク指令
値の試運転時と再生時との差の最大値である。次に、第
２の検出方法（図１１参照）と同様に、教示点ｐ0から
ｐ10までにおける各サンプリング点ｐjの動作データ
（モータトルク指令値）に関して、以下に示す処理（ス
テップＳ２７〜Ｓ３０）を繰り返す。

【００２７】ステップＳ２７では、Δ’（該サンプリン
グ点における再生時のモータトルク指令値と試運転時の
モータトルク指令値との差の絶対値）を求める。Δ’が
Δmaxより大きい場合には、Δmaxの値をΔ’に更新し
（ステップＳ２８）、異常が発生したパス（教示点ｐi
と教示点ｐi+1とを結ぶ直線部分）を変数passに、ま
た、異常が発生したサンプリング点ｐjを変数pointにそ
れぞれ格納する（ステップＳ２９）。各パス上の各サン
プリング点について、ステップＳ２７〜Ｓ２９の処理を
行うことによって、選択されている軸ａｘに関して、再
生時のモータトルク指令値が試運転時のモータトルク指
令値と最も異なる位置（サンプリング点）および、該位
置におけるモータトルク指令値の差が変数Δmaxに格納
される。

【００２８】次に、Δmaxが、予め定められた値ε（ａ
ｘ）より大きい場合には、パスpass上のサンプリング点
pointにおいて、第ａｘ軸に異常が発生していると判断
する（ステップＳ３０）。この方法で異常を検出した場
合、例えば第２軸および第３軸で異常が検出されると、
図１４に示すようなメッセージをＴＰ・３の表示部に表
示する。また、オペレータがマニピュレータ１の動作を
停止させ、所定のキー操作を行ったばあいには、異常発
生位置（パスpassのサンプリング点point）へ塗装ガン
９先端を移動させる。

【００２９】次に、図１５および図１６を参照して、制
御装置２のサンプリングタイム（５ｍｓ）毎の処理を説
明する。まず、モータの回転角をモータドライバから読
み込み、上述した式（１）〜（３）を用いて、塗装ガン
９先端の現在位置を算出する（ステップＳ３１）。次に
モードを判定し、再生モードの場合には、目標位置を教
示データに基づいて決定するため、以下に示す方法で塗
装ガン９先端の目標位置を決定する。サンプリングタイ
ム毎の位置決定用カウンタｊを１インクリメントする
（ステップＳ３２）。そして、上記ｊが教示点ｐiと教
示点ｐi+1とをつなぐパスにおける最終サンプリング点
Ｎ（図７参照）を越えている場合にはｊを０とし（ステ
ップＳ３３）、次のパスに移るために、教示点を示す変
数ｉを１インクリメントする（ステップＳ３４）。ｉが
最終教示点ｐn（本実施例では最終教示点ｐ10）を越え
る場合には、ｉを最初の教示点ｐ0に戻す（ステップＳ
３５）。

【００３０】このようにして、塗装ガン９先端を軌道に
沿って移動させている間に、もし、上述した変数feed_b
ack_start（動作データの記憶装置２ｃへの記憶開始を
指示する変数）がＯＮになると、変数recのチェックを
行う。変数recがＯＮの場合は、記憶操作が既に開始さ
れ、再生一回分の動作データが取り込まれているので、
recおよびfeed_back_startをＯＦＦとする（ステップＳ
３７）。一方、変数recがＯＦＦの場合は、記憶操作を
開始すると共に、変数recをＯＮにする。

【００３１】次に、２つの教示点間の移動方法を決定す
るために、変数ｋにｉ＋１をセットする（ステップＳ３
９）。ｋが最終教示点の番号（本実施例では１０）より
大きい場合には、塗装ガン９先端を第１教示点に移動さ
せるため、ｋの値として０をセットする（ステップＳ４
０）。これにより、一回分の再生動作が終了すると、マ
ニピュレータ１は同じ動作を初めから繰り返す。通常、
塗装ロボットの場合、一定区間において塗装ガン９先端
の等速度移動が保証されるように、再生データは時間の
１次以上の多項式で表される。ここで、教示点ｐiと教
示点ｐk+1との間の軌道算出に必要な多項式の係数を算
出する（ステップＳ４１）。

【００３２】各サンプリング時間毎に、前記の多項式の
係数を用い、時間を無次元化したｊ，Ｎの値をもとに、
このサンプリング時間における塗装ガン９先端の目標位
置，マニピュレータ１の姿勢ｘｒ，Ｔｒを算出する（ス
テップＳ４２）。また、目標データとフィードバック値
をもとにモータ制御量を求める（ステップＳ４３）。変
数recがＯＮの場合には、動作データを読み込み、記憶
手段に記憶する（ステップＳ４４）。その後、ステップ
Ｓ４２で求めた制御量をモータへ出力し（ステップＳ４
５）、変数timer_countを１インクリメントして（ステ
ップＳ４６）、処理を終了する。

【００３３】次に、図１７および図１８を参照して、異
常が発生した場合に、該異常状態を記憶装置２ｃに記憶
する処理手順を示す。再生モードが選択されると、ま
ず、変数および定数の初期化を行う（ステップＳ４
７）。オペレータが再生モード終了の指示を入力するま
で、以下に示すステップＳ４８〜Ｓ５４の動作を繰り返
し行う。

【００３４】まず、オペレータが選択した教示データと
動作データを、記憶装置２ｃから読み出す（ステップＳ
４８）。次に、オペレータが動作停止の指示を入力する
まで、再生動作を繰り返し行う。再生動作を行っている
間は、サンプリングタイム（５ｍｓ）毎に動作継続時間
（変数timer_count）を更新していき、該timer_countが
所定の時間（本実施例では５時間とする）を越えると、
変数feed_back_startをＯＮにする（ステップＳ４
９）。

【００３５】変数feed_back_startをＯＮにすることに
よって、動作データ（角度指令値，角度フィードバック
値，角速度，モータトルク指令値等）のサンプリングが
行われる。故に、変数feed_back_startがＯＮの間は、
このままマニピュレータ１は再生動作を続ける（ステッ
プＳ５０）。動作データのサンプリングが終了し、変数
feed_back_startがＯＦＦになると、先に述べた第１な
いし第３の異常検出方法（図９，図１１，図１３）のい
ずれかを用いて、試運転時の動作データと先ほどサンプ
リングした再生時の動作データとを比較し、異常が検出
された場合には、ＴＰ・３の表示部にメッセージを表示
し（ステップＳ５２）、異常の状態を記憶装置２ｃに書
き込む（ステップＳ５３）。この後、変数timer_count
を０にクリアし（ステップＳ５４）、処理を終了する。

【００３６】次に、図１９を参照して、各サンプリング
タイム毎にリアルタイムで異常チェックを行う場合の演
算手順を説明する。まず、図１５に示したステップＳ３
１と同様の手順で、位置フィードバックデータを読み込
む（ステップＳ５６）。次に、各サンプリングタイム毎
の軌道計算用カウンタｊを１インクリメントする（ステ
ップＳ５７）。この値がＮを越えたとき、すなわち教示
点ｐiの上に来たときには、ｊの値を０にし（ステップ
Ｓ５８）、教示点ｐiを示す変数ｉを１インクリメント
する（ステップＳ５９）。ｉが最終教示点ｐnの番号
（本実施例ではｎ＝１０：図７参照）を越える場合に
は、ｉを０に初期化し、第１教示点に戻る（ステップＳ
６０）。

【００３７】次に、移動目標となる教示点ｐkを示す変
数ｋにｉ＋１を代入する（ステップＳ６１）。ｋが最終
教示点ｐn（本実施例ではｎ＝１０）を越える場合に
は、再び同じ軌道に沿った再生処理を行わせるために、
ｋに０を代入し、塗装ガン９先端の目的位置を第１教示
点ｐ0とする（ステップＳ６２）。変数ｉおよびｋが決
定されたので、塗装ガン９先端が２つの教示点（ｐi，
ｐk）を結ぶパスを移動するように、移動多項式の係数
を決定する（ステップＳ６３）。

【００３８】次に、各サンプリングタイムにおける塗装
ガン９先端の目標位置およびマニピュレータ１の姿勢を
決定する（ステップＳ６４）。そして、該目標位置，フ
ィードバック位置を基に制御量を算出し、該制御量をモ
ータドライバへ供給する（ステップＳ６５）。次に、先
に述べた第１ないし第３の異常検出方法（図９，図１
１，図１３）のいずれかを用いて、試運転時の動作デー
タと現在の再生時の動作データとの比較を行う（ステッ
プＳ６６）。異常が検出された場合には、異常発生の内
容をオペレータに知らせるために、ＴＰ・３の表示部に
メッセージを表示し、（ステップＳ６７）、処理を終了
する。

【００３９】次に、図２０に、トルクを用いることによ
って、異常の状態を分けて判断する方法を示す。ここで
は、１回再生時のトルクの実行値を比較する。まず、ａ
ｘ軸の教示始点から終点までのトルクの実効値τfrms
（ａｘ）を算出する（ステップＳ７０）。この後、τfr
ms（ａｘ）が初回の実効値τrrms（ａｘ）に所定のオフ
セットε（ａｘ）を加えた値より大きい場合は異常ケー
ス１とする（ステップＳ７１）。

【００４０】一方、τfrms（ａｘ）が、初回の実効値τ
rrms（ａｘ）に所定のオフセットε（ａｘ）を引いた値
より小さい場合は、一回前の実効値τf'rmsとも比較す
る（ステップＳ７２）。両者の差の絶対値が所定の値よ
り大きい場合には、伝達機構の連結不良などが予想され
る異常ケース３とする（ステップＳ７３）。そうでない
場合は、伝達部の慣れとして、初回のトルクτrrms（ａ
ｘ）にこの値を代入する（ステップＳ７４）。上述した
２つのケース（τfrms（ａｘ）＞τrrms（ａｘ）＋ε
（ａｘ）およびτfrms（ａｘ）＜τrrms（ａｘ）−ε
（ａｘ））以外の場合には、異常はないものとし、異常
ケース０とする（ステップＳ７５）。

【００４１】全軸とも異常ケース１の場合には、各軸の
抵抗の状態を示すパラメータResist（ａｘ）にτfrms
（ａｘ）／τrrms（ａｘ）を代入する（ステップＳ７
６）。各軸のパラメータResist（ａｘ）が、予め定めら
れた値（例えば１．５）より小さい場合には、運転開始
当初等においてマニピュレータ１の関節部分の温度が比
較的低い状態が考えられ、異常ケース２（ステップＳ７
７）と判定する。

【００４２】上記の各異常ケースに対応するメッセージ
の一例を図２１に示す。異常ケース１の場合は、関節部
分にケーブルが挟まっていることなどが予想され、例え
ば第５軸が異常である場合には、図２１（ａ）に示す表
示を行う。異常ケース２の場合には、運転初期である場
合が当てはまり、マニピュレータ１本体には異常はない
が、運転状態が適当でないと考えられ、図２１（ｂ）に
示す表示を行う。異常ケース３の場合には、伝達機構の
連結不良が予想されるので、図２１（ｃ）に示すメッセ
ージを表示する。

【００４３】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
した各実施例においては、モータトルク指令値τを例に
とって、該モータトルク指令値τの試運転時と再生時と
の差Δからマニピュレータ１の異常を検出したが、同様
の手順を用いて、他の動作データ（角度指令値，角度フ
ィードバック値，角速度等）の試運転時と再生時との差
からマニピュレータ１の異常を検出することも当然考え
られる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、特別な異常検出用センサを設けることなく、ロボッ
ト本体の異常を早期に発見できるので、ロボットの破
損，障害物との衝突等の事故を早期に発見できる。その
結果、危険な重大事故を未然に防ぐことができ、作業の
安全性が向上する。また、ロボットの老朽化，回転部品
の摩耗等を、モータへのトルク指令を検出することによ
って発見できるので、メンテナンスの必要性を早期に判
断することができる。その結果、作業品質の低下，不良
の発生を防ぐことができ、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるロボットの制御装置
を適用した塗装ロボットシステムの構成を示す説明図で
ある。

【図２】同実施例による制御装置２の接続を示す接続図
である。

【図３】同実施例によるマニピュレータ１の数学モデ
ル，ロボットベース座標系および教示データを示す説明
図である。

【図４】マニピュレータ１の第１軸の（ａ）角度，
（ｂ）角速度および（ｃ）トルクの変化を示すグラフで
ある。

【図５】マニピュレータ１の第１軸の異常時における
（ａ）フィードバックトルク，（ｂ）角速度フィードバ
ックおよび（ｃ）トルクの変化を示すグラフである。

【図６】この発明の一実施例によるオペレータの操作に
対する制御装置２の処理手順を示すＰＡＤ図である。

【図７】塗装ガン９先端が移動する軌道の例を示す説明
図である。

【図８】この発明の一実施例による制御装置２の教示デ
ータの再生処理の手順を示すＰＡＤ図である。

【図９】同実施例による制御装置２の第１の異常検出手
順を示すＰＡＤ図である。

【図１０】同異常検出手順による異常検出時の警告メッ
セージ例を示す説明図である。

【図１１】この発明の一実施例による制御装置２の第２
の異常検出手順を示すＰＡＤ図である。

【図１２】同異常検出手順による異常検出時の警告メッ
セージ例を示す説明図である。

【図１３】この発明の一実施例による制御装置２の第３
の異常検出手順を示すＰＡＤ図である。

【図１４】同異常検出手順による異常検出時の警告メッ
セージ例を示す説明図である。

【図１５】この発明の一実施例による制御装置２のサン
プリングタイム毎における処理手順を示すＰＡＤ図（そ
の１）である。

【図１６】同実施例による制御装置２のサンプリングタ
イム毎における処理手順を示すＰＡＤ図（その２）であ
る。

【図１７】同実施例による制御装置２の異常時における
処理手順を示すＰＡＤ図（その１）である。

【図１８】同実施例による制御装置２の異常時における
処理手順を示すＰＡＤ図（その２）である。

【図１９】同実施例による制御装置２がリアルタイムで
異常検出を行う場合の処理手順を示すＰＡＤ図である。

【図２０】同実施例による制御装置２がトルク値を用い
て異常状態を判断する場合の異常検出の処理手順を示す
ＰＡＤ図である。

【図２１】同異常検出手順による異常検出時の警告メッ
セージ例を示す説明図である。

【符号の説明】

１……マニピュレータ、２……制御装置、３……入
出力装置（ＴＰ）、４……固定ベース、５……回転ベ
ース、６……第１アーム、７……第２アーム、９…
…塗装ガン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】教示再生型ロボットの制御装置におい
て、前記ロボットの第１の運転時における各種の動作データ
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された第１の運転時の動作データ
と、前記第１の運転時以降の第２の運転時における前記
ロボットの動作データとを比較する比較手段と、前記２つの動作データの差が所定値以上である場合に
は、オペレータに異常の発生を知らせる報知手段とを具
備することを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項２】請求項１記載のロボットの制御装置にお
いて、前記動作データは、前記ロボットの関節を構成するモー
タの角度フィードバック値，角速度フィードバック値お
よびトルク指令値のうちの１つまたは複数値の組み合わ
せであることを特徴とするロボットの制御装置。