JPS61269712A

JPS61269712A - 自動作業装置の教示制御方法

Info

Publication number: JPS61269712A
Application number: JP11163685A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Akita; 正秋田; Kazuo Asakawa; 浅川　和雄; Nobuhiko Onda; 信彦恩田; Toru Kamata; 徹鎌田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1986-11-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔目　次〕概要産業上の利用分野従来の技術発明が解決しようとする問題点問題点を解決するための手段（第１図）作用実施例（ａ）　　一実施例の構成の説明（第２図、第３図）（
ｂ）　　制御部の構成の説明（・第４図）（Ｃ）　　テ
ィーチングボックス及び教示データの説明（第５図、第
６図）（ｄ）　　教示モードの動作説明（第７図、第８図、第９図、第１０図、第１１図）（ｅ
）　　再生モードの動作説明（第１２図）（ｆ）　　他
の実施例の説明（第１３図）（ｇ）　　別の実施例の説
明発明の効果〔概　要〕作業部を作業対象位置に教示者の操作によって教示する
自動作業装置の教示制御方法において。

作業部を作業対象位置の頭上に移動する第１のステップ
と、教示者の操作で作業部を作業対象位置方向へ移動さ
せながら、外力検出出力に応じて移動手段を移動制御す
る第２のステップとを設けることによって、第２のステ
ップで自動的に作業対象位置に導くものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ロボット等の自動作業装置の動作を教示する
だめの自動作業装置の教示制御方法に関し、特に教示動
作を容易にすることのできる自動作業装置の教示制御方
法に関する。

作業部を移動させて作業を行なう自動作業装置は広く利
用されており、その代表的なものがロボットと称される
作業装置である。

この種のロボットにおいては、ハンドの通過すべき位置
やハンドの姿勢あるいは動作等の作業に必要な動作指令
及び位置・姿勢データを教示によってロボットの記憶装
置（メモリ）に記憶させておき、一方プレイバック（再
生）時には、当該記憶装置中から動作指令及び位置睡姿
勢データを順次読み出してアームやノ・ンドを制御して
教示された通りの動作を再現している。この様なロボッ
トの制御方式をティーチングプレイバック方式と称して
いる。

〔従来の技術〕

係るハンドの位置等を教示する方式として、従来次の２
つのものが知られている。一つはダイレクトティーチ（
直接教示）と称されるものであシ。

ロボットのハンドを操作者がつかんでその動きを直接教
示するものである。他の一つは、リモートティーチ（遠
隔教示）と称されるものであり、操作者がティーチング
ペンダントと呼ばれる操作盤を操作し、ロボットを動作
せしめ、リモートコントロールによって教示するもので
ある。

このダイレクトティーチ法は２手でノーンドを持ってハ
ンドを自在に導くことができるので２人間にとって直観
的であシ、教示が楽に速くできるという利点があり１例
えば特許出願公−昭５６−８５１０６号公報に示される
ように、ロボットの先端に力検出器を設け、この力検出
器から発生する信号に基づいてロボットの移動方向を演
算し、この演算された指令値に基づいて、ロボットの各
腕を駆動する駆動装置を駆動せしめることにより。

教示を行なう操作者の労力の負担を軽減せしめるように
したものが提案されている。

一方、リモートティーチ法は、ロボットに直接触れない
ため安全に教示ができ、また人間の手がとどかない巨大
ロボットや、逆に手が入り込めない小さなロボット等に
おいても教示ができるというダイレクトティーチ法にな
い利点があシ１例えば特許出願公開昭５９−１１６８０
６号公報に示されるように、ロボットの先端に力検出器
を設け、この力検出器から発生する信号をサーボループ
内に帰還させ、操作盤からの操作指示に対しハンドの対
象物体に対する位置ずれを補正しながら教示を行なうも
のが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のいずれの教示方法においても、教
示者は手動操作又は操作盤の操作によってハンドを教示
対象位置まで正確に導く必要があり、そのための手動操
作又は操作盤の操作を注意深く行なう必要があり、その
手間が大変であるという問題があった。

特に近年９作業動作が複雑化する傾向にあシ。

このための教示の手間は一層大変となるという問題が生
じていた。本発明は、教示操作を容易にすることのでき
る自動作業装置の教示制御方法を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するだめの手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図（５）中、５は作業部（ハンドと称す）でろ外力
を検出するもの、ＭＴは移動手段であり、モータで構成
され、力センサ３及びハンド５を移動させるためのもの
、ＣＴは制御部（制御手段）であり、移動（速度）指令
ＶＣと力センサ３の力計イーチングボックスでアシ、教
示者が教示のために操作するものであり、移動指示を制
御部ＣＴに発するものである。

このような制御系を用いて次のような教示制御を行なう
。

第１図ＣＢ）に示す如く、ハンド５に対象部材９の対象
位置を教示するには、第１のステップとして対象位置の
頭上Ｂ点にハンド５を移動させる。前述の如くの制御系
が組まれているので、ティーチングボックス８６からＢ
点方向の移動指示を発し。

制御部ＣＴがＢ点方向の移動（速度）指令ＶＣを発して
移動手段ＭＴを移動制御して、ハンド５をＢ点へ移動さ
せてもよく、ハンド５に人間の手で外力を与え、力セン
サ３で外力を検出せしめ、これによる力計測値を移動（
速度）指令として制御　　１部ＣＴが移動手段ＭＴを移
動制御して、ハンド５をＢ点へ外力追従移動させてもよ
い。

次に、第２のステップとして、ティーチングボックス８
６から対象部材９方向の移動指示を発し。

制御部ＣＴよシ対象部材９方向の移動（速度）指令を発
し、ハンド５を対象部材９方向に移動させながら、力セ
ンサ３の力計測値によってハンド５を合成移動（速度）
指令で移動せしめ、且つ対象部材９方向以外の方向の力
計測値に追従してハンド５を移動させる。

〔作　用〕

本発明では、Ｂ点である対象位置の頭上まで位置付けた
後は、教示者は速度指令を与えるだけで外力適応制御に
よって自動的に対象部材に位置付けられる。即ち、第２
のステップにおいて対象部材方向に対しては速度指令と
力センサ３の係る方向の計測出力との合成によって速度
制御されるから、対象部材との接触により合成速度指令
が零となり停止する。一方、対象部材以外の方向に対し
ては速度指令は与えられないから、力センサの係る方向
の計測出力によって速度制御され、従って外力が零とな
る方向に移動制御され、ハンド５は自動的に教示対象部
材へ導かれる。このため、教示作業が極めて楽となる。

前述の移動指令は速度指令に限定されるものではなく、
この移動指令は位置指令であってもよく。

その場合には、対象部材９よシ下方向の位置を指示する
ことにより、同様の制御が達成できる。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の構成の説明第２図は９本発明の一実施例全体構成図であり。

直交座標型ロボットを例にしたものである。

図中、第１図で示したものと同一のものは同一の記号で
示してあり＃　ｌａ、ｌｂはＸ軸モジュールであシ、ロ
ボットの２つのＸ軸位置決め機構を構成し、各々Ｘ軸モ
ータ１０ａ、１０ｂにょシ搬送パレツ）ｌｌａ、ｌｌｂ
をＸ軸方向へ搬送位置決めするもの、２は門型ロボット
であシ、Ｘ軸モジュールｌａ、ｌｂの両側に設けられた
一対の支持ベース２０．２１と、Ｙ軸方向に移動するＺ
軸ブロック２２と、Ｚ軸方向に移動するＺ軸可動部（ア
ーム）２３と、２軸ブロツク２２を送シ、ボールネジ２
４ａを回転させガイド２５ａ、２５ｂに沿ってＹ軸方向
に駆動するＹ軸モータ２４と。

Ｚ軸ブロック２２に設けられ、２軸アーム２３を図示し
ないボールネジ送シ機構を介しＺ軸方向に駆動する２軸
モータ２６とを有している。３は前述の力センサであシ
、板バネ機構と歪ゲージとから成シ、外力による板バネ
の変位を歪ゲージで電気信号に変換するものであシ、第
３図で示す如ぐｘ、ｙ、ｚ、　γ軸の４自由度カセンサ
で構成されるもの、４はγ軸モータであり、Ｚ軸アｉム
２３に支持され、力センサ３及びハンド５をγ軸を中心
に回転させるもの、５は真空吸着ノ・ンドであり。

筒状本体の先端に吸着面が設けられるとともに。

吸気ポンプに接続された吸気チューブを有するもの、６
は治具であシ、パレツ）ｌｌａ上で円板（磁気ディスク
板）９を固定するもの、７はベースであり、パンツ）ｌ
ｌｂに搭載され１円板９が取付けられるものである。

８０は操作パネルであシ、オペレータが操作してコマン
ド、データを入力するもの、８］はメモリであシ、教示
データ等を格納するもの、８２はプロセッサ（以下ＣＰ
Ｕと称す）でアシ、マイクロプロセッサ等で構成され、
プレイバック時にメモリ８１の内容を読出して各部へ指
令を与えるもの、８３はサーボ制御部であり、Ｘ軸モジ
ュール１ａ、ｌｂのＸ軸モータ１０ａ、１０ｂ及びＹ軸
モータ２４．Ｚ軸モータ２６及びγ軸モータ４を位置、
速度制御するため、、ＣＰＵ８２からの指令位ｔＷｔＣ
Ｌ、ＣＸ＋、ＣＹ、ＣＺ、Ｃｒが入力され。

後述するハンド位置検出回路からの現在位置ＰＸ４゜Ｐ
Ｘｔ、　Ｐ　Ｙ　、　Ｐ　Ｚ、　Ｐ　ｒカフイー　トハ
ックサｉ＋更に合成部８５から指示速度■ＣＸ〜■Ｃγ
が入力され、これらによってサーボ制御するもの。

８４はパワーアンプであり、入力を増幅して、Ｘ。

Ｙ、Ｚ、７軸−ｅ−夕ｘｏａｌ　　１０ｂ＃　２４，２
６゜４に電流を・供給するもの、８５は前述の合成部で
あり、第３図にて後述する如く、各軸の指令速度■Ｘ１
〜Ｖγと後述する力制御部の力制御出力ＰＦＸ〜ＰＦγ
との差をとり、サーボ制御部８３へ与えるもの、８６は
ティーチングボックスであり。

教示を行うために操作されるものであシ、第５図にて後
述する如くダイレクトティーチを指示するキー、移動指
示キー及び教示終了キーを有するものである。

８７は力制御部であシ、第４図にて後述する様に力セン
サ３の検出出力ＦＸ−Ｆγを受け、これをデジタル値Ｆ
Ｘ−Ｆｙに変換するとともに不感帯を設定して制御出力
ＰＦＸ−ＰＦγを出力するもの、８８はハンド定置検出
部でア＃）、各軸のモータ１０ａ、１０ｂ、２４，２６
．４に設けられたロータリーエンコーダの出力から各軸
の現在位置ＰＸＩＩ　ＰＸｔ、　ＰＹ、　Ｐ　Ｚ、　Ｐ
　７　ヲ求メ、　／％７　ト５の現在位置を得るもの、
８９はバスであシ、ＣＰＵ８２とメモリ８１．操作パネ
ル８０．ティーチングボックス８Ｇ、サーボ制御部８３
９合成部８５、力制御部８７及びハンド位置検出回路８
８とを接続し、データ、コマンドのやりとりを行なうも
のである。

第３図は第２図構成における４自由度カセンナ３の構成
図である。

力センサ３は、ｘ、ｙ、ｚ軸の外力を検出するｘ、ｙ、
ｚ力検出モジュール７４０と、γ軸の外力を検出するγ
力検出モジュール７５０とで構成されるＯ力検出モジュール７４０は、第３図から明らかな如く、
各平行板バネ体が変位方向が互いに直交するように設け
られているので、平行板バネ体ａｌ。

ａ１′でＸ軸方向のたわみ、平行板バネ体ｂ１．ｂ１′
でＹ軸方向のたわみ、平行板バネ体ＣｌｌＣｌ’で２方
向のたわみを夫々分担する３自由度を有する０７４３　、７４４は夫々力検出モジュール７４０を支持
する支持体であって、支持体７４３はねじ７４５により
角棒７４２と連結され、支持体７４４はねじ７４６によ
り角棒７４１と連結されている。尚、ねじ７４５゜７４
６は片方のみ示し、さらに、各ねじ７４５が螺合するね
じ穴７４３ａと他方の穴は中心穴７４０ａの中心位置か
ら等しい距離の位置に設定され、同様にねじ７４６が螺
合するねじ穴７４４ａと７４４ｂは中心穴２５０ａの中
心位置から等しい距離（Ｌ９＝Ｌ１０）の位置に設定さ
れている。

７４７は支持体７４３にねじ７４８により連結される出
力棒であって、力検出モジュール７４０に設けられた穴
７４０ａを貫通するように構成されている。

この場合、支持体７４４が真空吸着ハンド５に固定され
る。

尚、出力棒７４７は力検出モジュール７４０に設けられ
た穴７４０ａを貫通するよう構成されているが。

支持体７４４を貫通するように構成してもよく、この場
合は、支持体７４４の基台への取付けを反対側（角棒７
４１　、７４２側）で連結する必要がある。

７４９ａ、　７４９ｂ、　７４９Ｃ，７４９ｄ、　７４
９ｅ、　７４９　ｆけ歪ゲージであって、夫々各平行板
バネ体ａｌ’ｔｂｌｌｘｌの変位を検出する。ここで、
この歪ゲージは軸方向の力をトルクの影響を受けずに検
出するため、中心穴７４０　ａを中心として中心点対象
となるように貼付し、夫々ブリッジ回路を構成せしめる
。

従って２図示されていないが、平行板バネ体ａ１、ｃｌ
、ｂ１’にも歪ゲージが中心穴７４０　ａ　＝７）中心
点対象位置となるように各々２枚づつ貼付されている。

以上説明した構成とすることにょシ２例えば。

出力棒７４７はＸ軸方向の力が加わった場合、歪ゲージ
７４９　Ｃ、７４９ｄが平行板バネ０１′の変位を検出
し、Ｘ軸方向のみの力を検出でき、同様にＹ軸方向の力
が加わった場合歪ゲージ７４９　ｅ　、　７４９　ｆが
平行板バネｂ１の変位を検出し、Ｚ軸方向の力が加わっ
た場合歪ゲージ７４９　ａ　、　７４９　ｂが平行板バ
ネ８１′の変位を検出し、各軸の力成分を検出するＯさらに複数方向の合力が加わった場合でも、角棒７４１
　、７４２に加わる力の位置は中心穴７４０　ａの中心
位置から等しい距離の位置に支持体７４３　、７４４に
より加わるため、各平行板バネ体が夫々の分力Ｆｘ、Ｆ
ｙを独立して検出することができる。

７５０はｒ力検出モジュールであって、力検出モジュー
ル７４０の出力棒７４７にねじ７５１を介して取付けら
れる中心部材７５２を備えると共に、板バネ７５０ａ、
　７５０ｂ、　７５０ｃ、　７５０ｄ　　を介して接続
される外輪７５３を含む。７５４ａ、　７５４ｂ、　７
５４ｃ、　７５４ｄ　は歪ゲージであって、板バネ７５
０　ａ　、　７５０　Ｃに貼付（中心部材７５２の中心
点対象位置で、同一面側）され、同様にブリッジ回路を
構成する。

尚、γ力検出モジュール７５０の出力棒７４７への取付
けは、ねじ７５１のみで出力棒７４７の中心位置として
いるが、この構成では外輪７５３にトルクを与えた際に
、ねじ７５１のゆるみ等が生じるため。

実際には、中心部材７５２から突出するビンを出力軸７
５７に係合させてまわシ止めを施すと共に、中心位置か
らずれたところでねじ７５１により固定する必要がある
。

また、このことは、出力軸７５７と支持体７５４との結
合の場合も同様である。

この構成とすることにより中心部材７５２を固定し２外
輪７５３に中心軸（γ軸）まわシのトルクを加えると板
バネ７５０　ａ＋　７５０　ｂ　ｔ　７５０　Ｇ　＋　
７５０　ｄ　　がたわむ。このたわみを歪ゲージ７５４
　ａ　、　７５４　ｂ　、　７５４　ｃ　＋７５４ｄで
検出し、ブリッジ回路を介して出力を取り出すことによ
り、Ｚ軸（γ）に関ずろトルクηのみを検出することが
できる。

（ｂ）　　制御部の構成の説明第４図は第２図構成の力制御部８７１合成部８５゜サー
ボ制御部８３及びパワーアンプ８４の詳細回路図である
。

図中、第２図で示したものと同一のものは同一の記号で
示してｓ、ｂ、ｓｏｏ〜８０３は各軸の合成回路であシ
、力制御部８７からの力制御指令ＰＦＸ〜ＰＦγとＣＰ
Ｕ８２からの速度指令ＶＸ〜ＶＺとの差を出力するもの
、８０４〜８０７は不感帯部であり、ＣＰＵ８２からの
不感帯幅ＷＸ−Ｗγで設定され、力計測値ＦＸ−Ｆγに
対し不感帯を与えるもの、８０８はスイッチであシ、力
計測値ＦＸ〜Ｆγの入力許可、不許可をするものでアシ
、カフィードバックオン／オフをＣＰＵ８２の制御によ
り行うもの、８０９はアナログ／デジタルコンバータ（
Ａ／Ｄ：ｔンバータと称す）であシ、カセンサ３からの
アナログの力計測値ＦＸ、ＦＹ、、ＦＺ。

Ｆγをデジタル値に変換して、スイッチ８０８に出力す
るもの、８３ａ＝８３ｄけ各々サーボ回路であり９位置
検出器８８からの現在位置と指令位置ＣＸ、ＣＹ、ＣＺ
、Ｃγとの差に基いて位置制御し、且つ指令速度■′Ｘ
〜■′γと実速度との差に基いて速度制御するもの、８
４ａ〜８４ｄはパワーアンプであシ、各々サーボ回路８
３８〜８３ｄの出力に基いて各軸のモータに駆動電流を
供給するものである。

従って、ＣＰＵ８２によってスイッチ部８０８がオフの
時には、カセ／す３の出力（即ちＡ／Ｄコンバータ８０
９の出力）は不感帯部８０４　、８０５　。

８０６　、８０７へ入力されず、カフィードバックオフ
となり、ＣＰＵ８２からの指令位置ｃｘ、ｃｙ。

ＣＺ、Ｃγ及び指令速度ｖｘ、ｖｙ、ｖｚ、Ｖ７−がそ
のまま各軸のサーボ回路８３８〜８３ｄに入力され２位
置、速度制御される。

一方、ＣＰＵ８２によってスイッチ部８０８がオンの時
には、カフィードバックオンとなシ、カセンサ３の出力
は不感帯部８０４〜８０７を介し制御出力ＰＦＸ、ＰＦ
Ｙ、ＰＦＺ、ＰＦｒとなって合成部８００〜８０３ニ入
カシ、指令速ｉｖｘ、ｖｙ、ｖＺ、ＶｒとＯ合成出力Ｖ
’Ｘ、Ｖ’Ｙ、Ｖ’Ｚ、Ｙ７がサーボ回路８３３〜８３
ｄに速度指令として与えられる。

尚、Ｘ軸はＸ１軸とＸ２軸の２つがあるが、１つのＸ軸
サーボ回路８３ａ、アンプ８４ａで示してあり実際には
２つある。

（Ｃ）　　ティーチングボックス及び教示データの説明
第４図は第２図構成におけるティーチングボックス８６
の構成図である。

図中、８６０は速度切替スイッチであり、スイッチの回
転によって高速（Ｈ）、中速（Ｍ）、低速（Ｌ）を指示
するもの＋　８６１　ａ〜８６５ｂは各々各軸の移動方
向指示キーであり、　８６１　ａ、　８６１　ｂは各々
Ｘ１軸のθ方向、■方向の移動を指示するもの。

８６２　ａ　、　８６２　ｂは各々Ｘ２軸（７）Ｃ）方
向、■方向の移動を指示するもの＋−８６３ａ　＊　８
６３　ｂは各々Ｙ軸のｅ方向、■方向の移動を指示する
もの、８６４ａ。

８６４ｂは各々Ｚ軸のｅ方向、■方向の移動を指示する
もの、　８６５　ａ、　８６ｓｂは各々Ｙ軸のｅ方向。

■方向の移動を指示するものである。８６６はダイレク
トティーチ指示キー（ＤＴ指示キーと称す）であり、押
下によってダイレクトティーチを指示するもの、８６７
はＥＸＩＴ（終了）キーであシ、１つの教示終了を指示
するたやのものである。

係るティーチングボックス８６のスイッチ８６ｏ。

各−？−８６１　ａ　〜８６５　ｂ及びＤ　Ｔ　＃　−
８６６（７）指示とＣＰＵ８２の対応処理を次表に示す
。

表；教示指示とＣＰＵ８２の対応処理の関係この表の見
方は１次の通シである。

即ち、ＤＴキー８６６及び各軸の移動方向キー８６１ａ
〜８６５ｂのいずれもオフの（押下していない）場合に
は、ＣＰＵ８２は全軸の速度指令は零。

全軸のカフィードバックはオフ、即ち、力制御部８７の
スイッチ８０８をオフとする。

一方、ＤＴキー８６６及び各軸の移動方向キー８６１ａ
〜８６５ｂのいずれか１つがオンの（押下している）場
合には、ＣＰＵ８２は全軸のカフィードバックをオン、
即ち、力制御部８７のスイッチ８０８をオンとする。又
、ＤＴキー８６６のみがオンの場合には、ＣＰＵ８２は
全軸の速度指令を零とする。各軸の移動方向キー８６１
ａ〜８６５ｂのいずれかが押下（オン）されると、速度
切替スイッチ８６０の指示に応じた速度（ＶＨ，”ｖ、
異）を速度指令として出力する。例えば、Ｘ１■のキー
８６１ｂを押下すると、ＸＩ軸の速度指令を速度切替ス
イッチ８６０の指示Ｈ，Ｍ、Ｌに応じて十人、＋−１η
とする。又、異なる軸の移動方向キーが同時にオンとな
ると、その軸の速度指令を同様に速度切替スイッチ８６
０の指示Ｈ，Ｍ、Ｌに応じて発生する。逆に同一軸の複
数のキー（例えばＸ１ｅのキ−８６１ｂとＸＩ□のキー
８６１　ａ　）を同時に押下しても、ＣＰＵ８２はその
軸の速度指令は零とする。

従って、ＤＴキー８６６がオフの時は、各軸の移動方向
キー８６１ａ〜８６５ｂのいずれかのオンによって、即
ち移動指令ＲＴの発生によって対応する軸の速度指令を
ＣＰＵ８２が発生し、これによってリモートティーチン
グが実行できる。

一方、ＤＴキー８６６がオンの時は、移動方向キー　８
６１　ａ〜８６５ｂがオンとなっていない状態で。

ＣＰＵは速度指令を発せず、これによってダイレクトテ
ィーチングが実行でき且つＤＴキー８６６がオ°ンでも
移動方向キー８６１ａ〜８６５ｂがオンされれば、ＣＰ
Ｕ８２は対応する軸の速度指令を発垂し、？：、れによ
って後述する如くダイレクトティーチを容易にする。

第６図は、メモリ８１における教示データの説明図であ
る。一般に教示データは動作命令と位置座標とで記述さ
れる０この実施例では、動作命令としてマクロ命令を用いてい
る。

図中、８１ａは作業テーブルであシ、動作の作業手順を
シーケンス順に記述されたものであり。

この例では１つのミクロ的な動作を１作業分まとめたマ
クロ命令で記述されている。８１ｂは座標テーブルであ
り、マクロ命令に対する指定位置を格納しておくもので
ある。

このマクロ命令は動詞部と目的語とから構成され２図の
例では取出しコマンド［ＰＩＣＫＪ　、取付はコマンド
［ＰＬＡ−ＣＥＪが動詞部であり、［ＤＩ８ＫＪ（円板
９の意味）、　　［８ＰＩＮＤＬＥＪ　（後述するスピ
ンドルの意味）が目的語である。

＠１００”Ｏ［ＰＩｃＫＤＩ８Ｋｊは、指定点（後述）
に移動し１次に指定速度で降下し１円板（ＤＩＳＫ）９
を吸着（ＰＩＣＫ）Ｌ、指令点に戻るというマクロ命令
でアリ、シーケンス“１１０”の「ＰＬＡｃＥＳＰＩＮ
ＤＬＢＪは、指定点に移動し、指定速度で降下し、吸着
したものをスピンドル（ＳＰＩＮＤＬＥ）に置いて、指
定点に戻れというコマンドである。

このような１作業をまとめたマクロ命令を９例えば「Ｐ
　Ｉ　ＣＫＪでは、ミクロ動作命令で示すと「ＭＯＶＥ
（動け）Ｊ　、　　「ＤＯＷＮ（降下せよ）」。

［ＶＡＣＵＵＭ　０Ｎ（ａ着せりＪ　、　「ＭＯＶＢ（
動け）」という４つの命令で構成する必要があり。

作業教示が大変面倒である。従ってこのようなマクロ命
令によって作業指示が容易となる。

このマクロ命令の示す基本動作は。

（Ｉ）　　指定点へ移動する（第１の移動動作）（１）
指定点から指定速度で下降する（第２の移動動作）Ｉ　停止したら対象部材へ作業する（作業動作）■　作
業後、前述の指定点に戻る（第３の移動動作）という一連の動作シーケンスを指示するものである０前述の例では、　　「ＰＩＣＫｊは（２）の作業として
取出しを示しており、ｌ’−ＰＬＡＣＥＪは（２）の作
業として取付けを示している。従ってこの基本動作によ
り実行出来るものなら、他の作業にも適用出来る０例え
ば「５ＣＲＥＷ」は（２）の作業としてねじ締めを示し
、　　［８ＥＡＲｃＨＪはＩの作業としてピンによるね
じ穴探索を示す。

このような組立て作業の他に、溶接作業なら「ＦＩＲＥ
Ｊというマクロ命令によって（ＩＮ）の作業として溶接
が行なわれ、計測作業なら［ＭＥ８ＵＲＪというマクロ
命令によって（２）の作業として対象部なわれる。

一方、座標テーブル８１ｂには、マクロ命令語の目的語
である「ＤＩｓＫｊ　、　　「８ＰＩＮＤＬＥＪの前述
の指定点の位置座標を格納しておく。

この方法の利点は９作業手順に変更がなく、座標値が変
わる場合には、座標テーブル８１ｂの座標を変更するだ
けでよく、逆に座標値に変更がなく２作業手順に変更が
ある時には９作業テーブル８１ａの作業順序を変更する
だけでよく、従って。

作業内容の変更毎に教示データを全て作り直す必要はな
く、係る変更を容易に行なうことができる。

このような教示デニタはＣＡＤシステムにおいて作成さ
れ、又はロボットをテイーチングボックスによって教示
し、更にロボットに対しダイレクトティーチを行って教
示して作成され、メモリ８１に格納される。

前述のｌの第２の移動動作においては、後述する如く前
述の力センサ３の出力（力計測値）を用いて対象部材へ
の接近、接触、押し付は停止が行なわれ２位置付けされ
、従って第１図の教示位置０点の１点でよいことになる
。

（ｄ）　　教示モードの説明第７図は本発明の一実施例作業動作説明図、第、８図は
教示動作のための処理フロー図、第９図。

第１０図、第１１図はその動作説明図である。

この実施例では、第６図の作業テーブル８１ａのｌ’−
ＰＩＣＫ　ＤＩ８ＫＪ　、　［ＰＬＡｃＥ　５ＰＩＮＤ
ＬＥｊに対応した動作を示しており、　「ＰＩｃＫ　Ｄ
Ｉ８ＫＪにより、吸着ハンド５が現在位置Ａ点から座標
テーブル８１ｂの［ＤＩ８ＫＪの座標で指示されたＢ点
に移動し、Ｃ方向に下降し、パレツ）ｌｌａの治具６に
保持された円板９を吸着保持し、更にＢ点に戻シ９次に
「ＰＬＡＣＥ　　５ＰＩＮＤＬＪにより。

吸着ハンド５がＢ点から座標テーブル８１ｂの１’−８
ＰＩＮＤＬＢｊの座標で指示されたＤ点に移動し。

Ｆ方向に下降し、パレット１１ｂ上のベース７に取付け
られたスピンドル１２に吸着した円板９をはめ込んで取
付け、Ｄ点に戻る例を示している。

尚、メモリ８１０作業テーブル８１ａは完成しているも
のとする。

■　オペレータは操作パネル８０のキーボードよシ教示
指示コマンド（ｒＢＯＸＪ　）を入力すると。

ＣＰＵ８２はバス８９を介しこれを読取り、教示モード
となり、ティーチングボックス８６からの指示に応じて
制御する。

■　オペレータは、リモートティーチを行う時はティー
チングボックス８６のＤＴキー８６６をオフとし、ダイ
レクトティーチを行う時には、ティーチングボックス８
６のＤＴキー８６６をオンスル。

ＣＰＵ８２はバス８９を介しＤＴキー８６６オンを読取
シワダイレクトティーチ指示と判定する。次に、ＣＰＵ
８２はバス８９を介し力制御部８７のスイッチ８０８を
オンし、カフィードバックオンとする。更にＣＰＵ８２
は、バス８９を介し力制御部８７の各不感帯部８０４〜
８０７に不感帯幅ＷＸ。

ＷＹ、ＷＺ、ＷＹを設定する。

■　次にオペレータはＤＴキー８６６をオンしながら、
ハンド５を手に持って目標位置の頭上（Ｂ点）方向にハ
ンド５をひっばる（又は押す）。ハンド５に手によって
外力が付与されると、力センサ３よす外力付与方向の外
力が検出される。例えば、第７図の場合＋Ｙ方向の外力
が付与され、力センサ３よりＹ軸の力計測値ＦＹ　　が
出力される。

この力計測値ＦＹ　　はλ／Ｄコンバータ８０９でデジ
タル値に変換された後、不感帯部８０５に入力される０各不感帯部８０４〜８０７は力計測値Ｆｘ−Ｐ、に対し
非線形要素を通した信号のフィードバックを行なうもの
であシ、入力の絶対値が不感帯幅設定値Ｗより小さい時
は出力をゼロとする。一方、入力の絶対値が不感帯幅設
定値Ｗよシ大きい時は。

入力が正値の時は、（入力−不感帯幅設定値）を出力と
し。

入力が負値の時は、（入力＋不感帯幅設定値）を出力と
する。

この不感帯部８０４〜８０７の存在によってハンド５が
空中に浮いた状態で、その場所に止めておきたい時に力
センサ３の力計測値にオフセット変動があると、それに
よりハンド５の位置がドリフトすることがあるが、不感
帯幅より小さなオフセット変動に対しては、不感になシ
アドリフト現象が生じない。

又、ハンド５をオペレータが手で導く時にオペレータへ
の応答として適当な抵抗力（不感帯幅に対応）を発生す
ることができる。

従って、力計測値ＦＹ　　は不感帯部８０５で前述の不
感帯処理が施され、力指令ＰＦＹとして合成回路８０１
に入力する。ここで、ＣＰＵ８２からの位置指令ＣＸ、
ＣＹ、Ｃ２，Ｃγ及び速度指令■Ｘ。

ｖｙ、ｖｚ、ｖｙは零であるから８合成速度指令■Ｊ　
はＰＦＹそのものでありＹ軸サーボ回路８３ｂに速度指
令として入力し、パワーア／グ８４ｈを介しＹ軸モータ
２４を駆動する。従って、・・ンド５は外力が付与され
た方向のＢ点に向って、ノ・ンド５を持つ手の動きに追
従移動する。オペレータはハンド５がＢ点に到達すると
１手をノ・ンド５から離す。この時も不感帯部８０４〜
８０７によってドリフト現象が防止され、ハンド５はＢ
点に停止する。

このようにして、ダイレクトティーチによって第１のス
テップが実行される０（ｄ）一方、Ｂ点への移動である第１のステップをリモ
ートティーチによって行なうには、オペレータは、ティ
ーチングボックス８６の移動指示キー　８６１　ａ〜８
６５ｂを押下し、移動指示を与える。

これ、によｆｉｃＰＵ８２はステップ■と同様カフィー
ドバックオン、不感帯幅設定を行なう０例えば。

前述のＢ点への移動には、速度指示スイッチ８６０で速
度を指示し、　Ｙ（１）キー８６３ｂをオンとすると。

ＣＰＵ８２はこれを読み取シ、Ｙ軸速度指令ｖＹを発生
し２合成部８５にこれを与える。従って。

ザーポ制御部８３より　パワーアンプ８４を介し駆動電
流ＳＹがＹ軸モータ２４に供給され、ノ・ンド５はＢ点
に向って移動する。オペレータは、ノ１ンド５の移動を
確認しながら、適宜速度指示スイッチ８６０を操作し１
例えば予定のＢ点では低速指示を与えて、Ｂ点までハン
ド５を移動させ、Ｙ■キー　８６３　ｂをオフとし、ハ
ンド５の移動を停止する。

■　このようにして、ダイレクトティーチ又はリモート
ティーチによってハンド５を目標位置の頭上のＢ点付近
に移動させると２次にオペレータはティーチングボック
ス８６のＺＣ）キー８６４ａを押下する。これによって
ＣＰＵ８２はＺ軸速度指令−ｖｚを発生し２合成部８５
へ与える。

ハンド５が円板９への接触前は力指令ＰＦＺ＝０である
から、サーボ回路８３Ｃへは２軸速度指令−Ｖｚが指令
速度として出力され、２軸モータ２６を速度制御する。

従って、吸着ノーンド５は円板９に向って指令速度ｖ１
で下降する。

この下降動作中に次のような外力適応制御が行　　ゝな
われる。これを第９図によって説明する。

ハンド５が円板９に接近中では力センサ３の力計測値Ｆ
Ｚは零であるから、Ｖ’Ｚ＝ＶＺであシ。

Ｚ軸モータ２６はサーボ回路８３Ｃによってノくワーア
ンプ８４Ｃを介し速度制御され、ノ・ンド５を下降せし
める。

一方、ノ・ンド５が円板９に位置ＰＫ（時刻１１）で接
触すると、力センサ３が板バネで構成されているからた
わみ、このたわみを検出する歪ゲージより力計測値ＦＺ
が発生するが、不感帯幅Ｗｚに対応ゴる押し付は力（力
計測値ＦＺ）になるまで指令■Ｚで与えられた速度で移
動を続け１時刻ｔ、でＦ″Ｚ＞ＷＺとなることによって
、力指令ＰＦＺか発生する。従って９合成回路８０２の
出力■′ｚは（ＶＺ−ＰＦＺ）　となり、　合成速ｉ指
令Ｖ’Ｚは、速度指令ｖｚから力指令ＰＦＺが差し引か
れた形となシ、見かけ上達度指令値を小さくした形とな
シ。

ハンド５は減速し始める。力センサ３の平行板ノ（ネが
２軸モータ２６の回転で更にたわみ、力計測値ＦＺは上
昇し、）１ンド５は更に減速する。

最終的な平衡状態では１時刻１Ｇで位置Ｐｏで２軸モー
タ２６が停止し、実速度値が零となる。この時入力指令
■ｚと力指令ＰＦＺが等しく、力指令ＰＦＺは力センサ
３の変形によって物体９への押し付は力Ｆ（１となるか
ら、入力指令■ｚは力指令として働く。従って、入力指
令ｖＺの大きさが押し付は力を制御することになる。

この時の押し付は力は、入力指令ｖＺによる力指令値と
不感帯幅Ｗに対応した力との和になシ。

一方、接近中の速度は入力指令ｖＺだけに依存するので
、移動速度と押し付は力を独立に制御できる０人力指令ｖＺは接近時の速度指令値と押し付は力発生時
の力指令値の両方を兼ているため、速度計測値ｖｚと力
計測値ＦＺの出力レベルの相対的な大きさによっては、
１つの入力ｖＺで最適な移動速度と、最適な押し付は力
の両方を同筒に満たせないおそれがある。

このため、力計測値ＦＺのフィードバック量を可変にす
るための入力を設け、即ち、不感帯幅ＷＺによって、速
度指令ｖｚと不感帯幅Ｗｚを独立に設定し、最適な速度
指令値と、力指令値とを１つの入力指令で得るようにし
ている。又、力計測値ＦＺのフィードバックゲインを固
定できることがらｔ閉ループ制御系としてのループ利得
を一定に保ったｔま（つまり制御系としての安定性を保
証しつつ）押し付は力を広い範囲で可変できること、及
びノ・ンド５が空中に浮いた状態で（つまシハンド５が
他の物体を押していない時）、入力をゼロとし、その場
所に止めておきたい時゛、カセンサ３の力計測値にオフ
セット変動があると、それによりカハンド５の位置がド
リフトすることがあるが、この実施例では、不感帯幅よ
シ小さなオフセット変動に対しては、不感になり、ドリ
フト現象はなくなる。

従って、力センサ３のたわみ（変形）により接触時のシ
ョックを吸収しつつ、モータ２６の回転速度を連続的に
落としていき、速度が零となった所で、適切な押し付は
力を発生するという理想的な形とすることができる。

このようにして接近、接触、押し付けの３過程が連続的
に円滑に且つ自律的に行なわれる。

即ち、ロボットによる物体の取り出し作業等においては
、ロボットのハンドが物体に接近し、接触した後、一定
力で物体を押し付けて１把持を行っておシ、同様に物体
の取付は作業等においても。

相手物体に対し物体を把持したノ・ンドが相手物体に接
近し、接触した後、相手物体に把持した物体を一定力で
押し付け、はめ込み、取付けを行う。

本発明では、移動体であるハンドの前述の接近。

接触、一定力発生という３つの過程の制御を連続的に、
且つ自律的に行なうことができる。

即ち、接触の前後で連続的にモータの回転速度が落ちる
ため、接触時の衝撃を小さく抑えることができ、力セン
サ３のリニアな力出力値を使って速度制御モードから力
制御モードへ、タイミングよく、かつなめらかに切シ替
えていくことができる。また、押し付は力制御時は速度
計測値（実速度）のフィードバックは状態変数フィード
バックの、いわゆるダンピング項として働らくため、制
御系としても、１！わめて安定な形でおる。更に図のよ
うに、磁気ディスク９とスペーサー９０を積み重ねたも
のを順に取り上げ、他の場所に移す時のように、ハンド
５が磁気ディスク９．又はスペーサー９０を取る時の深
さが、変化していく場合でも、希望のハンド下降速度と
、希望の押し付は力が常に、かつ自動的に得られるため
、深さ方向の距離のティーチングが不用になって、ロボ
ットに作業を教示する人間の負担が軽くなり、ロボット
の知能化が一歩進むことになる。

又、この時、第１０図０３１に示す如くＸ軸方向に位置
ずれがあり、ハンド５が円板９に接近中に治具６に接触
して、はめ合いが円滑に行なわれない場合にも、治具６
との接触に上り力センサ３からＸ軸の力計測値ＦＸが第
９図（Ｃ）の如く発生し、ＦＸ＞ＷＸとなるとこれによ
って力指令ＰＦＸが出力され９合成回路８００を介し合
成速度指令■′Ｘ（＝＋ＰＦＸ）が発生し、Ｘ軸サーボ
回路８３ａ及びパワーアンプ８４ａを介しＸ軸モータ１
０ａが駆動され、この場合、パレット１１ａ、即ち治具
６が図の矢印Ｘ方向に動き、ハンド５と治具６のＸ軸方
向の相対位置誤差が修正される。このことは、第１０図
（５）のＹ軸に対しても同様であシ、結局最大抗力が不
感帯幅より小さい範囲では治具６に沿いながら、力セン
サ３のたわみによってハンド５と治具６の相対位置誤差
が吸収され、一方。

不感帯幅を越えると、前述の如くモータの駆動によって
相対位置誤差の修正が行なわれ、治具６の中心（円板９
の中心）とハンド５の中心が自動的に合わされていき、
挿入が実行される。この不感帯幅を変えることは、電気
的にみかけ上まさつ力を変えていることになる。

又、この時、第１１図囚、β）の如＜、ｘ、ｙ方向の相
対位置誤差が大きく、治具６の面取り部にハンド５が当
らず、水平部にｂつた時には、Ｚｅキー８６４ａを押下
している間一定力で治具６の水平部を押゛し続けている
から、ｚｅキー８６４ａを押したまま、第１１図（５）
の如く、オペレータが人の手ＨＤでハンド５をＹ軸方向
に中心に近づく方向にダイレクトティーチの要領で軽く
押すと、力センサ３の外力のフィードバックによりハン
ド５が治具６の面取シ部にたどシつき、後は、前述の第
１０図と同様に自然と面取シ部の斜面に沿ってハンド５
が治具６にはめ合っていく。第１１図（Ｂ）に示す様に
Ｘ軸についても同様である。

この手で押す代シにＸ２■キー８６２ｂ、Ｘ２０キー８
６２　ａ　、　Ｙ■＋−８６３ｂ　、　Ｙ□＋　−８６
３８を適当に押下することによってハンド５を治具６゜
即ち円板９の中心に導くと、水平部を押しながら。

Ｘ−Ｙ平面にハンド５が動き、やがて治具６の面取シ部
にたどシつき、同様にハンド５が治具６にはめ合ってい
く。

このようにして、第２ステツプが実行され、オペレータ
は速度指令を与えるだけで、ハンド５が自動的に下降し
、目標位置である治具６とはめ合って自動停止する。こ
れによってハンド５は正確に治具６（即ち９円板９）の
中心に位置することにな、９．Ｘ２軸、Ｙ軸の要素が確
定する。

■　次に、オペレータはティーチングボックス８６のＺ
ｅキー８６４ｂをオンとする。これによってＣＰＵ８２
は、Ｚ軸上弁速度指令＋Ｖｚを発し。

キー８６４ｂの押下中＋Ｖｚをバス８９を介し合成回路
８０２に与え９合成速度指令＋Ｖｚ　＝ＶｚをＺ軸サー
ボ回路８３Ｃに与え、パワーアンプ８４Ｃを介しＺ軸モ
ータ２６を駆動し、ハンド５をＺ軸方向に上昇せしめる
。ハンド５が治具６から外に出た時も、前述の不感帯部
８０４〜８０７によってＸ２軸。

Ｙ軸はその位置が保九れる。即ち不感帯なる非線形演算
を施すことにより人工的にクーロンまさっ特性を作シ出
しているため、一定収上の外力が付与されないと動かさ
れない。ハンド５が治具６から完全に出た所の所望の位
ｔ＃、（例えばＢ点）でキー８６ｂの押下を止めると、
ＣＰＵ８２はＺ軸速度指令Ｖｚ　　を零とするので、ハ
ンド５の上昇は停止する。

■　次に、オペレータはティーチングボックス８６の終
了キー８６７を押下すると、ＣＰＵ８２は教示モードを
終了し、操作パネル８０のキーボードからのコマンド受
は付は状態となる。

■　オペレータがこのキーボードからコマンドとしてＰ
ＯＩＮＴ指示（ＰＯＩＮＴ　ＤＩＳＫ）を入力する。こ
のコマンドによりＣＰＵ８２は位置検出器８８の各軸の
値ｘ（Ｘｔ、ｘり、　Ｙ、　Ｚｔ　ｒをバス８９を介し
読みとり、メモリ８１に教示データとして座標テーブル
８１ｂの「ＤＩ８ＫＪ欄に格納する０従って座標テーブル８１ｂには、ｌ’−ＰＯＩＮＴＤＩ
ＳＫＪがステップ■で指示されると、　「ＤＩｓＫＪの
欄に各軸の位置が格納され、この位置は目標物品（円板
９）の真上の座標（例えば第７図のＢ点）を示すことに
なる。

以下９円板９をスピンドル１２にはめ合わせるための教
示も同様にして行なわれる。

ここで１円板９が複数枚治具６に積層されていても「Ｄ
ＩＳＫ」の欄の１つの座標値で次の再生モードで述べる
如く取シ出しが可能となる。即ち。

各円板９の深さ方向の教示を行なう必要がなく外力適応
制御によって取シ出しが円滑に行なわれる。

（ｅ）　　再生モードの説明第１２図は再生モードとしての前述の教示データによる
円板吸着動作（ＰＩＣＫ　ＤＩＳＫ）の処理フロー図で
ある。

■　操作パネル８０より５ＴＡＲＴコマンドが入力され
ると、バス８９を介しＣＰＵ８２に動作開始命令が与え
られる。

これによって、ＣＰＵ８２はメモリ８１の作業テーブル
８１ａの命令文を解読し、　　「ＰＩｃＫＤＩＳＫＪで
あると、吸着取出しくＰＩＣＫ）であると判別し、取出
し処理を開始する。

次に、ＣＰＵ８２はメモリ８１の座標テーブル８１ａの
「ＤＩｓＫＪ欄を読み出し、前述のＧ点（ｘ、、　ｙ　
、　ｚ　）の座標を得、これによる位置指令ＣＸ！、Ｃ
Ｙ、Ｃ２をバス８９を介し、サーボ制御部８３へ与え且
つ合成部８５にｘ、ｙ、ｚ速度指令ＶＸＩ、ＶＹ　、Ｖ
Ｚを与、する。

これによって、サーボ制御部８３よＦ）　パワーアンプ
８４を介し駆動電流ｓｘ２．ｓｙ、ｓｚがＸ軸モータ１
０ａ、Ｙ軸モータ２４．Ｚ軸モータ２６に供給される。

従って、Ｘ軸（Ｘ２軸）モジュール１ａのＸ軸モータ１
０ａｌＹ軸モータ２４．Ｚ軸％−１２６が駆動されて、
真空吸着ハンド５はＸ軸モジュールｌａ上のパレツ）ｌ
ｌａの治具６の円板９上の指示されたＧ点（第５図）に
位置決めされる。

■　次に、ＣＰＵ８２はハンド位置検出回路８８の各軸
の現在位置ＰＸ、、ＰＹ、ＰＺからの所定のハンド位置
に到達したか否かを調べ、そして所定の位置に停止した
後の所定の時間経過後（０，５秒程度）、力センサ３の
振動停止とみなし、カフィードバックをオンとする。即
ち、力制御部８７のスイッチ８０８をオンとし、力制御
部８７の出力ＰＦＺを合成部８５へ入力可能とする。

■　ＣＰＵ８２は、バス８９を介し速度指令値ｖＺを合
成部８５へ与える。前述の如く９円板９への接触前は力
指令ＰＦＺ＝Ｏであるから、サーボ回路８３Ｃへは指令
速度として出力され、Ｚ軸モータ２６を速度制御する。

従って、吸着ハンド５は円板９に向って指令速度ｖ１で
下降する。

一方、ＣＰＵ８２はバス８９を介し力制御部８７のＡ／
Ｄコンバータ８０９の力計測値ＦＺを監視し。

ＦＺが所定の値Ｍとなると、吸着ハンド５が円板９に接
触したと判定する。

これとともに前述の如く外力適応制御に自律的に移行す
る。

即ち、ステップ■で説明した。ハンドの前述の接近、接
触、一定力発生という３つの過程の制御を連続的に且つ
自律的に行なうことができる。

更に図のように、磁気ディスク９とスペーサー９０を積
み重ねたものを贋に取り上げ、他の場所に移す時のよう
に、ハンド５が磁気ディスク９゜又はスペーサー９０を
取る時の深さが、変化していく場合でも、希望のハンド
下降速度と、希望の押し付は力が常に、かつ自動的に得
られるため。

深さ方向の距離のティーチングが不用になって。

ロボットに作業を教示する人間の負担が軽くなり。

ロボットの知能化が一歩進むことになる。

■　このようにしてハンド５が治具６にはめ合い、更に
Ｚ軸が停止すると、ＣＰＵ８２はバス８９を介し、吸気
チューブの負圧を検出する図示しない圧力センサの出力
を監視し、吸着ハンド５が円板９を吸着したかを検出す
る。

吸着ハンド５が治具６に対して若干傾いてはめ合うと、
吸着面５０と円板９にすきまが生じ、前述の所定の押し
付は力Ｆｚが付与されても円板９を吸着できない。従っ
て、このような事態を救済すべく、吸着していない時に
は９次のような救済動作を行なう。

先づ、ＣＰＵ８２はバス８９を介しＹ軸、Ｙ軸の不感帯
部８０４　、８０５の不感帯幅を零にする。即ち、傾き
はＸ、Ｙ方向のハンド５の姿勢によるものであるから、
この方向の最大抗力を零とする。

次に、ＣＰＵ８２は、Ｚ軸の押し付は力を増すべく、速
度指令Ｖｚをα分増加し、従ってＺ軸モータ２６ａを駆
動する。そして前述と同様吸着したかを判定し、吸着し
ていないと、更に速度指令をα分増加し、Ｚ軸モータ２
６ａを駆動する。これを複数回繰返しく図では１０回）
、それでも吸着しないと、吸着動作をあきらめ、エラ一
番号を設定し、ステップ■へ進む。逆に吸着したと判定
すると、直ちにステップ■へ進む。

■　前述のステップ■で救済動作によらず吸着したとす
ると２次にＣＰＵ８２はハンド位置検出回路８８のＸ、
Ｙ座標Ｐ、、ＰＹをバス８９を介し読み出し、バス８９
を介しメモリ８１の座標テーブル８１ｂの「ＤＩＳＫ」
欄のＸ座標（ここではＸ２座標）及びＸ座標を書き替え
る。これによって。

外力適応制御による相対位置ずれの吸収結果を教示デー
タに反映することができ、Ｂ点の座標は相対位置ずれの
ない座標に置き代えられる。

■　次に、ステップ■、■が終了すると、ＣＰＵ８２は
Ｚ軸速度指令値■Ｚを零とし、押し付は力を解除し２次
に前述のスイッチ８０８をオフとしてカフィードバック
をオフとするか、オフセット値を力センサの振動振幅よ
り大きな値とする。

更にＣＰＵ８２は、吸着ハンド５を上昇すべく。

前述の座標テーブル８１ｂのｒＤＩｓＫＪ　ａ（Ｄ座標
を読み出し、ステップ■と同様にしてＢ点へ戻す。

これによって９円板９の取出しが行なわれる。

次に、この取如出した円板９をスビ／ドル１２にはめ合
わせるには、前述と同様に作業テーブル８１ａの次＋７
）シーケンス−１１０’Ｃ１［ＰＬＡＣＥＳＰＩＮＤＬ
Ｅｊを読出し、これによって座標デープル８１ｂの「５
ＰＩＮＤＬＢＪの欄の座標を読出し。

ステップ■、■、■と同様にしてＺ方向に下降せしめ、
スピンドル１２への接近、接触、押し付けを行い、スピ
ンドル１２とはめ合い後、吸着を解除して円板９のスピ
ンドル１２への取付けを行う。

この時もステップ■と同様に相対位置誤差の修正が行な
われ、ステップ■と同様図のＤ点に戻る。

ステップ■により、絶対的位置で示された教示データを
、教示データに基いて状態適応制御して相対位置ずれ補
正した動作結果によって教示データを修正することがで
きる。

（ｆ）　　他の実施例の説明第１０図はＣＰＵ８２の処理説明図である。この例では
１合成部８５及び力制御部８７の機能をＣＰＵ８２のプ
ログラムの実行によって行なうものである。

ＣＰＵ８２はメインルーチンにおいて、教示データのコ
マンドを解析し、これを実行して各軸の位置指令、速度
指令、力指令を作成し、バス９９を介しサーボ制御部８
３へ出力し、又位置検出部８８からの現在位置Ｐγ〜Ｐ
Ｘ、によって各軸の位置及び力センサ３の力計測値ＦＸ
〜ＦｒをＤ／Ａコンバータを介し監視する。

そして、カフィードバックオフモードでは、スイッチが
矢印点線の如く接続され、指令位置と指令速度をそのま
まサーボ制御部８３へ与えて、各軸サーボ回路８３ａ〜
８３ｄを介し各軸を指令位置に位置決めする。一方、カ
フィードバックモード４オンにおいては、スイッチが矢
印点線の如く接続され、所定周期でカフィードバック制
御の割込み処理ルーチンを実行する。即ち、力センサ３
の力計測値ＦＸ−Ｆｒをオフセット補正し、さらに不感
帯処理して、帰還利得αを掛は制御出力ＰＦＸ、ＰＦＺ
を得、これを指令速度又は指令力から差し引いたものを
指令速度■′γ〜Ｖ’ｘ、としてバス９９を介しサーボ
制御部８３へ与える。

この場合、帰還利得αは、第９図囚の減速の傾きを制御
し、前述の不感帯と同様に、指令速度と　　べ押し付は
力を一つの入力で制御することができる。

従って、力指令ＰＦは＝α・（Ｆ−Ｗ）となる。

（ｇ）　　別の実施例の説明前述のサーボ回路８３として１本発明者等の提案による
関数発生部と閉ループ制御部とから成るものを利用する
と、一層、安定なサーボ系が実現できる０このサーボ回
路は９例えば雑誌「日経エレクトロニクス１９８１．９
．２８号」（日経マグロウヒル社発行）等において周知
であるので詳述しない。

又、ロボットをＸ軸が分割された直交型のもので説明し
たが、他の直交型ロボット、円筒座標型ロボットにも適
用でき、更にスカラー多関節型等のロボットであっても
よい。

更に動作例として磁気ディスク装置の組立てを例に説明
したが、これに限られず、他の動作であってもよく、ハ
ンド５も真空吸着ハンドに限らず。

電磁吸着ハンド、把持ハンド、フック状のノ・ンド。

電動ドライバ等地の作業用のものであってもよく。

更に、力検出手段は手首に設けられる力センサに限らず
、ハンド、アームに装着され、対象物体（人間の手を含
む、ロボットが外力として検知しうる情報を発するもの
）との距離を接触あるいは非接触で検出するセンサであ
ってもよい。従って。

ハンド、センナは作業の内容に応じて適宜選択できる。

以上本発明を実施例により説明したが１本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であシ。

本発明からこれらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に９本発明によれば、予定の位置の頭上
の位置付けした後、速度を指示するだけでよいから教示
操作が極めて容易となるという効果を奏する他に、予定
の位置も正確でなくてよいから、一層教示操作が容易と
なるという効果も奏し、複雑化する作業の教示を容易に
し、従って従来問題となっていた教示の操作の面到によ
る複雑作業の実現不能を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細説明第２図は本発明の一実施例全体構成図。第３図は第２図構成の力センサの構成図。第４図は第２図構成の要部回路図。第５図は第２図構成のティーチングボックスの構成図。第６図は第２図構成のメモリの内部構成図。第７図は第２図構成の一実施例作業動作説明図。第８図は本発明による教示モードの動作処理フロー図。第９図は第８図処理フローにおける動作説明図。第１０図、第１１図は第８図処通フローにおける動作説
明図。第１２図は再生モードとしての吸着作業処理フロー図。第１３図は本発明の他の実施例説明図である。図中、３・・・力センサ。５・・・作業部。８・・・制御装置。９・・・対象部材。ＭＴ・・・移動手段。８６・・・ティーチングボックス。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）作業部を作業空間内で移動させる移動手段と、該作業部に加わる外力を検出する力検出手段と、移動指
令と該力検出手段の検出出力に対応する力指令との合成
を合成移動指令として該移動手段を移動制御する制御手
段とを有する自動作業装置における教示制御方法におい
て、教示者の操作に従って該制御手段が該移動手段を移動制
御して作業対象位置の頭上に該作業部を移動する第１の
ステップと、該教示者の操作に応じて該制御手段が該作業対象位置方
向の移動指令を発し、該合成移動指令により該移動手段
を移動制御して該作業部を該作業対象位置方向に移動さ
せながら、該力検出手段からの作業対象方向以外の方向
の検出外力に追従して該移動手段を該作業対象方向以外
の方向に移動制御する第２のステップとを有し、該作業部を該作業対象位置に導いて教示を行なうことを
特徴とする自動作業装置の教示制御方法。
（２）前記第１のステップが、前記教示者が前記作業部
を手動操作することによって与えられる外力を前記力検
出手段が検出して得た力指令によって前記制御手段が前
記移動手段を移動制御するステップであることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の自動作業装置の教
示制御方法。
（３）前記第１のステップが、前記教示者が操作によっ
て与える移動指示に応じて前記制御手段が前記移動指令
を発して前記移動手段を移動制御するステップであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の自動作
業装置の教示制御方法。