KR102091192B1 - 로봇시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관계되는 로봇시스템은, 오퍼레이터로부터의 조작지시를 접수하는 마스터장치와, 슬레이브암과, 슬레이브암에 의해 실시되는 처리를 규정한 동작시퀀스(sequence)정보를 기억하는 기억장치와, 슬레이브암의 동작을 제어하는 제어장치를 구비하고, 제어장치는 입력신호를 수신하는 수신부와, 슬레이브암의 운전모드를 자동모드로 할 것인지, 수동모드로 할 것인지, 혹은 수정자동모드로 할 것인지를 판정하고, 판정한 운전모드에 의해 슬레이브암의 동작을 제어하는 동작제어부와, 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정하는 계속판정부를 갖고, 자동모드에 의해 슬레이브암이 동작할 예정의 공정에 있어서, 동작제어부에 의해 그 공정의 소정의 스텝에서 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작을 정지시킨 후, 계속판정부는, 그 동작의 정지 시에 수신부에 의해 수신한 입력신호에 기초해서, 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정한다. 이에 따라, 자동모드에 의해 슬레이브암이 동작할 예정의 공정에서 슬레이브암을 적절하게 동작시킬 수 있다.

Description

로봇시스템

본 발명은, 마스터 슬레이브 방식의 로봇을 이용한 로봇시스템에 관한 것이다.

작업을 자동화하고, 인력절약 또는 작업의 효율화를 꾀하기 위해서 산업용 로봇의 개발이 진행되고 있다. 산업용 로봇은, 예를 들어 조립부품(조립되는 부품, 워크)의 운송·조립 등을 행하는 로봇으로서 공장 등에 설치된다. 여기에서, 조립부품의 조립을 로봇에게 자동으로 실시시킨 경우, 조립부품 및 피조립부품(제품) 각각의 위치관계를 센서에 의해 계측하고, 정밀도높게 로봇의 위치와 자세를 맞추는 기구 및 제어가 필요하게 된다. 특히, 조립부품 또는 피조립부품이 대형부품이라도 자동으로 로봇에 의해 이 조립부품의 조립작업을 실시시킨 경우, 로봇과 조립부품의 위치관계 또는 조립부품과 피조립부품의 위치관계를 정확하게 파악할 수 있도록 하기 위해서는, 다수의 센서(sensor)가 필요하게 된다. 더욱이, 광범위한 작업공간 내에서 고정밀도의 계측을 가능하게 하는 고도한 센서인식기술도 요구된다. 이 때문에, 조립부품 또는 피조립부품이 대형부품이 되는 경우라도, 자동으로 로봇에 의해 조립작업을 실시시킬 때, 비용(cost)이 증대됨과 더불어 조금이라도 작업환경에 변화가 생기면 고정밀도의 계측결과를 얻을 수 없고 조립작업에 오차, 혹은 부주의한 간섭이 생긴다.

그래서, 자동으로 로봇에게 작업을 시키고 있는 때에 작업환경 등에 변화가 생긴 경우, 오퍼레이터(operator)로부터의 조작지시에 기초하여 로봇을 동작시키는 수동운전으로 전환시킬 수 있는 원격조작제어장치가 제안되고 있다(특허문헌1). 특허문헌1에 관계되는 원격조작제어장치는, 로봇의 자동운전의 기초가 되는 환경모델이 실제의 작업환경과 일정이상 벗어나 있는 경우에, 그것을 검출해서 자동운전에서 수동운전으로 전환할 수 있다.

일본 등록특허공보 제3924495호

본 발명은, 자동모드에 의해 슬레이브암(slave arm)이 동작할 예정의 공정에 있어서, 슬레이브암을 적절하게 동작시킬 수 있는 로봇시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 어떤 형태에 관계되는 로봇시스템은, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 오퍼레이터로부터의 조작지시를 접수하는 마스터장치와, 복수의 스텝을 포함하는 공정에 있어서, 해당 스텝의 처리를 실시하는 슬레이브암과, 상기 슬레이브암에 의해 실시되는 상기 처리를 규정한 동작시퀀스(sequence)정보를 기억하는 기억장치와, 상기 슬레이브암의 동작을 제어하는 제어장치를 구비하고, 상기 제어장치는 입력신호를 수신하는 수신부와, 상기 슬레이브암의 운전모드를 상기 동작시퀀스정보에 기초해서 동작시키는 자동모드로 할 것인지, 상기 마스터장치를 통해서 입력된 조작지시에 기초하여 동작시키는 수동모드로 할 것인지, 혹은 해당 자동모드에서 동작 중의 슬레이브암의 동작을, 해당 마스터장치를 통해서 입력된 조작지시에 기초해서 수정하는 수정자동모드로 할 것인지를 판정하고, 판정한 운전모드에 의해 상기 슬레이브암의 동작을 제어하는 동작제어부와, 상기 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정하는 계속판정부를 갖고, 상기 자동모드에 의해 상기 슬레이브암이 동작할 예정의 공정에 있어서, 상기 동작제어부에 의해 해당 공정의 소정의 스텝에서 해당 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작을 정지시킨 후, 상기 계속판정부는, 해당 동작의 정지 시에 상기 수신부에 의해 수신한 입력신호에 기초해서, 해당 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정한다.

상기 구성에 의하면, 마스터장치와 슬레이브암을 구비하고 있기 때문에, 오퍼레이터로부터 마스터장치를 통해서 슬레이브암에 조작지시를 송신하고, 일련의 작업을 실시시킬 수 있다.

또, 제어장치는 동작제어부를 갖고 있기 때문에, 슬레이브암을 자동모드, 수동모드, 및 수정자동모드 중의 어느 쪽의 운전모드로 할 것인지 판정해서, 적절한 운전모드에 의해 슬레이브암을 동작시키도록 제어할 수 있다.

또, 제어장치가 계속판정부를 갖고 있기 때문에, 자동모드에 의해 슬레이브암이 동작할 예정의 공정에 있어서, 해당 공정의 소정의 스텝에서, 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어, 이 대로 자동모드를 계속하는 것으로 예정된 시간까지 공정의 모든 스텝을 완료시킬 수 없는 경우, 혹은 다음 스텝 이후에 행하는 처리를 자동모드에서는 정밀도 높게 행할 수 없는 경우 등에서는, 슬레이브암의 운전모드를 수동 또는 수정자동모드 등 다른 모드로 변경해서 처리를 계속할 수 있다. 또, 동일한 제조라인에서 다품종의 제품을 조립하는 경우, 제품번호에 따라서는 자동모드로 조립하는 것이 곤란한 때에도, 슬레이브암의 운전모드를 수동 또는 수정자동모드 등의 다른 모드로 변경해서 처리를 계속할 수 있다.

반대로, 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작에 따라 적절하게 처리가 이루어지고 있는 경우에서는, 그대로 자동모드로 하고 슬레이브암의 동작을 계속시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 관계되는 로봇시스템은, 자동모드에 의해 슬레이브암이 동작하는 예정의 공정에 있어서 슬레이브암을 적절하게 동작시킬 수 있다고 하는 효과를 자아낸다.

본 발명의 어떤 형태에 관계되는 로봇시스템은, 상기한 구성에서 상기 오퍼레이터에게 통지해야 할 정보를 출력하는 출력장치를 구비하고, 상기 동작제어부에 의해 상기 소정의 스텝에서 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작이 정지당한 후, 상기 출력장치는 상기 오퍼레이터에게 통지해야 정보로서, 해당 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지에 대한 문의사항을 출력하고 있고, 상기 계속판정부는 상기 출력장치에 의한 상기 문의사항의 출력에 응하여 상기 수신부가 수신한 상기 입력신호에 기초해서, 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작의 계속을 허가할지 아닐지 판정하는 구성이라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 출력장치를 구비하고 있기 때문에, 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작을 허가할지 아닐지 오퍼레이터에게 문의할 수 있다. 또, 이 문의에 응하여 수신부에서 수신한 입력신호에 기초해서, 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 계속판정부는 판정할 수 있다.

이 때문에, 본 발명의 어떤 형태에 관계되는 로봇시스템은, 오퍼레이터의 판정을 반영시켜서 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정할 수 있다.

본 발명의 어떤 형태에 관계되는 로봇시스템은, 상기한 구성에서 상기 마스터장치는, 상기 슬레이브암에 조작지시를 입력하기 위한 마스터암과 상기 입력신호의 입력을 행하는 스위치 또는 휴대단말을 구비하는 구성이라도 좋다.

여기에서, 휴대단말이란, 예를 들어 태블릿 단말 등을 들 수 있다.

상기 구성에 의하면 입력신호의 입력을 스위치 또는 휴대단말 등에 의해 행할 수 있기 때문에, 오퍼레이터는 용이하게 입력신호의 입력조작을 행할 수 있다.

본 발명의 어떤 형태에 관계되는 로봇시스템은, 상기한 구성에서, 작업공간 내에 있어서의 상기 슬레이브암의 상황을 나타내는 상황정보를 취득하는 상황정보 취득부를 더 구비하고, 상기 수신부는 상기 상황정보 취득부에 의해 취득된 상황정보를 상기 입력신호로서 수신하고 있으며, 상기 계속판정부는, 상기 동작제어부에 의해, 상기 소정의 스텝에서 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작이 정지당한 후, 상기 수신부에 의해 수신한 상기 상황정보에 기초하여, 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작의 계속을 허가할지 아닐지 판정하도록 구성되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 상황정보 취득부를 구비하고 있기 때문에, 슬레이브암이 작업하는 작업공간 내에 있어서의 해당 슬레이브암의 상황을 파악할 수 있다. 또한, 작업공간 내에 있어서의 슬레이브암의 상황이란, 예를 들어 소정의 스텝완료 시에 있어서의 슬레이브암이 정지하고 있는 위치, 정지하고 있는 자세, 혹은 소정의 스텝의 완료시간 등을 들 수 있다.

또, 계속판정부는, 수신부에 의해 상황정보취득부에서 수신한 상황정보에 기초하여 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작의 계속을 허가할지 아닐지 판정할 수 있다. 이 때문에, 소정의 스텝완료 시에 있어서의 슬레이브암의 상황에 응하여 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정할 수 있다. 또, 계속판정부는, 상황정보에 기초하여 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정할 수 있기 때문에, 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지에 대해서 오퍼레이터에게 문의하는 처리를 생략할 수 있다.

또, 본 발명의 어떤 형태에 관계 되는 로봇시스템은, 상기한 구성에서 상기 계속판정부가, 상기 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작의 계속을 허가하지 않는다고 판정한 경우, 상기 출력장치는 상기 오퍼레이터에게 통지해야 하는 정보로서 상기 슬레이브암의 운전모드의 문의사항을 출력하고 있고, 상기 동작제어부는, 상기 출력장치에 의한 상기 운전모드의 문의사항의 출력에 응하여 상기 수신부가 수신한 상기 입력신호에 기초해서, 상기 소정의 스텝의 다음 스텝 이후에 있어서의 슬레이브암의 운전모드를 판정하도록 구성되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 출력장치는, 슬레이브암의 운전모드의 문의사항을 출력하기 위해, 새로운 운전모드를 오퍼레이터에게 문의할 수 있다. 또, 이 문의사항의 출력에 응하여 수신부가 수신한 입력신호에 기초해서 동작제어부는 운전모드를 판정할 수 있다. 그러므로, 오퍼레이터의 지시를 반영시킨 운전모드로 변경시키고, 소정의 스텝 이후의 스텝에서는, 이 변경 후의 운전모드에서 슬레이브암을 동작시킬 수 있다.

또, 본 발명의 어떤 형태에 관계되는 로봇시스템은, 상기한 구성에서, 상기 출력장치는 소리, 빛, 또는 진동에 의해 상기 슬레이브암의 운전모드의 문의사항을 출력하도록 구성되어 있어도 좋다.

출력장치로부터의 출력형태를 소리, 빛, 또는 진동으로 할 수 있기 때문에, 오퍼레이터에 대해서 적절한 형태로 슬레이브암의 운전모드의 문의를 행할 수 있다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성되고, 자동모드에 의해 슬레이브암이 동작하는 예정의 공정에서 슬레이브암을 적절하게 동작시킬 수 있다고 하는 효과를 자아낸다.

도1은 본 발명의 실시형태에 관계되는 로봇시스템의 구성의 일례를 보여주는 모식도이다.
도2는 도1에 나타낸 로봇시스템이 구비하는 제어장치에 관계되는 기능적 구조의 일례를 보여주는 블록도이다.
도3은 본 발명의 실시형태의 실시예1에 관계되는 로봇시스템의 동작시퀀스의 일례를 보여주는 도면이다.
도4는 도3에 나타낸 동작시퀀스를 따라 작업을 실시하는 슬레이브암의 일례를 모식적으로 보여주는 도면이다.
도5는 도3에 나타낸 동작시퀀스를 실시하는 마스터장치, 제어장치, 슬레이브암 각각에 있어서의 동작처리의 일례를 보여주는 플로우차트이다.
도6은 도3에 나타낸 동작시퀀스를 실시하는 마스터장치, 제어장치, 슬레이브암 각각에 있어서의 동작처리의 일례를 보여주는 플로우차트이다.
도7은 본 발명의 실시형태의 실시예2에 관계되는 로봇시스템의 동작시퀀스의 일례를 보여주는 도면이다.
도8은 도7에 나타낸 동작시퀀스를 따라 작업을 실시하는 슬레이브암의 일례를 모식적으로 보여주는 도면이다.
도9는 도7에 나타낸 동작시퀀스를 실시하는 마스터장치, 제어장치, 슬레이브암 각각에 있어서의 동작처리의 일례를 보여주는 플로우차트이다.
도10은 도7에 나타낸 동작시퀀스를 실시하는 마스터장치, 제어장치, 슬레이브암 각각에 있어서의 동작처리의 일례를 보여주는 플로우차트이다.
도11은 본 발명의 실시형태의 실시예3에 관계되는 로봇시스템의 동작시퀀스의 일례를 보여주는 플로우차트이다.
도12는 본 발명의 실시형태의 실시예4에 관계되는 로봇시스템의 동작시퀀스의 일례를 보여주는 플로우차트이다.

(본 발명의 개요)

본 발명자들은, 인간과 로봇의 협동작업을 실현하는 시스템에 대해서 연구하였다. 특히, 마스터장치와 슬레이브암을 구비하는 슬레이브로봇으로 구성되는 마스터슬레이브방식의 로봇을 이용한 로봇시스템을 이용해서 인간과 로봇의 협동작업을 실현하는 시스템에 대해서 검토했다.

우선, 마스터슬레이브방식의 로봇을 이용한 로봇 시스템에 의해 일련의 공정으로 이루어지는 작업을 실시시킬 수 있다. 특히, 작업 중에서 상기한 고도의 센서인식기술 등이 필요하게 되는 공정에서는 마스터장치를 통해서 입력되는, 오퍼레이터로부터의 조작지시에 따라서 슬레이브암을 수동모드로 동작시키고, 그 이외의 공정에 대해서는 슬레이브암을 자동모드로 동작시키는 것을 생각할 수 있다.

그런데, 슬레이브암이 복수의 스텝으로 이루어지는 공정을 자동모드로 동작하는 장면(場面)에서, 소정의 스텝까지 자동모드에 의해 슬레이브암을 동작시킨 후, 이대로 자동모드를 계속해도 좋은지 또는 운전모드의 변경이 필요한지 판정을 요하는 경우가 있는 것을 주목하게 되었다.

여기에서, 특허문헌1에 개시된 종래의 원격조작작업장치는, 작업환경에 예기치 않은 장해물이 있는 경우, 바꾸어 말하면, 작업환경에 이상(異常)이 생기고 있는 경우, 그 이상(異常)을 검지해서 로봇의 운전을 자동운전에서 수동운전으로 전환할 수 있는 구성이다. 그렇기는 하지만, 종래의 원격조작작업장치는 어떤 공정의 소정의 스텝까지 자동모드에 의해 슬레이브암을 동작시킨 후, 해당 자동모드의 계속의 가부(可否)를 판정하는 구성에 대해서 고려되고 있지 않다는 것을 주목하였다. 더욱이, 종래의 원격조작작업장치는, 자동모드의 계속의 가부(可否)를 판정하고, 자동모드에서 별도의 운전모드에로의 전환을 오퍼레이터에게 문의하는 구성에 대해서 고려되고 있지 않다는 것에 주의가 미쳤다.

그래서, 본 발명자는 이들의 문제점에 관해서 예의 검토를 거듭한 결과, 이하의 지견(知見)을 얻었다. 즉, 슬레이브암이 자동모드에 의해 복수의 스텝으로 이루어지는 공정을 실시하는 경우, 슬레이브암의 동작을 제어하는 제어장치가 해당 소정의 스텝에서 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작을 정지시키고, 더더욱 신호의 입력대기상태가 된다. 그리고, 입력된 신호에 기초해서 제어장치가 자동모드의 계속의 가부를 판정하는 구성으로 한다. 또, 자동모드를 계속시키지 않는다고 판정한 경우는, 제어장치는, 오퍼레이터로부터의 운전모드의 전환지시를 기다려 받는 구성으로 한다.

이에 따라, 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작 중에서, 해당 자동모드의 계속의 가부를 확인하고, 더 자동모드를 계속시키지 않는다고 판정한 경우는, 적절한 운전모드를 오퍼레이터에게 문의할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시개념의 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는 모든 도면을 통해서 동일 또는 상당(相當)하는 요소에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그 중복되는 설명을 생략한다.

(실시형태)

우선, 도1을 참조해서 본 발명의 실시형태에 관계되는 로봇시스템(100)에 대해서 설명한다. 도1은 본 발명의 실시형태에 관계되는 로봇시스템(100)의 구성의 일례를 보여주는 모식도이다.

본 발명의 실시형태에 관계되는 로봇시스템(100)에서는, 마스터슬레이브 방식로봇을 이용한 시스템이다. 즉, 로봇시스템(100)에서는 작업공간에서 떨어진 위치(작업공간 외)에 있는 오퍼레이터가, 예를 들어 마스터장치(9)가 구비하는 마스터암(2)을 움직이게 하게 하는 것으로, 작업공간 내에 설치된 슬레이브암(1)이 해당 움직임에 추종한 동작을 행하고, 특정의 작업을 행할 수 있다. 더욱이, 로봇시스템(100)에서는, 슬레이브암(1)이 오퍼레이터에 의한 마스터암(2)의 조작을 통하지 않고, 소정의 작업을 자동적으로 행할 수도 있다.

본 명세서에서는 마스터암(2)을 통해서 입력된 조작지시(지령)에 따라서, 슬레이브암(1)을 동작시키는 운전모드를 「수동모드」 라고 칭한다. 또한, 「수동모드」에는 오퍼레이터가 마스터암(2)을 조작하는 것에 의해, 입력된 조작지시에 기초해서 동작 중의 슬레이브암(1)의 동작의 일부를 자동으로 동작 보정하는 경우도 포함한다. 예를 들어, 이 동작 보정하는 경우란, 이하와 같은 동작을 예시할 수 있다. 즉, 수동모드 설정 시에 있어서 오퍼레이터의 손떨림 등에 기인해서 슬레이브암(1)의 움직임도 흔들려 버리는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 슬레이브암(1)의 움직임을 자동적으로, 떨림이 생기는 것을 방지하도록 보정하는 경우를 들 수 있다.

또, 본 명세서에서는, 미리 설정된 태스크 프로그램에 따라서 슬레이브암(1)을 자동으로 동작시키는 운전모드를 「자동모드」라고 칭한다.

더욱이, 본 실시형태의 로봇시스템(100)에서는, 슬레이브암(1)이 자동모드에서 동작하고 있는 때에, 마스터암(2)을 통해서 입력된 조작지시를 슬레이브암(1)의 동작지시에 반영시켜서, 자동으로 행할 예정의 동작을 수정할 수 있도록 구성되어 있다. 본 명세서에서는, 마스터암(2)을 통해서 입력된 조작지시를 반영 가능한 상태에서, 미리 설정된 태스크 프로그램에 따라서 슬레이브암(1)을 동작시키는 운전모드를 「수정자동모드」라고 칭한다. 또한, 상술한 「자동모드」는, 슬레이브암(1)을 동작시키는 운전모드가 자동모드일 때는 마스터암(2)의 조작이 슬레이브암(1)의 동작에 반영되지 않는다고 하는 점에서, 「수정자동모드」와 구별된다.

(실시형태에 관계되는 로봇시스템의 구성)

도1에 나타낸 바와 같이, 로봇시스템(100)은, 슬레이브로봇(10)과, 마스터장치(9)와, 출력장치(4)와, 상황정보취득부(5)와, 기억장치(6)를 구비해서 이루어지는 구성이다. 또한, 도1에서는, 특히 도시되어 있지 않지만, 로봇시스템(100)에서는, 오퍼레이터가 슬레이브암(1)에 의한 작업상황을 확인하기 위한 모니터용 표시장치와 슬레이브암(1)의 작업상황을 촬영하는 모니터용 카메라가 더 구비되어 있다. 또한, 모니터용 표시장치는 마스터장치(9)가 설치되어 있는 공간에 설치되어 있고, 모니터용 카메라는 슬레이브암(1)이 설치되어 있는 공간에 위치되어 있고, 양자(兩者)는 유선 또는 무선에 의해 접속되어 있다.

(슬레이브로봇의 구성)

슬레이브로봇(10)은, 슬레이브암(1)과 슬레이브암(1)의 선단(先端)에 장착되는 엔트이펙터(end effecter)(미도시)와, 슬레이브암(1) 및 엔드 이펙터의 동작을 관장하는 제어장치(3)를 구비하고 있다.

(슬레이브암)

슬레이브암(1)은, 복수의 스텝을 포함하는 공정에서, 해당 스텝의 처리를 실시한다. 즉, 어떤 작업은 각각 슬레이브암(1)의 운전모드가 설정된 복수의 공정으로 구성되어 있고, 각 공정에는 복수의 스텝이 포함되어 있다. 그리고, 슬레이브암(1)은, 이 스텝의 처리를 설정된 동작모드에서 실시한다.

슬레이브암(1)은, 기대(基臺)(15)와, 기대(15)에 지지(支持)된 완부(13)와, 완부(13)의 선단에 지지되어, 엔드 이펙터가 장착되는 손목부(14)를 구비하고 있다. 슬레이브암(1)은, 도1에 나타낸 바와 같이, 3개 이상의 복수의 관절(JT1~JT6)을 갖는 다관절로봇이고, 복수의 링크(11a~11f)가 순차 연결되어 구성되어 있다. 보다 상세하게는, 제1관절(JT1)에서는, 기대(15)와, 제1링크(11a)의 기단부(基端部)가 연직방향으로 연장되는 축 주위에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제2관절(JT2)에서는, 제1링크(11a)의 선단부와, 제2링크(11b)의 기단부가 수평방향으로 연장되는 축 주위에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제3관절(JT3)에서는, 제2링크(11b)의 선단부와, 제3링크(11c)의 기단부가 수평방향으로 연장되는 축 주위에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제4관절(JT4)에서는, 제3링크(11c)의 선단부와, 제4링크(11d)의 기단부가 제4링크(11d)의 긴 쪽 방향으로 연장되는 축 주위에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제5관절(JT5)에서는, 제4링크(11d)의 선단부와, 제5링크(11e)의 기단부가 링크(11d)의 긴 쪽 방향과 직교하는 축 주위에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제6관절(JT6)에서는, 제5링크(11e)의 선단부와, 제6링크(11f)의 기단부가 뒤틀림 회전 가능하게 연결되어 있다. 그리고, 제6링크((11f)의 선단부에는 메카니컬 인터페이스가 설치되어 있다. 이 메커니컬 인터페이스에는 작업내용에 대응한 엔드 이펙터가 탈착 가능하게 장착된다.

상기의 제1관절(JT1), 제1링크(11a), 제2관절(JT2), 제2링크(11b), 제3관절(JT3), 및 제3링크(11c)로 이루어지는 링크와 관절의 연결체에 의해, 슬레이브암(1)의 완부(13)가 형성되어 있다. 또, 상기의 제4관절(JT4), 제4링크(11d), 제5관절(JT5), 제5링크(11e), 제6관절(JT6), 및 제6링크(11f)로 이루어지는 링크와 관절의 연결체에 의해, 슬레이브암(1)의 손목부(14)가 형성되어 있다.

관절(JT1~JT6)에는, 그것이 연결하는 2개의 부재를 상대적으로 회전시키는 액츄에이터(actuator)의 일례로서의 구동모터(M1~M6)가 설치되어 있다. 구동모터(M1~M6)는, 예를 들면, 제어장치(3)에 의해 서보(servo)제어되는 서보모터(servo motor)이다. 또, 관절(JT1~JT6)에는, 구동모터(M1~M6)의 회전위치를 검출하기 위한 회전센서(E1~E6)와, 구동모터(M1~M6)의 회전을 제어하는 전류를 검출하기 위한 전류센서(C)가 설치되어 있다. 회전센서(E1~E6)는, 예를 들어, 엔코더(encoder)이다. 또한, 상기의 구동모터(M1~M6), 회전센서(E1~E6), 및 전류센서(C1~C6)의 기재(記載)에서는, 각 관절(JT1~JT6)에 대응해서 알파벳(alphabet)에 첨자의 1~6이 붙어 있다. 이하에서는, 관절(JT1~JT6) 중 임의의 관절을 나타내는 경우에는 첨자를 생략해서 「JT」이라고 칭하고, 구동모터(M), 회전센서(E), 및 전류센서(C)에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 상기한 슬레이브암(1)의 구성은 일례이고, 슬레이브암(1)의 구성은 이것에 한정되는 것이 아니고, 해당 슬레이브암(1)을 이용해서 실시하는 작업내용 및 작업공간 등에 따라서 적합하게 구성은 변경된다.

(제어장치)

다음으로, 상술한 구성을 갖는 슬레이브암(1)의 동작을 제어하는 제어장치(3)에 대해서 도2를 참조해서 설명한다. 도2는, 도1에 나타내는 로봇시스템(100)이 구비하는 제어장치(3)에 관계되는 기능적 구조의 일례를 보여주는 블록도이다.

제어장치(3)는, 슬레이브암(1)의 동작을 제어하는 것이고, 도2에 나타낸 바와 같이, 기능블록으로서, 수신부(40), 제어장치(41), 출력제어부(42), 및 계속판정부(46)를 구비하고 있다. 제어장치(3)는, 예를 들어 마이크로콘트롤러, MPU, PLC(Programmable Logic Controller), 논리회로 등으로 이루어지는 연산부(미도시)와, ROM이나 RAM 등으로 이루어지는 메모리부(미도시)에 의해 구성할 수 있다. 또, 제어장치(3)가 구비하는 각 기능블록은, 제어장치(3)의 연산부가 메모리부에 저장되어 있는 제어프로그램을 읽어내어 실행하는 것에 의해 실현해도 좋다.

수신부(40)는, 제어장치(3)의 외부에서 송신된 입력신호를 수신하는 것이다. 수신부(40)에 의해 수신하는 입력신호로서는, 예를 들어 마스터장치(9)에서 송신된 신호(조작입력신호), 혹은 상황정보취득부(5)에서 송신된 신호 등을 들 수 있다.

동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)의 운전모드를, 동작시퀀스정보(51)에 기초해서 동작시키는 자동모드로 할 것인지, 마스터장치(9)의 마스터암(2)을 통해서 입력된 조작지시에 기초해서 동작시키는 수동모드로 할 것인지, 혹은 자동모드에서 동작 중의 슬레이브암의 동작을 마스터장치(9)의 마스터암(2)을 통해서 입력된 조작지시에 기초해서 수정하는 수정자동모드로 할 것인지 판정한다. 그리고, 판정한 운전모드에 따라 상기 슬레이브암(1)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 동작제어부(41)는, 수신부(40)가 입력신호로서 마스터장치(9)로부터 다음 공정에 대한 조작지시를 나타내는 조작입력신호를 접수한 경우, 이 조작입력신호를 트리거(trigger)로서 슬레이브암(1)이 실시하는 다음 공정의 운전모드를 판정해도 좋다. 혹은, 자동적으로 운전모드의 전환이 설정되어 있는 경우, 동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)의 다음 공정에서의 운전모드를 기억장치(6)에 기억된 동작시퀀스정보(51)를 참조해서 판정해도 좋다.

동작제어부(41)는, 운전모드를 판정하면 판정된 운전모드로 슬레이브암(1)을 동작시키도록 제어한다. 동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)을 자동모드에 의해 동작시킨다고 판정한 경우, 동작시퀀스정보(51)를 읽어내어, 이 동작시퀀스정보(51)에 규정된 동작을 실시하도록 슬레이브암(1)을 제어한다. 한편, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)을 수동모드에 의해 동작시킨다고 판정한 경우, 마스터암(2)에서 수신부(40)가 수신한 조작지시에 기초해서 동작하도록 슬레이브암(1)을 제어한다. 또, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)을 수정자동모드로 한다고 판정한 경우, 슬레이브암(1)의 자동모드에 의한 동작을, 마스터암(2)를 통해서 입력된 조작지시에 기초해서 수정한 동작이 되도록 해당 슬레이브암(1)을 제어한다.

또한, 동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)을 자동모드에 의해 동작시킨 경우, 자동모드에 의한 동작 종료 시에, 자동모드종료를 나타내는 정보를 출력제어부(42)로 송신하는 구성이 되어 있어도 좋다.

출력제어부(42)는, 출력장치(4)를 제어하고 오퍼레이터 등에게 통지해야 하는 정보를 출력한다. 예를 들어, 출력제어부(42)는 동작제어부(41)에서 자동모드종료를 나타내는 정보를 수신한 경우, 해당 정보를 출력하도록 출력장치(4)를 제어한다. 그리고, 출력장치(4)는 이 출력제어부(42)로부터의 제어지시에 따라서 슬레이브암(1)의 자동모드종료의 통지를 표시시키거나 소리, 빛으로 표현하거나 하는 등으로 해서 출력하는 구성이라도 좋다. 이와 같이, 구성한 경우, 오퍼레이터는 슬레이브암(1)의 자동모드에 의한 동작의 종료를 파악할 수 있다.

더욱이 또, 출력제어부(42)는 상황정보취득부(5)에서 상황정보를 수신한 경우, 해당 상황정보를 출력하도록 출력장치(4)를 제어하는 구성이 되어 있어도 좋다. 이와 같이 구성되어 있는 경우라도, 출력장치(4)가 표시장치일 때, 출력장치(4)에서 슬레이브암(1)의 동작상황 등을 표시시킬 수 있다. 이 때문에, 오퍼레이터는 슬레이브암(1)의 동작상황 등을 감시할 수 있다.

(상황정보취득부)

상황정보취득부(5)는, 슬레이브암(1)의 작업공간 내에서의 상황을 보여주는 상황정보를 취득한다. 상황정보란, 작업공간 내에서의 슬레이브암(1)의 위치 또는 자세 등, 혹은 슬레이브암(1)을 둘러싸는 주위의 상황을 인식하기 위하여 이용하는 정보를 포함한다. 보다 구체적으로는, 상황정보는 예를 들어 작업공간 내에 있어서의 슬레이브암(1)의 위치 또는 자세, 슬레이브암(1)과 워크와의 위치관계, 또는 슬레이브암(1)과 워크를 조립하는 피조립부품과의 위치관계 등, 작업공간 내에서 슬레이브암(1)의 상황 및 슬레이브암(1)의 주위의 상황을 인식 가능하게 하기 위해서 필요한 정보가 포함된다. 상황정보취득부(5)는, 예를 들어 센서, 촬영장치, 통신기, 인코더(encoder) 등에 의해 실현할 수 있다. 센서로서는, 예를 들어, 워크(조립부품) 또는 피조립부품까지의 거리 또는 위치를 계측하기 위한 레이저센서, 또는 레이더센서 등을 예시할 수 있다. 더욱이, 복수의 촬영장치에서 얻어진 화상데이터를 이용해서 슬레이브암(1)에서 그 주위의 물체까지의 거리를 계측하는 센서인 스테레오 카메라 등도 예시할 수 있다. 통신기로서는, 예를 들어, 워크(조립부품) 또는 피조립부품, 혹은 작업공간 내의 소정위치에 설치된 센서 및 촬영장치로부터의 정보를 취득하는 통신기 등을 들 수 있다. 인코더로서는, 예를 들면 슬레이브암(1)의 이동량 또는 위치를 검지(檢知)할 수 있는 인코더를 예시할 수 있다.

또, 상황정보취득부(5)에 의해 취득되는 상황정보는, 상술한 것과 같은 작업공간 내에서의 슬레이브암(1)의 위치 및/또는 자세, 혹은 슬레이브암(1)을 둘러싸는 주위의 상황을 인식하기 위해 이용하는 정보에 한정되지 않는다.

예를 들면, 상황정보취득부(5)에 의해 취득되는 상황정보는, 예를 들어, 슬레이브암(1)에서 실시되고 있는 작업의 경과시간을 나타내는 정보라도 좋다. 상황정보가 슬레이브암(1)에서 실시되고 있는 작업의 경과시간을 나타내는 정보인 경우, 상황정보취득부(5)는 슬레이브암(1)이 소정의 스텝을 처리하는데 있어서 걸린 시간을 계측하는 계측장치라고 할 수 있다.

상황정보취득부(5)는, 상황정보를 차례로 취득하고 있고, 취득된 상황정보는 제어장치(3)에 입력되어, 제어장치(3)에서 슬레이브암(1)의 동작제어에 이용된다. 더욱이, 제어장치(3)는 상황정보를 출력장치(4)에서 출력시키도록 제어하는 구성이라도 좋다. 상황정보취득부(5)는 슬레이브암(1) 자체에 부착되어 있어도 좋고, 작업공간 내의 적절한 위치에 부착되어 있어도 좋다. 또, 부착된 상황정보취득부(5)의 수는 한 개라도 좋고 복수 개라도 좋다. 적절한 상황정보를 취득할 수 있는 위치에 적절한 개수의 상황정보취득부(5)가 부착되어 있으면 좋고, 부착위치 및 부착개수는 임의적이다.

(출력장치)

출력장치(4)는, 제어장치(3)에서 송신된 정보를 출력하는 것이고, 예를 들면, 표시장치, 스피커, 라이트, 프린터, 진동발생장치 등에 의해 실현할 수 있다. 예를 들면, 출력장치(4)가 표시장치의 경우, 출력장치(4)에서는 제어장치(3)에서 송신된 정보를 표시한다. 예를 들어 출력장치(4)가 스피커의 경우, 출력장치(4)에서는 제어장치(3)로부터 송신된 정보를 소리로서 출력한다. 출력장치(4)가 라이트의 경우, 출력장치(4)에서는 제어장치(3)로부터 송신된 정보를 빛으로서 출력한다. 출력장치(4)가 진동발생장치의 경우, 출력장치(4)에서는 제어장치(3)로부터 송신된 정보를 진동으로서 출력한다. 출력장치(4)는 마스터장치(9)의 오퍼레이터가 출력된 정보를 검지할 수 있는 적절한 위치에 설치된다.

(기억장치)

기억장치(6)는, 읽고 쓰기 가능한 기록매체이고, 로봇시스템(100)의 동작시퀀스정보(51)를 기억하고 있다. 동작시퀀스정보(51)는, 슬레이브암(1)의 운전을 규정하는 태스크 프로그램이고, 작업공간 내에서 슬레이브암(1)에 의해 실시되는 각 스텝의 처리를 규정한 동작시퀀스에 관한 정보를 포함한다. 본 실시의 형태에 관계되는 로봇시스템(100)에서는, 구체적으로는 도3에 나타낸 바와 같이 동작순과 슬레이브암(1)의 운전모드와 각 공정의 동작플로우를 대응 시킨 정보가 되고 있다. 도3은, 본 발명의 실시형태의 실시예에 관계되는 로봇시스템(100)의 동작시퀀스의 일례를 보여주는 도면이다.

또, 기억장치(6)은 슬레이브암(1)의 예정된 궤도범위를 나타내는 예정궤도정보(미도시)를 기억하고 있어도 좋다. 또한, 예정궤도정보로서는, 예를 들면 일련의 작업의 각 공정을 실시함에 즈음하여 예정되는 슬레이브암(1)의 위치 및 자세 등의 시계열 정보를 예시할 수 있다. 이와 같이, 기억장치(6)에 예정궤도정보가 기억되고 있는 구성의 경우, 슬레이브암(1)이 예정된 궤도범위에서 벗어난 상태인지 아닌지 검지하기 위해 이용할 수 있다.

또한, 실시형태에 관계되는 로봇시스템(100)에서는, 기억장치(6)는 제어장치(3)와 별체(別體)로 설치되어 있지만 제어장치(3)와 일체(一體)로서 설치되어 있어도 좋다.

(마스터장치)

마스터장치(9)는, 작업공간 외에 설치되고, 오퍼레이터로부터의 조작지시를 접수하는 장치이고, 마스터암(2) 및 조작지시부(7)를 구비하고 있다.

로봇시스템(100)에서는, 마스터암(2)을 오퍼레이터가 움직이게 하면 슬레이브암(1)이 해당 마스터암(2)의 움직임에 추종(追從)해서 움직인다. 마스터암(2)은, 슬레이브암(1)과 상사구조(相似構造)를 하고 있기 때문에 마스터암(2)의 구성에 관한 설명은 생략한다. 단, 마스터암(2)은 슬레이브암(1)과 비상사구조(非相似構造)를 한, 예를 들면 레버에 의한 방향입력이 가능한 입력장치(조이스틱)이라도 좋다.

오퍼레이터가 마스터암(2)을 움직이는 것에 의해 수동조작정보가 생성되어 제어장치(3)로 보내진다. 본 실시형태에 관계되는 로봇시스템(100)에서는, 슬레이브암(1)을 동작시키는 운전모드가 수동모드일 때, 마스터암(2)을 통해서 입력되는 입력신호로서 조작압력신호가 제어장치(3)로 보내지고, 해당 조작입력신호에 기초하는 제어장치(3)로부터의 조작지시에 의해 슬레이브암(1)이 해당 마스터암(2)의 움직임에 추수(追隨)해서 움직인다. 또, 예를 들면, 슬레이브암(1)을 동작시키는 운전모드가 수정자동모드일 때, 마스터암(2)에서 조작입력신호가 제어장치(3)로 보내지고, 제어장치(3)으로부터의 제어지시에 의해 자동으로 동작 중의 슬레이브암(1)의 동작이 조작입력신호에 의해 수정된다.

조작지시부(7)는, 마스터암(2)과 마찬가지로 작업공간 외에 설치될 때, 오퍼레이터로부터 조작지시를 접수하고, 접수한 조작지시를 조작입력신호로서 슬레이브암(1)의 제어장치(3)로 송신하는 입력장치이다. 조작지시부(7)로서는 오퍼레이터의 조작지시를 접수하기 위한 입력스위치, 또는 태블릿 등의 휴대단말 등을 예시할 수 이다.

또한, 마스터장치(9)에서 슬레이브암(1)의 제어장치로 송신되는 조작입력신호에는, 마스터암(2)을 통해서 오퍼레이터에게서 입력된 신호에 더해서, 조작지시부(7)를 통해서 오퍼레이터에게서 입력된 신호가 포함되어 있어도 좋다.

(로봇시스템의 동작시퀀스)

다음으로, 상기한 구성을 구비하는 로봇시스템(100)에 의해 실시되는 일련의 공정으로 이루어지는 작업의 동작시퀀스에 대해서 이하의 실시예1, 2에 의해 설명한다.

상술한 도3에 더해서, 도4~도6를 참조하여 본 발명의 실시형태의 실시예1에 관계되는 로봇시스템(100)의 동작시퀀스에 대해서 설명한다. 도4는, 도3에 나타내는 동작시퀀스를 따라 작업을 실시하는 슬레이브암(1)의 일례를 모식적으로 보여주는 도면이다. 도5, 6은 도3에 나타내는 동작시퀀스를 실시하는 마스터장치(9), 제어장치(3), 슬레이브암(1) 각각에 있어서의 동작처리의 일례를 보여주는 플로우차트이다.

실시예1에서는, 피조립대상으로의 워크의 조립작업을 예로 들어서 로봇시스템(100)의 동작시퀀스를 설명하고 있다. 본 명세서에서는, 도3에 나타내는 동작시퀀스 전체를 작업이라고 칭하고, 도3에서 <1>~<5>로 나타내진 각 처리를 공정이라고 칭한다. 또, 각 공정에서 실시하는 처리를 스텝이라고 칭한다. 도3에서의 <1>~<5>는 작업에 있어서의 각 공정의 실시순서를 보여주고 있다.

또한, 로봇시스템(100)에서 태스크프로그램으로서 동작시퀀스정보(51)를 실행하는 것에 의해 상기한 동작시퀀스를 따라 슬레이브암(1)이 동작하도록 구성되어 있다. 실시예1의 작업에 관한 동작시퀀스에서는, 워크가 격납되어 있는 위치에서 워크의 조립위치의 근방(조립준비위치)까지의 이동을, 슬레이브암(1)이 자동모드에 의해 실시한다. 조립준비위치까지 슬레이브암(1)이 워크를 가지고 오면 피조립대상으로의 워크의 조립은, 조립위치의 위치결정, 및 조립작업이 복잡하므로 오퍼레이터로부터의 조작지시에 응한 수동모드에 의해 슬레이브암(1)이 행하도록 설계되어 있다.

실시예1의 작업에 관한 이 동작시퀀스는, 피조립대상을 차체(車體)로 하고, 워크A를 전부(前部) 시트, 워크B를 후부(後部) 시트라고 한 자동차의 의장(디자인)공정으로서 적용할 수 있다. 또, 피조립대상을 암(arm)이라고 칭하고, 워크A를 감속기, 워크B를 모터라고 한 로봇의 조립공정으로서 적용할 수 있다.

또한, 설명의 편의상, 피조립 대처로의 워크의 조립작업을 예로 들어, 이하에 실시예1~실시예4에 대해서 설명하지만, 로봇시스템(100)을 이용해서 행하는 작업은 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 워크에 대한 도장작업이라도 좋다. 이 도장작업으로서는, 예를 들어 컨베이어(conveyor)장치(미도시)에 의해 도장영역(미도시)에 운송된 워크를 슬레이브암(1)이 도장하는 도장작업을 예시할 수 있다. 혹은, 여객기 등의 대형기기본체를 도장하기 위해서 슬레이브암(1)이 이동하면서 도장하는 도장작업 등도 예시할 수 있다.

우선, 도5에 나타낸 바와 같이, 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 오퍼레이터가 조작해서 개시신호를 입력한다(스텝S11). 즉, 마스터장치(9)에서 조작입력신호로서 동작시퀀스의 개시를 지시하는 개시신호지시가 제어장치(3)로 송신된다. 제어장치(3)에서는, 수신부(40)가 조작입력신호(개시지시신호)의 대기상태가 되어 있고, 수신부(40)가 개시지시신호를 수신하면 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝S21). 동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)의 운전모드의 판정을, 기억장치(6)에 저장되어 있는 동작시퀀스정보(51)를 참조해서 행하는 구성이라도 좋다. 혹은, 동작제어부(41)는, 마스터장치(9)에서 송신된 개시지시신호 내에 다음의 스텝에서의 슬레이브암(1)의 운전모드에 관한 정보가 포함되어 있고, 해당 정보에 기초해서 행하는 구성이라도 좋다.

도3에 나타내는 동작시퀀스정보(51)에 기초해서 운전모드를 판정하는 경우, 동작제어부(41)는 이하와 같이 운전모드를 판정한다. 즉, 동작시퀀스정보(51)에서는, 최초의 공정인 동작순 <1>에 있어서, 슬레이브암(1)의 운전모드가 자동모드로 설정되어 있다. 그래서, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)의 운전모드가 자동모드라고 판정하고, 자동모드에 의해 슬레이브암(1)을 동작시키도록 제어한다. 결국, 동작제어부(41)는, 동작시퀀스정보(51)를 참조해서 동작순 <1>의 각 스텝을 슬레이브암(1)이 실시하도록 제어지시를 해당 슬레이브암(1)으로 송신한다.

구체적으로는, 동작제어부(41)로부터의 제어지시(자동모드)에 응하여 슬레이브암(1)은, 워크A의 취출(取出, 집어내는 것) 위치로 이동하고, 워크A의 취출을 행한다(스텝S31). 이 때의 워크A와 피조립대상과 슬레이브암(1)의 위치관계는 도4의 (a)에 보여준 상태가 된다. 워크A의 취출을 행하면, 슬레이브암(1)은, 도4의 (b)에 나타낸 바와 같이 워크A를 유지(保持)한 채로 조립준비위치까지 이동한다(S32). 슬레이브암(1)은, 조립준비위치까지 이동하면 조작지시신호의 대기상태(조작대기상태)가 된다(S33). 여기에서, 조작지시신호란, 슬레이브암(1)을 오퍼레이터에 의해 자동모드로 동작시키는 때에, 마스터장치(9)(마스터암(2))를 통해서 슬레이브암(1)으로 송신되는 조작입력신호이다.

또한, 슬레이브암(1)이 조립준비위치에 도달했는지 아닌지에 대해서는, 상황정보취득부(5)에서 취득한 상황정보에 기초해서 동작제어부(41)가 판정할 수 있다. 도5에서, 슬레이브암(1)의 스텝S32의 후단(後段)에서 제어장치(3)의 스텝S22의 전단(前段)으로 향하여 연장되고 있는 파선(破線)의 화살표는, 제어장치(3)에 의한 상황정보의 취득을 나타내고 있다.

그리고, 동작제어부(41)가, 슬레이브암(1)이 조립준비위치에 도달한 것을 확인한 경우(스텝S22), 오퍼레이터에게 조립작업의 준비가 완료한 취지를 통지하도록 출력제어부(42)에 대해서 지시한다. 출력제어부(42)는, 동작제어부(41)로부터의 지시에 응해, 출력장치(4)를 제어해서 조립작업의 준비완료를 나타내는 정보를 출력시킨다(스텝S23), 이 때, 수신부(40)는, 마스터장치(9)로부터의 입력신호로서 송신되는 조작입력신호의 대기상태가 되고 있다. 또한, 도5에서, 제어장치(3)의 스텝S23의 후단에서 마스터장치(9)의 스텝S12의 전단으로 향하여 연장되는 파선의 화살표는, 오퍼레이터에 의한 준비완료통지의 검지(檢知)를 나타내고 있다.

출력장치(4)에서 준비완료가 통지되면, 오퍼레이터는, 마스터장치(9)의 조작지시부(7)에서 운전모드의 전환지시를 입력하고, 그 후 마스터장치(9)의 마스터암(2)을 이용해서 조작입력을 행한다(스텝S12). 이들의 입력결과, 조작지시부(7)로부터의 운전모드 전환신호 및 마스터암(2)으로부터의 조작입력신호가 각각 제어장치(3)로 송신된다. 제어장치(3)에서는, 수신부(40)가 모드전환신호를 수신하면 동작제어부(41)는 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝S24). 다음 공정의 동작순 <2>에서는 운전모드는 수동모드이므로, 동작제어부(41)는 마스터암92)을 통해서 입력된 조작입력신호에 기초하는 제어지시를 슬레이브암(1)으로 송신한다. 이에 따라, 슬레이브암(1)은, 마스터암(2)의 동작에 추종(追從)해서 동작한다. 구체적으로는, 슬레이브암(1)은, 마스터암(2)을 통해서 입력된 조작입력신호에 따라서 도4의 (c)에 나타내는 바와 같이 피조립대상에 대해서 워크A의 조립을 행한다(스텝S34). 피조립대상에 대해서 워크A의 조립이 완료하면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 조작해서 작업완료통지를 입력한다(스텝S13). 작업완료통지의 입력에 의해 마스터장치(9)로부터 작업완료신호가 제어장치(3)로 송신된다.

작업완료신호를 수신부(40)가 수신하면, 제어장치(3)에서는, 동작제어부(41)가 다음 공정에 있어서의 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S25). 동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)의 운전모드 판정을 기억장치(6)에 저장되어 있는 동작 시퀀스 정보(51)를 참조하여 행하는 구성이어도 좋다. 또는, 동작제어부(41)는 마스터장치(9)로부터 송신된 작업완료신호 내에 다음 스텝에 있어서의 슬레이브암(1)의 운전모드에 관한 정보가 포함되어 있어, 해당 정보에 기초하여 행하는 구성이어도 좋다.

도3에 나타낸 동작 시퀀스 정보(51)의 예에서는, 다음 공정인 동작순<3>에 있어서 운전모드가 자동모드로 설정되어 있다. 그래서, 동작제어부(41)는 운전모드가 자동모드라고 판정하고, 동작시퀀스정보(51)를 참조하여, 동작순<3>의 각 스텝을 슬레이브암(1)이 실시하도록 제어지시를 해당 슬레이브암(1)으로 송신한다.

구체적으로는, 동작제어부(41)로부터의 제어지시에 따라 슬레이브암(1)은 워크(A)의 조립완료 위치로부터 퇴피한다(스텝 S35). 그리고, 슬레이브암(1)은, 도4의 (d)에 나타낸 바와 같이, 워크(B)의 취출을 행한다(스텝 S36). 워크B의 취출을 행하면, 슬레이브암(1)은 도4의 (e)에 나타낸 바와 같이, 워크B를 유지한 채로 조립준비위치까지 이동한다(스텝 S37). 슬레이브암(1)은 조립준비위치까지 이동하면, 조작지시신호의 대기상태가 된다(스텝 S38).

또한, 슬레이브암(1)이 조립준비위치에 도달했는지 아닌지에 대해서는, 스텝S32와 동일하게 상황정보취득부(5)로부터 취득한 상황정보에 기초하여 동작제어부(41)가 판정하는 구성이어도 좋다. 도6에 있어서, 슬레이브암(1)의 스텝S37의 후단부터 제어장치(3)의 스텝S26의 전단을 향해 연장되어 있는 파선의 화살표는 제어장치(3)에 의한 상황정보 취득을 나타내고 있다.

그리고, 동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)이 조립준비위치에 도달한 것을 확인한 경우(스텝 S26), 출력제어부(42)에 대해, 오퍼레이터에게 조립작업의 준비가 완료된 취지를 통지하도록 지시한다. 출력제어부(42)는 출력장치(4)를 제어하여 조립작업의 준비완료를 나타낸 정보를 출력 시킨다(스텝 S27). 이 이후, 수신부(40)는 마스터장치(9)로부터 송신되는 조작입력신호의 대기상태가 된다. 또한, 도6에 있어서, 제어장치(3)의 스텝(S27)의 후단으로부터 마스터장치(9)의 스텝(S14)의 전단을 향해 연장되는 파선의 화살표는 오퍼레이터가 출력장치(4)로부터 출력된 준비완료 통지를 검지하고 있는 것을 나타낸다.

출력장치(4)에 있어서, 워크(B)의 조립작업 준비완료가 통지되면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 마스터암(2) 및 조작지시부(7)를 이용하여 운전모드의 변경지시와 함께 조작입력을 행한다(스텝 S14). 마스터장치(9)를 통해서 입력된 운전모드의 변경지시 및 조작입력은, 운전모드 전환신호 및 조작입력신호로서 제어장치(3)로 송신된다. 제어장치(3)에서는, 수신부(40)가 운전모드 전환신호 및 조작입력신호를 수신하면, 동작제어부 (41)가 다음 공정에 있어서의 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S28). 도3에 나타낸 동작 시퀀스 정보(51)의 예에서는, 다음 동작순<4>에 있어서, 운전모드가 수동모드로 설정되어 있다. 그래서, 동작제어부(41)는 운전모드가 수동모드라고 판정하고, 마스터암(2)으로부터 수신한 조작입력신호에 기초하여 제어지시(수동모드)를 슬레이브암(1)에 송신한다. 이에 의해, 슬레이브암(1)은 마스터암(2)의 동작에 추종하여 동작한다. 구체적으로는 슬레이브암(1)은 마스터암(2)으로부터의 조작입력에 따라 도4의(f)에 나타낸 바와 같이 피조립대상에 대해 워크(B)의 조립을 행한다(스텝 S39). 피조립대상에 대한 워크B의 조립이 완료되면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 조작하여 작업완료통지를 입력한다(스텝 S15). 그리고 조작지시부(7)에 의해 입력된 작업완료 통지가 제어장치(3)로 송신된다.

작업완료신호를 제어장치(3)의 수신부(40)가 수신하면, 동작제어부(41)가 다음 공정에 있어서의 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S29). 도3에 나타낸 동작시퀀스정보(51)의 예에서는, 동작순<5>에 있어서 운전모드가 자동모드로 설정되어 있다. 그래서, 동작제어부(41)는 운전모드가 자동모드라고 판정하여, 다음 공정이 되는 동작순<5>의 각 스텝을 슬레이브암(1)이 자동적으로 실시하도록 제어한다.

구체적으로는, 동작제어부(41)로부터의 제어지시(자동모드)에 따라 슬레이브암(1)은, 워크(A)의 조립완료 위치로부터 퇴피(후퇴)한다(스텝 S40). 그리고, 슬레이브암(1)은 전체 작업완료위치로 이동한다(스텝 S41).

이상과 같이 하여, 본 발명의 실시형태의 실시예1에 관계되는 로봇 시스템(100)은 일련의 공정으로 이루어진 작업에 관한 동작 시퀀스를 실시한다. 이에 의해, 일련의 공정으로 이루어진 작업에 있어서, 예를 들어, 대체적인 동작에 대해서는, 슬레이브암(1)이 자동모드에 의해 행해지고, 세세한 동작 등에 있어서는 슬레이브암(1)이 오퍼레이터로부터의 조작입력에 따라 동작하는 수동모드에 의해 행할 수 있다.

상기한 바와 같이, 동작제어부(41)에 의한 운전모드의 판정은 수신부(40)에 의한, 마스터장치(9)로부터 송신된 개시지시신호, 조작입력신호, 또는 작업완료신호의 수신을 트리거로 하여, 동작 시퀀스 정보(51)를 참조하여 판정하여도 좋다. 또는, 개시지시신호, 조작입력신호, 또는 작업완료신호 내에, 다음 공정에 실시하는 운전모드를 나타낸 정보가 포함되어 있어, 마스터장치(9)로부터 송신된 이들의 신호 내에 포함되는 운전모드를 나타낸 정보에 기초하여 동작제어부(41)가 운전모드를 판정하는 구성으로 해도 좋다. 마스터장치(9)로부터 송신된 신호에 기초하여 동작제어부(41)가 운전모드를 판정하는 구성인 경우, 기억장치(6)에 기억된 동작시퀀스정보(51)에 있어서, 운전모드에 관한 정보를 포함할 필요가 없다.

또한, 상기한 동작시퀀스에서는, 최초의 공정(동작순<1>)으로부터 슬레이브암(1)이 자동운전을 행하는 예를 들어 설명했다. 결국, 상기한 동작시퀀스는 제어장치(3)가 슬레이브암(1)의 작업개시 시점에서 슬레이브암(1)을 둘러싼 환경에 대한 외계(外界)인식이 되어 있는 경우를 상정한 시퀀스예이다. 그러나, 슬레이브암(1)의 작업개시 시점에서, 제어장치(3)가 슬레이브암(1)을 둘러싼 환경에 대해 외계인식이 되어 있지 않은 경우도 상정할 수 있다. 이러한 경우는, 우선 수동모드에 의해 슬레이브암(1)을 제어장치(3)가 외계인식이 되는 위치까지 이동시켜, 그 후, 수동모드로부터 자동모드로 전환하는 동작시퀀스로 하여도 좋다. 이하에 있어서, 실시예2로써 슬레이브암(1)의 작업개시 시점에서, 제어장치(3)가 슬레이브암(1)을 둘러싼 환경에 대해 외계인식이 되어 있지 않은 경우에 있어서의 동작시퀀스에 대해 설명한다.

(실시 예2)

다음으로, 도7~도10을 참조하여, 본 발명의 실시형태의 실시예2에 관계되는 로봇 시스템(100)의 동작시퀀스에 대해 설명한다. 도7은, 본 발명의 실시형태의 실시예2에 관계되는 로봇 시스템(100)의 동작시퀀스에 일례를 나타낸 도면이다. 도8은, 도7에 나타낸 동작시퀀스에 따라 작업을 실시하는 슬레이브암(1)의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도9, 10은 도7에 나타낸 동작시퀀스를 실시하는 마스터장치(9), 제어장치(3), 슬레이브암(1) 각각에 있어서의 동작처리의 일례를 나타낸 플로우차트이다.

실시예2에서는, 작업공간 내에 복수의 워크가 혼재하는 환경에 있어서, 소정의 워크를 파지(把持)하고, 워크 장소(置き場)까지 이동시키는 작업을 예로 들어 로봇시스템(100)의 동작시퀀스를 설명하고 있다. 도7에 있어서의 동작순<1>~<4>는, 동작시퀀스에 있어서의 동작순을 나타내고 있다. 또한, 이 동작시퀀스에서는, 혼재하는 워크 중에서 소정 워크의 파지를 오퍼레이터로부터의 지시에 따른 수동운전에 의해 슬레이브암(1)이 행한다. 한편, 워크가 파지되면, 워크장소까지의 이동을 자동운전에 의해 슬레이브암(1)이 실시한다.

일련의 공정으로 이루어진 작업에 관한 이 동작시퀀스는, 예를 들어 나쁜 환경의 작업공간 내에 존재하는 치수가 균일하지 않은 슬래그(slag) 또는 주물 등의 대형 워크를 소정위치에 이동시키는 이동작업으로써 적용할 수 있다.

우선, 도9에 나타낸 바와 같이, 마스터장치(9)를 오퍼레이터가 조작하여 개시지시를 입력한다(스텝 S111). 이 개시지시의 입력에 의해 마스터장치(9)로부터 동작시퀀스의 개시를 지시하는 개시지시신호가 제어장치(3)로 송신된다. 제어장치(3)에서는 수신부(40)가 조작입력신호(개시지시신호)의 대기상태로 되어 있다. 그리고 마스터장치(9)로부터 개시지시신호가 제어장치(3)에 송신되면 해당 개시지시신호를 수신부(40)가 수신한다.

제어장치(3)에서는, 개시지시신호를 수신부(40)가 수신하면, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S121). 최초의 공정인 동작순<1>에서는 운전모드가 수동모드로 설정되어 있다. 이 때문에, 동작제어부(41)는 운전모드가 수동모드라고 판정한다. 이후, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 마스터암(2)을 이용하여 조작입력을 행한다(스텝 S112). 오퍼레이터에 의한 조작입력은, 마스터장치(9)의 마스터암(2)을 통해서, 조작입력 신호로써 제어장치(3)에 송신된다. 제어장치(3)는 마스터암(2)으로부터 수신한 조작입력 신호에 기초하여 제어지시를 슬레이브암(1)으로 송신한다. 이에 의해, 슬레이브암(1)은 마스터장치(9)의 동작에 추종하여 동작한다. 구체적으로는, 슬레이브암(1)은, 마스터장치(9)로부터의 조작입력에 따라 도8의 (a)에 나타낸 바와 같이 워크A를 파지한다(스텝 S131). 워크A의 파지가 완료되면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 통해서 파지완료통지를 입력한다(스텝 S113). 파지완료통지의 입력에 의해 마스터장치(9)로부터 제어장치(3)로 파지완료신호가 송신된다.

파지완료신호를 제어장치(3)에 있어서의 수신부(40)가 접수하면, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S122). 도7에 나타낸 동작시퀀스정보(51)의 예에서는, 다음 공정인 동작순<2>에 있어서 운전모드가 자동모드로 설정되어 있다. 이 때문에, 동작제어부(41)는 운전모드가 자동모드라고 판정하고, 동작시퀀스정보(51)를 참조하여, 동작순<2>의 각 스텝을 슬레이브암(1)이 자동적으로 실시하도록 제어한다.

구체적으로는, 동작제어부(41)로부터의 제어지시(자동모드)에 따라 슬레이브암(1)은, 도8의 (b)에 나타낸 바와 같이 워크(A)를 파지한 채로 워크장소에 이동한다(스텝 S132). 그리고, 슬레이브암(1)은 파지한 워크A를 워크를 넣는 장소에 두고, 조작지시신호의 대기상태로 된다(스텝 S133).

또한, 슬레이브암(1)이 워크장소에 도달했는지 아닌지에 대해서는, 상황정보 취득부(5)로부터 취득한 상황정보에 기초하여, 동작제어부(41)가 판정할 수 있다. 또한, 도9에 있어서, 슬레이브암(1)의 스텝S132의 후단으로부터 제어장치(3)의 스텝S123의 전단을 향해 연장되어 있는 파선의 화살표는, 제어장치(3)에 의한 상황정보의 취득을 나타내고 있다.

그리고, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)이 워크를 두는 장소에 도달했음을 확인한 경우(스텝 S123), 오퍼레이터에게 워크A의 이동이 완료했다는 취지를 통지하도록 출력제어부(42)에 대하여 지시한다. 출력제어부(42)는 동작제어부(41)로부터의 지시에 따라, 출력장치(4)를 제어하여 워크(A)의 이동완료를 나타낸 정보를 출력시킨다(스텝 S124). 또한, 도9에 있어서, 제어장치(3)의 스텝S124의 후단으로부터 마스터장치(9)의 스텝S114의 전단을 향해 연장되는 파선의 화살표는, 오퍼레이터에 의한 준비완료 통지의 검지를 나타내고 있다.

출력장치(4)에 있어서 이동완료가 통지되면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 통해 운전모드의 전환지시를 입력하고, 마스터암(2)을 이용하여 조작입력을 행한다(스텝 S114). 이들의 입력 결과, 조작지시부(7)로부터의 운전모드 전환신호 및 마스터암(2)으로부터의 조작입력신호가 각각 제어장치(3)에 송신된다. 제어장치(3)에서는, 수신부(40)가 모드전환신호를 수신하면, 동작제어부(41)가 다음 공정에 있어서의 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S125). 도7에 나타낸 동작 시퀀스 정보(51)의 예에서는, 다음 동작순<3>에 있어서 운전모드가 수동모드로 설정되어 있다. 그래서, 동작제어부(41)는, 운전모드가 수동모드라고 판정하고, 마스터암(2)으로부터 수신한 조작입력신호에 기초하여 제어지시(수동모드)를 슬레이브암(1)으로 송신한다.

이에 의해, 슬레이브암(1)은, 마스터암(2)의 동작에 추종하여 동작한다. 구체적으로는, 슬레이브암(1)은 마스터암(2)으로부터의 조작입력에 따라 도8의 (c)에 나타낸 바와 같이, 워크B를 파지한다(스텝 S134). 워크B의 파지가 완료하면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 조작하여 파지완료통지를 입력한다(스텝 S115). 파지완료통지의 입력에 의해 마스터장치(9)로부터 파지완료신호가 제어장치(3)로 송신된다.

파지완료신호를 수신부(40)가 수신하면, 제어장치(3)에서는, 동작제어부(41)가 다음 공정에 있어서의 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S126). 동작제어부(41)는, 슬레이브암(1)의 운전모드 판정을, 기억장치(6)에 저장되어 있는 동작 시퀀스 정보(51)를 참조하여 행하는 구성이어도 좋다. 또는, 동작제어부(41)는, 마스터장치(9)로부터 송신된 파지완료신호 내에 다음 스텝에 있어서의 슬레이브암(1)의 운전모드에 관한 정보가 포함되어 있어, 그 정보에 기초하여 행하는 구성이어도 좋다.

도7에 나타낸 동작시퀀스정보(51)의 예에서는, 동작순<4>에 있어서 운전모드가 자동모드로 설정되어 있다. 그래서, 동작제어부(41)는, 운전모드가 자동모드라고 판정하고, 다음 공정인 동작순<4>의 각 스텝을 슬레이브암(1)이 자동적으로 실시하도록 제어한다.

구체적으로는, 동작제어부(41)로부터의 제어지시(자동모드)에 따라 슬레이브암(1)은, 도8의 (d)에 나타낸 바와 같이, 워크B를 파지한 채로 워크를 두는 장소로 이동한다(스텝 S135). 그리고, 슬레이브암(1)은 파지한 워크A를 워크를 넣는 장소에 두고, 조작지시신호의 대기상태가 된다(스텝 S136).

또한, 슬레이브암(1)이 워크를 두는 장소에 도달했는지 아닌지에 대해서는 스텝S132와 동일하게 상황정보취득부(5)로부터 취득한 상황정보에 기초하여 동작제어부(41)가 판정하는 구성이어도 좋다.

그리고, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)이 워크장소에 도달한 것을 확인한 경우(스텝 S127), 출력제어부(42)에 대해, 오퍼레이터에게 워크A의 이동이 완료한 취지의 통지를 하도록 지시한다. 출력제어부(42)는, 출력장치(4)를 제어하여 워크B의 이동완료를 나타낸 정보를 출력시킨다(스텝 S128). 또한, 도10에 있어서, 슬레이브암(1)의 스텝S135의 후단으로부터 제어장치(3)의 스텝S127의 전단을 향해서 연장되어 있는 파선의 화살표는 제어장치(3)에 의한 상황정보의 취득을 나타내고 있다. 또, 제어장치(3)의 스텝S128의 후단으로부터 마스터장치(9)를 향해서 연장되는 파선 화살표는 오퍼레이터가 출력장치(4)로부터 출력된 이동완료 통지를 검지하고 있음을 나타내고 있다.

상기한 동작제어부(41)에 의한 운전모드 판정은 수신부(40)에 의한 마스터장치(9)로부터 송신된 조작입력신호(개시지시신호, 또는 파지완료신호 등)의 수신을 트리거로 하여, 동작 시퀀스 정보(51)를 참조하여 판정해도 좋다. 또는, 조작입력신호(개시지시신호, 또는 파지완료신호 등)내에 다음 공정에서 실시하는 운전모드를 나타낸 정보가 포함되어 있어, 이들의 마스터장치(9)로부터 송신된 신호에 기초하여 동작제어부(41)가 운전모드를 판정하는 구성으로 해도 좋다. 마스터장치(9)로부터 송신된 신호에 기초하여 동작제어부(41)가 운전모드를 판정하는 구성의 경우, 기억장치(6)에 기억된 동작시퀀스정보(51)에 있어서, 운전모드에 관한 정보를 포함시킬 필요가 없다.

（실시 예3）

[계속 허가판정·운전모드판정]

또, 상기한 실시예1 및 실시예2에서는, 동작제어부(41)가 운전모드를 자동모드라고 판정한 공정에서는, 해당 공정에 포함되는 모든 스텝을 슬레이브암(1)이 자동모드에 의해 동작하는 구성이었다. 하지만, 이 구성에 한정되는 것이 아니고, 자동모드라고 판정된 공정이라도, 슬레이브암(1)의 작업상황 등에 따라 자동모드에 의한 슬레이브암(1)의 동작의 계속을 허가할지 아닐지를 판정하고, 필요에 따라 운전모드를 자동모드로부터 변경할 수 있는 구성이어도 좋다.

예를 들어, 실시 예1에 있어서 도5에 나타낸 스텝S35에서 슬레이브암(1)이 자동모드에 의해 조립완료위치로부터 퇴피하면, 슬레이브암(1)은 계속해서 자동모드에 의해 도6에 나타낸 다음 스텝S36의 작업을 실시하는 것이 아니고, 이 스텝S36의 작업을 계속해서 자동모드에 의해 실시해도 되는지 아닌지에 대해 판정하는 구성이 되어 있어도 좋다. 바꿔 말하면, 스텝S35까지 슬레이브암(1)이 자동모드로 동작하고, 스텝S36이후의 스텝에 대해서는 자동모드를 계속시켜도 되는지 판정하는 구성이 되어 있어도 좋다. 또한, 자동모드의 계속의 허가판정 타이밍은, 상기한 스텝S35의 후로 한정되는 것은 아니다. 자동모드의 계속 허가판정 타이밍은 슬레이브암(1)에 의해 실시하는 스텝의 내용에 기초하여, 소정의 스텝을 실시하기 전의 위치에서 행해지는 것이 적절하다.

또한, 실시예1 및 실시예2에서 행하는 작업을 상술(上述)한 바와 같이 도장작업으로 하는 경우는, 자동모드에 의해 슬레이브암(1)이 동작할 예정인 공정을, 예를 들어, 자동모드에 의해 슬레이브암(1)이 워크에 대해서 도장을 행할 예정으로 되어 있는 공정으로 할 수 있다. 또, 이 공정에 있어서, 자동모드의 계속허가판정 타이밍을, 예를 들어, 도장면에 있어서의 소정위치까지 자동모드에 의해 슬레이브암(1)에 의해 도장시켰을 때로 할 수 있다. 이 경우, 자동모드의 계속허가판정의 대상이 되는 스텝은 소정위치 이후의 도장면에 대해 슬레이브암(1)에 의해 행해지는 도장의 스텝이 된다.

이하, 도2 및 도11을 참조로 하여, 슬레이브암(1)이 자동모드에서 동작할 예정의 공정에 있어서, 해당 공정에 포함되는 소정의 스텝 이후의 스텝을 실시할 시에 자동모드의 계속 허가를 판정하는 구성을 실시예3으로 하여 설명한다.

도11은 본 발명의 실시형태의 실시예3에 관계되는 로봇시스템의 동작시퀀스의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 도11에서는, 도3에 나타낸 동작순<3>의 공정에 포함되는 복수의 스텝을 예를 들어 실시예3에 관계되는 로봇시스템의 동작에 대해 설명한다. 따라서, 도11에 있어서의 슬레이브암(1)이 실시하는 스텝S235, S237~S239는, 도5, 6에 있어서의 슬레이브암(1) 이 실시하는 스텝S35~S38에 상당한다. 또, 도11에 있어서의 제어장치(3)이 실시하는 스텝S225는 도5에 있어서의 제어장치(3)이 실시하는 스텝S25에 상당한다. 이 때문에, 이들 스텝의 상세한 설명에 대해서는 생략한다.

우선, 스텝S225에 있어서, 제어장치(3)의 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)이 다음으로 실시할 예정인 공정에 대해 운전모드를 판정한다. 도3에 나타낸 동작시퀀스정보(51)의 예에서는 다음 공정의 동작순<3>에 있어서 운전모드가 자동모드로 설정되어 있다. 그래서, 동작제어부(41)는 운전모드가 자동모드라고 판정한다. 그리고, 동작제어부(41)는 제어지시(자동모드)를 슬레이브암(1)에 송신함으로써, 동작순<3>의 각 스텝을 자동모드로 실시시킬 수 있도록 슬레이브암(1)을 제어한다. 그리고 동작제어부(41)로부터의 제어지시에 따라, 슬레이브암(1)은 자동적으로 워크A의 조립완료위치로부터 퇴피한다(스텝 S235).

다음으로, 동작제어부(41)는 상황정보 취득부(5)에 의해 취득된 상황정보에 기초하여, 슬레이브암(1)이 조립완료위치로부터 퇴피하여 소정위치까지 이동한 것을 검지한다. 그리고, 이 검지 후, 동작제어부(41)는 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대한 문의를 행하도록 출력제어부(42)에 지시한다. 이 동작제어부(41)로부터의 지시에 따라, 출력제어부(42)는 출력장치(4)를 제어하여 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대한 문의를 출력시킨다(스텝 S226). 이 때, 동작제어부(41)는 자동모드에 의한 슬레이브암(1)의 동작을 일단 정지시키고 조작대기상태로써 대기시킨다(스텝 S236). 또, 제어장치(3)의 수신부(40)는 마스터장치(9)로부터 송신되는 조작입력신호 대기상태로 되어 있다.

또한, 도11에 있어서 슬레이브암(1)의 스텝S235의 후단으로부터 제어장치(3)의 스텝S236의 전단을 향해 연장되는 파선의 화살표는, 슬레이브암(1)이 소정위치까지 이동한 것을 확인하기 위해 이용하는 상황정보를 제어장치(3)가 수신하는 것을 나타내고 있다. 또, 도11에 있어서, 제어장치(3)의 스텝S226의 후단으로부터 마스터장치(9)의 스텝S210의 전단을 향해 연장되는 파선의 화살표는 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대한 문의를 오퍼레이터가 검지하는 것을 나타낸다.

출력장치(4)에 의해 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대한 문의가 통지되면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 조작하여, 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대한 지시정보를 입력한다(스텝 S210). 그리고, 조작지시부(7)를 통해 입력된 지시정보는 조작입력신호로서 제어장치(3)로 송신된다. 제어장치(3)에서는, 수신부(40)가 조작입력신호를 수신하면, 계속판정부(46)가 자동모드에 의한 슬레이브암(1)의 동작의 계속이 허가되었는지 아닌지 판정한다(스텝 S227). 그리고, 계속판정부(46)는 해당 판정결과를 동작제어부(41)로 통지한다. 동작제어부(41)는 계속판정부(46)로부터 통지된 판정결과에 기초하여, 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정하고(스텝 S228), 해당 판정한 운전모드에서 동작하도록 슬레이브암(1)을 제어한다. 예를 들어, 계속판정부(46)로부터 통지된 판정결과가, 자동모드의 계속을 허가하는 것일 경우, 동작제어부(41)는 슬레이브암(1)의 운전모드를 자동모드인 채로 하고, 제어지시를 해당 슬레이브암(1)으로 송신하여, 자동모드로 계속해서 동작되도록 제어한다.

한편, 계속판정부(46)로부터 통지된 판정결과가, 자동모드에 의한 슬레이브암(1)의 동작의 계속을 허가하지 않는 것일 경우, 동작제어부(41)는 슬레이브암(1)의 운전모드를 수동모드 또는 수정자동모드라고 판정한다. 여기서, 슬레이브암(1)의 운전모드를 수동모드라고 하는 경우, 동작제어부(41)는 수신부(40)에 의해 수신한 마스터암(2)으로부터 조작입력신호에 따라 수동모드에 의해 동작하도록 슬레이브암(1)을 제어한다. 또는, 슬레이브암(1)의 운전모드를 수정자동모드로 하는 경우, 동작제어부(41)는 자동모드에 의한 슬레이브암(1)의 동작의 일부를 마스터암(2)으로부터의 조작입력신호에 의해 보정하여 동작하도록 슬레이브암(1)을 제어한다.

결국, 계속판정부(46)로부터 통지된 판정결과가 자동모드의 계속을 허가하는 경우는, 슬레이브암(1)은 자동으로 워크B를 취출하여(스텝 S237), 조립준비위치로의 이동(스텝 S238)을 실시하고, 다음공정에 대한 조작대기상태(스텝 S239)가 된다.

한편, 계속판정부(46)로부터 통지된 판정결과가, 자동모드의 계속을 허가하지 않는 경우는 슬레이브암(1)은 예를 들어, 수동모드 또는 수정자동모드에 의해 워크B의 취출(스텝 S237), 조립준비위치로의 이동(스텝 S238)을 실시하여, 다음 공정에 대한 조작대기상태(스텝 S239)가 된다. 또는 계속판정부(46)로부터 통지된 판정결과가 자동모드에 의한 슬레이브암(1) 동작의 계속을 허가하지 않는 경우, 슬레이브암(1)은 스텝S237~S239를 실시하지 않고, 운전을 정지한 상태인 채로 해도 좋다.

실시 예3에서는, 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대해 오퍼레이터에게 문의, 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 통해서 입력된 조작입력신호에 기초하여 계속판정부(46)가 자동모드의 계속의 가부에 대해 판정하는 구성에 대해 설명했지만, 이 구성에 한정되는 것이 아니다. 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대해 오퍼레이터에게 문의하는 일 없이, 상황정보취득부(5)에 의해 취득한 상황정보에 기초하여, 계속판정부(46)가 자동모드 계속의 가부에 대해 판정하는 구성이라도 좋다.

예를 들어, 슬레이브암(1)에 의해 실시되는 공정에 있어서의 각 스텝의 진척상황에 따라, 소정의 스텝을 실시하기 전에 계속판정부(46)가 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지 판정하는 구성으로 할 수 있다. 보다 더 구체적으로는, 로봇 시스템(100)은, 상황정보취득부(5)로써, 슬레이브암(1)에 의해 실시된 각 스텝의 완료시각을 계측하는 계측부를 구비하고 있다고 한다. 그리고, 소정의 스텝(도11의 예에서는 워크B의 취출)를 실시하기 전에, 이 스텝 전의 스텝(도11의 예에서는 조립위치에서 퇴피)가 완료된 시간과, 예정되어 있는 이 전의 스텝의 완료시간(이 전의 스텝을 처리하는데 있어서 걸린 표준시간)을 비교하여, 소정범위 이상의 차이가 생기고 있는 경우, 계속판정부(46)는 자동모드의 계속을 허가하지 않도록 판정한다. 반대로, 조립위치로부터의 퇴피가 완료된 시간과, 예정되어 있는 조립위치로부터의 퇴피완료시간(퇴피완료까지 걸린 표준시간)을 비교하여, 소정범위 내에 들어간 경우는, 계속판정부(46)는 자동모드의 계속을 허가하는 구성을 하여도 좋다. 이와 같이 구성되는 경우, 도11에 있어서 제어장치(3)가 실시하는 스텝S226 및, 마스터장치(9)가 실시하는 스텝S210을 생략할 수 있다.

또, 예를 들어, 상황정보취득부(5)로써, 작업공간 내에 있어서의 슬레이브암(1)의 위치를 파악하는 센서를 구비하고 있는 경우, 이 센서에 의해 검지된 결과에 기초하여 계속판정부(46)가 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지 판정하는 구성을 할 수도 있다. 더 구체적으로는, 상술한 센서의 검지결과에 기초하여, 스텝S235에 있어서 슬레이브암(1)이 소정범위 내에 퇴피했는지 아닌지 판정한다. 그리고 슬레이브암(1)이 소정범위 내에 퇴피하지 않고 있다고 판정한 경우는, 계속판정부(46)는 자동모드의 계속을 허가하지 않는다. 한편, 슬레이브암(1)이 소정범위 내에 존재한다고 판정한 경우는, 계속 판정부(46)는 자동모드의 계속을 허가하는 구성이어도 좋다.

（실시 예4）

[운전모드를 문의하는 구성]

실시예3에 관계되는 로봇 시스템(100)에서는, 제어장치(3)가 도11에 나타낸 스텝S226에 있어서 자동모드의 계속을 허가하는지 아닌지에 대해 오퍼레이터에 문의하고, 스텝SS27에 있어서 운전모드를 판정하는 구성이었다. 실시예4에 관계되는 로봇시스템(100)에서는, 도12에 나타낸 바와 같이, 도11에 나타낸 실시예3에 관계되는 로봇 시스템(100)의 동작시퀀스에 있어서, 자동모드의 계속이 허가되지 않는 경우, 새로운 운전모드를 오퍼레이터에게 문의하는 것이 가능한 구성을 한다. 그리고, 그 문의에 따라 오퍼레이터로부터의 입력에 기초하여 슬레이브암(1)의 운전모드를 동작제어부(41)가 판정하고, 해당 판정한 운전모드에 의해 슬레이브암(1)을 동작시키도록 제어한다. 도12는 본 발명의 실시형태의 실시예4에 관계되는 로봇시스템(100)의 동작시퀀스의 일례를 나타내는 플로우차트이다.

도12에 나타낸 바와 같이, 실시예4에 관계되는 로봇시스템(100)의 동작시퀀스는, 도11에 나타낸 실시예3에 관계되는 로봇시스템(100)의 동작시퀀스와 비교하여, 제어장치(3)가 운전모드에 대한 문의를 행하는 스텝(스텝 S328)과, 이 스텝에 따라 마스터장치9(오퍼레이터)가 모드지정입력을 행하는 스텝(스텝 S311)가 더 더해진 것 이외에는 동일하다. 이 때문에 도12에 있어서 제어장치(3)의 동작 플로우에 있어서의 스텝S328과 마스터장치(9)의 동작 플로우에 있어서의 스텝S331에 대해서만 설명하고, 그 외의 스텝에 대한 설명은 생략한다.

스텝S327에 있어서, 제어장치(3)의 계속판정부(46)가 자동모드의 계속이 허가되지 않았다고 판정한 경우, 동작제어부(41)는 다음 스텝 이후에서 슬레이브암(1)이 동작하는 운전모드에 대해 오퍼레이터에 대하여 문의를 행한다(스텝 S328). 더 구체적으로는, 동작제어부(41)는 슬레이브암(1)의 운전모드에 대한 문의를 행하도록 출력제어부(42)에 지시한다. 이 동작제어부(41)로부터의 지시에 따라, 출력제어부(42)는 출력장치(4)를 제어하여 운전모드의 문의(운전모드 문의정보)를 출력한다(스텝 S328). 이 때, 제어장치(3)의 수신부(40)는 마스터장치(9)로부터 송신된 조작입력신호(모드지정 입력신호)의 대기상태가 되어 있다.

또한, 도12에 있어서, 제어장치(3)의 스텝S328의 후단으로부터 마스터장치(9)의 스텝S311의 전단을 향해 연장되는 파선의 화살표는 운전모드에 대한 문의를 오퍼레이터가 검지하는 것을 나타내고 있다.

출력장치(4)에 있어서 운전모드에 대한 문의가 통지되면, 오퍼레이터는 마스터장치(9)의 조작지시부(7)를 통해서 모드지정입력을 행한다(스텝 S311). 조작지시부(7)에 의한 모드지정입력은 모드지정입력신호로써 제어장치(3)로 송신된다. 제어장치(3)에서는, 수신부(40)가 모드지정입력신호를 수신하면, 동작제어부(41)가 슬레이브암(1)의 운전모드를 판정한다(스텝 S329). 그리고 동작제어부(41)는 판정한 운전모드에서 동작하도록 슬레이브암(1)을 제어한다.

또한, 출력장치(4)에 의한 운전모드의 문의 형태는, 오퍼레이터의 작업환경과 그 오퍼레이터가 실시하는 작업내용에 따라 적절히 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 출력장치(4)가 스피커인 경우는, 소리로 오퍼레이터에게 운전모드의 문의를 통지해도 좋다. 출력장치(4)가 라이트인 경우는 빛으로 오퍼레이터에게 운전모드의 문의를 행하는 구성이어도 좋다. 또는, 출력장치(4)가 진동발생장치인 경우는 진동으로 오퍼레이터에게 운전모드의 문의를 행하는 구성이어도 좋다.

상기 설명으로부터, 통상의 기술자(당업자)에 있어서는 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시형태가 자명하다. 따라서, 상기 설명은 예시로써만 해석해야 하고, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 통상의 기술자에게 교시하는 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 벗어나는 일 없이, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관계되는 로봇 시스템(100)에서는 슬레이브암의 운전모드로서 자동모드, 수동모드, 및 수정자동모드를 가진 시스템에서 광범위하게 적용할 수 있다.

１: 슬레이브암
２: 마스터암
３: 제어장치
４: 출력장치
５: 상황정보취득부
６: 기억장치
７: 조작지시부
９: 마스터장치
１０: 슬레이브로봇
４０: 수신부
４１: 동작제어부
４２: 출력제어부
４６: 계속판정부
５１: 동작시퀀스정보
１００: 로봇시스템

Claims (6)

1. 오퍼레이터로부터의 조작지시를 접수하는 마스터장치와,
   복수의 스텝을 포함하는 공정에 있어서, 해당 스텝의 처리를 실시하는 슬레이브암과,
   상기 슬레이브암에 의해 실시되는 상기 처리를 규정한 동작시퀀스(sequence)정보를 기억하는 기억장치와,
   상기 슬레이브암의 동작을 제어하는 제어장치와,
   작업공간 내에 있어서의 상기 슬레이브암의 상황을 나타내는 상황정보를 취득하는 상황정보 취득부를 구비하고,
   상기 제어장치는,
   입력신호를 수신하는 수신부와,
   상기 슬레이브암의 운전모드를 상기 동작시퀀스정보에 기초해서 동작시키는 자동모드로 할 것인지, 상기 마스터장치를 통해서 입력된 조작지시에 기초하여 동작시키는 수동모드로 할 것인지, 혹은 해당 자동모드에서 동작 중의 슬레이브암의 동작을, 해당 마스터장치를 통해서 입력된 조작지시에 기초해서 수정하는 수정자동모드로 할 것인지를 판정하고, 판정한 운전모드에 의해 상기 슬레이브암의 동작을 제어하는 동작제어부와,
   상기 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정하는 계속판정부를 갖고,
   상기 자동모드에 의해 상기 슬레이브암이 동작할 예정의 공정에 있어서, 상기 동작제어부에 의해 해당 공정의 소정의 스텝에서 해당 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작을 정지시킨 후, 상기 계속판정부는, 해당 동작의 정지 시에 상기 수신부에 의해 수신한 입력신호에 기초해서, 해당 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지 판정하고,
   상기 수신부는 상기 상황정보 취득부에 의해 취득된 상황정보를 상기 입력신호로서 수신하고 있고,
   상기 계속판정부는, 상기 동작제어부에 의해, 상기 소정의 스텝에서 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작이 정지당한 후, 상기 수신부에 의해 수신한 상기 상황정보에 기초하여, 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작의 계속을 허가할지 아닐지 판정하는 로봇시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 오퍼레이터에게 통지해야 할 정보를 출력하는 출력장치를 구비하고,
   상기 동작제어부에 의해 상기 소정의 스텝에서 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작이 정지당한 후, 상기 출력장치는 상기 오퍼레이터에게 통지해야 정보로서, 해당 자동모드의 계속을 허가할지 아닐지에 대한 문의사항을 출력하고 있고,
   상기 계속판정부는 상기 출력장치에 의한 상기 문의사항의 출력에 응하여 상기 수신부가 수신한 상기 입력신호에 기초해서, 상기 자동모드에 의한 상기 슬레이브암의 동작의 계속을 허가할지 아닐지 판정하는 로봇시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 마스터장치는, 상기 슬레이브암에 조작지시를 입력하기 위한 마스터암과,
   상기 입력신호의 입력을 행하는 스위치 또는 휴대단말을 구비하는 로봇시스템.
4. 삭제
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 계속판정부가, 상기 자동모드에 의한 슬레이브암의 동작의 계속을 허가하지 않는다고 판정한 경우, 상기 출력장치는 상기 오퍼레이터에게 통지해야 하는 정보로서 상기 슬레이브암의 운전모드의 문의사항을 출력하고 있고,
   상기 동작제어부는, 상기 출력장치에 의한 상기 운전모드의 문의사항의 출력에 응하여 상기 수신부가 수신한 상기 입력신호에 기초해서, 상기 소정의 스텝의 다음 스텝 이후에 있어서의 슬레이브암의 운전모드를 판정하는 로봇시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 출력장치는 소리, 빛, 또는 진동에 의해 상기 슬레이브암의 상기 운전모드의 문의사항을 출력하는 로봇시스템.

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