KR20210100705A

KR20210100705A - 로봇 제어 장치, 로봇 시스템 및 로봇 제어 방법

Info

Publication number: KR20210100705A
Application number: KR1020217021773A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 나카야; 신야 키타노
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-08-17
Also published as: KR102597204B1; TW202031439A; JPWO2020138017A1; TWI719782B; WO2020138017A1; CN113226662A; JP7169370B2; US20210354293A1

Abstract

특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 간단하게 방지하는 것이 가능한 로봇 제어 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 로봇 제어 장치는, 수평 관절 로봇의 자세를 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 제1 회전축을 중심으로 하고, 제1 회전축과 제2 회전축의 거리와, 제2 회전축과 제3 회전축의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 원주 상에 제3 회전축을 일치시킨 후, 제1 회전축과 제2 회전축을 연결하는 제2 직선을 제3 회전축에 가로지르게 한 후, 제2 및 제3 회전축의 각각을 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점과 제1 회전축을 연결하는 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시킨다.

Description

로봇 제어 장치, 로봇 시스템 및 로봇 제어 방법

본 발명은 로봇 제어 장치, 로봇 시스템 및 로봇 제어 방법에 관한 것이다.

종래부터, 수용 장치 내에 수용된 워크(work)에 대해 작업을 수행하는 수평 다관절 로봇의 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 장치가 알려져 있다. 이러한 로봇 제어 장치가, 예를 들어, 특허문헌의 지령값 생성 장치에서 제안되고 있다.

특허문헌은 특이점의 근방을 통과할 때, 복수의 관절이 크게 움직이는 것을 방지하고, 로봇 암 선단의 속도 저하를 억제하여 동작 시간을 단축하기 위한 지령값 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해서, 먼저, 상기 지령값 생성 장치는 특이점의 근방 영역의 시점과 종점에서 역변환을 수행한다. 다음으로, 상기 지령값 생성 장치는 특이점의 근방을 통과할 때의 관절 위치를, 시점과 종점 각각의 역변환 결과에 기초하여, 각각의 축 보간에 의해 생성한다.

일본특허공개공보 특개2009-113172호

그러나, 특허문헌의 지령값 생성 장치는 특이점의 근방을 통과할 때의 관절 위치를 작성하기 위해서 복잡한 계산을 수행할 필요가 있었다.

따라서, 본 발명은, 특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 간단하게 방지하는 것이 가능한 로봇 제어 장치, 로봇 시스템 및 로봇 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 로봇 제어 장치는, 수용 장치 내에 수용된 워크에 대해 작업을 수행하는 수평 다관절 로봇의 동작을 제어하는 로봇 제어 장치로서, 상기 수용 장치는 상기 워크를 재치(載置)하기 위한 재치부, 벽면 및 개구면을 구비하고, 상기 수평 다관절 로봇은, 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제1 회전축 둘레로 회동 가능한 제1 링크, 상기 제1 링크의 선단부에 설치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제2 회전축 둘레로 회동 가능한 제2 링크, 상기 제2 링크의 선단부에 설치되는 제3 회전축, 및 상기 제3 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제3 회전축 둘레로 회동 가능한 로봇 핸드를 구비하고, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때, 상기 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점으로부터 상기 개구면을 향해 그은 수선을 연장한 제1 직선이, 상기 제1 회전축을 중심으로 하고, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 거리와, 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 근방을 통과하도록, 상기 개구면과 대향하여 배치되고, 기억부와, 상기 기억부에 저장(格納)된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서를 구비하고, 상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 수평 다관절 로봇의 자세를 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지(保持) 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 상기 원의 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 잇는 제2 직선을 상기 제3 회전축에 가로지르게 한 후, 상기 제2 및 제3 회전축의 각각을 상기 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점과 상기 제1 회전축을 잇는 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 원주 상에 제3 회전축을 일치시킨 뒤, 제1 회전축과 제2 회전축을 잇는 제2 직선을 제3 회전축에 가로지르게 한 뒤, 제2 및 제3 회전축의 각각을 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점과 제1 회전축을 잇는 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시키므로, 특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 간단하게 방지하는 것이 가능해진다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에서의 로봇 제어 장치는, 수용 장치 내에 수용된 워크에 작업을 수행하는 수평 다관절 로봇의 동작을 제어하는 로봇 제어 장치로서, 상기 수용 장치는 상기 워크를 재치하기 위한 재치부, 벽면 및 개구면을 구비하고, 상기 수평 다관절 로봇은, 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제1 회전축 둘레로 회동 가능한 제1 링크, 상기 제1 링크의 선단부에 설치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제2 회전축 둘레로 회동 가능한 제2 링크, 상기 제2 링크의 선단부에 설치되는 제3 회전축, 및 상기 제3 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제3 회전축 둘레로 회동 가능한 로봇 핸드를 구비하고, 상기 수용 장치에 수용된 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 추출하는 추출 동작 중, 또는, 상기 수용 장치에 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 수용하는 수용 동작 중에, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 상기 벽면에 충돌시키지 않고 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 상기 수용 장치에 수용된 상기 워크 중심점을 통과하는 액세스 직선이, 상기 제1 회전축을 중심으로, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 거리와, 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축과의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 근방을 통과하도록, 상기 개구면과 대항하여 배치되고. 기억부와, 상기 기억부에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서를 구비하고, 상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 수평 다관절 로봇의 자세를 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 상기 원의 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 잇는 제2 직선을 상기 제3 회전축에 가로지르게 한 후, 상기 제2 및 제3 회전축의 각각을 상기 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점과 상기 제1 회전축을 잇는 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 축 방향에서 볼 때, 상기 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제2 회전축이 이동하는 영역과 상기 제3 회전축이 이동하는 영역이 상기 제3 직선을 경계로 같은 쪽이라도 좋다.

상기 구성에 의하면, 특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 더 간단하게 방지하는 것이 가느해진다.

예를 들어, 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제2 회전축이 이동하는 영역과 상기 제3 회전축이 이동하는 영역이 상기 제3 직선을 경계로 서로 반대 쪽이라도 좋다.

상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로봇 핸드는 상기 제1 직선에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 되어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 로봇 핸드가 수용 장치 내에 수용된 워크를 보유 가능한 자세가 될 때, 제1 회전축이 제1 직선으로부터 소정의 거리만큼 어긋나 배치되는 것에 기인하여 로봇 핸드가 수용 장치의 벽면에 접촉하는 문제를 해소하는 것이 가능해진다.

상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로봇 핸드는 상기 수평 다관절 로봇의 자세가, 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 자세로부터 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 변경될 때까지의 경로의 적어도 일부에서 상기 제1 직선에 대하여 소정의 각도만큼 기울어진 상태에서 상기 제1 직선과 평행하게 직진하여, 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 되어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 더 간단하게 방지하는 것이 가능해진다.

상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로봇 핸드는 상기 경로의 전부에서 상기 제1 직선에 대하여 소정의 각도만큼 기울어진 상태에서 상기 제1 직선과 평행하게 직진하여도 좋다.

상기 구성에 의하면, 특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 더 더욱 간단하게 방지하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제1 내지 제3 회전축은 상기 제3 회전축이 상기 원주 상, 상기 원의 내부 또는 상기 원의 근방을 통과하는 때, 각각의 축 보간에 의해 동작하여도 좋다.

예를 들어, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리가 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축 사이의 거리와 동일하고. 상기 원의 반지름이 0이라도 좋다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇 시스템은, 상기 어느 하나의 로봇 제어 장치와, 상기 로봇 제어 장치에 의해 동작을 제어하는 수평 다관절 로봇과, 상기 수평 다관절 로봇에 의해 작업되는 워크를 수납하기 위한 상기 수용 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 상기 어느 하나의 로봇 제어 장치를 구비하기 때문에, 특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 간단하게 방지하는 것이 가능해진다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 제어 방법은, 수평 다관절 로봇의 제어 방법으로서, 워크를 재치하는 재치부와, 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제1 회전축 둘레로 회동 가능한 제1 링크, 상기 제1 링크 선단부에 설치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제2 회전축 둘레로 회동 가능한 제2 링크, 상기 제2 링크의 선단부에 설치되는 제3 회전축, 및 상기 제3 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제3 회전축 둘레로 회동 가능한 로봇 핸드를 구비한 상기 수평 다관절 로봇이 미리 준비되어 있고, 상기 재치부에 재치된 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 유지하는 유지 동작 중, 또는, 상기 재치부에 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 재치하는 재치 동작 중에, 상기 제1 내지 상기 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 상기 재치부에 재치된 상기 워크의 중심점을 통과하는 액세스 직선과, 상기 재치부에 재치된 상기 워크의 중심점과 상기 제1 회전축을 잇는 제3 직선이 일치하지 않도록 상기 재치부 및 상기 수평 다관절 로봇이 배치되어 있으며, 상기 유지 동작 중 또는 상기 재치 동작 중에, 상기 제1 회전축을 중심으로, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 거리와, 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 잇는 제2 직선을 상기 제3 회전축에 가로지르게 하는 제1 스텝과, 상기 제1 스텝을 단계를 수행한 후, 상기 제2 및 제3 회전축의 각각을 상기 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시키는 제2 스텝을 구비한다.

예를 들어, 상기 재치부는 상기 워크를 수용하기 위한 수용 장치의 일부로 구성되고. 상기 수용 장치는 벽면 및 개구면을 구비하며, 상기 액세스 직선은, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때, 상기 개구면의 적어도 일부와 수직으로 교차하여도 좋다.

예를 들어, 상기 재치부는 상기 워크를 수용하기 위한 수용 장치의 일부로 구성되고, 상기 수용 장치는 벽면 및 개구면을 구비하며, 상기 액세스 직선은, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때, 상기 벽면의 적어도 일부와 평행하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 특이점에 기인하여 로봇 암의 자세가 급격히 변화하는 것을 간단하게 방지할 수 있는 로봇 제어 장치, 로봇 시스템 및 로봇 제어 방법을 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이고, (A)가 워크의 중심점을 기준으로 제1 회전축보다 먼 쪽에 제3 회전축이 위치하고 있는 때의 도면이고, (B)가 워크의 중심점을 기준으로 제1 회전축보다 가까운 쪽에 제3 회전축이 위치하고 있는 때의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 제어계를 도시하는 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이고, (A)가 축 방향에서 볼 때 제3 회전축을 제1 회전축에 일치시켰을 때의 도면, (B)가 그 후에 제2 및 제3 회전축을 제2 직선을 경계로 같은 쪽에서 이동시키고 있는 때의 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 일례를 도시하는 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 제1 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 축 방향에서 볼 때 제3 회전축을 제1 회전축에 일치시켰을 때의 도면, (B)가 그 후에 제2 및 제3 회전축을 제2 직선을 경계로 서로 반대 쪽에서 이동하는 때의 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 다른 예를 도시하는 플로우 차트이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 제2 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 축 방향에서 볼 때 제3 회전축을 제1 회전축에 일치시켰을 때의 도면, (B)가 로봇 핸드가 제1 직선에 대하여 소정의 각도만큼 기울어진 상태로 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 되었을 때의 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 제3 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 로봇 시스템의 전체 구조를 도시하는 평면도, (B)가 워크를 수용한 수용 장치 및 그 주변 부분을 확대한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 제4 변형예를 도시하는 개략도이고, (A)가 워크의 중심점을 기준으로 제1 회전축보다 먼 쪽에 제3 회전축이 위치하고 있을 때의 도면, (B)가 축 방향에서 볼 때 제3 회전축을 제1 회전축에 일치시켰을 때의 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 제4 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 축 방향에서 볼 때 원주 상에 제3 회전축을 일치시켰을 때의 도면, (B)가 그 후에 제2 및 제3 회전축을 제2 직선을 경계로 같은 쪽에서 이동시키고 있는 때의 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 방법을 도시하는 플로우 차트이다.
도 12는 본 발명에 따른 로봇 제어 방법을 도시하는 플로우 차트이다.
도 13은 종래의 로봇 제어 장치를 이용하여 수용 장치 내에 수용된 워크에 대해 작업을 수행하는 수평 다관절 로봇의 동작을 제어할 때의 모습을 도시하는 개략도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 장치, 로봇 시스템 및 로봇 제어 방법에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 모든 도면을 통해 동일 또는 대응하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 중복된 설명을 생략한다.

(로봇 시스템(10A))

도 1은 본 실시예에 따른 로봇 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이고, (A)가 워크의 중심점을 기준으로 제1 회전축보다 먼 쪽에 제3 회전축이 위치하고 있는 때의 도면, (B)가 워크의 중심점을 기준으로 제1 회전축보다 가까운 쪽에 제3 회전축이 위치하고 있는 때의 도면이다. 또한, 도 2는 동(同) 로봇 시스템의 제어계를 도시하는 개략적인 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 로봇 시스템(10A)은 수평 다관절 로봇(20)을 이용하여 수용 장치(50)에 수용된 워크(W)에 대해 작업을 수행할 수 있도록 구성된다. 로봇 시스템(10A)은 수평 다관절 로봇(20)과, 워크(W)를 수납하기 위한 수용 장치(50)와, 수평 다관절 로봇(20)의 기대(基台)(22) 내에 격납되는 로봇 제어 장치(40A)를 구비한다. 여기서, 워크(W)에 대한 작업은 수용 장치(50)로부터의 워크(W)의 반출이나 수용 장치(50)로의 워크(W)의 반입이 포함된다.

(수평 다관절 로봇(20))

수평 다관절 로봇(20)은 기대(22)와, 당해 기대(22)에 설치되는 상하 방향으로 신축 가능한 승강축(미도시)과, 당해 승강축의 상단부에 장착되는 로봇 암(30)을 구비한다. 기대(22)에 설치되는 승강축은, 도시하지 않은 볼 스크류 등으로 신축 가능하게 구성된다. 로봇 암(30)은 수평 방향으로 연장되는 긴 형상의 부재로 구성되는 제1 링크(32) 및 제2 링크(34)를 포함한다.

제1 링크(32)는, 그 길이 방향의 기단부가 서보 모터(32a)(도 2 참조)로 구동되는 회전축(JT2)(제1 회전축)을 통해 승강축의 상단부에 장착된다. 이에 따라서, 제1 링크(32)는 연직 방향으로 연장되는 축선 둘레로 회동 가능한 상태로 승강축에 장착된다.

제2 링크(34)는, 그 길이 방향의 기단부가 서보 모터(34a)(도 2 참조)로 구동되는 회전축(JT4)(제2 회전축)을 통해 제1 링크(32)의 선단부에 장착된다. 이에 따라서, 제2 링크(34)는 연직 방향으로 연장되는 축선 둘레로 회동 가능한 상태로 제1 링크(32)에 장착된다.

로봇 핸드(36)는, 그 길이 방향의 기단부가 서보 모터(36a)(도 2 참조)로 구동되는 회전축(JT6)(제3 회전축)을 통해 제2 링크(34)의 선단부에 장착된다. 이에 따라서, 로봇 핸드(36)는 연직 방향으로 연장되는 축선 둘레로 회동 가능한 상태로 제2 링크(34)에 장착된다.

로봇 핸드(36)는 회전축(JT6)을 포함하는 기부와, 당해 기부의 선단부에 설치되는 유지부를 구비한다. 유지부는, 그 선단측이 2 갈래로 나누어져서, 두께 방향에서 볼 때 Y 자 형으로 구성된다.

수평 다관절 로봇(20)은 회전축(JT2)과 회전축(JT4) 사이의 거리가 회전축(JT4)과 회전축(JT6) 사이의 거리와 동일하도록 구성된다. 이에 따라서, 수평 다관절 로봇(20)은 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시켰을 때(다시 말해서, 제1 링크(32)와 제2 링크(34)이 겹치는 때)가 특이점이 된다. 여기서, 특이점이란 지령값에 따라 복수의 관절의 각도를 정하려고 하여도, 복수의 관절 각도가 일시(一意)에 정해지지 않는 점이다.

또한, 수평 다관절 로봇(20)은 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점으로부터 개구면(58)을 향해 그은 수선을 연장한 직선(L₁)(제1 직선)이 회전축(JT2)의 근방을 통과하도록, 또한, 회전축(JT6)이 적어도 회전축(JT2)으로부터 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점까지의 사이의 소정의 범위 내에서 이동 가능하도록 개구면(58)과 대향하여 배치된다.

여기서, 본 실시예에서는, 수용 장치(50)에 수용된 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 추출하는 추출 동작 중, 또는, 수용 장치(50)에 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 수용하는 수용 동작 중에, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 벽면(54)에 충돌시키지 않고 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 수용 장치(50)에 수용된 워크(W)의 중심점을 통과하는 액세스 직선(AL)과, 직선(L₁)이 이루는 예각(다시 말해서, 액세스 직선(AL)과, 워크(W)의 중심점으로부터 개구면(58)을 향해 그은 수선이 이루는 예각)이 0°인 경우(즉, 액세스 직선(AL)과 직선(L₁)이 일치하는 경우)에 대해 설명한다. 따라서, 본 실시예(및 후술하는 제1 및 제2 변형예)에서는, 특별히 필요한 경우를 제외하고, 액세스 직선(AL)에 대해서는 언급하지 않고, 직선(L₁)에 기초하여 설명을 한다. 여기서, 액세스 직선(AL)에 대해서는, 후술하는 제3 변형예에서 도 8에 기초하여 상세하게 설명한다.

또한, 상기한 바와 같이, 본 실시예에서는 회전축(JT2)과 회전축(JT4) 사이의 거리가 회전축(JT4)과 회전축(JT6) 사이의 거리와 같다. 따라서, 본 실시예(및 후술하는 제1 내지 제3 변형예)에서는, 회전축(JT2)을 중심으로, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)의 거리와, 회전축(JT4)과 회전축(JT6)의 거리의 차이를 반경으로 하는 원(C)를 규정하였을 때에, 이 원(C)의 반지름이 0이다. 다시 말해서, 본 실시예(앞과 동일)에서는, 원(C)과 회전축(JT2)이 일치한다. 따라서, 본 실시예(앞과 동일)에서는, 특별히 필요한 경우를 제외하고, 원(C)에 대해서는 언급하지 않고, 회전축(JT2)에 기초하여 설명한다. 여기서, 원(C)에 대해서는 후술하는 제4 변형예에서 도 9 및 도 10에 기초하여 상세하게 설명한다.

본 실시예에서, 수평 다관절 로봇(20)은 직선(L₁)이 회전축(JT2)의 근방을 통과하도록 배치되기 때문에, 다시 말해서, 직선(L₁)이 회전축(JT2)을 통과하지 않는다. 즉, 회전축(JT2)은 상기 소정의 범위 내에서 직선(L₁)으로부터 소정의 거리만큼 어긋나 배치된다.

도 1 등에서, 회전축(JT2)의 근방은, 축 방향에서 볼 때 당해 회전축(JT2)을 중심으로 하는 근방 원(NC)의 내부이다. 여기서, 회전축(JT2)의 근방은 도 1 등에 도시한 경우에 한정되지 않고 소정의 근방 에어리어(area)로서 임의로 설정하는 것이 가능하다. 자세한 내용은 후술한다.

(수용 장치(50))

수용 장치(50)는 워크(W)를 재치하기 위한 재치부(52)와, 당해 재치부(52)를 둘러싸는 벽면(54)과, 당해 벽면(54)에 형성되는 개구면(58)을 구비한다. 수용 장치(50)는, 예를 들어, 복수 장의 워크(W)를 상하 방향으로 적층하여 수용 가능한 용기(예를 들어, 후프(FOUP: Front Opening Unified Pod))로 구성되어도 좋고, 한 장 또는 복수 장의 워크(W)를 재치 가능한 장치(예를 들어, 진공 상태와 대기 상태를 전환하는 로드 로크(lock) 장치나 워크(W)의 위치 정렬을 수행하는 얼라이너 장치, 워크(W)에 레지스트 도포 등의 처리를 실시하는 처리 장치)로서 구성되어도 좋다.

(로봇 제어 장치(40A))

본 실시예에 따른 로봇 제어 장치(40A)는, 수평 다관절 로봇(20)의 동작을 제어하기 위해서, 당해 수평 다관절 로봇(20)에 접속된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇 제어 장치(40A)는 기억부(42)와, 상기 기억부에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서(44)를 포함한다. 프로세서(44)는 회전축(JT2)의 서보 모터(32a), 회전축(JT4)의 서보 모터(34a) 및 회전축(JT6)의 서보 모터(36a) 각각에 대해 전기적으로 접속된다.

(로봇 제어 장치(40A)가 수행하는 처리의 일례)

본 실시예에 따른 로봇 제어 장치(40A)에 의해 실행되는 처리의 일례에 대해서, 도 1 ~ 3에 기초하여 설명한다. 도 3은 본 실시예에 따른 로봇 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이고, (A)가 축 방향에서 볼 때 상기 제3 회전축을 상기 제1 회전축에 일치시켰을 때의 도면, (B)가 그 후에 제2 및 제3 회전축을 제2 직선을 경계로 같은 쪽으로 이동시키고 있는 때의 도면이다.

먼저, 본 실시예에 따른 로봇 제어 장치(40A)는 기억부(42)에 저장된 프로그램이 프로세서(44)에 의해 실행될 때, 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점을 기준으로 회전축(JT2)보다 먼 쪽으로부터 회전축(JT2)보다 가까운 쪽으로 회전축(JT6)을 이동시킬 때에(즉, 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 도 1(A)에 도시된 상태에서 도 1(B)에 도시된 상태로 변경하는 경우), 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시킨다(도 3(A) 참조). 다시 말해서, 로봇 제어 장치(40A)는 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 회전축(JT6)을 일치시킨 후에, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)을 잇는 직선(L₂)(제2 직선)을 회전축(JT6)에 가로지르게 한다.

여기서, 본 실시예에 따른 로봇 제어 장치(40A)는, 도 3(A)에서, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때, 회전축(JT2)보다 왼쪽에 회전축(JT4)이 위치하도록(다시 말해서, 도 3(A)에서, 회전축(JT4)이 후술하는 직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과는 반대 쪽에 위치하도록), 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시킨다.

여기서, 워크(W)의 중심점을 기준으로 회전축(JT6)이 회전축(JT2)보다 먼 쪽에 위치하거나 가까운 쪽에 위치하는지의 판정은, 다음과 같이 실행하는 것이 가능하다. 먼저, 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점과 회전축(JT2)을 잇는 직선(L₃)(제3 직선)을 규정한다. 그리고, 회전축(JT6)으로부터 직선(L₃)을 향해 그은 수선과 직선(L₃)의 교점이 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점에서 볼 때 회전축(JT2)보다 먼 경우(즉, 도 1(A)에 도시된 경우), 워크(W)의 중심점을 기준으로 회전축(JT6)이 회전축(JT2)보다 먼 쪽에 위치하는 것으로 판정할 수 있다. 한편, 상기 교점이 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점에서 볼 때 회전축(JT2)보다 가까운 경우(즉, 도 1(B) 및 도 3(B)에 도시된 경우), 워크(W)의 중심점을 기준으로 회전축(JT6)이 회전축(JT2)보다 가까운 쪽에 위치하는 것으로 판정할 수 있다.

최후로, 로봇 제어 장치(40A)는, 회전축(JT4)이 이동하는 영역과 회전축(JT6)이 이동하는 영역이 직선(L₃)을 경계로 같은 쪽이도록, 회전축(JT4, JT6)의 각각을 이동시킨다(도 1(B) 및 도 3(B) 참조). 구체적으로는, 로봇 제어 장치(40A)는 회전축(JT4, JT6)의 각각을 직선(L₃)을 경계로서 둘로 나뉘어진 영역 중 일방의 영역(도 1 및 도 3에서 직선(L₃)의 왼쪽(직선(L₃)을 경계로서 직선(L₁)과는 반대 쪽)에 위치하는 영역)만큼 이동시킨다.

여기서, 상기한 바와 같이, 수평 다관절 로봇(20)은, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시켰을 때가 특이점이 된다. 그리고, 회전축(JT2, JT4, JT6)은, 회전축(JT6)이 회전축(JT2) 및 당해 회전축(JT2)의 근방을 통과할 때, 특이점의 근방을 통과할 때의 관절 위치를, 시점 및 종점(즉, 도 1(A) 및 도 1(B)에 도시된 상태) 각각의 역변환 결과에 기초하여, 각각의 축 보간에 의해 동작한다. 여기서, 각각의 축 보간이란, 로봇 암(30)의 회전축(JT2, JT4, JT6) 각각을 지정된 각도씩 동작시키는 경우를 말하고, 이른바 직선 보간과 같이 로봇 암(30)의 선단부의 궤적은 고려되지 않는다.

여기서, 로봇 암(30)이, 도 1(A)에 도시된 자세로부터 도 1(B)에 도시된 자세로 변경될 때까지(즉, 회전축(JT6)에 직선(L₃)을 가로지르게 하기 전의 자세로부터 회전축(JT6)에 직선(L₃)을 가로지르게 한 후의 자세로 변경될 때까지), 회전축(JT2, JT4)은 각각, 각각의 축 보간에 기초하여 서로 같은 회전 속도로 동작한다. 여기서, 이와 같이 각각의 축 보간을 실시하는 것은, 상기 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 종래부터 알려져 있다.

(효과)

종래에, 로봇 암이 특이점의 근방을 통과할 때에, 로봇 암의 자세가 급격히 변화해 버리는 문제가 있었다.

도 13은 종래의 로봇 제어 장치를 이용하여 수용 장치 내에 수용된 워크에 대해 작업을 수행하는 수평 다관절 로봇의 동작을 제어할 때의 모습을 도시한 개략도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 종래의 로봇 시스템(10')은, 상기 실시예에서 설명한 수평 다관절 로봇(20) 및 수용 장치(50)와 동일한 구조이며 동일한 배치 관계인 수평 다관절 로봇(20') 및 수용 장치(50')를 구비한다.

도 13에 도시된 종래의 수평 다관절 로봇(20')은 상기 실시예에 따른 수평 다관절 로봇(20)과 마찬가지로, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6')을 회전축(JT2')에 일치시켰을 때(다시 말해서, 제1 링크(32')와 제2 링크(34')가 겹치는 때)가 특이점이 된다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 수용 장치(50') 내에 수용된 워크(W')의 중심점을 기준으로 회전축(JT2')보다 먼 쪽으로부터 회전축(JT2')보다 가까운 쪽으로 회전축(JT6')을 이동시킬 때에, 로봇 암(30')의 자세가 급격히 변화해 버린다. 이것은, 로봇 제어 장치(40')가 회전축(JT2')과 회전축(JT4')을 잇는 직선(L₂)을 회전축(JT6')에 가로지르게 하지 않도록 로봇 암(30')의 자세를 변화시키기 때문이다.

한편, 본 실시예에 따른 로봇 제어 장치(40A)는, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 일치시키고, 직선(L₂)을 회전축(JT6)에 가로지르게 한 후에, 회전축(JT4, JT6)을 수용 장치(40) 내에 수용된 워크(W)의 중심점과 회전축(JT2)을 잇는 직선(L₃)(제3 직선)을 경계로 하여 같은 쪽으로 이동시킨다. 회전축(JT4)이 이동하는 영역과 회전축(JT6)이 이동하는 영역이 직선(L₃)을 경계로 하여 같은 쪽이도록, 회전축(JT4, JT6)의 각각을 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점과 회전축(JT2)을 잇는 직선(L₃)을 경계로 하여 둘로 나뉘어진 영역 중 일방의 영역(본 실시예에서는, 도 1 및 도 3에서 직선(L₃)보다 왼쪽(직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과는 반대쪽)의 영역)에서만 이동시킨다. 이에 따라서, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시킨 후, 로봇 암(30)의 자세가 급격히 변화할 수 있는 동작이 애초에 수행되지 않는다. 따라서, 특이점에 기인하여 로봇 암(30)의 자세가 급격히 변화하는 것을 간단하게 방지하는 것이 가능해진다.

(본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 일례)

다음으로, 상기 실시예에 따른 로봇 제어 장치(40A)를 이용하여 수행되는 본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 일례에 대해서, 도 4에 기초하여 설명한다. 도 4는 본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 일례를 도시하는 플로우 차트이다.

전제로서, 상기 실시예에서 설명한 수용 장치(50) 및 수평 다관절 로봇(20)이 미리 준비되어 있다.

먼저, 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 회전축(JT6)을 일치시킨 뒤, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)을 잇는 직선(L₂)(제2 직선)을 회전축(JT6)에 가로지르게 한다(제1 스텝: 도 4에서 스텝(S1)).

그리고, 상기 스텝(S1)을 실시한 후에, 회전축(JT4)이 이동하는 영역과 회전축(JT6)이 이동하는 영역이 직선(L₃)(제3 직선)을 경계로 하여 같은 쪽이도록, 회전축(JT4, JT6) 각각을 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점과 회전축(JT2)을 잇는 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시킨다(제2 스텝: 도 4에서 스텝(S2)).

상기와 같이 하여, 로봇 제어 장치(40A)를 이용하여 본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 일례를 수행할 수 있다.

(변형예)

상기 설명으로부터 당업자에게는 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시 형태가 분명할 것이다. 따라서, 상기 설명은 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 당업자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

(제1 변형예)

도 5에 기초하여, 상기 실시예에 따른 로봇 시스템의 제1 변형예를 설명한다. 도 5는 상기 실시예에 따른 로봇 시스템의 제1 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 축 방향에서 볼 때 제3 회전축을 제1 회전축에 일치시켰을 때의 도면, (B)가 그 후에 제2 및 제3 회전축을 제2 직선을 경계로 서로 반대쪽으로 이동시키는 경우의 도면이다.

여기서, 본 변형예에 따른 로봇 시스템(10B)은 로봇 제어 장치(40B)에 의한 수평 다관절 로봇(20)의 제어 측면을 제외하고, 상기 실시예에 따른 로봇 시스템(10A)과 동일한 구조를 구비한다. 따라서, 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고, 마찬가지가 되는 설명은 반복하지 않는다.

본 변형예에 따른 로봇 제어 장치(40B)는 기억부(42)에 저장된 프로그램이 프로세서(44)에 의해 수행될 때, 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세 변경하는 도중에서, 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점을 기준으로 회전축(JT2)보다 먼 쪽에서 회전축(JT2)보다 가까운 쪽으로 회전축(JT6)을 이동시킬 때에, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시킨다(도 5(A) 참조). 다시 말해서, 로봇 제어 장치(40B)는 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 회전축(JT6)을 일치시킨 뒤, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)을 잇는 직선(L₂)(제2 직선)을 회전축(JT6)에 가로지르게 한다.

여기에서, 본 변형예에 따른 로봇 제어 장치(40B)는, 도 5(A)에서, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때, 회전축(JT2)보다 오른쪽에 회전축(JT4)이 위치하도록(다시 말해서, 도 5(A)에서, 회전축(JT4)이 직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과 같은 쪽에 위치하도록), 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시킨다.

최후로, 로봇 제어 장치(40B)는, 회전축(JT4)이 이동하는 영역과 회전축(JT6)이 이동하는 영역이 직선(L₃)을 경계로 서로 반대 쪽이도록, 회전축(JT4, JT6) 각각을 이동시킨다(도 5(B) 참조). 구체적으로는, 로봇 제어 장치(40B)는 회전축(JT4)을, 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 일방의 영역(도 5에서 직선(L₃)의 오른쪽(직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과 같은 쪽)에 위치하는 영역)에서만 이동시킨다. 또한, 로봇 제어 장치(40B)는 회전축(JT6)을, 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 타방의 영역(도 5에서 직선(L₃)의 왼쪽(직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과는 반대 쪽)에 위치하는 영역)에서만 이동시킨다.

(본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 다른 예)

다음으로, 상기 실시예에 따른 로봇 제어 장치(40B)를 이용하여 수행되는 본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 다른 예에 대해서, 도 6을 기초로 설명한다. 도 6은 본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 다른 예를 도시하는 플로우 차트이다.

먼저, 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 회전축(JT6)을 일치시킨 뒤, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)을 잇는 직선(L₂)(제2 직선)을 회전축(JT6)에 가로지르게 한다(제1 스텝: 도 6에서 스텝(S1)).

그리고, 상기 스텝(S1)을 실시한 후에, 회전축(JT4)이 이동하는 영역과 회전축(JT6)이 이동하는 영역이 직선(L₃)을 경계로 하여 서로 반대 쪽이도록, 회전축(JT4, JT6) 각각을 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점과 회전축(JT2)을 잇는 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시킨다(제2 스텝: 도 6에서 스텝(S2)).

상기와 같이 하여, 로봇 제어 장치(40B)를 이용하여 본 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 다른 예를 수행할 수 있다.

(제2 변형예)

도 7에 기초하여, 상기 실시예에 따른 로봇 시스템의 제2 변형예를 설명한다. 도 7은 상기 실시예에 따른 로봇 시스템의 제2 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 로봇 핸드가 제1 직선에 대하여 소정의 각도만큼 기울어진 상태에서 축 방향에서 볼 때 상기 제3 회전축을 상기 제1 회전축과 일치시켰을 때의 도면, (B)가 로봇 핸드가 제1 직선에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 되었을 때의 도면이다. 여기서, 본 변형예에 따른 로봇 시스템(10C)는 로봇 제어 장치(40C)에 의한 수평 다관절 로봇(20)의 제어 측면을 제외하고, 상기에서 설명한 로봇 시스템(10A, 10B)과 같은 구조를 구비한다. 따라서, 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고, 마찬가지가 되는 설명은 반복하지 않는다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 변형예에서, 기억부(42)에 저장된 프로그램이 프로세서(44)에 의해 수행될 때, 로봇 핸드(36)는 수평 다관절 로봇(20)의 자세가 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 일치시킨 자세로부터 수용 장치(50)에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경될 때까지의 경로의 전체에서, 직선(L₁)에 대하여 소정의 각도만큼 기울어진 상태에서 당해 직선(L₁)과 평행하게 직진하여, 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 된다. 본 변형예에서 직선(L₁)은 로봇 핸드(36)가 수용 장치(50)에 액세스할 때 워크(W)의 중심의 궤적(워크 액세스 직선)과 적어도 그 일부가 일치한다.

여기서, 로봇 암(30)이, 수평 다관절 로봇(20)의 자세가 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시킨 자세로부터 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경될 때까지(즉, 로봇 암(30)이 수축된 자세로부터 뻗은 자세로 변경될 때까지), 회전축(JT2, JT4)은 각각, 각각의 축 보간에 기초하여 서로 동일한 회전 속도로 동작한다.

여기에서, 로봇 핸드(36)가 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 될 때, 회전축(JT2)이 직선(L₁)으로부터 소정의 거리만큼 어긋나 배치되는 것에 기인하여, 당해 로봇 핸드(36)가 수용 장치(50)의 벽면(54)에 접촉하는 경우가 있다. 따라서, 본 변형예와 같이, 로봇 핸드(36)가 직선(L₁)에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 됨으로써, 상기와 같은 문제를 해소하는 것이 가능해진다.

또한, 본 변형예와 같이, 로봇 핸드(36)가 상기 경로의 전체에서 직선(L₁)에 대해 소정의 각도만큼 기울어진 상태로 당해 직선(L₁)과 평행하게 직진함으로써, 로봇 암(30)의 동작 계획을 용이하게 작성할 수 있다. 따라서, 본 변형예에 따른 로봇 제어 장치(40C)는 특이점에 기인하여 로봇 암(30)의 자세가 급격히 변화하는 것을 더 간단하게 방지하는 것이 가능해진다.

나아가, 로봇 핸드(36)를, 수평 다관절 로봇(20)의 자세가 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)에 일치시킨 자세로부터 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경될 때까지의 경로의 전체에서, 당해 직선(L₁)과 평행하게 직진시키는 대신에, 회전축(JT6)을 상기 경로의 적어도 일부에서 당해 직선(L₁)과 평행하게 직진시켜도 좋다.

또한, 로봇 핸드(36)를 수용 장치(50)의 개구면(58)에 가까이함에 따라서, 당해 로봇 핸드(36)를 직선(L₁)에 대해 기울여 가고(즉, 도 7에서 회전축(JT6)을 우회전시켜 가고), 로봇 핸드(36)가 수용 장치(50)의 개구면(58)에 이르기까지 당해 로봇 핸드(36)가 직선(L₁)에 대해 소정의 각도만큼 기울어진 상태가 되도록 하여도 좋다.

(제3 변형예)

도 8에 기초하여, 상기 실시예에 따른 로봇 시스템의 제3 변형예를 설명한다. 도 8은 본 실시예에 따른 로봇 시스템의 제3 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 로봇 시스템의 전체 구조를 도시하는 평면도, (B)가 워크를 수용한 수용 장치 및 그 주변 부분을 확대한 평면도이다. 여기서, 본 변형예에 따른 로봇 시스템(10D)은 액세스 직선(AL)과 직선(L₁)의 관계를 제외하고, 상기 실시예에 따른 로봇 시스템(10A ~ 10C)과 같은 구조를 구비한다. 따라서, 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고, 마찬가지가 되는 설명은 반복하지 않는다.

상기 실시예 및 제1 및 제2 변형예에서는, 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 추출하는 추출 동작 중, 또는, 수용 장치(50)에 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 수용하는 수용 작동 중에, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 벽면(54)에 충돌시키지 않고 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 수용 장치(50)에 수용된 워크(W)의 중심점을 통과하는 액세스 직선(AL)과, 직선(L₁)이 이루는 예각(다시 말해서, 액세스 직선(AL)과, 워크(W)의 중심점으로부터 개구면(58)을 향해 그은 수선이 이루는 예각)이 0°인 경우(즉, 액세스 직선(AL)과 직선(L₁)이 일치하는 경우)에 대해 설명하였다. 그리고, 직선(L₁)(및 액세스 직선(AL))이 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)의 근방을 지나도록, 수평 다관절 로봇(20)이 배치되는 경우에 대해 설명하였다.

그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 액세스 직선(AL)은, 직선(L₁)과 일치하지 않아도 좋다. 즉, 상기 추출 동작 및 상기 수용 동작은, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때 직선(L₁)과 일치하지 않도록 수행되어도 좋다.

또한, 예를 들어, 액세스 직선(AL)은 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때, 개구면(58)의 적어도 일부와 수직으로 교차하도록 규정되어도 좋다.

나아가, 예를 들어, 액세스 직선(AL)은 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때, 벽면(54)의 적어도 일부와 평행하도록 규정되어도 좋다.

여기서, 재치부(52), 벽면(54) 및 개구면(58)을 구비하는 수용 장치(50) 대신에, 재치부(52)가 단독으로 설치되는 경우, 액세스 직선(AL)이 재치부(52)에 재치된 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 유지하는 유지 동작 중, 또는, 재치부(52)에 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 재치하는 재치 동작 중에, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 재치부(52)에 재치된 워크(W)의 중심점을 지나는 직선이라도 좋다. 그리고, 이러한 액세스 직선(AL)과 재치부(52)에 재치된 워크(W)의 중심점과 회전축(JT2)을 잇는 직선(L₃)이 일치하지 않도록 재치부(52) 및 수평 다관절 로봇(20)이 배치되어도 좋다.

나아가, 상기 유지 동작 중 또는 상기 재치 동작 중에, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때 워크(W)를 로봇 핸드(36)에 의해 직선형으로 이동시키는 이동 범위는, 재치부(52)에 재치된 워크(W)의 존재 범위의 적어도 일부와, 로봇 핸드(36)에 의해 유지된 워크(W)의 존재 범위의 적어도 일부가 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때 겹치는 범위이고, 액세스 직선(AL)은, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때 워크(W)의 중심점이 상기 이동 범위에서 직선형으로 이동하는 궤적과 겹치도록 규정되어도 좋다.

(제4 변형예)

도 9 및 도 10에 기초하여, 상기 실시예에 따른 로봇 시스템의 제3 변형예를 설명한다. 도 9는 본 실시예에 따른 로봇 시스템의 제4 변형예를 도시하는 개략도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 제4 변형예를 도시하는 도면이고, (A)가 축 방향에서 볼 때 원(C)의 원주 상에 제3 회전축을 일치시켰을 때의 도면, (B)가 그 후에 제2 및 제3 회전축을 제2 직선을 경계로 같은 쪽에서 이동시키는 때의 도면이다.

여기서, 본 변형예에 따른 로봇 시스템(10E)은 회전축(JT2)과 회전축(JT4) 사이의 거리가 회전축(JT4)과 회전축(JT6) 사이의 거리와 다르고, 이에 기인하여, 제1 링크(32)와 제2 링크(34)의 길이가 서로 다른 것을 제외하고, 상기 실시예에 따른 로봇 시스템(10A ~ 10D)과 동일한 구조를 구비한다. 따라서, 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고, 마찬가지가 되는 설명은 반복하지 않는다.

상기 실시예 및 제1 내지 제3 변형예에서는, 회전축(JT2)과 회전축(JT4) 사이의 거리가 회전축(JT4)과 회전축(JT6) 사이의 거리와 같은 경우(다시 말해서, 제1 링크(32)가 제2 링크(34)와 동일한 길이인 경우)에 대해 설명하였다. 따라서, 상기 실시예 및 제1 내지 제3 변형예에서는 회전축(JT2)을 중심으로, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)의 거리와, 회전축(JT4)과 회전축(JT6)의 거리의 차이를 반경으로 하는 원(C)을 규정했을 때, 이러한 원(C)의 반지름이 0이고, 원(C)과 회전축(JT2)이 일치하였다.

한편, 본 변형예에 따른 로봇 시스템(10E)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 회전축(JT2)과 회전축(JT4) 사이의 거리가 회전축(JT4)과 회전축(JT6) 사이의 거리보다 길다(다시 말해서, 제1 링크(32)가 제2 링크(34)보다 길다). 따라서, 회전축(JT2)을 중심으로, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)의 거리와, 회전축(JT4)과 회전축(JT6)의 거리의 차이를 반경으로 하는 원(C)이 회전축(JT2)과 일치하지 않는다.

본 변형예에서는, 수평 다관절 로봇(20)은 회전축(JT1 ~ JT3)의 축 방향에서 볼 때 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점으로부터 개구면(58) 측으로 그은 수선을 연장하는 직선(L₁)(제1 직선)이 원(C)의 근방을 지나도록, 개구면(58)과 대향하여 배치된다.

도 9 및 도 10에서, 원(C)의 근방은, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT2)을 중심으로 하는 근방 원(NC)의 내부이다. 여기서, 원(C)의 근방은, 도 9 및 도 10에 도시된 경우에 한정되지 않고, 상기 실시예 및 제1 내지 제3 변형예와 마찬가지로, 소정의 근방 에어리어로서 임의로 설정하는 것이 가능하다. 자세하게는 후술한다.

먼저, 본 변형예에 따른 로봇 제어 장치(40E)는 기억부(42)에 저장된 프로그램이 프로세서(44)에 의해 수행될 때, 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에, 원(C)의 원주 상에 회전축(JT6)을 일치시킨 뒤, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)을 잇는 직선(L₂)(제2 직선)을 회전축(JT6)에 가로지르게 한다.

여기서, 본 변형예에 따른 로봇 제어 장치(40E)는, 도 9(B)에서 회전축(JT2)보다 왼쪽(직선(L₃)을 경계로 하여 직선(L₁)과는 반대쪽)에 회전축(JT4)이 위치하도록(다시 말해서, 도 9(B)에서, 회전축(JT4)이 직선(L₃)을 경계로서 직선(L₁)과는 반대쪽에 위치하도록), 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 원(C)의 원주 상에 일치시킨다.

최후로, 로봇 제어 장치(40E)는, 회전축(JT4)이 이동하는 영역과 회전축(JT6)이 이동하는 영역이 직선(L₃)을 경계로 같은 쪽이도록, 회전축(JT4, JT6)의 각각을 이동시킨다(도 9(B) 및 도 10 참조). 구체적으로는, 로봇 제어 장치(40E)는 회전축(JT4, JT6)의 각각을, 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 일방의 영역(도 9 및 도 10에서, 직선(L₃)의 왼쪽(직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과는 반대 쪽)에 위치하는 영역)에만 이동시킨다.

여기서, 본 변형예에서는, 수평 다관절 로봇(20)의 특이점에 대응하는 자세는, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 원(C)의 원주 상에 일치시킨 경우이다.

(기타 변형예)

본 발명에 따른 로봇 제어 방법은 상기 실시예 및 제1 변형예에서 설명한 경우에 한정되지 않고, 예를 들어 로봇 시스템(10A)(또는 10B)를 이용하여, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 일치시킨 후, 회전축(JT4, JT6)의 각각을 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 도 3(또는 도 5)에서 직선(L₃)의 오른쪽(직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과 같은 쪽)에 위치하는 영역에서만 이동시켜도 좋다.

또는, 본 발명에 따른 로봇 제어 방법은, 예를 들어 로봇 시스템(10A)(또는 10B)를 이용하여, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 회전축(JT2)(다시 말해서, 원(C)의 원주 상)에 일치시킨 후, 회전축(JT4)을 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중, 도 3(또는 도 5)에서 직선(L₃)의 왼쪽(직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과는 반대쪽)에 위치하는 영역에서만 이동시키고, 또한, 회전축(JT6)을 직선(L₃)을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 도 3(또는 도 5)에서 직선(L₃)의 오른쪽(직선(L₃)을 경계로 직선(L₁)과 같은 쪽)에 위치하는 영역에서만 이동시켜도 좋다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 방법을 도시하는 플로우 차트이다. 상기에서 설명한 내용을 상위 개념화하면, 도 11의 플로우 차트와 같이 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 방법은, 예를 들어 로봇 시스템(10A ~ 10E) 중 어느 하나를 사용하여, 먼저, 수평 다관절 로봇(20)의 자세를 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에, 원(C)의 원주 상에 회전축(JT6)을 일치시킨 뒤, 회전축(JT2)과 회전축(JT6)을 잇는 직선(L₂)(제2 직선)을 회전축(JT6)에 가로지르게 한다(도 11에서 스텝(S1)).

최후로, 회전축(JT4, JT6) 각각을, 수용 장치(50) 내에 수용된 워크(W)의 중심점과 회전축(JT2)을 잇는 직선(L₃)(제3 직선)을 경계로 둘로 나누어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시킨다.

도 12는 본 발명에 따른 로봇 제어 방법을 도시하는 플로우 차트이다. 도 11에 기초하여 설명한 내용을 더 상위 개념화하면, 도 12의 플로우 차트와 같이 된다.

본 발명에 따른 로봇 제어 방법은, 워크를 재치하기 위한 재치부와, 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제1 회전축 둘레로 회동 가능한 제1 링크, 상기 제1 링크의 선단부에 설치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제2 회전축 둘레로 회동 가능한 제2 링크, 상기 제2 링크의 선단부에 설치되는 제3 회전축, 및 상기 제3 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제3 회전축 둘레로 회동 가능한 로봇 핸드를 구비한 상기 수평 다관절 로봇이 미리 준비되어 있다.

그리고, 본 발명에 따른 로봇 제어 방법은, 상기 재치부에 재치된 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 유지하는 유지 동작 중, 또는 상기 재치부에 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 재치하는 재치 동작 중에, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 상기 재치부에 재치된 상기 워크 중심점을 통과하는 액세스 직선과, 상기 재치부에 재치된 상기 워크의 중심점과 상기 제1 회전축을 잇는 제3 직선이 일치하지 않도록 상기 재치부 및 상기 수평 다관절 로봇이 배치되어 있다.

나아가, 본 발명에 따른 로봇 제어 방법은 상기 유지 동작 중 또는 상기 재치 동작 중에, 상기 제1 회전축을 중심으로, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 거리 및 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 잇는 제2 직선을 상기 제3 회전축에 가로지르게 한다(도 12에서 스텝(S1)).

최후로, 본 발명에 따른 로봇 제어 방법은, 제2 및 제3 회전축의 각각을 상기 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시킨다(도 12에서 스텝(S2)).

상기 실시예 및 제1 ~ 제4 변형예에서는, 도 3(A), 도 5(A), 도 7(A) 또는 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 직선(L₂)(제2 직선)이 직선(L₁)(제1 직선)과 직교하는 방향으로 연장된 상태에서(다시 말해서, 직선(L₂)이 각 도면에서 좌우 방향으로 연장된 상태에서), 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 원(C)의 원주 상(또는 회전축(JT2))에 일치시키는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 직선(L₂)이 직선(L₁)과 직교하는 방향 이외로 연장된 상태에서, 축 방향에서 볼 때 회전축(JT6)을 원(C)의 원주 상(앞과 동일)에 일치시켜도 좋다.

상기 실시예 및 제1, 제2 변형예에서는, 각각, 도면에 액세스 직선(AL)을 기재하였지만, 이 경우에 한정되지 않는다. 즉, 상기 실시예 및 제1, 제2 변형예와 같이, 액세스 직선(AL)과 직선(L₁)이 이루는 예각(다시 말해서, 액세스 직선(AL)과 워크(W)의 중심점에서 개구면(58)을 향해 그은 수선이 이루는 예각)이 0 °인 경우(즉, 액세스 직선(AL)과 직선(L₁)이 일치하는 경우), 액세스 직선(AL)을 고려할 필요가 없다. 따라서, 상기 실시예 및 제1, 제2 변형예에서는, 각각, 액세스 직선(AL)이 존재하지 않아도 좋다.

상기 실시예 및 제1 ~ 제4 변형예에서는, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)의 거리와 회전축(JT4)과 회전축(JT6)의 거리가 같은 경우, 및, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)의 거리가 회전축(JT4)과 회전축(JT6)의 거리보다 긴 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 회전축(JT2)과 회전축(JT4)의 거리가 회전축(JT4)과 회전축(JT6)의 거리보다 짧아도 좋다.

상기 실시예 및 제1 ~ 제4 변형예에서는, 원(C)의 근방은, 축 방향에서 볼 때 당해 회전축(JT2)을 중심으로 근방 원(NC)의 내부인 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 회전축(JT2)의 근방은, 예를 들어, 근방 원(NC)과는 다른 반경의 원의 내부 에어리어로 설정되어도 좋고, 사각형의 내부 에어리어로 설정되어도 좋으며, 또는, 다른 형태의 근방 에어리어로 설정되어 좋다.

여기서, 종래에, 도 12에 도시된 바와 같이, 직선(L₁)(제1 직선)과 회전축(JT2')의 거리가 회전축(JT4')과 회전축(JT6') 사이의 거리보다 작은 경우에, 로봇 암(30')의 자세가 급격히 변화하기 쉬워지는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명에서는, 근방 원(NC)은, 회전축(JT2)을 중심으로, 회전축(JT2)과 회전축(JT6) 사이의 거리를 반경으로 하도록 규정되어도 좋다.

또한, 회전축(JT2 ~ JT6)의 축 방향에서 볼 때, 근방 원(NC)의 내측에서 회전축(JT2)을 통과하지 않도록 로봇 핸드(36)(다시 말해서, 회전축(JT6))를 최고 직진 속도로 이동시킨 경우에, 회전축(JT2, JT4, JT6) 중 어느 하나를 구동하기 위한 모터의 회전 속도, 회전 가속도, 회전 가속도의 미분 값 또는 전류 값 중 어느 하나가 미리 설정된 상한값을 초과하도록 근방 원(NC)의 반경이 규정되어도 좋다. 여기서, 여기에서 말하는 최고 직진 속도란, 로봇 핸드(36)의 전체 가동 범위에서 직진 속도의 최대 값을 의미한다.

10 로봇 시스템 20 수평 다관절 로봇
22 기대 30 로봇 암
32 제1 링크 34 제2 링크
36 로봇 핸드 40 로봇 제어 장치
42 기억부 44 프로세서
50 수용 장치 52 재치부
54 벽면 58 개구면
AL 액세스 직선 AG 예각
C 원 NC 근방 원
JT 회전축 L 직선
W 워크

Claims

수용 장치 내에 수용된 워크에 대해 작업을 수행하는 수평 다관절 로봇의 동작을 제어하는 로봇 제어 장치로서,
상기 수용 장치는 상기 워크를 재치하기 위한 재치부, 벽면 및 개구면을 구비하고,
상기 수평 다관절 로봇은, 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제1 회전축 둘레로 회동 가능한 제1 링크, 상기 제1 링크의 선단부에 설치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제2 회전축 둘레로 회동 가능한 제2 링크, 상기 제2 링크의 선단부에 설치되는 제3 회전축, 및 상기 제3 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제3 회전축 둘레로 회동 가능한 로봇 핸드를 구비하고, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때, 상기 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점으로부터 상기 개구면을 향해 그은 수선을 연장한 제1 직선이, 상기 제1 회전축을 중심으로 하고, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 거리와, 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 근방을 통과하도록, 상기 개구면과 대향하여 배치되고,
기억부와, 상기 기억부에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서를 구비하고, 상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 수평 다관절 로봇의 자세를 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 상기 원의 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 연결하는 제2 직선을 상기 제3 회전축에 가로지르게 한 후, 상기 제2 및 제3 회전축의 각각을 상기 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점과 상기 제1 회전축을 연결하는 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
수용 장치 내에 수용된 워크에 대해 작업을 수행하는 수평 다관절 로봇의 동작을 제어하는 로봇 제어 장치로서,
상기 수용 장치는 상기 워크를 재치하기 위한 재치부, 벽면 및 개구면을 구비하고,
상기 수평 다관절 로봇은, 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제1 회전축 둘레로 회동 가능한 제1 링크, 상기 제1 링크의 선단부에 설치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제2 회전축 둘레로 회동 가능한 제2 링크, 상기 제2 링크의 선단부에 설치되는 제3 회전축, 및 상기 제3 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제3 회전축 둘레로 회동 가능한 로봇 핸드를 구비하고, 상기 수용 장치에 수용된 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 추출하는 추출 동작 중, 또는 상기 수용 장치에 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 수용하는 수용 동작 중에, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 상기 벽면에 충돌시키지 않고 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 상기 수용 장치에 수용된 상기 워크 중심점을 통과하는 액세스 직선이, 상기 제1 회전축을 중심으로, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 거리와, 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축과의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 근방을 통과하도록, 상기 개구면과 대향하여 배치되고.
기억부와, 상기 기억부에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서를 구비하고, 상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 수평 다관절 로봇의 자세를 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 변경하는 도중에서, 상기 원의 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 연결하는 제2 직선을 상기 제3 회전축에 가로지르게 한 후, 상기 제2 및 제3 회전축의 각각을 상기 수용 장치 내에 수용된 워크의 중심점과 상기 제1 회전축을 연결하는 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 축 방향에서 볼 때, 상기 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제2 회전축이 이동하는 영역과 상기 제3 회전축이 이동하는 영역이 상기 제3 직선을 경계로 같은 쪽인 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 축 방향에서 볼 때, 상기 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제2 회전축이 이동하는 영역과 상기 제3 회전축이 이동하는 영역이 상기 제3 직선을 경계로 서로 반대 쪽인 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로봇 핸드는 상기 제1 직선에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로봇 핸드는 상기 수평 다관절 로봇의 자세가, 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 자세로부터 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 변경될 때까지의 경로의 적어도 일부에서 상기 제1 직선에 대하여 소정의 각도만큼 기울어진 상태에서 상기 제1 직선과 평행하게 직진하여, 상기 수용 장치 내에 수용된 워크를 유지 가능한 자세로 되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로봇 핸드는 상기 경로의 전부에서 상기 제1 직선에 대하여 소정의 각도만큼 기울어진 상태에서 상기 제1 직선과 평행하게 직진하는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기억부에 저장된 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제1 내지 제3 회전축은 상기 제3 회전축이 상기 원주 상, 상기 원의 내부 또는 상기 원의 근방을 통과하는 때, 각각의 축 보간에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리가 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축 사이의 거리와 동일하고, 상기 원의 반지름이 0인 것을 특징으로 하는 로봇 제어 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 로봇 제어 장치와, 상기 로봇 제어 장치에 의해 동작을 제어하는 수평 다관절 로봇과, 상기 수평 다관절 로봇에 의해 작업되는 워크를 수납하기 위한 상기 수용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템.
수평 다관절 로봇의 제어 방법으로서,
워크를 재치하는 재치부와, 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제1 회전축 둘레로 회동 가능한 제1 링크, 상기 제1 링크 선단부에 설치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제2 회전축 둘레로 회동 가능한 제2 링크, 상기 제2 링크의 선단부에 설치되는 제3 회전축, 및 상기 제3 회전축에 그 기단부가 장착되어 상기 제3 회전축 둘레로 회동 가능한 로봇 핸드를 구비한 상기 수평 다관절 로봇이 미리 준비되어 있고,
상기 재치부에 재치된 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 유지하는 유지 동작 중, 또는 상기 재치부에 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 재치하는 재치 동작 중에, 상기 제1 내지 상기 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 직선형으로 이동시키는 방향과 평행이고, 상기 재치부에 재치된 상기 워크의 중심점을 통과하는 액세스 직선과, 상기 재치부에 재치된 상기 워크의 중심점과 상기 제1 회전축을 연결하는 제3 직선이 일치하지 않도록 상기 재치부 및 상기 수평 다관절 로봇이 배치되어 있으며,
상기 유지 동작 중 또는 상기 재치 동작 중에, 상기 제1 회전축을 중심으로, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 거리와, 상기 제2 회전축과 상기 제3 회전축의 거리의 차이를 반경으로 하는 원의 원주 상에 상기 제3 회전축을 일치시킨 후, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 연결하는 제2 직선을 상기 제3 회전축에 가로지르게 하는 제1 스텝과,
상기 제1 스텝을 수행한 후, 상기 제2 및 제3 회전축의 각각을 상기 제3 직선을 경계로 둘로 나뉘어진 영역 중 어느 하나의 영역에서만 이동시키는 제2 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 유지 동작 중 또는 상기 재치 동작 중에, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 워크를 상기 로봇 핸드에 의해 직선형으로 이동시키는 이동 범위는, 상기 재치부에 재치된 상기 워크의 존재 범위의 적어도 일부와, 상기 로봇 핸드에 의해 유지된 상기 워크의 존재 범위의 적어도 일부가 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 겹치는 범위에서 있고,
상기 액세스 직선은 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 워크의 중심점이 상기 이동 범위에서 직선형으로 이동하는 궤적과 겹치는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 재치부는 상기 워크를 수용하기 위한 수용 장치의 일부로 구성되고.
상기 수용 장치는 벽면 및 개구면을 구비하며,
상기 액세스 직선은, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때, 상기 개구면의 적어도 일부와 수직으로 교차하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 재치부는 상기 워크를 수용하기 위한 수용 장치의 일부로 구성되고,
상기 수용 장치는 벽면 및 개구면을 구비하며,
상기 액세스 직선은, 상기 제1 내지 제3 회전축의 축 방향에서 볼 때, 상기 벽면의 적어도 일부와 평행한 것을 특징으로 하는 제어 방법.