TWI719782B - 機器人控制裝置、機器人系統及機器人控制方法 - Google Patents

機器人控制裝置、機器人系統及機器人控制方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種機器人控制裝置，其可簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。本發明之機器人控制裝置於將水平多關節機器人之姿勢變更為可將收納於收納裝置內之工件加以保持之姿勢之中途，使第3旋轉軸位於以第1旋轉軸為中心且以第1旋轉軸與第2旋轉軸之距離、和第2旋轉軸與第3旋轉軸之距離之差作為半徑之圓之圓周上，並且使第3旋轉軸橫越將第1旋轉軸與第2旋轉軸連結之第2直線後，使第2及第3旋轉軸分別僅於以將收納於收納裝置內之工件之中心點與第1旋轉軸連結之第2直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。

Description

機器人控制裝置、機器人系統及機器人控制方法
本發明係關於機器人控制裝置、機器人系統及機器人控制方法。
習知技術已知有用以控制對收納於收納裝置內之工件進行作業之水平多關節機器人之動作的機器人控制裝置。此種機器人控制裝置例如由專利文獻1之指令值生成裝置所提出。
專利文獻1之目的在於提供一種指令值生成裝置，其用以於通過特異點之附近時，防止複數個關節大幅度動作，抑制機械臂前端之速度下降來縮短動作時間。為了達成該目的，首先，上述指令值生成裝置於特異點之附近區域之起點及終點進行逆變換。其次，上述指令值生成裝置係基於起點及終點各自之逆變換結果，藉由各軸內插而形成從特異點之附近通過時之關節位置。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-113172號公報
但是，專利文獻1之指令值生成裝置為了形成通過特異點之附近時之關節位置，需要進行複雜之運算。
因此，本發明之目的在於提供一種可簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化的機器人控制裝置、機器人系統及機器人控制方法。
為了解決上述問題，根據本發明之一方面之機器人控制裝置係用以控制對收納於收納裝置內之工件進行作業之水平多關節機器人之動作的機器人控制裝置，其特徵在於：上述收納裝置包括用以載置上述工件之載置部、壁面及開口面；上述水平多關節機器人包括：第1旋轉軸、基端部安裝於上述第1旋轉軸上且可圍繞上述第1旋轉軸而轉動之第1連桿、設置於上述第1連桿之前端部之第2旋轉軸、基端部安裝於上述第2旋轉軸上且可圍繞上述第2旋轉軸而轉動之第2連桿、設置於上述第2連桿之前端部之第3旋轉軸、及基端部安裝於上述第3旋轉軸上且可圍繞上述第3旋轉軸而轉動之機械手；且以如下與上述開口面對向而配置，即，從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，將從收納於上述收納裝置內之工件之中心點向上述開口面引出之垂線延長之第1直線，係從以上述第1旋轉軸為中心且以上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之距離、和上述第2旋轉軸與上述第3旋轉軸之距離之差作為半徑之圓之附近通過；並且包括儲存部、及用以執行上述儲存部中所儲存之程式之處理器，當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，於將上述水平多關節機器人之姿勢變更為可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢之中途，使上述第3旋轉軸位於上述圓之圓周上，並且使上述第3旋轉軸橫越將上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸連結之第2直線後，使上述第2及上述第3旋轉軸分別僅於以將收納於上述收納裝置內之工件之中心點與上述第1旋轉軸連結之第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。
根據上述構成，使第3旋轉軸位於圓周上，並且使第3旋轉軸橫越將第1旋轉軸與第2旋轉軸連結之第2直線後，使第2及第3旋轉軸分別僅於以將收 納於收納裝置內之工件之中心點與第1旋轉軸連結之第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動，因此可簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。
為了解決上述問題，根據本發明之另一方面之機器人控制裝置係用以控制對收納於收納裝置內之工件進行作業之水平多關節機器人之動作的機器人控制裝置，其特徵在於：上述收納裝置包括用以載置上述工件之載置部、壁面及開口面；上述水平多關節機器人包括：第1旋轉軸、基端部安裝於上述第1旋轉軸上且可圍繞上述第1旋轉軸而轉動之第1連桿、設置於上述第1連桿之前端部之第2旋轉軸、基端部安裝於上述第2旋轉軸上且可圍繞上述第2旋轉軸而轉動之第2連桿、設置於上述第2連桿之前端部之第3旋轉軸、及基端部安裝於上述第3旋轉軸上且可圍繞上述第3旋轉軸而轉動之機械手；於利用上述機械手而將收納於上述收納裝置中之上述工件取出之取出動作中、或者利用上述機械手將上述工件收納於上述收納裝置中之收納動作中，以如下方式與上述開口面對向而配置，即，從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，與利用上述機械手使上述工件不與上述壁面碰撞而直線狀移動之方向平行且從收納於上述收納裝置中之上述工件之中心點通過之進出直線，係從以上述第1旋轉軸為中心且以上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之距離、和上述第2旋轉軸與上述第3旋轉軸之距離之差作為半徑之圓之附近通過；並且包括儲存部、及用以執行上述儲存部中所儲存之程式之處理器，當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，於將上述水平多關節機器人之姿勢變更為可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢之中途，使上述第3旋轉軸位於上述圓之圓周上，並且使上述第3旋轉軸橫越將上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸連結之第2直線後，使上述第2及上述第3旋轉軸分別僅於以將收納於上述收納裝置內之工件之中心點與上述第1旋轉軸連結之第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。
根據上述構成，使第3旋轉軸位於圓周上，並且使第3旋轉軸橫越將第1旋轉軸與第2旋轉軸連結之第2直線後，使第2及第3旋轉軸分別僅於以將收納於收納裝置內之工件之中心點與第1旋轉軸連結之第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動，因此可簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。
從上述軸方向觀察，使上述第3旋轉軸位於上述圓周上後，上述第2旋轉軸所移動之區域與上述第3旋轉軸所移動之區域亦可以上述第3直線作為邊界而為相同側。
根據上述構成，可更簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。
例如，從上述軸方向觀察，使上述第3旋轉軸位於上述圓周上後，上述第2旋轉軸所移動之區域與上述第3旋轉軸所移動之區域亦可以上述第3直線作為邊界而相互為相反側。
當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述機械手成為以相對於上述第1直線而傾斜既定角度之狀態，可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢亦可。
根據上述構成，當機械手成為可將收納於收納裝置內之工件加以保持之姿勢時，由於第1旋轉軸從第1直線偏移既定之距離而配置，故而可消除機械手與收納裝置之壁面接觸之問題。
當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述機械手於上述水平多關節機器人之姿勢從上述軸方向觀察，從使上述第3旋轉軸位於上述圓周上之姿勢變更為可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢為止之路徑之至少一部分中，成為以相對於上述第1直線而傾斜既定角度之狀態，與上述第1直線平行地直線前進，可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之 姿勢亦可。
根據上述構成，可更簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。
當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述機械手亦可於上述路徑之全程，以相對於上述第1直線而傾斜既定角度之狀態，與上述第1直線平行地直線前進。
根據上述構成，可進一步地更簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。
例如，當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述第1至上述第3旋轉軸於上述第3旋轉軸從上述圓周、上述圓之內部或者上述圓之附近通過時，藉由各軸內插而動作亦可。
例如，上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之間之距離係與上述第2旋轉軸和上述第3旋轉軸之間之距離相同，上述圓之半徑亦可為零。
為了解決上述問題，本發明之機器人系統之特徵在於包括：上述任一機器人控制裝置、利用上述機器人控制裝置來控制動作之水平多關節機器人、以及用以收納藉由上述水平多關節機器人而作業之工件的上述收納裝置。
根據上述構成，由於包括上述任一機器人控制裝置，故而可簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。
為了解決上述問題，根據本發明之一方面之控制方法係水平多關節機器人之控制方法，其預先準備用以載置工件之載置部、以及上述水平多關節機器人，上述水平多關節機器人包括：第1旋轉軸、基端部安裝於上述第1旋轉軸上且可圍繞上述第1旋轉軸而轉動之第1連桿、設置於上述第1連桿之前端部之第2旋轉軸、基端部安裝於上述第2旋轉軸上且可圍繞上述第2旋轉軸而轉動之第2連桿、設置於上述第2連桿之前端部之第3旋轉軸、及基端部安裝於上述第3旋轉 軸上且可圍繞上述第3旋轉軸而轉動之機械手；並且於利用上述機械手而將載置於上述載置部之上述工件加以保持之保持動作中、或者利用上述機械手而於上述載置部載置上述工件之載置動作中，以如下之方式來配置上述載置部及上述水平多關節機器人，即，從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，與利用上述機械手而使上述工件直線狀移動之方向平行且從載置於上述載置部之上述工件之中心點通過之進出直線、和將載置於上述載置部之上述工件之中心點與上述第1旋轉軸連結之第3直線不一致；其包括：第1步驟，於上述保持動作中或上述載置動作中，使上述第3旋轉軸位於以上述第1旋轉軸為中心且以上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之距離、和上述第2旋轉軸與上述第3旋轉軸之距離之差作為半徑之圓之圓周上，並且使上述第3旋轉軸橫越將上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸連結之第2直線；以及第2步驟，於進行上述第1步驟之後，使上述第2及上述第3旋轉軸分別僅於以上述第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。
根據上述構成，使第3旋轉軸位於圓周上，並且使第3旋轉軸橫越將第1旋轉軸與第2旋轉軸連結之第2直線後，使第2及第3旋轉軸分別僅於以將載置於載置部之工件之中心點與第1旋轉軸連結之第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動，因此可簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化。
例如，上述載置部係構成為用以收納上述工件之收納裝置之一部分，上述收納裝置包括壁面及開口面，上述進出直線從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，與上述開口面之至少一部分垂直相交亦可。
例如，上述載置部係構成為用以收納上述工件之收納裝置之一部分，上述收納裝置包括壁面及開口面，上述進出直線從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，與上述壁面之至少一部分平行亦可。
根據本發明，能提供一種可簡單地防止由於特異點而使機械臂之姿勢急遽變化的機器人控制裝置、機器人系統及機器人控制方法。
10'、10A~10E:機器人系統
20:水平多關節機器人
22:基台
30:機械臂
32:第1連桿
32a、34a、36a:伺服馬達
34:第2連桿
36:機械手
40'、40A~40E:機器人控制裝置
42:儲存部
44:處理器
50:收納裝置
52:載置部
54:壁面
58:開口面
AL:進出直線
AG:銳角
C:圓
NC:附近圓
JT2、JT4、JT6:旋轉軸
L1、L2、L3:直線
S1~S2:步驟
W:工件
[圖1]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之整體構成的概略圖，(A)係以工件之中心點為基準，第3旋轉軸位於較第1旋轉軸更遠之側時之圖，(B)係以工件之中心點為基準，第3旋轉軸位於較第1旋轉軸更近之側時之圖。
[圖2]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之控制系統之概略性方塊圖。
[圖3]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之整體構成之概略圖，(A)係從軸方向觀察，使第3旋轉軸與第1旋轉軸一致時之圖，(B)係其後使第2及第3旋轉軸以第2直線作為邊界而於相同側移動時之圖。
[圖4]係表示本發明之一實施方式之機器人控制方法之一例之流程圖。
[圖5]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之第1變形例之圖，(A)係從軸方向觀察，使第3旋轉軸與第1旋轉軸一致時之圖，(B)係其後使第2及第3旋轉軸以第2直線作為邊界而相互於相反側移動時之圖。
[圖6]係表示本發明之一實施方式之機器人控制方法之另一例之流程圖。
[圖7]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之第2變形例之圖，(A)係從軸方向觀察，使第3旋轉軸與第1旋轉軸一致時之圖，(B)係機械手以相對於第1直線而傾斜既定角度之狀態，成為可將收納於收納裝置內之工件加以保持之姿勢時之圖。
[圖8]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之第3變形例之圖，(A)係表 示機器人系統之整體結構之俯視圖，(B)係將收納有工件之收納裝置及其周邊部分放大之俯視圖。
[圖9]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之第4變形例之概略圖，(A)係以工件之中心點為基準，第3旋轉軸位於較第1旋轉軸更遠之側時之圖，(B)係從軸方向觀察，使第3旋轉軸位於圓周上時之圖。
[圖10]係表示本發明之一實施方式之機器人系統之第4變形例之圖，係圖9(B)之後使第2及第3旋轉軸以第2直線作為邊界而於相同側移動時之圖。
[圖11]係表示本發明之一實施方式之機器人控制方法之流程圖。
[圖12]係表示本發明之機器人控制方法之流程圖。
[圖13]係表示使用習知技術已有之機器人控制裝置，來控制對收納於收納裝置內之工件進行作業之水平多關節機器人之動作時之狀態之概略圖。
以下，基於所附圖式，對本發明之一實施方式之機器人控制裝置、機器人系統及機器人控制方法進行說明。此外，本發明並非由本實施方式所限定。又，以下，於所有圖中，對同一或相當之要素標註同一參照符號，省略其重複之說明。
(機器人系統10A)
圖1係表示本實施方式之機器人系統之整體構成之概略圖，(A)係以工件之中心點為基準，第3旋轉軸位於較第1旋轉軸更遠之側時之圖，(B)係以工件之中心點為基準，第3旋轉軸位於較第1旋轉軸更近之側時之圖。又，圖2係表示該機器人系統之控制系統之概略性方塊圖。
如圖1所示，本實施方式之機器人系統10A係構成為可使用水平多關節機器人20來對收納於收納裝置50中之工件W進行作業。機器人系統10A包 括：水平多關節機器人20、用以收納工件W之收納裝置50、容納於水平多關節機器人20之基台22內之機器人控制裝置40A。此外，對工件W之作業中包含：從收納裝置50中搬出工件W或向收納裝置50中搬入工件W。
(水平多關節機器人20)
水平多關節機器人20包括：基台22、設置於該基台22上之可於上下方向伸縮之升降軸(未圖示)、以及設置於該升降軸之上端部之機械臂30。設置於基台22上之升降軸構成為可利用未圖示之滾珠螺桿等而伸縮。機械臂30包含包括於水平方向延伸之長條狀構件之第1連桿32及第2連桿34。
第1連桿32之長邊方向之基端部係透過利用伺服馬達32a(參照圖2)來驅動之旋轉軸JT2(第1旋轉軸)而安裝於升降軸之上端部。藉此，第1連桿32係以可圍繞於鉛直方向延伸之軸線而轉動之狀態安裝於升降軸上。
第2連桿34之長邊方向之基端部係透過利用伺服馬達34a(參照圖2)來驅動之旋轉軸JT4(第2旋轉軸)而安裝於第1連桿32之前端部。藉此，第2連桿34係以可圍繞於鉛直方向延伸之軸線而轉動之狀態安裝於第1連桿32上。
機械手36之長邊方向之基端部係透過利用伺服馬達36a(參照圖2)來驅動之旋轉軸JT6(第3旋轉軸)而安裝於第2連桿34之前端部。藉此，機械手36係以可圍繞於鉛直方向延伸之軸線而轉動之狀態安裝於第2連桿34上。
機械手36包括：包含旋轉軸JT6之基部、及設置於該基部之前端部之保持部。保持部藉由其前端側分成2股，而從厚度方向觀察構成為Y字狀。
水平多關節機器人20係以旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之間之距離和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之間之距離相同之方式來構成。藉此，水平多關節機器人20在，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致時(換言之，第1連桿32與第2連桿34重合時)成為特異點。此處，所謂特異點，係即便根據指令值來確定複數個關節之角度，複數個關節角度亦無法唯一地確定。
又，水平多關節機器人20係以將從收納於收納裝置50內之工件W之中心點朝向開口面58引出之垂線延長之直線L1(第1直線)通過旋轉軸JT2之附近之方式，且以旋轉軸JT6至少可於從旋轉軸JT2至收納於收納裝置50內之工件W之中心點為止之間之既定範圍內移動之方式，與開口面58對向而配置。
此外，本實施方式中，對如下情形進行說明，即，於利用機械手36將收納於收納裝置50中之工件W取出之取出動作中、或者利用機械手36而於收納裝置50中收納工件W之收納動作中，從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，與利用機械手36使工件W不與壁面54碰撞而直線狀移動之方向平行且從收納於收納裝置50中之工件W之中心點通過之進出直線AL、與直線L1所形成之銳角(換言之，進出直線AL、與從工件W之中心點朝向開口面58引出之垂線所形成之銳角)為0°之情形(即，進出直線AL與直線L1一致之情形)。因此，本實施方式(以及後述之第1及第2變形例)中，除了特別需要之情形以外，不提及進出直線AL，而基於直線L1來進行說明。此外，關於進出直線AL，於後述第3變形例中，基於圖8來進行詳細說明。
又，如上所述，本實施方式中，旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之間之距離和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之間之距離相同。因此，本實施方式(以及後述之第1至第3變形例)中，當定義以旋轉軸JT2為中心且以旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之距離、和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之距離之差作為半徑之圓C時，該圓C之半徑為零。換言之，本實施方式(同上)中，圓C與旋轉軸JT2一致。因此，本實施方式(同上)中，除了特別需要之情形以外，不提及圓C，而基於旋轉軸JT2來進行說明。此外，關於圓C，於後述第4變形例中基於圖9及圖10來進行詳細說明。
本實施方式中，水平多關節機器人20係以直線L1通過旋轉軸JT2之附近之方式來配置，因此換言之，直線L1不通過旋轉軸JT2。即，旋轉軸JT2係於上述既定之範圍內，從直線L1偏移既定之距離而配置。
於圖1等圖中，旋轉軸JT2之附近係從軸方向觀察，以該旋轉軸JT2為中心之附近圓NC之內部。此外，旋轉軸JT2之附近並不限定於圖1等所示之情形，可作為既定之附近區域來任意設定。詳情如後述。
(收納裝置50)
收納裝置50包括：用以載置工件W之載置部52、圍繞該載置部52之壁面54、以及形成於該壁面54之開口面58。收納裝置50例如可構成為可將複數片工件W於上下方向積層而收納之容器(例如前開式晶圓傳送盒(FOUP：Front Opening Unified Pod))，構成為可載置1片或複數片工件W之裝置亦可(例如將真空狀態與大氣狀態進行切換之負載鎖定裝置或進行工件W之位置校準之對準裝置、對工件W進行抗蝕劑塗佈等處理之處理裝置)。
(機器人控制裝置40A)
本實施方式之機器人控制裝置40A為了控制水平多關節機器人20之動作而與該水平多關節機器人20連接。如圖2所示，機器人控制裝置40A包括：儲存部42、以及用以執行上述儲存部中所儲存之程式之處理器44。處理器44對於旋轉軸JT2之伺服馬達32a、旋轉軸JT4之伺服馬達34a、以及旋轉軸JT6之伺服馬達36a分別電性連接。
(機器人控制裝置40A所進行之處理之一例)
基於圖1~3，對由本實施方式之機器人控制裝置40A所執行之處理之一例進行說明。圖3係表示本實施方式之機器人系統之整體構成之概略圖，(A)係從軸方向觀察，使上述第3旋轉軸與上述第1旋轉軸一致時之圖，(B)係其後使第2及第3旋轉軸以第2直線作為邊界而於相同側移動時之圖。
首先，當儲存部42所儲存之程式由處理器44來執行時，本實施方式之機器人控制裝置40A於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢之中途，以收納於收納裝置50內之工件W之 中心點為基準，而使旋轉軸JT6從較旋轉軸JT2更遠之側移動至較旋轉軸JT2更近之側時(即，將水平多關節機器人20之姿勢從圖1(A)所示之狀態變更為圖1(B)所示之狀態時)，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致(參照圖3(A))。換言之，機器人控制裝置40A於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢之中途，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)一致，並且使旋轉軸JT6橫越將旋轉軸JT2與旋轉軸JT4連結之直線L2(第2直線)。
此處，本實施方式之機器人控制裝置40A係於圖3(A)中，以從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，旋轉軸JT4位於較旋轉軸JT2更左側之方式(換言之，於圖3(A)中，以旋轉軸JT4以後述直線L3作為邊界而位於與直線L1相反之側之方式)，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致。
此外，可以如下方式來判定以工件W之中心點為基準，旋轉軸JT6位於較旋轉軸JT2更遠之側還是位於更近之側。首先，定義將收納於收納裝置50內之工件W之中心點與旋轉軸JT2連結之直線L3(第3直線)。接著，於從收納於收納裝置50內之工件W之中心點來看，從旋轉軸JT6起朝向直線L3引出之垂線與直線L3之交點比旋轉軸JT2更遠之情形(即，圖1(A)所示之情形)時，可判定為以工件W之中心點為基準，旋轉軸JT6位於較旋轉軸JT2更遠之側。另一方面，於從收納於收納裝置50內之工件W之中心點來看，上述交點較旋轉軸JT2更近之情形(即，圖1(B)及圖3(B)所示之情形)時，可判定為以工件W之中心點為基準，旋轉軸JT6位於較旋轉軸JT2更近之側。
最後，機器人控制裝置40A係以旋轉軸JT4所移動之區域與旋轉軸JT6所移動之區域將直線L3作為邊界而為相同側之方式，使旋轉軸JT4、JT6分別移動(參照圖1(B)及圖3(B))。具體而言，機器人控制裝置40A使旋轉軸JT4、JT6分別僅於以直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之其中一個區域(於圖1及 圖3中，位於直線L3之左側(以直線L3作為邊界而與直線L1相反之側)之區域)中移動。
此外，如上所述，水平多關節機器人20之特異點為，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致時。而且，旋轉軸JT2、JT4、JT6於旋轉軸JT6從旋轉軸JT2及該旋轉軸JT2之附近通過時，基於起點及終點(即，圖1(A)及圖1(B)所示之狀態)各自之逆變換結果，使從特異點之附近通過時之關節位置藉由各軸內插而動作。此處，所謂各軸內插，係指使機械臂30之旋轉軸JT2、JT4、JT6分別以指定之角度來動作之情形，如所謂之直線內插般，未考慮機械臂30之前端部之軌跡。
此外，機械臂30從圖1(A)所示之姿勢變更為圖1(B)所示之姿勢為止(即，從使旋轉軸JT6橫越直線L3之前之姿勢，變更為使旋轉軸JT6橫越直線L3後之姿勢為止)，旋轉軸JT2、JT4分別基於各軸內插而以相互相同之旋轉速度來動作。此外，如上所述進行各軸內插亦如上述專利文獻1中所記載，先前已知曉。
(效果)
習知技術中，當機械臂從特異點之附近通過時，有造成機械臂之姿勢急遽變化之問題。
圖13係表示使用習知技術已有之機器人控制裝置，來控制對收納於收納裝置內之工件進行作業之水平多關節機器人之動作時之狀態之概略圖。如圖13所示，先前已有之機器人系統10'包括與上述實施方式中所說明之水平多關節機器人20及收納裝置50為同樣之結構且相同之配置關係的水平多關節機器人20'及收納裝置50'。
圖13所示之習知技術已有之水平多關節機器人20'係與上述實施方式之水平多關節機器人20同樣，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6'與旋轉軸JT2'一 致時(換言之，第1連桿32'與第2連桿34'重合時)成為特異點。因此，如圖13所示，當以收納於收納裝置50'內之工件W'之中心點為基準，使旋轉軸JT6'從較旋轉軸JT2'更遠之側移動至較旋轉軸JT2'更近之側時，機械臂30'之姿勢急遽變化。其原因在於，機器人控制裝置40'係以使旋轉軸JT6不橫越將旋轉軸JT2'與旋轉軸JT4'連結之直線L2之方式，使機械臂30'之姿勢變化。
另一方面，本實施方式之機器人控制裝置40A係從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)一致，並且使旋轉軸JT6橫越直線L2後，使旋轉軸JT4、JT6，以將收納於收納裝置40內之工件W之中心點與旋轉軸JT2連結之直線L3(第3直線)作為邊界而於相同側移動。以旋轉軸JT4所移動之區域與旋轉軸JT6所移動之區域以直線L3作為邊界而為相同側之方式，使旋轉軸JT4、JT6分別僅於以將收納於收納裝置50內之工件W之中心點與旋轉軸JT2連結之直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域(本實施方式中，於圖1及圖3中僅於較直線L3更左側(以直線L3作為邊界而與直線L1相反之側)之區域)中移動。藉此，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致後，根本不進行機械臂30之姿勢可急遽變化之動作。因此，可簡單地防止由於特異點而使機械臂30之姿勢急遽變化。
(本實施方式之機器人控制方法之一例)
其次，基於圖4，對使用上述實施方式之機器人控制裝置40A來進行之本實施方式之機器人控制方法之一例進行說明。圖4係表示本實施方式之機器人控制方法之一例之流程圖。
作為前提，預先準備上述實施方式中所說明之收納裝置50及水平多關節機器人20。
首先，於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢之中途，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓 C之圓周)一致，並且使旋轉軸JT6橫越將旋轉軸JT2與旋轉軸JT4連結之直線L2(第2直線)(第1步驟：圖4中之步驟S1)。
接著，進行上述步驟S1之後，以旋轉軸JT4所移動之區域與旋轉軸JT6所移動之區域以直線L3(第3直線)作為邊界而為相同側之方式，使旋轉軸JT4、JT6分別僅於以將收納於收納裝置50內之工件W之中心點與旋轉軸JT2連結之直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動(第2步驟：圖4中之步驟S2)。
如上所述，可使用機器人控制裝置40A來進行本實施方式之機器人控制方法之一例。
(變形例)
根據上述說明，對本發明所屬技術領域具通常知識者而言，本發明之許多改良或其他實施方式係為顯而易見。因此，上述說明應僅作為例示來解釋，係出於對本領域技術人員教示執行本發明之最佳形態之目的而提供。可於不脫離本發明之精神之情況下，實質性變更其結構及/或功能之詳情。
(第1變形例)
基於圖5，對上述實施方式之機器人系統之第1變形例進行說明。圖5係表示上述實施方式之機器人系統之第1變形例之圖，(A)係從軸方向觀察，使第3旋轉軸與第1旋轉軸一致時之圖，(B)係其後使第2及第3旋轉軸，以第2直線作為邊界而相互於相反側移動時之圖。
此外，除了利用機器人控制裝置40B之水平多關節機器人20之控制形態以外，本變形例之機器人系統10B具有與上述實施方式之機器人系統10A相同之結構。因此，對同一部分標註相同之元件符號，不重複同樣之說明。
當儲存部42所儲存之程式由處理器44來執行時，本變形例之機器人控制裝置40B於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝置50 內之工件W加以保持之姿勢之中途，以收納於收納裝置50內之工件W之中心點為基準，使旋轉軸JT6從較旋轉軸JT2更遠之側移動至較旋轉軸JT2更近之側時，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致(參照圖5(A))。換言之，機器人控制裝置40B係於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢之中途，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)一致，並且使旋轉軸JT6橫越將旋轉軸JT2與旋轉軸JT4連結之直線L2(第2直線)。
此處，本變形例之機器人控制裝置40B係於圖5(A)中，以從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，旋轉軸JT4位於較旋轉軸JT2更右側之方式(換言之，於圖5(A)中，旋轉軸JT4以直線L3作為邊界而位於與直線L1相同之側之方式)，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致。
最後，機器人控制裝置40B係以旋轉軸JT4所移動之區域與旋轉軸JT6所移動之區域以直線L3作為邊界而相互為相反側之方式，使旋轉軸JT4、JT6分別移動(參照圖5(B))。具體而言，機器人控制裝置40B使旋轉軸JT4僅於以直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之其中一個區域(於圖5中位於直線L3之右側(以直線L3作為邊界而與直線L1相同之側)之區域)中移動。又，機器人控制裝置40B使旋轉軸JT6僅於以直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之另一個區域(於圖5中位於直線L3之左側(以直線L3作為邊界而與直線L1相反之側)之區域)中移動。
(本實施方式之機器人控制方法之其他例)
其次，基於圖6，對使用上述實施方式之機器人控制裝置40B來進行之本實施方式之機器人控制方法之其他例進行說明。圖6係表示本實施方式之機器人控制方法之其他例之流程圖。
首先，於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝 置50內之工件W加以保持之姿勢之中途，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)一致，並且使旋轉軸JT6橫越將旋轉軸JT2與旋轉軸JT4連結之直線L2(第2直線)(第1步驟：圖6中之步驟S1)。
接著，進行上述步驟S1之後，以旋轉軸JT4所移動之區域與旋轉軸JT6所移動之區域以直線L3作為邊界而相互為相反側之方式，使旋轉軸JT4、JT6分別僅於以將收納於收納裝置50內之工件W之中心點與旋轉軸JT2連結之直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動(第2步驟：圖6中之步驟S2)。
如上所述，可使用機器人控制裝置40B來進行本實施方式之機器人控制方法之其他例。
(第2變形例)
基於圖7，對上述實施方式之機器人系統之第2變形例進行說明。圖7係表示上述實施方式之機器人系統之第2變形例之圖，(A)係機械手以相對於第1直線而傾斜既定角度之狀態下，從軸方向觀察，使上述第3旋轉軸與上述第1旋轉軸一致時之圖，(B)係機械手以相對於第1直線而傾斜既定角度之狀態，成為可將收納於收納裝置內之工件加以保持之姿勢時之圖。此外，除了利用機器人控制裝置40C之水平多關節機器人20之控制形態以外，本變形例之機器人系統10C具有與上述所說明之機器人系統10A、10B相同之結構。因此，對同一部分標註相同之元件符號，不重複同樣之說明。
如圖7所示，本變形例中，於儲存部42所儲存之程式由處理器44來執行時，機械手36於水平多關節機器人20之姿勢從自軸方向觀察使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)一致之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢為止之路徑之全程，以相對於直線L1而傾斜既定角度之狀態，與該直線L1平行地直線前進，成為可將收納於收納裝置50內之工件W加 以保持之姿勢。於本變形例中，直線L1之至少一部分與機械手36於收納裝置50中進出時之工件W之中心之軌跡(工件進出直線)一致。
此外，機械臂30於水平多關節機器人20之姿勢從自軸方向觀察使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢為止(即，機械臂30從收縮之姿勢變更為伸長之姿勢為止)，旋轉軸JT2、JT4分別基於各軸內插而以相互相同之旋轉速度來動作。
此處，於機械手36成為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢時，因旋轉軸JT2從直線L1偏移既定之距離而配置，而有該機械手36與收納裝置50之壁面54接觸之情形。因此，如本變形例般，藉由機械手36以相對於直線L1而傾斜既定角度之狀態，成為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢，可消除如上所述之問題。
又，如本變形例般，藉由於上述路徑之全程，機械手36以相對於直線L1而傾斜既定角度之狀態，與該直線L1平行地直線前進，可容易建立機械臂30之動作計劃。藉此，本變形例之機器人控制裝置40C可更簡單地防止由於特異點而使機械臂30之姿勢急遽變化。
進一步地，於水平多關節機器人20之姿勢從自軸方向觀察使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2一致之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢為止之路徑之全程，取代使機械手36與該直線L1平行地直線前進，而使旋轉軸JT6於上述路徑之至少一部分中與該直線L1平行地直線前進亦可。
又，隨著使機械手36與收納裝置50之開口面58接近，而使該機械手36相對於直線L1而傾斜(即，於圖7中使旋轉軸JT6向右旋轉)，至機械手36到達收納裝置50之開口面58為止，該機械手36成為相對於直線L1而傾斜既定角度之狀態亦可。
(第3變形例)
基於圖8，對上述實施方式之機器人系統之第3變形例進行說明。圖8係表示本實施方式之機器人系統之第3變形例之圖，(A)係表示機器人系統之整體結構之俯視圖，(B)係將收納有工件之收納裝置及其周邊部分放大之俯視圖。此外，除了進出直線AL與直線L1之關係以外，本變形例之機器人系統10D具有與上述實施方式之機器人系統10A~10C相同之結構。因此，對同一部分標註相同之元件符號，不重複同樣之說明。
於上述實施方式以及第1及第2變形例中，對於利用機械手36將收納於收納裝置50中之工件W取出之取出動作中、或者利用機械手36而於收納裝置50中收納工件W之收納動作中，與從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，利用機械手36使工件W不與壁面54碰撞而直線狀移動之方向平行且從收納於收納裝置50中之工件W之中心點通過之進出直線AL、與直線L1所形成之銳角(換言之，進出直線AL與從工件W之中心點朝向開口面58引出之垂線所形成之銳角)為0°之情形(即，進出直線AL與直線L1一致之情形)之情形進行了說明。而且，對以直線L1(及進出直線AL)通過旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)之附近之方式來配置水平多關節機器人20之情形進行了說明。
但是，並不限定於該情形，如圖8(B)所示，進出直線AL不與直線L1一致亦可。即，上述取出動作及上述收納動作以從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，不與直線L1一致之方式來進行亦可。
又，例如，進出直線AL定義為從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，與開口面58之至少一部分垂直相交亦可。
進一步地，例如，進出直線AL定義為從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，與壁面54之至少一部分平行亦可。
此外，於取代包括載置部52、壁面54及開口面58之收納裝置50，而單獨設置載置部52之情形時，進出直線AL為於利用機械手36將載置於載置部 52上之工件W加以保持之保持動作中、或者利用機械手36而於載置部52上載置工件W之載置動作中，與從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，利用機械手36而使工件W直線狀移動之方向平行且從載置於載置部52上之工件W之中心點通過之直線亦可。而且，以該進出直線AL、和將載置於載置部52上之工件W之中心點與旋轉軸JT2連結之直線L3不一致之方式，來配置載置部52以及水平多關節機器人20亦可。
進一步地，於上述保持動作中或上述載置動作中，從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，利用機械手36而使工件W直線狀移動之移動範圍係載置於載置部52上之工件W之存在範圍之至少一部分、與利用機械手36來保持之工件W之存在範圍之至少一部分從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察重疊之範圍，進出直線AL定義為從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，與工件W之中心點於上述移動範圍內直線狀移動之軌跡重疊亦可。
(第4變形例)
基於圖9及圖10，對上述實施方式之機器人系統之第4變形例進行說明。圖9係表示本實施方式之機器人系統之第4變形例之概略圖。圖10係表示本發明之一實施方式之機器人系統之第4變形例之圖，係圖9(B)之後使第2及第3旋轉軸以第2直線作為邊界而於相同側移動時之圖。
此外，本變形例之機器人系統10E的旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之間之距離和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之間之距離不同，除了由此而造成第1連桿32與第2連桿34之長度相互不同以外，具有與上述實施方式之機器人系統10A~10D相同之結構。因此，對同一部分標註相同之元件符號，不重複同樣之說明。
上述實施方式及第1至第3變形例中，對旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之間之距離和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之間之距離相同之情形(換言之，第1連桿32與第2連桿34為相同長度之情形)進行了說明。藉此，於上述實施方式及第1至第 3變形例中，當定義以旋轉軸JT2為中心且以旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之距離、和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之距離之差作為半徑之圓C時，該圓C之半徑為零，圓C與旋轉軸JT2一致。
另一方面，本變形例之機器人系統10E係如圖9所示，旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之間之距離較旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之間之距離更長(換言之，第1連桿32較第2連桿34更長)。藉此，以旋轉軸JT2為中心且以旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之距離、和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之距離之差作為半徑之圓C與旋轉軸JT2不一致。
本變形例中，水平多關節機器人20係以從旋轉軸JT1~JT3之軸方向觀察，將從收納於收納裝置50內之工件W之中心點朝向開口面58引出之垂線延長之直線L1(第1直線)通過圓C之附近之方式，與開口面58對向而配置。
於圖9及圖10中，圓C之附近係指從軸方向觀察，以旋轉軸JT2為中心之附近圓NC之內部。此外，圓C之附近並不限定為圖9及圖10所示之情形，與上述實施方式及第1至第3變形例同樣，可作為既定之附近區域而任意設定。詳情如後述。
首先，本變形例之機器人控制裝置40E於儲存部42所儲存之程式由處理器44來執行時，於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢之中途，使旋轉軸JT6位於圓C之圓周上，並且使旋轉軸JT6橫越將旋轉軸JT2與旋轉軸JT4連結之直線L2(第2直線)。
此處，本變形例之機器人控制裝置40E於圖9(B)中，以旋轉軸JT4位於較旋轉軸JT2更左側(以直線L3作為邊界而與直線L1相反之側)之方式(換言之，圖9(B)中，旋轉軸JT4以直線L3作為邊界而位於與直線L1相反之側之方式)，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6位於圓C之圓周上。
最後，機器人控制裝置40E係以旋轉軸JT4所移動之區域與旋轉 軸JT6所移動之區域以直線L3作為邊界而位於相同側之方式，使旋轉軸JT4、JT6分別移動(參照圖9(B)及圖10)。具體而言，機器人控制裝置40E係使旋轉軸JT4、JT6分別僅於以直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之其中一個區域(於圖9及圖10中位於直線L3之左側(以直線L3作為邊界而與直線L1相反之側)之區域)中移動。
此外，本變形例中，與水平多關節機器人20之特異點對應之姿勢係從軸方向觀察，使旋轉軸JT6位於圓C之圓周上時。
(其他變形例)
本發明之機器人控制方法並不限定於上述實施方式及第1變形例中所說明之情形，使用例如機器人系統10A(或者10B)，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)一致後，使旋轉軸JT4、JT6分別僅於以直線L3作為邊界而分成兩個之區域中的於圖3(或5)中位於直線L3之右側(以直線L3作為邊界而與直線L1相同之側)之區域中移動亦可。
或者，本發明之機器人控制方法使用例如機器人系統10A(或者10B)，從軸方向觀察，使旋轉軸JT6與旋轉軸JT2(換言之，圓C之圓周)一致後，使旋轉軸JT4僅於以直線L3作為邊界而分成兩個之區域中的於圖3(或圖5)中位於直線L3之左側(以直線L3作為邊界而與直線L1相反之側)之區域中移動，且使旋轉軸JT6僅於以直線L3作為邊界而分成兩個之區域中的於圖3(或圖5)中位於直線L3之右側(以直線L3作為邊界而與直線L1相同之側)之區域中移動亦可。
圖11係表示本發明之一實施方式之機器人控制方法之流程圖。
若將上述所說明之內容加以上位概念化，則如圖11之流程圖所示。
本發明之一實施方式之機器人控制方法係使用例如機器人系統10A~10E中之任一者，首先，於將水平多關節機器人20之姿勢變更為可將收納於收納裝置50內之工件W加以保持之姿勢之中途，使旋轉軸JT6位於圓C之圓周 上，並且使旋轉軸JT6橫越將旋轉軸JT2與旋轉軸JT4連結之直線L2(第2直線)(圖11中之步驟S1)。
最後，使旋轉軸JT4、JT6分別僅於以將收納於收納裝置50內之工件W之中心點與旋轉軸JT2連結之直線L3(第3直線)作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。
圖12係表示本發明之機器人控制方法之流程圖。若將基於圖11而說明之內容進一步上位概念化，則如圖12之流程圖所示。
本發明之機器人控制方法預先準備用以載置工件之載置部52、以及上述水平多關節機器人20，上述水平多關節機器人20包括：第1旋轉軸JT2、基端部安裝於上述第1旋轉軸JT2上且可圍繞上述第1旋轉軸JT2而轉動之第1連桿32、設置於上述第1連桿32之前端部之第2旋轉軸JT4、基端部安裝於上述第2旋轉軸JT4上且可圍繞上述第2旋轉軸JT4而轉動之第2連桿34、設置於上述第2連桿34之前端部之第3旋轉軸JT6、及基端部安裝於上述第3旋轉軸JT6上且可圍繞上述第3旋轉軸JT6而轉動之機械手36。
而且，本發明之機器人控制方法係以如下方式來配置上述載置部52以及上述水平多關節機器人20：於利用上述機械手36而將載置於上述載置部52之上述工件W加以保持之保持動作中、或者利用上述機械手36而於上述載置部52載置上述工件W之載置動作中，從上述第1至上述第3旋轉軸JT2、JT4、JT6之軸方向觀察，與利用上述機械手36而使上述工件W直線狀移動之方向平行且從載置於上述載置部52之上述工件W之中心點通過之進出直線AL、和將載置於上述載置部52之上述工件W之中心點與上述第1旋轉軸JT2連結之第3直線L3不一致。
進一步地，本發明之機器人控制方法係於上述保持動作中或上述載置動作中，使上述第3旋轉軸JT6位於以上述第1旋轉軸JT2為中心且以上述第1 旋轉軸JT2與上述第2旋轉軸JT4之距離、和上述第2旋轉軸JT4與上述第3旋轉軸JT6之距離之差作為半徑之圓C之圓周上，並且使上述第3旋轉軸JT6橫越將上述第1旋轉軸JT2與上述第2旋轉軸JT4連結之第2直線L2(圖12中之步驟S1)。
最後，本發明之機器人控制方法使第2及上述第3旋轉軸JT4、JT6分別僅於以上述第3直線L3作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動(圖12中之步驟S2)。
於上述實施方式及第1~第4變形例中，對如圖3(A)、圖5(A)、圖7(A)或圖9(B)所示，於直線L2(第2直線)向與直線L1(第1直線)正交之方向延伸之狀態下(換言之，直線L2於各圖式中向左右方向延伸之狀態下)，從軸方向觀察使旋轉軸JT6位於圓C之圓周上(或者旋轉軸JT2)之情形進行了說明。但是，並不限定為該情形，於直線L2向與直線L1正交之方向以外延伸之狀態下，從軸方向觀察使旋轉軸JT6位於圓C之圓周上(同上)亦可。
於上述實施方式及第1、第2變形例中，雖分別於圖式中記載有進出直線AL，但並不限定為該情形。即，如上述實施方式及第1、第2變形例般，於進出直線AL、與直線L1所形成之銳角(換言之，進出直線AL、與從工件W之中心點朝向開口面58引出之垂線所形成之銳角)為0°之情形(即，進出直線AL與直線L1一致之情形)時，不需要考慮進出直線AL。因此，於上述實施方式及第1、第2變形例中，分別不存在進出直線AL亦可。
於上述實施方式及第1~第4變形例中，對旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之距離、和旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之距離相同之情形、以及旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之距離較旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之距離更長之情形進行說明。但是，並不限定為該情形，旋轉軸JT2與旋轉軸JT4之距離較旋轉軸JT4與旋轉軸JT6之距離更短亦可。
於上述實施方式及第1~第4變形例中，對圓C之附近即為從軸方 向觀察，以該旋轉軸JT2為中心之附近圓NC之內部之情形進行了說明。但是，並不限定為該情形，旋轉軸JT2之附近設定為例如與附近圓NC不同之半徑之圓之內部區域亦可，設定為四角形之內部區域亦可，或者設定為其他形態之附近區域亦可。
此外，習知技術，如圖13所示，於直線L1(第1直線)與旋轉軸JT2'之距離較旋轉軸JT4'與旋轉軸JT6'之間之距離更小之情形時，有機械臂30'之姿勢容易急遽變化之問題。因此，本發明中，附近圓NC定義為以旋轉軸JT2為中心且以旋轉軸JT2與旋轉軸JT6之間之距離作為半徑亦可。
又，從旋轉軸JT2~JT6之軸方向觀察，以於附近圓NC之內側且不通過旋轉軸JT2之方式，使機械手36(換言之，旋轉軸JT6)以最高直線前進速度來移動之情形時，以用以將旋轉軸JT2、JT4、JT6中之任一者進行驅動之馬達之旋轉速度、旋轉加速度、旋轉加速度之微分值或者電流值中之任一者超過預先設定之上限值之方式，來定義附近圓NC之半徑亦可。此外，此處所謂之最高直線前進速度，意指機械手36之全可動範圍內之直線前進速度之最大值。
10A:機器人系統
20:水平多關節機器人
22:基台
30:機械臂
32:第1連桿
34:第2連桿
36:機械手
40A:機器人控制裝置
50:收納裝置
52:載置部
54:壁面
58:開口面
AL:進出直線
C:圓
NC:附近圓
JT、JT4、JT6:旋轉軸
L1、L2、L3:直線
W:工件

Claims (14)

  1. 一種機器人控制裝置，其係用以控制對收納於收納裝置內之工件進行作業之水平多關節機器人之動作者，其特徵在於：上述收納裝置包括用以載置上述工件之載置部、壁面及開口面；上述水平多關節機器人包括：第1旋轉軸、基端部安裝於上述第1旋轉軸上且可圍繞上述第1旋轉軸而轉動之第1連桿、設置於上述第1連桿之前端部之第2旋轉軸、基端部安裝於上述第2旋轉軸上且可圍繞上述第2旋轉軸而轉動之第2連桿、設置於上述第2連桿之前端部之第3旋轉軸、及基端部安裝於上述第3旋轉軸上且可圍繞上述第3旋轉軸而轉動之機械手，且以如下方式與上述開口面對向而配置，即，從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，將從收納於上述收納裝置內之工件之中心點向上述開口面引出之垂線延長之第1直線，通過以上述第1旋轉軸為中心且以上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之距離、和上述第2旋轉軸與上述第3旋轉軸之距離之差作為半徑之圓之附近；並且包括儲存部、及用以執行上述儲存部中所儲存之程式之處理器，當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，於將上述水平多關節機器人之姿勢變更為可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢之中途，使上述第3旋轉軸位於上述圓之圓周上，並且使上述第3旋轉軸橫越將上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸連結之第2直線後，使上述第2及上述第3旋轉軸分別僅於以將收納於上述收納裝置內之工件之中心點與上述第1旋轉軸連結之第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。
  2. 如請求項1之機器人控制裝置，其中從上述軸方向觀察，使上述第3旋轉軸位於上述圓周上後，上述第2旋轉軸所移動之區域與上述第3旋轉軸所移動之區域係以上述第3直線作為邊界而為相同側。
  3. 如請求項1之機器人控制裝置，其中從上述軸方向觀察，使上述 第3旋轉軸位於上述圓周上後，上述第2旋轉軸所移動之區域與上述第3旋轉軸所移動之區域係以上述第3直線作為邊界而相互為相反側。
  4. 如請求項1之機器人控制裝置，其中當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述機械手成為能以相對於上述第1直線而傾斜既定角度之狀態，將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢。
  5. 如請求項4之機器人控制裝置，其中當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述機械手於上述水平多關節機器人之姿勢從上述軸方向觀察，從使上述第3旋轉軸位於上述圓周上之姿勢變更為可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢為止之路徑之至少一部分中，以相對於上述第1直線而傾斜既定角度之狀態，與上述第1直線平行地直線前進，成為可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢。
  6. 如請求項5之機器人控制裝置，其中當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述機械手於上述路徑之全程，以相對於上述第1直線而傾斜既定角度之狀態，與上述第1直線平行地直線前進。
  7. 如請求項1之機器人控制裝置，其中當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，上述第1至上述第3旋轉軸於上述第3旋轉軸通過上述圓周、上述圓之內部或者上述圓之附近時，藉由各軸內插而動作。
  8. 一種機器人控制裝置，其係用以控制對收納於收納裝置內之工件進行作業之水平多關節機器人之動作者，其特徵在於：上述收納裝置包括用以載置上述工件之載置部、壁面及開口面；上述水平多關節機器人包括：第1旋轉軸、基端部安裝於上述第1旋轉軸上且可圍繞上述第1旋轉軸而轉動之第1連桿、設置於上述第1連桿之前端部之第2旋轉軸、基端部安裝於上述第2旋轉軸上且可圍繞上述第2旋轉軸而轉動之第2連桿、設置於上述第2連桿之前端部之第3旋轉軸、及基端部安裝於上述第3旋轉軸 上且可圍繞上述第3旋轉軸而轉動之機械手，於利用上述機械手將收納於上述收納裝置中之上述工件取出之取出動作中、或者利用上述機械手將上述工件收納於上述收納裝置中之收納動作中，以如下方式與上述開口面對向而配置，即，從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，與利用上述機械手使上述工件不與上述壁面碰撞而直線狀移動之方向平行且從收納於上述收納裝置中之上述工件之中心點通過之進出直線，係通過以上述第1旋轉軸為中心且以上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之距離、和上述第2旋轉軸與上述第3旋轉軸之距離之差作為半徑之圓之附近；並且包括儲存部、及用以執行上述儲存部中所儲存之程式之處理器，當上述儲存部中所儲存之程式由上述處理器來執行時，於將上述水平多關節機器人之姿勢變更為可將收納於上述收納裝置內之工件加以保持之姿勢之中途，使上述第3旋轉軸位於上述圓之圓周上，並且使上述第3旋轉軸橫越將上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸連結之第2直線後，使上述第2及上述第3旋轉軸分別僅於以將收納於上述收納裝置內之工件之中心點與上述第1旋轉軸連結之第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。
  9. 如請求項1至8中任一項之機器人控制裝置，其中上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之間之距離係與上述第2旋轉軸和上述第3旋轉軸之間之距離相同，上述圓之半徑為零。
  10. 一種機器人系統，其特徵在於包括：如請求項1至9中任一項之機器人控制裝置、藉由上述機器人控制裝置而控制動作之水平多關節機器人、以及用以收納藉由上述水平多關節機器人而作業之工件的上述收納裝置。
  11. 一種控制方法，其係水平多關節機器人之控制方法，其特徵在於：預先準備用以載置工件之載置部、以及上述水平多關節機器人，上述水平多 關節機器人包括：第1旋轉軸、基端部安裝於上述第1旋轉軸上且可圍繞上述第1旋轉軸而轉動之第1連桿、設置於上述第1連桿之前端部之第2旋轉軸、基端部安裝於上述第2旋轉軸上且可圍繞上述第2旋轉軸而轉動之第2連桿、設置於上述第2連桿之前端部之第3旋轉軸、及基端部安裝於上述第3旋轉軸上且可圍繞上述第3旋轉軸而轉動之機械手；於利用上述機械手而將載置於上述載置部之上述工件加以保持之保持動作中、或者利用上述機械手而於上述載置部載置上述工件之載置動作中，以如下方式來配置上述載置部及上述水平多關節機器人，即，從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，與利用上述機械手而使上述工件直線狀移動之方向平行且通過載置於上述載置部之上述工件之中心點之進出直線、和將載置於上述載置部之上述工件之中心點與上述第1旋轉軸連結之第3直線不一致；並且其包括：第1步驟，於上述保持動作中或上述載置動作中，使上述第3旋轉軸位於以上述第1旋轉軸為中心且以上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸之距離、和上述第2旋轉軸與上述第3旋轉軸之距離之差作為半徑之圓之圓周上，並且使上述第3旋轉軸橫越將上述第1旋轉軸與上述第2旋轉軸連結之第2直線；以及第2步驟，於進行上述第1步驟之後，使上述第2及上述第3旋轉軸分別僅於以上述第3直線作為邊界而分成兩個之區域中之任一區域中移動。
  12. 如請求項11之控制方法，其中於上述保持動作中或上述載置動作中，從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，利用上述機械手而使上述工件直線狀移動之移動範圍，係載置於上述載置部之上述工件之存在範圍之至少一部分、與利用上述機械手而保持之上述工件之存在範圍之至少一部分從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察重疊之範圍；並且從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，上述進出直線與上述工件之中 心點於上述移動範圍內直線狀移動之軌跡重疊。
  13. 如請求項11或12之控制方法，其中上述載置部係構成為用以收納上述工件之收納裝置之一部分，上述收納裝置包括壁面及開口面，並且從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，上述進出直線與上述開口面之至少一部分垂直相交。
  14. 如請求項11或12之控制方法，其中上述載置部係構成為用以收納上述工件之收納裝置之一部分，上述收納裝置包括壁面及開口面，並且從上述第1至上述第3旋轉軸之軸方向觀察，上述進出直線與上述壁面之至少一部分平行。
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