TWI760008B - 位置檢測方法、控制裝置及機器人系統 - Google Patents

Abstract

本發明之位置檢測方法包括：（a）使機器人之臂相對於配置於對象物之至少2個被檢測部中之第1被檢測部，使上述臂之接觸部位於水平方向上之側方；（b）使上述臂將上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面之至少3個部位；（c）檢測與上述至少3個部位各者接觸時上述接觸部相對於上述機器人之位置；（d）使用上述接觸部之至少3個位置，檢測上述第1被檢測部相對於上述機器人之位置；（e）對上述第1被檢測部以外之上述被檢測部亦進行與處理（a）～（d）相同之處理；及（f）使用上述至少2個被檢測部相對於上述機器人之位置、及上述至少2個被檢測部相對於上述對象物之位置，檢測上述機器人相對於上述對象物之位置。

Description

位置檢測方法、控制裝置及機器人系統

本發明係關於一種位置檢測方法、控制裝置及機器人系統。

以往，已有進行對機器人教示機器人與作業對象物之位置關係的技術。例如，專利文獻1揭示使用觸覺感測器將作業環境內之位置教示給機器人之方法。上述機器人具有於臂之末端效應器包含觸控感應面之觸覺感測器元件。機器人使觸控感應面接觸對象物，觸覺感測器元件產生表示相對於觸控感應面之接觸位置之訊號。進而，使用包含所產生之訊號之資訊，將與作業環境接觸之位置教示給機器人。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2006-503721號公報

於專利文獻1中，為了檢測機器人與作業對象物之位置關係，係使用包含觸控感應面之觸覺感測器元件。若要求較高之位置精度，則需要高精度之觸覺感測器元件，導致成本增加及設備複雜化。進而，若機器人於安裝有觸覺感測器元件之狀態下進行作業，則有可能觸覺感測器元件之精度降低而需要校正。故而，用於上述檢測之作業變得複雜。

本發明之目的在於提供一種簡單檢測機器人與對象物之位置關係之位置檢測方法、控制裝置及機器人系統。

為了達成上述目的，本發明之一態樣之位置檢測方法係檢測具備臂之機器人相對於對象物之位置者，且包括：（a）使上述臂相對於配置於上述對象物之至少2個被檢測部中之第1被檢測部，使配置於上述臂之接觸部位於水平方向上之側方；（b）使上述臂向上述側方移動上述接觸部，使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面之至少3個部位；（c）檢測與上述至少3個部位各者接觸時上述接觸部相對於上述機器人之位置；（d）使用所檢測之上述接觸部之至少3個位置，檢測上述第1被檢測部相對於上述機器人之位置；（e）對上述至少2個被檢測部中除上述第1被檢測部以外之上述被檢測部亦進行與處理（a）～（d）相同之處理；及（f）使用上述至少2個被檢測部相對於上述機器人之位置、及上述至少2個被檢測部相對於上述對象物之位置，檢測上述機器人相對於上述對象物之位置。

根據本發明之技術，可簡單檢測機器人與對象物之位置關係。

首先，對本發明之各態樣例進行說明。本發明之一態樣之位置檢測方法係檢測具備臂之機器人相對於對象物之位置者，且包括：（a）使上述臂相對於配置於上述對象物之至少2個被檢測部中之第1被檢測部，使配置於上述臂之接觸部位於水平方向上之側方；（b）使上述臂向上述側方移動上述接觸部，使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面之至少3個部位；（c）檢測與上述至少3個部位各者接觸時上述接觸部相對於上述機器人之位置；（d）使用所檢測之上述接觸部之至少3個位置，檢測上述第1被檢測部相對於上述機器人之位置；（e）對上述至少2個被檢測部中除上述第1被檢測部以外之上述被檢測部亦進行與處理（a）～（d）相同之處理；及（f）使用上述至少2個被檢測部相對於上述機器人之位置、及上述至少2個被檢測部相對於上述對象物之位置，檢測上述機器人相對於上述對象物之位置。

根據上述態樣，關於各被檢測部，藉由檢測與至少3個部位各者接觸時接觸部相對於機器人之位置，而檢測各被檢測部相對於機器人之位置。進而，使用各被檢測部相對於機器人之位置，檢測機器人相對於對象物之位置。如上所述之位置之檢測可藉由接觸部配置於機器人之臂、及如上所述之機器人之動作而實現。故而，機器人與對象物之位置關係之檢測變得簡單。

於本發明之一態樣之位置檢測方法中，上述至少2個被檢測部係凹陷部及可插入上述凹陷部之突出部中之一者，上述接觸部係上述凹陷部及上述突出部中之另一者，於處理（a）中，可藉由以將上述突出部插入至上述凹陷部之方式移動上述接觸部，而使上述接觸部位於上述第1被檢測部之上述側方。根據上述態樣，於處理（b）中，於突出部插入至凹陷部之狀態下，接觸部移動至側方。由於接觸部之移動範圍受到凹陷部限制，因此用於使接觸部與檢測部接觸之臂之動作變得簡單且迅速。

於本發明之一態樣之位置檢測方法中，於處理（f）中，可檢測上述機器人相對於上述對象物之位置及方向。根據上述態樣，可簡單地進行機器人與對象物之細緻之位置關係之檢測。

於本發明之一態樣之位置檢測方法中，上述臂包含至少2個關節，於處理（b）中，於上述至少3個部位之各者，可於第1動作之後進行第2動作，上述第1動作係藉由使上述至少2個關節中之第1關節動作而使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面，上述第2動作係藉由使上述至少2個關節中之第2關節動作而使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面。根據上述態樣，於第1動作中，接觸部之移動量變多，接觸部可能會與被檢測部之表面碰撞並彈起。於第2動作中，接觸部之移動量可較少，可使接觸部抵接於被檢測部之表面。於第1動作及第2動作中分別使第1關節及第2關節動作，並且使接觸部接觸被檢測部，因此降低第1關節及第2關節中之機械性晃動（例如背隙等）對動作之影響。故而，可檢測接觸時之臂之各部分之正確位置。又，由於第1關節及第2關節分開動作，因此容易檢測使接觸部與被檢測部接觸之各關節之移動量。

於本發明之一態樣之位置檢測方法中，上述第1關節及上述第2關節可進行如將上述接觸部移動至上述側方之上述臂之動作。根據上述態樣，第1關節之動作受到第2關節之機械性晃動（背隙等）之影響降低，第2關節之動作受到第1關節之機械性晃動（背隙等）之影響降低。

於本發明之一態樣之位置檢測方法中，於上述第1動作中，可使驅動上述第2關節之第2伺服馬達之增益低於驅動上述第1關節之第1伺服馬達之增益，於上述第2動作，使上述第1伺服馬達之增益低於上述第2伺服馬達之增益。根據上述態樣，於第1動作中，用於維持第2關節之狀態之第2伺服馬達之驅動力對由第1伺服馬達驅動之第1關節之動作之影響降低。於第2動作中，用於維持第1關節之狀態之第1伺服馬達之驅動力對由第2伺服馬達驅動之第2關節之動作之影響降低。

本發明之一態樣之位置檢測方法可進而包括（g）使上述臂進行表示與各對象物對應之控制中之執行中之控制之種類的動作。根據上述態樣，機器人之使用者可藉由視覺識別機器人正在執行之處理。

本發明之一態樣之位置檢測方法可進而包括：（a1）使上述臂將上述接觸部位於上述第1被檢測部周圍之表面即周圍面上方；（b1）使上述臂將上述接觸部下降，使上述接觸部與上述周圍面於至少1個部位接觸；（c1）檢測與上述至少1個部位各者接觸時上述接觸部相對於上述機器人之高度方向之位置即高度位置；（d1）使用所檢測之上述接觸部之至少1個高度位置，檢測上述第1被檢測部相對於上述機器人之高度位置；及（e1）使用上述第1被檢測部相對於上述機器人之高度位置，檢測上述機器人相對於上述對象物之高度位置。根據上述態樣，機器人相對於對象物之高度位置之檢測可藉由接觸部配置於機器人之臂、及如上所述之機器人之動作而實現。

本發明之一態樣之控制裝置係執行本發明之一態樣之位置檢測方法者，且按照自輸入有針對上述機器人之手動操作之上述機器人之操作裝置輸出之操作資訊來執行處理（a），按照程式自動執行處理（b）～處理（f）。根據上述態樣，即使被檢測部相對於機器人之大致位置不明確，控制裝置亦可執行處理（a）～處理（f）。

本發明之一態樣之控制裝置係執行本發明之一態樣之位置檢測方法者，且可按照程式自動執行處理（a）～處理（f）。根據上述態樣，控制裝置可自動執行處理（a）～處理（f）。

本發明之一態樣之機器人系統具備：控制裝置，其執行本發明之一態樣之位置檢測方法且控制上述機器人之動作；及上述機器人。根據上述態樣，可獲得與本發明之一態樣之控制裝置相同之效果。

於本發明之一態樣之機器人系統中，上述控制裝置可按照自輸入有針對上述機器人之手動操作之上述機器人之操作裝置輸出之操作資訊來執行處理（a），按照程式自動執行處理（b）～處理（f）。根據上述態樣，可獲得與本發明之一態樣之控制裝置相同之效果。

於本發明之一態樣之機器人系統中，上述控制裝置可按照程式自動執行處理（a）～處理（f）。根據上述態樣，可獲得與本發明之一態樣之控制裝置相同之效果。

（實施形態） 以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。再者，以下所說明之實施形態皆表示概括性例或具體例。又，關於以下實施形態中之構成要素中表示最上位概念之獨立請求項中未記載之構成要素，作為任意構成要素進行說明。又，附圖中之各圖為示意性圖，不一定為嚴格圖示者。進而，於各圖中，對實質上相同之構成要素標註相同之符號，有時省略或簡化重複之說明。又，於本說明書及申請專利範圍中，「裝置」不僅可意指1個裝置，亦可意指由複數個裝置構成之系統。

[機器人系統之構成] 對實施形態之機器人系統1之構成進行說明。圖1係表示實施形態之機器人系統1之構成之一例之圖。如圖1所示，機器人系統1具備機器人100、操作輸入裝置200、控制裝置300、攝影裝置400及提示裝置500。於本實施形態中，機器人系統1以使機器人100於不同位置自動運行2個作業之方式構成，但並不限定於此。

例如，機器人100於作業場所WPA，將由帶式輸送機601A輸送之物品WA裝箱於載置台602A上之收容箱603A，將完成裝箱之收容箱603A放在另一帶式輸送機604A上搬運至其他作業場所。又，機器人100於作業場所WPB，將由帶式輸送機601B輸送之物品WB裝箱於載置台602B上之收容箱603B，將完成裝箱之收容箱603B放在另一帶式輸送機604B上搬運至其他作業場所。於作業場所WPA與WPB之間，需要移動機器人100。每次移動機器人100，需要教示機器人100之位置。具體而言，於作業場所WPA，需要將機器人100與帶式輸送機601A等之相對位置記憶於控制裝置300，於作業場所WPB，需要將機器人100與帶式輸送機601B等之相對位置記憶於控制裝置300。

於本實施形態中，控制裝置300於作業場所WPA及WPB，分別基於上述相對位置，按照程式使機器人100自動執行裝箱作業等特定作業。此外，機器人100所進行之作業並不限定於本實施形態中例示之作業，可為任何作業。控制裝置300藉由自動操作及手動操作而控制機器人100之動作，上述自動操縱係按照程式使機器人100自動動作，上述手動操縱係按照與經由操作輸入裝置200輸入之操作對應之操作資訊使機器人100動作。

圖2係表示實施形態之機器人100之構成之一例之側視圖。如圖1及圖2所示，機器人100於本實施形態中為產業用機器人，但並不限定於此。機器人100具備末端效應器110A及110B、臂120A及120B、基台130及插入體140。末端效應器110A及110B對物品WA及WB等工件施加作用，臂120A及120B以分別執行該作用之方式操縱末端效應器110A及110B。臂120A及120B為機械臂。臂120A及120B由基台130可旋動地支持。基台130以配置於搬送裝置等可移動裝置，並可移動之方式構成。搬送裝置之例為車輛、AGV（無人搬運車：Automated Guided Vehicle）等。插入體140分別配置於末端效應器110A及110B，也就是配置於臂120A及120B之前端，用於機器人100之位置之檢測動作中。

臂120A及120B只要具有可操縱各自前端之末端效應器110A及110B之構成，則無特別限定，於本實施形態中，為水平多關節型臂。臂120A及120B例如亦可為垂直多關節型、極座標型、圓筒座標型、直角座標型、或其他型號之機械臂。臂120A及120B可於以鉛直方向之第1軸S1為中心之同軸上於水平面內旋動。臂120A相對於臂120B於第1軸S1之方向上朝下方偏離配置。機器人100構成同軸雙腕機器人。

臂120A包含連結件121A～124A、關節JA1～JA4及驅動裝置DA1～DA4。臂120B包含連結件121B～124B、關節JB1～JB4及驅動裝置DB1～DB4。驅動裝置DA1～DA4及DB1～DB4包含以電力為動力源之電馬達等，於本實施形態中包含伺服馬達。驅動裝置DA1～DA4及DB1～DB4分別基於控制裝置300之控制，驅動關節JA1～JA4及JB1～JB4。故而，臂120A及120B互相獨立動作。此外，臂120A及120B之關節數量不限定於4個，可為5個以上或3個以下。

連結件121A及121B分別經由旋轉關節JA1及JB1，以第1軸S1為中心於水平面內可旋動地連接於基台130。連結件122A及122B分別經由旋轉關節JA2及JB2，以鉛直方向之第2軸S2a及S2b為中心於水平面內可旋動地連接於連結件121A及121B之前端。連結件123A及123B分別經由直動關節JA3及JB3沿鉛直方向之第3軸S3a及S3b可升降地連接於連結件122A及122B之前端。連結件124A及124B分別經由旋轉關節JA4及JB4，以連結件123A及123B之長度方向之第4軸S4a及S4b為中心可旋動地連接於連結件123A及123B之下端。第4軸S4a及S4b為鉛直方向之軸。連結件124A及124B分別構成用於與末端效應器110A及110B連接之機械介面。

此處，「水平方向」意指機器人100配置於水平地面等水平表面上之情形時之水平方向，亦為與上述表面平行之方向。「鉛直方向」意指相同情形時之鉛直方向，為與上述表面垂直之方向。「上方」意指相同情形時自下方朝向上方之方向，「下方」意指相同之情形時自上方朝向下方之方向。「側方」意指相同之情形時沿著上述表面之方向。

圖3係表示實施形態之末端效應器110A之構成之一例之側視圖。如圖2及圖3所示，末端效應器110A及110B之構成相同。因此，僅說明末端效應器110A之構成，省略末端效應器110B之構成之說明。末端效應器110A包含連接部111、支持部112、驅動部113及把持部114。

支持部112沿與第4軸S4a垂直之方向延伸。於支持部112之延伸方向之一端配置有連接部111，於另一端配置有驅動部113，連接部111經由插入體140連接於連結件124A之機械介面。驅動部113機械性連接於把持部114之2個把持爪114a，可使把持爪114a沿互相接近之方向及遠離之方向移動。把持爪114a沿與第4軸S4a交叉之方向延伸，於本實施形態中，沿垂直之方向延伸。把持爪114a藉由以互相接近之方式移動，而把持物品WA及WB等工件，藉由以互相遠離之方式移動，而解除上述把持。驅動部113包含以電力為動力源之電馬達等，於本實施形態中包含伺服馬達。驅動部113基於控制裝置300之控制，驅動把持爪114a。

插入體140包含軸部141及連接部142。於本實施形態中，軸部141及連接部142由1個構件構成，但亦可分割。連接部142連接於連結件124A之機械介面。連接部142具有與機械介面之表面同樣地具有圓狀表面之圓板狀形狀。連接部142於上述圓狀表面包含突起142a。突起142a可與連接部142一體化，亦可裝卸。突起142a係與形成於機械介面之表面之環狀槽124Aa相同之平面形狀之環狀突起，可與槽124Aa嵌合。連接部142藉由將突起142a嵌合於槽124Aa，而相對於機械介面之表面定位於固定位置。突起142a及槽124Aa之形狀並不限定於環狀，只要可藉由嵌合定位即可。上述突起及槽可分別配置於連結件124A及連接部142。

軸部141於與連接部142之圓狀表面垂直之方向且與突起142a相反之方向上，貫通末端效應器110A之連接部111及支持部112向下方延伸。軸部141自支持部112向下方突出。於本實施形態中，軸部141未較末端效應器110A之驅動部113及/或把持部114向下方突出，但並不限定於此。於已藉由突起142a與槽124Aa之嵌合定位連接部142時，軸部141與第4軸S4a於相同軸上延伸。也就是軸部141之軸心與第4軸S4a一致。

又，連接部142於與突起142a相反側之圓狀表面包含環狀之槽142b。末端效應器110A之連接部111於與支持部112相反側之表面包含突起111a。突起111a可與連接部111一體化，亦可裝卸。突起111a係與槽142b相同之平面形狀之環狀突起，可與槽142b嵌合。末端效應器110A之連接部111藉由將突起111a嵌合於槽142b，而相對於插入體140及連結件124A定位於固定位置。突起111a及槽142b之形狀並不限定於環狀，只要可藉由嵌合定位即可。上述突起及槽可分別配置於連接部142及連接部111。

如上所述之插入體140以連接部142被夾於連結件124A與末端效應器110A之狀態，直接固定於連結件124A。機器人100可以插入體140安裝於連結件124A之狀態進行作業。此外，插入體140可以直接固定於末端效應器110A，經由末端效應器110A間接固定於連結件124A之方式構成。插入體140為接觸部之一例，且為突出部之一例。

又，機器人系統1於作業場所WPA及WPB之各者，具有為了檢測機器人100之位置而供插入體140之軸部141插入之感測孔150a（參照圖4）。感測孔150a沿鉛直方向延伸。例如，形成有感測孔150a之構件配置於作業場所WPA及WPB之特定位置。上述特定位置可為其正確之位置已知或可檢測之位置。

圖4係表示具有感測孔之構件之一例之俯視圖。如圖4所示，例如，於作業場所WPA，形成有感測孔150a之治具150可配置於帶式輸送機604A。於圖4中，感測孔150a之形狀為具有圓形剖面之圓筒形狀，但並不限定於此。例如，感測孔150a之形狀只要為可檢測感測孔150a之內壁面上之任意至少3個位置，使用該3個位置，可檢測感測孔150a之中心或軸心等基準位置或剖面形狀等之形狀即可。例如，感測孔150a之形狀可為具有橢圓剖面、長圓剖面、多角形剖面等之柱狀形狀。

治具150可配置於作業場所WPA之帶式輸送機601A及載置台602A等與機器人100之相對位置有要求之各構成要素。於構成要素間之相對位置已知或可檢測之情形時，可於至少1個構成要素配置治具150。於作業場所WPA及WPB之各者，配置有至少2個治具150，也就是至少2個感測孔150a。感測孔150a為被檢測部之一例，且為凹陷部之一例。

如圖1所示，攝影裝置400配置於作業場所WPA及WPB之各者。於作業場所WPA及WPB之各者，攝影裝置400拍攝載置台602A及602B、以及其周邊之帶式輸送機601A、604A、601B及604B之至少一部分。攝影裝置400可配置於作業場所WPA及WPB之各構成要素，亦可配置於機器人100。於本實施形態中，攝影裝置400包括可拍攝可視影像即數位影像之動圖之可視攝影機，但並不限定於此。攝影裝置400例如按照控制裝置300之指令進行拍攝動作，將所拍攝之影像之訊號等傳送給控制裝置300。

提示裝置500將自控制裝置300接收之用於使機器人系統1動作之影像及聲音等提示給機器人系統1之使用者P。提示裝置500之例為液晶顯示器（Liquid Crystal Display）及有機或無機EL顯示器（Electro-Luminescence Display）等，但並不限定於該等。提示裝置500可具備發出聲音之揚聲器。例如，提示裝置500將由攝影裝置400拍攝之影像提示給對操作輸入裝置200進行操作之使用者P。

操作輸入裝置200接收各種資訊、資料及指令等之輸入，將所接收之資訊等輸出至控制裝置300。例如，操作輸入裝置200可具備桿、按鈕、觸控面板、操縱桿、動態捕捉等公知之輸入手段。例如，操作輸入裝置200以如下方式構成，即，接收使用者P對機器人100進行之手動操作之輸入，將與所接收之操作對應之操作資訊輸出至控制裝置300。操作輸入裝置200可經由上述輸入手段接收操作，亦可具備用於接收操作之專用輸入手段。

圖5係表示實施形態之控制裝置300及其周邊之構成之一例之方塊圖。如圖5所示，控制裝置300與機器人100、操作輸入裝置200、攝影裝置400及提示裝置500以可通訊之方式連接。通訊形式可為有線通訊及無線通訊之任一通訊形式。控制裝置300應答操作輸入裝置200所接收之指令而使機器人100動作。控制裝置300將由攝影裝置400拍攝之影像等輸出至提示裝置500。

控制裝置300經由各驅動電路C1～C8（圖5中標記為「SC」），與機器人100之臂120A及120B之驅動裝置DA1～DA4及DB1～DB4之伺服馬達M1～M8（圖5中標記為「SM」）電性連接。驅動電路C1～C8分別按照控制裝置300之指令，調節供給於伺服馬達M1～M8之電流之電流值。控制裝置300與驅動裝置DA1～DA4及DB1～DB4之編碼器等旋轉感測器E1～E8（圖5中標記為「EN」）電性連接。控制裝置300經由驅動電路C9及C10之各者，與末端效應器110A及110B之驅動部113之伺服馬達M9及M10電性連接。驅動電路C9及C10分別按照控制裝置300之指令，調節供給於伺服馬達M9及M10之電流之電流值。控制裝置300與末端效應器110A及110B之驅動部113之旋轉感測器E9及E10電性連接。旋轉感測器E1～E10檢測伺服馬達M1～M10之旋轉量（例如旋轉角），將檢測結果輸出至控制裝置300。

控制裝置300由具有處理器及記憶體等之運算器構成。運算器進行與包含操作輸入裝置200在內之其他裝置之資訊、資料及指令等之收發。運算器進行來自各種感測器之檢測訊號之輸入及對各控制對象之控制訊號之輸出。記憶體由揮發性記憶體及非揮發性記憶體等半導體記憶體、硬碟及SSD（Solid State Drive）等記憶裝置構成。例如，記憶體記憶運算器所執行之程式、及各種固定資料等。

運算器之功能可由以CPU（Central Processing Unit）等處理器、RAM（Random Access Memory）等揮發性記憶體及ROM（Read-Only Memory）等非揮發性記憶體等構成之電腦系統（省略圖示）實現。運算器功能之一部分或全部可藉由CPU使用RAM作為工作區執行ROM中所記錄之程式實現。再者，運算器功能之一部分或全部可藉由上述電腦系統實現，可藉由電子電路或積體電路等專用硬體電路實現，亦可藉由上述電腦系統及硬體電路之組合實現。

此種控制裝置300例如可由微控制器、MPU（Micro Processing Unit）、LSI（Large Scale Integration：大規模積體電路）、系統LSI、PLC（Programmable Logic Controller）、邏輯電路等構成。控制裝置300之複數個功能可藉由個別地以單一晶片化實現，亦可藉由以包含一部分或全部之方式單一晶片化而實現。又，電路可分別為通用電路，亦可為專用電路。作為LSI，可利用可於LSI製造後編程之FPGA（Field Programmable Gate Array）、可再構成LSI內部之電路單元之連接及/或設定之可重組態處理器、或複數個功能之電路彙總為1個以用於特定用途之ASIC（Application Specific Integrated Circuit）等。

控制裝置300可以藉由單一裝置之集中控制執行各處理之方式構成，亦可以藉由複數個裝置協同動作之分散控制執行各處理之方式構成。

[控制裝置之功能性構成] 圖6係表示實施形態之控制裝置300之功能性構成之一例之方塊圖。如圖6所示，控制裝置300包含攝影控制部311、資訊處理部312、第1動作指令部313及314、第2動作控制部315、位置運算部316及記憶部317作為功能性構成要素。除記憶部317以外之上述功能性構成要素之功能藉由電腦系統及/或硬體電路實現。記憶部317藉由記憶體實現。上述功能性構成要素全部並非必須。

資訊處理部312自操作輸入裝置200接收各種資訊、資料及指令等並進行處理，輸出至對應之功能性構成要素。例如，資訊處理部312自操作輸入裝置200接收使作業場所WPA或WPB之攝影裝置400拍攝之指令，輸出至攝影控制部311。資訊處理部312自操作輸入裝置200接收指定機器人100之動作模式之指令，輸出至第1動作指令部313及第2動作指令部314等。

例如，動作模式包含使機器人100以自動操縱來執行作業之自動運行模式、使機器人100以手動操縱來執行作業之手動運行模式、及檢測機器人100之位置之檢測模式等。自動運行模式可於機器人100之一部分作業中包含手動操縱下之機器人100之作業。檢測模式可包含第1檢測模式及第2檢測模式，上述第1檢測模式係使機器人100以自動操縱來執行該模式下之機器人100之全部動作，上述第2檢測模式係使機器人100以手動操縱來執行該模式下之機器人100之動作之至少一部分，且以自動操縱來執行其他部分。例如，作業可由用於對對象物進行目標處理之機器人100之複數個動作構成。

攝影控制部311按照自資訊處理部312接收之指令，使對應之攝影裝置400進行拍攝動作。攝影控制部311自該攝影裝置400接收所拍攝之影像之訊號，根據所接收之訊號生成可顯示畫面之影像資料並輸出至提示裝置500並顯示。

第1動作指令部313藉由手動運行模式及第2檢測模式發揮功能。第1動作指令部313按照自操作輸入裝置200接收之操作資訊生成用於使機器人100動作之指令即手動動作指令，輸出至動作控制部315。具體而言，手動動作指令按照操作資訊可包含使臂120A及120B移動末端效應器110A及110B之位置及姿勢之指令、使末端效應器110A及110B之驅動部113驅動之指令等。手動動作指令係使末端效應器110A及110B進行與由使用者P輸入至操作輸入裝置200之操作對應之動作之指令。

此處，動作指令包含位置指令及力指令之至少1個，於本實施形態中，包含位置指令。位置指令包含末端效應器110A及110B等控制對象之位置、姿勢、以及位置及姿勢之速度等目標值中之至少位置之目標值。上述位置及其速度表示3維空間內之位置（以下亦標記為「3維位置」）及速度，上述姿勢及其速度可表示3維空間內之姿勢（以下亦標記為「3維姿勢）及速度。進而，位置指令可包含位置指令之執行時刻。又，力指令包含控制對象所施加之力之大小及方向之目標值中之至少力之大小之目標值。力之方向可表示3維空間內之方向。力指令可包含力指令之執行時刻。於本說明書及申請專利範圍中，「位置」可意指包含3維空間內之位置、位置之速度、姿勢及姿勢之速度中之至少3維空間內之位置。

第2動作指令部314藉由自動運行模式及第1檢測模式發揮功能。第2動作指令部314按照記憶部317中所記憶之自動動作資訊，生成用於使機器人100動作之指令即自動動作指令，輸出至動作控制部315。自動動作指令係用於使末端效應器110A及110B進行與預先設定之自動動作資訊對應之動作之指令。第2動作指令部314為了生成自動動作指令，而使用記憶部317中所記憶之機器人100相對於作業場所之位置及姿勢之資訊、及/或機器人100相對於作業場所之構成要素之位置及姿勢之資訊。上述姿勢可為水平方向之機器人100之朝向，也就是方位。

例如，自動動作資訊可包括包含末端效應器110A及110B之動作內容及順序之資訊，可包括包含用於按該動作內容及順序使末端效應器110A及110B動作之臂120A及120B之驅動裝置DA1～DA4及DB1～DB4以及末端效應器110A及110B之驅動部113之動作內容及順序之資訊。例如，自動動作資訊可包含末端效應器110A及110B之位置、姿勢、位置及姿勢之移動速度、上述位置、姿勢及驅動部113之動作等之執行順序、以及上述位置、姿勢及驅動部113之動作等之執行時刻等。

例如，對應於自動運行模式之自動動作資訊可為教示資料。對應於第1檢測模式之自動動作資訊可為與教示資料相同之資料，亦可為編程中預先設定之資料。

動作控制部315以按照自第1動作指令部313或第2動作指令部314接收之手動動作指令或自動動作指令，驅動機器人100之各伺服馬達M1～M10之方式決定供給於各伺服馬達M1～M10之電流值，控制電流之供給。進而，動作控制部315於上述控制中，可使用伺服馬達M1～M10之旋轉感測器E1～E10及電流感測器（省略圖示）等之檢測值作為反饋資訊。此外，動作控制部315可使用驅動電路C1～C10供給於伺服馬達M1～M10之電流之指令值作為反饋資訊。此種動作控制部315進行伺服控制。其結果，臂120A及120B使末端效應器110A及110B進行與操作資訊或自動動作資訊對應之動作。電流感測器檢測伺服馬達M1～M10之電流值，將檢測結果輸出至控制裝置300。

位置運算部316以第1及第2檢測模式發揮功能。於各檢測模式中，位置運算部316檢測機器人100之水平方向之位置及鉛直方向之位置之至少一者。例如，於水平方向之位置之檢測中，機器人100將末端效應器110A或110B之插入體140自上方插入至2個治具150之感測孔150a各者，使插入體140沿水平方向移動而接觸感測孔150a之內壁面之至少3個位置。位置運算部316檢測插入體140接觸上述內壁面時插入體140相對於機器人100之位置。具體而言，位置運算部316根據將插入體140插入至感測孔150a之臂120A或120B之各關節JA1～JA4或JB1～JB4之驅動量，也就是旋轉感測器E1～E8之檢測值，檢測插入體140相對於機器人100之位置。相對於機器人100之位置可為第1軸S1與基台130之上表面之交點等相對於機器人100之固定基準位置之位置。

關於各感測孔150a，位置運算部316使用在3個接觸位置之插入體140之位置，檢測該感測孔150a相對於機器人100之水平方向之位置。此時，位置運算部316使用記憶部317所記憶之感測孔150a之資訊。進而，位置運算部316使用感測孔150a之資訊中所包含之感測孔150a之剖面形狀及尺寸中之至少剖面形狀之資訊、及插入體140相對於機器人100之位置之資訊，檢測通過在3個接觸位置之插入體140之軸心且具有上述剖面形狀之水平剖面之圓筒之軸心，將該軸心之水平方向之位置決定為感測孔150a之水平方向之位置。

進而，位置運算部316使用2個感測孔150a相對於機器人100之水平方向之位置資訊、及感測孔150a相對於記憶部317中所記憶之配置有治具150之作業場所之構成要素之位置資訊，檢測機器人100相對於構成要素之水平方向之位置及姿勢。水平方向之姿勢可為水平方向之朝向（方位）。位置運算部316可檢測機器人100相對於至少1個構成要素之水平方向之位置及姿勢，亦可檢測機器人100相對於所有構成要素之水平方向之位置及姿勢。例如，於所有構成要素各者配置有至少2個治具150之情形時，位置運算部316可檢測機器人100相對於各構成要素之水平方向之位置及姿勢。於構成要素間之位置關係已知之情形時，位置運算部316可檢測機器人100相對於1個構成要素之水平方向之位置及姿勢。進而，位置運算部316可使用記憶部317中所記憶之各作業場所中各構成要素之位置資訊，檢測機器人100相對於作業場所之水平方向之位置及姿勢。位置運算部316將所檢測之機器人100之水平方向之位置及姿勢記憶於記憶部317中。

上述作業場所為配置有具有上述感測孔150a之治具150及機器人100之作業場所。上述構成要素係於上述作業場所中配置有上述治具150之帶式輸送機等構成要素。感測孔150a相對於上述構成要素之位置可為治具150相對於上述構成要素之位置。上述構成要素可為作業場所本身，感測孔150a相對於上述構成要素之位置可為感測孔150a相對於作業場所之位置。

又，於鉛直方向之位置之檢測中，機器人100使末端效應器110A或110B之插入體140自上方與1個治具150之感測孔150a周圍之上表面150b（參照圖4）上之至少1個位置接觸。位置運算部316檢測插入體140接觸上表面150b時插入體140相對於機器人100之位置。位置運算部316使用上述插入體140之位置，檢測該感測孔150a之上端開口相對於機器人100之鉛直方向之位置。此時，位置運算部316使用記憶部317中所記憶之治具150及感測孔150a之資訊。

進而，位置運算部316使用感測孔150a之上端開口相對於機器人100之鉛直方向之位置資訊、及感測孔150a相對於記憶部317中所記憶之配置有治具150之作業場所之構成要素之位置資訊，檢測機器人100相對於構成要素之鉛直方向之位置。位置運算部316可檢測機器人100相對於至少1個構成要素之鉛直方向之位置，亦可檢測機器人100相對於所有構成要素之鉛直方向之位置。進而，位置運算部316可使用記憶部317中所記憶之各作業場所中各構成要素之位置資訊，檢測機器人100相對於作業場所之鉛直方向之位置。位置運算部316將所檢測之機器人100之鉛直方向之位置記憶於記憶部317中。

記憶部317可進行各種資訊之儲存也就是記憶，且可讀出所儲存之資訊。例如，記憶部317可記憶機器人100之自動動作資訊、機器人100之插入體140之資訊、治具150之資訊、及感測孔150a之資訊等。記憶部317可記憶各作業場所中各構成要素之位置資訊、及各構成要素間之相對位置之資訊等。記憶部317亦可記憶機器人100相對於各作業場所中之各構成要素之位置及姿勢之設計值或目標值等。又，記憶部317可儲存用於實現控制裝置300之各功能之程式。例如，於每一作業場所WPA及WPB等作業場所、或每一構成要素亦製作用於執行第1及第2檢測模式之任一者之程式，記憶於記憶部317中。上述資訊等可預先記憶於記憶部317，亦可藉由使用操作輸入裝置200之輸入而記憶於記憶部317中。

插入體140之資訊可包含插入體140相對於臂120A及120B之連結件124A及124B之介面之位置、插入體140之延伸方向、以及插入體140之形狀及尺寸等資訊。治具150之資訊可包含治具150相對於作業場所之位置、治具150相對於配置有治具150之構成要素之位置、治具150之形狀及尺寸、治具150中感測孔150a之數量、位置及延伸方向等資訊。感測孔150a之資訊可包含感測孔150a之剖面形狀及尺寸等資訊。

[機器人系統之動作] 對實施形態之機器人系統1之動作進行說明。具體而言，對第1檢測模式之動作進行說明。圖7係表示實施形態之機器人系統1之動作之一例之流程圖。圖7表示檢測機器人100之水平方向之位置之實例。

如圖7所示，於步驟S101中，使用者P向機器人系統1之操作輸入裝置200輸入以第1檢測模式檢測機器人100之水平方向之位置之指令、及配置有機器人100之作業場所之資訊，控制裝置300接收該指令及資訊。於本例中，輸入作業場所WPA之資訊。

例如，於機器人100自作業場所WPA向作業場所WPB移動或反向移動以進行更換等之情形時，使用者P為了使控制裝置300記住機器人100之正確位置，而執行檢測模式。即使於機器人100由人力移動之情形或由AGV等搬送裝置移動之情形時，機器人100之配置位置相對於目標位置亦具有距離及方向之誤差。控制裝置300將此種誤差反映至目標位置。

接著，於步驟S102中，控制裝置300讀取與記憶部317中所記憶之作業場所WPA對應之第1檢測模式之程式並執行。

接著，於步驟S103中，控制裝置300讀取記憶部317中所記憶之作業場所WPA中機器人100之目標配置位置之資訊、作業場所WPA之2個治具150之資訊及感測孔150a之資訊。於本例中，如圖4所示，2個治具150配置於帶式輸送機604A。進而，控制裝置300根據上述資訊檢測機器人100相對於各感測孔150a之目標位置。進而，控制裝置300基於上述目標位置推定各感測孔150a之位置。

接著，於步驟S104中，控制裝置300藉由基於上述推定位置使機器人100動作，而自上方將插入體140插入至2個感測孔150a中仍未檢測感測孔150a之位置之感測孔150a中。也就是機器人100使插入體140於感測孔150a內，位於相對於該感測孔150a之水平方向之側方。於本例中，控制裝置300將臂120B之插入體140插入。

接著，於步驟S105中，控制裝置300使臂120B之旋轉關節JB1動作，於感測孔150a內將插入體140沿水平方向移動，也就是向相對於感測孔150a之側方移動。此時，控制裝置300使旋轉關節JB1之驅動裝置DB1之伺服馬達M5之增益相對較低，使旋轉轉矩之上升及應答穩定。例如，伺服馬達M5之增益可為伺服馬達M5可自臂120B之連結件121B使連結件121B與前端側之部分一起旋動之程度之增益。

進而，控制裝置300使旋轉關節JB1以外之旋轉關節之驅動裝置之伺服馬達之增益低於伺服馬達M5之增益。具體而言，旋轉關節JB2之驅動裝置DB2之伺服馬達M6之增益低於伺服馬達M5之增益。伺服馬達M6之增益可為於連結件121B旋動時，維持旋轉關節JB2之狀態且不使旋轉關節JB2旋動之程度之增益。例如，伺服馬達M6之增益可為如下程度，即，若於連結件121B之旋動中前端側之部分自連結件122B與其他物體接觸，則伺服馬達M6推開並容許旋轉關節JB2之旋動之程度。

圖8係表示實施形態之插入體140於感測孔150a內之移動動作之一例之俯視圖。如圖8所示，控制裝置300使旋轉關節JB1向可旋動之方向之兩個方向d1a及d1b旋動，若感測到插入體140與感測孔150a之內壁面之接觸，則停止旋轉關節JB1之旋動。控制裝置300可根據驅動裝置DB1之旋轉感測器E1及電流感測器（省略圖示）之檢測值之偏差，判定上述接觸之有無。驅動裝置DB1賦予使連結件121B旋動之驅動力且驅動裝置DB2賦予使連結件122B維持狀態之驅動力，同時插入體140與感測孔150a之內壁面接觸。因此，於接觸時及剛接觸後，起因於旋轉關節JB1及JB2之晃動（例如背隙等）之連結件121B及122B之移動得到抑制。

接著，於步驟S106中，控制裝置300使臂120B之旋轉關節JB1以外之旋轉關節即旋轉關節JB2動作，於感測孔150a內將插入體140沿水平方向移動，也就是向相對於感測孔150a之側方移動。此時，控制裝置300使驅動裝置DB2之伺服馬達M6之增益與步驟S105中之伺服馬達M5同樣地相對較低。進而，控制裝置300使旋轉關節JB2以外之旋轉關節即旋轉關節JB1之驅動裝置DB1之伺服馬達M5之增益與步驟S105中之伺服馬達M6同樣地低於伺服馬達M6之增益。如圖8所示，控制裝置300使旋轉關節JB2向可旋動之方向之兩個方向d2a及d2b旋動，若感測到插入體140與感測孔150a之內壁面之接觸，則停止旋轉關節JB2之旋動。

例如，於步驟S105中，插入體140接觸前經過旋轉關節JB1持續旋動之時間，伺服馬達M5之轉矩可能上升。於該情形時，插入體140可能於感測孔150a之內壁面反彈。於步驟S106中，由於在插入體140靠近感測孔150a之內壁面之狀態下，旋轉關節JB2開始旋動，因此插入體140接觸前之伺服馬達M6之轉矩上升較低。進而，由旋轉關節JB2引起之插入體140之移動方向為相對於由旋轉關節JB1引起之插入體140之移動方向交叉之方向等不同之方向。因此，於感測到插入體140與感測孔150a之內壁面之接觸時，可以插入體140抵接於該內壁面之狀態停止旋轉關節JB2之旋動。故而，插入體140之水平方向之位置可與內壁面之水平方向之位置對應。再者，步驟S105及S106之順序可相反。

接著，於步驟S107中，控制裝置300檢測插入體140接觸感測孔150a之內壁面時插入體140相對於機器人100之位置。也就是控制裝置300檢測使旋轉關節JB2之旋動停止時之上述位置。具體而言，位置運算部316根據臂120B之旋轉感測器E5～E8之檢測值檢測末端效應器110B之介面之位置及姿勢。位置運算部316基於介面之位置及姿勢之資訊、及記憶部317中所記憶之插入體140之資訊，例如如圖9所示，檢測插入體140之軸心140C相對於機器人100之位置。於步驟S105及S106中，由於僅旋轉關節JB1或JB2旋動，因此用於上述檢測之運算較為簡單。圖9係表示實施形態之插入體140與感測孔150a之3個接觸狀態之一例之俯視圖。

接著，於步驟S108中，控制裝置300判定所檢測之插入體140之位置數量是否為3個，於3個之情形時（步驟S108中為是）進入步驟S109，於未達3個之情形時（步驟S108中為否）重複進行步驟S105～S107。

於步驟S109中，控制裝置300使用插入體140相對於機器人100之3個位置之資訊、及記憶部317中所記憶之感測孔150a之資訊，檢測感測孔150a相對於機器人100之水平方向之位置。具體而言，如圖9所示，檢測感測孔150a之軸心150Ca之水平方向之位置作為通過插入體140之軸心140C之3個位置的圓筒軸心之水平方向之位置。

接著，於步驟S110中，控制裝置300針對所有感測孔150a，判定相對於機器人100之水平方向之位置之檢測是否完成，於已完成之情形時（步驟S110中為是）進入步驟S111，於未完成之情形時（步驟S110中為否）返回步驟S104，對未完成檢測之感測孔150a重複進行步驟S104之後之處理。於本例中，對所有感測孔150a使用相同之臂120B及插入體140。藉此，降低起因於臂120A及120B各者之特性及性能等之各檢測結果之誤差。

於步驟S111中，控制裝置300使用2個感測孔150a相對於機器人100之水平方向之位置資訊，檢測機器人100相對於2個感測孔150a之水平方向之位置及姿勢。控制裝置300可基於該檢測結果，檢測機器人100相對於帶式輸送機604A及/或作業場所WPA之水平方向之位置及姿勢。控制裝置300將檢測結果記憶於記憶部317中。

藉由步驟S101～S111之處理，控制裝置300可檢測機器人100相對於作業場所WPA及/或作業場所WPA之構成要素之水平方向之位置及姿勢。只要於各構成要素配置有2個以上治具150，則控制裝置300可檢測機器人100相對於各構成要素之水平方向之位置及姿勢。此外，步驟S101～S111之處理可使用臂120A進行。於步驟S101～S111之處理中，對於一感測孔150a之處理使用臂120A進行，對於另一感測孔150a之處理可使用臂120B進行。對於1個感測孔150a，可使用4個以上部位與感測孔150a接觸之插入體140之位置，檢測該感測孔150a之水平方向之位置。對於3個以上感測孔150a，可進行步驟S104～S110之處理，亦可使用3個以上感測孔150a之水平方向之位置，檢測機器人100之位置及姿勢。

又，於第2檢測模式中，控制裝置300使用與第1檢測模式相同之處理，但亦可以如下方式構成，即，於步驟S104中，按照與使用者P輸入之操作對應而由操作輸入裝置200輸出之操作資訊，使機器人100以手動操縱動作，省略步驟S102及S103之處理。第2檢測模式中控制裝置300所執行之程式可不為與作業場所對應之程式。

圖10係表示實施形態之機器人系統1之動作之另一例之流程圖。圖10表示檢測機器人100之鉛直方向之位置之實例。如圖10所示，於步驟S201中，使用者P向操作輸入裝置200輸入以第1檢測模式檢測機器人100之鉛直方向之位置之指令、及配置有機器人100之作業場所WPA之資訊，控制裝置300接收該指令及資訊。

步驟S202及S203之處理與步驟S102及S103相同。此外，用於機器人100之鉛直方向之位置之檢測的感測孔150a之數量可為至少1個，本例中為1個。

接著，於步驟S204中，控制裝置300藉由基於感測孔150a之推定位置，使機器人100之臂120B動作，使插入體140移動至該感測孔150a之上端開口周圍之治具150之上表面150b上方。進而，控制裝置300藉由使直動關節JB3動作，而使插入體140自上方向上表面150b上降落。於本例中，控制裝置300使臂120B之插入體140移動。控制裝置300若感測到插入體140與治具150之上表面150b之接觸，則停止直動關節JB3之下降。

此外，控制裝置300於直動關節JB3之下降動作時，使驅動裝置DB3之伺服馬達M7之增益相對較低。例如，伺服馬達M7之增益可為與圖7之步驟S105之旋轉關節JB1之伺服馬達M5相同程度之增益。例如，伺服馬達M7之增益可為下降之連結件123B或末端效應器110B與其他物體接觸則伺服馬達M7旋轉停止之程度之增益。

接著，於步驟S205中，控制裝置300檢測插入體140與治具150之上表面150b接觸時插入體140相對於機器人100之位置。控制裝置300檢測使直動關節JB3之下降停止時之上述位置。

接著，於步驟S206中，控制裝置300判定所檢測之插入體140之位置數量是否為3個，於3個之情形時（步驟S206中為是）進入步驟S207，於未達3個之情形時（步驟S206中為否）重複進行步驟S204及S205。

於步驟S207中，控制裝置300根據相對於機器人100之插入體140之3個位置，檢測治具150之上表面150b相對於機器人100之鉛直方向之位置。例如，控制裝置300可藉由將上述插入體140之3個位置平均化，檢測上表面150b之鉛直方向之位置。上表面150b之鉛直方向之位置與感測孔150a之上端開口之鉛直方向之位置對應。

接著，於步驟S208中，控制裝置300使用感測孔150a之上端開口相對於機器人100之鉛直方向之位置資訊、及記憶部317中所記憶之治具150及帶式輸送機604A之資訊，檢測機器人100相對於帶式輸送機604A之鉛直方向之位置。進而，控制裝置300可檢測機器人100相對於作業場所WPA之鉛直方向之位置。控制裝置300將檢測結果記憶於記憶部317中。

藉由步驟S201～S208之處理，控制裝置300可檢測機器人100相對於作業場所WPA及/或作業場所WPA之構成要素之鉛直方向之位置。若於各構成要素配置有治具150，則控制裝置300可檢測機器人100相對於各構成要素之鉛直方向之位置。此外，步驟S201～S208之處理可使用臂120A進行。對於1個感測孔150a，可使用1個部位、2個部位或4個以上部位與感測孔150a周圍接觸之插入體140之位置，檢測該感測孔150a之上端開口之鉛直方向之位置。對於2個以上感測孔150a，可進行步驟S204～207之處理，亦可使用2個以上感測孔150a之鉛直方向之位置，檢測機器人100之鉛直方向之位置。

又，於第2檢測模式中，控制裝置300進行與第1檢測模式相同之處理，但亦可以如下方式構成，即，於步驟S204中，按照與使用者P輸入之操作對應而由操作輸入裝置200輸出之操作資訊，使機器人100以手動操縱動作，省略步驟S202及S203之處理。

（其他實施形態） 以上對本發明之實施形態之例進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態。即，可於本發明之範圍內進行各種變形及改良。例如，對實施形態實施各種變形而得者、及組合構築不同實施形態中之構成要素而成形態亦包含於本發明之範圍內。

例如，於實施形態中，控制裝置300可以如下方式構成，即，於第1及第2檢測模式中，使機器人100進行和與機器人100之位置之比較對象各者對應之控制中正在執行之控制之種類，也就是表示當前之比較對象之動作。例如，上述比較對象之例為作業場所WPA及WPB、以及分別配置於作業場所WPA及WPB之帶式輸送機及載置台等構成要素。

控制裝置300可藉由機器人100將插入體140插入之感測孔150a之順序，表示比較對象之種類。或，可配置有未用於檢測機器人100之位置之至少1個附加感測孔150a。例如，將插入體140插入附加感測孔150a之動作之有無、供插入體140插入之附加感測孔150a之數量、插入體140插入所有感測孔150a中之附加感測孔150a之進行順序等可與比較對象建立對應關係，設定針對比較對象之檢測模式之程式。藉此，使用者P藉由觀察機器人100之動作，可識別執行中之程式及/或與該程式對應之比較對象，可判斷是否執行適當之程式。如此，抑制機器人100之位置之誤檢測。

實施形態之機器人系統1用於檢測移動機器人100時之機器人100之位置，但並不限定於此。機器人系統1可用於機器人100配置於特定位置之任何實例。機器人系統1亦可用於要求檢測對象物與機器人100之相對位置之任何實例。

於實施形態中，作為臂120A及120B之接觸部，例示自末端效應器110A及110B向下方突出之突出部即插入體140，作為被檢測部，例示配置於作業場所之治具150之凹陷部即感測孔150a，但並不限定於此。例如，接觸部可與末端效應器110A及110B或臂120A及120B之連結件124A及124B一體化而非分開構件。被檢測部可與作業場所之帶式輸送機等構成要素一體化而非分開構件。

例如，可接觸部為凹陷部，被檢測部為突出部。於該情形時，臂120A及/或120B可具備具有孔等凹陷部之構件，於作業場所配置有具有軸等突出部之治具150等構件。例如，於檢測機器人100之水平方向之位置之情形時，控制裝置300可以將朝向上方之突出部插入至朝向下方之凹陷部且使突出部接觸凹陷部之內壁面之至少3個部位之方式，使臂120A或120B向側方移動凹陷部。於檢測機器人100之鉛直方向之位置之情形時，控制裝置300可以使突出部接觸凹陷部周圍之表面之至少1個部位之方式，使臂120A或120B向下方移動凹陷部。

或，亦可接觸部為突出部，被檢測部為突出部。臂120A及/或120B可具備具有插入體140等突出部之構件，於作業場所配置有具有軸等突出部之治具150等構件。於檢測機器人100之水平方向之位置之情形時，例如，如圖11所示，控制裝置300可以使朝向下方之圓柱狀接觸部140A接觸治具150A之朝向上方之圓柱狀被檢測部150Aa之外周面上之至少3個部位之方式，使臂120A或120B向側方移動接觸部140A。於檢測機器人100之鉛直方向之位置之情形時，控制裝置300可以使接觸部140A接觸被檢測部150Aa周圍之治具150A之上表面150Ab之至少1個部位之方式，使臂120A或120B向下方移動接觸部140A。圖11係表示實施形態之變形例之接觸部140A與被檢測部150Aa之接觸狀態之一例之俯視圖。

於實施形態中，作為可應用本發明之技術之機械裝置，例示產業用機器人100，但本發明之技術亦可應用於產業用機器人以外之機械裝置。例如，該機械裝置可為服務機器人及仿人型機器人等。服務機器人為護理、醫療、清掃、警備、導引、救助、烹飪、商品提供等各種服務業中所使用之機器人。

又，本發明之技術可為位置檢測方法。例如，本發明之一態樣之位置檢測方法係檢測具備臂之機器人相對於對象物之位置者，包括：（a）使上述臂相對於配置於上述對象物之至少2個被檢測部中之第1被檢測部，使配置於上述臂之接觸部位於水平方向上之側方；（b）使上述臂向上述側方移動上述接觸部，使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面之至少3個部位；（c）檢測與上述至少3個部位各者接觸時上述接觸部相對於上述機器人之位置；（d）使用所檢測之上述接觸部之至少3個位置，檢測上述第1被檢測部相對於上述機器人之位置；（e）對上述至少2個被檢測部中除上述第1被檢測部以外之上述被檢測部亦進行與處理（a）～（d）相同之處理；及（f）使用上述至少2個被檢測部相對於上述機器人之位置、及上述至少2個被檢測部相對於上述對象物之位置，檢測上述機器人相對於上述對象物之位置。上述位置檢測方法可藉由CPU、LSI等電路、IC卡或單獨之模組等實現。

又，本發明之技術可為用於執行上述位置檢測方法之程式，亦可為記錄有上述程式之非暫時性之電腦可讀取記錄媒體。又，上述程式當然可經由網際網路等傳輸媒體流通。

1:機器人系統 100:機器人 110A、110B:末端效應器 111:連接部 111a:突起 112:支持部 113:驅動部 114:把持部 114a:把持爪 120A、120B:臂 121A～124A、121B～124B:連結件 124Aa:槽 130:基台 140:插入體（接觸部） 140A:接觸部 140C:軸心 141:軸部 142:連接部 142a:突起 142b:槽 150:治具 150a:感測孔（被檢測部） 150Aa:被檢測部 150b:上表面 200:操作輸入裝置 300:控制裝置 311:攝影控制部 312:資訊處理部 313:第1動作指令部 314:第2動作指令部 315:動作控制部 316:位置運算部 317:記憶部 400:攝影裝置 500:提示裝置 601A、601B、604A、604B:帶式輸送機 602A、602B:載置台 603A、603B:收容箱 DA1～DA4、DB1～DB4:驅動裝置 E1～E10:旋轉感測器 JA1～JA4、JB1～JB4:關節 M1～M10:伺服馬達 P:使用者 S1:第1軸 S2a、S2b:第2軸 S3a、S3b:第3軸 S4a、S4b:第4軸 WA、WB:物品 WPA、WPB:作業場所

[圖1]係表示實施形態之機器人系統之構成之一例之圖。 [圖2]係表示實施形態之機器人之構成之一例之側視圖。 [圖3]係表示實施形態之末端效應器之構成之一例之側視圖。 [圖4]係表示具有感測孔之構件之一例之俯視圖。 [圖5]係表示實施形態之控制裝置及其周邊之構成之一例之方塊圖。 [圖6]係表示實施形態之控制裝置之功能性構成之一例之方塊圖。 [圖7]係表示實施形態之機器人系統之動作之一例之流程圖。 [圖8]係表示實施形態之插入體於感測孔內之移動動作之一例的俯視圖。 [圖9]係表示實施形態之插入體與感測孔之3個接觸狀態之一例之俯視圖。 [圖10]係表示實施形態之機器人系統之動作之另一例之流程圖。 [圖11]係表示實施形態之變形例之接觸部與被檢測部之接觸狀態之一例之俯視圖。

Claims (13)

1. 一種位置檢測方法，係檢測具備臂之機器人相對於對象物之位置，其包括：(a)使上述臂相對於配置於上述對象物之至少2個被檢測部中之第1被檢測部，使配置於上述臂之接觸部位於水平方向上之側方；(b)使上述臂向上述側方移動上述接觸部，使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面之至少3個部位；(c)檢測與上述至少3個部位各者接觸時上述接觸部相對於上述機器人之位置；(d)使用所檢測之上述接觸部之至少3個位置，檢測上述第1被檢測部相對於上述機器人之位置；(e)對上述至少2個被檢測部中除上述第1被檢測部以外之上述被檢測部亦進行與處理(a)~(d)相同之處理；及(f)使用上述至少2個被檢測部相對於上述機器人之位置、及上述至少2個被檢測部相對於上述對象物之位置，檢測上述機器人相對於上述對象物之位置。
2. 如請求項1之位置檢測方法，其中上述至少2個被檢測部係凹陷部及可插入上述凹陷部之突出部中之一者，上述接觸部係上述凹陷部及上述突出部中之另一者，於處理(a)中，藉由以將上述突出部插入至上述凹陷部之方式移動上述接觸部，而使上述接觸部位於上述第1被檢測部之上述側方。
3. 如請求項1之位置檢測方法，其中於處理(f)中，檢測上述機器人相對於上述對象物之位置及方向。
4. 如請求項1之位置檢測方法，其中上述臂包含至少2個關節， 於處理(b)中，於上述至少3個部位之各者，於第1動作之後進行第2動作，上述第1動作係藉由使上述至少2個關節中之第1關節動作而使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面，上述第2動作係藉由使上述至少2個關節中之第2關節動作而使上述接觸部接觸上述第1被檢測部表面。
5. 如請求項4之位置檢測方法，其中上述第1關節及上述第2關節可進行如將上述接觸部移動至上述側方之上述臂之動作。
6. 如請求項4之位置檢測方法，其中於上述第1動作中，使驅動上述第2關節之第2伺服馬達之增益低於驅動上述第1關節之第1伺服馬達之增益，於上述第2動作中，使上述第1伺服馬達之增益低於上述第2伺服馬達之增益。
7. 如請求項1之位置檢測方法，其進而包括：(g)使上述臂進行表示與各對象物對應之控制中之執行中之控制之種類的動作。
8. 如請求項1至7中任一項之位置檢測方法，其進而包括：(a1)使上述臂將上述接觸部位於上述第1被檢測部周圍之表面即周圍面上方；(b1)使上述臂將上述接觸部下降，使上述接觸部與上述周圍面於至少1個部位接觸；(c1)檢測與上述至少1個部位各者接觸時上述接觸部相對於上述機器人之高度方向之位置即高度位置；(d1)使用所檢測之上述接觸部之至少1個高度位置，檢測上述第1被檢測部相對於上述機器人之高度位置；及 (e1)使用上述第1被檢測部相對於上述機器人之高度位置，檢測上述機器人相對於上述對象物之高度位置。
9. 一種控制裝置，係執行如請求項1至8中任一項之位置檢測方法者，且按照自輸入有針對上述機器人之手動操作之上述機器人之操作裝置輸出之操作資訊來執行處理(a)，按照程式自動執行處理(b)~處理(f)。
10. 一種控制裝置，係執行如請求項1至8中任一項之位置檢測方法者，按照程式自動執行處理(a)~處理(f)。
11. 一種機器人系統，其具備：控制裝置，其執行如請求項1至8中任一項之位置檢測方法且控制上述機器人之動作；及上述機器人。
12. 如請求項11之機器人系統，其中上述控制裝置按照自輸入有針對上述機器人之手動操作之上述機器人之操作裝置輸出之操作資訊來執行處理(a)，按照程式自動執行處理(b)~處理(f)。
13. 如請求項11之機器人系統，其中上述控制裝置按照程式自動執行處理(a)~處理(f)。

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