WO2009017215A1

WO2009017215A1 - パワーアシスト装置およびその制御方法

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Publication number: WO2009017215A1
Application number: PCT/JP2008/063827
Authority: WO
Inventors: Tadashi Odashima
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2009-02-05
Also published as: EP2177308B1; EP2177308A4; CN101765475A; CA2693835C; JP4737160B2; CA2693835A1; ATE541667T1; US8326454B2; EP2177308A1; US20100185321A1; JP2009034754A; CN101765475B

Abstract

作業者がパワーアシスト装置を用いてワークの位置決めをする際に、作業者による判断や経験（勘やコツ）を活かしながら、位置決め作業の一部をパワーアシスト装置に負担させることにより、ワークの位置決め作業に対する作業者の負担を軽減しつつ、位置決め精度の向上と作業性の向上を実現するパワーアシスト装置およびその制御方法を提供する。作業者の作業動作に協調して自律的に作動するパワーアシスト装置（１）は、ウィンドウ（１０，２０）を把持して搬送するための搬送具として多関節ロボット（２）、吸着治具（３）、およびフリージョイント（４）等、ならびに、その搬送具の動作を制御する制御装置（２ａ）を備え、制御装置（２ａ）は、一連の作業タスクを複数の作業区間に分割して記憶し、その作業区間ごとに、かつ、パワーアシスト装置（１）が自由度を有する作動方向ごとに、その作動方向に対する制御ロジックを設定する。

Description

明細書

パワーアシスト装置およびその制御方法技術分野

本発明は、パワーアシスト装置の技術に関し、より詳しくは、パワーアシスト装置を用いてワークを搬送しながら細部の位置決めを可能にするパワーアシスト装置の制御方法に関する。背景技術

従来、エ^ 品の製造工程等において、によるワーク（重量物）の搬送.組み付け等の勝を補助する装置としてパワーアシスト装置が用いられている。

例えば、ワークの組み付け賤は、ワークの搬送纏およびワークの位置決めィ樓から成り立つ。そこで、とパワーアシスト装置とでワークを協調して搬送することにより、ワークの搬送に必要な力をパワーアシスト装置に負担させることができるとともに、パワーアシスト装置に搬: ¾路、組み付け位置等を予めティーチングすることによって効率よくワークのィ立置決めをすることができる。このように、によるワークの搬送 ·組み付け等のにパワーアシスト装置を用いるねらいは、作の労力軽減を図るとともに、 i H†生の向上を図ることにある。

例えば、ワークを取付^物に取り付ける作業を補助するパワーアシスト装置として、日本特開平 1 1— 2 4 5 1 2 4号公報は、ワークを把持する把持手段の傾き（角度）を検出して、 ΙΞ把持手段の傾きを予め定められる基直と一致させるように当該把 ^^段を上下方向に »するワーク昇降装置を開示している。このような従来のパワーアシスト装置を用いることにより、ワーク搬送については、ねらい通りの労力を軽減できる。しかしながら、ワーク位置決めの際に、完全にパワーアシスト装置に依存している（パワーアシスト装置によって全自動でワークの位置決めをしている）と、 ΙϋΐΒ取付 ¾ ^物の位置ズレ等に起因するワークの位置決め不良力 s発生するという問題があった。

そこで本発明は、このような現状を鑑み、作業者がパワーアシスト装置を用いてヮークの位置決めをする際に、による判^経験を活かしながら、位置決め m の一部をパワーアシスト装置に負担させることにより、位置決め勝に対するの負担を軽減しつつ、位置決め精度の向上と作業性の向上を^ aするパワーアシスト装置およびその制御方法の «をとする。努明の開示

本発明の第一の態様であるパワーアシスト装置は、ワークを把持しつつ搬送する搬送具と、嫌己搬送具の動作を制御する制御装置と、を備え、 ΙϋΙΒ搬送具によりワークを把持しつつ、前記制御装置により作業者の作業動作に協調して自律的に搬送具の作動を制御してワークを搬送する。このパワーアシスト装置において、鍵己制御装置は、 tiffs搬送具によるワークの搬) ^路を複数の作業区間に分割して記憶するとともに、それぞれの作業区間内で、 tfilE搬送具が自由度を有する各作動方向にっレ、ての作動を制御する。

また、本発明に係るパワーアシスト装置は、 ΙίίΙΞ搬送具が自由度を有する各働方向に対するを規制する規制機構をさらに備えることが好ましい。 ttilB規制機構は、 fiia制御装置と接続され、該制御装置によって制御されることが好ましい。本発明の第二の態様であるパワーアシスト装置の制御方法は、ワークを把持しつつ、 ^^の健動作に協調して自律的にワークを搬送する、パワーアシスト装置を制御する方法であって、備己パワーアシスト装置によるワークの搬路を複数の鍾区間に分割して記憶し、それぞれの区間内で、 IEパワーアシスト装置が自由度を有する各 M]方向にっ、ての制御ロジックを設定する。

また、本発明に係るパワーアシスト装置の制御方法において、 ΙίίϊΒ制御口ジックは、嫌己の條動作を有効または無効とする、許容可否と、鍵己パワーアシスト装置の自律的動作を有効または無効とする、自律動作可否と、からなることが好ましレ、。以上のように、本発明によれば、條区間を適宜分割することによって、作難による判^経験を活力すべき位置決め賤樓区間内でのパワーアシスト装置の it» を適切に制御できるとともに、パワーアシスト装置によるアシストが必要な作業区間内でのパワーアシスト装置の作動を適切に制御できるので、 f^H¾1こよるワークの位置決めおよびワークの搬送作業にかかる負担を軽減できる。

従って、位置決め精度の向上と «性の向上を^ aするパワーアシスト装置およびその制御方法をできる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係るパワーアシスト装置を示- m式図である。

第 2図は、本発明に係るパワーアシスト装置を用いた一連のリアウィンドウ取付作業を示す模式図である。

第 3図は、本発明に係るパワーアシスト装置を用いた一連のリアウィンドウ取付作業における作動方向ごとのパワーアシスト装置の制御方法を作業区間ごとに示すマトリクス図である。

第 4図は、本発明に係るパワーアシスト装置を用いた一連のフロントウィンドウ取付を示式図である。

第 5図は、本発明に係るパワーアシスト装置を用いた一連のフロントウィンドウ取付における ί^»方向ごとのパワーアシスト装置の制御方法をイ^!区間ごとに示すマトリクス図である。発明を実施するための最良の形態

以下では、本発明に係るパワーアシスト装置 1について説明する。パワーアシスト装置 1は、の手によるウィンドウ 1 0 · 2 0を車体 1 1のウィンドウ枠（不図示）にそれぞれ取り付ける^ をアシストする装置である。

第 1図に示 C1く、パワーアシスト装置 1は、多関節型ロボット 2、 Ρ及着治具 3おょぴフリージョイント 4等を具備する。

多関節型ロボット 2は、制御装置 2 a、モータ 2 b · 2 c等を備える。このモータ 2 b · 2 cは、多関節型ロポット 2の関節部分に配される。多関節型ロボット 2は、天井面等に固定される、またはホイスト等によってワーク取付の上方に走行可能に支持される。尚、パワーアシスト装置 1に用いる口ポットアームは、多関節型ロボット 2に限定するものではな《その他のロボットアームを用いることも可能である。吸着 f台具 3は、吸盤 3 a · 3 a · · ·、ハンドソレ 3 b · 3 b、力センサ 3 c · 3 c およ Ό¾圧センサ 3 d - 3 d · · ·等を備え、フリージョイント 4を介して多関節型ロポット 2に連結される。吸着治具 3は、吸盤 3 a · 3 a · · .により後る搬送物たるウィンドウ 1 0 · 2 0を吸着保持する。また、の把持部となるハンドル 3 b · 3 bは、力センサ 3 c · 3 cを介して吸着治具 3に連結される。力センサ 3 c · 3 cは制御装置 2 aと接続される。

本形態では、力センサ 3 c · 3 cとして 6分力ロードセルを用いており、雜者がハンドル 3 b · 3 bを把持して吸着治具 3を所望する方向へ操作する際の操作方向や操作力等を検知可能である。

吸盤 3 a · 3 a · · ·は、 P及着 ί されたウィンドウ 1 0 · 2 0から受ける圧力を検知する接圧センサ 3 d · 3 d · · ·を内蔵する。接圧センサ 3 d · 3 dは制御装置 2 aと接続される。制御装置 2 aは、 ^ffiセンサ 3 d · 3 d · · ·による検知圧の偏り具合（差異）を半 U断することによって、ウィンドウ 1 0 · 2 0が均等に押圧されている力かを判断する。

フリージョイント 4は、 P及着治具 3をローノレ ·ピッチ'ョ一の各回転方向に回転可能に支持する継手部材であり、ブレーキ機構 4 a、ピッチ回転方向の回転を制御するモータ等を備える。ブレーキ装置 4 aは、フリージョイント 4の回転を規制する。具体的には、ブレーキ装置 4 aは、制御装置 2 aと接続され、制御装置 2 aからの指令に基づレ、てローノレ'ピッチ 'ョ一の各回転方向につレ、て独立して規制する。嫌己ピッチ回転方向の回転を制御するモータは制御装置 2 aに接続される。

このようにパワーアシスト装置 1は、多関節型ロボット 2にフリージョイント 4を介して吸着治具 3を連結する多自由度を備えるロボットである。多関節型口ポット 2、吸着治具 3、およびフリージョイント 4等は、ウィンドウ 1 0 · 2 0を搬送するための搬送具として機言する。

制御装置 2 aには、力センサ 3 c · 3 cから^^の操^ 態（操作力およひ凝作方向等）に関する検知情報力 S入力される。制御装置 2 aは、この検知情報に基づいて、作の所望する操作方向を判断し、モータ 2 b · 2 cの動作を制御して多関節型口ポット 2の姿勢を制御する。

また、制御装置 2 aには、吸着治具 3の位置 f謙に関する位置マップが予め記憶される。この位置マップには、搬送物（ウィンドウ 1 0 · 2 0等）の搬難路として適した軌道に関する情報（軌道情報）力 S複数含まれる。制御装置 2 aは、この難情報に基づレヽて軌道に沿つて吸着治具 3の動作を制御し、吸着治具 3の位置情報に対応させて、モータ 2 b · 2 cやブレーキ機構 4 aの^！]状況を変ィ匕させる。

さらに、制御装置 2 aには、自動車の情報に関する ΐ¾マップが予め記憶されている。制御装置 2 aは、搬送物（ウィンドウ 1 0 · 2 0等）の取付となるボディ 1 1の雜に応じて、 ttilB位置マップに含まれる複数の軌道情報を選択的に切り替える。また、制御装置 2 aは、ボディ 1 1の ΐ¾に応じてウインドウ 1 0 · 2 0 装着時の適正角度に関する情報等を自動的に変更する。次に、作 m によるパワーアシスト装置 1の操作方法について説明をする。

^ がハンドル 3 bを把持して所望の方向に操^ ると、力センサ 3 cによって操作方向およひ作力等力 S検知され、その検知情報が制御装置 2 aに入力される。そして、制御装置 2 aは、その入力された検知情報に基づいて、モータ 2 b · 2 cに対する «信号、ならびにフリージョイント 4のブレーキ機構 4 aおよひ miEピッチ回転方向の回転を制御するモータに対する制御信号を出力し、ィ^»の所望する搬送位置やウィンドウの保持角度に合針るように多関節型ロボット 2の姿勢を制御する。この多関節型ロボット 2のの制御について、並進方向の制御は、モータ 2 b · 2 cの制御によつて行われ、回転方向の制御は、フリージョイント 4のプレーキ ¾ 4 aまたは前記ピッチ回転用のモータの制御によって行われる。

このようにパワーアシスト装置 1は、によるハンドル 3 bの自然な操作によつて、の所望する方向に応じて搬送纖物（ウィンドウ 1 0 · 2 0等）の搬送を行うとともに、搬送物（ウィンドウ 1 0 · 2 0等）の荷重を支持することによつて、と協調しながら自律的に側するとともに、の作業負荷を軽^ r る。

[第一実施形態]

以下では、パワーアシスト装置 1の制御 W去の第一実施形態として、自動車の製造工程において、パワーアシスト装置 1を用いてウインドウ 1 0をセダンタイプの自動車のボディ 1 1のリアウィンドウ枠（不図示）に取り付ける作業について説明する。このリアウィンドゥ取付工程にぉヽては、第 2図に示すようにボディ 1 1の後方のラゲッジハッチ 1 2が開いた状態であり、前記リアウィンドウ枠にウィンドウ 1 0を取り付ける際には、ラゲッジハッチ 1 2との干渉を避けるようにウィンドウ 1 0を搬送する必要がある。

パワーアシスト装置 1は、 6自由度の作動方向を備える。パワーアシスト装置 1のモデルの座標系は、第 2図中に示すように定義する。即ち、ウィンドウ 1 0の取樹象である自動車のボディ 1 1を基準として、ボディ 1 1の前方を X方向（正)、ボディ 1 1の前方（自動車の進行方向）に対して左側を Y方向（正)、ボディ 1 1の上方側を z方向（正）とする。

また、 X方向（正）に向かって反時計回りの回転方向をロール方向（正)、 Y方向（正）に向かって時計回りの回転方向をピッチ方向（正)、 Z方向（正）に向かって反時計回りの回転方向をョ一方向（正）とする。

本実施形態では、第 2図に示口く、点 O に位置するウィンドウ 1 0が、前述のように構成される搬送具により軌道 Pに沿って搬送されて、ボディ 1 1上の点の位置に組み付けられるまでを一連の^^タスクとする。軌道 Pは、 ttilB位置マップに含まれる搬路であり、ウィンドウ 1 0 · 1 0 · · ·が ¾gされるワーク置場にて嫌己搬送具がウィンドウ 1 0を吸着した後に、ボディ 1 1の上方の初期位置（点 o ) 力ら、搬送角度、およ送制御等の変化位置（点および点 B を経由して、ボディ 1 1上のリアウィンドウ枠（点じまでワークを搬送する際の大まかなガイド経路である。また、この軌道 pは、婦己輔マップに基づいて、 iia位置マップの変更等カ s行われるものとする。

軌道 P上には、上記のように点 0ぃ点点 Β _{1 Λ} 点が設定され、本 ¾S形態では、点〜点間を「区間 1」、点〜点間を「区間 2」、点〜点間を「区間 3」と定義する。

制御装置 2 aは、制御装置 2 a内に予め記憶されている位置マップに基づいて、吸着治具 3が軌道 P上のどの区間に位置しているかを判断する。

尚、本実施形態では、一連の作業タスクを「区間 1」〜「区間 3」の 3区間に分割するを例示しているが、條区間の分割位置、分割数は特に限定されない。尚、本実施形態では、 X、 Y、 Ζ方向おょぴロール、ピッチ、ョ一回転方向の 6自由度を有するパワーアシスト装置 1を用いた例を示しているが、これに限定するものではなく、自由度の数は特に限定されない。

[「区間 1」内の制御動作]

第 2図、第 3図に示口く、「区間 1」内では、パワーアシスト装置 1によって Ζ方向の並進動作のみを自動的に行う。また、 X方向および Y方向の並進動作については、作^^の操作（Λ力）を無効とする。

ここで、「^^の操作（Λ力）を無効にする」とは、力センサ 3 _cが作難操作に基づく操作方向およひ操作力等を検知しても、このカセンサ 3 cによつて検知された情報に基づいた駆動信号はモータ 2 b · 2 cに出力されずに多関節型ロポット 2の姿勢の制御が行われない状態を意味する。さらに、ロール 'ピッチ'ョ一の各方向への回転動作についても、ブレーキ機構 4 aによりフリージョイント 4の動きを固定し、作の操作を受け付けなレヽとともに、各方向への回転動作は行われな、。

つまり、「区間 1」においては、 f^ が操作しなくても、「区間 1」の終点、つ、「区間 2」の始点である点までは、ウインドウ 1 0が自動的に降下し搬送される。尚、この「区間 1」力ら「区間 2」に移る瞬間に（点で)、パワーアシスト装置 1の動作を一職亭止させることにより、 « に対して ^^区間の遷移を報知することもできる。

[「区間 2」内の制御動作]

第 2図、第 3図に示 1 ^口く、「区間 2」内では、引き続き Z方向の並進動作をパワーアシスト装置 1に担わせる。また、 X方向の並進動作については、作の操作（力センサ 3 cによって検知される操作力および操作方向）に応じてパワーアシスト装置 1が自律的に作動する。そして、 Y方向の並進動作については、引き続き作^^の操作を無効とする。

さらに、ピッチ方向への回転動作についても、パワーアシスト装置 1により自律的に制御されて、ウィンドウ 1 0は適宜の（大まかにボディの斜に合う）角度まで回転される。ここでは、制御装置 2 aに予め記憶している; $@情報を用いて、箱に応じてフリージョイント 4のピッチ回転方向の回転を制御し、ウィンドウ 1 0の搬送角度を調整する。

また、ロール'ョ一の各方向への回転動作についても、引き続きブレーキ機構 4 a により、の操作を受け付けなレ、とともに、各方向への回転動作は行われなレヽ。つまり、「区間 2」においては、が X方向に操作するだけで、「区間 2」の終点、つ、「区間 3」の始点である点までは、ウィンドウ 1 0が半自動的に搬送される。

ここでも「区間 2」から「区間 3」に移る瞬間に（点で)、パワーアシスト装置 1の動作を一 ί亭止させることにより、 ^^に対して健区間の遷移を容易に報知できる。

[「区間 3」内の制御動作]

第 3隨こ示ロく、「区間 3J 内では、 ^^の操作を有効にする（つまり、力センサ 3 cによって検知される操作力および操作方向に応じてモータ 2 b · 2 cを制御する）とともにブレーキ機構 4 aを解除し、 ^"向（即ち、 Χ · Υ · Ζの各方向）への並進動作と、 ^向（即ち、ロール'ピッチ'ョ一の各方向）への回転動作とは全てが担う。

つまり、「区間 3」においては、 ^！の経験や勘を活かすことによって微少な位置決めをスムーズに行える。

また、「区間 3」に至るまでは、作業者がウィンドウ 1 0と、ボディ 1 1またはラゲッジハッチ 1 2との撤虫等に酉 Bitしなくとも、パワーアシスト装置 1が半自動的に大まかな取付位置（点 B まで搬送するため、「区間 3」内での位置決めに意識を集中できる。これにより、作餘の精神的な負担を軽減できる。 [第二実施形態]

以下では、パワーアシスト装置 1の制御方法の第二実«態として、自動車の製造工程において、パワーアシスト装置 1を用いてウィンドウ 2 0を自動車のボディ 2 1 のフロントウィンドウ枠（不図示）に取り付ける勝について説明する。

このフロントウィンドウ取付工程においては、第 4図に示すようにポディ 2 1のフロントウインドウ枠にウィンドウ 2 0を取り付ける際に、そのフロントウィンドウ枠上端部（点 B ₂) にウィンドウ 2 0 (上辺部 2 0 a ) を翻虫させた状態でウィンドウ 2 0をピッチ回転方向に回転させることによって取り付ける。

本実施形態に示すパワーアシスト装置 1のモデルの座標系は、第 4図中に示すように定義する。即ち、ウィンドウ 2 0の取付である自動車のボディ 2 1を基準として、ボディ 2 1の前方を X方向（正)、ボディ 2 1の前方に対して左佃』を Y方向（正)、ボディ 2 1の上方側を Z方向（正）としている。

本実施形態では、第 4図に示す如く、点 0₂に位置するウィンドウ 2 0が、前述のように構成される搬送具により軌道 Qに沿って搬送されて、ボディ 2 1上の点 C ₂の位置に組み付けられるまでを一連の^ タスクとする。 $¾IQは、 tflt己位置マップに含まれる搬路であり、ウィンドウ 2 0 · 2 0 · · ·カ¾ ^されるワーク置場にて嫌己搬送具がウィンドウ 2 0を吸着した後に、ボディ 2 1の上方の初期位置（点 0₂) から、搬送角度、およ Λ送制御等の変化位置（点 A₂および点 B ₂) を経由して、ポディ 2 1上のフロントウィンドウ枠（点 C ₂) までワークを搬送する際の大まかなガィド経路である。また、この軌道 Qは、 ΙίίΐΞ輔マップに基づいて、 ΙΐίΐΕ位置マップの変更等が行われるものとする。

軌道 Q上には、上記のように点 0₂、点 Α₂、点 Β ₂、点 C₂が設定され、本実施形態では、点 0₂〜点 A₂間を「区間 1」、点 A₂〜点 B ₂間を「区間 2」、点 B ₂ 点 C ₂間を「区間 3」と定義する。点 B ₂では、制御装置 2 aによる位置マップに応じた位置制御は、ウィンドウ 2 0の上辺部 2 0 aを基準として行い、点 C ₂では、制御装置 2 a による位置マップに応じた位置制御は、ウィンドウ 2 0の下端部 2 0 bを基準として行う。

制御装置 2 aは、制御装置 2 a内に予め記憶されている位置マップに基づいて、吸着治具 3が軌道 Q上のどの区間に位置しているかを判断する。

尚、本実施形態では、一連の作業タスクを「区間 1」〜「区間 3」の 3区間に分割する齢を例示しているが、区間の分割位置、分割数は特に限定されない。尚、本実施形態では、 X、 Y、 Ζ方向およびロール、ピッチ、ョ一回転方向の 6自由度を有するパワーアシスト装置 1を用いた例を示しているが、これに限定するものではなく、自由度の数は特に限定されなレ、。

[「区間 1」内の制御動作]

第 4図、第 5図に示 |]く、「区間 1」内では、パワーアシスト装置 1によって方向の並進動作のみを自動的に行う。また、 X方向および Υ方向の並進動作については、作業者の操作を無効とする。また、 X方向および γ方向の並進動作については、 i 者の操作を無効とする。さらに、ロール 'ピッチ'ョ一の各方向への回転動作については、ブレーキ機構 4 aによりフリージョイント 4の動きを固定し、の操作を受け付けな、とともに、各方向への回転動作は行われな 1/、。

つまり、「区間 1」においては、イ^! が操作しなくても、「区間 1」の終点、力つ、

「区間 2」の始点である点 A₂までは、ウィンドウ 2 0が自動的に降下し搬送される。尚、第一実施形態と同様に、この「区間 1」から「区間 2」に移る瞬間に（点 A₂ で)、パワーアシスト装置 1の動作を一隨亭止させることにより、^ に膽区間が遷移したことを報知することもできる。

[「区間 2」内の制御動作]

第 4図、第 5図に示口く、「区間 2」内では、 X方向おょぴ Z方向への並進動作については、 ^ll の操作に応じてパワーアシスト装置 1が自律的に {權する。そして、 Y方向の並進動作については、引き続き作餘の操作を無効とする。

さらに、ピッチ方向への回転動作についても、パワーアシスト装置 1により自律的に制御されて、ウィンドウ 2 0を適宜の（大まかにボディの惧斜に合う）角度まで回転される。

また、ローノレ 'ョ一の各方向への回転動作にっレ、ては、フリ一な状態としており、 ^H がウィンドウ 2 0をロール'ョ一の各方向に回転させることにより、パワーァシスト装置 1に対してウィンドウ 2 0を所望する方向へ移動するように操作できる。ここで、第二難形態では、により、ウィンドウ 2 0の基靴置（本実施形態では上辺部 2 0 a ) を、ボディ 2 1上の点 B ₂に位置合わせする。そして、例えば接圧センサ 3 d · 3 d · · ·によって、上部側 2個の接圧センサ 3 d · 3 dにより位置決めが完了したことを検知し、この検知情報をもって作業区間を「区間 2」から「区間 3」に遷移させる。

このように、 ί僕区間の端点の定義方法は、位置情報のみならず、センサの検知情報やスィツチの ON— O F F等の入力情報をもって端点を定義することも可能である。つまり、「区間 2」においては、パワーアシスト装置 1のアシストを受けながら、作餘が操作を行い、点 B ₂の位置にウィンドウ 2 0の上辺部 2 0 aを位置決めし、「区間 2J の終点で、つ、「区間 3」の始点である点 B ₂の位置において位置決め力 S完了するまで、ウィンドウ 2 0が半自動的に搬送されるようにしている。

[「区間 3」内の制御動作]

第 4図、第 5図に示く、「区間 3」内では、並進方向（即ち、 Χ · Υ · Ζの各方向）への操作を無効とする。これにより、位置決めしたウィンドウ 2 0に位置ズレが生じない。また、ピッチ方向への回転動作は、パワーアシスト装置 1のアシストを受けながら、 ^^が操作を行う。

具体的には、ピッチ方向への回転動作は、パワーアシスト装置 1 (フリージョイント 4に備わるピッチ回転用のモータ）のアシストにより、点 Β ₂を支点としてウィンドウ 2 0が回転するように多関節ロボット 2の姿勢が制御される。このため、「区間 3」では^ カ位置決めに集中しなくても、ウィンドウ 2 0を傾倒させていけば自然に下端部 2 0 bと点 C ₂が合 ΙδτΤるため、作 H¾1ま髓を調整しながらウィンドウ 2 0 を傾倒させるだけでよい。

そして「区間 3」では、下部側 2個の接圧センサ 3 d · 3 dにより、点 C ₂と下端部 2 0 b力 S合致したことを検知し、この検知情報をもって「区間 3」力 S完了したものと半 U断する。

さらに、ロール'ョ一の各方向への回転動作については、ブレーキ機構 4 aにより、作の操作を受け付けなレ、とともに、各方向への回転動作は行われなレ、。

つまり、「区間 3」では、パワーアシスト装置 1が半自動的にボディ 2 1上の取付位置（即ち、点 C ₂) までウィンドウ 2 0を搬送する。そのためは、「区間 3」内では位置決め等に意識を集中させる必要がなく、ウィンドウ 2 0を傾倒させるggを調整するだけでよいので、 ^^の労力軽減が実現される。以上のように、パワーアシスト装置 1は、ウィンドウ 1 0 · 2 0を把持して搬送するための搬送具として多関節型口ポット 2、 P及着治具 3、およびフリージョイント 4 等、ならびに、その搬送具の動作を制御する制御装置 2 aを備え、ウィンドウ 1 0 · 2 0を搬送するための作業者の作業動作をアシストするべく、その作業者の作業動作に協調して前記搬送具（多関節型ロボット 2、吸着治具 3、およびフリージョイント 4等）を自律的にさせることによりウィンドウ 1 0 · 2 0を搬送する。このパヮ一アシスト装置 1の制御装置 2 aによって、パワーアシスト装置 1により行われる一連の^ タスクを搬路（Pまたは Q) として記憶し、この搬路を複数の区間（「区間 1」〜「区間 3」）に分割して記憶し、それぞれの作業区間内で、パワーアシスト装置 1が自由度を有する各 ¾方向（つまり、並進方向（X · Y · Z方向）および回転方向（ロール'ピッチ'ョ一回転方向)）についての制御ロジックを設定する。

これにより、区間を適宜分割することによって、ィ^ による判^経験を活力すべき位置決め作業作業区間内でのパワーアシスト装置 1の «Iを適切に制御できるとともに、パワーアシスト装置 1によるアシストカ s必要な区間内でのパワーァシスト装置 1の «Iを適切に制御できるので、 ^^によるワークの位置決め健およびワークの搬送 ί倦に力かる負担を軽減できる。

従って、位置決め精度の向上と作業性の向上を実現するパワーアシスト装置およびその制御方法を »できる。

また、本謹形態に係る制御動作の制御ロジックは、 ^ l^の纏動作（操作）を有効または無効とする、許容可否と、パワーアシスト装置 1の自律的動作を有効または無効とする、自律動作可否と、からなる。

これにより、簡単な制御ロジックによって、区間ごとに、つ、パワーアシスト装置 1が自由度を有する方向ごとに、当該^^区間内で作^^力 S調整可能な作動方向を適切に規制できる。

また、パワーアシスト装置 1は、の作業動作（操作）に応じた嫌己搬送具が自由度を有する各«方向に対する ί働を規制する規制機構として、多関節型ロボット 2のモータ 2 b · 2 c、およぴフリージョイント 4の回転を規制するプレーキ機構 4 aを備えるとともに、これらモータ 2 b · 2 cおよびブレーキ機構 4 aを制御装置 2 aと接続し、制御装置 2 aによって、パワーアシスト装置 1が自由度を有する «J 方向ごとに、モータ 2 b . 2 cまたはブレーキ機構 4 aを制御する。

これにより、簡単な制御構成によって、條区間ごとに、カムつ、パワーアシスト装置 1が自由度を備える作動方向ごとに、当該作業区間内で作業者による調整が不要な ί1¾方向に対して、パワーアシスト装置 1が ί«することを規制できる。またこれにより、 ^^は、作餘により調整可能な働方向への調整に専念することができ、位置決め作業を効率的に行うことができる。産業上の利用可能性

本発明は、 ^ によるワークの搬送およ立置決めを補助するパワーアシスト装置の制御技術に適用可能である。

Claims

請求の範囲

1. ワークを把持しつつ搬送する搬送具と、

lift己搬送具の動作を制御する制御装置と、を備え、

ΙΐίΙΒ搬送具によりワークを把持しつつ、 fit己制御装置により « の«動作に協調して自律的に搬送具のを制御してワークを搬送するパワーアシスト装置であつて、

tfllB制御装置は、

嫌己搬送具によるワークの搬纖路を複数の條区間に分割して記憶するとともに、それぞれの作業区間内で、 ttrt己搬送具が自由度を有する各作動方向についての作動を制御することを特徴とする、パワーアシスト装置。

2. l己搬送具が自由度を有する各 b方向に対する謹を規制する規制機構をさらに備え、

ttilB規制機構は、 ΚίίΐΒ制御装置と接続され、該制御装置によって制御されることを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載のパワーアシスト装置。

3. ワークを把持しつつ、 ^の健動作に協調して自律的にワークを搬送する、パワーアシスト装置の制御方法であって、

ftilBパワーアシスト装置によるワークの搬送経路を複数の作業区間に分割して記憶し、

それぞれの作業区間內で、 ttilBパワーアシスト装置が自由度を有する各作動方向についての制御口ジックを設定することを難とするノヮ一アシスト装置の制御方法。

4. 前記制御ロジックは、

t&IBi »の ί條動作を有効または無効とする、許容可否と、 ItilBパワーアシスト装置の自律的動作を有効または無効とする、自律動作可否と、を含むことを 1敷とする、請求の範囲第 3項に記載のパワーアシスト装置の制御方法。