WO2020158923A1

WO2020158923A1 - ロボット及びその運転方法

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Publication number: WO2020158923A1
Application number: PCT/JP2020/003673
Authority: WO
Inventors: 浩揮橋本; 徳久津▲崎▼; 一樹犬丸; 友一赤塚; 友己大野
Original assignee: 川崎重工業株式会社
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2020-08-06
Also published as: US20210339398A1; DE112020000622T5; JP2020121391A

Abstract

筒状部材（２２）と力覚センサ（２３）が配置されている、エンドエフェクタ（２０）と、保持している端子（３１）を挿入孔（４４）内に挿入するように、ロボット（１００）を動作させる（Ａ）と、（Ａ）の後に、筒状部材（２２）における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、かつ、筒状部材（２２）が予め設定されている所定の角度に湾曲するように、ロボット（１００）を動作させる（Ｂ）と、（Ｂ）の後に、エンドエフェクタ（２０）が予め設定されている第１距離進行するように、ロボット（１００）を動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている制御装置（１０）と、を備える、ロボット。

Description

ロボット及びその運転方法

　本発明は、ロボット及びその運転方法に関する。

　多種類のワイヤハーネスを製造することのできる自動電線接続装置のハウジング図板が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されているハウジング図板では、溝と連通する開口部（挿入孔）が、左右方向（直線上）に並ぶように、ハウジングに形成されている。そして、上記特許文献１では、溝を板状のダミーカバーで覆うことにより、疑似的キャビティを形成することで、挿入ロボットは、疑似的キャビティを探り、端子を開口部に導入することができると記載されている。

特開２００３－２０８９６０号公報

　しかしながら、例えば、航空機等に用いられるワイヤハーネスのコネクタのように、複数の挿入孔が、左右方向だけでなく、上下方向にも配置されている場合には、上記特許文献１に開示されている、ダミーカバーによる疑似的キャビティを形成することが困難となる。このため、それぞれの挿入孔に対する端子の位置決めが困難となる。

　また、挿入孔内に、開口面積が小さくなるような段部が形成されている場合には、正確な位置決めができないと、端子の先端が段部と当接して、端子を正確に挿入孔内に挿入することができない。

　本発明は、上記従来の課題を解決するもので、複数の挿入孔が、左右方向及び上下方向に配置され、かつ、挿入孔内に段部が形成されているコネクタに端子を挿入することができる、ロボット及びその運転方法を提供することを目的とする。

　上記従来の課題を解決するために、本発明に係るロボットは、複数の挿入孔を有するコネクタに、保持している端子を挿入して、ワイヤハーネスを製造するように構成されているロボットであって、前記ロボットは、延伸方向に沿って延びるスリットが形成され、前記延伸方向に対して湾曲するように構成されている筒状部材と力覚センサが配置されている、エンドエフェクタと、制御装置と、を備え、前記コネクタの挿入孔は、その開口面積が小さくなるように段状に形成されていて、前記端子は、ピン状、又は筒状に形成され、その外周面に段部が形成され、その基端部にワイヤが接続されていて、前記筒状部材は、その内部空間に、前記ワイヤと前記端部が挿通されていて、その先端が、前記端子の段部と当接するように構成されていて、前記制御装置は、保持している前記端子を前記挿入孔内に挿入するように、前記ロボットを動作させる（Ａ）と、前記（Ａ）の後に、前記筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、かつ、前記筒状部材が予め設定されている所定の角度に湾曲するように、前記ロボットを動作させる（Ｂ）と、前記（Ｂ）の後に、前記エンドエフェクタが予め設定されている第１距離進行するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている。

　これにより、複数の挿入孔が、左右方向及び上下方向に配置され、かつ、挿入孔内に段部が形成されているコネクタに端子を挿入することができる。

　また、本発明に係るロボットの運転方法は、複数の挿入孔を有するコネクタに、保持している端子を挿入して、ワイヤハーネスを製造するように構成されているロボットの運転方法であって、前記ロボットは、延伸方向に沿って延びるスリットが形成され、前記延伸方向に対して湾曲するように構成されている筒状部材と力覚センサが配置されている、エンドエフェクタと、を備え、前記コネクタの挿入孔は、その開口面積が小さくなるように段状に形成されていて、前記端子は、ピン状、又は筒状に形成され、その外周面に段部が形成され、その基端部にワイヤが接続されていて、前記筒状部材は、その内部空間に、前記ワイヤと前記端部が挿通されていて、その先端が、前記端子の段部と当接するように構成されていて、保持している前記端子を前記挿入孔内に挿入するように、前記ロボットが動作する（Ａ）と、前記（Ａ）の後に、前記筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、かつ、前記筒状部材が予め設定されている所定の角度に湾曲するように、前記ロボットが動作する（Ｂ）と、前記（Ｂ）の後に、前記エンドエフェクタが予め設定されている第１距離進行するように、前記ロボットが動作する（Ｃ）と、を備える。

　本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。

　本発明のロボット及びその運転方法によれば、複数の挿入孔が、左右方向及び上下方向に配置され、かつ、挿入孔内に段部が形成されているコネクタに端子を挿入することができる。

図１は、本実施の形態１に係るロボットの概略構成を模式的に示す側面図である。図２Ａは、図１に示すロボットのエンドエフェクタの一例を示す模式図である。図２Ｂは、図１に示すロボットのエンドエフェクタの一例を示す模式図である。図３Ａは、コネクタの構成を模式的に示す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示すコネクタの要部断面図である。図４Ａは、本実施の形態１に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。図４Ｂは、本実施の形態１に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。図４Ｃは、本実施の形態１に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。図５は、図４Ａ及び図４Ｂに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときの筒状部材の状態を示す模式図である。図６は、図４Ａ及び図４Ｂに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときの筒状部材の状態を示す模式図である。図７は、図４Ａ及び図４Ｂに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときの筒状部材の状態を示す模式図である。図８Ａは、本実施の形態２に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。図８Ｂは、本実施の形態２に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。図８Ｃは、本実施の形態２に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。

　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

　（実施の形態１）
　本実施の形態１に係るロボットは、複数の挿入孔を有するコネクタに、保持している端子を挿入して、ワイヤハーネスを製造するように構成されているロボットであって、ロボットは、延伸方向に沿って延びるスリットが形成され、延伸方向に対して湾曲するように構成されている筒状部材と力覚センサが配置されている、エンドエフェクタと、制御装置と、を備え、コネクタの挿入孔は、その開口面積が小さくなるように段状に形成されていて、端子は、ピン状、又は筒状に形成され、その外周面に段部が形成され、その基端部にワイヤが接続されていて、筒状部材は、その内部空間に、ワイヤと端部が挿通されていて、その先端が、端子の段部と当接するように構成されていて、制御装置は、保持している端子を挿入孔内に挿入するように、ロボットを動作させる（Ａ）と、（Ａ）の後に、筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、かつ、筒状部材が予め設定されている所定の角度に湾曲するように、ロボットを動作させる（Ｂ）と、（Ｂ）の後に、エンドエフェクタが予め設定されている第１距離進行するように、ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている。

　また、本実施の形態１に係るロボットでは、筒状部材の先端部がテーパ状に形成されていてもよい。

　また、本実施の形態１に係るロボットでは、コネクタは、複数の挿入孔が、延伸方向に対して垂直な方向に並ぶように、配置されていてもよい。

　また、本実施の形態１に係るロボットでは、コネクタは、複数の挿入孔が、周方向に並ぶように配置されていてもよい。

　また、本実施の形態１に係るロボットでは、制御装置は、（Ｂ）において、筒状部材の第１部分を回転中心として、スリットが位置する方向と反対側の方向である第１方向に、筒状部材が予め設定されている第１角度傾くように、ロボットを動作させる（Ｂ１）と、（Ｂ１）の後に、筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、筒状部材の先端を回転中心として、第１方向に、筒状部材が予め設定されている第２角度傾くように、ロボットを動作させる（Ｂ２）と、を実行するように構成されていてもよい。

　また、本実施の形態１に係るロボットでは、制御装置は、制御装置は、（Ｃ）の後に、力覚センサが、予め設定されている第１閾値未満の力を検知すると、筒状部材が挿入孔から退出するように、ロボットを動作させる（Ｄ）をさらに実行するように構成されていてもよい。

　また、本実施の形態１に係るロボットでは、制御装置は、（Ｄ）の後に、エンドエフェクタが第１方向に移動するように、ロボットを動作させる（Ｅ）をさらに実行するように構成されていてもよい。

　さらに、本実施の形態１に係るロボットでは、制御装置は、（Ｃ）において、力覚センサが第１閾値以上の力を検知した場合には、力覚センサが第１閾値未満の力を検知するまで、エンドエフェクタが後退するように、ロボットを動作させる（Ｃ１）と、（Ｃ１）の後に、エンドエフェクタの進退方向とは異なる方向に、エンドエフェクタが移動するように、ロボットを動作させる（Ｃ２）と、（Ｃ２）の後に、エンドエフェクタが進行するように、ロボットを動作させる（Ｃ３）と、を実行するように構成されていてもよい。

　以下、本実施の形態１に係るロボットの一例について、図１～図７を参照しながら説明する。

　［ロボットの構成］
　図１は、本実施の形態１に係るロボットの概略構成を模式的に示す側面図である。なお、図１においては、ロボットにおける上下方向及び前後方向を図における上下方向及び前後方向として表している。

　図１に示すように、本実施の形態１に係るロボット１００は、複数のリンク（ここでは、第１リンク１１ａ～第６リンク１１ｆ）の連接体と、複数の関節（ここでは、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６）と、これらを支持する基台１５と、制御装置１０と、を備える、垂直多関節ロボットアームである。また、本実施の形態１に係るロボット１００は、制御装置１０の制御により、エンドエフェクタ２０が保持している端子３１をコネクタ４０の挿入孔４４に挿入して、ワイヤハーネスを製造するように構成されている。

　なお、本実施の形態１においては、ロボット１００として、垂直多関節型ロボットを採用したが、これに限定されず、水平多関節型ロボットを採用してもよい。この場合、ロボット１００は、エンドエフェクタ２０を上下方向に揺動させるように、メカニカルインターフェースが構成されていてもよい。

　第１関節ＪＴ１では、基台１５と、第１リンク１１ａの基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク１１ａの先端部と、第２リンク１１ｂの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク１１ｂの先端部と、第３リンク１１ｃの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。

　また、第４関節ＪＴ４では、第３リンク１１ｃの先端部と、第４リンク１１ｄの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク１１ｄの先端部と、第５リンク１１ｅの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク１１ｅの先端部と第６リンク１１ｆの基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。

　そして、第６リンク１１ｆの先端部には、メカニカルインターフェースが設けられている。このメカニカルインターフェースには、作業内容に対応したエンドエフェクタ２０が着脱可能に装着される。なお、エンドエフェクタ２０の構成については、後述する。

　また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータが設けられている（図示せず）。駆動モータは、例えば、制御装置１０によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、第１関節ＪＴ１～第６関節ＪＴ６には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサと、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサと、が設けられている（それぞれ、図示せず）。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。

　制御装置１０は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等の演算器と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶器と、を備えている（いずれも図示せず）。記憶器には、基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算器は、記憶器に記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１００の各種動作を制御する。

　なお、制御装置１０は、集中制御する単独の制御装置１０によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置１０によって構成されていてもよい。また、制御装置１０は、マイクロコンピュータで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ(Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、論理回路等によって構成されていてもよい。

　［エンドエフェクタの構成］
　次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、エンドエフェクタ２０の構成について、詳細に説明する。

　図２Ａ及び図２Ｂは、図１に示すロボットのエンドエフェクタの一例を示す模式図であり、図２Ａは、エンドエフェクタの側面図であり、図２Ｂは、エンドエフェクタの下面図である。なお、図２Ａにおいては、ロボットにおける前後方向及び上下方向を図における前後方向及び上下方向として表している。また、図２Ｂにおいては、ロボットにおける前後方向を図における前後方向として表している。

　図２Ａ及び図２Ｂに示すように、エンドエフェクタ２０は、箱状の基部２１、筒状部材２２、及び力覚センサ２３を備えていて、端子３１と当該端子３１の基端部に圧着（接続）されているワイヤ３２を保持するように構成されている。端子３１は、ピン状又は筒状（ソケット状）に形成されていて、その外周面には、鍔状（フランジ状）の段部３１Ａが設けられている。

　筒状部材２２の下部には、延伸方向（ここでは、前後方向）に沿って延びるスリット２２Ａが形成されている。筒状部材２２のスリット２２Ａを介して、端子３１及びワイヤ３２は、筒状部材２２の内部空間に出し入れされる。

　また、筒状部材２２は、例えば、プラスチック等で構成されていて、延伸方向に対して湾曲するように構成されている（図５参照）。さらに、筒状部材２２の先端部には、下側の部分が切欠かれていて、先端部の上側の部分が、端子３１の段部３１Ａの後端部の上側の部分と当接するように構成されている。すなわち、筒状部材２２の先端部は、テーパ状に形成されている。

　力覚センサ２３は、エンドエフェクタ２０に外部から作用する反力、又はエンドエフェクタ２０が外部に作用する力を検知し、検知した力の成分（力覚情報；圧力情報）を制御装置１０に出力するように構成されている。

　［コネクタの構成］
　次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら、コネクタの構成について、説明する。

　図３Ａは、コネクタの構成を模式的に示す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示すコネクタの要部断面図である。なお、図３Ａにおいては、コネクタにおける前後方向、左右方向、及び上下方向を図における前後方向、左右方向、及び上下方向として表している。また、図３Ｂにおいては、コネクタにおける前後方向及び上下方向を図における前後方向及び上下方向として表している。

　図３Ａ及び図３Ｂに示すように、コネクタ４０は、筒状（ここでは、円筒状）の第１部材４１と、柱状（ここでは、円柱状）第２部材４２を備えている。また、第２部材４２には、前後方向に延びるように、複数の挿入孔４４が設けられている。複数の挿入孔４４は、例えば、筒状部材２２の延伸方向（ここでは、前後方向）に対して、垂直な方向（ここでは、上下方向及び／又は左右方向）に並ぶように配置されていてもよく、周方向（ここでは、円周方向）に並ぶように配置されていてもよい。

　また、挿入孔４４は、第１部材４１側端部が、当該第１部材４１側端部と反対側の端部に比して、開口面積が小さくなるように形成されている。すなわち、挿入孔４４は、段状に形成されている。換言すると、挿入孔４４には、段状部４４Ｂが設けられている。さらに、挿入孔４４には、端子３１が、正常に挿入孔４４内に挿入されると、端子３１を挿入孔４４内部に固定するために、段部３１Ａを固定するロック機構４４Ａが設けられている。

　［ロボットの動作及び作用効果］
　次に、本実施の形態１に係るロボット１００の動作及び作用効果について、図１～図７を参照しながら説明する。なお、以下の動作は、制御装置１０の演算器が、記憶器に格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。また、以下の動作は、制御装置１０が、筒状部材２２における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、かつ、筒状部材２２が予め設定されている所定の角度に湾曲するように、ロボット１００を動作させる一例である。

　図４Ａ～図４Ｃは、本実施の形態１に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。また、図５～図７は、図４Ａ～図Ｃに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときの筒状部材の状態を示す模式図である。

　まず、操作者が、図示されない入力装置を介して、端子３１及びワイヤ３２を保持して、コネクタ４０の挿入孔４４に挿入する作業を実行することを示す指示情報が入力されたとする。

　すると、図４Ａに示すように、制御装置１０は、エンドエフェクタ２０の筒状部材２２に、端子３１及びワイヤ３２を保持させ、保持している端子３１をコネクタ４０の挿入孔４４内に挿入するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１０１）。

　なお、筒状部材２２の端子３１及びワイヤ３２の保持動作は、本実施の形態１に係るロボット１００が、図２Ａ等に記載されているエンドエフェクタ２０とは異なるエンドエフェクタを装着して、端子３１及びワイヤ３２をエンドエフェクタ２０に保持させてもよい。また、本実施の形態に係るロボット１００とは異なるロボットが、エンドエフェクタ２０に端子３１及びワイヤ３２を保持させるように動作してもよい。

　また、複数のアームを有する１台のロボットの１本のアームにエンドエフェクタ２０を装着し、他のアームにエンドエフェクタ２０とは異なるエンドエフェクタを装着して、端子３１及びワイヤ３２をエンドエフェクタ２０に保持させてもよい。さらに、作業者（操作者）が、エンドエフェクタ２０に端子３１及びワイヤ３２を保持させる作業を実行してもよい。

　次に、制御装置１０は、筒状部材２２の第１部分２２Ｂを回転中心として、スリット２２Ａが形成されている方向と反対の方向である、第１方向（ここでは、上方向）に第１角度θ１傾斜するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１０２；図５（Ａ）参照）。

　第１部分２２Ｂは、筒状部材２２の任意の部分であって、筒状部材２２を延伸方向に対して、湾曲することができれば、どの位置であってもよく、予め実験等から適宜設定される。なお、本実施の形態１においては、第１部分２２Ｂは、筒状部材２２（端子３１）の軸線上、かつ、後端部分に位置している。具体的には、例えば、筒状部材２２の破損を抑制する観点から、第１部分２２Ｂは、筒状部材２２の後端から、筒状部材２２の延伸方向の長さ寸法Ｌに対して、１／４Ｌ以上、１／３Ｌ以下の位置であってもよい。

　また、第１角度θ１は、予め実験等により設定することができ、例えば、０．５～２０°であってもよく、５～１２°であってもよい。なお、制御装置１０は、１段階で、第１角度θ１となるように、ロボット１００を動作させてもよい。また、制御装置１０は、多段階で、第１角度θ１となるように、ロボット１００を動作させてもよい。例えば、制御装置１０は、０．１°ずつ傾斜させて、第１角度θ１となるように、ロボット１００を動作させてもよい。

　これにより、図５（Ｂ）に示すように、筒状部材２２は、延伸方向に対して湾曲する。なお、この場合、筒状部材２２の先端部分が上方向に向いているため、このまま、エンドエフェクタ２０（筒状部材２２）を進行させると、端子３１が第２部材４２の挿入孔４４の段状部４４Ｂの垂直面４４Ｃと当接するおそれがある。このため、制御装置１０は、ステップＳ１０３の処理を実行する。

　ステップＳ１０３では、制御装置１０は、筒状部材２２の先端面（の軸線上部分）を回転中心として、第１方向に第２角度θ２傾斜するように、ロボット１００を動作させる。これにより、筒状部材２２の湾曲させた先端部分の外周面（端子３１の軸線）が水平方向に向かせることができる。このため、端子３１が挿入孔４４の段状部の垂直面４４Ｃと当接することを抑制することができる。また、筒状部材２２が湾曲することにより、筒状部材２２の先端部分は、端子３１の段部３１Ａを斜め下方向に押圧することになる。

　ここで、第２角度θ２は、予め実験等により設定することができ、例えば、０．５～２０°であってもよく、５～１２°であってもよい。なお、制御装置１０は、１段階で、第２角度θ２となるように、ロボット１００を動作させてもよい。また、制御装置１０は、多段階で、第２角度θ２となるように、ロボット１００を動作させてもよい。例えば、制御装置１０は、０．１°ずつ傾斜させて、第２角度θ２となるように、ロボット１００を動作させてもよい。

　なお、図６に示すように、ロボット１００、筒状部材２２コネクタ４０の精度誤差によっては、筒状部材２２の先端部分の外周面（端子３１の軸線）が水平方向に向かせることができず、端子３１の先端が、第２部材４２における段状部４４Ｂの垂直面４４Ｃと当接する場合もあり得る。

　また、図７に示すように、ロボット１００、筒状部材２２、コネクタ４０の精度誤差によっては、筒状部材２２の先端部分の外周面（端子３１の軸線）が水平方向に向いていても、端子３１の先端が第２部材４２における段状部４４Ｂの垂直面４４Ｃと当接する場合もあり得る。

　次に、制御装置１０は、エンドエフェクタ２０が第１距離、前方に進行するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１０４）。第１距離は、予め実験等により設定することができ、挿入孔４４の延伸方向の長さと、端子３１及び筒状部材２２の延伸方向の長さと、から、適宜設定することができる。具体的には、第１距離は、エンドエフェクタ２０を進行させて、端子３１の先端が、第２部材４２の垂直面４４Ｃを少し超えた位置までの距離である。

　次に、制御装置１０は、力覚センサ２３が検知した力覚情報を取得する（ステップＳ１０５）。ついで、制御装置１０は、ステップＳ１０５で取得した力覚情報が、第１閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、第１閾値は、予め実験等により設定することができ、端子３１の先端が、垂直面４４Ｃと当接したときの圧力値である。

　制御装置１０は、ステップＳ１０５で取得した力覚情報が、第１閾値未満ではないと判定した場合（ステップＳ１０６でＮｏ）には、エンドエフェクタ２０が後退するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１０７）。ついで、制御装置１０は、力覚センサ２３が検知した力覚情報を取得し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０８で取得した力覚情報が、第１閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

　制御装置１０は、ステップＳ１０８で取得した力覚情報が、第１閾値未満ではないと判定した場合（ステップＳ１０９でＮｏ）には、ステップＳ１０８で取得した力覚情報が、第１閾値未満になるまで、ステップＳ１０７～ステップＳ１０９の各処理を実行する。

　一方、制御装置１０は、ステップＳ１０８で取得した力覚情報が、第１閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）には、エンドエフェクタ２０の進退方向とは異なる任意の方向に、エンドエフェクタ２０が移動するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１１０）。

　なお、任意の方向は、上、下、右、及び、左方向のうち、すくなくとも１つの方向であればよく、上下方向のうちの一方の方向と、左右方向のうちの一方の方向と、を組み合わせた方向であってもよい。また、任意の方向は、後述するように、ステップＳ１１２の処理により、ステップＳ１１０の処理を繰り返すような場合には、一回目のステップＳ１１０の処理のときの方向と、２回目以降のステップＳ１１０の処理のときの方向と、を変更してもよい。

　次に、制御装置１０は、エンドエフェクタ２０が進行するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０５の処理に戻り、力覚センサ２３が検知した力覚情報を取得する。

　一方、制御装置１０は、ステップＳ１０５で取得した力覚情報が、第１閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）には、エンドエフェクタ２０が、第１距離を進行したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。具体的には、制御装置１０は、ロボット１００の各関節に配置されている回転センサから取得した回転情報から、エンドエフェクタ２０の先端部の位置情報を算出し、エンドエフェクタ２０が、第１距離を進行したか否かを判定する。

　制御装置１０は、エンドエフェクタ２０が、第１距離を進行していないと判定した場合（ステップＳ１１２でＮｏ）には、エンドエフェクタ２０が、第１距離を進行したと判定するまで、ステップＳ１０５～ステップＳ１１２の処理を実行する。

　一方、制御装置１０は、エンドエフェクタ２０が、第１距離を進行したと判定した場合（ステップＳ１１２でＹｅｓ）には、エンドエフェクタ２０の進行を停止するように、ロボット１００を動作させ、ステップＳ１１３の処理を実行する。

　ステップＳ１１３では、制御装置１０は、筒状部材２２の先端面（の軸線上部分）を回転中心として、第１方向とは反対方向である第２方向（スリット２２Ａが形成されている方向；ここでは、下方向）に第２角度θ２傾斜するように、ロボット１００を動作させる。これにより、ステップＳ１０３で傾斜させた、エンドエフェクタ２０の角度を戻すことができる。

　次に、制御装置１０は、筒状部材２２の第１部分を回転中心として、第２方向に第１角度θ１傾斜するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１１４）。これにより、ステップＳ１０２で傾斜させた、エンドエフェクタ２０の角度を戻すことができる。すなわち、制御装置１０は、ステップＳ１１３及びステップＳ１１４の処理を実行することにより、エンドエフェクタ２０を略水平状態に戻すことができる。

　次に、制御装置１０は、エンドエフェクタ２０が第３距離、前方に進行するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１１５）。第３距離は、予め実験等により設定することができ、挿入孔４４の延伸方向の長さと、端子３１及び筒状部材２２の延伸方向の長さと、から、適宜設定することができる。具体的には、第３距離は、エンドエフェクタ２０を進行させて、端子３１の段部３１Ａの先端側の端面が、垂直面４４Ｃと当接した位置より前方の位置までの距離である。

　次に、制御装置１０は、力覚センサ２３が検知した力覚情報を取得する（ステップＳ１１６）。ついで、制御装置１０は、ステップＳ１１６で取得した力覚情報が、第２閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。ここで、第２閾値は、予め実験等により設定することができ、端子３１の段部３１Ａの先端側の端面が、垂直面４４Ｃと当接したときの圧力値である。

　制御装置１０は、ステップＳ１１６で取得した力覚情報が、第２閾値以上ではないと判定した場合（ステップＳ１１７でＮｏ）には、ステップＳ１１６で取得した力覚情報が、第２閾値以上になるまで、ステップＳ１１６～ステップＳ１１７の各処理を実行する。

　一方、制御装置１０は、ステップＳ１１６で取得した力覚情報が、第２閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１１７でＹｅｓ）には、筒状部材２２が挿入孔４４から退出するように（エンドエフェクタ２０が後退するように）、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１１８）。

　次に、制御装置１０は、筒状部材２２（エンドエフェクタ２０）を第１方向に移動するように、ロボット１００を動作させ（ステップＳ１１９）、本プログラムを終了する。これにより、筒状部材２２の内部空間に保持されている、ワイヤ３２をスリット２２Ａから解放することができる。

　なお、制御装置１０は、ステップＳ１１８において、筒状部材２２を第１方向に移動させるときに、後退させながら、第１方向に移動するように、ロボット１００を動作させてもよい。

　このように構成されている、本実施の形態１に係るロボット１００では、制御装置１０が、筒状部材２２の第１部分２２Ｂを回転中心として、第１方向に第１角度θ１傾斜するように、ロボット１００を動作させ、その後、筒状部材２２の先端面（の軸線上部分）を回転中心として、第１方向に第２角度θ２傾斜するように、ロボット１００を動作させるように構成されている。

　これにより、筒状部材２２が湾曲し、筒状部材２２の先端部分は、端子３１の段部３１Ａを斜め下方向に押圧することができる。このため、端子３１の先端が、第２部材４２の垂直面４４Ｃと当接した場合に、筒状部材２２の先端部が、端子３１の段部３１Ａを乗り越えて、端子３１が筒状部材２２の内部空間に入り込むことを抑制することができる。

　ところで、端子３１が、筒状部材２２の内部空間に入り込むと、端子３１が、筒状部材２２の内壁面と係合する。このため、エンドエフェクタ２０を後退するように、ロボット１００を動作させても、端子３１が筒状部材２２の内部空間に入り込んだ状態で、筒状部材２２が後退することになる。

　したがって、端子３１の段部３１Ａが、筒状部材２２の先端部よりも前方に移動させることができず、端子３１の段部３１Ａを、第２部材４２のロック機構４４Ａに押し込むことができない。

　また、端子３１の段部３１Ａが、筒状部材２２の先端部よりも前方に移動させるためには、筒状部材２２を挿入孔４４から退避させ、端子３１の第１部分２２Ｂへの保持をやり直す必要がある。このため、端子３１が、筒状部材２２の内部空間に入り込むと、ワイヤハーネスの製造時間が増大する。

　しかしながら、本実施の形態１に係るロボット１００では、端子３１が筒状部材２２の内部空間に入り込むことを抑制することができるため、ワイヤハーネスの製造時間の増大を抑制することができる。このため、複数の挿入孔４４が、前後及び左右方向に形成されて、挿入孔４４の位置決めが正確にできず、かつ、挿入孔４４内に段部が形成されているコネクタ４０に端子３１を挿入することができる。

　また、本実施の形態１に係るロボット１００では、筒状部材２２の先端部がテーパ状に形成されている。すなわち、筒状部材２２の先端部分が切り欠かれている。このため、段部３１Ａにおける筒状部材２２の切り欠かれている側の部分（ここでは、段部３１Ａにおける下側の部分）を、第２部材４２のロック機構４４Ａに接触させてロックを機能させる事ができる。

　（実施の形態２）
　本実施の形態２に係るロボットは、実施の形態１に係るロボットにおいて、制御装置が、（Ｃ１）において、エンドエフェクタが第１距離よりも短い距離である第２距離後退するように、ロボットを動作させるように構成されている。

　以下、本実施の形態２に係るロボットの一例について、図８Ａ～図８Ｃを参照しながら説明する。なお、本実施の形態２に係るロボットの構成は、実施の形態１に係るロボットの構成と同じであるため、その詳細な説明は省略する。

　［ロボットの動作及び作用効果］
　図８Ａ～図８Ｃは、本実施の形態２に係るロボットの動作の一例を示すフローチャートである。

　図８Ａ～図８Ｃに示すように、本実施の形態２に係るロボット１００の動作は、実施の形態１に係るロボット１００の動作と基本的には、同じであるが、制御装置１０が、ステップＳ１０５で取得した力覚情報が、第１閾値未満ではないと判定した場合（ステップＳ１０６でＮｏ）の動作（処理）が異なる。

　具体的には、制御装置１０は、ステップＳ１０５で取得した力覚情報が、第１閾値未満ではないと判定した場合（ステップＳ１０６でＮｏ）には、エンドエフェクタ２０が第１距離よりも短い距離である、第２距離後退するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１０７Ａ）。ここで、第２距離は、予め実験等により設定することができ、第２部材４２の挿入孔４４Ａの延伸方向の長さよりも短い距離であってもよく、第２部材４２の前端からロック機構４４Ａまでの距離であってもよく、第２部材４２の前端からロック機構４４Ａまでの距離よりも短く距離であってもよい。

　次に、制御装置１０は、エンドエフェクタ２０の進退方向とは異なる任意の方向に、エンドエフェクタ２０が移動するように、ロボット１００を動作させる（ステップＳ１１０）。ついで、制御装置１０は、エンドエフェクタ２０が進行するように、ロボット１００を動作させ（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０５の処理に戻る。

　このように構成された、本実施の形態２に係るロボット１００であっても、実施の形態１に係るロボット１００と同様の作用効果を奏する。

　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　本発明のロボット及びその運転方法によれば、複数の挿入孔が、左右方向及び上下方向に配置され、かつ、挿入孔内に段部が形成されているコネクタに端子を挿入することができるため、ロボットの分野において有用である。

　１０　制御装置
　１１ａ　第１リンク
　１１ｂ　第２リンク
　１１ｃ　第３リンク
　１１ｄ　第４リンク
　１１ｅ　第５リンク
　１１ｆ　第６リンク
　１５　基台
　２０　エンドエフェクタ
　２１　基部
　２２　筒状部材
　２２Ａ　スリット
　２２Ｂ　第１部分
　２３　力覚センサ
　３１　端子
　３１Ａ　段部
　３２　ワイヤ
　４０　コネクタ
　４１　第１部材
　４２　第２部材
　４４　挿入孔
　４４Ａ　ロック機構
　４４Ｂ　段状部
　４４Ｃ　垂直面
　１００　ロボット
　ＪＴ１　第１関節
　ＪＴ２　第２関節
　ＪＴ３　第３関節
　ＪＴ４　第４関節
　ＪＴ５　第５関節
　ＪＴ６　第６関節

Claims

　複数の挿入孔を有するコネクタに、保持している端子を挿入して、ワイヤハーネスを製造するように構成されているロボットであって、
　前記ロボットは、延伸方向に沿って延びるスリットが形成され、前記延伸方向に対して湾曲するように構成されている筒状部材と力覚センサが配置されている、エンドエフェクタと、制御装置と、を備え、
　前記コネクタの挿入孔は、その開口面積が小さくなるように段状に形成されていて、
　前記端子は、ピン状、又は筒状に形成され、その外周面に段部が形成され、その基端部にワイヤが接続されていて、
　前記筒状部材は、その内部空間に、前記ワイヤと前記端部が挿通されていて、その先端が、前記端子の段部と当接するように構成されていて、
　前記制御装置は、保持している前記端子を前記挿入孔内に挿入するように、前記ロボットを動作させる（Ａ）と、
　前記（Ａ）の後に、前記筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、かつ、前記筒状部材が予め設定されている所定の角度に湾曲するように、前記ロボットを動作させる（Ｂ）と、
　前記（Ｂ）の後に、前記エンドエフェクタが予め設定されている第１距離進行するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ）と、を実行するように構成されている、ロボット。
　前記筒状部材の先端部がテーパ状に形成されている、請求項１に記載のロボット。
　前記コネクタは、前記複数の挿入孔が、前記延伸方向に対して垂直な方向に並ぶように、配置されている、請求項１又は２に記載のロボット。
　前記コネクタは、前記複数の挿入孔が、周方向に並ぶように配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット。
　前記制御装置は、前記（Ｂ）において、
　前記筒状部材の第１部分を回転中心として、前記スリットが位置する方向と反対側の方向である第１方向に、前記筒状部材が予め設定されている第１角度傾くように、前記ロボットを動作させる（Ｂ１）と、
　前記（Ｂ１）の後に、前記筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、前記筒状部材の先端を回転中心として、前記第１方向に、前記筒状部材が予め設定されている第２角度傾くように、前記ロボットを動作させる（Ｂ２）と、を実行するように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボット。
　前記制御装置は、前記（Ｃ）の後に、前記力覚センサが、予め設定されている第１閾値未満の力を検知すると、前記筒状部材が挿入孔から退出するように、前記ロボットを動作させる（Ｄ）をさらに実行するように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のロボット。
　前記制御装置は、前記（Ｄ）の後に、前記エンドエフェクタが前記第１方向に移動するように、前記ロボットを動作させる（Ｅ）をさらに実行するように構成されている、請求項６に記載のロボット。
　前記制御装置は、前記（Ｃ）において、前記力覚センサが前記第１閾値以上の力を検知した場合には、前記力覚センサが前記第１閾値未満の力を検知するまで、前記エンドエフェクタが後退するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ１）と、前記（Ｃ１）の後に、前記エンドエフェクタの進退方向とは異なる方向に、前記エンドエフェクタが移動するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ２）と、前記（Ｃ２）の後に、前記エンドエフェクタが進行するように、前記ロボットを動作させる（Ｃ３）と、を実行するように構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載のロボット。
　前記制御装置は、前記（Ｃ１）において、前記エンドエフェクタが前記第１距離よりも短い距離である第２距離後退するように、前記ロボットを動作させるように構成されている、請求項８に記載のロボット。
　複数の挿入孔を有するコネクタに、保持している端子を挿入して、ワイヤハーネスを製造するように構成されているロボットの運転方法であって、
　前記ロボットは、延伸方向に沿って延びるスリットが形成され、前記延伸方向に対して湾曲するように構成されている筒状部材と力覚センサが配置されている、エンドエフェクタと、を備え、
　前記コネクタの挿入孔は、その開口面積が小さくなるように段状に形成されていて、
　前記端子は、ピン状、又は筒状に形成され、その外周面に段部が形成され、その基端部にワイヤが接続されていて、
　前記筒状部材は、その内部空間に、前記ワイヤと前記端部が挿通されていて、その先端が、前記端子の段部と当接するように構成されていて、
　保持している前記端子を前記挿入孔内に挿入するように、前記ロボットが動作する（Ａ）と、
　前記（Ａ）の後に、前記筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、かつ、前記筒状部材が予め設定されている所定の角度に湾曲するように、前記ロボットが動作する（Ｂ）と、
　前記（Ｂ）の後に、前記エンドエフェクタが予め設定されている第１距離進行するように、前記ロボットが動作する（Ｃ）と、を備える、ロボットの運転方法。
　前記筒状部材の先端部がテーパ状に形成されている、請求項１０に記載のロボットの運転方法。
　前記コネクタは、前記複数の挿入孔が、前記延伸方向に対して垂直な方向に並ぶように、配置されている、請求項１０又は１１に記載のロボットの運転方法。
　前記コネクタは、前記複数の挿入孔が、円周方向に並ぶように配置されている、請求項１０～１２のいずれか１項に記載のロボットの運転方法。
　前記（Ｂ）は、記筒状部材の第１部分を回転中心として、前記スリットが位置する方向と反対側の方向である第１方向に、前記筒状部材が予め設定されている第１角度傾くように、前記ロボットが動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後に、前記筒状部材における先端部分の外周面が、水平方向に向くように、前記筒状部材の先端を回転中心として、前記第１方向に、前記筒状部材が予め設定されている第２角度傾くように、前記ロボットが動作する（Ｂ２）と、を有する、請求項１０～１３のいずれか１項に記載のロボットの運転方法。
　前記（Ｃ）の後に、前記力覚センサが、予め設定されている第１閾値未満の力を検知すると、前記筒状部材を挿入孔から退出するように、前記ロボットが動作する（Ｄ）をさらに備える、請求項１０～１４のいずれか１項に記載のロボットの運転方法。
　前記（Ｄ）の後に、前記エンドエフェクタが前記第１方向に移動するように、前記ロボットが動作する（Ｅ）をさらに備える、請求項１５に記載のロボットの運転方法。
　前記（Ｃ）は、前記力覚センサが前記第１閾値以上の力を検知した場合には、前記力覚センサが前記第１閾値未満の力を検知するまで、前記エンドエフェクタが後退するように、前記ロボットが動作する（Ｃ１）と、前記（Ｃ１）の後に、前記エンドエフェクタの進退方向とは異なる方向に、前記エンドエフェクタが移動するように、前記ロボットが動作する（Ｃ２）と、前記（Ｃ２）の後に、前記エンドエフェクタが進行するように、前記ロボットが動作する（Ｃ３）と、を有する、請求項１０～１６のいずれか１項に記載のロボットの運転方法。
　前記（Ｃ１）において、前記エンドエフェクタが前記第１距離よりも短い距離である第２距離後退するように、前記ロボットが動作する、請求項１７に記載のロボットの運転方法。