WO2023119378A1 - トルクまたは力の制御によりマスタリングを行うロボットの制御装置 - Google Patents

Abstract

ロボットの制御装置は、回転阻止部により構成部材の回転が阻止された時に、トルク検出器から出力されるトルクがトルク設定値になるように、ロボットの１つの特定駆動軸の駆動モータを制御する。制御装置は、トルクがトルク設定値になったときに、特定駆動軸の回転位置検出器が出力する回転位置を取得する。制御装置は、回転位置検出器が出力する駆動モータの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値とに基づいて、回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成する。

Description

トルクまたは力の制御によりマスタリングを行うロボットの制御装置

　本発明は、トルクまたは力の制御によりマスタリングを行うロボットの制御装置に関する。

　関節部を有するロボットを備えるロボット装置は、ロボットの位置および姿勢を変更しながら作業ツールにて作業を行うことができる。ロボットの位置および姿勢は、それぞれの関節部における関節角度に関連する。関節部における関節角度は、駆動モータに取り付けられたエンコーダの出力に関連する。

　従来の技術においては、それぞれの関節部を駆動する駆動モータに取り付けられたエンコーダの出力値を、設計値（理論値）と正確に関連付けるためにマスタリングを行うことが知られている。マスタリングでは、エンコーダの出力値をロボットの制御に使用するマシンパルス値に変換するマスタリングデータを生成する。マスタリングデータは、ロボットの駆動軸における原点の位置に相当し、例えば、エンコーダの出力が０°となる位置に対応する。

　ロボットのマスタリングを行う方法としては、ロボットの位置および姿勢を、マスタリングのための特定の位置および姿勢にしたときのエンコーダの出力を取得することが知られている。例えば、ロボットの位置および姿勢を定める専用の装置を用いて、マスタリングのためのロボットの位置および姿勢に調整することが知られている。ロボットの位置および姿勢は厳密に調整される。例えば、ダイヤルゲージ付きの専用の装置をロボットの構成部材に取り付ける。作業者がロボットを手動で操作することにより、マスタリングのための位置および姿勢を生成することが知られている。

　または、ロボットに取り付けたカメラの画像により、ロボットを所定の位置および姿勢にすることができる。例えば、ターゲット付きの治具をロボットの所定の構成部材に取りつける。カメラをロボットの手首部に取り付ける。カメラにて取得される画像に基づいて、カメラとターゲットとの位置関係を厳密に調整することにより、ロボットの位置および姿勢を、マスタリングのための位置および姿勢にすることが知られている。

　近年においては、ロボットの手首部に力覚センサを取り付けて、作業ツールに加わる力を検出して、ロボットの位置および姿勢を制御することが知られている（例えば、特開２０１６－２２１６４２号公報）。また、マスタリングのためのロボットの位置および姿勢を達成するために、力覚センサの出力に基づいてロボットの位置および姿勢を調整する装置および制御が知られている（例えば、特開平８－１７１４１０号公報）。

特開２０１６－２２１６４２号公報 特開平８－１７１４１０号公報

　従来の技術においては、マスタリングのためのロボットの位置および姿勢を達成するために、作業者は教示操作盤を使用して手動でロボットを駆動することができる。作業者は、ロボットの３次元的な位置および姿勢を微妙に調整する必要がある。このために、マスタリングの精度は作業者の熟練度に依存する。熟練度が低い作業者は、ロボットの位置および姿勢の微妙な調整を行うことが困難であるために、マスタリングの精度が低くなる場合が有った。または、マスタリングデータの設定において作業者のミスが生じる場合が有った。また、カメラなどの計測装置を用いる場合には、外乱光の影響によりマスタリングの精度が悪化する場合が有った。このように、従来の技術では、簡易な制御で精度よくマスタリングを実施することが難しいという問題が有った。

　本開示の第１の態様の制御装置は、ロボットの構成部材を回転する１つの特定駆動軸の駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するロボットの制御装置である。制御装置は、特定駆動軸の周りのトルクを検出するトルク検出器を備える。制御装置は、特定駆動軸の周りの構成部材の回転が回転阻止部により阻止された時に、トルク検出器から出力されるトルクが予め定められたトルク設定値になるように、特定駆動軸の駆動モータを制御するトルク制御部を備える。制御装置は、トルク検出器から出力されるトルクがトルク設定値になったときに、特定駆動軸の回転位置検出器が出力する回転位置を取得する回転位置取得部を備える。制御装置は、回転位置検出器が出力する駆動モータの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値とに基づいて、特定駆動軸に配置された回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するデータ生成部を備える。

　本開示の第２の態様の制御装置は、ロボットの構成部材を回転する１つの特定駆動軸の駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するロボットの制御装置である。制御装置は、特定駆動軸の周りの構成部材の回転を阻止し、力検出器を含む治具を備える。制御装置は、特定駆動軸の周りの構成部材の回転が治具により阻止された時に、力検出器から出力される力が予め定められた力設定値になるように、特定駆動軸の駆動モータを制御する力制御部を備える。制御装置は、力検出器から出力される力が力設定値になったときに、特定駆動軸の回転位置検出器が出力する回転位置を取得する回転位置取得部を備える。制御装置は、回転位置検出器が出力する駆動モータの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値とに基づいて、特定駆動軸に配置された回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するデータ生成部を備える。

　本開示の態様によれば、簡易な制御で精度よくマスタリングを実施するロボットの制御装置を提供することができる。

実施の形態における第１のロボット装置の側面図である。 第１のロボット装置のブロック図である。 第１のロボット装置の第１の制御を説明するロボットの側面図である。 第１のロボット装置の第１の制御を説明するロボットの概略平面図である。 第１のロボット装置の第１の制御を説明するロボットの他の概略平面図である。 ギヤの噛み合いの部分の第１の拡大断面図である。 ギヤの噛み合いの部分の第２の拡大断面図である。 ギヤの噛み合いの部分の第３の拡大断面図である。 第１のロボット装置の第２の制御を説明するロボットの側面図である。 第１のロボット装置の第２の制御を説明するロボットの概略平面図である。 第１のロボット装置の第２の制御を説明するロボットの他の概略平面図である。 第１のロボット装置の第３の制御を説明するロボットの側面図である。 第１のロボット装置の第４の制御を説明するロボットの側面図である。 第１のロボット装置の第５の制御を説明するロボットの側面図である。 第１のロボット装置の第５の制御を説明するロボットの他の側面図である。 第１のロボット装置の第６の制御を説明するロボットの側面図である。 実施の形態における第２のロボット装置の側面図である。 第２のロボット装置のブロック図である。 第２のロボット装置の制御を説明するロボットの概略平面図である。 第２のロボット装置の制御を説明するロボットの他の概略平面図である。

　図１から図２０を参照して、実施の形態におけるロボットの制御装置について説明する。本実施の形態のロボットの制御装置は、それぞれの駆動軸ごとにロボットを駆動して、駆動軸ごとにマスタリングデータを生成する。ロボットの制御装置は、１つの駆動軸に配置された駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成する。

　図１は、本実施の形態における第１のロボット装置の概略図である。図１では、作業ツールが取り付けられる前の状態が示されている。図２に、本実施の形態におけるロボット装置のブロック図を示す。図１および図２を参照して、第１のロボット装置５は、作業ツール２を移動するロボット１を備える。本実施の形態のロボット１は、複数の関節部を含む多関節ロボットである。特に、本実施の形態のロボット１は垂直多関節ロボットである。ロボット１は、移動可能な複数の構成部材を含む。ロボット１の構成部材は、それぞれの駆動軸の周りに回転するように形成される。

　ロボット１は、設置面に固定されたベース部１４と、ベース部１４に支持された旋回ベース１３とを含む。旋回ベース１３は、ベース部１４に対して第１の駆動軸Ｊ１の周りに回転する。ロボット１は、上部アーム１１および下部アーム１２を含む。下部アーム１２は、旋回ベース１３に対して第２の駆動軸Ｊ２の周りに回転する。上部アーム１１は、下部アーム１２に対して第３の駆動軸Ｊ３の周りに回転する。更に、上部アーム１１は、上部アーム１１の延びる方向に平行な第４の駆動軸Ｊ４の周りに回転する。

　ロボット１は、上部アーム１１に支持されている手首部１５を含む。手首部１５は、第５の駆動軸Ｊ５の周りに回転する。また、手首部１５は、第６の駆動軸Ｊ６の周りに回転するフランジ１６を含む。フランジ１６には、作業ツール２が固定される。本実施の形態では、ベース部１４、旋回ベース１３、下部アーム１２、上部アーム１１、手首部１５，および作業ツール２がロボット装置５の構成部材に相当する。

　本実施の形態のロボット１は、駆動軸Ｊ１から駆動軸Ｊ６までの６個の駆動軸を有するが、この形態に限られない。任意の機構にて位置および姿勢を変更するロボットを採用することができる。作業ツール２は、ロボット装置が行う作業に応じた装置が採用される。

　ロボット装置５には、位置が固定され、更に、座標軸の向きが固定されている座標系であるロボット座標系が設定される。ロボット座標系はワールド座標系とも称される。また、ロボット装置５には、手首部１５のフランジ１６に原点を有するフランジ座標系が設定されている。フランジ座標系は、フランジ１６の表面と共に移動および回転する座標系である。更に、ロボット装置５には、作業ツールの任意の位置に設定された原点を有するツール座標系が設定される。ツール座標系は、作業ツールと共に移動および回転する座標系である。フランジ座標系に対するツール座標系の相対的な位置および姿勢は一定であり、予め定められている。ロボット１の位置は、例えば、ロボット座標系におけるツール座標系の原点の位置に対応する。また、ロボット１の姿勢は、ロボット座標系に対するツール座標系の向きが対応する。

　ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を変化させるロボット駆動装置を含む。ロボット駆動装置は、アームおよび手首部等の構成部材を駆動する駆動モータ２２ａ～２２ｆを含む。本実施の形態では、複数の駆動軸Ｊ１～Ｊ６に対応して複数の駆動モータ２２ａ～２２ｆが配置されている。１つの駆動軸に対して１つの駆動モータが配置されている。ロボット装置５は、作業ツール２を駆動する作業ツール駆動装置２１を備える。作業ツール駆動装置２１は、例えば、作業ツールを駆動するモータ、シリンダ、および電磁弁等を含む。

　ロボット装置５は、ロボット１および作業ツール２を制御する制御装置４を備える。制御装置４は、制御を行う制御装置本体４０と、作業者が制御装置本体４０を操作するための教示操作盤３７とを含む。制御装置本体４０は、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算処理装置（コンピュータ）を含む。演算処理装置は、ＣＰＵにバスを介して接続されたＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する。

　教示操作盤３７は、通信装置を介して制御装置本体４０に接続されている。教示操作盤３７は、ロボット１および作業ツール２に関する情報を入力する入力部３８を含む。入力部３８は、キーボードおよびダイヤルなどの入力部材により構成されている。教示操作盤３７は、ロボット１および作業ツール２に関する情報を表示する表示部３９を含む。表示部３９は、液晶表示パネルまたは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル等の任意の表示パネルにて構成されることができる。

　制御装置４には、ロボット１および作業ツール２の動作を行うために予め作成された動作プログラム４６が入力される。または、作業者が教示操作盤３７を操作してロボット１を駆動することにより、ロボット１の教示点を設定することができる。制御装置４は、教示点に基づいて、ロボット１および作業ツール２の動作プログラム４６を生成することができる。

　制御装置本体４０は、ロボット１および作業ツール２の動作を制御する動作制御部４３を含む。動作制御部４３は、動作プログラム４６に基づいて、ロボット１を駆動するための動作指令をロボット駆動部４５に送出する。ロボット駆動部４５は、駆動モータ２２ａ～２２ｆを駆動する電気回路を含む。ロボット駆動部４５は、動作指令に基づいて駆動モータ２２ａ～２２ｆに電気を供給する。また、動作制御部４３は、動作プログラム４６に基づいて作業ツール２を駆動する動作指令を作業ツール駆動部４４に送出する。作業ツール駆動部４４は、作業ツール駆動装置２１を駆動する電気回路を含む。作業ツール駆動部４４は、動作指令に基づいて作業ツール駆動装置２１に電気を供給する。

　制御装置本体４０は、ロボット１および作業ツール２の制御に関する情報を記憶する記憶部４２を含む。記憶部４２は、情報の記憶が可能で非一時的な記憶媒体にて構成されることができる。例えば、記憶部４２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、磁気記憶媒体、または光記憶媒体等の記憶媒体にて構成することができる。動作プログラム４６は、記憶部４２に記憶される。

　動作制御部４３は、動作プログラム４６に従って駆動するプロセッサに相当する。動作制御部４３は、記憶部４２に記憶された情報を読み取り可能に形成されている。プロセッサが動作プログラム４６を読み込んで、動作プログラム４６に定められた制御を実施することにより、動作制御部４３として機能する。

　ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を検出するための回転位置検出器１９ａ～１９ｆを含む。本実施の形態における回転位置検出器１９ａ～１９ｆは、それぞれの駆動軸の駆動モータ２２ａ～２２ｆに取り付けられている。１個の駆動モータに１個の回転位置検出器が取り付けられている。それぞれの回転位置検出器１９ａ～１９ｆは、駆動モータ２２ａ～２２ｆの出力シャフトの回転角を検出するエンコーダにより構成されることができる。複数の回転位置検出器１９a～１９ｆの出力に基づいて、ロボット１の位置および姿勢が検出される。

　第１のロボット装置５の制御装置４は、関節部において駆動軸Ｊ１～Ｊ６の周りのトルクを検出するトルク検出器としてのトルクセンサ２５ａ～２５ｆを含む。本実施の形態では、６個の全ての駆動軸Ｊ１～Ｊ６に対してトルクセンサ２５ａ～２５ｆが配置されている。１個の駆動軸に対して１個のトルクセンサが配置されている。トルクセンサ２５ａ～２５ｆとしては、歪みゲージを備えるセンサ等のトルクを検出可能な任意のセンサを採用することができる。トルクセンサは、１つのロボットの構成部材と、１つのロボットの構成部材に支持されて回転する他の構成部材との間に配置される。例えば、トルクセンサは、駆動モータに取り付けられた減速機の出力軸と、減速機にて駆動する構成部材との間に配置される。

　このように、第１のロボット装置５のロボット１では、１つの駆動軸に対して、駆動モータ、回転位置検出器、およびトルクセンサが配置されている。例えば、駆動軸Ｊ１の周りに旋回ベース１３を回転する駆動モータ２２ａには、回転位置を検出する回転位置検出器１９ａが取り付けられている。また、駆動軸Ｊ１の周りのトルクを検出するトルクセンサ２５ａが配置されている。

　本実施の形態においては、１つの駆動軸ごとにロボットのマスタリングデータを生成する。すなわち、１個の関節部に配置されている駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に対してマスタリングデータを生成する。本実施の形態では、マスタリングデータを生成する１個の駆動軸を特定駆動軸と称する。特定駆動軸は、作業者によって予め定められている。

　制御装置本体４０は、特定駆動軸に配置されたトルクセンサの出力に基づいてロボット１の力制御を実施する演算部５１を含む。また、演算部５１は、特定駆動軸の駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に基づいてマスタリングデータを生成する。演算部５１は、トルクセンサから出力されるトルクが予め定められたトルク設定値４７になるように駆動モータを制御するトルク制御部５２を含む。特に、トルク制御部５２は、特定駆動軸の周りのロボットの構成部材の回転が回転阻止部により阻止された時のトルクを制御する。

　演算部５１は、トルクがトルク設定値４７になったときに、特定駆動軸の回転位置検出器が出力する回転位置を取得する回転位置取得部５３を含む。演算部５１は、特定駆動軸に配置された回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するデータ生成部５４を含む。データ生成部５４は、回転位置検出器が出力する駆動モータの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値４９とに基づいて、マスタリングデータを生成する。

　マスタリングを行うための、それぞれの駆動軸における回転角の理論値であるマスタリングの設計値４９は、予め定められている。それぞれの駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に対するマスタリングの設計値４９は、記憶部４２に記憶される。マスタリングの設計値４９は、それぞれの回転位置検出器１９ａ～１９ｆごとに生成されている。

　上記の演算部５１、トルク制御部５２、回転位置取得部５３、およびデータ生成部５４は、動作プログラム４６に従って駆動するプロセッサに相当する。プロセッサが動作プログラム４６を読み込んで、動作プログラム４６に定められた制御を実施することにより、それぞれのユニットとして機能する。

　本実施の形態のロボット１のそれぞれの駆動軸Ｊ１～Ｊ６には、駆動モータ２２ａ～２２ｆの出力軸の回転位置を検出するために、回転位置検出器１９ａ～１９ｆが配置されている。それぞれの駆動軸Ｊ１～Ｊ６について、ロボットの制御に使用される駆動モータの回転位置であるマシンパルス値は、次の式（１）により定められる。

　（マシンパルス値）＝（回転位置検出器の出力値）－（マスタリングデータ）　…（１）

　マスタリングの作業では、マスタリングデータを算出する。マスタリングデータは、ロボットの原点の位置に対応する回転位置を示す。回転位置検出器の出力値がマスタリングデータと同一の値になることにより、マシンパルス値はゼロになる。回転位置検出器の出力値からマスタリングデータを減算することにより、ロボットの制御に用いるマシンパルス値を算出することができる。

　例えば、マシンパルス値と減速機のギヤ比とに基づいて、それぞれの駆動軸（関節部）における関節角度を算出することができる。そして、それぞれの関節部における関節角度に基づいて、順運動学の変換により、ロボット座標系におけるロボットの位置および姿勢の座標値を算出することができる。または、動作プログラムに定められているロボットの位置および姿勢に基づいて、逆運動学の変換により、それぞれの関節部における関節角度を算出することができる。そして、関節角度と減速機のギヤ比とに基づいて、マシンパルス値を算出することができる。制御装置は、このマシンパルス値になるように、駆動モータの回転位置を制御することができる。

　本実施の形態では、ロボットの１つの特定駆動軸の周りにロボットを駆動する。そして、ストッパまたは治具等の回転阻止部によりロボットの回転を阻止する。トルク制御部５２は、予め定められたトルク設定値４７にて構成部材を押付ける制御を実施する。この時の回転位置検出器の出力の理論値であるマスタリングの設計値４９は予め定められている。マスタリングデータは、次の式（２）により算出することができる。

　（マスタリングデータ）＝（ロボットの構成部材を押付けた時の回転位置検出器の出力値）－（回転位置検出器の出力の理論値）　…（２）

　本実施の形態の制御では、精度の高いマスタリングを行うことができる。本実施の形態のマスタリングの作業では、特定駆動軸以外の駆動軸の駆動モータは駆動せずに予め定められた回転位置を維持する。特定駆動軸以外の駆動軸における関節角度は、予め定められた角度に維持する。そして、特定駆動軸の駆動モータを駆動する。このために、本実施の形態のマスタリングを行う前には、精度の低いマスタリングを実施しておくことが好ましい。例えば、過去に精密なマスタリングを実施した時に、互いに隣り合うロボットの構成部材の境界部を跨ぐ直線状のけがき線を形成しておくことができる。一方の構成部材に対する他方の構成部材の回転位置が分かるように、直線状のけがき線を形成することができる。けがき線は、それぞれの関節部ごとに形成することができる。

　作業者は、一方の構成部材のけがき線と、他方の構成部材のけがき線とが直線状になるように、教示操作盤を用いてロボットの位置および姿勢を手動で操作する。全ての関節部におけるけがき線が直線状になったときに、マスタリングのための位置および姿勢が達成されている。この時に、回転位置検出器の出力と、回転位置の設計値（理論値）とに基づいて、精度が粗いマスタリングを行うことができる。その後に、本実施の形態の精度の高いマスタリングを実施することができる。

　図３に、本実施の形態における第１のロボット装置の第１の制御を説明するロボットの側面図を示す。第１の制御では、特定駆動軸として駆動軸Ｊ１が選定されている。第１の制御では、駆動軸Ｊ１のマスタリングを実施する。すなわち、駆動軸Ｊ１に配置された回転位置検出器１９ａの出力に対するマスタリングデータを生成する。

　ベース部１４は、ロボット１の第１の構成部材に対応し、旋回ベース１３は、矢印８５に示すように、第１の構成部材に対して特定駆動軸の周りに回転する第２の構成部材に対応する。旋回ベース１３のストッパ部１３ａとベース部１４のストッパ部１４ａは、旋回ベース１３が駆動軸Ｊ１の周りに回るときに、回りすぎを阻止するように形成されている。すなわち、旋回ベース１３が回転する角度（駆動軸Ｊ１の関節角度の範囲）を規制するように形成されている。

　第１の制御において、旋回ベース１３の回転を阻止する回転阻止部は、ベース部１４に配置された接触部としてのストッパ部１４ａと、旋回ベース１３に配置された接触部としてのストッパ部１３ａとを含む。回転阻止部は、旋回ベース１３が矢印８５に示すように回転した時に、ストッパ部１３ａがストッパ部１４ａに当接して、旋回ベース１３の回転が阻止されるように形成されている。

　図４に、第１のロボット装置の第１の制御を説明するロボットの概略平面図を示す。図２から図４を参照して、マスタリングを実施するために、トルク制御部５２は、駆動モータ２２ａを駆動することにより、矢印８５ａに示すように一方の方向に旋回ベース１３を回動する。旋回ベース１３を回転するときに、他の駆動モータ２２ｂ～２２ｆは停止していている。すなわち、他の駆動軸Ｊ２～Ｊ６における関節角度は予め定められた角度に維持されている。

　ストッパ部１３ａがストッパ部１４ａに接触することにより、旋回ベース１３の回転が阻止される。トルク制御部５２は、トルクセンサ２５ａからトルクを取得する。トルク制御部５２は、旋回ベース１３の回転が阻止された時のトルクセンサ２５ａから出力されるトルクが、予め定められたトルク設定値４７になるように駆動モータ２２ａを制御する。この時のトルク設定値４７は、予め定められて、記憶部４２に記憶されている。

　トルク制御部５２が構成部材に加わるトルクを制御する方法は、任意の方法を採用することができる。トルクセンサ２５ａから検出されるトルクが、トルクの目標値に近づくほど、駆動モータの回転速度を小さくする制御を実施することが好ましい。例えば、トルク制御部５２は、力制御としてのダンピング制御を実施することができる。ダンピング制御では、現在の力Ｆと予め定められた目標力Ｆｄとの差を、予め定められたダンパ係数Ｄにて除算することにより、速度指令ｖを算出する。ダンピング制御の式は、次の式（３）にて示すことができる。

　ｖ＝（Ｆ－Ｆｄ）／Ｄ　…（３）

　トルク制御部５２は、トルクセンサ２５ａから取得したトルクを、回転中心から接触点までの予め定められた回転半径にて除算することにより力を算出することができる。例えば、トルクセンサ２５ａの出力を駆動軸Ｊ１からストッパ部１３ａまでの距離にて除算することにより、ストッパ部１３ａに加わる力Ｆを算出することができる。そして、トルクセンサ２５ａから取得したトルクから算出した力Ｆに基づいて上記の式（３）のダンピング制御を実施することができる。

　トルク制御部５２は、駆動モータ２２ａの速度指令ｖを動作制御部４３に送出する。動作制御部４３は、トルク制御部５２からの指令に基づいて、駆動軸Ｊ１の駆動モータ２２ａを制御することができる。

　なお、式（３）において、目標力Ｆｄを目標トルクに変更し、現在の力Ｆを現在のトルクに変更した式を用いて、速度指令ｖを算出しても構わない。または、本実施の形態では、全ての駆動軸Ｊ１～Ｊ６にトルクセンサ２５ａ～２５ｆが配置されている。このために、全てトルクセンサ２５ａ～２５ｆの出力に基づいて、ストッパ部の接触点における力を算出しても構わない。そして、接触点における力に基づいて、駆動モータ２２ａの速度指令を算出していても構わない。

　次に、トルクセンサ２５ａが出力するトルクがトルク設定値４７になったときに、回転位置取得部５３は、駆動軸Ｊ１の回転位置検出器１９ａが出力する回転位置を取得する。データ生成部５４は、上記の式（２）に基づいて、駆動軸Ｊ１に配置された回転位置検出器１９ａの出力に対するマスタリングデータを生成する。データ生成部５４は、回転位置検出器１９ａが出力する駆動モータ２２ａの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値４９とに基づいて、マスタリングデータを生成する。記憶部４２は、データ生成部５４にて生成された駆動軸Ｊ１に関するマスタリングデータを記憶する。

　ロボット装置の実際の作業において、ロボット１の位置および姿勢を制御する場合には、式（１）に示すように、マスタリングデータから算出されるマシンパルス値を使用する。この結果、ロボットの設計値に精度よく対応するようにロボットを駆動することができる。すなわち、設計におけるロボットの位置および姿勢に対応するように、精度よくロボットの位置および姿勢を制御することができる。

　本実施の形態の制御装置は、それぞれの駆動軸に配置されたトルクセンサにてマスタリングを実施することができる。本実施の形態においては、ロボットの１つの構成部材を回転させて回転阻止部により回転を阻止する。このときに、トルク制御部は、トルク設定値にて所定の部材を押し付けるようにトルクを制御する。この制御により、回転を阻止する部材同士を確実に密着させることができて、厳密なロボットの位置および姿勢を達成することができる。本実施の形態では、所定の部材の押付け箇所において所定の力が作用した時の回転位置に基づいて、マスタリングデータを生成する。このために、精密なマスタリングを行うことができる。

　本実施の形態におけるロボットの制御装置は、簡易な制御にて精度よくマスタリングデータを生成することができる。作業者の技量に関係なく高精度のマスタリングを実施することができる。特に、演算部５１が自動的にマスタリングの作業を行うことにより、容易にマスタリングを実施することができて、作業者の操作の失敗などを抑制することができる。

　また、本実施の形態の制御装置は、それぞれの駆動軸ごとにマスタリングを行うことができる。全ての駆動軸に対してマスタリングを実施しなくても、一部の駆動軸の駆動モータの回転位置検出器の出力に対するマスタリングを実施することができる。例えば、一部の駆動モータまたは回転位置検出器を取り替えた場合に、取り替えた部分の駆動軸に関するマスタリングを行うことができる。または、けがき線によるマスタリング等の精度の低いマスタリングを実施した後に、マスタリングの精度を高くしたい駆動軸について、本実施の形態の制御を実施することができる。

　第１のロボット装置の第１の制御においては、駆動軸Ｊ１におけるマスタリングを説明したが、この形態に限られない。他の駆動軸Ｊ２～Ｊ６についても、回転範囲を規制するストッパ部が配置されている場合には、第１の制御と同様の制御を実施することができる。または、それぞれのロボットに対してロボットが駆動する回転角度を制限するように、ストッパ部を配置しても構わない。

　ところで、ロボット１を駆動するときに、駆動モータ２２ａ～２２ｆの出力は、減速機にて減速された後にそれぞれの構成部材に伝達される。減速機では、複数のギヤが互いに噛み合っている。このために、ギヤの噛み合い部におけるガタ（バックラッシ）の影響が生じる。次に、第１の制御において、バックラッシの影響を補正する制御について説明する。

　図４を参照して、トルク制御部５２は、第１の方向として矢印８５ａに示す方向に旋回ベース１３を回転する。回転位置取得部５３は、旋回ベース１３の第１の方向の回転が阻止された時の第１の回転位置を検出する。回転位置取得部５３は、ストッパ部１３ａがベース部１４の一方のストッパ部１４ａに押し付けられた時の第１の回転位置を検出する。

　図５に、第１のロボット装置の第１の制御における他の概略平面図を示す。次に、トルク制御部５２は、第１の方向と反対側の第２の方向として矢印８５ｂに示す方向に、旋回ベース１３を回転する。ストッパ部１３ａが他方のストッパ部１４ａに接触して回転が阻止される。ここでも、トルク制御部５２は、トルク設定値４７になるように、ストッパ部１３ａをストッパ部１４ａに押圧するように制御する。回転位置取得部５３は、旋回ベース１３の第２の方向の回転が阻止された時の第２の回転位置を検出する。回転位置取得部５３は、ストッパ部１３ａがストッパ部１４ａに押し付けられた時の第２の回転位置を検出する。次に、データ生成部５４は、第１の回転位置と第２の回転位置に基づいて、マスタリングデータの補正値を算出する。

　図６に、減速機のギヤの噛み合いの部分の概略断面図を示す。図６では、減速機の１つのギヤ８１と他のギヤ８２とが噛み合う部分を示している。ここでの例では、ギヤ８１の歯部８１ａは、ギヤ８２の歯部８２ａ，８２ｂに係合する。矢印８９ａは、ベース部１４を回転させる第１の方向に対応する。矢印８９ｂは、ベース部１４を回転させる第２の方向に対応する。

　図７に、ギヤを第１の方向に回転した時の拡大断面図を示す。図８に、ギヤを第２の方向に回転した時の拡大概略断面図を示す。図６から図８を参照して、ギヤ８１を矢印８９ａに示す方向に回転させることにより、歯部８１ａが歯部８２ｂに接触する。ギヤ８１を矢印８９ｂに示す方向に回転させることにより、歯部８１ａが歯部８２ａに接触する。ギヤ８１が回転しているにもかかわらず、バックラッシの影響により、ギヤ８２は回転していない場合がある。

　図４および図５を参照して、本実施の形態では、演算部５１は、矢印８５ａに示す第１の方向に旋回ベース１３を回転させたときの第１の回転位置を検出する。演算部５１は、矢印８５ｂに示す第２の方向に旋回ベース１３を回転させたときの第２の回転位置を検出する。

　データ生成部５４は、矢印９０に示すように、第１の回転位置から第２の回転位置まで回転させた時の回転角度を算出する。そして、実際に旋回ベース１３を回転させたときの回転角度から回転角度の設計値を減算した角度がバックラッシの回転角度δに相当する。図７および図８に示す回転角度の差がバックラッシの回転角度δに相当する。

　回転位置検出器から出力がされる回転位置がマイナス側の方向に回転する場合には、バックラッシにより回転位置が小さく出力されるために、マシンパルス値にδ／２を加算することができる。データ生成部５４は、マスタリングデータからδ／２を減算することができる。一方で、回転位置検出器の回転位置がプラス側の方向に回転する場合には、回転位置が大きく出力されるために、マシンパルス値にδ／２を減算することができる。すなわち、データ生成部５４は、マスタリングデータにδ／２を加算することができる。このように、演算部５１は、上記の式（１）の出力パルス値の補正値を算出することができる。すなわち、演算部５１は、マスタリングデータの補正値を算出することができる。

　このように、互いに反対方向に２回の押付けを行うことにより、バックラッシに係るマスタリングデータの補正値を算出することができる。なお、ロボットの構成部材の押し付けまたはロボットに支持された治具の押付けは、正側の方向の回転および負側の方向の回転の２回の回転にて実施することができるが、３回以上繰り返しても構わない。

　図９に、本実施の形態における第１のロボット装置の第２の制御を説明するロボットの側面図を示す。以降に説明する第１のロボット装置の第２の制御から第６の制御においては、回転阻止部として、ロボット１の構成部材の回転を阻止するための治具が配置されている。第２の制御において、駆動軸Ｊ１が特定駆動軸に選定されている。トルク制御部５２は、第１の構成部材としてのベース部１４に対して第２の構成部材としての旋回ベース１３を回転する。矢印８５に示す向きに、駆動軸Ｊ１の周りに旋回ベース１３を旋回させる。

　図１０に、第１のロボット装置の第２の制御を説明するロボットの概略平面図を示す。図９および図１０を参照して、回転阻止部は、第１の構成部材としてのベース部１４に固定された治具７１を含む。治具７１は、ロボットが駆動したときに静止している部材に固定されている。治具７１は、棒状に形成されている。例えば、治具７１は、円柱状に形成されている。治具７１は、旋回ベース１３を回転したときに、手首部１５に接触するように配置されている。治具７１が手首部１５に接触することにより、旋回ベース１３の回転が阻止される。治具７１が固定される位置および治具７１の姿勢は厳密に調整されていることが好ましい。

　トルク制御部５２は、第１の回転方向としての矢印８５ａに示す方向に、下部アーム１２、上部アーム１１、および手首部１５と共に旋回ベース１３を回転する。旋回ベース１３を回転するときの他の駆動軸Ｊ２～Ｊ６における駆動モータ２２ｂ～２２ｆの回転位置は予め定められている。特定駆動軸である駆動軸Ｊ１以外の駆動軸Ｊ２～Ｊ６における関節角度は固定されている。

　トルク制御部５２は、手首部１５が治具７１に接触したときに、トルクセンサ２５ａから検出されるトルクがトルク設定値４７になるように、駆動モータ２２ａを制御する。トルクセンサ２５ａから検出されるトルクがトルク設定値になったときに、回転位置取得部５３は、回転位置検出器１９ａから第１の回転位置を取得する。そして、データ生成部５４は、駆動モータ２２ａの第１の回転位置と、マスタリングデータの設計値４９とに基づいて、マスタリングデータを生成することができる。

　図１１に、第１のロボット装置の第２の制御を説明するロボットの他の概略平面図を示す。第２の制御においてもバックラッシュの影響を考慮したマスタリングデータの補正値を算出することができる。トルク制御部５２は、第１の方向と反対側の第２の方向に旋回ベース１３を回転する。トルク制御部５２は、第２の方向としての矢印８５ｂの方向に旋回ベース１３を回転して、トルク設定値４７にて、手首部１５を治具７１に押し付ける。回転位置取得部５３は、回転位置検出器１９ａから第２の回転位置を取得する。

　回転位置取得部５３は、図１０に示す第１の方向に回転が阻止されたときの第１の回転位置と、図１１に示す第２の方向の回転が阻止されたときの第２の回転位置とを取得する。第１の制御と同様に、データ生成部５４は、第１の回転位置と第２の回転位置とに基づいて、マスタリングデータの補正値を算出する。データ生成部５４は、矢印９１に示す第１の回転位置から第２の回転位置までの回転角度と、回転角度の理論値との差に基づいて、マスタリングデータのバックラッシに係る補正値を算出することができる。その他の制御、作用、および効果は、第１の制御と同様である。

　図１２に、第１のロボット装置の第３の制御を説明するロボットの側面図を示す。第３の制御においては、第２の駆動軸Ｊ２が特定駆動軸に選定されている。第３の制御では、駆動軸Ｊ２に配置されている駆動モータ２２ｂに取り付けられている回転位置検出器１９ｂの出力に対するマスタリングデータを生成する。第３の制御においても、第２の制御と同様にベース部１４に治具７１が固定されている。

　第３の制御では、トルク制御部５２は、下部アーム１２に対して上部アーム１１および手首部１５が上側を向くように、ロボット１の位置および姿勢が変更する。駆動軸Ｊ１，Ｊ３～Ｊ６における関節角度は予め定められている。トルク制御部５２は、駆動軸Ｊ１，Ｊ３～Ｊ６における駆動モータ２２ａ，２２ｃ～２２ｆを駆動せずに停止された状態を維持する。トルク制御部５２は、駆動軸Ｊ２の駆動モータ２２ｂを駆動する。トルク制御部５２は、矢印８６に示すように、治具７１に対して下部アーム１２を接触させる。そして、トルク制御部５２は、トルクセンサ２５ｂから出力されるトルクが予め定められたトルク設定値４７になるように、駆動モータ２２ｂを制御する。

　次に、回転位置検出器１９ｂは、治具７１に対して下部アーム１２を押し付けているときの回転位置を検出する。そして、データ生成部５４は、この回転位置とマスタリングの設計値４９とに基づいて、マスタリングデータを生成することができる。その他の制御、作用、および効果は、第１の制御と同様である。

　図１３に、第１のロボット装置の第４の制御を説明するロボットの側面図を示す。１つの特定駆動軸の周りに構成部材の回転を阻止する治具としては、不動のものに限られず、ロボットの駆動と共に移動しても構わない。第４の制御においては、第２の駆動軸Ｊ２が特定駆動軸に選定されている。

　第４の制御においては、旋回ベース１３に治具７３が固定されている。治具７３の位置および姿勢は厳密に調整されている。治具７３は、旋回ベース１３と共に移動する。治具７３は、棒状に形成されている。トルク制御部５２は、矢印８７に示すように、駆動軸Ｊ２に配置された駆動モータ２２ｂを駆動することにより下部アーム１２を回動する。この時に、他の駆動軸Ｊ１，Ｊ３～Ｊ６の関節角度は一定に維持される。トルク制御部５２が予め定められたトルク設定値４７にて下部アーム１２を治具７３に押し付けた状態にて、回転位置取得部５３は、回転位置検出器１９ｂから出力される回転位置を取得する。データ生成部５４は、駆動軸Ｊ２に配置されている回転位置検出器１９ｂの出力に対するマスタリングデータを生成する。このように、特定駆動軸におけるロボットの構成部材の回転を阻止する治具は、ロボットの構成部材と共に移動しても構わない。その他の制御、作用、および効果は、第１の制御と同様である。

　図１４に、第１のロボット装置の第５の制御を説明するロボットの側面図を示す。第５の制御においては、第５の駆動軸Ｊ５が特定駆動軸に選定されている。第５の制御では、駆動軸Ｊ５に配置されている駆動モータ２２ｅの回転位置検出器１９ｅの出力に対するマスタリングデータを生成する。

　第５の制御においては、第１の部材７４ａと第２の部材７４ｂとを含む治具７４を用いる。第１の部材７４ａは、平面形状が四角形の板状の部材である。第１の部材７４ａは、手首部１５のフランジ１６に固定されている。第１の部材７４ａは、面積が最大になる面積最大面がフランジ１６に固定されている。第１の部材７４ａは、ロボット１にて位置および姿勢が変更可能である。

　これに対して、第２の部材７４ｂは、不動の部材である。第２の部材７４ｂは、ベース部１４に固定されている。第２の部材７４ｂの位置および姿勢は、厳密に調整されている。または、第２の部材７４ｂは、ロボット１の設置面に固定されていても構わない。第２の部材７４ｂの上面には、四角形の平面形状を有する凹部７４ｂｘが形成されている。第１の部材７４ａは、凹部７４ｂｘの内部に配置されることができる大きさを有する。

　第５の制御では、トルク制御部５２は、第１の方向としての矢印８８ａの方向に、駆動軸Ｊ５の周りに手首部１５を回転する。他の駆動軸Ｊ１～Ｊ４，Ｊ６における関節角度は一定に維持する。トルク制御部５２は、第１の部材７４ａの端面７４ａａを第２の部材７４ｂの凹部７４ｂｘの側面７４ｂａに接触させる。トルク制御部５２は、トルクセンサ２５ｅの出力に基づいて、予め定められたトルク設定値４７にて第１の部材７４ａを押圧する。この時に、回転位置取得部５３は、回転位置検出器１９ｅから第１の回転位置を取得する。そして、データ生成部５４は、回転位置検出器１９ｅの出力と、マスタリングの設計値４９とに基づいて、回転位置検出器１９ｅの出力に対するマスタリングデータを生成することができる。

　図１５に、第１のロボット装置の第５の制御を説明するロボットの他の側面図を示す。第２の部材７４ｂの凹部７４ｂｘの平面形状は、第１の部材７４ａの平面形状よりも僅かに大きく形成されている。第５の制御おいても、バックラッシの影響を考慮したマスタリングデータの補正値を算出することができる。

　トルク制御部５２は、第１の方向と反対側の第２の方向としての矢印８８ｂに示す方向に、手首部１５を回転する。第１の部材７４ａの端面７４ａｂが第２の部材７４ｂの凹部７４ｂｘの側面７４ｂｂに接触する。第１の部材７４ａをトルク設定値４７にて押圧した状態にて、回転位置取得部５３は、回転位置検出器１９ｅの第２の回転位置を取得する。データ生成部５４は、矢印９２に示すように、第１の回転位置から第２の回転位置までの回転角度を算出する。データ生成部５４は、この回転角の実測値と設計値（理論値）との差に基づいて、バックラッシに関する回転角の補正値である回転角度（δ／２）を算出することができる。

　このように、第５の制御においても、第１の方向と第１の方向と反対側の第２の方向に、手首部１５を回転させることにより、バックラッシに関する補正値を算出することができる。その他の制御、作用、および効果は、第１の制御と同様である。

　第５の制御では、第５の駆動軸Ｊ５に関するマスタリングデータを生成している。しかしながら、同様の制御により第３の駆動軸Ｊ３に関するマスタリングデータを生成することができる。すなわち、駆動軸Ｊ３以外の駆動軸Ｊ１，Ｊ２，Ｊ４～Ｊ６における関節角度を一定に維持して、駆動モータ２２ｃを駆動することにより、治具７４の第１の部材７４ａを第２の部材７４ｂの凹部７４ｂｘに押し付ける。そして、駆動モータ２２ｃに取り付けられた回転位置検出器１９ｃの回転位置を検出することにより、回転位置検出器１９ｃの出力に対するマスタリングデータを生成することができる。

　図１６に、第１のロボット装置の第６の制御を説明するロボットの側面図を示す。第６の制御においても第１の部材７４ａと第２の部材７４ｂとを含む治具７４を使用する。第６の制御においては、第６の駆動軸Ｊ６が特定駆動軸に選定されている。第６の制御では、駆動軸Ｊ６に配置されている駆動モータ２２ｆの回転位置検出器１９ｆの出力に対するマスタリングデータを生成する。

　第６の制御においては、第１の部材７４ａの面積最大面が水平方向に延びるように配置される。第２の部材７４ｂの凹部７４ｂｘの側面７４ｂａと、第１の部材７４ａの端面７４ａａとは平面状に形成されている。トルク制御部５２は、側面７４ｂａに対して端面７４ａａを面接触させる。または、側面７４ｂａと端面７４ａａとの間に隙間が形成されるように、予め定められた位置および姿勢にて第１の部材７４ａを配置しても構わない。

　トルク制御部５２は、矢印９３の方向のうち一方の方向である第１の方向に、第１の部材７４ａを回転する。他の駆動軸Ｊ１～Ｊ５における関節角度は一定に維持する。トルク制御部５２は、トルク設定値４７にて第１の部材７４ａを第２の部材７４ｂに押し付ける制御を実施する。トルク制御部５２は、トルクセンサ２５ｆにより検出されたトルクが予め定められたトルク設定値４７になるように、駆動モータ２２ｆを制御する。回転位置取得部５３は、第１の回転位置を取得し、データ生成部５４は、第１の回転位置に基づいて、回転位置検出器１９ｆの出力に対するマスタリングデータを生成することができる。

　また、トルク制御部５２は、矢印９３の方向のうち他方の方向である第２の方向に、第１の部材７４ａを回転する。トルク制御部５２が第１の部材７４ａをトルク設定値４７にて押し付ける制御を行っている期間中に、回転位置取得部５３は、第２の回転位置を取得する。データ生成部５４は、第１の回転位置から第２の回転位置までの回転角度に基づいてバックラッシに関する補正値を算出することができる。その他の制御、作用、および効果は、第１の制御と同様である。

　第６の制御においては、第６の駆動軸Ｊ６に関するマスタリングデータを生成しているが、この形態に限られない。同様の制御により、Ｊ４軸に関するマスタリングデータも生成することができる。演算部５１は、駆動モータ２２ｄを駆動することにより、第１の部材７４ａの端面７４ａａを第２の部材７４ｂの凹部７４ｂｘの側面７４ｂａに押し付ける。そして、演算部５１は、回転位置検出器１９ｄの出力に基づいて、回転位置検出器１９ｄに関するマスタリングデータを生成することができる。

　このように、第５の制御および第６の制御においては、治具７４を使用することにより、駆動軸Ｊ３～Ｊ５におけるマスタリングデータを生成することができる。治具７４の第１の部材は任意の形状を採用することができる。また、第２の部材の凹部の形状は任意の形状を採用することができる。ここで、平面形状が四角形の第１の部材７４ａの代わりに、球状の第１の部材を採用することができる。また、第２の部材７４ｂの平面形状が四角形の凹部７４ｂｘの代わりに、半球状の凹部を形成することができる。この構成を採用することにより、駆動軸Ｊ１，Ｊ２に関するマスタリングデータを生成することができる。第１の部材を第２の部材の凹部に押し付けた状態にて、それぞれの駆動モータ２２ａ，２２ｂが出力する回転位置を取得することができる。回転位置に基づいてマスタリングデータを生成することができる。

　図１７に、本実施の形態における第２のロボット装置の側面図を示す。図１８に、本実施の形態における第２のロボット装置のブロック図を示す。図１７および図１８を参照して、第２のロボット装置６は、ロボット３と制御装置７とを備える。第２のロボット装置６では、第１のロボット装置５のトルクセンサがロボット３の関節部に配置されていなくても構わない。

　第２のロボット装置６の制御装置７は、特定駆動軸の周りの構成部材の回転を阻止する治具７６を備える。治具７６は、予め定められた方向の力を検出する力検出器としての力覚センサ２４を含む。本実施の形態の力覚センサ２４は、互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸）の正側および負側の方向に加わる力を検出することができる。力覚センサ２４としては、歪みセンサを含むセンサまたは静電容量式のセンサ等の任意の力覚センサを採用することができる。

　治具７６は、力覚センサ２４の一方の面に取り付けられた固定部７６ａと、力覚センサ２４の他方の面に取り付けられた可動部７６ｂとを有する。本実施の形態の固定部７６ａおよび可動部７６ｂは、それぞれが棒状に形成されている。固定部７６ａは、ロボット３が駆動したときに静止している部材に固定されている。ここでの例では、固定部７６ａは、ロボット３のベース部１４に固定されている。治具７６の位置および姿勢は厳密に調整されている。

　第２のロボット装置６の制御装置７は、トルクセンサの出力の代わりに力覚センサ２４の出力に基づいて、構成部材または治具を押付ける力制御を実施する。第２のロボット装置においても、それぞれの駆動軸ごとにマスタリングを実施する。ここでの例では、駆動軸Ｊ１が特定駆動軸に選定されている。

　制御装置７は、力制御およびマスタリングデータの生成を行う演算部６１を含む。演算部６１は、力覚センサ２４から出力される力が力設定値４８になるように、特定駆動軸の駆動モータを制御する力制御部６２を含む。力制御部６２は、ロボット３の構成部材の回転が治具７６により阻止された時に、この制御を実施する。力設定値４８は、予め定められて記憶部４２に記憶されている。

　回転位置取得部５３は、力覚センサ２４から出力される力が力設定値４８になったときに、特定駆動軸の回転位置検出器が出力する回転位置を取得する。データ生成部５４は、回転位置検出器が出力する駆動モータの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値４９とに基づいて、特定駆動軸に配置された回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成する。

　図１９に、第２のロボット装置の制御を説明するロボットの概略平面図を示す。図１７から図１９を参照して、第２のロボット装置６では、力制御部６２は、ロボット３の構成部材としての手首部１５を治具７６の可動部７６ｂに押し付ける制御を実施する。第２のロボット装置においても特定駆動軸以外の駆動軸における関節角度は一定に維持する制御を実施する。

　力制御部６２は、第１の駆動モータ２２ａを駆動することにより、第１の方向としての矢印８５ａに示す方向に手首部１５を回転する。手首部１５は、可動部７６ｂに接触する。力制御部６２は、力覚センサ２４の出力に基づいて、手首部１５が可動部７６ｂを押圧する力が力設定値４８になるように、駆動モータ２２ａを制御する。

　回転位置取得部５３は、力覚センサ２４から出力される力が力設定値４８になったときに、回転位置検出器１９ａが出力する第１の回転位置を取得する。データ生成部５４は、回転位置検出器１９ａが出力する駆動モータ２２ａの第１の回転位置と、マスタリングデータの設計値４９とに基づいて、回転位置検出器１９ａの出力に対するマスタリングデータを生成することができる。

　第２のロボット装置６では、第１のロボット装置のトルクセンサの代わりに、治具７６に力覚センサ２４が配置されている。そして、力覚センサ２４の出力に基づいて、力制御を実施して、マスタリングデータを生成している。第２のロボット装置おいても簡易な制御で精度よくマスタリングを実施することができる。

　図２０に、第２のロボット装置の制御を説明するロボットの他の概略平面図を示す。第２のロボット装置においても、第１のロボット装置の第２の制御と同様に、バックラッシの補正値を算出することができる。力制御部６２は、第１の方向と反対側の矢印８５ｂに示す第２の方向に手首部１５が移動するように第１の駆動モータ２２ａを駆動する。ロボット３の手首部１５を治具７６の可動部７６ｂに押し付けることができる。力制御部６２は、第１の方向と反対側の第２の方向に手首部１５を回転させる制御を実施する。

　力制御部６２は、予め定められた力設定値４８にて可動部７６ｂが押圧されるように、第１の駆動モータ２２ａを制御する。回転位置取得部５３は、この時の第２の回転位置を取得する。このように、第１の方向に構成部材を回転させる制御と、第１の方向と反対側の第２の方向に構成部材を回転させる制御とを実施する。回転位置取得部５３は、第１の方向の回転が阻止されたときの第１の回転位置と、第２の方向の回転が阻止されたときの第２の回転位置と検出する。

　そして、データ生成部５４は、第１の回転位置と第２の回転位置とに基づいて、矢印９１に示す第１の回転位置から第２の回転位置までの回転角を算出する。データ生成部５４は、この回転角と回転角の理論値とに基づいてバックラッシの補正値である回転角度（δ／２）を算出することができる。

　このように、ロボットの構成部材またはワークを押付ける治具に力検出器を配置することにより、マスタリングデータを生成することができる。例えば、図１２に示す治具７１に力検出器を取り付けることができる。また、図１３に示す治具７３に力覚センサを取り付けることができる。また、図１４に示す治具７４の第２の部材７４ｂに力覚センサを取り付けることができる。そして、ロボットの構成部材またはロボットに支持された治具を、固定された治具に押し付けたときの力検出器の出力値と力の設計値とに基づいて、マスタリングデータを生成することができる。

　本実施の形態の力検出器を含む治具は、棒状に形成されているが、この形態に限られず、任意の形状の治具を採用することができる。上記以外の第２のロボット装置の構成、作用および効果は、第１のロボット装置と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

　上述のそれぞれの制御においては、機能および作用が変更されない範囲において適宜ステップの順序を変更することができる。

　上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。

　１，３　ロボット
　４，７　制御装置
　５，６　ロボット装置
　１１　上部アーム
　１２　下部アーム
　１３　旋回ベース
　１３ａ　ストッパ部
　１４　ベース部
　１４ａ　ストッパ部
　１５　手首部
　１６　フランジ
　１９ａ～１９ｆ　回転位置検出器
　２２ａ～２２ｆ　駆動モータ
　２４　力覚センサ
　２５ａ～２５ｆ　トルクセンサ
　３７　教示操作盤
　３８　入力部
　３９　表示部
　４０　制御装置本体
　４２　記憶部
　４７　トルク設定値
　４８　力設定値
　４９　マスタリングの設計値
　５２　トルク制御部
　５３　回転位置取得部
　５４　データ生成部
　６２　力制御部
　７１，７３，７４，７５　治具
　７４ａ　第１の部材
　７４ｂ　第２の部材
　７６　治具

Claims (8)

1. 　ロボットの構成部材を回転する１つの特定駆動軸の駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するロボットの制御装置であって、
   　特定駆動軸の周りのトルクを検出するトルク検出器と、
   　特定駆動軸の周りの構成部材の回転が回転阻止部により阻止された時に、前記トルク検出器から出力されるトルクが予め定められたトルク設定値になるように、特定駆動軸の駆動モータを制御するトルク制御部と、
   　前記トルク検出器から出力されるトルクがトルク設定値になったときに、特定駆動軸の回転位置検出器が出力する回転位置を取得する回転位置取得部と、
   　回転位置検出器が出力する駆動モータの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値とに基づいて、特定駆動軸に配置された回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するデータ生成部とを備える、制御装置。
2. 　ロボットは、第１の構成部材に対して特定駆動軸の周りに回転する第２の構成部材を含み、
   　前記回転阻止部は、第１の構成部材に配置された接触部および第２の構成部材に配置された接触部を含み、第１の構成部材の接触部が第２の構成部材の接触部に当接することにより、第２の構成部材の回転が阻止されるように形成されており、
   　前記トルク制御部は、第２の構成部材の回転が阻止された時のトルクが予め定められたトルク設定値になるように、第２の構成部材を駆動する駆動モータのトルクを制御する、請求項１に記載の制御装置。
3. 　ロボットは、第１の構成部材に対して特定駆動軸の周りに回転する第２の構成部材を含み、
   　前記回転阻止部は、第２の構成部材の回転を阻止する治具を含む、請求項１に記載の制御装置。
4. 　前記治具は、第１の構成部材に固定されている、請求項３に記載の制御装置。
5. 　前記治具は、ロボットが駆動したときに静止している部材に固定されている、請求項３に記載の制御装置。
6. 　前記トルク制御部は、第１の方向に構成部材を回転する制御と、第１の方向と反対側の第２の方向に構成部材を回転する制御とを実施し、
   　前記回転位置取得部は、第１の方向の回転が阻止された時の第１の回転位置と、第２の方向の回転が阻止された時の第２の回転位置とを検出し、
   　前記データ生成部は、第１の回転位置と第２の回転位置とに基づいて、マスタリングデータの補正値を算出する、請求項１に記載の制御装置。
7. 　ロボットの構成部材を回転する１つの特定駆動軸の駆動モータに取り付けられた回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するロボットの制御装置であって、
   　特定駆動軸の周りの構成部材の回転を阻止し、力検出器を含む治具と、
   　特定駆動軸の周りの構成部材の回転が治具により阻止された時に、前記力検出器から出力される力が予め定められた力設定値になるように、特定駆動軸の駆動モータを制御する力制御部と、
   　前記力検出器から出力される力が力設定値になったときに、特定駆動軸の回転位置検出器が出力する回転位置を取得する回転位置取得部と、
   　回転位置検出器が出力する駆動モータの回転位置と、予め定められたマスタリングデータの設計値とに基づいて、特定駆動軸に配置された回転位置検出器の出力に対するマスタリングデータを生成するデータ生成部とを備える、制御装置。
8. 　前記力制御部は、第１の方向に構成部材を回転する制御と、第１の方向と反対側の第２の方向に構成部材を回転する制御とを実施し、
   　前記回転位置取得部は、第１の方向の回転が阻止された時の第１の回転位置と、第２の方向の回転が阻止された時の第２の回転位置とを検出し、
   　前記データ生成部は、第１の回転位置と第２の回転位置とに基づいて、マスタリングデータの補正値を算出する、請求項７に記載の制御装置。

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