WO2025041295A1 - 制御装置 - Google Patents

Abstract

エンドエフェクタを搭載し所定の作業を実行するロボットを制御する制御装置であって、ロボットに作用する力およびモーメントを検出可能な力検出器からの検出値に基づいて力制御を実行する力制御部と、力制御による動作が実行されているときに、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度およびエンドエフェクタの動作速度を連携させながら変更する速度変更部と、を備える制御装置である。

Description

制御装置

　本開示は、制御装置に関する。

　多関節ロボットの先端部にエンドエフェクタを搭載し、多関節ロボットを力制御により動作させて所定の作業を行うように構成されたロボットシステムが知られている。例えば、特許文献１および特許文献２は、ロボットに搭載したねじ締め機を用い力制御によるねじ締め作業を実行可能なロボットシステムを記載している。

特開２００２－３３１４２８号公報 特開２０１８－２４０７５号公報

　エンドエフェクタを搭載したロボットに力制御による作業を実行させる場合、力制御の諸パラメータは、ユーザが事前に調整した固定のパラメータが用いられるのが一般的である。しかしながら、力制御による作業には、力制御の進行に係わる速度を、事前に調整した固定のパラメータで実行する場合よりも高速に実行できる部分が存在する場合がある。力制御の動作を的確に実行しつつ作業のサイクルタイムを短縮可能な技術が望まれている。

　本開示の一態様は、エンドエフェクタを搭載し所定の作業を実行するロボットを制御する制御装置であって、前記ロボットに作用する力およびモーメントを検出可能な力検出器からの検出値に基づいて力制御を実行する力制御部と、前記力制御による動作が実行されているときに、前記力検出器の検出値に基づいて、前記力制御の進行に係わる速度および前記エンドエフェクタの動作速度を連携させながら変更する速度変更部と、を備える制御装置である。

　添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。

１実施形態に係るロボットシステムの機器構成を示す図である。 ロボットシステムの機能ブロック図である。 ねじ締めの各フェーズを説明するための図である。 ねじ締めにおける力の検出値と、力制御の進行速度およびねじ締め機の回転速度の状態を示す図である。 比較例として、本実施形態による速度の調整が行われない場合における、位置・姿勢の修正におけるモーメントの検出値の時間推移を表すグラフである。 本実施形態による位置・姿勢誤差の速度の調整が行われる場合における、モーメントの検出値の時間推移を表すグラフである。 ねじ締めにおける力の検出値と、位置・姿勢誤差の修正の速度の状態を示す図である。 終了条件を設定するための設定画面の例を示す図である。 力制御による研磨動作を説明するための図である。 力制御によるバリ取り作業を説明するための図である。 バリ取り等の動作においてツールがバリ等の物体に接触した場合における、本実施形態に係る速度の調整を説明する図である。 本実施形態に係る力制御における速度調整処理を表すフローチャートである。

　次に、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。参照する図面において、同様の構成部分または機能部分には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。

　図１は１実施形態に係るロボットシステム１００の機器構成を示す図である。図１に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１０と、ロボット１０を制御するロボット制御装置２０と、ロボット制御装置２０に接続された教示操作盤３０とを備える。ロボット１０の手首部のフランジ１１には、取付板５１を介してエンドエフェクタとしてのねじ締め機６０が取り付けられている。手首部のフランジ１１と取付板５１との間には、外力を検出する力センサ（力検出器）７０が取り付けられている。上記構成において、ロボットシステム１００は、ロボット１０によりねじ締め機６０を所望の位置・姿勢に設定し、力センサ７０により検出された検出値に基づいてロボット１０に力制御によるねじ締め作業を実行させることができる。以下で詳細に説明するように、ロボット制御装置２０は、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度とエンドエフェクタの動作速度とを連携させながら変更することで、力制御による作業のサイクルタイムを短縮することができる。

　ロボット１０は、例示として、６軸の垂直多関節ロボットであるものとする。なお、ロボット１０として、水平多関節ロボット、パラレルリンク型ロボット、双腕ロボット等、作業対象に応じて様々なタイプのロボットが用いられても良い。図１では、ロボット１０にエンドエフェクタとしてねじ締め機６０が搭載されている構成例を示すが、ロボット１０には、作業用途に応じて様々なタイプのエンドエフェクタを取り付けることができる。

　ロボット制御装置２０は、動作プログラム或いは教示操作盤３０からの指令に従ってロボット１０の動作を制御する。ロボット制御装置２０は、プロセッサ２１（図２参照）、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、記憶装置、操作部、入出力インタフェース、ネットワークインタフェース等を有する一般的なコンピュータとしてのハードウェア構成を有していても良い。

　教示操作盤３０は、ロボット１０の教示や各種設定を行うための操作端末として用いられる。教示操作盤３０として、タブレット端末等により構成された教示装置を用いても良い。教示操作盤３０は、プロセッサ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、記憶装置、操作部、表示部３１（図２参照）、入出力インタフェース、ネットワークインタフェース等を有する一般的なコンピュータとしてのハードウェア構成を有していても良い。

　ねじ締め機６０は、一例として、アングルタイプのねじ締め機（ナットランナー）である。ねじ締め機６０は、制御部１６１及びモータ１６２（図２参照）を内部に含む本体部６１と、本体部６１の先端部に連結されたヘッド部６２とを備える。ヘッド部６２は、工具としてのソケット６５を保持する。ソケット６５には、ねじ８１が保持される。ねじ締め機６０は、ロボット制御装置２０に接続され、ロボット制御装置２０からの指令により、ねじ８１を対象物のねじ穴に締付け固定する。

　ねじ締め機６０は、取付板５１の一方の側に取り付けられ、また、取付板５１の他方の側はロボット１０のフランジ１１に取り付けられている。この構成おいて、ロボット１０によりねじ締め機６０を所望の位置・姿勢に設定して対象物に対するねじ締め作業を実行することができる。

　力センサ７０は、例えば、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ各軸方向に作用する力、及び各軸周りのモーメントを検出する６軸力センサである。なお、本実施形態では、ロボット１０に作用する外力を力センサ７０により検出する構成としているが、力センサに代えてロボットの各軸に設けたトルクセンサの検出値により外力を検出する構成としても良い。

　図２は、ロボットシステム１００の機能ブロック図である。図２に示すように、ロボット制御装置２０は、動作制御部１２１と、力制御部１２２と、パラメータ調整部１２３と、力データ処理部１２４と、速度変更部１２５と、設定部１２６と、終了条件判定部１２７とを備える。これらの機能ブロックは、ロボット制御装置２０のプロセッサ２１がソフトウェアを実行することで実現される機能要素であっても良い。

　ロボット制御装置２０は、記憶部２２を備える。記憶部２２は、例えば、不揮発性メモリ或いはハードディスク装置等からなる記憶装置である。記憶部２２には、ロボット１０を制御する動作プログラム、力制御パラメータや動作パラメータを含む各種設定情報等が格納される。

　動作制御部１２１は、動作プログラムにしたがって、或いは教示操作盤３０からの指令に従ってロボット１０の動作を制御する。ロボット制御装置２０は、動作制御部１２１が生成する各軸に対する指令に従って各軸のモータ１１１に対するサーボ制御を実行するサーボ制御部（不図示）を備えている。

　力データ処理部１２４は、力センサ７０の検出値に基づいて、ロボット１０の所定の部位（ねじ締め機６０等）に作用する外力（力及びモーメント）を算出する機能を提供する。力センサ７０の位置および姿勢は、ロボット１０の手首部先端の座標系の位置および姿勢と、手首部先端に対する力センサ７０の相対位置情報により算出することができる。力データ処理部１２４は、力センサ７０の位置、姿勢、及び検出値に基づいて、ロボット１０に予め設定された任意の座標系における力やモーメントの大きさ、及び、力やモーメントの方向を算出することができる。

　力制御部１２２は、力データ処理部１２４が算出した力情報、及び所定の力制御パラメータに基づいて力制御を実行する機能を司る。動作制御部１２１は、力制御部１２２による指令の下で、ロボット１０に力制御による動作を実行させる機能を有する。

　パラメータ調整部１２３は、例えば、ロボット１０に力制御による動作（ねじ締め作業、精密篏合作業等における位置・姿勢の修正動作）を繰り返し実行させることで力制御パラメータ（押付力、力制御ゲイン（押付方向、位置誤差・姿勢誤差方向）等）を調整する機能を提供する。ユーザは、事前にパラメータ調整部１２３の機能を用いて取得した力制御パラメータを、動作プログラムの力制御パラメータとして適用することができる。

　速度変更部１２５は、力制御による動作が実行されているときに、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度およびエンドエフェクタの動作速度を連携させながら変更する機能を提供する。

　設定部１２６は、動作プログラムに関する機能設定を行うため機能を提供する。設定部１２６による機能には、ロボットの各種の機能に対応するアイコンを用いたプログラミングにおいて、各アイコンに対する詳細設定を行うためのユーザインタフェースを提供する機能が含まれる。

　終了条件判定部１２７は、所定の終了判定条件に基づいて力制御による作業が終了しているか否かを判定する機能を有する。

　ねじ締め機６０は、ソケット６５を回転させるためのモータ１６２と、モータ１６２を駆動制御する制御部１６１とを備える。制御部１６１は、動作制御部１２１からの指令（動作パラメータの指定等を含む）に従ってモータ１６２の駆動制御を行う。制御部１６１は、例えば、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）等が組み込まれたマイクロコンピュータチップにより構成されていても良い。

　以下、ロボット制御装置２０による制御の下で実行される力制御を用いたねじ締め作業について説明する。

　本実施形態によるねじ締め動作の理解のため、ここで、一般的な力制御によるねじ締め動作について説明する。力制御を用いたねじ締め動作では、ロボット１０（ソケット６５）は、はじめに、教示されたねじ締め開始位置に位置付けられ、位置誤差・姿勢誤差を修正しながらねじ８１をねじ穴に挿入させてねじ８１をねじ穴に締め付け固定する。以上のような力制御を用いたねじ締め動作では、一般に、押付力、ねじ締め機の回転速度、力制御ゲイン、力制御の進行速度等のパラメータは固定の値が用いられる。しかしながら、力制御を用いた作業には、例えば、力制御の進行速度をその固定の速度よりも高速に実行できる部分が存在する場合がある。他方、サイクルタイムを短縮するために、作業を分割してプログラムを構成し、それぞれの分割部分ごとに進行速度等のパラメータ設定を行う形で動作プログラムを作成するには多くの手間を要することとなる。このような状況に鑑み、本実施形態に係るロボット制御装置２０は、力制御による作業が実行されているときに、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度とエンドエフェクタの動作速度とを連携させながら自動的に変更する機能を提供する。

　以下では、例示として、ロボット制御装置２０が力制御によるねじ締め作業において、力制御の進行に係わる速度とエンドエフェクタの動作速度とを連携させながら変更する２つの動作例について説明する。なお、以下で説明する２つの動作例では、ロボット制御装置２０は、力制御を用いたねじ締め作業を、力検出器の検出値の大きさの推移の観点で、図３に示すような３つのフェーズに分けて速度調整を行う制御を実現する。

　第１フェーズは、図３中左側に示すように、ねじ締め開始位置に位置付けられたロボット１０（ソケット６５）の位置誤差および姿勢誤差（位置・姿勢誤差）を、力制御を使って修正するフェーズである。ここで、位置誤差とは、図３中の第１フェーズにおいて距離ｄとして示すように、ねじ穴９１の中心線Ｃ１に対するねじ８１の先端の中心の位置ずれとして定義することができる。姿勢誤差とは、図３中の第１フェーズにおいて角度θとして示すようにねじ穴９１の中心線Ｃ１に対するねじ８１（ソケット６５）の中心軸線Ｃ２の傾きとして定義することができる。第１フェーズでは、力制御により位置誤差ｄ、姿勢誤差θを修正する動作が行われる。

　第２フェーズは、図３中中央に示すように、位置誤差ｄ１・姿勢誤差θ１が収束に近い状態となり力制御を使ってねじ締め軸方向にねじ８１を進行させてねじ締めを行い始めるフェーズである。第３フェーズは、図３中右側に示すように力制御を使ってねじ８１を軸方向に進行させ、ねじ８１をねじ穴９１に締め付け固定するフェーズである。

（第１の動作例）
　第１の動作例では、ロボット制御装置２０は、力検出器の検出値に基づいて、第１から第３フェーズそれぞれで力制御の進行速度およびねじ締め機６０の回転速度を連携させつつ変更する。ここで、力制御による進行速度とは、例えば、目標力（ここでは、ねじ８１の押付け方向（ねじ締め軸方向））へロボット１０（ソケット６５）を移動させる目標速度である。図３に示すように、第１フェーズは、ロボット１０（ソケット６５）が開始位置へ位置付けられた初期状態に対応する。したがって、ここでは、位置・姿勢誤差が比較的大きく、力検出器による検出値（力・モーメント）は大きくなる。速度変更部１２５は、力検出器による検出値が大きい状態であることが検出されると（例えば、検出値が所定の閾値を超えることが検出されると）、力制御による進行速度を低速度モード（第１速度モード）に設定し、ねじ締め機６０の回転速度を低速度モード（第１動作速度モード）に設定する。力検出器の検出値が大きい状態であるか否かを検出するための閾値は、例えば、実験値、或いは理論値であってもよい。

　ここで力制御の進行速度について、低速度モードとは、基準となる進行速度以下の速度である場合を指す。基準となる進行速度（以下、基準進行速度とも称する）は、例えば、
・設定画面を介してユーザにより設定されている固定の進行速度、或いは、
・ねじ８１の本体部の長さ、ねじ山のピッチ、ねじ締め時間、ねじの回転速度等の諸パラメータに基づいて導かれる標準値、である。

　ねじ締め機６０の動作速度について低速度モードとは、基準となる回転速度以下となる回転速度である場合を指す。基準となる回転速度（以下、基準回転速度とも称する）は、例えば、
・設定画面を介して予めユーザにより設定されている回転速度、或いは、
・ねじ８１の本体部の長さ、ねじ山のピッチ、ねじ締め時間等の諸パラメータから導かれる標準値、である。

　このように、ロボット制御装置２０は、ロボット１０の位置・姿勢誤差の修正が行われるときの力制御の進行速度を低速度モードとすることで位置・姿勢の修正が適切に行われ、ねじ８１がねじ穴９１に確実に挿入されるようにする。また、このとき、ロボット制御装置２０は、ねじ締め機６０の回転速度も連携して低速度モードに設定することで、ねじ８１を保護すると共に位置・姿勢の修正が的確に行われるようにする。

　第２フェーズでは、第１フェーズでの位置・姿勢誤差の修正により位置・姿勢誤差は収束に近い状態となっているため力検出器による検出値は小さくなる。具体的には、位置・姿勢の修正に係わる並進方向の力（図中ＸＹ方向の力）およびモーメント（ＷＰＲ）の検出値は小さくなる。したがって、速度変更部１２５は、力検出器の検出値（並進力、モーメント）が小さくなると（例えば、検出値が所定の閾値以下となることが検出されると）、力制御の進行速度を高速度モード（第２速度モード）とし、ねじ締め機６０の回転速度を高速度モード（第２動作速度モード）に設定する。ここで進行速度について、高速度モードとは、例えば、上記基準進行速度よりも高速の進行速度である。ねじ締め機６０の動作速度について高速度モードとは、例えば、上記基準回転速度よりも高速の回転速度である。

　第２フェーズでは、位置・姿勢誤差は収束に近い状態であり、また、ねじ８１はねじ穴９１に締め付けられ始めた段階にある。したがって、第２フェーズは、力制御の進行速度およびねじ締め機６０の回転速度を高めることが可能な状態である。よって、第２フェーズにおいて力制御の進行速度およびねじ締め機６０の回転速度を共に速めることで、ねじ締め全体のサイクルタイムを短縮することが可能となる。

　第３フェーズでは、ねじ８１がねじ穴９１中で回転しながら締め付けられる状態であるため、力検出器の検出値は大きな値となる。したがって、速度変更部１２５は、力検出器の検出値（力・モーメント）が大きくなると（例えば、検出値が所定の閾値を超えることが検出されると）、力制御の進行速度を低速度モードに設定し、ねじ締め機６０の回転速度を低速度モードに設定する。

　このように、第３フェーズでは、ロボット制御装置２０は、ねじ８１のねじ穴への締め付けが適正に行われるように、力制御の進行速度を比較的低い速度とし、ねじ締め機６０の回転速度を比較的低い速度とする。これにより、ねじ８１をねじ穴に締め付ける過程で姿勢誤差が大きくなることを回避し安定したねじ締めを実行することができる。

　以上のような第１の動作例による速度制御により、力制御を用いた作業において本来的に進行速度を高めることができる部分の進行速度を高めることが可能となり、それにより作業全体にかかるサイクルタイムを短縮することが可能となる。

　第１の動作例は、力検出器の検出値に応じて、力制御の進行速度を第１速度とし、ねじ締め機６０の回転速度を第１回転速度とする第１速度モードと、力制御の進行速度を第１速度よりも低速の第２速度とし、ねじ締め機６０の回転速度を第１回転速度よりも低速の第２回転速度とする第２速度モードとを切り替え可能とする動作例であると言うことができる。このような構成は、力制御を用いた作業において本来的に進行速度を高めることができる部分の進行速度を高め、それにより作業全体にかかるサイクルタイムを短縮することを可能とする。

　図４は、ねじ締め作業の実行中に力検出器により検出された検出値の実測値の例を示すグラフである。図５のグラフは、力センサ７０によるＸＹＺ３つの方向についての力の検出値のグラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３を示す。ここで、ＸＹＺは、図３に示したような、ねじ締めの軸方向（押付方向）をＺ方向とし、それに直交する２方向をＸ，Ｙ方向とする座標系を基準とする測定値である。なお、ここでは、ＸとＹ方向の力を並進力と定義する。なお、図４には、理解の便宜のため、検出値の時間推移と第１から第３フェーズとのおおよその対応を示している。図４では、力の値の絶対値がマイナス方向に大きくなる場合についても、力が大きくなる場合と定義する。

　速度変更部１２５は、位置・姿勢誤差が比較的大きくなっている第１フェーズを、力検出器の検出値に基づく以下のような判断基準（a1）、(a2)の少なくとも一つにより判断してもよい。
（判断基準a1）：並進方向の力の検出値が大きくなっている。
図４の例では、グラフＧ１（Ｘ方向の検出力）がマイナス方向に比較的大きく変化している（矢印Ｂの箇所を参照）。速度変更部１２５は、グラフＧ１（Ｘ方向の検出力）がマイナス方向に比較的大きく変化したタイミングで第１フェーズにあると判断してもよい。
（判断基準a2）：ねじ締め開始直後に押付方向（Ｚ方向）の力の検出値が大きくなっている。
ねじ締め開始時に位置誤差があり、ねじ８１がねじ穴９１に対して位置誤差を持つ状態では、押付方向の力の検出値も比較的大きくなると考えられる（図４におけるねじ締め開始時のグラフＧ３を参照）。よって、速度変更部１２５は、ねじ締め開始直後にＺ方向の力の検出値（グラフＧ３）が大きくなっている場合に、第１フェーズにあると判定してもよい。

　第１フェーズにあると判定すると、速度変更部１２５は、上述したように力制御の進行速度を低速度モードに設定し、ねじ締め機６０の回転速度を低速度モードに設定する。

　第２フェーズに入ると、位置・姿勢誤差が小さくなることに伴い、Ｘ方向およびＹ方向の力（並進力）或いはモーメントの検出値は小さくなる。ここでは、速度変更部１２５は、並進力が小さくなったことを検出して、第２フェーズにあると判定することができる。第２フェーズにあると判定すると、速度変更部１２５は、上述したように力制御の進行速度を高速度モードに設定し、ねじ締め機６０の回転速度を高速度モードに設定する。

　第３フェーズに入ると、ねじ８１はねじ穴９１内で締め付けられながら進行する状態となるためＸ方向またはＹ方向に大きな力を受けやすい。よって、図４に示すように、Ｘ方向またはＹ方向の力の検出値が大きくなる。したがって、速度変更部１２５は、Ｘ方向またはＹ方向の力が大きくなったことを検出することで、第３フェーズにあること判定することができる。第３フェーズにあると判定すると、速度変更部１２５は、上述したように、力制御の進行速度を低速度モードに設定し、ねじ締め機６０の回転速度を低速度モードに設定する。

　以上のように、速度変更部１２５は、力検出器の検出値に基づいて、力制御によるねじ締めの段階に応じた的確な速度調整を行うことができ、それにより、ねじ締め作業全体のサイクルタイムを短縮することができる。

（第２の動作例）
　次に、ロボット制御装置２０が力制御を用いた作業を実行する場合の第２の動作例について説明する。第２の動作例は、第１動作例における速度調整の動作に加えて、位置誤差・姿勢誤差の修正の速度についても速度調整を行う動作例である。以下では、位置・姿勢誤差の修正の速度をどのように調整するかについて説明する。

　図５と図６を参照して第２の動作例を説明する。図５は、第２の動作例を適用することなく、ロボット１０がねじ締め動作において位置・姿勢誤差の修正を行っている場合の力の検出値の実測値の例を示すグラフである。なお、図５において、横軸は時間を表し、縦軸はモーメントを表す。図５に示すグラフは、ロボット１０が、力検出器による生の検出値を適用して、つまり標準的なパラメータで位置・姿勢誤差を修正している場合に対応する。図５には、Ｘ軸周りのモーメントＭｘ、Ｙ軸周りのモーメントＭｙ、Ｚ軸周りのモーメントＭｚを図示している。ＸＹＺ軸は、図４に示した座標系に対応する。図５に示すように、位置・姿勢誤差の修正の速度が標準的な状況では、力検出器の検出値（ここではモーメント）は、なだらかに変動していくような推移を示す。

　図６は、検出値が図５のように観測される状況において、第２の動作例が実行されているときの、位置・姿勢誤差の修正に適用される力の検出値の推移を示すグラフである。なお、図６において、横軸は時間を表し、縦軸はモーメントに対応する検出値をトルクとして記している。図６におけるトルクＴ４、Ｔ５、Ｔ６は、それぞれモーメントＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚに対応する。本実施形態に係る速度変更部１２５は、力検出器の検出値が所定の閾値を超えて大きくなった場合に、位置誤差または姿勢誤差が大きくなっている状態であるとみなし、位置誤差または姿勢誤差が素早く修正されるように、位置・姿勢修正の速度を高速度モード（第１修正速度モード）に設定する。

　ここで、位置・姿勢誤差の修正の高速度モードについて説明する。力制御による位置誤差、姿勢誤差の修正では、位置誤差、姿勢誤差が大きくなるほど、力検出器による検出値（力・モーメント）は大きくなる。そして、力制御では、一般に、これらの検出値の基準値からの偏差に力制御ゲインを乗算して得られた指令値によりロボットを動作させる。なお、偏差の計算における基準値は通常はゼロである。したがって、一般に、力制御の検出値が大きくなるほど位置姿勢の修正の応答速度は高くなる。本実施形態に係る速度変更部１２５は、一定の時間範囲で力・モーメントの検出値を監視し、検出値の最大値が所定の閾値を超えて大きくなった場合、その一定の時間範囲の間の検出値として、当該最大値（又は、最大値以上の値、最大値に相当する値などの最大値に基づく値であってもよい）を適用し、それにより力制御による位置・姿勢の修正が高速で行われるようにする。位置・姿勢の修正に関するこのような動作モードを、位置・姿勢誤差の修正の高速度モードと称することとする。

　位置・姿勢の修正速度について低速度モード（第２修正速度モード）とは、位置・姿勢の修正が上記高速度モードよりも低くなる速度モードを指し、例えば、力検出器の生の検出値をそのまま適用して力制御による位置・姿勢の修正を行う場合（図５に示すような動作）が該当する。

　図５および図６を参照して、第２の動作例による位置・姿勢誤差の修正の具体的な動作を説明する。速度変更部１２５は、次のような手順で本動作行う。
（手順１）はじめに、速度変更部１２５は、本動作例の制御を実行する一定の時間範囲を設定する。
（手順２）速度変更部１２５は、一定の時間範囲で力・モーメントの検出値について、所定の閾値を超える最大値を検出する（例えば、所定の閾値を超えるピーク値をとらえる）。
（手順３）速度変更部１２５は、検出した最大値を、位置・姿勢誤差の修正における検出値として適用する（位置・姿勢誤差の修正における検出値をこの最大値に固定する）ことで、位置・姿勢の修正速度を高速度モードに設定する。
（手順４）検出値が閾値以下である場合には、位置・姿勢の修正速度を低速度モードとする（力検出器による生の検出値を、位置・姿勢の誤差の修正における検出値としてそのまま適用する）。

　手順１において、速度変更部１２５が、２秒から７秒の範囲を一定の時間範囲として設定し、閾値を１５Ｎと設定しているものとする。そして、手順２において、観測値が図５のようになっており、モーメントＭｙの最大値（１５．０１Ｎｍ）が閾値（１５Ｎｍ）を超えたことが検出されたものとする。この場合、速度変更部１２５は、一定の時間範囲（２秒から７秒）については、モーメントＭｙの検出値として最大値（１５．０１Ｎｍ）を設定する（図６参照）。これにより、力制御部１２２は、時間範囲２秒から７秒について、モーメントＭｙの検出値が１５．０１Ｎｍであるとみなし（つまり、大きな姿勢誤差が続いているとみなし）、モーメントＭｙに関する姿勢誤差を高速に修正することとなる（手順３）。

　速度変更部１２５は、一定の時間範囲内において検出される力・モーメントが閾値を超えない力・モーメントについては、位置・姿勢のずれがあまりないことから、位置・姿勢の修正の速度を低速度モードとする（手順４）。図５のグラフの例では、モーメントＭｘ、モーメントＭｚについては検出値が閾値（１５Ｎｍ）以下であるため、速度変更部１２５は、モーメントＭｘに対応するＸ軸周りの姿勢の修正、および、モーメントＭｚに対応するＺ軸周りの姿勢の修正については低速度モードで位置・姿勢を修正する。

　以上のような位置・姿勢についての速度の制御により、ずれが大きい位置や姿勢の方向を的確に検出して修正の速度を向上させることができる。このような第２の動作例も、ねじ締め作業全体のサイクルタイムを短縮することを可能とする。

　速度変更部１２５は、一定の時間範囲を、２秒から７秒、３秒から８秒、４秒から９秒等と順次ずらしながら上述の手順１から手順４による処理を行うことで、ねじ締め作業全体について、位置・姿勢の速度を変更する制御を実現することができる。

　図７は、ねじ締め実行中の力検出器の検出値の実測値の例と、その場合の速度変更部１２５による位置・姿勢誤差の速度の調整の状態を示す図である。なお、ここでの実測値は、図４に示したものと同じである。比較的大きな位置・姿勢誤差が生じている第１フェーズでは、位置・姿勢誤差の修正の作動に伴い、並進方向の検出値（グラフＧ１）或いはモーメントが比較的大きくなる。第１フェーズにおいて、速度変更部１２５は、並進力或いはモーメントの検出値の最大値が所定の閾値を超えることを検出し、位置・姿勢の誤差が大きい状態とみなして、位置・姿勢誤差の修正の速度を高速度モードに設定する。

　位置・姿勢誤差が収束する第２フェーズに入ると、並進力或いはモーメントの検出値は小さくなる。並進力或いはモーメントの検出値が閾値以下となることに応じて、速度変更部１２５は、位置・姿勢誤差の修正の速度を低速度モードに設定する。そして、第３フェーズに入ると、ねじ８１はねじ穴９１に締め付けられている状態となり、並進力或いはモーメントは閾値を超える大きな値となる。それに応じ、速度変更部１２５は、位置・姿勢誤差の修正の速度を高速度モードに設定する。

　このように、速度変更部１２５は、位置・姿勢の誤差の状態を的確に把握して、位置・姿勢の修正の速度を適切に設定することができる。このような動作は、ねじ締め全体における処理時間を短縮可能な部分の処理時間を自動的に短縮することを可能とし、それによりねじ締め全体のサイクルタイムを短縮することを可能とする。

　なお、上述の第２の動作例では、一定の時間範囲における力またはモーメントの検出値の最大値であって所定の閾値を超えるものが検出された場合に、その最大値（またはそれ以上の値）を位置・姿勢誤差の修正における検出値として設定することを位置・姿勢誤差の修正の高速度モードと定義した。この定義は一例であり、例えば、位置・姿勢誤差の修正の高速度モードは、一定の時間範囲で力・モーメントの検出値が基準値を超えた場合に、その基準値（またはそれ以上の値）を位置・姿勢誤差の修正における検出値として設定する動作であってもよい。

　位置・姿勢誤差の修正における低速度モードとは、上述の高速度モードよりも位置・姿勢誤差の修正の速度が低速になるような速度モードであればよい。

　なお、以上では、第２の動作例の位置・姿勢誤差の速度の調整が第１の動作例における力制御の進行速度の調整に加えて実行されるものとして説明したが、第２の動作例の位置・姿勢誤差の速度の調整が第１の動作例における力制御の進行速度の調整に代えて実行されるような動作例もあり得る。すなわち、次のような動作例（第３の動作例）もあり得る。
（第３の動作例）
・第１フェーズでは、位置・姿勢誤差の修正を高速度モードとし、エンドエフェクタの動作速度を低速度モードとする。
・第２フェーズでは、位置・姿勢誤差の修正を低速度モードとし、エンドエフェクタの動作速度を高速度モードとする。
・第３フェーズでは、位置・姿勢誤差の修正を高速度モードとし、エンドエフェクタの動作速度を低速度モードとする。

　次に、ねじ締め作業を高速化するための、設定部１２６によるねじ締め作業終了条件の設定機能について説明する。ここでは、ロボット制御装置２０は、ロボットの機能命令を表すアイコンによるプログラミングを受付可能に構成され、設定部１２６は、各アイコンの詳細設定を行う機能を提供できるように構成されているものとする。図８は、設定部１２６の機能により提供される、ねじ締め機能に対応する機能アイコン３０１の設定画面３００を示している。設定部１２６は、設定画面３００を教示操作盤３０の表示部３１に表示し、教示操作盤３０の操作部を介したユーザ操作による設定画面３００への入力を受け付ける。

　図８に示すように、設定画面３００は、力制御によるねじ締めに関する設定項目として目標力、力制御の進行速度、ねじ締め深さ、力終了判定閾値、および速度終了判定閾値を含んでいる。更に、設定画面３００は、力制御によるねじ締めの終了条件を設定するための設定ボタン３１１から３１４を含んでいる。
（１）設定ボタン３１１は、ねじ締めの押付力が目標力に到達したことを、ねじ締めの終了条件とすることを設定するためのボタンである。
（２）設定ボタン３１２は、ねじ締め深さが、指定された最小値から最大値の範囲に入った場合を、ねじ締め終了条件とすることを設定するためのボタンである。
（３）設定ボタン３１３は、力（押付力）を終了条件とする場合に、押付力がここで指定した閾値（目標力の９０％）を超えたことを終了条件とすることを設定するためのボタンである。設定ボタン３１１および設定ボタン３１３の双方がオンに設定されている場合、目標力がここで設定した判定閾値を超えた場合にねじ締めを終了する。
（４）設定ボタン３１４は、ロボット１０（ソケット６５）の速度がここで設定した判定閾値未満となったことを終了条件とすることを設定するためのボタンである。
なお、ここで示した終了条件（１）から（４）は例示であり、終了条件はこれらに限定されるものではない。例えば、モーメントを終了条件としてもよい。この場合、図８の設定画面に、終了条件としてのモーメントの判定の閾値（終了時モーメント閾値）を設定するための設定項目および設定ボタンを更に設けてもよい。

　終了条件判定部１２７は、例えば、オンに設定されている終了条件の全てが満たされたときに、ねじ締めが終了したと判定する。

　設定画面３００では、終了条件の各々について終了条件として機能させるか否かを設定可能となっている。したがって、ねじ締めの高速化を意図するユーザは、必要最小限の終了条件をオンにすることで、不要な制御が行われることを回避することができる。例えば、ねじの長さに個体差があるような状況では、ねじ締め深さの監視が重要となる。したがって、このような状況では、設定ボタン３１２のみをオンするようにしてもよい。

　上述の実施形態は、ロボット１０に搭載されるねじ締め機構（エンドエフェクタ）としてナットランナが用いられる場合に構成例であったが、ねじ締め機構として、付加軸モータを用いる構成や、ロボットの手首軸を用いる構成例もあり得る。付加軸モータを用いる構成の場合、ロボット１０のフランジ１１に取付板を取り付け、この取付板に付加軸モータを固定し、この付加軸モータの駆動軸にねじ締め用のソケットを固定する。この構成の場合には、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度および付加軸モータの回転速度を連携させながら変更する。ロボットの手首軸（手首部の駆動軸）を用いる構成の場合、ロボット１０の手首軸にソケットを固定する構成とする。この構成の場合には、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度および手首軸モータの回転速度を連携させながら変更する。

　上述の実施形態は、力制御によるねじ締めを行う場合の速度調整に関する構成例であったが、上述した実施形態における力制御の速度調整に関する構成は、力制御による様々な作業（研磨、バリ取り、精密篏合、倣い、摩擦攪拌接合等）に適用することができる。例えば、図９および図１０にそれぞれ示す研磨作業、バリ取り作業を考慮する。

　図９に示すように研磨作業では、ロボット１０Ａの手首部のフランジ１１Ａにエンドエフェクタとして研磨用の工具（サンダまたはバフ）６６が回転可能に取り付けられる。例えば、力センサ７０が、フランジ１１Ａと工具６６との間に配置される。ロボット制御装置２０は、研磨用の動作プログラムに従って、研磨用の工具６６を回転させながら対象物Ｗ１の表面上に軌跡Ｔを描くように移動する研磨作業を実行する。ロボット１０Ａは、押付方向（図９において矢印Ａ方向）の検出力が目標力となるように力制御を行う。

　図９に示した構成例は、研磨用の工具６６をロボット１０Ａの手首部に配置された手首軸モータにより回転駆動する場合の構成例である。この構成の場合には、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度および手首軸モータの回転速度を連携させながら変更する。或いは、このような構成例に代えて、ロボット１０Ａに搭載した付加軸モータにより研磨用の工具６６を回転駆動する構成もあり得る。この構成の場合には、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度および付加軸モータの回転速度を連携させながら変更する。なお、研磨作業の場合には、力制御の進行に係わる速度は、目標軌道（軌跡Ｔ）に沿った方向のロボットの移動速度と定義してもよい。なお、研磨作業の場合にも、様々な終了条件を設定して適用することができる。例えば、目標軌道（軌跡Ｔ）の長さの移動を完了したこと、目標範囲（作業対象範囲）内の移動を完了したこと、検出力が所定値を超えた／所定値未満となったこと等を終了条件として適用することができる。

　図１０に示すように、バリ取り作業では、ロボット１０Ａの手首部のフランジ１１Ａにグラインダ６７が手首軸の回転により回転可能な状態で取り付けられている。フランジ１１Ａとグラインダ６７との間に力センサ７０が配置されている。ロボット１０Ａはバリ取り用プログラムに従って、グラインダ６７を対象ワークＷ２上の軌跡Ｔ２に沿って移動させ、対象ワークＷ２の稜線にあるバリを除去するように動作する。対象ワークＷ２の図中左上側の稜線を処理する過程では、図中矢印Ａ１で示す押付方向についてグラインダ６７を押し付ける力制御が実行される。また、対象ワークＷ２の図中手前側の稜線を処理する過程では、図中矢印Ａ２で示す押付方向にグラインダ６７を押し付ける力制御が実行される。

　図１０に示した構成例は、グラインダ６７をロボット１０Ａの手首部に配置された手首軸モータにより回転駆動する場合の構成例である。この構成の場合には、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度および手首軸モータの回転速度を連携させながら変更する。或いは、このような構成例に代えて、ロボット１０Ａに搭載した付加軸モータによりグラインダ６７を回転駆動する構成もあり得る。この構成の場合には、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力検出器の検出値に基づいて、力制御の進行に係わる速度および付加軸モータの回転速度を連携させながら変更する。なお、バリ取り作業の場合には、力制御の進行に係わる速度は、目標軌道（軌跡Ｔ２）に沿った方向のロボットの移動速度と定義してもよい。なお、バリ取り作業の場合にも、様々な終了条件を設定して適用することができる。例えば、目標軌道（軌跡Ｔ２）の長さの移動を完了したこと、目標範囲（作業対象範囲）内の移動を完了したこと、検出力が所定値を超えた／所定値未満となったこと等を終了条件として適用することができる。

　図１１は、図９に示した研磨作業や図１０に示したバリ取り作業に、上述の実施形態で示した速度調整が適用される場合について説明するための図である。なお、図１１では、エンドエフェクタとしてグラインダ６７が用いられるバリ取り作業である場合を図示しているが、エンドエフェクタとして工具６６が用いられる研磨作業の場合にも同様な動作となる。図１１は、ワークＷ上のバリ取りを行うバリ取り作業において、グラインダ６７が比較的大きなバリ等の突起物Ｍに接触して大きな力が検出された場合の力制御による挙動を示している。このように、グラインダ６７が予め教示された経路上で突起物Ｍに接触した場合、ロボット１０はこれを回避する挙動を行うことができる。ここでは、グラインダ６７が予め教示された経路Ｒ１を進行中に突起物Ｍに接触し、経路Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の回避経路をたどり、予め教示された経路Ｒ４に復帰する状況を示している。なお、図１１は、グラインダ６７が突起物Ｍを回避する挙動を概念的に示したものであり、例えば、力制御によるグラインダ６７の押付方向が図１１の紙面奥方向であるとき、回避の経路Ｒ２からＲ３は、実際には図１１の紙面手前方向に回避するような経路であってもよい。

　ロボットがこのような挙動を行うとき、本実施形態に係る速度変更部１２５は、突起物Ｍとの接触により大きな力（閾値をこえる力・モーメント）が検出されたことに伴い、ロボットが回避動作を行う際の経路Ｒ２、Ｒ３及びＲ４での力制御の進行速度を低速度モードに設定し、グラインダ６７の回転速度を低速度モードに設定することができる。そして、速度変更部１２５は、グラインダ６７が教示された経路Ｒ５に復帰したときに、力制御の進行速度を高速度モードとし、グラインダ６７の回転速度を高速度モードに設定することができる。

　このような構成により、突起物Ｍに接触した場合に力制御の進行速度を低速にし、グラインダの回転速度も低下させることで、グラインダ６７が比較的大きな突起物Ｍ等に接触した場合にロボットが不要な挙動をとることを回避し、動作を安定化することができる。これにより、作業全体としてのサイクルタイムを削減することが可能となる。

　図１１で説明したような動作は、図９で示したような研磨作業においても同様に適用することができる。

　図１２は、ロボット制御装置２０による上述した実施形態による力制御の速度調整処理をフローチャートとして示したものである。なお、ここでは、上述の第１の動作例と第２の動作例が適用された場合の速度調整処理を説明する。

　はじめに、ユーザにより、力制御に関するパラメータを教示する（ステップＳ１）。ここでは、例えば、目標力、進行速度、ねじ締め深さ、力制御ゲインその他の各種パラメータの設定が行われる。次に、ユーザは、図８の設定画面を介して力制御動作の終了条件の設定を行う（ステプＳ２）。

　そして、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、ロボット１０による力制御の作業を開始させ、力・モーメント、終了条件のパラメータ等を含む各種パラメータの監視を行う（ステップＳ３）。次に、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力の検出値（力・モーメント）が閾値を超えて大きくなっているか否かを判定する（ステップＳ４）。検出値（力・モーメント）が閾値を超えていると判定される場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力制御の進行速度を低速度モードに設定し、ねじ締め機（ナットランナー）６０の回転速度を低速度モードに設定し、位置・姿勢の修正の速度を高速度モードに設定する（ステップＳ５）。

　他方、ステップＳ４において、検出値（力・モーメント）が閾値以下であると判定される場合（Ｓ４：ＮＯ）、ロボット制御装置２０（速度変更部１２５）は、力制御の進行速度を高速度モードに設定し、ねじ締め機（ナットランナー）６０の回転速度を高速度モードに設定し、位置・姿勢の修正の速度を低速度モードに設定する（ステップＳ６）。

　そして、ロボット制御装置２０は、力制御による作業を進行させる（ステップＳ７）。次に、ロボット制御装置２０（終了条件判定部１２７）は、ユーザにより設定された終了条件が満たされたか否かを判定する（スッテプＳ８）。終了条件が未だ満たされていない場合には（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ３からの処理が繰り返される。終了条件が満たされている場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、作業を終了する。

　以上説明した各実施形態によれば、力・モーメントの検出値に応じて力制御による作業の進行に係わる速度を調整することが可能となり、力制御の動作における速度を高速に実行できる部分の速度を高速化することが可能となる。また、力制御の進行に係わる速度とエンドエフェクタの動作速度とを連携して調整することができるため、力制御による作業を安定して的確に実行することも可能である。

　なお、上述した実施形態では、力制御の進行に係わる速度と、エンドエフェクタの動作速度とを高速度モードと、低速度モードの２段階で切り替える構成について説明したが、力検出器の検出値に応じて力制御の進行に係わる速度と、エンドエフェクタの動作速度とを３段階以上の多段階に切り替えるようにすることも可能である。例えば、上述の「第１の動作例」に関しては、力・モーメントの検出値に２種類の閾値（第１閾値、第１閾値より低い第２閾値）を適用することで、
・力・モーメントの検出値が第１閾値を超える場合に第１速度モード（最も高速な速度モード）とし、
・力・モーメントの検出値が第１閾値以下で且つ第２閾値を超える場合に第２速度モード（２番目に高速な速度モード）とし、
・力・モーメントの検出値が第２閾値以下である場合に第３速度モード（最も低速な速度モード）としてもよい。

　上述の「第２の動作例」に関しても同様に３段階の速度調整を行うことが理解できる。なお、「第２の動作例」においては、位置・姿勢誤差の修正において適用する（力制御部１２２に入力する）検出値の大きさを調整することで、位置・姿勢誤差の修正の速度を調整することができる。

　以上説明した実施形態において図２を参照して説明した機能ブロック図の機能配分はレジであり、機能ブロックの機能配分については様々な変形例を構成することができる。例えば、図２においてロボット制御装置２０に配置された機能ブロックの少なくとも一部（例えば、設定部１２６）を教示操作盤３０に配置するような構成例もあり得る。

　教示操作盤３０は、ロボット制御装置２０の操作端末として機能することから、教示操作盤３０の機能も含めてロボット制御装置の２０の機能と定義することもできる。

　上述の実施形態で説明した構成は、ツールを搭載して力制御による作業を実行し得る様々なタイプの機械の制御装置に適用することができる。

　図２に示した機能ブロックは、ロボット制御装置の１又は複数のプロセッサが、記憶装置に格納された各種ソフトウェアを実行することで実現されても良く、或いは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを主体とした構成により実現されても良い。

　上述した実施形態における、力制御の進行速度、位置・姿勢誤差の修正の速度、およびエンドエフェクタの動作速度の調整に係わる各種処理を実行するためのプログラムは、コンピュータに読み取り可能な各種記録媒体（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気記録媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等の光ディスク）に記録することができる。

　以上説明したように各実施形態によれば、力制御の動作を的確に実行しつつ力制御による作業全体のサイクルタイムを短縮化することが可能となる。

　本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、または、特許請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。

　上記実施形態および変形例に関し更に以下の付記を記載する。
　（付記１）
　エンドエフェクタを搭載し所定の作業を実行するロボット（１０）を制御する制御装置（２０）であって、前記ロボット（１０）に作用する力およびモーメントを検出可能な力検出器（７０）からの検出値に基づいて力制御を実行する力制御部（１２２）と、前記力制御による動作が実行されているときに、前記力検出器（７０）の検出値に基づいて、前記力制御の進行に係わる速度および前記エンドエフェクタの動作速度を連携させながら変更する速度変更部（１２５）と、を備える制御装置（２０）。
　（付記２）
　前記力制御の進行に係わる速度は、前記力制御の目標力の方向における進行速度、または、目標軌道に沿った方向の進行速度を含む、付記１に記載の制御装置（２０）。
　（付記３）
　前記速度変更部（１２５）は、
　前記検出値が所定の閾値を超えたときに、前記力制御の進行速度を第１速度モードとすると共に、前記エンドエフェクタの動作速度を第１動作速度モードとし、
　前記検出値が前記所定の閾値以下となったときに、前記力制御の進行速度を前記第１速度モードよりも高速の第２速度モードとすると共に、前記エンドエフェクタの動作速度を前記第１動作速度モードよりも高速の第２動作速度モードとする、付記２に記載の制御装置（２０）。
　（付記４）
　前記力制御の進行に係わる速度は、前記力制御における位置誤差または姿勢誤差の修正の速度を含む、付記１から３のいずれか一項に記載の制御装置（２０）。
　（付記５）
　前記速度変更部（１２５）は、
　前記検出値が所定の閾値を超えたときに、前記位置誤差又は姿勢誤差の修正の速度を第１修正速度モードとし、
　前記検出値が所定の閾値以下となったときに、前記位置誤差又は姿勢誤差の修正の速度を前記第１修正速度モードよりも低速の第２修正速度モードとする、付記４に記載の制御装置（２０）。
　（付記６）
　前記速度変更部（１２５）は、一定の時間範囲内で検出される前記検出値の最大値または当該最大値に基づく値を、位置又は姿勢の誤差を修正するために力またはモーメントの検出値と基準値との偏差に力制御ゲインを乗じて前記ロボットに対する指令値を算出する場合の計算に適用することで、前記第１修正速度モードを設定する、付記５に記載の制御装置（２０）。
　（付記７）
　前記力制御による動作を終了するための所定の複数の終了条件のうち、指定された１以上の終了条件に基づいて前記力制御による動作を終了する終了条件判定部（１２７）を更に備える、付記１から６のいずれか一項に記載の制御装置（２０）。
　（付記８）
　前記複数の終了条件は、
（１）押付力が目標力に達したこと、
（２）ねじ締め深さが指定された範囲に到達したこと、
（３）押付力が目標力に対して設定された判定閾値を超えたこと、
（４）ロボットの動作速度が、指定された判定閾値未満に低下したこと、
のうちの二つ以上を含む、
付記７に記載の制御装置（２０）。
　（付記９）
　前記所定の作業はねじ締め作業であり、前記エンドエフェクタはねじ締め機構であり、前記エンドエフェクタの動作速度は前記ねじ締め機構の回転速度である、付記１から８のいずれか一項に記載の制御装置（２０）。
　（付記１０）
　前記ねじ締め機構は、ナットランナ、付加軸モータ、又は前記ロボットの手首軸のいずれかを用いる、付記９に記載の制御装置（２０）。
　（付記１１）
　前記所定の作業は研磨作業であり、前記エンドエフェクタは研磨用の工具（６６）であり、前記エンドエフェクタの動作速度は前記研磨用の工具（６６）の回転速度である、付記１から７のいずれか一項に記載の制御装置（２０）。
　（付記１２）
　前記研磨用の工具（６６）は、付加軸モータ、又は前記ロボット（１０）の手首軸を用いる、付記１１に記載の制御装置（２０）。
　（付記１３）
　前記所定の作業はバリ取り作業であり、前記エンドエフェクタはグラインダ（６７）であり、前記エンドエフェクタの動作速度は前記グラインダ（６７）の回転速度である、付記１から７のいずれか一項に記載の制御装置（２０）。
　（付記１４）
　前記グラインダ（６７）は、付加軸モータ、又は前記ロボット（１０）の手首軸を用いる、付記１３に記載の制御装置（２０）。

　１０　　ロボット
　１１　　フランジ
　２０　　ロボット制御装置
　３０　　教示操作盤
　５１　　取付板
　６０　　ねじ締め機
　６５　　ソケット
　６１　　本体部
　６２　　ヘッド部
　７０　　力センサ
　１００　　ロボットシステム
　１１１　　モータ
　１２１　　動作制御部
　１２２　　力制御部
　１２３　　パラメータ調整部
　１２４　　力データ処理部
　１２５　　速度変更部
　１２６　　設定部
　１２７　　終了条件判定部
　１６１　　制御部
　１６２　　モータ

Claims (14)

1. 　エンドエフェクタを搭載し所定の作業を実行するロボットを制御する制御装置であって、
   　前記ロボットに作用する力およびモーメントを検出可能な力検出器からの検出値に基づいて力制御を実行する力制御部と、
   　前記力制御による動作が実行されているときに、前記力検出器の検出値に基づいて、前記力制御の進行に係わる速度および前記エンドエフェクタの動作速度を連携させながら変更する速度変更部と、
   を備える制御装置。
2. 　前記力制御の進行に係わる速度は、前記力制御の目標力の方向における進行速度、または、目標軌道に沿った方向の進行速度を含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 　前記速度変更部は、
   　前記検出値が所定の閾値を超えたときに、前記力制御の進行速度を第１速度モードとすると共に、前記エンドエフェクタの動作速度を第１動作速度モードとし、
   　前記検出値が前記所定の閾値以下となったときに、前記力制御の進行速度を前記第１速度モードよりも高速の第２速度モードとすると共に、前記エンドエフェクタの動作速度を前記第１動作速度モードよりも高速の第２動作速度モードとする、請求項２に記載の制御装置。
4. 　前記力制御の進行に係わる速度は、前記力制御における位置誤差または姿勢誤差の修正の速度を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 　前記速度変更部は、
   　前記検出値が所定の閾値を超えたときに、前記位置誤差又は姿勢誤差の修正の速度を第１修正速度モードとし、
   　前記検出値が所定の閾値以下となったときに、前記位置誤差又は姿勢誤差の修正の速度を前記第１修正速度モードよりも低速の第２修正速度モードとする、請求項４に記載の制御装置。
6. 　前記速度変更部は、一定の時間範囲内で検出される前記検出値の最大値または当該最大値に基づく値を、位置又は姿勢の誤差を修正するために力またはモーメントの検出値と基準値との偏差に力制御ゲインを乗じて前記ロボットに対する指令値を算出する場合の計算に適用することで、前記第１修正速度モードを設定する、請求項５に記載の制御装置。
7. 　前記力制御による動作を終了するための所定の複数の終了条件のうち、指定された１以上の終了条件に基づいて前記力制御による動作を終了する終了条件判定部を更に備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 　前記複数の終了条件は、
   （１）押付力が目標力に達したこと、
   （２）ねじ締め深さが指定された範囲に到達したこと、
   （３）押付力が目標力に対して設定された判定閾値を超えたこと、
   （４）ロボットの動作速度が、指定された判定閾値未満に低下したこと、
   のうちの二つ以上を含む、
   請求項７に記載の制御装置。
9. 　前記所定の作業はねじ締め作業であり、前記エンドエフェクタはねじ締め機構であり、前記エンドエフェクタの動作速度は前記ねじ締め機構の回転速度である、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
10. 　前記ねじ締め機構は、ナットランナ、付加軸モータ、又は前記ロボットの手首軸のいずれかを用いる、請求項９に記載の制御装置。
11. 　前記所定の作業は研磨作業であり、前記エンドエフェクタは研磨用の工具であり、前記エンドエフェクタの動作速度は前記研磨用の工具の回転速度である、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
12. 　前記研磨用の工具は、付加軸モータ、又は前記ロボットの手首軸を用いる、請求項１１に記載の制御装置。
13. 　前記所定の作業はバリ取り作業であり、前記エンドエフェクタはグラインダであり、前記エンドエフェクタの動作速度は前記グラインダの回転速度である、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
14. 　前記グラインダは、付加軸モータ、又は前記ロボットの手首軸を用いる、請求項１３に記載の制御装置。

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