特許 6166305 負荷パラメータ設定装置および負荷パラメータ設定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6166305

(24)【登録日】2017年6月30日

(45)【発行日】2017年7月19日

(54)【発明の名称】負荷パラメータ設定装置および負荷パラメータ設定方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/00 20060101AFI20170710BHJP

【ＦＩ】

   B25J13/00 Z

【請求項の数】10

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-95560(P2015-95560)

(22)【出願日】2015年5月8日

(65)【公開番号】特開2016-209952(P2016-209952A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2016年7月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100159684

【弁理士】

【氏名又は名称】田原 正宏

(72)【発明者】

【氏名】森本 顕二郎

【審査官】 貞光 大樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３５３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−５６４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０８０７３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２６４５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−４９４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７６１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の動作軸のそれぞれを駆動する複数のモータを備えたロボット（１０）により把持されるワークの負荷パラメータを設定する負荷パラメータ設定装置（２０）において、
前記ロボットにより把持されるべき複数種類のワークのそれぞれに対応した複数の負荷パラメータを記憶する記憶部（２１）と、
前記記憶部に記憶された複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記ロボットにより把持された前記ワークの負荷パラメータを選択するための指標を算出する指標算出部（２９）と、
該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記記憶部に記憶された複数の負荷パラメータから、前記ワークの負荷パラメータを選択する選択部（２４）と、を具備する負荷パラメータ設定装置。

【請求項2】

さらに、前記負荷パラメータを選択する前記ロボットの動作領域を指定する動作領域指定部（２５）を具備する請求項１に記載の負荷パラメータ設定装置。

【請求項3】

前記ロボットの動作プログラムは、前記負荷パラメータを選択する指令を含む請求項１または２に記載の負荷パラメータ設定装置。

【請求項4】

前記指標算出部は、前記複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記複数のモータのうちの一つのモータが出力する複数の理論トルクを算出する理論トルク算出部（２２）と、
前記一つのモータの電流フィードバック情報に基づいて、前記一つのモータの実トルクを算出する実トルク算出部（２３）と、を含んでおり、
前記選択部は、前記複数の理論トルクのうち、前記実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択する請求項１から３のいずれか一項に記載の負荷パラメータ設定装置。

【請求項5】

前記理論トルク算出部は前記理論トルクを算出する複数の算出手法を有しており、
前記複数の算出手法のうちの一つの算出手法を設定する算出手法設定部を具備する、請求項４に記載の負荷パラメータ設定装置。

【請求項6】

複数の動作軸のそれぞれを駆動する複数のモータを備えたロボット（１０）により把持されるワークの負荷パラメータを設定する負荷パラメータ設定方法において、
前記ロボットにより把持されるべき複数種類のワークのそれぞれに対応した複数の負荷パラメータを記憶し、
前記記憶された複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記ロボットにより把持された前記ワークの負荷パラメータを選択するための指標を算出し、
算出された前記指標に基づいて、前記記憶された複数の負荷パラメータから、前記ワークの負荷パラメータを選択する、負荷パラメータ設定方法。

【請求項7】

さらに、前記負荷パラメータを選択する前記ロボットの動作領域を指定することを含む請求項６に記載の負荷パラメータ設定方法。

【請求項8】

前記ロボットの動作プログラムは、前記負荷パラメータを選択する指令を含む請求項６または７に記載の負荷パラメータ設定方法。

【請求項9】

前記指標を算出することは、前記複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記複数のモータのうちの一つのモータが出力する複数の理論トルクを算出することと、
前記一つのモータの電流フィードバック情報に基づいて、前記一つのモータの実トルクを算出することとを含んでおり、
前記複数の理論トルクのうち、前記実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択するようにした、請求項６から８のいずれか一項に記載の負荷パラメータ設定方法。

【請求項10】

さらに、前記理論トルクを算出する複数の算出手法のうちの一つの算出手法を設定することを含む、請求項９に記載の負荷パラメータ設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットにより把持されたワークの負荷パラメータを設定する負荷パラメータ設定装置および負荷パラメータ設定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットが複数種類のワークを順番に把持する必要がある場合には、操作者は、それぞれのワークについての負荷パラメータ、例えばワークの質量、重心位置、イナーシャ、寸法などを予め設定する。そして、ロボットの動作時には、ロボットに把持されたワークに応じて、負荷パラメータを適宜変更したり、ロボットの状態を検出している。

【0003】

また、負荷パラメータはロボットの動作時に求めるようにしてもよい。引用文献１および引用文献２には、ワークの重量としての負荷パラメータを求めることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２３５３７４号公報

【特許文献2】特開２０１３−５６４０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、操作者は、把持されたワークの負荷パラメータの切替えを忘れた場合または負荷パラメータを誤って設定する場合がある。このような場合には、負荷パラメータに応じた適切な制御を行うことができない。また、引用文献１および引用文献２においては、負荷パラメータを求めるのに複雑な計算をする必要があり、時間がかかって処理が遅延するという問題がある。

【0006】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、複雑な計算を行うことなしに、ロボットにより把持されたワークに応じた負荷パラメータを自動的に設定することのできる負荷パラメータ設定装置および負荷パラメータ設定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、複数の動作軸のそれぞれを駆動する複数のモータを備えたロボットにより把持されるワークの負荷パラメータを設定する負荷パラメータ設定装置において、前記ロボットにより把持されるべき複数種類のワークのそれぞれに対応した複数の負荷パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記ロボットにより把持された前記ワークの負荷パラメータを選択するための指標を算出する指標算出部と、該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記記憶部に記憶された複数の負荷パラメータから、前記ワークの負荷パラメータを選択する選択部と、を具備する負荷パラメータ設定装置が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記負荷パラメータを選択する前記ロボットの動作領域を指定する動作領域指定部を具備する。
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記ロボットの動作プログラムは、前記負荷パラメータを選択する指令を含む。
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記指標算出部は、前記複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記複数のモータのうちの一つのモータが出力する複数の理論トルクを算出する理論トルク算出部と、前記一つのモータの電流フィードバック情報に基づいて、前記一つのモータの実トルクを算出する実トルク算出部と、を含んでおり、前記選択部は、前記複数の理論トルクのうち、前記実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択する。
５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記理論トルク算出部は前記理論トルクを算出する複数の算出手法を有しており、前記複数の算出手法のうちの一つの算出手法を設定する算出手法設定部を具備する。
６番目の発明によれば、複数の動作軸のそれぞれを駆動する複数のモータを備えたロボットにより把持されるワークの負荷パラメータを設定する負荷パラメータ設定方法において、前記ロボットにより把持されるべき複数種類のワークのそれぞれに対応した複数の負荷パラメータを記憶し、前記記憶された複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記ロボットにより把持された前記ワークの負荷パラメータを選択するための指標を算出し、算出された前記指標に基づいて、前記記憶された複数の負荷パラメータから、前記ワークの負荷パラメータを選択する、負荷パラメータ設定方法が提供される。
７番目の発明によれば、６番目の発明において、さらに、前記負荷パラメータを選択する前記ロボットの動作領域を指定することを含む。
８番目の発明によれば、６番目または７番目の発明において、前記ロボットの動作プログラムは、前記負荷パラメータを選択する指令を含む。
９番目の発明によれば、６番目から８番目のいずれかの発明において、前記指標を算出することは、前記複数の負荷パラメータのそれぞれについて、前記ロボットの現在位置姿勢に基づいて、前記複数のモータのうちの一つのモータが出力する複数の理論トルクを算出することと、前記一つのモータの電流フィードバック情報に基づいて、前記一つのモータの実トルクを算出することとを含んでおり、前記複数の理論トルクのうち、前記実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択するようにした。
１０番目の発明によれば、９番目の発明において、さらに、前記理論トルクを算出する複数の算出手法のうちの一つの算出手法を設定することを含む。

【発明の効果】

【0008】

１番目および６番目の発明においては、指標算出部により算出された指標に基づいて、複数の負荷パラメータから、ワークに適した負荷パラメータを選択することにより負荷パラメータを設定している。このため、複雑な計算を行うことなしに、ロボットにより把持されたワークに応じた負荷パラメータを自動的に選択することができる。また、予め記憶された複数の負荷パラメータから一つの負荷パラメータを単に選択しているので、操作者がロボットにより把持されるべきワークを指定する必要はなく、また、操作者が誤って負荷パラメータを設定することもない。
２番目および７番目の発明においては、ロボットが所定の動作領域に侵入した場合に、負荷パラメータを自動的に選択することができる。このため、操作者が負荷パラメータの切換えを忘れる事態を避けられる。
３番目および８番目の発明においては、ロボットの動作プログラムに負荷パラメータを選択することが記述されている。このため、操作者は明示的に負荷パラメータ切換えを行うタイミングを指定できる。
４番目および９番目の発明においては、簡単な計算により算出された複数の理論トルクのうち、実トルクに最も近い理論トルクに対応した負荷パラメータを選択することにより負荷パラメータを設定している。このため、複雑な計算を行うことなしに、負荷パラメータを簡単に選択することができる。
５番目および１０番目の発明においては、一つの算出手法による算出結果が好ましくない場合には、他の算出手法を採用することができる。

【0009】

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解になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に基づくパラメータ選択装置を含むシステムの略図である。

【図2】記憶部に記憶された負荷パラメータを示す図である。

【図3】本発明に基づくパラメータ選択装置の第一のフローチャートを示す図である。

【図4】動作プログラムの一部分を示す図である。

【図5】他の動作プログラムの一部分を示す図である。

【図6】本発明に基づくパラメータ選択装置の第二のフローチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材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、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくパラメータ選択装置を含むシステムの略図である。図１に示されるシステム１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とを主に含んでいる。

【0012】

ロボット１０は多関節ロボットであり、複数のサーボモータＭ１〜Ｍｎにより駆動される複数の動作軸を有している。これら複数のサーボモータＭ１〜Ｍｎのそれぞれには、サーボモータＭ１〜Ｍｎの位置を検出するエンコーダＥ１〜Ｅｎが取付けられている。そして、ロボット１０の先端には、ワークＣを把持するハンド１１が設けられている。

【0013】

ロボット制御装置２０はデジタルコンピュータであり、各動作軸のサーボ制御器＃１〜＃ｎからなるサーボ制御部１５を有している。これらサーボ制御器＃１〜＃ｎは、ロボット１０の移動指令を受信して、ロボット１０の各動作軸に付属したエンコーダＥ１〜Ｅｎから受取るフィードバック信号と併せてサーボアンプＡ１〜Ａｎにトルク指令を出力する。これらサーボアンプＡ１〜Ａｎは、各トルク指令に基づいて各動作軸のサーボモータＭ１〜Ｍｎに電流を供給して、それらを駆動する。これにより、ロボット１０のハンド１１を所望の位置に位置決めする。

【0014】

また、ロボット制御装置２０は、ロボット１０により把持されるワークＡの負荷パラメータを設定する負荷パラメータ設定装置としての役目も果たす。図１に示されるように、ロボット制御装置２０は、ロボット１０により把持されるべき複数種類のワークのそれぞれに対応した複数の負荷パラメータ２１ａを記憶する記憶部２１を含んでいる。また、記憶部２１は、ロボット１０の動作プログラム２１ｂも記憶するものとする。

【0015】

ここで、図２は記憶部に記憶された負荷パラメータを示す図である。図２に示されるように、負荷パラメータは、ワークＡの重量Ｗ、重心位置Ｂ、イナーシャＩ、寸法Ｓのうちの少なくとも一つから構成される。これら負荷パラメータは、ワークＡの種類毎（Ａ１、Ａ２、Ａ３、…Ａｎ）に、予め実験などにより求められ、テーブルの形で記憶部２１に記憶される。

【0016】

再び図１を参照すると、ロボット制御装置２０は、記憶部２１に記憶された複数の負荷パラメータのそれぞれについて、ロボット１０の現在位置姿勢に基づいて、ロボット１０に把持されたワークの負荷パラメータを選択するための指標を算出する指標算出部２９を含んでいる。

【0017】

図１から分かるように、指標算出部２９は、複数の負荷パラメータ２１ａのそれぞれについて、ロボット１０の現在位置姿勢に基づいて、複数のサーボモータＭ１〜Ｍｎのうちの一つのモータが出力する複数の理論トルクを算出する理論トルク算出部２２と、前述した一つのモータの電流フィードバック情報に基づいて、一つのモータの実トルクを算出する実トルク算出部２３と、を含んでいる。電流フィードバック情報として、サーボアンプＡ１〜ＡｎがサーボモータＭ１〜Ｍｎに供給した電流を使用してもよい。

【0018】

さらに、ロボット制御装置２０は、指標算出部２９により算出された指標に基づいて、記憶部２１に記憶された複数の負荷パラメータから、ワークの負荷パラメータを選択する選択部２４を含んでいる。選択部２４は、理論トルク算出部２２により算出された複数の理論トルクのうち、実トルク算出部２３により算出された実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択してもよい。

【0019】

さらに、ロボット制御装置２０は、負荷パラメータを選択するロボット１０の動作領域を指定する動作領域指定部２５と、理論トルク算出部２２に含まれた、理論トルクを算出するための複数の算出手法のうちの一つの算出手法を設定する算出手法設定部２６とを含んでいる。

【0020】

図３は本発明に基づくパラメータ選択装置の第一のフローチャートを示す図である。図３に示される内容は、記憶部２１に記憶された動作プログラム２１ｂに基づいて、ロボット１０が動作されるときに、所定の制御周期毎に繰返し実施されるものとする。なお、図３に示される内容が実施されるときには、ロボット１０のハンド１１は任意のワークを把持しているものとする。

【0021】

はじめに、ステップＳ１１においては、負荷パラメータを変更する必要があるか否かを判定する。負荷パラメータを変更する必要がないときにはステップＳ１５に進んで、ロボット１０を継続して動作させる。負荷パラメータを変更する必要があるときにはステップＳ１２に進む。

【0022】

この点に関し、図４は動作プログラムの一部分を示す図である。図４の動作プログラム２１ｂには、「負荷パラメータの自動選択命令」が二箇所で記載されている。従って、動作プログラム２１ｂの内容が「負荷パラメータの自動選択命令」を示す行まで進行したときに、負荷パラメータを変更する必要があると判定される。

【0023】

再び図３を参照すると、ステップＳ１２においては、指標算出部２９の理論トルク算出部２２は、ロボット１０の各動作軸のモータＭ１〜Ｍｎに設けられたエンコーダＥ１〜Ｅｎからロボット１０の現在の位置姿勢を把握する。そして、理論トルク算出部２２は、記憶部２１に記憶された負荷パラメータのそれぞれに関し、ロボット１０の現在の位置姿勢に基づいて、モータＭ１〜Ｍｎのうちの一つのモータが出力する複数の理論トルクを理論指標として算出する。

【0024】

上記一つのモータは、負荷パラメータに応じたトルクの変化が大きいロボット１０の動作軸を駆動するモータである。ロボット１０が静止状態にある場合には、上記一つのモータは、重力によるトルクが最もかかる動作軸、例えばロボット１０の肩部に相当する動作軸を駆動するモータＭ２である。

【0025】

次いで、ステップＳ１３においては、指標算出部２９の実トルク算出部２３は、一つのモータＭｎの電流フィードバック情報に基づいて、一つのモータＭｎの実トルクを実指標として算出する。次いで、ステップＳ１４においては、選択部２４は、理論トルク算出部２２により算出された複数の理論トルクと、実トルク算出部２３により算出された実トルクとを比較する。そして、選択部２４は、複数の理論トルクのうち、実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択し、その負荷パラメータをロボット１０に対して設定する。

【0026】

次いで、ステップＳ１５においては、選択された負荷パラメータを用いてロボット１０を動作させる。そして、ステップＳ１６において動作プログラム２１ｂの内容が終了したと判定された場合には、処理を終了する。

【0027】

本発明においては、理論トルクは記憶部に記憶された負荷パラメータを用いて算出される。このため、理論トルクを算出するのに複雑な計算式を用いる必要がない。そして、簡単な計算により算出された複数の理論トルクから実トルクに最も近い理論トルクを求め、この理論トルクに対応した負荷パラメータを単に選択している。このため、本発明においては、複雑な計算を行うことなしに、ロボット１０により把持されたワークに応じた負荷パラメータを自動的に選択することができる。

【0028】

また、予め記憶された複数の負荷パラメータから一つの負荷パラメータを単に選択しているので、操作者がロボット１０により把持されるべきワークを指定する必要はなく、操作者が誤って負荷パラメータを設定することもない。さらに、本発明においては、負荷パラメータを選択するのに、特別なハードウェアを別途使用することがなく、従って、負荷パラメータ設定装置２０を安価に構成することができる。

【0029】

前述した実施形態においては、選択部２４は、実トルクに最も近い理論トルクに対応した負荷パラメータを選択している。図示しない実施形態においては、実トルクよりも大きくて且つ実トルクに最も近い理論トルクに対応した負荷パラメータを選択するようにしてもよい。

【0030】

また、前述した実施形態における理論トルク算出部２２および実トルク算出部２３の代わりに、ロボット１０に作用する理論的な力を算出する理論力算出部およびロボット１０に作用する実際の力を算出する実際力算出部が備えられていてもよい。

【0031】

この場合、理論力算出部は、ロボット１０の現在の位置姿勢、速度、加速度などに基づいて、負荷パラメータ毎の理論的な力を理論指標として算出する。また、実際力算出部はロボット１０の例えばロボットベースに備えられた力センサであり、実際の力を実指標として出力する。そして、前述したのと同様に、選択部２４は、負荷パラメータのそれぞれについて算出された複数の理論力のうち、実際力に最も近い理論力に対応する負荷パラメータを選択する。このような場合にも、前述したのと同様の効果が得られるのは明らかであろう。なお、力センサは、負荷パラメータを選択できる程度の精度を有していれば十分である。言い換えれば、この場合の力センサの精度はそれほど高くなくてもよい。

【0032】

ところで、図１に示される動作領域指定部２５を用いて、負荷パラメータが選択されるロボット１０の動作領域を予め指定してもよい。図５は、他の動作プログラムの一部分を示す図である。図５に示される動作プログラムは、位置１、位置２、位置３および位置４への動作命令を含んでいる。そして、動作領域指定部２５によって、例えば位置２を含む所定範囲および位置４を含む所定範囲に対し、負荷パラメータが選択されるよう予め指定されているものとする。

【0033】

図５に示される動作プログラムに基づいてロボット１０が動作される場合には、ロボット１０が位置２を含む所定範囲および位置４を含む所定範囲に移動されると、前述したような負荷パラメータの選択が自動的に行われる。このような場合には、操作者が負荷パラメータの切替えを忘れる事態を避けられる。あるいは、ロボット１０が位置２または位置４を含む所定範囲から出たときに、前述した負荷パラメータの選択が行われるようにしてもよい。

【0034】

ところで、図６は本発明に基づくパラメータ選択装置の第二のフローチャートを示す図である。図６に示される内容は、記憶部２１に記憶された動作プログラム２１ｂに基づいて、ロボット１０が動作されるときに、所定の制御周期毎に繰返し実施されるものとする。また、図３を参照して説明したのと同じステップについては、重複を避けるために説明を省略する。なお、図６に示される内容が実施されるときには、ロボット１０のハンド１１は任意のワークを把持しているものとする。

【0035】

図６に示されるようにステップＳ１１とステップＳ１２との間のステップＳ１１ａにおいて、算出手法設定部２６は、理論トルクを算出する複数の算出手法のうちの一つの算出手法を設定する。本発明において、理論トルク算出部２２は、第一算出手法〜第三算出手法を有するものとする。

【0036】

第一算出手法は、例えば図３を参照したように、複数の理論トルクのうち、実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択する手法である。この手法はロボット１０が静止している場合に特に有利である。

【0037】

第二算出手法は、例えば以下の通りである。ロボット１０が動作を継続している一定時間帯または一定区間において所定の制御周期毎に、ロボット１０のモータ、例えばモータＭ２が出力すべき複数の理論トルクと一つの実トルクとの組を前述したように算出して記憶部２１に順次記憶する。そして、記憶された複数の組のそれぞれに対して複数の理論トルクのそれぞれと一つの実トルクとの間の偏差の絶対値を前述したように求める。そして、これら偏差の絶対値の平均値および分散を求め、平均値または分散が最も小さい組を決定する。そして、決定された組における複数の理論トルクのうち、実トルクに最も近い理論トルクに対応する負荷パラメータを選択する。

【0038】

ロボット１０が静止しているときに算出された理論トルクおよび実トルクを、実際に動作している最中のロボット１０に適用するのは、これらトルクが必要な精度を有していないので、好ましくない。また、ロボット１０が速度および／または加速度を伴って動作しているときに理論トルクおよび実トルクを算出すると、これらトルクは瞬間的な誤差を含む場合がある。この点に関し、前述した第二算出手法は平均値および分散を使用しているので、瞬間的な誤差の影響を受けない。このため、第二算出手法は、ロボット１０が速度および／または加速度を伴って動作している場合に特に有利である。

【0039】

また、前述した第一算出手法においては、負荷パラメータを推定するときにロボット１０を動作させていない。さらに、前述した第二算出手法においてはロボット１０を動作させているものの、負荷パラメータを推定するためにロボット１０を特別に動作させているわけではない。このため、重量が互いにほぼ等しくてイナーシャが互いに異なる二種類のワークの負荷パラメータが記憶部２１に記憶されている場合には、これら負荷パラメータから適切な負荷パラメータを選択できない可能性がある。

【0040】

このため、第三算出手法においては、負荷パラメータを推定するためにロボット１０が特別に動作される。そのような特別な動作は、ロボット１０の各動作軸に速度および加速度がかかる所定の動作である。第三算出手法においては、前述した特別の動作をロボット１０に行わせ、その結果、ロボットのモータＭ２が出力すべき理論トルクおよび実トルクがイナーシャの違いにより十分に異なるようになる。そして、前述したのと同様に、それらトルクを用いて負荷パラメータを選択する。

【0041】

図６のステップＳ１１ａにおいては、例えば第一算出手法が設定されたものとする。そして、ステップＳ１２においては第一算出手法に基づいて理論トルクを算出する。その後、前述したように実トルクを算出し（ステップＳ１３）、負荷パラメータを選択する（ステップＳ１４）。次いで、ステップＳ１４ａにおいて、理論トルクと実トルクとの間の偏差の絶対値を算出する。ステップＳ１４ａにおいて使用される理論トルクは、実トルクに最も近い理論トルクである。

【0042】

そして、この理論トルクと実トルクとの間の偏差の絶対値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する。所定の閾値は実験等により予め求められたものとする。偏差の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合には、理論トルクが実トルクに比較的近く、理論トルクを算出した第一算出手法は適切であったと判断できる。そのような場合には、選択された負荷パラメータを用いてロボット１０を動作させ（ステップＳ１５）、所定の場合に動作を終了する（ステップＳ１６）。

【0043】

これに対し、偏差の絶対値が所定の閾値よりも小さくない場合には、理論トルクが実トルクから比較的乖離しており、理論トルクを算出した第一算出手法は適切でない可能性が高い。そのような場合には、ステップＳ１１ａに戻る。そして、算出手法設定部２６は、複数の算出手法のうちの他の算出手法、例えば第二算出手法を設定する。

【0044】

そして、ステップＳ１２においては第二算出手法に基づいて理論トルクを算出する。その後、前述したように実トルクを算出し（ステップＳ１３）、負荷パラメータを選択する（ステップＳ１４）。次いで、ステップＳ１４ａにおいて、理論トルクと実トルクとの間の偏差の絶対値を前述したように算出する。そして、理論トルクと実トルクとの間の偏差の絶対値が所定の閾値よりも小さくないと判定された場合には、ステップＳ１１ａに戻り、算出手法設定部２６が第三算出手法を設定して、同様な処理を繰返す。当然のことながら、他の算出手法が準備されていてもよい。

【0045】

図６を参照して説明した実施形態においては、一つの算出手法による算出結果が好ましくない場合には、他の算出手法を採用する。そして、偏差の絶対値が所定の閾値よりも小さくなるまで処理を繰返すものとする。このため、図６に示される実施形態においては、適切な負荷パラメータに基づいて、ロボット１０を正確に動作させられるのが分かるだろう。

【0046】

さらに、図示しない実施形態においては、算出処理に要する時間が最も短い手法、または負荷パラメータを推定するためにロボット１０を特別に動作させる必要のない手法を第一算出手法としてもよい。そして、第一算出手法よりも算出処理に時間がかかる手法、または負荷パラメータを推定するためにロボット１０を特別に動作させる必要がある手法を第二算出手法として採用することもできる。この図示しない実施形態において第一算出手法を通じて選択された負荷パラメータによりロボット１０が動作される場合には、算出処理または負荷パラメータを設定するのに要する時間を抑えられるのが分かるであろう。

【0047】

典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、前述した変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。

【符号の説明】

【0048】

１ システム
１０ ロボット
１１ ハンド
１５ サーボ制御部
２０ ロボット制御装置（負荷パラメータ設定装置）
２１ 記憶部
２１ａ 負荷パラメータ
２１ｂ 動作プログラム
２２ 理論トルク算出部
２３ 実トルク算出部
２４ 選択部
２５ 動作領域指定部
２６ 算出手法設定部
２９ 指標算出部
Ａ１〜Ａｎ サーボアンプ
Ｅ１〜Ｅｎ エンコーダ
Ｍ１〜Ｍｎ モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】