特開 2024-164343 ロボット制御装置、ロボット制御システム及びロボット制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164343

(43)【公開日】2024-11-27

(54)【発明の名称】ロボット制御装置、ロボット制御システム及びロボット制御方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20241120BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079754

(22)【出願日】2023-05-15

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003166

【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉本 広大

(72)【発明者】

【氏名】田原 鉄也

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS12

3C707BS12

3C707HS27

3C707KS05

3C707KS21

3C707KS31

3C707KS34

3C707KS35

3C707KX10

3C707LT00

3C707LU01

3C707LU06

3C707MT04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】トルク検知結果に生じた他軸誤差を補正することができるロボット制御装置、ロボット制御システム及びロボット制御方法を提供する。
【解決手段】ロボットアーム（３）の関節に作用するトルクを検知するトルク検知部と、ロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際の特定部位の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、特定部位を対象物に接触させる際の接触力の指令値を取得する指令値取得部と、位置情報取得部によって取得された位置情報および指令値取得部によって取得された指令値に基づいて、トルク検知部によって検知されたトルクに含まれる、接触力に起因する他軸誤差を推定する誤差推定部と、トルク検知部によって検知されたトルク、及び誤差推定部によって推定された他軸誤差に基づいて、特定部位が対象物に接触するようにロボットアームを制御する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットアームの関節に作用するトルクを検知するトルク検知部と、
前記ロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際の前記特定部位の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記特定部位を前記対象物に接触させる際の接触力の指令値を取得する指令値取得部と、
前記位置情報取得部によって取得された位置情報および前記指令値取得部によって取得された指令値に基づいて、前記トルク検知部によって検知されたトルクに含まれる、前記特定部位と前記対象物とが接触している状態での接触力に起因する他軸誤差を推定する誤差推定部と、
前記トルク検知部によって検知されたトルク、及び前記誤差推定部によって推定された他軸誤差に基づいて、前記特定部位が前記対象物に接触するように前記ロボットアームを制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とするロボット制御装置。

【請求項2】

前記トルク検知部によって検知されたトルクから前記誤差推定部によって推定された他軸誤差を減算することによって、補正後のトルクを取得する補正部を備え、
前記制御部は、前記補正部によって取得された補正後のトルクに基づいて、前記特定部位が前記対象物に接触するように前記ロボットアームを制御する
ことを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。

【請求項3】

前記誤差推定部は、前記トルク検知部によって検知されたトルクに含まれる、前記ロボットアームの重力及び慣性力の少なく一方に起因する他軸誤差を推定する
ことを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。

【請求項4】

前記誤差推定部は、前記ロボットアームの重力及び慣性力の少なく一方に起因する他軸誤差を、前記ロボットアームの動力学モデルと、角度計測値、角速度計測値及び角加速度計測値の少なくとも一つと、に基づいて推定する
ことを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項記載のロボット制御装置と、
前記ロボットアームと、を備えた
ことを特徴とするロボット制御システム。

【請求項6】

トルク検知部と、位置情報取得部と、指令値取得部と、誤差推定部と、制御部と、を備えた装置が行うロボット制御方法であって、
前記トルク検知部が、ロボットアームの関節に作用するトルクを検知するステップと、
前記位置情報取得部が、前記ロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際の前記特定部位の位置に関する位置情報を取得するステップと、
前記指令値取得部が、前記特定部位を前記対象物に接触させる際の接触力の指令値を取得するステップと、
前記誤差推定部が、前記位置情報取得部によって取得された位置情報および前記指令値取得部によって取得された指令値に基づいて、前記トルク検知部によって検知されたトルクに含まれる、前記特定部位と前記対象物とが接触している状態での接触力に起因する他軸誤差を推定するステップと、
前記制御部が、前記トルク検知部によって検知されたトルク、及び前記誤差推定部によって推定された他軸誤差に基づいて、前記特定部位が前記対象物に接触するように前記ロボットアームを制御するステップと、を備えた
ことを特徴とするロボット制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボット制御装置、ロボット制御システム及びロボット制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ロボットアームの関節にトルクセンサを備え、関節の回動軸周りに働く回転力（トルクと呼ぶ）を検知可能な産業用のロボットが知られている。このようなロボットは、ロボットアームの手先又はリンクに加わる外力を検知し、ロボットアームの手先に装着したエンドエフェクタを作業対象であるワークに押付けて加工する等の力作業を行うことが可能となる。このようなロボットのトルクセンサは、関節に作用するトルクを検知するためのものだが、実際には、トルクセンサに働くトルク以外の２方向の回転力や３方向の並進力の影響を受けて、トルク検知結果に誤差（他軸誤差と呼ぶ）を生じることがある。

【0003】

従来、ロボットアームの質量などに起因してトルク検知結果に生じる他軸誤差を推定し、それを補正するロボットが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－０３７１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述したようなロボットの力作業においては、ロボットアームが作業対象に接触することに起因してトルク検知結果に他軸誤差を生じることがある。しかしながら、特許文献１に記載されたロボットは、このような力作業において、他軸誤差を補正することができないという課題がある。

【0006】

本開示は、上記課題を解決するものであって、ロボットアームが作業対象から受けた力に起因してトルク検知結果に生じた他軸誤差を補正することができるロボット制御装置、ロボット制御システム及びロボット制御方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係るロボット制御装置は、ロボットアームの関節に作用するトルクを検知するトルク検知部と、ロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際の特定部位の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、ロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際の接触力の指令値を取得する指令値取得部と、位置情報取得部によって取得された位置情報および前記指令値取得部によって取得された指令値に基づいて、トルク検知部によって検知されたトルクに含まれる、特定部位と対象物とが接触している状態での接触力に起因する他軸誤差を推定する誤差推定部と、トルク検知部によって検知されたトルク、及び誤差推定部によって推定された誤差に基づいて、特定部位が対象物に接触するようにロボットアームを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、ロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際に生じた他軸誤差を接触力の指令値に基づいて推定し、当該推定結果に基づいてロボットアームを制御するので、ロボットアームが作業対象から受ける力に起因してトルク検知結果に生じた他軸誤差を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係るロボット制御システムを示す概略図。

【図2】実施の形態１に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図。

【図3】実施の形態１に係るロボット制御装置のハードウェア構成の一例を示す図。

【図4】実施の形態１に係るロボット制御装置のハードウェア構成の一例を示す図。

【図5】実施の形態１に係る他軸誤差補正部の構成を示すブロック図。

【図6】実施の形態１に係る外乱補正部の構成を示すブロック図。

【図7】実施の形態１に係る力制御部の構成を示すブロック図。

【図8】実施の形態１に係る位置制御部の構成を示すブロック図。

【図9】実施の形態１に係る駆動制御部の構成を示すブロック図。

【図10】実施の形態１に係るロボット制御装置が行う処理を示すフローチャート。

【図11】実施の形態１に係る他軸誤差補正部が行う処理を示すフローチャート。

【図12】実施の形態１に係るトルクセンサの座標系の定義例を示す概念図。

【図13】実施の形態１に係る力制御部が行う処理を示すフローチャート。

【図14】実施の形態１に係る位置制御部が行う処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るロボット制御システム１Ａの構成例を示す図である。図１に示すように、ロボット制御システム１Ａは、指令値生成部１、ロボット制御装置２、及びロボットアーム３を備えている。指令値生成部１は、ロボット制御装置２が処理を行う際の各種指令値を生成する。ロボット制御装置２は、ロボットアーム３の動作を制御する。

【0011】

ロボットアーム３は、互いに相対移動可能なリンクＬ１、Ｌ２を含む２以上の複数のリンクと、先端に取り付けられているエンドエフェクタＥ１と、を有している。複数のリンクは、それぞれ特定の中心軸線を回動中心として隣接するリンク同士が互いに回動可能に、関節によって互いに連結されている。例えば、リンクＬ１、Ｌ２は、特定の中心軸線を回動中心として互いに回動可能に、関節Ｊ１によって互いに連結されている。また、例えば、ロボットアーム３は、６個の関節を有する６軸垂直多関節ロボットとして構成されている。なお、以下の記載において、関節Ｊ１における上記特定の中心軸線を中心とする回動方向を、関節Ｊ１の回動方向ともいう。

【0012】

ロボットアーム３は、ロボット制御装置２から電流の供給を受けて動作する。例えば、ロボットアーム３は、ロボット制御装置２から電流の供給を受けて、特定部位としてのエンドエフェクタＥ１を対象物であるワークＷ１に接触させるように、動作する。言い換えると、ロボットアーム３は、ロボット制御装置２から電流の供給を受けて、力点であるエンドエフェクタＥ１をワークＷ１に押付けることで、ワークＷ１に接触力を作用させる作業を行う。具体的には、ロボットアーム３は、ロボット制御装置２から電流の供給を受けて、加工ツールであるエンドエフェクタＥ１を被加工物であるワークＷ１に押付けることで、ワークＷ１を加工する作業を行う。

【0013】

なお、ロボットアーム３は、ロボット制御装置２から電流の供給を受けて動作するものに限らず、図示しない他の装置から電力の供給を受けると共に、ロボット制御装置から制御信号を取得して、ロボット制御装置からの制御信号に基づいて動作するように構成されていてもよい。また、ロボットアームによって行う作業は、ロボットアームの特定部位がワークに接触してワークからの外力を受ける作業であればよく、ワークを押して移動する作業であってもよいし、ワークを押して変形させる作業であってもよいし、ワークを持ち上げる作業であってもよい。また、以下の記載において、ロボットアームの特定部位がワークに接触してワークから外力を受ける作業を、力作業ともいう。

【0014】

図２は、実施の形態１に係るロボット制御システム１Ａの構成を示すブロック図である。例えば、指令値生成部１は、予め定められたロボットアーム３を制御するためのロボットプログラムに従い、力作業を行う際のエンドエフェクタＥ１のワークＷ１に対する接触力の指令値である力指令値と、力作業を行う際のエンドエフェクタＥ１の位置及び姿勢の指令値である位置指令値を生成（算出）する。また、ロボット制御装置２が保持するロボット運動学・動力学モデルに、エンドエフェクタＥ１とロボットアーム３との境目から見た力点の相対位置情報を反映する。

【0015】

図２に示すように、ロボットアーム３は、各関節に対応する複数のトルクセンサ３１、複数のエンコーダ３２及び複数のモータ３３を有しており、それぞれロボット制御装置２と電力線、信号線等の電線によって電気的に接続されている。なお、ロボットアーム３は、ロボット制御装置２と電線によって接続されているものに限らず、ロボット制御装置と信号を送受信可能に無線で接続されてかつ電力の供給をロボット制御装置以外から受けるように構成されていてもよいし、ロボット制御装置と信号を送受信可能に電線で接続されてかつ電力の供給をロボット制御装置以外から受けるように構成されていてもよく、図示しないロボット制御装置以外の装置から電力及び制御信号を受けるように構成されていてもよい。

【0016】

モータ３３は、ロボット制御装置２からの制御信号に基づいて、対応する関節で連結された複数のリンクを互いに回動させる。例えば、モータ３３は、サーボモータによって構成されている。エンコーダ３２は、対応する関節の回動角度を検知（計測）して、検知した回動角度に応じた信号を出力する。なお、以下の記載において、エンコーダ３２によって検知された回動角度の値を、角度計測値ともいう。

【0017】

トルクセンサ３１は、対応する関節に印加されたトルクを検知（計測）する。言い換えると、トルクセンサ３１は、対応する関節に作用するトルクを検知する。トルクセンサ３１は、トルクを検知すると、検知したトルクの大きさに応じた信号を出力する。例えば、トルクセンサ３１は、ひずみゲージ式トルクセンサによって構成されている。なお、トルクセンサは、静電容量式、磁歪式、光学式等、他の方式によってトルクを検知するセンサであってもよい。また、以下の記載において、トルクセンサ３１によって検知されたトルクの値を、トルク計測値ともいう。

【0018】

トルクセンサ３１は、関節の回動方向（駆動方向）に作用するトルクを検知するために設けられているが、一般に、このようなトルクセンサによるトルク計測値は、関節の回動方向以外の方向の力の影響を受けるため、トルク計測値には誤差が含まれる。言い換えると、トルクセンサによるトルク計測値は、関節の回動方向に印加されるトルクに加えて、関節の回動方向以外の方向の力が反映された値になる。例えば、トルクセンサは、ロボットアーム３がワークＷ１（図１参照）と接触することによりワークＷ１から受ける外力、ロボットアーム３の質量に起因する重力及び慣性力等により、関節の回動方向以外の方向の力を受ける。なお、以下の記載において、ロボットアーム３が受ける関節の回動方向以外の方向の力を、各関節の他軸力ともいう。また、以下の記載において、トルク計測値に含まれる他軸力に起因する誤差を、他軸誤差ともいう。また、トルク計測値には、他軸誤差に加えて、各種要因でゼロ点がシフトすることによるオフセット外乱、電気的ノイズ等の外乱に起因する外乱誤差が含まれる。

【0019】

ロボット制御装置２は、他軸誤差補正部２１、外乱補正部２２、力制御部２３、位置制御部２４、合算部２５、駆動制御部２６を有している。他軸誤差補正部２１は、指令値生成部１から力指令値及び角度計測値を取得し、トルクセンサ３１からトルク計測値を取得する。他軸誤差補正部２１は、これら力指令値、角度計測値及びトルク計測値に基づいて、トルク計測値を補正する。言い換えると、他軸誤差補正部２１は、力指令値、角度計測値及びトルク計測値に基づいて、トルク計測値から他軸誤差を除去した他軸誤差補正後トルク値を算出する。

【0020】

外乱補正部２２は、エンコーダ３２から角度計測値を取得し、他軸誤差補正部２１から他軸誤差補正後トルクを取得する。外乱補正部２２は、角度計測値及び他軸誤差補正後トルクに基づいて、他軸誤差補正後トルク値から外乱誤差を除去した外乱補正後トルク値を算出する。力制御部２３は、指令値生成部１から力指令値を取得し、エンコーダ３２から角度計測値を取得し、外乱補正部２２から外乱補正後トルク値を取得する。力制御部２３は、力指令値、角度計測値及び外乱補正後トルク値に基づいて、ロボットアーム３が力指令値に従って動作するために求められる制御量である力制御量を算出する。

【0021】

位置制御部２４は、指令値生成部１から位置指令値を取得し、エンコーダ３２から角度計測値を取得する。位置制御部２４は、位置指令値及び角度計測値に基づいて、ロボットアーム３が位置指令値に従って動作するために求められる位置の制御量である位置制御量を算出する。合算部２５は、力制御部２３から力制御量を取得し、位置制御部２４から位置制御量を取得する。合算部２５は、力制御量及び位置制御量を合成（合算）し、合成結果を駆動制御部２６に出力する。制御部としての駆動制御部２６は、合算部２５から合成結果を取得し、合成結果に基づいてモータ３３を制御する。例えば、駆動制御部２６は、合算部２５から取得した合成結果に基づいて、モータ３３を駆動するための電流を出力する。なお、駆動制御部は、モータ３３を駆動するための電流を出力するものに限らず、モータを制御するための制御信号をモータに出力するように構成されていてもよい。

【0022】

次に、図３及び図４を参照して、ロボット制御装置２のハードウェア構成について説明する。図３は、実施の形態１に係るロボット制御装置２のハードウェア構成の一例を示すブロック図であり、図４は、実施の形態１に係るロボット制御装置２の図３とは異なるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、図３に示すように、ロボット制御装置２は、プロセッサ２ａ、メモリ２ｂ及びＩ／Ｏポート２ｃを有し、メモリ２ｂに格納されているプログラムをプロセッサ２ａが読み出して実行するように構成されている。メモリ２ｂは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリであってよい。また、メモリ２ｂは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等であってもよい。さらにメモリ２ｂは、ＨＤＤ又はＳＳＤであってもよい。

【0023】

また、例えば、図４に示すように、ロボット制御装置２は、専用のハードウェアである処理回路２ｄ及びＩ／Ｏポート２ｃを有している。処理回路２ｄは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらの組み合わせによって構成される。ロボット制御装置２の各機能は、これらプロセッサ２ａ又は専用のハードウェアである処理回路２ｄがソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組合せであるプログラムを実行することによって実現される。

【0024】

次に、図５乃至図９を参照して、実施の形態１に係るロボット制御装置２の構成の詳細について説明する。図５は、実施の形態１に係る他軸誤差補正部の構成を示すブロック図である。図５に示すように、他軸誤差補正部２１は、他軸力演算部２１１、他軸誤差演算部２１２、減算器２１３を有している。指令値取得部としての他軸力演算部２１１は、指令値生成部１から力指令値を取得する。また、他軸力演算部２１１は、エンコーダ３２からエンドエフェクタＥ１の位置に関する情報である角度計測値を取得する。言い換えると、位置情報取得部としての他軸力演算部２１１は、ロボットアーム３のエンドエフェクタＥ１をワークＷ１に接触させる際のエンドエフェクタＥ１の位置に関する位置情報を取得している。

【0025】

他軸力演算部２１１は、角度計測値、力指令値、ロボット運動学モデル、また必要に応じてロボット動力学モデル、角度計測値を微分演算して算出した角速度計測値、角加速度計測値に基づいて、他軸力の推定値を算出する。なお、以下の記載において、他軸力演算部２１１が算出した他軸力の推定値を、他軸力推定値ともいう。他軸誤差演算部２１２は、他軸力推定値に基づいて、他軸誤差の推定値を算出する。言い換えると、誤差推定部としての他軸誤差演算部２１２は、他軸力演算部２１１によって取得された位置情報に基づいて、トルクセンサ３１によって検知されたトルクに含まれる、エンドエフェクタＥ１とワークＷ１とが接触している状態での接触力に起因する誤差である他軸誤差を推定する。なお、以下の記載において、他軸誤差演算部２１２が算出した他軸誤差の推定値を、他軸誤差推定値ともいう。

【0026】

トルク検知部及び補正部としての減算器２１３は、トルクセンサ３１からトルク計測値を取得することで、関節Ｊ１に作用するトルクを検知する。また、減算器２１３は、取得したトルク計測値から他軸誤差推定値を差し引いて他軸誤差補正後トルク値を算出し、算出した他軸誤差補正後トルク値を外乱補正部に出力する。言い換えると、減算器２１３は、他軸誤差演算部２１２によって推定された誤差に基づいて、トルクセンサ３１から取得したトルク計測値を補正している。

【0027】

図６は、実施の形態１に係る外乱補正部の構成を示すブロック図である。図６に示すように、誤差推定部としての外乱補正部２２は、外乱演算部２２１、減算器２２２を有している。外乱演算部２２１は、必要に応じて他軸誤差補正後トルク値、トルク計測値、オフセット外乱の既知情報、ロボット動力学モデル及び角度計測値、並びにこれらを微分演算して算出した角速度計測値及び角加速度計測値に基づいて、外乱推定値を推定（算出）する。減算器２２２は、他軸誤差補正後トルク値から外乱推定値を差し引くことで外乱補正後トルク値を算出し、算出した外乱補正後トルク値を力制御部２３に出力する。

【0028】

図７は、実施の形態１に係る力制御部２３の構成を示すブロック図である。図７に示すように、接触力取得部としての力制御部２３は、力換算部２３１、力制御量演算部２３２、角速度換算部２３３を有している。力換算部２３１は、外乱補正後トルク値に基づいてロボットアーム３がワークＷ１に作用させる接触力の推定値を算出することで、接触力を取得する。なお、以下の記載において、力換算部２３１が算出した接触力の推定値を力推定値ともいう。力制御量演算部２３２は、力推定値を力指令値に追従させるための制御演算を行い、力点に関する速度の指令値を算出する。なお、以下の記載において、力制御量演算部２３２が算出した力点に関する速度の指令値を速度指令値ともいう。角速度換算部２３３は、速度指令値及び既知のロボットアーム３の幾何情報に基づいて、対応する関節におけるリンク間の角速度の指令値である角速度指令値を算出する。言い換えると、角速度換算部２３３は、速度指令値を角速度指令値に変換する。角速度換算部２３３は、算出した角速度指令値を力制御量として合算部２５へ出力する。

【0029】

図８は、実施の形態１に係る位置制御部の構成を示すブロック図である。図８に示すように、位置制御部２４は、位置換算部２４１、位置制御量演算部２４２、角速度換算部２４３を有している。位置換算部２４１は、角度計測値に基づいて力点の位置を算出する。なお、以下の記載において、位置換算部２４１が算出した力点の位置を位置計測値ともいう。位置制御量演算部２４２は、位置計測値を位置指令値に追従させるための制御演算を行い、力点の速度の指令値である速度指令値を算出する。角速度換算部２４３は、速度指令値に基づいて、角速度指令値を算出する。言い換えると、角速度換算部２４３は、速度指令値を角速度指令値に変換する。角速度換算部２４３は、算出した角速度指令値を位置制御量として合算部２５へ出力する。合算部２５は、力制御部２３から出力された力制御量としての角速度指令値と、位置制御部から出力された位置制御量としての角速度指令値をひとつの角速度指令値に合算する。

【0030】

図９は、実施の形態１に係る駆動制御部の構成を示すブロック図である。図９に示すように、駆動制御部２６は、角速度演算部２６１、及び角速度制御量演算部２６２を有している。角速度演算部２６１は、角度計測値に基づいて、角速度計測値を算出する。例えば、角速度演算部２６１は、角度計測値を微分演算して角速度計測値を算出する。角速度制御量演算部２６２は、合算部２５が出力した角速度指令値と、角速度演算部２６１が出力した角速度計測値に基づいて、角速度フィードバック制御演算を行い、演算結果としてモータ３３を駆動する電流の指令値である電流指令値を出力する。

【0031】

次に、図１０乃至図１４を参照して、実施の形態１に係るロボット制御装置２が行う処理について説明する。図１０は、実施の形態１に係るロボット制御装置２が行う処理を示すフローチャートである。具体的には、図１０は、実施の形態１に係るロボット制御装置２が行う、ロボットアーム３の力点であるエンドエフェクタＥ１をワークＷ１に押付ける押付作業を行うようにロボットアーム３を制御する押付制御処理を示すフローチャートである。押付制御処理において、ロボットアーム３は、６軸垂直多関節ロボットであり、力点は、ロボットアーム３の手先であるエンドエフェクタＥ１であり、押付作業の作業内容は、指令値生成部１が有するロボットプログラムに記述された、ベース座標系（ワークＷ１及びロボットアーム３のベースが固定されている座標系）の－Ｚ方向（地面に向かう方向）に向けて力点をワークＷ１に１０Ｎで押付ける作業であるものとする。また、押付制御処理の開始時点において、力点は、押付作業位置であるワークＷ１に対して十分に近い位置に存在し、－Ｚ方向を向いており、ワークＷ１に接触していないものとする。また、このような押付作業において、作業中のロボットアーム３の位置及び姿勢の変化は小さいため、ロボットアーム３の質量に起因するトルク計測値の変動は、無視できるものとする。なお、以下の記載において、押付制御処理の開始時点における力点の位置を押付開始位置ともいう。

【0032】

ステップＳＴ１では、ロボット制御装置２は、外乱補正部２２が有する外乱演算部２２１において、外乱推定値を算出する。上記の通り、当該処理においては、作業中のロボットアーム３の質量に起因するトルク計測値の変動は無視できるため、トルク計測値の変動は、接触力によってのみ発生するものとして演算を行う。また、実施の形態１に係るロボット制御装置２は、外乱推定値を一定値であるものとして押付制御処理を行う。例えば、ロボット制御装置２は、ロボットアーム３が押付開始位置で静止した状態の他軸誤差補正後トルク値を外乱推定値として押付制御処理を行う。なお、この状態において、ロボットアーム３がワークＷ１に接触していないため、他軸誤差補正後トルク値は、トルク計測値と同一値である。ロボット制御装置２は、外乱推定値をトルク計測値から差し引くことで、押付作業中の接触力に起因するトルク計測値の変動量を正確に把握することができる。ステップＳＴ１の処理を行うと、ロボット制御装置２は、ロボットアーム３による押付作業を開始する（ステップＳＴ２）

【0033】

ステップＳＴ３では、ロボット制御装置２は、他軸誤差補正部２１において、他軸誤差補正後トルク値を算出する。図１１は、実施の形態１に係る他軸誤差補正部２１が行う処理を示すフローチャートである。図１１に示すように、ステップＳＴ３－１では、ロボット制御装置２は、他軸力演算部２１１において、以下の数式（１）に基づき、各トルクセンサ３１に関する他軸力推定値を算出する。

また、ｉは、関節番号であり、最もロボットアーム３のベースに近い関節が１、エンドエフェクタ側に進むにつれて２，３，４，５，６となる。

【0034】

図１２は、実施の形態１に係るトルクセンサ３１の座標系の定義例を示す概念図である。図１２に示すように、他軸力演算部２１１は、トルクセンサ３１の中心部を原点とし、座標軸のＺ方向を関節の回動方向であるトルク方向、Ｘ方向及びＹ方向を他軸方向である、トルク方向以外の方向とする座標系における値として、他軸力推定値を算出する。言い換えると、他軸力演算部２１１は、当該座標系において、トルクセンサ３１に働くＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の並進力及びＸ，Ｙ軸回りの回転力が他軸力であるものとして、他軸力推定値を算出する。なお、以下の記載において、他軸力演算部２１１が他軸力推定値を算出する際の座標系をセンサ座標系ともいう。また、センサ座標系は、トルクセンサ３１との相対位置が固定されているものとする。

【0035】

並進方向の他軸力推定値は、センサ座標系における並進方向の力指令値に相当する。一方、回転方向の他軸力推定値は、センサ座標系における回転方向の力指令値の他に、センサ座標系における力点の位置と、センサ座標系における並進方向の力指令値を外積演算した結果と、が関係する。なお、他軸力推定値を算出する際のセンサ座標系の定義は、上記のものに限らず、他の定義であってもよい。また、数式（１）は、ベース座標系における値としているが、ベース座標系を並進移動あるいは回転移動した座標系における値としてもよい。

【0036】

他軸力演算部２１１は、数式（１）の算出に必要なトルクセンサ３１の位置を、以下の数式（２）に基づきロボットアームのベースからトルクセンサ３１までに介する関節の角度計測値を用いた順運動学演算により算出する。

なお、数式（２）において、Ｈ_{ｉ－１，ｉ}（θ_ｉ）、θ_ｉ、Ｓ_ｉ、ｈは、以下の値を示す。

Ｈ_{ｉ－１，ｉ}（θ_ｉ）：関節ｉ－１からｉまでの同次変換行列（４×４） ※関節０はロボットアーム３のベース
θ_ｉ：関節ｉの角度計測値（１×１）
Ｓ_ｉ：関節ｉからセンサｉまでの同次変換行列（４×４）
ｈ：同次変換行列の並進ベクトル成分を抽出する関数

【0037】

他軸力演算部２１１は、数式（１）の算出に必要な力点の位置を、以下の数式（３）に示すロボットアーム３のベースから力点までに介する関節の角度計測値を用いた順運動学演算により算出する。実施の形態１において、力点はロボットアーム３の手先であるエンドエフェクタＥ１であるため、他軸力演算部２１１は、力点の位置の算出において、ロボットアーム３が有する全ての関節の角度計測値を使用する。

ｒ^ｃｏｎ＝ｈ｛Ｈ_０，１（θ_１）・・・Ｈ_{ｉ－１，ｉ}（θ_ｉ）Ｃ_ｉ｝ ・・・（３）

なお、数式（３）において、Ｃ_ｉは、以下の値を示す。

Ｃ_ｉ：関節ｉからリンクｉ上の力点までの同次変換行列（４×４）
また、実施の形態１において、力点が手先であるため、ｉの値は、６である。なお、他軸力演算部は、センサ座標系における力点の位置を計算できるのであれば、上記以外の計算方法を実施してもよい。

【0038】

ステップＳＴ３－２では、他軸誤差補正部２１は、他軸誤差演算部２１２において、以下の数式（４）に基づき他軸誤差推定値を算出する。

なお、数式（４）において、τ_ｉ ^ｅｒｒ、ｓ_ｉ，ｘ，ｓ_ｉ，ｙ，ｓ_ｉ，ｚ，ｓ_ｉ，ａ，ｓ_ｉ，ｂは、以下の値を示す。

τ_ｉ ^ｅｒｒ：センサｉの他軸誤差推定値
ｓ_ｉ，ｘ，ｓ_ｉ，ｙ，ｓ_ｉ，ｚ，ｓ_ｉ，ａ，ｓ_ｉ，ｂ：センサｉの他軸感度推定値

【0039】

他軸誤差推定値は、例えば、他軸力の重み付き線形和で表現され、重みに相当する他軸感度推定値は、トルクセンサ３１固有の他軸感度を推定した値である。他軸感度推定値は、トルクセンサ３１のスペックシート値を使用してもよいし、トルクセンサ３１に何らかの手段で他軸力を印加したときの応答に基づいて推定した値を使用してもよい。なお、他軸誤差推定値は、重み付き線形和以外の形式をとってもよい。例えば、他軸誤差推定値は、他軸力に関する非線形関数としてもよいし、他軸力に関する表引きでもよい。また、以下の記載において、他軸誤差演算部２１２が接触力に起因した他軸力推定値を使用して算出した他軸誤差推定値を、接触起因他軸誤差推定値ともいう。

【0040】

ステップＳＴ３－３では、他軸誤差補正部２１は、減算器においてトルク計測値から他軸誤差推定値を差し引いてトルク計測値に含まれる他軸誤差を除去し、他軸誤差補正後トルク値を算出して外乱補正部に送信する。

【0041】

図１０に示すように、ステップＳＴ４では、ロボット制御装置２は、外乱補正部２２において他軸誤差補正後トルク値からステップＳＴ１で算出した外乱推定値を差し引き、外乱補正後トルク値を算出する。

【0042】

ステップＳＴ５では、ロボット制御装置２は、力制御部２３において、力推定値を力指令値に追従させるための角速度指令値を算出する。図１３は、実施の形態１に係る力制御部２３が行う処理を示すフローチャートである。ステップＳＴ５－１において、力制御部２３は、指令値生成部がロボットプログラムの内容に従って算出した力指令値を取得する。実施の形態１において、Ｚ軸並進方向は－１０Ｎ、Ｘ及びＹ軸並進方向並びにＸ，Ｙ及びＺ軸回転方向は０Ｎを維持するものとする。ステップＳＴ５－２では、力制御部２３は、力換算部２３１において、以下の数式（５）に基づき力推定値を算出する。

Ｆ^ｅｓｔ＝Ｊ^－Ｔτ^ｅｓｔ ・・・（５）

なお、数式（５）において、Ｆ^ｅｓｔ、Ｊ及びτ^ｅｓｔは、以下の値を示す。

Ｆ^ｅｓｔ：ベース座標系から見た力推定値（６×１）
Ｊ：ベース座標系から見た各関節から力点までのヤコビアン（６×６）
τ^ｅｓｔ：外乱補正後トルク値（６×１）

【0043】

ステップＳＴ５－３では、力制御部２３は、力制御量演算部２３２において、以下の数式（６）に基づき力比例フィードバック制御演算を行い、力点に関する速度指令値を算出する。実施の形態１において、力制御部２３は、ロボットプログラムの内容に従い、Ｚ軸並進方向の力ゲインを所望の力制御性能を確保できる正値とし、それ以外の方向については力制御しないため０を維持する。なお、力制御部は、補正の精度を向上させるために、Ｚ軸並進方向以外についても力制御するように構成されていてもよい。

Ｖ_Ｆ ^ｃｍｄ＝ｄｉａｇ（Ｋ_Ｆ）（Ｆ^ｃｍｄ－Ｆ^ｃｍｐ） ・・・（６）

なお、数式（６）において、Ｖ_Ｆ ^ｃｍｄ、Ｋ_Ｆ、Ｆ^ｃｍｄ及びｄｉａｇは、以下の値を示す。

Ｖ_Ｆ ^ｃｍｄ：ベース座標系から見た速度指令値（６×１）
Ｋ_Ｆ：ベース座標系から見た力比例ゲイン（６×１）
Ｆ^ｃｍｄ：ベース座標系から見た力指令値（６×１）
ｄｉａｇ：ベクトルを対角行列に変換する関数

【0044】

ステップＳＴ５－４では、力制御部２３は、角速度換算部において、以下の数式（７）に基づき速度指令値を角速度指令値に変換する。

【0045】

図１０に示すように、ステップＳＴ６では、ロボット制御装置２は、位置制御部２４において、位置計測値を位置指令値に追従させるための角速度指令値を算出する。図１４は、実施の形態１に係る位置制御部２４が行う処理を示すフローチャートである。図１４に示すように、ステップＳＴ６－１では、位置制御部２４は、ロボットプログラムの内容に従い、指令値生成部において生成された位置指令値を取得する。実施の形態１においては、押付開始時の位置計測値が維持される。

【0046】

ステップＳＴ６－２では、位置制御部２４は、位置換算部２４１において順運動学演算を行い位置計測値を算出する。ステップＳＴ６－３では、位置制御部２４は、位置制御量演算部２４２において、以下の数式（８）に基づき位置比例フィードバック制御演算を行い、力点に関する速度指令値を算出する。実施の形態１において、位置制御部２４は、ロボットプログラムの内容に従い、並進Ｚ方向の位置ゲインは位置制御しないため０、それ以外の方向は所望の位置制御性能を確保できる正値を維持する。

Ｖ_Ｐ ^ｃｍｄ＝ｄｉａｇ（Ｋ_Ｐ）（Ｐ^ｃｍｄ－Ｐ^ｍｅｓ） ・・・（８）

なお、数式（８）において、Ｖ_Ｐ ^ｃｍｄ、Ｋ_Ｐ、Ｐ^ｃｍｄ及びＰ^ｍｅｓは、以下の値を示す。

Ｖ_Ｐ ^ｃｍｄ：ベース座標系から見た速度指令値（６×１）
Ｋ_Ｐ：ベース座標系から見た位置比例ゲイン（６×１）
Ｐ^ｃｍｄ：ベース座標系から見た位置指令値（６×１）
Ｐ^ｍｅｓ：ベース座標系から見た位置計測値（６×１）
なお、回転方向の位置差分値は、オイラー角の差分値であり、単純な引き算ではない。

【0047】

ステップＳＴ６－４では、位置制御部２４は、角速度換算部２４３において、以下の数式（９）に基づき速度指令値を角速度指令値に変換する。

【0048】

図１０に示すように、ステップＳＴ７では、ロボット制御装置２は、合算部２５において力制御部２３及び位置制御部２４が算出した角速度指令値の和を算出し、駆動制御部２６に送信する。ステップＳＴ８では、駆動制御部２６は、まず角速度演算部２６１において角度計測値を微分演算して角速度計測値を算出する。つぎに、駆動制御部２６は、角速度制御量演算部２６２において、以下の数式（１０）に基づき、角速度比例積分フィードバック制御演算を行い、モータの電流指令値を算出する。

【0049】

ステップＳＴ９では、ロボット制御装置２は、モータ３３を電流指令値に従い動作させることにより、ロボットアーム３による押付動作が実施される。なお、図１０に示す押付動作処理において、ロボット制御装置２は、ステップＳＴ１の処理を押付作業前に一度だけ実施し、ステップＳＴ２～ＳＴ９の処理を押付作業中にロボットアーム３の制御周期ごとに実施する。

【0050】

以上、実施の形態１に係るロボット制御システム１Ａは、ロボットアーム３の関節Ｊ１に作用するトルクを検知する減算器２１３と、ロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際のエンドエフェクタＥ１の位置に関する位置情報及びロボットアームの特定部位を対象物に接触させる際の接触力の指令値を取得する他軸力演算部２１１と、他軸力演算部２１１によって取得された位置情報および前記指令値取得部によって取得された指令値に基づいて、減算器２１３によって検知されたトルクに含まれる、接触力に起因する誤差を推定する他軸誤差演算部２１２と、減算器２１３によって検知されたトルク、及び他軸誤差演算部２１２によって推定された誤差に基づいて、エンドエフェクタＥ１がワークＷ１に接触するようにロボットアーム３を制御する駆動制御部２６と、を備えている。このように構成されていることにより、ロボット制御システム１Ａは、ロボットアーム３のエンドエフェクタＥ１をワークＷ１に接触させる際に、ロボットアーム３がワークＷ１から受ける力に起因するトルクの他軸誤差を接触力の指令値に基づいて推定し、当該推定結果に基づいてロボットアーム３を制御するので、ロボットアーム３がワークＷ１から受ける力に起因してトルク検知結果に生じた他軸誤差を補正することができる。これにより、ロボット制御システム１Ａは、従来よりも高い精度でロボットアーム３の動作を制御することが可能になる。

【0051】

また、ロボット制御システム１Ａは、トルク計測値からロボットアーム３とワークＷ１との接触力に起因する他軸誤差を除去した値を用いてロボットアーム３の力制御を実施するため、ロボットアーム３は、正確な力を作業対象であるワークＷ１に印加することができる。これにより、例えば、ロボット制御システム１Ａは、ロボットアーム３がワークＷ１の加工を行う際の加工品質を改善することができる。

【0052】

一般に、力作業では、実施の形態１のように、力指令値（本実施形態ではベース座標系－Ｚ方向に１０Ｎ）及び力点（本実施形態ではロボットアームの手先）が決められている。実際の接触力が力指令値通りに発生していれば、数式（１）の通り、センサ座標系における力指令値及び力点の位置を用いて各トルクセンサに印加される他軸力を計算可能である。そして、事前に求めた他軸力と他軸誤差との関係を用いて、数式（４）の通りトルク計測値の補正が可能である．

【0053】

実際の接触力と力指令値とに差があると、計算した他軸力も実際の値と差があるため補正誤差を生じるが、他軸力と他軸誤差との関係が正確に求められている状態で補正したトルク計測値に基づいた力制御を同時に実行すれば、制御によって実際の接触力と力指令値の差は徐々に減少するため、補正誤差も減少する。そして、最終的な定常状態では、実際の接触力と力指令値とが一致し、補正誤差が十分小さくなることが期待できる。制御の過渡状態では補正誤差が残るが、過渡状態は、実際の接触力が力指令値へ漸近する途上であり、実際の接触力と力指令値に差がある状態なので、ここでの補正誤差は大きな問題にはならない。

【0054】

なお、実施の形態１では、他軸誤差補正部が先に他軸誤差を補正し、その後で外乱補正部が補正する順番で説明した。補正はこの順番が望ましいが、他軸誤差補正部と外乱補正部とは処理の順番を入れ替えることも可能である。ただし、他軸誤差を二重に補正しないよう注意する必要がある。単に順番を入れ替えるだけでは、外乱補正部は外乱推定値の算出時（ステップＳＴ１）に他軸誤差推定値を考慮することができず、外乱推定値は推定時の他軸誤差推定値を含んでしまう。これを回避するためには、例えば、外乱補正部が前回の他軸誤差推定値又は他軸誤差補正後トルク値を保持する機能を備えるとよい。他にも、他軸誤差補正後トルク値から二重補正分を除去する仕組みを用意してもよい。

【0055】

また、実施の形態１では、力制御部と位置制御部が角速度の指令値を算出し、それらを合算した角速度指令値に従って駆動制御部が各関節を制御する例で説明したが、これに限るものではない。位置制御部が位置指令値を算出し、力制御部が位置指令補正値を算出し、それらを合算した補正後位置指令値に従って駆動制御部が各関節を制御するのでもよい。この他、駆動制御部が電流やトルクの指令値を受けて制御するようにしてもよい。

【0056】

また、実施の形態１では、力点はロボットアーム３の手先であるエンドエフェクタＥ１としているが、手先以外のロボットアームの部位としてもよいし、ロボットアームに設置した感圧センサ等で検知してもよいし、ロボットの周辺やロボット上に備え付けたカメラ等で計測してもよい。

【0057】

また、実施の形態１では、全関節にトルクセンサが備えられていることを前提としているが、少なくとも１つの関節に備えられている場合でも、同様の手順で接触力に起因した他軸誤差補正を実施することが可能である。

【0058】

また、実施の形態１では、トルクセンサを用いてトルク検知を実施することを前提としているが、それ以外の手段で検知してもよい。たとえば、減速機入力側と出力側に備えたエンコーダの計測値を用いたトルク検知を実施してもよいし、角度計測値やモータ電流計測値を用いたトルクオブザーバを用いてもよい。

【0059】

また、実施の形態１では、全関節の角度計測値を使用することを前提としているが、一部関節の角度計測値でも十分な場合がある。例えば、力指令値がベース座標系といった関節角度に依存しない座標系で与えられている場合は、ロボットアームのベースから力点までに経由する関節の角度計測値を使用すれば十分である。なお、力点よりもロボットアーム３の手先側の関節には接触力起因の他軸力は印加されないため、他軸力推定値は０とみなしてよい。一方、力指令値がツール座標系（ロボットアーム３の手先に固定された座標系）といった関節角度に依存する座標系で与えられている場合は、センサから力点まで、あるいはセンサからその座標系までの少なくとも一方が経由する関節の角度計測値を使用すれば十分である。

【0060】

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るロボット制御システムについて説明する。実施の形態２に係るロボット制御システムは、実施の形態１に係るロボット制御システム１Ａに対し、他軸誤差補正部が行う処理に係る構成が異なるが、他の構成については実施の形態１に係るロボット制御システム１Ａと同様であり、実施の形態１に係るロボット制御システム１Ａと同様の構成については、同一の名称又は同一の符号を付して説明を省略する。

【0061】

実施の形態１において、ロボット制御装置２の他軸誤差補正部２１は、接触力に起因する他軸誤差を補正した。また、外乱補正部２２は、外乱推定値を一定値として補正した。しかし、この方法では、ロボットアーム３の手先を動かす作業の場合、ロボットアームの質量に起因する他軸力がロボットアーム３の手先の移動に従って変化することで他軸誤差が変動する場合があり、他軸誤差補正部２１による補正性能が低下するという課題がある。このため、ロボットアームは、正確な力を作業対象に印加することが難しくなる。そこで実施の形態２に係るロボット制御装置の他軸誤差補正部は、接触力に起因する他軸誤差に加えて、ロボットアームの質量に起因する他軸誤差も補正する。また、実施の形態２に係るロボット制御装置の外乱補正部は、一定値に加えてロボット質量起因のトルクに関する補正も実施する。

【0062】

以下、他軸誤差補正部に係る実施の形態１との差異について述べる。実施の形態２に係る他軸誤差補正部は、トルクセンサに印加されるロボット質量起因の他軸力による計測値変動を抑制するため、他軸力推定値の算出時に接触力起因の成分のほかにロボット質量起因の成分も考慮する。具体的には、実施の形態２に係る他軸誤差補正部は、他軸力推定値を、以下の数式（１１）のｘ，ｙ，ｚ，ａ，ｂ成分として算出する。

【0063】

数式（１１）に含まれる、ベース座標系におけるトルクセンサに印加されるロボットアーム３の質量に起因する並進力・回転力（重力・慣性力・遠心力に由来）は、例えば、非特許文献１に記載された公知の技術であるＲｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｎｅｗｔｏｎ Ｅｕｌｅｒ Ｍｅｔｈｏｄを用いて算出可能である。

【0064】

【非特許文献1】Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ Ｗ．Ｗ．， １９７９． Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ Ｎ－ｌｉｎｋｓ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ． Ｉｎ Ｐｒｏｃ． ５ｔｈ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ， ｐ． １３４３－１３４６．

【0065】

実施の形態２に係る他軸誤差補正部は、上記の算出に当たって、ロボットの動力学モデル並びに角度計測値や、それを微分演算して得られた角速度計測値や角加速度計測値を用いる。なお、重力に起因する他軸力に関する補正のみが必要な場合は、角速度計測値、角加速度計測値は不要である。一般的に、力作業中は、低速度、低加速度で動作するので、重力に関する補正のみでも十分な場合がある。

【0066】

実施の形態２に係るロボット制御システムは、上記の数式（１１）で算出した他軸力推定値を用いて他軸誤差補正後トルク値を算出することにより、外乱補正後トルク値に含まれるロボットアーム３の手先の移動に伴う他軸誤差の変動の影響が軽減され、接触力に起因する計測値を精度良く算出することができる。なお、ロボットアームの質量に起因する他軸力推定値を使用して算出した他軸誤差推定値を、質量起因他軸誤差推定値ともいう。

【0067】

また、実施の形態２に係る外乱補正部は、トルクセンサに印加されるロボットアームの質量に起因するトルクによる計測値の変動を抑制するため、外乱推定値の算出結果を式（１１）のｃ成分に一定値を加算したものとする。この一定値は、例えば、ロボットアームが押付開始位置で静止した状態の他軸誤差補正後トルク値から上記ｃ成分を差し引いた値とする。実施の形態２に係るロボット制御システムは、この外乱推定値を用いて外乱補正後トルク値を算出することにより、外乱補正後トルク値に含まれるロボットアームの手先の移動に伴うトルク変動の影響が軽減され、接触力起因の計測値を精度良く算出することができる。

【0068】

以上、実施の形態２に係るロボット制御システムは、トルク計測値から接触力に起因する他軸誤差ならびにロボットアームの質量に起因する他軸誤差を除去した値を用いて力制御を実施するため、作業中にロボットアームが大きく姿勢を変える作業（例えば、ロボットアームの手先に設置したリュータを金属板の縁に倣わせて面取りする作業等）の場合でも、ロボットアームは正確な力を作業対象に印加することができ、加工品質を改善することができる。

【0069】

なお、本開示は、各実施の形態の自由な組合せ、或いは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１ ：指令値生成部
１Ａ ：ロボット制御システム
２ ：ロボット制御装置
３ ：ロボットアーム
２１ ：他軸誤差補正部
２２ ：外乱補正部（誤差推定部）
２３ ：力制御部
２４ ：位置制御部
２５ ：合算部
２６ ：駆動制御部（制御部）
３１ ：トルクセンサ
３２ ：エンコーダ
３３ ：モータ
２１１ ：他軸力演算部（位置情報取得部、指令値取得部）
２１２ ：他軸誤差演算部（誤差推定部）
２１３ ：減算器（トルク検知部、補正部）
２２１ ：外乱演算部
２２２ ：減算器
２３１ ：力換算部
２３２ ：力制御量演算部
２３３ ：角速度換算部
２４１ ：位置換算部
２４２ ：位置制御量演算部
２４３ ：角速度換算部
２６１ ：角速度演算部
２６２ ：角速度制御量演算部
Ｅ１ ：エンドエフェクタ
Ｊ１ ：関節
Ｌ１、Ｌ２ ：リンク
Ｗ１ ：ワーク
Ｚ ：並進

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】