特開 2024-4690 ロボットシステム

(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】P2024004690

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】ロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20240110BHJP

   G05B 19/42 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

B25J9/22 Z

G05B19/42 L

G05B19/42 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104446

(22)【出願日】2022-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浪越 孝宏

【テーマコード（参考）】

3C269

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C269AB33

3C269BB14

3C269CC09

3C269GG01

3C269MN07

3C269MN16

3C269MN27

3C269PP01

3C269SA02

3C269SA04

3C269SA07

3C269SA11

3C707BS10

3C707DS01

3C707JS02

3C707KS36

3C707KV18

3C707LS02

3C707LV02

3C707MS09

3C707MS10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ロボットアームが所定の進入禁止領域に進入することを防止できるロボットシステムを提供する。
【解決手段】ロボットシステムは、一対のロボットアームと、位置検出部と、制御部と、を備える。一対のロボットアームは、所定の範囲内をそれぞれ移動可能である。位置検出部は、一対のロボットアームの位置をそれぞれ検出する。制御部は、一対のロボットアームの動作を制御する。制御部は、ダイレクトティーチングモードを実行可能である。ダイレクトティーチングモードは、作業者が一方のロボットアームを直接動かしたときに、他方のロボットアームが一方のロボットアームに連動して動作する。制御部は、ダイレクトティーチングモードの実行時に、所定の進入禁止領域に他方のロボットアームが進入したことを位置検出部により検出したときに、一方のロボットアームの移動負荷を変化させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の範囲内をそれぞれ移動可能な一対のロボットアームと、
一対の前記ロボットアームの位置をそれぞれ検出する位置検出部と、
一対の前記ロボットアームの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、作業者が一方の前記ロボットアームを直接動かしたときに、他方の前記ロボットアームが一方の前記ロボットアームに連動して動作するダイレクトティーチングモードを実行可能であり、
前記制御部は、前記ダイレクトティーチングモードの実行時に、所定の進入禁止領域に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動負荷を変化させる、ロボットシステム。

【請求項2】

前記制御部は、
前記進入禁止領域に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、他方の前記ロボットアームの一方の前記ロボットアームに対する連動動作を解除する、請求項１に記載のロボットシステム。

【請求項3】

前記制御部は、
前記進入禁止領域に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動動作を停止する、請求項１に記載のロボットシステム。

【請求項4】

前記制御部は、
前記進入禁止領域に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、所定時間経過後に一対の前記ロボットアームを所定の復帰位置にそれぞれ移動させる、請求項１～請求項３のいずれかに記載のロボットシステム。

【請求項5】

前記制御部は、
一方の前記ロボットアームの移動範囲内における前記進入禁止領域に対応する対応領域において、一方の前記ロボットアームが、所定距離以上進入していることを前記位置検出部により検出したときに、一対の前記ロボットアームを前記復帰位置にそれぞれ移動させない、請求項４に記載のロボットシステム。

【請求項6】

前記制御部は、
一方の前記ロボットアームの移動範囲内における前記進入禁止領域に対応する対応領域において、一方の前記ロボットアームが、前記対応領域内で前記対応領域の外側から内側に進入する方向に移動していることを前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動負荷を段階的に大きく変化させる、請求項１又は請求項２に記載のロボットシステム。

【請求項7】

前記制御部は、
一方の前記ロボットアームの移動範囲内における前記進入禁止領域に対応する対応領域において、一方の前記ロボットアームが、前記対応領域内から抜け出す方向に移動していること前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動負荷を段階的に小さく変化させる、請求項１又は請求項２に記載のロボットシステム。

【請求項8】

一方の前記ロボットアームの加速度を検出する加速度検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記加速度検出部が、所定値以上の加速度を検出した場合に、他方の前記ロボットアームの一方の前記ロボットアームに対する連動動作を解除する、請求項１～請求項３のいずれかに記載のロボットシステム。

【請求項9】

他方の前記ロボットアームの周囲の障害物を検出するエリア検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記エリア検出部が、障害物を検出したときに、障害物の周囲の領域を前記進入禁止領域に設定する、請求項１～請求項３のいずれかに記載のロボットシステム。

【請求項10】

前記ロボットアームはモータにより駆動され、
前記制御部は、前記モータのロック状態とフリー状態を短周期で交互に切り替えて前記ロボットアームの移動負荷を制御する、請求項１～請求項３のいずれかに記載のロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一対のロボットアームを備えるロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のロボットシステムは特許文献１に開示されている。このロボットシステムは、ロボットアームと、制御部と、を備える。ロボットアームは、所定の範囲内で移動可能である。制御部は、ロボットアームの動作を制御する。制御部は、ダイレクトティーチングモードを実行可能である。ダイレクトティーチングモードは、作業者がロボットアームを直接動かしてロボットアームの動作を記憶させる。

【0003】

ダイレクトティーチングモード実行中において、所定の動作制限領域（進入禁止領域）内にロボットアームを移動しようとした場合に、制御部は、ロボットアームが動作制限領域内に進入しない関節軸の角度パターンを算出してロボットアームを動作させる（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献に開示されたロボットシステムによると、構成が複雑で製造コストが高くなる可能性があった。また、一対のロボットアームを備えるロボットシステムにおいて、一方のロボットアームを作業者が直接動かし、他方のロボットアームを一方のロボットアームに連動して動かす場合に、作業者は、他方のロボットアームが進入禁止領域に進入していることに気づかない可能性があった。

【0006】

本発明は、製造コストを削減しながら、ロボットアームが所定の進入禁止領域に進入することを防止できるロボットシステム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】

本発明の例示的なロボットシステムは、一対のロボットアームと、位置検出部と、制御部と、を備える。一対のロボットアームは、所定の範囲内をそれぞれ移動可能である。位置検出部は、一対のロボットアームの位置をそれぞれ検出する。制御部は、一対のロボットアームの動作を制御する。制御部は、ダイレクトティーチングモードを実行可能である。ダイレクトティーチングモードは、作業者が一方のロボットアームを直接動かしたときに、他方のロボットアームが一方のロボットアームに連動して動作する。制御部は、ダイレクトティーチングモードの実行時に、所定の進入禁止領域に他方のロボットアームが進入したことを位置検出部により検出したときに、一方のロボットアームの移動負荷を変化させる。

【発明の効果】

【0008】

例示的な本発明によれば、製造コストを削減しながら、ロボットアームが所定の進入禁止領域に進入することを防止できるロボットシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの全体構成図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの動作の一例を示すチャート図である。

【図4】図４は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの変形例に係るハードウェア構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、本発明の第３実施形態に係るロボットシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、回転体１１６の回転軸Ｊと平行な方向をそれぞれ「軸方向」、回転体１１６の回転軸Ｊに直交する方向を「径方向」、回転体１１６の回転軸Ｊを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。なお、上下方向は単に説明のための用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。

【0011】

＜第１実施形態＞
（１．ロボットシステムの構成）
本発明の例示的な一実施形態のロボットシステム１について説明する。図１は第１実施形態に係るロボットシステム１の全体構成図であり、図２はロボットシステム１のブロック図である。

【0012】

ロボットシステム１は、一対のロボットアーム１０、２０と、位置検出部１１、２１と、制御部１５と、記憶部１３と、を備える。一対のロボットアーム１０、２０は、離れて配置され、サーボモータ（モータ）１０ａ、２０ａをそれぞれ有する。一対のロボットアーム１０、２０は、サーボモータ１０ａ、２０ａの駆動により所定の範囲（移動範囲Ｓ１、Ｓ２）内をそれぞれ移動可能である。

【0013】

位置検出部１１、２１は、一対のロボットアーム１０、２０の位置をそれぞれ検出する。具体的には、位置検出部１１は、ロボットアーム１０に配置され、ロボットアーム１０の後述する保持部１１９の位置を検出する。また、位置検出部２１は、ロボットアーム２０に配置され、ロボットアーム２０の後述する保持部１１９の位置を検出する。

【0014】

記憶部１３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭおよびＨＤＤなどの不揮発性と揮発性の記憶装置の組み合わせからなる。記憶部１３は、ロボットシステム１の制御プログラムおよび制御データなどを記憶する。

【0015】

制御部１５は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１５ａを含み、サーボモータ１０ａ、２０ａと、位置検出部１１、２１と、記憶部１３と、に接続される。また、制御部１５にはタイマー（不図示）が設けられている。制御部１５は、記憶部１３に格納される制御プログラム、制御データ及び位置検出部１１、２１の検知結果に基づき、ロボットアーム１０、２０の制御や演算を行う。すなわち、制御部１５は、一対のロボットアーム１０、２０の動作を制御する。

【0016】

制御部１５は、ダイレクトティーチングモードを実行可能である。ダイレクトティーチングモードは、作業者が一方のロボットアーム１０を直接動かしたときに、他方のロボットアーム２０が一方のロボットアーム１０に連動して動作する。

【0017】

作業者は、ロボットアーム１０を直接動かしてロボットアーム２０にタスク実行のための動作を覚えさせることができる。例えば、所定の物体を所定の場所から別の場所に自動的に運搬するようにロボットアームを動作させるタスクを行う場合、作業者はロボットアーム１０を所望の軌道に沿って手動で移動させる。このとき、ロボットアーム２０は、ロボットアーム１０に連動してロボットアーム１０と同じ所望の軌道に沿って移動する。

【0018】

（２．ロボットアームの構成）
ロボットアーム１０及びロボットアーム２０は、例えば、同一構成であり、ロボットアーム１０の移動範囲Ｓ１の大きさとロボットアーム２０の移動範囲Ｓ２の大きさとは同じである。

【0019】

ロボットアーム１０、２０は、例えば、作業台に固定されるベース部１１１と、変位や力を伝達する複数の回転体１１２、１１３、１１４、１１５、１１６と、腕部１１７と、ジョイント部１１８と、保持部１１９と、を備える。回転体１１２、１１３、１１４、１１５、１１６は、３６０°以上回転する。

【0020】

回転体１１２は、ベース部１１１に対してそれぞれ相対的に回転可能に連結され、鉛直な回転軸を中心として回転する。回転体１１３は、回転体１１２に対してそれぞれ相対的に回転可能に連結される。回転体１１３は、円柱状の腕部１１７の一端にそれぞれ固定され、腕部１１７の他端には回転体１１４がそれぞれ連結される。

【0021】

回転体１１４は、腕部１１７に対してそれぞれ相対的に回転可能に連結される。回転体１１５は、回転体１１４に対してそれぞれ相対的に回転可能に連結される。回転体１１６は、回転体１１５に対してそれぞれ相対的に回転可能に連結される。回転体１１６は、回転軸Ｊを中心として回転する。

【0022】

保持部１１９は、ジョイント部１１８を介して回転体１１６に連結される。保持部１１９は、例えば、ワークピース（不図示）を保持する。

【0023】

ロボットアーム１０は、回転体１１２、１１３、１１４、１１５、１１６を回転させることにより、移動範囲Ｓ１内で保持部１１９の位置及び向きを変更することができる。また、ロボットアーム２０は、回転体１１２、１１３、１１４、１１５、１１６を回転させることにより、移動範囲Ｓ２内で保持部１１９の位置及び向きを変更することができる。なお、本実施形態では、ロボットアーム１０、２０は、５個の回転体及び１個の腕部で構成されているが、本発明は、これらの数に限定されない。

【0024】

ロボットアーム１０の回転体１１２、１１３、１１４、１１５、１１６は、それぞれサーボモータ１０ａにより回転駆動させられる。ロボットアーム２０の回転体１１２、１１３、１１４、１１５、１１６は、それぞれサーボモータ２０ａにより回転駆動させられる。

【0025】

制御部１５は、サーボモータ１０ａをロック状態とフリー状態に切り替えることができる。サーボモータ１０ａが、ロック状態で保持された場合に、ロボットアーム１０の移動負荷が大きい。このとき、作業者は、ロボットアーム１０を直接動かすことが難しい。一方、サーボモータ１０ａが、フリー状態で保持された場合に、ロボットアーム１０の移動負荷が小さい。このとき、作業者は、ロボットアーム１０を容易に直接動かすことができる。なお、サーボモータ１０ａがフリー状態で保持された場合でも、ロボットアーム１０に設けられたブレーキ（不図示）をオンにすることで、ロボットアーム１０の移動負荷が大きくなる。このとき、作業者は、ロボットアーム１０を直接動かすことが難しい。

【0026】

また、制御部１５は、サーボモータ１０ａのロック状態とフリー状態とを短周期で交互に切り替えてロボットアーム１０の移動負荷を制御できる。サーボモータ１０ａのロック状態とフリー状態とを短周期で交互に切り替えた場合のロボットアーム１０の移動負荷は、サーボモータ１０ａがフリー状態のときよりも大きく、サーボモータ１０ａがロック状態のときよりも小さい。これにより、サーボモータ１０ａのロック状態とフリー状態とを短周期で交互に切り替えることで、ロボットアーム１０の手動操作感を容易に変更できる。

【0027】

また、ロック状態の周期を長くすることにより、ロボットアーム１０の移動負荷が大きくなる。ロック状態の周期を短くすることにより、ロボットアーム１０の移動負荷が小さくなる。

【0028】

また、ロック状態の周期を段階的に長くすることにより、ロボットアーム１０の移動負荷が段階的に大きくなる。このとき、ロボットアーム１０の手動操作感が段階的に重くなる。一方、ロック状態の周期を段階的に短くすることにより、ロボットアーム１０の移動負荷が段階的に小さくなる。このとき、ロボットアーム１０の手動操作感が段階的に軽くなる。

【0029】

（３．ロボットシステムの動作）

【0030】

図３は、ロボットシステム１のダイレクトティーチングモード実行中の動作の一例を示すチャート図である。ロボットシステム１は、記憶部１３に記憶されたプログラムに従って制御部１５が、演算処理を実行することにより動作する。

【0031】

また、記憶部１３は、ロボットアーム２０の移動範囲Ｓ２内において、所定の進入禁止領域Ｗ２が予め記憶されている。進入禁止領域Ｗ２は、例えば、移動範囲Ｓ２内に配置された障害物の周囲に設定される。また、記憶部１３は、対応領域Ｗ１が予め記憶されている。対応領域Ｗ１は、ロボットアーム１０の移動範囲Ｓ１内において、進入禁止領域Ｗ２に対応する領域である。ロボットアーム１０が対応領域Ｗ１に進入した場合に連動するロボットアーム２０も進入禁止領域Ｗ２に進入する。

【0032】

ステップＳ１では、ダイレクトティーチングモードの実行が開始され、制御部１５が、サーボモータ１０ａをフリー状態に切り替える。作業者が、ロボットアーム１０を直接動かしたときに、ロボットアーム２０が、ロボットアーム１０に連動して動作する。このとき、ロボットアーム２０の連動動作における軌道は、記憶部１３に記憶される。

【0033】

ステップＳ２では、制御部１５が、ロボットアーム１０及びロボットアーム２０の連動動作中に、ロボットアーム２０が進入禁止領域Ｗ２に進入しているか否かを判断する。ロボットアーム２０が、進入禁止領域Ｗ２に進入していない場合は、ステップＳ９に移行する。ロボットアーム２０が、進入禁止領域Ｗ２に進入した場合は、ステップＳ３に移行する。

【0034】

ステップＳ３では、制御部１５は、ロボットアーム１０の移動負荷を大きくする。作業者は、ロボットアーム１０の移動負荷が大きくなったことに気づき、連動するロボットアーム２０が進入禁止領域Ｗ２に移動したことを直感的に感知できる。このとき、作業者は、ロボットアーム１０を直接動かして対応領域Ｗ１から抜け出そうとする。これにより、ロボットアーム２０を進入禁止領域Ｗ２から抜け出させることができる。

【0035】

従って、ロボットアーム２０が、進入禁止領域Ｗ２をオーバーランし、例えば、ロボットアーム２０の保持部１１９が、障害物などに衝突することを防止できる。

【0036】

ステップＳ４では、制御部１５が、ロボットアーム１０が対応領域Ｗ１に進入した状態にあるか否かを位置検出部１１により判断する。また、制御部１５が、ロボットアーム１０が対応領域Ｗ１に進入した状態にあると判断した場合に、ステップＳ４では、制御部１５が、ロボットアーム１０の動作が対応領域Ｗ１から抜け出す方向か否かを位置検出部１１により判断する。ここで、対応領域Ｗ１から抜け出さない方向とは、対応領域Ｗ１内で対応領域Ｗ１の外側から内側に進入する方向のことである。また、制御部１５は、対応領域Ｗ１にロボットアーム１０が進入したことを検出したときに時間の測定を開始する。

【0037】

ロボットアーム１０が、対応領域Ｗ１に進入した状態にある場合は、ステップＳ５に移行する。ロボットアーム１０が、対応領域Ｗ１に進入した状態にない場合は、ステップＳ８に移行する。

【0038】

ステップＳ５では、ステップＳ４において、ロボットアーム１０の動作が対応領域Ｗ１から抜け出す方向にあることが検出された場合に、ロボットアーム１０の移動負荷を段階的に小さく変化させる。一方、ロボットアーム１０の動作が対応領域Ｗ１から抜け出さない方向にあることが検出された場合に、ロボットアーム１０の移動負荷を段階的に大きく変化させる。

【0039】

作業者は、直接動かすロボットアーム１０の移動負荷が段階的に小さくなっていることに気づいた場合に、ロボットアーム１０が対応領域Ｗ１から抜け出す方向に移動していることを直感的に感知できる。一方、作業者は、直接動かすロボットアーム１０の移動負荷が段階的に大きくなっていることに気づいた場合に、ロボットアーム１０が対応領域Ｗ１から抜け出す方向に移動していないことを直感的に感知できる。これにより、作業者は、対応領域Ｗ１から抜け出す方向にロボットアーム１０を直接動かし、連動するロボットアーム２０を進入禁止領域Ｗ２から抜け出させることができる。

【0040】

ステップＳ６では、ロボットアーム１０が、対応領域Ｗ１に進入してから所定時間が経過しているか否かを判断する。所定時間を経過していない場合は、ステップＳ４に戻ってステップＳ４と、ステップＳ５と、ステップＳ６と、を繰り替えす。所定時間を経過している場合は、作業者が自力でロボットアーム１０を対応領域Ｗ１から抜け出させることは難しいと判断してステップＳ７に移行する。

【0041】

ステップＳ７では、制御部１５が、サーボモータ１０ａ及び２０ａを駆動してロボットアーム１０、２０を所定の復帰位置にそれぞれ移動させる。復帰位置は、対応領域Ｗ１及び進入禁止領域Ｗ２の領域外に位置し、記憶部１３に予め記憶されている。

【0042】

このとき、サーボモータ１０ａの駆動によりロボットアーム１０が動くので、ロボットアーム１０の移動負荷が大きい。従って、作業者は、ロボットアーム１０を直接動かすことができない。このため、作業者は、ロボットアーム１０が復帰位置に自動で移動していることを直感的に感知できる。一対のロボットアーム１０、２０をそれぞれ所定の復帰位置に移動させることにより、ロボットアーム１０、２０の連動動作を迅速に再開できる。

【0043】

ステップＳ８では、制御部１５が、サーボモータ１０ａをフリー状態に切り替える。作業者は、直接動かすロボットアーム１０の移動負荷がフリー状態に戻っていることに気づいた場合に、ロボットアーム１０が、対応領域Ｗ１から抜け出してロボットアーム２０と連動していることを直感的に感知できる。

【0044】

ステップＳ９では、ダイレクトティーチングモードを終了するか否かを判断する。ダイレクトティーチングモードの終了は、例えば、作業者が、ロボットアーム２０に記憶させる一連の動作を実行した後に行われる。ダイレクトティーチングモードの終了が実行されない場合は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１～ステップＳ９を繰り返す。

【0045】

以上より、制御部１５は、ダイレクトティーチングモードの実行時に、進入禁止領域Ｗ２にロボットアーム２０が進入したことを位置検出部２１により検出したときに、ロボットアーム１０の移動負荷を変化させる（ステップＳ３）。作業者は、ロボットアーム１０の移動負荷が大きくなったことに気づき、連動するロボットアーム２０が進入禁止領域Ｗ２に移動したことを直感的に感知できる。このとき、作業者は、ロボットアーム１０を直接動かして対応領域Ｗ１から抜け出そうとする。これにより、ロボットアーム２０を進入禁止領域Ｗ２から抜け出させることができる。従って、製造コストを削減しながら、ロボットアーム２０が所定の進入禁止領域Ｗ２に進入することを防止できるロボットシステム１を提供できる。

【0046】

また、制御部１５は、ロボットアーム１０が、対応領域Ｗ１から抜け出す方向に移動していることを位置検出部２１により検出したときに（ステップＳ４）、ロボットアーム１０の移動負荷を段階的に小さく変化させる（ステップＳ５）。

【0047】

このとき、制御部１５は、サーボモータ１０ａのロック状態とフリー状態とを短周期で交互に切り替え、ロック状態の周期を段階的に短くしてロボットアーム１０の移動負荷を段階的に小さく変化させる。

【0048】

作業者は、直接動かすロボットアーム１０の移動負荷が段階的に小さくなっていることに気づき、連動するロボットアーム２０が、進入禁止領域Ｗ２内から抜け出す方向に移動していることを直感的に感知できる。

【0049】

また、制御部１５は、ロボットアーム１０が、対応領域Ｗ１内で対応領域Ｗ１の外側から内側に進入する方向に移動していることを位置検出部２１により検出したときに（ステップＳ４）、ロボットアーム１０の移動負荷を段階的に大きく変化させる（ステップＳ５）。

【0050】

このとき、制御部１５は、サーボモータ１０ａのロック状態とフリー状態とを短周期で交互に切り替え、ロック状態の周期を段階的に長くしてロボットアーム１０の移動負荷を段階的に大きく変化させる。

【0051】

作業者は、直接動かすロボットアーム１０の移動負荷が段階的に大きくなっていることに気づき、連動するロボットアーム２０が、進入禁止領域Ｗ２内を進入する方向に移動していることを直感的に感知できる。これにより、作業者は、対応領域Ｗ１から抜け出す方向にロボットアーム１０を直接動かし、連動するロボットアーム２０を進入禁止領域Ｗ２から抜け出させることができる。

【0052】

なお、ステップＳ２において、制御部１５は、進入禁止領域Ｗ２にロボットアーム２０が進入したことを位置検出部２１により検出したときに、ロボットアーム１０の移動動作を停止させてもよい。ロボットアーム１０の移動動作の停止は、サーボモータ１０ａをロック状態に切り替えることにより実行できる。なお、サーボモータ２０ａがフリー状態であっても、ブレーキ（不図示）をかけてロボットアーム１０の移動動作を停止してもよい。

【0053】

作業者は、ロボットアーム１０の移動動作が停止されるとロボットアーム１０を動かせなくなる。これにより、連動するロボットアーム２０が進入禁止領域Ｗ２に移動したことを直感的に感知できる。また、ロボットアーム１０の移動動作が停止されれば、ロボットアーム１０に連動して動作するロボットアーム２０も移動動作が停止する。これにより、ロボットアーム２０が進入禁止領域Ｗ２をオーバーランすることを確実に防止できる。

【0054】

なお、ロボットアーム１０の移動動作を停止した場合、所定時間経過後に、制御部１５が、サーボモータ１０ａ及び２０ａを駆動してロボットアーム１０、２０を所定の復帰位置にそれぞれ移動させることにより、ロボットアーム１０、２０の連動動作を迅速に再開できる（ステップＳ６、ステップＳ７参照）。

【0055】

また、ステップＳ２において、制御部１５は、進入禁止領域Ｗ２にロボットアーム２０が進入したことを位置検出部２１により検出したときに、ロボットアーム２０のロボットアーム１０に対する連動動作を解除してもよい。これにより、ロボットアーム２０が進入禁止領域Ｗ２をオーバーランすることを確実に防止できる。

【0056】

また、制御部１５は、進入禁止領域Ｗ２にロボットアーム２０が進入したことを位置検出部２１により検出したときに、所定時間経過後に一対のロボットアーム１０、２０を所定の復帰位置にそれぞれ移動させる（ステップＳ７）。一対のロボットアーム１０、２０をそれぞれ所定の復帰位置に移動させることにより、一対のロボットアーム１０、２０の連動動作を迅速に再開できる。

【0057】

なお、ステップＳ４において、制御部１５は、ロボットアーム１０の移動範囲Ｓ１内において、対応領域Ｗ１にロボットアーム１０が所定距離以上進入していること位置検出部２１により検出したときに、ステップＳ８において、一対のロボットアーム１０、２０を復帰位置にそれぞれ移動させなくてもよい。制御部１５は、ロボットアーム１０が復帰位置から大きく離れた位置に移動しており、ロボットアーム２０に何らかのエラーが発生している可能性が高く、連動動作を再開させることが難しいと判断する。

【0058】

なお、本実施形態では、ダイレクトティーチングモードの実行時に、作業者がロボットアーム１０を直接動かしたときに、ロボットアーム２０をロボットアーム１０に連動して動作させたが、作業者は、ロボットアーム２０を直接動かしてもよい。これにより、作業者がロボットアーム２０を直接動かしてロボットアーム１０にタスク実行のための動作を覚えさせることができる。従って、作業者は、ロボットアーム１０、２０のいずれを直接動かしてもよく、ロボットシステム１の使用効率が向上する。

【0059】

また、図４は、変形例に係るロボットシステム１のハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態では、一つの制御部１５で一対のロボットアーム１０、２０を制御したが、ネットワークで双方向に接続された制御部１１５、２１５で一対のロボットアーム１０、２０をそれぞれ制御してもよい。

【0060】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５はロボットシステム１のハードウェア構成を示すブロック図である。説明の便宜上、前述の図１～図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第２実施形態ではロボットシステム１が、加速度検出部１２をさらに備える点が第１実施形態とは異なる。その他の部分は第１実施形態と同様である。

【0061】

加速度検出部１２は、制御部１５に接続される。加速度検出部１２は、ロボットアーム１０に配置され、ロボットアーム１０の加速度を検出する。具体的には、加速度検出部１２は、ロボットアーム１０の保持部１１９の加速度を検出する。

【0062】

制御部１５は、ダイレクトティーチングモードの実行中に、加速度検出部１２が所定値以上の加速度を検出した場合に、ロボットアーム２０のロボットアーム１０に対する連動動作を解除する。これにより、ロボットアーム１０に連動するロボットアーム２０が所定値以上の加速度で移動することが防止される。従って、例えば、ロボットアーム２０の周囲に他の作業者がいる場合に、他の作業者にロボットアーム２０が接触する可能性を低減できる。

【0063】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図６はロボットシステム１のハードウェア構成を示すブロック図である。説明の便宜上、前述の図１～図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第３実施形態ではロボットシステム１が、エリア検出部２５をさらに備える点が第１実施形態とは異なる。その他の部分は第１実施形態と同様である。

【0064】

エリア検出部２５は、制御部１５に接続される。エリア検出部２５は、ロボットアーム２０に配置され、ロボットアーム２０の周囲の障害物を検出する。具体的には、エリア検出部２５は、ロボットアーム２０の保持部１１９の周囲の障害物を検出する。エリア検出部２５として、例えば、超音波センサ等が用いられる。

【0065】

制御部１５は、進入禁止領域Ｗ２が予め記憶されていない場合でも、エリア検出部２５が検出したエリアを進入禁止領域Ｗ２と判定する。これにより、ダイレクトティーチングモードの実行中に障害物が現れた場合でも、ロボットアーム２０が障害物に接触することを防止できる。

【0066】

＜５．その他＞
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態は適宜任意に組み合わせることができる。例えば、エリア検出部２５及び加速度検出部１２を制御部１５に接続してもよい。このとき、制御部１５は、加速度検出部１２が、所定値以上の加速度を検出した場合に、ロボットアーム２０のロボットアーム２０に対する連動動作を解除し、エリア検出部２５が、障害物を検出したときに、障害物の周囲の領域を進入禁止領域Ｗ２に設定する。

【0067】

また、制御部１５は、進入禁止領域Ｗ２にロボットアーム２０が進入したことを位置検出部２１により検出したときに、ロボットアーム２０のロボットアーム１０に対する連動動作を解除し、ロボットアーム１０の移動動作を停止してもよい。これにより、ロボットアーム２０が進入禁止領域Ｗ２をオーバーランすることをより確実に防止できる。

【0068】

このとき、制御部１５は、所定時間経過後に一対のロボットアーム１０、２０を所定の復帰位置にそれぞれ移動させてもよい。一対のロボットアーム１０、２０をそれぞれ所定の復帰位置に移動させることにより、一対のロボットアーム１０、２０の連動動作を迅速に再開できる。

【0069】

＜６．付記＞
以上のように、本開示の一態様に係るロボットシステム（１）は、所定の範囲内をそれぞれ移動可能な一対のロボットアーム（１０、２０）と、一対の前記ロボットアームの位置をそれぞれ検出する位置検出部（１１、２１）と、一対の前記ロボットアームの動作を制御する制御部（１５）と、を備える。前記制御部は、作業者が一方の前記ロボットアームを直接動かしたときに、他方の前記ロボットアームが一方の前記ロボットアームに連動して動作するダイレクトティーチングモードを実行可能である。前記制御部は、前記ダイレクトティーチングモードの実行時に、所定の進入禁止領域（Ｗ２）に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動負荷を変化させる（第１の構成）。

【0070】

また、上記第１の構成において、前記制御部は、前記進入禁止領域に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、他方の前記ロボットアームの一方の前記ロボットアームに対する連動動作を解除する構成としてもよい（第２の構成）。

【0071】

また、上記第１または第２の構成において、前記制御部は、前記進入禁止領域に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動動作を停止する構成としてもよい（第３の構成）。

【0072】

また、上記第１から第３のいずれかの構成において、前記制御部は、前記進入禁止領域に他方の前記ロボットアームが進入したことを前記位置検出部により検出したときに、所定時間経過後に一対の前記ロボットアームを所定の復帰位置にそれぞれ移動させる構成としてもよい（第４の構成）。

【0073】

また、上記第４の構成において、前記制御部は、一方の前記ロボットアームの移動範囲内における前記進入禁止領域に対応する対応領域において、一方の前記ロボットアームが、所定距離以上進入していることを前記位置検出部により検出したときに、一対の前記ロボットアームを前記復帰位置にそれぞれ移動させない構成としてもよい（第５の構成）。

【0074】

また、上記第１から第５のいずれかの構成において、前記制御部は、一方の前記ロボットアームの移動範囲内における前記進入禁止領域に対応する対応領域において、一方の前記ロボットアームが、前記対応領域内で前記対応領域の外側から内側に進入する方向に移動していることを前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動負荷を段階的に大きく変化させる構成としてもよい（第６の構成）。

【0075】

また、上記第１から第５のいずれかの構成において、前記制御部は、一方の前記ロボットアームの移動範囲内における前記進入禁止領域に対応する対応領域において、一方の前記ロボットアームが、前記対応領域内から抜け出す方向に移動していること前記位置検出部により検出したときに、一方の前記ロボットアームの移動負荷を段階的に小さく変化させる構成としてもよい（第７の構成）。

【0076】

また、上記第１から第７のいずれかの構成において、一方の前記ロボットアームの加速度を検出する加速度検出部（１２）をさらに備え、前記制御部は、前記加速度検出部が、所定値以上の加速度を検出した場合に、他方の前記ロボットアームの一方の前記ロボットアームに対する連動動作を解除する構成としてもよい（第８の構成）。

【0077】

また、上記第１から第８のいずれかの構成において、他方の前記ロボットアームの周囲の障害物を検出するエリア検出部（２５）をさらに備え、前記制御部は、前記エリア検出部が、障害物を検出したときに、障害物の周囲の領域を前記進入禁止領域に設定する構成としてもよい（第９の構成）。

【0078】

また、上記第１から第９のいずれかの構成において、前記ロボットアームはモータにより駆動され、前記制御部は、前記モータのロック状態とフリー状態を短周期で交互に切り替えて前記ロボットアームの移動負荷を制御する構成としてもよい（第１０の構成）。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明によると、ダイレクトティーチングモードを実行可能なロボットシステムに利用することができる。

【符号の説明】

【0080】

１ ロボットシステム
１０、２０ ロボットアーム
１０ａ、２０ａ サーボモータ（モータ）
１１、２１ 位置検出部
１２ 加速度検出部
１３ 記憶部
１５、１１５、２１５ 制御部
１５ａ、１１５ａ、２１５ａ ＣＰＵ
２５ エリア検出部
１１２、１１３、１１４、１１５、１１６ 回転体
１１７ 腕部
１１８ ジョイント部
１１９ 保持部
Ｊ 回転軸
Ｓ１、Ｓ２ 移動範囲
Ｗ１ 対応領域
Ｗ２ 進入禁止領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】