特開 2024-61927 ロボットコントローラ

(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】P2024061927

(43)【公開日】2024-05-09

(54)【発明の名称】ロボットコントローラ

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/06 20060101AFI20240430BHJP

【ＦＩ】

B25J19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022169562

(22)【出願日】2022-10-24

(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）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS10

3C707HS27

3C707KS35

3C707KV06

3C707KW05

3C707KX10

3C707MS14

3C707MS15

(57)【要約】      （修正有）

【課題】治具への悪影響を抑制することが可能となるロボットコントローラを提供する。
【解決手段】ロボットコントローラは、ワークを把持可能なロボットを制御するためのロボットコントローラであって、前記ワークを保持するための治具が有する積層構造の積層方向を示す積層方向ベクトル情報を記憶する記憶部と、前記ワークを前記ロボットにより把持するときに、前記積層方向ベクトル情報に基づいて前記ロボットの把持に関する制御を実行する把持制御部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを把持可能なロボットを制御するためのロボットコントローラであって、
前記ワークを保持するための治具が有する積層構造の積層方向を示す積層方向ベクトル情報を記憶する記憶部と、
前記ワークを前記ロボットにより把持するときに、前記積層方向ベクトル情報に基づいて前記ロボットの把持に関する制御を実行する把持制御部と、
を備える、ロボットコントローラ。

【請求項2】

前記治具の少なくとも一部を囲む所定範囲が設定され、
前記把持制御部は、前記ロボットにおける所定位置が前記所定範囲内に含まれるかを判断し、含まれる場合に前記ロボットの把持に関する制御を実行する、請求項１に記載のロボットコントローラ。

【請求項3】

前記所定範囲は、前記積層方向ベクトル情報のベクトル長さを半径とする球体である、請求項２に記載のロボットコントローラ。

【請求項4】

前記把持制御部は、前記ロボットにおける前記所定位置が前記所定範囲内に含まれる場合に前記積層方向ベクトル情報のベクトルと前記ロボットの動作方向のなす角度を算出し、算出結果に基づいて前記ロボットの動作速度を減少させる、請求項２に記載のロボットコントローラ。

【請求項5】

前記把持制御部は、前記動作速度の減少量を前記算出結果に応じて連続的に変化させる、請求項４に記載のロボットコントローラ。

【請求項6】

前記把持制御部は、前記算出結果と角度閾値との関係に応じて、前記動作速度を減少させるか否かを切り替える、請求項４に記載のロボットコントローラ。

【請求項7】

前記把持制御部は、前記算出結果と、前記ロボットと前記治具との距離に基づいて前記動作速度を減少させる、請求項４に記載のロボットコントローラ。

【請求項8】

前記把持制御部は、前記治具の強度に関するパラメータに基づいて前記動作速度を減少させる、請求項４に記載のロボットコントローラ。

【請求項9】

前記把持制御部は、前記ロボットにおける前記所定位置が前記所定範囲内に含まれる場合に前記積層方向ベクトル情報のベクトルと前記ロボットの動作方向のなす角度を算出し、算出結果に基づいて、前記ロボットにかかる過負荷を検出するための負荷検出閾値を低下させる、請求項２に記載のロボットコントローラ。

【請求項10】

前記把持制御部は、前記負荷検出閾値の低下量を前記算出結果に応じて連続的に変化させる、請求項９に記載のロボットコントローラ。

【請求項11】

前記把持制御部は、前記算出結果と角度閾値との関係に応じて、前記負荷検出閾値を低下させるか否かを切り替える、請求項９に記載のロボットコントローラ。

【請求項12】

前記把持制御部は、前記算出結果と、前記ロボットと前記治具との距離に基づいて前記負荷検出閾値を低下させる、請求項９に記載のロボットコントローラ。

【請求項13】

前記把持制御部は、前記治具の強度に関するパラメータに基づいて前記負荷検出閾値を低下させる、請求項９に記載のロボットコントローラ。

【請求項14】

前記把持制御部は、前記ロボットにおける前記所定位置が前記所定範囲内に含まれるかを複数の前記治具ごとに判断する、請求項２に記載のロボットコントローラ。

【請求項15】

前記把持制御部は、前記ロボットにかかる負荷が検出された場合に、前記負荷のベクトルを前記積層方向ベクトル情報のベクトル方向の成分と当該ベクトル方向に直交する方向の成分とに分解した場合の前記直交する方向の成分の大きさに基づいて、前記ロボットの動作を制御する、請求項１に記載のロボットコントローラ。

【請求項16】

前記ロボットは、開閉可能な把持部を有するハンドを備え、
前記把持制御部は、前記ハンドの姿勢に基づいて前記把持部の開閉方向を算出し、前記開閉方向と前記積層方向ベクトル情報のベクトルとのなす角度を算出し、当該角度の算出結果に基づいて通知制御を実行する、請求項１に記載のロボットコントローラ。

【請求項17】

前記治具は、３Ｄプリンタにより前記積層構造を形成された治具である、請求項１に記載のロボットコントローラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボットコントローラに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワークを把持することが可能なハンドを備えるロボットが知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－３６９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特に産業用ロボットを用いた製品の組み立て工程においては、ワークを保持するための治具が用いられることが多い。しかしながら、ロボットのハンドがワークに接触することで、ワークを保持する治具に負荷がかかり、治具に悪影響を及ぼすおそれがあり、ロボット制御の改善が求められる。

【0005】

上記状況に鑑み、本開示は、治具への悪影響を抑制することが可能となるロボットコントローラ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】

【0006】

本開示の例示的なロボットコントローラは、ワークを把持可能なロボットを制御するためのロボットコントローラであって、前記ワークを保持するための治具が有する積層構造の積層方向を示す積層方向ベクトル情報を記憶する記憶部と、前記ワークを前記ロボットにより把持するときに、前記積層方向ベクトル情報に基づいて前記ロボットの把持に関する制御を実行する把持制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示の例示的なロボットコントローラによれば、治具への悪影響を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、治具の一例を模式的に示す図である。

【図2】図２は、治具に対する負荷の方向の一例を示す図である。

【図3】図３は、本開示の例示的な実施形態に係るロボットシステムのブロック図である。

【図4】図４は、ロボットの一例を模式的に示す図である。

【図5】図５は、本開示の例示的な実施形態に係るロボット制御に関するフローチャートである。

【図6】図６は、ロボットの作業環境の一例を示す模式図である。

【図7】図７は、治具に設定される所定範囲の一例を示す図である。

【図8】図８は、微小動作の移動量の分解を示す図である。

【図9】図９は、所定範囲が重複する例を示す図である。

【図10】図１０は、ロボット制御の変形例を説明するための図である。

【図11】図１１は、平行チャック型ハンドの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に図面を参照して本開示の例示的な実施形態を説明する。

【0010】

＜１．３Ｄプリンタにより製造される治具＞
３Ｄプリンタは、樹脂等を使用して複雑な構造の立体モデルを、金型不要で簡単に形成することができるため、様々な分野で活用されている。製品を組み立てるための工場においては、製品の生産時に補助的に使用される器具である治具が用いられる。治具は、ワークを保持するために使用される。ワークに合わせた治具を製造することで、ワークを作業しやすい位置または角度に固定することが可能となる。

【0011】

治具を製造するために３Ｄプリンタが用いられる場合がある。図１は、３Ｄプリンタで製造された治具の一例を模式的に示す図である。３Ｄプリンタは下から材料を積層するように治具を形成するため、図１に示すように製造された治具Ｊは、積層方向Ｄｊに材料が積層された構造を有する。なお、図１では、治具Ｊに保持されるワークＷが図示される。

【0012】

しかしながら、３Ｄプリンタを用いて製造された治具は、図２に示すように、積層方向Ｄｊの負荷（ＬＡなど）に対しては強度が強いが、積層方向Ｄｊに直交する方向の負荷（ＬＢ，ＬＣなど）に対しては強度が弱いという特徴を有する。

【0013】

ワークを把持可能な構成を有するロボットの作業環境に治具を配置する場合、ロボットがワークに接触すると、ワークを保持する治具に負荷がかかる。治具が３Ｄプリンタにより製造された場合、負荷がかかる方向によっては治具に悪影響を及ぼすおそれがある。従って、このような治具への悪影響を抑制すべく、ロボットの適切な制御が求められる。

【0014】

＜２．ロボットシステム＞
図３は、本開示の例示的な実施形態に係るロボットシステム１０の構成を示す図である。ロボットシステム１０は、ロボット１と、ロボットコントローラ２と、ティーチングペンダント３と、外部ＰＣ（パソコン）４と、を有する。

【0015】

ロボット１は、図４に一例を模式的に示すように、産業用の多関節ロボット（ロボットアーム）である。ロボット１は、各関節軸にモータが搭載されており、先端部にハンド１Ａを有する。ハンド１Ａは、ワークを把持するように構成される。なお、ハンド１Ａは、指によってワークを把持する構成であってもよいし、吸着によってワークを把持する構成であってもよい。モータの駆動によりハンド１Ａは所定の位置・姿勢に制御される。

【0016】

また、ロボット１は、各関節部にトルクセンサ１Ｂを有する。トルクセンサ１Ｂは、各関節軸にかかるトルクを検出するように構成され、例えばひずみゲージにより構成される。各関節軸のトルクを検出して総合的に評価することで、ハンド１Ａの把持状態を推測することができる。なお、ハンド１Ａの把持状態を把握するためには、トルクセンサの代わりに、ハンド１Ａの手首部に設けられる力覚センサ、あるいはハンド１Ａの指先に設けられる触覚センサを用いてもよい。

【0017】

ロボットコントローラ２は、ロボット１を制御するための装置であり、制御部２１と、記憶部２２と、を有する。ロボットコントローラ２は、例えばＰＣにより構成される。制御部２１は、記憶部２２に記憶されたロボットプログラム２２Ａ、教示点データ２２Ｂ、および制御プログラム２２Ｃを用いて各種制御を実行する。

【0018】

ロボットコントローラ２には、ティーチングペンダント３と呼ばれる操作装置が接続される。ティーチングペンダント３を用いて、ロボットコントローラ２にロボット１の位置姿勢を登録することができる。例えば、ティーチングペンダント３における操作によりロボット１の関節を制御し、所望の位置姿勢のときにティーチングペンダント３において登録操作をすると、そのときの位置姿勢がロボットコントローラ２に登録される。このような登録作業をティーチングと呼び、登録された位置姿勢は、教示点と呼ばれる。教示点は、教示点データ２２Ｂとして記憶部２２に登録される。なお、教示点は、ロボット１の先端部（ハンド１Ａ）の位置姿勢情報である。

【0019】

ロボットプログラム２２Ａは、例えばBASICまたはPythonなどのプログラミング言語により構成される。外部ＰＣ４において、教示点データ２２Ｂを用いた動作指令をプログラミングすることでロボットプログラム２２Ａを生成することが可能である。制御プログラム２２Ｃは、ロボットプログラム２２Ａにより指令される動作を実現するための制御を行うプログラムである。制御部２１に含まれる把持制御部２１Ａは、ロボット１によるワークの把持に関する制御を実行する。把持制御部２１Ａは、制御プログラム２２Ｃに従って制御を実行する。

【0020】

＜３．ロボット制御＞
次に、ロボットコントローラ２による制御について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５に示す制御は、把持制御部２１Ａにより実行され、ハンド１Ａがワークを把持するための目標地点に到達するまでの制御を示す。

【0021】

ここで、ロボット１の作業環境の一例を図６に模式的に示すが、当該作業環境においては、３Ｄプリンタを用いて製造された治具Ｊ（Ｊ１，Ｊ２）が複数配置されることとする。なお、本開示は、治具Ｊが単数配置される作業環境に適用することも可能である。

【0022】

図５に示す処理が開始されると、まずステップＳ１で、把持制御部２１Ａは、ロボット１の先端部（ハンド１Ａ）の現在位置を取得する。なお、ハンド１Ａの位置などの各種位置座標は、図６に示すように固定座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において特定される。

【0023】

次に、ステップＳ２に進み、把持制御部２１Ａは、目標地点（目標座標）に移動するための、ロボット一制御周期分の微小動作を算出する。そして、ステップＳ３で、把持制御部２１Ａは、微小動作後のハンド１Ａの位置が治具Ｊの所定範囲内であるかを判定する。ここで、治具Ｊの所定範囲の一例について、図７を用いて説明する。

【0024】

図７は、治具Ｊにあらかじめ設定される所定範囲Ｓを示す図である。図７に示す所定範囲Ｓは、中心Ｃｓを中心とする球体の空間である。所定範囲Ｓの半径は、治具Ｊの積層方向を示す積層方向ベクトルＶｊの長さとしている。所定範囲Ｓは、治具Ｊの全体を取り囲む。なお、所定範囲Ｓは、治具Ｊの一部を取り囲んでもよい。中心Ｃｓの位置と所定範囲Ｓの半径をあらかじめ記憶部２２に格納させることで、治具Ｊの所定範囲Ｓを設定することができる。なお、図６に示すように、複数の治具Ｊ（Ｊ１，Ｊ２）が設定される場合は、治具Ｊごとに中心Ｃｓおよび半径が設定されることで、治具Ｊごとに所定範囲Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）が設定される。

【0025】

なお、治具Ｊの所定範囲は、球体に限らず、例えば立方体などであってもよい。

【0026】

ステップＳ３において治具Ｊの所定範囲Ｓが上記のように球体である場合は、ハンド１Ａの微小動作後の位置と中心Ｃｓの位置との間の距離が設定された半径以下であるかにより、ハンド１Ａが治具Ｊの所定範囲Ｓ内であるかを判定できる。これにより、ハンド１Ａが治具Ｊに近い位置にあるかを判定できる。なお、ステップＳ３では、複数の治具Ｊのうち一つについて判定される。

【0027】

ステップＳ３において治具Ｊの所定範囲内である場合は（ステップＳ３のＹ）、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、図８に示すように、把持制御部２１Ａは、治具Ｊの積層方向ベクトルＶｊとハンド１Ａの微小動作方向とがなす角度θを算出する。角度θは、０度から９０度の範囲で算出される。角度θが９０度に近いほど、微小動作方向が治具Ｊの強度が弱い方向であることを示す。ここで、積層方向Ｄｊを示す積層方向ベクトルＶｊは、治具Ｊごとにあらかじめ記憶部２２に格納される（図６のＶｊ１，Ｖｊ２）。

【0028】

次に、ステップＳ５で、図８に示すように、把持制御部２１Ａは、微小動作の移動量Ｍを治具Ｊの積層方向Ｄｊの成分Ｍ１とそれに直交する方向の成分Ｍ２に分解する。

【0029】

そして、ステップＳ６に進み、把持制御部２１Ａは、上記直交する方向の成分（移動量成分）Ｍ２を減少させる。ここでは、上記算出された角度θが９０度に近いほど減少量を大きくする。例えば、角度θに比例した減少量とする。

【0030】

次に、ステップＳ７に進み、把持制御部２１Ａは、上記直交する方向の減少後の成分と積層方向Ｄｊの成分とから微小動作を更新する。これにより、ロボット１制御周期における微小動作の移動量が減少され、ハンド１Ａの動作速度が減少される。従って、ハンド１Ａが治具Ｊに近づいた場合に、ハンド１Ａがワークに接触する前にあらかじめハンド１Ａの動作速度を減少させ、ハンド１Ａがもしワークに接触した場合でも治具Ｊの強度が弱い方向への負荷を抑制できる。なお、更新後の微小動作における移動量が、移動量の減衰によって最低移動量よりも小さくなった場合は、更新後の微小動作における移動量を最低移動量とする。

【0031】

なお、ステップＳ４で算出される角度θが所定の角度閾値以上であるか否かに応じて、ステップＳ６における減少処理を実行するかを切り替えてもよい。この場合、ステップＳ６では、減少量を一定値とする。

【0032】

ステップＳ７の後、ステップＳ８で、把持制御部２１Ａは、負荷検出閾値の低下処理を実行する。負荷検出閾値は、ハンド１Ａにかかる過負荷を検出するための閾値であり、例えばロボット１に設けられるトルクセンサ１Ｂのトルク検出閾値である。この場合、ステップＳ８では、トルク検出閾値が初期値から低下される。この場合の低下量は、例えばステップＳ４で算出された角度θに比例した低下量である。あるいは、角度θが所定の角度閾値以上であるか否かに応じて、トルク検出閾値を一定値だけ低下させるかを切り替えてもよい。

【0033】

なお、負荷検出閾値は、トルクセンサ１Ｂにより検出されるトルクから推測される負荷の閾値であってもよい。また、トルク検出閾値などの負荷検出閾値の初期値は、治具Ｊごとに異ならせてもよい。３Ｄプリンタで製造された治具Ｊの強度は、材質（ＡＢＳ、ＰＬＡなど）、または内部の充填率、充填方式によって変化するため、治具Ｊの強度に応じて上初期値を設定する。具体的には、強度が強いほど、初期値を大きくすればよい。

【0034】

一方、ステップＳ３で治具Ｊの所定範囲Ｓ外である場合は（ステップＳ３のＮ）、ステップＳ９に進む。

【0035】

ステップＳ８（またはステップＳ３）の後、ステップＳ９に進み、把持制御部２１Ａは、全ての治具Ｊについて処理されたかを判定する。全ての治具Ｊについて処理されていない場合は（ステップＳ９のＮ）、ステップＳ３に戻る。ここで、治具Ｊの所定範囲Ｓ内である場合は（ステップＳ３のＹ）、ステップＳ４以降の処理が実行される。

【0036】

例えば図９に示すように、治具Ｊ１の所定範囲Ｓ１と治具Ｊ２の所定範囲Ｓ２とが重複領域ＳＡで重なる場合、重複領域ＳＡにハンド１Ａが位置する場合に治具Ｊ１，Ｊ２それぞれについてステップＳ４以降の処理が実行される。

【0037】

全ての治具Ｊについて処理が完了した場合は（ステップＳ９のＹ）、ステップＳ１０に進み、把持制御部２１Ａは、ハンド１Ａの微小動作を実行する。そして、ステップＳ１１で、把持制御部２１Ａは、ハンド１Ａが目標地点に到達したかを判定する。もし到達していない場合は（ステップＳ１１のＮ）、ステップＳ１に戻る。この場合、ステップＳ２で算出される微小動作の移動量は、ステップＳ１０で実行された微小動作の移動量と同じとする。もし到達している場合は（ステップ１１のＹ）、図５の処理は完了となる。

【0038】

なお、把持制御部２１Ａは、図５の処理と並行して負荷検出閾値を用いた制御を実行している。具体的には、例えば、ハンド１Ａの現在位置が複数の治具Ｊのいずれの所定範囲Ｓ内に位置しているかを判定し、ハンド１Ａが位置している所定範囲Ｓについて中心Ｃｓの位置とハンド１Ａの位置との距離を算出し、最も距離が短い治具Ｊについての負荷検出閾値と現在の負荷検出値（例えばトルクセンサ１Ｂのトルク検出値）を比較する。比較結果として、負荷検出値が負荷検出閾値を上回っている場合、ロボット１の動作を停止させる。ステップＳ８において負荷検出閾値が低下されている場合、ロボット１の動作が停止しやすくなり、過負荷による治具Ｊへの悪影響を抑制することができる。

【0039】

また、図５の処理は、製品の量産時におけるロボット１の稼働時に実行されるが、ティーチング後の動作確認のときに実行されてもよい。これにより、例えば、動作速度の減少を確認した場合に、ハンド１Ａの軌跡を変更するように再度ティーチングすることも可能である。

【0040】

以上を換言すれば、ロボットコントローラ２は、ワークを把持可能なロボット１を制御するためのロボットコントローラであって、ワークを保持するための治具Ｊが有する積層構造の積層方向Ｄｊを示す積層方向ベクトル情報Ｖｊを記憶する記憶部２２と、ワークをロボット１により把持するときに、積層方向ベクトル情報Ｖｊに基づいてロボット１の把持に関する制御を実行する把持制御部２１Ａと、を備える。

【0041】

これにより、ロボット１によりワークを把持するときに、積層構造の治具Ｊにおける強度の弱い方向へ過負荷がかかりにくくなり、治具Ｊへの悪影響を抑制できる。また、ロボットプログラム２２Ａ自体は特に意識して調整する必要がない。

【0042】

また、治具Ｊの少なくとも一部を囲む所定範囲Ｓが設定され、把持制御部２１Ａは、ロボット１における所定位置が所定範囲Ｓ内に含まれるかを判断し、含まれる場合にロボット１の把持に関する制御を実行する。これにより、ロボット１が治具Ｊに近づいた場合に自動的に制御を実行することができる。

【0043】

また、所定範囲Ｓは、積層方向ベクトル情報Ｖｊのベクトル長さを半径とする球体である。これにより、所定範囲を特定しやすくなる。

【0044】

また、把持制御部２１Ａは、ロボット１における所定位置が所定範囲Ｓ内に含まれる場合に積層方向ベクトル情報のベクトルＶｊとロボット１の動作方向のなす角度θを算出し、算出結果に基づいてロボット１の動作速度を減少させる。

【0045】

これにより、ロボット１が治具Ｊに近づいた場合に、ロボット１の動作方向と治具Ｊの強度が弱い方向との関係に応じて、ロボット１がワークに接触する前にあらかじめロボット１の移動速度を減少させるので、治具への悪影響を抑制できる。

【0046】

また、把持制御部２１Ａは、動作速度の減少量を上記算出結果に応じて連続的に変化させてもよい。この場合、動作速度の減少制御をより細かく実行できる。

【0047】

また、把持制御部２１Ａは、上記算出結果と角度閾値との関係に応じて、動作速度を減少させるか否かを切り替えるようにしてもよい。これにより、演算負荷を抑制できる。

【0048】

また、図５の処理において、把持制御部２１Ａは、算出された角度θに加えて、所定範囲Ｓの中心Ｃｓと微小動作後の位置との距離に応じて、ステップＳ６における減少量を変化させてもよい。具体的には、上記距離が短いほど、上記減少量を大きくする。すなわち、把持制御部２１Ａは、前記算出結果と、ロボット１と治具Ｊとの距離に基づいて動作速度を減少させる。これにより、動作速度の減少制御をより細かく実行できる。

【0049】

また、先述したように、３Ｄプリンタで製造された治具Ｊの強度は、材質、または内部の充填率、充填方式などによって変化する。そこで、これらの強度に関するパラメータをロボットコントローラ２が３Ｄプリンタから取得し、把持制御部２１Ａは、図５の処理において、算出された角度θに加えて、上記取得されたパラメータに応じて、ステップＳ６における減少量を変化させてもよい。具体的には、強度が強いほど、減少量を小さくする。すなわち、把持制御部２１Ａは、治具Ｊの強度に関するパラメータに基づいて動作速度を減少させる。これにより、動作速度の減少制御をより細かく実行できる。

【0050】

また、把持制御部２１Ａは、ロボット１における所定位置が所定範囲Ｓ内に含まれる場合に積層方向ベクトル情報のベクトルＶｊとロボット１の動作方向のなす角度θを算出し、算出結果に基づいて、ロボット１にかかる過負荷を検出するための負荷検出閾値を低下させる。

【0051】

これにより、ロボット１が治具Ｊに近づいた場合に、ロボット１の動作方向と治具の弱い方向との関係に応じて、ロボット１がワークに接触する前にあらかじめ負荷検出閾値を低下させるので、過負荷の場合の動作（例えば停止）を行いやすくなり、治具Ｊへの悪影響を抑制できる。

【0052】

また、把持制御部２１Ａは、負荷検出閾値の低下量を上記算出結果に応じて連続的に変化させてもよい。これにより、負荷検出閾値の低下をより細かく制御できる。

【0053】

また、把持制御部２１Ａは、上記算出結果と角度閾値との関係に応じて、負荷検出閾値を低下させるか否かを切り替えることとしてもよい。これにより、演算負荷を抑制できる。

【0054】

また、図５の処理において、把持制御部２１Ａは、算出された角度θに加えて、所定範囲Ｓの中心Ｃｓと微小動作後の位置との距離に応じて、ステップＳ８における低下量を変化させてもよい。具体的には、上記距離が短いほど、上記低下量を大きくする。すなわち、把持制御部２１Ａは、上記算出結果と、ロボット１と治具Ｊとの距離に基づいて負荷検出閾値を低下させる。これにより、負荷検出閾値の制御をより細かく実行できる。

【0055】

また、把持制御部２１Ａは、図５の処理において、算出された角度θに加えて、上記取得された治具Ｊの強度に関するパラメータに応じて、ステップＳ８における低下量を変化させてもよい。具体的には、強度が強いほど、低下量を小さくする。すなわち、把持制御部２１Ａは、治具Ｊの強度に関するパラメータに基づいて負荷検出閾値を低下させる。これにより、負荷検出閾値の制御をより細かく実行できる。

【0056】

また、把持制御部２１Ａは、ロボット１における所定位置が所定範囲Ｓ内に含まれるかを複数の治具Ｊごとに判断する。これにより、積層構造を有する治具が複数配置される場合に対応できる。

【0057】

また、治具Ｊは、３Ｄプリンタにより積層構造を形成された治具である。少量多品種生産などで対象物に合わせて個別に形状が異なる治具が必要な場合、３Ｄプリンタで治具を製造することが効率的であり、そのような状況で本技術が有効となる。

【0058】

＜４．ロボット制御の変形例＞
また、負荷が検出された場合の制御としては、次のような制御を実行してもよい。例えばトルクセンサ１Ｂの検出に基づきハンド１Ａにかかる負荷が検出された場合に、図１０に示すように、把持制御部２１Ａは、検出された負荷のベクトルＬを積層方向ベクトルＶｊの方向の成分Ｌ１と、当該方向に直交する方向の成分Ｌ２に分解する。把持制御部２１Ａは、成分Ｌ２の大きさが一定値以上になった場合、ロボット１の動作を緊急停止させる。なお、この場合、ロボット１を負荷のベクトルＬの方向にハンド１Ａを移動させるようにしてもよい。これにより、治具Ｊの強度が弱く負荷成分を増やす方向（Ｌ２の方向と逆方向）と逆方向の成分を含む方向にハンド１Ａを移動させることができる。このようにハンド１Ａの逆転動作を行った後は、ロボット１の動作を停止させる。これにより、ロボット１の停止後に治具Ｊに負荷がかかり続けることを防ぐことができる。

【0059】

すなわち、把持制御部２１Ａは、ロボット１にかかる負荷が検出された場合に、負荷のベクトルを積層方向ベクトル情報のベクトル方向の成分Ｌ１と当該ベクトル方向に直交する方向の成分とに分解した場合の上記直交する方向の成分Ｌ２の大きさに基づいて、ロボット１の動作を制御する。これにより、ロボット１に負荷がかかった場合に、治具Ｊにおける弱い方向の負荷成分が大きい場合に適切な動作制御（停止または逆転動作）を実行できる。

【0060】

＜５．オペレータへの通知制御＞
ハンド１Ａが、例えば図１１に示すような平行チャック型ハンドである場合、チャックとして構成される把持部１１を閉じる場合にワークに対してかける力の加減を調整できないため、把持部１１が閉じた瞬間に治具Ｊに負荷がかかって治具Ｊに悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、把持制御部２１Ａは、ハンド１Ａの姿勢に基づいて把持部１１の開閉方向Ｄｏｃを算出し、開閉方向Ｄｏｃと積層ベクトルＶｊとがなす角度を算出する。算出された角度が９０度に近い場合は、把持制御部２１Ａは、オペレータへアラートを通知する。通知は、例えば音声または表示などにより行う。これにより、オペレータへチャックを閉じても問題ないかどうかの事前確認を促す。

【0061】

すなわち、ロボット１は、開閉可能な把持部１１を有するハンド１Ａを備え、把持制御部２１Ａは、ハンド１Ａの姿勢に基づいて把持部１１の開閉方向Ｄｏｃを算出し、開閉方向Ｄｏｃと積層方向ベクトル情報のベクトルＶｊとのなす角度を算出し、当該角度の算出結果に基づいて通知制御を実行する。これにより、把持部１１の開閉方向Ｄｏｃが治具Ｊにおける弱い方向に近い場合に、オペレータに通知することができる。

【0062】

＜６．その他＞
以上、本開示の実施形態を説明した。なお、本開示の範囲は上述の実施形態に限定されない。本開示は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。

【0063】

＜７．付記＞
以上のように、本開示の一態様に係るロボットコントローラ（２）は、ワークを把持可能なロボット（１）を制御するためのロボットコントローラであって、前記ワークを保持するための治具（Ｊ）が有する積層構造の積層方向を示す積層方向ベクトル情報（Ｖｊ）を記憶する記憶部（２２）と、前記ワークを前記ロボットにより把持するときに、前記積層方向ベクトル情報に基づいて前記ロボットの把持に関する制御を実行する把持制御部（２１Ａ）と、を備える（第１の構成）。

【0064】

また、上記第１の構成において、前記治具の少なくとも一部を囲む所定範囲（Ｓ）が設定され、前記把持制御部は、前記ロボットにおける所定位置が前記所定範囲内に含まれるかを判断し、含まれる場合に前記ロボットの把持に関する制御を実行する構成としてもよい。（第２の構成）。

【0065】

また、上記第２の構成において、前記所定範囲は、前記積層方向ベクトル情報のベクトル長さを半径とする球体である構成としてもよい（第３の構成）。

【0066】

また、上記第２または第３の構成において、前記把持制御部は、前記ロボットにおける前記所定位置が前記所定範囲内に含まれる場合に前記積層方向ベクトル情報のベクトルと前記ロボットの動作方向のなす角度（θ）を算出し、算出結果に基づいて前記ロボットの動作速度を減少させる構成としてもよい（第４の構成）。

【0067】

また、上記第４の構成において、前記把持制御部は、前記動作速度の減少量を前記算出結果に応じて連続的に変化させる構成としてもよい（第５の構成）。

【0068】

また、上記第４の構成において、前記把持制御部は、前記算出結果と角度閾値との関係に応じて、前記動作速度を減少させるか否かを切り替える構成としてもよい（第６の構成）。

【0069】

また、上記第４または第５の構成において、前記把持制御部は、前記算出結果と、前記ロボットと前記治具との距離に基づいて前記動作速度を減少させる構成としてもよい（第７の構成）。

【0070】

また、上記第４または第５の構成において、前記把持制御部は、前記治具の強度に関するパラメータに基づいて前記動作速度を減少させる構成としてもよい（第８の構成）。

【0071】

また、上記第２または第３の構成において、前記把持制御部は、前記ロボットにおける前記所定位置が前記所定範囲内に含まれる場合に前記積層方向ベクトル情報のベクトルと前記ロボットの動作方向のなす角度を算出し、算出結果に基づいて、前記ロボットにかかる過負荷を検出するための負荷検出閾値を低下させる構成としてもよい（第９の構成）。

【0072】

また、上記第９の構成において、前記把持制御部は、前記負荷検出閾値の低下量を前記算出結果に応じて連続的に変化させる構成としてもよい（第１０の構成）。

【0073】

また、上記第９の構成において、前記把持制御部は、前記算出結果と角度閾値との関係に応じて、前記負荷閾値を低下させるか否かを切り替える構成としてもよい（第１１の構成）。

【0074】

また、上記第９または第１０の構成において、前記把持制御部は、前記算出結果と、前記ロボットと前記治具との距離に基づいて前記負荷閾値を低下させる構成としてもよい（第１２の構成）。

【0075】

また、上記第９または第１０の構成において、前記把持制御部は、前記治具の強度に関するパラメータに基づいて前記負荷検出閾値を低下させる構成としてもよい（第１３の構成）。

【0076】

また、上記第２から第１３のいずれかの構成において、前記把持制御部は、前記ロボットにおける前記所定位置が前記所定範囲内に含まれるかを複数の前記治具ごとに判断する構成としてもよい（第１４の構成）。

【0077】

また、上記第１から第１４のいずれかの構成において、前記把持制御部は、前記ロボットにかかる負荷が検出された場合に、前記負荷のベクトルを前記積層方向ベクトル情報のベクトル方向の成分と当該ベクトル方向に直交する方向の成分とに分解した場合の前記直交する方向の成分の大きさに基づいて、前記ロボットの動作を制御する構成としてもよい（第１５の構成）。

【0078】

また、上記第１から第１５のいずれかの構成において、前記ロボットは、開閉可能な把持部を有するハンドを備え、前記把持制御部は、前記ハンドの姿勢に基づいて前記把持部の開閉方向を算出し、前記開閉方向と前記積層方向ベクトル情報のベクトルとのなす角度を算出し、当該角度の算出結果に基づいて通知制御を実行する構成としてもよい（第１６の構成）。

【0079】

また、上記第１から第１６のいずれかの構成において、前記治具は、３Ｄプリンタにより前記積層構造を形成された治具であることとしてもよい（第１７の構成）。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本開示の技術は、例えば、産業用のロボットシステムに利用することができる。

【符号の説明】

【0081】

１ ロボット
１Ａ ハンド
１Ｂ トルクセンサ
２ ロボットコントローラ
３ ティーチングペンダント
１０ ロボットシステム
１１ チャック
２１ 制御部
２１Ａ 把持制御部
２２ 記憶部
２２Ａ ロボットプログラム
２２Ｂ 教示点データ
２２Ｃ 制御プログラム
Ｃｓ 中心
Ｄｊ 積層方向
Ｄｏｃ 開閉方向
Ｊ 治具
Ｊ１，Ｊ２ 治具
Ｓ 所定範囲
Ｓ１，Ｓ２ 所定範囲
ＳＡ 重複領域
Ｖｊ 積層方向ベクトル
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】