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(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】P2024092449
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】ロボットシステム、ロボット制御方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
B25J 19/06 20060101AFI20240701BHJP
【ＦＩ】
B25J19/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022208372
(22)【出願日】2022-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】306022513
【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】村上 健太
(72)【発明者】
【氏名】川口 秀喜
(72)【発明者】
【氏名】中尾 泰三
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707BS12
3C707JU12
3C707MS01
3C707MS08
3C707MS14
3C707MS15
(57)【要約】
【課題】作業効率の低下を防止しつつ、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止すること。
【解決手段】本開示に係るロボットシステムは、所定の軸であるＸ軸に沿って移動可能であり且つＸ軸に直交する軸であるＹ軸の回りを回転可能なエンドエフェクターＥ、を有するロボット、を備えるロボットシステムであって、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更手段、を備え、第１変更手段は、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する方向であるＸ軸移動方向の側の第１範囲を狭くする、ことを特徴とする。
【選択図】図３
【解決手段】本開示に係るロボットシステムは、所定の軸であるＸ軸に沿って移動可能であり且つＸ軸に直交する軸であるＹ軸の回りを回転可能なエンドエフェクターＥ、を有するロボット、を備えるロボットシステムであって、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更手段、を備え、第１変更手段は、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する方向であるＸ軸移動方向の側の第１範囲を狭くする、ことを特徴とする。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の軸であるＸ軸に沿って移動可能であり且つ前記Ｘ軸に直交する軸であるＹ軸の回りを回転可能な可動部、を有するロボット、を備えるロボットシステムであって、
前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更手段、
を備え、
前記第１変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する方向であるＸ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、
ことを特徴とするロボットシステム。
前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更手段、
を備え、
前記第１変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する方向であるＸ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、
ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項2】
前記第１変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って前記基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記Ｘ軸移動方向の反対方向の側の前記第１範囲を広げる、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項3】
第２変更手段、
を更に備え、
前記可動部は、前記Ｙ軸に沿って移動可能であり且つ前記Ｘ軸の回りを回転可能であり、
前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸の回りを回転可能な範囲である第２範囲を変更し、
前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って前記基準位置から移動するに連れ、前記第２範囲のうち、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って移動する方向であるＹ軸移動方向の側の前記第２範囲を狭くする、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
を更に備え、
前記可動部は、前記Ｙ軸に沿って移動可能であり且つ前記Ｘ軸の回りを回転可能であり、
前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸の回りを回転可能な範囲である第２範囲を変更し、
前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って前記基準位置から移動するに連れ、前記第２範囲のうち、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って移動する方向であるＹ軸移動方向の側の前記第２範囲を狭くする、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項4】
前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って前記基準位置から移動するに連れ、前記第２範囲のうち、前記Ｙ軸移動方向の反対方向の側の前記第２範囲を広げる、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項5】
前記Ｙ軸移動方向の先には、物体が存在し、
前記Ｙ軸に沿う直線上の位置であって前記Ｙ軸移動方向の側の前記第２範囲を前記第２変更手段が狭くし始める位置と、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸が交わる点である原点と、の距離は、前記Ｘ軸に沿う直線上の位置であって前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を前記第１変更手段が狭くし始める位置と、前記原点と、の距離より、短い、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
前記Ｙ軸に沿う直線上の位置であって前記Ｙ軸移動方向の側の前記第２範囲を前記第２変更手段が狭くし始める位置と、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸が交わる点である原点と、の距離は、前記Ｘ軸に沿う直線上の位置であって前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を前記第１変更手段が狭くし始める位置と、前記原点と、の距離より、短い、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項6】
前記Ｙ軸移動方向の先には、物体が存在し、
前記第２範囲の大きさは、前記可動部の移動であって前記Ｙ軸に沿う移動に応じ、変化する、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
前記第２範囲の大きさは、前記可動部の移動であって前記Ｙ軸に沿う移動に応じ、変化する、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項7】
前記可動部の姿勢が前記第１範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合に、前記第１範囲の前記端部に向けて、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する移動速度、又は、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転する回転速度が、基準速度よりも遅くなるよう、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する移動速度、又は、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転する回転速度を変更する、速度変更手段、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項8】
前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する速さ、又は、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転する速さは、前記第１変更手段が前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くするに連れ、遅くなる、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項9】
前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲であって前記第１変更手段により狭くされた前記第１範囲をユーザに通知する第１通知手段、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項10】
前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を前記第１変更手段が狭くしたことをユーザに通知する第２通知手段、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項11】
前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲の端部であって前記第１変更手段により狭くされた前記第１範囲の端部をユーザに通知する第３通知手段、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項12】
前記Ｘ軸に沿う直線上の位置を示す位置情報と、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を前記第１変更手段が狭くする大きさを示す大きさ情報と、を対応付けて記憶部に記憶させる記憶制御手段、
を更に備え、
前記第１変更手段は、前記記憶部に前記対応付けて記憶される情報に基づき、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動するに連れ、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
を更に備え、
前記第１変更手段は、前記記憶部に前記対応付けて記憶される情報に基づき、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動するに連れ、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項13】
前記位置情報と前記大きさ情報とをユーザから取得する取得手段、
を更に備え、
前記記憶部に前記対応付けて記憶される前記位置情報及び前記大きさ情報は、前記取得手段により取得される、
ことを特徴とする請求項１２に記載のロボットシステム。
を更に備え、
前記記憶部に前記対応付けて記憶される前記位置情報及び前記大きさ情報は、前記取得手段により取得される、
ことを特徴とする請求項１２に記載のロボットシステム。
【請求項14】
前記可動部は、ユーザによって操作される操作装置からの指令に基づき、制御される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項15】
前記第１変更手段が前記第１範囲を狭くする程度を、前記ロボットの許容モーメントに基づき、算出する算出手段、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項16】
前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動可能な範囲であるＸ軸移動範囲を設定する設定手段、
を更に備え、
前記設定手段が設定する前記Ｘ軸移動範囲は、前記第１変更手段が前記第１範囲を広げるに連れ、狭くなる、
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
を更に備え、
前記設定手段が設定する前記Ｘ軸移動範囲は、前記第１変更手段が前記第１範囲を広げるに連れ、狭くなる、
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項17】
所定の軸であるＸ軸に沿って移動可能であり且つ前記Ｘ軸に直交する軸であるＹ軸の回りを回転可能な可動部、を有するロボット、を制御するロボットシステムが実行するロボット制御方法であって、
前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更ステップ、
を備え、
前記第１変更ステップでは、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記可動部が前記移動する方向であるＸ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、
ことを特徴とするロボット制御方法。
前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更ステップ、
を備え、
前記第１変更ステップでは、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記可動部が前記移動する方向であるＸ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、
ことを特徴とするロボット制御方法。
【請求項18】
請求項１に記載のロボットシステムとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットシステム、ロボット制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
人の安全性、作業の効率改善を目的に、人の作業をロボットに代替させる技術開発が行われている。ロボットにより作業を代替する方法として、人が遠隔でロボットを操作することによってロボットに作業を行わせる方法、若しくは、自動でロボットの操作を行う方法が考えられる。ロボットは、対象物に対して所定の作業を行うエンドエフェクターと、エンドエフェクターを移動および回転させるマニピュレーターと、を有するアームを備える。
【0003】
ロボットには、アーム（エンドエフェクター）による負荷モーメントが発生する。ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えた場合、ロボットはエラー停止し、復旧が煩雑になる。特許文献１のロボットシステムでは、エンドエフェクターに、エンドエフェクターの傾斜角度を検出する傾斜センサが取り付けられている。傾斜センサが検出した傾斜角度が閾値を超えた際、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを示す警告信号が出力されるとともに、マニピュレーターが停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１３－１９８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１では、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止するために、エンドエフェクターの傾斜（すなわち、エンドエフェクターの回転可能な範囲）を一意に制限する。この場合、ロボットの支持台の近傍など、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超える可能性が低い作業エリアでの作業時にも、エンドエフェクターの回転が制限されてしまうため、作業効率が低下する可能性がある。また、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止するために、エンドエフェクターの移動範囲を一意に制限することも考えられる。しかしながら、この場合、ロボットの作業エリアが狭くなり、作業効率が低下する可能性がある。
【0006】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、作業効率の低下を防止しつつ、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止することが可能なロボットシステム、ロボット制御方法、およびプログラ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】
＜１＞本発明の一態様に係るロボットシステムは、所定の軸であるＸ軸に沿って移動可能であり且つ前記Ｘ軸に直交する軸であるＹ軸の回りを回転可能な可動部、を有するロボット、を備えるロボットシステムであって、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更手段、を備え、前記第１変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する方向であるＸ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、ことを特徴とする。
【0008】
ロボットには、可動部による負荷モーメントが発生する。可動部がＸ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、ロボットに対する負荷モーメントは大きくなる。また、可動部が基準位置から離れる方向に傾いているほど、ロボットに対する負荷モーメントは大きくなる。第１変更手段は、可動部がＸ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、第１範囲のうち、可動部が移動する方向の側（可動部が基準位置から離れる方向の側）の第１範囲を狭くする。これにより、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。また、第１変更手段は、可動部のＸ軸方向における位置に応じて、第１範囲を変更する。したがって、可動部の移動範囲を一意に制限したり、可動部が回転可能な範囲を一意に制限したりする必要がないため、作業効率の低下を防止することができる。以上より、作業効率の低下を防止しつつ、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。
【0009】
＜２＞上記＜１＞に係るロボットシステムでは、前記第１変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って前記基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記Ｘ軸移動方向の反対方向の側の前記第１範囲を広げる、構成を採用してもよい。
【0010】
この場合、可動部がＹ軸の回りを回転可能な範囲を広げることができるため、作業効率を向上させることができる。
【0011】
＜３＞上記＜１＞または＜２＞に係るロボットシステムでは、第２変更手段、を更に備え、前記可動部は、前記Ｙ軸に沿って移動可能であり且つ前記Ｘ軸の回りを回転可能であり、前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｘ軸の回りを回転可能な範囲である第２範囲を変更し、前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って前記基準位置から移動するに連れ、前記第２範囲のうち、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って移動する方向であるＹ軸移動方向の側の前記第２範囲を狭くする、構成を採用してもよい。
【0012】
第２変更手段は、可動部がＹ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、第２範囲のうち、可動部が移動する方向の側（可動部が基準位置から離れる方向の側）の第２範囲を狭くする。これにより、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。また、第２変更手段は、可動部のＹ軸方向における位置に応じて、第２範囲を変更する。したがって、可動部の移動範囲を一意に制限したり、可動部が回転可能な範囲を一意に制限したりする必要がないため、作業効率の低下を防止することができる。以上より、作業効率の低下を防止しつつ、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。
【0013】
＜４＞上記＜３＞に係るロボットシステムでは、前記第２変更手段は、前記可動部が前記Ｙ軸に沿って前記基準位置から移動するに連れ、前記第２範囲のうち、前記Ｙ軸移動方向の反対方向の側の前記第２範囲を広げる、構成を採用してもよい。
【0014】
この場合、可動部がＸ軸の回りを回転可能な範囲を広げることができるため、作業効率を向上させることができる。
【0015】
＜５＞上記＜３＞または＜４＞に係るロボットシステムでは、前記Ｙ軸移動方向の先には、物体が存在し、前記Ｙ軸に沿う直線上の位置であって前記Ｙ軸移動方向の側の前記第２範囲を前記第２変更手段が狭くし始める位置と、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸が交わる点である原点と、の距離は、前記Ｘ軸に沿う直線上の位置であって前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を前記第１変更手段が狭くし始める位置と、前記原点と、の距離より、短い、構成を採用してもよい。
＜６＞上記＜３＞～＜５＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記Ｙ軸移動方向の先には、物体が存在し、前記第２範囲の大きさは、前記可動部の移動であって前記Ｙ軸に沿う移動に応じ、変化する、構成を採用してもよい。
＜６＞上記＜３＞～＜５＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記Ｙ軸移動方向の先には、物体が存在し、前記第２範囲の大きさは、前記可動部の移動であって前記Ｙ軸に沿う移動に応じ、変化する、構成を採用してもよい。
【0016】
この場合、Ｙ軸移動方向の先に物体が存在する場合であっても、可動部と物体との干渉を防止することができる。
【0017】
＜７＞上記＜１＞～＜６＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記可動部の姿勢が前記第１範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合に、前記第１範囲の前記端部に向けて、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する移動速度、又は、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転する回転速度が、基準速度よりも遅くなるよう、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する移動速度、又は、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転する回転速度を変更する、速度変更手段、をさらに備える、構成を採用してもよい。
【0018】
この場合、可動部の姿勢が第１範囲の端部に近づいた場合に、可動部をより細やかに制御することができる。
【0019】
＜８＞上記＜１＞～＜６＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動する速さ、又は、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転する速さは、前記第１変更手段が前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くするに連れ、遅くなる、構成を採用してもよい。
【0020】
この場合、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなるに連れ、可動部をより細やかに制御することができる。
【0021】
＜９＞上記＜１＞～＜８＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲であって前記第１変更手段により狭くされた前記第１範囲をユーザに通知する第１通知手段、を更に備える、構成を採用してもよい。
【0022】
この場合、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなっても、その範囲をユーザが容易に把握することができる。
【0023】
＜１０＞上記＜１＞～＜９＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を前記第１変更手段が狭くしたことをユーザに通知する第２通知手段、を更に備える、構成を採用してもよい。
【0024】
この場合、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなったことを、ユーザが容易に把握することができる。
【0025】
＜１１＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲の端部であって前記第１変更手段により狭くされた前記第１範囲の端部をユーザに通知する第３通知手段、を更に備える、構成を採用してもよい。
【0026】
この場合、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くされても、その範囲の限界をユーザが容易に把握することができる。
【0027】
＜１２＞上記＜１＞～＜１１＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記Ｘ軸に沿う直線上の位置を示す位置情報と、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を前記第１変更手段が狭くする大きさを示す大きさ情報と、を対応付けて記憶部に記憶させる記憶制御手段、を更に備え、前記第１変更手段は、前記記憶部に前記対応付けて記憶される情報に基づき、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動するに連れ、前記Ｘ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、構成を採用してもよい。
【0028】
この場合、第１変更手段が第１範囲を狭くする程度を、Ｘ軸に沿う直線上の位置に対応させて、確実かつ正確に指定することができる。
【0029】
＜１３＞上記＜１２＞に係るロボットシステムでは、前記位置情報と前記大きさ情報とをユーザから取得する取得手段、を更に備え、前記記憶部に前記対応付けて記憶される前記位置情報及び前記大きさ情報は、前記取得手段により取得される、構成を採用してもよい。
【0030】
この場合、上記の位置情報および大きさ情報を、ユーザが容易に設定することができる。
【0031】
＜１４＞上記＜１＞～＜１３＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記可動部は、ユーザによって操作される操作装置からの指令に基づき、制御される、構成を採用してもよい。
【0032】
この場合、ユーザによって操作される操作装置からの指令に基づき、可動部を確実に動作させることができる。
【0033】
＜１５＞上記＜１＞～＜１４＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記第１変更手段が前記第１範囲を狭くする程度を、前記ロボットの許容モーメントに基づき、算出する算出手段、を更に備える、構成を採用してもよい。
【0034】
この場合、ロボットの許容モーメントに応じて、可動部が移動する方向の側の第１範囲を狭くすることができる。したがって、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることをより確実に防止できる。
【0035】
＜１６＞上記＜１＞～＜１５＞のいずれか一つに係るロボットシステムでは、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って移動可能な範囲であるＸ軸移動範囲を設定する設定手段、を更に備え、前記設定手段が設定する前記Ｘ軸移動範囲は、前記第１変更手段が前記第１範囲を広げるに連れ、狭くなる、構成を採用してもよい。
【0036】
この場合、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止しつつ、可動部がＹ軸の回りに回転可能な範囲を広げることができる。したがって、可動部の姿勢を大きく動かせるようになり、作業効率を向上させることができる。
【0037】
＜１７＞本発明の一態様に係るロボット制御方法は、所定の軸であるＸ軸に沿って移動可能であり且つ前記Ｘ軸に直交する軸であるＹ軸の回りを回転可能な可動部、を有するロボット、を制御するロボットシステムが実行するロボット制御方法であって、前記可動部が前記Ｙ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更ステップ、を備え、前記第１変更ステップでは、前記可動部が前記Ｘ軸に沿って基準位置から移動するに連れ、前記第１範囲のうち、前記可動部が前記移動する方向であるＸ軸移動方向の側の前記第１範囲を狭くする、ことを特徴とする。
【0038】
＜１８＞本発明の一態様に係るプログラムは、上記ロボットシステムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0039】
本発明によれば、作業効率の低下を防止しつつ、ロボットに対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の実施形態に係るロボット制御システムを示す図である。
【図2】本実施形態に係るロボットシステムに設定される座標系の一例を示す図である。
【図3】本実施形態に係るロボットシステムにおける第１範囲を説明するための図である。
【図4】本実施形態に係るロボットシステムにおける第２範囲を説明するための図である。
【図5】本実施形態に係る制御装置のシステムブロック図である。
【図6】本実施形態に係る制御装置の制御部のシステムブロック図である。
【図7】本実施形態に係るロボットシステムにおいて、入力部に入力される位置情報および第１範囲情報の一例を示す図である。
【図8】本実施形態に係るロボットシステムにおいて、入力部に入力される位置情報および第２範囲情報の一例を示す図である。
【図9】本実施形態に係るロボットシステムにおいて、第１範囲算出部が作成する第１対応情報の一例を示すグラフである。
【図10】本実施形態に係るロボットシステムにおいて、第２範囲算出部が作成する第２対応情報の一例を示すグラフである。
【図11】本実施形態に係るロボットシステムにおいて、速度変更部によるエンドエフェクターの速度の変更について説明する図である。
【図12】本実施形態に係る制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図13】本実施形態に係る制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図14】本実施形態に係る制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図15】本実施形態に係る制御装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図16】本実施形態の変形例に係る制御装置の制御部のシステムブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
次に、本実施形態のロボットシステム、およびロボット制御方法を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づいて」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づいて」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づいて」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づいて」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
【0042】
図１は、本発明の一実施形態に係るロボットシステム１を示す図である。
本実施形態に係るロボットシステム１は、ロボット２と、ロボット２を制御する制御システム１００と、を備える。制御システム１００は、制御装置１１０と、操作装置１２０と、を備える。操作装置１２０は、ロボット２を遠隔操作するために用いられる。制御装置１１０は、ユーザが操作装置１２０を操作することによる操作指令に基づき、ロボット２を制御する。
本実施形態に係るロボットシステム１は、ロボット２と、ロボット２を制御する制御システム１００と、を備える。制御システム１００は、制御装置１１０と、操作装置１２０と、を備える。操作装置１２０は、ロボット２を遠隔操作するために用いられる。制御装置１１０は、ユーザが操作装置１２０を操作することによる操作指令に基づき、ロボット２を制御する。
【0043】
ロボット２は、アームＡと、アームＡを支持する支持台４と、を備える。ロボット２は、１本のアームＡを備える単腕ロボットであってもよい。ロボット２は、２本以上のアーム（例えば、２本以上のアームＡ）を備える複腕ロボットであってもよい。
【0044】
アームＡは、エンドエフェクターＥ（可動部）と、マニピュレーターＭと、を備える。エンドエフェクターＥの一例は、空気の吸引や磁力、治具等によって物体を持ち上げることが可能なエンドエフェクター、物体を把持可能な指部を備えるエンドエフェクターである。エンドエフェクターＥは、例えばケーブル（図示なし）によって制御装置１１０と通信可能に接続されている。これにより、エンドエフェクターＥは、制御装置１１０から取得される制御信号に基づいて動作を行う。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。また、エンドエフェクターＥは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御装置１１０と接続される構成であってもよい。
【0045】
マニピュレーターＭは、エンドエフェクターＥを回転させる関節を含む複数の関節を備える。また、複数の関節はそれぞれ、アクチュエーター（図示なし）を備える。マニピュレーターＭを備えるアームＡの一例は、６軸垂直多関節型のアームである。アームＡの一例は、支持台４と、エンドエフェクターＥと、マニピュレーターＭと、マニピュレーターＭが備える複数の関節それぞれのアクチュエーターとによる連携した動作によって６軸の自由度の動作を行う。なお、アームＡの一例は、５軸以下の自由度で動作する構成であってもよく、７軸以上の自由度で動作する構成であってもよい。
【0046】
マニピュレーターＭが備える複数の関節に備えられたアクチュエーターはそれぞれ、ケーブル（図示なし）によって制御装置１１０と通信可能に接続されている。これにより、アクチュエーターは、制御装置１１０から取得される制御信号に基づいて、マニピュレーターＭを動作させる。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。また、マニピュレーターＭが備える複数のアクチュエーターのうちの一部又は全部は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御装置１１０と接続される構成であってもよい。
【0047】
図２を参照して、本実施形態に係るロボットシステム１に設定される座標系の一例を説明する。本実施形態では、ロボット２の支持台４を基準（原点）とし、鉛直方向に延びるＺ軸と、Ｚ軸に直交するＸ軸及びＹ軸で表される直交座標系であるロボット座標系が設定される。また、本実施形態において、Ｘ軸に沿う一方向を、＋Ｘ方向という。また、＋Ｘ方向と反対の方向を、－Ｘ方向という。Ｙ軸に沿う一方向を、＋Ｙ方向という。また、＋Ｙ方向と反対の方向を、－Ｙ方向という。Ｚ軸に沿う一方向を、＋Ｚ方向という。また、＋Ｚ方向と反対の方向を、－Ｚ方向という。なお、ロボットシステム１に設定される座標系として、例えば、エンドエフェクターＥにおける所定位置（例えば、エンドエフェクターＥの先端ｅ１）を基準（原点）とする直交座標系であるツール座標系や、ロボット２が所定の作業を行う対象物における所定位置を基準（原点）とする直交座標系であるワーク座標系が用いられてもよい。
【0048】
マニピュレーターＭの動作により、エンドエフェクターＥの先端ｅ１は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿って移動可能である。また、マニピュレーターＭの動作により、エンドエフェクターＥは、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、およびＺ軸回りに回転可能である。以下、ロボット座標系におけるエンドエフェクターＥの先端ｅ１の位置を、エンドエフェクターＥの位置という。エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心とした、ロボット座標系の各軸回りの回転によるエンドエフェクターＥの傾きを、エンドエフェクターＥの姿勢という。
【0049】
操作装置１２０は、ユーザのロボット２に対する操作を受け付ける入力機器である。操作装置１２０は、受け付けた操作に基づいて、エンドエフェクターＥの位置及び姿勢の変更を指示するための変更指示信号を作成し、制御装置１１０へ出力する。例えば、操作装置１２０は、操作装置１２０に作用した力やモーメント（トルク）を検出する力検出部を備える操作レバーである。力検出部は、例えば、力覚センサである。力検出部は、検出した力やモーメントの大きさを示す値を出力値として含む力検出情報を、変更指示信号として、制御装置１１０へ送信する。
【0050】
操作装置１２０は、ケーブル（図示なし）によって制御装置１１０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。また、操作装置１２０と制御装置１１０とは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
【0051】
操作装置１２０は、ロボット２を操作するための制御モードとして、姿勢変更モードと、位置変更モードと、位置姿勢変更モードと、を備えていてもよい。姿勢変更モードは、エンドエフェクターＥの姿勢の変更を指示するための制御モードである。位置変更モードは、エンドエフェクターＥの位置の変更を指示するための制御モードである。位置姿勢変更モードは、エンドエフェクターＥの位置及び姿勢の両方の変更を指示するための制御モードである。操作装置１２０において、上述のいずれかの制御モードが選択されている間は、例えば、その他の制御モードは機能しないように制御されてもよい。
【0052】
制御装置１１０は、操作装置１２０から出力される変更指示信号に基づいて、エンドエフェクターＥの位置及び姿勢のいずれか一方又は両方を変更させるための制御信号を作成する。制御装置１１０は、作成した制御信号を、ロボット２へ出力する。制御装置１１０は、ロボット２に制御信号を送信することにより、ロボット２を動作させる。これにより、制御装置１１０は、ロボット２に所定の作業を行わせる。なお、制御装置１１０は、ロボット２の外部に設置される構成に代えて、ロボット２に内蔵される構成であってもよい。制御装置１１０の詳細については後述する。
【0053】
＜ロボット２が行う作業について＞
以下、本実施形態に係るロボットシステム１においてロボット２が行う所定の作業の概要について説明する。ロボット２は、エンドエフェクターＥによって対象物（図示なし）に所定の作業を行う。なお、ロボット２は、予め対象物を把持していてもよいし、所定の給材領域に配置された対象物を把持する構成であってもよい。対象物は、例えば、産業用の部品や部材、製品等である。
以下、本実施形態に係るロボットシステム１においてロボット２が行う所定の作業の概要について説明する。ロボット２は、エンドエフェクターＥによって対象物（図示なし）に所定の作業を行う。なお、ロボット２は、予め対象物を把持していてもよいし、所定の給材領域に配置された対象物を把持する構成であってもよい。対象物は、例えば、産業用の部品や部材、製品等である。
【0054】
ロボット２が対象物に所定の作業を行う際に、制御装置１１０は、ロボット２からエンドエフェクターＥの現在座標データを読み出す。座標データは、位置情報と、姿勢情報とが対応付けられた情報である。位置情報は、エンドエフェクターＥの位置を示す情報を含む。姿勢情報は、エンドエフェクターＥの姿勢を示す情報を含む。エンドエフェクターＥの姿勢が変更されることによってエンドエフェクターＥの所定点は、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心とする円弧を描く。制御装置１１０は、読み出した現在座標データに対し、操作装置１２０から受け取った変更指示信号に基づき、移動座標データを生成する。制御装置１１０は、生成された移動座標データに基づいて位置制御によりアームＡを動かすことによって、エンドエフェクターＥの位置及び姿勢を変化させる。位置制御は、移動座標データに含まれる位置情報が示す位置にエンドエフェクターＥの位置を一致させるとともに、移動座標データに含まれる姿勢情報が示す姿勢にエンドエフェクターＥの姿勢を一致させるように、アームＡを移動させる制御である。
【0055】
＜ロボット２に対する負荷モーメントについて＞
ここで、ロボット２には、アームＡ（エンドエフェクターＥ）による負荷モーメントが発生する。負荷モーメントは、エンドエフェクターＥの姿勢により変動する。また、負荷モーメントは、エンドエフェクターＥの位置により変動する。例えば、エンドエフェクターＥの姿勢が同一であるとき、エンドエフェクターＥの先端ｅ１が支持台４から離間しているほど、ロボット２に対する負荷モーメントは大きくなる。エンドエフェクターＥの位置が同一であるとき、エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、支持台４から離れる方向に傾いているほど、ロボット２に対する負荷モーメントは大きくなる。ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えた場合、ロボット２はエラー停止する。
ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止するために、エンドエフェクターＥの移動範囲を一意に制限したり、エンドエフェクターＥが回転可能な範囲（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢）を一意に制限したりすることが考えられる。しかしながら、この場合、作業効率が低下する可能性がある。
ここで、ロボット２には、アームＡ（エンドエフェクターＥ）による負荷モーメントが発生する。負荷モーメントは、エンドエフェクターＥの姿勢により変動する。また、負荷モーメントは、エンドエフェクターＥの位置により変動する。例えば、エンドエフェクターＥの姿勢が同一であるとき、エンドエフェクターＥの先端ｅ１が支持台４から離間しているほど、ロボット２に対する負荷モーメントは大きくなる。エンドエフェクターＥの位置が同一であるとき、エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、支持台４から離れる方向に傾いているほど、ロボット２に対する負荷モーメントは大きくなる。ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えた場合、ロボット２はエラー停止する。
ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止するために、エンドエフェクターＥの移動範囲を一意に制限したり、エンドエフェクターＥが回転可能な範囲（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢）を一意に制限したりすることが考えられる。しかしながら、この場合、作業効率が低下する可能性がある。
【0056】
本実施形態では、エンドエフェクターＥの位置に応じて、エンドエフェクターＥが回転可能な範囲（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢の限界値）を変更する。具体的には、エンドエフェクターＥの先端ｅ１のＸ軸方向における位置（以下、エンドエフェクターＥのＸ軸位置とも称する）に応じて、エンドエフェクターＥがＹ軸回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する。エンドエフェクターＥの先端ｅ１のＹ軸方向における位置（以下、エンドエフェクターＥのＹ軸位置とも称する）に応じて、エンドエフェクターＥがＸ軸回りを回転可能な範囲である第２範囲を変更する。
【0057】
図３を参照して、第１範囲の変更の一例について説明する。図３（ａ）は、Ｙ軸方向から見たときの（すなわち、ＸＺ平面における）、エンドエフェクターＥがＹ軸回りを回転可能な範囲を示した図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の斜視図である。なお、制御装置１１０によるロボット２の制御に際し、エンドエフェクターＥの移動範囲として、エンドエフェクターＥの先端ｅ１がＸ軸に沿って移動可能な範囲であるＸ軸移動範囲と、エンドエフェクターＥの先端ｅ１がＹ軸に沿って移動可能な範囲であるＹ軸移動範囲と、が設定されている。Ｘ軸移動範囲およびＹ軸移動範囲は、エンドエフェクターＥの種類などに応じて設定される。図３では、ロボット座標系におけるＸ座標が０である位置が、Ｘ軸位置が０である位置に対応する。＋Ｘ方向におけるエンドエフェクターＥのＸ軸位置は、Ｘ軸移動範囲の＋Ｘ方向における限界位置（すなわち、Ｘ軸移動範囲の上限位置）にエンドエフェクターＥの先端ｅ１が位置するときのＸ軸位置を１００とした相対値として示される。－Ｘ方向におけるＸ軸位置は、Ｘ軸移動範囲の－Ｘ方向における限界位置（すなわち、Ｘ軸移動範囲の下限位置）にエンドエフェクターＥの先端ｅ１が位置するときのＸ軸位置を－１００とした相対値として示される。
【0058】
また、以下の説明では、エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、Ｚ軸方向に沿った基準線に対して、Ｙ軸回りに－Ｘ方向側へ回転すること（すなわち、エンドエフェクターＥが図３に実線で示される姿勢となること）を、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転するという。エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、Ｚ軸方向に沿った基準線に対して、Ｙ軸回りに＋Ｘ方向側へ回転すること（すなわち、エンドエフェクターＥが図３に破線で示される姿勢となること）を、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転するという。
同様に、エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、Ｚ軸方向に沿った基準線に対して、Ｘ軸回りに－Ｙ方向側へ回転することを、エンドエフェクターＥが－Ｙ方向側へ回転するという。エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、Ｚ軸方向に沿った基準線に対して、Ｘ軸回りに＋Ｙ方向側へ回転することを、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向側へ回転するという。
同様に、エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、Ｚ軸方向に沿った基準線に対して、Ｘ軸回りに－Ｙ方向側へ回転することを、エンドエフェクターＥが－Ｙ方向側へ回転するという。エンドエフェクターＥが、エンドエフェクターＥの先端ｅ１を中心として、Ｚ軸方向に沿った基準線に対して、Ｘ軸回りに＋Ｙ方向側へ回転することを、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向側へ回転するという。
【0059】
図３に示されるように、エンドエフェクターＥが、Ｘ軸に沿って原点（基準位置）から＋Ｘ方向に移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転可能な範囲（以下、＋Ｘ方向の側の第１範囲ともいう）が狭くなり、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転可能な範囲（以下、－Ｘ方向の側の第１範囲ともいう）が広がる。エンドエフェクターＥが、Ｘ軸に沿って原点（基準位置）から－Ｘ方向に移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側の回転可能な範囲（－Ｘ方向の側の第１範囲）が狭くなり、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側の回転可能な範囲（＋Ｘ方向の側の第１範囲）が広がる。このように、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥが移動する方向の側へのエンドエフェクターＥの回転可能な範囲（以下、エンドエフェクターＥが移動する方向の側の第１範囲ともいう）を狭くすることで、作業効率の低下を防止しつつ、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止することができる。
このような制御を実現するための具体的な構成については、制御装置１１０の説明とともに後述する。
このような制御を実現するための具体的な構成については、制御装置１１０の説明とともに後述する。
【0060】
なお、第２範囲についても、上述の第１範囲と同様に変更される。すなわち、エンドエフェクターＥが、Ｙ軸に沿って原点（基準位置）から＋Ｙ方向に移動するに連れ、第２範囲のうち、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側への回転可能な範囲（以下、＋Ｙ方向の側の第２範囲ともいう）が狭くなり、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側への回転可能な範囲（以下、－Ｙ方向の側の第２範囲ともいう）が広がる。エンドエフェクターＥが、Ｙ軸に沿って原点（基準位置）から－Ｙ方向に移動するに連れ、第２範囲のうち、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側の回転可能な範囲（－Ｙ方向の側の第２範囲）が狭くなり、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側の回転可能な範囲（＋Ｙ方向の側の第２範囲）が広がる。このように、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第２範囲のうち、エンドエフェクターＥが移動する方向の側へのエンドエフェクターＥの回転可能な範囲（以下、エンドエフェクターＥが移動する方向の側の第２範囲ともいう）を狭くすることで、作業効率の低下を防止しつつ、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止することができる。
【0061】
＜障害物について＞
ロボット２による作業領域に障害物Ｐ（物体）が存在する場合がある。この場合、エンドエフェクターＥの移動範囲を障害物Ｐより手前に設定した場合であっても、エンドエフェクターＥの姿勢によっては、エンドエフェクターＥが障害物Ｐと干渉してしまう可能性がある。エンドエフェクターＥの姿勢の変更を考慮してエンドエフェクターＥの移動範囲を制限すると、ロボット２の作業エリアが狭くなり、作業効率が低下する可能性がある。
ロボット２による作業領域に障害物Ｐ（物体）が存在する場合がある。この場合、エンドエフェクターＥの移動範囲を障害物Ｐより手前に設定した場合であっても、エンドエフェクターＥの姿勢によっては、エンドエフェクターＥが障害物Ｐと干渉してしまう可能性がある。エンドエフェクターＥの姿勢の変更を考慮してエンドエフェクターＥの移動範囲を制限すると、ロボット２の作業エリアが狭くなり、作業効率が低下する可能性がある。
【0062】
本実施形態では、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの距離に応じて、エンドエフェクターＥが回転可能な範囲（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢の限界値）を変更する。
以下、図４を参照して、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する場合における、第２範囲の変更の一例について説明する。図４（ａ）は、Ｘ軸方向から見たときの（すなわち、ＹＺ平面における）、エンドエフェクターＥがＸ軸回りを回転可能な範囲を示した図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の斜視図である。ロボット座標系におけるＹ座標が０である位置が、Ｙ軸位置が０である位置に対応する。＋Ｙ方向におけるエンドエフェクターＥのＹ軸位置は、Ｙ軸移動範囲の＋Ｙ方向における限界位置（すなわち、Ｙ軸移動範囲の上限位置）にエンドエフェクターＥの先端ｅ１が位置するときのＹ軸位置を１００とした相対値として示される。－Ｙ方向におけるＹ軸位置は、Ｙ軸移動範囲の－Ｙ方向における限界位置（すなわち、Ｙ軸移動範囲の下限位置）にエンドエフェクターＥの先端ｅ１が位置するときのＸ軸位置を－１００とした相対値として示される。
以下、図４を参照して、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する場合における、第２範囲の変更の一例について説明する。図４（ａ）は、Ｘ軸方向から見たときの（すなわち、ＹＺ平面における）、エンドエフェクターＥがＸ軸回りを回転可能な範囲を示した図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の斜視図である。ロボット座標系におけるＹ座標が０である位置が、Ｙ軸位置が０である位置に対応する。＋Ｙ方向におけるエンドエフェクターＥのＹ軸位置は、Ｙ軸移動範囲の＋Ｙ方向における限界位置（すなわち、Ｙ軸移動範囲の上限位置）にエンドエフェクターＥの先端ｅ１が位置するときのＹ軸位置を１００とした相対値として示される。－Ｙ方向におけるＹ軸位置は、Ｙ軸移動範囲の－Ｙ方向における限界位置（すなわち、Ｙ軸移動範囲の下限位置）にエンドエフェクターＥの先端ｅ１が位置するときのＸ軸位置を－１００とした相対値として示される。
【0063】
まず、図４の例においても、図３の例と同様に、ロボット２に対するモーメントを考慮して、第２範囲が変更されている。すなわち、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第２範囲のうち、エンドエフェクターＥが移動する方向の側へのエンドエフェクターＥの回転可能な範囲が狭くされている。
また、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する場合には、エンドエフェクターＥが、Ｙ軸に沿って原点（基準位置）から＋Ｙ方向に移動するに連れ、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの距離が近くなる。エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点から＋Ｙ方向に移動していき、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの距離が所定の閾値より小さくなったとき（図４の例では、エンドエフェクターＥのＹ軸位置が４０になったとき）に、第２範囲のうち、＋Ｙ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める。すなわち、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する場合、障害物Ｐが存在しない場合と比べて、＋Ｙ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める位置が、原点に近くなる。これにより、作業効率の低下を防止しつつ、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの干渉を防止することができる。
このような制御を実現するための具体的な構成については、制御装置１１０の説明とともに後述する。
また、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する場合には、エンドエフェクターＥが、Ｙ軸に沿って原点（基準位置）から＋Ｙ方向に移動するに連れ、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの距離が近くなる。エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点から＋Ｙ方向に移動していき、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの距離が所定の閾値より小さくなったとき（図４の例では、エンドエフェクターＥのＹ軸位置が４０になったとき）に、第２範囲のうち、＋Ｙ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める。すなわち、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する場合、障害物Ｐが存在しない場合と比べて、＋Ｙ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める位置が、原点に近くなる。これにより、作業効率の低下を防止しつつ、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの干渉を防止することができる。
このような制御を実現するための具体的な構成については、制御装置１１０の説明とともに後述する。
【0064】
＜制御装置１１０について＞
以下、図５および図６を参照して、ロボットシステム１に含まれる制御装置１１０について詳細に説明する。
図５は、実施形態における制御装置１１０のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置１１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ１１１とメモリ１１２とを備え、プログラムを実行する。制御装置１１０は、プログラムの実行によって通信部１３１、入力部１３２（取得手段）、表示部１３３、制御部１３４、及び記憶部１３５を備える装置として機能する。
以下、図５および図６を参照して、ロボットシステム１に含まれる制御装置１１０について詳細に説明する。
図５は、実施形態における制御装置１１０のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置１１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ１１１とメモリ１１２とを備え、プログラムを実行する。制御装置１１０は、プログラムの実行によって通信部１３１、入力部１３２（取得手段）、表示部１３３、制御部１３４、及び記憶部１３５を備える装置として機能する。
【0065】
より具体的には、制御装置１１０は、プロセッサ１１１が記憶部１３５に記憶されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムをメモリ１１２に記憶させる。プロセッサ１１１が、メモリ１１２に記憶させたプログラムを実行することによって、制御装置１１０は、通信部１３１、入力部１３２、表示部１３３、制御部１３４、及び記憶部１３５を備える装置として機能する。
【0066】
通信部１３１は、通信モジュールによって実現される。通信部１３１は、外部の通信装置と通信する。通信部１３１は、例えば有線ＬＡＮなどの通信方式で通信してもよい。また、通信部１３１は、例えば無線ＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）又はＬＴＥ（登録商標）などの無線通信方式で通信してもよい。
通信部１３１は、操作装置１２０が出力した変更指示信号を受信する。通信部１３１は、ロボット２が送信した現在座標データを受信する。通信部１３１は、制御部１３４が出力した制御信号をロボット２へ送信する。
通信部１３１は、操作装置１２０が出力した変更指示信号を受信する。通信部１３１は、ロボット２が送信した現在座標データを受信する。通信部１３１は、制御部１３４が出力した制御信号をロボット２へ送信する。
【0067】
入力部１３２は、マウスやキーボード、タッチパネル等の入力装置を含んで構成される。入力部１３２は、これらの入力装置を制御装置１１０に接続するインタフェースとして構成されてもよい。入力部１３２は、制御装置１１０に対する各種情報の入力を受け付ける。
例えば、入力部１３２には、ユーザから、Ｘ軸移動範囲を示すＸ軸移動範囲情報およびＹ軸移動範囲を示すＹ軸移動範囲情報が入力される。入力部１３２には、ユーザから、Ｘ軸位置を示す位置情報と、その位置情報が示すＸ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときの第１範囲を示す第１範囲情報と、が対応付けて入力される。第１範囲情報には、第１範囲を、後述する制御部１３４の第１範囲変更部１５６が変更する（広げる、または狭くする）大きさを示す大きさ情報が含まれる。入力部１３２には、ユーザから、Ｙ軸位置を示す位置情報と、その位置情報が示すＹ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときの第２範囲を示す第２範囲情報と、が対応付けて入力される。第２範囲情報には、第２範囲を、後述する制御部１３４の第２範囲変更部１５７が変更する（広げる、または狭くする）大きさを示す大きさ情報が含まれる。入力部１３２には、ユーザから、障害物Ｐの位置（例えば、障害物ＰのＹ座標）を示す障害物位置情報が入力される。
例えば、入力部１３２には、ユーザから、Ｘ軸移動範囲を示すＸ軸移動範囲情報およびＹ軸移動範囲を示すＹ軸移動範囲情報が入力される。入力部１３２には、ユーザから、Ｘ軸位置を示す位置情報と、その位置情報が示すＸ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときの第１範囲を示す第１範囲情報と、が対応付けて入力される。第１範囲情報には、第１範囲を、後述する制御部１３４の第１範囲変更部１５６が変更する（広げる、または狭くする）大きさを示す大きさ情報が含まれる。入力部１３２には、ユーザから、Ｙ軸位置を示す位置情報と、その位置情報が示すＹ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときの第２範囲を示す第２範囲情報と、が対応付けて入力される。第２範囲情報には、第２範囲を、後述する制御部１３４の第２範囲変更部１５７が変更する（広げる、または狭くする）大きさを示す大きさ情報が含まれる。入力部１３２には、ユーザから、障害物Ｐの位置（例えば、障害物ＰのＹ座標）を示す障害物位置情報が入力される。
【0068】
図７を参照して、入力部１３２に入力される、Ｘ軸位置を示す位置情報、および第１範囲を示す第１範囲情報の一例について説明する。なお、入力部１３２に入力される位置情報および第１範囲情報は、ロボット２の許容モーメント、エンドエフェクターＥの重量、などに応じて適宜変更可能である。
図７に示されるように、ユーザは、入力部１３２により、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転する場合と、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転する場合とのそれぞれについて、Ｘ軸位置、および、そのＸ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときのエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転の制限角度（第１範囲）を入力する。
図７に示されるように、ユーザは、入力部１３２により、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転する場合と、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転する場合とのそれぞれについて、Ｘ軸位置、および、そのＸ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときのエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転の制限角度（第１範囲）を入力する。
【0069】
制限角度について、図３も参照して説明する。エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転する場合のエンドエフェクターＥの回転の制限角度を、－Ｘ方向制限角度θ１といい、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転する場合のエンドエフェクターＥの回転の制限角度を、＋Ｘ方向制限角度θ２という。ＸＺ平面上において、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向へ傾いたときの、Ｚ軸方向に沿った基準線とエンドエフェクターＥとのなす角を、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転角という。－Ｘ方向制限角度θ１は、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転角の限界値である。ＸＺ平面上において、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向へ傾いたときの、Ｚ軸方向に沿った基準線とエンドエフェクターＥとのなす角を、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転角という。＋Ｘ方向制限角度θ２は、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転角の限界値である。第１範囲は、－Ｘ方向制限角度θ１と＋Ｘ方向制限角度θ２とを合わせた範囲である。－Ｘ方向制限角度θ１は、第１範囲の－Ｘ方向側の端部に対応する。＋Ｘ方向制限角度θ２は、第１範囲の＋Ｘ方向側の端部に対応する。
図７においては、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度（－Ｘ方向制限角度θ１）は正の値として示され、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度（＋Ｘ方向制限角度θ２）は負の値として示される。
図７においては、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度（－Ｘ方向制限角度θ１）は正の値として示され、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度（＋Ｘ方向制限角度θ２）は負の値として示される。
【0070】
図７において、例えば、Ｘ軸位置が－８０であるとき、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度は１５°であり、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度は４５°であると設定されている。すなわち、Ｘ軸位置が－８０であるとき、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転は１５°まで許容され、＋Ｘ方向側への回転は４５°まで許容されるよう設定されている。Ｘ軸位置が－１００であるとき、エンドエフェクターＥが－Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度は０°であり、エンドエフェクターＥが＋Ｘ方向側へ回転する場合の制限角度は６０°であると設定されている。すなわち、Ｘ軸位置が－１００であるとき、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転は制限され、＋Ｘ方向側への回転は６０°まで許容されるよう設定されている。
【0071】
図８を参照して、入力部１３２に入力される、Ｙ軸位置を示す位置情報、および第２範囲を示す第２範囲情報の一例について説明する。なお、入力部１３２に入力される位置情報および第２範囲情報は、ロボット２の許容モーメント、エンドエフェクターＥの重量、障害物Ｐの配置、などに応じて適宜変更可能である。
図８に示されるように、ユーザは、入力部１３２により、エンドエフェクターＥが－Ｙ方向側へ回転する場合と、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向側へ回転する場合とのそれぞれについて、Ｙ軸位置、および、そのＹ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときのエンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転の制限角度（第２範囲）を入力する。
図８に示されるように、ユーザは、入力部１３２により、エンドエフェクターＥが－Ｙ方向側へ回転する場合と、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向側へ回転する場合とのそれぞれについて、Ｙ軸位置、および、そのＹ軸位置にエンドエフェクターＥが位置するときのエンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転の制限角度（第２範囲）を入力する。
【0072】
制限角度について、図４も参照して説明する。エンドエフェクターＥが－Ｙ方向側へ回転する場合のエンドエフェクターＥの回転の制限角度を、－Ｙ方向制限角度θ３といい、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向側へ回転する場合のエンドエフェクターＥの回転の制限角度を、＋Ｙ方向制限角度θ４という。ＹＺ平面上において、エンドエフェクターＥが－Ｙ方向へ傾いたときの、Ｚ軸方向に沿った基準線とエンドエフェクターＥとのなす角を、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側への回転角という。－Ｙ方向制限角度θ３は、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側への回転角の限界値である。ＹＺ平面上において、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向へ傾いたときの、Ｚ軸方向に沿った基準線とエンドエフェクターＥとのなす角を、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側への回転角という。＋Ｙ方向制限角度θ４は、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側への回転角の限界値である。第２範囲は、－Ｙ方向制限角度θ３と＋Ｙ方向制限角度θ４とを合わせた範囲である。－Ｙ方向制限角度θ３は、第２範囲の－Ｙ方向側の端部に対応する。＋Ｙ方向制限角度θ４は、第２範囲の＋Ｙ方向側の端部に対応する。
図８においては、エンドエフェクターＥが－Ｙ方向側へ回転する場合の制限角度（－Ｙ方向制限角度θ３）は正の値として示され、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向側へ回転する場合の制限角度（＋Ｙ方向制限角度θ４）は負の値として示される。
図８においては、エンドエフェクターＥが－Ｙ方向側へ回転する場合の制限角度（－Ｙ方向制限角度θ３）は正の値として示され、エンドエフェクターＥが＋Ｙ方向側へ回転する場合の制限角度（＋Ｙ方向制限角度θ４）は負の値として示される。
【0073】
表示部１３３は、各種情報を表示する。表示部１３３は、表示装置と、警告音出力装置と、を含んで構成される。表示装置は、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等である。表示部１３３は、例えば入力部１３２に入力された情報を出力する。表示部１３３は、例えば制御部１３４による処理の実行の結果を表示する。
【0074】
表示部１３３は、第１通知部１４０（第１通知手段）、第２通知部１４１（第２通知手段）、および第３通知部１４２（第３通知手段）として機能する。第１通知部１４０、第２通知部１４１、および第３通知部１４２は、制御部１３４による処理の実行により第１範囲または第２範囲が変更されたとき、第１範囲または第２範囲の変更に関する情報を通知する。
具体的には、第１通知部１４０は、第１範囲または第２範囲が変更されると、変更された第１範囲または第２範囲をユーザに通知する。例えば、第１通知部１４０は、変更された第１範囲または第２範囲を表示装置に表示することで、変更された第１範囲または第２範囲をユーザに通知する。
第２通知部１４１は、第１範囲または第２範囲が変更されると、第１範囲または第２範囲が変更されたことを、ユーザに通知する。例えば、第２通知部１４１は、警告音出力装置からブザーを鳴らすことにより、第１範囲または第２範囲が変更されたことをユーザに通知する。
第３通知部１４２は、第１範囲または第２範囲が変更されると、変更された第１範囲または第２範囲の端部をユーザに通知する。例えば、第３通知部１４２は、変更された第１範囲または第２範囲の端部を表示装置に表示することで、第１範囲または第２範囲の端部をユーザに通知する。
具体的には、第１通知部１４０は、第１範囲または第２範囲が変更されると、変更された第１範囲または第２範囲をユーザに通知する。例えば、第１通知部１４０は、変更された第１範囲または第２範囲を表示装置に表示することで、変更された第１範囲または第２範囲をユーザに通知する。
第２通知部１４１は、第１範囲または第２範囲が変更されると、第１範囲または第２範囲が変更されたことを、ユーザに通知する。例えば、第２通知部１４１は、警告音出力装置からブザーを鳴らすことにより、第１範囲または第２範囲が変更されたことをユーザに通知する。
第３通知部１４２は、第１範囲または第２範囲が変更されると、変更された第１範囲または第２範囲の端部をユーザに通知する。例えば、第３通知部１４２は、変更された第１範囲または第２範囲の端部を表示装置に表示することで、第１範囲または第２範囲の端部をユーザに通知する。
【0075】
記憶部１３５は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などのコンピュータ読み出し可能な記憶媒体装置を用いて構成される。記憶部１３５は、制御装置１１０自体を含む制御システム１００に関する各種情報を記憶する。記憶部１３５は、例えば通信部１３１又は入力部１３２を介して入力された情報を記憶する。記憶部１３５は、例えば制御部１３４による処理の実行により生じた各種情報を記憶する。
【0076】
制御部１３４は、制御装置１１０が備える各種機能部の動作を制御する。また、制御部１３４は、ロボット２の動作を制御する。
図６は、実施形態における制御部１３４の機能構成の一例を示す図である。制御部１３４は、ロボット姿勢情報取得部１５１、ロボット位置情報取得部１５２、障害物位置情報取得部１５３、第１範囲算出部１５４（取得手段）、第２範囲算出部１５５（取得手段）、第１範囲変更部１５６（第１変更手段）、第２範囲変更部１５７（第２変更手段）、速度変更部１５８（速度変更手段）、ロボット制御部１５９、通信制御部１７１、入力制御部１７２、表示制御部１７３、及び記憶制御部１７４（記憶制御手段）を備える。
図６は、実施形態における制御部１３４の機能構成の一例を示す図である。制御部１３４は、ロボット姿勢情報取得部１５１、ロボット位置情報取得部１５２、障害物位置情報取得部１５３、第１範囲算出部１５４（取得手段）、第２範囲算出部１５５（取得手段）、第１範囲変更部１５６（第１変更手段）、第２範囲変更部１５７（第２変更手段）、速度変更部１５８（速度変更手段）、ロボット制御部１５９、通信制御部１７１、入力制御部１７２、表示制御部１７３、及び記憶制御部１７４（記憶制御手段）を備える。
【0077】
通信制御部１７１は、通信部１３１の動作を制御する。通信制御部１７１は、通信部１３１の動作を制御することで、通信部１３１が受信した情報を取得する。通信制御部１７１は、通信部１３１の動作を制御することで、制御部１３４で生じた情報を通信部１３１の通信先に送信させる。
入力制御部１７２は、入力部１３２の動作を制御する。入力制御部１７２は、入力部１３２の動作を制御することで入力部１３２に入力された情報を取得する。
表示制御部１７３は、表示部１３３の動作を制御する。表示制御部１７３は、表示部１３３の動作を制御することで、制御部１３４で生じた情報を表示部１３３に表示させる。
記憶制御部１７４は、各種情報を記憶部１３５に記録する。記憶制御部１７４は、例えば制御部１３４の動作によって生じた各種情報を記憶部１３５に記録する。
入力制御部１７２は、入力部１３２の動作を制御する。入力制御部１７２は、入力部１３２の動作を制御することで入力部１３２に入力された情報を取得する。
表示制御部１７３は、表示部１３３の動作を制御する。表示制御部１７３は、表示部１３３の動作を制御することで、制御部１３４で生じた情報を表示部１３３に表示させる。
記憶制御部１７４は、各種情報を記憶部１３５に記録する。記憶制御部１７４は、例えば制御部１３４の動作によって生じた各種情報を記憶部１３５に記録する。
【0078】
ロボット姿勢情報取得部１５１は、通信部１３１が受信した現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。
ロボット位置情報取得部１５２は、通信部１３１が受信した現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
障害物位置情報取得部１５３は、ユーザが入力部１３２を用いて入力した、障害物Ｐの位置を示す障害物位置情報を取得する。なお、障害物Ｐの位置を示す障害物位置情報は、例えば不図示の撮像装置やセンサによりリアルタイムで取得されてもよい。
ロボット位置情報取得部１５２は、通信部１３１が受信した現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
障害物位置情報取得部１５３は、ユーザが入力部１３２を用いて入力した、障害物Ｐの位置を示す障害物位置情報を取得する。なお、障害物Ｐの位置を示す障害物位置情報は、例えば不図示の撮像装置やセンサによりリアルタイムで取得されてもよい。
【0079】
第１範囲算出部１５４は、ユーザが入力部１３２を用いて入力した、Ｘ軸位置を示す位置情報、および第１範囲を示す第１範囲情報を取得する。第１範囲算出部１５４は、Ｘ軸位置を示す位置情報と、第１範囲を示す第１範囲情報と、を対応付けた第１対応情報を作成する。第１対応情報は、例えば、図９に示されるグラフである。具体的には、第１範囲算出部１５４は、図７に示されるＸ軸位置および制限角度の各々を、縦軸が制限角度を示し、横軸がＸ軸位置を示す座標系にプロットする。第１範囲算出部１５４は、プロットした点の間を線形補間したグラフを作成する。作成された第１対応情報（グラフ）は、記憶部１３５に記憶される。
【0080】
第２範囲算出部１５５は、ユーザが入力部１３２を用いて入力した、Ｙ軸位置を示す位置情報、および第２範囲を示す第２範囲情報を取得する。第２範囲算出部１５５は、Ｙ軸位置を示す位置情報と、第２範囲を示す第２範囲情報と、を対応付けた第２対応情報を作成する。第２対応情報は、例えば、図１０に示されるグラフである。具体的には、第２範囲算出部１５５は、図８に示されるＹ軸位置および制限角度の各々を、縦軸が制限角度を示し、横軸がＹ軸位置を示す座標系にプロットする。第２範囲算出部１５５は、プロットした点の間を線形補間したグラフを作成する。作成された第２対応情報（グラフ）は、記憶部１３５に記憶される。
【0081】
第１範囲変更部１５６は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報と、第１範囲算出部１５４が作成した第１対応情報とに基づき、第１範囲を変更する。具体的には、第１範囲変更部１５６は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置を示す位置情報を取得する。第１範囲変更部１５６は、第１範囲算出部１５４により作成された第１対応情報を取得する。第１範囲変更部１５６は、第１対応情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置に対応した第１範囲を導出する。第１範囲変更部１５６は、第１範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置に対応した第１範囲に変更する。第１範囲変更部１５６は、変更された第１範囲を示す第１範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
【0082】
図９に示されるグラフを参照して、第１範囲変更部１５６による第１範囲の変更について説明する。このグラフにおいて、実線は、所定のＸ軸位置における－Ｘ方向制限角度を示し、破線は、所定のＸ軸位置における＋Ｘ方向制限角度を示す。また、所定のＸ軸位置における第１範囲は、この実線と破線との間の範囲として示される。所定のＸ軸位置における第１範囲の大きさは、この実線と破線との間の距離として示される。
図９に示されるように、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転について、Ｘ軸位置が４０より大きくなると、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｘ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。また、Ｘ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が狭まり始め、Ｘ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転が制限される。エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転について、Ｘ軸位置が４０より大きくなると、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が狭まり始め、Ｘ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転が制限される。また、Ｘ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｘ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転可能な範囲と、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転可能な範囲とは、平行に変化していき、第１範囲の大きさは、Ｘ軸位置によらず一定（６０°）となる。
図９に示されるように、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転について、Ｘ軸位置が４０より大きくなると、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｘ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。また、Ｘ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が狭まり始め、Ｘ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転が制限される。エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転について、Ｘ軸位置が４０より大きくなると、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が狭まり始め、Ｘ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転が制限される。また、Ｘ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｘ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転可能な範囲と、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転可能な範囲とは、平行に変化していき、第１範囲の大きさは、Ｘ軸位置によらず一定（６０°）となる。
【0083】
第２範囲変更部１５７は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報と、第２範囲算出部１５５が作成した第２対応情報とに基づき、第２範囲を変更する。具体的には、第２範囲変更部１５７は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置を示す位置情報を取得する。第２範囲変更部１５７は、第２範囲算出部１５５により作成された第２対応情報を取得する。第２範囲変更部１５７は、第２対応情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置に対応した第２範囲を導出する。第２範囲変更部１５７は、第２範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置に対応した第２範囲に変更する。第２範囲変更部１５７は、変更された第２範囲を示す第２範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
【0084】
図１０に示されるグラフを参照して、第２範囲変更部１５７による第２範囲の変更について説明する。このグラフにおいて、実線は、所定のＹ軸位置における－Ｙ方向制限角度を示し、破線は、所定のＹ軸位置における＋Ｙ方向制限角度を示す。また、所定のＹ軸位置における第２範囲は、この実線と破線との間の範囲として示される。所定のＹ軸位置における第２範囲の大きさは、この実線と破線との間の距離として示される。
図１０に示されるように、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側への回転について、Ｙ軸位置が４０より大きくなると、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｙ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。また、Ｙ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が狭まり始め、Ｙ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側への回転が制限される。ここで、上述のように、本実施形態では、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する。これにより、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側への回転について、Ｙ軸位置が４０のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が１５°まで瞬間的に狭まる。その後、Ｙ軸位置が４０より大きくなるに連れ、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が１５°から更に狭まっていき、Ｙ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側への回転が制限される。すなわち、第２範囲変更部１５７が＋Ｙ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める位置と、原点との距離は、第１範囲変更部１５６が＋Ｘ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める位置（図９を参照）と、原点との距離よりも、短くなる。また、Ｙ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｙ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。図１０に示されるように、第２範囲の大きさは、Ｙ軸位置により異なる。
図１０に示されるように、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側への回転について、Ｙ軸位置が４０より大きくなると、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｙ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。また、Ｙ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が狭まり始め、Ｙ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの－Ｙ方向側への回転が制限される。ここで、上述のように、本実施形態では、障害物Ｐが＋Ｙ方向に存在する。これにより、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側への回転について、Ｙ軸位置が４０のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が１５°まで瞬間的に狭まる。その後、Ｙ軸位置が４０より大きくなるに連れ、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が１５°から更に狭まっていき、Ｙ軸位置が１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最小（０°）となり、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側への回転が制限される。すなわち、第２範囲変更部１５７が＋Ｙ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める位置と、原点との距離は、第１範囲変更部１５６が＋Ｘ方向側への回転可能な範囲を狭くし始める位置（図９を参照）と、原点との距離よりも、短くなる。また、Ｙ軸位置が－４０より小さくなると、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が広がり始め、Ｙ軸位置が－１００のときに、エンドエフェクターＥの＋Ｙ方向側へ回転可能な範囲が最大（６０°）となる。図１０に示されるように、第２範囲の大きさは、Ｙ軸位置により異なる。
【0085】
速度変更部１５８は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した現在座標データに含まれる姿勢情報、および第１範囲変更部１５６により変更された第１範囲を示す第１範囲変更情報を取得する。速度変更部１５８は、現在座標データに含まれる姿勢情報と、第１範囲変更部１５６により変更された第１範囲とに基づき、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度およびＹ軸回りの回転速度のうちいずれか一方または両方を変更する。より具体的には、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの姿勢が第１範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合、第１範囲の上記端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更する。例えば、速度変更部１５８は、基準速度に、速度補正倍率（例えば０．５）を乗じることで、第１範囲の端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を遅くする。速度変更部１５８は、変更されたエンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を示す第１速度変更情報を、ロボット制御部１５９に出力する。
【0086】
図１１を参照して、エンドエフェクターＥのＸ軸位置が０である場合を例として、速度変更部１５８による速度の変更について詳細に説明する。ロボットシステム１には、－Ｘ方向速度補正範囲δ１と、＋Ｘ方向速度補正範囲δ２と、を含む速度補正範囲が設定される。－Ｘ方向速度補正範囲δ１は、第１範囲の－Ｘ方向側の端部（すなわち、－Ｘ方向制限角度θ１に対応する位置）と、第１範囲の－Ｘ方向側の端部から所定角度（例えば、５°）だけ、Ｚ軸方向に沿った基準線側（すなわち、＋Ｘ方向側）へ回転した位置との間の範囲である。図１１の例では、－Ｘ方向速度補正範囲δ１は、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向への回転角が３０°から２５°の範囲に対応する。＋Ｘ方向速度補正範囲δ２は、第１範囲の＋Ｘ方向側の端部（すなわち、＋Ｘ方向制限角度θ２に対応する位置）と、第１範囲の＋Ｘ方向側の端部から所定角度だけ、Ｚ軸方向に沿った基準線側（すなわち、－Ｘ方向側）へ回転した位置との間の範囲である。図１１の例では、＋Ｘ方向速度補正範囲δ２は、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向への回転角が３０°から２５°の範囲に対応する。また、第１範囲において、－Ｘ方向速度補正範囲δ１および＋Ｘ方向速度補正範囲δ２を除く範囲を、基準速度範囲δ３という。
【0087】
速度変更部１５８は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した現在座標データに含まれる姿勢情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在の姿勢を示す姿勢情報を取得する。速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの姿勢が、－Ｘ方向速度補正範囲δ１と、＋Ｘ方向速度補正範囲δ２と、基準速度範囲δ３と、のいずれに含まれるか判定する。
エンドエフェクターＥの姿勢が基準速度範囲δ３に含まれる場合、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を基準速度のままとする（すなわち、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更しない）。
エンドエフェクターＥの姿勢が－Ｘ方向速度補正範囲δ１に含まれる場合、速度変更部１５８は、第１範囲の－Ｘ方向側の端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更する。すなわち、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転速度を基準速度より遅くし、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転速度は基準速度のままとする。
エンドエフェクターＥの姿勢が＋Ｘ方向速度補正範囲δ２に含まれる場合、速度変更部１５８は、第１範囲の＋Ｘ方向側の端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更する。すなわち、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転速度を基準速度より遅くし、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転速度は基準速度のままとする。
エンドエフェクターＥの姿勢が基準速度範囲δ３に含まれる場合、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を基準速度のままとする（すなわち、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更しない）。
エンドエフェクターＥの姿勢が－Ｘ方向速度補正範囲δ１に含まれる場合、速度変更部１５８は、第１範囲の－Ｘ方向側の端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更する。すなわち、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転速度を基準速度より遅くし、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転速度は基準速度のままとする。
エンドエフェクターＥの姿勢が＋Ｘ方向速度補正範囲δ２に含まれる場合、速度変更部１５８は、第１範囲の＋Ｘ方向側の端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更する。すなわち、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの＋Ｘ方向側への回転速度を基準速度より遅くし、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への移動速度、およびエンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転速度は基準速度のままとする。
【0088】
速度変更部１５８は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した現在座標データに含まれる姿勢情報、および第２範囲変更部１５７により変更された第２範囲を示す第２範囲変更情報を取得する。速度変更部１５８は、現在座標データに含まれる姿勢情報と、第２範囲変更部１５７により変更された第２範囲とに基づき、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度およびＸ軸回りの回転速度のうちいずれか一方または両方を変更する。より具体的には、速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの姿勢が第２範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合、第２範囲の上記端部に向けた、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度を変更する。例えば、速度変更部１５８は、基準速度に、速度補正倍率（例えば０．５）を乗じることで、第２範囲の端部に向けた、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度を遅くする。速度変更部１５８は、変更されたエンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度を示す第２速度変更情報を、ロボット制御部１５９に出力する。
【0089】
ロボット制御部１５９は、エンドエフェクターＥの位置及び姿勢のうちいずれか一方または両方を変更するための制御信号を作成する。
具体的には、ロボット制御部１５９は、通信部１３１が受信した変更指示信号を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット姿勢情報取得部１５１から現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット位置情報取得部１５２から現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、第１範囲変更部１５６が出力した第１範囲変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第１速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した姿勢情報と、変更指示信号と、第１範囲変更情報と、第１速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＹ軸回りに回転させる（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、第２範囲変更部１５７が出力した第２範囲変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第２速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した姿勢情報と、変更指示信号と、第２範囲変更情報と、第２速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＸ軸回りに回転させる（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第１速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した位置情報と、変更指示信号と、第１速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＸ軸に沿って移動させる（すなわち、エンドエフェクターＥの位置を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第２速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した位置情報と、変更指示信号と、第２速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＹ軸に沿って移動させる（すなわち、エンドエフェクターＥの位置を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
具体的には、ロボット制御部１５９は、通信部１３１が受信した変更指示信号を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット姿勢情報取得部１５１から現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット位置情報取得部１５２から現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、第１範囲変更部１５６が出力した第１範囲変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第１速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した姿勢情報と、変更指示信号と、第１範囲変更情報と、第１速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＹ軸回りに回転させる（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、第２範囲変更部１５７が出力した第２範囲変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第２速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した姿勢情報と、変更指示信号と、第２範囲変更情報と、第２速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＸ軸回りに回転させる（すなわち、エンドエフェクターＥの姿勢を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第１速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した位置情報と、変更指示信号と、第１速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＸ軸に沿って移動させる（すなわち、エンドエフェクターＥの位置を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動指示が含まれる場合は、ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第２速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、取得した位置情報と、変更指示信号と、第２速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＹ軸に沿って移動させる（すなわち、エンドエフェクターＥの位置を変更する）制御信号を作成する。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
【0090】
＜制御システムが実行する制御例＞
以下、ロボットシステム１が実行する制御例について説明する。操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示が含まれる場合と、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転指示が含まれる場合と、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示が含まれる場合と、エンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動指示が含まれる場合と、のそれぞれにおける制御例を説明する。なお、例えば、操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示と、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示との双方が含まれるときには、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示が含まれる場合における制御と、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示が含まれる場合における制御と、が並行して行われてもよい。
以下、ロボットシステム１が実行する制御例について説明する。操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示が含まれる場合と、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転指示が含まれる場合と、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示が含まれる場合と、エンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動指示が含まれる場合と、のそれぞれにおける制御例を説明する。なお、例えば、操作装置１２０からの変更指示信号に、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示と、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示との双方が含まれるときには、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示が含まれる場合における制御と、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示が含まれる場合における制御と、が並行して行われてもよい。
【0091】
図１２は、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転指示が含まれる場合に、制御装置１１０が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0092】
まず、ユーザが操作装置１２０を操作すると、操作装置１２０は、受け付けた操作に基づいて、ロボット２の位置及び姿勢の変更を指示するための変更指示信号を作成する。操作装置１２０は、作成した変更指示信号を、制御装置１１０へ出力する。
【0093】
以下、図１２に示される制御装置１１０における処理について説明する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ１０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ１０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ１０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ１０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
【0094】
第１範囲変更部１５６は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置を示す位置情報を取得する（ステップＳ１０３）。
第１範囲変更部１５６は、第１範囲算出部１５４により作成された第１対応情報を取得する（ステップＳ１０４）。
第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置を示す位置情報と、第１範囲算出部１５４が作成した第１対応情報とに基づき、第１範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置に対応した第１範囲に変更する（ステップＳ１０５）。第１範囲変更部１５６は、変更された第１範囲を示す第１範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
第１範囲変更部１５６は、第１範囲算出部１５４により作成された第１対応情報を取得する（ステップＳ１０４）。
第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置を示す位置情報と、第１範囲算出部１５４が作成した第１対応情報とに基づき、第１範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置に対応した第１範囲に変更する（ステップＳ１０５）。第１範囲変更部１５６は、変更された第１範囲を示す第１範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
【0095】
第１通知部１４０、第２通知部１４１、および第３通知部１４２は、第１範囲の変更に関する情報をユーザに通知する（ステップＳ１０６）。具体的には、第１通知部１４０は、ステップＳ１０５で変更された第１範囲を表示装置に表示することで、変更された第１範囲をユーザに通知する。第２通知部１４１は、警告音出力装置からブザーを鳴らすことにより、ステップＳ１０５で第１範囲が変更されたことをユーザに通知する。第３通知部１４２は、ステップＳ１０５で変更された第１範囲の端部を表示装置に表示することで、変更された第１範囲の端部をユーザに通知する。
【0096】
速度変更部１５８は、現在座標データに含まれる姿勢情報と、ステップＳ１０５で変更された第１範囲とに基づき、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転速度を変更する（ステップＳ１０７）。具体的には、速度変更部１５８は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した現在座標データに含まれる姿勢情報、および第１範囲変更部１５６が出力した第１範囲変更情報を取得する。速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの姿勢が第１範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合、第１範囲の上記端部に向けた、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転速度を変更する。速度変更部１５８は、変更されたエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転速度を示す第１速度変更情報を、ロボット制御部１５９に出力する。
【0097】
ロボット制御部１５９は、第１範囲変更部１５６が出力した第１範囲変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第１速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した姿勢情報と、操作装置１２０からの変更指示信号と、第１範囲変更情報と、第１速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＹ軸回りに回転させる制御信号を作成する（ステップＳ１０８）。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
このとき、変更指示信号に含まれるエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転量が、第１範囲を超えている場合、ロボット制御部１５９は、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転量を、第１範囲内に制限する。例えば、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置が－８０であり、変更指示信号に、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転角を２０°とする指示が含まれる場合、ロボット制御部１５９は、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転角を、第１範囲の－Ｘ方向制限角度である１５°に変更して、エンドエフェクターＥをＹ軸回りに回転させる制御信号を作成する。
このとき、変更指示信号に含まれるエンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転量が、第１範囲を超えている場合、ロボット制御部１５９は、エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転量を、第１範囲内に制限する。例えば、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置が－８０であり、変更指示信号に、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転角を２０°とする指示が含まれる場合、ロボット制御部１５９は、エンドエフェクターＥの－Ｘ方向側への回転角を、第１範囲の－Ｘ方向制限角度である１５°に変更して、エンドエフェクターＥをＹ軸回りに回転させる制御信号を作成する。
【0098】
通信部１３１は、ロボット制御部１５９が出力した制御信号を、ロボット２へ出力する（ステップＳ１０９）。これにより、制御装置１１０における処理は終了する。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＹ軸回りに回転させる。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＹ軸回りに回転させる。
【0099】
図１３は、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転指示が含まれる場合に、制御装置１１０が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0100】
まず、ユーザが操作装置１２０を操作すると、操作装置１２０は、受け付けた操作に基づいて、ロボット２の位置及び姿勢の変更を指示するための変更指示信号を作成する。操作装置１２０は、作成した変更指示信号を、制御装置１１０へ出力する。
【0101】
以下、図１３に示される制御装置１１０における処理について説明する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ２０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ２０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ２０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ２０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
【0102】
第２範囲変更部１５７は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置を示す位置情報を取得する（ステップＳ２０３）。
第２範囲変更部１５７は、第２範囲算出部１５５により作成された第２対応情報を取得する（ステップＳ２０４）。
第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置を示す位置情報と、第２範囲算出部１５５が作成した第２対応情報とに基づき、第２範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置に対応した第２範囲に変更する（ステップＳ２０５）。第２範囲変更部１５７は、変更された第２範囲を示す第２範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
第２範囲変更部１５７は、第２範囲算出部１５５により作成された第２対応情報を取得する（ステップＳ２０４）。
第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置を示す位置情報と、第２範囲算出部１５５が作成した第２対応情報とに基づき、第２範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置に対応した第２範囲に変更する（ステップＳ２０５）。第２範囲変更部１５７は、変更された第２範囲を示す第２範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
【0103】
第１通知部１４０、第２通知部１４１、および第３通知部１４２は、第２範囲の変更に関する情報をユーザに通知する（ステップＳ２０６）。具体的には、第１通知部１４０は、ステップＳ２０５で変更された第２範囲を表示装置に表示することで、変更された第２範囲をユーザに通知する。第２通知部１４１は、警告音出力装置からブザーを鳴らすことにより、ステップＳ２０５で第２範囲が変更されたことをユーザに通知する。第３通知部１４２は、ステップＳ２０５で変更された第２範囲の端部を表示装置に表示することで、変更された第２範囲の端部をユーザに通知する。
【0104】
速度変更部１５８は、現在座標データに含まれる姿勢情報と、ステップＳ２０５で変更された第２範囲とに基づき、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転速度を変更する（ステップＳ２０７）。具体的には、速度変更部１５８は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した現在座標データに含まれる姿勢情報、および第２範囲変更部１５７が出力した第２範囲変更情報を取得する。速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの姿勢が第２範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合、第２範囲の上記端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転速度を変更する。速度変更部１５８は、変更されたエンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転速度を示す第２速度変更情報を、ロボット制御部１５９に出力する。
【0105】
ロボット制御部１５９は、第２範囲変更部１５７が出力した第２範囲変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第２速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した姿勢情報と、操作装置１２０からの変更指示信号と、第２範囲変更情報と、第２速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＸ軸回りに回転させる制御信号を作成する（ステップＳ２０８）。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
このとき、変更指示信号に含まれるエンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転量が、第２範囲を超えている場合、ロボット制御部１５９は、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転量を、第２範囲内に制限する。
このとき、変更指示信号に含まれるエンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転量が、第２範囲を超えている場合、ロボット制御部１５９は、エンドエフェクターＥのＸ軸回りの回転量を、第２範囲内に制限する。
【0106】
通信部１３１は、ロボット制御部１５９が出力した制御信号を、ロボット２へ出力する（ステップＳ２０９）。これにより、制御装置１１０における処理は終了する。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＸ軸回りに回転させる。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＸ軸回りに回転させる。
【0107】
図１４は、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動指示が含まれる場合に、制御装置１１０が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0108】
まず、ユーザが操作装置１２０を操作すると、操作装置１２０は、受け付けた操作に基づいて、ロボット２の位置及び姿勢の変更を指示するための変更指示信号を作成する。操作装置１２０は、作成した変更指示信号を、制御装置１１０へ出力する。
【0109】
以下、図１４に示される制御装置１１０における処理について説明する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ３０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ３０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ３０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ３０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
【0110】
第１範囲変更部１５６は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置を示す位置情報を取得する（ステップＳ３０３）。
第１範囲変更部１５６は、第１範囲算出部１５４により作成された第１対応情報を取得する（ステップＳ３０４）。
第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置を示す位置情報と、第１範囲算出部１５４が作成した第１対応情報とに基づき、第１範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置に対応した第１範囲に変更する（ステップＳ３０５）。第１範囲変更部１５６は、変更された第１範囲を示す第１範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
第１範囲変更部１５６は、第１範囲算出部１５４により作成された第１対応情報を取得する（ステップＳ３０４）。
第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置を示す位置情報と、第１範囲算出部１５４が作成した第１対応情報とに基づき、第１範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＸ軸位置に対応した第１範囲に変更する（ステップＳ３０５）。第１範囲変更部１５６は、変更された第１範囲を示す第１範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
【0111】
第１通知部１４０、第２通知部１４１、および第３通知部１４２は、第１範囲の変更に関する情報をユーザに通知する（ステップＳ３０６）。具体的には、第１通知部１４０は、ステップＳ３０５で変更された第１範囲を表示装置に表示することで、変更された第１範囲をユーザに通知する。第２通知部１４１は、警告音出力装置からブザーを鳴らすことにより、ステップＳ３０５で第１範囲が変更されたことをユーザに通知する。第３通知部１４２は、ステップＳ３０５で変更された第１範囲の端部を表示装置に表示することで、変更された第１範囲の端部をユーザに通知する。
【0112】
速度変更部１５８は、現在座標データに含まれる姿勢情報と、ステップＳ３０５で変更された第１範囲とに基づき、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動速度を変更する（ステップＳ３０７）。具体的には、速度変更部１５８は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した現在座標データに含まれる姿勢情報、および第１範囲変更部１５６が出力した第１範囲変更情報を取得する。速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの姿勢が第１範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合、第１範囲の上記端部に向けた、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動速度を変更する。速度変更部１５８は、変更されたエンドエフェクターＥのＸ軸に沿った移動速度を示す第１速度変更情報を、ロボット制御部１５９に出力する。
【0113】
ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第１速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した位置情報と、操作装置１２０からの変更指示信号と、第１速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＸ軸に沿って移動させる制御信号を作成する（ステップＳ３０８）。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
【0114】
通信部１３１は、ロボット制御部１５９が出力した制御信号を、ロボット２へ出力する（ステップＳ３０９）。これにより、制御装置１１０における処理は終了する。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＸ軸に沿って移動させる。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＸ軸に沿って移動させる。
【0115】
図１５は、変更指示信号にエンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動指示が含まれる場合に、制御装置１１０が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0116】
まず、ユーザが操作装置１２０を操作すると、操作装置１２０は、受け付けた操作に基づいて、ロボット２の位置及び姿勢の変更を指示するための変更指示信号を作成する。操作装置１２０は、作成した変更指示信号を、制御装置１１０へ出力する。
【0117】
以下、図１５に示される制御装置１１０における処理について説明する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ４０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ４０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
通信部１３１は、操作装置１２０から変更指示信号を受信する（ステップＳ４０１）。
通信部１３１は、ロボット２から現在座標データを受信する（ステップＳ４０２）。ロボット姿勢情報取得部１５１は、現在座標データに含まれる姿勢情報を取得する。ロボット位置情報取得部１５２は、現在座標データに含まれる位置情報を取得する。
【0118】
第２範囲変更部１５７は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した現在座標データに含まれる位置情報に基づき、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置を示す位置情報を取得する（ステップＳ４０３）。
第２範囲変更部１５７は、第２範囲算出部１５５により作成された第２対応情報を取得する（ステップＳ４０４）。
第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置を示す位置情報と、第２範囲算出部１５５が作成した第２対応情報とに基づき、第２範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置に対応した第２範囲に変更する（ステップＳ４０５）。第２範囲変更部１５７は、変更された第２範囲を示す第２範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
第２範囲変更部１５７は、第２範囲算出部１５５により作成された第２対応情報を取得する（ステップＳ４０４）。
第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置を示す位置情報と、第２範囲算出部１５５が作成した第２対応情報とに基づき、第２範囲を、エンドエフェクターＥの現在のＹ軸位置に対応した第２範囲に変更する（ステップＳ４０５）。第２範囲変更部１５７は、変更された第２範囲を示す第２範囲変更情報を、速度変更部１５８およびロボット制御部１５９に出力する。
【0119】
第１通知部１４０、第２通知部１４１、および第３通知部１４２は、第２範囲の変更に関する情報をユーザに通知する（ステップＳ４０６）。具体的には、第１通知部１４０は、ステップＳ４０５で変更された第２範囲を表示装置に表示することで、変更された第２範囲をユーザに通知する。第２通知部１４１は、警告音出力装置からブザーを鳴らすことにより、ステップＳ４０５で第２範囲が変更されたことをユーザに通知する。第３通知部１４２は、ステップＳ４０５で変更された第２範囲の端部を表示装置に表示することで、変更された第２範囲の端部をユーザに通知する。
【0120】
速度変更部１５８は、現在座標データに含まれる姿勢情報と、ステップＳ４０５で変更された第２範囲に基づき、エンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動速度を変更する（ステップＳ４０７）。具体的には、速度変更部１５８は、ロボット姿勢情報取得部１５１が取得した現在座標データに含まれる姿勢情報、および第２範囲変更部１５７が出力した第２範囲変更情報を取得する。速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥの姿勢が第２範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合、第２範囲の上記端部に向けた、エンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動速度が基準速度より遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動速度を変更する。速度変更部１５８は、変更されたエンドエフェクターＥのＹ軸に沿った移動速度を示す第２速度変更情報を、ロボット制御部１５９に出力する。
【0121】
ロボット制御部１５９は、速度変更部１５８が出力した第２速度変更情報を取得する。ロボット制御部１５９は、ロボット位置情報取得部１５２が取得した位置情報と、操作装置１２０からの変更指示信号と、第２速度変更情報と、に基づいて、エンドエフェクターＥをＹ軸に沿って移動させる制御信号を作成する（ステップＳ４０８）。ロボット制御部１５９は、作成した制御信号を通信部１３１へ出力する。
【0122】
通信部１３１は、ロボット制御部１５９が出力した制御信号を、ロボット２へ出力する（ステップＳ４０９）。これにより、制御装置１１０における処理は終了する。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＹ軸に沿って移動させる。
ロボット２は、受信した制御信号に基づき、エンドエフェクターＥをＹ軸に沿って移動させる。
【0123】
以上説明したように、本実施形態に係るロボットシステム１は、Ｘ軸に沿って移動可能であり且つＹ軸の回りを回転可能なエンドエフェクターＥ、を有するロボット２、を備える。ロボットシステム１は、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１範囲変更部１５６を備える。第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する方向であるＸ軸移動方向の側の第１範囲（エンドエフェクターＥのＸ軸移動方向の側への回転可能な範囲）を狭くする。
【0124】
また、本実施形態に係るロボット制御方法は、Ｘ軸に沿って移動可能であり且つＹ軸の回りを回転可能なエンドエフェクターＥ、を有するロボット２、を制御するロボットシステム１が実行するロボット制御方法であって、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転可能な範囲である第１範囲を変更する第１変更ステップ（ステップＳ１０５）、を備える。第１変更ステップでは、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する方向であるＸ軸移動方向の側の第１範囲（エンドエフェクターＥのＸ軸移動方向の側への回転可能な範囲）を狭くする。
【0125】
ロボット２には、エンドエフェクターＥによる負荷モーメントが発生する。エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、ロボット２に対する負荷モーメントは大きくなる。また、エンドエフェクターＥが原点（基準位置）から離れる方向に傾いているほど、ロボット２に対する負荷モーメントは大きくなる。第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第１範囲のうち、エンドエフェクターＥが移動する方向の側（エンドエフェクターＥが原点（基準位置）から離れる方向の側）の第１範囲を狭くする。これにより、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。また、第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥのＸ軸方向における位置に応じて、第１範囲を変更する。したがって、エンドエフェクターＥの移動範囲を一意に制限したり、エンドエフェクターＥが回転可能な範囲を一意に制限したりする必要がないため、作業効率の低下を防止することができる。以上より、作業効率の低下を防止しつつ、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。
【0126】
また、第１範囲変更部１５６は、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第１範囲のうち、Ｘ軸移動方向の反対方向の側の第１範囲（エンドエフェクターＥのＸ軸移動方向の反対方向の側への回転可能な範囲）を広げる。
これにより、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転可能な範囲を広げることができるため、作業効率を向上させることができる。
これにより、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転可能な範囲を広げることができるため、作業効率を向上させることができる。
【0127】
また、ロボットシステム１は、第２範囲変更部１５７を更に備える。エンドエフェクターＥは、Ｙ軸に沿って移動可能であり且つＸ軸の回りを回転可能である。第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥがＸ軸の回りを回転可能な範囲である第２範囲を変更する。第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第２範囲のうち、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って移動する方向であるＹ軸移動方向の側の第２範囲（エンドエフェクターＥのＹ軸移動方向の側への回転可能な範囲）を狭くする。
第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第２範囲のうち、エンドエフェクターＥが移動する方向の側（エンドエフェクターＥが原点（基準位置）から離れる方向の側）の第２範囲を狭くする。これにより、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。また、第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥのＹ軸方向における位置に応じて、第２範囲を変更する。したがって、エンドエフェクターＥの移動範囲を一意に制限したり、エンドエフェクターＥが回転可能な範囲を一意に制限したりする必要がないため、作業効率の低下を防止することができる。以上より、作業効率の低下を防止しつつ、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。
第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第２範囲のうち、エンドエフェクターＥが移動する方向の側（エンドエフェクターＥが原点（基準位置）から離れる方向の側）の第２範囲を狭くする。これにより、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。また、第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥのＹ軸方向における位置に応じて、第２範囲を変更する。したがって、エンドエフェクターＥの移動範囲を一意に制限したり、エンドエフェクターＥが回転可能な範囲を一意に制限したりする必要がないため、作業効率の低下を防止することができる。以上より、作業効率の低下を防止しつつ、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止できる。
【0128】
また、第２範囲変更部１５７は、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って原点（基準位置）から移動するに連れ、第２範囲のうち、Ｙ軸移動方向の反対方向の側の第２範囲（エンドエフェクターＥのＹ軸移動方向の反対方向の側への回転可能な範囲）を広げる。
これにより、エンドエフェクターＥがＸ軸の回りを回転可能な範囲を広げることができるため、作業効率を向上させることができる。
これにより、エンドエフェクターＥがＸ軸の回りを回転可能な範囲を広げることができるため、作業効率を向上させることができる。
【0129】
また、Ｙ軸移動方向の先には、障害物Ｐが存在する。Ｙ軸に沿う直線上の位置であってＹ軸移動方向の側の第２範囲を第２範囲変更部１５７が狭くし始める位置と、原点と、の距離は、Ｘ軸に沿う直線上の位置であってＸ軸移動方向の側の第１範囲を第１範囲変更部１５６が狭くし始める位置と、原点と、の距離より、短い。
また、第２範囲の大きさは、エンドエフェクターＥの移動であってＹ軸に沿う移動に応じ、変化する。
これにより、Ｙ軸移動方向の先に障害物Ｐが存在する場合であっても、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの干渉を防止することができる。
また、第２範囲の大きさは、エンドエフェクターＥの移動であってＹ軸に沿う移動に応じ、変化する。
これにより、Ｙ軸移動方向の先に障害物Ｐが存在する場合であっても、エンドエフェクターＥと障害物Ｐとの干渉を防止することができる。
【0130】
また、ロボットシステム１は、エンドエフェクターＥの姿勢が第１範囲の端部を含む所定範囲に含まれる場合に、第１範囲の上記端部に向けて、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する移動速度、又は、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転する回転速度が、基準速度よりも遅くなるよう、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する移動速度、又は、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転する回転速度を変更する、速度変更部１５８、をさらに備える。
この場合、エンドエフェクターＥの姿勢が第１範囲の端部に近づいた場合に、エンドエフェクターＥをより細やかに制御することができる。
この場合、エンドエフェクターＥの姿勢が第１範囲の端部に近づいた場合に、エンドエフェクターＥをより細やかに制御することができる。
【0131】
また、ロボットシステム１は、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲であって第１範囲変更部１５６により狭くされた第１範囲をユーザに通知する第１通知部１４０、を更に備える。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなっても、その範囲をユーザが容易に把握することができる。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなっても、その範囲をユーザが容易に把握することができる。
【0132】
また、ロボットシステム１は、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲を第１範囲変更部１５６が狭くしたことをユーザに通知する第２通知部１４１、を更に備える。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなったことを、ユーザが容易に把握することができる。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなったことを、ユーザが容易に把握することができる。
【0133】
また、ロボットシステム１は、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲の端部であって第１範囲変更部１５６により狭くされた第１範囲の端部をユーザに通知する第３通知部１４２、を更に備える。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くされても、その範囲の限界をユーザが容易に把握することができる。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くされても、その範囲の限界をユーザが容易に把握することができる。
【0134】
また、ロボットシステム１は、Ｘ軸に沿う直線上の位置（Ｘ軸位置）を示す位置情報と、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲を第１範囲変更部１５６が狭くする大きさを示す大きさ情報と、を対応付けて記憶部１３５に記憶させる記憶制御部１７４、を更に備える。第１範囲変更部１５６は、記憶部１３５に対応付けて記憶される情報に基づき、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動するに連れ、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲を狭くする。
これにより、第１範囲変更部１５６が第１範囲を狭くする程度を、Ｘ軸位置に対応させて、確実かつ正確に指定することができる。
これにより、第１範囲変更部１５６が第１範囲を狭くする程度を、Ｘ軸位置に対応させて、確実かつ正確に指定することができる。
【0135】
また、ロボットシステム１は、上記の位置情報と大きさ情報とをユーザから取得する入力部１３２、を更に備える。記憶部１３５に対応付けて記憶される位置情報及び大きさ情報は、入力部１３２により取得される。
これにより、上記の位置情報および大きさ情報を、ユーザが容易に設定することができる。
これにより、上記の位置情報および大きさ情報を、ユーザが容易に設定することができる。
【0136】
また、エンドエフェクターＥは、ユーザによって操作される操作装置１２０からの指令に基づき、制御される。
これにより、ユーザによって操作される操作装置１２０からの指令に基づき、エンドエフェクターＥを確実に動作させることができる。
これにより、ユーザによって操作される操作装置１２０からの指令に基づき、エンドエフェクターＥを確実に動作させることができる。
【0137】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上記実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
【0138】
例えば、上記実施形態では、ユーザが、入力部１３２を用いて、Ｘ軸位置を示す位置情報と、第１範囲を示す第１範囲情報と、を対応付けて入力する。しかしながら、第１範囲算出部１５４が、ロボット２の許容モーメントに基づき、エンドエフェクターＥのＸ軸位置に応じた第１範囲（エンドエフェクターＥのＹ軸回りの回転の制限角度）を算出してもよい。すなわち、第１範囲算出部１５４が、第１範囲変更部１５６が第１範囲を狭くする程度を、ロボット２の許容モーメントに基づき、算出する算出手段として機能してもよい。
この場合、ロボット２の許容モーメントに応じて、エンドエフェクターＥが移動する方向の側の第１範囲を狭くすることができる。したがって、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることをより確実に防止できる。
この場合、ロボット２の許容モーメントに応じて、エンドエフェクターＥが移動する方向の側の第１範囲を狭くすることができる。したがって、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることをより確実に防止できる。
【0139】
例えば、上記実施形態では、ユーザが、入力部１３２を用いて、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動可能な範囲であるＸ軸移動範囲を入力する。しかしながら、制御部１３４において、Ｘ軸移動範囲が設定されてもよい。
図１６は、本実施形態の変形例に係る制御装置１１０の制御部１３４のシステムブロック図である。図１６に示されるように、本変形例では、制御部１３４は、Ｘ軸移動範囲を設定するＸ軸移動範囲設定部１８１（設定手段）をさらに備える。Ｘ軸移動範囲設定部１８１は、第１範囲変更部１５６が変更した第１範囲に応じて、Ｘ軸移動範囲を設定する。
具体的には、Ｘ軸移動範囲設定部１８１は、第１範囲変更部１５６が第１範囲を広げるに連れ、Ｘ軸移動範囲が狭くなるように、Ｘ軸移動範囲を設定する。
これにより、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止しつつ、エンドエフェクターＥがＹ軸回りに回転可能な範囲を広げることができる。したがって、エンドエフェクターＥの姿勢を大きく動かせるようになり、作業効率を向上させることができる。
図１６は、本実施形態の変形例に係る制御装置１１０の制御部１３４のシステムブロック図である。図１６に示されるように、本変形例では、制御部１３４は、Ｘ軸移動範囲を設定するＸ軸移動範囲設定部１８１（設定手段）をさらに備える。Ｘ軸移動範囲設定部１８１は、第１範囲変更部１５６が変更した第１範囲に応じて、Ｘ軸移動範囲を設定する。
具体的には、Ｘ軸移動範囲設定部１８１は、第１範囲変更部１５６が第１範囲を広げるに連れ、Ｘ軸移動範囲が狭くなるように、Ｘ軸移動範囲を設定する。
これにより、ロボット２に対する負荷モーメントが許容モーメントを超えることを防止しつつ、エンドエフェクターＥがＹ軸回りに回転可能な範囲を広げることができる。したがって、エンドエフェクターＥの姿勢を大きく動かせるようになり、作業効率を向上させることができる。
【0140】
例えば、速度変更部１５８は、第１範囲変更部１５６により変更された第１範囲が狭くなるほど、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度が遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更してもよい。この場合、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度およびＹ軸回りの回転速度を変更するための第１速度補正倍率が、第１範囲に応じて設定されている。第１速度補正倍率は、第１範囲が狭くなるほど、小さくなるよう設定されている。速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度の基準速度に、第１範囲変更部１５６により変更された第１範囲に応じた第１速度補正倍率を乗じることで、エンドエフェクターＥのＸ軸方向に沿った移動速度および／またはＹ軸回りの回転速度を変更する。
すなわち、ロボットシステム１では、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する移動速度、又は、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転する回転速度は、第１範囲変更部１５６がＸ軸移動方向の側の第１範囲を狭くするに連れ、遅くなってもよい。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなるに連れ、エンドエフェクターＥをより細やかに制御することができる。
すなわち、ロボットシステム１では、エンドエフェクターＥがＸ軸に沿って移動する移動速度、又は、エンドエフェクターＥがＹ軸の回りを回転する回転速度は、第１範囲変更部１５６がＸ軸移動方向の側の第１範囲を狭くするに連れ、遅くなってもよい。
これにより、Ｘ軸移動方向の側の第１範囲が狭くなるに連れ、エンドエフェクターＥをより細やかに制御することができる。
【0141】
また、速度変更部１５８は、第２範囲変更部１５７により変更された第２範囲が狭くなるほど、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度が遅くなるよう、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度を変更してもよい。この場合、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度およびＸ軸回りの回転速度を変更するための第２速度補正倍率が、第２範囲に応じて設定されている。第２速度補正倍率は、第２範囲が狭くなるほど、小さくなるよう設定されている。速度変更部１５８は、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度の基準速度に、第２範囲変更部１５７により変更された第２範囲に応じた第２速度補正倍率を乗じることで、エンドエフェクターＥのＹ軸方向に沿った移動速度および／またはＸ軸回りの回転速度を変更する。
すなわち、ロボットシステム１では、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って移動する移動速度、又は、エンドエフェクターＥがＸ軸の回りを回転する回転速度は、第２範囲変更部１５７がＹ軸移動方向の側の第２範囲を狭くするに連れ、遅くなってもよい。
これにより、Ｙ軸移動方向の側の第２範囲が狭くなるに連れ、エンドエフェクターＥをより細やかに制御することができる。
すなわち、ロボットシステム１では、エンドエフェクターＥがＹ軸に沿って移動する移動速度、又は、エンドエフェクターＥがＸ軸の回りを回転する回転速度は、第２範囲変更部１５７がＹ軸移動方向の側の第２範囲を狭くするに連れ、遅くなってもよい。
これにより、Ｙ軸移動方向の側の第２範囲が狭くなるに連れ、エンドエフェクターＥをより細やかに制御することができる。
【0142】
また、ロボットシステム１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【0143】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0144】
１ ロボットシステム
２ ロボット
１００ 制御システム
１１０ 制御装置
１２０ 操作装置
１３１ 通信部
１３２ 入力部（取得手段）
１３３ 表示部
１３４ 制御部
１３５ 記憶部
１４０ 第１通知部（第１通知手段）
１４１ 第２通知部（第２通知手段）
１４２ 第３通知部（第３通知手段）
１５１ ロボット姿勢情報取得部
１５２ ロボット位置情報取得部
１５３ 障害物位置情報取得部
１５４ 第１範囲算出部（取得手段、算出手段）
１５５ 第２範囲算出部（取得手段、算出手段）
１５６ 第１範囲変更部（第１変更手段）
１５７ 第２範囲変更部（第２変更手段）
１５８ 速度変更部（速度変更手段）
１５９ ロボット制御部
１７１ 通信制御部
１７２ 入力制御部
１７３ 表示制御部
１７４ 記憶制御部（記憶制御手段）
１８１ Ｘ軸移動範囲設定部（設定手段）
Ａ アーム
Ｅ エンドエフェクター
ｅ１ エンドエフェクターの先端
Ｍ マニピュレーター
Ｐ 障害物（物体）
２ ロボット
１００ 制御システム
１１０ 制御装置
１２０ 操作装置
１３１ 通信部
１３２ 入力部（取得手段）
１３３ 表示部
１３４ 制御部
１３５ 記憶部
１４０ 第１通知部（第１通知手段）
１４１ 第２通知部（第２通知手段）
１４２ 第３通知部（第３通知手段）
１５１ ロボット姿勢情報取得部
１５２ ロボット位置情報取得部
１５３ 障害物位置情報取得部
１５４ 第１範囲算出部（取得手段、算出手段）
１５５ 第２範囲算出部（取得手段、算出手段）
１５６ 第１範囲変更部（第１変更手段）
１５７ 第２範囲変更部（第２変更手段）
１５８ 速度変更部（速度変更手段）
１５９ ロボット制御部
１７１ 通信制御部
１７２ 入力制御部
１７３ 表示制御部
１７４ 記憶制御部（記憶制御手段）
１８１ Ｘ軸移動範囲設定部（設定手段）
Ａ アーム
Ｅ エンドエフェクター
ｅ１ エンドエフェクターの先端
Ｍ マニピュレーター
Ｐ 障害物（物体）
【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】
【図15】
【図16】