2025-42755 ロボット操作装置

(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】P2025042755

(43)【公開日】2025-03-28

(54)【発明の名称】ロボット操作装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/02 20060101AFI20250321BHJP

   B25J 19/06 20060101ALN20250321BHJP

【ＦＩ】

B25J13/02

B25J19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023149868

(22)【出願日】2023-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】石井 淳史

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS12

3C707JU03

3C707JU14

3C707KS39

3C707KV18

3C707MS14

3C707MS16

3C707MS29

3C707MT01

(57)【要約】

【課題】外付け操作ユニットを用いたとしても、物理的なボタンの数が少なく、操作性が高いロボット操作装置を提供する。
【解決手段】ロボット操作装置１は、タッチパネルディスプレイ２１を有する携帯端末２と外付け操作ユニット４とを有する。外付け操作ユニット４は、手動操作によるロボットの手動操作方向の正の向きへの移動を指示する正ボタン８と、手動操作方向の負の向きへの移動を指示する負ボタン９と、を有する。携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１又は外付け操作ユニット４に対する入力に基づいて手動操作方向を決定し、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチパネルディスプレイを有する携帯端末と外付け操作ユニットとを有するロボット操作装置であって、
前記外付け操作ユニットは、手動操作による前記ロボットの手動操作方向の正の向きへの移動を指示する正ボタンと、前記手動操作方向の負の向きへの移動を指示する負ボタンと、を有し、
前記携帯端末は、前記タッチパネルディスプレイ又は前記外付け操作ユニットに対する入力に基づいて前記手動操作方向を決定し、前記正ボタン又は前記負ボタンが押下されている間、決定された前記手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令を前記ロボットに送信することを特徴とするロボット操作装置。

【請求項2】

前記携帯端末は、前記タッチパネルディスプレイに手動操作画面を表示し、前記手動操作画面に表示される操作方向オブジェクトがタッチされると、タッチされた前記操作方向オブジェクトに基づいて前記手動操作方向を切り替えるとともに、切り替えた前記手動操作方向に対応する前記操作方向オブジェクトを強調して表示することを特徴とする請求項１に記載のロボット操作装置。

【請求項3】

前記携帯端末は、前記タッチパネルディスプレイに手動操作画面を表示し、前記手動操作画面に表示される操作向きオブジェクトがタッチされると、タッチされた前記操作向きオブジェクトに基づいて前記手動操作方向を切り替えるとともに、切り替えた前記手動操作方向に対応する前記操作向きオブジェクトを強調して表示し、更に、前記操作向きオブジェクトがタッチされている間、タッチされている前記操作向きオブジェクトに対応する前記手動操作方向の向きへの移動命令を前記ロボットに送信することを特徴とする請求項１に記載のロボット操作装置。

【請求項4】

前記外付け操作ユニットは、更に、前記ロボットの操作を有効化するイネーブルスイッチと、前記手動操作方向の選択を切り替える選択ボタンと、を有し、
前記携帯端末は、前記イネーブルスイッチが押下されてから所定時間内に前記選択ボタンが押下されると、前記選択ボタンが押下された回数に基づいて前記手動操作方向を決定することを特徴とする請求項１に記載のロボット操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチパネルディスプレイを有する携帯端末を用いたロボット操作装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボットの教示に用いられるロボット操作装置（ティーチペンダントとも言う。）としては、タッチパネルではないディスプレイに情報が表示され、物理的なボタンによって操作するボタン式が知られている。また、ロボット操作装置としては、タッチパネルディスプレイを有する汎用のタブレット端末やスマートフォン等の携帯端末を用いたタッチパネル式（特許文献１参照）も知られている。近年は、ディスプレイの大型化の要求等に応えるため、タッチパネル式が増えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１６７０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１を含む従来のタッチパネル式の技術では、タッチパネルディスプレイに表示される仮想的なボタンをタッチした時の感触が無いことや、反応速度が遅くなるといった問題が解消できておらず、操作性が低下する。操作性を向上させるために、タッチパネルディスプレイに物理的なボタンを外付け操作ユニットとして外付けする技術も周知であるが、物理的なボタンが多くなると、携帯性が低下し、コストも増加する。

【0005】

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、外付け操作ユニットを用いたとしても、物理的なボタンの数が少なく、操作性が高いロボット操作装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前述した目的を達成するための本発明は、タッチパネルディスプレイを有する携帯端末と外付け操作ユニットとを有するロボット操作装置であって、前記外付け操作ユニットは、手動操作による前記ロボットの手動操作方向の正の向きへの移動を指示する正ボタンと、前記手動操作方向の負の向きへの移動を指示する負ボタンと、を有し、前記携帯端末は、前記タッチパネルディスプレイ又は前記外付け操作ユニットに対する入力に基づいて前記手動操作方向を決定し、前記正ボタン又は前記負ボタンが押下されている間、決定された前記手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令を前記ロボットに送信することを特徴とするロボット操作装置である。

【0007】

前記携帯端末は、前記タッチパネルディスプレイに手動操作画面を表示し、前記手動操作画面に表示される操作方向オブジェクトがタッチされると、タッチされた前記操作方向オブジェクトに基づいて前記手動操作方向を切り替えるとともに、切り替えた前記手動操作方向に対応する前記操作方向オブジェクトを強調して表示するようにしても良い。

【0008】

また、前記携帯端末は、前記タッチパネルディスプレイに手動操作画面を表示し、前記手動操作画面に表示される操作向きオブジェクトがタッチされると、タッチされた前記操作向きオブジェクトに基づいて前記手動操作方向を切り替えるとともに、切り替えた前記手動操作方向に対応する前記操作向きオブジェクトを強調して表示し、更に、前記操作向きオブジェクトがタッチされている間、タッチされている前記操作向きオブジェクトに対応する前記手動操作方向の向きへの移動命令を前記ロボットに送信するようにしても良い。

【0009】

また、前記外付け操作ユニットは、更に、前記ロボットの操作を有効化するイネーブルスイッチと、前記手動操作方向の選択を切り替える選択ボタンと、を有し、前記携帯端末は、前記イネーブルスイッチが押下されてから所定時間内に前記選択ボタンが押下されると、前記選択ボタンが押下された回数に基づいて前記手動操作方向を決定するようにしても良い。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、外付け操作ユニットを用いたとしても、物理的なボタンの数が少なく、操作性が高いロボット操作装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施形態を示すロボット操作装置の構成の概要を示す平面図

【図2】図１の携帯端末における手動操作画面の一例を示す図

【図3】図１のロボット操作装置における処理の流れの一例を示すフローチャート

【図4】第２実施形態におけるロボット操作装置の処理の流れの一例を示すフローチャート

【図5】第３実施形態におけるロボット操作装置の処理の流れの一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明のロボット操作装置によって操作するロボットは、例えば垂直多関節ロボット等の産業用ロボットである。

【0013】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態を示すロボット操作装置１の構成の概要を示す平面図である。ロボット操作装置１は、タッチパネルディスプレイ２１を有する携帯端末２と、外付け操作ユニット４とを有して主要部が構成されている。また、ロボット操作装置１は、ロボット（不図示）に通信可能に接続され、ロボットを操作する装置である。ロボット操作装置１は、ティーチペンダントともいい、ロボットに作業内容を教示（ティーチング）したり、ロボットに教示した内容を再生させたり、ロボットを手動操作したりするために用いられる。

【0014】

ロボットは、ロボット本体及びロボット制御装置によって構成される。ロボット本体は、複数のアーム及びアーム間を連結する間接軸を有し、各関節軸には駆動モータが設けられる。以下では、関節軸の数が６の垂直多関節ロボットについて説明するが、本発明は、関節軸の数が５以下のロボットや７以上のロボットにも適用可能であり、特に限定されるものではない。また、ロボット本体及びロボット制御装置は、別体でも良いし、一体でも良い。別体の場合、ロボット制御装置は、ロボット本体と通信ケーブル又は無線を介して通信可能に接続される。ロボット制御装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ及び通信装置等を有し、予めメモリ等に記憶される制御プログラムやロボット操作装置１から受信された命令等に基づき、ロボット本体の駆動モータの回動及び停止を制御することによって、ロボット本体の動作を制御する。

【0015】

携帯端末２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、タッチパネルディスプレイ２１及び通信装置等を有する汎用のタブレット端末（コンピュータ）である。また、携帯端末２は、音声を集音するマイク２２、携帯端末２の傾きを検知するジャイロセンサ等を有していても良い。

【0016】

以下では、携帯端末２としてタブレット端末を例にして説明するが、携帯端末２は、スマートフォン、ノート型ＰＣ（Personal Computer）、ウェアラブルデバイス等、タッチパネルディスプレイ２１を有し、操作者が携帯可能なコンピュータであれば良い。また、携帯端末２は、ロボット操作専用の端末でも良いし、汎用の端末でも良い。

【0017】

ロボット操作装置１は、携帯端末２の外周に外付けされるホルダ部３を有する。ホルダ部３は、例えば携帯端末２の右下の角部、右側部及び下側部を固定する第１角固定部３１と、携帯端末２の左上の角部を固定する第２角固定部３２と、携帯端末２の左下の角部を固定する第３角固定部３３と、外付け操作ユニット４と第１角固定部３１を連結する連結部３４と、を備える。尚、第２角固定部３２と第３角固定部３３とは、例えば携帯端末２の背面側において紐状の弾性体（不図示）によって連結されている。操作者が、携帯端末２の背面側にある第１角固定部３１の突起部（不図示）に紐状の弾性体を掛けることによって、図１に示すように、携帯端末２がホルダ部３に固定される。

【0018】

外付け操作ユニット４は、電子基板（不図示）が組み込まれており、携帯端末２と接続可能な端子（不図示）を有し、図１に示す状態において、携帯端末２の端子と接続されている。これによって、携帯端末２と外付け操作ユニット４が通信可能に接続される。端子の規格は特に限定されるものではなく、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ａ、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ、マイクロＵＳＢ等、少なくとも情報伝送が可能なものであれば良い。また、電力伝送が可能な端子であれば、携帯端末２への充電が可能となる。尚、ＵＳＢ規格は長距離の通信が難しいため、ＬＡＮ（Local Area Network）規格に変換し、長距離の情報伝送を安定的に行えるようにしても良い。

【0019】

外付け操作ユニット４は、不図示のケーブルを介してロボット制御装置と通信可能に接続される。このケーブルは、例えば、ＩＯケーブルとＬＡＮケーブルが含まれている。これによって、携帯端末２は、ロボット操作に関する命令をロボット制御装置に送信し、ロボット制御装置からロボット動作に関する情報を受信することが可能となる。尚、外付け操作ユニット４とロボット制御装置の接続は、ケーブルによる有線接続ではなく、無線接続でも良い。

【0020】

外付け操作ユニット４は、非常時にロボットを停止する非常停止スイッチ５と、ロボットの操作を有効化するイネーブルスイッチ６と、手動操作によるロボットの手動操作方向の選択を切り替える選択ボタン７と、手動操作方向の正の向きへの移動を指示する正ボタン８と、手動操作方向の負の向きへの移動を指示する負ボタン９と、を有する。これらのスイッチやボタンは、タッチパネルディスプレイ２１に表示される仮想的なスイッチやボタンと異なり、図１に示すように物理的なスイッチやボタンである。

【0021】

非常停止スイッチ５は、非常時にロボット制御装置によるロボット本体の動作を停止するための停止スイッチである。操作者が非常停止スイッチ５を押下すると、ロボットの動作が緊急停止する。イネーブルスイッチ６は、ロボットの誤動作を防止するために安全面に配慮された有効化スイッチである。操作者がイネーブルスイッチ６を押下し、押し込み位置が所定位置にある場合のみ、ロボットの操作が可能となる。イネーブルスイッチ６は、例えば３ポジションのスイッチであり、ロボットの操作中に操作者がイネーブルスイッチ６を更に強く押し込むことによって、ロボットの動作を停止できる。

【0022】

操作者は、例えば左腕でロボット操作装置１を抱え込むように把持し、左の手の平や指でイネーブルスイッチ６を押下することによって、ロボット操作を有効化させる。そして、操作者は、左の手でイネーブルスイッチ６を押さえた状態で、右の指又はタッチペンでタッチパネルディスプレイ２１をタッチしたり、右の指で外付け操作ユニット４のスイッチやボタンを押下したりする。外付け操作ユニット４のスイッチやボタンの使用方法については、図３から図５を参照しながら後述する。

【0023】

図２は、図１の携帯端末２における手動操作画面１０の一例を示す図である。手動操作画面１０は、ロボットの手動操作に用いられる画面である。図２に示す例では、携帯端末２のタッチパネルディスプレイ２１に表示される画面全体のうち、各種機能を選択するためのメニュー表示等を除いている。

【0024】

手動操作では、ロボットのツール先端（ＴＣＰ（Tool Center Point）とも言う。）を直交座標系で操作する直交座標系モード（機械座標系モードとも言う。）と、ロボットの関節の各軸（本実施の形態では第１軸乃至第６軸）を単独で操作する軸単独操作モードの２つのモード（＝手動操作モード）がある。直交座標系モードでは、ロボットのツール先端を中心とするＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の直交座標が定義される。このモードでは、ロボットは、操作者による指示に従って、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って直線的に移動するか、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を回動軸としてツール先端を固定したまま手首をひねる動作を行う。軸単独操作モードでは、ロボットは、操作者による指示に従って、第１軸乃至第６軸を回動軸として回動する動作を行う。

【0025】

図２に示すように、手動操作画面１０は、直交座標系操作部１１と軸操作部１２とから構成される。直交座標系操作部１１は、直交座標系モードでロボットの動作を手動操作するためのオブジェクトを含む。また、軸操作部１２は、軸単独操作モードでロボットの動作を手動操作するためのオブジェクトを含む。オブジェクトとは、タッチパネルディスプレイ２１に表示される仮想的な画面部品を意味し、外付け操作ユニット４の物理的なスイッチやボタンと異なるものである。

【0026】

直交座標系操作部１１及び軸操作部１２には、それぞれ、６個の操作方向オブジェクト１３及び１２個の操作向きオブジェクト１４が含まれる。操作方向オブジェクト１３は、ロボットの手動操作を行う特定の操作方向（＝手動操作方向）に対応付けられている。操作向きオブジェクト１４は、特定の手動操作方向における向き（正の向き又は負の向き）に対応付けられている。手動操作方向は、直線的な移動動作の方向を示す直線方向と、ある軸を回動軸とする回転動作の方向を示す回転方向の両方を含む。

【0027】

直交座標系操作部１１には、操作方向オブジェクト１３として、「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」、「ＲＸ」、「ＲＹ」、「ＲＺ」が含まれる。「Ｘ」乃至「Ｚ」に対応付けられている方向は、直交座標系モードで直線的にロボットのツール先端を操作する方向であり、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿った直線方向である。「ＲＸ」乃至「ＲＺ」に対応付けられている方向は、直交座標系モードでロボットの手首の回動を操作する方向であり、それぞれ、回動軸がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回動方向である。軸操作部１２には、操作方向オブジェクト１３として、「Ｊ１」、「Ｊ２」、「Ｊ３」、「Ｊ４」、「Ｊ５」、「Ｊ６」が含まれる。「Ｊ１」乃至「Ｊ６」に対応付けられている方向は、軸単独操作モードでロボットの関節の各軸の回動を操作する方向であり、それぞれ、回動軸が第１軸乃至第６軸の回動方向である。

【0028】

操作向きオブジェクト１４は、特定の操作方向オブジェクト１３における「＋」（＝正の向き）又は「－」（＝負の向き）が対応付けられ、特定の操作方向オブジェクト１３の周辺に配置される。図２に示す例では、操作方向オブジェクト１３を挟んで、右側に「＋」の操作向きオブジェクト１４、左側に「－」の操作向きオブジェクト１４が配置されている。例えば、「Ｘ」の操作方向オブジェクト１３ａは、右側に配置される「＋」の操作向きオブジェクト１４ａと、左側に配置される「－」の操作向きオブジェクト１４ｂが組になっている。そして、これら３つのオブジェクト１３ａ、１４ａ及び１４ｂには、Ｘ軸に沿った直線方向が対応付けられている。

【0029】

手動操作画面１０において、携帯端末２は、現在選択されている手動操作方向に対応する操作方向オブジェクト１３を強調して表示する。これによって、操作者は、現在選択されている手動操作方向を視覚で確認できる。強調して表示する方法としては、操作方向オブジェクト１３の文字の色を他と異なる色で表示したり、操作方向オブジェクト１３の文字の大きさを他よりも大きくしたり、操作方向オブジェクト１３の文字を１つだけ枠で囲んだりする等が挙げられるが、操作者が視覚的に確認可能であれば、どのような方法でも良い。図２に示す例では、操作方向オブジェクト１３ｂの「Ｊ１」が現在選択されている手動操作方向であり、携帯端末２は、「Ｊ１」の文字だけを太枠で囲んで表示している。

【0030】

図３は、図１のロボット操作装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。第１実施形態では、携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１に対する入力に基づいて手動操作方向を決定し、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信する。特に、第１実施形態では、携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１に表示される操作方向オブジェクト１３に対する入力に基づいて手動操作方向を決定する。

【0031】

図３に示すように、携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１に手動操作画面１０を表示し（ステップＳ１１）、手動操作画面１０に表示される操作方向オブジェクト１３がタッチされたか否か確認する（ステップＳ１２）。操作方向オブジェクト１３がタッチされた場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、携帯端末２は、タッチされた操作方向オブジェクト１３に基づいて手動操作方向を切り替える（ステップＳ１３）。具体的には、携帯端末２は、タッチされた操作方向オブジェクト１３に対応付けられている方向を手動操作方向として決定する。更に、携帯端末２は、切り替えた手動操作方向に対応する操作方向オブジェクト１３を強調して表示する（ステップＳ１４）。操作方向オブジェクト１３がタッチされていない場合（ステップＳ１２のＮｏ）、携帯端末２は、ステップＳ１５に進む。

【0032】

次に、携帯端末２は、外付け操作ユニット４の正ボタン８又は負ボタン９が押下状態か否か確認する（ステップＳ１５）。正ボタン８又は負ボタン９が押下状態の場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、携帯端末２は、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定済の手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信し（ステップＳ１６）、ステップＳ１５から処理を繰り返す。より詳細には、携帯端末２は、正ボタン８が押下されている間、手動操作方向の正の向きへの移動命令をロボットに送信し、負ボタン９が押下されている間、手動操作方向の負の向きへの移動命令をロボットに送信する。正ボタン８又は負ボタン９が押下状態ではない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、携帯端末２は、ステップＳ１２から処理を繰り返す。

【0033】

携帯端末２は、ステップＳ１６の処理を実行する時点で手動操作方向を決定していない場合、手動操作方向が未決定であることを通知するエラーメッセージを手動操作画面１０に表示し、操作者に対して手動操作方向の選択を促しても良い。

【0034】

また、少なくとも携帯端末２がステップＳ１６の処理を実行する際、イネーブルスイッチ６によってロボットの操作が有効化されている必要がある。すなわち、ロボットの操作が有効化されていない場合、携帯端末２は、ステップＳ１６の処理を実行しない。

【0035】

以上の通り、第１の実施形態によれば、手動操作において、操作者は物理的なボタンである正ボタン８及び負ボタン９によってロボットを操作できる。よって、操作者にボタンを押下している感触が伝わり、操作者はボタンを押下していることが触覚で分かるとともに、反応速度が速くなる。また、外付け操作ユニット４に配置される物理的なボタンは、安全面の要請から必須となる非常停止スイッチ５及びイネーブルスイッチ６を除き、少なくとも正ボタン８及び負ボタン９があれば良い。このことから、物理的なボタンの数が少なく、コストが抑制できるとともに、正ボタン８及び負ボタン９を大きくすることができ、手動操作時の操作性が高まる。

【0036】

尚、図３に示す処理の流れの他に、携帯端末２は、外付け操作ユニット４の選択ボタン７が押下されると、ステップＳ１３のように、手動操作方向を切り替え、ステップＳ１４のように、切り替えた手動操作方向に対応する操作方向オブジェクト１３を強調して表示する。具体的には、携帯端末２は、選択ボタン７の押下回数に従って、「Ｘ」→「Ｙ」→「Ｚ」→「ＲＸ」→「ＲＹ」→「ＲＺ」→「Ｊ１」→「Ｊ２」→「Ｊ３」→「Ｊ４」→「Ｊ５」→「Ｊ６」の順に手動操作方向を切り替える。例えば、まだ手動操作方向が決定されていない場合、選択ボタン７が２回押下されると、携帯端末２は、２番目の「Ｙ」を手動操作方向に決定する。また、例えば、現在の手動操作方向が「Ｙ」に決定されている場合、選択ボタン７が３回押下されると、携帯端末２は、「Ｙ」から３番目の「ＲＹ」を手動操作方向に決定する。

【0037】

また、直交座標系モードでは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って直線的にロボットを移動させるものとしたが、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうちのいずれか２軸又は３軸を混合して移動させることも可能である。この場合、「Ｘ」乃至「Ｚ」の操作方向オブジェクト１３は、ドラッグ＆ドロップが可能なオブジェクトとして手動操作画面１０に配置される。例えば、携帯端末２は、「Ｘ」の操作方向オブジェクト１３がドラッグされ、「Ｙ」の操作方向オブジェクト１３の上にドロップされると、ＸＹ平面上の方向を手動操作方向とすることを受け付ける。そして、ＸＹ平面上の方向を特定するために、携帯端末２は、Ｘ軸とＹ軸の混合比率を決定するためのオブジェクトを手動操作画面１０に表示する。このオブジェクトは、例えば、左右にスライド可能なスライダオブジェクトであり、最も左端の位置をＸ軸が１００％、Ｙ軸が０％、中心の位置をＸ軸が５０％、Ｙ軸が５０％、最も右端の位置をＸ軸が０％、Ｙ軸が１００％とし、混合比率を連続的に調整できるものとする。

【0038】

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態におけるロボット操作装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。尚、第２実施形態において用いる部材の説明は、第１実施形態と同じものは、説明を簡略化するためその説明を省略する。
第２実施形態では、携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１に対する入力に基づいて手動操作方向を決定し、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信する。特に、第２実施形態では、携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１に表示される操作向きオブジェクト１４に対する入力に基づいて手動操作方向を決定する。

【0039】

図４に示すように、携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１に手動操作画面１０を表示し（ステップＳ２１）、手動操作画面１０に表示される操作向きオブジェクト１４がタッチされたか否か確認する（ステップＳ２２）。操作向きオブジェクト１４がタッチされた場合（ステップＳ２２のＹｅｓ）、携帯端末２は、タッチされた操作向きオブジェクト１４に基づいて手動操作方向を切り替える（ステップＳ２３）。より詳細には、携帯端末２は、タッチされた操作向きオブジェクト１４に対応付けられている方向を手動操作方向として決定する。更に、携帯端末２は、切り替えた手動操作方向に対応する操作方向オブジェクト１３を強調して表示する（ステップＳ２４）。操作向きオブジェクト１４がタッチされていない場合（ステップＳ２２のＮｏ）、携帯端末２は、ステップＳ２７に進む。

【0040】

次に、携帯端末２は、操作向きオブジェクト１４がタッチ状態か否か確認する（ステップＳ２５）。操作向きオブジェクト１４がタッチ状態の場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、携帯端末２は、操作向きオブジェクト１４がタッチされている間、タッチされている操作向きオブジェクトに対応する手動操作方向の向きへの移動命令をロボットに送信する（ステップＳ２６）。具体的には、携帯端末２は、「＋」の操作向きオブジェクト１４がタッチされている間、ステップＳ２３において決定された手動操作方向の正の向きへの移動命令をロボットに送信し、「－」の操作向きオブジェクト１４がタッチされている間、ステップＳ２３において決定された手動操作方向の負の向きへの移動命令をロボットに送信する。操作向きオブジェクト１４がタッチ状態ではない場合（ステップＳ２５のＮｏ）、携帯端末２は、ステップＳ２７に進む。

【0041】

次に、携帯端末２は、外付け操作ユニット４の正ボタン８又は負ボタン９が押下状態か否か確認する（ステップＳ２７）。正ボタン８又は負ボタン９が押下状態の場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、携帯端末２は、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定済の手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信し（ステップＳ２８）、ステップＳ２７から処理を繰り返す。具体的には、携帯端末２は、正ボタン８が押下されている間、手動操作方向の正の向きへの移動命令をロボットに送信し、負ボタン９が押下されている間、手動操作方向の負の向きへの移動命令をロボットに送信する。正ボタン８又は負ボタン９が押下状態ではない場合（ステップＳ２７のＮｏ）、携帯端末２は、ステップＳ２２から処理を繰り返す。

【0042】

携帯端末２は、ステップＳ２６又はＳ２８の処理を実行する時点で手動操作方向を決定していない場合、手動操作方向が未決定であることを通知するエラーメッセージを手動操作画面１０に表示し、操作者に対して手動操作方向の選択を促しても良い。

【0043】

また、少なくとも携帯端末２がステップＳ２６又はＳ２８の処理を実行する際、イネーブルスイッチ６によってロボットの操作が有効化されている必要がある。すなわち、ロボットの操作が有効化されていない場合、携帯端末２は、ステップＳ２６又はＳ２８の処理を実行しない。

【0044】

以上の通り、第２の実施形態によれば、手動操作において、操作者は物理的なボタンである正ボタン８及び負ボタン９によってロボットを操作できる。このことから、操作者にボタンを押下している感触が伝わり、操作者はボタンを押下していることが触覚で分かるとともに、反応速度が速くなる。また、外付け操作ユニット４に配置される物理的なボタンは、安全面の要請から必須となる非常停止スイッチ５及びイネーブルスイッチ６を除き、少なくとも正ボタン８及び負ボタン９があれば良い。よって、物理的なボタンの数が少なく、コストが抑制できるとともに、正ボタン８及び負ボタン９を大きくすることができ、手動操作時の操作性が高まる。更に、操作者は、仮想的な操作向きオブジェクト１４と、物理的な正ボタン８及び負ボタン９の両方によって操作できる。このことにより、操作向きオブジェクト１４によってロボットを大まかに操作した後、正ボタン８及び負ボタン９によってロボットを細かく操作することができ、手動操作時の操作性が更に高まる。

【0045】

尚、第１実施形態と同様に、図４に示す処理の流れの他に、携帯端末２は、外付け操作ユニット４の選択ボタン７が押下されると、ステップＳ２３のように、手動操作方向を切り替え、ステップＳ２４のように、切り替えた手動操作方向に対応する操作方向オブジェクト１３を強調して表示する。

【0046】

また、ロボット操作装置１は、第１実施形態と第２実施形態における携帯端末２の処理を選択的に組み合わせた構成を採用することができる。すなわち、携帯端末２は、手動操作画面１０を表示した後、操作方向オブジェクト１３がタッチされた場合、図３に示す処理を実行し、操作向きオブジェクト１４がタッチされた場合、図４に示す処理を実行するようにしても良い。

【0047】

＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態におけるロボット操作装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。尚、第３実施形態においても、第２実施形態と同様に、部材の説明は、第１実施形態と同じものは、説明を簡略化するためその説明を省略する。
第３実施形態では、携帯端末２は、外付け操作ユニット４に対する入力に基づいて手動操作方向を決定し、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信する。特に、第３実施形態では、携帯端末２は、外付け操作ユニット４のイネーブルスイッチ６及び選択ボタン７に対する入力に基づいて手動操作方向を決定する。

【0048】

図５に示すように、携帯端末２は、タッチパネルディスプレイ２１に手動操作画面１０を表示し（ステップＳ３１）、イネーブルスイッチ６でロボットの操作が有効化されたか否か、すなわちイネーブルスイッチ６が所定の位置まで押し込まれたか否か確認する（ステップＳ３２）。携帯端末２は、イネーブルスイッチ６でロボットの操作が有効化された場合（ステップＳ３２のＹｅｓ）、ステップＳ３３に進み、イネーブルスイッチ６でロボットの操作が有効化されていない場合（ステップＳ３２のＮｏ）、ステップＳ３２から処理を繰り返す。

【0049】

次に、携帯端末２は、イネーブルスイッチ６が押下されてから所定時間内に選択ボタン７が押下されたか否か確認する（ステップＳ３３）。所定時間は、例えば１秒程度である。所定時間内に選択ボタン７が押下された場合（ステップＳ３３のＹｅｓ）、携帯端末２は、選択ボタン７が押下された回数に基づいて手動操作方向を決定し（ステップＳ３４）、決定した手動操作方向に対応する操作方向オブジェクト１３を強調して表示する（ステップＳ３５）。所定時間内に選択ボタン７が押下されていない場合（ステップＳ３３のＮｏ）、携帯端末２は、ステップＳ３６に進む。

【0050】

ここで、ステップＳ３４について詳細に説明する。例えば、携帯端末２は、選択ボタン７の押下回数に従って、「Ｘ」→「Ｙ」→「Ｚ」→「ＲＸ」→「ＲＹ」→「ＲＺ」→「Ｊ１」→「Ｊ２」→「Ｊ３」→「Ｊ４」→「Ｊ５」→「Ｊ６」の順に操作方向オブジェクト１３の選択を切り替えていき、手動操作方向を決定する。例えば、選択ボタン７が３回押下されると、携帯端末２は、３番目の「Ｚ」の操作方向オブジェクト１３に選択を切り替え、「Ｚ」を手動操作方向に決定する。

【0051】

また、例えば、選択ボタン７が長押しされる、すなわち選択ボタン７が所定時間以上押下されると、携帯端末２は、直交座標系操作部１１と軸操作部１２の選択の切替を行う。より詳細には、携帯端末２は、選択ボタン７が長押しされると、現在選択中の操作方向オブジェクト１３が直交座標系操作部１１に属する場合、軸操作部１２に含まれる特定の操作方向オブジェクト１３（例えば、先頭の「Ｊ１」）に選択を切り替え、現在選択中の操作方向オブジェクト１３が軸操作部１２に属する場合、直交座標系操作部１１に含まれる特定の操作方向オブジェクト１３（例えば、先頭の「Ｘ」）に選択を切り替える。操作者は、この長押しの機能を使うことによって、選択ボタン７の押下回数を削減できる場合がある。

【0052】

次に、携帯端末２は、外付け操作ユニット４の正ボタン８又は負ボタン９が押下状態か否か確認する（ステップＳ３６）。正ボタン８又は負ボタン９が押下状態の場合（ステップＳ３６のＹｅｓ）、携帯端末２は、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、ステップＳ３４において決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信し（ステップＳ３７）、ステップＳ３６から処理を繰り返す。より詳細には、携帯端末２は、正ボタン８が押下されている間、手動操作方向の正の向きへの移動命令をロボットに送信し、負ボタン９が押下されている間、手動操作方向の負の向きへの移動命令をロボットに送信する。正ボタン８又は負ボタン９が押下状態ではない場合（ステップＳ３６のＮｏ）、携帯端末２は、ステップＳ３２から処理を繰り返す。

【0053】

携帯端末２は、ステップＳ３７の処理を実行する時点で手動操作方向を決定していない場合、手動操作方向が未決定であることを通知するエラーメッセージを手動操作画面１０に表示し、操作者に対して手動操作方向の選択を促しても良い。

【0054】

また、少なくとも携帯端末２がステップＳ３７の処理を実行する際、イネーブルスイッチ６によってロボットの操作が有効化されている必要がある。すなわち、ロボットの操作が有効化されていない場合、携帯端末２は、ステップＳ３７の処理を実行しない。

【0055】

以上の通り、第３の実施形態によれば、手動操作において、操作者は物理的なボタンである正ボタン８及び負ボタン９によってロボットを操作できる。このことから、操作者にボタンを押下している感触が伝わり、操作者はボタンを押下していることが触覚で分かるとともに、反応速度が速くなる。また、外付け操作ユニット４に配置される物理的なボタンは、安全面の要請から必須となる非常停止スイッチ５及びイネーブルスイッチ６を除き、少なくとも選択ボタン７、正ボタン８及び負ボタン９があれば良い。このことから、物理的なボタンの数が少なく、コストが抑制できるとともに、正ボタン８及び負ボタン９を大きくすることができ、手動操作時の操作性が高まる。更に、操作者は、ロボットの操作を有効化するために必要なイネーブルスイッチ６の操作をトリガーとして手動操作方向を選択できるので、手動操作方向の選択時の操作が簡略化できる。

【0056】

第３実施形態においては、携帯端末２は、ステップＳ３１において手動操作画面１０を表示する際、又はステップＳ３２においてイネーブルスイッチ６による有効化を確認した際、手動操作方向を初期化する、すなわち手動操作方向が決定されていない状態にすることが望ましい。これによって、イネーブルスイッチ６による有効化を行うたびに手動操作方向を決定することになり、操作者が変更になったり、休憩から戻ってきたりした場合等において、過去の手動操作方向をそのまま利用することがなくなり、誤操作を防止できる。

【0057】

尚、ロボット操作装置１は、第１実施形態乃至第３実施形態における携帯端末２の処理を選択的に組み合わせた構成を採用することができる。すなわち、携帯端末２は、手動操作画面１０を表示した後、操作方向オブジェクト１３がタッチされた場合、図３に示す処理を実行し、操作向きオブジェクト１４がタッチされた場合、図４に示す処理を実行し、イネーブルスイッチ６による有効化を確認した場合、図５に示す処理を実行するようにしても良い。

【0058】

また、ステップＳ３１とＳ３２の処理の順番を逆にしても良い。すなわち、携帯端末２は、イネーブルスイッチ６による有効化を確認した後、タッチパネルディスプレイ２１に手動操作画面１０を表示しても良い。

【0059】

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、携帯端末２は、外付け操作ユニット４及び携帯端末２のマイク２２に対する入力に基づいて手動操作方向を決定し、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信する。

【0060】

携帯端末２は、イネーブルスイッチ６が押下されてから所定時間内（例えば１秒程度）にマイク２２から音声の入力を検知すると、音声認識処理によって音声データをテキストデータに変換し、テキストデータに基づいて手動操作方向を決定し、決定した手動操作方向に対応する操作方向オブジェクト１３を強調して表示する。例えば、操作者が、イネーブルスイッチ６を押下してロボットの操作を有効化し、マイク２２に向かって「Ｊ１」と発声すると、携帯端末２は、音声データをテキストデータ「Ｊ１」に変換し、「Ｊ１」を手動操作方向に決定し、「Ｊ１」の操作方向オブジェクト１３を強調して表示する。

【0061】

また、携帯端末２は、選択ボタン７が長押し（＝所定時間以上押下）されてから所定時間内にマイク２２から音声の入力を検知すると、同様の処理を実行するようにしても良い。

【0062】

更に、携帯端末２は、手動操作方向を決定した後、マイク２２から特定の音声が入力されている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信するようにしても良い。例えば、携帯端末２は、操作者が母音「ア」を発声し続けている間、決定された手動操作方向の正の向きへの移動命令をロボットに送信し、操作者が母音「イ」を発声し続けている間、決定された手動操作方向の負の向きへの移動命令をロボットに送信するようにしても良い。

【0063】

＜第５実施形態＞
第５実施形態では、携帯端末２は、外付け操作ユニット４及び携帯端末２のジャイロセンサに対する入力に基づいて手動操作方向を決定し、正ボタン８又は負ボタン９が押下されている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信する。

【0064】

携帯端末２は、上下左右の向きを指す４つの矢印オブジェクトを手動操作画面１０に表示する（不図示）。各矢印オブジェクトは、「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」、「ＲＸ」、「ＲＹ」、「ＲＺ」、「Ｊ１」、「Ｊ２」、「Ｊ３」、「Ｊ４」、「Ｊ５」又は「Ｊ６」のいずれかの文字が付され、その文字の操作方向が対応付けられる。例えば、上向きの矢印オブジェクトが「Ｘ」、左向きの矢印オブジェクトが「Ｙ」、右向きの矢印オブジェクトが「Ｊ１」、下向きの矢印オブジェクトが「Ｊ２」に対応付けられる。この対応付けの組み合わせは、別の設定画面において設定可能である。

【0065】

携帯端末２は、ジャイロセンサが上下左右いずれかの向きに所定角度（例えば４５度）以上の傾きを検知すると、その向きに対応付けられている操作方向を手動操作方向として決定し、決定した手動操作方向を手動操作画面１０に表示する。

【0066】

また、携帯端末２は、手動操作方向を決定した後、ジャイロセンサが特定の向きに所定角度以上の傾きを検知し続けている間、決定された手動操作方向の正の向き又は負の向きへの移動命令をロボットに送信するようにしても良い。例えば、携帯端末２は、ジャイロセンサが上向きに所定角度以上の傾きを検知し続けている間、決定された手動操作方向の正の向きへの移動命令をロボットに送信し、ジャイロセンサが下向きに所定角度以上の傾きを検知し続けている間、決定された手動操作方向の負の向きへの移動命令をロボットに送信するようにしても良い。

【0067】

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るロボット操作装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0068】

１………ロボット操作装置
２………携帯端末
３………ホルダ部
４………外付け操作ユニット
５………非常停止スイッチ
６………イネーブルスイッチ
７………選択ボタン
８………正ボタン
９………負ボタン
１０………手動操作画面
１１………直交座標系操作部
１２………軸操作部
１３、１３ａ、１３ｂ………操作方向オブジェクト
１４、１４ａ、１４ｂ………操作向きオブジェクト
２１………タッチパネルディスプレイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】