特許 7537868 操作部を有するロボットを備えるロボットシステム、及びロボットを制御する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】操作部を有するロボットを備えるロボットシステム、及びロボットを制御する方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20240814BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20240814BHJP

   G05B 19/423 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

B25J9/22 A

B25J13/08 Z

G05B19/423

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019185439

(22)【出願日】2019-10-08

(65)【公開番号】P2021058976

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-06-16

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】顧 義華

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 貴之

【審査官】神山 貴行

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１６４８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１８３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２３７７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５７９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１７８７７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｇ０５Ｂ １９／１８－１９／４１６

Ｇ０５Ｂ １９／４２－１９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作部を有するロボットと、
前記操作部に加えられた操作力を検出する力センサと、
前記力センサが検出した前記操作力の検出値が所定の閾値を超えたときに、所定の移動量だけ前記ロボットを移動させる寸動動作を開始する寸動動作実行部と、
前記寸動動作実行部が前記寸動動作を実行しているときに、前記移動量を含む寸動動作パラメータを、前記力センサが検出した前記検出値に基づいて決定するパラメータ決定部と、を備え、
前記寸動動作実行部は、前記寸動動作を開始した後に前記ロボットを移動させた移動量が、前記パラメータ決定部が決定した前記移動量に達したときに、該寸動動作を停止する、ロボットシステム。

【請求項2】

前記寸動動作実行部は、前記力センサが検出した前記検出値が、予め定めた下限値よりも小さいとき、又は、予め定めた上限値よりも大きいときは、前記寸動動作を実行しない、請求項１に記載のロボットシステム。

【請求項3】

前記力センサが検出した前記検出値の変化の度合いを取得する変化取得部をさらに備え、
前記寸動動作実行部は、前記変化の度合いが、予め定めた下限値よりも小さいとき、又は、予め定めた上限値よりも大きいときは、前記寸動動作を実行しない、請求項１又は２に記載のロボットシステム。

【請求項4】

前記寸動動作実行部は、前記寸動動作において、前記力センサが検出した前記操作力の方向、又は該操作力の方向から所定の角度だけずらした方向へ前記ロボットを移動させる、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボットシステム。

【請求項5】

前記パラメータ決定部は、
前記力センサが検出した前記検出値に応じて前記寸動動作パラメータを決定するか、又は、
前記検出値が所定の閾値を継続して超えている時間に応じて前記寸動動作パラメータを決定する、請求項１～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。

【請求項6】

操作部を有するロボットと、
前記操作部に加えられた操作力を検出する力センサと、
前記力センサが検出した前記操作力に応じて、決められた移動量だけ前記ロボットを移動させる寸動動作を実行する寸動動作実行部と、
前記移動量、及び、前記寸動動作において前記ロボットを移動させる移動方向、を含む寸動動作パラメータを、前記力センサが検出した前記操作力の検出値に基づいて決定するパラメータ決定部と、を備え、
前記力センサが前記操作力を複数回に亘って繰り返し検出した場合に、前記パラメータ決定部は、
所定の回に検出された前記検出値、又は、該検出値が所定の閾値を継続して超えている時間、に応じて、前記寸動動作パラメータとしての前記移動量を決定し、
前記所定の回とは別の回に検出された前記操作力の方向を、前記寸動動作パラメータとしての前記移動方向として決定する、ロボットシステム。

【請求項7】

操作部を有するロボットと、
前記操作部に加えられた操作力を検出する力センサと、
前記力センサが検出した前記操作力に応じて、決められた移動量だけ前記ロボットを移動させる寸動動作を実行する寸動動作実行部と、
前記移動量を含む寸動動作パラメータを、前記力センサが検出した前記操作力の検出値に基づいて決定するパラメータ決定部と、を備え、
前記寸動動作実行部は、前記寸動動作において、前記力センサが検出した前記操作力の方向へ前記ロボットを移動させ、
前記パラメータ決定部は、前記操作力の方向と、予め定められた目標方向との間の角度と、前記操作力の方向への前記移動量の、該目標方向の成分である目標移動量と、を用いて所定の演算をすることにより、前記寸動動作パラメータとしての前記移動量を決定する、ロボットシステム。

【請求項8】

操作部を有するロボットを制御する方法であって、
前記操作部に加えられた操作力を力センサによって検出し、
前記力センサが検出した前記操作力の検出値が所定の閾値を超えたときに、所定の移動量だけ前記ロボットを移動させる寸動動作を開始し、
前記寸動動作を実行しているときに、前記移動量を含む寸動動作パラメータを、前記力センサが検出した前記検出値に基づいて決定し、
前記寸動動作を開始した後に前記ロボットを移動させた移動量が、決定した前記移動量に達したときに、該寸動動作を停止する、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作部を有するロボットを備えるロボットシステム、及びロボットを制御する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットに設けられた操作部に加えられた操作力に応じてロボットを動作させる、いわゆるリードスルー機能が実装されたロボットシステムが知られている（例えば、特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１９９１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

操作力に応じてロボットを動作させるロボットシステムにおいて、該ロボットの位置を、より高精度に調整することが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様において、ロボットシステムは、操作部を有するロボットと、操作部に加えられた操作力を検出する力センサと、力センサが検出した操作力に応じて、決められた移動量だけロボットを移動させる寸動動作を実行する寸動動作実行部とを備える。本開示の他の態様において、操作部を有するロボットを制御する方法では、操作部に加えられた操作力を力センサによって検出し、力センサが検出した操作力に応じて、決められた移動量だけロボットを移動させる寸動動作を実行する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、教示等において、ロボットの位置を、オペレータによる操作力に応じて、高精度に調整することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係るロボットシステムの図である。

【図2】図１に示すロボットシステムのブロック図である。

【図3】図１に示すロボットシステムの寸動動作モードにおける動作フローの一例を示すフローチャートである。

【図4】他の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5】図４に示すロボットシステムの設定動作モードにおける動作フローの一例を示すフローチャートである。

【図6】図４に示すロボットシステムの設定動作モードにおける動作フローの他の例を示すフローチャートである。

【図7】図４に示すロボットシステムの設定動作モードにおける動作フローのさらに他の例を示すフローチャートである。

【図8】図４に示すロボットシステムの寸動動作モードにおける動作フローの一例を示すフローチャートである。

【図9】図４に示すロボットシステムの寸動動作モードにおける動作フローの他の例を示すフローチャートである。

【図10】図４に示すロボットシステムの寸動動作モードにおける動作フローのさらに他の例を示すフローチャートである。

【図11】寸動動作時の移動量を、所定の演算により決定する方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係るロボットシステム１０について説明する。ロボットシステム１０は、ロボット１２、力センサ１４、制御装置１６、及び入力装置１７（図２）を備える。

【0009】

本実施形態においては、ロボット１２は、垂直多関節ロボットであって、ロボットベース１８、旋回胴２０、ロボットアーム２２、手首部２４、エンドエフェクタ２６、および操作部２８を有する。ロボットベース１８は、ワークセルの床に固定されている。旋回胴２０は、ロボットベース１８に鉛直軸周りに旋回可能に設けられている。ロボットアーム２２は、旋回胴２０に回動可能に取り付けられた下腕部３０と、該下腕部３０の先端に回動可能に取り付けられた上腕部３２とを有する。手首部２４は、上腕部３２の先端に連結され、エンドエフェクタ２６を回動可能に支持する。

【0010】

本実施形態においては、エンドエフェクタ２６は、ロボットハンドであって、ベース部３４と、該ベース部３４に開閉可能に設けられた複数の指部３６とを有する。エンドエフェクタ２６は、指部３６を開閉することによって、物品を把持したり、解放したりすることができる。なお、エンドエフェクタ２６は、ロボットハンドに限らず、切削工具、レーザ加工ヘッド、溶接トーチ、塗料塗布器等、如何なる作業のための装置であってもよい。操作部２８は、オペレータＡが把持し易い形状（例えば、オペレータＡの指を受容する凹部等）を有するハンドルであって、ベース部３４に対して固定されている。

【0011】

ロボット１２の各コンポーネント（ロボットベース１８、旋回胴２０、ロボットアーム２２、手首部２４）には、サーボモータ（図示せず）が内蔵されている。これらサーボモータは、制御装置１６からの指令に応じて、ロボット１２の各可動コンポーネント（旋回胴２０、ロボットアーム２２、手首部２４）を駆動軸周りに回動させる。

【0012】

ロボット１２には、ロボット座標系Ｃ_Ｒが設定されている。ロボット座標系Ｃ_Ｒは、ロボット１２を自動制御するために基準となる座標系である。本実施形態においては、ロボット座標系Ｃ_Ｒは、その原点がロボットベース１８の中心に配置され、そのｚ軸が旋回胴２０の旋回軸と一致するように、設定されている。

【0013】

力センサ１４は、操作部２８に加えられた操作力ＨＦを検出する。具体的には、力センサ１４は、例えば複数の歪ゲージを有する６軸力覚センサであって、ベース部３４と操作部２８との間に介挿されている。力センサ１４は、オペレータＡが操作部２８に加えた操作力ＨＦを検出し、該操作力ＨＦに係る出力信号を、制御装置１６に送信する。制御装置１６は、力センサ１４からの出力信号から、操作力ＨＦの大きさを示す検出値ＨＦ_Ｖと、該操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄとを取得する。

【0014】

制御装置１６は、ロボット１２及び力センサ１４の動作を制御する。具体的には、制御装置１６は、プロセッサ３８（ＣＰＵ、ＧＰＵ等）、及びメモリ４０（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）等を有するコンピュータである。プロセッサ３８は、メモリ４０にバス４２を介して通信可能に接続され、メモリ４０と通信しつつ、後述する各種機能を実行するための演算を行う。

【0015】

プロセッサ３８は、ロボット１２の各サーボモータへの指令を生成し、該指令に応じて、サーボモータは、ロボット１２の各可動コンポーネントを回動させる。こうして、プロセッサ３８は、ロボット１２を動作させて、ロボット１２のエンドエフェクタ２６を、３次元空間内の任意の位置及び姿勢に配置させる。メモリ４０は、各種データを一時的又は恒久的に記憶する。

【0016】

入力装置１７は、制御装置１６に通信可能に接続され、情報の入力を受け付ける。入力装置１７は、例えば、押しボタン、スイッチ、キーボード、マウス、又はタッチセンサ等を有し、オペレータが入力した情報を制御装置１６へ送信する。なお、入力装置１７は、制御装置１６に一体に設けられてもよいし、該制御装置１６とは別体として、デスクトップ型若しくはタブレット型のＰＣ、携帯型のロボット教示装置（いわゆる、ティーチングペンダント）、又は、ロボット１２の操作部２８に設けられてもよい。入力装置１７は、制御装置１６と有線又は無線で通信する。

【0017】

本実施形態においては、制御装置１６は、オペレータＡが操作部２８に加えた操作力ＨＦに応じてロボット１２に寸動動作を実行させる。以下、図３を参照して、寸動動作モードにおけるロボットシステム１０の動作について説明する。図３に示すフローは、ロボット１２の動作モードを寸動動作モードに移行するための寸動動作モード開始指令を受け付けたときに、開始する。

【0018】

ステップＳ１において、プロセッサ３８は、操作力ＨＦの検出を開始する。具体的には、プロセッサ３８は、力センサ１４が検出した操作力ＨＦに係る出力信号を該力センサ１４から連続的（例えば、周期的）に受信し、該出力信号から操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖ及び方向ＨＦ_Ｄを順次取得する。プロセッサ３８は、取得した検出値ＨＦ_Ｖ及び方向ＨＦ_Ｄの情報をメモリ４０に順次記憶する。

【0019】

ステップＳ２において、プロセッサ３８は、検出値ＨＦ_Ｖの変化の度合いΔの取得を開始する。一例として、プロセッサ３８は、変化の度合いΔとして、検出値ＨＦ_Ｖの時間微分値δＨＦ_Ｖ／δｔを取得する。具体的には、プロセッサ３８は、検出値ＨＦ_Ｖを取得する毎に、直近に取得した検出値ＨＦ_{Ｖ_ｎ}と、該検出値ＨＦ_{Ｖ_ｎ}の直前に取得した検出値ＨＦ_{Ｖ_ｎ－１}との差δＨＦ（＝ＨＦ_{Ｖ_ｎ}－ＨＦ_{Ｖ_ｎ－１}）を算出する。

【0020】

そして、プロセッサ３８は、算出した差δＨＦを、力センサ１４が検出値ＨＦ_{Ｖ_ｎ}に対応する操作力ＨＦ_ｎを検出した時点から、検出値ＨＦ_{Ｖ_ｎ－１}に対応する操作力ＨＦ_ｎ－１を検出した時点までの時間ｔ_Ｄで除算することによって、変化の度合いΔ＝δＨＦ_Ｖ／δｔ＝（ＨＦ_{Ｖ_ｎ}－ＨＦ_{Ｖ_ｎ－１}）／ｔ_Ｄを算出する。例えば、力センサ１４が操作力ＨＦを周期τ_１で周期的に検出する場合、時間ｔ_Ｄ＝τ_１である。プロセッサ３８は、算出した変化の度合いΔをメモリ４０に順次記憶する。このように、本実施形態においては、プロセッサ３８は、変化の度合いΔを取得する変化取得部４４（図２）として機能する。

【0021】

ステップＳ３において、プロセッサ３８は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、下限値ＨＦ_ｔｈ１以上、且つ、上限値ＨＦ_ｔｈ２以下の範囲［ＨＦ_ｔｈ１、ＨＦ_ｔｈ２］内であるか否かを判定する。この下限値ＨＦ_ｔｈ１及び上限値ＨＦ_ｔｈ２は、力センサ１４が検出した操作力ＨＦがオペレータＡによって意図的に操作部２８に加えられたものであることを示す値として、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。

【0022】

プロセッサ３８は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、範囲［ＨＦ_ｔｈ１、ＨＦ_ｔｈ２］内（ＨＦ_ｔｈ１≦ＨＦ_Ｖ≦ＨＦ_ｔｈ２）である場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ４ヘ進む。一方、プロセッサ３８は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、下限値ＨＦ_ｔｈ１よりも小さい（ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ１）とき、又は、上限値ＨＦ_ｔｈ２よりも大きい（ＨＦ_Ｖ＞ＨＦ_ｔｈ２）ときはＮＯと判定し、ステップＳ６へ進む。

【0023】

ステップＳ４において、プロセッサ３８は、直近に取得した変化の度合いΔが、下限値Δ_ｔｈ１以上、且つ、上限値Δ_ｔｈ２以下の範囲［Δ_ｔｈ１、Δ_ｔｈ２］内であるか否かを判定する。この下限値ΔＦ_ｔｈ１及び上限値ΔＦ_ｔｈ２は、力センサ１４が検出した操作力ＨＦがオペレータＡによって意図的に操作部２８に加えられたものであることを示す値として、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に予め記憶される。

【0024】

プロセッサ３８は、直近に取得した変化の度合いΔが、範囲［Δ_ｔｈ１、Δ_ｔｈ２］内（Δ_ｔｈ１≦Δ≦Δ_ｔｈ２）である場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ５ヘ進む。一方、プロセッサ３８は、直近に取得した変化の度合いΔが、下限値Δ_ｔｈ１よりも小さい（Δ＜Δ_ｔｈ１）とき、又は、上限値Δ_ｔｈ２よりも大きい（Δ＞Δ_ｔｈ２）ときはＮＯと判定し、ステップＳ６へ進む。

【0025】

ステップＳ５において、プロセッサ３８は、寸動動作を実行する。具体的には、プロセッサ３８は、ロボット１２を動作させて、エンドエフェクタ２６を、力センサ１４が検出した操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄへ、決められた移動量Ｍだけ移動させる寸動動作を実行する。より具体的には、プロセッサ３８は、ステップＳ５の開始時点でのエンドエフェクタ２６の位置を始点Ｐ_Ｓとし、該始点Ｐ_Ｓからエンドエフェクタ２６を方向ＨＦ_Ｄへ移動させ、該エンドエフェクタ２６が、始点Ｐ_Ｓから方向ＨＦ_Ｄへ移動量Ｍだけ離隔した終点Ｐ_Ｅに達したときに、該エンドエフェクタ２６を停止させる。

【0026】

本実施形態においては、寸動動作の移動量Ｍは、オペレータＡによって予め定められ（例えば、Ｍ＝１ｍｍ）、メモリ４０に予め記憶される。例えば、オペレータＡは、図３に示す寸動動作モードのフローを実行する前に、入力装置１７を操作して、移動量Ｍを設定してもよい。

【0027】

移動量Ｍは、例えば、エンドエフェクタ２６（又は、工具中心点：ＴＣＰ）の第１の教示点ＴＰ_１から、該第１の教示点ＴＰ_１の次の第２の教示点ＴＰ_２までの移動経路長Ｌ_ＴＰよりも遥かに小さな値（Ｍ≪Ｌ_ＴＰ）として、決定される。例えば、第２の教示点ＴＰ_２は、エンドエフェクタ２６がワークに対して作業を行うための作業位置である。

【0028】

このように、プロセッサ３８は、力センサ１４が検出した操作力ＨＦに応じて、決められた移動量Ｍだけロボット１２（具体的には、エンドエフェクタ２６）を移動させる寸動動作を実行する。したがって、本実施形態においては、プロセッサ３８は、寸動動作実行部４６（図２）として機能する。

【0029】

ステップＳ６において、プロセッサ３８は、オペレータ、上位コントローラ、又はコンピュータプログラムから寸動動作モード終了指令を受け付けたか否かを判定する。プロセッサ３８は、寸動動作モード終了指令を受け付けた（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、図３に示すフローを終了する一方、寸動動作モード終了指令を受け付けていない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ３へ戻る。そして、プロセッサ３８は、ステップＳ６でＹＥＳと判定するまでステップＳ３～Ｓ６のループを繰り返し実行する。

【0030】

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ３８は、オペレータＡが操作部２８に加えた操作力ＨＦに応じてロボット１２（具体的には、エンドエフェクタ２６）を寸動させている。この構成によれば、例えばロボット１２に教示点（例えば、作業位置）の教示を行っているときに、オペレータＡは、ロボット１２の位置を操作力ＨＦに応じて任意に微調整することが可能となる。これにより、教示等において、ロボット１２の位置を、オペレータＡによる操作力ＨＦに応じて高精度に調整することが可能となる。

【0031】

また、本実施形態においては、プロセッサ３８は、検出値ＨＦ_Ｖが、下限値ＨＦ_ｔｈ１よりも小さい（ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ１）とき、又は、上限値ＨＦ_ｔｈ２よりも大きい（ＨＦ_Ｖ＞ＨＦ_ｔｈ２）ときは、ステップＳ５を実行しない。この構成によれば、オペレータＡが意図的に操作力ＨＦを操作部２８に加えたときのみ、プロセッサ３８は、ステップＳ５を実行することになる。

【0032】

例えば、オペレータＡ又は周囲の物体が、不意に操作部２８に衝突したとする。この場合に操作部２８に加わる操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖは、上限値ＨＦ_ｔｈ２よりも大きくなり得る。このような場合、プロセッサ３８は、ステップＳ５を実行しない。これにより、オペレータＡの意図に反してステップＳ５を実行してしまうのを防止できるので、ロボット１２の動作の安全性を高めることができる。

【0033】

また、本実施形態においては、プロセッサ３８は、変化の度合いΔが、下限値Δ_ｔｈ１よりも小さい（Δ＜Δ_ｔｈ１）とき、又は、上限値Δ_ｔｈ２よりも大きい（Δ＞Δ_ｔｈ２）ときは、ステップＳ５を実行しない。例えば、オペレータＡ又は周囲の物体が、不意に操作部２８に衝突したとする。

【0034】

この場合に操作部２８に加わる操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖの変化の度合いΔは、オペレータＡが意図的に操作力ＨＦを操作部２８に加えたときと比べて、大きくなり（すなわち、高速で変化し）、以って、上限値Δ_ｔｈ２よりも大きくなり得る。このような場合、プロセッサ３８は、ステップＳ５を実行しない。これにより、オペレータＡの意図に反してステップＳ５を実行してしまうのを防止できるので、ロボット１２の動作の安全性を高めることができる。

【0035】

なお、プロセッサ３８は、上述のステップＳ５において、エンドエフェクタ２６を、力センサ１４が検出した操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄから所定の角度θ_Ｄだけずらした方向ＨＦ_Ｄ’へ移動させてもよい。方向ＨＦ_Ｄから方向ＨＦ_Ｄ’へずらす方向Ｄ_Ｄと角度θ_Ｄとは、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。例えば、ずらす方向Ｄ_Ｄは、鉛直方向と平行な方向として定められ得る。

【0036】

例えば、θ＝９０°、且つ、ずらす方向Ｄ_Ｄが鉛直方向と平行な方向として設定され、図１に示す例においてオペレータＡが操作部２８に対し、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｘ軸方向に操作力ＨＦを加えたとする。この場合、プロセッサ３８は、ステップＳ５において、エンドエフェクタ２６を、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｚ軸方向（すなわち、鉛直方向）へ移動させることになる。

【0037】

つまり、オペレータＡが操作部２８を水平方向へ押す（又は引く）動作に応じて、エンドエフェクタ２６は、鉛直下方（又は鉛直上方）へ移動されることになる。この構成によれば、オペレータＡは、ロボット１２を、より多様な方法で寸動させることが可能となる。

【0038】

なお、プロセッサ３８は、オペレータＡの入力情報に応じて、ステップＳ５においてロボット１２を寸動させる方向を、操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄと、ずらした方向ＨＦ_Ｄ’とで切り換えるように構成されてもよい。例えば、オペレータＡは、入力装置１７を操作して、ロボット１２の寸動方向を、方向ＨＦ_Ｄと方向ＨＦ_Ｄ’とのいずれかに設定する寸動方向設定情報を入力する。

【0039】

プロセッサ３８は、入力装置１７に入力された寸動方向設定情報に応じて、ロボット１２の寸動方向を、方向ＨＦ_Ｄと方向ＨＦ_Ｄ’とから選択してもよい。この場合において、入力装置１７は、操作部２８に設けられた、方向ＨＦ_Ｄと方向ＨＦ_Ｄ’のいずれかを選択するための押しボタン又はスイッチを有してもよい。

【0040】

また、プロセッサ３８は、オペレータＡの入力情報に応じて、ロボット１２の動作モードを、寸動動作モードとリードスルー動作モードとの間で切り換えるように構成されてもよい。ここで、リードスルー動作モードにおいては、プロセッサ３８は、力センサ１４が操作力ＨＦを検出している間（より具体的には、検出値ＨＦ_Ｖが下限値ＨＦ_ｔｈ１以上となっている間）、該操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄへロボット１２を継続的に移動させる（いわゆる、リードスルー機能）。このリードスルー動作モードにおいて、プロセッサ３８は、ロボット１２の移動速度を、操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖに応じて大きくなるように変化させてもよい。

【0041】

例えば、オペレータＡは、入力装置１７を操作して、寸動動作モードとリードスルー動作モードとのいずれかを選択する情報を入力する。入力装置１７は、オペレータＡからの入力情報に応じて、寸動動作モード開始指令、又はリードスルー動作モード開始指令をプロセッサ３８へ送信する。

【0042】

プロセッサ３８は、入力装置１７から寸動動作モード開始指令を受信した場合は、ロボット１２の動作モードを寸動動作モードに切り替えて、図３に示すフローを開始する一方、入力装置１７からリードスルー動作モード開始指令を受信した場合は、ロボット１２の動作モードをリードスルー動作モードに切り替えて、上述したリードスルー動作フローを開始する。この場合において、入力装置１７は、操作部２８に設けられた、寸動動作モードとリードスルー動作モードとのいずれかを選択するためのボタン又はスイッチを有してもよい。

【0043】

この構成によれば、オペレータＡは、例えば、ロボット１２を大きな距離に亘って移動させたい場合は、ロボット１２の動作モードをリードスルー動作モードに設定し、ロボット１２の位置を微調整したい場合は、ロボット１２の動作モードを寸動動作モードに設定するというように、状況に応じてロボット１２をより多様な方法で動作させることが可能となる。

【0044】

なお、図３に示すフローにおいて、プロセッサ３８は、ステップＳ６でＮＯと判定している間、ステップＳ３～Ｓ６のループを周期τ_２（例えば、１秒）、繰り返し実行してもよい。この場合、オペレータＡが操作部２８に操作力ＨＦを継続的に加えたとすると、プロセッサ３８は、周期τ_２毎に、ステップＳ５を実行し、これにより、エンドエフェクタ２６は、周期τ_２毎に寸動して、操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄへ段階的に漸進することになる。

【0045】

代替的には、プロセッサ３８は、ステップＳ５を実行した後に、操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖが下限値ＨＦ_ｔｈ１よりも小さくなった（ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ１）か否かを判定してもよい。そして、プロセッサ３８は、検出値ＨＦ_Ｖが下限値ＨＦ_ｔｈ１よりも小さくなった場合はステップＳ６へ進む一方、検出値ＨＦ_Ｖが継続して下限値ＨＦ_ｔｈ１以上となっている（ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ１）場合は、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ１となるまで待機してもよい。

【0046】

この場合、仮に、オペレータＡが操作部２８に操作力ＨＦを継続的に加えたとすると、プロセッサ３８は、ステップＳ５の寸動動作を１回だけ実行した後、オペレータＡが操作部２８に対する操作力ＨＦを解除（又は、大幅に減少）しない限りは、ロボット１２の寸動動作を再度実行しない。この構成によれば、オペレータＡは、ロボット１２を、より慎重に寸動させることが可能となる。

【0047】

次に、図１及び図４を参照して、他の実施形態に係るロボットシステム５０について説明する。ロボットシステム５０は、上述のロボットシステム１０と、制御装置５２において相違する。制御装置５２は、プロセッサ５４、メモリ４０、及び計時部５６を有する。プロセッサ５４は、メモリ４０及び計時部５６とバス４２を介して通信可能に接続され、メモリ４０及び計時部５６と通信しつつ、後述する各種機能を実行するための演算を行う。計時部５６は、プロセッサ５４からの指令に応じて、ある時点からの経過時間を計時する。

【0048】

本実施形態においては、オペレータＡは、ロボット１２に寸動動作を実行させる前に、寸動動作の移動量Ｍを含む寸動動作パラメータを予め設定する。以下、図５を参照して、ロボットシステム５０において寸動動作パラメータを設定する方法について説明する。図５に示すフローは、プロセッサ５４が、オペレータ、上位コントローラ、又はコンピュータプログラムから、ロボット１２の動作モードを設定モードに移行するための設定モード開始指令を受け付けたときに、開始する。

【0049】

ステップＳ１１において、プロセッサ５４は、上述のステップＳ１と同様に、操作力ＨＦの検出を開始する。ステップＳ１２において、プロセッサ５４は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、所定の閾値ＨＦ_ｔｈ３以上となったか否かを判定する。この閾値ＨＦ_ｔｈ３は、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。

【0050】

プロセッサ５４は、検出値ＨＦ_Ｖが閾値ＨＦ_ｔｈ３以上（ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ３）となったときにＹＥＳと判定し、ステップＳ１３へ進む一方、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ３である場合にＮＯと判定し、ステップＳ１６へ進む。なお、この閾値ＨＦ_ｔｈ３は、上述の下限値ＨＦ_ｔｈ１と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

【0051】

ステップＳ１３において、プロセッサ５４は、計時部５６を起動して、ステップＳ１２でＹＥＳと判定した時点からの経過時間ｔ_Ｐを計時する。ステップＳ１４において、プロセッサ５４は、計時部５６が計時する経過時間ｔ_Ｐが、予め定めた時間ｔ_ｔｈに達したか否かを判定する。この時間ｔ_ｔｈは、オペレータによって予め定められ（例えば、２秒）、メモリ４０に記憶される。

【0052】

ステップＳ１５において、プロセッサ５４は、ステップＳ１３で経過時間ｔ_Ｐの計時を開始した時点から、ステップＳ１４でＹＥＳと判定するまでの時間ｔ_ｔｈに検出した検出値ＨＦ_Ｖに応じて、寸動動作パラメータを決定する。一例として、プロセッサ５４は、時間ｔ_ｔｈ内に検出した検出値ＨＦ_Ｖの最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}に応じて、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定する。

【0053】

例えば、プロセッサ５４は、最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}が、ＨＦ_ｔｈ３＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ１}の場合は、移動量Ｍ＝Ｍ_１（例えば、Ｍ_１＝１ｍｍ）に決定し、ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ１}＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ２}の場合は、移動量ＭをＭ＝Ｍ_２（＞Ｍ_１ 例えば、Ｍ_２＝２ｍｍ）に決定し、ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ２}＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ３}の場合は、移動量ＭをＭ＝Ｍ_３（＞Ｍ_２ 例えば、Ｍ_３＝３ｍｍ）に決定する。これらの閾値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ１}、ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ２}、及びＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ３}は、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。

【0054】

このように、プロセッサ５４は、最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}の大きさに応じて移動量Ｍが大きくなるように、該移動量Ｍを決定する。代替的には、プロセッサ５４は、時間ｔ_ｔｈ内に検出した検出値ＨＦ_Ｖの積分値∫［ＨＦ_Ｖ］ｄｔ又は平均値ＨＦ_{Ｖ_ＡＶＥ}を算出し、∫［ＨＦ_Ｖ］ｄｔ又は平均値ＨＦ_{Ｖ_ＡＶＥ}の大きさに応じて移動量Ｍが大きくなるように、該移動量Ｍを決定してもよい。

【0055】

このように、本実施形態においては、プロセッサ５４は、力センサ１４が検出した操作力ＨＦに基づいて、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定している。したがって、プロセッサ５４は、寸動動作パラメータを決定するパラメータ決定部５８として機能する。プロセッサ５４は、決定した移動量Ｍを、メモリ４０に記憶する。

【0056】

一方、ステップＳ１２でＮＯと判定した場合、ステップＳ１６において、プロセッサ５４は、オペレータ、上位コントローラ、又はコンピュータプログラムから設定モード終了指令を受け付けたか否かを判定する。プロセッサ３８は、設定モード終了指令を受け付けた（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、図５に示すフローを終了する一方、設定モード終了指令を受け付けていない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ１２をループする。

【0057】

以上のように、図５に示す設定モードのフローにおいては、プロセッサ５４は、図３中のステップＳ５で寸動動作を実行するための寸動動作パラメータ（移動量Ｍ）を、検出値ＨＦ_Ｖに応じて決定する。この構成によれば、オペレータＡは、操作部２８に加える操作力ＨＦの大きさを変えることで、移動量Ｍを所望の値に、直感的に設定することができる。

【0058】

次に、図６を参照して、ロボットシステム５０において寸動動作パラメータを設定する他の方法について説明する。なお、図６に示すフローにおいて、図５に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。図６に示すフローは、図５に示すフローと同様に、設定モード開始指令を受け付けたときに、開始する。

【0059】

ステップＳ１１の後、ステップＳ２１において、プロセッサ５４は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、所定の閾値ＨＦ_ｔｈ４以上（ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ４）となったか否かを判定する。この閾値ＨＦ_ｔｈ４は、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。プロセッサ５４は、ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ４となったときにＹＥＳと判定し、ステップＳ１３へ進む一方、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ４である場合にＮＯと判定し、ステップＳ１６へ進む。なお、この閾値ＨＦ_ｔｈ４は、上述の下限値ＨＦ_ｔｈ１（又は閾値ＨＦ_ｔｈ３）と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

【0060】

ステップＳ１３において、計時部５６によって、ステップＳ２１でＹＥＳと判定した時点からの経過時間ｔ_Ｐの計時を開始した後、ステップＳ２２において、プロセッサ５４は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、閾値ＨＦ_ｔｈ４よりも小さくなった（ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ４）か否かを判定する。

【0061】

プロセッサ５４は、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ４となったときにＹＥＳと判定し、ステップＳ２３へ進む一方、ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ４である場合にＮＯと判定し、ステップＳ２２をループする。ここで、プロセッサ５４は、ステップＳ２２でＹＥＳと判定した時点で計時部５６が計時している経過時間ｔ_Ｐを取得し、メモリ４０に記憶する。この経過時間ｔ_Ｐは、検出値ＨＦ_Ｖが閾値ＨＦ_ｔｈ４を継続して超えていた時間を示している。

【0062】

ステップＳ２３において、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能して、経過時間ｔ_Ｐに応じて寸動動作パラメータを決定する。例えば、プロセッサ５４は、ステップＳ２２でＹＥＳと判定したときにメモリ４０に記憶した経過時間ｔ_Ｐが、ｔ_ｐ１＜ｔ_ｐ≦ｔ_ｐ２の場合は、移動量Ｍ＝Ｍ_１に決定し、ｔ_ｐ２＜ｔ_ｐ≦ｔ_ｐ３の場合は、移動量ＭをＭ＝Ｍ_２に決定し、ｔ_ｐ３＜ｔ_ｐ≦ｔ_ｐ４の場合は、移動量ＭをＭ＝Ｍ_３に決定する。

【0063】

これらの閾値ｔ_ｐ１、ｔ_ｐ２、ｔ_ｐ３及びｔ_ｐ４は、オペレータによって予め定められ（例えば、ｔ_ｐ１＝０、ｔ_ｐ２＝１秒、ｔ_ｐ３＝３秒、ｔ_ｐ４＝５秒）、メモリ４０に記憶される。このように、プロセッサ５４は、経過時間ｔ_Ｐに応じて移動量Ｍが大きくなるように、該移動量Ｍを決定する。プロセッサ５４は、決定した移動量Ｍを、メモリ４０に記憶する。

【0064】

以上のように、図６に示す設定モードのフローにおいては、プロセッサ５４は、寸動動作パラメータ（移動量Ｍ）を、検出値ＨＦ_Ｖが閾値ＨＦ_ｔｈ４を継続して超えている時間ｔ_ｐに応じて決定している。この構成によれば、オペレータＡは、操作部２８に操作力ＨＦを加え続ける時間を変えることで、移動量Ｍを所望の値に直感的に設定することができる。

【0065】

次に、図７を参照して、ロボットシステム５０において寸動動作パラメータを設定するさらに他の方法について説明する。なお、図７に示すフローにおいて、図５に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。図７に示すフローは、図５に示すフローと同様に、設定モード開始指令を受け付けたときに、開始する。

【0066】

ステップＳ１１の後、ステップＳ３１において、プロセッサ５４は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、所定の閾値ＨＦ_ｔｈ５以上（ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ５）となったか否かを判定する。この閾値ＨＦ_ｔｈ５は、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。プロセッサ５４は、ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ５となったときにＹＥＳと判定し、ステップＳ１３へ進む一方、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ５である場合にＮＯと判定し、ステップＳ１６へ進む。なお、この閾値ＨＦ_ｔｈ５は、上述の下限値ＨＦ_ｔｈ１（若しくは、閾値ＨＦ_ｔｈ３又はＨＦ_ｔｈ４）と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

【0067】

ステップＳ１３において、計時部５６によって、ステップＳ３１でＹＥＳと判定した時点からの経過時間ｔ_Ｐの計時を開始した後、ステップＳ３２において、プロセッサ５４は、操作力ＨＦを検出した回数ｎをカウントする。このステップＳ３２においては、プロセッサ５４は、回数ｎを「１」とする。

【0068】

ステップＳ３３において、プロセッサ５４は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、閾値ＨＦ_ｔｈ５よりも小さくなった（ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ５）か否かを判定する。プロセッサ５４は、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ５となったときにＹＥＳと判定し、ステップＳ３４へ進む一方、依然としてＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ５となっている場合はＮＯと判定し、ステップＳ１４へ進む。

【0069】

ステップＳ３４において、プロセッサ５４は、ステップＳ３１と同様に、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、再度、閾値ＨＦ_ｔｈ５以上（ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ５）となったか否かを判定する。プロセッサ５４は、ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ５となったときにＹＥＳと判定し、ステップＳ３５へ進む一方、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ５である場合にＮＯと判定し、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ３５において、操作力ＨＦを検出した回数ｎをカウントする。具体的には、プロセッサ５４は、回数ｎを、「１」だけインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１）。

【0070】

一方、ステップＳ３３でＮＯと判定した場合、プロセッサ５４は、上述のステップＳ１４を実行し、ＹＥＳと判定した場合はステップＳ３６へ進む一方、ＮＯと判定した場合は、ステップＳ３３へ戻る。また、ステップＳ３４でＮＯと判定した場合、プロセッサ５４は、ステップＳ１４を実行し、ＹＥＳと判定した場合はステップＳ３６へ進む一方、ＮＯと判定した場合は、ステップＳ３４へ戻る。

【0071】

ステップＳ３６において、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能して、カウントした回数ｎに応じて寸動動作パラメータを決定する。ここで、このステップＳ３６の開始時点でカウントされた回数ｎは、ステップＳ１３で経過時間ｔ_Ｐの計時を開始した時点から、ステップＳ１４でＹＥＳと判定するまでの時間ｔ_ｔｈに、力センサ１４が検出した操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖが、閾値ＨＦ_ｔｈ５を超えた後に該閾値ＨＦ_ｔｈ５を下回った回数を示している。すなわち、この回数ｎは、所定の時間ｔ_ｔｈ内に力センサ１４が操作力ＨＦを検出した回数を示していることになる。

【0072】

例えば、プロセッサ５４は、回数ｎ＝ｎ_１（例えば、ｎ_１＝１）の場合は、移動量Ｍ＝Ｍ_１に決定し、回数ｎ＝ｎ_２（例えば、ｎ_２＝２）の場合は、移動量ＭをＭ＝Ｍ_２に決定し、回数ｎ＝ｎ_３（例えば、ｎ_３＝３）の場合は、移動量ＭをＭ＝Ｍ_３に決定する。これら基準回数ｎ_１、ｎ_２、及びｎ_３は、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。こうして、プロセッサ５４は、所定の時間ｔ_ｔｈ内に力センサ１４が操作力ＨＦを検出した回数ｎに応じて、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定する。プロセッサ５４は、決定した移動量Ｍを、メモリ４０に記憶する。

【0073】

このように、図７に示す設定モードのフローにおいては、プロセッサ５４は、寸動動作パラメータ（移動量Ｍ）を、操作力ＨＦを検出した回数ｎに応じて決定している。この構成によれば、オペレータＡは、操作部２８をタップする回数を変えることで、移動量Ｍを所望の値に、直感的に設定することができる。

【0074】

プロセッサ５４は、設定モード開始指令を受け付けたときに、ロボット１２の動作モードを設定モードに移行し、図５、図６又は図７に示すフローを開始する。そして、移動量Ｍを決定してメモリ４０に記憶する。その後、プロセッサ５４は、寸動動作モード開始指令を受け付けると、ロボットシステム１０と同様に、変化取得部４４及び寸動動作実行部４６として機能して、図３に示すフローを実行する。

【0075】

なお、プロセッサ５４は、オペレータＡの入力情報に応じて、ロボット１２の動作モードを、設定モードと寸動動作モードとの間で切り換えるように構成されてもよい。例えば、オペレータＡは、入力装置１７を操作して、設定モードと寸動動作モードとのいずれかを選択する情報を入力する。入力装置１７は、オペレータＡからの入力情報に応じて、設定モード開始指令、又は寸動動作モード開始指令をプロセッサ３８へ送信する。

【0076】

プロセッサ３８は、入力装置１７から設定モード開始指令を受信した場合は、ロボット１２の動作モードを設定モードに切り替えて、図５、図６又は図７に示すフローを開始する一方、入力装置１７から寸動動作モード開始指令を受信した場合は、ロボット１２の動作モードを寸動動作モードに切り替えて、図３に示すフローを開始する。この場合において、入力装置１７は、操作部２８に設けられた、設定モードと寸動動作モードとのいずれかを選択するためのボタン又はスイッチを有してもよい。

【0077】

次に、図８を参照して、ロボットシステム５０にてプロセッサ５４が実行する寸動動作フローの他の例について、説明する。なお、図８に示すフローにおいて、図３及び図５に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。図８に示すフローは、上述の図３のフローと同様に、寸動動作モード開始指令を受け付けたときに、開始する。

【0078】

プロセッサ５４は、ステップＳ１において、操作力ＨＦの検出を開始し、ステップＳ１２において、直近に取得した操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖが閾値ＨＦ_ｔｈ３以上となったか否かを判定する。そして、ステップＳ１３において、計時部５６を起動して、ステップＳ１２でＹＥＳと判定した時点からの経過時間ｔ_Ｐを計時する。

【0079】

ステップＳ４１において、プロセッサ５４は、寸動動作実行部４６として機能し、ロボット１２の寸動動作を開始する。具体的には、プロセッサ５４は、ロボット１２を動作させて、エンドエフェクタ２６を操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄへ移動させる寸動動作を開始する。ステップＳ１４において、プロセッサ５４は、計時部５６が計時する経過時間ｔ_Ｐが、予め定めた時間ｔ_ｔｈに達したか否かを判定する。

【0080】

ステップＳ１５において、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能し、ステップＳ１３で経過時間ｔ_Ｐの計時を開始した時点から、ステップＳ１４でＹＥＳと判定するまでの時間ｔ_ｔｈに検出した検出値ＨＦ_Ｖ（最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}、又は平均値ＨＦ_{Ｖ_ＡＶＥ}）に応じて、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定する。

【0081】

ステップＳ４２において、プロセッサ５４は、ステップＳ４１で開始した寸動動作におけるロボット１２（具体的には、エンドエフェクタ２６）の移動量Ｌが、決定した移動量Ｍに一致したか否かを判定する。ここで、ステップＳ４１の開始時点からロボット１２がエンドエフェクタ２６を移動させた移動量Ｌは、例えば、ロボット１２に内蔵された各サーボモータの回転数から取得することができる。この場合において、該サーボモータの回転数を検出する回転検出器（エンコーダ、ホール素子等）が、ロボット１２に設けられてもよい。

【0082】

ステップＳ４２において、プロセッサ５４は、取得した移動量Ｌが、ステップＳ１５で決定した移動量Ｍに一致した場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ４３へ進む一方、移動量Ｌが移動量Ｍに一致していない場合にＮＯと判定し、ステップＳ４２をループする。ステップＳ４３において、プロセッサ５４は、ロボット１２のエンドエフェクタ２６を停止させ、これにより、寸動動作を停止する。

【0083】

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ５４は、ロボット１２の寸動動作の実行中に、検出値ＨＦ_Ｖに応じて寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定している。この構成によれば、オペレータＡは、寸動動作を実行する毎に、操作部２８に加える操作力ＨＦの大きさに応じて移動量Ｍを所望の値に直感的に設定することができる。

【0084】

なお、図８に示すフローにおいて、プロセッサ５４は、ステップＳ１３の次にステップＳ１４及びＳ１５を実行して移動量Ｍを決定し、その後に、ステップＳ４１を実行してもよい。この場合、プロセッサ５４は、移動量Ｍを決定した後にステップＳ４１で寸動動作を開始することになる。

【0085】

また、ステップＳ４１で開始する寸動動作におけるロボット１２（エンドエフェクタ２６）の移動速度Ｖ_Ｉは、プロセッサ５４がステップＳ１５で決定し得る最小の移動量Ｍ_１だけロボット１２が寸動するのに要する時間が所定の時間ｔ_ｔｈ以上となるように、設定されてもよい。これにより、ステップＳ１５で寸動動作パラメータを決定する前に、ステップＳ４１の開始後にロボット１２が移動量Ｍ_１だけ寸動してしまうのを防止できる。オペレータＡは、入力装置１７を操作して移動速度Ｖ_Ｉを予め設定してもよい。

【0086】

次に、図９を参照して、ロボットシステム５０のプロセッサ５４が実行する寸動動作フローのさらに他の例について、説明する。なお、図９に示すフローにおいて、図３、図６及び図８に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。図９に示すフローは、上述の図３のフローと同様に、寸動動作モード開始指令を受け付けたときに、開始する。

【0087】

プロセッサ５４は、ステップＳ１において、操作力ＨＦの検出を開始し、ステップＳ２１において、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、所定の閾値ＨＦ_ｔｈ４以上（ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ４）となったか否かを判定する。そして、ステップＳ１３において、計時部５６を起動して、ステップＳ２１でＹＥＳと判定した時点からの経過時間ｔ_Ｐを計時する。

【0088】

ステップＳ４１において、プロセッサ５４は、ロボット１２の寸動動作を開始し、ステップＳ２２において、プロセッサ５４は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、閾値ＨＦ_ｔｈ４よりも小さくなった（ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ４）か否かを判定する。ステップＳ２３において、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能して、経過時間ｔ_Ｐに応じて寸動動作パラメータを決定する。

【0089】

ステップＳ４２において、プロセッサ５４は、ステップＳ４１で開始した寸動動作におけるロボット１２（具体的には、エンドエフェクタ２６）の移動量Ｌが、ステップＳ２３で決定した移動量Ｍに一致したか否かを判定する。ステップＳ４２でＹＥＳと判定した場合、ステップＳ４３において、プロセッサ５４は、ロボット１２の寸動動作を停止する。

【0090】

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ５４は、ロボット１２の寸動動作の実行中に、検出値ＨＦ_Ｖが閾値ＨＦ_ｔｈ４を継続して超えている時間ｔ_ｐに応じて、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定している。この構成によれば、オペレータＡは、寸動動作を実行する毎に、操作部２８に操作力ＨＦを継続して加える時間に応じて移動量Ｍを、所望の値に直感的に設定することができる。

【0091】

なお、図９に示すフローにおいて、プロセッサ５４は、ステップＳ１３の次にステップＳ２２及びＳ２３を実行して移動量Ｍを決定し、その後に、ステップＳ４１を実行してもよい。この場合、プロセッサ５４は、移動量Ｍを決定した後にステップＳ４１で寸動動作を開始することになる。

【0092】

また、図９中のステップＳ４１で開始する寸動動作におけるロボット１２（エンドエフェクタ２６）の移動速度Ｖ_Ｉは、プロセッサ５４がステップＳ１５で決定し得る移動量Ｍ_１、Ｍ_２、Ｍ_３だけロボット１２が寸動するのに要する時間が、ステップＳ２３で該移動量Ｍ_１、Ｍ_２、Ｍ_３を決定するために用いる閾値ｔ_ｐ１、ｔ_ｐ２、ｔ_ｐ３以上となるように、設定されてもよい。これにより、ステップＳ２３で寸動動作パラメータを決定する前に、ステップＳ４１の開始後にロボット１２が移動量Ｍ_１、Ｍ_２、Ｍ_３だけ寸動してしまうのを防止できる。

【0093】

次に、図１０を参照して、ロボットシステム５０のプロセッサ５４が実行する寸動動作フローのさらに他の例について、説明する。なお、図１０に示すフローにおいて、図８に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。図１０に示すフローは、上述の図３のフローと同様に、寸動動作モード開始指令を受け付けたときに、開始する。プロセッサ５４は、ステップＳ１において、操作力ＨＦの検出を開始する。

【0094】

ステップＳ５１において、プロセッサ５４は、直近に取得した検出値ＨＦ_Ｖが、所定の閾値ＨＦ_ｔｈ６以上（ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ６）となったか否かを判定する。この閾値ＨＦ_ｔｈ６は、オペレータによって予め定められ、メモリ４０に記憶される。この閾値ＨＦ_ｔｈ６は、上述の下限値ＨＦ_ｔｈ１（若しくは、閾値ＨＦ_ｔｈ３、ＨＦ_ｔｈ４又はＨＦ_ｔｈ５）と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

【0095】

プロセッサ５４は、ＨＦ_Ｖ≧ＨＦ_ｔｈ６となったときにＹＥＳと判定し、ステップＳ４１へ進む一方、ＨＦ_Ｖ＜ＨＦ_ｔｈ６である場合にＮＯと判定し、ステップＳ６へ進む。ステップＳ４１において、プロセッサ５４は、ロボット１２のエンドエフェクタ２６を操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄへ移動させる寸動動作を開始する。

【0096】

ステップＳ５２において、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能し、操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄと、ロボット１２の目標方向ＴＤと、該目標方向ＴＤへのロボット１２の目標移動量ＴＭとを用いて所定の演算をすることにより、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定する。

【0097】

以下、図１１を参照して、目標方向ＴＤ及び目標移動量ＴＭについて説明する。操作力ＨＦに応じてロボット１２に寸動動作を実行させるときに、ロボット１２のエンドエフェクタ２６を、予め定めた目標方向ＴＤへの移動量が、予め定めた目標移動量ＴＭとなるように、寸動させたい場合がある。

【0098】

例えば、図１１に示す例では、目標方向ＴＤは、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｚ軸マイナス方向（又は、鉛直下方）として定められている。目標移動量ＴＭは、例えば１ｍｍといった値として、オペレータによって定められる。目標方向ＴＤ及び目標移動量ＴＭの情報は、メモリ４０に予め記憶される。

【0099】

本実施形態においては、プロセッサ５４は、力センサ１４が検出した操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄを取得した後、該方向ＨＦ_Ｄと目標方向ＴＤとの角度θを算出する。そして、角度θと目標移動量ＴＭとから、方向ＨＦ_Ｄにおけるロボット１２のエンドエフェクタ２６の移動量Ｍを、Ｍ＝ＴＭ／ｃｏｓθなる式から決定する。

【0100】

仮に、プロセッサ５４がエンドエフェクタ２６を、上述の演算により決定した移動量Ｍだけ方向ＨＦ_Ｄへ移動させた場合、エンドエフェクタ２６の目標方向ＴＤ（図１１に示す例では、ｚ軸マイナス方向）への移動量は、目標移動量ＴＭに一致することになる。このようにして、プロセッサ５４は、方向ＨＦ_Ｄ、目標方向ＴＤ、及び目標移動量ＴＭを用いて所定の演算をすることにより、移動量Ｍを決定する。

【0101】

そして、ステップＳ４２において、プロセッサ５４は、ステップＳ４１で開始した寸動動作におけるロボット１２（具体的には、エンドエフェクタ２６）の移動量Ｌが、ステップＳ５２で決定した移動量Ｍに一致したか否かを判定する。ステップＳ４２でＹＥＳと判定した場合、ステップＳ４３において、プロセッサ５４は、ロボット１２の寸動動作を停止する。

【0102】

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ５４は、ロボット１２の寸動動作の実行中に、所定の演算を実行することにより、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍを決定している。この構成によれば、ロボット１２（具体的には、エンドエフェクタ２６）の目標方向ＴＤへの移動量が所定の目標移動量ＴＭに一致するように、ロボット１２を寸動させることができる。

【0103】

なお、図１０に示すフローにおいて、プロセッサ５４は、ステップＳ５１の次にステップＳ５２を実行して移動量Ｍを決定し、その後に、ステップＳ４１を実行してもよい。この場合、プロセッサ５４は、移動量Ｍを決定した後にステップＳ４１で寸動動作を開始することになる。

【0104】

なお、プロセッサ５４は、上述の図８、図９、又は図１０のフローを実行するときに、変化取得部４４として機能して、図３に示すステップＳ２及びステップＳ４を実行してもよい。この場合において、プロセッサ５４は、ステップＳ１の後に、ステップＳ２を実行し、図８のステップＳ１２、図９のステップＳ２１、又は図１０のステップＳ５１の後に、ステップＳ４を実行してもよい。

【0105】

ロボットシステム５０において、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能して、寸動動作パラメータとして、移動量Ｍのみならず、寸動動作においてロボット１２（具体的には、エンドエフェクタ２６）を移動させる移動方向Ｄ_Ｉを決定してもよい。プロセッサ５４は、図５、図６又は図７のフローを実行することで、移動方向Ｄ_Ｉを決定できる。

【0106】

例えば、上述の設定モード開始指令は、移動量設定モード開始指令と、方向設定モード開始指令とを含む。プロセッサ５４は、移動量設定モード開始指令を受け付けたときに、上述の図５、図６又は図７のフローを実行して移動量Ｍを決定する一方、方向設定モード開始指令を受け付けたときは、図５、図６又は図７のフローを実行して移動方向Ｄ_Ｉを決定する。

【0107】

移動方向Ｄ_Ｉを決定するために図５のフローを実行する場合、ステップＳ１５において、プロセッサ５４は、時間ｔ_ｔｈに検出した検出値ＨＦ_Ｖ（最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}、積分値∫［ＨＦ_Ｖ］ｄｔ、又は平均値ＨＦ_{Ｖ_ＡＶＥ}）に応じて、寸動動作パラメータとしての移動方向Ｄ_Ｉを決定する。

【0108】

一例として、プロセッサ５４は、検出値ＨＦ_Ｖの最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}が、ＨＦ_ｔｈ３＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ１}の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｘ軸方向に決定し、ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ１}＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ２}の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｙ軸方向に決定し、ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ２}＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ３}の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｚ軸方向に決定してもよい。これにより、オペレータＡは、操作部２８に加える操作力ＨＦの大きさを変えることで、移動方向Ｄ_Ｉを直感的に設定することができる。

【0109】

一方、移動方向Ｄ_Ｉを決定するために図６のフローを実行する場合、ステップＳ２３において、プロセッサ５４は、経過時間ｔ_Ｐに応じて移動方向Ｄ_Ｉを決定する。具体的には、プロセッサ５４は、ステップＳ２２でＹＥＳと判定したときにメモリ４０に記憶した経過時間ｔ_Ｐが、ｔ_ｐ１＜ｔ_ｐ≦ｔ_ｐ２の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｘ軸方向に決定し、ｔ_ｐ２＜ｔ_ｐ≦ｔ_ｐ３の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｙ軸方向に決定しに決定し、ｔ_ｐ３＜ｔ_ｐ≦ｔ_ｐ４の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｚ軸方向に決定してもよい。これにより、オペレータＡは、操作部２８に操作力ＨＦを加え続ける時間を変えることで、移動方向Ｄ_Ｉを直感的に設定することができる。

【0110】

一方、移動方向Ｄ_Ｉを決定するために図７のフローを実行する場合、ステップＳ３６において、プロセッサ５４は、カウントした回数ｎに応じて移動方向Ｄ_Ｉを決定する。具体的には、プロセッサ５４は、回数ｎ＝ｎ_１の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｘ軸方向に決定し、回数ｎ＝ｎ_２の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｙ軸方向に決定し、回数ｎ＝ｎ_３の場合は、移動方向Ｄ_Ｉを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｚ軸方向に決定してもよい。これにより、オペレータＡは、操作部２８をタップする回数を変えることで、移動方向Ｄ_Ｉを直感的に設定することができる。

【0111】

なお、プロセッサ５４は、オペレータＡの入力情報に応じて、設定モードを、移動量設定モードと方向設定モードとの間で切り換えるように構成されてもよい。例えば、オペレータＡは、入力装置１７を操作して、移動量設定モードと方向設定モードとのいずれかを選択する情報を入力する。入力装置１７は、オペレータＡからの入力情報に応じて、移動量設定モード開始指令、又は方向設定モード開始指令をプロセッサ３８へ送信する。

【0112】

プロセッサ３８は、入力装置１７からの指令に応じて、図５、図６又は図７のフローを実行し、移動量Ｍ又は移動方向Ｄ_Ｉを決定する。この場合において、入力装置１７は、操作部２８に設けられた、移動量設定モードと方向設定モードとのいずれかを選択するためのボタン又はスイッチを有してもよい。

【0113】

このようにして、プロセッサ５４は、移動量Ｍ及び移動方向Ｄ_Ｉの双方を予め決定できる。その後、プロセッサ５４は、寸動動作モード開始指令を受け付けると、変化取得部４４及び寸動動作実行部４６として機能し、図３に示すフローを実行する。このときに実行する図３中のステップＳ５においては、プロセッサ５４は、予め決められた移動方向Ｄ_Ｉへ、予め決められた移動量Ｍだけロボット１２を移動させることになる。

【0114】

なお、ロボットシステム５０において、設定モードに移行し、寸動動作パラメータとして移動量Ｍ及び移動方向Ｄ_Ｉを決定する場合において、プロセッサ５４は、力センサ１４が操作力ＨＦを複数回に亘って繰り返し検出したときに、互いに異なる回に検出した操作力ＨＦに応じて、移動量Ｍ及び移動方向Ｄ_Ｉをそれぞれ決定してもよい。

【0115】

例えば、プロセッサ５４が設定モード開始指令を受け付けて設定モードを開始した後、力センサ１４が操作力ＨＦを複数回に亘って繰り返し検出した場合、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能し、所定の回に検出された操作力ＨＦの検出値ＨＦ_Ｖ、又は該検出値ＨＦ_Ｖが所定の閾値ＨＦ_ｔｈ４を継続して超えている時間ｔ_Ｐに応じて、移動量Ｍを決定し、該所定の回とは別の回に検出された操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄを、移動方向Ｄ_Ｉとして決定する。

【0116】

具体的には、オペレータＡが、操作部２８に対し、計２回に亘って、操作力ＨＦを加えたとする。この場合において、プロセッサ５４は、力センサ１４が１回目に検出した操作力ＨＦに関して、図５中のステップＳ１２～Ｓ１５のフローを実行することで、検出値ＨＦ_Ｖに応じて移動量Ｍを決定し得る。代替的には、プロセッサ５４は、力センサ１４が１回目に検出した操作力ＨＦに関して、図６中のステップＳ２１～Ｓ２３のフローを実行することで、検出値ＨＦ_Ｖが閾値ＨＦ_ｔｈ４を継続して超えている時間ｔ_Ｐに応じて、移動量Ｍを決定し得る。

【0117】

その一方で、プロセッサ５４は、力センサ１４が２回目に検出した操作力ＨＦの方向ＨＦ_Ｄを、寸動動作時のロボット１２の移動方向Ｄ_Ｉとして決定する。このようにして、プロセッサ５４は、力センサ１４が操作力ＨＦを複数回に亘って繰り返し検出した場合に、所定の回に検出した操作力ＨＦに応じて、移動量Ｍ及び移動方向Ｄ_Ｉを決定する。この構成によれば、オペレータＡは、移動量Ｍ及び移動方向Ｄ_Ｉの各々を、直感的に任意に設定できる。

【0118】

なお、図３中のステップＳ５でロボット１２（エンドエフェクタ２６）を寸動させる移動方向Ｄ_Ｉは、ロボット１２の移動経路に沿う方向として予め定められてもよい。この移動経路は、例えば、第１の教示点ＴＰ_１から第２の教示点ＴＰ_２までの移動経路として、コンピュータプログラム等により、予め定められる。この場合において、移動経路は、直線又は曲線であり、移動量Ｍは、該移動経路に沿う方向への総距離として定められてもよい。

【0119】

また、上述のステップＳ５又はＳ４１における寸動動作において、プロセッサ３８又は５４は、ロボット１２のエンドエフェクタ２６を移動させる代わりに（又は、移動させつつ）、エンドエフェクタ２６の姿勢を変化させてもよい。例えば、プロセッサ３８又は５４は、エンドエフェクタ２６を、ロボット座標系Ｃ_Ｒ（又は、エンドエフェクタ２６に対して設定されるツール座標系等、他の座標系）のｘ軸、ｙ軸又はｚ軸の周りの方向Ｄ_Ｐへ、決められた移動量Ｍ_Ｐ（角度）だけ回動させ、これにより、エンドエフェクタ２６の姿勢を変化させてもよい。

【0120】

この場合において、プロセッサ５４は、パラメータ決定部５８として機能し、図５、図６又は図７に示すフローを実行し、寸動動作パラメータとして、エンドエフェクタ２６の姿勢を変化させる移動量Ｍ_Ｐ及び方向Ｄ_Ｐを決定してもよい。例えば、姿勢を変化させる方向Ｄ_Ｐを決定するために図５のフローを実行する場合、ステップＳ１５において、プロセッサ５４は、時間ｔ_ｔｈに検出した検出値ＨＦ_Ｖ（最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}、積分値∫［ＨＦ_Ｖ］ｄｔ、又は平均値ＨＦ_{Ｖ_ＡＶＥ}）に応じて、寸動動作パラメータとしての方向Ｄ_Ｐを決定する。

【0121】

一例として、プロセッサ５４は、検出値ＨＦ_Ｖの最大値ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}が、ＨＦ_ｔｈ３＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ１}の場合は、方向Ｄ_Ｐを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｘ軸周りの方向に決定し、ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ１}＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ２}の場合は、方向Ｄ_Ｐを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｙ軸周りの方向に決定し、ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ２}＜ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ}≦ＨＦ_{Ｖ_ＭＡＸ３}の場合は、方向Ｄ_Ｐを、ロボット座標系Ｃ_Ｒのｚ軸周りの方向に決定してもよい。同様に、プロセッサ５４は、検出値ＨＦ_Ｖに応じて、寸動動作パラメータとしての移動量Ｍ_Ｐを決定できる。

【0122】

また、図６又は図７に示すフローを実行することで、プロセッサ５４が、移動量Ｍ_Ｐ及び方向Ｄ_Ｐを、経過時間ｔ_Ｐ又は回数ｎに応じて決定できることを理解されよう。この構成によれば、オペレータＡは、寸動動作時にエンドエフェクタ２６の姿勢を変化させる方向Ｄ_Ｐ及び移動量Ｍ_Ｐを直感的に設定することができる。

【0123】

なお、上述の実施形態においては、力センサ１４が、ベース部３４と操作部２８との間に配置された場合について述べた。しかしながら、これに限らず、力センサ１４は、操作部２８よりも基端側（つまり、ロボットベース１８の側）に位置する、ロボット１２の如何なる部位に設けられてもよい。例えば、力センサ１４は、ロボットアーム２２に設けられてもよいし、ロボットベース１８に設けられてもよい。

【0124】

また、力センサ１４は、６軸力覚センサに限らず、例えば、ロボット１２の駆動軸周りのトルクを検出可能な複数のトルクセンサから構成されてもよいし、他の如何なるタイプの力センサであってもよい。また、図２に示すロボットシステム１０から、変化取得部４４を省略してもよい。この場合、図３に示すステップＳ４が省略され、プロセッサ３８は、ステップＳ３でＹＥＳと判定したときに、ステップＳ５へ進む。

【0125】

また、ロボット１２は、垂直多関節ロボットに限らず、水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット等、如何なるタイプのロボットであってもよい。以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。

【符号の説明】

【0126】

１０，５０ ロボットシステム
１２ ロボット
１４ 力センサ
１６，５２ 制御装置
２８ 操作部
３８，５４ プロセッサ
４４ 変化取得部
４６ 寸動動作実行部
５８ パラメータ決定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】