CN103347662A - 机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路，其中，在机器人手臂(100)上设置与安装在机器人手臂上的手尖效果部(102)分离结构的把持部(103)，通过人把持把持部(103)使其移动，而使机器人手臂(100)随动把持部(103)而移动。另外，在把持部(103)具备接触传感器(105)，根据接触传感器(105)的检测结果而切换随动控制的方法。

Description

机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路

技术领域

本发明涉及用于生成机器人的动作而进行示教或者协作搬运等所希望的作业的机器人手臂的控制装置及控制方法、具有机器人手臂的控制装置的机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路。

背景技术

近年来，制造现场因多品种少量生产而频繁进行型号改变。在单元生产盛行的近年的制造现场，为了利用机器人来实现螺丝紧固作业或部件的嵌合作业、安装作业、柔性基板等的***作业、或者研磨作业等的自动化，需要与多种多样的部件或者作业顺序弹性对应。由于针对于部件变化而组装的位置或者朝向等发生变化，进行作业的顺序也发生变化，因此需要与这些变化对应。另外，像柔性基板的***作业等那样处理柔软物的作业等因作业复杂而依然在手工中心进行。人将柔软物与对象物接触，借助在柔软物弯曲时传递到手上的反作用力来推测柔软物的弯曲情况或者位置。由此，能够进行复杂的作业。

与此相对，机器人在每次试行都无法将弯曲方向或者位置等变化的柔软物的力信息或者位置信息定式化，因此难以进行与得到的反作用力对应的复杂的作业。解决以上的问题而由机器人来实现在上述那样的手工中心进行的作业的自动化的需求较大。

因此，一直以来采用使用示教器(teaching pendant)或者编程来向机器人示教作业的方法。然而，当以上述的方法进行示教时，示教工时急剧增加。另外，同时使机器人的多个关节活动那样的复杂移动所需要的作业有时也无法示教。

如上述那样，使用示教器或者编程的方法具有局限性。

因此，一直以来采用触碰机器人而示教的直接示教(引导示教)来简单地进行示教的方法。直接示教具有如下等优点：能够实现直观感受的操作；或者当机器人与对象物接触时作业的人感受到物理上的反作用力，由此能够实现与反作用力对应的操作。另一方面，还一并具有如下等的缺点：在机器人自身重的情况下，人无法支承机器人而无法操作机器人；或者因机器人自身重而使人感受不到机器人与对象物接触时的物理上的反作用力；或者因人触碰机器人而在机器人失去控制时存在危险。当如上所述对操作性差的机器人进行示教时，改善该机器人的操作性尤为重要。同样，确保触碰机器人时的安全性也十分重要。

关于直接示教，考虑了具有利用弹簧安装在第一机器人手臂的手尖前端部的第二机器人手臂的结构。根据具有两个机器人手臂的结构，与现有的仅有一个机器人手臂的结构相比较，能够实现更为精密的直接示教(参照专利文献1)。

另外，还采用如下方法，即，通过在水平方向上限定保持构件的移动并检测外部环境(保持的对象物的位移量或者力信息)而进行阻抗控制，即使在保持比较重的对象物的情况下也能以较小的力使保持构件位移(参照专利文献2)。

另一方面，在产品的运送操作或者重部件的嵌合作业中，在因使用示教器或者编程的方法复杂而导致机器人无法实现的情况下，由两位作业者进行作业。非常希望使用机器人来实现上述那样的作业，从而减轻作业者的劳动强度。在使上述那样的作业自动化的情况下，直接示教因产品较重而致使作业者无法向机器人示教。因此，使用与作业者协作运送机器人所把持的重产品的协作搬运这样的方法。

关于协作搬运，考虑使机器人产生辅助力，以便能以小的操作力就可实现协作搬运。该辅助力的值以如下方式求出。即，分别检测机器人的关节角度、手尖位置、与机器人进行协作作业的作业者施加到对象物的力，根据这些值来分别推测作业者的手尖粘性系数、弹性系数、作业者的手尖自然长度位置，进而基于这些值来求出辅助力的值(参照专利文献3)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-164584号公报

专利文献2：日本特开2006-247787号公报

专利文献3：日本特开2007-76807号公报

发明内容

本发明所要解决的技术课题

在专利文献1中，安装在手尖的前端部上的机器人手臂利用弹簧而被安装，因此受到弹簧的弹力的影响，因此在操作性上还残留有问题。另外，第二机器人手臂与第一机器人手臂不连动移动，因此在进行作业区域广的作业的情况下，在第一机器人手臂移动之后必须使第二机器人手臂移动，因此作业工时增加。

在专利文献2中，保持构件的移动仅限定在水平方向上，而难以在其另一方向上移动。另外，保持构件与机器人手臂接触，因此机器人手臂受到保持构件的重力或者接触的摩擦力的影响，因此在操作性上还残留有问题。

在专利文献3中，虽然机器人产生辅助力，但因推测值的误差而导致人感受到对象物或者机器人的重量的不同，因此在操作性上残留有问题。另外，需要使用力传感器，从而花费较大的成本。

因此，本申请的发明人发明了在机器人手臂中在操作机器人手臂时将供人把持的把持部与机器人手臂主体在机构上相分离这样的构造。在该构造中，通过进行机器人手臂的随动控制，以便将机器人手臂主体与把持部之间的相对位置收入在规定的阈值的范围内，能够消除人操作把持部时机器人手臂主体的惯性的影响，从而使操作性变得非常良好。

然而，在该构造中，在人未把持把持部的情况下，把持部落下直至与地面发生碰撞，因此伴随于此，机器人手臂也随动而向下持续下降。在这种人未把持把持部的情况下，机器人手臂向下持续移动而存在危险。另外，当人把持把持部并开始随动控制时与结束随动控制时，在把持部与机器人手臂之间的相对位置大的情况下，机器人手臂相对于该大的相对位置而进行随动，因此机器人手臂急剧地移动，因此若机器人手臂碰到人则非常危险。另一方面，当人使把持部急剧地移动时，机器人手臂无法进行随动，形成为不清楚机器人手臂会怎样地挥舞的状态。

本发明鉴于上述问题点而完成，其目的在于提供一种能够改善对于进行协作搬运或者直接操作等作业时的机器人手臂的操作性，能够容易地移动机器人手臂，安全性高的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路，以使得。

用于解决上述技术的技术手段

为了实现上述的目的，本发明以如下方式构成。

根据本发明的第一方式，本发明提供一种机器人手臂，该机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，利用机器人手臂的控制装置对所述机器人手臂的动作进行控制，其中，

所述机器人手臂的控制装置具备：

相对位置信息获取部，其获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息；

随动控制部，其根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内；

随动控制切换控制部，其输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制；

控制部，其基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息；

把持检测部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测；

随动控制切换部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

根据本发明的另一方式，本发明提供一种具备所述记载的机器人手臂的机器人。

根据本发明的再一方式，本发明提供一种机器人手臂的控制方法，该机器人手臂的控制方法对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部与所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

由相对位置信息获取部获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息，

由随动控制部根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内，

由随动控制切换控制部输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制，

由控制部基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

当在所述随动控制切换控制部输出所述随动控制信息时，

由接触信息获取部获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息，

由把持检测部基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测，

由随动控制切换部基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

根据本发明的又一方式，本发明提供一种机器人手臂控制程序，该机器人手臂控制程序对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

使计算机执行如下的步骤：

由相对位置信息获取部获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息，

由随动控制部根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内，

由随动控制切换控制部输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制，

由控制部基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

在所述随动控制切换控制部输出所述随动控制信息的步骤中执行如下的步骤：

由接触信息获取部获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息，

由把持检测部基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测，

由随动控制切换部基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

根据本发明的其他方式，本发明提供一种机器人手臂用集成电路，该机器人手臂用集成电路对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

所述机器人手臂用集成电路具备：

相对位置信息获取部，其获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息；

随动控制部，其根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内；

随动控制切换控制部，其输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制；

控制部，其基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息；

把持检测部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测；

随动控制切换部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

发明效果

根据本发明的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序、以及集成电路，安装在机器人手臂主体上的手尖效果部与供人把持的把持部在机构上相分离，通过人操作把持部，能够操作机器人手臂。其结果是，在操作时，能够消除机器人手臂主体对于把持部的惯性的影响，从而能够使操作性非常良好。另外，在与机器人手臂在机构上相分离的把持部与其他物体接触的情况下，通过切换随动控制的方法，能够提高安全性。

附图说明

本发明的上述目的与特征和其他目的与特征根据与关于附图的优选实施方式关联的接下来的记述而会更加清楚。在该附图中，

图1是本发明的第一实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的结构图；

图2A是本发明的第一实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的俯视图；

图2B是表示本发明的第一实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的图2A中的A-A线的剖视图；

图2C是表示本发明的第一实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的图2A中的B-B线的剖视图；

图3A是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3B是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3C是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3D是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3E是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3F是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3G是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3H是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3I是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3J是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图3K是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的俯视图；

图3L是本发明的第一实施方式的机器人的落下时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的俯视图；

图4A是本发明的第一实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器、缓冲材料的俯视图；

图4B是本发明的第一实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、接触传感器、缓冲材料的侧视图；

图4C是本发明的第一实施方式的机器人中的接触时的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器、缓冲材料的俯视图；

图4D是本发明的第一实施方式的机器人中的接触时的手尖效果部、把持部、接触传感器、缓冲材料的侧视图；

图5是本发明的第一实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的与图1不同的结构图；

图6是本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的框图；

图7是本发明的第一实施方式的机器人中的接触信息的说明图；

图8是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手的把持位置的说明图；

图9A是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手的把持时间的说明图；

图9B是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手的把持时间的说明图；

图9C是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手的把持时间的说明图；

图10是本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的说明图；

图11A是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图11B是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图11C是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图11D是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图11E是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图12A是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手未把持的情况的说明图；

图12B是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手未把持的情况的说明图；

图12C是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手未把持的情况的说明图；

图12D是本发明的第一实施方式的机器人中的人的手未把持的情况的说明图；

图13是表示本发明的第一实施方式的机器人中的从获取相对位置信息、接触信息到进行随动控制为止的处理的流程的流程图；

图14A是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的开始时的说明图；

图14B是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的开始时的说明图；

图14C是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的开始时的说明图；

图15是使用了本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的时间与速度的关系的说明图；

图16是本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的框图；

图17是本发明的第二实施方式的机器人中的随动控制切换部的系数信息的确定方法的说明图；

图18A是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图18B是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图18C是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图18D是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图18E是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图19是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图，其中，图19的(A)是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的时间与系数的关系的说明图，图19的(B)是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的时间与速度的关系的说明图；

图20是表示本发明的第二实施方式的机器人中的从获取相对位置信息、接触信息到进行随动控制为止的处理的流程的流程图；

图21A是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的结束时的说明图；

图21B是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的结束时的说明图；

图21C是使用了本发明的第二实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的结束时的说明图；

图22A是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的俯视图；

图22B是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图22C是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图23A是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的与图22A不同的俯视图；

图23B是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的与图22B不同的剖视图；

图23C是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的与图22C不同的剖视图；

图24是本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的框图；

图25是本发明的第三实施方式的机器人中的随动控制切换部中的系数信息的确定方法的说明图；

图26A是本发明的第三实施方式的机器人中的把持部的把持方法的说明图；

图26B是本发明的第三实施方式的机器人中的把持部的把持方法的说明图；

图27A是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图27B是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图27C是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图27D是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图27E是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图27F是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图27G是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图27H是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运中的把持方法的说明图；

图27I是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运中的把持方法的说明图；

图27J是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运中的把持方法的说明图；

图27K是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运中的把持方法的说明图；

图27L是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运中的把持方法的说明图；

图27M是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运中的把持方法的说明图；

图27N是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运中的把持方法的说明图；

图28是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图，其中，图28的(A)是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的时间与系数的关系的说明图，图28的(B)是使用了本发明的第三实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的时间与速度的关系的说明图；

图29是表示本发明的第三实施方式的机器人中的从获取相对位置信息、接触信息到进行随动控制为止的处理的流程的流程图；

图30A是本发明的第四实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、力传感器的俯视图；

图30B是本发明的第四实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、力传感器的剖视图；

图30C是本发明的第四实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、力传感器的剖视图；

图31是本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的框图；

图32是本发明的第四实施方式的机器人中的力信息的说明图；

图33是本发明的第四实施方式的机器人中的随动控制切换部中的系数信息的确定方法的说明图；

图34A是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图34B是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图34C是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图34D是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图34E是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图34F是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图34G是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图35是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图，其中，图35的(A)、(B)、(C)分别是使用了本发明的第四实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的时间与系数的关系、时间与速度的关系、时间与力的大小的关系的说明图；

图36是表示本发明的第四实施方式的机器人中的从获取相对位置信息、力信息到进行随动控制为止的处理的流程的流程图；

图37是本发明的第五实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的结构图；

图38A是本发明的第五实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的俯视图；

图38B是本发明的第五实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图38C是本发明的第五实施方式的机器人中的手尖效果部、把持部、相对位置传感器、接触传感器的剖视图；

图39是本发明的第五实施方式的机器人中的机器人手臂的框图；

图40A是使用了本发明的第五实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图40B是使用了本发明的第五实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图40C是使用了本发明的第五实施方式的机器人中的机器人手臂的协作搬运的说明图；

图41是表示本发明的第五实施方式的机器人中的从获取相对位置信息、接触信息到进行随动控制为止的处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的实施方式进行详细的说明。

以下，在参照附图对本发明中的实施方式进行详细的说明之前，对本发明的各种方式进行说明。

根据本发明的第一方式，本发明提供一种机器人手臂，该机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部相对移动且在操作时能够供所述人把持，利用机器人手臂的控制装置对所述机器人手臂的动作进行控制，其中，

所述机器人手臂的控制装置具备：

相对位置信息获取部，其获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息；

随动控制部，其根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内；

随动控制切换控制部，其输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制；

控制部，其基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息；

把持检测部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测；

随动控制切换部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

根据本发明的第二方式，在本发明提供第一方式所记载的机器人手臂中，所述把持检测部除了对所述人的把持的有无的信息进行检测之外，还将从把持开始的经过时间作为把持信息检测，

另一方面，还具备：

控制系数信息获取部，其获取将所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息与从所述把持开始的经过时间、和确定随动速度的控制系系数的信息建立了关联的关联信息；

控制系数信息确定部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息与由所述控制系数信息获取部获取到的所述关联信息，对确定随动速度的控制系数进行确定，

在所述人刚把持了所述把持部之后的规定的恒定时间，以基于由所述控制系数信息获取部获取到的所述控制系数而使随动控制的随动速度比其他时间的随动速度慢的方式进行控制。

根据本发明的第三方式，在本发明提供第一方式所记载的机器人手臂中，所述把持检测部除了对所述人的把持的有无的信息进行检测之外，还将所述人把持所述把持部的位置作为把持信息检测，

另一方面，还具备：

控制系数信息获取部，其获取将所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息与所述人把持所述把持部的位置、和确定随动速度的控制系系数的信息建立了关联的关联信息；

控制系数信息确定部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息与由所述控制系数信息获取部获取到的所述关联信息，对确定随动速度的控制系数进行确定，

根据所述人把持所述把持部的位置，以基于由所述控制系数信息获取部获取到的所述控制系数而使随动控制的随动速度变化的方式进行控制。

根据本发明的第四方式，在本发明提供第一方式所记载的机器人手臂中，所述随动控制切换控制部具备获取从外部施加到所述把持部上的力的大小的力信息获取部，

所述把持检测部基于由所述力信息获取部获取到的力信息，对所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息进行检测，进一步也将所述人把持所述把持部的力的大小作为把持信息检测，另一方面，

所述随动控制切换控制部具备：

控制系数信息获取部，其获取将所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息、所述人把持所述把持部的力的大小、及确定随动速度的控制系数建立了关联的关联信息；

控制系数信息确定部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息与由所述控制系数信息获取部获取到的所述关联信息，对确定随动速度的控制系数进行确定，

根据所述人把持所述把持部的力的大小，以基于由所述控制系数信息获取部获取到的所述控制系数而使随动控制的随动速度变化的方式进行控制。

根据本发明的第五方式，在本发明提供第一方式所记载的机器人手臂中，所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述手尖效果部相对于所述把持部的接触的有无；

随动控制切换部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息而输出随动控制信息，仅在所述把持部与所述手尖效果部接触的情况下停止随动控制，在所述把持部不与所述手尖效果部接触的情况下进行随动控制。

根据本发明的第六方式，本发明提供具备第1至5中任一个方式所记载的机器人手臂的机器人。

根据本发明的第七方式，本发明提供一种机器人手臂的控制方法，该机器人手臂的控制方法对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部相对移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

由相对位置信息获取部获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息，

由随动控制部根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内，

由随动控制切换控制部输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制，

由控制部基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

当在所述随动控制切换控制部输出所述随动控制信息时，

由接触信息获取部获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息，

由把持检测部基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测，

由随动控制切换部基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

根据本发明的第八方式，本发明提供一种机器人手臂控制程序，该机器人手臂控制程序对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部相对移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

使计算机执行如下的步骤：

由相对位置信息获取部获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息，

由随动控制部根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内，

由随动控制切换控制部输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制，

由控制部基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

在所述随动控制切换控制部输出所述随动控制信息的步骤中执行如下的步骤：

由接触信息获取部获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息，

由把持检测部基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测，

由随动控制切换部基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

根据本发明的第九方式，本发明提供一种机器人手臂用集成电路，该机器人手臂用集成电路对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部相对移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

所述机器人手臂用集成电路具备：

相对位置信息获取部，其获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息；

随动控制部，其根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内；

随动控制切换控制部，其输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制；

控制部，其基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，并且，

所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息；

把持检测部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测；

随动控制切换部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

以下，对本发明的第一实施方式中的机器人进行说明。

在本发明的第一实施方式的机器人中，为了提高机器人手臂的操作性，在操作时将供人把持的把持部与机器人手臂主体机构性分离(在机构上分离)，机器人手臂主体随动于把持部的移动(详情在后面进行说明)。然而，通过以上述的方式进行随动控制而产生如下的问题，即，当人未把持把持部时，把持部落下且机器人手臂向下方下降(详情在后面进行说明)。第一实施方式是施行解决该问题的对应方案的实施方式。

图1表示本发明的第一实施方式中的包括机器人手臂100的机器人601。机器人手臂100具备作为机器人手臂100的主体的一个例子的机械手101、手尖效果部102、把持部103、作为相对位置信息获取部的一个例子的相对位置传感器104、接触传感器105。但是，在分别对具体的接触传感器进行说明的情况下，如后述那样由附图标记105A～105E表示，在通称地进行说明的情况下由附图标记105表示。在此，机器人601包括机器人手臂100和机器人手臂的控制装置602。

机械手101具有多个多关节机构，各连杆101d、101e以关节轴(101a、101b、101c)为中心而进行旋转驱动。在机械手101的手尖上安装有手尖效果部102。

手尖效果部102内置多个相对位置传感器104，并具有利用多个相对位置传感器104而对把持部103相对于手尖效果部102的相对位置(即，相对位置的信息，换言之，测定值或者测量值)进行测定的功能。手尖效果部102以不改变位置的方式固定在机械手101的手尖上，并对把持部103距离被固定的位置的相对位置进行测定。在本第一实施方式中，使用6个相对传感器104来测定相对位置(详情在后面进行说明)。

把持部103是用于在人进行作业时由手进行把持的部分，并形成为与手尖效果部102分离的构造。

相对位置传感器104是用于检测把持部103相对于手尖效果部102的相对位置的传感器。在此，Δr是指Δx～Δγ的通称。在此，使用规定的6个相对传感器104来获取所述相对位置的信息(详情在后面进行说明)。

接触传感器105是安装在把持部103的外侧且用于检测把持部103的外部的对象物与把持部103之间的接触的传感器。在此，使用5个接触传感器105(详情在后面进行说明)。

以下，使用图2A～图2C对手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器105进行详细说明。

图2A是俯视呈正方形的长方体状的手尖效果部102、四边形的箱体状的把持部103、相对位置传感器104、接触传感器105的俯视图，在图2A的表面连结机械手101的手尖。图2B是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器105的图2A中的A-A线的剖视图，且是从箭头2B观察的剖视图。图2C是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器105的图2A中的B-B线的剖视图，且是从箭头2C观察的剖视图。

需要说明的是，在第一实施方式中，虽然手尖效果部102的形状呈图2所示的形状，但也可以是具有长方形、多边形、或圆形的平面的柱状的物体或者是球体等任意的形状。

把持部103由四边形的箱体状构成，具备四边形的底面部103a、从底面部103a的各边立起设置的四个四边形的侧面部103b、在各侧面部103b的中央部的上表面向内突出的作为防止脱落构件的一个例子的突起部103c。在把持部103的内侧，由底面部103a与四个侧面部103b形成具有凹空间103d的箱形状。凹空间103d具有规定的间隙(空间)90而形成能够在内部配置手尖效果部102的空间。由此，在底面部103a、四个侧面部103b、四个突起部103c各自与手尖效果部102的分别对置的面之间分别能够保持有间隙90。

突起部103c是设在各侧面部103b的与底面部103a对置的部分上的板构件，如图3A所示，配置在凹空间103d的内部的手尖效果部102作为用于防止从箱形状内部的凹空间103d飞出的防止脱落构件的一个例子而发挥功能。

把持部103是与手尖效果部102分离的构造，手尖效果部102由另外的构件构成。需要说明的是，虽然把持部103的形状呈图2A～图2C所示的形状，但也可以是具有长方形、多边形、或圆形的平面的箱状的物体或者是球体等任意的形状。

使用图2A～图2C对各空间90(Δx～Δγ)进行说明。

在此，将图2A的横方向定义为x轴方向，将纵向定义为y轴方向，将图2B及图2C的纵向定义为z轴方向。于是，间隙90的x轴方向的宽度Δx表示沿着与x轴方向正交的y轴方向而分别配置的、手尖效果部102的侧面部102b与把持部103的侧面部103b之间的x轴方向的间隙的间隔。间隙90的y轴方向的宽度Δy表示沿着x轴方向而分别配置的、手尖效果部102的正面部102a或者里面部102e与把持部103的侧面部103b之间的y轴方向的间隙的间隔。间隙90的z轴方向的宽度Δz表示沿着与z轴方向正交的方向而分别配置的、手尖效果部102的底面部102c与把持部103的底面部103a之间的z轴方向的间隙的间隔。间隙90的α方向的宽度Δα表示手尖效果部102的底面部102c与把持部103的底面部103a之间的绕x轴的旋转方向α上的间隙的间隔。间隙90的β方向的宽度Δβ表示手尖效果部102的底面部102c与把持部103的底面部103a之间的绕y轴的旋转方向β上的间隙的间隔。间隙90的γ方向的宽度Δγ表示手尖效果部102的正面部102a与把持部103的侧面部103b之间的绕z轴的旋转方向γ上的间隙的间隔。

在此，使用图2A～图2C对各轴(x～γ)进行说明。x轴是从手尖效果部102的中心部102d朝与侧面部102b垂直的方向延伸的轴，将图2A中的右方向设为+。y轴是从手尖效果部102的中心部102d朝与正面部102a或者里面部102e垂直的方向延伸的轴，将图2A中的上方向设为+。z轴是从手尖效果部102的中心部102d朝与底面部102c垂直的方向延伸的轴，将图2B中的上方向设为+。绕x轴的旋转α相对于x轴应用右手法则。绕y轴的旋转β相对于y轴应用右手法则。绕z轴的旋转γ相对于z轴应用右手法则。

图2A～图2C的状态中的手尖效果部102与把持部103之间的间隙90的间隔(间隙)Δx、Δy、Δz分别作为具体的一个例子而形成为3mm，能够与该间隙量相应地将把持部103分别向x轴方向、y轴方向、或者z轴方向移动。由此，在图2A～图2C的状态中，把持部103的可动范围(与手尖效果部102分离的范围)相对于x、y、z轴而形成为±3mm。另外，把持部103旋转的可动范围(Δα、Δβ、Δγ)相对于α、β、γ方向分别作为一个例子而形成为±3/100弧度(radian)。把持部103的形状也可以与手尖效果部102相同地为任意的形状。

另外，如图2A～图2C所示，把持部103的四个突起部103c形成为包围或卡住手尖效果部103的形状，以便即使在人未把持把持部103的情况下，把持部103也不从手尖效果部102落下，因此形成为朝向哪一方向也不会从手尖效果部102落下的构造(参照图3A～图3F)。即，图3A表示在把持部103相对于手尖效果部102而移动到最下方的位置的情况下，四个突起部103c与手尖效果部102的上表面102f接触而防止脱落的状态。图3B表示把持部103与手尖效果部102之间的位置关系与图3A的状态呈上下相反，把持部103的底面部103a与手尖效果部102的底面部102c接触的状态。图3C表示把持部103与手尖效果部102之间的位置关系从图3A的状态朝顺时针方向旋转了90度的状态，且把持部103的侧面部103b与手尖效果部102的侧面部102b接触的状态。图3D表示把持部103与手尖效果部102之间的位置关系从图3A的状态朝逆时针方向旋转了90度的状态，且把持部103的侧面部103b与手尖效果部102的侧面部102b接触的状态。图3E表示把持部103与手尖效果部102之间的位置关系从图3C的状态绕左右方向的轴朝上方向旋转了90度的状态，且把持部103的侧面部103b与手尖效果部102的里面部102e接触的状态。图3F表示把持部103与手尖效果部102之间的位置关系从图3C的状态绕左右方向的轴朝上方向与图3E相反地旋转了90度的状态，且把持部103的侧面部103b与手尖效果部102的表面部102a接触的状态。

另外，同样地，无论朝哪一方向旋转，把持部103形成为都不从手尖效果部102落下的构造(参照图3G～图3L)。即，图3G～图3J表示如下的状态，即使手尖效果部102的侧面部102b或者表面部102a(里面部102e)中任一个在图3G～图3J中朝顺时针方向或者逆时针方向旋转，右侧的角度部或者左侧的角度部也与把持部103的突起部103c接触，而把持部103不从手尖效果部102落下。图3K～图3L表示如下的状态，即使手尖效果部102的上表面102f在图3K～图3L中朝顺时针方向或者逆时针方向旋转，手尖效果部102的角度部也被限制为与把持部103的侧面部103b接触而不怎么旋转，并且，手尖效果部102的各边的一部分与把持部103的突起部103c接触，把持部103不从手尖效果部102落下。

需要说明的是，如此，当手尖效果部102与把持部103接触时，也可以将缓和碰撞的缓冲材料401安装在手尖效果部102上(参照图4A、图4B)。如图4A及图4B所示那样，即使在将缓冲材料401安装在手尖效果部102的上下左右的各角部的情况下，由图2A～图2C定义了的间隙(Δx～Δγ)的值也不改变。图4C及图4D表示缓冲材料401与把持部103接触时的状态。由图4C及图4D可知，通过将缓冲材料401安装在手尖效果部102上，仅缓冲材料401与把持部103接触，手尖效果部102不与把持部103直接接触。

需要说明的是，如图5所示，也可以使用更换了手尖效果部102与把持部103之间的构成位置的结构。即，能够构成为在四边形的箱体状的手尖效果部102H的内部的空间内以与所述间隙隔开相同的间隙的方式配置俯视呈正方形的长方体状的把持部103H。在该情况下，为了人容易把持把持部103H，需要在把持部103H的底面部安装把手构件103e。在图5中，接触传感器105例如安装在把手构件103e的周围的4处位置上，但并不局限于此。

相对位置传感器104是用于对把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr进行检测的传感器。在此，Δr是指Δx～Δγ的通称。

在此，相对位置Δr由下述式(1)表示，各相对位置如图2A～图2C所示那样。

$\mathrm{\Δr}=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}\\ \mathrm{\Δy}\\ \mathrm{\Δz}\\ \mathrm{\Δ\α}\\ \mathrm{\Δ\β}\\ \mathrm{\Δ\γ}\end{array}\right]$ …式(1)

如图2A～图2C所示，相对位置传感器104为内置于手尖效果部102的构造，具体而言，使用间隙传感器。即，在手尖效果部102的正面部102a的附近内与正面部102a平行且沿着x轴方向地配置圆棒状的间隙传感器s_x1，间隙传感器s_x1的一端在手尖效果部102的侧面部102b露出，并对间隙90的x轴方向的宽度Δx进行测量。在手尖效果部102的侧面部102b的附近内与侧面部102b平行且沿着z轴方向地配置圆棒状的间隙传感器s_z3，间隙传感器s_z3的一端在手尖效果部102的底面部102c露出，并对间隙90的z轴方向的宽度Δz进行测量。在手尖效果部102的里面部102e的附近内与侧面部102b平行且沿着y轴方向地分别配置圆棒状的一对间隙传感器s_y1、s_y2，一对间隙传感器s_y1、s_y2的各一端在手尖效果部102的里面部102e露出，并分别对间隙90的y轴方向的宽度Δy进行测量。在手尖效果部102的里面部102e的附近内与侧面部102b平行且沿着z轴方向地配置圆棒状的一对间隙传感器s_z2、s_z3，一对间隙传感器s_z2、s_z3的各一端在手尖效果部102的底面部102c露出，并对间隙90的z轴方向的宽度Δz进行测量。

由此，间隙90的y轴方向的宽度Δy利用后述的相对位置信息获取部607来计算并采用由两个间隙传感器s_y1、s_y2测量出的至少两个测量值y₁、y₂的平均值。间隙90的z轴方向的宽度Δz利用后述的相对位置信息获取部607来计算并采用由三个间隙传感器s_z1、s_z2、s_z3测量出的至少三个测量值z₁、z₂、z₃的平均值。需要说明的是，间隙90的x轴方向的宽度Δx直接采用由一个间隙传感器s_x测量出的至少一个测量值x₁，或者利用后述的相对位置信息获取部607计算并采用由一个间隙传感器s_x进行多次测量而得到的多个测量值的平均值。宽度Δy或者宽度Δz也同样能够由各个间隙传感器进行多次测量，并将这些平均值分别设为y₁、y₂、z₁、z₂、z₃的情况下，计算并采用所述的平均值。由此，计算各测量值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃而得到的结果形成为宽度Δx～Δγ。

然而，作为对把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr进行检测的方法，也可以代替上述基于间隙传感器的检测，而使用利用摄像机获取把持部103相对于手尖效果部102的图像来检测相对位置Δr的方法等其他方法。

在此，对使用6个图2A～图2C所示的间隙传感器的方法进行说明。如图2A～图2C所示配置6个间隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3，对xyz的各个轴的手尖效果部102与把持部103之间的间隙g进行测定(根据间隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3的各个测量值(测定值)g导出相对位置Δr的方法在后面进行说明)。需要说明的是，间隙g是指间隙传感器s_x1、s_y1、s_y2、s_z1、s_z2、s_z3的各个测量值x₁、y₁、y₂、z₁、z₂、z₃的通称。在此，间隙g由下述式(2)表示，表示各个间隙传感器sx1、sy1、sy2、sz1、sz2、sz3的测量值x1、y1、y2、z1、z2、z3，间隙g如图2A～图2C所示那样。需要说明的是，只利用各测量值x1、y1、y2、z1、z2、z3的量不能表现旋转方向。因此，使用各测量值x1、y1、y2、z1、z2、z3求出平移方向与旋转方向的结果为Δx～Δγ。由此，各测量值x1、y1、y2、z1、z2、z3仅表示间隙传感器sx1、sy1、sy2、sz1、sz2、sz3的测量值。与此相对地，Δx～Δγ使用各测量值而计算平移方向与旋转方向的相对位置的结果形成为导出的值。

$g=\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ y_1\\ y_2\\ z_1\\ z_2\\ z_3\end{array}\right]$ …式(2)

另外，如图2A～图2C所示，y轴方向的间隙传感器s_y1-s_y2之间的间隔p_y12、z轴方向的间隙传感器s_z1-s_z2之间的间隔p_z12、z轴方向的间隙传感器s_z2-s_z3之间的间隔p_z23为100mm。

接触传感器105分别安装在把持部103的外侧的四个侧面部103b的外表面与底面部103a的外表面上，并用于检测与外部之间有无接触。各接触传感器105的输出为数字信号，各接触传感器105在“有接触”的情况下输出“1”、在“不接触”的情况下输出“0”。检测到的接触传感器105的输出向输入输出IF608输出。如图2A～图2C所示，各接触传感器105安装在105A～105E的5处位置上。即，接触传感器105A～105D安装在四个侧面部103b的外表面上，接触传感器105E安装在底面部103a的外表面上。需要说明的是，在此，如图2A及图2B所示，虽然配置了接触传感器105，但接触传感器105的配置场所或者个数等只要能够获取把持部103与其他物体之间的接触的信息，也可以任意地选择。

图6表示本发明的第一实施方式的机器人中的机器人手臂100的框图。在图4中，机器人手臂100包括机械手101、机器人手臂100的控制装置602。

机器人手臂100的控制装置602包括控制装置主体部603、周边装置604。控制装置主体部603包括控制部605、随动控制部606、相对位置信息获取部607、随动控制切换控制部600(接触信息获取部610、把持检测部611、随动控制切换部612)。周边装置604包括输入输出IF608、马达驱动器609。在输入输出IF608上还包含由控制装置602实施的控制动作的接通/断开开关。随动控制切换控制部600包括接触信息获取部610、把持检测部611、随动控制切换部612，并输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得当把持部103与其他物体接触时，进行由随动控制部606实施的随动控制，另一方面，当把持部103不与其他物体接触时，不进行由随动控制部606实施的随动控制。以下对各个功能进行说明。

相对位置信息获取部607基于从输入输出IF608获取到的间隙传感器sx1、sy1、sy2、sz1、sz2、sz3的各个测量值g，求出把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr。将求出的相对位置Δr即相对位置信息从相对位置信息获取部607输出到随动控制部606。在此，若分别将间隙传感器s_y1-s_y2之间的间隔、间隙传感器s_z1-s_z2之间的间隔、间隙传感器s_z2-s_z3之间的间隔设为p，将间隙传感器sx1、sy1、sy2、sz1、sz2、sz3的各个测量值设为x1、y1、y2、z1、z2、z3，将把持部103相对于手尖效果部102的相对位置设为Δr，则Δr借助相对位置信息获取部607由下述式(3)求出。

$\mathrm{\Δr}=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}\\ \mathrm{\Δy}\\ \mathrm{\Δz}\\ \mathrm{\Δ\α}\\ \mathrm{\Δ\β}\\ \mathrm{\Δ\γ}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1/2& 1/2& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1/3& 1/3& 1/3\\ 0& 0& 0& 1/2p& 1/2p& -1/p\\ 0& 0& 0& 1/p& -1/2p& -1/2p\\ 0& 1/p& -1/p& 0& 0& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ y_1\\ y_2\\ z_1\\ z_2\\ z_3\end{array}\right]$ …式(3)

随动控制部606根据从相对位置信息获取部607获取到的把持部103相对于手尖效果部102的相对位置信息，求出该相对位置信息收入在规定的阈值的范围内的移动量。求出的移动量的信息从随动控制部606输出到控制部605。当将间隙传感器s_y1-s_y2之间的间隔、间隙传感器s_z1-s_z2之间的间隔、间隙传感器s_z2-s_z3之间的间隔分别设为p时，规定的阈值的范围为乘上常量(例如，0.1)的范围(-0.1p～0.1p)。

另外，以下对基于随动控制部606的移动量的求出方法进行说明。若将把持部103相对于手尖效果部102的相对位置设为Δr(参照式(3))，将相对位置的目标值设为Δr_d，将求出的移动量设为y，则借助随动控制部606由下述式(4)求出移动量y(在此，k为常量(例如，1.0))。但是，在把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr收入在阈值内的情况下，将移动量y设为0。常量k的值由人使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置608d从输入输出IF608输入的值来确定。

y＝k(Δr_d-Δr)…式(4)

但是，相对位置的目标值Δr_d由下述式(5)表示，当各间隙传感器的值g为3mm时确定为Δr_d＝0，在此，将相对位置的目标值Δr_d设为0。另外，对在式(4)中使用的Δx_d、Δy_d、Δz_d、Δα_d、Δβ_d、Δγ_d进行说明。Δx_d是图2A中相对于x轴平行移动方向上的相对位置Δx的目标值。Δy_d是图2A中相对于y轴平行移动方向上的相对位置Δy的目标值。Δz_d是图2A中相对于z轴平行移动方向上的相对位置Δz的目标值。Δα_d是图2A中相对于x轴旋转方向上的相对位置Δα的目标值。Δβ_d是图2A中相对于y轴旋转方向上的相对位置Δβ的目标值。Δγ_d是图2A中相对于z轴旋转方向上的相对位置Δγ的目标值。在相对位置的目标值Δr_d为0的情况下，Δx_d、Δy_d、Δz_d、Δα_d、Δβ_d、Δγ_d的值都为0。

${\mathrm{\Δr}}_d=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δx}}_d\\ {\mathrm{\Δy}}_d\\ {\mathrm{\Δz}}_d\\ {\mathrm{\Δ\α}}_d\\ {\mathrm{\Δ\β}}_d\\ {\mathrm{\Δ\γ}}_d\end{array}\right]$ …式(5)

接触信息获取部610从输入输出IF608输入接触传感器105(105A～105E)的测定值和来自内置于输入输出IF608的计时器的时间信息，从而获取把持部103与其他物体之间有无接触的信息(接触信息)。在接触信息获取部610中，将输入了的接触传感器105的测定值作为接触信息，并将该接触信息从接触信息获取部610输出到把持检测部611。如图7所示，接触信息是接触传感器105A～接触传感器105E的有无接触的信息。在图7中，“1”表示“有接触”，“0”表示“不接触”。

把持检测部611从接触信息获取部610输入接触信息。从输入输出IF608也向把持检测部611输入来自内置于输入输出IF608的计时器的时间信息。把持检测部611作为基于来自接触信息获取部610的接触信息来对人是否在把持把持部103进行检测(判断)的把持判断部而发挥功能，将由“有把持”或者“未把持”表示的把持信息输出到随动控制切换部612。在此，作为把持信息，在“有把持”的情况下将“1”从把持检测部611输出到随动控制切换部612，在“未把持”的情况下将“0”从把持检测部611输出到随动控制切换部612。

在把持信息中，在利用把持检测部611检测到人的把持的情况(利用把持检测部611检测为“有把持”的情况)下，满足接下来的两个把持检测条件。

第一把持检测条件是，彼此相对的两个接触传感器105(接触传感器105A与接触传感器105B、或者接触传感器105C与接触传感器105D)都检测到“有接触”(输出为1)。如图8所示，这是因为，当由人的手801把持把持部103时，人的手801的例如大拇指801c与把持部103的下表面一侧的接触传感器105A接触，并且食指801b与把持部103的上表面一侧的接触传感器105B接触，在大拇指801c与食指801b之间把持把持部103。由此，在仅把持部103的一面与地面相接的情况或者仅把持部103的一面与其他物体接触等情况下，能够防止利用把持检测部611误检测为人把持把持部103。这是因为，即使仅一个接触传感器105检测到“有接触”，而另一接触传感器105检测到“不接触”，利用把持检测部611也检测不到人把持把持部103的情况。

第二把持检测条件是，在两个接触传感器105的各个接触传感器在规定时间(例如连续地在2秒以上)的期间为“有接触”(来自接触传感器105的输出为“1”)。这是因为，在不存在人把持把持部103的意图而使人的手801或者其他物体触碰了把持部103的情况下，能防止利用把持检测部611误检测为人把持把持部103。

使用图9A～图9C，对满足第二把持检测条件的情况进行说明。图9A～图9C中，横轴表示时间(秒)，纵轴表示接触信息(例如，接触传感器105A的信息)。图9A中，接触的时间为5.1秒的时刻与5.2秒的时刻之间的0.1秒，不满足第二把持检测条件。图9B中，从5秒的时刻开始接触，经过了7秒的时刻，接触的时间超过2秒。由此，7秒的时刻之后的时间满足第二把持检测条件。7秒的时刻之前的时间不满足第二把持检测条件。图9C中，连续地接触的时间从5秒的时刻到6秒的时刻之间的1秒、从7秒的时刻到8.5秒的时刻之间的1.5秒，因此都不满足第二把持检测条件。

当同时满足以上的两个把持检测条件时，把持检测部611将“有把持”(输出为“1”)作为把持信息从把持检测部611输出到随动控制切换部612。在即使有一个不满足把持检测条件的情况下，把持检测部611也将“未把持”(输出为“0”)作为耻辱信息从把持检测部611输出到随动控制切换部612。

随动控制切换部612根据来自把持检测部611的把持信息来确定由“开启随动控制”或者“关闭随动控制”表示的随动控制信息。将由随动控制切换部612确定了的随动控制信息从随动控制切换部612输出到控制部605。在此，作为随动控制信息，在“开启随动控制”的情况下输出“1”，在“关闭随动控制”的情况下输出“0”。随动控制切换部612中的随动控制信息的选择(切换)方法是，在来自把持检测部611的把持信息中，若是“有把持”(输出为“1”)的信息，则由随动控制切换部612选择“开启随动控制”，若是“未把持”(输出为“0”)的信息，则由随动控制切换部612选择“关闭随动控制”。由此，仅在人把持把持部103时形成为“开启随动控制”，在人未把持把持部103时形成为“关闭随动控制”。

控制部605利用内置于输入输出IF608的计时器在每某一恒定时间(例如，每1m秒)将从随动控制部606输入到控制部605的移动量信息输出到输入输出IF608。在此，在从随动控制切换部612输入的随动控制信息为“开启随动控制”(输出为“1”)的情况下，将移动量信息从控制部605输出到输入输出IF608，在是“关闭随动控制”(输出为“0”)的情况下，将停止随动控制的指令从控制部605输出到输入输出IF608。

输入输出IF608将从机械手101获取到的间隙传感器sx1、sy1、sy2、sz1、sz2、sz3的测量值g和来自内置于输入输出IF608的计时器的时间信息输出到相对位置信息获取部607。

将来自接触传感器105的接触传感器105的测量值、和来自内置于输入输出IF608的计时器的时间信息从输入输出IF608输出到接触信息获取部610。

另外，输入输出IF608将从控制部605获取到的移动量信息、或停止随动控制的指令输出到马达驱动器609。

人能够使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置608d将在随动控制部606中使用的常量的值(的导出阈值时的间隔p上所各乘的常量，导出移动量时的式(4)的系数k)输入到输入输出IF608，并将输入到输入输出IF608的值从输入输出IF608输出到随动控制部606。

为了对机械手101进行控制，马达驱动器609基于从输入输出IF608获取到的移动量信息而将向机械手101的各个马达1013发送的指令值输出到机械手101。另外，在将停止随动控制的指令从输入输出IF608输入到马达驱动器609的情况下，将用于停止控制的向马达1013发送的指令值从马达驱动器609输出到机械手101。

机械手101利用内置于输入输出IF608的计时器在每某一恒定时间(例如，每1m秒)将机械手101的位置信息从机械手101的各编码器1014输出到输入输出IF608。另外，来自相对位置传感器104(间隙传感器sx1、sy1、sy2、sz1、sz2、sz3)的间隙传感器的测量值g也同样利用内置于输入输出IF608的计时器在每某一恒定时间(例如，每1m秒)从间隙传感器sx1、sy1、sy2、sz1、sz2、sz3输出到输入输出IF608。另外，机械手101根据来自马达驱动器609的指令值而被控制。使用图10对详情进行说明。机械手101能够绕合计6个轴旋转而构成具有6个自由度的多连杆机械手。

如图10所示，机械手101的一个例子是多关节机器人手臂，具体而言是具有6个自由度的多连杆的机械手。机械手101具备手尖效果部102、在前端1002a具有供手尖效果部102安装的手腕部1001的前臂连杆1002、前端1003a可旋转地连结于前臂连杆1002的基端1002b的上臂连杆1003、将上臂连杆1003的基端1003b可旋转地连结支承的基座部1004。基座部1004固定在恒定位置上，但也可以可移动地连结于未图示的导轨上。手腕部1001具有第四关节部1008、第五关节部1009、第六关节部1010这三个旋转轴，并能够使手尖效果部102相对于前臂连杆1002的相对姿势(朝向)发生变化。即，在图10中，第四关节部1008能够使手尖效果部102相对于手腕部1001的绕横轴的相对姿势发生变化。第五关节部1009能够使手尖效果部102相对于手腕部1001的绕与第四关节部1008的横轴正交的纵轴的相对姿势发生变化。第六关节部1010能够使手尖效果部102相对于手腕部1001的绕分别与第四关节部1008的横轴及第五关节部1009的纵轴正交的横轴的相对姿势发生变化。前臂连杆1002的另一端1002b能够相对于上臂连杆1003的前端1003a绕第三关节部1007即绕与第四关节部1008的横轴平行的横轴旋转。上臂连杆1003的另一端1003b能够相对于基座部1004绕第二关节部1006即绕与第四关节部1008的横轴平行的横轴旋转。此外，基座部1004的上侧可动部1004a能够相对于基座部1004的下侧固定部1004b绕第一关节部1005即与第五关节部1009的纵轴平行的纵轴旋转。

其结果是，机械手101能够绕合计6个轴旋转而构成具有所述6个自由度的多连杆机械手。

在构成机械手101的各轴的旋转部分的各关节部具有：关节部驱动用的马达1013那样的旋转驱动装置；对马达1013的旋转轴的旋转相位角(即关节角)进行检测并输出位置信息的编码器1014(实际上，配置在机械手101的各关节部的内部)。马达1013(实际上，配置在机械手101的各关节部的内部)设在构成各关节部的一对构件(例如，转动侧构件、支承该转动侧构件的支承侧构件)中的一方的构件上，并被马达驱动器609控制驱动。各关节部的一方的构件上所设的马达1013的旋转轴与各关节部的另一方的构件连结，通过使所述旋转轴正反转，能够使另一方的构件相对于一方的构件绕各轴旋转。

另外，1011是相对于基座部1004的下侧固定部1004b而固定了相对位置关系的绝对坐标系，1012是相对于手尖效果部102而固定了相对位置关系的手尖坐标系。将从绝对坐标系1011观察的手尖坐标系1012的原点位置O_e(x、y、z)定义为机械手101的手尖位置，将由横滚角、俯仰角、偏航角表现从绝对坐标系1011观察的手尖坐标系1012的姿势的(θ、ψ)定义为机械手101的手尖姿势，将手尖位置及姿势矢量定义为矢量由此，作为一个例子，优选第一关节部1005的纵轴相对于绝对坐标系1011的z轴平行地定位，第二关节部1006的横轴相对于x轴平行地定位。另外，优选第六关节部1010的横轴相对于手尖坐标系1012的x轴平行地定位，第四关节部1008的横轴相对于y轴平行地定位，第五关节部1009的纵轴相对于z轴平行地定位。需要说明的是，将相对于手尖坐标系1012的x轴的旋转角设为偏航角ψ，将相对于y轴的旋转角设为俯仰角θ，将相对于z轴的旋转角设为横滚角

此外，能够在机械手101的手尖(例如，前端1002a)上安装手部1015。手部1015以手部1015与手尖效果部102之间所形成的角度恒定的方式与手尖效果部102固定。手部1015相对于手尖效果部102可装卸地固定，根据相对于手尖效果部102的安装方法，能够以自由地改变手部1015与手尖效果部102之间的角度的方式进行固定。另外，在手部1015安装有手部开闭用的马达1013h与编码器714h，与机械手101相同地能够对手部1015的开闭进行控制。

图11A～图11E表示机械手101与人协作而搬运对象物(把持对象物)1101时机械手101随动的顺序。在机械手101的手尖部的例如前端1002a安装手部1015，利用手部1015把持对象物1101。然后，按照图11A→图11B→图11C→图11D→图11E的顺序状态进行转变。

首先，图11A的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。

接着，图11B的状态是人的手801把持把持部103、由把持检测部611检测为“有把持”、机械手101借助控制装置602而能够进行随动控制的待机状态。

接着，图11C的状态是人的手801使把持部103移动、把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr超过了阈值的状态。具体而言，在图11C中，处于如下的状态，即，人的手801使把持部103朝图11C的右方向(参照箭头)移动、把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr(特别是，Δz)超过了阈值。

接着，图11D的状态是使把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr收入在阈值内、机械手101借助控制装置602进行随动控制的状态。具体而言，在图11D中，处于如下的状态，即，人的手801使把持部103朝图11C的右方向(参照箭头)移动，因此使把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr收入在阈值内，机械手101借助控制装置602朝图11D的箭头方向进行随动控制，利用机械手101将对象物1101从虚线搬运到由实线表示的位置。

接着，图11E的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。

如上述那样，当人的手801把持把持部103移动时，与其移动量对应地，机械手101能够借助控制装置602实现相对于把持部103进行随动的动作。手尖效果部102与把持部103呈分离的构造，因此人以仅使把持部103移动的力，便能够利用机械手101来移动对象物1101。

然而，手尖效果部102与把持部103分离，机械手101以使上述的相对位置收入在阈值内的方式借助控制装置602进行随动控制，因此当人的手801未把持把持部103时，可能产生机械手101持续下降直到碰到地面的问题。

结合作为不使用接触传感器105的协作搬运的例子的图12A～图12D对该问题进行说明。按照图12A→图12B→图12C→图12D的顺序，状态进行转变。

首先，图12A的状态是人的手801把持了把持部103的状态下结束协作搬运的作业。

接着，图12B的状态是在作业刚结束之后将人的手801从把持部103放开了的状态。

接着，图12C的状态是因人的手801从把持部103放下而把持部103在重力的影响下而向下落下的状态。

接着，图12D的状态是因把持部103落下而导致把持部103相对于手尖效果部102的相对位置变大、因此机械手101以使该相对位置收入在阈值内的方式向下随动的状态。把持部103在重力的影响下持续落下直到与地面碰撞，因此机械手101也持续向下降直至与地面碰撞。

为了应对上述的问题，在第一实施方式中，仅当人的手801把持了把持部103时，机械手101借助控制装置602进行随动控制。根据上述结构，在人的手801未把持把持部103的情况下，机械手101不借助控制装置602进行随动控制，因此能够解决机械手101持续向下降的问题。

使用图13的流程图对第一实施方式的机器人601中的机器人手臂100的控制装置602的操作顺序进行说明。

在步骤S1301中，相对位置信息获取部607获取把持部103相对于手尖效果部102的相对位置信息。接触信息获取部610获取接触传感器105的来自外部的接触信息。

在步骤S1302中，利用把持检测部611基于由接触信息获取部610获取到的接触信息对人是否在把持把持部103进行检测。将由把持检测部611检测到的结果输出到随动控制切换部612。在利用随动控制部606检测到人在把持把持部103的情况下，进入步骤S1303。在利用随动控制部606检测到人未把持把持部103的情况下，结束该流程。

在步骤S1303中，利用随动控制部606对从相对位置信息获取部607获取到的相对位置信息是否收入在规定的阈值的范围内进行判断。在利用随动控制部606判断为相对位置信息收入在阈值的范围内的情况下，结束该流程。在利用随动控制部606判断为相对位置信息未收入在阈值的范围内的情况下，进入步骤S1304。

在步骤S1304中，利用随动控制部606求出使超出阈值的范围的相对位置信息收入在阈值内的移动量。将由随动控制部606求出的移动量从随动控制部606输出到控制部605，进入步骤S1305。

在步骤S1305中，利用控制部605基于从随动控制部606获取到的移动量来对机械手101进行随动控制，并结束该流程。

根据所述第一实施方式的结构，供人把持的把持部103与手尖效果部102在机构上相分离，当使把持部103移动时，机械手101进行随动，因此例如，即使对于进行协作搬运、或者直接示教等作业时的操作性差的机器人手臂100，人也能够以轻的力容易地使机器人手臂100移动，从而能够减少人的负担。由此，能够改善机器人手臂100的操作性。另外，能够利用把持检测部611基于由接触信息获取部610获取到的接触信息而对人是否在把持把持部103进行检测，仅在利用把持检测部611检测到人把持了把持部103的情况下，利用控制部605进行机械手101的随动控制。因此，在人未把持把持部103的情况下，机械手101并无持续下降直到与地面碰撞这样的危险性，而是安全的。需要说明的是，在利用把持检测部611检测到人未把持把持部103的情况下，不进行随动控制，利用控制部605对机械手101的移动动作进行控制。当进行了随动控制时，在利用把持检测部611检测到人未把持把持部103的情况下，在利用控制部605停止了机械手101的随动控制之后，不进行随动控制，利用控制部605对机械手101的移动动作进行控制。

(第二实施方式)

以下，对本发明的第二实施方式中的机器人进行说明。

在第一实施方式中，仅当人把持了把持部103时，利用控制部605进行机械手101的随动控制，由此能解决在人未把持把持部103的情况下机械手101持续向下降这样的问题，提高了安全性。

然而，当人开始把持把持部103时，若在把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr的值不为0的情况下，则可能在人刚把持了把持部103之后机械手101急剧移动而处于危险的状态。即，另一方面，当在随动控制开始时相对位置Δr不为0时，不论相对位置Δr的大小，都有可能在随动控制刚开始之后紧急进行随动控制，而处于危险的状态。与此相对地，若相对位置Δr为0，则在随动控制刚开始之后缓慢地进行随动控制，据此能够避免可能处于所述那样的危险的状态，从而提高安全性。使用图14A～图14C对该状态进行说明。

图14A～图14C表示人与机械手101协作而搬运对象物1101时机械手101进行随动的顺序。按照图14A→图14B→图14C的顺序，状态进行转变。

首先，图14A的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。此时，把持部103卡住手尖效果部102。换言之，图14A的把持部103的上侧的侧面部103b和与上侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b接触，上侧的侧面部103b与侧面部102b之间的间隙90的间隔为0。反之，图14A的把持部103的下侧的侧面部103b和与下侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b之间的间隔隔开得较大。其结果是，下侧的侧面部103b与侧面部102b之间的间隙90的间隔为初期位置(把持部103相对于手尖效果部102而维持均衡的间隔的位置)的间隙间隔(宽度Δx或者宽度Δy)的2倍的间隔尺寸。

接着，图14B的状态是人的手801把持把持部103、利用把持检测部611检测到“有把持”的瞬间、并且能够借助控制部605使机械手101进行随动控制的待机状态。

接着，图14C的状态是在刚检测到人的手801的把持之后、把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr的值不为0、因此控制部605的控制动作而使机械手101急剧地移动的状态。

图15示出此时的时间与机械手101的手尖位置的速度的关系。图15的曲线图的横轴表示时间(秒)，纵轴表示速度。曲线图上的粗线表示相对于时间的速度。另外，在横轴之下表示该时间内的机械手的状态。由图15可知，人的手801把持把持部103，在利用把持检测部611刚检测到“有把持”之后，机械手101的手尖位置的速度急剧地加快。

如上述那样，当人开始把持把持部103时，若把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr的值不为0，则在刚检测到把持之后机械手101急剧地移动而可能处于危险的状态。因此，在第二实施方式中，提出应对该问题的解决方案。

图16表示本发明的第二实施方式的机器人601中的机器人手臂100的框图。本发明的第二实施方式的机器人601中的机械手101、控制部605、相对位置信息获取部607、马达驱动器609、接触信息获取部610、把持检测部611、随动控制切换部612与第一实施方式相同，因此标注共用的附图标记并省略共用部分的说明，以下仅对不同的部分(控制系数信息确定部1601、控制系数信息获取部1602等)进行详细的说明。

控制系数信息确定部1601根据来自把持检测部611的把持信息来求出系数信息，并将求出的系数信息输出到随动控制部1603。在此，系数信息表示式(4)中的系数(控制系数)k的值。在控制系数信息确定部1601中，由式(4)可知，若系数k的值变大，则机械手101的随动控制时每恒定时间(例如，每1m秒)内的移动量变大。另一方面，若系数k的值变小，则机械手101的随动控制时每恒定时间内的移动量变小。系数信息的确定方法中，首先，利用把持检测部611对人是否在把持把持部103进行检测。然后，在利用把持检测部611检测到人把持把持部103的情况下，利用控制系数信息确定部1601基于来自内置于输入输出IF1604的计时器的时间信息来获取自人开始把持把持部103之后的经过时间。根据该获取到的经过时间，利用控制系数信息确定部1601来确定系数信息。

对此，使用图17对具体的值的确定方法进行说明。在此，图17所示的数据库利用控制系数信息获取部1602获取将人相对于把持部103的把持的有无的信息、从把持开始后的经过时间、控制系数的信息(例如控制系数的值)建立了关联的关联信息，并将其存储于控制系数信息获取部1602内的内部存储部。具体而言，在人未把持把持部103的情况下，将系数k的值设为0.0。在人把持把持部103的情况下，当从人开始把持把持部103后的经过时间小于某一任意的时间(经过时间用阈值)(例如，3秒)时，将系数k的值设为0.5，在其之后的经过时间将系数k的值设为1.0。即，将从人开始把持把持部103后到某一恒定时间的时间段(小于经过时间用阈值的时间段)的移动量设得比其以外的时间段(正常动作时的时间段)的移动量小，例如为一半以下的程度。这意味着，在从人开始把持把持部103后到某一恒定时间的时间段内，机器人手臂以达到不急剧地移动的程度，以低速进行随动控制。任意的时间(经过时间用阈值)的确定方法通过人使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置1604d而从输入输出IF1604输入到控制系数信息获取部1602的值来确定。另外，各个状态中的系数k的值也通过人使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置1604d而从输入输出IF1604输入到控制系数信息获取部1602的值来确定。另外，如上述那样，从人开始把持把持部103后的经过时间利用内置于输入输出IF1604的计时器并借助控制系数信息确定部1601来进行测定。如此，利用控制系数信息确定部1601来确定系数信息，以使得将从人开始把持把持部103后到某一恒定时间的时间段(小于经过时间用阈值的时间段)的移动量设得比其以外的时间段(正常动作时的时间段)的移动量小。通过以上述方式构成，能够防止在人刚开始把持把持部103之后机械手101急剧地进行移动。

对于式(4)中的系数k的值的确定方法，随动控制部1603在第一实施方式中根据从输入输出IF608输入的值来确定，而在第二实施方式中根据从控制系数信息确定部1601输入的系数信息来确定。

输入输出IF1604除了具备在第一实施方式中记述的功能之外，人还能够使用输入输出IF1604输入用于利用控制系数信息获取部1602将系数k的值切换到在图17的数据库中存储的任一数值的、从人开始把持把持部103后的经过时间。将输入了的时间从输入输出IF1604输出到控制系数信息获取部1602。另外，人能够使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置1604d将图17中的、各个状态的系数k的值输入到输入输出IF1604，将输入到输入输出IF1604的系数k的值从输入输出IF1604输出到控制系数信息获取部1602。

图18A～图18E表示当人与机械手101协作而搬运对象物1101时机械手101进行随动的顺序。在机械手101的手尖部的例如前端1002a安装手部1015，利用手部1015把持对象物1101。然后，按照图18A→图18B→图18C→图18D→图18E的顺序，状态进行转变。

首先，图18A的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。此时，把持部103卡住手尖效果部102。换言之，图18A的把持部103的上侧的侧面部103b和与上侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b接触，上侧的侧面部103b与侧面部102b之间的间隙90的间隔为0。反之，图18A的把持部103的下侧的侧面部103b和与下侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b之间的间隔隔开得较大。

接着，图18B的状态是人的手801把持把持部103、利用把持检测部611检测到“有把持”的瞬间、并且能够借助控制部602使机械手101进行随动控制的待机状态。

接着，图18C的状态是在刚检测到人的手801的把持之后、借助控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制的状态。

接着，图18D的状态是在从开始检测到人的手801的把持经过3秒以上经过时、借助控制装置602使机械手101迅速地进行随动控制的状态。

接着，图18E的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。

图19的上侧的曲线图(A)表示图18A～图18E中的时间与系数k的值之间的关系。横轴表示时间(秒)，纵轴表示系数k的值。曲线图上的粗线表示相对于时间的系数k的值。图19的下侧的曲线图(B)表示图18A～图18E中的时间与机械手101的手尖位置的速度之间的关系。横轴表示时间(秒)，纵轴表示机械手101的手尖位置的速度。曲线图上的粗线表示相对于时间的速度。另外，在横轴之下表示该时间内的机械手的状态。由图19的曲线图(A)及图19的曲线图(B)可知，在刚检测到基于人的把持部103的把持之后的3秒内，机械手101缓慢地进行随动控制。与图15相比较，知晓在刚检测到基于人的把持部103的把持之后的机械手101的手尖位置的速度小。

使用图20的流程图对第二实施方式的机器人601中的机器人手臂100的控制装置602的操作顺序进行说明。

在步骤S1301中，相对位置信息获取部607获取把持部103相对于手尖效果部102的相对位置信息。接触信息获取部610经由输入输出IF1604获取接触传感器105的来自外部的接触信息。

在步骤S1302中，利用把持检测部611基于从接触信息获取部610获取到的接触信息对人是否在把持把持部103进行检测。将由把持检测部611检测到的结果输出到随动控制切换部612和控制系数信息确定部1601。在利用把持检测部611检测到人在把持把持部103的情况下，进入步骤S1303。在利用把持检测部611检测到人未把持把持部103的情况下，结束该流程。

在步骤S1303中，利用随动控制部606对从相对位置信息获取部607获取到的相对位置信息是否收入在规定的阈值的范围内进行判断。在利用随动控制部606判断为相对位置信息收入在阈值的范围内的情况下，结束该流程。在利用随动控制部606判断为相对位置信息未收入在阈值的范围内的情况下，进入步骤S2001。

在步骤S2001中，利用控制系数信息确定部1601基于从把持检测部611获取到的把持信息对从检测到人的把持开始是否经过了3秒以上进行判断。在利用控制系数信息确定部1601判断为从检测到人的把持开始经过了3秒以上的情况下，进入步骤S2002。在利用控制系数信息确定部1601判断为从检测人的把持开始未经过3秒以上的情况下，进行步骤S2003。

在步骤S2002中，控制系数信息确定部1601将式(4)中的与移动量相关的系数k的值设为1.0，并进入步骤S1304。

在步骤S2003中，控制系数信息确定部1601将式(4)中的与移动量相关的系数k的值设为0.5，并进入步骤S1304。

在步骤S1304中，利用随动控制部606求出使超出阈值的范围的相对位置信息收入在阈值内的移动量。将由随动控制部606求出的移动量从随动控制部606输出到控制部605，并进入步骤S1305。

在步骤S1305中，利用控制部605基于从随动控制部606获取到的移动量对机械手101进行随动控制，并结束该流程。

根据第二实施方式，除了具有在第一实施方式中的作用效果之外，在从人开始把持把持部103起的某一恒定时间的期间内，机械手101缓慢地进行随动控制，由此能够防止在随动控制开始时机械手101急剧地进行移动，从而能够提高安全性。

(第三实施方式)

以下，对本发明的第三实施方式中的机器人进行说明。

在第二实施方式中，在从人开始把持把持部103起的某一恒定时间的期间内，借助控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制，由此能够提高随动控制开始时的安全性。

然而，在随动控制结束时，把持部103可能落下并大力地与手尖效果部102碰撞。

使用图21A～图21C对该状态进行说明。图21A～图21C表示当人与机械手101协作而搬运对象物1101时机械手101进行随动的顺序。按照图21A→图21B→图21C的顺序，状态进行转变。

首先，图21A的状态是人的手801把持把持部103、机械手101进行随动控制的状态。

接着，图21B的状态是人的手801放下了把持部103的瞬间、机械手101停止的状态。

接着，图21C的状态是在人的手801刚放开了把持部103之后、把持部103落下而把持部103与手尖效果部102大力地碰撞的状态。

如上述那样，当人放开把持部103时，在把持部103相对于手尖效果部102的相对位置Δr不为0的情况下，把持部103可能落下并与手尖效果部102大力地碰撞。因此，在第三实施方式中，提出应对该问题的解决方案。即，另一方面，在随动控制开始时，当相对位置Δr不为0时，不论相对位置Δr的大小如何，都有可能在人的手801刚放开了把持部103之后，把持部103落下并与手尖效果部102大力地碰撞，而处于危险的状态。与此相对地，若相对位置Δr为0，则在人的手801刚放开了把持部103之后缓慢地进行随动控制，因此能够避免形成为所述那样的危险的状态的可能性，从而提高安全性。

图22A是本发明的第三实施方式的机器人601中的手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器105的俯视图。图22B是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器105的图22A中的A-A线的剖视图，是从箭头22B观察的剖视图。图22C是本发明的第三实施方式的机器人中的手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器105的图22A中的B-B线的剖视图，是从箭头22C观察的剖视图。与图2A～图2C之不同之处在于，如图22A～图22C所示追加了接触传感器105F～接触传感器105I。另外，当追加接触传感器105F～接触传感器105I时，也可以采用图23A～图23C所示的结构。换言之，代替图2A～图2C中在把持部103的长方形的各侧面部103b配置一个长方形板状的接触传感器105，而图22A～图22C中在把持部103的长方形的各侧面部103b沿着长边方向相邻配置两个四边形板状的接触传感器105。另外，在图23A～图23C中，在把持部103的长方形的各侧面部103b沿着宽度方向相邻配置两个四边形板状的接触传感器105。需要说明的是，在图23A中，接触传感器105H与接触传感器105I分别配置在与接触传感器105B和接触传感器105D重叠的位置(图23A的纸面贯通方向的里侧的位置)上。

图24表示本发明的第三实施方式的机器人601中的机器人手臂100的框图。本发明的第三实施方式的机器人601中的机械手101、控制部605、相对位置信息获取部607、马达驱动器609、接触信息获取部610、把持检测部611、随动控制切换部612、随动控制部1603、输入输出IF1604与第二实施方式相同，因此标注共用的附图标记并省略共用部分的说明，以下仅对不同的部分进行详细的说明。

控制系数信息确定部2401根据从把持检测部611输入的把持信息来确定系数信息。在此的系数信息与控制系数信息确定部1601相同地，表示式(4)中的系数k的值。由式(4)可知，若系数k的值变大，则机械手101的随动控制时每恒定时间(例如，每1m秒)内的移动量变大。另一方面，若系数k的值变小，则机械手101的随动控制时每恒定时间内的移动量变小。系数信息的确定方法中，首先，利用把持检测部611对人是否在把持把持部103进行检测。而且，在利用把持检测部611检测到人在把持把持部103的情况下，关于从把持检测部611输入的由图7表示的把持信息，根据“有接触”的接触传感器105的位置来对系数的值进行变更。使用图25对具体的值的确定方法进行说明。在此，图25所示的数据库利用控制系数信息获取部2402获取将人相对于把持部103的把持的有无的信息、人把持把持部103的位置和控制系数的信息(例如控制系数的值)建立了关联的关联信息，并将其存储于控制系数信息获取部2402内的内部存储部。需要说明的是，在图25中，不彼此相对的接触传感器105的组合为人未把持把持部103的情况。

具体而言，在人未把持把持部103的情况下，将系数k的值设为0.0。在人在把持把持部103的情况下，彼此相对的两个接触传感器105(例如，接触传感器105A与接触传感器105B、或者接触传感器105C与接触传感器105D、或者接触传感器105F与接触传感器105G、或者接触传感器105H与接触传感器105I)都为“有接触”(输出为1)来仅把持上述组合的接触传感器105的情况下，将系数k的值设为0.5。彼此相对的两个接触传感器105与其他一个以上的接触传感器105都为“有接触”(输出为1)来把持上述组合的接触传感器105的情况下，将系数k的值设为1.0。即，将彼此相对的两个接触传感器105以“有接触”(输出为1)的状态在人把持把持部103的对置的两个侧面部103b的情况下的移动量，设得比所述彼此相对的两个接触传感器105与其他一个以上的接触传感器105都以“有接触”(输出为1)的状态在人除了把持把持部103的对置的两个侧面部103b之外还把持其他侧面部103b的情况下的移动量小，例如成为一半以下的程度。这意味着，当从人除了把持把持部103的对置的两个侧面部103b之外还把持其他侧面部103b的情况移至人把持把持部103的对置的两个侧面部103b的情况时，机器人手臂形成为以不急剧地移动的程度低速进行随动控制。关于各个状态下的系数k的值，通过人使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置1604d从输入输出IF1604输入的值来确定。如此，以使人把持把持部103的对置的两个侧面部103b的情况下的移动量比人除了把持把持部103的对置的两个侧面部103b之外还把持其他侧面部103b的情况的移动量小的方式确定系数信息，由此在仅把持彼此相对的两个接触传感器105的情况下，利用控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制，在把持彼此相对的两个接触传感器105与其他一个以上的接触传感器105的情况下，利用控制装置602使机械手101迅速地进行随动控制。使用图26A及图26B对以上述方式使系数发生变化的方法进行说明。在利用人的手801把持把持部103的情况下，当手指801a分别仅与接触传感器105C及接触传感器105D接触时，利用控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制(参照图26A)。在利用人的手801把持把持部103的情况下，当手指801a分别与接触传感器105C、接触传感器105D及接触传感器105H接触时，利用控制装置602使机械手101迅速地进行随动控制(参照图26B)。

图27A～图27G表示当人与机械手101协作而搬运对象物1101时利用控制装置602使机械手101进行随动的顺序。在机械手101的手尖部的例如前端1002a安装手部1015，利用手部1015把持对象物1101。而且，按照图27A→图27B→图27C→图27D→图27E→图27F→图27G的顺序，状态进行转变。另外，图27H～图27N表示各个状态下的人的手801相对于把持部103的把持方法。

首先，图27A及图27H的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。此时，把持部103卡住手尖效果部102。换言之，图27A的把持部103的上侧的侧面部103b和与上侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b接触，上侧的侧面部103b与侧面部102b之间的间隙90的间隔为0。反之，图27A的把持部103的下侧的侧面部103b和与下侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b之间的间隔隔开得较大。

接着，图27B及图27I的状态是如下的待机状态，即，人的手801把持把持部103的与图27B的上下对置的侧面部103b(直接地，接触传感器105G及接触传感器105F)，在利用把持检测部611检测到“有把持”的瞬间，机械手101借助控制装置602而进行随动控制。

接着，图27C及图27J的状态是如下的状态，即，在刚检测到人的手801的把持之后，人的手801的手指801a与对置的两个接触传感器105G及接触传感器105F接触而对其进行把持，因此利用控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制。

接着，图27D及图27K的状态是如下的状态，即，人的手801把持把持部103，利用控制装置602使机械手101进行随动控制。即，人的手801的手指801a除了把持对置的两个接触传感器105G及接触传感器105F之外还把持接触传感器105B，因此机械手101借助控制装置602迅速地进行随动控制。

接着，图27E及图27L的状态是结束随动控制之前的状态，其中，人的手801的手指801a把持对置的两个接触传感器105G及接触传感器105F，因此机械手101借助控制装置602而缓慢地进行随动控制。

接着，图27F及图27M的状态是马上要结束随动控制之前的状态，其中，人的手801的手指801a把持对置的两个接触传感器105G及接触传感器105F，因此机械手101借助控制装置602而缓慢地进行随动控制。此时，机械手101借助控制装置602而缓慢地进行随动控制，因此把持部103与手尖效果部102缓缓地接触。

接着，图27G及图27N的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。

图28的上侧的曲线图(A)表示图27A～图27G中的时间与系数k的值之间的关系。横轴表示时间(秒)，纵轴表示系数k的值。曲线图(A)上的粗线表示相对于时间的系数k的值。图28的下侧的曲线图(B)表示图27A～图27G中的时间与速度之间的关系。横轴表示时间(秒)，纵轴表示速度(m/秒)。曲线图(B)上的粗线表示相对于时间的速度。另外，在横轴之下表示该时间内的机械手101的状态。由图28的上侧的曲线图(A)及图28的下侧的曲线图(B)可知，在随动控制开始时及随动控制结束时，通过改变人的手801对把持部103的把持位置，机械手101缓慢地进行随动控制。即使对图28的上侧的曲线图(A)及图28的下侧的曲线图(B)、图19的曲线图(A)、图19的曲线图(B)进行比较，也可知图28中随动控制结束时的机械手101的手尖位置的速度变小。

使用图29的流程图对第三实施方式的机器人601中的机器人手臂100的控制装置602的操作顺序进行说明。

在步骤S1301中，相对位置信息获取部607获取把持部103相对于手尖效果部102的相对位置信息。接触信息获取部610经由输入输出IF1604而获取接触传感器105的来自外部的接触信息。

在步骤S1302中，利用把持检测部611基于从接触信息获取部610获取到的接触信息而对人是否在把持把持部103进行检测。将由把持检测部611检测到的结果从把持检测部611输出到随动控制切换部612和控制系数信息确定部2401。在利用把持检测部611检测到人在把持把持部103的情况下，进入步骤S1303。在利用把持检测部611检测到人未把持把持部103的情况下，结束该流程。

在步骤S1303中，利用随动控制部606对从相对位置信息获取部607获取到的相对位置信息是否收入在规定的阈值的范围内进行判断。在利用随动控制部606判断为相对位置信息收入在阈值的范围内的情况下，结束该流程。在利用随动控制部606判断为相对位置信息未收入在阈值的范围内的情况下，进入步骤S2901。

在步骤S2901中，利用控制系数信息确定部2401基于从把持检测部611获取到的把持信息而对人仅把持彼此相对的两个接触传感器105、还是把持彼此相对的两个接触传感器105与其他一个以上的接触传感器105进行判断。在利用控制系数信息确定部2401判断为仅把持彼此相对的两个接触传感器105的情况下，进入步骤S2003。在利用控制系数信息确定部2401判断为把持彼此相对的两个接触传感器105与其他一个以上的接触传感器105的情况下，进入步骤S2002。

在步骤S2003中，控制系数信息确定部2401将式(4)中的与移动量相关的系数k的值设为0.5，并进入步骤S1304。

在步骤S2002中，控制系数信息确定部2401将式(4)中的与移动量相关的系数k的值设为1.0，并进入步骤S1304。

在步骤S1304中，利用随动控制部606来求出使超出阈值的范围的相对位置信息收入在阈值内的移动量。将由随动控制部606求出的移动量从随动控制部60输出到控制部605，并进入步骤S1305。

在步骤S1305中，利用控制部605基于从随动控制部606获取到的移动量来对机械手101进行随动控制，并结束该流程。

根据第三实施方式，除了具有在第一实施方式中的作用效果之外，还根据人把持把持部103的位置，使机械手101缓慢地进行随动控制，由此能够在随动控制开始时及随动控制结束时提高安全性。另外，根据人把持的位置，能够使机械手101缓慢地进行随动控制或迅速地进行随动控制，因此能够根据人的意思而使随动控制的随动速度发生变化。

(第四实施方式)

以下，对本发明的第四实施方式中的机器人进行说明。

在第三实施方式中，根据人把持把持部103的位置，利用控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制，由此提高随动控制开始时及随动控制结束时的安全性。

然而，人需要重新把持把持部103的把持位置，对于人或者作业内容而言，有时感觉重新把持动作是繁琐的。因此，在第四实施方式中，与在第三实施方式中使用的重新把持把持位置的方法相比，利用更容易的方法来提高随动控制开始时及随动控制结束时的安全性。

图30A是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、力传感器3001的俯视图。图30B是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、力传感器3001的图30A中的A-A线的剖视图，是从箭头30B观察的剖视图。图30C是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、力传感器3001的图30A中的B-B线的剖视图，是从箭头30C观察的剖视图。在第一、二、三实施方式中，使用了5个接触传感器105，而在第四实施方式中，使用5个力传感器3001来代替接触传感器105。

力传感器3001分别安装在把持部103的外侧的四个侧面部103b与底面部103a上，用于对从外部施加的力的大小进行检测。由各力传感器3001检测到的力的大小输出到输入输出IF1604。与接触传感器105的不同之处在于，相对于接触传感器105仅检测接触的有无这一情况，力传感器3001还能够对接触时所施加的力的大小进行检测。如图30A～图30C所示，力传感器3001安装在3001A～3001E的5处位置上。即，力传感器3001A～3001D安装在四个侧面部103b的外表面上，力传感器3001E安装在底面部103a上。在分别说明具体的力传感器的情况下，由附图标记3001A～3001E表示，在通称地说明的情况下由附图标记3001表示。另外，力传感器3001是仅对沿着一个轴的方向的力进行检测的力传感器。需要说明的是，在此，虽然如图30A～图30C所示那样配置了力传感器3001，但力传感器3001的配置场所或者个数等只要能够获取把持部103与其他物体之间的接触时施加于把持部103的力的大小即可，可以任意地选择。

图31表示本发明的第四实施方式的机器人601中的机器人手臂100的框图。本发明的第四实施方式的机器人601中的机械手101、控制部605、相对位置信息获取部607、马达驱动器609、随动控制切换部612、随动控制部1603、输入输出IF1604与第二及第三实施方式相同，因此标注共用的附图标记并省略共用部分的说明，以下仅对不同的部分进行详细的说明。

力信息获取部3101从输入输出IF1604输入力传感器3001的测定值、来自置于输入输出IF1604的计时器的时间信息，并获取从外部施加于把持部103的力的大小。将输入到力信息获取部3101的力传感器3001的测定值作为力信息，从力信息获取部3101输入到把持检测部3102。如图32所示，力信息是力传感器3001A～力传感器3001E的力的大小的信息。

需要说明的是，在该实施方式中，随动控制切换控制部600包括力信息获取部3101、与把持检测部611对应的把持检测部3102、随动控制切换部612来代替接触信息获取部610，并输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得当把持部103与其他物体接触时进行由随动控制部606实施的随动控制，另一方面，当把持部103未与其他物体接触时不进行由随动控制部606实施的随动控制。

把持检测部3102从力信息获取部3101输入力信息。从输入输出IF1604向把持检测部3102输入来自内置于输入输出IF1604的计时器的时间信息。把持检测部3102基于来自力信息获取部3101的力信息对人是否在把持把持部103进行检测，并将把持信息从把持检测部3102输出到随动控制切换部612。

人的把持信息的检测方法满足接下来的两个把持信息检测条件。第一个把持信息检测条件是，彼此相对的两个力传感器3101(力传感器3101A与力传感器3101B、或者力传感器3101C与力传感器3101D)都检测到力的大小在0.3N以上。第二个把持信息检测条件是，由力传感器3101检测到的力的大小为规定的时间、规定的力(例如连续2秒以上的时间、0.3N以上)。当满足以上的两个把持信息检测条件时，把持信息输出“有把持”(输出为“1”)，在即使有一个不满足的情况下也输出“未把持”(输出为“0”)。

控制系数信息确定部3103根据人把持把持部103时的力的大小而使系数k的值发生变化。在此，在控制系数信息确定部3103中，若把持的力变大，则增大系数k的值。另一方面，若把持的力变小，则减小系数k的值。在利用把持检测部3102检测到人把持把持部103的情况下，在把持开始时与把持结束时，能够将人把持把持部103的力的大小设得比把持动作过程中(把持开始时与把持结束时以外的动作过程中)的力的大小小。通过以上述方式构成，在随动控制开始时与随动控制结束时，能够利用控制装置602使机械手101比在把持动作过程中的迅速随动控制慢的、缓慢地进行随动控制。

使用图33对此进行具体的说明。在此，图33所示的数据库利用控制系数信息获取部3104获取将人相对于把持部103的把持的有无的信息、人把持把持部103的力的大小、控制系数的信息(例如控制系数的值)建立了关联的关联信息，并将其存储于控制系数信息获取部3104内的内部存储部。在人未把持把持部103的情况下，将系数k的值设为0.0。在人把持把持部103的情况下，当来自力信息获取部3101的力信息小于任意的力(力信息阈值)的大小(例如，2.0N)时，将系数k的值设为0.5，当来自力信息获取部3101的力信息为其以上的力的大小时，将系数k的值设为1.0。即，将来自力信息获取部3101的力信息小于力信息阈值的情况下的移动量设得比来自力信息获取部3101的力信息在力信息阈值以上的情况下的移动量小，例如一半以下的程度。这意味着，当从力信息在力信息阈值以上的情况从力信息小于力信息阈值的情况移至力信息在力信息阈值以上的情况时，机器人手臂以不形成为急剧地移动的程度，以低速进行随动控制。任意的力(力信息阈值)的大小的确定方法是，根据人使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置1604d而从输入输出IF1604输入的值来确定。另外，各个状态中的系数k的值也根据人使用键盘、鼠标或者触摸面板等输入装置1604d而从输入输出IF1604输入的值来确定。

图34A～图34G表示当人与机械手101协作而搬运对象物1101时、利用控制装置602使机械手101进行随动的顺序。在机械手101的手尖部的例如前端1002a安装手部1015，利用手部1015把持对象物1101。而且，按照图34A→图34B→图34C→图34D→图34E→图34F→图34G的顺序，状态进行转变。

首先，图34A的状态是人的手801未把持把持部103、机械手101停止的状态。此时，把持部103卡住手尖效果部102。换言之，图34A的把持部103的上侧的侧面部103b和与上侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b接触，上侧的侧面部103b与侧面部102b之间的间隙90的间隔为0。反之，图34A的把持部103的下侧的侧面部103b和与下侧的侧面部103b对置的手尖效果部102的侧面部102b之间的间隔隔开得较大。

接着，图34B的状态是如下的待机状态，即，人的手801把持把持部103的与图34B的上下对置的侧面部103b(直接地讲，力传感器3001B与力传感器3001A)，在利用把持检测部3102检测到“有把持”的瞬间，机械手101能够借助控制装置602进行随动控制。

接着，图34C的状态是如下的状态，即，在刚检测到人的手801的把持之后，人的手801的手指801a与图34C的上下对置的两个力传感器3001B和力传感器3001A接触并减小把持力传感器3001B和力传感器3001A的力的大小，由此利用控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制。

接着，图34D的状态是如下的状态，即，人的手801把持把持部103，利用控制装置602使机械手101进行随动控制。即，将人的手801的手指801a把持对置的两个力传感器3001B与力传感器3001A的力的大小设得比图34C的状态大，由此利用控制装置602使机械手101迅速地进行随动控制。

接着，图34E的状态是结束随动控制之前的状态，其中，将人的手801的手指801a把持对置的两个力传感器3001B与力传感器3001A的力的大小设得比图34D的状态小，由此利用控制装置602使机械手101比图34C的随动控制慢地、缓慢地进行随动控制。

接着，图34F的状态是马上要结束随动控制之前的状态，其中，人的手801的手指801a把持对置的两个力传感器3001B与力传感器3001A的力的大小与图34E相同地，比图34D的状态小，由此利用控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制。此时，利用控制装置602使机械手101缓慢地进行随动控制，因此把持部103缓缓地与手尖效果部102接触。

接着，图34G的状态是人的手801不触碰力传感器3001、机械手101停止的状态。

图35的上层的曲线图(A)表示图34A～图34G中的时间与系数k的值之间的关系。横轴表示时间(秒)，纵轴表示系数k的值。曲线图(A)上的粗线表示相对于时间的系数k的值。图35的中层的曲线图(B)表示图34A～图34G中的时间与速度之间的关系。横轴表示时间(秒)，纵轴表示速度(m/秒)。曲线图(B)上的粗线表示相对于时间的速度。图35的下层的曲线图(C)表示图34A～图34G中的时间与力的大小之间的关系。横轴表示时间(秒)，纵轴表示力的大小(N)。曲线图(C)上的粗线表示相对于时间的由力信息获取部3101获取到的力信息的大小。另外，在横轴之下表示该时间内的机械手101的状态。由图35的(A)～(C)可知，在随动控制开始时及随动控制结束时，根据人把持把持部103的力的大小，机械手101缓慢地进行随动控制。

使用图36的流程图对第四实施方式的机器人601中的机器人手臂100的控制装置602的操作顺序进行说明。

在步骤S3601中，相对位置信息获取部607获取把持部103相对于手尖效果部102的相对位置信息。力信息获取部3101经由输入输出IF1604而获取从外部施加到力传感器3001的力信息。

在步骤S1302中，利用把持检测部3102基于从力信息获取部3101获取到的力信息而对人是否在把持把持部103进行检测。将由把持检测部3102检测到的结果从把持检测部611输出到随动控制切换部612和控制系数信息确定部3103。在利用把持检测部3102检测到人把持把持部103的情况下，进入步骤S1303。在利用把持检测部3102检测到人未把持把持部103的情况下，结束该流程。

在步骤S1303中，利用随动控制部606对从相对位置信息获取部607获取到的相对位置信息是否收入在规定的阈值的范围内进行判断。在利用随动控制部606判断为相对位置信息收入在阈值的范围内的情况下，结束该流程。在利用随动控制部606判断为相对位置信息未收入在阈值的范围内的情况下，进入步骤S3602。

在步骤S3602中，利用控制系数信息确定部3103基于从力信息获取部3101获取到的力信息来对人把持把持部103的力的大小是否在2.0N以上进行判断。在利用控制系数信息确定部3103判断为人把持把持部103的力的大小在2.0N以上的情况下，进入步骤S2002。在利用控制系数信息确定部3103判断为人把持把持部103的力的大小不在2.0N以上的情况下，进入步骤S2003。

在步骤S2002中，控制系数信息确定部3103将式(4)中的与移动量相关的系数k的值设为1.0，并进入步骤S1304。

在步骤S2003中，控制系数信息确定部3103将式(4)中的与移动量相关的系数k的值设为0.5，并进入步骤S1304。

在步骤S1304中，利用随动控制部606求出使超出阈值的范围的相对位置信息收入在阈值内的移动量。将由随动控制部606求出的移动量从随动控制部606输出到控制部605，并进入步骤S1305。

在步骤S1305中，利用控制部605基于从随动控制部606获取到的移动量对机械手101进行随动控制，并结束该流程。

根据第四实施方式，除了具有在第一实施方式中的作用效果之外，还根据人把持把持部103的力的大小而使机械手101缓慢地进行随动控制，由此在随动控制开始时及随动控制结束时，与在第三实施方式中使用的重新把持把持位置的方法相比，能够以更容易的方法提高安全性。

(第五实施方式)

以下，对本发明的第五实施方式中的机器人进行说明。

当人把持把持部103而急剧地移动时，以机械手101的随动速度有时无法进行随动。换句话说，人的手801使把持部103在每恒定时间(例如，每1m秒)内移动的移动量有时超过机械手101在每恒定时间内能够移动的移动量。在上述情况下，不清楚机械手101产生怎样的挥舞，存在失去控制的危险性，十分危险。因此，在第五实施方式中，提出应对该问题的解决方案。

图37是本发明的第五实施方式的机器人中的机械手101、手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器3701的结构图。在机械手101的手尖安装有手尖效果部102。把持部103是在人进行作业时用于把持的部分，形成为与手尖效果部102分离的构造。相对位置传感器104是用于检测把持部103相对于手尖效果部102的相对位置的传感器。

接触传感器3701分别安装在把持部103的内侧的侧面部及底面部上，是用于检测与手尖效果部102之间的接触的传感器。在此，使用5个接触传感器3701(详情在后面进行说明)。

使用图38对手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器3701进行详细的说明。

图38A是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器3701的俯视图。图38B是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器3701的图38A中的A-A线的剖视图，是从箭头38B观察的剖视图。图38C是手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器3701的图38A中的B-B线的剖视图，是从箭头38C观察的剖视图。手尖效果部102、把持部103、相对位置传感器104、接触传感器3701的功能与第一～四实施方式相同。

与第一～四实施方式的不同之处在于接触传感器3701的安装位置。在第一～四实施方式中，接触传感器3701安装于把持部103的外侧，用于检测把持部103的外部的对象物与把持部103之间的接触，相对于此，在第五实施方式中，接触传感器3701安装于把持部103的内侧，用于检测把持部103与手尖效果部102之间的接触。

接触传感器3701安装于把持部103的内侧，用于检测与手尖效果部102之间的接触的有无。各接触传感器3701的输出是数字信号，在“有接触”的情况下输出“1”，在“不接触”的情况下输出“0”。由各接触传感器3701检测到的接触信息输出到输入输出IF608。如图38A～图38C所示，接触传感器3701安装在3701A～3701E的5处位置上。即，接触传感器3701A～3701D安装在四个侧面部103b的内表面上，接触传感器3701E安装在底面部103a的内表面上。在分别说明具体的接触传感器的情况下，如后述那样由附图标记3701A～3701E表示，在通称地进行说明的情况下由附图标记3701表示。需要说明的是，在此，如图38A及图38B所示，虽然配置了接触传感器3701，但接触传感器3701的配置场所或者个数等只要能够获取把持部103与手尖效果部102之间的接触的信息即可，可以任意地选择。

在第五实施方式中，使用图39的框图。本发明的第五实施方式的机器人601中的机械手101、控制部605、随动控制部606、相对位置信息获取部607、输入输出IF608、马达驱动器609、接触信息获取部610与第一实施方式相同，因此标注共用的附图标记并省略共用部分的说明，以下仅对不同的部分进行详细的说明。

首先，随动控制切换控制部600包括接触信息获取部610、随动控制切换部3901，基于由接触信息获取部610获取到的、手尖效果部102相对于把持部103的接触的信息输出随动控制信息，以使得仅在把持部103与手尖效果部102接触的情况下停止随动控制，在把持部103不与手尖效果部102接触的情况下进行随动控制。

随动控制切换部3901根据来自接触信息获取部610的接触信息而确定随动控制信息，将确定了的随动控制信息从随动控制切换部3901输出到控制部605。随动控制切换部3901中的随动控制信息的选择方法中，来自接触信息获取部610的接触信息中即便有1处位置存在“有接触”(输出为“1”)的信息，也选择“关闭随动控制”，在全部的位置都存在“不接触”(输出为“0”)的信息，选择“开启随动控制”。由此，仅在利用随动控制切换部3901确定了把持部103与手尖效果部102接触时形成为“关闭随动控制”，在利用随动控制切换部3901确定了把持部103未与手尖效果部102接触时形成为“开启随动控制”。需要说明的是，关于“开启随动控制”的选择方法，在此，设成即便1处位置接触了的情况，但也可以使用设成2处位置以上接触的情况或者与预定的位置接触的情况等其他接触方法。

图40A～图40C表示当人与机械手101协作而搬运对象物1101时机械手101进行随动的顺序。在机械手101的手尖部的例如前端1002a安装手部1015，利用手部1015把持对象物1101。而且，按照图40A→图40B→图40C的顺序，状态进行转变。

首先，图40A的状态是人的手801使把持部103移动、机械手101进行随动控制的状态。

接着，图40B的状态是人的手801使把持部103急剧地移动、把持部103与手尖效果部102接触的状态。在该状态下，人的手801使把持部103在每恒定时间(例如，每1m秒)内移动的移动量超过利用控制装置602使机械手101在每恒定时间内能够移动的移动量，从而产生随动控制相对于把持部103的移动延迟的情况。

接着，图40C的状态是手尖效果部102与接触传感器3701接触、机械手101停止的状态。

使用图41的流程图对第五实施方式的机器人601中的机器人手臂100的控制装置602的操作顺序进行说明。

在步骤S1301中，相对位置信息获取部607获取把持部103相对于手尖效果部102的相对位置信息。接触信息获取部610获取接触传感器3701相对于手尖效果部102的接触信息。

在步骤S4101中，利用随动控制切换部3901基于从接触信息获取部610获取到的接触信息对手尖效果部102是否与接触传感器105接触进行判断。在利用随动控制切换部3901判断为手尖效果部102与接触传感器3701接触的情况下，结束该流程。在利用随动控制切换部3901判断为手尖效果部102不与接触传感器3701接触的情况下，进入步骤S1303。

在步骤S1303中，利用随动控制部606对从相对位置信息获取部607获取到的相对位置信息是否收入在规定的阈值的范围内进行判断。在随动控制部606判断为相对位置信息收入在阈值的范围内的情况下，结束该流程。在随动控制部606判断为相对位置信息未收入在阈值的范围内的情况下，进入步骤S1304。

在步骤S1304中，利用随动控制部606求出使超出阈值的范围的相对位置信息收入在阈值内的移动量。将由随动控制部606求出的移动量从随动控制部606输出到控制部605，并进入步骤S1305。

在步骤S1305中，利用控制部605基于从随动控制部606获取到的移动量来对机械手101进行随动控制，并结束该流程。

根据第五实施方式，除了具有在第一实施方式中的作用效果之外，还能够解决在人使把持部103急剧地移动的情况下机械手101的随动控制延迟、机械手101失去控制而存在危险性的问题。因此，把持部103与手尖效果部102接触的情况下以使机械手101停止的方式利用控制装置602进行控制，由此能够防止该危险性，从而能够提高安全性。

需要说明的是，通过适当地组合上述各种实施方式中的任意的实施方式，能够起到各自所具有的效果。

需要说明的是，通过适当地组合上述各种实施方式或者变形例中的任意的实施方式或者变形例，能够起到各自所具有的效果。

产业上的可利用性

本发明有效用作产业用机器人或者生产设备等中的可动机构的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路。另外，并不局限于产业用机器人，也可应用为家庭用机器人的机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路。

本发明虽然参照附图与优选的实施方式关联而被充分地记载，但对于本领域技术人员来说，各种的变形或者修正是显而易见的。上述变形或者修正只要不脱离基于本申请请求保护的技术方案的范围，都应理解为包含在本发明之中。

Claims (9)

1.一种机器人手臂，夫备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，利用机器人手臂的控制装置对所述机器人手臂的动作进行控制，其中，

所述机器人手臂的控制装置具备：

相对位置信息获取部，其获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息；

随动控制部，其根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内；

随动控制切换控制部，其输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制；

控制部，其基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，

并且，所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息；

把持检测部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测；

随动控制切换部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

2.根据权利要求1所述的机器人手臂，其中，

所述把持检测部除了对所述人的把持的有无的信息进行检测之外，还将从把持开始的经过时间作为把持信息进行检测，

另一方面，还具备：

控制系数信息获取部，其获取关联信息，该关联信息中将所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息、从所述把持开始的经过时间、和确定随动速度的控制系系数的信息建立了关联；

控制系数信息确定部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息与由所述控制系数信息获取部获取到的所述关联信息，对确定随动速度的控制系数进行确定，

在所述人刚把持了所述把持部之后的规定的恒定时间，以基于由所述控制系数信息获取部获取到的所述控制系数而使随动控制的随动速度比其他时间的随动速度慢的方式进行控制。

3.根据权利要求1所述的机器人手臂，其中，

所述把持检测部除了对所述人的把持的有无的信息进行检测之外，还将所述人把持所述把持部的位置作为把持信息进行检测，

另一方面，还具备：

控制系数信息获取部，其获取关联信息，该关联信息中将所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息、所述人把持所述把持部的位置、和确定随动速度的控制系系数的信息建立了关联；

控制系数信息确定部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息与由所述控制系数信息获取部获取到的所述关联信息，对确定随动速度的控制系数进行确定，

根据所述人把持所述把持部的位置，以基于由所述控制系数信息获取部获取到的所述控制系数而使随动控制的随动速度变化的方式进行控制。

4.根据权利要求1所述的机器人手臂，其中，

所述随动控制切换控制部具备获取从外部施加到所述把持部上的力的大小的力信息获取部，

所述把持检测部基于由所述力信息获取部获取到的力信息，对所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息进行检测，进一步也将所述人把持所述把持部的力的大小作为把持信息进行检测，

另一方面，所述随动控制切换控制部还具备：

控制系数信息获取部，其获取关联信息，该关联信息中将所述人相对于所述把持部的把持的有无的信息、所述人把持所述把持部的力的大小、及确定随动速度的控制系数建立了关联；

控制系数信息确定部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息与由所述控制系数信息获取部获取到的所述关联信息，对确定随动速度的控制系数进行确定，

根据所述人把持所述把持部的力的大小，以基于由所述控制系数信息获取部获取到的所述控制系数而使随动控制的随动速度变化的方式进行控制。

5.根据权利要求1所述的机器人手臂，其中，

所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述手尖效果部相对于所述把持部的接触的有无；

随动控制切换部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息而输出随动控制信息，仅在所述把持部与所述手尖效果部接触的情况下停止随动控制，在所述把持部不与所述手尖效果部接触的情况下进行随动控制。

6.一种机器人，其中，

所述机器人具备权利要求1至5中任一项所述的机器人手臂。

7.一种机器人手臂的控制方法，其对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

由相对位置信息获取部获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息，

由随动控制部根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内，

由随动控制切换控制部输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制，

由控制部基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，

并且，当在所述随动控制切换控制部输出所述随动控制信息时，

由接触信息获取部获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息，

由把持检测部基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测，

由随动控制切换部基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

8.一种机器人手臂控制程序，其对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

所述机器人手臂控制程序使计算机执行如下的步骤：

由相对位置信息获取部获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息，

由随动控制部根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内，

由随动控制切换控制部输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制，

由控制部基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，

并且，在所述随动控制切换控制部输出所述随动控制信息的步骤中使计算机执行如下的步骤：

由接触信息获取部获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息，

由把持检测部基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测，

由随动控制切换部基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

9.一种机器人手臂用集成电路，其对机器人手臂的动作进行控制，所述机器人手臂具备手尖效果部和把持部，所述手尖效果部安装在供人触碰操作而进行作业的所述机器人手臂的主体上，所述把持部与所述手尖效果部之间形成规定间隔的间隙，并且所述把持部相对于所述手尖效果部另外安装在所述机器人手臂的主体上，所述把持部能够相对于所述手尖效果部移动且在操作时能够供所述人把持，其中，

所述机器人手臂用集成电路具备：

相对位置信息获取部，其获取在所述操作时所述把持部相对于所述手尖效果部的相对位置的信息；

随动控制部，其根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量来求出使所述机器人手臂移动的随动控制用的所述机器人手臂的移动量，以使得由所述相对位置信息获取部获取到的所述相对位置的信息收入在规定的阈值的范围内；

随动控制切换控制部，其输出对随动控制进行切换的随动控制信息，以使得在所述把持部与其他物体接触时进行由所述随动控制部实施的随动控制，另一方面，在所述把持部未与所述其他物体接触时不进行由所述随动控制部实施的随动控制；

控制部，其基于来自所述随动控制切换控制部的所述随动控制信息，在进行由所述随动控制部实施的随动控制时，基于由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量，根据所述手尖效果部与所述把持部之间的所述间隙的间隔的变化量而对所述机器人手臂的移动进行控制，另一方面，在不进行由所述随动控制部实施的随动控制时，与由所述随动控制部求出的所述机器人手臂的移动量无关地，对所述机器人手臂的移动进行控制，

并且，所述随动控制切换控制部具备：

接触信息获取部，其获取所述把持部与其他物体接触的有无的信息；

把持检测部，其基于由所述接触信息获取部获取到的所述接触的信息，对表示所述人相对于所述把持部的把持的有无的把持信息进行检测；

随动控制切换部，其基于由所述把持检测部检测到的把持信息而输出随动控制信息，仅在所述人把持了所述把持部的情况下进行随动控制，在所述人未把持所述把持部的情况下停止随动控制。

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