CN106335053A - 使物体和物体处于重合状态的机器人的机器人控制装置 - Google Patents

使物体和物体处于重合状态的机器人的机器人控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106335053A
CN106335053A CN201610475496.7A CN201610475496A CN106335053A CN 106335053 A CN106335053 A CN 106335053A CN 201610475496 A CN201610475496 A CN 201610475496A CN 106335053 A CN106335053 A CN 106335053A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
power
movement
revolving force
control shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610475496.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106335053B (zh
Inventor
岩竹隆裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN106335053A publication Critical patent/CN106335053A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106335053B publication Critical patent/CN106335053B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085—Force or torque sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1687—Assembly, peg and hole, palletising, straight line, weaving pattern movement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39505—Control of gripping, grasping, contacting force, force distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供一种机器人控制装置，利用机器人更稳定快速地使一方物体与另一方物体相对地移动，以使一方物体与另一方物体成为一方物体的预定部分与另一方物体的预定部分接触而重合的状态即重合状态。机器人控制装置具备：计测作用于两个物体之间的力的力计测部；设定并进力控制方向的并进力控制方向设定部；设定并进力控制目标力的并进力控制目标力设定部；设定旋转力控制轴的旋转力控制轴设定部；计算并进力控制方向目标移动量的并进力控制方向目标移动量计算部；计算绕旋转力控制轴目标移动量的绕旋转力控制轴目标移动量计算部；计算旋转方向目标移动量的目标方向目标移动量计算部；以及生成机器人的动作指令的动作指令生成部。

Description

使物体和物体处于重合状态的机器人的机器人控制装置
技术领域
本发明涉及机器人的机器人控制装置，其使存在于机器人的手前端部的一方物体相对于另一方物体移动，并对作用于两者间的力进行控制，以使上述一方和上述另一方成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态即重合状态。
背景技术
嵌合作业中，使两个物体相对地移动，以使一方物体的某部分的形状与另一方物体的某部分的形状嵌合。在此，嵌合是使形状一致的构件彼此嵌合，使两个物体移动，以便轴在凹陷部位稳固地嵌合、或者如滑动那样成为缓慢嵌合的关系。
不仅像这种嵌合那样使一方物体与另一方物体嵌合，还广泛进行如下作业，即、使上述一方相对于上述另一方移动，以使一方物体与另一方物体成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态。
此时，上述一方以及上述另一方能够具有工件、工具、加工装置、检查装置、计测装置、作业台、夹具等各种各样的组合。例如，将把持的工件安装于机床的加工台等。另外，将把持的工件的面以面向设置的加工装置的方式按压，或者将把持的工件的直线部分向设置的加工装置按压而重合。另外，使保持的工具的面与固定放置的工件的面重合，或者使保持的工具的面与固定放置的工件的直线部分重合，或者使保持工具的直线部分与工件的面重合。另外，将某部件相对于其他部件安装成面、直线部分重合。另外，使工件与检查装置、计测装置以面重合的方式接触。
对于各种各样的状况的上述那样的作业，为了低成本化、品质的稳定化、危险的作业的自动化等，希望通过机器人来更稳定而且更快速地执行作业。
为了使这样的作业通过机器人而实现自动化，作为使保持于机器人的手前端部的一方物体向另一方物体移动从而上述一方与上述另一方成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而成为重合的状态的方法，公知有通过柔顺控制以作用于两者间的力成为作为目标的力的方式对作用于两者间的力进行控制的方法。
在柔顺控制中，上述一方和上述另一方通过在预定的并进方向成为接触的状态、而且成为绕一个或者两个预定的旋转轴的力成为0而均衡的状态，从而能够成为一方物体的预定部分与另一方物体的预定部分接触而重合的状态。此时，在柔顺控制中，在使上述一方旋转的旋转中心点设定控制点，以向预定的方向以预定的力按压的方式，使上述一方的控制点的位置平行移动，并且根据上述控制点所处的绕预定的旋转轴的轴的力与作为目标的力及力控制增益，来使上述一方绕上述预定的旋转轴旋转移动。
日本特公平04－043744号公报公开了如下方法：基于柔顺机构的运动式样来对工具的位置进行控制，以使作用于一方与另一方之间的力或绕轴的力成为目标值。该方法中，以控制点为旋转中心根据绕轴的力使姿势移动。
另外，日本特开平09－091026号公报记载了如下方法：为了对近似点的姿势误差进行修正，通过以预定的力向与孔部分正交的平面按压来进行面接触而使面重合，从而对姿势误差进行计算。
根据现有技术，在一方物体和另一方物体要成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态即重合状态的情况下，对上述一方与上述另一方的相对位置进行控制，而成为在一个以上的预定的并进方向接触的状态、而且成为绕一个以上的预定的旋转轴的力成为0而均衡的状态。
绕上述预定的旋转轴的力根据一方物体与另一方物体接触的位置而变化。另外，绕旋转轴的力成为哪种程度的大小根据一方物体与另一方物体为哪种物体、按压力等的状况而变化。另外，绕旋转轴的力是通过按压方向的力和绕旋转轴的距离求出的值，因此容易变动。另外，绕旋转轴的力存在容易带有噪音、或者容易振动、或者成为较小的值的情况。另外，还存在因旋转移动而一方物体与另一方物体分离、从而不产生绕旋转轴的力的情况。另外，存在如下情况，即、将绕预定的旋转轴的力控制为0，因此越接近上述状态、绕预定的旋转轴的力越小，绕旋转轴的力的符号频繁改变。
因此，难以基于绕预定的旋转轴的力来快速地旋转移动而顺畅地收敛为上述的状态。另外，在按压方向的目标力较小的情况下，由于绕预定的旋转轴的力较小，因此更加难以基于绕预定的旋转轴的力来快速地旋转移动而顺畅地收敛为上述的状态。
另外，在嵌合作业的情况下，若基于从某部分受的力来使姿势移动，则因与其他部分的接触而受到力，通过一边仿照该力一边使一方物体***另一方物体，从而一方物体相对于另一方物体的姿势收敛。也就是，随着***进展，通过成为目标的姿势后越过的移动量会变小。针对于此，在一方物体与另一方物体成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态的情况下，因一方物体相对于另一方物体***而变得姿势不容易收敛，若加快绕预定的旋转轴的旋转，则通过成为目标的姿势后会越过，因此难以基于绕预定的旋转轴的力来旋转移动而在短的时间内顺畅地收敛为上述的状态。
在日本特公平04－043744号公报所记载的方法或一般实施的方法中，以作用于一方与另一方之间的力的大小和与力控制增益相应的移动量移动。由于若增大绕预定的旋转轴的力的力控制增益，则机器人的动作不稳定而且容易变得振荡，因此对绕预定的旋转轴的力控制增益的大小有限制，绕预定的旋转轴的旋转动作的速度不能变得太大。
并且，若绕预定的旋转轴的旋转移动的速度较大，则由于绕预定的旋转轴的旋转移动，上述一方与上述另一方在并进方向上分离的速度变得比基于作用上述一方与上述另一方之间的力的大小和力控制增益使上述一方和上述另一方在按压方向上接近的速度大，因此通过上述一方的旋转移动，上述一方与上述另一方在按压方向上容易分离、或者离开，从而绕预定的旋转轴的力变小。因此，绕预定的旋转轴的旋转移动的速度结果上变小、或者上述一方与上述另一方成为非接触状态而绕预定的旋转轴的力成为0，因此旋转移动停止。
该情况下，如下所述，旋转移动再次开始。首先，上述一方与上述另一方容易分离，若上述一方的旋转移动的速度变小，则通过由按压方向的力和目标按压力及力控制增益计算的按压方向的移动，使上述一方与上述另一方再次接触或者按压方向的力变大。并且，若上述一方与上述另一方的按压方向的力变大，则绕上述预定的旋转轴的力也变大，上述一方再次旋转移动或者上述一方的旋转移动的速度变大。
若增大对按压方向的力的力控制增益，则机器人的动作不稳定而且变得容易振荡，因此力控制增益只能增大到某种程度。因此，对于通过增大力控制增益来增大按压方向的移动动作的速度从而缩短上述非接触状态的时间、或按压方向的力不会变小存在限制。
如上所述，在使上述一方相对于上述另一方绕预定的旋转轴旋转移动时，通过力控制增益而增大旋转移动的速度、或以较大的状态维持旋转移动的速度是困难的，使上述一方和上述另一方稳定地快速成为上述一方和上述另一方在一个以上的预定的并进方向上接触的状态、而且一个以上的绕预定的旋转轴的力成为0而均衡的状态是困难的。因此，为了稳定而且快速地进行旋转动作，不得不使按压方向上的目标按压力尽量增大。另外，在旋转移动的速度快的情况下，如上所述，上述一方和上述另一方因旋转移动而容易分离，结果为了成为重合状态而花费时间，另外，超过成为目标的状态而姿势移动，为了收敛为成为目标的状态而无谓地花费时间。
关于日本特开平09－091026号公报中的使面重合的方法，认为在嵌合时在工具坐标系上的***方向以外的力矩成为0的方法相同，没有特别记载详细的方法。使用作用于上述一方与上述另一方之间的力和目标按压力及力控制增益，使上述一方和上述另一方稳定地快速成为上述一方与上述另一方在一个以上的预定的并进方向接触的状态、而且成为绕以上的预定的旋转轴的力成为0而均衡的状态，与日本特公平04－043744号公报中的上述的说明同样地困难。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种机器人控制装置，其利用机器人更稳定更快速地使一方物体与另一方物体相对地移动，以使一方物体与另一方物体成为一方物体的预定部分与另一方物体的预定部分接触而重合的状态即重合状态。
为了实现上述目的，本发明提供一种机器人控制装置，使存在于机器人的手前端部的一方物体相对于另一方物体移动，对作用于两者间的力进行控制，以使上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而成为重合的状态，上述机器人控制装置的特征在于，具备：
力计测部，其对作用于上述一方与上述另一方之间的力进行计测；
并进力控制方向设定部，其设定一个以上并进力控制方向，该并进力控制方向是基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方并进移动时的方向；
并进力控制目标力设定部，其对于各个上述并进力控制方向设定上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力的目标值即并进力控制目标力；
旋转力控制轴设定部，其设定一个以上旋转力控制轴，该旋转力控制轴是基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方旋转移动时的旋转轴，旋转力控制轴设定部设定上述旋转力控制轴中至少一个轴是与上述并进力控制方向不平行的轴；
并进力控制方向目标移动量计算部，其对基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方向上述并进力控制方向并进移动的移动量的目标值即并进力控制方向目标移动量进行计算；
绕旋转力控制轴目标移动量计算部，其对基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方绕上述旋转力控制轴的轴旋转移动的移动量的目标值即绕旋转力控制轴目标移动量进行计算；
目标方向目标移动量计算部，其基于作用于上述一方与上述另一方之间的力、由上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向、由上述旋转力控制轴设定部设定的上述旋转力控制轴、由上述并进力控制方向目标移动量计算部计算的上述并进力控制方向目标移动量、以及由上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部计算的上述绕旋转力控制轴目标移动量，来对上述一方的并进方向的移动量的目标值即并进方向目标移动量以及上述一方的旋转方向的移动量的目标值即旋转方向目标移动量进行计算；以及
动作指令生成部，其基于由上述目标方向目标移动量计算部计算的上述并进方向目标移动量以及上述旋转方向目标移动量，生成上述机器人的动作指令，
上述并进力控制方向目标移动量计算部构成为，
在上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时，基于作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量、或者基于作为上述预定的移动量的第一并进力控制方向移动量以及上述并进力控制方向的上述并进力控制目标力，对上述并进力控制方向目标移动量进行计算，
在上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第一预定阈值以上时，基于上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力以及上述并进力控制方向的上述并进力控制目标力、或者上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力以及上述并进力控制方向的上述并进力控制目标力以及作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量，对上述并进力控制方向目标移动量进行计算。
在优选的实施方式中，上述并进力控制方向目标移动量计算部基于上述一方的绕上述旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量与伴随上述一方的绕上述旋转力控制轴的轴的旋转移动的、上述一方与上述另一方接触的部分的并进移动的移动量的关系，以上述绕旋转力控制轴目标移动量为基础，对上述并进力控制方向目标移动量的修正移动量进行计算，以上述修正移动量进行修正并对上述并进力控制方向目标移动量进行计算。
在优选的实施方式中，上述机器人控制装置还具备接触位置设定部，该接触位置设定部对上述一方与上述另一方接触时的接触位置进行设定、或者基于作用于上述一方与上述另一方之间的力对上述一方与上述另一方接触时的接触位置进行计算并设定，上述旋转力控制轴设定部设定一个以上预定的旋转力控制轴，并且设定一个以上通过上述一方的上述接触位置的轴或者通过上述另一方的上述接触位置的轴、而且与上述预定的旋转力控制轴平行的轴作为接触位置基准的旋转力控制轴，上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部基于绕上述预定的旋转力控制轴的轴的力、或者基于对上述预定的旋转力控制轴计算的绕上述旋转力控制轴的轴旋转移动的情况的目标移动量，对绕上述接触位置基准的旋转力控制轴的轴旋转移动的目标移动量进行计算，并将上述计算出的目标移动量作为上述绕旋转力控制轴目标移动量。
在优选的实施方式中，上述机器人控制装置还具备接触部分姿势计算部，该接触部分姿势计算部对上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而成为重合的状态的部分的、上述一方的上述接触的部分的姿势或者上述另一方的上述接触的部分的姿势或者上述一方以及上述另一方的上述接触的部分的姿势进行计算，
上述接触部分姿势计算部对基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方与上述另一方接触时的接触位置进行计算，并对基于多个上述计算出的接触位置来使上述一方与上述另一方接触的部分的姿势进行计算，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部基于作用于上述一方与上述另一方之间的力、以及上述接触部分姿势计算部计算的使上述一方与上述另一方接触的部分的姿势，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在优选的实施方式中，上述机器人控制装置还具备重合状态姿势计算部，该重合状态姿势计算部对上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而成为重合的状态时的姿势即重合状态姿势进行计算，上述机器人控制装置构成为，在上述一方与上述另一方接触时，使上述一方相对于上述另一方的上述并进力控制方向的移动停止，并且取得上述一方的姿势，接着，使上述一方相对于上述另一方的上述并进力控制方向的移动停止，并且使上述一方相对于上述另一方绕上述旋转力控制轴的轴旋转移动，取得上述一方与上述另一方接触时的上述一方的姿势，上述重合状态姿势计算部基于上述一方与上述另一方接触时上述取得的上述一方的姿势，来对上述重合状态姿势进行计算，上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部基于作用于上述一方与上述另一方之间的力、以及上述重合状态姿势计算部计算出的上述重合状态姿势，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在优选的实施方式中，上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为，在对不与由上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向中任意的上述并进力控制方向平行的上述旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值、或者绕上述旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态设为第一接触状态，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上而且绕上述旋转力控制轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与绕上述旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态设为第二接触状态时，
在上述第一接触状态下，在未从上述第二接触状态成为上述第一接触状态时的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，
在从上述第二接触状态成为上述第一接触状态的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为上述第一接触状态前的上述第二接触状态时的绕上述旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
在成为上述第二接触状态的情况下，
基于绕上述旋转力控制轴的力的符号、以及
作为旋转方向的预定移动量的预定旋转方向移动量A、或者不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的并进力控制目标力、或者不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的力中的至少一个，
来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在优选的实施方式中，上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为，
在对不与由上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向中任意的上述并进力控制方向平行的上述旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值、或者绕上述旋转力控制轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态设为第一接触状态，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上而且绕上述旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态设为第二接触状态时，
在上述第一接触状态下，在未从上述第二接触状态成为上述第一接触状态时的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，
在从上述第二接触状态成为上述第一接触状态的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为上述第一接触状态前的上述第二接触状态时的绕上述旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
在成为上述第二接触状态的情况下，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力、或者
对上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者
对旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B以及上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，
来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在优选的实施方式中，上述机器人控制装置还具备重合状态判定部，该重合状态判定部执行如下上述一方与上述另一方的上述重合状态的判定：
是否成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态即重合状态，或者
是否成为上述一方与上述另一方接近上述重合状态的状态即重合状态附近，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为，
在对不与由上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向中任意的上述并进力控制方向平行的上述旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值、或者上述绕旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态设为第一接触状态，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上而且上述绕旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态设为第二接触状态时，
在上述第一接触状态下，在未从上述第二接触状态成为上述第一接触状态时的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，
在从上述第二接触状态成为上述第一接触状态的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为上述第一接触状态前的上述第二接触状态时的上述绕旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
将在上述第二接触状态下由上述重合状态判定部判定为成为上述重合状态附近或者上述重合状态的状态、或者将在上述第二接触状态下由上述重合状态判定部判定为成为上述重合状态附近或者上述重合状态时以后的状态设为第2A接触状态，
将上述第二接触状态下不是上述第2A接触状态的状态设为第2B接触状态时，
在为上述第2B接触状态的情况下，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力的符号、以及
旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量A、或者不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的并进力控制目标力、或者不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的力中的至少一个，
来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
在为上述第2A接触状态的情况下，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力、或者
对上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者
对旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B以及上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
或者，调整为比为上述第2B接触状态的情况下计算的上述绕旋转力控制轴目标移动量小的值，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在优选的实施方式中，在不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上、而且由上述重合状态判定部判定为成为上述重合状态的状态连续预定的时间以上时，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部使上述绕旋转力控制轴目标移动量为0，或者
对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算，以便比计算出的上述绕旋转力控制轴目标移动量小，
上述并进力控制方向目标移动量计算部使上述并进力控制方向目标移动量为0，或者
对上述并进力控制方向目标移动量进行调整并计算，以便比计算出的上述并进力控制方向目标移动量小。
在优选的实施方式中，上述机器人控制装置还生成上述机器人的动作指令，
在上述机器人的台座的位置或者姿势或者位置以及姿势移动时，基于上述机器人的台座的移动，来对上述一方相对于上述另一方的移动方向以及移动量进行修正，或者
在上述另一方的位置或者姿势或者位置以及姿势移动时，基于上述另一方的移动，来对上述一方相对于上述另一方的移动方向以及移动量进行修正，或者
在上述机器人的台座的位置或者姿势或者位置以及姿势、和上述另一方的位置或者姿势或者位置以及姿势移动时，基于上述机器人的台座的移动以及上述另一方的移动，来对上述一方相对于上述另一方的移动方向以及移动量进行修正，从而使上述一方相对于上述另一方移动。
在优选的实施方式中，上述机器人控制装置还具备力不稳定状态检测部和移动动作不稳定状态检测部，
该力不稳定状态检测部通过对在上述一方与上述另一方之间在预定时间内施加超过预定的阈值的力的状态、或者在上述一方与上述另一方之间施加超过其他预定的阈值的力的状态、或者作用于上述一方与上述另一方之间的力的振荡状态中的至少一个状态进行检测，来对作用上述一方与上述另一方之间的力的不稳定状态进行检测，
该移动动作不稳定状态检测部通过对上述机器人的特异姿势的附近状态、或者上述机器人的振荡状态中的至少一个状态进行检测，来对上述机器人的移动动作的不稳定状态进行检测，
在由上述力不稳定状态检测部检出到上述力的不稳定状态时，或者
在由上述移动动作不稳定状态检测部检测到上述机器人的移动动作的不稳定状态时，
上述机器人控制装置使上述绕旋转力控制轴目标移动量成为0，或者对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算，以便成为比未检测到上述力的不稳定状态或者上述机器人的移动动作的不稳定状态的情况下计算的上述绕旋转力控制轴目标移动量小的值。
在优选的实施方式中，上述机器人控制装置还构成为，
在上述并进力控制方向的力的大小超过预定阈值的情况下，将上述并进力控制方向的力的大小作为上述预定阈值，
在上述绕旋转力控制轴的轴的力的大小超过其他预定阈值的情况下，将上述绕旋转力控制轴的轴的力的大小作为其他预定阈值。
在优选的实施方式中，上述并进力控制方向设定部基于相对于上述一方的预定方向、或者相对于上述另一方的预定方向、或者不依赖于上述一方的移动动作的预定方向、或者设定有上述旋转力控制轴的情况下上述旋转力控制轴中至少一个，来设定一个以上的上述并进力控制方向，
上述旋转力控制轴设定部基于相对于上述一方的预定方向、或者相对于上述另一方的预定方向、或者不依赖于上述一方的移动动作的预定方向、或者设定有上述并进力控制方向的情况下上述并进力控制方向中至少一个，来设定一个以上的上述旋转力控制轴。
在优选的实施方式中，上述并进力控制方向设定部基于上述一方与上述另一方接触时、向包含上述并进力控制方向的成分的方向而且以预定范围为界限的其他方向，将上述一方相对于上述另一方按压时的上述绕旋转力控制轴的轴的力，来对上述并进力控制方向进行设定。
在优选的实施方式中，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为，
在上述旋转力控制轴为两个以上的情况下，
对于预定的上述旋转力控制轴，
基于作用于上述一方与上述另一方之间的力，
在上述绕旋转力控制轴的轴的力比与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值B小时，将旋转方向的预定移动量即预定的旋转方向移动量C设为上述绕旋转力控制轴目标移动量，
在上述绕旋转力控制轴的轴的力为与上述绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值B以上时，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力和绕轴的预定的目标力、或者
旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量D以及上述绕旋转力控制轴的轴的力和绕轴的上述预定的目标力，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
附图说明
通过参照附图对以下的优选的实施方式进行说明，本发明的上述或其他目的、特征以及优点将变得更加清楚。
图1是表示具备由本发明的一个实施方式的机器人控制装置控制的机器人的机器人***的概略结构的图。
图2是功能性地表示发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构的图。
图3是功能性地表示发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构的图。
图4是功能性地表示发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构的图。
图5是功能性地表示发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构的图。
图6是功能性地表示发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构的图。
图7是功能性地表示发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构的图。
图8是功能性地表示发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构的图。
图9a－9d是表示重合状态的一个例子的图。
图10a－10c是表示重合状态的一个例子的图。
图11a－11c是表示重合状态的一个例子的图。
图12a－12e是表示重合状态的一个例子的图。
图13a－13d是表示处于重合状态时的一个例子的图。
图14a－14c是表示处于重合状态时的问题点的例子的图。
图15a－15c是表示处于重合状态时的问题点的其他例子的图。
图16a－16c是表示处于重合状态时的动作的局部放大图。
图17是表示由本发明的一个实施方式的机器人控制装置进行的处理的一个例子的流程图。
图18a－18e是表示处于重合状态时的一个例子的图。
图19a－19c是表示处于重合状态时的一个例子的图。
图20a－20c是说明并进力控制方向的设定方法的局部放大图。
图21a－21c是说明并进力控制方向的其他设定方法的局部放大图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图中，对于相同的部件标注有相同的参照符号。为了容易理解，这些附图中对比例尺进行了适当变更。
本发明中，只要没有特别限制，“力”包含力的并进方向成分以及力的力矩成分。另外，“位置以及/或者姿势”包含位置以及姿势的至少一方。“力控制增益”是在根据作用的力来使机器人移动的力控制过程中，以作用的力的大小为基础，用于求出机器人控制装置的每个控制周期的、正交坐标系上的机器人的前端部的位置以及/或者姿势、机器人的各轴的位置等的移动量的系数。另外，“重合状态”是如下状态：一方物体的预定部分与另一方物体的预定部分接触而重合。另外，“重合状态附近”是如下状态：将成为重合状态的一方物体的预定部分与另一方物体的预定部分接近，成为接近重合状态的状态。
本实施例中，相对于空间设定的坐标系是在相对于空间固定的正交坐标系上，能够表示机器人的手前端部、保持于(也包含安装的状态)机器人的手前端部的一方物体的位置以及/或者姿势的坐标系。另外，工具坐标系是相对于机器人的手前端部或者保持于机器人的手前端部的一方物体设定的坐标系，是能够表示相对于机器人的台座设定的坐标系上或者相对于空间设定的基准坐标系上的、机器人的手前端部或者保持于机器人的手前端部的一方物体的位置以及/或者姿势的坐标系。另外，控制点是表示机器人的手前端部、保持于手前端部的一方物体的位置的点。另外，力控制坐标系是为了基于作用于一方物体与另一方物体之间的力，来控制保持于机器人的手前端部的一方物体的位置以及/或者姿势，而设定为在控制点具有原点的坐标系。
参照附图，对作为本发明的一个实施方式的机器人控制装置的例子的机器人***的结构以及作用进行说明。图1是表示具备本发明的一个实施方式的机器人控制装置10和由机器人控制装置10控制的机器人50的机器人***11的结构例的示意图。机器人控制装置10使保持于机器人50的手前端部51的一方物体21相对于另一方物体22的相对的位置以及/或者姿势移动，以一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而成为重合的状态即重合状态的方式，对作用于两者间的力进行控制而使机器人50移动。机器人***11中，在机器人50的手前端部51安装有力传感器25和用于保持一方物体21的保持部23，保持部23保持一方物体21。另外，另一方物体22设置于另一方物体的设置装置24。另外，供机器人50设置的机器人的台座52设置于机器人的设置装置53。
参照图9a至图12e，对使保持于机器人50的手前端部51的一方物体21相对于另一方物体22相对地移动、一方物体21和另一方物体22成为一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而重合的重合状态时的、一方物体21与另一方物体22的重合状态进行说明。
图9a－9d是说明使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的、重合状态的一个例子的图。一方物体21是图9c所示的长方体形状的物体、或者是图9d所示的圆柱形状的物体，另一方物体22是包含平面部分的物体。图9a、图9b是使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的剖视图。此外，为了使说明变得简单，旋转移动的方向仅为一个方向。如图9a所示，使一方物体21和另一方物体22相对地并进移动以及旋转移动并接触，从而一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分以重合的方式移动。如图9b、图9c所示，使一方物体21和另一方物体22相对地移动，从而将一方物体21的预定面与另一方物体22的预定面接触并重合的状态作为重合状态。另外，也可以将一方物体21的直线部分与另一方物体22的平面部分接触而重合的状态作为重合状态。另外，在使一方物体21为圆柱形状的物体时，如图9b、图9d所示，使一方物体21和另一方物体22相对地移动，从而将一方物体21的圆柱形状的预定的直线部分与另一方物体22的面部分接触而重合的状态作为重合状态。
图10a－10c是说明使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的、重合状态的另一个例子的图。图10a－10c所示的一方物体21是圆筒形状的物体，另一方物体22是包含平面部分的物体。图10a、图10b是使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的剖视图。此外，为了使说明变得简单，旋转移动的方向仅为一个方向。如图10a所示，使一方物体21和另一方物体22相对地并进移动以及旋转移动并接触，从而一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分以重合的方式移动。如图10b、图10c所示，在使上述一方物体21的预定部分为一方物体21的底面，且圆筒形状的一方物体21的底面与另一方物体22的平面部分接触并以面部分重合的方式移动时，使一方物体21的预定面与另一方物体22的预定面接触而重合的状态成为重合状态。这样，处于重合状态的预定部分既可以是在圆筒的底面那样的平面部分具有孔那样的面，并在平面上连续地存在物体那样的面的形状，或者，也可以是在平面上不连续地存在物体那样的面的形状。
图11a－11c是说明使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的、重合状态的另外一个例子的图。图11a－11c所示的一方物体21是在圆锥形状中具有圆锥的空洞的物体，另一方物体22是包含平面部分的物体。如图11a－11c所示，另一方物体22以倾斜的状态存在。图11a、图11b是使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的剖视图。此外，为了使说明变得简单，旋转移动的方向仅为一个方向。如图11a所示，使一方物体21和另一方物体22相对地并进移动以及旋转移动并接触，从而一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分以重合的方式移动。如图11b、图11c所示，在使上述一方物体21的预定部分为一方物体21的底面时，且上述的一方物体21的底面与另一方物体22的平面部分接触并以面部分重合的方式移动时，使一方物体21的预定面与另一方物体22的预定面接触而重合的状态成为重合状态。这样，一方物体21也可以是具有包含面部分的复杂的形状的物体。
图12a－12e是说明使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的、重合状态的另外一个例子的图。图12a、图12b、图12c所示的一方物体21是如图12c所示那样的圆锥形状的物体，另一方物体22是圆筒形状的物体。图12a、图12b是使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的剖视图。此外，为了使说明变得简单，旋转移动的方向仅为一个方向。如图12a所示，使一方物体21和另一方物体22相对地并进移动以及旋转移动并接触，从而一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分以重合的方式移动。在此，一方物体21的预定部分和另一方物体22的预定部分处于重合状态时的预定部分在圆锥形状的一方物体21中为圆锥的侧面部分，在圆筒形状的另一方物体22中为圆筒的上表面部分。该情况下，如图12b、图12c所示，将圆锥形状的一方物体21的圆锥的侧面部分与圆筒形状的另一方物体22的圆筒的上表面部分接触而重合的状态作为重合状态。这样，也可以将一方物体21与另一方物体22接触而重合的部分存在于同一平面上的状态作为重合状态。另外，也可以将一方物体21与另一方物体22接触而重合的部分存在于基于一方物体21或者另一方物体22的形状的预定的曲面上的状态作为重合状态。
嵌合中，使形状一致的构件彼此嵌合、或者使轴在凹陷部位稳固地嵌合，而且随着***进展，一方物体和另一方物体嵌合，并且，通常在通过力控制来使姿势偏移的物体彼此嵌合时，需要预定的大小以上的间隙，因此嵌合与处于上述那样的重合状态不同。另外，在处于这种重合状态时，一方物体21与另一方物体22的相对的位置以及姿势改变，以便仅在一方物体21和另一方物体22的某预定部分，以所希望的状态而且接触的状态重合，另外，即使在不产生嵌合作业时产生的物体堵塞而无法移动的现象等时，嵌合与处于上述那样的重合状态也不同。
在基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来向这种重合状态移动时，使圆锥形状的一方物体21与圆筒形状的另一方物体22接触，并且在圆锥形状的一方物体21的圆锥部分的顶点、或者圆锥形状的一方物体21的物体的轴线上的点，设定与不依赖于一方物体21的移动动作的预定方向或者相对于另一方物体22的预定方向平行的旋转轴，以绕该旋转轴的力均衡的方式，对作用于两者间的力进行控制。或者，使圆锥形状的一方物体21与圆筒形状的另一方物体22接触，并且在圆筒形状的另一方物体22的圆筒的上表面部分的中心点，设定与不依赖于一方物体21的移动动作的预定方向或者相对于另一方物体22的预定方向平行的旋转轴，以绕该旋转轴的力均衡的方式，对作用于两者间的力进行控制。
另外，如图12d所示，也可以是一方物体21为圆筒形状的物体，另一方物体22为圆锥形状的物体。利用与上述相同的方法，通过使圆筒形状的一方物体21与圆锥形状的另一方物体22相对地移动，从而能够成为图12d所示那样的、使圆筒形状的一方物体21的底面与圆锥形状的另一方物体22的侧面合的重合状态。
另外，也可以将上述说明中的圆筒形状的物体替换为在内部具有长方体的空洞那样的、剖面为四边形状且挖空的形状的物体，并将一方物体21作为圆锥形状的物体，将另一方物体22作为剖面为四边形状且挖空的长方体。另外，也可以反过来，将一方物体21作为剖面为四边形状且挖空的长方体，将另一方物体22作为圆锥形状的物体。通过使这样的一方物体21和另一方物体22相对地移动，从而在从旁边的剖视图中观察时，从图12a所示的状态移动，一方物体21与另一方物体22接触而预定部分重合，从旁边观察的剖视图是图12b所示的状态，也可以将存在一方物体21与另一方物体22接触的部分的平面上的剖视图为图12e所示的剖视图的状态那样的状态作为重合状态。
如上所述，只要能够使一方物体21和另一方物体22处于一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而重合的状态，则一方物体21以及另一方物体22也可以是通过具有任意的形状的物体的组合而构成的物体。另外，一方物体21以及另一方物体22也可以是分别由多个形状的物体构成的物体。
机器人控制装置10构成为在预定的每个控制周期对机器人50的各轴的位置进行控制。另外，机器人控制装置10具有包含运算处理装置、ROM、RAM等的硬件结构，执行后述的各种功能。
本实施例的机器人50为由六个轴构成的垂直多关节型机器人。但是，只要机器人50具有由机器人控制装置10控制的多个轴，且能够进行作业所需要的移动动作，则也可以是具有其他形态的公知的机器人。机器人的设置装置53为具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的装置。例如，考虑能够旋转移动或并进移动的夹具、能够在行走轴、地板上移动的AGV(无人搬运车)等移动机器人、三维空间内的位置以及/或者姿势能够移动的其他多关节型机器人等。本实施例的机器人的台座52设置于机器人的设置装置53，但也可以设置于平坦的地板、具有倾斜的架台、具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的装置、行走轴。在本实施例中，为了说明的简单化，只要没有特别叙述，则使机器人的设置装置53的移动动作停止。此外，在机器人50设置于具有能够移动的机构部的装置的情况下，在使一方物体21相对于另一方物体22相对地移动时，一方物体21相对于另一方物体22的位置以及/或者姿势以通过具有能够移动的机构部的装置移动的、一方物体21的移动方向以及移动量为基础进行修正并计算，一方物体21也可以以计算的移动方向以及移动量为基础相对于另一方物体22移动。
一方物体21是工件、工具、装置、加工装置、检查装置、计测装置、夹具、转接器等，另一方物体22是工件、工具、装置、加工装置、检查装置、计测装置、夹具、转接器、作业台、输送机的搬运台、放置于输送机的搬运台上的工件、存在于具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的装置的工件、或者处于其他机器人的手前端部的手部、工件、转接器等。也可以使一方物体21与放置于作业台上的另一方物体22接触、或者使一方物体21与作业台、装置等接触。一方物体21与另一方物体22的组合在上述那样的物体中考虑各种各样的组合。只要一方物体21存在于机器人50的手前端部51的部分即可。本实施例中，一方物体21由保持部23保持，但也可以以安装于力传感器25的方式保持、或者以安装于机器人50的手前端部51的方式保持。在本实施例中，另一方物体22设置于具有能够移动的机构部的装置即另一方物体的设置装置24。另一方物体的设置装置24考虑例如具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的装置、输送机、能够旋转移动或并进移动的夹具、能够在地板上移动的AGV(无人搬运车)等移动机器人、三维空间内的位置以及/或者姿势能够移动的其他多关节型机器人等。另外，另一方物体的设置装置24也可以是没有能够移动的机构部的作业台等。在本实施例中，为了说明的简单化，只要没有特别叙述，则使另一方物体的设置装置24的移动动作停止。此外，在另一方物体的设置装置24为具有能够移动的机构部的装置的情况下，在使一方物体21相对于另一方物体22相对地移动时，一方物体21相对于另一方物体22的位置以及/或者姿势以通过另一方物体的设置装置24移动的、另一方物体22的移动方向以及移动量为基础进行修正并计算，一方物体21也可以以计算的移动方向以及移动量为基础相对于另一方物体22移动。
力传感器25是对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行检测的检测装置。机器人控制装置10以在每个预定时间检测出的力传感器25的输出为基础，利用后述的力计测部31来对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计测。力传感器25在本实施例中为六轴力传感器，但只要是具有作业所需要的自由度的力传感器即可。另外，只要能够对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行检测，则力传感器25的安装位置可以是机器人50的手前端部、关节部部分、机器人50的设置部分、另一方物体22的设置部分等任意的部位。另外，也可以在上述那样的不同的部位设置多个传感器，即，力的检测方向(并进方向、旋转方向、绕关节轴等)、力的检测精度、力的检测分解能、力的检测目的等不同的力传感器，以及检测对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行检测推定时所需要的信息的传感器。此外，在本实施例中，力计测部31以力传感器25的输出为基础对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计测，但也可以不使用力传感器25，而是对其他的物理的信息进行检测来对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计测。
图2是功能性表示本发明的第1实施方式的机器人控制装置10a的结构的图。如图示那样，机器人控制装置10a具备力计测部31、并进力控制方向设定部32、并进力控制目标力设定部33、旋转力控制轴设定部34、并进力控制方向目标移动量计算部35、绕旋转力控制轴目标移动量计算部36、目标方向目标移动量计算部37、以及动作指令生成部38。此外，虽然未图示，但机器人控制装置10还具备存储部、输出各种信号的信号输出部。
力计测部31对作用于保持于机器人50的手前端部51的一方物体21与另一方物体22之间的力进行计测。因此，以力传感器25检测的力数据为基础，对以针对一方物体21、机器人50的手前端部51、机器人50设定的控制点为坐标系原点的力控制坐标系上的力的并进方向的成分F以及力的力矩成分M进行计算、计测。并且，以力控制坐标系上的力为基础，对在后述的并进力控制方向设定部32设定的并进力控制方向上作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计算、计测。另外，对在后述的旋转力控制轴设定部34设定的旋转力控制轴上作用于一方物体21与另一方物体22之间的绕旋转力控制轴的力进行计算、计测。在此，在本发明中，在其他的说明中也相同，“绕旋转力控制轴”和“绕旋转力控制轴的轴”是相同的意思。
此外，为了对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计测，力计测部31也可以不使用安装于机器人50的手前端部51的力传感器25，在使构成机器人50的轴移动的驱动器为马达的情况下，以电流值、或者构成机器人50的轴的指令位置与实际的轴的位置之间的偏差、或者安装于各轴上的转矩传感器的输出等为基础，对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行推定并计算，由此来进行计测。
力计测部31在对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计测时，使用公知的方法例如日本专利第4267027号所公开的方法等，对力传感器25检测出的力，计算由于安装于力传感器25的工具、工件等物体因重力、惯性力(包含哥氏力、陀螺效应)等而带来的影响，并根据需要来进行补偿。由此，力计测部31能够对作用于一方物体21与另一方物体22之间的实际的力进行计测。或者，力计测部31也可以以力控制开始时或力控制过程中等的、一方物体21与另一方物体22为非接触状态使取得的力为基础，对力进行补偿，并对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计算并计测。
并进力控制方向设定部32设定一个以上并进力控制方向，该并进力控制方向是使一方物体21相对于另一方物体22，基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来并进移动时的方向。并进力控制方向是基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来使一方物体21相对于另一方物体22相对地在并进方向上移动时的方向，是使一方物体21与另一方物体22接近并接触的方向、或者将并进方向的力控制为成为目标的力的方向。并进力控制方向设定部32优选将并进力控制方向设定为下述方向，通过在该方向上对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制，从而一方物体21与另一方物体22适当地接触。
另外，也可以将下述方向作为并进力控制方向，即、不以将一方物体21相对于另一方物体22向某方向按压而产生绕旋转力控制轴的轴的力来使绕旋转力控制轴的轴旋转移动为目的，而是以通过在某并进力控制方向上对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制来使其一边接触一边被动地移动为目的。但是，该情况下，将并进力控制方向预先设定为，通过将一方物体21相对于另一方物体22向其他某并进力控制方向按压而产生绕旋转力控制轴的轴的力并进行绕旋转力控制轴的轴的旋转移动。
并进力控制方向设定部32如以下所述那样设定并进力控制方向。
(1)将并进力控制方向设为与相对于一方物体21的预定的工具坐标系的任意轴的方向平行的方向。或者，将并进力控制方向设为与工具坐标系上的预定方向平行的方向。此时，并进力控制方向根据一方物体21的姿势来确定，能够成为与一方物体21的移动相应的方向。
(2)将并进力控制方向设为与相对于另一方物体22的预定的坐标系的任意轴的方向平行的方向。或者，设为与相对于另一方物体22的预定的坐标系上的预定的方向平行的方向。或者，将与相对于另一方物体22的预定的坐标系平行的坐标系、而且坐标系的原点处于控制点的坐标系设定为力控制坐标系，将力控制坐标系的任意轴或者力控制坐标系上的预定的方向设为并进力控制方向。此时，并进力控制方向根据另一方物体22的姿势来确定，在另一方物体22的姿势变化的情况下，能够成为与另一方物体22的移动相应的方向。
(3)将并进力控制方向设为，与相对于位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系的任意轴或者基准坐标系的任意轴平行的方向。或者，将并进力控制方向设为，与相对于位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系上或者基准坐标系上的预定的方向平行的方向。或者，将与相对于位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系上或者基准坐标系平行的坐标系、而且坐标系的原点处于控制点的坐标系设定为力控制坐标系，将力控制坐标系上的任意的轴的方向或者力控制坐标系上的预定的方向设为并进力控制方向。此时，不依赖于一方物体21的姿势，能够使一方物体21向预定的并进力控制方向移动。
(4)在由后述的旋转力控制轴设定部34设定后述的旋转力控制轴的情况下，以旋转力控制轴的方向为基础，将并进力控制方向设为与正交于旋转力控制轴的方向平行的方向、或者与和旋转力控制轴构成预定角度的方向平行的方向。在设定两个旋转力控制轴的情况下，也可以将正交于两个旋转力控制轴的方向平行的方向作为并进力控制方向。此时，能够设定与旋转力控制轴的方向相应的并进力控制方向。
对于上述(1)至(4)的各设定方法，也可以将两个以上的方向设定为并进力控制方向。另外，也可以基于由各设定方法规定的方向，根据各设定方法的优先度选择性地设定并进力控制方向，或者将根据一方物体21或另一方物体22的移动动作或接触的状况以切换方式选择的方向设定为并进力控制方向，或者将对从各设定方法的方向中选择的方向的矢量加权并相加后的矢量的方向设定为并进力控制方向，或者在设定两个以上的并进力控制方向的情况下基于从由上述各设定方法规定的方向中选择的方向来对各并进力控制方向设定并进力控制方向。
另外，就并进力控制方向设定部32而言，在另一方物体22使位置以及/或者姿势移动时，也可以对另一方物体22的移动方向、移动量进行修正并对并进力控制方向进行设定。另外，在机器人的台座52设置于位置以及/或者姿势能够移动的机构部的情况下，也可以以上述机构部的移动方向以及移动量为基础，对并进力控制方向进行修正，以使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向成为所希望的方向。
并进力控制目标力设定部33对由并进力控制方向设定部32设定的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的目标值即并进力控制目标力进行设定。另外，在由并进力控制方向设定部32设定了两个以上的并进力控制方向时，并进力控制目标力设定部33对各并进力控制方向设定并进力控制目标力。此外，并进力控制目标力也可以在全部的并进力控制方向上为相同的值。
另外，也可以在下述情况下将上述某并进力控制方向的并进力控制目标力设为0，即、不以将一方物体21相对于另一方物体22向某方向按压而产生绕旋转力控制轴的轴的力来进行绕旋转力控制轴的轴的旋转移动为目的，而是以通过在某并进力控制方向上对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制来使其一边接触一边被动地移动为目的。
并进力控制目标力设定部33也可以根据一方物体21或另一方物体22的移动动作的状况，来变更并进力控制目标力。并进力控制目标力设定部33也可以在下述情况下加大并进力控制目标力而作为预定的值的上限，即、在作用于一方物体21与另一方物体22之间的后述的绕旋转力控制轴的力为预定时间以上且比预定的阈值小的情况下，或者在使一方物体21移动时作用于一方物体21与另一方物体22之间的后述的绕旋转力控制轴的力在每个预定时间为其他预定时间以上且低于预定的阈值的状态为预定次数以上的情况下，或者作用于一方物体21与另一方物体22之间的并进力控制方向的力为预定的阈值以上而且作用于一方物体21与另一方物体22之间的后述的绕旋转力控制轴的力比预定的阈值小的情况下等后述的绕旋转力控制轴的力小且难以使一方物体21旋转移动的状况。因此，能够仅在需要的情况下使并进力控制方向的力变大。
旋转力控制轴设定部34设定一个以上旋转力控制轴，该旋转力控制轴是使一方物体21相对于另一方物体22，基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，使一方物体21相对于另一方物体22相对地旋转移动时的旋转轴。并且，设定上述旋转力控制轴中至少一个轴为不与并进力控制方向平行的轴。旋转力控制轴为基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，来使一方物体21相对于另一方物体22相对地旋转移动时的旋转轴。此外，通过设定旋转力控制轴中至少一个轴为不与并进力控制方向平行的轴，从而在向并进力控制方向按压时，在不与并进力控制方向平行的绕旋转力控制轴的轴产生作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，从而能够基于该绕旋转力控制轴的轴的力来旋转移动。通过适当地设定旋转力控制轴，且基于该绕旋转力控制轴的轴的力来移动，从而能够使一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而成为重合的状态。另外，旋转力控制轴为如下旋转轴，即、能够使一方物体21与另一方物体22的直线部分、曲线部分、平面部分或曲面部分等接触而成为重合的重合状态，或者使一方物体21与另一方物体22移动以便接触。
旋转力控制轴设定部34以如下所述的方式对旋转力控制轴进行设定。此外，以下的(1)至(4)中的预定的点为，设定于相对于一方物体21的预定的工具坐标系上的点、或者，设定于相对于另一方物体22的预定的坐标系上的点、或者，设定于相对于位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系或者基准坐标系上的点。
在旋转力控制轴设定为通过相对于一方物体21设定的控制点、或者设定于相对于一方物体21的预定的工具坐标系上的点时，旋转力控制轴根据一方物体21的位置以及姿势确定，因此能够与一方物体21的移动相对应地改变一方物体21的旋转移动的方向。
另外，在旋转力控制轴设定为通过设定于相对于另一方物体22的预定的坐标系上的点时，能够使一方物体21相对于另一方物体22旋转移动。因此，在另一方物体22移动的情况下，能够与另一方物体22的移动相应地改变一方物体21的旋转移动的方向。
另外，在旋转力控制轴设定为通过设定于相对于空间设定的坐标系或者基准坐标系上的点时，能够以设定于相对于空间设定的坐标系或者基准坐标系上的点为基准，使一方物体21旋转移动，其中，该空间是位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间。
在另一方物体22不改变位置以及/或者姿势、而且对另一方物体22未设定坐标系的情况下，也可以以设定于相对于空间设定的坐标系或者基准坐标系上的点为基准使其移动。
旋转力控制轴也可以为通过一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而成为重合的状态时的中心点的轴、从上述中心点通过存在于并进力控制方向上的点的轴等。另外，即使旋转力控制轴不通过上述的点，而是从这样的点离开，也能够通过对绕旋转力控制轴的轴的力是否为预定的阈值以下而判断为重合状态时的预定的阈值进行调整，来判定成为重合状态。此外，在并进力控制方向的并进力控制目标力较大的情况下，上述预定的阈值也可以较大，但在并进力控制方向的并进力控制目标力较小的情况下，若上述预定的阈值较大，则难以判定为重合状态。
(1)将旋转力控制轴设为相对于一方物体21的预定的工具坐标系的任意轴。或者，将旋转力控制轴设为通过控制点而且与工具坐标系上的预定的方向平行的轴。或者，将旋转力控制轴设为与工具坐标系上的任意的轴平行或者与工具坐标系上的预定的方向平行而且通过预定的点的轴。此时，旋转力控制轴能够为与一方物体21的移动相应的旋转轴。
(2)将旋转力控制轴设为相对于另一方物体22的预定的坐标系的任意的轴。或者将旋转力控制轴设为通过相对于另一方物体22的预定的坐标系上的预定的点而且预定的方向的轴。或者将旋转力控制轴设为与相对于另一方物体22的预定的坐标系上的任意的轴平行、而且通过控制点或者预定的点的轴。或者将旋转力控制轴设为与相对于另一方物体22的预定的坐标系上的预定的方向平行、而且通过控制点或者预定的点的轴。或者将与相对于另一方物体22的预定的坐标系平行的坐标系而且坐标系的原点处于控制点的坐标系设定为力控制坐标系，将上述力控制坐标系的任意的轴或者力控制坐标系上的预定的方向的轴设为旋转力控制轴。此时，在另一方物体22使位置以及/或者姿势移动的情况下，能够成为与另一方物体22的移动相应的旋转轴。
(3)将旋转力控制轴设为与相对于位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系的任意的轴或者基准坐标系的任意的轴平行、而且通过控制点或者预定的点的轴。或者将旋转力控制轴设为与相对于位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系上或者基准坐标系上的预定的方向平行、而且通过控制点或者预定的点的轴。或者，将相对于位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系、或者与基准坐标系平行的坐标系、而且坐标系的原点处于控制点的坐标系设定为力控制坐标系，将上述力控制坐标系上的任意的轴或者力控制坐标系上的预定的方向的轴设为旋转力控制轴。此时，不依赖于一方物体21的姿势，能够绕预定的旋转轴旋转移动。
(4)在由并进力控制方向设定部32设定并进力控制方向的情况下，将旋转力控制轴设为，以并进力控制方向为基础，与正交于并进力控制方向的方向平行、而且通过控制点或者预定的点的轴。或者将旋转力控制轴设为，以并进力控制方向为基础，与和并进力控制方向构成预定的角度的方向平行、而且通过控制点或者预定的点的轴。或者也可以将与并进力控制方向正交而且相互正交、而且通过控制点或者预定的点的两个轴设为旋转力控制轴。在设定有两个以上并进力控制方向的情况下，也可以以预定的任意的并进力控制方向为基础，来对旋转力控制轴进行设定。另外，也可以根据并进力控制方向，从上述(1)、(2)、(3)的设定方法选择，来对旋转力控制轴进行设定。例如，在并进力控制方向为相对于一方物体21的预定的方向的情况下，对于由相对于另一方物体22的预定的坐标系或者不依赖于一方物体21的移动动作的坐标系的任意的轴中的两个轴构成的平面、与处于重合状态的移动动作开始时的并进力控制方向所成的角度接近正交的平面而言，也可以将构成该平面的两个轴设定为旋转力控制轴。这样，能够与并进力控制方向相应地设定旋转力控制轴。
另外，也可以使用上述的(1)至(4)的各设定方法，将两个以上的旋转轴设定为旋转力控制轴。
另外，对于由上述的(1)至(4)的各设定方法规定的轴，也可以根据与状况相应的各设定方法的优先度选择设定方法而将轴设定为旋转力控制轴，或者根据一方物体21或另一方物体22的移动动作或接触的状况以切换的方式选择并将这种方法的轴设定为旋转力控制轴，或者对从由各设定方法规定的轴中选择的轴的矢量的方向加权并与上述矢量相加后的矢量的方向的轴设定为旋转力控制轴，或者在设定两个以上的旋转力控制轴的情况下基于从各设定方法的旋转轴中选择的轴对各旋转力控制轴设定旋转力控制轴。
另外，就旋转力控制轴设定部34而言，在另一方物体22的位置以及/或者姿势改变时，也可以基于另一方物体22的移动方向以及移动量，来对旋转轴的位置以及/或者姿势进行修正。另外，在机器人的台座52设置于位置以及/或者姿势能够移动的机构部的情况下，也可以以上述能够移动的机构部的移动方向以及移动量为基础，对旋转力控制轴的位置以及/或者姿势进行修正，以使一方物体21相对于另一方物体22的绕旋转力控制轴的旋转移动的方向成为所希望的方向。
并进力控制方向目标移动量计算部35对基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力使一方物体21相对于另一方物体22向并进力控制方向并进移动的目标移动量即并进力控制方向目标移动量进行计算。此外，并进力控制方向目标移动量是矢量，会规定移动方向以及移动量的大小。另外，并进力控制方向目标移动量包含正负符号，对并进力控制方向规定正方向或者反方向的、并进方向的移动方向。另外，在由并进力控制方向设定部32设定两个以上的并进力控制方向时，并进力控制方向目标移动量计算部35对各并进力控制方向计算并进力控制方向目标移动量。
并进力控制方向目标移动量计算部35构成为，在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时，基于作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量、或者作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量以及并进力控制方向的并进力控制目标力，来对并进力控制方向目标移动量进行计算。
并进力控制方向目标移动量计算部35构成为，在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时，根据由预定的并进移动速度、对并进移动速度进行计算的函数等得到的、机器人控制装置10的每个控制周期的预定的移动量即第一并进力控制方向移动量，来对并进力控制方向上的目标移动量进行计算。与此时的并进力控制方向的力相关的第一预定阈值是能够判定为并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不充分而不接触的阈值，而且是下述值，即、并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不充分而后述的绕旋转力控制轴的轴的力的大小变小，从而能够判定为成为难以以绕该轴的力为基础使其旋转移动的状态。
规定第一并进力控制方向移动量的预定的并进移动速度也可以如下设定。一方物体21与另一方物体22接触前的并进移动速度和一方物体21与另一方物体22接触后在并进力控制方向上作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时的并进移动速度也可以为相同大小。另外，在增大速度并一次接触之后减小速度直到最初接触的情况下，也可以改变并进移动速度的大小。另外，在使一方物体21与另一方物体22最初接触之后，在成为非接触状态后至成为接触状态的移动距离、时间变短的情况下，一次接触之后，并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时，也可以增大并进移动时的加速度、或者增大成为目标的并进移动速度，从而移动动作中的并进移动速度变大。预定的并进移动速度也可以基于对使一方物体21与另一方物体22接触时产生的力而言允许的大小来设定、或者以机器人50的移动动作中的能够设定的时间常数、移动时的振动的状态等为基础，自动地调整并设定并进移动速度。
另外，并进力控制方向目标移动量计算部35在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时，也可以基于作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量以及并进力控制方向的并进力控制目标力，来对并进力控制方向上的目标移动量进行计算。也就是，如上所述，在根据预定的并进移动速度对在并进力控制方向上的目标移动量进行计算时，也可以还加上按压方向的并进力控制目标力和由力控制增益计算的速度而进行调整。因此，能够与并进力控制目标力的设定相应地，将并进力控制方向的并进移动速度调整大或者调整小。
并进力控制方向目标移动量计算部35在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值以上时，基于并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力以及并进力控制方向的并进力控制目标力、或者并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力以及并进力控制方向的并进力控制目标力以及作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量，来对并进力控制方向目标移动量进行计算。与此时的并进力控制方向的力相关的第一预定阈值为能够判定为并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力并非不充分而接触的值，另外，是能够判定为后述的绕旋转力控制轴的轴的力的大小某种程度上变大，而成为能够以绕该轴的力为基础旋转移动的状态的值。
并进力控制方向目标移动量计算部35在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值以上时，判定为一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触，并基于并进力控制目标力与并进力控制方向的力的差分和力控制增益，来对并进力控制方向目标移动量进行计算，以使并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力成为并进力控制目标力。
或者，并进力控制方向目标移动量计算部35在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值以上时，与并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时所使用的预定的第一并进力控制方向移动量不同地，基于由预定的并进移动速度、对并进移动速度进行计算的函数等得到的、机器人控制装置10的每个控制周期的预定的移动量即第二并进力控制方向移动量，利用并进力控制目标力和并进力控制方向的力来对作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量进行调整，并加算到基于并进力控制目标力与并进力控制方向的力的差分及力控制增益计算的移动量，来对并进力控制方向目标移动量进行计算。
如上所述，作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量是并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时所使用的、预定的并进力控制方向的移动量，作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量是并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值以上时使用的、预定的并进力控制方向的移动量。
在一方物体21与另一方物体22最初接触以前接近不进行旋转移动时的速度、一方物体21与另一方物体22接触之后因一方物体21的旋转移动而作用于一方物体21与另一方物体22之间的并进力控制方向的力变小时的移动速度、一方物体21与另一方物体22一次接触之后成为非接触状态而接近不进行旋转移动时的速度等，优选根据使一方物体21移动时的移动动作的状况、并进力控制目标力、力控制增益、旋转移动的速度等而调整为适当的值。
另外，为了使设定、处理变得简单，作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量也可以为与第一并进力控制方向移动量相同的值，该第一并进力控制方向移动量是并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时的预定的移动量。
另外，在从非接触状态改变为接触状态的时间较短的情况、利用其他方法进行并进力控制方向目标移动量的调整的情况、未处于并进力控制方向的力超过并进力控制目标力的大小而成为按压倾向的状态的情况等、也可以不通过作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量增大并进移动速度的情况下，作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量也可以比作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量小。
另外，根据一方物体21的后述的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的速度较大时等的状况，对于一方物体21与另一方物体22容易分离的情况，也可以使作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量比作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量大，以使一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上不分离而成为接触的状态。
在利用并进力控制目标力和并进力控制方向的力对作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量进行调整时，在并进力控制方向的力的大小与并进力控制目标力相同或者为上述某预定阈值以下时，调整为0，在并进力控制方向的力的大小在从某预定阈值至并进力控制目标力的大小之间时，调整为并进力控制方向的力的大小随着接近并进力控制目标力的大小而变小。在此以外的条件下，将作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量调整为0。例如，在将并进力控制方向的力设为Fp、将并进力控制目标力设为Fd、将作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量设为Vc、将对作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量进行调整并计算的并进力控制方向的移动量设为Vt时，在并进力控制方向的力的大小为从0至并进力控制目标力的大小之间的条件下，在并进力控制目标力Fd不为0的情况下，第二并进力控制方向移动量Vt也可以如下式(1)那样调整并计算。
Vt＝(1－(Fp/Fd))×Vc(1)
此外，在并进力控制目标力Fd为0的情况下，如下式(2)那样调整并计算。
Vt＝(－Fp)×Vc(2)
通过对基于并进力控制目标力与并进力控制方向的力的差分及力控制增益计算的移动量，加算利用并进力控制目标力和并进力控制方向的力调整了作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量得到的值，能够使并进力控制方向的力更早地接近并进力控制目标力。
柔顺控制中，在使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时，在并进力控制方向上，一方物体21与另一方物体22最初接触之后，通过对并进力控制目标力、和并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的差乘以力控制增益计算的移动量，来使一方物体21的位置移动。
图14a－14c是表示使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的问题点的例子的局部放大图。在图14a－14c中，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向设定并进力控制方向61，不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向而且通过一方物体21的控制点的轴设定为旋转力控制轴62。并进力控制方向以及旋转力控制轴通过如图14a－14c那样设定，从而只要按照旋转力控制轴62的绕轴的力和并进力控制方向61的力执行柔顺控制，就能够使一方物体21与另一方物体22处于重合状态。
在图14a中，一方物体21与另一方物体22未接触，而且一方物体21向并进力控制方向61并进移动。若一方物体21向并进力控制方向61并进移动，则如图14b所示，一方物体21与另一方物体22成为最初接触的状态。若一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向61上接触，则产生旋转力控制轴62的绕轴的力，并通过力控制而向旋转方向63旋转移动。于是，如图14c所示，由于一方物体21向旋转力控制轴62的绕轴的旋转方向63旋转移动，因此一方物体21与另一方物体22接触的部分从另一方物体22向并进力控制方向61的反方向移动。若一方物体21与另一方物体22未接触、或者并进力控制方向61上的力变小，则一方物体21停止向旋转方向63的旋转移动动作、或旋转移动的速度变小。此时，若通过一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向61上的力和并进力控制目标力及力控制增益，而一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向61上的力不会变大，则绕旋转力控制轴62的轴的力不会产生、或不会变大。
另外，图15a－15c是表示使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的问题点的其他例子的局部放大图。在图15a－15c中，如工具坐标系上的预定方向那样在相对于一方物体21预先设定的方向设定并进力控制方向61，在相对于一方物体21预先设定的预定方向且通过一方物体21的控制点的轴设定旋转力控制轴62。并进力控制方向以及旋转力控制轴通过图15a－15c那样设定，从而只要按照旋转力控制轴62的绕轴的力和并进力控制方向61的力来执行柔顺控制，就能够使一方物体21与另一方物体22处于重合状态。
在图15a中，一方物体21与另一方物体22未接触，而且一方物体21向方向因一方物体21的姿势而改变的并进力控制方向61并进移动。若一方物体21向并进力控制方向61并进移动，则如图15b所示，一方物体21与另一方物体22成为最初接触的状态。若一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向61接触而产生力，则产生旋转力控制轴62的绕轴的力，并向旋转方向63旋转移动。于是，如图15c所示，由于一方物体21向旋转力控制轴62的绕轴的旋转方向63旋转移动，因此一方物体21与另一方物体22接触的部分从另一方物体22向并进力控制方向61的反方向移动。此外，并进力控制方向61因此时一方物体21的姿势而改变方向。若一方物体21与另一方物体22未接触、或者在并进力控制方向61的力变小，则一方物体21停止向旋转方向63的旋转移动动作、或旋转移动的速度变小。此时，若通过一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向61上的力和并进力控制目标力及力控制增益，而一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向61上的力不会变大，则绕旋转力控制轴62的轴的力不会产生、或者不会变大。这样，与参照图14a－14c所说明的情况相同，即使并进力控制方向因一方物体21的移动动作而改变的情况下，一方物体21相对于另一方物体22以成为重合状态的方式进行旋转移动时，一方物体21与另一方物体22也会成为非接触状态或容易分离。
然而，力控制增益、并进力控制目标力的调整有限度。若增大力控制增益，则由于机器人50的动作性能、伴随机器人50的动作的振动、伴随力的噪音等，机器人50的移动动作变得容易振荡，或者与力相应地过大地移动，因此力控制增益只能为某种程度的大小。对于并进力控制目标力，为了不使一方物体21与另一方物体22以过大的力接触而毁坏，另外为了不使其变形、不使其损伤，不能增大并进力控制目标力的情况也较多。
如上所述，为了使一方物体21相对于另一方物体22以并进力控制目标力向并进力控制方向61被按压，在通过并进力控制方向61的力与并进力控制目标力的差分和力控制增益，向并进力控制方向61移动，并且基于绕旋转力控制轴62的轴产生的力绕旋转力控制轴62旋转移动的情况下，且不能增大并进力控制目标力的情况下，由于力控制增益的大小有限制，因此若基于并进力控制方向61的力的向并进力控制方向61的并进移动动作快速进行，则由于旋转力控制轴62的绕轴的旋转移动，一方物体21与另一方物体22反复进行分离和接触，或者陷入并进力控制方向61的力不充分的状态，从而旋转移动的动作不稳定，难以快速地旋转移动。因此，存在使一方物体21与另一方物体22处于重合状态花费时间的情况。
对此，在本发明的方法中，在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力变小时，如上所述，通过对并进力控制方向目标移动量进行计算，从而以并进力控制目标力与并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的差为基础，乘上力控制增益，对并进移动速度进行计算，对于该方法，能够更稳定地移动，并且能够使一方物体21与另一方物体22以更短的时间处于重合状态。
绕旋转力控制轴目标移动量计算部36对基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，使一方物体21相对于另一方物体22绕旋转力控制轴的轴旋转移动的目标移动量即绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。此外，绕旋转力控制轴目标移动量是矢量，会规定移动方向以及移动量的大小。另外，绕旋转力控制轴目标移动量包含正负符号，关于绕旋转力控制轴的旋转方向，规定正方向或者反方向的旋转方向的移动方向。另外，在由旋转力控制轴设定部34设定两个以上的旋转力控制轴时，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36对各个旋转力控制轴计算绕旋转力控制轴目标移动量。
目标方向目标移动量计算部37基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、由并进力控制方向设定部32设定的并进力控制方向、由旋转力控制轴设定部34设定的旋转力控制轴、由并进力控制方向目标移动量计算部35计算的并进力控制方向目标移动量、以及由绕旋转力控制轴目标移动量计算部36计算的绕旋转力控制轴目标移动量，来对作为一方物体21的并进方向的目标移动量的并进方向目标移动量和作为一方物体21的旋转方向的目标移动量的旋转方向目标移动量进行计算。
另外，目标方向目标移动量计算部37也可以与并进力控制方向目标移动量以及绕旋转力控制轴目标移动量一起对向并进方向移动的移动量进行计算，以使一方物体21通过另一方物体22从与并进力控制方向正交的方向作用力的情况下，基于在与上述并进力控制方向正交的方向上作用的力，使目标力被动地成为0，换言之，使所作用的力的大小比预定阈值小，并基于上述计算出的移动量和并进力控制方向目标移动量以及绕旋转力控制轴目标移动量，来对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行计算。
另外，目标方向目标移动量计算部37也可以与并进力控制方向目标移动量以及绕旋转力控制轴目标移动量一起，在机器人的台座52通过能够移动的机器人的设置装置53而移动的情况、且利用了机器人的台座52的移动的一方物体21的移动继续的情况下，基于机器人控制装置10在下一控制周期的利用了机器人的台座52的移动的一方物体21的予想的移动量，另外在另一方物体22通过能够移动的另一方物体的设置装置24而移动的情况、且另一方物体22的移动继续的情况下，基于机器人控制装置10在下一控制周期的另一方物体22的移动量，来对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行计算。
另外，目标方向目标移动量计算部37也可以在使一方物体21相对于另一方物体22相对地移动以使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时，根据从机器人控制装置10的外部来自示教装置等移动操作的输入装置、其他控制装置等移动操作的输入信号等，在存在移动操作的输入的情况下，暂时不依赖于并进力控制方向目标移动量以及绕旋转力控制轴目标移动量而是基于来自外部的输入来移动，在来自外部的移动动作的输入失效后，基于并进力控制方向目标移动量以及绕旋转力控制轴目标移动量来移动。
或者，目标方向目标移动量计算部37也可以在使一方物体21相对于另一方物体22相对地移动以使一方物体21与另一方物体22成为重合状态时，根据从机器人控制装置10的外部来自示教装置等移动操作的输入装置、其他控制装置等移动操作的输入信号等，在存在移动操作的输入的情况下，基于来自外部的移动动作的输入得到的并进移动的移动量或者旋转移动的移动量或者并进移动以及旋转移动的移动量、和并进力控制方向目标移动量以及绕旋转力控制轴目标移动量，或者此时对各移动量乘以加权系数而加在一起等，来对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行计算。
另外，目标方向目标移动量计算部37根据从机器人控制装置10的外部从示教装置、紧急停止开关输入的紧急停止用的信号、从其他控制装置、其他传感器等输入的紧急停止用的信号等，在存在减速停止、紧急停止的指示的情况下，根据该指示，对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行计算。
另外，根据来自并进力控制方向或并进力控制方向以外的方向的力、力控制坐标系的轴的方向的力、绕力控制坐标系的轴的力、绕旋转力控制轴的轴的力或绕预定的旋转轴的轴的力等的大小超过预定的阈值的情况，在力计测部31检测到过大的力的情况，或者在预定时间内施加了超过阈值的力的情况，还有机器人50的力控制过程中的动作成为振荡的情况等力控制过程中的状况，对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行计算，以便减速停止或者紧急停止。
另外，从使一方物体21移动以使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时开始时，在一方物体21的位置或者姿势超过预定的阈值而过大地变化的情况下，对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行计算，以便减速停止或者急停止。
另外，在力控制过程中的位置以及姿势、机器人50的轴的位置超过能够移动的范围、预定的范围而欲移动时，对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行计算，以便在超过预定的范围前使其减速停止。
这样，目标方向目标移动量计算部37也可以根据力控制过程中的动作、来自机器人控制装置10的外部的输入等，来对并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量进行调整并计算。此外，在减速停止、紧急停止的情况下，也可以调整、计算并生成指令，以便在后述的动作指令生成部发出这样的指令。
动作指令生成部38基于由目标方向目标移动量计算部37计算的并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量，来生成机器人50的动作指令。
此时，动作指令生成部38基于并进方向目标移动量和旋转方向目标移动量，生成动作指令，并向机器人50的驱动器输出动作指令，以使机器人50能够顺畅地而且以所期望的位置以及姿势移动，另外，动作指令生成部38对下述动作指令进行调整，即、进行滤波处理以防加速度突然变大、或者进行减少振动的处理以使机器人50的动作的振动变少、或者考虑机器人50的挠曲等对指令的位置以及/或者姿势进行修正以便能够准确地移动到成为目的的位置等。
此外，根据从机器人控制装置10的外部从示教装置、紧急停止开关输入的紧急停止用的信号、从其他控制装置、其他传感器等输入的紧急停止用的信号等，在存在减速停止、紧急停止的指示的情况下，在目标方向目标移动量计算部37、动作指令生成部38使机器人50减速停止或者紧急停止。
以下，参照图17，说明对作用于两者间的力进行控制时的机器人控制装置10a的处理的一个例子，即，使由上述的实施方式的机器人控制装置10a保持于机器人50的手前端部51的一方物体21相对于另一方物体22相对地移动，从而一方物体21和另一方物体22成为一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而重合的状态即重合状态。图17是表示机器人控制装置10a的处理的过程的一个例子的流程图。
图17所示的处理是在机器人控制装置10a的每个控制周期执行，且基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力而在每个控制周期生成机器人50的动作指令的处理的一个例子。此时，在一方物体21和另一方物体22在一个以上的预定的并进方向处于接触的状态时，通过绕一个以上的预定的旋转轴的力是为0还是预定的阈值，来判定是否为重合状态，但也可以如后文所述那样，利用以绕旋转轴的力是否为0来进行判定的方法以外的判定方法，来判定是否为重合状态。
若开始使保持于机器人50的手前端部51的一方物体21相对于另一方物体22相对地移动而使一方物体21和另一方物体22成为重合状态那样的动作，则并进力控制方向设定部32设定一个以上并进力控制方向，该并进力控制方向是使一方物体21相对于另一方物体22相对地并进移动而按压的方向，旋转力控制轴设定部34设定一个以上旋转力控制轴，该旋转力控制轴是使一方物体21相对于另一方物体22相对地旋转移动时的旋转轴(步骤S1)。此时，旋转力控制轴设定部34设定为旋转力控制轴中至少一个轴不与并进力控制方向平行。
并进力控制目标力设定部33对于设有并进力控制方向设定部32的并进力控制方向、还有存在两个以上并进力控制方向的情况对于各并进力控制方向，设定并进力控制目标力，该并进力控制目标力是使一方物体21相对于另一方物体22相对地并进移动而按压时的成为目标的按压力(步骤S2)。
力计测部31基于力传感器25检测的力数据、并进力控制方向以及旋转力控制轴的设定，来对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行计测，并对作用于一方物体21与另一方物体22之间的并进力控制方向的力、作用于一方物体21与另一方物体22之间的绕旋转力控制轴的轴的力进行计测(步骤S3)。
并进力控制方向目标移动量计算部35对并进力控制方向的力是否小于预定阈值进行判定(步骤S4)。
并进力控制方向目标移动量计算部35在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于第一预定阈值时，基于作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量、或者作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量以及并进力控制方向的并进力控制目标力，来对并进力控制方向目标移动量进行计算(步骤S5)。
并进力控制方向目标移动量计算部35在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为第一预定阈值以上时，基于并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力以及并进力控制方向的并进力控制目标力、或者并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力以及并进力控制方向的并进力控制目标力以及作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量，来对并进力控制方向目标移动量进行计算(步骤S6)。
绕旋转力控制轴目标移动量计算部36对基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来使一方物体21相对于另一方物体22绕旋转力控制轴的轴旋转移动的作为目标移动量的绕旋转力控制轴目标移动量进行计算(步骤S7)。
目标方向目标移动量计算部37基于在步骤S5、步骤S6中由并进力控制方向目标移动量计算部35计算的并进力控制方向目标移动量、以及在步骤S7中由绕旋转力控制轴目标移动量计算部36计算的绕旋转力控制轴目标移动量，来对作为一方物体21的并进方向的目标移动量的并进方向目标移动量和作为旋转方向的目标移动量的旋转方向目标移动量进行计算(步骤S8)。
动作指令生成部38基于由目标方向目标移动量计算部37计算的并进方向目标移动量以及旋转方向目标移动量，来生成机器人50的动作指令(步骤S9)。
通过以上的步骤S1至S9的处理，在机器人控制装置10的每个控制周期生成移动动作的动作指令，该移动动作的动作指令用于基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，使保持于机器人50的手前端部51的一方物体21相对于另一方物体22相对地移动，而使一方物体21与另一方物体22处于重合状态。步骤S1至步骤S9的处理在机器人控制装置10的每个控制周期执行，且反复执行，直到一方物体21与另一方物体22处于重合状态。
在本发明的第2实施方式中，机器人控制装置10中的并进力控制方向目标移动量计算部35针对本发明的第1实施方式的机器人控制装置10，还优选，基于一方物体21的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量、和伴随一方物体21的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的一方物体21与另一方物体22接触的部分的并进移动的移动量的关系，并以绕旋转力控制轴目标移动量计算部36计算的绕旋转力控制轴目标移动量为基础，来对并进力控制方向目标移动量的修正移动量进行计算，且以修正移动量进行修正并对并进力控制方向目标移动量进行计算。此外，一方物体21与另一方物体22接触的部分的并进移动的移动量优选为与一方物体21和另一方物体22接触的部分的并进力控制方向平行的方向的移动量。
在本发明的第2实施方式的说明中，主要对与本发明的第1实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
在使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时，伴随一方物体21的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动，一方物体21与另一方物体22的接触部分分离，因此需要对为了使一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向接触所需要的并进移动的移动量进行计算或者推定，在使一方物体21绕旋转力控制轴的轴旋转移动的同时，使一方物体21并进移动相当于为了使一方物体21与另一方物体22接触所需要的并进移动的移动量。此时，优选在力控制的移动量上加算上述的并进移动的移动量来进行修正，以使作用于一方物体21与另一方物体22之间的力成为并进力控制目标力。
另外，优选将在另一方物体22移动时另一方物体22在与并进力控制方向平行的方向上移动的移动量、以及将作用于一方物体21与另一方物体22之间的力控制为并进力控制目标力的移动量、以及通过一方物体21的物体的旋转移动而一方物体21与另一方物体22分离的移动量加算后的移动量作为并进力控制方向目标移动量。
如图14a－14c、图15a－15c所示，在一方物体21与另一方物体22接触，且一方物体21通过绕旋转力控制轴目标移动量计算部36计算的绕旋转力控制轴目标移动量而绕旋转力控制轴62旋转移动时，一方物体21与另一方物体22接触的部分向与并进力控制方向61相反的方向移动。此时，为了使一方物体21与另一方物体22接触，一方物体21需要相对于另一方物体22向并进力控制方向61并进移动。然后，一方物体21通过并进力控制方向目标移动量计算部35计算的并进力控制方向61的并进力控制方向目标移动量而向并进力控制方向61并进移动，从而一方物体21与另一方物体22接触。通过反复这种旋转移动和并进移动，一方物体21与另一方物体22成为重合状态。也就是，如图14a－14c、图15a－15c所示，在一方物体21与另一方物体22最初接触的位置不存在旋转力控制轴的情况下，在一方物体21与另一方物体22一次接触之后，为了使一方物体21与另一方物体22接触，而需要通过并进移动来移动相当于通过旋转移动使一方物体21与另一方物体22分离的距离。此时，根据绕旋转力控制轴的旋转移动的移动量、和一方物体21与另一方物体22接触的部分在并进力控制方向的并进移动的移动量的移动量的关系，相对于在每个控制周期计算的旋转移动的移动量来推定一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上分离的距离并作为修正量来进行计算，如果进行旋转移动的移动动作及并进移动相当于计算出的修正量，则能够使一方物体21与另一方物体22旋转移动，以便处于尽可能接触的状态、尽可能不分离。另外，通过这样进行并进移动，能够控制为更加稳定而且快速地以并进力控制目标力按压一方物体21和另一方物体22。为了这样移动，并进力控制方向目标移动量计算部35求出预定时间的、一方物体21的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量、和一方物体21与另一方物体22接触的部分在并进力控制方向的并进移动的移动量的关系，对伴随一方物体21的旋转移动的、一方物体21与另一方物体22接触的部分在与并进力控制方向平行的轴上的并进移动的移动量进行计算。此时，也可以根据从旋转力控制轴至一方物体21与另一方物体22接触的部分的距离d、和机器人控制装置10的每个控制周期的一方物体21的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的绕旋转力控制轴目标移动量θ，对一方物体21与另一方物体22接触的部分向并进力控制方向并进移动的并进力控制方向目标移动量的修正移动量L如以下式(3)那样进行近似地计算。
L＝d×θ(3)
从旋转力控制轴至一方物体21与另一方物体22接触的部分的距离优选使用一方物体21的物体的形状信息、或者预先计测从一方物体21的旋转力控制轴至上述接触点的距离、或者以最初接触时的力为基础计算至接触点的距离等来求出。
另外，对并进力控制方向目标移动量的修正移动量进行计算时，伴随一方物体21的旋转，一方物体21与另一方物体22分离，为了使一方物体21与另一方物体22接触，也可以基于从实际的移动动作取得使一方物体21向并进力控制方向移动的移动量后再基于取得的数据而求出的一方物体21的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量、和伴随一方物体21的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的一方物体21与另一方物体22接触的部分的并进移动的移动量的关系，使用卡尔门滤波等的状态推定法，以绕旋转力控制轴目标移动量为基础，对并进力控制方向目标移动量的修正移动量进行推定并计算。
另外，在另一方物体22改变位置以及/或者姿势时，为了伴随一方物体21的旋转以及另一方物体22的移动而一方物体21与另一方物体22接触，也可以从实际的移动动作取得移动的距离后再以取得的数据为基础，根据一方物体21与另一方物体22的移动的状况，在下一控制周期对一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上分离的距离进行推定，并对所推定的值设定预定的上限值，对并进力控制方向目标移动量进行修正相当于该距离量。也就是，也可以根据一方物体21的旋转移动以及另一方物体22的位置以及/或者姿势的移动的状况，对为了不使一方物体21与另一方物体22分离所需要的移动量进行推定，并对一方物体21的并进力控制方向目标移动量进行修正相当于该移动量。
通过以上述那样计算出的修正移动量进行修正，并对并进力控制方向目标移动量进行计算，能够使一方物体21按照绕旋转力控制轴目标移动量旋转移动，并且在并进力控制方向上尽可能不分离。此外，在并进力控制方向为两个以上的情况下，也可以如上述那样对各方向进行计算并修正、或者仅对某方向进行计算并修正、或者对在每个控制周期选择的方向进行计算并修正。如上所述，能够使一方物体21与另一方物体22更加稳定而且快速处于重合状态。
图3是功能性地表示本发明的第3实施方式的机器人控制装置10b的结构的图。在本发明的第3实施方式中，针对本发明的第1或者第2实施方式的机器人控制装置10，还可以做成具备接触位置设定部39的机器人控制装置的结构。在本发明的第3实施方式中，如图3中图示那样，机器人控制装置10b针对机器人控制装置10a还具备接触位置设定部39。另外，也包含后述的功能，也可以做成图5所图示的机器人控制装置10f的结构。另外，参照图14a－14c、图15a－15c、图16a－16c，对通过本发明的第3实施方式的机器人控制装置10使一方物体21与另一方物体22处于重合状态的方法进行说明。
在本发明的第3实施方式中，优选机器人控制装置10针对本发明的第1或者第2实施方式的机器人控制装置10，还具备接触位置设定部39，该接触位置设定部39设定一方物体21与另一方物体22接触时的接触位置、或者基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来对一方物体21与另一方物体22接触时的接触位置进行计算并设定，旋转力控制轴设定部34设定一个以上预定的旋转力控制轴，并且设定一个以上通过一方物体21的接触位置的轴或者通过另一方物体22的接触位置的轴、而且与预定的旋转力控制轴的平行的轴作为接触位置基准的旋转力控制轴，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36基于绕预定的旋转力控制轴的轴的力，或者基于对预定的旋转力控制轴计算的绕旋转力控制轴的轴旋转移动的情况的目标移动量，来对绕接触位置基准的旋转力控制轴的轴旋转移动的目标移动量进行计算，并将计算出的目标移动量作为绕旋转力控制轴目标移动量。
在本发明的第3实施方式的说明中，主要对与本发明的第1或者第2实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
如上所述，如图14a－14c、图15a－15c所示，在一方物体21与另一方物体22接触，且一方物体21通过绕旋转力控制轴目标移动量计算部36计算的绕旋转力控制轴目标移动量绕旋转力控制轴62旋转移动时，一方物体21通过并进力控制方向目标移动量计算部35计算的并进力控制方向61的并进力控制方向目标移动量向并进力控制方向61并进移动。通过反复进行该旋转移动和并进移动，一方物体21和另一方物体22成为重合状态。也就是，如图14a－14c、图15a－15c所示，在最初接触的位置不存在旋转力控制轴的情况下，一次接触之后，需要通过并进移动来移动相当于一方物体21与另一方物体22因旋转移动而分离的距离。
图16a－16c是表示通过本发明的第3实施方式的机器人控制装置10使一方物体21和另一方物体22处于重合状态时的动作的局部放大图。图16a表示使一方物体21与另一方物体22向重合状态移动时的开始时的状态，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向设定并进力控制方向61，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向而且通过一方物体21的控制点的轴设定旋转力控制轴62。此外，虽然对于在其他实施例也相同，但也可以使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向变化。如图16a所示，若使一方物体21相对于另一方物体22向并进力控制方向61相对地并进移动，则如图16b所示，一方物体21与另一方物体22在接触点65的部分接触。一方物体21与另一方物体22是否接触通过并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力与预定的阈值的比较来判定。或者，也可以基于旋转力控制轴62的绕轴的力与预定的阈值的比较、旋转力控制轴62的绕轴的力的每预定时间的变化，来判定一方物体21与另一方物体22是否接触。此外，就接触点65而言，在一方物体21相对于另一方物体22以直线部分接触时，也可以作为该直线部分的中心点、代表点，在以不连续的多个部分接触的情况下，也可以作为该部分的中心点、代表点。另外，在一方物体21与另一方物体22的接触部位改变了的情况下，接触点65也可以作为此时接触的位置。在此，接触点65为最初接触的部分的代表性的点。如图14a－14c、图15a－15c所示，在最初接触的位置不存在旋转力控制轴的情况下，一次接触之后，需要通过并进移动来移动因旋转移动而一方物体21与另一方物体22的接触部分分离的距离，针对于此，如图16a－16c所示，在使一方物体21相对于另一方物体22相对地旋转移动时，如果在接触点65绕某旋转力控制轴的轴移动，则能够通过旋转移动尽可能减小一方物体21与另一方物体22的接触部分分离的距离。在本发明的第3实施方式中，像如这样移动，使一方物体21与另一方物体22以接触位置为中心相对地旋转移动。
接触位置设定部39在预先清楚一方物体21与另一方物体22最初接触的位置时、或者使一方物体21与另一方物体22相对地移动并接触以使一方物体21与另一方物体22在最初预定的位置接触时，将相对于一方物体21或者另一方物体22的预定的位置设定为接触位置。
或者，接触位置设定部39基于一方物体21与另一方物体22接触了时作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，对接触了时的位置进行计算，将相对于一方物体21或者另一方物体22的上述计算出的位置设定为接触位置。在此，一方物体21与另一方物体22接触的位置也可以是基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力计算的大概的位置。
另外，也可以基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，在机器人控制装置10的每个控制周期，使用卡尔门滤波等状态推定法，对一方物体21与另一方物体22的接触位置逐次进行计算并推定、进行更新。
旋转力控制轴设定部34最初将预定的旋转力控制轴设定为一个以上。在此，为了使说明变得简单，将旋转力控制轴的个数设为一个，但两个以上也相同。另外，与本发明的实施例的其他部分相同，旋转力控制轴成为如下旋转轴：在预定的并进方向上接触并且成为绕该预定的旋转力控制轴的轴的力均衡的重合状态时，能够使一方物体21与另一方物体22的直线部分、面部分重合、或者使一方物体21与另一方物体22向所期望的状态移动。
如图16a所示，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向设定并进力控制方向61，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向而且通过一方物体21的控制点的轴设定旋转力控制轴62。
接着，如图16b所示，在使一方物体21相对于另一方物体22向并进力控制方向61移动时，且一方物体21与另一方物体22接触时，接触位置设定部39设定接触位置。
旋转力控制轴设定部34设定一个以上如下轴作为接触位置基准的旋转力控制轴67，该轴为以由接触位置设定部39设定的接触位置为基础，通过相对于一方物体21设定的接触位置的点的轴；或者通过相对于另一方物体22设定的接触位置的点的轴而且与预定的旋转力控制轴62平行的轴。此外，在此为了使说明变得简单，将接触位置基准的旋转力控制轴个数设为一个。
在本发明的其他实施例的说明中也相同，但在使一方物体21与另一方物体22重合的部分为平面的情况下，也可以将旋转力控制轴的个数设为两个，关于各旋转力控制轴，与在某旋转力控制轴移动的方法相同地移动即可。此外，各旋转力控制轴的绕旋转力控制轴目标移动量也可以适当地考虑其他旋转力控制轴的绕旋转力控制轴目标移动量的大小等来调整。
在设定旋转力控制轴时，在另一方物体22不移动时，在相对于一方物体21的接触点65的位置即可，但在另一方物体22移动时，优选在相对于另一方物体22设定的接触点65的位置设定旋转力控制轴。另外，在并进力控制方向为相对于一方物体21的预定的方向，且与一方物体21的移动动作相应地，相对于另一方物体22的并进力控制方向改变的情况下，优选在相对于一方物体21设定的接触点65的位置设定旋转力控制轴67。
并进力控制方向目标移动量计算部35对基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，来使一方物体21相对于另一方物体22向与并进力控制方向61平行的方向并进移动的目标移动量即并进力控制方向目标移动量进行计算。此时，以与并进力控制方向61平行的方向、而且接触位置基准的旋转力控制轴67所处的位置为基准，对并进力控制方向64计算并进力控制方向目标移动量。
绕旋转力控制轴目标移动量计算部36基于绕预定的旋转力控制轴62的轴的力，或者基于相对于预定的旋转力控制轴62计算的向绕预定的旋转力控制轴62的轴的旋转方向63旋转移动的情况的目标移动量，对接触位置基准的向绕旋转力控制轴67的轴的旋转方向66旋转移动的目标移动量进行计算，并将计算出的目标移动量设为绕旋转力控制轴目标移动量。在此，在基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来对绕接触位置基准的旋转力控制轴67的力进行计算的情况下，在设定的接触位置与实际的接触位置相同的情况下为0，在上述的位置不同而接近的情况下，由于与相对于预定的旋转力控制轴62计算的绕预定的旋转力控制轴62的轴的力的大小相比变得很小，因此不推荐基于绕接触位置基准的旋转力控制轴67的轴的力来移动。因此，基于绕预定的旋转力控制轴62的力，来对绕接触位置基准的旋转力控制轴67的旋转移动的目标移动量进行计算。或者，对相对于预定的旋转力控制轴62计算的绕预定的旋转力控制轴62旋转移动的情况的目标移动量进行计算，并基于计算出的旋转移动的目标移动量，来对绕接触位置基准的旋转力控制轴67的旋转移动时的旋转移动的目标移动量进行计算。在一方物体21与另一方物体22成为重合状态时，相对于预定的旋转力控制轴62计算的绕预定的旋转力控制轴62的的旋转移动的情况的目标移动量成为0，绕接触位置基准的旋转力控制轴67的旋转移动的目标移动量也成为0，因此能够使一方物体21与另一方物体22顺利地处于重合状态。这样，在使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动时，如果绕接触位置基准的旋转力控制轴67旋转移动相当于基于绕预定的旋转力控制轴62的力计算的绕预定的旋转力控制轴62旋转移动的移动量分，就能够使一方物体21与另一方物体22处于重合状态。
通过如上述那样由并进力控制方向目标移动量计算部35计算出的并进力控制方向目标移动量、和由绕旋转力控制轴目标移动量计算部36计算出的绕旋转力控制轴目标移动量，一方物体21相对于另一方物体22以绕接触位置基准的旋转力控制轴67的轴旋转移动并且在并进力控制方向64上以并进力控制目标力按压的方式并进移动。因此，如图16b、图16c所示，通过一方物体21的旋转移动，一方物体21和另一方物体22成为非接触状态、或者尽可能地消除容易分离的状况，能够更加稳定地而且在短时间内使一方物体21与另一方物体22处于重合状态。此时，即使实际接触的位置与设定的接触位置产生偏差，通过以接近实际的接触位置的位置为旋转中心，也能够比绕旋转力控制轴62的轴旋转移动更加稳定地而且快速地使一方物体21与另一方物体22处于重合状态。
图4是功能性地表示本发明的第4实施方式的机器人控制装置10c的结构的图。在本发明的第4实施方式中，针对本发明的第1至第3任意实施方式的机器人控制装置10，还可以做成具备接触部分姿势计算部40的机器人控制装置的结构。在本发明的第4实施方式中，如图4中所示那样，针对机器人控制装置10a，还具备接触部分姿势计算部40。或者，虽然未图示，但针对机器人控制装置10b，还具备接触部分姿势计算部40。另外，也可以做成还包含后述的功能的、图8所示的机器人控制装置10g的结构。另外，参照图18a－18e，通过具备本发明的第4实施方式的接触部分姿势计算部40的机器人控制装置10，来说明使一方物体21与另一方物体22处于重合状态的方法。
在本发明的第4实施方式中，机器人控制装置10优选针对本发明的第1至第3任意实施方式的机器人控制装置10，还具备接触部分姿势计算部40，该接触部分姿势计算部40对一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而欲成为状态的部分的、一方物体21的上述接触的部分的姿势或者另一方物体22的上述接触的部分的姿势或者一方物体21以及另一方物体22的上述接触的部分的姿势进行计算，接触部分姿势计算部40基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，对一方物体21与另一方物体22接触时的接触位置进行计算，并基于多个计算出的接触位置对使一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势进行计算，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、以及接触部分姿势计算部40计算的使一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在本发明的第4实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第3实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
图18a－18e是表示通过本发明的第4实施方式的机器人控制装置10来使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的动作的局部放大图。图18a表示使一方物体21与另一方物体22向重合状态移动时的开始时状态，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向设定并进力控制方向61，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向而且通过一方物体21的控制点的轴设定旋转力控制轴62。此外，对于其他的实施例也相同，但也可以使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向不是预定方向地变化。如图18a所示，若使一方物体21相对于另一方物体22向并进力控制方向61相对地并进移动，则如图18b所示，一方物体21与另一方物体22在接触点65的部分接触。一方物体21与另一方物体22是否已接触通过并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力和预定的阈值的比较来判定。或者，也可以基于旋转力控制轴62的绕轴的力和预定的阈值的比较、旋转力控制轴62的绕轴的力的每预定时间的变化，来判定一方物体21与另一方物体22是否已接触。接触部分姿势计算部40基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，来对一方物体21与另一方物体22接触时的位置进行计算。此外，机器人控制装置10具备接触位置设定部39，接触位置设定部39对一方物体21与另一方物体22接触时的位置进行计算，接触部分姿势计算部40也可以通过与接触位置设定部39共同的计算部，来对接触位置进行计算。
接着，如图18c所示，使一方物体21移动而使相对于另一方物体22的接触位置改变。此时，使一方物体21一边绕旋转力控制轴62的轴旋转一边沿并进力控制方向61移动，从而相对于另一方物体22的接触位置改变。另外，也可以在上述移动时，使一方物体21相对于另一方物体22向与并进力控制方向61正交的方向等并进方向移动，从而使相对于另一方物体22的接触位置改变。另外，也可以如在本发明的第3实施方式的机器人控制装置10中说明的那样，以通过相对于一方物体21或者另一方物体22规定的、一方物体21与另一方物体22最初接触的位置等预定的位置的方式设定旋转力控制轴，并使其绕设定的旋转力控制轴的轴移动，并且在与并进力控制方向61正交的方向或者不与并进力控制方向61平行的方向进一步设定其他的并进力控制方向并使其移动，从而使相对于另一方物体22的接触位置改变。另外，也可以使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向变化并使其移动。另外，目标方向目标移动量计算部37也可以以并进力控制方向61为基础对用于使其并进移动的并进方向目标移动量进行计算，以使与并进力控制方向61正交的方向、接触位置改变。此外，也可以在由接触部分姿势计算部40对使一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势进行计算后，使一方物体21向并进力控制方向61以外的并进方向移动的动作停止，仅进行处于重合状态的动作。
在图18c中，某时的一方物体21与另一方物体22的接触位置表示为接触点65b，一方物体21与另一方物体22最初接触的位置表示为接触点65a。如上所述，使一方物体21移动以使相对于另一方物体22的接触位置改变，基于此时计算出的多个接触位置，对使一方物体21与另一方物体22处于重合状态的部分、且另一方物体22的接触的部分的姿势进行计算。
另外，也可以如图18d所示，使一方物体21伴随旋转移动而移动，改变相对于另一方物体22的接触位置，而且改变相对于一方物体21的接触位置。在图18d中，一方物体21与另一方物体22接触的位置表示为接触点65d，在图18b中示出的一方物体21与另一方物体22最初接触的位置表示为接触点65a。如图18b所示，在一方物体21与另一方物体22最初接触后，向绕旋转力控制轴62的旋转方向63以较快的速度旋转时，有时越过重合状态的姿势，进一步旋转而在图18d所示那样的隔着旋转力控制轴62而相反侧的位置接触。或者，也可以故意增大相对于向并进力控制方向61的移动速度的、绕旋转力控制轴62的的旋转速度，而如图18d所示地接触。
另外，如图18c所示，也可以使一方物体21的某部分相对于另一方物体22如接触点65a、接触点65b那样在多个部位接触后，对在以接触点65d、接触点65e所示的点的多个部位接触时的接触位置进行计算，以便如图18e所示使一方物体21的上述某部分和其他部分相对于另一方物体22进行接触。
如上所述，使一方物体21相对于另一方物体22移动而使一方物体21与另一方物体22接触，并对接触位置进行计算。因此，使一方物体21与另一方物体22接触的、一方物体21的接触的部分的姿势根据作为相对于一方物体21的接触点的接触点65c和接触点65d计算。另外，使一方物体21与另一方物体22接触的、另一方物体22的接触的部分的姿势根据作为相对于另一方物体22的接触点的接触点65a和接触点65d、或者接触点65a和接触点65b和接触点65d及接触点65e计算。
如上所述，一方物体21与另一方物体22的接触位置以改变的方式移动，基于此时计算出的多个接触位置，能够对使一方物体21与另一方物体22处于一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而重合的状态的重合状态的部分、使一方物体21与另一方物体22接触的、一方物体21的接触的部分的姿势、或者另一方物体22的接触的部分的姿势、或者一方物体21的接触的部分及另一方物体22的接触的部分的姿势进行计算。
绕旋转力控制轴目标移动量计算部36基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、以及如上所述由接触部分姿势计算部40计算的使一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势，对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。此时，在一方物体21的相对于另一方物体22接触的部分的姿势如已知的那样相对于机器人50的手前端部51设定有工具坐标系的情况下，由接触部分姿势计算部40对另一方物体22的接触的部分的姿势进行计算，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36增大旋转方向的目标移动量，并在接近后减小旋转方向的目标移动量，以使一方物体21的接触的部分的姿势快速旋转移动到接近另一方物体22的接触的部分的姿势。另外，在另一方物体22的接触的部分的姿势如已知的那样设定有坐标系的情况下，由接触部分姿势计算部40对一方物体21的接触的部分的姿势进行计算，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36增大旋转方向的目标移动量，并在接近后减小旋转方向的目标移动量，以使一方物体21的接触的部分的姿势快速旋转移动到接近另一方物体22的接触的部分的姿势。另外，也可以由接触部分姿势计算部40对一方物体21的接触的部分以及另一方物体22的接触的部分的姿势进行计算，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36增大旋转方向的目标移动量，并在接近后减小旋转方向的目标移动量，以使一方物体21的接触的部分的姿势和另一方物体22的接触的部分的姿势快速旋转移动到接近的姿势。另外，在一方物体21的接触的部分的姿势如已知的那样相对于机器人50的手前端部51设定有工具坐标系的情况下，由接触部分姿势计算部40对另一方物体22的接触的部分的姿势进行计算，或者由接触部分姿势计算部40对一方物体21的接触的部分以及另一方物体22的接触的部分的姿势进行计算，对于姿势而言，以计算出的姿势为基础使一方物体21与另一方物体22移动以便成为重合状态的姿势，对于并进力控制方向而言，基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，使其向并进力控制方向移动，以使并进力控制方向的力成为并进力控制目标力。另外，在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小的情况下、一方物体21与另一方物体22未接触的情况下，也可以基于预定的旋转方向的移动量、或者不与此时的预定的旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力中的至少一个，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，直到一方物体21的接触的部分的姿势与另一方物体22的接触的部分的姿势接近。
另外，优选通过上述那样计算的、一方物体21的接触的部分的姿势、或者另一方物体22的接触的部分的姿势、或者一方物体21的接触的部分以及另一方物体22的接触的部分的姿势与实际的姿势的偏差，在作用于一方物体21与另一方物体22之间的力中的绕旋转力控制轴的力变大时，基于计算出的使一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势来使移动停止，仅通过本实施例的其他所示的方法来使其移动。
这样，在第4实施方式中，使一方物体21一边移动一边以相对于一方物体21、或者相对于另一方物体22的接触位置改变的方式移动，基于此时计算出的多个接触位置，对使一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势进行计算。此外，也可以与其他实施方式相同，在因机器人50的移动动作以外而一方物体21或者另一方物体22的位置以及/或者姿势变化的情况下，优选以该变化的移动量为基础，使一方物体21与另一方物体22如上所述相对地移动。另外，在如使平面与平面处于重合状态的情况那样在两个方向设定旋转力控制轴并绕旋转力控制轴的轴移动的情况下，对于多个旋转力控制轴而言，优选如上所述使其在各方向移动。
如上所述，若通过接触部分姿势计算部40对使重合状态的一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势进行计算并推定，则快速地向该姿势移动，并且快速地向并进力控制方向移动即可，因此能够使一方物体21与另一方物体22稳定且快速地处于重合状态。另外，即使在不依赖于并进力控制方向的力的大小、绕旋转力控制轴的轴的力的大小，以较小的力按压一方物体21与另一方物体22的情况下，也能够使一方物体21与另一方物体22稳定且快速地处于重合状态。
图5是功能性地表示本发明的第5实施方式的机器人控制装置10d的结构的图。在本发明的第5实施方式中，针对本发明的第1实施方式的机器人控制装置10，也可多做成还具备重合状态姿势计算部41的机器人控制装置的结构。在本发明的第5实施方式中，如图5中图示那样，针对机器人控制装置10a，还具备重合状态姿势计算部41。另外，也包含后述的功能，也可以做成图8所图示的机器人控制装置10g的结构。另外，参照图19a－19c，对利用本发明的第5实施方式的具备重合状态姿势计算部41的机器人控制装置10，来使一方物体21与另一方物体22处于重合状态的方法进行说明。
在本发明的第5实施方式中，机器人控制装置10优选针对本发明的第1实施方式的机器人控制装置10，还具备重合状态姿势计算部41，该重合状态姿势计算部41对一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而欲成为重合的状态时的姿势即重合状态姿势进行计算，机器人控制装置10在在一方物体21与另一方物体22接触了时，使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的移动停止，并且取得一方物体21的姿势，接着使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的移动停止，并且使一方物体21相对于另一方物体22绕旋转力控制轴的轴旋转移动，取得一方物体21与另一方物体22接触了时的一方的姿势，重合状态姿势计算部41基于一方物体21与另一方物体22接触了时取得的一方物体21的姿势对重合状态姿势进行计算，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、以及重合状态姿势计算部41计算出的重合状态姿势，对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在本发明的第5实施方式的说明中，主要对与本发明的实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
图19a－19c是表示利用本发明的第5实施方式的机器人控制装置10来使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的动作的局部放大图。图19a表示使一方物体21与另一方物体22向重合状态移动时的开始时的状态，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向设定并进力控制方向61，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向而且通过一方物体21的控制点的轴设定旋转力控制轴62。如图19a所示，若使一方物体21向并进力控制方向61并进移动，如图19b所示，一方物体21与另一方物体22在接触点65a的部分接触。一方物体21与另一方物体22是否已接触，通过并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力与预定的阈值的比较来判定。或者也可以基于旋转力控制轴62的绕轴的力与预定的阈值的比较、旋转力控制轴62的绕轴的力的每预定时间的变化，来判定一方物体21与另一方物体22是否已接触。在一方物体21与另一方物体22接触了时，机器人控制装置10使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的移动停止，并且取得一方物体21的姿势。此时的一方物体21的姿势取得设定于另一方物体22的坐标系上、或者相对于空间设定的坐标系上、或者相对于机器人的台座52设定的坐标系上等不会因一方物体21的移动而变化的坐标系上的姿势。也可以在另一方物体22移动时，取得设置于另一方物体22的坐标系上的姿势。另外，也可以在另一方物体22移动时，考虑其移动量来对坐标系上的姿势进行修正。
在使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的移动停止时，使由并进力控制方向目标移动量计算部35计算的并进力控制方向目标移动量成为0，以使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的目标移动量成为0。此时，在其他实施方式中也相同，但优选即使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的目标移动量为0，在因机器人50的移动动作以外而一方物体21或者另一方物体22的位置以及/或者姿势变化的情况下，目标方向目标移动量计算部37也以该变化的移动量为基础，对移动量进行计算，以使一方物体21并进移动。接着，机器人控制装置10通过绕旋转力控制轴目标移动量计算部36对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，以使由并进力控制方向目标移动量计算部35计算的并进力控制方向目标移动量成为0，并且使一方物体21相对于另一方物体22绕旋转力控制轴旋转移动，从而使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的目标移动量成为0。如图19b所示，基于一方物体21与另一方物体22接触了时的绕旋转力控制轴的轴的力求出旋转移动的方向，并使其沿旋转方向63旋转移动。此时，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36基于预定的旋转方向的移动量、或者不与此时的预定的旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力中的至少一个，对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。在以并进力控制目标力为基础的情况下，计算相对于并进力控制目标力乘上预定的系数而得到的值作为旋转方向的移动量。或者，对于预定的旋转方向的移动量和对并进力控制目标力乘以预定的系数得到的值，将选择性地使用它们或者将对它们进行加权计算而算出的值作为旋转方向目标移动量，或者对于上述计算的值，也可以将根据机器人50的移动动作的振动状况而调整后求出的值作为旋转方向目标移动量。
若使图19b所示的状态的一方物体21不在并进力控制方向61上并进移动，而是仅在绕旋转力控制轴62的轴的旋转方向63上旋转移动，则如图19c所示，一方物体21与另一方物体22在接触点65b的部分进行接触。一方物体21与另一方物体22是否已接触通过并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力和预定的阈值的比较来判定。或者，也可以基于绕旋转力控制轴62的轴的力和预定的阈值的比较、绕旋转力控制轴62的轴的力的每预定时间的变化，来判定一方物体21与另一方物体22是否已接触。如图19c所示，在一方物体21与另一方物体22接触了时，机器人控制装置10使一方物体21相对于另一方物体22向绕旋转力控制轴62的轴的旋转方向63的旋转移动停止，并且取得一方物体21的姿势。此时的一方物体21的姿势取得设定于另一方物体22的坐标系上、或者相对于空间设定的坐标系上、或者相对于机器人的台座52设定的坐标系上的姿势。也可以在另一方物体22移动时，取得设置于另一方物体22的坐标系上的姿势。另外，也可以在另一方物体22移动时，考虑其移动量，来对坐标系上的姿势进行修正。机器人控制装置10在使一方物体21相对于另一方物体22的绕旋转力控制轴62的旋转方向的旋转移动停止时，使由绕旋转力控制轴目标移动量计算部36计算的绕旋转力控制轴目标移动量成为0，以使一方物体21相对于另一方物体22的绕旋转力控制轴62的目标移动量成为0。此时，在其他实施方式也相同，但优选即使一方物体21相对于另一方物体22的绕旋转力控制轴的目标移动量为0，在因机器人50的移动动作以外而一方物体21或者另一方物体22的位置以及/或者姿势变化的情况下，目标方向目标移动量计算部37也以该变化的移动量为基础，对移动量进行计算以使一方物体21旋转移动。
如上所述，重合状态姿势计算部41基于在一方物体21与另一方物体22接触了时取得的一方物体21的姿势来对重合状态姿势进行计算。在图19a－19c所示的情况下，在旋转力控制轴62的位置不移动的情况下，图19c所示的、基于一方物体21与另一方物体22在接触点65a接触了时的一方物体21a的姿势、和一方物体21与另一方物体22在接触点65b接触了时的姿势计算的、两个姿势的中间姿势成为能够使一方物体21与另一方物体22处于重合状态的姿势即重合状态姿势。
在对重合状态姿势进行计算后，为了再次开始一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向61的并进移动，并进力控制方向目标移动量计算部35不使并进力控制方向目标移动量为0，而是如本发明的实施例所示，基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，来对并进力控制方向目标移动量进行计算。绕旋转力控制轴目标移动量计算部36基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、以及重合状态姿势计算部41计算出的重合状态姿势，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。此时，对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算以使其增大，直到一方物体21的姿势接近重合状态姿势，在一方物体21的姿势接近重合状态姿势的情况下，对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算以使其减小。另外，在并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力较小的情况、不接触的情况下，也可以基于预定的旋转方向的移动量、或者不与此时的预定的旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力中的至少一个，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，直到一方物体21的姿势接近重合状态姿势。另外，优选通过如上述那样计算的重合状态姿势与实际的重合状态的姿势的偏差，在基于重合状态姿势绕旋转力控制轴的轴旋转移动时，在作用于一方物体21与另一方物体22之间的力中的绕旋转力控制轴的力变大的情况下，不基于重合状态姿势进行移动，仅通过本发明的其他实施例所示的方法移动。
此外，上述的一方物体21与另一方物体22接触了时的一方的姿势在因机器人50的移动动作以外而一方物体21或者另一方物体22的位置以及/或者姿势变化的情况下，优选以该变化的移动量为基础，对相对于另一方物体22的姿势进行计算。另外，与其他实施例相同，在因机器人50的移动动作以外而一方物体21或者另一方物体22的位置以及/或者姿势变化的情况下，优选以该变化的移动量为基础，对使一方物体21相对于另一方物体22移动的相对移动量进行计算。
如上所述，若由重合状态姿势计算部41对能够使一方物体21与另一方物体22成为重合状态的姿势即重合状态姿势进行计算并推定，则清楚大概的成为目的的姿势，因此通过快速地向该姿势移动，并且在并进力控制方向上快速地移动，从而能够使一方物体21与另一方物体22稳定地快速处于重合状态。另外，与并进力控制方向的力的大小、绕旋转力控制轴的轴的力的大小无关地，能够使一方物体21与另一方物体22稳定地快速地处于重合状态。
在本发明的第6实施方式中，机器人控制装置10中的绕旋转力控制轴目标移动量计算部36针对本发明的第1至第5实施方式的机器人控制装置10，还优选，对不与由并进力控制方向设定部32设定的并进力控制方向中任意的并进力控制方向平行的旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，将不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值、或者绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态设为第一接触状态，将不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上而且绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态设为第二接触状态时，在第一接触状态下，在未从第二接触状态成为第一接触状态时的情况下，将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，在从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为第一接触状态前的第二接触状态时的绕旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，在成为第二接触状态的情况下，基于绕旋转力控制轴的轴的力的符号、以及作为旋转方向的预定的移动量的预定的旋转方向移动量A、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的力中的至少一个，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在本发明的第6实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第5实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
对于不与由并进力控制方向设定部32设定的并进力控制方向中任意的并进力控制方向平行的预定的旋转力控制轴而言，通过向不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向按压一方物体21和另一方物体22，产生绕旋转力控制轴的轴的力，基于该绕轴的力，能够使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动。
与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值使能够判定为并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不充分而不接触的值，另外，使能够判定为并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不充分而绕旋转力控制轴的轴的力的大小变小，从而成为难以以该绕轴的力为基础使其旋转移动的状态的值。与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A是能够判定为绕旋转力控制轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的大小变小，从而成为难以以该绕轴的力为基础使其旋转移动的状态的值、或者是能够判定为一方物体21与另一方物体22接触而成为绕旋转力控制轴的轴的力均衡的状态或者接近均衡的状态的状态的值。与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A也可以基于一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触后、在预定时间期间的绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来进行设定。
与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值也可以为与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值相同的值。另外，与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值设定为不同于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值的值，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36也可以为了对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算而设定为适当的值。另外，为了确认减小与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值，并且绕旋转力控制轴的力不充分，也可以将与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值设定为比与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值大的值。另外，由于通过与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A确认绕旋转力控制轴的轴的力，因此与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值也可以为比与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值小的值。另外，与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值优选考虑伴随并进力控制方向的力的噪音、机器人50的移动动作引起的振动、力控制引起的振动等来设定。
在将与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A设定较大的值的情况下，能够更加准确地判断应该移动的旋转移动的方向，而使其向绕旋转力控制轴的轴的适当的方向移动，但在绕旋转力控制轴的力变小而频繁地低于上述预定阈值的情况下，存在不能以绕旋转力控制轴的力为基础使其移动而无法使其适当地旋转移动的情况。另外，在将与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A设定为较小的值的情况下，虽然在绕旋转力控制轴的力较小的情况下，也能够以绕旋转力控制轴的力为基础使其移动，但存在频繁地不适当地判断移动方向的朝向等而无法使其适当地旋转移动的情况。
这样，与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A优选考虑伴随绕旋转力控制轴的轴的力的噪音、机器人50的移动动作引起的振动、力控制引起的振动等来设定。在以绕旋转力控制轴的轴的力为基础移动的情况下，还存在如下情况，即，因频繁地改换绕旋转力控制轴的轴的力的正负的符号而不能恰当地判断绕旋转力控制轴的轴旋转移动时的方向，或者若不恰当地使用伴有振动、噪音的力使机器人50移动，则成为振荡的动作的原因。因此，优选基于对这样的预定阈值进行适当设定并处理的绕旋转力控制轴的力，来绕旋转力控制轴的轴旋转移动。另外，在基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力对一方物体21与另一方物体22的接触状态进行判断的情况下，尤其是在绕旋转轴的力较小的情况下基于该值对一方物体21与另一方物体22的接触状态进行判断的情况下，优选对力数据进行适当的滤波处理、推定处理、适当的预定阈值的值调整等，而适当地处理噪音、值的急剧变化，并基于这样的力数据，来判断作用绕旋转力控制轴的力的状况。
第一接触状态是一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上非接触状态或者未适当地接触的状态、或者是虽然一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触但绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力较小的状态、或者是一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触而绕旋转力控制轴的力均衡的状态。
第二接触状态是一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触而绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不会变小且比预定的值大的状态，是能够基于绕旋转力控制轴的轴的力来使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动的状态。
在第一接触状态下，未从第二接触状态成为第一接触状态时的情况是绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小、且不能以绕旋转力控制轴的轴的力为基础使一方物体21适当地旋转移动的情况，而且是至此为止一方物体21与另一方物体22未接触的情况等。在第一接触状态下，未从第二接触状态成为第一接触状态时的情况下，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，以便不绕预定的旋转力控制轴的轴进行旋转移动。
从第二接触状态成为第一接触状态的情况是下述情况：一方物体21与另一方物体22接触而产生绕旋转力控制轴的轴的力，通过绕旋转力控制轴的轴进行旋转移动，成为一方物体21与另一方物体22非接触状态或者未适当地接触的状态，或者成为一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触但绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力较小的状态，或者成为一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向接触而绕旋转力控制轴的力均衡的状态的情况等。
在从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，以便不绕旋转力控制轴的轴进行旋转移动。在从第一接触状态成为一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触而绕旋转力控制轴的轴的力均衡的状态的情况下，优选不绕旋转力控制轴的轴进行旋转移动。另外，在推定从至此为止的移动动作如何移动为宜并使其移动困难、或者旋转移动适当的移动量以上而处于重合状态反而花费时间的情况下，优选不进行旋转移动。
或者，也可以在从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，一方物体21与另一方物体22接触而产生绕旋转力控制轴的轴的力，通过绕旋转力控制轴的轴进行旋转移动，基于成为第一接触状态前的、第二接触状态中的绕旋转力控制轴的轴的移动方向、移动量，推定从至此为止的移动动作如何移动为宜并对移动量进行计算。此时，根据至此为止的旋转移动的移动方向以及移动量，对下一控制周期中的移动方向与移动量进行推定并计算。此外，若此时的旋转移动量较大，则使一方物体21与另一方物体22收敛为重合状态也会花费时间，因此优选较小地调整为适当的移动量并进行计算。在第一接触状态是一方物体21与另一方物体22为非接触状态或者接触不充分的情况下，增大向并进力控制方向的移动速度，在即使成为第一接触状态也在短时间内再次从第一接触状态成为第二接触状态的情况下，在第一接触状态期间，通过如上述那样移动，能够使一方物体21与另一方物体22以更短的时间处于重合状态。
在第二接触状态下，是一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触，而绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不会变小且比预定的值大的状态，基于绕旋转力控制轴的轴的力，能够使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动。
在对绕旋转力控制轴的轴的力和绕旋转力控制轴的轴的力的目标力的差分乘以力控制增益，来对使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动的移动量进行计算的情况下，为了使一方物体21与另一方物体22处于重合状态，将绕旋转力控制轴的轴的力的目标力设为0或者接近0的较小的值。在将绕旋转力控制轴的轴的力的目标力设为0的情况下，与绕旋转力控制轴的轴的力相应地使一方物体21被动地旋转移动。
与作用于一方物体21与另一方物体22之间的绕旋转力控制轴的轴的力相应地使一方物体21与另一方物体22处于重合状态的情况下，根据一方物体21与另一方物体22最初的相对的位置以及姿势的关系、一方物体21与另一方物体22是哪种大小、形状以及材质的物体等状况，一方物体21与另一方物体22接触时的绕旋转力控制轴的轴的力改变，因此通过绕旋转轴的轴的力的大小，绕旋转力控制轴的轴的旋转移动会变快或者变慢。
另外，在并进力控制方向的力较小的情况、旋转轴与接触的位置的距离较小的情况下，绕旋转轴的力变小。并且，由于绕旋转轴的力的大小由并进力控制方向的力和力作用的点至旋转轴的距离决定，因此还存在如下情况，即，因一方物体21与另一方物体22接触的位置的变动、并进力控制方向的力的变动、机器人50的移动引起的振动、力控制引起的振动，容易伴有噪音，而且变动也变大，频繁地产生符号的反转。在使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时，并进力控制方向的力控制为预定的值的目标力，针对于此，绕旋转力控制轴的轴的力控制为，该绕旋转力控制轴的轴的力成为均衡的状态，接触状态下的绕旋转力控制轴的轴的力成为0，通过上述这样的绕旋转力控制轴的轴的力的变化，有时力的符号频繁地变化。在绕旋转力控制轴的力伴随有较大的噪音、或者力的变动变大、或者力的符号的反转频发的情况下，若对绕旋转力控制轴的力乘以力控制增益而使机器人50移动，则容易振荡，因此力控制增益不能太大。另外，在绕旋转力控制轴的轴的力小的情况较多，对绕旋转力控制轴的轴的力与目标力的差分乘以力控制增益的方法中，存在不能使绕旋转力控制轴的移动速度变大的情况。
如上所述，在对绕旋转力控制轴的轴的力乘以力控制增益来对使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动的移动量进行计算的方法中，存在难以稳定地快速减小并进力控制目标力而处于重合状态的情况。
于是，针对绕旋转力控制轴的轴的力，使用绕旋转力控制轴的轴的力为预定阈值以上的情况的力的符号，并且基于更稳定的值、信息，来对绕旋转力控制轴的轴的移动量的大小进行计算。
第二接触状态时，以绕旋转力控制轴的轴的力的符号为基础，求出绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的方向，并求出移动量的符号。绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量的大小以旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量A为基础来进行计算。不使用如绕旋转力控制轴的轴的力那样容易变动的值，通过以预定的值为基础能够稳定地移动。另外，通过使用预定的移动量，能够将旋转移动的速度设定为所期望的速度。
或者，以不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力为基础，对并进力控制目标力的大小乘以预定的系数等，来对绕旋转力控制轴的轴的移动量的大小进行计算。因此，能够与并进力控制目标力相应地调整绕旋转力控制轴的轴的移动量的大小。
或者，以不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的力为基础，乘以预定的系数等，来对绕旋转力控制轴的轴的移动量的大小进行计算。因此，能够与并进力控制方向的力相应地调整绕旋转力控制轴的轴的移动量的大小。
或者，也可以对上述那样计算的值进行加权加算、或者选择性地加算，来对绕旋转力控制轴的轴的移动量的大小进行计算。另外，在利用旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量A、不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力、不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的力，将在旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量A乘以某系数的值作为绕旋转力控制轴的轴的移动量来进行计算时，也可以在并进力控制方向的力接近并进力控制目标力的情况下，将上述某系数调整为变大，来调整绕旋转力控制轴的轴的移动量的大小。因此，基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力与并进力控制目标力的差，在上述差较大的情况下，判断为未成为稳定的状态，从而减小绕旋转力控制轴的移动速度，在上述差较小的情况下，判断为成为稳定的状态，能够增大绕旋转力控制轴的移动速度。
第二接触状态的情况下，根据以上那样计算出的绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的方向、和绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量的大小，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
如上所述，不使用绕旋转力控制轴的轴的力的大小，而是以能够更加稳定地计算旋转移动的移动量那样的值为基础，由此能够稳定而且快速地旋转移动。
在本发明的第7实施方式中，机器人控制装置10中的绕旋转力控制轴目标移动量计算部36针对本发明的第1至第5实施方式的机器人控制装置10，还优选，在对不与由并进力控制方向设定部32设定的并进力控制方向中任意并进力控制方向平行的旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，将不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值、或者绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态设为第一接触状态，将不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上而且绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态设为第二接触状态时，在第一接触状态下，在未从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，在从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为第一接触状态前的第二接触状态时的绕旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，在成为第二接触状态的情况下，基于对绕旋转力控制轴的轴的力、或者绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制时的预定条件下的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者对旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B以及绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制时的预定条件下的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在本发明的第7实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第5实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
在第一接触状态下，在未从第二接触状态成为第一接触状态时的情况下，另外，在从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，绕旋转力控制轴目标移动量的计算与本发明的第6实施方式的机器人控制装置10中的在第一接触状态下、未从第二接触状态成为第一接触状态时的情况、另外从第二接触状态成为第一接触状态的情况相同地实施。
第二接触状态下，是一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触而绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不会变小且比预定的值大的状态，也可以基于绕旋转力控制轴的轴的力，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，以使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动。
在对绕旋转力控制轴的轴的力与绕旋转力控制轴的轴的力的目标力的差分乘以力控制增益来对使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动的移动量进行计算的情况下，为了使一方物体21与另一方物体22处于重合状态，而将绕旋转力控制轴的轴的力的目标力设为0或者接近0的较小的值。在将绕旋转力控制轴的轴的力的目标力设为0的情况下，与绕旋转力控制轴的轴的力相应地使一方物体21被动地旋转移动。
在绕旋转力控制轴的轴的力较大且不稳定的情况下、或者为接近重合状态的状态且优选根据绕旋转力控制轴的轴的力的大小而移动的情况下、或者对绕旋转力控制轴的轴的力数据执行适当的推定处理或滤波处理而调整为适当的值的情况下，优选还考虑绕旋转力控制轴的轴的力的大小，并基于绕旋转力控制轴的轴的力，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
通过考虑绕旋转力控制轴的轴的力的大小，不会使一方物体21与另一方物体22通过重合状态而移动，随着接近重合状态，适当地调整绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量，能够顺畅地收敛为重合状态。
在对作用于一方物体21与另一方物体22之间的绕旋转力控制轴的轴的力乘以力控制增益的情况下，优选在绕旋转力控制轴的轴的力较大、且为预定的上限值以上的情况下，调整为预定的上限值，在绕旋转力控制轴的轴的力较小、且小于预定的下限值的情况下调整为预定的下限值，并乘以力控制增益。
关于将绕旋转力控制轴的轴的力设为预定的值的预定的上限值、预定的下限值的设定，在清楚使一方物体21与另一方物体22接触的状况为某种程度的情况、并进力控制目标力较大的情况下，优选基于并进力控制目标力、或者设想的状况来设定。此外，上述预定的下限值也可以是与关于绕旋转力控制轴的力的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A相同的值。
另外，第二接触状态下，也可以基于对绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、以及作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
此外，也可以以对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制时的预定条件下的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值为基础，通过对上述最大值乘以预定的系数，来求出上述预定的上限值、上述预定的下限值。因此，能够根据一方物体21与另一方物体22接触的状况，来设定预定的上限值、预定的下限值。
此外，对于绕旋转力控制轴的轴的力、绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，优选基于对绕旋转力控制轴的轴的力数据执行适当的推定处理、滤波处理，而除去急剧变化的值、相对于其他值非常大或者小的值等异常值，或者调整为适当的值后计算的值来求出。
上述预定条件下的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值为在如下预定的条件下取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值。是对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制时的到目前为止取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力成为最初预定阈值或者与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上时的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者从不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力成为最初预定阈值或者与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上开始经过预定时间之后在其他的预定时间期间取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力到目前为止成为预定阈值或者与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上时取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力成为最初预定的阈值以上时取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者从绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力成为最初预定的阈值以上开始经过预定时间之后在其他预定时间期间取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力到目前为止成为预定的阈值以上时取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值等。
在以对作用于一方物体21与另一方物体22之间的绕旋转力控制轴的轴的力乘以力控制增益而求出的值为基础对旋转移动的移动量进行计算的情况下，也可以对在上述的预定条件下取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值乘上系数来对预定的上限值以及预定的下限值进行计算，通过计算出的预定的上限值、预定的下限值，对调整了绕旋转力控制轴的力的值后的值乘以力控制增益。
另外，在对作用于一方物体21与另一方物体22之间的绕旋转力控制轴的轴的力乘以力控制增益的情况下，也可以用预定的上限值、预定的下限值进行调整，并且对用在上述的预定条件下取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值除以绕旋转力控制轴的力来调整后的值乘以力控制增益。
这样，使用在预定条件下取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，对调整了绕旋转力控制轴的轴的力的值后的值乘以力控制增益，通过对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，能够根据使一方物体21与另一方物体22接触时的状况，将绕旋转力控制轴目标移动量调整为适当的值，从而能够防止移动量过度变大、或者向意料外的方向移动。
另外，第二接触状态下，也可以基于旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B、以及绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、以及对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制时的预定条件下的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
本发明的第7实施方式的机器人控制装置10中的预定的旋转方向移动量B为旋转方向的预定的移动量。旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B是由某常数得到的值、或者是加算在由某常数得到的值和对不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的按压目标力乘以预定的系数而得的值乘以加权系数后的值而求出的值。
也可以通过将如上所述利用以预定条件取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值除以目前的绕旋转力控制轴的力计算的值乘以旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
另外，也可以对旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B、和将如上所述利用预定条件取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值调整了绕旋转力控制轴的轴的力的值求出的值乘以力控制增益计算的值，乘以加权系数进行加算，并将加算后得到的值作为绕旋转力控制轴目标移动量来计算。
另外，也可以对如上所述利用以预定条件取得的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值调整了绕旋转力控制轴的轴的力的值得到的值乘以力控制增益计算的值、和将如上所述利用以预定条件的绕旋转力控制轴的轴的力的最大值除以目前的绕旋转力控制轴的轴的力计算的值乘以旋转方向的预定移动量即预定旋转方向移动量B计算的值，乘以加权系数进行加算，并将加算后得到的值作为绕旋转力控制轴目标移动量来计算。
如上所述，通过基于预定的旋转方向的移动量、绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、以及对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，从而能够根据绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的大小，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算。在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向上设定有并进力控制方向的情况等，随着一方物体21与另一方物体22接近重合状态，绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力变小。这种情况下，一方物体21与另一方物体22不是重合状态时，尽可能增大一方物体21相对于另一方物体22的旋转移动的速度使其移动，随着一方物体21与另一方物体22接近重合状态，另外在一方物体21与另一方物体22接近了重合状态的情况下，通过减小一方物体21相对于另一方物体22的绕旋转力控制轴的轴的速度，从而能够不通过重合状态、顺畅地收敛为重合状态。
图6是功能性地表示本发明的第8实施方式的机器人控制装置10e的结构的图。在本发明的第8实施方式中，针对本发明的第1至第5任意的实施方式的机器人控制装置10，也可以做成还具备重合状态判定部42的机器人控制装置的结构。在本发明的第8实施方式中，如图6所示，针对机器人控制装置10a，还具备重合状态判定部42。另外，也包含后述的功能，也可以做成图8所示的机器人控制装置10g的结构。
在本发明的第8实施方式中，机器人控制装置10针对本发明的第1至第5实施方式的机器人控制装置10，还具备重合状态判定部42，该重合状态判定部42是执行如下一方物体21与另一方物体22的重合状态的判定：一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分是否成为接触而重合的状态即重合状态，或者一方物体21与另一方物体22是否成为接近重合状态的状态即重合状态附近，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36在对不与由并进力控制方向设定部32设定的并进力控制方向中的任意的并进力控制方向平行的旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，将不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值、或者绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态设为第一接触状态，将不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上、而且绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态设为第二接触状态时，在第一接触状态下，在未从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，在从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为第一接触状态前的第二接触状态时的绕旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，在将第二接触状态下由重合状态判定部42判定为成为重合状态附近或者重合状态的状态、或者第二接触状态下由重合状态判定部42判定为成为重合状态附近或者重合状态时以后的状态设为第2A接触状态，将第二接触状态下不是第2A接触状态的状态设为第2B接触状态时，在为第2B接触状态的情况下，基于绕旋转力控制轴的轴的力的符号、以及旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量A、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的力中的至少一个，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，在为第2A接触状态的情况下，优选基于绕旋转力控制轴的轴的力、或者对绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者对旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B以及上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，或者调整为比在为第2B接触状态的情况下计算的绕旋转力控制轴目标移动量小的值来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在本发明的第8实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第5实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
重合状态判定部42执行如下一方物体21与另一方物体22的重合状态的判定：一方物体21与另一方物体22是否成为一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而重合的状态即重合状态，或者一方物体21与另一方物体22是否成为接近重合状态的状态即重合状态附近。
重合状态判定部42基于与预定的旋转力控制轴正交的方向上的一方物体21的控制点在预定时间的位置或者其位移、或者基于绕预定的旋转力控制轴的轴的力和预定的旋转力控制轴的轴方向的力计算出的假想作用点中的相对于预定的旋转力控制轴的位置、或者绕预定的旋转力控制轴的轴的力的符号的变化、或者绕预定的旋转力控制轴的轴的力与预定阈值的比较中至少任意一个，来执行是否绕预定的旋转力控制轴的轴成为重合状态的重合状态判定、或者是否成为重合状态附近的重合状态的判定。
在通过绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力是否比预定的阈值小来判定重合状态的情况下，若预定的阈值的设定不适当，则一方物体21与另一方物体22不论成为重合状态或者接近重合状态的状态，有时都会判定为未成为重合状态或者未接近重合状态的状态。这里有以下多个要因：绕旋转力控制轴的轴的旋转移动的控制性能、并进力控制方向的并进移动的控制性能、伴随绕旋转力控制轴的轴的力的噪音、机器人50的振动、力控制时的振动、一方物体21与另一方物体22接触的部分的移动或偏移、一方物体21与另一方物体22接触的部分的中心点的移动或偏移等。
由于一方物体21与另一方物体22不论成为重合状态或者接近重合状态的状态，有时都会判定为未成为重合状态或者未接近重合状态的状态，因此优选不仅绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力是否比预定的阈值小，而且通过上述那样的判定方法，来执行是否成为重合状态的重合状态判定、或者是否成为重合状态附近的重合状态的判定。
在第一接触状态下，在未从第二接触状态成为第一接触状态时的情况下，与本发明的第6、第7实施方式的机器人控制装置10中的第一接触状态下且未从第二接触状态成为第一接触状态时的情况的处理相同地实施。
另外，在从第二接触状态成为第一接触状态的情况下，绕旋转力控制轴目标移动量的计算方法与本发明的第6、第7实施方式的机器人控制装置10中的从第二接触状态成为第一接触状态的情况相同地实施，但本发明的第8实施方式的机器人控制装置10的情况下，在由重合状态判定部42判定为成为重合状态附近或者重合状态的情况下，也可以将绕旋转力控制轴目标移动量计算为0。
第二接触状态下，是一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上接触而绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力不会变小且比预定的值大的状态。
通过将判定是否成为第一接触状态的阈值、也就是与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A设定为较小的值，从而在绕旋转力控制轴的力较小且不能基于该绕旋转力控制轴的力移动的情况下，能够使绕旋转力控制轴目标移动量为0。在此，绕旋转力控制轴的力较小且不能基于该绕旋转力控制轴的力移动的情况也包含一方物体21与另一方物体22成为重合状态的情况。
此外，与其他实施例相同，与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A也可以基于一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上以预定阈值以上的力接触后在预定时间期间的绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来设定。
在第二接触状态下，在与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A较小的情况下，有时一方物体21与另一方物体22成为重合状态或接近重合状态的状态。另外，在第二接触状态下，存在一方物体21与另一方物体22在此以前成为重合状态或者重合状态附近但因旋转移动而成为越过的状态的情况，重合状态或者重合状态附近的状态与不是重合状态或者重合状态附近的状态多次往来而无法顺畅地收敛的情况等。
在第二接触状态下，一方物体21与另一方物体22成为重合状态或接近重合状态的状态的情况即第2A接触状态的情况下，为了顺畅地收敛为重合状态，优选基于绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的大小，来绕旋转力控制轴轴的进行旋转移动。此时，由于根据一方物体21与另一方物体22的接触状况，还有一方物体21与另一方物体22从重合状态成为分离的状态的情况，因此在由重合状态判定部42判定为不是重合状态或者重合状态附近的情况下，也可以改变旋转移动的方法，使其尽可能快速地移动。
在将第二接触状态下一方物体21与另一方物体22成为重合状态或接近重合状态的状态时以后的情况即其他的第2A接触状态的情况下，为了顺畅地收敛为重合状态，也可以在成为重合状态或接近重合状态的状态时以后，基于绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的大小，来绕旋转力控制轴的轴进行旋转移动。因此，即使在旋转移动的移动量变大的方式使其移动的情况下，也能够变换移动量的计算方法，顺畅地收敛为重合状态。
或者，在第2A接触状态的情况下，也可以对绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算，以便比第2B接触状态的情况下计算的绕旋转力控制轴目标移动量小。因此，能够避免通过重合状态向重合状态的收敛花费时间的状况，更加顺畅地收敛为重合状态。另外，通过在第2B接触状态的情况下使移动量变大、在第2A接触状态的情况下使旋转移动的移动量变小，从而计算方法变得简单，并且即使不使用绕旋转力控制轴的力的大小，也能够顺畅地收敛为重合状态。
在第二接触状态下不是第2A接触状态而是第2B接触状态的情况下，使其稳定地移动以使旋转移动的移动量变大。因此，在一方物体21与另一方物体22从重合状态分离的情况下，能够快速且稳定地向重合状态或重合状态附近移动。在为第2B接触状态的情况下，由于这样移动，因此与在上述的部分中说明的本发明的第6实施方式的第二接触状态的情况下对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算的方法相同，以绕旋转力控制轴的轴的力的符号为基础求出旋转移动的方向，基于旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量A、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的并进力控制目标力、或者不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向的力中至少一个，来对旋转移动的移动量的大小进行计算，由此来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在为第2A接触状态的情况下，由于如上述那样移动，因此与在上述的部分中说明的本发明的第7实施方式的第二接触状态的情况下对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算的方法相同，也考虑绕旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的大小，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。或者调整为比在为第2B接触状态的情况下计算的绕旋转力控制轴目标移动量小的值来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。此时，对在为第2B接触状态的情况下计算的绕旋转力控制轴目标移动量乘以比1小的系数，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。上述所乘的系数也可以作为比1小的预定的常数。或者上述所乘的系数也可以为基于第2B接触状态时的旋转移动的动作时的绕旋转力控制轴的力的大小，在绕旋转力控制轴的力较小的情况下成为较小的值那样的系数。或者上述所乘的系数也可以为基于绕旋转力控制轴的力的变化或者振动，在绕旋转力控制轴的力的大小的变化较大或者振动较大的情况下成为较小的值那样的系数。
通过如上述那样对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算来使一方物体21移动，从而在一方物体21与另一方物体22从重合状态处于分离的状态的情况下，使旋转移动快速地移动，在接近重合状态的情况下，使旋转移动为与状况相应的速度而在短时间内收敛为重合状态，从而能够使一方物体21与另一方物体22快速且稳定地处于重合状态。
在本发明的第9实施方式中，机器人控制装置10的绕旋转力控制轴目标移动量计算部36针对本发明的第8实施方式的机器人控制装置10，还优选，在不与旋转力控制轴平行的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力为与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上、而且由重合状态判定部42判定为成为重合状态的状态连续预定的时间以上时，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36将绕旋转力控制轴目标移动量设为0，或者绕旋转力控制轴目标移动量调整为比计算出的绕旋转力控制轴目标移动量小来进行计算，并进力控制方向目标移动量计算部35将并进力控制方向目标移动量设为0，或者并进力控制方向目标移动量调整为比计算出的并进力控制方向目标移动量小来进行计算。
在本发明的第9实施方式的说明中，主要对与本发明的第8实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
优选在对绕旋转力控制轴目标移动量和并进力控制方向目标移动量进行计算时，在为与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上、而且由重合状态判定部42判定为成为重合状态的状态连续预定的时间以上的情况下，将绕旋转力控制轴目标移动量和并进力控制方向目标移动量调整为较小。
在为与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上、而且由重合状态判定部42判定为成为重合状态的状态连续预定的时间以上的情况下，使绕旋转力控制轴目标移动量为0，或者对至此为止计算出的值乘上比1小的系数等而调整为比至此为止计算出的值小来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。并且，使并进力控制方向目标移动量为0，或者对至此为止计算出的值乘上比1小的系数等，调整为比至此为止计算出的值小来对并进力控制方向目标移动量进行计算。
因此，能够使一方物体21与另一方物体22更加稳定地处于重合状态，防止作用于一方物体21与另一方物体22之间的力伴有噪音、或者因力控制引起的振动或机器人50的移动动作的振动等而一方物体21与另一方物体22从重合状态分离、或者成为无法顺畅地收敛为重合状态的状况。
在本发明的第10实施方式中，机器人控制装置10针对本发明的第1至第9任意的实施方式的机器人控制装置10，还优选生成机器人50的动作指令，以便在机器人的台座52的位置或者姿势或者位置以及姿势移动时，基于机器人的台座52的移动，来对一方物体21相对于另一方物体22的移动方向以及移动量进行修正，或者在另一方物体22的位置或者姿势或者位置以及姿势移动时，基于另一方物体22的移动，来对一方物体21相对于另一方物体22的移动方向以及移动量进行修正，或者在机器人的台座52的位置或者姿势或者位置以及姿势、和另一方物体22的位置或者姿势或者位置以及姿势移动时，基于机器人的台座52的移动以及另一方物体22的移动，来对一方物体21相对于另一方物体22的移动方向以及移动量进行修正，从而使一方物体21相对于另一方物体22移动。
在本发明的第10实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第9实施方式的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
本实施例中，保持一方物体21的机器人的台座52设置、或者安装、或者保持于具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的装置或行走轴或其他机器人等机器人的设置装置53上而存在。另外，另一方物体22设置、或者安装、或者保持于具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的装置或输送机或其他机器人或夹具等另一方物体的设置装置24上而存在。
此外，机器人的台座52的位置以及/或者姿势的移动量从驱动机器人的设置装置53的其他控制装置被发送到机器人控制装置10。或者由于机器人的设置装置53由机器人控制装置10驱动，因此机器人的台座52的位置以及/或者姿势的移动量是已知的。或者通过取得机器人的台座52的位置以及/或者姿势的移动量的传感器，机器人的台座52的位置以及/或者姿势的移动量被发送到机器人控制装置10。
另外，另一方物体22的位置以及/或者姿势从驱动另一方物体的设置装置24的其他控制装置被发送到机器人控制装置10。或者由于另一方物体的设置装置24由机器人控制装置10驱动，因此另一方物体22的位置以及/或者姿势是已知的。或者通过取得另一方物体22的位置以及/或者姿势的移动量的传感器，另一方物体22的位置以及/或者姿势被发送到机器人控制装置10。
在机器人50停止移动动作、而且另一方物体22在设定于空间的坐标系上停止、而且机器人的台座52通过具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的机器人的设置装置53移动的情况下，一方物体21在设定于空间的坐标系上移动，从而相对于另一方物体22移动。另外，在一方物体21在设定于空间的坐标系上停止、而且另一方物体22通过具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的另一方物体的设置装置24移动的情况下，另一方物体22在设定于空间的坐标系上移动，从而相对于一方物体21移动。
在通过具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的机器人的设置装置53移动来使一方物体21移动的情况下，或者在通过具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的另一方物体的设置装置24移动来使另一方物体22移动的情况下，对一方物体21相对于另一方物体22的移动的移动方向以及移动量进行修正，通过使一方物体21向另一方物体22移动，在本发明的多个实施例中，能够更加稳定地快速地处于重合状态。
因此，在通过具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的机器人的设置装置53使机器人的台座52移动而一方物体21移动的情况下，优选基于机器人的台座52的移动产生的机器人50、机器人50的手前端部51、一方物体21的移动方向以及移动量，或者基于具有位置以及/或者姿势能够移动的机构部的另一方物体的设置装置24的移动产生的另一方物体22的移动方向以及移动量，来对以机器人50、一方物体21、另一方物体22的位置以及/或者姿势为基准的位置、姿势、方向、移动量等进行修正。
以机器人50、一方物体21、另一方物体22的位置以及/或者姿势为基准的信息是如下与一方物体21和另一方物体22的相对的移动相关的信息：相对于另一方物体22的预定的坐标系、相对于另一方物体22的预定的方向、通过相对于空间设定的坐标系上的机器人50的移动而移动的部分的位置以及/或者姿势、相对于一方物体21的预定的坐标系、相对于一方物体21的预定的方向等。
对于也包含后述的本发明的实施方式在内的本发明的实施方式中的机器人控制装置10的力计测部31、并进力控制方向设定部32、并进力控制目标力设定部33、旋转力控制轴设定部34、并进力控制方向目标移动量计算部35、绕旋转力控制轴目标移动量计算部36、目标方向目标移动量计算部37、动作指令生成部38、接触位置设定部39、接触部分姿势计算部40、重合状态姿势计算部41、重合状态判定部42、后述的力不稳定状态检测部43、以及后述的移动动作不稳定状态检测部44而言，在机器人50、机器人50的手前端部51、一方物体21通过机器人的台座52的移动而移动的情况下，或者另一方物体22通过另一方物体的设置装置24而移动的情况下，优选考虑通过机器人的台座52的移动而移动的一方物体21的位置以及/或者姿势、移动方向、移动量、或者通过另一方物体的设置装置24而移动的另一方物体22的位置以及/或者姿势、移动方向、移动量，来执行各功能的处理。
力计测部31考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动，来执行重力、惯性力等的补偿。另外，在以一方物体21与另一方物体22为非接触状态时取得的力为基础来对力进行补偿的情况下，考虑姿势的变化。
并进力控制方向设定部32对并进力控制方向进行修正并设定，以使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向成为与基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动不存在的情况相对地相同的方向。或者，并进力控制方向设定部32在并进力控制方向为相对于一方物体21的预定的方向时，考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动来对并进力控制方向进行修正。或者，并进力控制方向设定部32在并进力控制方向为相对于另一方物体22的预定的方向时，考虑基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动来对并进力控制方向进行修正。或者，并进力控制方向设定部32设定旋转力控制轴，在基于旋转力控制轴进行设定的情况下，考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动来进行修正，并基于该修正后的旋转力控制轴来对并进力控制方向进行修正。
旋转力控制轴设定部34对旋转力控制轴进行修正并设定，以使相对于另一方物体22的旋转力控制轴的位置以及方向成为与基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动不存在的情况相对地相同的位置以及方向。或者，旋转力控制轴设定部34在旋转力控制轴为相对于一方物体21的预定的方向时，考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动来对旋转力控制轴的位置以及方向进行修正。或者，旋转力控制轴设定部34在旋转力控制轴为相对于另一方物体22的预定的方向时，考虑基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动来对旋转力控制轴的方向进行修正。或者，旋转力控制轴设定部34设定并进力控制方向，在基于并进力控制方向进行设定的情况下，考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动进行修正，并基于修正后的并进力控制方向来对旋转力控制轴进行修正。另外，旋转力控制轴设定部34考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，来对旋转力控制轴的位置进行修正。
并进力控制方向目标移动量计算部35考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，来对并进力控制方向目标移动量进行计算。
绕旋转力控制轴目标移动量计算部36考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
机器人控制装置10在机器人的台座52通过机器人的设置装置53而移动从而一方物体21的移动继续进行的情况下，取得使机器人控制装置10在下一控制周期的的机器人的设置装置53的驱动装置使机器人的设置装置53移动的目标移动量，并对机器人的台座52的移动量进行计算，以计算出的机器人的台座52的目标移动量为基础，来对基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动量进行计算。或者，机器人控制装置10在机器人的台座52通过机器人的设置装置53而移动从而一方物体21的移动继续进行的情况下，以机器人的台座52的移动量为基础，对机器人控制装置10在下一控制周期的机器人的台座52的移动量进行推定并计算，以推定的机器人的台座52的移动量为基础，来对基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动量进行计算。另外，机器人控制装置10在通过另一方物体的设置装置24的移动而另一方物体22的移动继续进行的情况下，取得机器人控制装置10在下一控制周期的另一方物体的设置装置24的驱动装置使另一方物体的设置装置24移动的目标移动量，并以另一方物体的设置装置24的目标移动量为基础，来对另一方物体22的移动量进行计算。或者，机器人控制装置10在通过另一方物体的设置装置24的移动而另一方物体22的移动继续进行的情况下，以另一方物体22的移动量为基础，对机器人控制装置10在下一控制周期的另一方物体22的移动量进行推定并计算。目标方向目标移动量计算部37基于上述那样计算出的基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动量以及基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动量、修正后的并进力控制方向目标移动量、以及修正后的绕旋转力控制轴目标移动量，来对并进方向目标移动量和旋转方向目标移动量进行修正并计算。
动作指令生成部38基于上述那样修正后的并进方向目标移动量和修正后的旋转方向目标移动量，来生成机器人50的动作指令。
接触位置设定部39在设定一方物体21与另一方物体22接触时的接触位置时，考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，来进行修正并设定，以使相对于一方物体21的接触位置成为相对地相同的位置，或者相对于另一方物体22的接触位置成为相对地相同的位置。旋转力控制轴设定部34考虑修正后的接触位置、以及基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，来对接触位置基准的旋转力控制轴进行修正并设定。绕旋转力控制轴目标移动量计算部36考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，并基于接触位置基准的旋转力控制轴等，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
接触部分姿势计算部40考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，对使一方物体21与另一方物体22接触的部分的姿势进行计算。
重合状态姿势计算部41考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，来对重合状态姿势进行计算。
重合状态判定部42考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，执行重合状态的判定。
后述的力不稳定状态检测部43优选考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，并基于修正后的力，来对力的不稳定状态进行检测。
后述的移动动作不稳定状态检测部44优选考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动，并考虑机器人50是否振荡、作用于一方物体21与另一方物体22之间的力是否起因于机器人50的移动动作的振荡等，来对机器人50的移动动作是否为振荡的状态进行检测。
此外，关于未特别叙述的处理，也优选适当考虑基于机器人的台座52的移动的一方物体21的移动、基于另一方物体的设置装置24的移动的另一方物体22的移动为宜，该情况下进行适当的修正。
图7是功能性地表示本发明的第11实施方式的机器人控制装置10f的结构的图。在本发明的第11实施方式中，针对本发明的第1至第10的任意的实施方式的机器人控制装置10，做成也可以还具备力不稳定状态检测部43以及移动动作不稳定状态检测部44的机器人控制装置的结构。在本发明的第11实施方式中，如图7所示，这对机器人控制装置10a，还具备力不稳定状态检测部43以及移动动作不稳定状态检测部44。另外，也包含后述的功能，也可以做成图8所示的机器人控制装置10g的结构。
在本发明的第11实施方式中，机器人控制装置10针对本发明的第1至第10实施方式的机器人控制装置10，还具备：力不稳定状态检测部43，其通过对在预定时间内在一方物体21与另一方物体22之间施加超过预定的阈值的力的状态、或者在一方物体21与另一方物体22之间施加超过其他的预定的阈值的力的状态、或者作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的振荡状态中的至少一个状态进行检测，来对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的不稳定状态进行检测；以及移动动作不稳定状态检测部44，其通过对机器人50的特异姿势的附近状态、或者机器人50的振荡状态中的至少一个状态进行检测，来对机器人50的移动动作的不稳定状态进行检测，在由力不稳定状态检测部43检出到力的不稳定状态时，或者在由移动动作不稳定状态检测部44检测到机器人50的移动动作的不稳定状态时，机器人控制装置10优选对绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算，以使绕旋转力控制轴目标移动量成为0，或者成为比未检测到力的不稳定状态或者机器人的移动动作的不稳定状态的情况下计算的绕旋转力控制轴目标移动量小的值。
在本发明的第11实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第10实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
力不稳定状态检测部43对在预定时间内在一方物体21与另一方物体22之间施加超过预定的阈值的力的状态进行检测。因此，力不稳定状态检测部43能够对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的变化突然变大的情况进行检测，且能够对机器人50成为振荡倾向的状态、相对于机器人50的指令的变化突然并发出不合理的动作指令的状态、在使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时以碰撞或者速度较大的状态接触的状态、还有成为振荡倾向而一方物体21与另一方物体22碰撞的状态等的状态进行检测。上述预定时间、上述预定的阈值也可以预先设定为能够检测上述状态、或者根据一方物体21与另一方物体22的接触状况、机器人50的移动动作的状况而自动地设定。
另外，力不稳定状态检测部43对在一方物体21与另一方物体22之间施加超过其他预定的阈值的力的状态进行检测。因此，力不稳定状态检测部43对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力变得过大的状态进行检测，且对一方物体21相对于另一方物体22的移动、接触动作不适当的状态、还有不能适当地控制作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的状态进行检测。上述其他预定的阈值也可以预先设定为能够检测上述状态、或者根据一方物体21与另一方物体22的接触状况、机器人50的移动动作的状况而自动地设定。
另外，力不稳定状态检测部43通过以力数据的波形为基础在短时间利用傅里叶变换、小波变换分析频率特性，来对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力的振荡状态进行检测等是利用已知的方法进行检测。因此，力不稳定状态检测部43能够对一方物体21与另一方物体22的接触状况成为不稳定的状态、或者机器人50的移动动作成为不稳定的状态等进行检测。
在此，在本实施例中，将力不稳定状态检测部43检测的上述那样的状态设为力的不稳定状态。
移动动作不稳定状态检测部44对机器人50的特异姿势的附近状态进行检测。机器人50的特异姿势是不能将机器人50的前端的正交坐标系上的位置以及/或者姿势唯一地逆变换到各轴的位置的状态。机器人50的特异姿势的附近状态是机器人50的姿势接近上述特异姿势的状态。此外，该情况下的机器人的姿势是构成机器人的驱动器为某状态时的机器人的机构部的姿势。若机器人50的姿势为特异姿势的附近的状态，则机器人50的移动动作成为振荡倾向、或者移动速度变大而成为不稳定的状态。通过移动动作不稳定状态检测部44，能够从机器人50的姿势提前对机器人50的移动动作成为不稳定的状态进行检测。此时，成为特异姿势的附近的特异姿势的周边的区域优选根据机器人50的动作性能、或者检测早期处于特异姿势附近的情况的状况、或者使判定为特异姿势的附近的区域变窄的状况等适当地设定。
另外，移动动作不稳定状态检测部44对机器人50的振荡状态进行检测。此时，移动动作不稳定状态检测部44基于向机器人50发出的动作指令与实际的位置的背离、机器人50的各轴的振动等的动作状况等，来对机器人50的振荡状态、初期的振荡状态进行检测，从而对机器人50的移动动作成为不稳定的状态、具有不稳定的动作的前兆的状态进行检测。
在此，在本实施例中，将移动动作不稳定状态检测部44检测的上述那样的状况设为机器人的移动动作的不稳定状态。
在基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来执行力控制以使一方物体21与另一方物体22成为重合状态时，绕旋转力控制轴的力是根据并进力控制方向的力与绕旋转轴的距离求出的值，所以因并进力控制方向的力的变动、接触位置的变动、机器人50的移动动作的振动、力控制的振动等，而伴有噪音、或者较大地变动、或者振动。另外，由于一方物体21的旋转移动，有时一方物体21从另一方物体22分离、或者重复一方物体21与另一方物体22接触和非接触。因此，若基于绕旋转力控制轴的力来使一方物体21相对于另一方物体22旋转移动，则有时因该移动动作而成为力的不稳定状态、机器人的移动动作的不稳定状态。
在成为力的不稳定状态、机器人的移动动作的不稳定状态的情况下，若以该时刻的速度继续进行旋转移动，则绕旋转力控制轴的轴的力变得更加振动，有时难以基于绕旋转力控制轴的轴的力移动。该情况下，难以以成为重合状态的方式移动、或者不能处于重合状态、或者处于重合状态花费时间。
对于并进力控制方向而言，由于并进力控制方向的力控制为成为预定的值的目标力，因此与基于绕旋转力控制轴的力来移动的情况比较，容易控制。因此，对力的的不稳定状态、机器人的移动动作的不稳定状态提前进行检测，使旋转移动停止、或减小旋转移动的速度地移动，继续进行向并进力控制方向的控制。在力的不稳定状态、机器人的移动动作不稳定状态起因于力的不稳定状态的情况下，若一方物体21与另一方物体22在并进力控制方向上稳定地接触，则能够消除力的不稳定状态、机器人的移动动作不稳定状态，再次增大旋转移动的速度。
或者，也可以对力的不稳定状态、机器人的移动动作的不稳定状态提前进行检测，对旋转移动的速度进行调整，以使旋转移动停止、或者减小旋转移动的速度地移动，并且对并进移动的速度进行调整以使并进移动停止、或者减小并进移动的速度地移动。因此，能够消除力的不稳定状态、机器人的移动动作不稳定状态，再次将旋转移动、并进移动的速度增大到预定的值、或者能够调整为不会成为力的不稳定状态、机器人的移动动作不稳定状态的程度的、旋转移动的速度、并进移动的速度。
如上所述，为了使一方物体21相对于另一方物体22移动，机器人控制装置10在由力不稳定状态检测部43检测到力的不稳定状态时，或者由移动动作不稳定状态检测部44检测到机器人50的移动动作的不稳定状态时，使绕旋转力控制轴目标移动量为0。或者，机器人控制装置10在由力不稳定状态检测部43检测到力的不稳定状态时，或者在由移动动作不稳定状态检测部44检测到机器人50的移动动作的不稳定状态时，对绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算，以便成为比未检测到力的不稳定状态或者机器人50的移动动作的不稳定状态的情况下计算的绕旋转力控制轴目标移动量小的值。此时，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36或者目标方向目标移动量计算部37在基于力不稳定状态检测部43以及移动动作不稳定状态检测部44的输出，检测到力的不稳定状态、机器人的移动动作的不稳定状态的情况下，也可以对计算的绕旋转力控制轴目标移动量乘上比1小的预定的系数而调整为较小。
如上所述，通过对力的不稳定状态、机器人的移动动作的不稳定状态进行检测来调整旋转移动的速度，从而能够使一方物体21和另一方物体22快速地在更短的时间内收敛为重合状态。
在本发明的第12实施方式中，机器人控制装置10针对本发明的第1至第11实施方式的机器人控制装置10，还优选，在并进力控制方向的力的大小超过预定阈值的情况下，将并进力控制方向的力的大小作为上述预定阈值，在绕旋转力控制轴的轴的力的大小超过其他预定阈值的情况下，将绕旋转力控制轴的轴的力的大小作为其他预定阈值。
在本发明的第12实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第11实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
在本发明的实施例中，在作用于一方物体21与另一方物体22之间的力过度大的情况下，优选不原样使用该值，而是根据进行了适当的调整的值，来适当地执行设定、计算、判定等处理。在作用于一方物体21与另一方物体22之间的并进力控制方向的力、绕旋转力控制轴的轴的力比预定的上限值大的情况下，优选作为上述预定的上限值而执行计算等。此外，预定的上限值也可以根据方向来设定其他的值。
并进力控制方向目标移动量计算部35在与并进力控制方向的力的大小相应地改变并进力控制方向目标移动量的大小的情况下，优选在并进力控制方向的力的大小比相对于该并进力控制方向设定的预定的阈值大时，将并进力控制方向的力的大小作为预定的阈值，来对并进力控制方向目标移动量进行计算。此外，在并进力控制方向为两个以上的情况下，也可以使预定的阈值为相同的值、或者对各并进力控制方向设定预定的阈值。
绕旋转力控制轴目标移动量计算部36在与绕旋转力控制轴的轴的力的大小相应地改变绕旋转力控制轴目标移动量的大小的情况下，优选在绕旋转力控制轴的轴的力的大小比相对于该旋转力控制轴设定的预定的阈值大时，将绕旋转力控制轴的轴的力的大小作为预定的阈值，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。此外，在旋转力控制轴为两个以上的情况下，也可以使预定的阈值为相同的值、或者对各旋转力控制轴设定预定的阈值。
在由于预定的并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力过大因而计算出的并进力控制方向目标移动量超过预定的阈值的情况下，也可以将预定阈值的值设定为并进力控制方向目标移动量。
在由于绕预定的旋转力控制轴的轴的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力过大因而计算的绕旋转力控制轴目标移动量超过预定的阈值的情况下，也可以将上述其他的预定阈值的值设定为绕旋转力控制轴目标移动量。
在接触位置设定部39、或者接触部分姿势计算部40基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来对一方物体21与另一方物体22接触时的位置进行计算的情况下，当作用于一方物体21与另一方物体22之间的力过大时，优选不基于此时的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来对接触位置进行计算。该情况下，也可以再次取得作用于一方物体21与另一方物体22之间的力、或者接触状况改变后取得、或者在示教装置或输出装置上显示以通知异常状态。
通过如上述那样，在作用于一方物体21与另一方物体22之间的力过大的情况下，能够防止进行机器人50的破损导致的危险的移动、或者使机器人50不适当地移动而对周围的人或物带来危险、或者使一方物体21不适当地移动而破损、或者因一方物体21的不适当的移动而使一方物体21与另一方物体22处于重合状态花费时间。
在本发明的第13实施方式中，机器人控制装置10中的并进力控制方向设定部32以及旋转力控制轴设定部34针对本发明的第1至第12实施方式的机器人控制装置10，还优选，并进力控制方向设定部32基于相对于一方物体21的预定的方向、或者相对于另一方物体22的预定的方向、或者不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向、或者设定有旋转力控制轴的情况下旋转力控制轴中的至少一个，来对一个以上的并进力控制方向进行设定，旋转力控制轴设定部34基于相对于一方物体21的预定的方向、或者相对于另一方物体22的预定的方向、或者不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向、或者在设定有并进力控制方向的情况下并进力控制方向中的至少一个，来对一个以上的旋转力控制轴进行设定。
在本发明的第13实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第12实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
并进力控制方向设定部32的说明，如上述的说明那样，并进力控制方向是使一方物体21相对于另一方物体22相对地并进移动并按压的方向，是控制为作用于一方物体21与另一方物体22之间的并进方向的力成为目标力的方向。优选并进力控制方向设定部32通过在该方向上对作用于一方物体21与另一方物体22之间的力进行控制，从而将并进力控制方向设定为使一方物体21与另一方物体22适当地接触的方向。
并进力控制方向设定部32也可以将并进力控制方向设定为相对于一方物体21的预定的方向，并根据一方物体21的状况而改变并进力控制方向。
或者，并进力控制方向设定部32也可以将并进力控制方向设定为相对于另一方物体22的预定的方向，使一方物体21接近相对于另一方物体22的预定的方向。该情况下，另一方物体22移动的情况下，能够与另一方物体22的移动相应地，使一方物体21接近另一方物体22。
或者，并进力控制方向设定部32也可以将并进力控制方向设定为不依赖一方物体21的移动动作的预定的方向，不依赖于一方物体21的移动动作地向预定的方向并进移动，从而使一方物体21接近另一方物体22。
或者，并进力控制方向设定部32在设定有旋转力控制轴的情况下，也可以基于旋转力控制轴将并进力控制方向设为与正交于旋转力控制轴的方向平行的方向、与旋转力控制轴成预定的角度的方向等基于旋转力控制轴的位置、方向来设定并进力控制方向。因此，能够与旋转力控制轴相应地设定并进力控制方向。
或者，并进力控制方向设定部32也可以组合上述的设定来对多个并进力控制方向进行设定、或者根据一方物体21与另一方物体22的移动或接触的状况来从上述的设定中选择来对并进力控制方向进行设定、或者将在上述的方向上重合的方向设为并进力控制方向。
通过如上述那样设定并进力控制方向，从而能够使一方物体21与另一方物体22接触、或者根据状况适当地设定按压的方向，使一方物体21与另一方物体22适当地接触。
旋转力控制轴设定部34的说明中，如上述的说明那样，旋转力控制轴是使一方物体21相对于另一方物体22相对地旋转移动时的旋转轴。旋转力控制轴设定部34优选将旋转力控制轴设定为，通过一方物体21相对于另一方物体22相对地绕旋转力控制轴的轴旋转移动，并在预定的并进力控制方向上并进移动，从而能够使一方物体21与另一方物体22适当地接触。
旋转力控制轴设定部34在对旋转力控制轴的位置进行设定时，根据一方物体21与另一方物体22的移动状况、接触状况、移动方法，设定为通过以下点：相对于一方物体21设定的控制点、或者设定于相对于一方物体21的预定的工具坐标系上的点、或者设定于相对于另一方物体22的预定的坐标系上的点、或者设定于对位置以及/或者姿势不会因一方物体21的移动动作而变化的空间设定的坐标系或者基准坐标系上的点。
旋转力控制轴设定部34基于相对于一方物体21的预定的方向对旋转力控制轴的方向进行设定。因此，能够与一方物体21的移动状况相应地变更旋转力控制轴的方向。
或者，旋转力控制轴设定部34基于相对于另一方物体22的预定的方向对旋转力控制轴的方向进行设定。因此，能够与另一方物体22的设置状况相应地、或者移动的情况下与移动状况相应地变更旋转力控制轴的方向。
或者，旋转力控制轴设定部34基于不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向对旋转力控制轴的方向进行设定。因此，能够将旋转力控制轴的方向设定为不依赖于一方物体21的移动动作的方向。
或者，旋转力控制轴设定部34在设定有并进力控制方向的情况下，也可以基于并进力控制方向将旋转力控制轴的方向设为与正交于并进力控制方向的方向平行的方向、与和并进力控制方向成预定的角度的方向平行的方向等基于并进力控制方向来设定旋转力控制轴的方向。因此，能够与并进力控制方向相应地设定旋转力控制轴的方向。
或者，旋转力控制轴设定部34也可以组合上述那样说明的设定，来设定旋转力控制轴的方向、旋转力控制轴通过的点而设定多个旋转力控制轴，或者根据一方物体21与另一方物体22的移动、接触的状况，从上述那样说明的设定选择来设定旋转力控制轴的方向、旋转力控制轴的通过的点，或者将组合上述的方向而成的方向作为旋转力控制轴的方向。
通过如上述那样设定旋转力控制轴，从而能够根据状况适当地设定使一方物体21与另一方物体22相对地旋转移动的方向，使一方物体21与另一方物体22适当地接触。
在本发明的第14实施方式中，机器人控制装置10中的并进力控制方向设定部32针对本发明的第1至第13实施方式的机器人控制装置10，还基于一方物体21与另一方物体22接触时、向包含并进力控制方向的成分的方向而且以预定范围界限的其他方向，将一方物体21相对于另一方物体22按压时的绕旋转力控制轴的力，来对并进力控制方向进行设定。
在本发明的第14实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第13实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
图20a－20c是对通过本发明的第14实施方式的机器人控制装置10，来使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的并进力控制方向的设定方法进行说明的局部放大图。图20a表示使一方物体21与另一方物体22向重合状态移动时的开始时状态，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向设定并进力控制方向61，在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向而且通过一方物体21的控制点的轴设定旋转力控制轴62。或者，也可以采用设定于针对一方物体21的预定的方向的并进力控制方向61。
如图20a所示，若使一方物体21向并进力控制方向61并进移动，如图20b所示，一方物体21与另一方物体22接触。一方物体21与另一方物体22是否已接触，通过并进力控制方向上的作用于一方物体21与另一方物体22之间的力与预定的阈值的比较来进行判定。或者也可以基于绕旋转力控制轴62的轴的力与预定的阈值的比较、绕旋转力控制轴62的轴的力的预定时间内的变化，来对一方物体21与另一方物体22是否已接触进行判定。
在一方物体21与另一方物体22接触了时，机器人控制装置10使一方物体21相对于另一方物体22的并进力控制方向的移动停止。接着，不使一方物体21绕旋转力控制轴的轴旋转移动，而是以向包含该时刻的并进力控制方向的成分的方向且以预定的范围为界限的多个其他方向按压一方物体21的方式移动。此外，其他方向是不同的方向的意思。在将按压一方物体21的方向改变为其他方向时，基于绕旋转力控制轴的轴的力的大小，改变为绕旋转力控制轴的轴的力不会减小的方向、或者绕旋转力控制轴的轴的力变大的方向。或者探索改变方向并且满足条件的方向，以便根据观察绕旋转力控制轴的轴的力为最大的方向、或者观察绕旋转力控制轴的轴的力超过预定阈值的方向等的目的，尽可能减少改变按压的方向的次数。
在此，如上所述，在将并进力控制方向的力控制为目标力向多个方向按压一方物体21时，取得多个方向上的绕旋转力控制轴的轴的力，且取得绕旋转力控制轴的轴的力超过预定的阈值时的绕旋转力控制轴的轴的力以及方向，将取得的方向设定为并进力控制方向。此时，并进力控制方向以取得的方向为基础，作为相对于一方物体21的预定的方向来设定，并设定为与一方物体21的移动相应地改变。以下，如图20c所示，将此时设定的方向作为并进力控制方向61来移动。此外，在设定了并进力控制方向的下一控制周期，基于设定并进力控制方向时取得的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴旋转移动。此后，也可以基于设定上述的并进力控制方向时取得的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴旋转移动，直到绕旋转力控制轴的轴的力成为预定的阈值以下或者接近0的值或者符号改变。或者，也可以基于在各时刻的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴旋转移动。
或者，也可以如以下那样设定并进力控制方向。在将并进力控制方向的力控制为目标力向多个方向按压一方物体21时，取得多个方向上的绕旋转力控制轴的轴的力，将改变为多个方向时的绕旋转力控制轴的力成为最大时的方向设定为并进力控制方向。此外，绕旋转力控制轴的力成为最大的方向是在预定的范围内将方向改变为多个方向时成为最大的方向。此时，并进力控制方向以取得的方向为基础，作为相对于一方物体21的预定的方向来设定，并设定为与一方物体21的移动相应地改变。此外，在设定了并进力控制方向的下一控制周期，基于绕旋转力控制轴的轴的力为最大时的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴旋转移动。此后，也可以基于此时取得的绕旋转力控制轴的轴的力为最大时的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴旋转移动，直到绕旋转力控制轴的力成为预定的阈值以下或者接近0的值、或者符号改变。或者，也可以基于在各时刻的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴旋转移动。
图21a－21c是说明利用本发明的第14实施方式的机器人控制装置10来使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的并进力控制方向的其他设定方法的局部放大图。在参照图20a－20c所说明的并进力控制方向的设定方法中，是使一方物体21的旋转移动停止而改变并进力控制方向，但在并进力控制方向的其他设定方法中，将并进力控制方向设定为，一边使一方物体21旋转移动一边改变并进力控制方向，求出绕旋转力控制轴的轴的力变大的方向。
图21a表示在一方物体21与另一方物体22以成为重合状态的方式移动时，一方物体21与另一方物体22最初接触时的状态。在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向设定并进力控制方向61、在不依赖于一方物体21的移动动作的预定的方向而且通过一方物体21的控制点的轴设定旋转力控制轴62。或者也可以将相对于一方物体21的预定的方向设定为并进力控制方向61。一方物体21与另一方物体22的接触的判定方法与上述的说明相同。
此时，与参照图20a－20c所说明的方法不同，不使绕旋转力控制轴的轴的旋转移动停止，执行并进力控制方向的按压以及绕旋转力控制轴的轴的旋转移动。
如图21b、图21c所示，在使一方物体21相对于另一方物体22移动以使一方物体21与另一方物体22成为重合状态时，一边改变并进力控制方向的朝向、一边使一方物体21相对于另一方物体22移动。此外，也可以将一方物体21的旋转移动的速度适当地调整小并使其移动，直到并进力控制方向的变更结束。此时，取得一方物体21与另一方物体22接触时的绕旋转力控制轴的轴的力，求出绕旋转力控制轴的轴的力超过预定的阈值的方向、或者在多个方向中成为最大的方向。并进力控制方向作为相对于一方物体21的预定的方向来设定，并设定为与一方物体21的移动相应地改变。
在一边使一方物体21绕旋转力控制轴的轴旋转移动一边改变并进力控制方向时，以向包含该时刻的并进力控制方向的成分方向且以预定的范围为界限的多个其他方向按压一方物体21的方式移动。在将按压一方物体21的方向改变为其他方向时，基于绕旋转力控制轴的轴的力的大小，不改变为绕旋转力控制轴的轴的力变小的方向、或者绕旋转力控制轴的轴的力变大的方向。或者探索改变方向并且满足条件的方向，以便根据观察绕旋转力控制轴的轴的力成为最大的方向、或者观察绕旋转力控制轴的轴的力超过预定阈值的方向等的目的，尽可能减少改变按压的方向的次数。
在一边改变一方物体21的并进力控制方向一边移动、绕旋转力控制轴的轴的力比上次的方向时更大时，以该并进力控制方向为基础，对相对于一方物体21的预定的方向即与一方物体21的姿势和并进力控制方向的关系进行更新。
基于在各时刻的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴移动。一边改变一方物体21的并进力控制方向一边使其移动，将绕旋转力控制轴的轴的力超过预定的阈值时的方向作为最终的并进力控制方向，结束并进力控制方向的设定。
或者，也可以如以下那样设定并进力控制方向。在一边改变一方物体21的并进力控制方向一边移动、绕旋转力控制轴的轴的力比上次的方向时更大时，以该并进力控制方向为基础，对相对于一方物体21的预定的方向即与一方物体21的姿势和并进力控制方向的关系进行更新。基于在各时刻的绕旋转力控制轴的轴的力，绕旋转力控制轴的轴移动。一边改变一方物体21的并进力控制方向一边使其移动，将改变为预定的范围的多个方向时的绕旋转力控制轴的轴的力的大小为最大时的方向作为最终的并进力控制方向，结束并进力控制方向的设定。此外，方向优选改变为在短时间内能观察到绕旋转力控制轴的轴的力成为最大的方向。此外，绕旋转力控制轴的轴的力成为最大的方向是在预定的范围内将方向改变为多个方向时绕旋转力控制轴的轴的力成为最大的方向。
通过并进力控制方向设定部32如上述那样设定并进力控制方向，从而预先设定的并进力控制方向不适当也能变更为更适当的方向，因此能够使一方物体21与另一方物体22更快速且可靠地处于重合状态。
在本发明的第15实施方式中，机器人控制装置10针对本发明的第1至第14实施方式的机器人控制装置10，还优选，绕旋转力控制轴目标移动量计算部36在旋转力控制轴为两个以上的情况下，对于预定的旋转力控制轴，基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，在绕旋转力控制轴的轴的力比与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值B小时，将旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量C设为上述绕旋转力控制轴目标移动量，在绕旋转力控制轴的轴的力为与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的轴的力的预定阈值B以上时，基于绕旋转力控制轴的轴的力和绕轴的预定的目标力、或者旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量D以及绕旋转力控制轴的轴的力和绕轴的预定的目标力，来对绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
在本发明的第15实施方式的说明中，主要对与本发明的第1至第14实施方式中的机器人控制装置10不同的方面进行说明。关于未特别叙述的方面，为相同地实施的方面。
在本发明的第15实施方式中，在本发明的第1至第14实施方式中，在使一方物体21相对于另一方物体22一边绕预定的旋转力控制轴旋转移动一边移动以使一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而成为重合的状态、而且使一方物体21绕与用于要成为上述重合状态的旋转力控制轴不同的预定的旋转力控制轴的轴旋转时，对与根据作用于一方物体21与另一方物体22之间的力而用于成为上述重合状态的旋转力控制轴不同的绕预定的旋转力控制轴的目标移动量进行计算。
与作用于一方物体21与另一方物体22之间的力相应的上述目标移动量的计算如下进行。在绕预定的旋转力控制轴的轴的力比预定阈值小时，将旋转方向的预定的移动量设为绕旋转力控制轴目标移动量。在绕预定的旋转力控制轴的力为预定阈值以上时，基于绕预定的旋转力控制轴的轴的力和绕轴的预定的目标力，或者基于每控制周期的旋转方向的预定的移动量和绕预定的旋转力控制轴的轴的力和绕轴的预定的目标力，对绕预定的旋转力控制轴的轴的力进行力控制以便成为预定的目标力。此时，例如，将如(预定的目标力－绕预定的旋转力控制轴的轴的力)/(预定的目标力)×(力控制增益)、或者(预定的目标力－绕预定的旋转力控制轴的轴的力)/(预定的目标力)×(旋转方向的预定的移动量)等那样计算的值设为绕旋转力控制轴的目标移动量。
这样，通过根据作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，来对绕预定的旋转力控制轴的目标移动量进行计算，从而使一方物体21绕预定的旋转力控制轴的轴旋转并使其进行旋转移动以使一方物体21的绕上述预定的旋转力控制轴的力成为目标力，并且能够使一方物体21相对于另一方物体22移动以使一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而成为重合的状态。
因此，例如，在一方物体21具备键，且在另一方物体22具备键槽的情况下，通过使一方物体21与另一方物体22处于预定部分接触而重合的状态，并且根据绕旋转力控制轴的轴的力如上述那样控制一方物体21使其绕旋转力控制轴的轴旋转，从而能够将一方物体21的键组装于另一方物体22的键槽。另外，在分别具有用于组装一方物体21和另一方物体22的凸凹形状的情况下，通过使一方物体21与另一方物体22处于预定部分接触而重合的状态，并且根据绕旋转力控制轴的轴的力如上述那样控制一方物体21使其绕旋转力控制轴的轴旋转，从而能够组装一方物体21与另一方物体22的凸凹部分。另外，在一方物体21以及另一方物体22为齿轮的情况等，通过使一方物体21与另一方物体22处于预定部分接触而重合的状态，并且根据绕旋转力控制轴的轴的力如上述那样控制一方物体21使其绕旋转力控制轴的轴旋转，从而能够使一方物体21与另一方物体22的齿轮部分啮合而旋转。
这样，根据本发明的第15的发明，能够使一方物体21与另一方物体22处于重合状态，并且能够以适当的力组装与一方物体21和另一方物体22的处于上述重合状态的部分不同的部分。
如上所述，对本发明的第1至第15实施方式的机器人控制装置10进行了说明，但在通过多个计算部、设定部对同一参数进行调整的情况下，也可以对以预定的值为限度调整后的值进行调整、或者选择性地进行调整、或者加权进行调整并加算、或者使用调整量最大的调整值等。
如在本发明的多个实施例中说明的那样，通过对并进力控制方向和旋转力控制轴进行设定并对移动量进行计算，从而即使在按压力较小的情况下，也能够稳定地而且快速地向参照图9a至图12e所说明的那样的重合状态移动。
参照图13a－13d，对根据本发明使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的其他例子进行说明。图13a－13d是对使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的其他例子进行说明的图。
图13a所示的一方物体21和另一方物体22分别为相同形状的物体，该物体具有两个平面成预定的角度组合而成的形状。在此，将使一方物体21与另一方物体22重合的状态设为重合状态。另外，相对于上述一方物体21预先设定坐标系，该坐标系与由相对于空间或者另一方物体22设定的三个相互正交的轴构成的坐标系平行，且由图13a所示的轴60a、轴60b、轴60c构成，而且在坐标系原点存在一方物体21的控制点(是相对于一方物体21的位置，也可以在上述坐标系原点不存在一方物体21)。也就是，该坐标系中，原点位置因一方物体21的移动而改变但姿势不改变。此时，将轴60b、轴60c的方向这两个方向设为并进力控制方向61，将轴60a、轴60b、轴60c这三个轴设为旋转力控制轴，通过向两个并进力控制方向61按压，并且使一方物体21相对于另一方物体22移动以使轴60a、轴60b、轴60c的三个绕旋转力控制轴的轴的力成为均衡的状态，从而能够使一方物体21与另一方物体22向重合的重合状态移动。或者，在图13a所示的状况下，在使一方物体21与另一方物体22重合的每个平面，设定两个旋转力控制轴，并且，将它们相对于一方物体21设定而不依赖于一方物体21的移动地保持与一方物体21的姿势预定的位置关系，在向两个并进力控制方向61移动时，使一方物体21相对于另一方物体22移动，以使上述各平面的两个绕旋转力控制轴的力均衡，由此也能够处于重合状态。
对使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的另外的例子进行说明。图13b所示的一方物体21是长方体形状的物体，另一方物体22是具有组合成三个平面正交的形状的物体。在此，将使一方物体21的角部与另一方物体22的拐角重合的状态设为重合状态。另外，相对于上述一方物体21预先设定坐标系，该坐标系与由相对于空间或者另一方物体22设定的三个相互正交的轴构成的坐标系平行，且由图13b所示的轴60a、轴60b、轴60c构成，而且在坐标系原点存在一方物体21的控制点。也就是，该坐标系中，原点位置因一方物体21的移动而改变但姿势不改变。另外，并进力控制方向以及旋转力控制轴以由三个相互正交的轴构成的坐标系中的三个轴为基础设定。此时，将轴60a、轴60b、轴60c的方向这三个方向设为并进力控制方向61，将轴60a、轴60b、轴60c这三个轴设为旋转力控制轴，通过向三个并进力控制方向61按压，并且使一方物体21相对于另一方物体22移动以使轴60a、轴60b、轴60c这三个绕旋转力控制轴的轴的力成为均衡的状态，从而能够使一方物体21的角部处于与另一方物体22的拐角重合的重合状态。
对使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的另外的例子进行说明。图13c所示的一方物体21为圆筒形状的物体。图13c所示的另一方物体22为组合平面和具有能够与一方物体21的圆筒形状的侧面的曲面部分重合的曲面部分的形状而成为物体。在此，将使一方物体21的圆筒形状的底面与另一方物体22的平面部分重合的状态、而且使一方物体21的圆筒形状的侧面的曲面与另一方物体22的上述的曲面重合的状态设为重合状态。另外，相对于上述一方物体21设定坐标系，该坐标系与由相对于空间或者另一方物体22设定的三个相互正交的轴构成的坐标系平行，且由图13c所示的轴60a、轴60b、轴60c构成，而且在坐标系原点存在一方物体21的控制点。也就是，该坐标系中，原点位置因一方物体21的移动而改变但姿势不变。另外，并进力控制方向以及旋转力控制轴以由三个相互正交的轴构成的坐标系中的三个轴为基础设定。此时，将轴60a、轴60b、轴60c的方向这三个方向设为并进力控制方向61。该情况下，对于轴60b、轴60c的方向的并进力控制方向61以不是0的预定的大小的并进力控制目标力按压。对于轴60a的方向的并进力控制方向61，以预定的大小为0的并进力控制目标力进行被动的力控制。另外，通过将轴60a、轴60b的两个轴作为旋转力控制轴，向三个并进力控制方向61按压，并且使一方物体21相对于另一方物体22移动以使绕轴60a、轴60b的力成为均衡的状态，从而能够使一方物体21的圆筒形状的底面处于与另一方物体22的平面部分重合的状态，并且能够使一方物体21的圆筒形状的侧面的曲面与另一方物体22的上述的曲面处于重合的状态即重合状态。
对使一方物体21与另一方物体22处于重合状态时的另外的例子进行说明。图13d所示的一方物体21是在图13c所示的圆筒形状的物体的侧面安装有一方物体21的一部分26的键而成的形状的物体。图13d所示的另一方物体22是组合具有能够与一方物体21的圆筒形状的侧面的曲面部分重合的曲面部分而且具有能够与一方物体21的侧面的一部分26的键配合的另一方物体22的一部分27的键槽的形状、和平面而成的形状的物体。在此，通过使用本发明的第15实施方式中的机器人控制装置10，来使一方物体21与另一方物体22相对地移动，从而使一方物体21的圆筒形状的底面与另一方物体22的平面部分重合，并且使一方物体21的圆筒形状的侧面的曲面与另一方物体22的上述的曲面处于重合的重合状态，并且使一方物体21的一部分26的键与另一方物体22的一部分27的键槽配合。另外，相对于上述一方物体21预先设定坐标系，该坐标系与由相对于空间或者另一方物体22设定的三个相互正交的轴构成的坐标系平行，且由图13d所示的轴60a、轴60b、轴60c构成，而且在坐标系原点存在一方物体21的控制点。也就是，该坐标系中，原点位置因一方物体21的移动而改变但姿势不变。另外，相对于一方物体21预先设定使一方物体21绕轴60d旋转的图13d所示的轴60d。此时，将轴60a、轴60b、轴60c的方向这三个方向设为并进力控制方向61。该情况下，对于轴60b、轴60c的方向的并进力控制方向61以不是0的预定的大小的并进力控制目标力按压。对于轴60a的方向的并进力控制方向61，以预定的大小为0的并进力控制目标力进行被动的力控制。将轴60a、轴60b这两个轴作为旋转力控制轴，向三个并进力控制方向61按压，使绕轴60a、轴60b的轴的力成为均衡的状态。并且，将轴60d设为旋转力控制轴。此时，对于轴60d的旋转轴而言，与绕轴60a、轴60b的轴的旋转移动不同，在绕轴60d的轴旋转移动时，基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力，使一方物体21旋转移动，以使绕轴60d的轴的力成为预定的目标力。如上所述，通过使一方物体21相对于另一方物体22移动，能够使一方物体21的圆筒形状的底面与另一方物体22的平面部分重合，并且使一方物体21的圆筒形状的侧面的曲面与另一方物体22的上述的曲面处于重合的重合状态，进而能够使一方物体21的一部分26的键与另一方物体22的一部分27的键槽配合。此外，上述一方物体21设定坐标系，该坐标系与上述的由相对于空间或者另一方物体22设定的三个相互正交的轴构成的坐标系平行，且由图13d所示的轴60a、轴60b、轴60c构成，而且在坐标系原点存在一方物体21的控制点，将相对于上述一方物体21设定有坐标系的坐标系的轴60c(姿势不会因一方物体21的移动而改变)作为旋转力控制轴，也可以置换为上述的轴60d，并基于作用于一方物体21与另一方物体22之间的力来使一方物体21旋转移动，以使该绕轴的力成为预定的目标力。
如上所述，根据本发明，一方物体21与另一方物体22只要能够处于一方物体21的预定部分与另一方物体22的预定部分接触而重合的状态，则可以是具有任意的形状的物体的组合，即使在按压力较小的情况下，也能够使这样的一方物体21与另一方物体22稳定而且快速地向重合状态移动。
根据本发明，在使一方物体相对于另一方物体一边以预定的力按压一边使其旋转移动而改变姿势时，通过不易成为非接触状态、或者不易成为基于作用于一方物体与另一方物体之间的力来使一方物体相对于另一方物体相对地向并进方向移动时的方向即并进力控制方向的力较小的状态，从而能够更稳定而且更快速地旋转移动，在短时间内成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态。
另外，在使上述一方相对于上述另一方相对地旋转移动而改变姿势时，通过不易成为非接触状态、或者不易成为基于作用于一方物体与另一方物体之间的力来使一方物体相对于另一方物体相对地向并进方向移动时的方向即并进力控制方向的力较小的状态，并且使旋转移动的速度稳定地变大，从而能够更快速地旋转移动。因此，即使在并进力控制方向的力控制的目标力较小的情况下，也能够稳定地快速地旋转移动，在短时间内成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态。
另外，通过稳定地快速旋转移动、并且根据上述一方与上述另一方的接触的状态来适当地调整旋转移动的速度，从而能够快速地收敛为作为目的的状态。
如上所述，根据本发明，即使在接触时的力较小的情况下，也能够稳定地而且在短时间内成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态。

Claims (15)

1.一种机器人控制装置，以使存在于机器人(50)的手前端部(51)的一方物体(21)相对于另一方物体(22)移动，使上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而成为重合的状态的方式，对作用于两者间的力进行控制，上述机器人控制装置(10)的特征在于，具备：
力计测部(31)，其对作用于上述一方与上述另一方之间的力进行计测；
并进力控制方向设定部(32)，其设定一个以上并进力控制方向，该并进力控制方向是基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方并进移动时的方向；
并进力控制目标力设定部(33)，其对于各个上述并进力控制方向设定上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力的目标值即并进力控制目标力；
旋转力控制轴设定部(34)，其设定一个以上的基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方旋转移动时的旋转轴即旋转力控制轴，并设定上述旋转力控制轴中至少一个轴是与上述并进力控制方向不平行的轴；
并进力控制方向目标移动量计算部(35)，其对基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方向上述并进力控制方向并进移动的移动量的目标值即并进力控制方向目标移动量进行计算；
绕旋转力控制轴目标移动量计算部(36)，其对基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来使上述一方相对于上述另一方绕上述旋转力控制轴的轴旋转移动的移动量的目标值即绕旋转力控制轴目标移动量进行计算；
目标方向目标移动量计算部(37)，其基于作用于上述一方与上述另一方之间的力、由上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向、由上述旋转力控制轴设定部设定的上述旋转力控制轴、由上述并进力控制方向目标移动量计算部计算的上述并进力控制方向目标移动量以及由上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部计算的上述绕旋转力控制轴目标移动量，来对上述一方的并进方向的移动量的目标值即并进方向目标移动量以及上述一方的旋转方向的移动量的目标值即旋转方向目标移动量进行计算；以及
动作指令生成部(38)，其基于由上述目标方向目标移动量计算部计算的上述并进方向目标移动量以及上述旋转方向目标移动量，生成上述机器人的动作指令，
上述并进力控制方向目标移动量计算部构成为：
在上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第一预定阈值时，基于作为预定的移动量的第一并进力控制方向移动量，或者基于作为上述预定的移动量的第一并进力控制方向移动量以及上述并进力控制方向的上述并进力控制目标力，对上述并进力控制方向目标移动量进行计算；并且
在上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第一预定阈值以上时，基于上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力以及上述并进力控制方向的上述并进力控制目标力，或者基于上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力以及上述并进力控制方向的上述并进力控制目标力以及作为预定的移动量的第二并进力控制方向移动量，对上述并进力控制方向目标移动量进行计算。
2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述并进力控制方向目标移动量计算部基于上述一方的绕上述旋转力控制轴的轴的旋转移动的移动量，和
伴随上述一方的绕上述旋转力控制轴的轴的旋转移动的、上述一方与上述另一方接触的部分的并进移动的移动量的关系，
以上述绕旋转力控制轴目标移动量为基础，对上述并进力控制方向目标移动量的修正移动量进行计算，以上述修正移动量进行修正并对上述并进力控制方向目标移动量进行计算。
3.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述机器人控制装置还具备接触位置设定部(39)，
该接触位置设定部(39)对上述一方与上述另一方接触时的接触位置进行设定，或者基于作用于上述一方与上述另一方之间的力对上述一方与上述另一方接触时的接触位置进行计算并设定，
上述旋转力控制轴设定部设定一个以上预定的旋转力控制轴，并且
设定一个以上的通过上述一方的上述接触位置的轴或者通过上述另一方的上述接触位置的轴，且与上述预定的旋转力控制轴平行的轴，作为接触位置基准的旋转力控制轴，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部基于绕上述预定的旋转力控制轴的轴的力，或者基于对上述预定的旋转力控制轴计算的绕上述旋转力控制轴的轴旋转移动的情况的目标移动量，对绕上述接触位置基准的旋转力控制轴的轴旋转移动的目标移动量进行计算，并将计算出的上述目标移动量作为上述绕旋转力控制轴目标移动量。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述机器人控制装置还具备接触部分姿势计算部(40)，
该接触部分姿势计算部(40)对上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而成为重合的状态的部分的、上述一方的上述接触的部分的姿势或者上述另一方的上述接触的部分的姿势或者上述一方以及上述另一方的上述接触的部分的姿势进行计算，
上述接触部分姿势计算部基于作用于上述一方与上述另一方之间的力来对使上述一方与上述另一方接触时的接触位置进行计算，并基于多个计算出的上述接触位置来对使上述一方与上述另一方接触的部分的姿势进行计算，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部基于作用于上述一方与上述另一方之间的力、以及上述接触部分姿势计算部计算的使上述一方与上述另一方接触的部分的姿势，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
5.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述机器人控制装置还具备重合状态姿势计算部(41)，
该重合状态姿势计算部(41)对上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而成为重合的状态时的姿势即重合状态姿势进行计算，
上述机器人控制装置构成为：
在上述一方与上述另一方接触时，使上述一方相对于上述另一方的上述并进力控制方向的移动停止，并且取得上述一方的姿势，
接着，使上述一方相对于上述另一方的上述并进力控制方向的移动停止，并且使上述一方相对于上述另一方绕上述旋转力控制轴的轴旋转移动，取得上述一方与上述另一方接触时的上述一方的姿势，
上述重合状态姿势计算部基于上述一方与上述另一方接触时上述取得的上述一方的姿势，来对上述重合状态姿势进行计算，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部基于作用于上述一方与上述另一方之间的力以及上述重合状态姿势计算部计算出的上述重合状态姿势，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为：
在对不与上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向中的任意的上述并进力控制方向平行的上述旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值，或者绕上述旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态，设为第一接触状态，并且
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上，而且绕上述旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与绕上述旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态，设为第二接触状态时，
在上述第一接触状态下，而并非从上述第二接触状态成为上述第一接触状态时的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，
在从上述第二接触状态成为上述第一接触状态的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为上述第一接触状态前的上述第二接触状态时的绕上述旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
在成为上述第二接触状态的情况下，
基于绕上述旋转力控制轴的力的符号、以及
作为旋转方向的预定的移动量的预定的旋转方向移动量A、不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的并进力控制目标力、不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的力中的至少一个，
来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为：
在对不与上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向中的任意的上述并进力控制方向平行的上述旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值，或者绕上述旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态，设为第一接触状态，并且
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上，而且绕上述旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态，设为第二接触状态时，
在上述第一接触状态下，而并非从上述第二接触状态成为上述第一接触状态时的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，
在从上述第二接触状态成为上述第一接触状态的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为上述第一接触状态前的上述第二接触状态时的绕上述旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
在成为上述第二接触状态的情况下，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力、或者
对上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者
对旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B以及上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，
来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述机器人控制装置还具备重合状态判定部(42)，该重合状态判定部(42)执行如下上述一方与上述另一方的上述重合状态的判定：
是否成为上述一方的预定部分与上述另一方的预定部分接触而重合的状态即重合状态，或者
是否成为上述一方与上述另一方接近上述重合状态的状态即重合状态附近，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为：
在对不与上述并进力控制方向设定部设定的上述并进力控制方向中的任意的上述并进力控制方向平行的上述旋转力控制轴计算绕轴的目标移动量时，
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与并进力控制方向的力相关的第二预定阈值，或者上述绕旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力小于与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A的状态，设为第一接触状态，并且
将不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上，而且上述绕旋转力控制轴的轴的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值A以上的状态，设为第二接触状态时，
在上述第一接触状态下，而并非从上述第二接触状态成为上述第一接触状态时的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，
在从上述第二接触状态成为上述第一接触状态的情况下，将上述绕旋转力控制轴目标移动量计算为0，或者基于成为上述第一接触状态前的上述第二接触状态时的上述绕旋转力控制轴的轴的移动方向以及移动量，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
将在上述第二接触状态下由上述重合状态判定部判定为成为上述重合状态附近或者上述重合状态的状态，或者将在上述第二接触状态下由上述重合状态判定部判定为成为上述重合状态附近或者上述重合状态时以后的状态，设为第2A接触状态，并且
将上述第二接触状态下不是上述第2A接触状态的状态设为第2B接触状态时，
在为上述第2B接触状态的情况下，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力的符号、以及
旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量A、不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的并进力控制目标力、不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向的力中的至少一个，
来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
在为上述第2A接触状态的情况下，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力、或者
对上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值、或者
对旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量B以及上述绕旋转力控制轴的轴的力以及作用于上述一方与上述另一方之间的力进行控制时的预定条件下的上述绕旋转力控制轴的轴的力的最大值，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算，
或者，调整为比在上述第2B接触状态的情况下计算出的上述绕旋转力控制轴目标移动量小的值，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
9.根据权利要求8所述的机器人控制装置，其特征在于，
在不与上述旋转力控制轴平行的上述并进力控制方向上的作用于上述一方与上述另一方之间的力为与上述并进力控制方向的力相关的第二预定阈值以上，而且由上述重合状态判定部判定为成为上述重合状态的状态连续预定的时间以上时，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部将上述绕旋转力控制轴目标移动量设为0，或者
对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算，以便比计算出的上述绕旋转力控制轴目标移动量小，
上述并进力控制方向目标移动量计算部将上述并进力控制方向目标移动量设为0，或者
对上述并进力控制方向目标移动量进行调整并计算，以便比计算出的上述并进力控制方向目标移动量小。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述机器人控制装置还生成上述机器人的动作指令，
上述机器人的台座的位置或者姿势或者位置以及姿势在移动时，基于上述机器人的台座的移动，来对上述一方相对于上述另一方的移动方向以及移动量进行修正，或者
上述另一方的位置或者姿势或者位置以及姿势在移动时，基于上述另一方的移动，来对上述一方相对于上述另一方的移动方向以及移动量进行修正，或者
上述机器人的台座的位置或者姿势或者位置以及姿势和上述另一方的位置或者姿势或者位置以及姿势在移动时，基于上述机器人的台座的移动以及上述另一方的移动，来对上述一方相对于上述另一方的移动方向以及移动量进行修正，从而使上述一方相对于上述另一方移动。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述机器人控制装置还具备力不稳定状态检测部(43)和移动动作不稳定状态检测部(44)，
该力不稳定状态检测部(43)通过对在上述一方与上述另一方之间在预定时间内施加超过预定的阈值的力的状态、在上述一方与上述另一方之间施加超过其他预定的阈值的力的状态、作用于上述一方与上述另一方之间的力的振荡状态中的至少一个状态进行检测，来对作用于上述一方与上述另一方之间的力的不稳定状态进行检测，
该移动动作不稳定状态检测部(44)通过对上述机器人的特异姿势的附近状态、上述机器人的振荡状态中的至少一个状态进行检测，来对上述机器人的移动动作的不稳定状态进行检测，
在由上述力不稳定状态检测部检出到上述力的不稳定状态时，或者
在由上述移动动作不稳定状态检测部检测到上述机器人的移动动作的不稳定状态时，
上述机器人控制装置将上述绕旋转力控制轴目标移动量设为0，或者对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行调整并计算，以便成为比在未检测到上述力的不稳定状态或者上述机器人的移动动作的不稳定状态的情况下计算的上述绕旋转力控制轴目标移动量小的值。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述机器人控制装置还构成为：
在上述并进力控制方向的力的大小超过预定阈值的情况下，将上述并进力控制方向的力的大小作为上述预定阈值，并且
在上述绕旋转力控制轴的轴的力的大小超过其他预定阈值的情况下，将上述绕旋转力控制轴的轴的力的大小作为其他预定阈值。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述并进力控制方向设定部基于相对于上述一方的预定方向、相对于上述另一方的预定方向、不依赖于上述一方的移动动作的预定方向、设定有上述旋转力控制轴的情况下上述旋转力控制轴中至少一个，来设定一个以上的上述并进力控制方向，
上述旋转力控制轴设定部基于相对于上述一方的预定方向、相对于上述另一方的预定方向、不依赖于上述一方的移动动作的预定方向、设定有上述并进力控制方向的情况下上述并进力控制方向中至少一个，来设定一个以上的上述旋转力控制轴。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
在上述一方与上述另一方接触时，上述并进力控制方向设定部基于向包含上述并进力控制方向的成分的方向且以预定范围为界限的其他方向将上述一方相对于上述另一方按压时的上述绕旋转力控制轴的轴的力，来对上述并进力控制方向进行设定。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，
上述绕旋转力控制轴目标移动量计算部构成为：
在上述旋转力控制轴为两个以上的情况下，
对于预定的上述旋转力控制轴，
基于作用于上述一方与上述另一方之间的力，
在上述绕旋转力控制轴的轴的力比与绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值B小时，将旋转方向的预定移动量即预定的旋转方向移动量C设为上述绕旋转力控制轴目标移动量，
在上述绕旋转力控制轴的轴的力为与上述绕旋转力控制轴的力相关的预定阈值即绕旋转力控制轴的力的预定阈值B以上时，
基于上述绕旋转力控制轴的轴的力和绕轴的预定的目标力、或者
旋转方向的预定的移动量即预定的旋转方向移动量D以及上述绕旋转力控制轴的轴的力和绕轴的上述预定的目标力，来对上述绕旋转力控制轴目标移动量进行计算。
CN201610475496.7A 2015-07-09 2016-06-24 使物体和物体处于重合状态的机器人的机器人控制装置 Active CN106335053B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-138007 2015-07-09
JP2015138007A JP6046218B1 (ja) 2015-07-09 2015-07-09 物体と物体とを合わせ状態にするロボットのロボット制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106335053A true CN106335053A (zh) 2017-01-18
CN106335053B CN106335053B (zh) 2017-09-08

Family

ID=57543997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610475496.7A Active CN106335053B (zh) 2015-07-09 2016-06-24 使物体和物体处于重合状态的机器人的机器人控制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9724825B2 (zh)
JP (1) JP6046218B1 (zh)
CN (1) CN106335053B (zh)
DE (1) DE102016008060B4 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106891326A (zh) * 2017-03-22 2017-06-27 南京航空航天大学 一种机器人示教方法
CN108098738A (zh) * 2017-08-30 2018-06-01 安徽工程大学 基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法及设备
CN108340370A (zh) * 2017-01-24 2018-07-31 发那科株式会社 具有力控制按压装置的机器人***
CN109834716A (zh) * 2017-11-24 2019-06-04 发那科株式会社 力检测装置以及机器人
CN110315430A (zh) * 2018-03-27 2019-10-11 发那科株式会社 使用机器人的生产方法和生产***
CN110873615A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 丰田自动车株式会社 传感器***、机械手、用于校准传感器***的方法和程序

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9666465B2 (en) * 2013-12-12 2017-05-30 Seagate Technology Llc Positioning apparatus
US10493617B1 (en) 2016-10-21 2019-12-03 X Development Llc Robot control
JP2018069361A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 セイコーエプソン株式会社 力制御座標軸設定装置、ロボットおよび力制御座標軸設定方法
US10537995B2 (en) * 2017-05-08 2020-01-21 Seiko Epson Corporation Controller and control method of robot, and robot system
DE102017005581B4 (de) * 2017-06-13 2019-02-21 Kuka Deutschland Gmbh Steuern eines Roboters
CN109382826B (zh) * 2017-08-10 2023-05-16 精工爱普生株式会社 控制装置、机器人及机器人***
JP6713587B2 (ja) * 2017-09-06 2020-06-24 株式会社Ｆｕｊｉ ワーク搬送ロボット
JP6581162B2 (ja) * 2017-09-29 2019-09-25 ファナック株式会社 加工システム及び加工機の制御方法
JP7204354B2 (ja) * 2018-06-19 2023-01-16 キヤノン株式会社 ロボットシステム、ロボットシステムの制御方法、ロボットシステムを用いた物品の製造方法、プログラム及び記録媒体
WO2020030272A1 (en) * 2018-08-09 2020-02-13 Abb Schweiz Ag Method for estimating a wrench
JP7172277B2 (ja) * 2018-08-21 2022-11-16 セイコーエプソン株式会社 制御装置及びロボットシステム
JP7167547B2 (ja) * 2018-08-22 2022-11-09 セイコーエプソン株式会社 制御装置、及び、ロボットシステム
US11312015B2 (en) * 2018-09-10 2022-04-26 Reliabotics LLC System and method for controlling the contact pressure applied by an articulated robotic arm to a working surface
US11548154B2 (en) 2018-10-12 2023-01-10 Toyota Research Institute, Inc. Systems and methods for dimensionally-restricted robotic teleoperation
JP7127513B2 (ja) * 2018-11-30 2022-08-30 トヨタ自動車株式会社 センサシステムおよびロボットハンド
CN110465862B (zh) * 2019-08-25 2021-05-04 山东理工大学 一种自动化复杂曲面力控高剪低压磨削装置及其加工方法
JP7415576B2 (ja) 2020-01-15 2024-01-17 セイコーエプソン株式会社 ロボットの制御方法、及び、ロボットシステム
TW202239550A (zh) 2021-03-31 2022-10-16 日商發那科股份有限公司 算出作用在機器人裝置或工件上之外力的容許值的計算裝置及機器人的控制裝置
CN113459112B (zh) * 2021-09-03 2021-12-17 成都卡诺普机器人技术股份有限公司 一种机器人与外部轴协同的方法及装置
JP2023106997A (ja) * 2022-01-21 2023-08-02 オムロン株式会社 シール貼り付けシステム、シール貼り付けシステムにより実行される方法、およびシール貼り付けシステムにより実行されるプログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0991026A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Fanuc Ltd 力制御ロボットの姿勢誤差修正方法
JP2002052485A (ja) * 2000-08-14 2002-02-19 Yaskawa Electric Corp ロボットの制御装置
JP2006341372A (ja) * 2006-08-25 2006-12-21 Yaskawa Electric Corp ロボットの制御方法
JP2010137299A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Yaskawa Electric Corp 組み立て作業ロボットの制御方法
JP2015085499A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボットシステム、制御装置及び制御方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603010A (ja) 1983-06-20 1985-01-09 Hitachi Ltd ロボットの制御方法及びそのロボット
US4621332A (en) * 1983-06-20 1986-11-04 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for controlling a robot utilizing force, position, velocity, spring constant, mass coefficient, and viscosity coefficient
JPS60131239A (ja) 1983-12-20 1985-07-12 豊田合成株式会社 樹脂成形品
JPS62211475A (ja) 1986-03-12 1987-09-17 清水建設株式会社 屋根膜における膜片接合構造
JP2897792B2 (ja) 1991-02-21 1999-05-31 株式会社デンソー 電磁継電器
JPH091026A (ja) 1995-06-23 1997-01-07 Hitachi Techno Eng Co Ltd ペースト塗布機
US6522952B1 (en) * 1999-06-01 2003-02-18 Japan As Represented By Secretary Of Agency Of Industrial Science And Technology Method and system for controlling cooperative object-transporting robot
JP4267027B2 (ja) 2006-12-07 2009-05-27 ファナック株式会社 ロボット制御装置
JP2010274396A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd 自動作業システムにおける位置ズレ補正方法及び位置ズレ補正プログラム
US20120130541A1 (en) * 2010-09-07 2012-05-24 Szalek Leszek A Method and apparatus for robot teaching
DE102011054910B4 (de) * 2011-10-28 2013-10-10 Ovesco Endoscopy Ag Magnetischer Endeffektor und Einrichtung zur Führung und Positionierung desselben

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0991026A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Fanuc Ltd 力制御ロボットの姿勢誤差修正方法
JP2002052485A (ja) * 2000-08-14 2002-02-19 Yaskawa Electric Corp ロボットの制御装置
JP2006341372A (ja) * 2006-08-25 2006-12-21 Yaskawa Electric Corp ロボットの制御方法
JP2010137299A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Yaskawa Electric Corp 組み立て作業ロボットの制御方法
JP2015085499A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボットシステム、制御装置及び制御方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108340370A (zh) * 2017-01-24 2018-07-31 发那科株式会社 具有力控制按压装置的机器人***
US10423154B2 (en) 2017-01-24 2019-09-24 Fanuc Corporation Robot system including force-controlled pushing device
CN106891326B (zh) * 2017-03-22 2019-07-16 南京航空航天大学 一种机器人示教方法
CN106891326A (zh) * 2017-03-22 2017-06-27 南京航空航天大学 一种机器人示教方法
CN108098738B (zh) * 2017-08-30 2020-03-03 安徽工程大学 基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法及设备
CN108098738A (zh) * 2017-08-30 2018-06-01 安徽工程大学 基于混联机构的移动机械手作业平稳性控制方法及设备
CN109834716A (zh) * 2017-11-24 2019-06-04 发那科株式会社 力检测装置以及机器人
CN110315430A (zh) * 2018-03-27 2019-10-11 发那科株式会社 使用机器人的生产方法和生产***
US10987806B2 (en) 2018-03-27 2021-04-27 Fanuc Corporation Production method and production system that use robot
CN110315430B (zh) * 2018-03-27 2021-07-06 发那科株式会社 使用机器人的生产方法和生产***
CN110873615A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 丰田自动车株式会社 传感器***、机械手、用于校准传感器***的方法和程序
US11009414B2 (en) 2018-08-30 2021-05-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sensor system for calculating pressing force or moment based on signals output by kinesthetic-sense sensors, robot hand including the sensor system, and method for calibrating the sensor system
CN110873615B (zh) * 2018-08-30 2021-12-31 丰田自动车株式会社 传感器***、机械手、用于校准传感器***的方法和程序

Also Published As

Publication number Publication date
US9724825B2 (en) 2017-08-08
DE102016008060A1 (de) 2017-01-12
JP2017019039A (ja) 2017-01-26
CN106335053B (zh) 2017-09-08
JP6046218B1 (ja) 2016-12-14
DE102016008060B4 (de) 2018-05-09
US20170008171A1 (en) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106335053B (zh) 使物体和物体处于重合状态的机器人的机器人控制装置
CN108340370B (zh) 具有力控制按压装置的机器人***
CN106584489B (zh) 具备计算传感器的位置和方向的功能的机器人***
CN104972466B (zh) 控制与作用的力对应地移动的机器人的机器人控制装置
CN104827473B (zh) 用于对工业机器人编程的方法和对应的工业机器人
CN104972463B (zh) 根据力动作的机器人的机器人控制装置及机器人***
CN102189550B (zh) 具有学习控制功能的机器人
CN102150023B (zh) 用于检测机器人制动器的方法
CN109849025B (zh) 振动抑制装置
CN106272416A (zh) 基于力觉和视觉的机器人细长轴精密装配***及方法
CN104972469B (zh) 控制与作用的力对应地移动的机器人的机器人控制装置
JP5849451B2 (ja) ロボットの故障検出方法、制御装置およびロボット
CN109397265A (zh) 一种基于动力学模型的关节型工业机器人拖拽示教方法
KR102430343B1 (ko) 건설 기계
CN106003101A (zh) 机器人控制装置以及机器人***
CN110405753A (zh) 机器人控制装置以及机器人***
US20180154520A1 (en) Control device, robot, and robot system
CN110154089A (zh) 机器人的关节的异常检测装置以及异常检测方法
CN101855602B (zh) 用于调整液压操作悬臂的方法、设备
CN113126659B (zh) 一种仿人机器人跳跃着地状态检测***与方法
CN109954955A (zh) 机器人***
JP2004364396A (ja) モータの制御装置および制御方法
EP2907599B1 (en) Peening device and peening method
JP4196400B2 (ja) モータの制御装置及び制御方法
JP4915934B2 (ja) 脚式移動ロボットの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant