CN111975746A - 机器人的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机器人的控制方法，其能够降低在对目标物的作业完成之前工件脱离机器人的可动范围的可能性。在使用末端执行器(20)对通过输送装置(50)输送的目标物(W)进行作业的机器人(1)的控制方法中，基于目标物(W)的位置计算末端执行器(20)的目标位置；计算校正目标位置以使其与目标物(W)的输送量对应的跟踪校正量；基于目标位置及跟踪校正量使末端执行器(20)追随目标物(W)；使用力传感器(P)获取从目标物(W)作用于末端执行器(20)的作用力；计算校正目标位置以使作用力为目标力的力控制校正量；基于力控制校正量驱动机械手(10)，从而将作用力控制为预先确定的目标力。

Description

机器人的控制方法
技术领域
本发明涉及机器人的控制方法。
背景技术
专利文献1公开了一种机器人控制装置，其控制对于通过输送装置输送的工件进行作业的机器人。
专利文献1：日本专利特开2015-174171号公报
但是，在专利文献1所记载的技术中，根据作业所需的时间不同，在对工件的作业完成之前，工件有可能脱离机器人的可动范围。
发明内容
第一方面是一种机器人的控制方法，其通过控制装置控制机器人，所述机器人使用末端执行器对通过输送装置沿着规定的路径输送的目标物进行作业，所述机器人具备：支承所述末端执行器的机械手；支承所述机械手的基座；以及使所述基座移动的移动部，所述机器人的控制方法包括：使用位置传感器获取所述目标物的位置；基于所述目标物的位置计算所述末端执行器的目标位置；获取所述输送装置对所述目标物的输送量；计算校正所述目标位置以使所述目标位置与所述输送量对应的跟踪校正量；通过基于所述目标位置驱动所述机械手，并基于所述跟踪校正量驱动所述移动部，从而使所述末端执行器追随所述目标物；使用力传感器获取从所述目标物作用于所述末端执行器的作用力；计算校正所述目标位置以使所述作用力为规定的目标力的力控制校正量；以及通过基于所述力控制校正量驱动所述机械手，从而将来自所述目标物的所述作用力控制为预先确定的目标力。
第二方面是，在第一方面中，在所述目标位置脱离以所述基座的位置为基准的第一范围的情况下，基于所述跟踪校正量驱动所述移动部。
第三方面是，在第一或第二方面中，在所述跟踪校正量为第一阈值以上的情况下，基于所述跟踪校正量驱动所述移动部。
第四方面是一种机器人的控制方法，其通过控制装置控制机器人，所述机器人使用末端执行器对通过输送装置沿着规定的路径输送的目标物进行作业，所述机器人具备：支承所述末端执行器的机械手；支承所述机械手的基座；以及使所述基座移动的移动部，所述机器人的控制方法包括：使用位置传感器获取所述目标物的位置；基于所述目标物的位置计算所述末端执行器的目标位置；获取所述输送装置对所述目标物的输送量；计算校正所述目标位置以使所述目标位置与所述输送量对应的跟踪校正量；通过边沿着所述路径驱动所述移动部，边基于所述目标位置、所述跟踪校正量以及所述移动部的移动量驱动所述机械手，从而使所述末端执行器追随所述目标物；使用力传感器获取从所述目标物作用于所述末端执行器的作用力；计算校正所述目标位置以使所述作用力为规定的目标力的力控制校正量；以及通过基于所述力控制校正量驱动所述机械手，从而将来自所述目标物的所述作用力控制为预先确定的目标力。
第五方面是，在第一至第四任一方面中，在所述力控制校正量在沿着所述路径的路径方向上校正所述目标位置的情况下，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部，并基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量以外的分量驱动所述机械手。
第六方面是，在第五方面中，在所述目标位置脱离以所述基座的位置为基准的第二范围的情况下，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部。
第七方面是，在第五或第六方面中，在所述力控制校正量的所述路径方向的分量为第二阈值以上的情况下，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部。
第八方面是，在第一至第七任一方面中，基于以所述基座的位置为基准的所述末端执行器的可动范围，确定所述作业开始时的所述基座的初始位置，以减少所述移动部的移动量。
附图说明
图1是说明机器人***的简要构成的立体图。
图2是说明具有多个处理器的控制装置的一例的框图。
图3是说明控制装置的功能框图。
图4是说明示教装置的GUI的一例的图。
图5是说明命令的一例的表。
图6是说明螺孔的位置与TCP的关系的图。
图7是说明作业中的机器人的移动的俯视示意图。
图8是说明目标位置偏移的俯视示意图。
图9是说明机器人的控制方法的流程图。
图10是说明跟踪校正量的确定方法的流程图。
图11是说明力控制校正量的确定方法的流程图。
图12是说明跟踪校正量的确定方法的变形例的流程图。
附图标记说明
1…机器人、10…机械手、11…基座、12…移动部、20…末端执行器、30…位置传感器、40…控制装置、40a…处理器、40b…存储器、41…位置控制部、41a…位置检测部、41b…最终位置计算部、41c…最终目标位置计算部、41d…目标位置计算部、41e…跟踪校正量计算部、42…力控制部、42a…目标力计算部、42b…力检测部、42c…力控制校正量计算部、42d…跟踪偏移计算部、43…指令整合部、43a…跟踪校正量加法部、43b…力控制校正量加法部、43c…反馈控制部、45…示教装置、45a…画面、50…输送装置、50a…输送辊、51…路径、52…路径方向、100…机器人***、121、121a、121b…驱动轮、122…从动轮、400、410…PC、400a、410a、500a…处理器、400b、410b、500b…存储器、450…网络、500…云端、B1、B2…按钮、c0～c3…位置、E1～E8…编码器、F0～F3…范围、G1，G2…图表、H1…滑块、J1～J6…关节、M1～M8…电机、N1～N3…输入窗、Q1，Q2…显示窗、U1…第一转换部、U2…第二转换部。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。在附图中，对于相同或类似的要素分别标注相同或类似的附图标记，并省略重复的说明。
如图1所示，本实施方式涉及的机器人***100具备机器人1、末端执行器20、位置传感器30、控制装置40、示教装置45以及输送装置50。机器人1使用末端执行器20对通过输送装置50沿着规定的路径51输送的目标物W进行作业。机器人1具备：支承末端执行器20的机械手10、支承机械手10的基座11、以及使基座11移动的移动部12。作为机器人1，可以采用例如能够通过示教装置45的示教进行各种作业的通用机器人。
机械手10例如是具有多个相互连结的连杆及关节而以多个自由度运动的机器人手臂。在图1所示的例子中，机械手10是具备六个关节J1～J6的六轴臂。关节J2、J3、J5是弯曲关节，关节J1、J4、J6是扭转关节。末端执行器20例如是螺丝刀、夹具、研磨机等工具。末端执行器20对作为工件的目标物W进行例如螺丝紧固、把持、加工等各种作业。末端执行器20在机械手10的前端部经由机械接口而安装于关节J6上。机械手10通过被控制装置40驱动而确定末端执行器20的位置及姿势。
机械手10在前端附近的规定位置处设定有作为末端执行器20的位置基准的工具中心点(TCP)。TCP能够任意地设定，例如设定在关节J6的旋转轴上。在使用螺丝刀作为末端执行器20的情况下，可以将螺丝刀的前端设定为TCP。需要指出，在本实施方式中，机械手10具有六轴的自由度，但仅为例示。只要是能够实现对目标物W进行作业所需的TCP的移动的机器人，机械手10则可以使用任意的关节机构。基座11将机械手10的第一连杆、即最靠近基座11的一个连杆定位。
例如，机械手10具备用于获取从末端执行器20作用于目标物W的作用力的力传感器P。力传感器P是在固有的作为三维正交坐标系的传感器坐标系中测量作用于目标物W的三轴的力及围绕三轴的扭矩的力觉传感器。在图1所示的例子中，力传感器P安装于关节J6，但其它的关节J1～J5中的至少任一关节也可以具备力传感器。
移动部12例如具备一对驱动轮121和一个从动轮122。移动部12例如是根据控制装置40的控制而被驱动的无人搬运车(AGV)。移动部12根据控制装置40的控制，使一对驱动轮121以彼此相同的方向及速度旋转，从而使基座11朝向一个方向移动。移动部12通过由控制装置40控制一对驱动轮121的旋转方向及旋转速度的平衡，从而能够变更基座11在x-y平面上的取向、即绕z轴的转向角。在对通过输送装置50输送的目标物W进行作业的期间，移动部12通过在沿着路径51的路径方向52上被驱动，从而使基座11在路径方向52上移动。路径方向52是具有输送目标物W的第一方向的分量，而不具有与第一方向相反的第二方向的分量的方向。即，路径方向52并不限于与第一方向平行。移动部12只要是根据控制装置40的控制至少沿着路径51移动的装置，便可以是任意的装置。
图1所示的xyz坐标系是相对于配置机器人1的地板设定的世界坐标系。世界坐标系是由沿着水平面相互正交的x轴和y轴以及将铅直向上方向作为正方向的z轴限定的三维正交坐标系。z轴中的负方向大致与重力方向一致。用Rx表示绕x轴的旋转角，用Ry表示绕y轴的旋转角，用Rz表示绕z轴的旋转角。能够通过x、y、z轴的坐标表现三维空间中的任意位置，并能通过旋转角Rx、Ry、Rz表现三维空间中的任意姿势。末端执行器20、机械手10、基座11等的位置及姿势可在世界坐标系中定义。以下，“位置”可以意指姿态(pose)、即位置及姿势。同样地，以下，“力”可以意指负荷、即力和扭矩。控制装置40通过驱动机械手10来控制世界坐标系中的TCP的位置。
输送装置50例如是具备作为路径51发挥作用的传送带和输送传送带的输送辊50a、50b的带式输送机。输送装置50并不限于带式输送机，只要是沿着规定的路径输送目标物W的装置，便可以为任意的装置。作为目标物W，可以举出例如打印机、汽车那样的工业产品或者它们的零部件等能够通过使用末端执行器20的机器人1进行作业的所有物体。
在图1所示的例子中，形成输送装置50的传送带的表面的输送面与世界坐标系中的x-y平面平行，y轴的正方向与路径方向52一致。输送装置50通过输送辊50a、50b使输送面向路径方向52移动，从而向路径方向52输送目标物W。例如，输送辊50a具备向控制装置40输出与旋转量相应的信号的未图示的输送量传感器。由于输送装置50的输送面相对于输送辊50a的旋转进行移动而不会打滑，因此，输送量传感器的输出表示输送装置50对于目标物W的输送量。目标物W的输送量意指被输送的目标物W每单位时间的移动量。
位置传感器30从输送装置50的上方检测目标物W的位置。位置传感器30例如是将目标物W的图像输出至控制装置40的相机。此外，位置传感器30也可以采用激光距离扫描仪等。位置传感器30例如在输送装置50的上方由未图示的支承部件支承。如图1中虚线所示，位置传感器30具有包含沿路径51输送的目标物W的视场角。通过控制装置40使从位置传感器30输出的图像中的位置与输送装置50的路径51中的位置相关联。因此，在位置传感器30的视场角内存在目标物W的情况下，能够基于位置传感器30的图像中的目标物W的位置来确定x-y平面中的目标物W的坐标。
如图2所示，控制装置40具备构成计算机***的处理器40a及存储器40b。控制装置40例如可以由通用的计算机构成。处理器40a通过执行与控制程序相应的指令来控制机器人1。处理器40a例如是中央运算处理装置(CPU)等处理电路。存储器40b是存储机器人1的控制所需的程序、各种数据等的计算机可读存储介质。存储器40b例如是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。控制装置40的构成要素的一部分或全部也可以配置于机器人1的壳体内侧。
如图1所示，控制装置40通过通信链路与机器人1及示教装置45分别进行通信。通信链路既可以是有线，也可以是无线，还可以是有线和无线的组合。控制装置40可以控制末端执行器20、位置传感器30以及输送装置50的驱动。例如，在末端执行器20是螺丝刀的情况下，控制装置40通过驱动末端执行器20而能进行螺丝紧固。控制装置40通过驱动输送辊50a、50b而能输送目标物W。另外，控制装置40基于输送装置50所具备的输送量传感器的输出，获取被输送装置50输送的目标物W的输送量。
控制装置40也可以由多个处理器构成。即，在图2所示的例子中，控制装置40能够与经由网络450连接于控制装置40的个人计算机(PC)400、410和作为服务伺服器(serviceserver)的云端500一同构成控制机器人1的控制装置。PC400具备处理器400a及存储器400b，PC410具备处理器410a及存储器410b。云端500具备处理器500a及存储器500b。控制装置40也可以利用处理器400a、410a、500a以及存储器400b、410b、500b等其它装置的硬件资源，实现控制机器人1的控制装置。
示教装置45是经由控制装置40向机器人1示教程序的计算机。示教装置45既可以是示教器等专用的计算机，也可以是安装有用于对机器人1进行示教的程序的通用计算机。示教装置45既可以具备独立于控制装置40的壳体，也可以与控制装置40共享壳体。
在本实施方式中，以通过机器人***100进行作为作业的螺丝紧固的情况为适当例进行说明，在该螺丝紧固中，通过为螺丝刀的末端执行器20将螺丝***形成于目标物W的螺孔H中。
如图3所示，机械手10的关节J1～J6分别具备作为致动器的电机M1～M6和作为角度传感器的编码器E1～E6。电机M1～M6分别通过控制装置40的控制而被驱动，使关节J1～J6分别旋转。编码器E1～E6检测电机M1～M6的旋转角度，并输出至控制装置40。
移动部12的一对驱动轮121由两个驱动轮121a、121b构成。驱动轮121a、121b分别具备作为致动器的电机M7、M8和作为角度传感器的编码器E7、E8。电机M7、M8分别通过控制装置40的控制而被驱动，使驱动轮121a、121b分别旋转。编码器E7、E8检测电机M7、M8的旋转角度，并输出至控制装置40。
如图3所示，控制装置40具有位置控制部41、力控制部42以及指令整合部43作为逻辑结构。位置控制部41、力控制部42以及指令整合部43通过控制装置40执行预先安装的控制程序而实现。位置控制部41、力控制部42以及指令整合部43既可以分别由多个处理电路构成，也可以由相互一体的处理电路构成。
控制装置40具有基于预先存储的对应关系将电机M1～M8的各旋转角的组合与世界坐标系中的TCP的位置之间双向转换的第一转换部U1。例如，第一转换部U1将世界坐标系中的位置S转换为电机M1～M8的各旋转角Da。位置S可以表示限定世界坐标系的六轴(x、y、z、Rx、Ry、Rz)上的位置及姿势。控制装置40向电机M1～M8输出的控制信号例如是经脉冲宽度调制(PWM)后的信号。
控制装置40具有第二转换部U2，该第二转换部U2基于表示世界坐标系中的TCP的每个位置S的传感器坐标系的姿势的对应关系，将通过力传感器P测量出的力转换为世界坐标系中的力fSp。第二转换部U2根据力fSp的力分量和从末端执行器20与目标物W的接触点至力传感器P的距离，计算力fSp的扭矩分量。
位置控制部41具有位置检测部41a、最终位置计算部41b、最终目标位置计算部41c、目标位置计算部41d以及跟踪校正量计算部41e作为逻辑结构。位置控制部41具有用于使末端执行器20追随被输送的目标物W的功能。位置控制部41中可以通过各种方法获取被输送的目标物W的位置。以下，作为示例，对根据从作为图像传感器的位置传感器30获取的图像等来检测目标物W的位置的方法进行说明。
位置检测部41a使用位置传感器30获取目标物W的位置。位置检测部41a根据从位置传感器30输入的图像中的目标物W的位置检测世界坐标系中的目标物W的位置。位置检测部41a基于存储于控制装置40中的表示输送装置50的路径51的高度、目标物W的形状的信息，检测目标物W的螺孔H的x、y坐标。位置检测部41a也可以通过模板匹配、示教装置45的示教来检测目标物W的位置。
最终位置计算部41b基于通过位置检测部41a检测出的目标物W的位置和使用示教装置45创建的命令C，计算作业完成时的TCP的最终位置。例如，最终位置计算部41b计算为了进行螺丝紧固而使螺丝的前端移动到从螺孔H向z轴正方向偏移规定距离的第一位置的作业完成时的TCP的最终位置。另外，最终位置计算部41b计算使螺丝移动到从第一位置向z轴负方向转移螺丝所前进的距离后的位置的螺丝紧固完成时的TCP的最终位置。最终位置是以目标物W为基准的位置。不过，初始位置及最终位置也可以在世界坐标系中定义。
最终目标位置计算部41c根据通过最终位置计算部41b算出的TCP的最终位置和目标位置偏移量Sto，计算最终目标位置St。详细而言，最终目标位置计算部41c计算TCP位于最终位置时的表示移动部12的位置的第一最终目标位置和表示机械手10的位置的第二最终目标位置作为最终目标位置St。最终目标位置St可以在世界坐标系中定义。目标位置偏移量Sto例如是通过上次进行的同一作业计算的用于使移动部12的位置偏移的量。
目标位置计算部41d计算作为用于使TCP向最终目标位置St移动的控制指令的、各微小时间的目标位置Stc。即，目标位置计算部41d计算从通过位置检测部41a检测出目标物W的位置的检测时刻至TCP到达最终目标位置St的到达时刻为止的移动时间中的各微小时间的TCP的目标位置Stc。详细而言，目标位置计算部41d计算表示各微小时间的移动部12的位置的第一目标位置和表示各微小时间的机械手10的位置的第二目标位置作为目标位置Stc。目标位置计算部41d计算移动时间中的各微小时间的目标位置Stc作为移动时间中的TCP的轨道。这样，最终位置计算部41b、最终目标位置计算部41c以及目标位置计算部41d基于通过位置检测部41a检测出的目标物W的位置，计算末端执行器20的目标位置Stc。
例如，在将微小时间设为ΔT、检测时刻设为T、到达时刻设为Tf时，目标位置计算部41d计算T、T+ΔT、T+2ΔT、……、Tf-ΔT、Tf的各时刻下的TCP的目标位置Stc。目标位置计算部41d在各微小时间的各时刻，将接下来的时刻的目标位置Stc输出至指令整合部43。目标位置Stc是针对目标物W相对地计算的位置，因此，要想作为TCP的位置控制中的目标值，还需要基于输送装置50的输送量进行校正。
跟踪校正量计算部41e基于输送装置50输送目标物W的输送量，计算校正目标位置Stc的跟踪校正量Stm。详细而言，跟踪校正量计算部41e基于输送装置50的输送量传感器的输出，计算各微小时间的目标物W的输送量，从而计算各微小时间的跟踪校正量Stm。因此，跟踪校正量计算部41e预先存储表示输送装置50的路径51的信息。跟踪校正量Stm是为了使末端执行器20对应于输送量追随目标物W而对目标位置Stc进行校正的量。跟踪校正量计算部41e以与目标位置Stc同步的方式计算跟踪校正量Stm，并输出至指令整合部43。
力控制部42具有目标力计算部42a、力检测部42b、力控制校正量计算部42c以及跟踪偏移量计算部42d作为逻辑结构。力控制部42具有用于将从末端执行器20作用于目标物W的作用力fS控制为规定的目标力fSt的功能。具体而言，力控制部42计算校正目标位置Stc以使作用力fS成为目标力fSt的力控制校正量ΔS，并输出至指令整合部43。
目标力计算部42a根据示教装置45的示教，基于控制装置40所存储的命令C计算目标力fSt。命令C指示在机器人1进行的作业中应该作用于目标物W的目标力fSt。例如，在以既定的力将被吸附于螺丝刀前端的螺丝按压于目标物W上的情况下，目标力计算部42a计算目标力fSt作为该既定的力。在图1所示的螺丝紧固的情况下，目标力计算部42a计算用于执行使z轴负方向的力为规定值、使沿x-y平面的力为0的仿形控制的目标力fSt。目标力fSt只要是将作用于目标物W的力控制为期望值的值即可。
力检测部42b使用力传感器P获取从目标物W作用于末端执行器20的作用力fS。详细而言，力检测部42b对于经由第二转换部U2从力传感器P获取的力fSp实施去除因重力引起的分量的重力补偿，从而检测出不存在重力影响的作用于末端执行器20的作用力fS。
力控制校正量计算部42c根据目标力fSt和作用力fS，计算校正目标位置Stc以使作用力fS成为目标力fSt的力控制校正量ΔS。力控制校正量ΔS意指在TCP受到了机械阻抗的情况下，为了消除目标力fSt与作用力fS的力偏差ΔfS(t)，TCP应该从位置S移动的量。力控制校正量计算部42c例如利用通过电机M1～M8实现虚拟的机械阻抗的有源阻抗控制计算力控制校正量ΔS。力控制部42在末端执行器20与目标物W接触的状态的工序中应用阻抗控制。例如，力控制校正量计算部42c通过将目标力fSt和作用力fS代入式(1)所示那样的阻抗控制的运动方程式来计算力控制校正量ΔS。
Figure BDA0002504640500000111
式(1)的左边是将虚拟惯性参数m与TCP的位置S的二阶微分值相乘而得的第一项、将虚拟粘性参数d与TCP的位置S的微分值相乘而得的第二项以及将虚拟弹性参数k与TCP的位置S相乘而得的第三项之和。式(1)的右边是从目标力fSt减去作用力fS而得到的力偏差ΔfS(t)。式(1)中的微分意指时间微分。在机器人1进行的作业的工序中，既有设定一定值作为目标力fSt的情况，也有设定时间的函数作为目标力fSt的情况。虚拟惯性参数m意指TCP虚拟地具有的质量。虚拟粘性参数d是意指TCP虚拟地受到的粘性阻力。虚拟弹性参数k意指TCP虚拟地受到的弹力的弹簧常数。
跟踪偏移量计算部42d根据通过力控制校正量计算部42c算出的力控制校正量ΔS，计算校正跟踪校正量Stm的跟踪偏移量ΔSr。跟踪偏移量ΔSr例如是根据力控制校正量ΔS的履历计算的、代表多个力控制校正量ΔS的统计值。跟踪偏移量计算部42d积累在各时刻算出的力控制校正量ΔS，并计算多个力控制校正量ΔS的平均值、中值等统计值作为跟踪偏移量ΔSr。或者，跟踪偏移量计算部42d也可以在力控制校正量ΔS的方差、标准偏差收敛于规定范围内的情况下，计算相当于力控制校正量ΔS的分布的峰值的众数作为跟踪偏移量ΔSr。
在机器人***100的力控制中，控制装置40基于力控制校正量ΔS至少驱动机械手10，从而将作用力fS控制为目标力fSt。在对同一目标物W执行多次同一作业的情况下，可再现力控制校正量ΔS。若将与力控制校正量ΔS相应的跟踪偏移量ΔSr与用于进行使末端执行器20追随目标物W的位置控制的跟踪校正量Stm相加，则能够通过位置控制实现力控制中所需的校正。因此，同一作业中的控制变得简单，能够缩短作业的循环时间。
指令整合部43具有跟踪校正量加法部43a、力控制校正量加法部43b以及反馈控制部43c作为逻辑结构。指令整合部43将通过位置控制部41算出的作为控制指令的目标位置Stc及跟踪校正量Stm与通过力控制部42算出的作为控制指令的力控制校正量ΔS整合。指令整合部43向机器人1输出操作量，以达到与整合后的控制指令相应的目标值。
跟踪校正量加法部43a将跟踪校正量Stm与目标位置Stc相加。即，跟踪校正量加法部43a以跟踪校正量Stm校正目标位置Stc。跟踪校正量加法部43a将用跟踪校正量Stm校正后的目标位置Stc输出至力控制校正量加法部43b。详细而言，跟踪校正量加法部43a根据跟踪校正量Stm计算适用于移动部12的第一跟踪校正量和适用于机械手10的第二跟踪校正量。跟踪校正量加法部43a将用第一跟踪校正量校正后的第一目标位置和用第二跟踪校正量校正后的第二目标位置输出至力控制校正量加法部43b。
例如，在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第一范围的情况下，跟踪校正量加法部43a将跟踪校正量Stm设为第一跟踪校正量，并将第二跟踪校正量设为0。第一范围例如在对基座11设定的基座坐标系中限定。第一范围例如是末端执行器20的可动范围、即因机械手10的驱动而变化的TCP的位置可以取的范围。跟踪校正量加法部43a也可以在跟踪校正量Stm为第一阈值以上的情况下，将第一跟踪校正量设为跟踪校正量Stm。第一阈值例如是预计用超过第一阈值的跟踪校正量Stm校正后的目标位置Stc会脱离第一范围的值。通过使第一跟踪校正量为跟踪校正量Stm，控制装置40基于目标位置Stc来驱动机械手10，并基于跟踪校正量Stm来驱动移动部12。由此，控制装置40使末端执行器20追随通过输送装置50输送的目标物W。
力控制校正量加法部43b将力控制校正量ΔS与用跟踪校正量Stm校正后的目标位置Stc相加。即，力控制校正量加法部43b进一步以力控制校正量ΔS校正用跟踪校正量Stm校正后的目标位置Stc。详细而言，力控制校正量加法部43b根据力控制校正量ΔS计算适用于移动部12的第一力控制校正量和适用于机械手10的第二力控制校正量。力控制校正量加法部43b根据用第一跟踪校正量校正后的第一目标位置和第一力控制校正量计算第一指令位置。同样地，力控制校正量加法部43b根据用第二跟踪校正量校正后的第二目标位置和第二力控制校正量计算第二指令位置。这样，力控制校正量加法部43b计算由适用于移动部12的电机M7、M8的第一指令位置和适用于机械手10的电机M1～M6的第二指令位置构成的指令位置Stt。指令位置Stt意指世界坐标系中的最终的TCP的目标值。
力控制校正量加法部43b例如在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第二范围的情况下，将力控制校正量ΔS的路径方向52的分量设为第一力控制校正量，并将力控制校正量ΔS的路径方向52的分量以外的分量设为第二力控制校正量。第二范围例如是与第一范围相同的范围。力控制校正量加法部43b也可以在力控制校正量ΔS的路径方向52的分量为第二阈值以上的情况下，将第一力控制校正量设为力控制校正量ΔS的路径方向52的分量。这样，在力控制校正量ΔS在路径方向52上校正目标位置Stc的情况下，控制装置40可基于力控制校正量ΔS的路径方向52的分量驱动移动部12，并基于力控制校正量ΔS的路径方向52的分量以外的分量驱动机械手10。
第一转换部U1将世界坐标系中的指令位置Stt转换为作为电机M1～M8的各旋转角的目标值的目标角Dt。指令位置Stt中，第一指令位置适用于移动部12的电机M7、M8，第二指令位置适用于机械手10的电机M1～M6。
反馈控制部43c将电机M1～M8的实际的旋转角Da作为控制量，进行控制为目标角Dt的反馈控制。反馈控制部43c首先通过从目标角Dt减去旋转角Da而计算偏差De。反馈控制部43c从编码器E1～E8的输出获取旋转角Da。反馈控制部43c计算位置控制增益Kp乘以偏差De所得的值与对旋转角Da进行时间微分所得的值之差、即驱动速度偏差。反馈控制部43c通过将速度控制增益Kv与驱动速度偏差相乘而计算操作量Dc。位置控制增益Kp和速度控制增益Kv不仅包含比例分量涉及的控制增益，而且也可以还包含微分分量、积分分量涉及的控制增益。操作量Dc针对电机M1～M8分别进行确定。
控制装置40通过位置控制模式、力控制模式和位置/力控制模式中的任一控制模式、或者依次变更这些控制模式的控制模式来控制机器人1。控制装置40可以基于力传感器P、编码器E1～E8等的输出，自主地切换上述控制模式，也可以根据命令进行切换。图1所示的例子中，在进行螺丝紧固的作业的情况下，由于进行使x轴分量及y轴分量的目标力为0的仿形控制，因而使用力控制模式。关于z轴分量，由于以非0的目标力隔着螺丝将末端执行器20按压在目标物W上，因而使用位置/力控制模式。该情况下，关于Rx、Ry、Rz分量，可使用位置控制模式。
力控制模式是以基于运动方程式从目标力fSt导出的旋转角控制电机M1～M8的模式。在力控制模式中，当各时刻的目标位置Stc在作业期间不随时间而变化的情况下，执行关于目标力fSt的反馈控制。例如，在螺丝紧固、嵌合等作业中，若目标位置Stc成为作业完成位置，则之后目标位置Stc不会随时间而变化，因而以力控制模式执行作业。即使在力控制模式中，控制装置40也能够进行用到与目标物W的输送量相应的跟踪校正量Stm的反馈控制。
位置控制模式是以通过线性运算从目标位置Stc导出的旋转角控制电机M1～M8的模式。在位置控制模式中，当无需在作业期间控制力的情况下，执行对于目标位置Stc的反馈控制。换言之，位置控制模式是力控制的力控制校正量ΔS总是为0的模式。即使在位置控制模式中，控制装置40也能够进行用到与目标物W的输送量相应的跟踪校正量Stm的反馈控制。
位置/力控制模式是将通过线性运算从目标位置Stc导出的旋转角和基于运动方程式从目标力fSt导出的旋转角通过线性组合加以整合，并以整合后的旋转角控制电机M1～M8的模式。在位置/力控制模式中，在作业期间各时刻的目标位置Stc随时间而变化的情况下，执行关于目标位置Stc和与目标力fSt相应的力控制校正量ΔS的反馈控制。例如，在研磨作业、去毛刺等作业中，对目标物W的作业位置并非一个点，而是因为具有长度或面积而随时间变化的情况下，以位置/力控制模式执行作业。即使在位置/力控制模式下，控制装置40也能够进行用到与目标物W的输送量相应的跟踪校正量Stm的反馈控制。
根据以上的构成，控制装置40通过驱动移动部12及机械手10，从而使末端执行器20追随输送装置50所输送的目标物W。由此，控制装置40能够使机器人1进行使用末端执行器20对目标物W执行的作业。进而，根据机器人***100，在作业期间，移动部12使基座11沿路径方向52移动，因此，能够延长机器人1可进行作业的时间。即，能够降低在完成对目标物W的作业之前，目标物W脱离末端执行器20的可动范围的可能性。
进而，在作业期间因为末端执行器20与目标物W接触而产生相互作用的情况下，控制装置40将作用力fS控制为目标力fSt。在此，由于目标力fSt是对于目标物W的作业所必须的力，因此，机器人1能够不妨碍目标物W的输送地进行作业。因此，机器人***100能够对目标物W进行作业，而无需使输送装置50停止或者使目标物W从输送装置50上退开。不需要用于退开的作业空间。
机器人***100除了位置控制之外还进行力控制，因此，能够降低作业中的各种误差的影响。例如，通过输送装置50的输送量传感器获取的目标物W的输送量可能包含误差。另外，根据输送装置50的路径51的表面、位置传感器30的图像确定的目标物W的位置也可能包含误差。进而，在对多个目标物W进行作业的情况下，单个的目标物W可能包含相对于设计的误差。在螺丝刀、研磨工具等末端执行器20中也可能因为磨耗等而产生变形。因此，在仅通过位置控制使末端执行器20追随目标物W的情况下，难以恰当地对多个目标物W各自连续地执行作业。但是，通过力控制的话，即使TCP的位置与目标位置Stc的关系偏离了理想的关系时，也能够在末端执行器20与目标物W接触的期间，将作用力fS控制为目标力fSt。因此，机器人***100能够边降低各种误差的影响边进行作业。
需要指出，用户能够通过示教装置45向控制装置40示教各作业中的最终目标位置St及目标力fSt。即，在示教装置45中，生成基于示教的上述命令。示教装置45的示教可以以各种方式进行。例如，既可以通过用户用手使机器人1移动来指定最终目标位置St，也可以通过示教装置45指定世界坐标系中的最终目标位置St。
例如，如图4所示，示教装置45的显示装置显示作为图形用户界面(GUI)发挥作用的画面45a。用户能够利用示教装置45的GUI对控制装置40示教目标力fSt等与机器人1的控制有关的各种变量。示教装置45也可以是能够通过GUI将虚拟惯性参数m、虚拟粘性参数d、虚拟弹性参数k与目标力fSt一同进行示教。示教装置45可根据用户对未图示的输入装置的操作，经由GUI被输入与机器人1的控制相关的各种变量值。作为输入装置，可采用包括各种开关、键盘、触摸面板的指示设备等。GUI例如在TCP移动至利用了基于目标力fSt的力控制的作业的开始位置并配置了实际的目标物W的状态下显示。在图4所示的例子中，画面45a包括输入窗N1～N3、滑动条Bh、显示窗Q1、Q2、图表G1、G2以及按钮B1、B2。
示教装置45可使用输入窗N1、N2被指定目标力fSt的方向及大小。示教装置45在输入窗N1中被指定定义世界坐标系或基座坐标系的轴的方向。基座坐标系中指定的方向在示教装置45或控制装置40中被转换为世界坐标系中的方向。示教装置45在输入窗N2中被指定目标力fSt的大小。
进而，示教装置45可在输入窗N3中被指定虚拟弹性参数k。当指定了虚拟弹性参数k时，示教装置45在图表G2中显示与虚拟弹性参数k对应的存***形V。图表G2的横轴表示时刻，图表G2的纵轴表示作用力。存***形V是作用力的时间响应波形，预先按每个虚拟弹性参数k存储在示教装置45的存储介质中。存***形V收敛于在输入窗N2中所指定的值。存***形V表示在一般条件下以使输入窗N2中所指定的大小的力作用于TCP的方式驱动机械手10的情况下从力传感器P获取的作用力的时间响应特性。如果虚拟弹性参数k不同，则存***形V的形状大不相同，因此，按每个虚拟弹性参数k存储存***形V。
示教装置45根据用户对滑动条Bh上的滑块H1的操作而被指定虚拟粘性参数d和虚拟惯性参数m。在GUI中，显示滑动条Bh及滑块H1，以便被指定虚拟惯性参数m和虚拟粘性参数d。例如，滑块H1位于越靠右，则稳定性越高，滑块H1位于越靠左，则响应性越高。示教装置45根据滑块H1的位置而被指定虚拟惯性参数m和虚拟粘性参数d。示教装置45将虚拟惯性参数m与虚拟粘性参数d之比调整为一定，例如m：d＝1：1000。示教装置45将虚拟惯性参数m及虚拟粘性参数d显示在显示窗Q1及显示窗Q2中。
示教装置45根据用户对按钮B1的操作，以当前的设定值控制机械手10。示教装置45对控制装置40发出指令，以使其基于在GUI中设定的目标力fSt和阻抗控制的各参数m、d、k驱动机械手10。控制装置40基于力传感器P的输出，将作用于TCP的力的检测波形VL显示于图表G1。用户通过比较存***形V和检测波形VL，从而能够调整目标力fSt和阻抗控制的参数m、d、k。
示教装置45生成以将最终目标位置St、目标力fSt以及阻抗控制的参数m、d、k作为自变量的命令描述的控制程序，并输出至控制装置40。在控制程序被加载到了控制装置40时，控制装置40能够基于所指定的参数执行机器人1的控制。
控制程序通过预定的程序语言描述，并通过翻译程序经过中间语言转换为机器语言程序。处理器40a在时钟周期中执行机器语言程序。翻译程序既可以由示教装置45执行，也可以由控制装置40执行。控制程序的命令由主体和自变量构成。命令包含使移动部12、机械手10、末端执行器20进行动作的动作控制命令、读出传感器等的输出的监控命令、设定各种变量的设定命令等。命令的执行意指命令被翻译后的机器语言程序的执行。
如图5所示，动作控制命令的种类包含能够在力控制模式下驱动机器人1的力控制对应命令、以及不能在力控制模式下驱动机器人1的位置控制命令。力控制对应命令通过自变量指定力控制模式的开启。在未通过自变量指定力控制模式的开启的情况下，在位置控制模式下执行力控制对应命令。在通过自变量指定力控制模式的开启的情况下，在力控制模式下执行力控制对应命令。在力控制模式下，能够执行力控制对应命令，不能执行位置控制命令。通过翻译程序执行语法错误检查，以防在力控制模式下执行位置控制命令。
在力控制对应命令中，能够通过自变量指定继续力控制模式。当在力控制模式下执行的力控制对应命令中通过自变量指定继续力控制模式时，继续力控制模式。另一方面，当未通过自变量指定继续力控制模式时，在力控制对应命令的执行完成之前结束力控制模式。即使力控制对应命令在力控制模式下被执行，只要未通过自变量指定继续，则力控制模式也根据力控制对应命令自主结束，在力控制对应命令的执行结束后不会继续力控制模式。在图5中，“CP(Continuous Path：连续路径)”是能够指定移动方向的命令的分类，“PTP(Pose to Pose：姿态到姿态)”是能够指定目标位置的命令的分类，“CP+PTP”是能够指定移动方向和目标位置的命令的分类。
在位置检测部41a中获取到目标物W的位置时，控制装置40基于示教装置45的命令获取最终目标位置St。即，在图1所示的例子中，控制装置40预先存储表示输送装置50的路径51的高度、目标物W上的螺孔H的位置的信息。控制装置40基于最终目标位置St计算各微小时间ΔT的目标位置Stc。
例如，如图6所示，位置检测部41a检测作为目标物W的作业点的螺孔H在时刻T时的位置H0。螺孔H在时刻T+ΔT、T+2ΔT、T+3ΔT时依次移动至位置H1、H2、H3。此时，控制装置40检测时刻T时的TCP的位置P0。以下，为了简化说明，对TCP的最终目标位置St的x-y坐标与螺孔H一致的例子进行说明。目标位置计算部41d将从时刻T至TCP到达螺孔H的时刻Tf为止的期间分割为每个微小时间ΔT，并计算各时刻下的目标位置Stc。目标位置计算部41d计算位置P1、P2、P3、……、Pf-1、Pf，来作为时刻T+ΔT、T+2ΔT、T+3ΔT、……、Tf-ΔT、Tf时的各目标位置Stc。
跟踪校正量计算部41e基于输送装置50的输送量传感器的输出，计算从时刻T至当前为止的目标物W的输送量。跟踪校正量计算部41e基于目标物W的输送量，在各时刻计算被推断为从当前开始在微小时间ΔT的期间移动的目标物W的移动量L作为跟踪校正量Stm。例如，若当前的时刻为时刻T+2ΔT，则跟踪校正量计算部41e获取时刻T+3ΔT时的目标物W的移动量L作为跟踪校正量Stm。跟踪校正量计算部41e根据从时刻T至时刻T+2ΔT为止的目标物W的移动量L1+L2推断下一微小时间ΔT中的移动量L3，并将移动量L3与移动量L1+L2相加，从而计算移动量L。
指令整合部43在各时刻用力控制校正量ΔS进一步校正以跟踪校正量Stm校正后的目标位置Stc，从而计算指令位置Stt。指令整合部43将基于指令位置Stt的操作量Dc输出至电机M1～M8，从而驱动移动部12及机械手10。不过，在控制装置40中未设定有目标力fSt的情况下，指令整合部43以位置控制模式驱动机器人1。
如上所述，最终目标位置计算部41c根据由最终位置计算部41b算出的最终位置和目标位置偏移量Sto，计算由第一最终目标位置和第二最终目标位置构成的最终目标位置St。以下，参照图7和图8，对最终目标位置计算部41c计算目标位置偏移量Sto的方法进行说明。
如图7所示，假设在目标物W于输送范围A内被输送、且机器人1即基座11移动从位置c0至位置c1的距离La的期间，对目标物W的作业完成。范围F0、F1分别表示以机器人1配置于位置c0、cl时的基座11为基准的末端执行器20的可动范围。末端执行器20的可动范围可对应于上述的第一范围及第二范围。控制装置40在基于命令的初始设定中不使用目标位置偏移量Sto来计算第一指令位置。机器人1在作业开始时根据第一指令位置位于位置c0。机器人1在位置c0处开始对范围F0内的目标物W进行作业，在位置c1处完成对范围F1内的目标物W的作业。控制装置40经由第一转换部U1获取根据作业期间的各时刻时的第一指令位置及第二指令位置移动到的末端执行器20的各位置并加以存储。作业期间中移动到的末端执行器20的各位置对应于输送范围A。
如图8所示，最终目标位置计算部41c基于上次进行了同一作业时的第一指令位置和第二指令位置以及末端执行器20的可动范围，计算基座11移动的距离的最小值即距离Lb。即，最终目标位置计算部41c基于输送范围A和以基座11的位置为基准的末端执行器20的可动范围，计算作业期间中基座11移动的距离最短这样的移动部12的路径。机器人1在位置c2处开始对范围F2内的目标物W进行作业，在位置c3处完成对范围F3内的目标物W的作业。在移动部12于所算出的路径上移动的期间，目标物W总是位于末端执行器20的可动范围内。在图8所示的例子中，距离Lb是从作业开始时的机器人1的位置c2至作业完成时的机器人1的位置c3为止的距离。位置c2与位置c0相比位于更靠目标物W的行进方向的位置。在目标物W进入输送范围A的作业开始时，机器人1位于位置c2。
最终目标位置计算部41c计算与初始设定中算出的第一指令位置对应的位置c0和与距离Lb的起点对应的位置c2之差作为目标位置偏移量St0。最终目标位置计算部41c根据由最终位置计算部41b算出的最终位置和上次算出的目标位置偏移量Sto，计算第一最终目标位置及第二最终目标位置。即，最终目标位置计算部41c计算用目标位置偏移量Sto校正后的第一最终目标位置、以及与第一最终目标位置一同实现通过最终位置计算部41b算出的最终位置的第二最终目标位置。这样，最终目标位置计算部41c基于以基座11的位置为基准的末端执行器20的可动范围，确定接下来的作业开始时的基座11的初始位置，以减少移动部12的移动量。
需要指出，在本实施方式中，移动部12是具备两个驱动轮121的AGV。因此，为了向一个方向驱动，需要将移动部12调整为与一个方向相应的取向。这样，在移动部12对移动具有限制的情况下，最终目标位置计算部41c只要考虑移动的限制计算目标位置偏移量Sto即可。
以下，参照图9的流程图，将控制装置40的动作作为本实施方式涉及的机器人1的控制方法的一例进行说明。
首先，在步骤S101中，位置检测部41a根据从位置传感器30输入的图像中的目标物W的位置检测世界坐标系中的目标物W的位置。
在步骤S102中，最终位置计算部41b根据在步骤S101中检测到的目标物W的位置和使用示教装置45创建的命令C，计算世界坐标系中的作业完成时的TCP的最终位置。
在步骤S103中，最终目标位置计算部41c根据在步骤S102中算出的目标位置，计算由表示移动部12的位置的第一最终目标位置及表示机械手10的位置的第二最终目标位置构成的最终目标位置St。在已算出了同一作业中的目标位置偏移量Sto的情况下，最终目标位置计算部41c根据目标位置及目标位置偏移量Sto计算最终目标位置St。
在步骤S104中，目标位置计算部41d根据在步骤S103中算出的第一最终目标位置及第二最终目标位置，计算由移动部12的第一目标位置及机械手10的第二目标位置构成的目标位置Stc。即，目标位置计算部41d在各时刻计算移动部12到达第一最终目标位置为止的各微小时间的第一目标位置和机械手10到达第二最终目标位置为止的各微小时间的第二目标位置。
在步骤S105中，跟踪校正量计算部41e根据使用输送装置50的输送量传感器获取的目标物W的输送量计算跟踪校正量Stm。在此，在已通过跟踪偏移量计算部42d算出了同一作业中的跟踪偏移量ΔSr的情况下，跟踪校正量计算部41e根据目标物W的输送量和跟踪偏移量ΔSr计算跟踪校正量Stm。即，跟踪校正量计算部41e计算用跟踪偏移量ΔSr校正后的跟踪校正量Stm。
在步骤S106中，跟踪校正量加法部43a根据步骤S105中算出的跟踪校正量Stm，计算适用于移动部12的第一跟踪校正量和适用于机械手10的第二跟踪校正量。
在步骤S107中，力检测部42b基于力传感器P的输出，检测从目标物W作用于末端执行器20的作用力fS。详细而言，力检测部42b通过对经由第二转换部U2从力传感器P获取的力fSp实施除去重力引起的分量的重力补偿，从而来计算作用力fS。
在步骤S108中，力控制校正量计算部42c根据步骤S107中检测出的作用力fS和通过目标力计算部42a算出的目标力fSt，计算对目标位置Stc进行校正以使作用力fS为目标力fSt的力控制校正量ΔS。
在步骤S109中，力控制校正量加法部43b根据步骤S108中算出的力控制校正量ΔS，计算适用于移动部12的第一力控制校正量和适用于机械手10的第二力控制校正量。
在步骤S110中，力控制校正量加法部43b根据步骤S104中算出的第一目标位置、步骤S106中算出的第一跟踪校正量以及步骤S109中算出的第一力控制校正量，计算第一指令位置。
在步骤S111中，力控制校正量加法部43b根据步骤S104中算出的第二目标位置、步骤S106中算出的第二跟踪校正量以及步骤S109中算出的第二力控制校正量，计算第二指令位置。
在步骤S112中，反馈控制部43c基于步骤S110中算出的第一指令位置和步骤S111中算出的第二指令位置，驱动移动部12及机械手10。
在步骤S113中，控制装置40判断对于目标物W的作业是否完成。例如，控制装置40根据从位置控制部41中检测的移动部12及机械手10的位置算出的TCP的当前位置是否对应于最终目标位置St来判断作业是否完成。控制装置40在判断为作业已完成的情况下，使处理进入步骤S114，在判断为作业尚未完成的情况下，使处理返回步骤S104。
在步骤S114中，跟踪偏移量计算部42d根据各步骤S108中算出的力控制校正量ΔS，计算作为力控制校正量ΔS的统计值的跟踪偏移量ΔSr。
在步骤S115中，最终目标位置计算部41c基于步骤S110中算出的第一指令位置和步骤S111中算出的第二指令位置，计算目标位置偏移量Sto。详细而言，最终目标位置计算部41c基于在作业中的各时刻获取到的第一指令位置和第二指令位置以及预先存储的末端执行器20的可动范围，计算目标位置偏移量Sto。最终目标位置计算部41c通过计算校正第一指令位置的目标位置偏移量Sto，从而确定作业开始时的基座11的初始位置。
接着，参照图10的流程图，对图9的流程图中的步骤S106的处理详细进行说明。
首先，在步骤S21中，跟踪校正量加法部43a判断是否进行了产生适用于移动部12的第一跟踪校正量的条件设定。条件设定例如根据用户对示教装置45的输入装置的操作而预先确定。跟踪校正量加法部43a在进行了条件设定的情况下，使处理进入步骤S22，在未进行条件设定的情况下，使处理进入步骤S24。
在步骤S22中，跟踪校正量加法部43a将步骤S105中算出的跟踪校正量Stm设为第一跟踪校正量。在步骤S23中，跟踪校正量加法部43a将第二跟踪校正量设为0，并结束步骤S106的处理。
在步骤S24中，跟踪校正量加法部43a判断步骤S104中算出的目标位置Stc是否脱离以基座11为基准的第一范围。跟踪校正量加法部43a在目标位置Stc脱离第一范围的情况下，使处理进入步骤S22，在目标位置Stc未脱离第一范围的情况下，使处理进入步骤S25。
在步骤S25中，跟踪校正量加法部43a判断步骤S105中算出的跟踪校正量Stm是否为第一阈值以上。跟踪校正量加法部43a在跟踪校正量Stm为第一阈值以上的情况下，使处理进入步骤S22，在跟踪校正量Stm并非第一阈值以上的情况下，使处理进入步骤S26。
在步骤S26中，跟踪校正量加法部43a将步骤S105中算出的跟踪校正量Stm设为第二跟踪校正量。在步骤S27中，跟踪校正量加法部43a将第一跟踪校正量设为0，并结束步骤S106的处理。
如上所述，在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第一范围的情况下、或者跟踪校正量Stm在第一阈值以上的情况下，跟踪校正量加法部43a将第一跟踪校正量设为跟踪校正量Stm。由此，控制装置40能够在目标位置Stc有可能脱离末端执行器20的可动范围的情况下选择性地基于跟踪校正量Stm驱动移动部12。由此，能够有效地减少作业期间移动部12的移动量。
需要指出，步骤S24及步骤S25中的判断的条件也可以相互组合。即，跟踪校正量加法部43a也可以在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第一范围且跟踪校正量Stm为第一阈值以上的情况下选择性地将跟踪校正量Stm设为第一跟踪校正量。由此，能够进一步减少作业期间移动部12的移动量。
接着，参照图11的流程图，对图9的流程图中的步骤S109的处理详细进行说明。
首先，在步骤S31中，力控制校正量加法部43b判断是否进行了产生适用于移动部12的第一力控制校正量的条件设定。条件设定例如根据用户对示教装置45的输入装置的操作而预先确定。力控制校正量加法部43b在进行了条件设定的情况下，使处理进入步骤S32，在未进行条件设定的情况下，使处理进入步骤S36。
在步骤S32中，力控制校正量加法部43b判断步骤S104中算出的目标位置Stc是否脱离以基座11为基准的第二范围。力控制校正量加法部43b在目标位置Stc脱离第二范围的情况下，使处理进入步骤S33，在目标位置Stc未脱离第二范围的情况下，使处理进入步骤S35。
在步骤S33中，力控制校正量加法部43b将力控制校正量ΔS的路径方向52的分量设为第一力控制校正量。在步骤S34中，力控制校正量加法部43b将力控制校正量ΔS的路径方向52的分量以外的分量设为第二力控制校正量，并结束步骤S109中的处理。
在步骤S35中，力控制校正量加法部43b判断力控制校正量ΔS的路径方向52的分量是否为第二阈值以上。力控制校正量加法部43b在力控制校正量ΔS的路径方向52的分量为第二阈值以上的情况下，使处理进入步骤S33，在力控制校正量ΔS的路径方向52的分量并非第二阈值以上的情况下，使处理进入步骤S36。
在步骤S36中，力控制校正量加法部43b将力控制校正量ΔS设为第二力控制校正量。在步骤S37中，力控制校正量加法部43b将第一力控制校正量设为0，并结束步骤S109中的处理。
如上所述，在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第二范围的情况下、或者力控制校正量ΔS的路径方向52的分量为第二阈值以上的情况下，力控制校正量加法部43b选择性地基于力控制校正量ΔS的路径方向52的分量驱动移动部12。由此，能够有效地减少作业期间移动部12的移动量。进而，作为一般性趋势，机械手10具有比移动部12快的响应性，有可能因为路面等的影响而使稳定性变差。因此，通过将基于力控制校正量ΔS的移动部12的驱动抑制为最低限度，能够降低力控制的精度变差。
需要指出，步骤S32及步骤S35中的判断的条件也可以相互组合。即，力控制校正量加法部43b也可以在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第二范围且力控制校正量ΔS的路径方向52的分量为第二阈值以上的情况下选择性地基于力控制校正量ΔS的路径方向52的分量驱动移动部12。由此，能够进一步减少作业期间移动部12的移动量。
变形例
在上述实施方式中，跟踪校正量Stm是基于输送装置50对目标物W的输送量而算出的，但也可以进一步用移动部12的移动量进行校正。即，在本实施方式的变形例中，控制装置40通过边沿着路径51驱动移动部12，边基于目标位置Stc和用移动部12的移动量校正后的跟踪校正量Stm驱动机械手10，从而可以使末端执行器20追随目标物W。这样，通过边使移动部12在路径方向52上移动，边使末端执行器20追随目标物W，从而能够降低在对目标物W的作业完成之前目标物W脱离末端执行器20的可动范围的可能性。以下未说明的作用、构成以及效果与上述实施方式同样，因而省略重复的说明。
作为相当于图9的流程图的步骤S105的处理，跟踪校正量计算部41e根据目标物W的输送量和移动部12的移动量计算跟踪校正量Stm。本实施方式的变形例中的跟踪校正量Stm相当于用移动部12的移动量对上述实施方式中的跟踪校正量Stm进行校正后的量。跟踪校正量计算部41e既可以基于编码器E1～E8的输出计算移动部12的移动量，也可以基于预先创建的命令获取移动部12的移动量。在已算出跟踪偏移量ΔSr的情况下，跟踪校正量计算部41e根据目标物W的输送量、移动部12的移动量以及跟踪偏移量ΔSr计算跟踪校正量Stm。跟踪校正量Stm相当于基座坐标系中的目标物W的移动量。
作为相当于图9的流程图的步骤S106的处理，跟踪校正量加法部43a根据由跟踪校正量计算部41e算出的跟踪校正量Stm，确定第一跟踪校正量及第二跟踪校正量。
以下，参照图12的流程图，对跟踪校正量加法部43a确定第一跟踪校正量及第二跟踪校正量的方法详细进行说明。
首先，在步骤S41中，跟踪校正量加法部43a判断是否进行了产生适用于移动部12的第一跟踪校正量的条件设定。跟踪校正量加法部43a在进行了条件设定的情况下，使处理进入步骤S42，在未进行条件设定的情况下，使处理进入步骤S46。
在步骤S42中，跟踪校正量加法部43a判断由目标位置计算部41d算出的目标位置Stc是否脱离以基座11为基准的第一范围。跟踪校正量加法部43a在目标位置Stc脱离第一范围的情况下，使处理进入步骤S43，在目标位置Stc未脱离第一范围的情况下，使处理进入步骤S45。
在步骤S43中，跟踪校正量加法部43a将由跟踪校正量计算部41e算出的跟踪校正量Stm设为第一跟踪校正量。在步骤S44中，跟踪校正量加法部43a将第二跟踪校正量设为0，并结束相当于步骤S106的处理。
在步骤S45中，跟踪校正量加法部43a判断由跟踪校正量计算部41e算出的跟踪校正量Stm是否为第一阈值以上。跟踪校正量加法部43a在跟踪校正量Stm为第一阈值以上的情况下，使处理进入步骤S43，在跟踪校正量Stm并非第一阈值以上的情况下，使处理进入步骤S46。
在步骤S46中，跟踪校正量加法部43a将由跟踪校正量计算部41e算出的跟踪校正量Stm设为第二跟踪校正量。在步骤S47中，跟踪校正量加法部43a将第一跟踪校正量设为0，并结束相当于步骤S106的处理。
如上所述，在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第一范围的情况下、或者跟踪校正量Stm为第一阈值以上的情况下，跟踪校正量加法部43a将第一跟踪校正量设为跟踪校正量Stm。由此，控制装置40能够边使移动部12沿着路径51移动，边在目标位置Stc有可能脱离末端执行器20的可动范围的情况下选择性地基于跟踪校正量Stm驱动移动部12。这样，在作业期间，能够减少基于跟踪校正量Stm的移动部12的移动量。
需要指出，步骤S42及步骤S45中的判断的条件也可以相互组合。即，跟踪校正量加法部43a也可以在目标位置Stc脱离以基座11为基准的第一范围且跟踪校正量Stm为第一阈值以上的情况下选择性地将跟踪校正量Stm设为第一跟踪校正量。由此，能够进一步减少作业期间中基于跟踪校正量Stm的移动部12的移动量。
其它实施方式
例如，机器人1并不限于具备作为六轴臂的一个机械手10的机器人。机器人1所具备的机械手及末端执行器的数量、机械手的自由度等可以任意地变更。例如，机器人1可以是正交机器人、水平多关节机器人、垂直多关节机器人、双臂机器人等。同样地，移动部12只要是能够沿着路径51移动的装置即可。移动部12可以是腿式机器人、四轮独立驱动车、转向式的车、正交机器人等。此外，控制装置40并不限于从移动部12的编码器E7、E8获取移动部12的移动量的构成。移动部12的移动量可以使用惯性测量装置(IMU)、定位***、激光测距传感器、相机等各种传感器来获取。例如，作为力传感器P，并不限于力觉传感器，也可以使用各轴的扭矩传感器来推断作用于末端执行器20的力。例如，也可以不是使用输送量传感器，而是从位置传感器30计算自时刻T至当前为止的目标物W的输送量。
以下，将从上述实施方式导出的内容作为各个方面进行记载。
第一方面是一种机器人的控制方法，其通过控制装置控制机器人，所述机器人使用末端执行器对通过输送装置沿着规定的路径输送的目标物进行作业，所述机器人具备：支承所述末端执行器的机械手；支承所述机械手的基座；以及使所述基座移动的移动部，所述机器人的控制方法包括：使用位置传感器获取所述目标物的位置；基于所述目标物的位置计算所述末端执行器的目标位置；获取所述输送装置对所述目标物的输送量；计算校正所述目标位置以使其与所述输送量对应的跟踪校正量；通过基于所述目标位置驱动所述机械手，并基于所述跟踪校正量驱动所述移动部，从而使所述末端执行器追随所述目标物；使用力传感器获取从所述目标物作用于所述末端执行器的作用力；计算校正所述目标位置以使所述作用力为规定的目标力的力控制校正量；以及通过基于所述力控制校正量驱动所述机械手，从而将来自所述目标物的所述作用力控制为预先确定的目标力。
根据第一方面，通过基于跟踪校正量驱动移动部，从而使基座沿着路径移动。因此，能够降低在对目标物的作业完成之前目标物脱离末端执行器的可动范围的可能性。
第二方面是，在第一方面中，当所述目标位置脱离以所述基座的位置为基准的第一范围时，基于所述跟踪校正量驱动所述移动部。
根据第二方面，通过选择性地基于跟踪校正量驱动移动部，从而能够减少移动部的移动量。
第三方面是，在第一或第二方面中，当所述跟踪校正量为第一阈值以上时，基于所述跟踪校正量驱动所述移动部。
根据第三方面，通过选择性地基于跟踪校正量驱动移动部，从而能够减少移动部的移动量。
第四方面是一种机器人的控制方法，其通过控制装置控制机器人，所述机器人使用末端执行器对通过输送装置沿着规定的路径输送的目标物进行作业，所述机器人具备：支承所述末端执行器的机械手；支承所述机械手的基座；以及使所述基座移动的移动部，所述机器人的控制方法包括：使用位置传感器获取所述目标物的位置；基于所述目标物的位置计算所述末端执行器的目标位置；获取所述输送装置对所述目标物的输送量；计算校正所述目标位置以使其与所述输送量对应的跟踪校正量；通过边沿着所述路径驱动所述移动部，边基于所述目标位置、所述跟踪校正量以及所述移动部的移动量驱动所述机械手，从而使所述末端执行器追随所述目标物；使用力传感器获取从所述目标物作用于所述末端执行器的作用力；计算校正所述目标位置以使所述作用力为规定的目标力的力控制校正量；以及通过基于所述力控制校正量驱动所述机械手，从而将来自所述目标物的所述作用力控制为预先确定的目标力。
根据第四方面，通过沿着路径驱动移动部，从而使基座沿着路径移动。因此，能够降低在对目标物的作业完成之前目标物脱离末端执行器的可动范围的可能性。
第五方面是，在第一至第四任一方面中，当所述力控制校正量在沿着所述路径的路径方向上校正所述目标位置时，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部，并基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量以外的分量驱动所述机械手。
根据第五方面，由于基于力控制校正量的路径方向的分量驱动移动部，因此，能够降低在对目标物的作业完成之前目标物脱离末端执行器的可动范围的可能性。
第六方面是，在第五方面中，当所述目标位置脱离以所述基座的位置为基准的第二范围时，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部。
根据第六方面，通过选择性地基于力控制校正量驱动移动部，从而能够减少移动部的移动量。另外，通过将基于力控制校正量的移动部的驱动抑制为最低限度，从而能够降低力控制的精度变差。
第七方面是，在第五或第六方面中，当所述力控制校正量的所述路径方向的分量为第二阈值以上时，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部。
根据第七方面，通过选择性地基于力控制校正量驱动移动部，从而能够减少移动部的移动量。另外，通过将基于力控制校正量的移动部的驱动抑制为最低限度，从而能够降低力控制的精度变差。
第八方面是，在第一至第七任一方面中，基于以所述基座的位置为基准的所述末端执行器的可动范围，确定所述作业开始时的所述基座的初始位置，以减少所述移动部的移动量。
根据第八方面，通过抑制移动部的驱动，从而能够降低力控制的精度变差。

Claims (8)

1.一种机器人的控制方法，其特征在于，通过控制装置控制机器人，所述机器人使用末端执行器对通过输送装置沿规定的路径输送的目标物进行作业，所述机器人具备：机械手，支承所述末端执行器；基座，支承所述机械手；以及移动部，使所述基座移动，所述机器人的控制方法包括：
使用位置传感器获取所述目标物的位置；
基于所述目标物的位置计算所述末端执行器的目标位置；
获取所述输送装置对所述目标物的输送量；
计算校正所述目标位置以使所述目标位置与所述输送量对应的跟踪校正量；
通过基于所述目标位置驱动所述机械手，并基于所述跟踪校正量驱动所述移动部，从而使所述末端执行器追随所述目标物；
使用力传感器获取从所述目标物作用于所述末端执行器的作用力；
计算校正所述目标位置以使所述作用力为规定的目标力的力控制校正量；以及
通过基于所述力控制校正量驱动所述机械手，从而将来自所述目标物的所述作用力控制为预先确定的目标力。
2.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，
在所述目标位置脱离以所述基座的位置为基准的第一范围的情况下，基于所述跟踪校正量驱动所述移动部。
3.根据权利要求1或2所述的机器人的控制方法，其特征在于，
在所述跟踪校正量为第一阈值以上的情况下，基于所述跟踪校正量驱动所述移动部。
4.一种机器人的控制方法，其特征在于，通过控制装置控制机器人，所述机器人使用末端执行器对通过输送装置沿规定的路径输送的目标物进行作业，所述机器人具备：机械手，支承所述末端执行器；基座，支承所述机械手；以及移动部，使所述基座移动，所述机器人的控制方法包括：
使用位置传感器获取所述目标物的位置；
基于所述目标物的位置计算所述末端执行器的目标位置；
获取所述输送装置对所述目标物的输送量；
计算校正所述目标位置以使所述目标位置与所述输送量对应的跟踪校正量；
通过边沿着所述路径驱动所述移动部，边基于所述目标位置、所述跟踪校正量以及所述移动部的移动量驱动所述机械手，从而使所述末端执行器追随所述目标物；
使用力传感器获取从所述目标物作用于所述末端执行器的作用力；
计算校正所述目标位置以使所述作用力为规定的目标力的力控制校正量；以及
通过基于所述力控制校正量驱动所述机械手，从而将来自所述目标物的所述作用力控制为预先确定的目标力。
5.根据权利要求1或4所述的机器人的控制方法，其特征在于，
在所述力控制校正量在沿着所述路径的路径方向上校正所述目标位置的情况下，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部，并基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量以外的分量驱动所述机械手。
6.根据权利要求5所述的机器人的控制方法，其特征在于，
在所述目标位置脱离以所述基座的位置为基准的第二范围的情况下，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部。
7.根据权利要求5所述的机器人的控制方法，其特征在于，
在所述力控制校正量的所述路径方向的分量为第二阈值以上的情况下，基于所述力控制校正量的所述路径方向的分量驱动所述移动部。
8.根据权利要求1或4所述的机器人的控制方法，其特征在于，
基于以所述基座的位置为基准的所述末端执行器的可动范围，确定所述作业开始时的所述基座的初始位置，以减少所述移动部的移动量。
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