JP2010264539A

JP2010264539A - Robot control device

Info

Publication number: JP2010264539A
Application number: JP2009117547A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Fujii; 正和藤井; Shuhei Emoto; 周平江本; Masaru Ogura; 優小椋; Mitsuharu Sonehara; 光治曽根原; Hiroki Murakami; 弘記村上
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: JP5572994B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust a moving speed of a tool center point with good operability by an operation of an operating element depending on a situation. <P>SOLUTION: Characteristic data of a variation of the moving speed of the tool center point to a control input of the operating element from an original point is defined as following characteristics. Namely, in a range where the control input of the operating element from the original point is small (the control input=0 to ±a1), the variation of the moving speed of the tool center point to the control input of the operating element is relatively decreased. In a range where the control input of the operating element from the original point is large (the control input=±a1 to ±a2), the variation of the moving speed of the tool center point to the control input of the operating element is relatively increased. When the operating element is operated in a part near the original point, and when the operating element is operated in a part separating from the original point, even if the variation of the operation is the same, the variation of the moving speed of the tool center point is set to be larger in the case of the latter. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、操作レバー等の操作子の操作に応じて、ツールセンターポイントを移動させるための駆動信号を、ロボットのアクチュエータに対して出力するロボット制御装置に関するものである。 The present invention relates to a robot control apparatus that outputs a drive signal for moving a tool center point to an actuator of a robot in accordance with an operation of an operation element such as an operation lever.

例えば、車両の製造ライン等においては、作業員が一人では運べないほど大きく重たいワークを取り扱うことが多い。そのような作業の省力化を図るために、従来からパワーアシスト装置が利用されている。このパワーアシスト装置では、ワークの重力方向の荷重の大半を装置に負担させて、作業員が負担するワークの荷重を軽くすることができる。 For example, in a vehicle production line or the like, a large and heavy work is often handled so that a worker cannot carry it alone. Conventionally, a power assist device has been used in order to save such work. In this power assist device, most of the load in the gravity direction of the work can be borne by the device, and the work load borne by the worker can be reduced.

上述したパワーアシスト装置では、作業員が操作子を操作してマニピュレータを動作させることで、マニピュレータの手先に保持されたワークを所望の姿勢や位置に動かすことになる。そのために、パワーアシスト装置においては、操作子に加わる作業員の操作力を力覚センサで検出し、検出した操作力から操作子の操作方向を判別する。そして、判別した操作子の操作方向にワークを動かす駆動信号を生成し、これをマニピュレータのアクチュエータに出力する（例えば、特許文献１，２）。 In the above-described power assist device, the operator operates the manipulator to operate the manipulator, thereby moving the work held at the hand of the manipulator to a desired posture or position. Therefore, in the power assist device, the operation force of the worker applied to the operation element is detected by a force sensor, and the operation direction of the operation element is determined from the detected operation force. And the drive signal which moves a workpiece | work to the operation direction of the discriminate | determined operation element is produced | generated, and this is output to the actuator of a manipulator (for example, patent documents 1, 2).

上述した車両の製造ラインの場合、パワーアシスト装置によるワークの移動はアセンブリ工程で利用されることが多い。ワークをアセンブリ対象物の組付位置に移動させる場合には、アセンブリ対象物に近づくまでは大雑把にワークを移動させ、ある程度アセンブリ対象物に近づいた後はワークを細かく正確に組付位置に移動させることが望ましい。 In the case of the vehicle production line described above, the movement of the workpiece by the power assist device is often used in the assembly process. When moving the workpiece to the assembly target assembly position, move the workpiece roughly until it approaches the assembly target, and then move the workpiece to the assembly position finely and accurately after approaching the assembly target to some extent. It is desirable.

作業員が自力で移動させることができるワークの場合、ワークを大雑把に移動させようとしているのか、それとも、細かく移動させようとしているのかという、ワークの移動の仕方に関する作業員の意図は、作業員がワークに加える操作力に現れる。したがって、作業員がパワーアシスト装置を用いて操作子の操作によりワークを移動させる場合には、ワークの移動の仕方に関する作業員の意図は操作子の操作力に現れる。 In the case of a work that can be moved by the worker, the intention of the worker regarding how to move the work, whether the work is to be moved roughly or finely, Appears in the operating force applied to the workpiece. Therefore, when the worker moves the workpiece by operating the operator using the power assist device, the operator's intention regarding the movement of the workpiece appears in the operating force of the operator.

そこで、ワークの移動の仕方に関する作業員の意図を、力覚センサで検出される操作子の操作力から判断するには、少なくとも力覚センサの感度を上げる必要がある。しかし、力覚センサの感度を上げるのは、他軸干渉に起因して作業員の意図しない方向にワークが移動するのを防ぐ観点から、自ずと限界がある。また、力覚センサは元々高価なセンサであるため、これに対して高感度を要求するのは、コストの面からして現実的でない。 Therefore, in order to determine the operator's intention regarding how to move the workpiece from the operation force of the operator detected by the force sensor, at least the sensitivity of the force sensor needs to be increased. However, increasing the sensitivity of the force sensor is naturally limited from the viewpoint of preventing the workpiece from moving in a direction unintended by the worker due to interference with other axes. Further, since the force sensor is originally an expensive sensor, it is not practical from the viewpoint of cost to require high sensitivity.

また、上述したような操作子の操作力を力覚センサで検出する操作系の代わりに、ジョイスティックを傾動操作する操作系も提案されている（例えば、特許文献３）。しかし、この提案においても、ジョイスティックの傾倒角から、ワークの移動の仕方に関する作業員の意図を判断するような方法については、何ら言及されていない。 In addition, an operation system that tilts a joystick has been proposed instead of the operation system that detects the operation force of the operation element using a force sensor (for example, Patent Document 3). However, even in this proposal, there is no mention of a method for determining an operator's intention regarding a method of moving a workpiece from the tilt angle of the joystick.

特開２００８−１９４７５８号公報JP 2008-194758 A 特開２００８−２１３１１９号公報JP 2008-231119 A 特開２００１−９２５４６号公報JP 2001-92546 A

上述したように、パワーアシスト装置において、操作子の操作力からワークをどのように移動させるのかという作業員の意図を判断するのは現実的に難しい。そこで、作業員の意図を判断する代わりに作業員の意図を推定することが考えられる。作業員の意図を推定するには、その意図が反映されるパラメータをセンシングし、センシングしたパラメータの内容から何某かの推定処理を行うことになる。この場合、推定精度が高くないと、却って作業員の意図とは異なる動作が行われて操作性を低下させる原因となってしまう。したがって、そのような推定処理を実行する装置は大がかりなものとなるのが必定であり、これも現実的とは言い難い。 As described above, in the power assist device, it is practically difficult to determine the operator's intention of how to move the workpiece from the operation force of the operator. Therefore, it is conceivable to estimate the worker's intention instead of judging the worker's intention. In order to estimate the worker's intention, a parameter that reflects the intention is sensed, and some estimation processing is performed from the content of the sensed parameter. In this case, if the estimation accuracy is not high, an operation different from the operator's intention is performed and the operability is deteriorated. Therefore, a device that performs such an estimation process must be a large-scale device, and this is also not realistic.

また、上述した問題は、ツールがワークをグリップして移動する場合に限ったものではなく、例えば、操作子の操作によりロボットの溶接トーチ等のツールが溶接対象箇所に向けて移動する場合等にも共通するものである。 The above-described problem is not limited to the case where the tool moves while gripping the workpiece. For example, when a tool such as a welding torch of a robot moves toward a welding target location by operating the operator, etc. Is also common.

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ロボットのツールセンターポイントを操作子の操作によって移動させる場合に、状況に応じてツールセンターポイントの移動速度を操作子の操作により操作性良く調整することができるロボット制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to change the movement speed of the tool center point by operating the operator according to the situation when the tool center point of the robot is moved by operating the operator. An object of the present invention is to provide a robot control device that can be adjusted with good operability.

上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明のロボット制御装置は、
操作子の操作に応じて、ツールセンターポイントを移動させるための駆動信号をロボットに対して出力するロボット制御装置において、
前記操作子の原点からの操作量に対する前記ツールセンターポイントの移動速度の特性を示す特性データを保持する特性データ保持手段と、
前記操作子の操作時に出力する前記駆動信号の内容を、前記特性データに示された前記操作子の原点からの操作量に対応する移動速度で前記ツールセンターポイントが移動するように前記ロボットを駆動させる内容とする信号内容決定手段と、
を備えており、
前記操作子の原点からの操作量に関するレンジのうち前記操作子の最大操作量を少なくとも除くレンジ部分の前記特性は、前記操作子の原点からの操作量が小さい場合よりも大きい場合の方が、前記操作子の操作の変化量に対する前記ツールセンターポイントの移動速度の変化量が相対的に大きい特性である、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a robot control apparatus according to the present invention described in claim 1
In the robot control device that outputs a drive signal for moving the tool center point to the robot in accordance with the operation of the operator,
Characteristic data holding means for holding characteristic data indicating the characteristic of the moving speed of the tool center point with respect to the operation amount from the origin of the operator;
The robot is driven so that the tool center point moves at the moving speed corresponding to the operation amount from the origin of the operating element indicated in the characteristic data, based on the content of the driving signal output when operating the operating element. Signal content determining means to be content to be
With
Of the range related to the operation amount from the origin of the operation element, the characteristic of the range portion excluding at least the maximum operation amount of the operation element is greater when the operation amount from the origin of the operation element is smaller than The amount of change in the movement speed of the tool center point with respect to the amount of change in operation of the operator is a relatively large characteristic.
It is characterized by that.

請求項１に記載した本発明のロボット制御装置によれば、操作レバーの原点からの操作量が小さいと、操作子の操作量に対するツールセンターポイントの移動速度の変化量が小さく、操作子の原点からの操作量が大きいと、操作子の操作量に対するツールセンターポイントの移動速度の変化量が大きい。したがって、操作子が原点から遠い（原点からの操作量が大きい）ときには、操作子が原点に近い（原点からの操作量が小さい）ときに比べて、操作子の操作量が同じでもツールセンターポイントの移動速度が大きく変化する。これにより、ツールセンターポイントの移動速度を、操作者の操作による操作子の原点からの操作量によって、操作性良く調整することができる。例えば、ワークをアセンブリ対象物の組付位置に移動させる場合に、アセンブリ対象物に近づくまでは大雑把にワークを移動させ、ある程度アセンブリ対象物に近づいた後はワークを細かく正確に組付位置に移動させることができる。 According to the robot control apparatus of the present invention described in claim 1, when the operation amount from the origin of the operation lever is small, the change amount of the moving speed of the tool center point with respect to the operation amount of the operation element is small, and the origin of the operation element When the operation amount from is large, the amount of change in the movement speed of the tool center point with respect to the operation amount of the operator is large. Therefore, when the control is far from the origin (the amount of operation from the origin is large), the tool center point is the same as when the control is close to the origin (the amount of operation from the origin is small). The movement speed of will change greatly. Thereby, the moving speed of the tool center point can be adjusted with good operability by the amount of operation from the origin of the operator by the operation of the operator. For example, when moving the workpiece to the assembly position of the assembly object, the workpiece is roughly moved until it approaches the assembly object, and after approaching the assembly object to some extent, the workpiece is moved to the assembly position finely and accurately. Can be made.

また、請求項２に記載した本発明のロボット制御装置は、請求項１に記載した本発明のロボット制御装置において、前記特性が、前記操作子の原点からの操作量を入力とした一変数多項式により定義される特性であることを特徴とする。この一変数多項式ｆ（ｘ）は、例えば、ｆ（ｘ）＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｘ^２＋ａ３ｘ^３＋・・・＋ａ（ｎ−１）ｘ^ｎ−１＋ａｎｘ^ｎと表すことができる。したがって、例えばｘ^２以外の項の係数ａ１，ａ３〜ａｎをいずれも「０」とした場合、一変数多項式ｆ（ｘ）は２乗関数となり、ｘ^３以外の項の係数ａ１，ａ２，ａ４〜ａｎをいずれも「０」とした場合、一変数多項式ｆ（ｘ）は３乗関数となる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the robot control device according to the first aspect of the present invention, wherein the characteristic is a one-variable polynomial in which an operation amount from the origin of the operator is input. It is the characteristic defined by. This univariate polynomial f (x) can be expressed, for example, as f (x) = a0 + a1x + a2x ² + a3x ³ +... + A (n−1) x ⁿ⁻¹ + anx ⁿ . Thus, for example, the coefficient of ^{x 2} other than sections a1, if you both the a3~an as "0", univariate polynomial f (x) becomes a square function, the coefficients of ^{x 3} except sections a1, a2, a4 When ˜an is all “0”, the univariate polynomial f (x) is a cube function.

請求項２に記載した本発明のロボット制御装置によれば、請求項１に記載した本発明のロボット制御装置において、操作子の原点からの操作量に対するツールセンターポイントの移動速度の特性が、操作子の原点からの操作量に関するレンジのうち最大操作量を少なくとも除くレンジ部分においては、操作子の原点からの操作量を入力とした一変数多項式により定義される特性となる。したがって、操作子が原点から遠い（原点からの操作量が大きい）ときには、操作子が原点に近い（原点からの操作量が小さい）ときに比べて、操作子の操作の変化量が同じでもツールセンターポイントの移動速度の変化量が大きくなる。このため、現在位置と移動先との位置関係に応じたワークのロボットによる移動速度の変化を、より顕著にすることができる。 According to the robot control device of the present invention described in claim 2, in the robot control device of the present invention described in claim 1, the characteristic of the moving speed of the tool center point with respect to the operation amount from the origin of the operation element is In the range portion excluding at least the maximum manipulated variable in the range related to the manipulated variable from the child origin, the characteristic is defined by a one-variable polynomial having the manipulated variable from the origin of the operator as an input. Therefore, when the operator is far from the origin (the amount of operation from the origin is large), compared to when the operator is close to the origin (the amount of operation from the origin is small), even if the amount of change in the operation of the operator is the same, the tool The amount of change in the movement speed of the center point increases. For this reason, the change of the moving speed by the robot of the work according to the positional relationship between the current position and the moving destination can be made more remarkable.

さらに、請求項３に記載した本発明のロボット制御装置は、請求項１又は２に記載した本発明のロボット制御装置において、前記特性が、前記レンジ部分を超える前記操作子の各操作量に対して、前記ツールセンターポイントの最大移動速度がそれぞれ割り当てられた特性であることを特徴とする。 Furthermore, the robot control device of the present invention described in claim 3 is the robot control device of the present invention described in claim 1 or 2, wherein the characteristic exceeds each operation amount of the operating element exceeding the range portion. The maximum movement speed of the tool center point is an assigned characteristic.

請求項３に記載した本発明のロボット制御装置によれば、請求項１又は２に記載した本発明のロボット制御装置において、操作子の操作量が、操作子の最大操作量を少なくとも除くレンジ部分を超えると、ツールセンターポイントが最大速度で移動する状態が維持される。このため、操作子を厳密に最大操作量まで操作しなくても、それに近い操作量まで大まかに操作することで、ツールセンターポイントが大雑把に高速移動する状態にすることができる。 According to the robot control device of the present invention described in claim 3, in the robot control device of the present invention described in claim 1 or 2, the operation amount of the operation element is a range portion excluding at least the maximum operation amount of the operation element. As the tool center point is exceeded, the state where the tool center point moves at the maximum speed is maintained. For this reason, the tool center point can be roughly moved at a high speed by roughly operating the operation element up to the operation amount close to the maximum operation amount without operating the operation element strictly to the maximum operation amount.

また、請求項４に記載した本発明のロボット制御装置は、請求項１、２又は３に記載した本発明のロボット制御装置において、前記特性データ保持手段が、内容の異なる複数パターンの前記特性に対応して前記特性データを複数保持しており、又は、前記特性をパラメータ化した特性式を前記特性データとして保持しており、複数の前記特性データから所望の特性データを選択し、又は、前記特性式の変数に代入する変数値を選択する選択手段をさらに備えており、前記信号内容決定手段が、前記操作子の操作時に出力する前記駆動信号の内容を、前記選択手段が選択した所望の特性データによって示される前記特性に応じた内容、又は、前記選択手段が選択した変数値を変数に代入した前記特性式によって表される前記特性に応じた内容とすることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the robot control device according to the first, second, or third aspect of the present invention, the characteristic data holding unit is configured to change the characteristics of the plurality of patterns having different contents. Correspondingly holding a plurality of the characteristic data, or holding a characteristic formula parameterizing the characteristic as the characteristic data, selecting desired characteristic data from a plurality of the characteristic data, or A selection means for selecting a variable value to be substituted for the variable of the characteristic equation, wherein the signal content determination means selects the content of the drive signal output when the operation element is operated by the selection means selected by the selection means; Content according to the characteristic indicated by the characteristic data, or content according to the characteristic represented by the characteristic expression in which the variable value selected by the selection unit is substituted into a variable; And wherein the Rukoto.

請求項４に記載した本発明のロボット制御装置によれば、請求項１、２又は３に記載した本発明のロボット制御装置において、選択手段により所望の特性データを選択するか、あるいは、所望の変数値を選択することで、操作子の操作量に対応するツールセンターポイントの移動速度が、操作者の好みに応じた特性となる。このため、例えば、複数の操作者でロボット制御装置を共有して使用する場合に、それぞれの操作者が自身の好みに応じた特性で操作子の操作によるツールセンターポイントの移動を行うことができる。 According to the robot control device of the present invention described in claim 4, in the robot control device of the present invention described in claim 1, 2 or 3, the desired characteristic data is selected by the selecting means, or the desired By selecting the variable value, the moving speed of the tool center point corresponding to the operation amount of the operator becomes a characteristic according to the preference of the operator. For this reason, for example, when the robot controller is shared by a plurality of operators, each operator can move the tool center point by operating the operator with characteristics according to his / her preference. .

また、請求項５に記載した本発明のロボット制御装置は、請求項１、２、３又は４に記載した本発明のロボット制御装置において、前記ロボットがワークの移動をアシストするパワーアシスト装置であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the robot control device according to the present invention is a power assist device according to the first, second, third or fourth aspect, wherein the robot assists the movement of the workpiece. It is characterized by that.

請求項５に記載した本発明のロボット制御装置によれば、請求項１、２、３又は４に記載した本発明のロボット制御装置において、パワーアシスト装置によってワークを移送する場合に、操作者の操作による操作子の原点からの操作量によって、ワークの移動速度を操作性良く調整することができる。 According to the robot control device of the present invention described in claim 5, in the robot control device of the present invention described in claim 1, 2, 3 or 4, when the work is transferred by the power assist device, the operator's The moving speed of the workpiece can be adjusted with good operability by the amount of operation from the origin of the operation element.

本発明のロボット制御装置によれば、現在位置と移動先との位置関係に応じたワークのロボットによる移動を操作子の操作によって実現することができる。 According to the robot control apparatus of the present invention, the movement of the workpiece by the robot according to the positional relationship between the current position and the movement destination can be realized by operating the operator.

本発明の一実施形態に係るロボット制御装置とそれによって制御されるロボット装置の構成を示す模式的な側面図である。It is a typical side view showing composition of a robot control device concerning one embodiment of the present invention, and a robot device controlled by it. 図１の操作装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the operating device of FIG. 図１のロボット装置の使用状態を示す正面図である。It is a front view which shows the use condition of the robot apparatus of FIG. 図１のロボット装置の使用状態を示す平面図である。It is a top view which shows the use condition of the robot apparatus of FIG. 図１のロボット制御装置の電気的な概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical schematic structure of the robot control apparatus of FIG. 図１の操作レバーの操作量に対するロボット装置のツールセンターポイントの移動速度の特性データを２乗関数と３乗関数とによってそれぞれ定義する場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where the characteristic data of the moving speed of the tool center point of the robot apparatus with respect to the operation amount of the operation lever of FIG. 1 are defined by a square function and a cube function, respectively. 図６の特性データのうち図１の操作レバーの最大操作量近傍における操作レバーの操作の変化量に対するツールセンターポイントの移動速度の変化量を相対的に小さく定義する場合の説明図である。7 is an explanatory diagram in a case where the change amount of the moving speed of the tool center point with respect to the change amount of operation of the operation lever in the vicinity of the maximum operation amount of the operation lever of FIG. 図６の特性データのうち図１の操作レバーの最大操作量近傍における操作レバーの操作の変化量に対してツールセンターポイントの移動速度を不変に定義する場合の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram when the moving speed of the tool center point is defined invariably with respect to the change amount of the operation lever operation in the vicinity of the maximum operation amount of the operation lever of FIG. 1 in the characteristic data of FIG. 6.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施形態に係るロボット制御装置とそれによって制御されるロボット装置の構成を示す模式的な側面図である。 FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a robot control device according to an embodiment of the present invention and a robot device controlled thereby.

図１に示す本実施形態のロボット制御装置によって制御されるロボット装置４は、例えば、マニピュレータ１を有し、このマニピュレータ１により、ワーク１０１の把持、運搬、加工及び他の部材への組立が可能となされているものである。 A robot apparatus 4 controlled by the robot control apparatus according to the present embodiment shown in FIG. 1 includes, for example, a manipulator 1, and the manipulator 1 can grip, transport, process, and assemble a workpiece 101 into other members. It is what is said.

マニピュレータ１は、複数のアームを接続した多関節型アームで構成されている。このマニピュレータ１は、後述するロータリアクチュエータ４ａ〜４ｆ（図５参照）によって空間６自由度の位置及び姿勢を決定することができる。各ロータリアクチュエータ４ａ〜４ｆは、ロボット制御装置を構成するコントローラ３によって制御される。 The manipulator 1 is composed of an articulated arm connecting a plurality of arms. The manipulator 1 can determine the position and orientation of the space 6 degrees of freedom by rotary actuators 4a to 4f (see FIG. 5) described later. Each rotary actuator 4a-4f is controlled by the controller 3 which comprises a robot control apparatus.

マニピュレータ１の先端側には、ワーク１０１を把持したり加工したりするツール５が設けられている。このツール５は、コントローラ３によって制御される。 A tool 5 for gripping and processing the workpiece 101 is provided on the distal end side of the manipulator 1. The tool 5 is controlled by the controller 3.

図２は図１の操作装置の構成を示す斜視図である。操作装置６は、この実施の形態においては、図２に示すように、ロボット装置４の可動部（マニピュレータ１）に取り付けられている。ただし、この操作装置６は、後述するように、ロボット装置４から離れた位置に設置して用いてもよい。この操作装置６は、固定レバー７と操作レバー８と表示灯９とを有している。 FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the operating device of FIG. In this embodiment, the operating device 6 is attached to a movable portion (manipulator 1) of the robot device 4 as shown in FIG. However, the operation device 6 may be installed and used at a position away from the robot device 4 as described later. The operating device 6 includes a fixed lever 7, an operating lever 8, and an indicator lamp 9.

固定レバー７は、イネーブルスイッチ１０と緊急停止スイッチ１１とを有している。イネーブルスイッチ１０は、初期位置（以下、非押圧位置という。）と、図２中矢印Ａで示すように、非押圧位置よりも押圧された押圧位置（以下、中間位置という。）と、中間位置よりも押圧された押込み位置との３つのポイントのいずれかとなされるようになっている。なお、イネーブルスイッチ１０は、外力が加えられない場合には、非押圧位置に復帰するようになっている。緊急停止スイッチ１１は、押圧するとロボット装置４の動作が即座に停止するようになっている。 The fixed lever 7 has an enable switch 10 and an emergency stop switch 11. The enable switch 10 has an initial position (hereinafter referred to as a non-pressed position), a pressed position pressed below the non-pressed position (hereinafter referred to as an intermediate position), and an intermediate position as indicated by an arrow A in FIG. It is set to one of three points with the pressed position pressed more. The enable switch 10 returns to the non-pressed position when no external force is applied. When the emergency stop switch 11 is pressed, the operation of the robot apparatus 4 is stopped immediately.

そして、コントローラ３は、イネーブルスイッチ１０が押圧位置であるときに、ロボット装置４のマニピュレータ１の手動操作を可能とする。この手動操作は、操作レバー８を操作することによって行われる。 Then, the controller 3 enables manual operation of the manipulator 1 of the robot apparatus 4 when the enable switch 10 is in the pressed position. This manual operation is performed by operating the operation lever 8.

操作レバー８（請求項中の操作子に相当）は、本実施形態では、作業員（以下、「操作者」という。）によって操作されるジョイスティックを用いて構成されている。この操作レバー８は、原点から３６０°の各方向に平行移動及び傾動させることができる。また、操作レバー８は、原点に対して操作レバー８の中心軸方向に移動させることができる。さらに、操作レバー８は、原点に対して操作レバー８の中心軸の周りに回転可能に構成されている。操作レバー８を前後左右又は上下に移動させると、ツール５のツールセンターポイントが前後左右又は上下に移動する。操作レバー８を前後左右に傾動させるとツールセンターポイントが前後左右に旋回する。操作レバー８をその中心軸の周りに回転させると、ツールセンターポイントが水平面内で旋回する。操作レバー８の移動や傾動、回転とその操作量は、力覚センサ８ａによって検出することができる。操作者が操作を止めると、操作レバー８は原点に復帰する。 In the present embodiment, the operation lever 8 (corresponding to the operation element in the claims) is configured by using a joystick operated by an operator (hereinafter referred to as “operator”). The operation lever 8 can be translated and tilted in each direction of 360 ° from the origin. Further, the operation lever 8 can be moved in the central axis direction of the operation lever 8 with respect to the origin. Further, the operation lever 8 is configured to be rotatable around the central axis of the operation lever 8 with respect to the origin. When the operation lever 8 is moved back and forth, right and left or up and down, the tool center point of the tool 5 moves back and forth, right and left or up and down. When the operation lever 8 is tilted back and forth and right and left, the tool center point turns back and forth and right and left. When the operating lever 8 is rotated around its central axis, the tool center point turns in the horizontal plane. The movement, tilting, and rotation of the operation lever 8 and its operation amount can be detected by the force sensor 8a. When the operator stops the operation, the operation lever 8 returns to the origin.

力覚センサ８ａは、操作者による操作レバー８の操作量を操作方向別に検出するためのものである。本実施形態では、力覚センサ８ａとして６軸力覚センサを用いている。この力覚センサ８ａは、力覚センサ８ａに加わる力３成分（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）とモーメント３成分（θｘ，θｙ，θｚ）をそれぞれ検出して、それぞれに応じた内容の信号を出力する。 The force sensor 8a is for detecting the operation amount of the operation lever 8 by the operator for each operation direction. In the present embodiment, a 6-axis force sensor is used as the force sensor 8a. The force sensor 8a detects three force components (Fx, Fy, Fz) and three moment components (θx, θy, θz) applied to the force sensor 8a, and outputs a signal having contents corresponding to each of the three components. .

表示灯９は、ロボット装置４の手動操作が可能であることを告知するものである。この表示灯９は、イネーブルスイッチ１０が押圧位置にあるときに点灯し、ロボット装置４の手動操作が可能となっていることを告知（表示）する。このとき、操作者は、表示灯９が点灯したことを確認し、操作レバー８によりロボット装置４を手動操作することができることを認識してから、操作レバー８によりロボット装置４を手動操作することができる。 The indicator lamp 9 notifies that the robot apparatus 4 can be manually operated. The indicator lamp 9 is lit when the enable switch 10 is in the pressed position, and notifies (displays) that the robot apparatus 4 can be manually operated. At this time, the operator confirms that the indicator lamp 9 is lit, recognizes that the robot device 4 can be manually operated by the operation lever 8, and then manually operates the robot device 4 by the operation lever 8. Can do.

そして、操作者がイネーブルスイッチ１０を離して、イネーブルスイッチ１０が非押圧位置へ移動した場合、または、操作者がイネーブルスイッチ１０をさらに押し、イネーブルスイッチ１０が押込み位置へ移動した場合には、ロボット装置４は、手動操作不可能となる。このとき、表示灯９は消灯し、ロボット装置４の手動操作が不可能となっていることを告知（表示）する。操作者の意図しない力加減によって、イネーブルスイッチ１０が中間位置より外れた場合にも、表示灯９が消灯することにより、操作者は、手動操作が不可能となったことを認識することができる。 When the operator releases the enable switch 10 and the enable switch 10 moves to the non-pressed position, or when the operator further presses the enable switch 10 and the enable switch 10 moves to the pushed position, the robot The device 4 cannot be manually operated. At this time, the indicator lamp 9 is turned off, and notification (display) is made that manual operation of the robot apparatus 4 is impossible. Even when the enable switch 10 is removed from the intermediate position due to the force not intended by the operator, the operator can recognize that the manual operation is impossible by turning off the indicator light 9. .

また、例えば、自動運転中など、ロボット装置４が操作装置６による手動操作を受け付けない状態であるときには、操作者がイネーブルスイッチ１０を押して中間位置へ移動させたとしても、ロボット装置４は手動操作可能とならない。この場合には、イネーブルスイッチ１０が中間位置であったとしても、表示灯９は点灯しない。操作者は、表示灯９が点灯しないことにより、ロボット装置４が手動操作不可能な状態であることを認識することができる。 Further, for example, when the robot apparatus 4 does not accept manual operation by the operation apparatus 6 such as during automatic driving, the robot apparatus 4 can be operated manually even if the operator presses the enable switch 10 to move to the intermediate position. Not possible. In this case, even if the enable switch 10 is at the intermediate position, the indicator lamp 9 is not lit. The operator can recognize that the robot apparatus 4 is in a state where manual operation is not possible because the indicator light 9 is not lit.

このようなロボット装置４は、図３及び図４に示すように、操作者がワーク１０１を運ぶときのパワーアシスト装置となる。したがって、操作者は、操作装置６のイネーブルスイッチ１０や操作レバー８の操作によって、ツール５にグリップされたワーク１０１を任意の位置に任意の姿勢で移動することができる。ロボット装置４のツール５やアクチュエータ４ａ〜４ｆ（図５参照）は、コントローラ３の制御によって駆動される。 As shown in FIGS. 3 and 4, the robot device 4 is a power assist device when the operator carries the workpiece 101. Therefore, the operator can move the workpiece 101 gripped by the tool 5 to an arbitrary position in an arbitrary posture by operating the enable switch 10 or the operating lever 8 of the operating device 6. The tool 5 and the actuators 4 a to 4 f (see FIG. 5) of the robot apparatus 4 are driven under the control of the controller 3.

そして、本実施形態に係るロボット制御装置は、コントローラ３と、このコントローラ３に接続された操作装置６とから構成される。 The robot control device according to the present embodiment includes a controller 3 and an operation device 6 connected to the controller 3.

次に、本実施形態のロボット制御装置の電気的な構成を説明する。図５は図１のロボット制御装置の電気的な概略構成を示すブロック図である。 Next, the electrical configuration of the robot control apparatus of this embodiment will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of the robot control apparatus of FIG.

まず、コントローラ３は、機能ブロック的に表現すると、力覚センサ８ａの力３成分（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）とモーメント３成分（θｘ，θｙ，θｚ）の各出力を、それぞれの初期値（操作レバー８が原点にあるときの力覚センサ８ａの出力）を差し引いてゼロ点補正する機能を有している。これにより、力覚センサ８ａに操作者から加えられた操作量（力３成分、モーメント３成分）が得られる。 First, when expressed in terms of functional blocks, the controller 3 outputs the outputs of the force three components (Fx, Fy, Fz) and the moment three components (θx, θy, θz) of the force sensor 8a with their respective initial values (operations). It has a function of correcting the zero point by subtracting the output of the force sensor 8a when the lever 8 is at the origin. Thereby, the operation amount (force 3 component, moment 3 component) applied by the operator to the force sensor 8a is obtained.

また、コントローラ３は、力覚センサ８ａに操作者から加えられた操作量（力３成分、モーメント３成分）を、力覚センサ８ａの位置を原点とする座標系から操作レバー８の操作者から操作力を受ける位置を原点とする座標系に、座標変換処理する機能を有している。これにより、操作レバー８に操作者から加えられた操作量の力３成分（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）及びモーメント３成分（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）が得られる。 Further, the controller 3 receives the operation amount (force 3 component, moment 3 component) applied by the operator to the force sensor 8a from the operator of the operation lever 8 from the coordinate system with the position of the force sensor 8a as the origin. The coordinate system has a function of performing coordinate conversion processing with the position where the operating force is received as the origin. As a result, a force three component (Fx, Fy, Fz) and a moment three component (Mx, My, Mz) of the operation amount applied by the operator to the operation lever 8 are obtained.

さらに、コントローラ３は、操作レバー８に操作者から加えられた操作量の力３成分（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）及びモーメント３成分（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）を、操作レバー８の操作者から操作力を受ける位置を原点とする座標系からツール５のツールセンターポイント（ＴＣＰ）を原点とする座標系に、座標変換処理する機能を有している。これにより、操作者による操作レバー８の操作量に対応するツールセンターポイントの移動速度（ｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）が得られる。この座標変換は、コントローラ３のメモリ（図示せず）に記憶されている、操作レバー８の操作量に対するツール５のツールセンターポイントの移動速度の特性データを参照して行われる。 Further, the controller 3 operates the force 3 component (Fx, Fy, Fz) and the moment 3 component (Mx, My, Mz) of the operation amount applied to the operation lever 8 from the operator from the operator of the operation lever 8. It has a function of performing coordinate conversion processing from a coordinate system having the position where force is received as the origin to a coordinate system having the tool center point (TCP) of the tool 5 as the origin. Thereby, the moving speed (x, y, z, θx, θy, θz) of the tool center point corresponding to the operation amount of the operation lever 8 by the operator is obtained. This coordinate conversion is performed with reference to characteristic data of the moving speed of the tool center point of the tool 5 with respect to the operation amount of the operation lever 8 stored in a memory (not shown) of the controller 3.

また、コントローラ３は、操作者による操作レバー８の操作量に対応する移動速度（ｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）でツールセンターポイントが移動するように、マニピュレータ１の各ロータリアクチュエータ４ａ〜４ｆを駆動させるための、各ロータリアクチュエータ４ａ〜４ｆに対する駆動信号を生成し、ロボット装置４に出力する。 Further, the controller 3 moves each rotary actuator 4a of the manipulator 1 so that the tool center point moves at a moving speed (x, y, z, θx, θy, θz) corresponding to the operation amount of the operating lever 8 by the operator. Drive signals for the respective rotary actuators 4 a to 4 f for driving ˜4 f are generated and output to the robot apparatus 4.

操作レバー８の操作量に対するツール５のツールセンターポイントの移動速度の特性データは、例えば、図６の説明図に示すように定義することができる。なお、図６では１つの成分について示しているが、力３成分及びモーメント３成分の各成分について、それぞれ図６に示すように特性データを定義することができる。 The characteristic data of the moving speed of the tool center point of the tool 5 with respect to the operation amount of the operating lever 8 can be defined as shown in the explanatory diagram of FIG. Although FIG. 6 shows one component, characteristic data can be defined for each of the three force components and the three moment components as shown in FIG.

図６では、操作レバー８の原点からの操作量を横軸に取り、ツールセンターポイントの移動速度を縦軸に取って、特性データの内容を示している。図６に示す特性データでは、操作レバー８の原点からの操作量の全範囲（プラス側マイナス側それぞれ）に亘って、べき乗を含む多項式関数を用いて定義しても良い。この場合、例えは図６中実線で示す２乗の指数関数よりも、同じく破線で示す３乗の指数関数の方が、操作レバー８の原点からの操作量が小さいレンジと大きいレンジとで、操作レバー８の操作量の変化に対するツールセンターポイントの移動速度の変化の度合いを、大きく変化させることができる。なお、図６ではべき乗を含む多項式関数による曲線を用いて特性データを定義しているが、べき乗関数、多項式関数、又は、指数関数による曲線や、ベジェ曲線、あるいは、正弦曲線等によって、特性データが定義されるものとしてもよい。 In FIG. 6, the operation amount from the origin of the operation lever 8 is taken on the horizontal axis, and the moving speed of the tool center point is taken on the vertical axis, showing the contents of the characteristic data. The characteristic data shown in FIG. 6 may be defined using a polynomial function including a power over the entire range of the operation amount from the origin of the operation lever 8 (each on the plus side minus side). In this case, for example, the exponential function of the third power shown by the broken line is smaller than the exponential function of the square shown by the solid line in FIG. The degree of change in the movement speed of the tool center point with respect to the change in the operation amount of the operation lever 8 can be greatly changed. In FIG. 6, the characteristic data is defined using a curve of a polynomial function including a power. However, the characteristic data is expressed by a curve of a power function, a polynomial function or an exponential function, a Bezier curve, a sine curve, or the like. May be defined.

図７は、上述したような曲線を用いて定義された、コントローラ３の不図示のメモリに記憶される特性データの内容を示す説明図である。この特性データは、操作レバー８の原点に対する操作量のプラス側もマイナス側も、それぞれ、操作レバー８の原点からの操作量が０〜ａ１（０〜−ａ１）までのレンジ、ａ１〜ａ２（−ａ１〜−ａ２）までのレンジ、ａ２〜１（−ａ２〜−１）までのレンジ（但し、０＜ａ１＜ａ２＜１，−１＜−ａ２＜−ａ１＜０）の３つに大きく分けることができる。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the contents of characteristic data stored in a memory (not shown) of the controller 3 defined using the curves as described above. This characteristic data indicates that the operation amount from the origin of the operation lever 8 is a range from 0 to a1 (0 to -a1) on the plus side and the minus side of the operation amount with respect to the origin of the operation lever 8, a1 to a2 ( -A1 to -a2) range, a2 to 1 (-a2 to -1) range (however, 0 <a1 <a2 <1, -1 <-a2 <-a1 <0) Can be divided.

このうち、操作レバー８の原点からの操作量が最も小さいレンジ（操作量＝０〜±ａ１）では、操作レバー８の操作の変化量に対するツールセンターポイントの移動速度の変化量が相対的に最も小さい。次に、操作レバー８の原点からの操作量が中程度のレンジ（操作量＝±ａ１〜±ａ２）では、操作レバー８の操作の変化量に対するツールセンターポイントの移動速度の変化量が相対的に最も大きい。最後に、操作レバー８の原点からの操作量が最も大きいレンジ（操作量＝±ａ２〜±１）では、操作レバー８の操作の変化量に対するツールセンターポイントの移動速度の変化量が相対的に中程度である。なお、操作レバー８の原点からの操作量が最も大きいレンジ（操作量＝±ａ２〜±１）だけが、操作レバー８の操作の変化量が大きくなればなるほど、ツールセンターポイントの移動速度の変化量が徐々に小さくなる。他の２つのレンジ（操作量＝０〜±ａ１，±ａ１〜±ａ２）では、操作レバー８の操作の変化量が大きくなればなるほど、ツールセンターポイントの移動速度の変化量が徐々に大きくなる。 Among these, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the smallest (operation amount = 0 to ± a1), the change amount of the moving speed of the tool center point relative to the change amount of the operation of the operation lever 8 is relatively the largest. small. Next, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is medium (operation amount = ± a1 to ± a2), the change amount of the moving speed of the tool center point relative to the operation change amount of the operation lever 8 is relative. Is the largest. Finally, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the largest (operation amount = ± a2 ± 1), the change amount of the moving speed of the tool center point relative to the change amount of the operation of the operation lever 8 is relatively. Moderate. In the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the largest (operation amount = ± a2 ± 1), the change in the movement speed of the tool center point increases as the operation change amount of the operation lever 8 increases. The amount gradually decreases. In the other two ranges (operation amount = 0 to ± a1, ± a1 to ± a2), the change amount of the moving speed of the tool center point gradually increases as the change amount of the operation of the operation lever 8 increases. .

したがって、操作レバー８の原点からの操作量が最も小さいレンジ（操作量＝０〜±ａ１）では、操作者が操作レバー８の操作量を変化させても、ツールセンターポイントの移動速度はさほど変化しない。なお、操作レバー８を原点に近いところで操作した場合と、原点から離れたところで操作レバー８を操作した場合とでは、操作の変化量が同じでも後者の方が、ツールセンターポイントの移動速度の変化量が大きくなる。 Therefore, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the smallest (operation amount = 0 to ± a1), even if the operator changes the operation amount of the operation lever 8, the moving speed of the tool center point changes much. do not do. It should be noted that, even when the operation lever 8 is operated near the origin and when the operation lever 8 is operated away from the origin, the latter changes in the movement speed of the tool center point even if the operation change amount is the same. The amount increases.

また、操作レバー８の原点からの操作量が中程度のレンジ（操作量＝±ａ１〜±ａ２）では、操作者が操作レバー８の操作量を変化させると、ツールセンターポイントの移動速度が大きく変化する。なお、操作レバー８をレンジの最小値である±ａ１に近いところで操作した場合と、レンジの最大値である±ａ２に近いところで操作レバー８を操作した場合とでは、操作の変化量が同じでも後者の方が、ツールセンターポイントの移動速度の変化量が大きくなる。 In the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is medium (operation amount = ± a1 to ± a2), when the operator changes the operation amount of the operation lever 8, the moving speed of the tool center point increases. Change. Even when the operation lever 8 is operated close to ± a1, which is the minimum value of the range, and when the operation lever 8 is operated close to ± a2, which is the maximum value of the range, even if the operation change amount is the same. The latter increases the amount of change in the movement speed of the tool center point.

さらに、操作レバー８の原点からの操作量が最も大きいレンジ（操作量＝±ａ２〜±１）では、操作者が操作レバー８の操作量を変化させても、ツールセンターポイントの移動速度は、高速のままさほど変化しない。但し、操作レバー８をレンジの最小値である±ａ２に近いところで操作した場合と、レンジの最大値である±２に近いところで操作レバー８を操作した場合とでは、操作の変化量が同じでも前者の方が、ツールセンターポイントの移動速度の変化量が大きくなる。 Further, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the largest (operation amount = ± a2 ± 1), even if the operator changes the operation amount of the operation lever 8, the moving speed of the tool center point is It doesn't change much at high speed. However, even when the operation lever 8 is operated near ± a2, which is the minimum value of the range, and when the operation lever 8 is operated near ± 2, which is the maximum value of the range, even if the operation change amount is the same. The former increases the amount of change in the movement speed of the tool center point.

図７に示す特性データでは、操作レバー８の原点からの操作量が０から±ａ１までの部分も、±ａ１から±ａ２までの部分も、±ａ２から±１までの部分も、縦軸と横軸との関係が曲線によって定義される。なお、操作レバー８の原点からの操作量の各レンジの境界において、それぞれの特性がスムーズにつながるように、それぞれのレンジの特性を定義する曲線を選んでいる。 In the characteristic data shown in FIG. 7, the portion where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is 0 to ± a1, the portion where ± a1 is ± a2, the portion where ± a2 is ± 1 is ± the vertical axis. The relationship with the horizontal axis is defined by a curve. In addition, the curve which defines the characteristic of each range is selected so that each characteristic may connect smoothly in the boundary of each range of the operation amount from the origin of the operation lever 8. FIG.

図７に示す特性データによれば、操作レバー８の原点からの操作量が最も小さいレンジ（操作量＝０〜±ａ１）においては、ツールセンターポイントの移動速度を低速としてツール５の移動速度の微調整を行いやすくすることができる。これに対し、操作レバー８の原点からの操作量が最も小さいレンジを超えるレンジ（操作量＝±ａ１〜±１）においては、ツールセンターポイントの移動速度を高速としてツール５を大雑把に移動させることができる。このため、ツールセンターポイント（ツール５）が高速で移動する操作レバー８の操作レンジを拡げて、ツール５乃至ワーク１０１の大雑把な移動を行いやすくすることができる。 According to the characteristic data shown in FIG. 7, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the smallest (operation amount = 0 to ± a1), the movement speed of the tool 5 is set to the low movement speed of the tool center point. Fine adjustment can be facilitated. On the other hand, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 exceeds the smallest range (operation amount = ± a1 ± 1), the tool 5 is moved roughly with the moving speed of the tool center point being high. Can do. For this reason, the operation range of the operation lever 8 at which the tool center point (tool 5) moves at high speed can be expanded, and the tools 5 to 101 can be easily moved roughly.

なお、図７に示す特性データでは、操作レバー８の原点からの操作量が最も大きいレンジ（操作量＝±ａ２〜±１）に対して曲線の特性を選択し、中程度のレンジ（操作量＝±ａ１〜±ａ２）の特性とスムーズにつながるようにした。しかし、図８の説明図に示す特性データのように、操作レバー８の原点からの操作量が最も大きいレンジ（操作量＝±ａ２〜±１）においては、操作レバー８の操作量が変化してもツールセンターポイントの移動速度が最高速度に固定されるようにしてもよい。このような特性データによっても、ツールセンターポイント（ツール５）が高速で移動する操作レバー８の操作レンジを拡げて、ツール５乃至ワーク１０１の大雑把な移動を行いやすくすることができる。しかも、操作レバー８を厳密に最大操作量まで操作しなくても、ツールセンターポイント（ツール５）が最大速度で移動するので、ツール５乃至ワーク１０１の大雑把な移動を操作レバー８の大まかな操作で実行することができる。 In the characteristic data shown in FIG. 7, the curve characteristic is selected for the range in which the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the largest (operation amount = ± a2 ± 1), and the medium range (operation amount). = ± a1 to ± a2) and smoothly connected. However, as in the characteristic data shown in the explanatory diagram of FIG. 8, in the range where the operation amount from the origin of the operation lever 8 is the largest (operation amount = ± a2 ± 1), the operation amount of the operation lever 8 changes. However, the moving speed of the tool center point may be fixed at the maximum speed. Even with such characteristic data, the operating range of the operating lever 8 at which the tool center point (tool 5) moves at high speed can be expanded to facilitate rough movement of the tool 5 to the workpiece 101. In addition, since the tool center point (tool 5) moves at the maximum speed without strictly operating the operation lever 8 to the maximum operation amount, the rough movement of the tool 5 to the workpiece 101 can be performed roughly. Can be done with.

このように、本実施形態によれば、操作者が操作装置６の操作レバー８を操作（平行移動、傾動、回転）してツールセンターポイントを移動させる場合、操作レバー８を原点に近いところで操作すれば、ツールセンターポイントを低い速度で移動させて操作レバー８の操作によりツールセンターポイントの移動速度を細かく調整することができる。また、操作レバー８を原点から離れたところで操作すれば、ツールセンターポイントを高速で移動させることができる。このため、ツール５にグリップされたワーク１０１を必要に応じて大雑把に移動させたり細かく移動させたりすることができる。 As described above, according to the present embodiment, when the operator operates the operation lever 8 of the operation device 6 (parallel movement, tilting, rotation) to move the tool center point, the operation lever 8 is operated near the origin. Then, the tool center point can be moved at a low speed and the moving speed of the tool center point can be finely adjusted by operating the operation lever 8. Further, if the operation lever 8 is operated away from the origin, the tool center point can be moved at high speed. For this reason, the work 101 gripped by the tool 5 can be moved roughly or finely as necessary.

即ち、本実施形態によれば、操作レバー８の原点からの操作量（平行移動量、傾動量、回転量）を変えると、操作レバー８の操作量に対するツールセンターポイントの移動速度の変化量が変わる。つまり、操作レバー８の操作によるツールセンターポイントの移動速度の分解能が変化することになる。したがって、操作レバー８の原点からの操作量の調整でツールセンターポイントの移動速度の分解能を容易に変更して、状況に応じてツールセンターポイントの移動速度を操作レバー８の操作によって操作性良く調整することができる。 That is, according to the present embodiment, when the operation amount (parallel movement amount, tilt amount, rotation amount) from the origin of the operation lever 8 is changed, the change amount of the moving speed of the tool center point with respect to the operation amount of the operation lever 8 is changed. change. That is, the resolution of the moving speed of the tool center point due to the operation of the operation lever 8 changes. Therefore, the resolution of the moving speed of the tool center point is easily changed by adjusting the operation amount from the origin of the operating lever 8, and the moving speed of the tool center point is adjusted with good operability by operating the operating lever 8 according to the situation. can do.

なお、操作子は、本実施形態で説明したようなジョイスティックによる操作レバー８に限定されない。即ち、操作子の操作によってツールセンターポイントを移動させる対象のロボットにおける、マニピュレータの自由度に応じた数の動きを入力できるものであれば、ジョイスティックのような操作レバー以外のものであっても良い。 The operation element is not limited to the operation lever 8 using a joystick as described in the present embodiment. In other words, any robot other than an operation lever such as a joystick may be used as long as it can input a number of movements according to the degree of freedom of the manipulator in the target robot that moves the tool center point by operating the operator. .

また、ワーク１０１やツール５の形態は、上述した実施形態で示したものに限定されず、任意である。例えば、ツールが溶接トーチであって、操作子の操作により溶接トーチを目的の溶接箇所に移動させる場合等にも、本発明は広く適用可能である。 Moreover, the form of the workpiece | work 101 and the tool 5 is not limited to what was shown by embodiment mentioned above, It is arbitrary. For example, the present invention can be widely applied to a case where the tool is a welding torch and the welding torch is moved to a target welding location by operating the operator.

さらに、本実施形態では、ワーク１０１の移動をアシストするパワーアシスト装置として使用するロボット装置４の駆動を制御する際に、本発明を適用した場合を例に取って説明した。しかし、本発明は、パワーアシスト装置として利用するロボット以外にも、ワークをツールでグリップして操作子の操作により動くロボットであれば、その駆動制御に広く適用可能である。例えば、単にワークを搬送するロボットの制御や、研磨、加工用のサンダー（砥石）にワークを当て付けるロボットの制御にも、本発明を適用することができる。即ち、本発明は、ワークを持ち運ぶ作業を行うロボット全般の制御に適用することができる。 Furthermore, in this embodiment, the case where the present invention is applied when controlling the driving of the robot apparatus 4 used as a power assist apparatus that assists the movement of the workpiece 101 has been described as an example. However, the present invention can be widely applied to drive control as long as it is a robot that grips a workpiece with a tool and moves by operating an operator other than a robot used as a power assist device. For example, the present invention can also be applied to control of a robot that simply conveys a workpiece, and control of a robot that applies a workpiece to a sander (grinding stone) for polishing and processing. That is, the present invention can be applied to control of all robots that carry out work for carrying workpieces.

１マニピュレータ
３コントローラ
４ロボット装置
４ａロータリアクチュエータ
４ｂロータリアクチュエータ
４ｃロータリアクチュエータ
４ｄロータリアクチュエータ
４ｅロータリアクチュエータ
４ｆロータリアクチュエータ
５ツール
６操作装置
７固定レバー
８操作レバー（操作子）
８ａ力覚センサ
９表示灯
１０イネーブルスイッチ
１１緊急停止スイッチ
１０１ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manipulator 3 Controller 4 Robot apparatus 4a Rotary actuator 4b Rotary actuator 4c Rotary actuator 4d Rotary actuator 4e Rotary actuator 4f Rotary actuator 5 Tool 6 Operating device 7 Fixed lever 8 Operating lever (operator)
8a Force sensor 9 Indicator light 10 Enable switch 11 Emergency stop switch 101 Workpiece

Claims

操作子の操作に応じて、ツールセンターポイントを移動させるための駆動信号をロボットに対して出力するロボット制御装置において、
前記操作子の原点からの操作量に対する前記ツールセンターポイントの移動速度の特性を示す特性データを保持する特性データ保持手段と、
前記操作子の操作時に出力する前記駆動信号の内容を、前記特性データに示された前記操作子の原点からの操作量に対応する移動速度で前記ツールセンターポイントが移動するように前記ロボットを駆動させる内容とする信号内容決定手段と、
を備えており、
前記操作子の原点からの操作量に関するレンジのうち前記操作子の最大操作量を少なくとも除くレンジ部分の前記特性は、前記操作子の原点からの操作量が小さい場合よりも大きい場合の方が、前記操作子の操作の変化量に対する前記ツールセンターポイントの移動速度の変化量が相対的に大きい特性である、
ことを特徴とするロボット制御装置。 In the robot control device that outputs a drive signal for moving the tool center point to the robot in accordance with the operation of the operator,
Characteristic data holding means for holding characteristic data indicating the characteristic of the moving speed of the tool center point with respect to the operation amount from the origin of the operator;
The robot is driven so that the tool center point moves at the moving speed corresponding to the operation amount from the origin of the operating element indicated in the characteristic data, based on the content of the driving signal output when operating the operating element. Signal content determining means to be content to be
With
Of the range related to the operation amount from the origin of the operation element, the characteristic of the range portion excluding at least the maximum operation amount of the operation element is greater when the operation amount from the origin of the operation element is smaller than The amount of change in the movement speed of the tool center point with respect to the amount of change in operation of the operator is a relatively large characteristic.
A robot controller characterized by that.

前記特性は、前記操作子の原点からの操作量を入力とした一変数多項式により定義される特性であることを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。 The robot control apparatus according to claim 1, wherein the characteristic is a characteristic defined by a univariate polynomial having an operation amount from an origin of the operation element as an input.

前記特性は、前記レンジ部分を超える前記操作子の各操作量に対して、前記ツールセンターポイントの最大移動速度がそれぞれ割り当てられた特性であることを特徴とする請求項１又は２記載のロボット制御装置。 The robot control according to claim 1, wherein the characteristic is a characteristic in which a maximum moving speed of the tool center point is assigned to each operation amount of the operator exceeding the range portion. apparatus.

前記特性データ保持手段は、内容の異なる複数パターンの前記特性に対応して前記特性データを複数保持しており、又は、前記特性をパラメータ化した特性式を前記特性データとして保持しており、複数の前記特性データから所望の特性データを選択し、又は、前記特性式の変数に代入する変数値を選択する選択手段をさらに備えており、前記信号内容決定手段は、前記操作子の操作時に出力する前記駆動信号の内容を、前記選択手段が選択した所望の特性データによって示される前記特性に応じた内容、又は、前記選択手段が選択した変数値を変数に代入した前記特性式によって表される前記特性に応じた内容とすることを特徴とする請求項１、２又は３記載のロボット制御装置。 The characteristic data holding means holds a plurality of the characteristic data corresponding to the characteristics of a plurality of patterns having different contents, or holds a characteristic formula obtained by parameterizing the characteristics as the characteristic data. Selecting the desired characteristic data from the characteristic data, or further selecting means for selecting a variable value to be substituted for the variable of the characteristic formula, wherein the signal content determination means is output when the operator is operated. The content of the drive signal to be expressed is expressed by the content corresponding to the characteristic indicated by the desired characteristic data selected by the selection unit, or the characteristic formula in which the variable value selected by the selection unit is substituted into a variable. 4. The robot control apparatus according to claim 1, 2, or 3, wherein the content corresponds to the characteristic.

前記ロボットがワークの移動をアシストするパワーアシスト装置であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のロボット制御装置。 5. The robot control device according to claim 1, wherein the robot is a power assist device that assists movement of a workpiece.