JP2015096290A - ロボット、ロボットシステム、ロボット制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】止め輪を拡縮させる機構が無くても、止め輪を嵌めることのできる技術を提供する。
【解決手段】少なくとも２つの指部と少なくとも２つの指部との間の受け部とを含むエンドエフェクターを備えるアームを含み、工具の第１の端が受け部に当接させ、少なくとも１つの指部で工具を把持し、第１の端とは異なる第２の端に保持されている止め輪を嵌め込み部に嵌め込む、ことを特徴とする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ロボット、ロボットシステム、ロボット制御装置及び方法に関する。

特許文献１には、Ｃ形止め輪を被装着部材の装着用溝に挿入するＣ形止め輪挿入機であって、Ｃ形止め輪を保持するＣ形止め輪保持部と、Ｃ形止め輪保持部に保持されたＣ形止め輪の周方向両端部に設けられた被係合部に係合する一対の係合手段と、一対の係合手段を互いに接離する方向に移動してＣ形止め輪を拡縮させる拡縮手段と、を有することを特徴とするＣ形止め輪挿入機が開示されている。

特開平１０−１３８０５５号公報

特許文献１に記載の発明は、Ｃ形止め輪を挿入するために、Ｃ形止め輪を拡縮させる機構が必要である。

そこで、本発明は、止め輪を拡縮させる機構が無くても、止め輪を嵌めることのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための第一の態様は、ロボットであって、少なくとも２つの指部と前記少なくとも２つの指部との間の受け部とを含むエンドエフェクターを備えるアームを含み、工具の第１の端が前記受け部に当接させ、少なくとも１つの前記指部で前記工具を把持し、前記第１の端とは異なる第２の端に保持されている止め輪を嵌め込み部に嵌め込む、ことを特徴とする。

第一の態様によれば、止め輪を嵌め込むための工具を用いて、ロボットが止め輪を嵌めることができる。これにより、止め輪を拡縮させる機構が無くても、止め輪を嵌めること。

ここで、前記止め輪はＣ型止め輪及びＥ型止め輪のいずれか１つを含んでもよい。これにより、専用品の止め輪でなくても、止め輪を拡縮させる機構無しで止め輪を嵌めることができる。

ここで、前記少なくとも２つの指部は、４つの指部を含み、前記工具を前記４つの指部で把持してもよい。これにより、工具の把持を安定させ、止め輪の保持や、止め輪の嵌め込みのずれを防ぐことが可能となる。

ここで、前記嵌め込みに必要な力は、前記受け部への前記工具の当接によって得られる力と前記工具の把持によって得られる力との和よりも小さくてもよい。これにより、工具の把持を安定させ、止め輪を嵌め込むときに、止め輪がずれることを防ぐことができる。

ここで、前記嵌め込みの動作方向が、前記工具が当接する前記受け部の面と垂直となるように、前記少なくとも２つの指部で前記工具を把持してもよい。これにより、止め輪の嵌め込みのときの反力を受け部で垂直に受けることが可能となり、嵌め込みのときの止め輪のずれを防ぐことができる。

ここで、前記嵌め込みの動作方向は、前記第１の端から前記第２の端への方向であってもよい。これにより、嵌め込みのときの止め輪の曲がりやずれを防ぐことが可能となる。

ここで、ロボットは、前記第２の端に保持されている止め輪を、嵌め込み部及び嵌め込み部を示す指示部のうち少なくとも一方を含む面に接触させながら移動させることで、嵌め込み部検出してもよい。これにより、嵌め込み部を検出することができる。

ここで、ロボットは、前前記把持した工具に止め輪が当接し、前記止め輪を前記工具に保持してもよい。これにより、工具による止め輪の保持を容易とすることができ、作業性の向上を図ることができる。

ここで、ロボットは、前記動作のうち少なくとも１つを行わせるように制御する制御装置をさらに含んでもよい。これにより、ロボットの動作を自在に制御することが可能となる。

上記課題を解決するための第二の態様は、ロボットシステムであって、少なくとも２つの指部と、前記少なくとも２つの指部との間の受け部とを含むエンドエフェクターを備えるアームを含むロボットと、制御装置と、を含み、前記制御装置は、前記ロボットに、工具の第１の端が前記受け部に当接させ、少なくとも１つの前記指部で前記工具を把持させ、前記第１の端とは異なる第２の端に保持されている止め輪を嵌め込み部に嵌め込ませることを特徴とする。

上記課題を解決するための第三の態様は、ロボット制御装置であって、上記ロボットを制御することを特徴とする。

上記課題を解決するための第四の態様は、方法であって、少なくとも２つの指部と、前記少なくとも２つの指部との間の受け部とを含むエンドエフェクターを備えるアームを含むロボットが、工具の第１の端が前記受け部に当接させ、少なくとも１つの前記指部により前記工具を把持し、前記第１の端とは異なる第２の端に保持されている止め輪を嵌め込み部に嵌め込むステップを行うことを特徴とする。

本発明の一実施形態におけるロボットの正面斜視図である。 ロボットの背面斜視図である。 ハンドの詳細を示す斜視図である。 （ａ）は止め輪、（ｂ）は工具、（ｃ）は止め輪スタンドの斜視図である。 アームの詳細を示す図である。 制御部の機能ブロック図を示している。 制御部の概略構成の一例を示すブロック図である。 ロボットが、工具を挟持してから、その工具により止め輪スタンドから止め輪を取り出し、止め輪が嵌め込み部に嵌められるまでの処理フローである。 （ａ）はハンドに工具を把持させる動作のアーム及びハンドの動作を説明する図であり、（ｂ）は、工具の面Ｐ１と面Ｐ２とが略平行である場合の、把持面の位置関係を示す図であり、（ｃ）は、工具の面Ｐ１と面Ｐ２とが平行であり、面Ｐ３と面Ｐ４とが平行である場合の、把持面の位置関係を示す図である。 図９で説明した動作の処理フローである。 止め輪スタンドから工具により止め輪を取り出す動作のアーム及びハンドの動作を説明する図である。 図１１で説明した動作の処理フローである。 止め輪を嵌め込み部に嵌め込ませる動作のアーム及びハンドの動作を説明する図である。 図１３で説明した動作の処理フローである。 嵌め込み部の検出を説明するための図である。 ステップＳ８３ａの処理フローである。

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態におけるロボット１の正面斜視図である。図２は、ロボット１の背面斜視図である。本実施形態におけるロボット１は、主として、胴部１０と、アーム１１と、タッチパネルモニター１２と、脚部１３と、搬送用ハンドル１４と、電子カメラ１５と、信号灯１６と、電源スイッチ１７と、外部Ｉ／Ｆ部１８と、昇降ハンドル１９と、を備える。ロボット１は、人間型双腕ロボットであり、制御部２０（図６参照）からの制御信号に従い処理を行う。このロボット１は、例えば腕時計のような精密機器等を製造する製造工程で用いることができるものである。なお、この製造作業は、通常、作業台（図示せず）上で行なわれる。

なお、以下では、説明の都合上、図１、図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１の手前側を「正面側」または「正面」といい、図２の手前側を「背面側」または「背面」という。

胴部１０の両側面の上端近傍には、それぞれアーム１１（いわゆるマニピュレーター）が設けられる。

アーム１１の先端には、ワークや道具を把持するハンド１１１（いわゆるエンドエフェクター）が設けられる。アーム１１のエンドポイントの位置は、ハンド１１１の位置である。ハンド１１１の詳細については後述する。なお、エンドエフェクターはハンド１１１に限られない。

また、アーム１１には、作業台の上に載置されたワーク等を撮影するハンドアイカメラ１１Ｇが設けられる。

アーム１１の詳細については、後に詳述する。なお、ロボット１に設けられるのはアーム１１に限られない。例えば、複数のジョイントとリンクとにより構成され、ジョイントを動かすことで全体が動くマニピュレーターであれば、どのような形態でもよい。

胴部１０は、脚部１３のフレーム上に設けられる。なお、脚部１３はロボットの基台であり、胴部１０はロボットの胴体である。胴部１０は、本発明のロボット本体に相当する。なお、胴部１０のみでなく、脚部１３を含めてロボット本体としてもよい。

脚部１３の内部には、ロボット１自身を制御する制御部２０等が設けられる。脚部１３の内部には回転軸が設けられ、この回転軸には胴部１０の肩領域１０Ａが設けられる。

脚部１３の背面には、電源スイッチ１７と、制御部２０と外部のＰＣ等を接続する外部接続端子である外部Ｉ／Ｆ部１８とが設けられる。電源スイッチ１７は、ロボット１の電源を投入する電源ＯＮスイッチ１７ａと、ロボット１の電源を遮断する電源ＯＦＦスイッチ１７ｂとを有する。

また、脚部１３の最下部には、図示しない複数のキャスターが水平方向に間隔をおいて設置されている。これにより、作業者が搬送用ハンドル１４を押すこと等によりロボット１を移動搬送することができる。

胴部１０から上に突出する、頭部に当たる部分には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を有する電子カメラ１５と、信号灯１６とが設けられる。電子カメラ１５は、例えば、作業台等を撮像することができる。信号灯１６は、例えば、赤色の光、黄色の光、青色の光をそれぞれ発するＬＥＤを有し、これらのＬＥＤがロボット１の現在の状態に応じて適宜選択されて発光する。

胴部１０の背面には、昇降ハンドル１９が設けられる。昇降ハンドル１９は、胴部１０の最上部にある肩領域１０Ａを、胴部本体１０Ｂに対して上下方向に移動させる。これにより、様々な高さの作業台に対応することができる。

また、胴部１０の背面側には、ロボット１の背面側から視認可能なモニターを有するタッチパネルモニター１２が配置されている。液晶モニターは、例えばロボット１の現在の状態を表示することができる。また、液晶モニターは、タッチパネル機能を有しており、ロボット１に対する動作の設定を行なう操作部としても用いられる。

図３は、ハンド１１１の詳細を示す斜視図である。図３の（ａ）はフィンガー１１１Ｂの把持面１１１Ｂ−１（詳細は後述）同士を当接させたときの図であり、（ｂ）は把持面１１１Ｂ−１を離れさせたときの図である。

ハンド１１１は、本体部１１１Ａと、フィンガー１１１Ｂと、底板部１１１Ｃと、可動部１１１Ｄと、シャフト１１１Ｅとを含む。本体部１１１Ａは、外形形状がほぼ直方体状をなし、その周囲には可動部１１１Ｄが配置されている。フィンガー１１１Ｂは、可動部１１１Ｄに設けられる。フィンガー１１１Ｂの先端はほぼ四角錐状に形成され、この四角錐状の側面のうち少なくとも１つが、対象物を把持するための把持面１１１Ｂ−１として形成される。１つのフィンガー１１１Ｂに設けられる把持面１１１Ｂ−１の数は特に限定しないが、ここでは２つであるものとして説明する。把持面１１１Ｂ−１の詳細については後述する。

フィンガー１１１Ｂの本数は、限定はしないが、例えば２本〜４本である。図３では、１つの可動部１１１Ｄに１つのフィンガー１１１Ｂが設けられているが、これに限るわけではなく、１つの可動部１１１Ｄに設けられるフィンガー１１１Ｂの数は任意である。フィンガー１１１Ｂの間に位置するように、本体部１１１Ａには底板面１１１Ｃ−１を含む底板部１１１Ｃが設けられる。あるフィンガー１１１Ｂに形成される把持面１１１Ｂ−１は、他のフィンガー１１１Ｂに形成される把持面１１１Ｂ−１と互いに平行に設けられる。各把持面１１１Ｂ−１は底板面１１１Ｃ−１に対し垂直に設けられる。フィンガー１１１Ｂが本発明の指部に相当する。また、底板部１１１Ｃが本発明の受け部に相当し、底板面１１１Ｃ−１が本発明の受け部の面に相当する。

可動部１１１Ｄは駆動機構（図３では省略）による駆動により、シャフト１１１Ｅに沿って可動である。これにより、フィンガー１１１Ｂ間の距離を変更して、把持面１１１Ｂ−１の間で対象物を挟持することが可能である。この駆動の際、フィンガー１１１Ｂは、底板面１１１Ｃ−１に対し平行に移動するように構成される。なお、フィンガー１１１Ｂにより対象物を把持するためには、把持面１１１Ｂ−１の間で対象物を挟持するに限らない。ハンド１１１は、少なくとも１つのフィンガー１１１Ｂで対象物を把持可能であればよい。

なお、ここでいう水平、水平上向き、鉛直下向き、鉛直上向き、垂直は、厳密に水平、水平上向き、鉛直下向き、鉛直上向き、垂直の場合に限らず、数度程度の誤差を含む概念である。また、ここでいう直方体状、四角錐状は、厳密な直方体、四角錐の場合に限らず、数度程度、数単位長さ（例えばｍｍ、ｃｍ、ｍなど）程度の誤差を含み、さらに、角に面取りが施されているものをも含む概念である。

ここで、ロボット１により嵌め込まれる止め輪、止め輪を供給する止め輪スタンド、止め輪の保持に用いる工具について説明する。図４の（ａ）は止め輪、（ｂ）は止め輪スタンド、（ｃ）は工具の斜視図である。図４では、公知の止め輪、止め輪スタンド、工具を示しているが、公知のものに限る必要はない。

止め輪Ｒは、例えばＣ形止め輪やＥ型止め輪であり、図４ではＥ型止め輪を示している。止め輪Ｒは一部が開口している環状である。止め輪Ｒは、開口の反対側から開口に向けて荷重をかけることにより、嵌め込み部Ｉ（図４では省略）に嵌め込み可能である。

なお、ここでいう環状は、上記記載及び図示から明らかなように、厳密な環の場合に限らず、数単位長さ（例えばｍｍ、ｃｍ、ｍなど）程度の誤差を含む概念である。

工具Ｔは保持部Ｈを含む。保持部Ｈは、一般的には、止め輪Ｒを挟持して保持するように構成される。保持部Ｈを止め輪Ｒの位置Ｐに当接させて、方向Ｄｂに荷重をかけることにより、保持部Ｈで止め輪Ｒを保持可能である。また、保持部Ｈで保持された止め輪Ｒは、方向Ｄｂから荷重をかけることにより、嵌め込み部Ｉに嵌め込ませることができる。

止め輪スタンドＲＳは、嵌め輪Ｒの供給を容易とする。止め輪スタンドＲＳは、限定はしないが、供給部ＲＳ１を含む。供給部ＲＳ１は、止め輪Ｒを、工具Ｔにより保持可能なように積み上げ、最も下の止め輪Ｒから、方向Ｄｃに引き出すことによって取り出し可能とするものである。

図５は、アーム１１の詳細を示す図である。図５では、ハンド１１１により把持された工具Ｔにより止め輪Ｒが保持されており、この止め輪Ｒが嵌め込み部Ｉに嵌め込まれるときのアーム１１の例を示している。この動作の詳細は後述する。

アーム１１は、胴部１０側から順に、アーム部材（本発明のマニピュレーター部材に相当）１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅがジョイント（図示せず）により連結されて構成される。ジョイントには、それらを動作させるためのアクチュエーター（図示せず）が設けられる。

アーム１１は７個の回動軸を有する７軸ロボットである。７個の回動軸Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６、Ｊ７は、それぞれ、ジョイントに設けられたアクチュエーターの回転軸である。アーム部材１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及びハンド１１１は、回動軸Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６、Ｊ７回りに独立して回動することができる。

アクチュエーターは、例えば、サーボモーターやエンコーダーなどを備える。エンコーダーが出力するエンコーダー値は、制御部２０によるロボット１のフィードバック制御に使用される。また、アクチュエーターには、回転軸を固定する電磁ブレーキが設けられる。

アーム部材１１Ｅの先端（アーム１１の手首部分に相当）には、力覚センサー１１ｃ（図５では省略）が設けられている。力覚センサー１１ｃは、ロボット１が出している力に対する反力として受けている力や、モーメントを検出するセンサーである。力覚センサー１１ｃとしては、例えば、並進３軸方向の力成分と、回転３軸回りのモーメント成分の６成分を同時に検出することができる６軸力覚センサー１１ｃを用いることができる。なお、力覚センサー１１ｃは、６軸に限らず、例えば３軸でもよい。

また、アーム部材１１Ｅの先端には、ハンド１１１を着脱可能に設けるための着脱部材１１２を介して、ハンド１１１が設けられる。

なお、ロボット１の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られない。一般的な把持ロボットが備える構成を排除するものではない。例えば、図１、２、５では７軸のアームが示されているが、軸数（ジョイント数）をさらに増加させてもよいし、減らしてもよい。アーム部材の数を増減させてもよい。また、アーム部材、ジョイント等の各種部材の形状、大きさ、配置、構造等も適宜変更してよい。

次に、ロボット１の機能構成例について説明する。図６は、制御部２０の機能ブロック図を示している。

制御部２０は、主として、ハンド制御部２００と、アーム制御部２０１と、全体制御部２０２と、指示取得部２０３と、検出部２０４とを備える。

ハンド制御部２００は、ハンド１１１へ制御電源及び駆動電源を投入し、又は遮断する。

また、ハンド制御部２００は、エンドポイントを目標位置に移動させると、ハンド１１１へ作業を行わせるための信号を出力する。この信号は、ハンド駆動アンプ１１１ｂで増幅され、ハンド駆動アクチュエーター１１１ａに入力される。これにより、ハンド１１１により作業を行うことができる。この処理は一般的な技術を用いることができるため、説明を省略する。

アーム制御部２０１は、アクチュエーターのエンコーダー値、力覚センサー１１ｃのセンサー値等に基づいて、アーム１１を駆動するための信号を出力する。この信号は、アーム駆動アンプ１１ｂで増幅され、アーム駆動アクチュエーター１１ａに入力される。これにより、アーム１１が制御される。

具体的には、アーム制御部２０１は、電子カメラ１５で撮像された画像に基づいて、ハンド１１１で所定の作業を行わせるように、エンドポイントの位置を移動させる。この処理は一般的な技術を用いることができるため、説明を省略する。

全体制御部２０２は、制御部２０の全体を制御する処理を行う。

指示取得部２０３は、タッチパネルモニター１０２を介して止め輪嵌め込み指示が入力されたときに、入力された止め輪嵌め込み指示を実行する。

検出部２０４は、底板部１１１Ｃへの工具Ｔの接触、工具ＴによるスタンドＲＳからの止め輪Ｒの引き抜き可能、及び、止め輪Ｒの嵌め込み部Ｉへの嵌め込みを検出すると、制御信号を出力する。

なお、本実施の形態では、制御部２０を脚部１３の内部に設けたが、制御部２０はロボット１内の任意の部位に設けることが可能である。あるいは、制御部２０は、ロボット１の外部に設けることも可能である。制御部２０をロボット１の外部に設ける場合には、制御部２０は、有線又は無線でロボット１と接続される。また、制御部２０の各部を、複数の装置が分散して実現してもよい。

図７は、制御部２０の概略構成の一例を示すブロック図である。図示するように、例えばコンピューターなどで構成される制御部２０は、演算装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１と、揮発性の記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や不揮発性の記憶装置であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）からなるメモリー２２と、外部記憶装置２３と、ロボット１等の外部の装置と通信を行う通信装置２４と、タッチパネルモニター等の入力装置を接続する入力装置インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２５と、タッチパネルモニター等の出力装置を接続する出力装置Ｉ／Ｆ２６と、制御部２０と他のユニットを接続するＩ／Ｆ２７と、を備える。

上記の各機能部は、例えば、ＣＰＵ２１がメモリー２２に格納された所定のプログラムをメモリー２２に読み出して実行することにより実現される。なお、所定のプログラムは、例えば、予めメモリー２２にインストールされてもよいし、通信装置２４を介して図示しないネットワークからダウンロードされてインストール又は更新されてもよい。又は、所定のプログラムは、図示しない可搬記憶媒体に記憶されたものを図示しない読み取り装置により読み出して、インストール又は更新されてもよい。

以上のロボット１の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られない。また、一般的なロボットシステムが備える構成を排除するものではない。

＜第１の動作例＞

次に、上記構成からなるロボット１の特徴的な処理について、第１の動作例から説明する。図８は、ロボット１が、工具Ｔを挟持してから、その工具Ｔにより止め輪スタンドＲＳから止め輪Ｒを取り出し、止め輪Ｒが嵌め込み部Ｉに嵌められるまでの処理フローである。図８に示す処理は、タッチパネルモニター１２を介して制御部２０に何等かの入力が行われることにより開始される。図８の各処理の詳細は後述する。

まず、全体制御部２０２は、指示取得部２０３によりタッチパネルモニター１２から入力された止め輪嵌め込み指示が取得されたか否かを判断する（ステップＳ８０）。

指示取得部２０３によりにより止め輪嵌め込み指示が取得されなかった場合（ステップＳ８０；ＮＯ）は、全体制御部２０２は、所定時間後に再度ステップＳ８０を行う。

指示取得部２０３によりにより止め輪嵌め込み指示が取得された場合（ステップＳ８０；ＹＥＳ）は、ロボット１は、工具Ｔをハンド１１１に当接させた後、その工具Ｔを把持する（ステップＳ８１）。この動作は、本発明の当接（受け部への当接）、把持に相当する。

次に、ロボット１は、ハンド１１１が把持する工具Ｔにより止め輪Ｒを止め輪スタンドＲＳから取り出して保持する（ステップＳ８２）。この動作は、本発明の保持（止め輪の工具への保持）に相当する。

次に、ロボット１は、工具Ｔにより保持されている止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌め込む（ステップＳ８３）。この動作は、本発明の嵌め込みに相当する。

次に、ロボット１は、ハンド１１１により把持されている工具Ｔをもとの場所に戻す（ステップＳ８４）。

以上がロボット１による止め輪嵌め込みの一連の動作である。この動作を開始するタイミングは、タッチパネルモニター１２から指示が入力された場合に限らず、任意である。また、ハンド１１１の把持する工具Ｔを元の位置に戻す処理（ステップＳ８４）は、必ずしも行わなくてもよい。

図９は、ハンド１１１に工具Ｔを把持させる動作（ステップＳ８１）のアーム１１及びハンド１１１の動作を説明する図である。なお、図９（ａ）は、フィンガー１１１Ｂが工具Ｔを把持したときの図である。

工具Ｔは、工具スタンドＴＳ上に配置されている。工具スタンドＴＳは、工具保持面ＴＳ１を含む。工具保持面ＴＳ１は、工具Ｔを保持するための構造（例えば図９の突出部ＴＳ２）を含む。

アーム１１は、ハンド１１１が矢印Ｄ１−１の方向に向かって移動するように制御される。このとき、工具Ｔを把持可能とするために、例えば図３（ｂ）のように、把持面１１１Ｂ−１は互いに離れた位置にされている。ハンド１１１は、底板面１１１Ｃ−１に工具Ｔの端（例えば図４の部位Ｅ）が当接すると、把持面１１１Ｂ−１間の距離を縮めて工具Ｔを把持する。

このとき、工具Ｔは、止め輪Ｒの嵌め込み部Ｉへの嵌め込みのための動作方向に対し、底板面１１１Ｃ−１が垂直となるように把持される。これは、限定はしないが、例えば以下のように実現する。図４に示す工具Ｔを用いて嵌め込む場合、嵌め込みのための動作方向は、工具Ｔの底板面１１１Ｃ−１への当接部（例えば図３の部位Ｅ）から、工具Ｔの止め輪Ｒの保持部（例えば図３の保持部Ｈ）への方向となる。この場合、工具Ｔに当接するための動作方向を、工具スタンドＴＳ上に配置されている工具Ｔの部位Ｅから保持部Ｈまでの仮想的な線（例えば図９のＬ１）と略平行であり、且つ、ハンド１１１の底板面１１１Ｃ−１とが垂直となるようにすると、上記垂直な把持を実現できる。

さらに、図４に示す工具Ｔが互いに平行な面を含み、これらの面を挟持することにより把持可能な場合は、上記垂直な把持を以下で実現することが可能である。これを図９の（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。

図９（ｂ）は、工具Ｔの面Ｐ１と面Ｐ２とが略平行である場合の、把持面１１１Ｂ−１の位置関係を示す図である。図示するように、面Ｐ１に、フィンガー１１１Ｂａの把持面１１１Ｂ−１ｂと、フィンガー１１１Ｂｂの把持面１１１Ｂ−１ｂとを当接させる。面Ｐ２に、フィンガー１１１Ｂｃの把持面１１１Ｂ−１ｂと、フィンガー１１１Ｂｄの把持面１１１Ｂ−１ｂとを当接させる。このように把持面１１１Ｂ−１を当接させて、把持１１１Ｂ−１ｂ同士で挟持することにより、上記垂直な把持を実現することが可能である。

このとき、把持面１１１Ｂ−１を、平行な面間の距離を等分する線又は面に対して対称となるように面に当接させてもよい。例えば、図９（ｂ）の場合、平面ＣＰ１は、平面Ｐ１と平面Ｐ２との距離を等分する面である。フィンガー１１１Ｂａの把持面１１１Ｂ−１ｂと、フィンガー１１１Ｂｄの把持面１１１Ｂ−１ｂとは、平面ＣＰ１に対して対称な位置に当接される。このようにすると、フィンガー１１１Ｂａからの力はフィンガー１１１Ｂｄで垂直に受けることができ、フィンガー１１１Ｂｄからの力はフィンガー１１１Ｂａで垂直に受けることができる。フィンガー１１１Ｂｂとフィンガー１１１Ｂｃとの組みに対しても同じことが言える。このように把持することで、対向する把持面１１１Ｂ−１同士で力を受けることが可能となり、工具Ｔの把持が安定する。

図９（ｃ）は、工具Ｔの面Ｐ１と面Ｐ２とが平行であり、面Ｐ３と面Ｐ４とが平行である場合の、把持面１１１Ｂ−１の位置関係を示す図である。図示するように、面Ｐ１にフィンガー１１１Ｂａの把持面１１１Ｂ−１ｂを当接させ、面Ｐ２にフィンガー１１１Ｂｃの把持面１１１Ｂ−１ｂを当接させる。面Ｐ３にフィンガー１１１Ｂｂの把持面１１１Ｂ−１ａを当接させ、面Ｐ４にフィンガー１１１Ｂｄの把持面１１１Ｂ−１ａを当接させる。このように把持面１１１Ｂ−１を当接させて、把持１１１Ｂ−１ｂ同士で挟持することにより、上記垂直な把持を実現することが可能である。

図９（ｃ）のように、工具Ｔが２組みの平行な面を含む場合であっても、図９の（ｂ）と同じように、平行な面間の距離を等分する線又は面に対して対称となるように面に当接させてもよい。しかし、これに限らず、ある面に当接する把持面１１１Ｂ−１から、対向する面に当接する把持面１１１Ｂ−１への力が、工具Ｔの重心（例えば工具Ｔの軸中心）を通るようにしてもよい。例えば、図９（ｃ）の場合、フィンガー１１１Ｂａの把持面１１１Ｂ−１ｂから、フィンガー１１１Ｂｃの把持面１１１Ｂ−１ｂへの力Ｆが、工具Ｔの重心Ｏを通るように、把持面１１１Ｂ−１を当接させてもよい。フィンガー１１１Ｂｂとフィンガー１１１Ｂｄとの組に対しても同じ位置関係で当接させる。このように把持することで、対向する把持面１１１Ｂ−１同士で力を受けることが可能となり、工具Ｔの把持が安定する。

ただし、上記垂直な把持は、上記のみによって実現されるとは限らず、例えば、工具Ｔの形状や構造、把持面１１１Ｂ−１の形状、底板面１１１Ｃ−１の形状、あるいはこれらの位置関係に応じて、条件を追加及び削除可能である。

なお、ここでいう垂直、平行は、厳密な垂直、平行の場合に限らず、数度程度の誤差を含む概念である。また、ここでいう対称、等分、重心、中心、同じとは、厳密な対称、等分、重心、中心、同じの場合に限らず、数度程度、数単位長さ（例えばｍｍ、ｃｍ、ｍなど）程度の誤差を含む概念である。

フィンガー１１１Ｂにより工具Ｔを把持した後、アーム１１は、工具Ｔを工具スタンドＴＳから取り出し可能な方向（例えば図９における上方向）に移動した後、矢印Ｄ１−２の方向に向かって移動する。ただし、工具Ｔを保持するための構造によっては、他の方向に向かって移動してもよく、複数の異なる方向への移動を組み合わせてもよい。

工具保持面ＴＳ１は、工具スタンドＴＳが配置されている作業台と角度α１を成す。この角度α１は、α１＞０となる値（例えばα１=２０°）である。角度α１の値は限定せず、例えば工具Ｔの構造、工具Ｔの寸法、工具保持面ＴＳ１の寸法、ハンド１１１の寸法のうち少なくとも１つによって定めることができる。即ち、角度α１は、工具スタンドＴＳに保持されている工具Ｔをハンド１１１に把持させるときに、ハンド１１１やその他ロボット１の構造部位が、作業台と干渉しないように定めることができる。

工具スタンドＴＳの工具保持面ＴＳ１を作業台に対し平行としないことで、工具保持面ＴＳ１を作業台に対し平行とするよりも、アーム１１の可動範囲を大きくすることが可能となる。これにより、工具Ｔを把持するための所要時間を低減させることが可能となる。

図１０は、図９で説明した動作の処理フローである。アーム１１は、ハンド１１１が工具Ｔを把持可能な姿勢をとる（ステップＳ８１１）。そのために、アーム制御部２０１は、アーム１１の各アーム駆動アクチュエーター１１ａの位置及び向きを調整する。この位置及び向きは、予めロボット１に入力されていてもよく、また、電子カメラ１５により撮像された画像の画像処理技術やセンシング（sensing）の技術により特定されてもよい。

Ｓ８１１の間及びそれより前のうち少なくとも一方で、ハンド制御部２００は、工具Ｔを把持可能なように、ハンド駆動アクチュエーター１１１ａの位置及び向きを調整して、図３（ｂ）に示すように、ハンド１１１の把持面１１１Ｂ−１を互いに離れた位置としておくとよい。

次に、アーム１１は、動作方向（例えば図９の矢印Ｄ１−１の方向）に移動する（Ｓ８１２）。そのために、アーム制御部２０１は、アーム駆動アクチュエーター１１ａの位置及び向きを調整して、アーム１１を動作方向に移動させる。このときの動作方向は、予めロボット１に入力されていてもよく、また、電子カメラ１５により撮像された画像の画像処理やセンシングの技術により特定されてもよい。

検出部２０４は、底板面１１１Ｃ−１に工具Ｔが接触したか否か判定する（Ｓ８１３）。この判定は、例えば、検出部２０４が、力覚センサー１１ｃにより、所定値以上又は所定値より大きい力が、ステップＳ８１２の動作方向とは逆の方向に対して検出されたか否かにより判定してもよい。或いは、検出部２０４は、電子カメラ１５により撮像された画像を画像処理して検出してもよい。

底板面１１１Ｃ−１に工具Ｔが接触しない場合（Ｓ８１３；ＮＯ）、ステップＳ８１２の処理に戻り、アーム１１の移動動作を続ける。底板面１１１Ｃ−１に工具Ｔが接触した場合（Ｓ８１３；ＹＥＳ）、アーム１１は移動を停止し、ハンド１１１は工具Ｔを把持する（Ｓ８１４）。そのために、アーム制御部２０１はアーム駆動アクチュエーター１１ａを調節してアーム１１の移動を停止させる。アーム制御部２０１は、ハンド駆動アクチュエーター１１１ａを調整して、ハンド１１１のフィンガー１１１Ｂ間の距離を互いに近づけることにより、把持面１１１Ｂ−１で工具Ｔを把持する。

次に、アーム１１は、動作方向（例えば図９の矢印Ｄ１−２の方向）に移動する（Ｓ８１５）。この動作は、上記ステップＳ８１２の動作と、移動する方向のみが異なるので、詳細な説明は省略する。ステップＳ８１２、Ｓ８１３は本発明の当接（受け部への当接）に相当し、ステップＳ８１４は本発明の把持に相当する。ただし、本発明の当接（受け部への当接）及び把持は、当接動作及び把持動作そのものでもよいが、当接している状態及び把持している状態であってもよい。

以上が、ハンド１１１に工具Ｔを把持させる動作である。次に、工具Ｔにより止め輪Ｒを取り出す動作を説明する。

図１１は、止め輪スタンドＲＳから工具Ｔにより止め輪Ｒを取り出す動作（Ｓ８２）のアーム１１及びハンド１１１の動作を説明する図である。

アーム１１は、ハンド１１１が矢印Ｄ２−１の方向に向かうように移動する。工具Ｔにより止め輪Ｒが保持されると、アーム１１は、ハンド１１１が矢印Ｄ２−２の方向に向かうように移動する。ただし、供給部ＲＳ１の構造によっては、他の方向に向かって移動するようにしてもよく、複数の異なる方向への移動を組み合わせてもよい。

止め輪スタンドＲＳはスタンド保持面ＲＳ２を含む。スタンド保持面ＲＳ２は、止め輪スタンドＲＳが配置されている作業台と角度α２を成す。この角度α２は、α２＞０となる値である。角度α２の値は限定せず、例えば工具Ｔの構造、工具Ｔの寸法、スタンド保持面ＲＳ２の寸法、供給部ＲＳ１の構造、供給部ＲＳ１の寸法、ハンド１１１の寸法のうち少なくとも１つによって定めることができる。即ち、角度α２は、止め輪スタンドＲＳから止め輪Ｒを取り出すときに、ハンド１１１やその他ロボット１の構造部位が、作業台と干渉しないように定めることができる。この効果は、上記工具スタンドＴＳで説明したものと同じである。角度α２は、角度α１と同じであってもよく、異なっていてもよい。

矢印Ｄ２−１及び矢印Ｄ２−２の方向は、ハンド１１１に把持されている工具Ｔの底板面１１１Ｃ−１への当接部（部位Ｅ）から止め輪Ｒの保持部（保持部Ｈ）への方向（例えば図１１のＬ２）と平行である。従って、アーム１１を矢印Ｄ２−１の方向に移動させるだけで、ハンド１１により把持された工具Ｔにより、止め輪Ｒを保持可能である。

図１２は、図１１で説明した動作の処理フローである。アーム１１は、ハンド１１１が把持する工具Ｔにより、止め輪スタンドＲＳからから止め輪Ｒを取り出し可能な姿勢をとる（ステップＳ８２１）。この詳細は、位置及び姿勢が異なる点を除き、上記Ｓ８１１と同じであるので省略する。

次に、アーム１１は、動作方向（例えば図１１の矢印Ｄ２−１の方向）に移動する（Ｓ８２２）。この詳細は、動作方向や移動速度が異なる点を除き、上記Ｓ８１２と同じであるので省略する。

検出部２０４は、止め輪Ｒを止め輪スタンドＲＳから取り出し可能か否か判定する（Ｓ８２３）。この判定は、例えば、検出部２０４が、力覚センサー１１ｃにより、所定値以上又は所定値より大きい力が、ステップＳ８２２の動作方向とは逆の方向に対して検出されたか否かにより判定してもよい。保持部Ｈの保持構造によっては、検出部２０４は、電子カメラ１５により撮像された画像を画像処理して検出してもよい。力覚センサー１１ｃにより取得されたセンサー値により止め輪Ｒを取り出し可能か否か判定する場合、保持部Ｈの保持構造や供給部ＲＳ１の供給構造にもよるが、一般的にその閾値は、上述のステップＳ８１３の接触を検出するための閾値よりも大きな値となる。

止め輪Ｒが取り出し可能でない場合（Ｓ８２３；Ｎｏ）、ステップＳ８２２の処理に戻り、アーム１１の移動動作を続ける。止め輪Ｒが取り出し可能である場合（Ｓ８２３；Ｙｅｓ）、アーム１１は、動作方向（例えば図１１の矢印Ｄ２−２の方向）に移動する（Ｓ８２４）。この動作は、ステップＳ８１５の動作と、移動方向や移動速度のみが異なるので、詳細な説明は省略する。

以上が、工具Ｔで止め輪スタンドＲＳから止め輪Ｒを取り出す動作である。次に、止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌め込ませる動作を説明する。

図１３は、止め輪Ｒを嵌め込み部に嵌め込ませる動作（ステップＳ８３）のアーム１１及びハンド１１１の動作を説明する図である。図１３の（ａ）はハンド１１１を嵌め込み部Ｉにむけて移動させている図であり、（ｂ）は止め輪Ｒを嵌め込んだ図である。なお、図１３では、図面の簡略化のためにロボット１の構成部位を省略している。

アーム１１は、ハンド１１１が矢印Ｄ３−１の方向に向かうように移動する。嵌め込み部Ｉへの止め輪Ｒの接触が検出されると、アーム１１は、ハンド１１１が矢印Ｄ３−１の方向に向かうようにさらに移動する。止め輪Ｒが嵌め込み部Ｉに嵌め込まれたことが検出されると、アーム１１は、ハンド１１１が矢印Ｄ３−２の方向に向かうように移動する。ただし、嵌め込み部Ｉ及びその近傍の構造によっては、他の方向に向かって移動するようにしてもよく、複数の異なる方向への移動を組み合わせてもよい。

図１４は、図１３で説明した動作の処理フローである。アーム１１は、ハンド１１１が把持する工具Ｔにより、工具Ｔの保持する止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌め込み可能な姿勢をとる（ステップＳ８３１）。この詳細は、位置及び姿勢が異なる点を除き、上記ステップＳ８１１、Ｓ８２１と同じであるので省略する。

次に、アーム１１は、動作方向（例えば図１３の矢印Ｄ３−１の方向）に移動する（Ｓ８３２）。この動作方向は、底板面１１１Ｃ−１と垂直である。換言すれば、動作方向は、ハンド１１１により把持されている工具Ｔの底板面１１１Ｃ−１への当接部（部位Ｅ）から、工具Ｔの止め輪Ｒの保持部（保持部Ｈ）への方向である。この詳細は、動作方向や移動速度が異なる点を除き、上記ステップＳ８１２、Ｓ８２２と同じであるので省略する。

検出部２０４は、止め輪Ｒが嵌め込み部Ｉに接触したか否か判定する（Ｓ８３３）。この判定は、例えば、検出部２０４が、力覚センサー１１ｃにより、所定値以上又は所定値より大きい力が、ステップＳ８３２の動作方向とは逆の方向に対して検出されたか否かにより判定してもよい。又は、検出部２０４は、電子カメラ１５により撮像された画像を画像処理して検出してもよい。

止め輪Ｒが嵌め込み部に接触していない場合（Ｓ８３３；Ｎｏ）、ステップＳ８３２の処理に戻り、アーム１１の移動動作を続ける。止め輪Ｒが嵌め込み部Ｉに接触している場合（Ｓ８３３；Ｙｅｓ）、アーム１１は、動作方向（例えば図１３の矢印Ｄ３−１の方向）への移動動作を続ける（Ｓ８３４）。この動作は、上記ステップＳ８３３の動作と同じなので詳細な説明は省略する。

検出部２０４は、止め輪Ｒが嵌め込み部Ｉに嵌め込まれたか否か判定する（Ｓ８３５）。この判定は、例えば、検出部２０４が、力覚センサー１１ｃにより、所定値以上又は所定値より大きい力が、ステップＳ８３２及びステップＳ８３３の動作方向とは逆の方向に対して検出されたか否かにより判定してもよい。または、検出部２０４は、電子カメラ１５により撮像された画像の画像処理をさらに追加して、嵌め込まれたか否かを検出してもよい。力覚センサー１１ｃにより取得されたセンサー値により止め輪Ｒが嵌め込まれたか否か判定する場合、一般的にその閾値は、上記ステップＳ８２３の止め輪スタンドＲＳからの止め輪取り出しを検出するための閾値や、上述のステップＳ８３３の接触を検出するための閾値よりも大きな値となる。

止め輪Ｒが嵌められていない場合（Ｓ８３５；Ｎｏ）、ステップＳ８３４の処理に戻り、アーム１１の移動動作を続ける。止め輪Ｒが嵌められている場合（Ｓ８３５；Ｙｅｓ）、アーム１１は、動作方向（例えば図１３の矢印Ｄ３−２の方向）に移動する（Ｓ８３６）。この動作は、上記ステップＳ８１５、ステップＳ８２４の動作と、移動する方向のみが異なるので、詳細な説明は省略する。

ここで、図５を参照して、止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌める動作の詳細を説明する。工具Ｔの第１の端（図５の部位Ｅ）は底板面１１１Ｃ−１に当接し、工具Ｔの他部位は相対する把持面１１１Ｂ−１により把持されている。工具Ｔの第２の端である保持部Ｈには止め輪Ｒが保持されている。このような状態でアーム１１を移動方向Ｄ３−１に移動させることで、止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌め込む。部位Ｅが本発明の第１の端に相当し、保持部Ｈが本発明の第２の端に相当する。

止め輪Ｒの嵌め込みに必要な力は、フィンガー１１１Ｂ（把持面１１１Ｂ−１）の把持により得られる力と、工具Ｔの底板面１１１Ｃ−１への当接により得られる力との和より小さい。即ち、フィンガー１１１Ｂ（把持面１１１Ｂ−１）による把持は、嵌め込む動作の際に発生する反力により、工具Ｔが、フィンガー１１１Ｂにより当初把持された位置と、底板面１１１Ｃ−１に当初当接された位置とからずれないように設定される。これにより、止め輪Ｒを、嵌め込み部Ｉからずれないように嵌め込むことが可能となる。

また、嵌め込みの動作方向は、工具Ｔの端が当接している底板面１１１Ｃ−１と垂直である。これにより、嵌め込むみのときに発生する反力を、底板面１１１Ｃ−１に対し垂直に受けることが可能となる。止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌め込む際に必要な力は、止め輪Ｒの仕様にもよるが、呼び径５ｍｍのものであれば、１５０Ｎ程度である。ロボット１は、嵌め込みのときに発生する反力を底板面１１１Ｃ−１に対し垂直に受けることが可能な構成を含むので、止め輪Ｒを、嵌め込み部Ｉからずれないように嵌め込むことができる。

なお、嵌め込みの動作方向は、図４に示す工具Ｔのように、工具Ｔの第１の端（部位Ｅ）から止め輪Ｒの保持部位（保持部Ｈ）までが直線上である場合には、部位Ｅから保持部Ｈへの方向である。しかし、工具Ｔが図４に示すように直線状のものではなく、湾曲又は折曲している場合はこれに限らない。嵌め込みの動作方向は、工具により保持された止め輪の移動経路が、止め輪単体での嵌め込み方向と平行となるように定めることができる。止め輪単体での嵌め込み方向とは、図４（ａ）で説明したように、止め輪Ｒの開口の反対側から開口に向かう方向である。湾曲又は折曲している工具Ｔであっても、嵌め込みの動作方向と、底板面１１１Ｃ−１とを垂直とすることで、上記の効果を得ることができる。

図８のステップＳ８４の動作の詳細は、図９及び図１０を参照して説明した動作を、逆に行うことにより実現可能であるので、説明は省略する。

第１の動作例によれば、止め輪Ｒを、止め輪Ｒを拡張させる機構無しで、嵌め込み部に嵌め込ませることが可能となる。嵌め込みそのものは、一方向への移動で行うことができるので、複雑な動作をする必要がなく、単純な動作のみで嵌め込みを実現できる。

また、第１の動作例によれば、ロボット１は、工具Ｔへの止め輪Ｒの保持を行うことができるので、嵌め込むまでの動作を効率化できる。止め輪Ｒが止め輪スタンドＲＳにより供給される場合は、工具Ｔへの止め輪Ｒの保持をさらに効率化することができる。
＜第２の動作例＞

次に、第２の動作例を説明する。第２の動作例と第１の動作例とは、止め輪Ｒの嵌め込み（ステップＳ８３）のみが異なるので、既に説明した第１の動作例と同じ動作及び処理については同じ符号を付与して説明を省略する。以下では、止め輪Ｒの嵌め込みをステップＳ８３ａとして説明する。

第２の動作例は、ロボット１が、止め輪Ｒの嵌め込み部Ｉを検出する点が異なる。そのために、ロボット１は、工具Ｔに保持した止め輪Ｒを、構造物Ｓの面に接触させながらハンド１１１を移動させる。構造物Ｓは任意の形状及び構成を取りえるが、止め輪Ｒを接触させることのできる面（平面及び曲面のうち少なくとも一方）を含む。この面には、嵌め込み部Ｉそのもの、及び、嵌め込み部Ｉの位置を検出可能な部位のうち少なくとも一方が含まれる。嵌め込み部Ｉの位置を検出可能な部位とは、例えば、凹部、凸部、及びこれら両方である。嵌め込み部Ｉの位置を検出可能な部位が、本発明の、嵌め込み部を示す指示部に相当する。

図１５は、止め輪Ｒの嵌め込み部の検出を説明するための図である。構造物Ｓは円筒状であり、円筒状の長さ方向に沿ってハンド１１１を移動させることで、凹部である嵌め込み部Ｉを検出する。図１５の（ａ）は工具Ｔに保持した止め輪Ｒを構造物Ｓの面に接触させたときの図、（ｂ）は嵌め込み図Ｉを検出したときの図、（ｃ）は止め輪Ｒを嵌め込んだ図である。なお、図１５では、図面の簡略化のためにロボット１の構成部位を省略している。

アーム１１は、移動方向に移動して、工具Ｔに保持した止め輪Ｒを構造物Ｓの面に接触させる。次に、アーム１１は、止め輪Ｒを、構造物Ｓの面に接触させたまま、移動方向Ｄ４−１に移動させる。このようにして嵌め込み部Ｉが検出されると、上記第１の動作例と同じ動作により、移動方向Ｄ４−２へアーム１１を移動させて止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌め込む。止め輪Ｒが嵌め込まれると、アーム１１は、移動方向Ｄ４−３へ移動する。

図１６は、ステップＳ８３ａの処理フローである。ステップＳ８３ａの処理は、図１５で説明した動作を含む。まず、アーム１１は、ハンド１１１が把持する工具Ｔにより、嵌め込み部Ｉを検出可能な姿勢をとる（ステップＳ１６０１）。この詳細は、位置及び姿勢が異なる点を除き、上記ステップＳ８１１、Ｓ８２１、Ｓ８３１と同じであるので省略する。

次に、アーム１１は、動作方向に移動する（Ｓ１６０２）。この詳細は、動作方向や移動速度が異なる点を除き、上記ステップＳ８１２、Ｓ８２２、Ｓ８３２と同じであるので省略する。

検出部２０４は、止め輪Ｒが構造物Ｓに接触したか否か判定する（Ｓ１６０３）。この判定は、例えば、検出部２０４が、力覚センサー１１ｃにより、所定値以上又は所定値より大きい力が、ステップＳ１６０２の動作方向とは逆の方向に対して検出されたか否かにより判定してもよい。或いは、検出部２０４は、電子カメラ１５により撮像された画像を画像処理して検出してもよい。

止め輪Ｒが構造物Ｓに接触していない場合（Ｓ１６０３；Ｎｏ）、ステップＳ１６０２の処理に戻り、アーム１１の移動動作を続ける。止め輪Ｒが構造物Ｓに接触している場合（Ｓ１６０３；Ｙｅｓ）、アーム１１は、動作方向（例えば図１５の矢印Ｄ４−１の方向）へ、止め輪Ｒを構造物Ｓの面に接触させたまま移動する（Ｓ１６０４）。ステップＳ１６０４の動作方向は、ステップＳ１６０１の動作方向と同じでもよく、異なっていても良い。ステップＳ１６０４の動作方向は、構造物Ｓの形状やその他任意の条件に応じて定めることができる。

なお、Ｓ１６０４の移動は、力制御と位置制御とを組み合わせて行われる。即ち、位置制御によりアーム１１を移動させる一方で、力制御により構造物Ｓの面位置を検出している。この検出は、工具Ｔにより保持した止め輪Ｒが接触する構造物Ｓの面からの反力をインプットとして行われる。具体的にどのようにして制御するかについては、公知の技術を用いることができるので説明は省略する。

検出部２０４は、嵌め込み部を検出したか否か判定する（Ｓ１６０５）。この判定は、例えば、検出部２０４が、力覚センサー１１ｃにより、所定値以下又は所定値より小さい力が、ステップＳ１６０２の動作方向とは逆の方向又は他の方向に対して検出されたか否かにより判定してもよい。又は、検出部２０４は、電子カメラ１５により撮像された画像を画像処理して検出してもよい。又は、これらの組み合わせでもよい。

力覚センサー１１ｃのセンサー値により検出する場合、図１５の構造物Ｓでは、ステップＳ１６０２の動作方向とは逆の方向への力が、所定値以下又は所定値より小さい値となった場合、その値となった止め輪Ｒの構造体Ｓへの接触位置が、嵌め込み部Ｉであると判定できる。即ち、接触している面からの反力が、それまでの反力よりも小さくなったときに、その場所が、嵌め込み部Ｉである凹部と判定することができる。これは、嵌め込み部Ｉそのものが凹部である場合だけでなく、嵌め込み部Ｉの位置を検出可能な部位が凹部の場合に対しても同じである。

また、嵌め込み部Ｉ又は嵌め込み部Ｉの位置を検出可能な部位を凸部で示す場合、上記とは逆に、接触している面からの反力が、それまでの反力よりも大きくなったときに、その場所が凸部と判定することができる。

嵌め込み部Ｉを検出しない場合（Ｓ１６０５；Ｎｏ）、ステップＳ１６０４の処理に戻り、アーム１１の移動動作を続ける。このとき、アーム１１は、姿勢及び位置を変更し、動作方向を変えて、構造体Ｓの面の他の部位に止め輪Ｒが接触するようにしてもよい。嵌め込み部Ｉを検出するための動作方向、アーム１１の姿勢及び位置は、構造体Ｓの構造や形状、工具Ｔの構造や寸法、アーム１１の可動範囲に応じて任意に定めることができる。

嵌め込み部Ｉを検出した場合（Ｓ１６０５；Ｙｅｓ）、以後の動作は、上記第１の動作例と同じであるので省略する。このとき、止め輪Ｒを嵌め込み部Ｉに嵌め込むために、アーム１１の位置及び姿勢を再度調整してもよい。Ｓ１６０１−Ｓ１６０５の動作は、本発明の検出に相当する。

上記では、構造体Ｓが円筒状であり、円筒の周に凹部の嵌め込み部Ｉが設けられる場合を説明したが、構造体Ｓ及び嵌め込み部Ｉはこれに限らない。例えば、構造体Ｓの面上に貫通孔が設けられ、この貫通孔の内部に嵌め込み部Ｉが設けられていてもよい。この場合、ロボット１は、検出した貫通孔に応じた位置を嵌め込み部Ｉの位置とし、工具Ｔを貫通孔に貫通させて、嵌め込み部Ｉに止め輪Ｒを嵌め込んでもよい。

第２の動作例では、止め輪Ｒを嵌め込む嵌め込み部Ｉを検出することが可能となる。これにより、嵌め込みを効率化することができる。また、この動作例は、嵌め込み部Ｉの位置そのものや位置ばらつきが、ロットや個体によって大きく異なる場合に特に有効である。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。特に、本発明は、ロボットと、制御部とが別に設けられたロボットシステムとして提供してもよいし、ロボットに制御部等が含まれたロボットとして提供してもよいし、制御部のみ、又は制御部を含むロボット制御装置として提供してもよい。また、本発明は、ロボット等を制御するプログラムやプログラムを記憶した記憶媒体として提供することもできる。

１：ロボット、１０：胴部、１０Ａ：肩領域、１０Ｂ：胴部本体、１１：アーム、１１Ａ：アーム部材、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ：アーム部材、１１Ｇ：ハンドアイカメラ、１１ａ：アーム駆動アクチュエーター、１１ｂ：アーム駆動アンプ、１１ｃ：力覚センサー、１２：タッチパネルモニター、１３：脚部、１４：搬送用ハンドル、１５：電子カメラ、１６：信号灯、１７：電源スイッチ、１７ａ：電源ＯＮスイッチ、１７ｂ：電源ＯＦＦスイッチ、１８：外部Ｉ／Ｆ部、１９：昇降ハンドル、２０：制御部、２１：ＣＰＵ、２２：メモリー、２３：外部記憶装置、２４：通信装置、２５：入力装置、２６：出力装置、１１１：ハンド、１１１ａ：ハンド駆動アクチュエーター、１１１ｂ：ハンド駆動アンプ、１１１Ａ：本体部、１１１Ｂ：フィンガー、１１１Ｂ−１：把持面、１１１Ｃ：底板部、１１１Ｃ−１：底板面、１１１Ｄ：可動部、１１１Ｅ：シャフト、１１２：着脱部材、２００：ハンド制御部、２０１：アーム制御部、２０２：全体制御部、２０３：指示取得部、２０４：検出部

Claims (19)

1. 少なくとも２つの指部と前記少なくとも２つの指部との間の受け部とを含むエンドエフェクターを備えるアームを含み、
   工具の第１の端が前記受け部に当接させ、
   少なくとも１つの前記指部で前記工具を把持し、
   前記第１の端とは異なる第２の端に保持されている止め輪を嵌め込み部に嵌め込む、
   ことを特徴とするロボット。
2. 前記止め輪はＣ型止め輪及びＥ型止め輪のいずれか１つを含むこと
   を特徴とする請求項１に記載のロボット。
3. 前記少なくとも２つの指部は、４つの指部を含み、前記工具を前記４つの指部で把持すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。
4. 前記嵌め込みに必要な力は、前記受け部への前記工具の当接によって得られる力と前記工具の把持によって得られる力との和よりも小さいこと
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のロボット。
5. 前記嵌め込みの動作方向が、前記工具が当接する前記受け部の面と垂直となるように、前記少なくとも２つの指部で前記工具を把持すること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のロボット。
6. 前記嵌め込みの動作方向は、前記第１の端から前記第２の端への方向であること
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のロボット。
7. さらに、前記第２の端に保持されている止め輪を、嵌め込み部及び嵌め込み部を示す指示部のうち少なくとも一方を含む面に接触させながら移動させることで、嵌め込み部検出すること
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のロボット。
8. さらに、前記把持した工具に止め輪が当接し、前記止め輪を前記工具に保持すること
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載のロボット。
9. 前記動作のうち少なくとも１つを行わせるように制御する制御装置、をさらに含むこと
   を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載のロボット。
10. 少なくとも２つの指部と、前記少なくとも２つの指部との間の受け部とを含むエンドエフェクターを備えるアームを含むロボットと、
    制御装置と、を含み、
    前記制御装置は、前記ロボットに、
    工具の第１の端が前記受け部に当接させ、少なくとも１つの前記指部で前記工具を把持させ、
    前記第１の端とは異なる第２の端に保持されている止め輪を嵌め込み部に嵌め込ませること
    を特徴とするロボットシステム。
11. 前記止め輪はＣ型止め輪及びＥ型止め輪のいずれか１つを含むこと
    を特徴とする請求項１０に記載のロボットシステム。
12. 前記少なくとも２つの指部は、４つの指部を含み、前記工具を前記４つの指部で把持させること
    を特徴とする請求項１０又は１１に記載のロボットシステム。
13. 前記嵌め込みに必要な力を、前記受け部への前記工具の当接によって得られる力と前記工具の把持によって得られる力との和よりも小さいようにすること
    を特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１つに記載のロボットシステム。
14. 前記嵌め込みの動作方向が、前記工具が当接する前記受け部の面と垂直となるように、前記少なくとも２つの指部で前記工具を把持すること
    を特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１つに記載のロボットシステム。
15. 前記嵌め込みの動作方向は、前記第１の端から前記第２の端への方向であること
    を特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１つに記載のロボットシステム。
16. さらに、前記第２の端に保持されている止め輪を、嵌め込み部及び嵌め込み部を示す指示部のうち少なくとも一方を含む面に接触させながら移動させることで、嵌め込み部を検出すること
    を特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１つに記載のロボットシステム。
17. さらに、前記把持した工具に止め輪を当接し、前記止め輪を前記工具に保持すること
    を特徴とする請求項１０乃至１６に記載のロボットシステム。
18. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載のロボットを制御することを特徴とするロボット制御装置。
19. 少なくとも２つの指部と、前記少なくとも２つの指部との間の受け部とを含むエンドエフェクターを備えるアームを含むロボットが、
    工具の第１の端が前記受け部に当接させ、少なくとも１つの前記指部により前記工具を把持し、
    前記第１の端とは異なる第２の端に保持されている止め輪を嵌め込み部に嵌め込むステップを行うこと
    を特徴とする方法。

Images