JP2021094687A

JP2021094687A - Robot system and control method for the same

Info

Publication number: JP2021094687A
Application number: JP2020185971A
Authority: JP
Inventors: 掃部　雅幸; Masayuki Kamon; 雅幸掃部; 大樹高橋; Daiki Takahashi; 開清水; Kai Shimizu; 裕規高山; Yuki Takayama; 藤森　潤; Jun Fujimori; 潤藤森; 博貴木下; Hirotaka Kinoshita
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2021-06-24

Abstract

To provide a robot system and a control method for the same which enables a robot to perform working by force control, without interrupting control and deteriorating resolution, when the robot has a movable range in control.SOLUTION: A robot system 100 comprises a robot 1 that has a mechanically movable range Rsm and performs working to an object to be worked, and a controller that force-controls motion of the robot using contact force that the robot receives from the object to be worked. The controller is configured to make the robot perform working in movable ranges in control Rso1 and Rso2 and move the movable ranges in control, in the mechanically movable range Rsm.SELECTED DRAWING: Figure 3C

Description

本発明は、ロボットシステム及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a robot system and a control method thereof.

ロボットを手動で力制御する技術が知られている。例えば、特許文献１に記載の技術では、バイラテラル制御が行われ、操作者がマスタロボット（操作装置）を操作することによって、スレーブロボットが力制御される。 The technology for manually controlling the force of a robot is known. For example, in the technique described in Patent Document 1, bilateral control is performed, and the slave robot is force-controlled by the operator operating the master robot (operation device).

特開２０１８−０８９７３６公開特許公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-089736

力制御によってロボットに作業させる分野では、ロボットに作業させる範囲（以下、単に「作業範囲」という場合がある）を制限することが望ましい場合がある。例えば、作業対象物をロボットによって研削する場合、作業範囲を設定して当該作業範囲内でロボットに作業させると、狭い範囲を研削することから研削の精度が向上し、あるいは、ロボットが作業範囲を越えて動作することが防止されるので安全性が向上する。 In the field of causing a robot to work by force control, it may be desirable to limit the range in which the robot is allowed to work (hereinafter, may be simply referred to as "work range"). For example, when a work object is ground by a robot, if a work range is set and the robot is allowed to work within the work range, the grinding accuracy is improved because the narrow range is ground, or the robot adjusts the work range. Safety is improved because it is prevented from operating beyond.

また、バイラテラル制御には種々の制御形態があり、その１つとして、スレーブロボットのエンドエフェクタに作業対象からの反力として作用する接触力をマスタロボットに位置指令として、フィードバックし、接触力に応じてマスタロボットを動作させる制御形態（以下、「位置指令型バイラテラル制御」という。）がある。位置指令型制御には、マスタロボットの機械的な動作可能範囲（以下、機械的可動範囲という。）によって、スレーブロボットの制御上の動作可能範囲（制御上可動範囲という）が制限される場合があるという課題があった。また、ロボットを用いた作業では、作業効率を低下させないために、マスタロボット及びスレーブロボットの制御を中断しないこと及び分解能を低下させないことが要求される。ここで、分解能とは、マスタロボットの移動量に対するスレーブロボットの移動量の比を意味し、移動比が大きくなると分解能が低下する。以下では、スレーブロボットを単に「ロボット」といい、マスタロボットを「操作器」という。上記従来技術はこれらの課題に全く言及していない。 In addition, there are various control forms of bilateral control, and one of them is to feed back the contact force acting as a reaction force from the work target to the end effector of the slave robot as a position command to the master robot to obtain the contact force. There is a control mode (hereinafter, referred to as "position command type bilateral control") in which the master robot is operated accordingly. In the position command type control, the movable range under the control of the slave robot (referred to as the movable range under control) may be limited by the mechanical movable range of the master robot (hereinafter referred to as the mechanical movable range). There was a problem that there was. Further, in the work using the robot, in order not to reduce the work efficiency, it is required not to interrupt the control of the master robot and the slave robot and not to reduce the resolution. Here, the resolution means the ratio of the movement amount of the slave robot to the movement amount of the master robot, and the resolution decreases as the movement ratio increases. In the following, the slave robot is simply referred to as a "robot", and the master robot is referred to as an "operator". The prior art does not address these issues at all.

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ロボットに制御上可動範囲が存在する場合に、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、力制御によりロボットに作業をさせることが可能なロボットシステム及びその制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when the robot has a controllable movable range, the robot works by force control without interrupting the control and without lowering the resolution. It is an object of the present invention to provide a robot system capable of making the robot system and a control method thereof.

本開示のある形態（aspect）に係るロボットシステムは、機械的可動範囲を有し、作業対象物に作業を行うロボットと、前記ロボットの動作を、当該ロボットが作業対象物から受ける接触力を用いて力制御する制御器と、を備え、前記制御器は、制御上可動範囲において前記ロボットに前記作業を行わせ、且つ、前記制御上可動範囲を前記機械的可動範囲内において移動させるように構成されている。 The robot system according to a certain form (aspect) of the present disclosure uses a robot that has a mechanical movable range and works on a work object, and a contact force that the robot receives from the work object for the operation of the robot. The robot is provided with a controller for force control, and the controller is configured to cause the robot to perform the work in the controllable movable range and to move the controlled movable range within the mechanical movable range. Has been done.

また、本開示の他の態様（aspect）に係るロボットシステムの制御方法は、機械的可動範囲を有し、作業対象物に作業を行うロボットと、前記ロボットの動作を、当該ロボットが作業対象物から受ける接触力を用いて力制御する制御器と、を備えたロボットシステムの制御方法であって、前記制御器が、制御上可動範囲において前記ロボットに前記作業を行わせ、且つ、前記制御上可動範囲を前記機械的可動範囲内において移動させる工程を含む。 Further, the control method of the robot system according to another aspect of the present disclosure is a robot having a mechanical movable range and performing work on a work object, and the robot operates the robot on the work object. A control method for a robot system including a controller that controls a force using a contact force received from the robot, wherein the controller causes the robot to perform the work within a controllable range and controls the robot. The step of moving the movable range within the mechanical movable range is included.

本発明は、ロボットに制御上可動範囲が存在する場合に、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、力制御によりロボットに作業をさせることが可能なロボットシステム及びその制御方法を提供できる。 The present invention provides a robot system capable of causing a robot to work by force control without interrupting control and without lowering the resolution when the robot has a movable range in terms of control, and a control method thereof. it can.

図１は、本開示の実施形態１に係るロボットシステムの一例のハードウェアの構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a hardware configuration of an example of a robot system according to the first embodiment of the present disclosure. 図２は、図１のロボットシステムの制御系統の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system of FIG. 図３Ａは、第１制御の内容を示す模式図である。FIG. 3A is a schematic diagram showing the contents of the first control. 図３Ｂは、第１制御の内容を示す模式図である。FIG. 3B is a schematic diagram showing the contents of the first control. 図３Ｃは、第１制御の内容を示す模式図である。FIG. 3C is a schematic diagram showing the contents of the first control. 図４は、比較例１の内容を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the contents of Comparative Example 1. 図５は、第２制御の内容を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the contents of the second control. 図６は、第２制御におけるロボットの制御上可動範囲の拡大を示す模式図であり、左側の図は、操作器の機械的可動範囲を示す図、右側の図は、ロボットの制御上可動範囲を示す図である。FIG. 6 is a schematic view showing the expansion of the controllable movable range of the robot in the second control, the left side is a diagram showing the mechanical movable range of the actuator, and the right side is a diagram showing the mechanically movable range of the robot. It is a figure which shows. 図７は、本開示の実施形態２に係るロボットシステムの制御系統の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system according to the second embodiment of the present disclosure. 図８は、本開示の実施形態３に係るロボットシステムの制御系統の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system according to the third embodiment of the present disclosure. 図９は、本開示の実施形態４に係るロボットシステム５００の制御系統の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system 500 according to the fourth embodiment of the present disclosure.

本開示のある形態（aspect）に係るロボットシステムは、機械的可動範囲を有し、作業対象物に作業を行うロボットと、前記ロボットの動作を、当該ロボットが前記作業対象物から受ける接触力を用いて力制御する制御器と、を備え、前記制御器は、制御上可動範囲において前記ロボットに前記作業を行わせ、且つ、前記制御上可動範囲を前記機械的可動範囲内において移動させるように構成されている。ここで、制御器がロボットの動作を力制御する形態は、制御器が「操作信号」に従ってロボットの動作を制御する形態と、制御器がプログラムに従ってロボットの動作を制御する形態との双方を含む。「操作信号」は、人がロボットを操作するために操作する操作器から出力される「操作信号」と、ＡＩがロボットを操作するために出力する「操作信号（予測操作信号）」との双方を含む。力制御の「タイプ」は、操作器側及びロボット側の双方に力センサを備える「並列タイプ」と、操作器側及びロボット側のいずれかもしくは両方に力センサを備えない「タイプ」との双方を含む。但し、後者の「タイプ」においても、例えば、ロボットにおける作業対象に作業を行う部分（end effector）の「位置」や「モータ電流値」を検出することによって、力制御が行われる。「操作信号」は、操作力信号（力指令）と操作位置信号（位置指令）との双方を含む。 The robot system according to a certain form (aspect) of the present disclosure has a mechanical movable range, and a robot that performs work on a work object and a contact force that the robot receives from the work object are subjected to the operation of the robot. A controller that uses and controls force is provided, and the controller causes the robot to perform the work in the controllable movable range, and moves the controlled movable range within the mechanical movable range. It is configured. Here, the form in which the controller controls the operation of the robot by force includes both a form in which the controller controls the operation of the robot according to an "operation signal" and a form in which the controller controls the operation of the robot according to a program. .. The "operation signal" is both an "operation signal" output from an operator operated by a person to operate the robot and an "operation signal (predicted operation signal)" output by AI to operate the robot. including. The "type" of force control is both a "parallel type" that has a force sensor on both the actuator side and the robot side, and a "type" that does not have a force sensor on either or both of the actuator side and the robot side. including. However, also in the latter "type", force control is performed by detecting, for example, the "position" or "motor current value" of the part (end effector) of the robot to work on the work target. The "operation signal" includes both an operation force signal (force command) and an operation position signal (position command).

この構成によれば、制御器が、制御上可動範囲においてロボットに前記作業を行わせ、且つ、制御上可動範囲をロボットの機械的可動範囲内において移動させるので、ロボットに制御上可動範囲が存在する場合に、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、力制御によりロボットに作業をさせることができる。 According to this configuration, the controller causes the robot to perform the above-mentioned work in the controllably movable range, and moves the controlledly movable range within the mechanically movable range of the robot, so that the robot has a controlledly movable range. In this case, the robot can be made to work by force control without interrupting the control and without lowering the resolution.

前記制御器は、前記ロボットが前記作業において前記制御上可動範囲の端に到達すると、その時の前記ロボットの移動方向に当該ロボットを移動させるとともに当該ロボットの移動先に前記制御上可動範囲を移動させ、及び又は、前記作業において前記ロボットを停止させた後、前記ロボットの停止位置を含むように前記制御上可動範囲を移動させるように構成されていてもよい。 When the robot reaches the end of the controlled movable range in the work, the controller moves the robot in the moving direction of the robot at that time and moves the controlled movable range to the moving destination of the robot. , And / or, after stopping the robot in the work, the movable range may be moved under the control so as to include the stop position of the robot.

この構成によれば、制御器が、ロボットが作業において制御上可動範囲の端に到達すると、その時のロボットの移動方向に当該ロボットを移動させるとともに当該ロボットの移動先に前記制御上可動範囲を移動させるので、制御上可動範囲を現在の制御上可動範囲から離れた位置に移動させることができる。あるいは、制御器が、作業においてロボットを停止させた後、ロボットの停止位置を含むように制御上可動範囲を移動させるので、制御上可動範囲をずらしながらロボットに作業させることができる。その結果、作業内容に応じて制御上可動範囲を移動させることができるので、ロボットの機械的可動範囲においてスムーズにロボットに作業を行わせることができる。 According to this configuration, when the robot reaches the end of the controllable movable range in the work, the controller moves the robot in the moving direction of the robot at that time and moves the controlled movable range to the moving destination of the robot. Therefore, the controllable movable range can be moved to a position away from the current controllable movable range. Alternatively, since the controller moves the movable range in control so as to include the stop position of the robot after stopping the robot in the work, the robot can be made to work while shifting the movable range in control. As a result, the movable range can be controlledly moved according to the work content, so that the robot can smoothly perform the work within the mechanical movable range of the robot.

前記ロボットシステムは、前記接触力を感知し、感知した接触力を表す接触力信号を出力する接触力センサと、前記制御器によって入力される操作器動作信号と操作者の操作とに基づいて動作する操作器と、前記操作者の操作により前記操作器に作用する操作力を感知し、感知した操作力を表す操作力信号を出力するする操作力センサと、を備え、前記ロボットは、前記制御器によって入力されるロボット動作信号と前記作業対象から受ける前記接触力とに基づいて作業対象物に作業を行うよう構成され、前記制御器は、前記接触力信号と前記操作力信号とに基づいて前記ロボット動作信号及び前記操作器動作信号を出力することによって前記ロボット及び前記操作器の動作を制御する通常制御において、第１制御及び第２制御の少なくともいずれかを行うよう構成されており、前記第１制御が、前記操作器が前記操作器の指定可動範囲の端に到達すると前記操作器を停止させるとともに前記操作力の方向に前記ロボットを移動させ、その後、指定された第１条件が満たされると前記通常制御に戻る制御であり、前記第２制御が、指定された第２条件が満たされると前記ロボットを停止させるとともに前記操作器を指定位置に向けて移動させ、前記操作器が前記指定位置に位置すると前記通常制御に戻る制御であり、前記第１制御における前記操作器の指定可動範囲に対応する前記ロボットの可動範囲が、前記制御上可動範囲であってもよい。ここで、「前記接触力信号と前記操作力信号とに基づいて前記ロボット動作信号及び前記操作器動作信号を出力する」は、「前記接触力信号」と「前記操作力信号」とさらなる「他の信号」とに基づいて前記ロボット動作信号及び前記操作器動作信号を出力する場合を含むことを意味する。「他の信号」として、例えば、基本動作を指令する基本動作制御プログラムからの基本動作指令信号が挙げられる。「指定された第１条件」は、任意に指定することができる。「指定された第１条件」として、例えば、「操作器が指定可動範囲の端から離れること」、「第１制御解除ボタンが操作されたこと」等が挙げられる。「指定された第２条件」は、任意に指定することができる。「指定された第２条件」として、例えば、「前記操作器が操作されないこと」、「第２制御切替ボタンが操作されたこと」等が挙げられる。 The robot system operates based on a contact force sensor that senses the contact force and outputs a contact force signal representing the sensed contact force, an operator operation signal input by the controller, and an operator's operation. The robot includes an operating device that operates the robot and an operating force sensor that senses an operating force acting on the operating device by the operation of the operator and outputs an operating force signal indicating the sensed operating force. The robot operation signal input by the device and the contact force received from the work object are configured to perform work on the work object, and the controller is based on the contact force signal and the operation force signal. In the normal control for controlling the operation of the robot and the operator by outputting the robot operation signal and the operator operation signal, at least one of the first control and the second control is performed. When the first control reaches the end of the designated movable range of the operator, the first control stops the operator and moves the robot in the direction of the operating force, after which the designated first condition is satisfied. When this is done, the control returns to the normal control, and the second control stops the robot and moves the operator toward the designated position when the designated second condition is satisfied, and the operator moves the operator to the designated position. When the robot is positioned at the designated position, the control returns to the normal control, and the movable range of the robot corresponding to the designated movable range of the operator in the first control may be the movable range in terms of control. Here, "outputting the robot operation signal and the operator operation signal based on the contact force signal and the operation force signal" includes "the contact force signal", "the operation force signal", and further "others". It means that the case of outputting the robot operation signal and the operator operation signal based on the "signal of" is included. Examples of the "other signal" include a basic operation command signal from a basic operation control program that commands a basic operation. The "designated first condition" can be arbitrarily specified. Examples of the "designated first condition" include "the actuator is separated from the end of the designated movable range", "the first control release button is operated", and the like. The "designated second condition" can be arbitrarily specified. Examples of the "designated second condition" include "the operation device is not operated", "the second control switching button is operated", and the like.

この構成によれば、ロボットの制御上可動範囲は、指定可動範囲に対して移動比に応じて定まる。第１制御においては、操作者が操作器を操作している最中に操作器が指定可動範囲の端に到達すると操作器が動かなくなるが、操作者が継続して操作力を操作器に作用させると、制御器が当該操作力の方向に、制御上可動範囲を超えて、ロボットを移動させる。その後、指定された第１条件が満たされると、制御が通常制御に戻る。ここで、「指定された第１条件」が「操作器が指定可動範囲の端から離れること」である場合、例えば、ロボットが適当な位置まで移動したタイミングで、操作者が、操作器を指定可動範囲に収まるよう操作すると、操作器が指定可動範囲の端から離れて、制御が通常制御に戻る。「指定された第１条件」が「第１制御解除ボタンが操作されたこと」である場合、例えば、ロボットが適当な位置まで移動したタイミングで、操作者が第１制御解除ボタンを操作すると、制御が通常制御に戻る。 According to this configuration, the movable range under the control of the robot is determined according to the movement ratio with respect to the designated movable range. In the first control, if the actuator reaches the end of the specified movable range while the operator is operating the actuator, the actuator will not move, but the operator will continue to apply the operating force to the actuator. Then, the controller moves the robot in the direction of the operating force beyond the controllable movable range. After that, when the specified first condition is satisfied, the control returns to the normal control. Here, when the "designated first condition" is "the actuator moves away from the end of the designated movable range", for example, the operator designates the actuator at the timing when the robot moves to an appropriate position. When operated so as to fall within the movable range, the actuator moves away from the end of the specified movable range and the control returns to the normal control. When the "specified first condition" is "the first control release button has been operated", for example, when the operator operates the first control release button at the timing when the robot moves to an appropriate position, Control returns to normal control.

その後、操作者が操作器を操作すると、ロボットは、中心位置が現在の制御上可動範囲の中心位置から上述の移動量だけずれた新たな制御上可動範囲において動作する。この新たな制御上可動範囲は、現在の制御上可動範囲を少なくとも部分的に超える範囲である。従って、第１制御によれば、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボットの制御上可動範囲を拡大することができる。また、この場合、現在の制御上可動範囲から離れた位置に制御上可動範囲を移動させることができる。 After that, when the operator operates the actuator, the robot operates in a new controllable movable range in which the central position deviates from the central position of the current controllable movable range by the above-mentioned movement amount. This new controllable range is at least partially above the current controllable range. Therefore, according to the first control, it is possible to expand the controllable movable range of the robot in the position command type bilateral control without interrupting the control and without lowering the resolution. Further, in this case, the movable range in control can be moved to a position away from the current movable range in control.

一方、第２制御においては、操作者が、操作器を操作している最中に指定された第２条件が満たされると、制御器が、ロボットを停止させるとともに操作器を指定位置に向けて移動させ、操作器が指定位置に位置すると、制御を通常制御に戻す。ここで、「指定された第２条件」が「操作器が操作されないこと」である場合、例えば、操作者が所要の位置で操作器から手を放す（操作器を操作しないようにする）と制御器が第２制御に切り替えて上記のようにロボット及び操作器の動作を制御する。「指定された第２条件」が「第２制御切り替えボタンが操作されたこと」である場合、例えば、操作器が所要の位置に位置したタイミングで、操作者が第２制御切替ボタンを操作すると、制御器が第２制御に切り替えて上記のようにロボット及び操作器の動作を制御する。 On the other hand, in the second control, when the second condition specified while the operator is operating the actuator is satisfied, the controller stops the robot and directs the actuator to the designated position. When it is moved and the actuator is in the specified position, the control is returned to the normal control. Here, when the "designated second condition" is "the actuator is not operated", for example, when the operator releases the actuator at the required position (does not operate the actuator). The controller switches to the second control and controls the operations of the robot and the actuator as described above. When the "specified second condition" is "the second control switching button has been operated", for example, when the operator operates the second control switching button at the timing when the actuator is located at the required position. , The controller switches to the second control and controls the operation of the robot and the actuator as described above.

この場合、操作者が操作器の操作を再開すると、ロボットは、中心位置が、現在の制御上可動範囲の中心位置から操作器の移動方向と反対方向に操作器の移動量に移動比を乗じた距離だけずれた新たな制御上可動範囲において動作する。この新たな制御上可動範囲は、現在の制御上可動範囲を少なくとも部分的に超える範囲である。従って、第２制御によれば、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボットの制御上可動範囲を拡大することができる。また、この場合、制御上可動範囲をずらしながら移動させることができる。 In this case, when the operator resumes the operation of the actuator, the robot multiplies the movement amount of the actuator in the direction opposite to the movement direction of the actuator from the center position of the current controllable movable range by the robot. It operates in a new controllable range that is offset by a distance. This new controllable range is at least partially above the current controllable range. Therefore, according to the second control, it is possible to expand the controllable movable range of the robot in the position command type bilateral control without interrupting the control and without lowering the resolution. Further, in this case, it is possible to move while shifting the movable range in terms of control.

従って、上記構成によれば、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボットの制御上可動範囲を拡大することができる。 Therefore, according to the above configuration, it is possible to expand the controllable movable range of the robot in the position command type bilateral control without interrupting the control and without lowering the resolution.

前記制御器は、前記第１制御において、前記操作力の方向に前記ロボットを移動させる際に前記操作力に対する前記ロボットの移動量の比を変更するよう構成されていてもよい。 The controller may be configured to change the ratio of the movement amount of the robot to the operating force when the robot is moved in the direction of the operating force in the first control.

第１制御では、操作器が指定可動範囲の端に到達した後に制御器が操作力の方向に移動させたロボットの移動量（移動距離）だけ、制御上可動範囲が拡大する。この際、操作器とロボットとの移動比及びゲインの少なくともいずれかを変更することによって、操作器が指定可動範囲の端に到達した後の操作力の方向へのロボットの移動量を調整できる。従って、この構成によれば、制御上可動範囲の拡大の程度を調整できる。 In the first control, the movable range in terms of control is expanded by the amount of movement (moving distance) of the robot that the controller moves in the direction of the operating force after the controller reaches the end of the designated movable range. At this time, by changing at least one of the movement ratio and the gain between the actuator and the robot, the amount of movement of the robot in the direction of the operating force after the actuator reaches the end of the designated movable range can be adjusted. Therefore, according to this configuration, the degree of expansion of the movable range can be adjusted in terms of control.

前記制御器は、前記第１制御において、前記操作力の方向に前記ロボットを移動させる際に前記ロボットの動作速度を前記操作力に応じて変更するよう構成されていてもよい。 In the first control, the controller may be configured to change the operating speed of the robot according to the operating force when the robot is moved in the direction of the operating force.

この構成によれば、例えば、操作力が大きい程、ロボットの動作速度を早くすることによって、制御上可動範囲を大きく拡大する場合でも、その所要時間を短くできる。 According to this configuration, for example, as the operating force is larger, the operating speed of the robot is increased, so that the required time can be shortened even when the movable range is greatly expanded in terms of control.

前記制御器は、前記第２制御において、前記操作器を所定の速度で前記指定位置に向けて移動させるよう構成されていてもよい。 The controller may be configured to move the actuator toward the designated position at a predetermined speed in the second control.

この構成によれば、所望の速度を所定の速度として設定することによって、所望の速度で操作器を指定位置に向けて移動させることができる。 According to this configuration, by setting a desired speed as a predetermined speed, the actuator can be moved toward a designated position at a desired speed.

前記制御器は、前記第２制御において、前記操作器が操作されなくなった時点における前記操作力に仮想的なインピーダンスを付加することによって、前記操作器を前記指定位置に向けて移動させるよう構成されていてもよい。 In the second control, the controller is configured to move the actuator toward the designated position by adding a virtual impedance to the operating force at the time when the actuator is no longer operated. May be.

操作器の操作中に操作をやめると、その時点における操作器指令位置に応じた位置に向けて操作器が自動的に移動する。操作をやめた時点における操作器の動作力の絶対値は当該時点における操作力に等しい。従って、この構成によれば、仮想的なインピーダンスによって、操作器が自動的に移動する際の操作器の移動速度を安全な速度にすることができる。 If the operation is stopped during the operation of the actuator, the actuator is automatically moved to the position corresponding to the actuator command position at that time. The absolute value of the operating force of the actuator at the time when the operation is stopped is equal to the operating force at that time. Therefore, according to this configuration, the moving speed of the operating device when the operating device automatically moves can be set to a safe speed by the virtual impedance.

前記指定位置が、前記指定可動範囲の中心位置であってもよい。 The designated position may be the center position of the designated movable range.

この構成によれば、ロボットの新しい制御上可動範囲が、ロボットの停止位置を中心とした制御上可動範囲になるので、ロボットを操作しやすくなる。 According to this configuration, the new controllable movable range of the robot becomes the controlled movable range centered on the stop position of the robot, which makes it easier to operate the robot.

また、本開示のさらなる他の態様（aspect）に係るロボットシステムは、上記ロボットシステムが、操作者による操作に応じて操作信号を出力する操作器と、学習器とを備え、前記学習器が、学習時において、前記操作信号と少なくとも前記接触力を含む予測基礎データとを入力されて、前記操作信号を前記予測基礎データに基づいて学習し、且つ、作業時において、前記予測基礎データが入力されると、学習により獲得した人工知能によって、前記操作信号の予測信号である予測操作信号を前記制御器に出力するよう構成され、前記制御器は、前記学習時において、前記接触力及び前記操作信号に基づいて前記ロボットの動作を制御し、且つ、前記作業時において、前記接触力及び前記予測操作信号に基づいて前記ロボットの動作を制御するよう構成されている。 Further, in the robot system according to still another aspect of the present disclosure, the robot system includes an operation device that outputs an operation signal in response to an operation by an operator, and a learning device. At the time of learning, the operation signal and at least the prediction basic data including the contact force are input, the operation signal is learned based on the prediction basic data, and at the time of work, the prediction basic data is input. Then, the artificial intelligence acquired by the learning is configured to output the prediction operation signal which is the prediction signal of the operation signal to the controller, and the controller is configured to output the contact force and the operation signal at the time of the learning. The operation of the robot is controlled based on the above, and the operation of the robot is controlled based on the contact force and the predicted operation signal during the work.

また、本開示のさらなる他の態様（aspect）に係るプログラムは、プロセッサをＡＩ器として機能させるプログラムであって、前記ＡＩ器は、上記ロボットシステムおける操作信号と予測基礎データとの相関関係を学習することによって、前記予測基礎データが入力されると前記操作信号の予測信号である予測操作信号を出力する人工知能を獲得しており、上記ロボットシステムは、操作者による操作に応じて前記操作信号を出力する操作器をさらに備えており、前記制御器は、前記接触力及び前記操作信号に基づいて前記ロボットを力制御するように構成されており、且つ、前記予測基礎データが少なくとも前記接触力を含む。 Further, the program according to still another aspect of the present disclosure is a program that causes the processor to function as an AI device, and the AI device learns the correlation between the operation signal and the prediction basic data in the robot system. By doing so, when the prediction basic data is input, the artificial intelligence that outputs the prediction operation signal which is the prediction signal of the operation signal is acquired, and the robot system obtains the operation signal in response to the operation by the operator. The controller is further provided with an operator for outputting the above, the controller is configured to force control the robot based on the contact force and the operation signal, and the predicted basic data is at least the contact force. including.

また、本開示のさらなる他の態様（aspect）に係るロボットシステムは、機械的可動範囲を有し、他の作業対象物に他の作業を行う他のロボットと、上記プログラムが格納されたプロセッサで構成されるＡＩ器と、前記他のロボットの動作を、当該他のロボットが前記他の作業対象物から受ける接触力と前記ＡＩ器から出力される前記予測操作信号とに基づいて力制御する他の制御器と、を備え、前記ＡＩ器は、前記他のロボットが前記他の作業対象物から受ける接触力を含む予測基礎データが入力されると、前記学習により獲得した人工知能によって前記予測操作信号を出力する。 Further, the robot system according to still another aspect of the present disclosure is a processor in which the above program is stored and another robot having a mechanical movable range and performing other work on another work object. The AI device to be configured and the operation of the other robot are force-controlled based on the contact force received by the other robot from the other work object and the predicted operation signal output from the AI device. When the prediction basic data including the contact force that the other robot receives from the other work object is input, the AI device includes the controller of the above, and the AI device uses the artificial intelligence acquired by the learning to perform the prediction operation. Output a signal.

以下、本開示の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、以下の図は、本開示を説明するための図であるので、本開示に無関係な要素が省略される場合、誇張等のために寸法が正確でない場合、簡略化される場合、複数の図において互いに対応する要素の形態が一致しない場合等がある。また、本開示は、以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding elements will be designated by the same reference numerals throughout the drawings, and duplicate description thereof will be omitted. In addition, since the following figures are diagrams for explaining the present disclosure, there are a plurality of cases where elements unrelated to the present disclosure are omitted, when the dimensions are not accurate due to exaggeration or the like, or when the dimensions are simplified. In the figure, the forms of the corresponding elements may not match. Further, the present disclosure is not limited to the following embodiments.

また、本開示において、「ロボットが行う作業」は、ティーチング作業及び教示の確認及び修正作業を含まない。本開示の目的は、あくまで実際のロボットを用いた作業における効率の低下を抑制するために、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボットの制御上可動範囲を拡大することが可能なロボットシステム及びその制御方法を提供することにあるからである。従って、以下の説明における操作器２は、ティーチペンダントを含まない。 Further, in the present disclosure, the "work performed by the robot" does not include the teaching work and the confirmation and correction work of the teaching. An object of the present disclosure is to control the robot in position-commanded bilateral control without interrupting control and without reducing resolution in order to suppress a decrease in efficiency in work using an actual robot. This is because the purpose is to provide a robot system capable of expanding the range and a control method thereof. Therefore, the actuator 2 in the following description does not include the teach pendant.

（実施形態１）
図１は、本開示の実施形態１に係るロボットシステムの一例のハードウェアの構成を示す模式図である。図２は、図１のロボットシステムの制御系統の構成を示すブロック図である。図３Ａ乃至図３Ｃは、第１制御の内容を示す模式図である。なお、図１、３Ａ−３Ｃ、４、及び５において、ロボット１及び操作器２は、動作を理解しやすくするために模式的に表されていて、実際の形状には一致しない。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a hardware configuration of an example of a robot system according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system of FIG. 3A to 3C are schematic views showing the contents of the first control. Note that, in FIGS. 1, 3A-3C, 4 and 5, the robot 1 and the actuator 2 are schematically represented in order to make the operation easy to understand, and do not match the actual shape.

図１乃至３を参照すると、実施形態１のロボットシステム１００は、制御器３と、制御器３によって入力されるロボット指令位置（ロボット動作信号）Ｘ_ｓと作業対象から受ける接触力Ｆｓとに基づいて作業対象物に作業を行うロボット１と、接触力Ｆｓ（図２参照）を感知し、感知した接触力Ｆｓを表す接触力信号（ｆ_ｓ）を出力する接触力センサＳｓと、制御器３によって入力される操作器指令位置（操作器動作信号）Ｘ_ｍと操作者の操作とに基づいて動作する操作器２と、操作者の操作により操作器２に作用する操作力Ｆｍ（図３参照）を感知し、感知した操作力を表す操作力信号（ｆ_ｍ）を出力するする操作力センサＳｍと、を備える。ここで、ロボット１及び接触力センサＳｓがロボットユニット１０を構成し、操作器２及び操作力センサＳｍが操作器ユニット２０を構成する。 Referring to FIGS. 1 to 3, a robot system 100 of the embodiment 1 includes a control unit 3, based on the robot command position input by the controller 3 to the contact force Fs applied from the work target (robot operation signal) X _s a robot 1 perform work on the work target Te, the contact force Fs senses (see FIG. 2), the contact force sensor Ss that outputs a contact force signal representative of the contact force Fs sensed (f _s), the controller 3 The operator 2 operates based on the operator command position (operator operation signal) X _m input by the operator and the operator's operation, and the operation force Fm acting on the operator 2 by the operator's operation (see FIG. 3). ) senses, and an operating force sensor Sm which outputs an operating force signal representative of the sensed operating force (f _m). Here, the robot 1 and the contact force sensor Ss constitute the robot unit 10, and the actuator 2 and the operating force sensor Sm constitute the actuator unit 20.

以下、このロボットシステム１００の構成要素を詳しく説明する。 Hereinafter, the components of the robot system 100 will be described in detail.

［ハードウェアの構成］
＜ロボット１＞
ロボット１は、作業対象に作業を行うことができるものであればよい。ロボット１として産業用ロボット、医療用ロボット、サービスロボット等が例示される。 [Hardware configuration]
<Robot 1>
The robot 1 may be any robot 1 that can perform work on the work target. Examples of the robot 1 include industrial robots, medical robots, service robots, and the like.

産業用ロボットとして、垂直多関節型ロボット、水平多関節型ロボット、パラレルリンク型ロボット、直角座標型ロボット、極座標型ロボット等が例示される。医療用ロボットとして、手術ロボットが例示される。サービスロボットとして、レスキューロボット、壁面作業ロボット、警備ロボット、介護ロボット、ドローンロボット等が例示される。 Examples of industrial robots include vertical articulated robots, horizontal articulated robots, parallel link robots, right angle coordinate robots, and polar coordinate robots. A surgical robot is exemplified as a medical robot. Examples of service robots include rescue robots, wall work robots, security robots, nursing robots, drone robots, and the like.

以下では、ロボット１として、研削ロボットが例示される。ロボット１は、ここでは、垂直多関節型ロボットであり、手首にエンドエフェクタＥｆとしてグラインダーが装着されている。作業対象物（図示せず）は、例えば、大型のワーク（例えば大きな鋼板）である。 In the following, a grinding robot will be exemplified as the robot 1. The robot 1 is a vertical articulated robot here, and a grinder is attached to the wrist as an end effector Ef. The work object (not shown) is, for example, a large work (for example, a large steel plate).

＜操作器２＞
操作器２は、操作者が操作可能であり、且つ、操作者が操作する（把持する）操作部２ａを制御器３によって位置制御することが可能なものであればよい。操作器２は、ここでは、マスタロボットで構成される。操作器２の形態は、ロボット１（スレーブロボット）と相似形であっても相似形でなくてもよい。操作器２は、例えば、ジョイスティック等の簡単な構造のものであってもよい。 <Operator 2>
The operating device 2 may be any as long as it can be operated by the operator and the position of the operating unit 2a operated (held) by the operator can be controlled by the controller 3. The actuator 2 is composed of a master robot here. The form of the actuator 2 may or may not be similar to the robot 1 (slave robot). The actuator 2 may have a simple structure such as a joystick.

操作器２は、具体的には、盤状の操作部２ａと、基台２ｂと、基台２ｂ上に操作部２ａを３次元方向に移動可能に支持する支持機構２ｃとを備える。支持機構２ｃはここでは複数のリンクが複数の関節で連結されてなるリンク機構で構成される。各関節は、例えば、サーボモータで駆動され、各関節のサーボモータが操作器動作信号に従って動作することによって、支持機構２ｃが操作部２ａを操作器指令位置に従って動作（移動）させる。 Specifically, the operating device 2 includes a panel-shaped operating portion 2a, a base 2b, and a support mechanism 2c that movably supports the operating portion 2a on the base 2b in a three-dimensional direction. The support mechanism 2c is composed of a link mechanism in which a plurality of links are connected by a plurality of joints. Each joint is driven by, for example, a servomotor, and the servomotor of each joint operates according to the actuator operation signal, so that the support mechanism 2c operates (moves) the operation unit 2a according to the actuator command position.

＜制御器３＞
制御器３は、プロセッサＰｒとメモリＭｅとを有する演算器で構成される。後述する、図２の接触力取得部３１、操作力取得部３２、減算部３３、力／位置換算部３４、可動範囲処理部３５、ロボット指令位置生成部３６、ロボット制御部３７、操作器指令位置生成部３８、操作器制御部３９、指定位置移動指令付与部４０、及び加算部４１は、制御器３を構成する演算器において、メモリＭｅに格納された所定の制御プログラムをプロセッサＰｒが実行することによって実現される機能ブロックである。この演算器は、具体的には、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等で構成される。制御器３は、集中制御を行う単独の演算器で構成されてもよく、分散制御を行う複数の演算器で構成されてもよい。制御器３は適宜な場所に設けられる。ここでは、制御器３は、ロボット１の基台に設けられる。 <Control 3>
The controller 3 is composed of an arithmetic unit having a processor Pr and a memory Me. The contact force acquisition unit 31, the operation force acquisition unit 32, the subtraction unit 33, the force / position conversion unit 34, the movable range processing unit 35, the robot command position generation unit 36, the robot control unit 37, and the actuator command, which will be described later. In the position generation unit 38, the operator control unit 39, the designated position movement command granting unit 40, and the addition unit 41, the processor Pr executes a predetermined control program stored in the memory Me in the arithmetic units constituting the controller 3. It is a functional block realized by doing. Specifically, this arithmetic unit is composed of, for example, a microcontroller, an MPU, an FPGA (Field Programmable Gate Array), a PLC (Programmable Logic Controller), or the like. The controller 3 may be composed of a single arithmetic unit that performs centralized control, or may be composed of a plurality of arithmetic units that perform distributed control. The controller 3 is provided at an appropriate place. Here, the controller 3 is provided on the base of the robot 1.

ここで、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、及び/又は、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、「器」、「部」、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、又は、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、「器」、「部」、回路、手段、又はユニットは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアは、ハードウェア及び/又はプロセッサの構成に使用される。 Here, the functions of the elements disclosed herein include general-purpose processors, dedicated processors, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), conventional circuits, and /, which are configured or programmed to perform the disclosed functions. Alternatively, it can be performed using a circuit or processing circuit that includes a combination thereof. A processor is considered a processing circuit or circuit because it contains transistors and other circuits. In the present disclosure, a circuit, unit, "vessel", "part", or means is hardware that performs the listed functions or is hardware that is programmed to perform the listed functions. is there. The hardware may be the hardware disclosed herein, or it may be other known hardware that is programmed or configured to perform the listed functions. When hardware is a processor considered to be a type of circuit, a "vessel", "part", circuit, means, or unit is a combination of hardware and software, and software is a configuration of hardware and / or processor. Used for.

制御器３は、後述するように、制御上可動範囲Ｒｓｏにおいてロボット１に作業を行わせ、且つ、制御上可動範囲Ｒｓｏを機械的可動範囲内Ｒｓｍにおいて移動させる（図３Ａ乃至図６参照）。具体的には、制御器３は、ここでは、通常制御によって、制御上可動範囲Ｒｓｏにおいてロボット１に作業を行わせ、且つ、第１制御及び又は第２制御によって、制御上可動範囲Ｒｓｏを機械的可動範囲内Ｒｓｍにおいて移動させる。 As will be described later, the controller 3 causes the robot 1 to perform work in the controllably movable range Rso, and moves the controlledly movable range Rso within the mechanically movable range Rsm (see FIGS. 3A to 6). Specifically, here, the controller 3 causes the robot 1 to perform work in the controllably movable range Rso by normal control, and mechanically controls the controlledly movable range Rso by the first control and / or the second control. Move within Rsm within the target movable range.

＜ロボットユニット１０＞
図２を参照すると、ロボットユニット１０は、ロボット１及び接触力センサＳｓを備える。接触力センサＳｓは、ロボット１の作業対象物からエンドエフェクタＥｆが受ける接触力Ｆｓを感知するものであればよい。例えば、接触力センサＳｓが、ロボット１のエンドエフェクタＥｆと、手首との間に設けられている場合、接触力センサＳｓは、例えば、３軸加速度センサ、圧電センサ、歪ゲージ（ロードセル）等によって構成され得る。また、例えば、ロボット１の動作がサーボ制御される場合、接触力センサＳｓは、サーボモータの電流を感知する電流センサ、サーボモータのトルクを感知するトルクセンサ等で構成され得る。 <Robot unit 10>
Referring to FIG. 2, the robot unit 10 includes a robot 1 and a contact force sensor Ss. The contact force sensor Ss may be any one that senses the contact force Fs received by the end effector Ef from the work object of the robot 1. For example, when the contact force sensor Ss is provided between the end effector Ef of the robot 1 and the wrist, the contact force sensor Ss is provided by, for example, a 3-axis acceleration sensor, a piezoelectric sensor, a strain gauge (load cell), or the like. Can be configured. Further, for example, when the operation of the robot 1 is servo-controlled, the contact force sensor Ss may be composed of a current sensor that senses the current of the servomotor, a torque sensor that senses the torque of the servomotor, and the like.

＜操作器ユニット２０＞
図２を参照すると、操作器ユニット２０は、操作器２及び操作力センサＳｍを備える。操作力センサＳｍは、操作者が操作器２を操作する操作力を感知するものであればよい。例えば、操作力センサＳｍが、操作器２の操作者が操作部２ａ（図１参照）と、操作器２の支持機構２ｃとの間に設けられている場合、操作力センサＳｍは、例えば、３軸加速度センサ、圧電センサ、歪ゲージ（ロードセル）等によって構成され得る。また、例えば、操作器２の動作がサーボ制御される場合、操作力センサＳｍは、サーボモータの電流を感知する電流センサ、サーボモータのトルクを感知するトルクセンサ等で構成され得る。 <Operator unit 20>
Referring to FIG. 2, the actuator unit 20 includes an actuator 2 and an operating force sensor Sm. The operating force sensor Sm may be any as long as it senses the operating force for the operator to operate the actuator 2. For example, when the operating force sensor Sm is provided between the operating unit 2a (see FIG. 1) and the support mechanism 2c of the operating device 2 by the operator of the operating device 2, the operating force sensor Sm is, for example, It may be composed of a 3-axis acceleration sensor, a piezoelectric sensor, a strain gauge (load cell), or the like. Further, for example, when the operation of the actuator 2 is servo-controlled, the operating force sensor Sm may be composed of a current sensor that senses the current of the servomotor, a torque sensor that senses the torque of the servomotor, and the like.

［制御系統の構成］
制御器３は、接触力取得部３１と、操作力取得部３２と、減算部３３と、力／位置換算部３４と、可動範囲処理部３５と、ロボット指令位置生成部３６と、ロボット制御部３７と、操作器指令位置生成部３８と、操作器制御部３９と、指定位置移動指令付与部４０と、加算部４１と、を含む。 [Control system configuration]
The controller 3 includes a contact force acquisition unit 31, an operation force acquisition unit 32, a subtraction unit 33, a force / position conversion unit 34, a movable range processing unit 35, a robot command position generation unit 36, and a robot control unit. 37, an operator command position generation unit 38, an operator control unit 39, a designated position movement command granting unit 40, and an addition unit 41 are included.

接触力取得部３１は、接触力センサＳｓの感知信号から接触力ｆ_ｓを取得する。 Contact force acquisition unit 31 acquires the contact force f _s from the sensing signal of the contact force sensor Ss.

操作力取得部３２は、操作力センサＳｍの感知信号から操作力ｆ_ｍを取得する。 Operating force acquisition unit 32 acquires the operation force f _m from the sensing signal of the operation force sensor Sm.

減算部３３は、操作力ｆ_ｍに対する接触力ｆ_ｓの差分を算出する。 The subtraction unit 33 calculates the difference in the contact force f _s _{with respect to the operating force f m.}

力／位置換算部３４は、この差分を指令位置に換算して指令位置Ｘ_ｃを生成する。この際、例えば、以下の式が用いられる。 The force / position conversion unit 34 converts this difference into a command position to generate a _{command position X c.} At this time, for example, the following formula is used.

ｍ×（ｄｖ_ｃ／ｄｔ）＋Ｄ×ｖ_ｃ＝ｆ_ｍ−ｆ_ｓ
ここで、ｍは仮想慣性であり、Ｄは仮想粘性である。これらは、力制御パラメータであり、作業に応じて適宜決定される。 m × (dv _c / dt) + D × v _c = f _m − f _s
Here, m is a virtual inertia and D is a virtual viscosity. These are force control parameters and are appropriately determined according to the work.

可動範囲処理部３５は、通常制御と第１制御との切り替え及び通常制御と第２制御との切り替えを行う。そのために、第１制御から通常制御に戻るために指定された第１条件が満たされるか否か、及び通常制御から第２制御に切り替えるために指定された第２条件が満たされるか否かを判定する。 The movable range processing unit 35 switches between the normal control and the first control, and switches between the normal control and the second control. Therefore, whether or not the first condition specified for returning from the first control to the normal control is satisfied, and whether or not the second condition specified for switching from the normal control to the second control is satisfied. judge.

「第１条件」は、任意に指定することができる。「第１条件」として、例えば、「操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端から離れること」、「第１制御解除ボタン（不図示）が操作されたこと」等が挙げられる。「第２条件」は、任意に指定することができる。「第２条件」として、例えば、「操作器２が操作されないこと」、「第２制御切替ボタン（不図示）が操作されたこと」等が挙げられる。 The "first condition" can be arbitrarily specified. Examples of the "first condition" include "the actuator 2 is separated from the end of the designated movable range Rmo", "the first control release button (not shown) is operated", and the like. The "second condition" can be arbitrarily specified. Examples of the "second condition" include "the operation device 2 is not operated" and "the second control switching button (not shown) is operated".

ここでは、「第１条件」として、「操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端から離れること」が指定され、「第２条件」として「操作器２が操作されないこと」が指定された場合を説明する。 Here, the case where "the operating device 2 is separated from the end of the designated movable range Rmo" is specified as the "first condition" and "the operating device 2 is not operated" is specified as the "second condition". explain.

具体的には、可動範囲処理部３５は、通常制御と第１制御との切り替えに関して、ロボット１と操作器２との同期又は非同期とに応じて、ロボット用の指令位置Ｘ_ｃｓと操作器用の指令位置Ｘ_ｃｍとを生成する。 _{Specifically, the movable range processing unit 35 has a command position Xcs} for the robot and a command position for the actuator 2 in accordance with synchronization or asynchronous between the robot 1 and the actuator 2 with respect to switching between the normal control and the first control. Generate a command position X _cm.

これを詳細に説明すると、可動範囲処理部３５は、操作器指令位置Ｘ_ｍを監視していて、操作器指令位置Ｘ_ｍが操作器２の指定可動範囲Ｒｍｏ内の位置であると通常制御を行い、操作器指令位置Ｘ_ｍが操作器２の指定可動範囲Ｒｍｏ以外の位置であると第１制御を行う。従って、可動範囲処理部３５は、通常制御において、操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端に到達すると、制御を第１制御に切り替え、第１制御において、操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端から離れると、制御を通常制御に切り替える。 To explain this in detail, the movable range processing section 35 monitors the operating device command position X _m, the operating device the command position X _m is in position within the specified movable range Rmo of the operating device 2 a normal control Then, if the actuator command position X _m is a position other than the designated movable range Rmo of the actuator 2, the first control is performed. Therefore, in the normal control, the movable range processing unit 35 switches the control to the first control when the actuator 2 reaches the end of the designated movable range Rmo, and in the first control, the actuator 2 moves to the end of the designated movable range Rmo. When you move away from, control switches to normal control.

例えば、可動範囲処理部３５は、通常制御時には、Ｘ_ｃｓ＝Ｘ_ｃｍの＝Ｘ_ｃ／２の指令位置を生成し、第１制御時には、Ｘ_ｃｓ＝Ｘ_ｃ／２、Ｘ_ｃｍ＝０の指令位置を生成する。これにより、通常制御時には、ロボット１と操作器２とが同期して動き、第１制御時には、操作器２が停止するとともにロボット１が操作力Ｆｍの方向に操作力Ｆｍの大きさに応じて動く。なお、Ｘ_ｃのＸ_ｃｓとＸ_ｃｍとへの分配比率は、適宜、変更してもよい。 For example, the movable range processing unit 35 generates a command position of _{X cs} = X _cm = X _c _{/ 2 during normal control, and a command of X cs} = X _c / 2 and X _cm = 0 during the first control. Generate a position. As a result, during normal control, the robot 1 and the actuator 2 move in synchronization, and during the first control, the actuator 2 stops and the robot 1 moves in the direction of the operating force Fm according to the magnitude of the operating force Fm. It works. The distribution ratio of X _c to X _cs and X _cm may be changed as appropriate.

また、可動範囲処理部３５は、通常制御と第２制御との切り替えに関して、操作器２が操作されていないか否か判定する。具体的には、可動範囲処理部３５は、例えば、操作力取得部３２が取得した操作力ｆ_ｍが閾値操作力未満である状態が閾値時間以上継続する場合に「操作器２が操作されていない」と判定する。閾値操作力及び閾値時間は、計算、シミュレーション、実験等によって、適宜、決定される。 Further, the movable range processing unit 35 determines whether or not the actuator 2 is not operated in relation to switching between the normal control and the second control. Specifically, the movable range processing unit 35, for example, "the operating device 2 when the state operation force f _m operating force acquisition unit 32 has acquired is less than the threshold operating force continues equal to or longer than the threshold time has been operated It is judged that there is no such thing. The threshold operating force and the threshold time are appropriately determined by calculation, simulation, experiment, or the like.

可動範囲処理部３５は、操作器２が操作されている場合は、通常制御を行い、操作器２が操作されていない場合は、第２制御を行う。可動範囲処理部３５は、第２制御時には、Ｘ_ｃｍ＝Ｘ_ｃ／２、Ｘ_ｃｓ＝０の指令位置を生成する。これにより、ロボット１が停止するとともに後述するように指定位置移動指令付与部４０の動作によって操作器２が指定位置ｘ_ｉに向けて移動する。そして、可動範囲処理部３５は、操作器２が指定位置ｘ_ｉに位置すると、制御を通常制御に切り替える。 The movable range processing unit 35 performs normal control when the actuator 2 is operated, and performs a second control when the actuator 2 is not operated. At the time of the second control, the movable range processing unit 35 generates a command position of _{X cm} = X _c / 2 and X _{cs = 0.} Thus, the operation unit 2 by the operation of the designated position movement command assigning unit 40 as will be described later with the robot 1 is stopped to move towards the designated position x _i. Then, the movable range processing section 35, the operating unit 2 is located at the specified position x _i, switch control to the normal control.

なお、上記「第１条件」として「第１制御解除ボタンが操作されたこと」が指定され、「第２条件」として「第２制御切替ボタンが操作されたこと」が指定されてもよい。この場合、可動範囲処理部３５が、上述の第１制御において、第１制御解除ボタンが操作されると、制御を通常制御に切り替え、通常制御において、第２制御切替ボタンが操作されると、制御を第２制御に切り替えるよう構成されてもよい。 It should be noted that "the first control release button has been operated" may be specified as the "first condition", and "the second control switching button has been operated" may be specified as the "second condition". In this case, the movable range processing unit 35 switches the control to the normal control when the first control release button is operated in the above-mentioned first control, and when the second control switching button is operated in the normal control, The control may be configured to switch to the second control.

ロボット指令位置生成部３６は、ロボット用の指令位置Ｘ_ｃｓに基づいてロボット指令位置Ｘ_ｓを生成する。 The robot command position generation unit 36 generates the robot command position X _s _{based on the command position X cs} for the robot.

ロボット制御部３７は、ロボット指令位置生成部３６で生成されたロボット指令位置Ｘ_ｓに基づいてロボット１を位置制御する。 Robot controller 37 controls the position of the robot 1 based on the robot command position X _s generated by the robot command position generator 36.

加算部４１は、操作器用の指令位置Ｘ_ｃｍに、指定位置移動指令付与部４０から出力される移動指令位置Ｘ_ｄを加算する。 The addition unit 41 adds the _{movement command position X d} output from the designated position movement command granting unit 40 to _{the command position X cm} for the operator.

指定位置移動指令付与部４０は、操作器２を指定位置に移動させるための移動指令位置Ｘ_ｄを生成する。具体的には、指定位置移動指令付与部４０は、可動範囲処理部３５から、通常制御と第２制御との切り替わり情報を受け取り、通常制御時には、０の値の移動指令位置Ｘｄを出力し、第２制御時には、例えば、Ｘ_ｄ＝ｋ_ｐ（ｘ−ｘ_ｉ）の移動指令位置Ｘ_ｄを出力する。 The designated position movement command assigning unit 40 generates a _{movement command position X d for moving the actuator 2 to the designated position.} Specifically, the designated position movement command assigning unit 40 receives switching information between the normal control and the second control from the movable range processing unit 35, and outputs a movement command position Xd having a value of 0 during the normal control. At the time of the second control, for example, the movement command position X _d _{of X d} = k _p (xx _i ) is output.

ここで、ｋ_ｐは所定の係数であり、ｘは操作器２の現在位置であり、ｘ_ｉは上述の指定位置である。この指定位置は、作業等を考慮して、予め設定される。これにより、第２制御時においては、操作器２には、操作器を指定位置に向けて移動させる動作力が作用する。 Here, k _p is a predetermined coefficient, x is the current position of the actuator 2, and x _i is the above-mentioned designated position. This designated position is set in advance in consideration of work and the like. As a result, at the time of the second control, the operating force for moving the operating device 2 toward the designated position acts on the operating device 2.

操作器指令位置生成部３８は、操作器用の指令位置Ｘ_ｃｍに移動指令位置Ｘ_ｄが加算されてなる（Ｘ_ｃｍ＋Ｘ_ｄ）に基づいて操作器指令位置Ｘ_ｍを生成する。 The actuator command position generation unit 38 generates the actuator command position X _m based on the addition of the movement command position X _d _{to the command position X cm} for the actuator (X _cm + X _d ).

操作器制御部３９は、操作器指令位置生成部３８で生成された操作器指令位置Ｘ_ｍに基づいて操作器２を位置制御する。 The actuator control unit 39 controls the position of the actuator 2 based on the actuator _{command position X m} generated by the actuator command position generation unit 38.

［動作］
次に、以上のように構成されたロボットシステム１００の動作（ロボットシステム１００の制御方法）を説明する。この動作は、制御器３を構成する演算器において、プロセッサＰｒがメモリに格納された上述の所定の制御プログラムを実行することによって遂行される。 [motion]
Next, the operation of the robot system 100 configured as described above (control method of the robot system 100) will be described. This operation is performed by the processor Pr executing the above-mentioned predetermined control program stored in the memory in the arithmetic unit constituting the controller 3.

図３Ａ乃至図６を参照すると、制御器３は、制御上可動範囲Ｒｓｏにおいてロボット１に作業を行わせ、且つ、制御上可動範囲Ｒｓｏを機械的可動範囲内Ｒｓｍにおいて移動させる。 With reference to FIGS. 3A to 6, the controller 3 causes the robot 1 to perform work in the controllably movable range Rso, and moves the controlledly movable range Rso within the mechanically movable range Rsm.

制御器３は、この制御上可動範囲Ｒｓｏの移動（制御上可動範囲移動工程）を、以下の態様で行う。すなわち、制御器３は、i)作業においてロボット１が制御上可動範囲Ｒｓｏの端に到達すると、その時のロボット１の移動方向に当該ロボット１を移動させるとともに当該ロボット１の移動先に制御上可動範囲Ｒｓｏを移動させ、及び又は、ii)作業においてロボット１を停止させた後、ロボット１の停止位置を含むように制御上可動範囲を移動させる。 The controller 3 performs the movement of the controllable movable range Rso (controllably movable range moving step) in the following modes. That is, when the robot 1 reaches the end of the controllably movable range Rso in i) work, the controller 3 moves the robot 1 in the moving direction of the robot 1 at that time and is controlledly movable to the moving destination of the robot 1. After moving the range Rso and / or ii) stopping the robot 1 in the work, the movable range is controlledly moved so as to include the stop position of the robot 1.

図１及び図２を参照すると、制御器３は、ここでは、以下に述べるように、接触力信号（ｆ_ｓ）と操作力信号（ｆ_ｍ）とに基づいてロボット動作信号（Ｘ_ｓ）及び操作器動作信号（Ｘ_ｍ）を出力することによってロボット１及び操作器２の動作を制御する通常制御を行い、この通常制御において、第１制御及び第２制御の少なくともいずれかを行う。そして、制御器３は、この通常制御によって、制御上可動範囲Ｒｓｏにおいてロボット１に作業を行わせ、且つ、第１制御及び又は第２制御によって、制御上可動範囲Ｒｓｏを機械的可動範囲内Ｒｓｍにおいて移動させる。 Referring to FIGS. 1 and 2, controller 3, where, as described below, the contact force signal (f _s) and the operation force signal (f _m) and the robot operation signal based on the (X _s) and Normal control for controlling the operation of the robot 1 and the operator 2 is performed by outputting an operator operation signal (X _m ), and at least one of the first control and the second control is performed in this normal control. Then, the controller 3 causes the robot 1 to perform the work in the controllably movable range Rso by this normal control, and controls the controlled movable range Rso by the first control and / or the second control within the mechanical movable range Rsm. Move in.

＜通常制御＞
まず、通常制御における動作を説明する。 <Normal control>
First, the operation in normal control will be described.

図１及び図２を参照すると、制御器３では、通常制御においては、可動範囲処理部３５の出力がＸ_ｃｍ＝Ｘ_ｃｓであり、且つ、指定位置移動指令付与部４０の出力がＸ_ｄ＝０である。つまり、ロボット１と操作器２とは同期して動く。従って、操作者が操作器２を操作すると、その操作力ｆ_ｍ（Ｆｍ）に応じてロボット指令位置生成部３６が、ロボット指令位置（ロボット動作信号）Ｘ_ｓを生成し、ロボット制御部３７が、このロボット指令位置Ｘ_ｓに基づいてロボット１の動作を位置制御する。これにより、操作力ｆ_ｍ（Ｆｍ）に応じた力がロボット１によって作業対象物に加えられる。すると、この際にロボット１が作業対象物から受ける接触力ｆ_ｓ（Ｆｓ）に応じて操作器指令位置生成部３８が操作器指令位置Ｘ_ｍを生成し、操作器制御部３９がこの操作器指令位置Ｘ_ｍに基づいて操作器２の動作を位置制御する。すると、操作器２が、この位置制御された位置へ移動しようとする。この操作器２の移動のための動作力により、操作者がその操作に対する反力を感知する。操作者は、操作に対するこの反力を感知しながら操作器２を操作する。これにより、ロボット１が力制御によって手動制御される。 With reference to FIGS. 1 and 2, in the controller 3, in the normal control, the output of the movable range processing unit 35 is X _cm = X _cs , and the output of the designated position movement command assigning unit 40 is X _d =. It is 0. That is, the robot 1 and the actuator 2 move in synchronization with each other. Therefore, when the operator operates the operation unit 2, the robot command position generator 36 in response to the operating force f _{m (Fm)} is, the robot command position produces a (robot operation signal) X _s, the robot controller 37 and position control the operation of the robot 1 on the basis of the robot command position X _s. Thus, a force corresponding to the operating force f _{m (Fm)} is added to the work target by the robot 1. Then, at this time, the actuator command position generation unit 38 generates the actuator command position X _m _{according to the contact force f s} (Fs) received by the robot 1 from the work object, and the actuator control unit 39 generates the actuator command position X m. The operation of the actuator 2 is position-controlled based on the command position X _m. Then, the actuator 2 tries to move to this position-controlled position. The operating force for the movement of the actuator 2 causes the operator to sense a reaction force to the operation. The operator operates the actuator 2 while sensing this reaction force with respect to the operation. As a result, the robot 1 is manually controlled by force control.

＜第１制御＞
次に、第１制御における動作を、図１乃至図３Ｃを用いて説明する。図３Ａ−３Ｃにおいて、参照符号Ｒｍｏは操作器２の指定可動範囲を示し、参照符号Ｃｍ０は、指定可動範囲Ｒｍｏの中心位置を示す。操作器２の指定可動範囲Ｒｍｏは、任意の範囲に設定できる。例えば、作業対象物をロボット１によって研削する場合、作業範囲を設定して当該作業範囲内でロボット１に作業させると、狭い範囲を研削することから研削の精度が向上し、あるいは、ロボット１が作業範囲を越えて動作することが防止されるので安全性が向上する。そこで、この作業範囲に対応する操作器２の動作範囲を指定可動範囲Ｒｍｏに設定してもよい。もちろん、操作器２の指定可動範囲Ｒｍｏを操作器２の機械的可動範囲（不図示）に設定してもよい。参照符号Ｒｓｏは、操作器２の指定可動範囲Ｒｍｏに対応するロボット１の制御上可動範囲を示し、参照符号Ｃｓｏは、制御上可動範囲Ｒｓｏの中心位置を示す。参照符号Ｒｓｍは、ロボット１の機械的可動範囲を示す。なお、操作器２の機械的可動範囲及び指定可動範囲Ｒｍｏ、並びに、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏ及び機械的可動範囲Ｒｓｍは、３次元であり、且つ、任意の形状であるが、図３Ａ−３Ｃにおいては、理解しやくするために、便宜上円で表している。このことは、後述する図４及び図５でも同様である。 <First control>
Next, the operation in the first control will be described with reference to FIGS. 1 to 3C. In FIGS. 3A-3C, reference numeral Rmo indicates a designated movable range of the actuator 2, and reference numeral Cm0 indicates a center position of the designated movable range Rmo. The designated movable range Rmo of the actuator 2 can be set to any range. For example, when the work object is ground by the robot 1, if the work range is set and the robot 1 is allowed to work within the work range, the grinding accuracy is improved because the robot 1 grinds a narrow range, or the robot 1 Safety is improved because it is prevented from operating beyond the working range. Therefore, the operating range of the actuator 2 corresponding to this working range may be set to the designated movable range Rmo. Of course, the designated movable range Rmo of the actuator 2 may be set to the mechanical movable range (not shown) of the actuator 2. The reference code Rso indicates the controllably movable range of the robot 1 corresponding to the designated movable range Rmo of the actuator 2, and the reference code Cso indicates the center position of the controlled movable range Rso. Reference numeral Rsm indicates the mechanically movable range of the robot 1. The mechanical movable range and the designated movable range Rmo of the actuator 2 and the controlled movable range Rso and the mechanical movable range Rsm of the robot 1 are three-dimensional and have an arbitrary shape, but FIG. 3A. In -3C, it is represented by a circle for convenience for ease of understanding. This also applies to FIGS. 4 and 5 described later.

｛ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏ｝
位置指令型バイラテラル制御を行う場合、操作器（マスタ）２の移動量に対するロボット（スレーブ）１の移動量の比（以下、単に移動比という。）を設定する必要があるが、移動比が大きくなるほど分解能が低下する。一般的には、操作器２の機械的可動範囲（不図示）よりロボット１の機械的可動範囲Ｒｓｍが大きい。一方、ロボット１で作業を行う観点からは、操作者は、移動比が１以外である場合より移動比が１である場合の方が、ロボット１を直感的に操作することができて作業しやすい。ここでは、作業対象物が、例えば、大きな鋼板であり、作業が、エンドエフェクタＥｆとしてのグラインダーで船体を研削することである。そこで、ここでは、移動比が１に設定されている。従って、図３Ａ−３Ｃに示すように、ロボット１では、制御上可動範囲Ｒｓｏが機械的可動範囲Ｒｓｍより狭い。従って、大きな鋼板全体を研削する場合、制御上可動範囲Ｒｓｏを機械的可動範囲Ｒｓｍの全体にまで拡大（変更）することが求められる。 {Robot 1 controllable range Rso}
When performing position command type bilateral control, it is necessary to set the ratio of the movement amount of the robot (slave) 1 to the movement amount of the actuator (master) 2 (hereinafter, simply referred to as the movement ratio), but the movement ratio is The larger the value, the lower the resolution. Generally, the mechanical movable range Rsm of the robot 1 is larger than the mechanical movable range (not shown) of the actuator 2. On the other hand, from the viewpoint of working with the robot 1, the operator can operate the robot 1 more intuitively when the movement ratio is 1 than when the movement ratio is other than 1. Cheap. Here, the work object is, for example, a large steel plate, and the work is to grind the hull with a grinder as an end effector Ef. Therefore, here, the movement ratio is set to 1. Therefore, as shown in FIGS. 3A-3C, in the robot 1, the movable range Rso is narrower than the mechanical movable range Rsm in terms of control. Therefore, when grinding the entire large steel sheet, it is required to expand (change) the movable range Rso to the entire mechanical movable range Rsm in terms of control.

｛第１制御の内容｝
図２及び図３Ａを参照すると、通常制御では、操作者が操作器２を操作することにより、ロボット１が動作する（Ｄｍ，Ｄｓ）。ここでは、例えば、現在の制御上可動範囲Ｒｓｏの図３Ａにおける左端から鋼板に対する研削作業が行われ、やがて、操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端に到達すると、ロボット１も制御上可動範囲Ｒｓｏの端に到達する。すると、上述のように、制御器３の可動範囲処理部３５の制御が、第１制御に切り替わり、操作器２を停止させる。この場合、操作者が操作力Ｆｍを操作器２に作用させても操作器２が動かないので、操作器２からの衝撃（ピーク状の反力）を受ける。この衝撃によって、操作者は、操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端（ここでは図３Ａの右端）に到達したことを感知する。 {Contents of the first control}
With reference to FIGS. 2 and 3A, in normal control, the robot 1 operates when the operator operates the actuator 2 (Dm, Ds). Here, for example, grinding work is performed on the steel sheet from the left end in FIG. 3A of the current controllable movable range Rso, and when the actuator 2 eventually reaches the end of the designated movable range Rmo, the robot 1 also controls the movable range Rso. Reach the edge of. Then, as described above, the control of the movable range processing unit 35 of the controller 3 is switched to the first control, and the actuator 2 is stopped. In this case, even if the operator applies the operating force Fm to the operating device 2, the operating device 2 does not move, so that an impact (peak-like reaction force) from the operating device 2 is received. Due to this impact, the operator senses that the actuator 2 has reached the end of the designated movable range Rmo (here, the right end in FIG. 3A).

操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端に到達すると、操作力Ｆｍの方向に操作器２が動かないので、操作者は、ロボット１を意図通りに動作させるのに適した操作力Ｆｍを操作器２に作用させることができない。つまり、操作者は、操作器２を正常に操作してロボット１に意図した動作をさせることができない。 When the actuator 2 reaches the end of the designated movable range Rmo, the actuator 2 does not move in the direction of the operating force Fm, so that the operator applies an operating force Fm suitable for operating the robot 1 as intended. Cannot act on 2. That is, the operator cannot normally operate the actuator 2 to cause the robot 1 to perform the intended operation.

しかし、第１制御では、可動範囲処理部３５が、Ｘ_ｃｓ＝Ｘ_ｃ／２の指令位置を生成するので、ロボット１は操作力Ｆｍの方向に操作力Ｆｍの大きさに応じて動く。 However, in the first control, the movable range processing unit 35 _{generates a command position of X cs} = X _c / 2, so that the robot 1 moves in the direction of the operating force Fm according to the magnitude of the operating force Fm.

そこで、操作者は、操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端に到達したことを感知すると、その時点における操作力Ｆｍを適宜増加させる。すると、増加した操作力Ｆｍの接触力Ｆｓに対する超過分に応じたロボット指令位置Ｘ_ｓがロボット制御部３７から出力され、それによって、図３Ｂに示すように、ロボット１が操作力Ｆｍの方向Ｄｓに移動する。そして、ロボット１が所望の位置に移動したら、操作者は、操作器２を、指定可動範囲Ｒｍｏの端から離す（操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏ内に収まる）ように操作する。これにより、可動範囲処理部３５の制御が、通常制御に切り替わり、Ｘ_ｃｓ＝Ｘ_ｃｍ＝Ｘ_ｃ／２の指令位置を生成する。これにより、操作者が、ロボット１の動作を制御するための操作器２の操作を再開する。 Therefore, when the operator senses that the actuator 2 has reached the end of the designated movable range Rmo, the operator appropriately increases the operating force Fm at that time. Then, the robot command position X _s in accordance with the excess to the contact force Fs of the increased operating force Fm is output from the robot control unit 37, whereby, as shown in FIG. 3B, the direction Ds of the robot 1 is operating force Fm Move to. Then, when the robot 1 moves to a desired position, the operator operates the actuator 2 so as to move it away from the end of the designated movable range Rmo (the operator 2 fits within the designated movable range Rmo). As a result, the control of the movable range processing unit 35 is switched to the normal control, and _{the command position of X cs} = X _cm = X _c / 2 is generated. As a result, the operator resumes the operation of the actuator 2 for controlling the operation of the robot 1.

この場合、図３Ｃに示すように、ロボット１は、その中心位置Ｃｓｏ２が現在の制御上可動範囲Ｒｓｏ１の中心位置Ｃｓｏ１から上述のロボット１の所望の位置までの移動量だけずれた新たな制御上可動範囲Ｒｓｏ２において、操作器２と同期して動作する（Ｄｓ，Ｄｍ）。この新たな制御上可動範囲Ｒｓｏ２は、現在の制御上可動範囲Ｒｓｏ１を少なくとも部分的に超える範囲である。なお、新たな制御上可動範囲Ｒｓｏ２を、現在の制御上可動範囲Ｒｓｏ１から離れた位置まで移動させてもよい。 In this case, as shown in FIG. 3C, the robot 1 has a new control that the center position Cso2 deviates from the center position Cso1 of the current control movable range Rso1 by the amount of movement to the desired position of the robot 1 described above. In the movable range Rso2, it operates in synchronization with the actuator 2 (Ds, Dm). This new controllable movable range Rso2 is a range that at least partially exceeds the current controllable movable range Rso1. The new controllable movable range Rso2 may be moved to a position away from the current controllable movable range Rso1.

従って、第１制御によれば、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏを拡大する（移動させる）ことができる。 Therefore, according to the first control, the movable range Rso under the control of the robot 1 can be expanded (moved) in the position command type bilateral control without interrupting the control and without lowering the resolution.

次に、このような第１制御の利点を、比較例１乃至３と対比することによって、より明らかにする。 Next, the advantages of such a first control will be further clarified by comparing with Comparative Examples 1 to 3.

｛比較例１｝
図４は、比較例１の内容を示す模式図である。図４を参照すると、比較例１は、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏの拡大（変更）方法（操作器６０２の構成及び制御）のみが実施形態１と異なり、その他は、実施形態１と同じである。 {Comparative example 1}
FIG. 4 is a schematic diagram showing the contents of Comparative Example 1. Referring to FIG. 4, Comparative Example 1 differs from the first embodiment only in the method of expanding (changing) the movable range Rso in terms of control of the robot 1 (configuration and control of the actuator 602), and is the same as the first embodiment in other respects. Is.

比較例１のロボットシステム６００では、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏ１，Ｒｓｏ２が、操作器６０２の機械的可動範囲Ｒｍｍに対応している。操作器６０２に、操作器６０２とロボット１との同期と非同期とを切り替えるクラッチ（不図示）が設けられている。作業時には、クラッチによって操作器６０２とロボット１とが同期される。そして、操作器６０２の操作中に、操作者は、ロボット１の所要の位置で、クラッチによって、操作器６０２とロボット１とを非同期にし、操作器６０２を機械的可動範囲Ｒｍｍの中心位置Ｃｍｍに戻す。その後、操作者は、クラッチによって操作器６０２とロボット１とを同期させ、次いで、ロボット１の動作を制御するための操作器６０２の操作を再開する。この場合、ロボット１は、所要の位置を中心位置Ｃｓｏ２とする新たな制御上可動範囲Ｒｓｏ２において動作する。 In the robot system 600 of Comparative Example 1, the controllable movable ranges Rso1 and Rso2 of the robot 1 correspond to the mechanical movable range Rmm of the actuator 602. The actuator 602 is provided with a clutch (not shown) for switching between synchronous and asynchronous operation between the actuator 602 and the robot 1. At the time of work, the actuator 602 and the robot 1 are synchronized by the clutch. Then, during the operation of the actuator 602, the operator makes the actuator 602 and the robot 1 asynchronous by the clutch at the required position of the robot 1, and sets the actuator 602 to the center position Cmm of the mechanical movable range Rmm. return. After that, the operator synchronizes the actuator 602 and the robot 1 with the clutch, and then resumes the operation of the actuator 602 for controlling the operation of the robot 1. In this case, the robot 1 operates in a new controllable movable range Rso2 in which the required position is the central position Cso2.

この比較例１は、最も一般的なロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏの拡大方法である。しかし、この比較例１には、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏ１を変更する度に操作器６０２とロボット１との同期を中断する（作業を中断する）必要があり、作業効率が低下するという欠点がある。 This Comparative Example 1 is the most general method for expanding the controllable movable range Rso of the robot 1. However, in Comparative Example 1, it is necessary to interrupt the synchronization between the actuator 602 and the robot 1 (interrupt the work) every time the movable range Rso1 is changed due to the control of the robot 1, and the work efficiency is lowered. There are drawbacks.

｛比較例２｝
比較例２は、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏの拡大（変更）制御のみが実施形態１と異なり、その他は、実施形態１と同じである。 {Comparative example 2}
In Comparative Example 2, only the expansion (change) control of the movable range Rso is different from that of the first embodiment, and the other aspects are the same as those of the first embodiment.

比較例２では、操作器２の操作中に、ロボット１が所要の位置に到達すると、制御器３が、移動比を大きく（例えば、１：２）する。これにより、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏを拡大することができる。 In Comparative Example 2, when the robot 1 reaches a required position during the operation of the actuator 2, the controller 3 increases the movement ratio (for example, 1: 2). As a result, the movable range Rso can be expanded under the control of the robot 1.

しかし、この比較例２には、分解能が低下するという欠点がある。 However, this Comparative Example 2 has a drawback that the resolution is lowered.

｛比較例３｝
比較例３は、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏの拡大（変更）制御のみが実施形態１と異なり、その他は、実施形態１と同じである。 {Comparative example 3}
In Comparative Example 3, only the expansion (change) control of the movable range Rso is different from that of the first embodiment, and the other aspects are the same as those of the first embodiment.

比較例３では、制御器３が操作器２を移動させずに、操作力Ｆｍに応じて、ロボット１を動作させる制御を行うものである。この制御によれば、操作器２の機械的可動範囲（不図示）に制約されることなく、ロボット１を動作させることができる。 In Comparative Example 3, the controller 3 controls the robot 1 to operate according to the operating force Fm without moving the actuator 2. According to this control, the robot 1 can be operated without being restricted by the mechanical movable range (not shown) of the actuator 2.

しかし、この比較例３には、操作器２が動かないことから、操作者が接触力Ｆｓに対応する反力を感じながら操作器２を操作することができないという欠点がある。 However, this Comparative Example 3 has a drawback that since the actuator 2 does not move, the operator cannot operate the actuator 2 while feeling the reaction force corresponding to the contact force Fs.

これらの比較例の説明から、第１制御は、比較例１乃至３が有する全て欠点を克服することができるという利点を有することが理解される。 From the description of these comparative examples, it is understood that the first control has an advantage that all the drawbacks of the comparative examples 1 to 3 can be overcome.

＜第２制御＞
次に、第２制御における動作を、図２、図５、及び図６を用いて説明する。図５は、第２制御の内容を示す模式図である。図６は、第２制御におけるロボット１の制御上可動範囲の拡大を示す模式図であり、左側の図は、操作器２の指定可動範囲Ｒｍｏを示す図、右側の図は、ロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏ１，Ｒｓｏ２を示す図である。 <Second control>
Next, the operation in the second control will be described with reference to FIGS. 2, 5, and 6. FIG. 5 is a schematic diagram showing the contents of the second control. FIG. 6 is a schematic view showing the expansion of the controllable movable range of the robot 1 in the second control, the left side figure shows the designated movable range Rmo of the actuator 2, and the right side figure shows the control of the robot 1. It is a figure which shows the upper movable range Rso1 and Rso2.

図２及び図５を参照すると、上述のように、制御器３では、可動範囲処理部３５が、操作器２が操作されていないか否か判定する。操作器２が操作されている場合には、通常制御が行われ、操作器２が操作されていない場合には、第２制御が行われ、可動範囲処理部３５がロボット１を停止させる。また、指定位置移動指令付与部４０が、第２制御として、上述のように、Ｘ_ｄ＝ｋ_ｐ（ｘ−ｘ_ｉ）の移動指令位置Ｘ_ｄを出力する。これにより、操作器２には、操作器を指定位置ｘ_ｉに向けて移動させる動作力が作用する。 With reference to FIGS. 2 and 5, as described above, in the controller 3, the movable range processing unit 35 determines whether or not the actuator 2 is being operated. When the actuator 2 is operated, normal control is performed, and when the actuator 2 is not operated, the second control is performed and the movable range processing unit 35 stops the robot 1. Further, the designated position movement command assigning unit 40 outputs the movement command position X _d _{of X d} = k _p (xx _{i) as the second control as described above.} Thus, the operation unit 2, the operation force for moving toward the operating device to specify positions x _i is applied.

そして、操作器２が指定位置に位置すると、可動範囲処理部３５は、通常制御を行う。 Then, when the actuator 2 is located at the designated position, the movable range processing unit 35 normally controls.

この過程を、図５及び図６を用いて具体的に説明する。例えば、図５及び図６の左側の図に示すように、操作者が、操作器２の指定可動範囲Ｒｍｏの所要の位置（任意の位置）Ｐ１で操作器２から手を放す（操作しなくなる）と、制御器３は、操作器２を指定位置ｘ_ｉ（Ｐ２（ここでは、指定可動範囲Ｒｍｏの中心位置Ｃｍｏ））に移動させる。その後、操作者が操作器２を操作すると、ロボット１は、図６の右側の図に示すように、その中心位置Ｃｓｏ２が、現在の制御上可動範囲Ｒｓｏ１の中心位置Ｃｓｏ１から操作器２の移動方向６１と反対方向６２に操作器２の移動量Ｌｍに移動比を乗じた距離Ｌｓだけずれた新たな制御上可動範囲Ｒｓｏ２において動作する。この新たな制御上可動範囲Ｒｓｏ２は、現在の制御上可動範囲Ｒｓｏ１を少なくとも部分的に超える範囲である。従って、第２制御によれば、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボット１の制御上可動範囲を拡大する（移動させる）ことができる。 This process will be specifically described with reference to FIGS. 5 and 6. For example, as shown in the figures on the left side of FIGS. 5 and 6, the operator releases (stops operating) the actuator 2 at the required position (arbitrary position) P1 of the designated movable range Rmo of the actuator 2. ), And the controller 3 _{moves the actuator 2 to the designated position x i} (P2 (here, the center position Cmo of the designated movable range Rmo)). After that, when the operator operates the actuator 2, the robot 1 moves its center position Cso2 from the center position Cso1 of the current controllable movable range Rso1 as shown in the figure on the right side of FIG. It operates in a new controllable movable range Rso2 deviated by a distance Ls obtained by multiplying the movement amount Lm of the actuator 2 by the movement ratio in the direction 62 opposite to the direction 61. This new controllable movable range Rso2 is a range that at least partially exceeds the current controllable movable range Rso1. Therefore, according to the second control, it is possible to expand (move) the controllably movable range of the robot 1 in the position command type bilateral control without interrupting the control and without lowering the resolution.

従って、第２制御によれば、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏ１を拡大することができる。 Therefore, according to the second control, the movable range Rso1 under the control of the robot 1 can be expanded in the position command type bilateral control without interrupting the control and without lowering the resolution.

以上の説明から明らかなように、実施形態１によれば、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、位置指令型バイラテラル制御においてロボット１の制御上可動範囲Ｒｓｏ，Ｒｓｏ１を拡大することができる。 As is clear from the above description, according to the first embodiment, the movable range Rso, Rso1 under the control of the robot 1 is expanded in the position command type bilateral control without interrupting the control and without lowering the resolution. be able to.

（変形例１）
図２及び図３Ａ−３Ｃを参照すると、変形例１では、上記実施形態１において、制御器３が、第１制御において、操作力Ｆｍの方向にロボット１を移動させる際に操作力Ｆｍに対するロボット１の移動量の比を変更するよう構成されている。 (Modification example 1)
With reference to FIGS. 2 and 3A-3C, in the first modification, in the first embodiment, when the controller 3 moves the robot 1 in the direction of the operating force Fm in the first control, the robot with respect to the operating force Fm. It is configured to change the ratio of the amount of movement of 1.

第１制御では、操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端に到達した後に制御器３が操作力Ｆｍの方向に移動させたロボット１の移動量（移動距離）だけ、制御上可動範囲Ｒｓｏが拡大する。この際、移動比及びゲインの少なくともいずれかを変更することによって、操作器２が指定可動範囲Ｒｍｏの端に到達した後の操作力Ｆｍの方向へのロボット１の移動量を調整できる。 In the first control, the movable range Rso is expanded by the amount of movement (moving distance) of the robot 1 moved by the controller 3 in the direction of the operating force Fm after the controller 2 reaches the end of the designated movable range Rmo. To do. At this time, by changing at least one of the movement ratio and the gain, the amount of movement of the robot 1 in the direction of the operating force Fm after the actuator 2 reaches the end of the designated movable range Rmo can be adjusted.

従って、この変形例１によれば、制御上可動範囲Ｒｓｏの拡大の程度を調整できる。 Therefore, according to this modification 1, the degree of expansion of the movable range Rso can be adjusted in terms of control.

（変形例２）
図２及び図３Ａ−３Ｃを参照すると、変形例１では、制御器３が、第１制御において、操作力Ｆｍの方向にロボット１を移動させる際にロボット１の動作速度を操作力Ｆｍに応じて変更するよう構成されている。 (Modification 2)
Referring to FIGS. 2 and 3A-3C, in the first modification, when the controller 3 moves the robot 1 in the direction of the operating force Fm in the first control, the operating speed of the robot 1 depends on the operating force Fm. Is configured to change.

この変形例２によれば、例えば、操作力Ｆｍが大きい程、ロボット１の動作速度を早くすることによって、制御上可動範囲Ｒｓｏを大きく拡大する場合でも、その所要時間を短くできる。 According to this modification 2, for example, as the operating force Fm is larger, the operation speed of the robot 1 is increased, so that the required time can be shortened even when the movable range Rso is greatly expanded in terms of control.

（変形例３）
図２、５、及び６を参照すると、変形例３では、制御器３が、第２制御において、操作器２を所定の速度で指定位置Ｐ２に向けて移動させるよう構成されている。 (Modification example 3)
Referring to FIGS. 2, 5 and 6, in the modification 3, the controller 3 is configured to move the actuator 2 toward the designated position P2 at a predetermined speed in the second control.

この変形例３によれば、所望の速度を所定の速度として設定することによって、所望の速度で操作器２を指定位置Ｐ２に向けて移動させることができる。 According to this modification 3, by setting a desired speed as a predetermined speed, the actuator 2 can be moved toward the designated position P2 at a desired speed.

（変形例４）
図２、５、及び６を参照すると、変形例４では、制御器３が、第２制御において、操作器２が操作されなくなった時点における操作力Ｆｍに仮想的なインピーダンスを付加することによって、操作器２を指定位置Ｐ２に向けて移動させるよう構成されている。 (Modification example 4)
Referring to FIGS. 2, 5 and 6, in the modified example 4, the controller 3 adds a virtual impedance to the operating force Fm at the time when the actuator 2 is no longer operated in the second control. The actuator 2 is configured to move toward the designated position P2.

操作器２の操作中に操作をやめると、その時点における操作器指令位置Ｘ_ｍに応じた位置に操作器２が自動的に移動する。操作をやめた時点における操作器２の動作力の絶対値は当該時点における操作力Ｆｍに等しい。従って、この変形例４によれば、仮想的なインピーダンスによって、操作器２が自動的に移動する際の操作器の移動速度を安全な速度にすることができる。 If the operation is stopped during the operation of the actuator 2, the actuator 2 automatically moves to a position corresponding to the _{actuator command position X m at that time.} The absolute value of the operating force of the actuator 2 at the time when the operation is stopped is equal to the operating force Fm at that time. Therefore, according to this modification 4, the moving speed of the operating device when the operating device 2 automatically moves can be set to a safe speed by the virtual impedance.

（変形例５）
図２、５、及び６を参照すると、変形例５では、指定位置Ｐ２が、指定可動範囲Ｒｍの中心位置に設定される。 (Modification 5)
With reference to FIGS. 2, 5 and 6, in the modified example 5, the designated position P2 is set at the center position of the designated movable range Rm.

この変形例５によれば、ロボット１の新たな制御上可動範囲Ｒｓｏ２が、ロボット１の停止位置Ｐ１’を中心とした制御上可動範囲Ｒｓｏ２になるので、ロボット１を操作しやすくなる。 According to this modification 5, the new controllable movable range Rso2 of the robot 1 becomes the controlled movable range Rso2 centered on the stop position P1'of the robot 1, so that the robot 1 can be easily operated.

（実施形態２）
図７は、本開示の実施形態２に係るロボットシステム２００の制御系統の構成を示すブロック図である。 (Embodiment 2)
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system 200 according to the second embodiment of the present disclosure.

図２及び図７を参照すると、実施形態２のロボットシステム２００は、学習器９０を備える点において、実施形態１のロボットシステム１００と異なり、これ以外の点は、実施形態１のロボットシステム１００と同じである。以下、この相違点について説明する。図７において、点線矢印は、学習時のみの信号の流れを表し、二重線矢印は、作業時のみの信号の流れを表す。 Referring to FIGS. 2 and 7, the robot system 200 of the second embodiment is different from the robot system 100 of the first embodiment in that the learning device 90 is provided, and the other points are the robot system 100 of the first embodiment. It is the same. This difference will be described below. In FIG. 7, the dotted line arrow represents the signal flow only during learning, and the double line arrow represents the signal flow only during work.

学習器８０は、周知の学習モデルで構成される。この学習モデルは、機械学習するものでもよく、さらにはディープラーニングするものでもよい。実施形態２では、所定の学習ソフトウェアが、制御器３を構成する演算器のメモリＭｅに格納され、この所定の学習ソフトウェアを上記演算器のプロセッサＰｒが読み出して実行することによって、学習器９０が機能ブロックとして実現される。 The learning device 80 is composed of a well-known learning model. This learning model may be machine learning or even deep learning. In the second embodiment, the predetermined learning software is stored in the memory Me of the arithmetic unit constituting the controller 3, and the learning software 90 reads and executes the predetermined learning software by the processor Pr of the arithmetic unit. It is realized as a functional block.

学習器８０は、学習時において、操作者の操作により操作器２に作用する操作力Ｆｍを表す操作力信号（ｆ_ｍ）と操作器２に入力される操作器指令位置Ｘ_ｍ及び接触力ｆ_ｓを含む予測基礎データとを入力されて、操作力信号（ｆ_ｍ）を予測基礎データに基づいて学習し、且つ、作業時において、予測基礎データが入力されると、学習により獲得した人工知能によって、操作器２に代わる仮想操作器を操作するよう動作するとともに、当該仮想操作器、及び操作力センサＳｍに代わる仮想操作力センサとして動作し、それによって、操作力信号（ｆ_ｍ）の予測信号である予測操作力信号（ｆ_ｍ’）を制御器３に出力するよう構成されている。 Learner 80, at the time of learning, the operator operating force signal representative of the operating force Fm that by operation acting on the operating unit 2 (f _m) and the operating device 2 is input to the operation unit command position X _m and the contact force f is input and a predicted basic data including the _s, the operating force signal (f _m) learned based on the prediction basic data, and, during operation, the predicted basic data is input, the artificial intelligence acquired by learning by, with operative to manipulate the virtual operation device in place of the operation unit 2, the virtual operation device, and operates as a virtual operation force sensor that replaces the operating force sensor Sm, whereby the prediction of the operation force signal (f _m) and it is configured to output signals in a prediction operation force signal (f _m ') to the controller 3.

このロボットシステム２００の作業時の動作は、図２のブロック図において、操作力信号（ｆ_ｍ）を予測操作力信号（ｆ_ｍ’）で置換したブロック図と同じである。以下、ロボットシステム２００の動作を概容を説明する。 Operation when working the robot system 200, in block diagram in FIG. 2, the same as the block diagram replace operation force signal (f _m) in the prediction operation force signal (f _m '). The operation of the robot system 200 will be outlined below.

ロボットシステム２００は、学習時において、実施形態１のロボットシステム１００の操作者による操作工程を行い、作業時において、学習器による操作工程を行う。 The robot system 200 performs an operation process by the operator of the robot system 100 of the first embodiment at the time of learning, and performs an operation process by the learning device at the time of work.

学習器による操作工程では、制御器３が、接触力信号（ｆ_ｓ）と学習器８０が出力する予測操作力信号（ｆ_ｍ’）とに基づいてロボット指令位置Ｘ_ｓ及び操作器指令位置Ｘ_ｍを出力することによってロボット１の動作を制御するとともに、学習器８０を、仮想操作器を操作するよう動作させるとともに仮想操作器及び仮想操作力センサとして動作させる。 In accordance with the operation step learner, the controller 3, the contact force signal (f _s) and the prediction operation force signal learning device 80 outputs (f _m ') and the robot command position on the basis of X _s and manipulator command position X _{By outputting m} , the operation of the robot 1 is controlled, and the learning device 80 is operated so as to operate the virtual manipulator and also operates as the virtual manipulator and the virtual manipulator force sensor.

そして、制御器３は、この作業時の通常制御において、第１制御及び第２制御の少なくともいずれかを行う。 Then, the controller 3 performs at least one of the first control and the second control in the normal control during this work.

この第１制御は、仮想操作器が仮想操作器の指定可動範囲Ｒｍｏの端に到達すると仮想操作器を停止させるとともに操作力Ｆｍの方向にロボット１を移動させ、その後、指定された第１条件が満たされると通常制御に戻る制御であり、第２制御が、指定された第２条件が満たされるとロボット１を停止させるとともに仮想操作器を指定位置に向けて移動させ、仮想操作器が指定位置ｘ_ｉに位置すると通常制御に戻る制御である。 In this first control, when the virtual manipulator reaches the end of the designated movable range Rmo of the virtual manipulator, the virtual manipulator is stopped and the robot 1 is moved in the direction of the operating force Fm, and then the designated first condition is satisfied. Is a control that returns to the normal control when is satisfied, and the second control stops the robot 1 and moves the virtual actuator toward the specified position when the specified second condition is satisfied, and the virtual actuator is designated. It is a control that returns to the normal control when it is located at the _{position x i.}

このような実施形態２によれば、作業時において、学習器８０によって自動的に制御上可動範囲Ｒｓｏを拡大しながらロボット１に上記作業対象に対する作業を自動的に行わせることができる。 According to the second embodiment, during the work, the learning device 80 can automatically cause the robot 1 to perform the work on the work target while automatically expanding the movable range Rso in terms of control.

（実施形態３）
図８は、本開示の実施形態３に係るロボットシステム４００の制御系統の構成を示すブロック図である。 (Embodiment 3)
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system 400 according to the third embodiment of the present disclosure.

図２及び図８を参照すると、実施形態３のロボットシステム４００は、ロボットユニット４１０と、制御器４０３と、ＡＩ器４８０と、を備える。 Referring to FIGS. 2 and 8, the robot system 400 of the third embodiment includes a robot unit 410, a controller 403, and an AI device 480.

ロボットユニット４１０は、実施形態１（及び実施形態２）のロボットユニット１０と同様に構成されている。制御器４０３は、実施形態１（及び実施形態２）の制御器３と同様に構成されていて、図２のブロック図において、操作器ユニット２０がＡＩ器４８０で置換され、操作器ユニット２０の出力（ｆ_ｍ）がＡＩ器４８０の出力（ｆ_ｍ’）で置換された構成となっている。ＡＩ器４８０は、コンピュータに、学習が完了した実施形態２の学習器８０の学習プログラム（学習アルゴリズム）がインストールされて構成されている。 The robot unit 410 is configured in the same manner as the robot unit 10 of the first embodiment (and the second embodiment). The controller 403 is configured in the same manner as the controller 3 of the first embodiment (and the second embodiment), and in the block diagram of FIG. 2, the actuator unit 20 is replaced with the AI apparatus 480, and the actuator unit 20 output _{(f m)} is a configuration which is substituted by the output of the AI unit 480 _{(f m} '). The AI device 480 is configured by installing the learning program (learning algorithm) of the learning device 80 of the second embodiment in which learning has been completed on a computer.

従って、ロボットシステム４００の動作は、実施形態２のロボットシステム２００の作業時の動作と同じである。 Therefore, the operation of the robot system 400 is the same as the operation of the robot system 200 of the second embodiment during work.

つまり、制御器４０３は、ＡＩ器４８０への入力（Ｘ_ｍ）及びＡＩ器４８０からの出力（ｆ_ｍ’）を用いて、ロボットユニット４１０及びＡＩ器４８０の動作を位置指令型バイラテラル制御によって制御する。この場合、ＡＩ器４８０は、実施形態１（及び実施形態２）の操作者及び操作器ユニット２０（操作器２及び操作力センサＳｍ）として動作する。 That is, the controller 403 uses the output _{(f m} ') from the input to the AI 480 _{(X m)} and AI 480, the position command type bilateral control the operation of the robot unit 410 and AI 480 Control. In this case, the AI device 480 operates as the operator and the manipulator unit 20 (manipulator 2 and the manipulator Sm) of the first embodiment (and the second embodiment).

以下、このロボットシステム４００の概容を説明する。 The outline of the robot system 400 will be described below.

このロボットシステム４００は、実施形態２の学習器８０が獲得した人工知能を構成するアルゴリズムを含むＡＩプログラムをロボットシステム４００のＡＩ器にインストールする工程を含む。 The robot system 400 includes a step of installing an AI program including an algorithm constituting artificial intelligence acquired by the learning device 80 of the second embodiment into the AI device of the robot system 400.

そして、ロボットシステム４００が、制御器４０３と、制御器４０３によって入力されるロボット指令位置Ｘ_ｓと他の作業対象から受ける接触力Ｆｓとに基づいて他の作業対象物に作業を行う他のロボット１（図２参照）と、接触力Ｆｓを感知し、感知した接触力Ｆｓを表す接触力信号（ｆ_ｓ）を出力する他の接触力センサＳｓと、接触力センサＳｓからの接触力信号（ｆ_ｓ）及び制御器４０３からの操作器指令位置Ｘ_ｍを含む予測基礎データを入力されて、操作力信号（ｆ_ｍ）予測信号である予測操作力信号（ｆ_ｍ’）を制御器４０３に出力するＡＩ器４８０と、を備える。 The robotic system 400, a controller 403, other robots perform work on another workpiece on the basis of the robot command position X _s is input and contact force Fs received from other work object by the controller 403 1 (see FIG. 2), the contact force Fs senses, and other contact force sensor Ss that outputs a contact force signal representative of the contact force Fs sensed (f _s), the contact force signal from the contact force sensor Ss ( f _s) and is input to the prediction basic data including the operation unit command position X _m from the controller 403, the operation force signal (f _m) prediction operation force signal is a prediction signal (f _m ') to the controller 403 It includes an AI device 480 for output.

そして、ロボットシステム４００は、制御器４０３が、接触力信号（ｆ_ｓ）とＡＩ器４８０が出力する予測操作力信号（ｆ_ｍ’）とに基づいてロボット指令位置Ｘ_ｓ及び操作器指令位置Ｘ_ｍを出力することによってロボット１の動作を制御する。 The robotic system 400, the controller 403, the contact force signal _{(f s)} and the prediction operation force signal AI 480 outputs _{(f m} ') and the robot command position on the basis of _{X s} and manipulator command position X The operation of the robot 1 is controlled by outputting _m.

この動作は、実施形態２、具体的には、実施形態１におけるロボット１の見掛けの動作と同じであり、ロボット１は、以下のように、自動的に動作する。 This operation is the same as the apparent operation of the robot 1 in the second embodiment, specifically, the first embodiment, and the robot 1 automatically operates as follows.

制御器４０３が第１制御を行う場合においては、ロボット１が作業において制御上可動範囲Ｒｓｏの端に到達すると、その時のロボット１の移動方向に当該ロボット１が移動する。そして、ロボット１の移動先に制御上可動範囲Ｒｓｏが移動する。 When the controller 403 performs the first control, when the robot 1 reaches the end of the movable range Rso in terms of control in the work, the robot 1 moves in the moving direction of the robot 1 at that time. Then, the movable range Rso is controlledly moved to the destination of the robot 1.

制御器４０３が第２制御を行う場合においては、作業においてロボット１が停止した後、このロボット１の停止位置を含むように制御上可動範囲Ｒｓｏが移動する。 When the controller 403 performs the second control, after the robot 1 stops in the work, the movable range Rso moves in control so as to include the stop position of the robot 1.

これにより、制御上可動範囲Ｒｓｏにおいてロボット１が作業を自動的に行い、且つ、制御上可動範囲Ｒｓｏがロボット１の機械的可動範囲Ｒｓｍ内において自動的に移動する。 As a result, the robot 1 automatically performs the work in the controllably movable range Rso, and the controlledly movable range Rso automatically moves within the mechanically movable range Rsm of the robot 1.

この実施形態３によれば、ＡＩ器４８０によって自動的に制御上可動範囲Ｒｓｏを拡大しながらロボット１に他の作業対象に対する作業を自動的に行わせることができる。 According to the third embodiment, the AI device 480 can automatically cause the robot 1 to perform work on another work target while automatically expanding the movable range Rso in terms of control.

（実施形態４）
図９は、本開示の実施形態４に係るロボットシステム５００の制御系統の構成を示すブロック図である。 (Embodiment 4)
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a control system of the robot system 500 according to the fourth embodiment of the present disclosure.

図９を参照すると、実施形態４のロボットシステム５００は、ロボットユニット５１０と、制御器５０３と、を備える。 Referring to FIG. 9, the robot system 500 of the fourth embodiment includes a robot unit 510 and a controller 503.

ロボットユニット５１０は、実施形態１のロボットユニット１０（図２）と同様に構成されていて、ロボット１及び接触力センサＳｓを備える。 The robot unit 510 is configured in the same manner as the robot unit 10 (FIG. 2) of the first embodiment, and includes the robot 1 and the contact force sensor Ss.

制御器５０３は、実施形態１の制御器４０３と同様に、プロセッサＰｒとメモリＭｅとを有する演算器で構成される。この演算器は、具体的には、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等で構成される。制御器３は、集中制御を行う単独の演算器で構成されてもよく、分散制御を行う複数の演算器で構成されてもよい。制御器３は適宜な場所に設けられる。ここでは、制御器３は、ロボット１の基台に設けられる。 The controller 503 is composed of an arithmetic unit having a processor Pr and a memory Me, similarly to the controller 403 of the first embodiment. Specifically, this arithmetic unit is composed of, for example, a microcontroller, an MPU, an FPGA (Field Programmable Gate Array), a PLC (Programmable Logic Controller), or the like. The controller 3 may be composed of a single arithmetic unit that performs centralized control, or may be composed of a plurality of arithmetic units that perform distributed control. The controller 3 is provided at an appropriate place. Here, the controller 3 is provided on the base of the robot 1.

メモリＭｅには所定の制御プログラムが格納されていて、この制御プログラムをプロセッサＰｒが読み出して実行することにより、制御器５０３がロボット１の動作を自動的に制御する。 A predetermined control program is stored in the memory Me, and when the processor Pr reads and executes this control program, the controller 503 automatically controls the operation of the robot 1.

具体的には、制御器５０３は、接触力センサＳｓからの接触力信号（ｆ_ｓ）に基づいて、ロボット指令位置Ｘ_ｓを出力することにより、ロボット１の動作を力制御する。 Specifically, the controller 503, based on the contact force signal from the contact force sensor Ss (f _s), by outputting the robot command position X _s, forces control the operation of the robot 1.

この場合、制御器５０３は、制御上可動範囲Ｒｓｏにおいてロボット１に作業を行わせ、且つ、制御上可動範囲Ｒｓｏをロボット１の機械的可動範囲Ｒｓｍ内において移動させる。制御上可動範囲Ｒｓｏの移動方法は、特に限定されない。 In this case, the controller 503 causes the robot 1 to perform work in the controllably movable range Rso, and moves the controlledly movable range Rso within the mechanically movable range Rsm of the robot 1. The method of moving the movable range Rso in terms of control is not particularly limited.

このような実施形態として、例えば、制御器５０３が、所定の制御上可動範囲Ｒｓｏにおいて比較的単純な所定作業をロボット１に行わせ、所定の制御上可動範囲Ｒｓｏを重ならないように順次移動させるようにして、ロボット１の機械的可動範囲Ｒｓｍの全体に渡って、ロボット１にこの所定作業を繰り返し行わせる形態が挙げられる。 In such an embodiment, for example, the controller 503 causes the robot 1 to perform a relatively simple predetermined operation in a predetermined control movable range Rso, and sequentially moves the predetermined control movable range Rso so as not to overlap. In this way, there is a mode in which the robot 1 is made to repeat this predetermined work over the entire mechanical movable range Rsm of the robot 1.

このような実施形態４によれば、ロボット１に制御上可動範囲が存在する場合に、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、力制御によりロボットに作業をさせることができる。 According to the fourth embodiment, when the robot 1 has a controllable movable range, the robot can be made to work by force control without interrupting the control and without lowering the resolution.

（その他の実施形態）
上記実施形態１乃至３において、制御器３が、通常制御の中で第１制御のみ又は第２制御のみを行うように構成されていてもよい。 (Other embodiments)
In the above-described first to third embodiments, the controller 3 may be configured to perform only the first control or only the second control in the normal control.

上記実施形態１乃至３において、制御器３が、通常制御の前後に、所定の自動制御プログラムに従った自動制御を行うよう構成されていてもよい。 In the above-described first to third embodiments, the controller 3 may be configured to perform automatic control according to a predetermined automatic control program before and after the normal control.

上記実施形態１乃至３において、制御器３，４０３が、接触力信号（ｆ_ｓ）と操作力信号（ｆ_ｍ）とさらなる「他の信号」とに基づいてロボット指令位置Ｘ_ｓ及び操作器指令位置Ｘ_ｍを出力するよう構成されていてもよい。「他の信号」として、例えば、基本動作を指令する基本動作制御プログラムからの基本動作指令信号が挙げられる。 In the above first to third embodiments, the controller 3,403 may contact force signal (f _s) and the operation force signal (f _m) and further "another signal" the robot command position X _s and the operating device command based on It may be configured to output the position X _m. Examples of the "other signal" include a basic operation command signal from a basic operation control program that commands a basic operation.

上記実施形態１乃至３では、操作器側及びロボット側の双方に力センサを備える「並列タイプ」によって、力制御が行われたが、上記実施形態１乃至３において、操作器側及びロボット側のいずれかに力センサを備えない「タイプ」によって、力制御が行われてもよい。但し、この場合においても、例えば、ロボットにおける作業対象に作業を行う部分（end effector）の「位置」を力に換算することによって、「接触力」が検出される。 In the above embodiments 1 to 3, force control is performed by a "parallel type" in which force sensors are provided on both the actuator side and the robot side, but in the above embodiments 1 to 3, the actuator side and the robot side Force control may be performed by a "type" that does not have a force sensor in either. However, even in this case, for example, the "contact force" is detected by converting the "position" of the part (end effector) of the robot to work on the work target into a force.

上記実施形態１乃至３では、「位置指令型バイラテラル制御」が行われたが、上記実施形態１乃至３において、その他のバイラテラル制御が行われてもよい。 In the above embodiments 1 to 3, "position command type bilateral control" is performed, but in the above embodiments 1 to 3, other bilateral control may be performed.

上記実施形態１乃至３では、「操作信号」として、操作力信号（力指令）が用いられたが、上記実施形態１乃至３において、「操作信号」として、操作位置信号（位置指令）が用いられてもよい。 In the above embodiments 1 to 3, an operation force signal (force command) is used as the "operation signal", but in the above embodiments 1 to 3, the operation position signal (position command) is used as the "operation signal". May be done.

上記説明から、当業者にとっては、多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきである。 From the above description, many improvements and other embodiments will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the above description should be construed as an example only.

本開示のロボットシステム及びその制御方法は、ロボットに制御上可動範囲が存在する場合に、制御を中断することなく且つ分解能を低下させることなく、力制御によりロボットに作業をさせることが可能なロボットシステム及びその制御方法として有用である。 The robot system and its control method of the present disclosure are robots capable of causing a robot to work by force control without interrupting control and without lowering the resolution when the robot has a movable range in terms of control. It is useful as a system and its control method.

１ロボット
２操作器
３，４０３，５０３制御器
１０，４１０，５１０ロボットユニット
２０操作器ユニット
３１接触力取得部
３２操作力取得部
３３減算部
３４力／位置換算部
３５指令位置生成部
３６ロボット指令位置生成部
３７ロボット制御部
３８操作器指令位置生成部
３９操作器制御部
４０指定位置移動指令付与部
４１加算部
８０学習器
１００，２００，４００，５００ロボットシステム
４８０ＡＩ器
Ｃｍ操作器の機械的可動範囲の中心位置
Ｃｏロボットの制御上可動範囲の中心位置
Ｅｆエンドエフェクタ
Ｆｍ操作力
Ｆｓ接触力
Ｍｅメモリ
Ｐｅ端
Ｓｍ操作力センサ
Ｓｓ接触力センサ
Ｐｒプロセッサ
Ｒｍｏ操作器の指定可動範囲
Ｒｓｍロボットの機械的可動範囲
Ｒｓｏロボットの制御上可動範囲
Ｘ_ｃ指令位置
Ｘ_ｍ操作器指令位置
Ｘ_ｓロボット指令位置
1 Robot 2 Operator 3,403,503 Controller 10,410,510 Robot unit 20 Operator unit 31 Contact force acquisition unit 32 Operation force acquisition unit 33 Subtraction unit 34 Force / position conversion unit 35 Command position generation unit 36 Robot command Position generation unit 37 Robot control unit 38 Operator command Position generation unit 39 Operator control unit 40 Designated position movement command granting unit 41 Addition unit 80 Learning device 100, 200, 400, 500 Robot system 480 AI device Cm Mechanical device Center position of movable range Co Center position of movable range for robot control Ef End effector Fm Operating force Fs Contact force Me Memory Pe End Sm Operating force sensor Ss Contact force sensor Pr Processor Rmo Operator specified movable range Rsm Mechanical of robot Movable range Rso Movable range for robot control X _c Command position X _m Manipulator command position X _s Robot command position

Claims

機械的可動範囲を有し、作業対象物に作業を行うロボットと、
前記ロボットの動作を、当該ロボットが前記作業対象物から受ける接触力を用いて力制御する制御器と、を備え、
前記制御器は、制御上可動範囲において前記ロボットに前記作業を行わせ、且つ、前記制御上可動範囲を前記機械的可動範囲内において移動させるように構成されている、ロボットシステム。 A robot that has a mechanical range of movement and works on a work object,
A controller that controls the operation of the robot by using the contact force that the robot receives from the work object is provided.
The controller is a robot system configured to cause the robot to perform the work in the controllably movable range and to move the controlledly movable range within the mechanically movable range.

前記制御器は、前記ロボットが前記作業において前記制御上可動範囲の端に到達すると、その時の前記ロボットの移動方向に当該ロボットを移動させるとともに当該ロボットの移動先に前記制御上可動範囲を移動させ、及び又は、前記作業において前記ロボットを停止させた後、前記ロボットの停止位置を含むように前記制御上可動範囲を移動させるように構成されている、ロボットシステム。 When the robot reaches the end of the controlled movable range in the work, the controller moves the robot in the moving direction of the robot at that time and moves the controlled movable range to the moving destination of the robot. , And / or, after stopping the robot in the work, the robot system is configured to move the movable range under the control so as to include the stop position of the robot.

前記ロボットシステムは、前記接触力を感知し、感知した接触力を表す接触力信号を出力する接触力センサと、前記制御器によって入力される操作器動作信号と操作者の操作とに基づいて動作する操作器と、前記操作者の操作により前記操作器に作用する操作力を感知し、感知した操作力を表す操作力信号を出力するする操作力センサと、を備え、
前記ロボットは、前記制御器によって入力されるロボット動作信号と前記作業対象から受ける前記接触力とに基づいて作業対象物に作業を行うよう構成され、
前記制御器は、前記接触力信号と前記操作力信号とに基づいて前記ロボット動作信号及び前記操作器動作信号を出力することによって前記ロボット及び前記操作器の動作を制御する通常制御において、第１制御及び第２制御の少なくともいずれかを行うよう構成されており、
前記第１制御が、前記操作器が前記操作器の指定可動範囲の端に到達すると前記操作器を停止させるとともに前記操作力の方向に前記ロボットを移動させ、その後、指定された第１条件が満たされると前記通常制御に戻る制御であり、
前記第２制御が、指定された第２条件が満たされると前記ロボットを停止させるとともに前記操作器を指定位置に向けて移動させ、前記操作器が前記指定位置に位置すると前記通常制御に戻る制御であり、
前記第１制御における前記操作器の指定可動範囲に対応する前記ロボットの可動範囲が、前記制御上可動範囲である、請求項２に記載のロボットシステム。 The robot system operates based on a contact force sensor that senses the contact force and outputs a contact force signal representing the sensed contact force, an operator operation signal input by the controller, and an operator's operation. An operation force sensor that senses the operation force acting on the operation device by the operation of the operator and outputs an operation force signal indicating the sensed operation force.
The robot is configured to perform work on a work object based on a robot operation signal input by the controller and the contact force received from the work object.
The controller is the first in the normal control for controlling the operation of the robot and the operator by outputting the robot operation signal and the operator operation signal based on the contact force signal and the operation force signal. It is configured to perform at least one of control and second control.
When the first control reaches the end of the designated movable range of the manipulator, the manipulator is stopped and the robot is moved in the direction of the manipulator, and then the designated first condition is met. It is a control that returns to the normal control when it is satisfied.
The second control stops the robot when the designated second condition is satisfied, moves the actuator toward the designated position, and returns to the normal control when the actuator is located at the designated position. And
The robot system according to claim 2, wherein the movable range of the robot corresponding to the designated movable range of the actuator in the first control is the movable range in terms of control.

前記制御器は、前記第１制御において、前記操作力の方向に前記ロボットを移動させる際に前記ロボットの動作速度を前記操作力に応じて変更するよう構成されている、請求項３に記載のロボットシステム。 The controller according to claim 3, wherein the controller is configured to change the operating speed of the robot according to the operating force when the robot is moved in the direction of the operating force in the first control. Robot system.

前記制御器は、前記第１制御において、前記操作力の方向に前記ロボットを移動させる際に前記操作力に対する前記ロボットの移動量の比を変更するよう構成されている、請求項４に記載のロボットシステム。 The controller according to claim 4, wherein the controller is configured to change the ratio of the movement amount of the robot to the operating force when the robot is moved in the direction of the operating force in the first control. Robot system.

前記制御器は、前記第２制御において、前記操作器を所定の速度で前記指定位置に向けて移動させるよう構成されている、請求項３乃至５のいずれかに記載のロボットシステム。 The robot system according to any one of claims 3 to 5, wherein the controller is configured to move the controller toward the designated position at a predetermined speed in the second control.

前記制御器は、前記第２制御において、前記操作器が操作されなくなった時点における前記操作力に仮想的なインピーダンスを付加することによって、前記操作器を前記指定位置に向けて移動させるよう構成されている、請求項３乃至６のいずれかに記載のロボットシステム。 In the second control, the controller is configured to move the actuator toward the designated position by adding a virtual impedance to the operating force at the time when the actuator is no longer operated. The robot system according to any one of claims 3 to 6.

前記指定位置が、前記指定可動範囲の中心位置である、請求項３乃至７のいずれかに記載のロボットシステム。 The robot system according to any one of claims 3 to 7, wherein the designated position is the center position of the designated movable range.

機械的可動範囲を有し、作業対象物に作業を行うロボットと、前記ロボットの動作を、当該ロボットが作業対象物から受ける接触力を用いて力制御する制御器と、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記制御器が、制御上可動範囲において前記ロボットに前記作業を行わせ、且つ、前記制御上可動範囲を前記機械的可動範囲内において移動させる工程を含む、ロボットシステムの制御方法。 A robot system including a robot that has a mechanically movable range and works on a work object, and a controller that controls the operation of the robot by using the contact force that the robot receives from the work object. It ’s a control method,
A method for controlling a robot system, comprising a step in which the controller causes the robot to perform the work in the controllably movable range and moves the controlledly movable range within the mechanically movable range.

前記工程は、前記制御器が、前記作業において前記ロボットが前記制御上可動範囲の端に到達すると、その時の前記ロボットの移動方向に当該ロボットを移動させるとともに当該ロボットの移動先に前記制御上可動範囲を移動させ、及び又は、前記作業において前記ロボットを停止させた後、前記ロボットの停止位置を含むように前記制御上可動範囲を移動させる、制御上可動範囲移動工程を含む、請求項９に記載のロボットシステムの制御方法。 In the step, when the robot reaches the end of the controllable movable range in the work, the controller moves the robot in the moving direction of the robot at that time and moves the robot to the moving destination of the robot under the control. The ninth aspect of the present invention includes a controllable movable range moving step of moving the range and / or stopping the robot in the work and then moving the controlled movable range so as to include the stop position of the robot. The method of controlling the robot system described.

前記ロボットは、前記接触力を感知し、感知した接触力を表す接触力信号を出力する接触力センサと、前記制御器によって入力される操作器動作信号と操作者の操作とに基づいて動作する操作器と、前記操作者の操作により前記操作器に作用する操作力を感知し、感知した操作力を表す操作力信号を出力するする操作力センサと、を備え、
前記ロボットは、前記制御器によって入力されるロボット動作信号と前記作業対象から受ける前記接触力とに基づいて作業対象物に作業を行うよう構成され、
前記制御上可動範囲移動工程は、前記制御器が、前記接触力信号と前記操作力信号とに基づいて前記ロボット動作信号及び前記操作器動作信号を出力することによって前記ロボット及び前記操作器の動作を制御する通常制御において、第１制御及び第２制御の少なくともいずれかを行う操作者による操作工程を含み、
前記第１制御が、前記操作器が前記操作器の指定可動範囲の端に到達すると前記操作器を停止させるとともに前記操作力の方向に前記ロボットを移動させ、その後、指定された第１条件が満たされると前記通常制御に戻る制御であり、
前記第２制御が、指定された第２条件が満たされると前記ロボットを停止させるとともに前記操作器を指定位置に向けて移動させ、前記操作器が前記指定位置に位置すると前記通常制御に戻る制御であり、
前記第１制御における前記操作器の指定可動範囲に対応する前記ロボットの可動範囲が、前記制御上可動範囲である、請求項１０に記載のロボットシステムの制御方法。 The robot operates based on a contact force sensor that senses the contact force and outputs a contact force signal representing the sensed contact force, an operator operation signal input by the controller, and an operator's operation. It is provided with an operating device and an operating force sensor that senses an operating force acting on the operating device by the operation of the operator and outputs an operating force signal indicating the sensed operating force.
The robot is configured to perform work on a work object based on a robot operation signal input by the controller and the contact force received from the work object.
In the controllably movable range moving step, the controller outputs the robot operation signal and the operator operation signal based on the contact force signal and the operation force signal to operate the robot and the operator. In the normal control for controlling the above, the operation step by the operator who performs at least one of the first control and the second control is included.
When the first control reaches the end of the designated movable range of the manipulator, the manipulator is stopped and the robot is moved in the direction of the manipulator, and then the designated first condition is met. It is a control that returns to the normal control when it is satisfied.
The second control stops the robot when the designated second condition is satisfied, moves the actuator toward the designated position, and returns to the normal control when the actuator is located at the designated position. And
The control method for a robot system according to claim 10, wherein the movable range of the robot corresponding to the designated movable range of the actuator in the first control is the movable range in terms of control.

前記制御器は、前記第１制御において、前記操作力の方向に前記ロボットを移動させる際に前記ロボットの動作速度を前記操作力に応じて変更する、請求項１１に記載のロボットシステムの制御方法。 The control method for a robot system according to claim 11, wherein the controller changes the operating speed of the robot according to the operating force when the robot is moved in the direction of the operating force in the first control. ..

前記制御器は、前記第１制御において、前記操作力の方向に前記ロボットを移動させる際に前記操作力に対する前記ロボットの移動量の比を変更する、請求項１２に記載のロボットシステムの制御方法。 The control method for a robot system according to claim 12, wherein the controller changes the ratio of the movement amount of the robot to the operating force when the robot is moved in the direction of the operating force in the first control. ..

前記制御器は、前記第２制御において、前記操作器を所定の速度で前記指定位置に向けて移動させる、請求項１１乃至１３のいずれかに記載のロボットシステムの制御方法。 The control method for a robot system according to any one of claims 11 to 13, wherein the controller moves the actuator toward the designated position at a predetermined speed in the second control.

前記制御器は、前記第２制御において、前記操作器が操作されなくなった時点における前記操作力に仮想的なインピーダンスを付加することによって、前記操作器を前記指定位置に向けて移動させる、請求項１１乃至１４のいずれかに記載のロボットシステムの制御方法。 The claim that the controller moves the actuator toward the designated position by adding a virtual impedance to the operating force at the time when the actuator is no longer operated in the second control. 11. The method for controlling a robot system according to any one of 11 to 14.

前記指定位置が、前記機械的可動範囲の中心位置である、請求項１１乃至１５のいずれかに記載のロボットシステムの制御方法。 The method for controlling a robot system according to any one of claims 11 to 15, wherein the designated position is the central position of the mechanically movable range.

前記ロボットシステムが、操作者による操作に応じて操作信号を出力する操作器と、学習器とを備え、
前記学習器が、学習時において、前記操作信号と少なくとも前記接触力を含む予測基礎データとを入力されて、前記操作信号を前記予測基礎データに基づいて学習し、且つ、作業時において、前記予測基礎データが入力されると、学習により獲得した人工知能によって、前記操作信号の予測信号である予測操作信号を前記制御器に出力するよう構成され、
前記制御器は、前記学習時において、前記接触力及び前記操作信号に基づいて前記ロボットの動作を制御し、且つ、前記作業時において、前記接触力及び前記予測操作信号に基づいて前記ロボットの動作を制御するよう構成されている、請求項１に記載のロボットシステム。 The robot system includes an operation device that outputs an operation signal in response to an operation by an operator, and a learning device.
At the time of learning, the learner inputs the operation signal and the prediction basic data including at least the contact force, learns the operation signal based on the prediction basic data, and at the time of work, the prediction. When the basic data is input, the artificial intelligence acquired by learning is configured to output the predicted operation signal, which is the predicted signal of the operation signal, to the controller.
The controller controls the operation of the robot based on the contact force and the operation signal during the learning, and operates the robot based on the contact force and the predicted operation signal during the work. The robot system according to claim 1, which is configured to control the robot system.

プロセッサをＡＩ器として機能させるプログラムであって、
前記ＡＩ器は、請求項１に記載されたロボットシステムおける操作信号と予測基礎データとの相関関係を学習することによって、前記予測基礎データが入力されると前記操作信号の予測信号である予測操作信号を出力する人工知能を獲得しており、
前記ロボットシステムは、操作者による操作に応じて前記操作信号を出力する操作器をさらに備えており、
前記制御器は、前記接触力及び前記操作信号に基づいて前記ロボットを力制御するように構成されており、且つ、
前記予測基礎データが少なくとも前記接触力を含む、プログラム。 A program that makes the processor function as an AI device
The AI device learns the correlation between the operation signal in the robot system according to claim 1 and the prediction basic data, and when the prediction basic data is input, the AI device is a prediction operation which is a prediction signal of the operation signal. Has acquired artificial intelligence to output signals,
The robot system further includes an operator that outputs the operation signal in response to an operation by the operator.
The controller is configured to force control the robot based on the contact force and the operation signal.
A program in which the predicted basic data includes at least the contact force.

機械的可動範囲を有し、他の作業対象物に他の作業を行う他のロボットと、
請求項１８に記載されたプログラムが格納されたプロセッサで構成されるＡＩ器と、
前記他のロボットの動作を、当該他のロボットが前記他の作業対象物から受ける接触力と前記ＡＩ器から出力される前記予測操作信号とに基づいて力制御する他の制御器と、を備え、
前記ＡＩ器は、前記他のロボットが前記他の作業対象物から受ける接触力を含む予測基礎データが入力されると、前記学習により獲得した人工知能によって前記予測操作信号を出力する、ロボットシステム。
With other robots that have a mechanical range of motion and perform other work on other work objects,
An AI device including a processor in which the program according to claim 18 is stored, and an AI device.
The robot includes another controller that controls the operation of the other robot based on the contact force that the other robot receives from the other work object and the predictive operation signal output from the AI device. ,
The AI device is a robot system that outputs the prediction operation signal by the artificial intelligence acquired by the learning when the prediction basic data including the contact force received by the other robot from the other work object is input.