JP7172485B2 - robot controller - Google Patents

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Description

本発明は、ロボット制御装置に関する。 The present invention relates to a robot controller.

産業用ロボットに対して教示作業を行う場合には、安全教育を受けた有資格者が、産業用ロボットの動作速度に制限がかかった教示モードにおいて、ティーチングペンダントと呼ばれる操作デバイスを操作することで人協働ロボットの先端を目的の位置に位置決めしながら教示作業を行う（例えば、特許文献１）。 When teaching an industrial robot, a qualified person who has undergone safety training operates an operation device called a teaching pendant in a teaching mode in which the operating speed of the industrial robot is restricted. A teaching operation is performed while positioning the tip of a human collaborative robot at a target position (for example, Patent Document 1).

一方、人協働ロボットでは、安全性が確保されているため、有資格者ではない一般作業者が、人協働ロボットの先端に直接手を触れて、当該先端を動かしたい方向に力をかけて目的の位置に位置決めしながら教示作業を行うことができる。このとき、人協働ロボットのロボット制御装置は、内部に設けられた力センサにより作業者から受ける力に追従して人協働ロボットの先端を移動させる。 On the other hand, since the safety of the collaborative robot is ensured, a general worker who is not a qualified worker can directly touch the tip of the collaborative robot and apply force in the desired direction to move the tip. The teaching operation can be performed while positioning the object at the desired position. At this time, the robot control device of the human collaborative robot moves the tip of the human collaborative robot following the force received from the operator by a force sensor provided inside.

特開２００６－３４６７９２号公報JP-A-2006-346792

ただし、人協働ロボットの教示作業において、作業者が人協働ロボットの先端に加える力の加減によって想定外の方向や大きさの外力がかかり、先端の位置がずれてしまう場合がある。したがって、詳細な位置決めを行うのに多大な時間を要し、作業効率が悪い。 However, in the teaching work of the human collaborative robot, depending on the amount of force applied by the operator to the tip of the collaborative robot, an external force of an unexpected direction and magnitude may be applied, and the position of the tip may be displaced. Therefore, it takes a lot of time to perform detailed positioning, resulting in poor work efficiency.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、人協働ロボットの教示作業の効率を向上させることである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve the efficiency of the teaching work of a human collaborative robot.

本発明の一態様は、人協働ロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、前記人協働ロボットの教示作業中において、前記人協働ロボットの動作特性を第１の動作特性とする第１のモードと、前記動作特性を前記第１の動作特性とは異なる第２の動作特性とする第２のモードと、を切り替え可能な切替部を備えることを特徴とする、ロボット制御装置である。 One aspect of the present invention is a robot control device for controlling the motion of a collaborative robot, wherein the motion characteristic of the collaborative robot is set as a first motion characteristic during a teaching operation of the collaborative robot. A robot control device comprising a switching unit capable of switching between a first mode and a second mode in which the operating characteristic is a second operating characteristic different from the first operating characteristic. be.

本発明の一態様は、上述のロボット制御装置であって、前記人協働ロボットの関節の機械インピーダンスを調整することにより、前記人協働ロボットの先端が外力により移動することに対する抵抗力を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記第１のモードにおいて前記抵抗力を第１の抵抗力に制御することで前記動作特性を第１の動作特性とし、前記第２のモードでは前記抵抗力を前記第１の抵抗力よりも大きい第２の抵抗力に制御することで前記動作特性を第２の動作特性とする。 One aspect of the present invention is the robot control device described above, wherein the mechanical impedance of the joints of the collaborative robot is adjusted to control the resistance to movement of the distal end of the collaborative robot due to an external force. The control unit sets the operating characteristic to the first operating characteristic by controlling the resistance to the first resistance in the first mode, and the resistance in the second mode. The operating characteristic is set to a second operating characteristic by controlling the force to a second resisting force that is greater than the first resisting force.

本発明の一態様は、上述のロボット制御装置であって、前記制御部は、第２のモードにおいて、前記先端が移動可能な複数の移動方向のうち、任意の移動方向に対する前記抵抗力を前記第２の抵抗力に制御し、前記任意の移動方向以外の移動方向の抵抗力を前記第２の抵抗力よりも大きい第３の抵抗力に制御する。 An aspect of the present invention is the robot control device described above, wherein the control unit controls the resistance force in an arbitrary moving direction among a plurality of moving directions in which the tip can move in the second mode. The resistance force is controlled to a second resistance force, and the resistance force in a movement direction other than the arbitrary movement direction is controlled to a third resistance force greater than the second resistance force.

本発明の一態様は、上述のロボット制御装置であって、前記任意の移動方向を指定可能な第１の操作部を備える。 One aspect of the present invention is the robot control device described above, which includes a first operation section capable of designating the arbitrary movement direction.

本発明の一態様は、上述のロボット制御装置であって、前記第２の抵抗力を調整可能な第２の操作部を備える。 One aspect of the present invention is the robot control device described above, comprising a second operation section capable of adjusting the second resistance.

本発明の一態様は、上述のロボット制御装置であって、複数の第３の操作部を備え、前記制御部は、前記第２のモードにおいて、前記第３の操作部が操作された場合には、操作された前記第３の操作部に対応する移動方向に所定の移動量だけ前記先端を移動させる。 One aspect of the present invention is the robot control device described above, which includes a plurality of third operation units, and the control unit controls, in the second mode, when the third operation unit is operated, moves the tip by a predetermined movement amount in the movement direction corresponding to the operated third operation part.

以上説明したように、本発明によれば、人協働ロボットの教示作業の効率を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the efficiency of the teaching work of the human collaborative robot.

本発明の一実施形態に係るロボット制御装置を備えたロボットシステムＡの概略構成の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a robot system A including a robot control device according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る制御装置４の教示作業を実行するための機能部を示す図である。4 is a diagram showing functional units for executing teaching work of the control device 4 according to the embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係るロボット制御装置の変形例１の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the modification 1 of the robot control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボット制御装置の変形例２の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the modification 2 of the robot control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボット制御装置の変形例３の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the modification 3 of the robot control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置を、図面を用いて説明する。 A robot control device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置を備えたロボットシステムＡの概略構成の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a robot system A including a robot control device according to one embodiment of the present invention.

ロボットシステムＡは、ワークに対して所定の処理を行う。ここで、ロボットシステムＡがワークに対して行う処理としては、例えば、ワークのピックングや加工（切削や研削等）、溶接、塗装、仕上げ（バリ取り、面取り、Ｒ付け、磨き等）、その他の処理が挙げられる。 Robot system A performs a predetermined process on a work. Here, the processing performed by the robot system A on the work includes, for example, work picking and processing (cutting, grinding, etc.), welding, painting, finishing (deburring, chamfering, rounding, polishing, etc.), and other processes. processing.

以下において、本発明の一実施形態に係るロボットシステムＡの構成の一例について説明する。図１は、本本発明の一実施形態に係るロボットシステムＡの概略構成図である。 An example of the configuration of the robot system A according to one embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a robot system A according to one embodiment of the present invention.

ロボットシステムＡは、ロボット１及びロボット制御装置２を備える。そして、ロボット制御装置２は、モード切替操作部３及び制御装置４を備える。 A robot system A includes a robot 1 and a robot controller 2 . The robot control device 2 includes a mode switching operation section 3 and a control device 4 .

ロボット１は、人間の安全を十分に確保できるため、人間と協働して作業を実施できる、いわゆる人協働ロボットである。 The robot 1 is a so-called human collaborative robot that can work in cooperation with humans because it can sufficiently ensure the safety of humans.

以下に、本発明の一実施形態に係るロボット１の概略構成について説明する。
ロボット１は、ロボットアーム１１、ハンド部１２、処理ツール１３及び力センサ１４を備える。 A schematic configuration of the robot 1 according to one embodiment of the present invention will be described below.
The robot 1 includes a robot arm 11 , a hand section 12 , a processing tool 13 and force sensors 14 .

ロボットアーム１１は、複数の多関節機構を有する。ロボットアーム１１の各関節には、各関節を各々駆動するモータが設けられている。ロボットアーム１１は、制御装置４によりモータが駆動されることで、例えば、三次元空間を移動することができる。また、各関節には、モータの回転角度を検知するエンコーダが設けられている。 The robot arm 11 has multiple articulated mechanisms. Each joint of the robot arm 11 is provided with a motor for driving each joint. The robot arm 11 can move, for example, in a three-dimensional space by driving the motor by the control device 4 . Each joint is provided with an encoder for detecting the rotation angle of the motor.

ハンド部１２は、処理ツール１３をロボットアーム１１に対して着脱可能に接続する。 The hand unit 12 detachably connects the processing tool 13 to the robot arm 11 .

処理ツール１３は、ハンド部１２によりロボットアーム１１の先端に取り付けられるエンドエフェクタである。
処理ツール１３は、ロボットアーム１１の駆動により、三次元空間内で位置と姿勢を移動可能である。処理ツール１３は、所定の力で押圧されても変形しない剛性を有する材料で形成される。この所定の力とは、処理ツール１３がワークを押し付ける押付け力である。処理ツール１３は、教示作業を行うための専用の教示ツールであってもよいし、上記所定の処理を行う工具であってもよい。 The processing tool 13 is an end effector attached to the tip of the robot arm 11 by the hand section 12 .
The processing tool 13 can move its position and attitude within a three-dimensional space by driving the robot arm 11 . The processing tool 13 is made of a rigid material that does not deform even when pressed with a predetermined force. This predetermined force is the pressing force with which the processing tool 13 presses the workpiece. The processing tool 13 may be a dedicated teaching tool for performing teaching work, or may be a tool for performing the predetermined processing.

力センサ１４は、処理ツール１３に作用する外力Ｆを検出する。そして、力センサ１４は、検出した外力Ｆを制御装置４に出力する。例えば、力センサ１４は、三次元的に移動可能なロボットアーム１１と処理ツール１３との間に取り付けられる。この力センサ１４は、例えば、直交３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸方向）の力と各軸周りのトルクを検出する。 A force sensor 14 detects an external force F acting on the processing tool 13 . The force sensor 14 then outputs the detected external force F to the control device 4 . For example, force sensor 14 is mounted between three-dimensionally movable robotic arm 11 and processing tool 13 . The force sensor 14 detects, for example, forces in orthogonal three-axis directions (X, Y, and Z axial directions) and torques around the respective axes.

次に、本発明の一実施形態に係るモード切替操作部３について、説明する。 Next, the mode switching operation section 3 according to one embodiment of the present invention will be described.

モード切替操作部３は、作業者が操作可能なものであって、ロボット１の教示作業中において、ロボット１の動作特性を第１の動作特性とする第１のモードと、ロボット１の動作特性を第１の動作特性とは異なる第２の動作特性とする第２のモードと、を切り替えるための操作部材である。
ここで、本実施形態では、動作特性とは、処理ツール１３が外力により移動することに対する抵抗力である。例えば、この抵抗力は、ロボットアーム１１の各関節の粘性や剛性である。 The mode switching operation unit 3 is operable by the operator, and during the teaching operation of the robot 1, the first mode having the operation characteristic of the robot 1 as the first operation characteristic and the operation characteristic of the robot 1 and a second mode having a second operating characteristic different from the first operating characteristic.
Here, in this embodiment, the operating characteristic is the resistance to movement of the processing tool 13 due to an external force. For example, this resistance is the viscosity and stiffness of each joint of the robot arm 11 .

モード切替操作部３は、作業者が第１のモード及び第２のモードのいずれかを選択可能であれば、その構成には特定に限定されないが、例えば、タッチパネルであってもよいし、オルタネイト型の押ボタンスイッチでもよいし、セレクタスイッチであってもよい。
このモード切替操作部３は、例えば、ハンド部１２に設置される。 The configuration of the mode switching operation unit 3 is not particularly limited as long as the operator can select either the first mode or the second mode. It may be a type push button switch or a selector switch.
This mode switching operation unit 3 is installed in the hand unit 12, for example.

モード切替操作部３は、作業者に第１の操作が行われると、第１のモードを示す第１のモード信号を制御装置４に出力する。一方、モード切替操作部３は、作業者により第２の操作が行われると、第２のモードを示す第２のモード信号を制御装置４に出力する。 The mode switching operation unit 3 outputs a first mode signal indicating the first mode to the control device 4 when the operator performs a first operation. On the other hand, when the operator performs a second operation, the mode switching operation section 3 outputs a second mode signal indicating the second mode to the control device 4 .

制御装置４は、教示作業において、ロボットアーム１１の動作を制御するとともに、ロボットアーム１１の先端（本実施形態では、処理ツール１３）の位置及びロボットアーム１１の姿勢（例えば、各関節の角度）を記憶する。この制御装置４は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。 In teaching work, the control device 4 controls the motion of the robot arm 11, and also determines the position of the tip of the robot arm 11 (the processing tool 13 in this embodiment) and the orientation of the robot arm 11 (for example, the angle of each joint). memorize The control device 4 may be composed of a microprocessor such as a CPU or MPU, a microcontroller such as an MCU, or the like.

以下において、本発明の一実施形態に係る制御装置４の教示作業を実行するための機能部について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る制御装置４の教示作業を実行するための機能部を示す図である。 The functional units for executing the teaching work of the control device 4 according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 2 . FIG. 2 is a diagram showing functional units for executing teaching work of the control device 4 according to one embodiment of the present invention.

図２に示すように、制御装置４は、切替部４１及び制御部４２を備える。 As shown in FIG. 2 , the control device 4 includes a switching section 41 and a control section 42 .

切替部４１は、ロボット１の教示作業中において、第１のモードと第２のモードとを切り替え可能である。例えば、切替部４１は、モード切替操作部３と電気的に接続されており、モード切替操作部３から第１のモード信号を取得した場合には、ロボット１の動作特性を第１の動作特性とする第１のモード指令信号を制御部４２に出力する。一方、切替部４１は、モード切替操作部３から第２のモード信号を取得した場合には、ロボット１の動作特性を第２の動作特性とする第２のモード指令信号を制御部４２に出力する。 The switching unit 41 can switch between the first mode and the second mode during the teaching operation of the robot 1 . For example, the switching unit 41 is electrically connected to the mode switching operation unit 3, and when the first mode signal is obtained from the mode switching operation unit 3, the operation characteristic of the robot 1 is changed to the first operation characteristic. to the control unit 42 . On the other hand, when the switching unit 41 acquires the second mode signal from the mode switching operation unit 3, the switching unit 41 outputs to the control unit 42 a second mode command signal that sets the operation characteristic of the robot 1 to the second operation characteristic. do.

制御部４２は、教示作業時において、ロボットアーム１１の各関節に設けられたモータの駆動を制御することで、ロボット１の関節の機械インピーダンスを調整し、ロボット１の処理ツール１３が外力により移動することに対する抵抗力を制御する。 During the teaching work, the control unit 42 adjusts the mechanical impedance of the joints of the robot 1 by controlling the driving of the motors provided at the joints of the robot arm 11, and moves the processing tool 13 of the robot 1 by external force. control resistance to

すなわち、制御部４２は、教示作業時において、第１のモード指令信号を取得した場合には、上記モータの制御を第１の制御とすることでロボット１の動作特性を第１の動作特性とする第１のモードに移行し、第２のモード指令信号を取得した場合には、上記モータの制御を第１の制御とは異なる第２の制御とすることでロボット１の動作特性を第２の動作特性とする第２のモードに移行する。 That is, when the control unit 42 acquires the first mode command signal during the teaching work, the control unit 42 sets the operation characteristic of the robot 1 to the first operation characteristic by setting the control of the motor to the first control. When the mode is shifted to the first mode and the second mode command signal is obtained, the operation characteristics of the robot 1 are changed to the second mode by controlling the motors to the second control different from the first control. to the second mode with the operating characteristics of

より具体的には、教示モードにおいて、制御部４２は、力センサ１４により検出された処理ツール１３に作用する外力Ｆに基づいて、当該外力Ｆが加えられた方向に、当該外力Ｆの大きさに応じた移動量ΔＨだけ処理ツール１３を移動させる。この際に、制御部４２は、ロボット１の各関節の機械インピーダンスを制御して、第１のモードと第２のモードとで上記移動量ΔＨを変化させる。すなわち、制御部４２は、第１のモードと第２のモードとで、ロボット１の各関節の機械インピーダンスを変化させることにより、ロボット１の処理ツール１３が外力により移動することに対する抵抗力を変化させる。 More specifically, in the teaching mode, based on the external force F acting on the processing tool 13 detected by the force sensor 14, the control unit 42 changes the magnitude of the external force F in the direction in which the external force F is applied. The processing tool 13 is moved by a movement amount ΔH corresponding to . At this time, the control unit 42 controls the mechanical impedance of each joint of the robot 1 to change the movement amount ΔH between the first mode and the second mode. That is, the control unit 42 changes the mechanical impedance of each joint of the robot 1 between the first mode and the second mode, thereby changing the resistance to the movement of the processing tool 13 of the robot 1 due to an external force. Let

例えば、制御部４２は、ロボット１の各関節の機械インピーダンス（粘性や剛性）を制御して、第１のモードにおける抵抗力を第１の抵抗力に制御することで動作特性を第１の動作特性とし、第２のモードでは上記抵抗力を第１の抵抗力よりも大きい第２の抵抗力に制御する。
これにより、作業者により処理ツール１３に外力Ｆが加えられた場合には、制御部４２は、処理ツール１３を当該外力Ｆが加えられた方向に第１の移動量ΔＨ１だけ移動させ、第２のモードでは第１の移動量ΔＨ１よりも小さい第２の移動量Δ２だけ移動させることになる。 For example, the control unit 42 controls the mechanical impedance (viscosity and stiffness) of each joint of the robot 1 to control the resistance force in the first mode to the first resistance force, thereby changing the motion characteristics to the first motion. In the second mode, the resistance is controlled to a second resistance that is greater than the first resistance.
Accordingly, when the operator applies an external force F to the processing tool 13, the control unit 42 moves the processing tool 13 by the first movement amount ΔH1 in the direction in which the external force F is applied. In mode 2, the object is moved by a second movement amount Δ2 which is smaller than the first movement amount ΔH1 .

したがって、作業者は、ロボット１の教示作業を実行する場合において、まず、モード切替操作部３に対して第１の操作を行う。これにより、ロボット１がロボット１の各関節の剛性や粘性が低い第１のモードとなるため、作業者は、処理ツール１３に直接手を触れて、当該処理ツール１３を動かしたい方向に力をかけて、処理ツール１３を粗く位置決めを行う。その後、作業者は、モード切替操作部３に対して第２の操作を行うことで、ロボット１をロボット１の各関節の剛性や粘性が高い第２のモードに移行させて処理ツール１３の細い位置決めを行う。この際に、作業者が処理ツール１３に加える力の加減によって想定外の方向や大きさの外力がかかってしまった場合であっても、処理ツール１３の位置がずれることが抑制される。したがって、作業者は、処理ツール１３に直接手を触れて当該処理ツール１３の細い位置決めを容易に行うことができる。そのため、詳細な位置決めを行う作業の効率を向上させることができる。 Therefore, when the operator performs the teaching work of the robot 1 , first, the operator performs the first operation on the mode switching operation section 3 . As a result, the robot 1 enters the first mode in which the stiffness and viscosity of each joint of the robot 1 are low, so that the operator directly touches the processing tool 13 and applies a force in the desired direction to move the processing tool 13 . , roughly positioning the processing tool 13. After that, the operator performs a second operation on the mode switching operation unit 3 to shift the robot 1 to a second mode in which the joints of the robot 1 have high rigidity and viscosity, thereby making the processing tool 13 thinner. positioning. At this time, even if an external force of an unexpected direction or magnitude is applied by adjusting the force applied to the processing tool 13 by the operator, the processing tool 13 is prevented from being displaced. Therefore, the operator can easily perform fine positioning of the processing tool 13 by directly touching the processing tool 13 . Therefore, it is possible to improve the efficiency of the work of performing detailed positioning.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design and the like are included within the scope of the gist of the present invention.

（変形例１）上記実施形態において、制御部４２は、第２のモードにおいて、処理ツール１３が移動可能な複数の移動方向（例えば、直交３軸方向）のうち、任意の移動方向に対する抵抗力（例えば、粘性や剛性）を第２の抵抗力に制御し、任意の移動方向以外の移動方向の抵抗力を第２の抵抗力よりも大きい第３の抵抗力に制御してもよい。 (Modification 1) In the above-described embodiment, in the second mode, the control unit 42 controls the resistive force against an arbitrary movement direction among a plurality of movement directions (for example, orthogonal three-axis directions) in which the processing tool 13 can move. (for example, viscosity or rigidity) may be controlled to a second resistance force, and the resistance force in a movement direction other than an arbitrary movement direction may be controlled to a third resistance force larger than the second resistance force.

この任意の移動方向とは、教示作業において、作業者が処理ツール１３を移動させたい方向である。例えば、図３に示すように、ロボット制御装置２は、任意の方向を指定する方向指定部５（第１の操作部）をさらに備えてもよい。この方向指定部５は、作業者に操作されることで任意の方向を指定する。すなわち、作業者は、方向指定部５を操作して、作業者が処理ツール１３を移動させたい方向（以下、「位置決め方向」という。）を指定することができる。方向指定部５は、作業者に操作されることで指定した位置決め方向を制御部４２に送信する。そして、制御部４２は、第２のモードにおいて、処理ツール１３が移動可能な複数の移動方向（例えば、直交３軸方向）のうち、位置決め方向に対する抵抗力を第２の抵抗力に制御し、位置決め方向以外の移動方向の抵抗力を第２の抵抗力よりも大きい第３の抵抗力に制御してもよい。すなわち、制御部４２は、外力に対する抵抗力の強さに異方性を持たせ、処理ツール１３が位置決め方向以外に動くことを制限する。これにより、作業者が処理ツール１３を位置決め方向に移動させやすくなり、詳細な位置決めを行う作業の効率を向上させることができる。なお、方向指定部５は、表示装置（例えば、タッチパネル）上に表示されたＧＵＩ（Graphical User Interface）の選択ボタンであてもよいし、オルタネイト型の押ボタンスイッチでもよいし、セレクタスイッチであってもよい。 This arbitrary moving direction is the direction in which the operator wishes to move the processing tool 13 in the teaching work. For example, as shown in FIG. 3, the robot control device 2 may further include a direction specifying section 5 (first operating section) that specifies an arbitrary direction. This direction designation unit 5 designates an arbitrary direction by being operated by the operator. That is, the operator can operate the direction specifying unit 5 to specify the direction in which the operator wishes to move the processing tool 13 (hereinafter referred to as "positioning direction"). The direction specifying unit 5 transmits the positioning direction specified by being operated by the operator to the control unit 42 . Then, in the second mode, the control unit 42 controls the resistance force in the positioning direction among a plurality of movement directions (for example, orthogonal three-axis directions) in which the processing tool 13 can move to the second resistance force, The resistance in the movement direction other than the positioning direction may be controlled to a third resistance that is greater than the second resistance. That is, the control unit 42 makes the strength of the resistance to the external force anisotropic, and restricts the movement of the processing tool 13 in directions other than the positioning direction. This makes it easier for the operator to move the processing tool 13 in the positioning direction, thereby improving the efficiency of detailed positioning work. The direction specifying unit 5 may be a GUI (Graphical User Interface) selection button displayed on a display device (for example, a touch panel), an alternate push button switch, or a selector switch. good too.

（変形例２）上記実施形態や上記変形例１において、ロボット制御装置２は、作業者に操作されるものであって、第２のモードにおける第２の抵抗力を調整可能な調整部６（第２の操作部）を備えてもよい（例えば、図４）。例えば、調整部６は、つまみを備え、作業者によってつまみが操作されることによって第２の抵抗力を調整することができる。例えば、調整部６は、作業者によって操作されたつまみの操作量を制御部４２に送信する。そして、制御部４２は、第２のモードにおける第２の抵抗力を、調整部６から得られたつまみの操作量に応じた値に制御する。
これにより、作業者は、第２のモードにおいて、第２の抵抗力を所望の抵抗力に調整することができ、詳細な位置決めを行う作業の効率を向上させることができる。 (Modification 2) In the above-described embodiment and Modification 1, the robot control device 2 is operated by the operator and is capable of adjusting the second resistance force in the second mode. 2nd operation part) may be provided (for example, FIG. 4). For example, the adjustment unit 6 has a knob, and the operator can operate the knob to adjust the second resistance. For example, the adjustment unit 6 transmits the operation amount of the knob operated by the operator to the control unit 42 . Then, the controller 42 controls the second resistance in the second mode to a value corresponding to the operation amount of the knob obtained from the adjuster 6 .
Thereby, the operator can adjust the second resistance to a desired resistance in the second mode, and can improve the efficiency of detailed positioning work.

（変形例３）上記実施形態、変形例１、及び変形例２の少なくともいずれかにおいて、ロボット制御装置２は、複数の第３の操作部７をさらに備えてもよい（例えば、図５）。 (Modification 3) In at least one of the above-described embodiment, modification 1, and modification 2, the robot control device 2 may further include a plurality of third operation units 7 (eg, FIG. 5).

第３の操作部７は、作業者に操作されるものであって、処理ツール１３が移動可能な複数の移動方向（例えば、直交３軸方向）のそれぞれに対応して設けられている。
そして、制御部４２は、第２のモードにおいて、第３の操作部７が操作された場合には、その操作された第３の操作部７に対応する移動方向に所定の移動量だけ処理ツール１３を移動させる。この所定の移動量は、作業者が任意に設定可能である。 The third operation unit 7 is operated by the operator, and is provided corresponding to each of a plurality of moving directions (for example, orthogonal three-axis directions) in which the processing tool 13 can move.
Then, in the second mode, when the third operation unit 7 is operated, the control unit 42 moves the processing tool by a predetermined amount of movement in the movement direction corresponding to the operated third operation unit 7 . Move 13. This predetermined amount of movement can be arbitrarily set by the operator.

例えば、任意の第３の操作部７が作業者により操作された場合には、制御部４２は、その操作された第３の操作部７に対応する移動方向に処理ツール１３を所定の移動量だけ移動させる。したがって、処理ツール１３は、作業者により第３の操作部７が操作されるごとに所定の移動量だけ移動することになる。なお、この処理ツール１３を移動させる速度は、予め設定されている。さらに、第３の操作部７が操作されていない場合には、制御部４２は、ロボット１の各関節の姿勢を保持するように制御してもよい。なお、第３の操作部７は、表示装置（例えば、タッチパネル）上に表示されたＧＵＩ（Graphical User Interface）の選択ボタンであてもよいし、オルタネイト型の押ボタンスイッチでもよいし、セレクタスイッチであってもよい。 For example, when an arbitrary third operation unit 7 is operated by the operator, the control unit 42 moves the processing tool 13 by a predetermined amount in the movement direction corresponding to the operated third operation unit 7. only move. Therefore, the processing tool 13 moves by a predetermined movement amount each time the third operation unit 7 is operated by the operator. The speed at which the processing tool 13 is moved is set in advance. Furthermore, when the third operation unit 7 is not operated, the control unit 42 may perform control so that the posture of each joint of the robot 1 is held. The third operation unit 7 may be a GUI (Graphical User Interface) selection button displayed on a display device (for example, a touch panel), an alternate push button switch, or a selector switch. There may be.

これにより、作業者は、第３の操作部７を操作するだけで、詳細な位置決めを行うことができ、作業の効率を向上させることができる。 As a result, the operator can perform detailed positioning only by operating the third operation unit 7, and work efficiency can be improved.

以上、説明したように、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置２は、ロボット１（人協働ロボット）の教示作業中において、ロボット１の動作特性を第１の動作特性とする第１のモードと第１の動作特性とは異なる第２の動作特性とする第２のモードと、を切り替え可能な切替部４１を備える。 As described above, the robot control device 2 according to one embodiment of the present invention sets the motion characteristic of the robot 1 as the first motion characteristic during the teaching operation of the robot 1 (human collaborative robot). and a second mode having second operating characteristics different from the first operating characteristics.

このような構成によれば、作業者は、第１にモードにおいて目標とする位置の近くまで処理ツール１３を移動させた後に第１のモードから第２のモードに切り替えて微小な移動量で細かく処理ツール１３を位置決めすることができる。したがって、ロボット１の教示作業の効率を向上させることができる。 According to such a configuration, the operator moves the processing tool 13 to the vicinity of the target position in the first mode, and then switches from the first mode to the second mode to finely move the processing tool 13 by a very small amount of movement. A processing tool 13 can be positioned. Therefore, the efficiency of teaching work of the robot 1 can be improved.

さらに、教示作業の作業性が向上することで、処理ツール１３の位置決めに関して、大雑把な位置決めでもかまわない作業と詳細な位置決めが必要な作業（例えば処理ツール１３の大きさに対して小サイズのワークと大きなサイズのワークが混ざって流れてくるような作業）にも大きな仕組み変更なく迅速に対応できるようになる。 Furthermore, by improving the operability of the teaching work, the positioning of the processing tool 13 can be done by rough positioning and by work requiring detailed positioning (for example, a small size workpiece relative to the size of the processing tool 13). and large-sized workpieces mixed together) can be handled quickly without major structural changes.

また、ロボット制御装置２は、ロボット１の関節の機械インピーダンスを調整することにより、ロボット１の先端が外力により移動することに対する抵抗力を制御する制御部４２をさらに備えてもよい。そして、制御部４２は、第１のモードにおいて抵抗力を第１の抵抗力に制御することで動作特性を第１の動作特性とし、第２のモードでは抵抗力を第１の抵抗力よりも大きい第２の抵抗力に制御することで動作特性を第２の動作特性としてもよい。 Further, the robot control device 2 may further include a control unit 42 that controls the resistance to movement of the tip of the robot 1 by an external force by adjusting the mechanical impedance of the joints of the robot 1 . Then, the control unit 42 sets the operating characteristic to the first operating characteristic by controlling the resistance to the first resistance in the first mode, and makes the resistance higher than the first resistance in the second mode. The operating characteristic may be set to the second operating characteristic by controlling to a large second resistance force.

このような構成によれば、処理ツール１３の詳細な位置決めを行う場合であって、決まった場所に処理ツール１３を停止させる際にロボット１の自重や意図しない力加減で処理ツール１３の位置がずれることを抑制することができる。 According to such a configuration, when the processing tool 13 is precisely positioned, the position of the processing tool 13 may change due to the weight of the robot 1 or unintended force adjustment when the processing tool 13 is stopped at a predetermined position. Displacement can be suppressed.

１ ロボット１（人協働ロボット）
２ ロボット制御装置
３ モード切替操作部
５ 方向指定部（第１の操作部）
６ 調整部（第２の操作部）
７ 第３の操作部
４ 制御装置
４１ 切替部
４２ 制御部 1 Robot 1 (human collaborative robot)
2 robot control device 3 mode switching operation unit 5 direction designation unit (first operation unit)
6 adjustment unit (second operation unit)
7 Third operation unit 4 Control device 41 Switching unit 42 Control unit

Claims (4)

人協働ロボットの動作を制御するロボット制御装置であって、
前記人協働ロボットの教示作業中において、前記人協働ロボットの動作特性を第１の動作特性とする第１のモードと、前記動作特性を前記第１の動作特性とは異なる第２の動作特性とする第２のモードと、を切り替え可能な切替部と、
前記人協働ロボットの関節の機械インピーダンスを調整することにより、前記人協働ロボットの先端が外力により移動することに対する抵抗力を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１のモードにおいて前記抵抗力を第１の抵抗力に制御することで前記動作特性を第１の動作特性とし、前記第２のモードでは前記抵抗力を前記第１の抵抗力よりも大きい第２の抵抗力に制御することで前記動作特性を第２の動作特性とし、第２のモードにおいて、前記先端が移動可能な複数の移動方向のうち、任意の移動方向に対する前記抵抗力を前記第２の抵抗力に制御し、前記任意の移動方向以外の移動方向の抵抗力を前記第２の抵抗力よりも大きい第３の抵抗力に制御することを特徴とする、ロボット制御装置。 A robot control device for controlling the motion of a human collaborative robot,
During the teaching operation of the collaborative robot, a first mode in which the operational characteristic of the collaborative robot is the first operational characteristic, and a second operation in which the operational characteristic is different from the first operational characteristic. a switching unit capable of switching between a second mode as a characteristic ;
a control unit that controls resistance to movement of the distal end of the collaborative robot by an external force by adjusting the mechanical impedance of the joints of the collaborative robot;
The control unit sets the operating characteristic to the first operating characteristic by controlling the resistance to the first resistance in the first mode, and sets the resistance to the first resistance in the second mode. The operating characteristic is set to the second operating characteristic by controlling to a second resistance force larger than the resistance force, and in the second mode, the tip is controlled in an arbitrary moving direction among a plurality of moving directions in which the tip can move. The resistance force is controlled to the second resistance force, and the resistance force in a movement direction other than the arbitrary movement direction is controlled to a third resistance force larger than the second resistance force, robot controller. 前記任意の移動方向を指定可能な第１の操作部を備えることを特徴とすることを特徴とする、請求項１に記載のロボット制御装置。 2. The robot controller according to claim 1, further comprising a first operation unit capable of designating the arbitrary direction of movement . 前記第２の抵抗力を調整可能な第２の操作部を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のロボット制御装置。 3. The robot controller according to claim 1, further comprising a second operating section capable of adjusting said second resistance . 複数の第３の操作部を備え、
前記制御部は、前記第２のモードにおいて、前記第３の操作部が操作された場合には、操作された前記第３の操作部に対応する移動方向に所定の移動量だけ前記先端を移動させることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のロボット制御装置。 comprising a plurality of third operation units,
In the second mode, when the third operating section is operated, the control section moves the tip by a predetermined amount in a moving direction corresponding to the operated third operating section. 4. The robot controller according to any one of claims 1 to 3 , characterized by:
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