JPH02121007A - ロボットの教示用制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術　　　　　　　（第２図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図、第２図）作用 実施例　　　　　　　　　（第２図乃至第９図）発明の
効果 〔概要〕 マニピュレータを手動により動作させてロボットの作業
を教え込むロボットの教示用制御方式に関し、 力覚センサ部とハンド部との接続点を教示のために作業
者が持つ点として使用することにより、ハンド部の負荷
を軽減できるようにすることを目的とし、 力覚センサ部に設けられ、マニピュレータに加えられた
力を検出する力検出手段と、該力検出手段により検出さ
れた力を入力するとともに、前記マニピュレータの駆動
手段に設けられた位置検出手段から前記マニピュレータ
の動作により生じた変位を入力し、さらにパラメータを
入力して、基準点座標系の力を出力する力処理手段と、
該力処理手段より入力した変換行列と前記力検出手段の
位置におけるヤコビ行列とから制御量情報を得るための
変換行列を算出するヤコビ行列演算手段と、前記位置検
出手段より入力した変位を基にして、前記ハンド部ある
いは前記接続個所における現在位置を出力する位置処理
手段と、該位置処理手段より入力した現在位置と、前記
ヤコビ行列演算手段より入力した変換行列と、前記力処
理手段より入力した基準点座標系の力とから前記ハンド
部あるいは前記接続個所における制御量情報を出力する
制御量情報生成手段とからなり、前記マニピュレータの
作業教示で前記接続個所を手動動作させ、その再生時に
前記ハンド部の動作として再生させることにしたもので
ある。

〔産業上の利用分野　〕

本発明は、マニピュレータを手動により動作させてロボ
ットの作業を教え込むロボットの教示用制御方式に関す
る。

〔従来の技術　〕

従来のロボットの教示用制御方式は、第２図の破線に示
すように、ダイレクトティーチングにより行う場合では
、マニピュレータ１の関節リンク部２の最先端にハンド
部３と、そのハンド部３に加えられた力を検知してハン
ド部３の動きを制御装置側へ出力する力覚センサ部４を
設けたロボットを、作業者がハンド部３を持ち、マニピ
ュレータ１を手動により動かすと、ハンド部３に加えた
力を力覚センサ部４が検出し、ロボットコントローラ（
図示せず）にその情報を入力させる。作業時にはロボッ
トコントローラが入力した力の方向に関節リンク部２を
動かしてハンド部３の動作を再現している。

ロボットコントローラによるハンド部３の動きの再現に
は、力覚センサ部４で検出した力を、把持点Ｈに作用す
る力に変換して、移動速度を生成し、ざらに把持点Ｈに
関するヤコビ行列演算を行って、マニピュレータ１の関
節速度あるいは関節トルクを生成する処理を行なってい
る。

〔発明が解決しようとする課題　〕

上記従来のロボットの教示用制御方式では、作業者がロ
ボットマニピュレータ１のハンド部３の把持点Ｈを持っ
て移動方向へ力を加え、教示点まで移動させることが行
なわれているため、ハンド部３の指に必要以上の荷重が
加えられることになり、強度上好ましくない、また、対
象物を把持している時には持つことができないという問
題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、そ
の解決を目的として設定される技術的課題は、力覚セン
サ部とハンド部との接続点を教示のために作業者が持つ
点として使用することにより、ハンド部の負荷を軽減で
きるようにした、口ポットの教示用制御方式を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段　〕

本発明は、上記課題を解決するための具体的な手段とし
て、ロボットの教示用制御方式を構成するにあたり、第
１図および第２図に示すように、マニピュレータ１の先
端部に、ハンド部３および該ハンド部３と力覚センサ部
４との接続個所１ａを有するロボット１０において、前
記力覚センサ部４に設けられ、マニピュレータ１に加え
られた力を検出する力検出手段１２と、該力検出手段１
２により検出された力を入力するとともに、前記マニピ
ュレータ１の駆動手段１３に設けられた位置検出手段１
３ａから前記マニピュレータ１の動作により生じた変位
を入力し、さらに教示軌跡上の各位置におけるパラメー
タを入力して、前記教示軌跡上の各位置における基準点
座標系の力を出力する力処理手段１４と、該力処理手段
１４より入力した変換行列と前記力検出手段１２の位置
におけるヤコビ行列とから制御量情報を得るための変換
行列を算出するヤコと行列演算手段１５と、前記位置検
出手段１３ａより入力した変位を基にして、前記ハンド
部３あるいは前記接続個所１ａにおける現在位置を出力
する位置処理手段１６と、該位置処理手段１６より入力
した現在位置と、前記ヤコビ行列演算手段１５より入力
した変換行列と、前記力処理手段１４より入力した基準
点座標系の力とから前記ハンド部３あるいは前記接続個
所１ａにおける制御量情報を出力する制御量情報生成手
段１７とからなり、前記マニピュレータ１の作業教示を
する場合は前記接続個所１ａを手動動作させ、その作業
再生時に前記ハンド部３の動作として再生させるもので
ある。

〔作用〕

本発明は上記構成により、ロボット１０に作業を教示す
る場合には、教示のために力検出手段１２を有する力覚
センサ部４とハンド部３の接続個所１ａを作業者が持つ
点Ｅとして利用し、その接続個所１ａを持って教示する
と、作業者が加えた力が点Ｅを力の作用点として力検出
手段１２により検出され、検出した点Ｅにおける力とそ
の方向を出力し、ロボット１０に作業を実行させる場合
には、ハンド部３の作用点Ｈが描く教示軌跡上の各点に
対して、力処理手段１４により力検出手段１２の検出し
た教示力Ｆを処理し、位置処理手段１６によりハンド部
３の位置、すなわち駆動装置側で検出されたマニピュレ
ータ１の関節変位θを処理し、それらによる処理結果を
入力したヤコビ行列演算手段１５により座標変換の変換
行列が算出され、その結果を入力した制御量情報生成手
段１７によって、添字Ｋを点Ｅまたは点Ｈを表示するも
のとすると、教示軌跡上の各点に対して３次元座標変換
の同次変換要素 （ｎＫ　＋　ＯＫ　ｒ　ａＫ　＋　ＰＫ　）をパラメー
タとする演算式を処理し、ハンド部３における作業動作
に必要なマニピュレータ１の関節速度あるいは関節トル
ク等の駆動装置制御（信号）情報を得て、その結果に基
づき駆動装置１３を作動させ、作業時のハンド部３にお
ける力とその方向に補正した動作を、マニピュレータ１
に実行させる。

〔実施例　〕

以下、本発明の実施例として、マイクロコンピュータ制
御による多関節ロボットの場合について図示説明する。

多関節ロボットの装置構成は、第３図に示すように、ロ
ボット本体２０には、マニピュレータ１と、そのマニピ
ュレータ１を作動させるサーボモータ２２と、サーボモ
ータ２２へ電力を供給するパワーアンプ２３と、サーボ
モータ２２の動きを検出するタコメータ２４およびエン
コーダ２５と、マニピュレータ１に加えられた力を検出
する力覚センサ２６とを設ける。ロボットコントローラ
３０には、パワーアンプ２３へ電力を供給するＤＡ変換
器３１と、タコメータ２４およびエンコーダ２５の出力
なディジタル信号に変換するＡＤ変換器３２およびＡＤ
変換器３３と、力覚センサ２６の出力をディジタル信号
に変換するＡＤ変換器３４と、これら各変換器３１，３
２゜３３．３４と内部バス３５を介してデータを授受す
るＣＰＵ３６、ＲＡＭ３７、制御演算部３８、および通
信インタフェース３９とを設ける。

ロボットコントローラ３０に設けられた通信インタフェ
ース３９は、外部バス４１を介して、ホストコンピュー
タ４２および教示装置４３とデータ通信ができるように
し、ホストコンピュータ４２および教示装置４３は、外
部バス４４を介してデータファイル４５およびキーボー
ド４６との間でデータの授受ができるようにする。

このような装置構成のロボットの教示用制御方式は、速
度制御方式多関接ロボットの場合では、第２図および第
４図に示すように、ロボット本体２０側には、力覚セン
サ２６を有してマニピュレータ１に加えられた力を検出
し、その位置における基準座標系表示による力ＳＦ、を
出力する力検出手段５２と、サーボモータ２２を有して
マニピュレータ１を作動させる駆動手段５３と、駆動手
段５３に設けられて、タコメータ２４およびエンコーダ
２５を有し、マニピュレータ１の動きに伴なうハンド部
３と力覚センサ部４との接続個所１ａの現在位置ＲＸ、
：を出力する位置検出手段５３ａとを備える。

ロボットコントローラ３０の制御演算部３８側には、力
検出手段５２から検出力ｓＦｓを、位置検出手段５３ａ
から接続個所１ａの現在位置ＲＸＥを、ホストコンピュ
ータ４２側から目標押付力ＲＦｏおよびその時点におけ
るパラメータを入力して、その時点における制御力Ｆあ
るいは変換行列ＴＲ／Ｋ　＋　ＵＫ／Ｓを出力する力処
理手段６２を設け９位置検出手段５３ａから接続個所１
ａの現在位置ＲＸ６を、ホストコンピュータ４２側から
目標位置ＲＸＯを入力して、その時点における制御位置
Ｘを出力する位置処理手段６３を設け、力処理手段６２
から変換行列ＴＲ／に、ＵＫ／ｓを入力して、力検出手
段５２の位置におけるヤコビ行列Ｊｓの逆行列、変換行
列ＵＫ／８の転置行列の逆行列、および変換行列Ｔ　Ｒ
，にの逆行列を演算するとともに、これらの積を演算し
て、逆ヤコビ行列Ｊ−１を算出し、出力するヤコビ行列
演算手段６４を設け、力処理手段６２、位置処理手段６
３、およびヤコビ行列演算手段６４の出力を入力して、
その時点における関節速度を演算し、駆動装置５３側へ
出力する制御量生成手段６５を設ける。

このように構成した実施例によると、マニピュレータ１
の先端部に、第２図に示すように、ハンド部３およびそ
のハンド部３と力覚センサ部４との接続個所１ａを有す
るものとすると、接続個所１ａを持って教示することに
よって、ロボットコントローラ３０の制御演算部３８に
設けた力処理手段６２、位置処理手段６３、ヤコと行列
演算手段６４、および制御量生成手段６５により、ハン
ド部の作用点Ｈが描く教示軌跡上の各点において、マニ
ピュレータの関節変位θおよび力覚センサによって検出
された教示力Ｆを入力として、３次元座標変換の同次変
換要素 （ｎＫ　＋　ＯＫ　＋　ａＫ　＋　ＰＫ　）（ここに添
字には点Ｅまたは点Ｈを表示する）をパラメータとする
演算式を処理し、ハンド部３における作業動作に必要な
各関節の位置、速度等の駆動装置制御（信号）情報を得
ることができるようになる。すなわち、 第５図に示すように、ハンド部３を表す座標系（Ｈ；Ｘ
ＨＹ、Ｚ、）の原点Ｈは、物品を掴かむための２木の指
先の中間に取り、力覚センサ部４の較正点Ｓを基点とす
るベクトルを ＰＨ＝　（（ＰＨ）、　　（ＰＨ）ｙ（ＰＲ）、　　）
　”で表す。

ここでＴは転置行列をあられす。

このハンド部の姿勢を表示する３つの単位ベクトルはつ
ぎのように定める。

Ｘベクトルはハンド部が対象物に接近する際の方向にと
り、接近ベクトルと呼びｎで表示する。

Ｘベクトルは片方の指先からもう一方の指先に向かう方
向にとり、方向ベクトルと呼び０で表示する。最後のＺ
ベクトルは、３本のベクトルが右手系をなすようにとり
、法線ベクトルと呼びａで表示して、次式で与える。

ａ＝ｎＸ。

以上のように定めれば、ハンド部の位置と方向を表示し
ている変換（４×４変換行列）ＡＨは、けるパラメータ
は、８点からＨ点に至る３次元座標変換の同次変換要素
（ｎＨ、ＯＨ，ａＨ。

ＰＨ）になる。

センサ座標系（Ｓ；Ｘｓ　ＹＳ　ｚｓ　）の８点から教
示座標系（Ｅ　；　ＸＥ　ＹＥ　ＺＥ　）のＥ点までの
ベクトルＰ。に対する同次変換行列ＡＥを、次式で定義
され、この１６個の要素の値を与えれば完全に定まるか
ら、教示動作により変化する教示軌跡上の各点に対する
値を逐次に与えていく。

第６図に示すように、力覚センサ部４の較正点Ｓ（以下
Ｓ点とする）、教示力の作用点Ｅ（以下Ｅ点とする）、
およびハンド部の作用点Ｈ（以下Ｈ点とする）を定める
と、Ｅ点におけるパラメータは、８点からＥ点に至る３
次元座標変換の同次変換要素（ｎＥ＋　ＯＥ　＋　ａＥ
＋　ＰＥ　）、Ｈ点にお例えば、第２図に示すような、
６関節マニピュレータの場合では、ロボット基準点ＯＲ
から８点までの同次変換行列Ｔは、８点における同次変
換行列をＡｓとすると、次式で与えられる。

Ｔ　＝Ａ４　Ａ２　Ａ３　Ａ４　Ａ３Ａｓ　Ａｓ　　　
”・（４）ここでＡｌ　　（ｉ＝１．２．・・・、６）
はリンクｉの座標系をリンクｉ−１の座標系に関係付け
る同次変換行列であり、例えば第２図に示した関節構成
のマニピュレータにおいてｉ＝１の場合・・・　（６） で与えられる。

この同次変換行列Ｔを用いると、基準点座標系（ＯＲ；
　ＸＲＹＲＺｙｔ　）におけるＥ点の現在位置ＲｘＥを
表わすヘクト）ＩｉＥ＝　（ＥＸＥｙＥ２）　Ｔと、（
３Ｘ３）行列ＴＰＥとが、次式により与えられる。

１　に こに、 である。

Ｅ点に作用した力ＥＦ、は、作用点を８点に変えたとき
と等価な力ｓＦｓで表すと次式で与えられる。

ＥＦ、＝Ｕ、、、　　ＳＦｓ ・・・・・・・・・　（１０） ここで、 この行列Ｔｐ０から、教示座標系で表わしたＥ点に作用
する力ＥＦ６が、基準点座標系で表わした力ＲＦＥとし
て、次式により得られる。

ＲＦ　Ｅ　＝　ＴＲ／Ｅ　　ＥＦ　Ｅ　　・・・・・・
・・・・・・　（８）である。

ＳＦ、を力覚センサの出力とすることで、（８）〜（１
１）式より、作用点Ｅにおける力ＥＦ６を、基準点座標
系表記による力ＲＦｏとして、次式により求められる。

ＲＦＥ　＝ＴＲ／Ｅ　ＵＥ／Ｓ　　ＳＦｓ　　”””（
１２）この基準点座標系表記の力ＲＦ、を得るまでの演
算過程は力処理手段６２で実行され、演算の結果として
得られた力ＲＦＥと、演算途中で得られる変換行列Ｔ　
Ｒ，、およびＵ　Ｅ、、を記憶させる。

ハンド座標系（Ｈ；　ＸＨＹＨＺＨ）の各軸が基準点座
標系（ＯＲ；　ＸＲＹｎ　Ｚｎ　）の各軸に対する反時
計回り方向の回転角として、ＸＲ軸回りの回転角をα□
、ＹＲ軸回りの回転角をβ□、ＺＲ軸回りの回転角をγ
。とすると、ハンド部３の現在位置ＲＸＨは ＲＸ、＝　（ｈＸｈｙｈ２α□β８γＨ）”−（１３）
で与えられる。

このハンド部３の現在位置ＲＸＨは、位置処理手段６３
で位置検出手段５３ａ側から入力したマニピュレータ１
の変位θに関するデータより算出される。

多関節ロボットが速度制御方式の場合では、センサ座標
系で表記された８点の速度８■５と関節速度θ。どの関
係は、その８点におけるヤコビ行列Ｊｓを用いて、次式
で与えられる。

５ｖｓ＝ＪＳθ０　・・・・・・・・・・・・　　（１
４）ここで、ｓｙ３は、Ｅ点における速度ＥＶＥと等価
であるから、 ＳＶｓ　＝　（ＵＥ／ＳＴ）　−”　ＥＶＥ　””（１
５）である。また、　”ＶＥを基準点座標系で表記した
速度ＲＶＥで表すと、 ＥＶＥ　＝　（ＴＲ／Ｅ　）　−”　ＲＶＥ　””　　
（１６）である。

（１４）〜（１６）式より、関節速度θ。は次式で与え
られる。

θｏ　＝　Ｊ　Ｓ−”（ＵＥ／５Ｔ）−’（ＴＲ／Ｅ）
−”　ＲＶＥ　”（１７）ここに速度ＲｖＥは、後述す
るカフィードバックゲインＣ，に対して、 ＲｖＥ＝Ｃｆ　ＲＦＥ　・・・・・・・・・　（１８）
で与えられる。

従って教示作業時には、パラメータをＥ点における値に
して、Ｅ点に作用する力ＲＦ、に対する移動速度ＲＶＥ
を生成し、関節速度θ。をＥ点における移動速度を基に
生成するので、Ｅ点を持って教示を行う作業者の意思ど
おりの動作をマニピュレータが学習する。

そして教示終了時には、学習結果としての作業再生点が
ハンド部の把持点Ｈであるので、パラメータについて、
８点からＥ点に至る３次元座標変換の同次変換要素（ｎ
ｒ、　＋　ＯＥ　＋　ａｒ：　＋　Ｐ　Ｅ　）を、８点
からＨ点に至る３次元座標変換の同次変換要素（ｎＨｌ
　ｏＨＩ　ａＨＩ　ＰＨ）に置換える。

この置換はロボットコントローラ３０の外部で行われ、
その結果な力処理手段６２へ入力させ、以後の各手段に
おける処理を、Ｅ点と同様にしてＨ点に対して行う。

センサ座標系の８点からハンド座標系のＨ点までのベク
トルＰｏに対する同次変換行列Ａｎを次式で与え、 ロボット基準点ＯＲからＨ点までの同次変換行列Ｔに対
して、 で定義されるベクトルｈ＝（ｈＸｈｙｈ、　　）Ｔおよ
び（３Ｘ３）行列ＴｐＨを算出する。

このｈとＴＰＨとから求められるハンドの現在位置ＲＸ
Ｈは ＲＸ、　＝　（ｈＸｈｙｈ、α□β□γＨ）Ｔ・・・（
２１）で与えられる。

また、ハンド部における押し付は力ＲＦＨはＲＦＨ＝Ｔ
Ｒ／ＨＵＨ／Ｓ　　ｓＦｓ　　””・・・（２２）で、
関節速度θ。は、 θｏ　＝　Ｊ　Ｓ−”（ＵＨ／５Ｔ）−”（ＴＲ／Ｈ）
−１ＲＶＨ”（２３）で与えられる。

ここに速度ＲｖＨは、ホストコンピュータ４２側から入
力される目標点方向への移動速度”ｖｏ、力制御因子と
しての押付は側の速度増分”ｖ、、および位置制御因子
としての引戻し側の速度増分ＲＶいの和として与えられ
る。

速度増分Ｒｖｆは、ホストコンピュータ４２側から入力
される目標押付力ＲＦｏを用い、次式で与えられる。

ここでＦは力処理手段６２で求められ、その結果を制御
量生成手段６５が入力し、速度増分”Ｖｆは制御量生成
手段６５によって求められる。

速度増分Ｒｖｐは、ホストコンピュータ４２側から入力
される目標位置ＲＸｏを用い、■を単位行列とすると、
次式で与えられる。

ここでＸは位置処理手段６３で求められ、その結果を制
御量生成手段６５が入力し、速度増分Ｒｖｐは制御量生
成手段６５によって求められる。

座標変換Ｒは、 で与えられる。

選択マトリクスＳｆは、 で与えられる。この場合、一般に、例えばねじ締め、缶
の蓋締め等、押し付は方向の軸まわりにトルクを与える
ので、トルクを与える場合にはＳ＝１とし、与えない場
合にはＳ＝０とする。

カフィードバックゲインＣｆは基準点座標系に関して、 で与えられる。

また、位置フィードバックゲインＣｐは、同様にして （ステップ７１）、および で与えられる。

このようにして与えられる関節速度θ。は制御量生成手
段６５で算出される。

こうして、作業再生時には、ハンド部３の把持点Ｈにお
ける動作として、制御が行われる。

ロボットコントローラ３０の外部で行われるパラメータ
の置換は、ホストコンピュータ４２あるいは教示装置４
３等において実行される。

ホストコンピュータ４２で置換が行われる場合は、第７
図に示すように、ホストコンピュータ４２が教示装置４
３から教示開始のフラグを受けると、ロボットコントロ
ーラ３０のＲＡＭ３７に対して、 Ｓ（＝ｄｉａｇ（１，１，１，１，１，１）　　　　　
・・・（３０）・・・（３１） （ステップ７２）を実行して、Ｅ点におけるパラメータ
を、それらが格納されるアドレスに転送する。その後、
教示装置４３からの教示終了フラグが来たかチエツクし
くステップ７３）、来ていなければ来るのを待ち、教示
終了フラグを受けた場合にはロボットコントローラ３０
のＲＡＭ３７に対して、 ・・・（３２） （ステップ７４）を実行して、新たにＨ点におけるパラ
メータを、それらが格納されるアドレスに転送する。

このようにしてパラメータの置換を、必要が生じたとき
に、ロボットコントローラ３０の外部で実行させること
により、制御演算部３日の処理な効率良く実行させるこ
とができるようになる。

ならい動作の場合では、教示方向に代りならい方向を基
準にして移動速度ＲＶｏを与え、ならい座標系ｘ’　ｙ
’　ｚ’は、ハンド座標系と同じ定義にすると、Ｘ゛方
向力制御方向、Ｙ′およびＺ′力方向位置制御方向とす
ることができ、Ｃｆ、Ｃｐはそれぞれ力および位置のフ
ィードバックゲイン、Ｒはならい座標系への変換行列、
Ｓｆはならい座標系における力制御方向の選択行列とし
て、上記と同様に制御される。′この速度制御方式多関
接ロボットにおける教示制御方式の別態様を、第８図に
示すように、アナログ制御方式に変更しやすくした構成
にすることもできる。

この構成では、力処理手段８１で力ＲＦＨを算出させ、
その途中結果を利用してヤコビ行列演算手段８２が逆ヤ
コビ行列Ｊ−１を算出し、力処理手段８１から力ＲＦＨ
を入力して力制御因子演算手段８３が速度増分Ｒｖｆを
算出する。そして、位置処理手段８４ではハンド部３の
現在位置ＲＸＨを算出させ、その現在位置ＲＸＨを入力
して位置制御因子演算手段８５が速度増分Ｒｖｐを算出
する。速度増分”Ｖｆと速度増分１■９を入力して速度
制御因子演算手段８６が移動速度ＲｖＨを算出する。制
御信号生成手段８７では逆ヤコビ行列Ｊ−１と移動速度
ＲｖＨを入力し、これらから関節速度θ。を算出する。

得られた関節速度を補償器８８およびＤＡ変換器を介し
てロボット本体２０側へ出力する。

このように実施例による教示用制御方式では、ハンド部
３と力覚センサ部４との接続個所１ａを把持して教示を
行い、作業の再生時にはハンド部３の動作として再生す
ることにしたので、教示を行う時にハンド部の負荷を軽
減でき、ハント部３の指に過大な荷重を加えずに済み、
しかもハンド部３が対象物を把持している時でも教示す
ることができる。

〔発明の効果　〕

以上のように本発明では、接続個所１ａを持つて教示す
ると、作業者が加えた力が接続個所１ａの中心点Ｅを力
の作用点として力検出手段１２により検出され、検出し
た点Ｅにおける力とその方向をコントローラ側に入力さ
せ、ロボット１０に作業を実行させる場合には、ハンド
部３の作用点Ｈが描く教示軌跡上の点として、力処理手
段１４により力検出手段１２の検出した教示力Ｆを処理
し、ヤコビ行列演算手段１５により座標変換の変換行列
が算出され、それらの結果を入力した制御量情報生成手
段１７によって、３次元座標変換の同次変換要素をパラ
メータとする演算式を処理し、ハンド部３における作業
動作に必要なマニピュレータ１の駆動用制御情報を得て
、その結果に基づきハンド部３における力とその方向に
補正した動作をマニピュレータ１に実行させるようにし
たことにより、教示を行う時に作業者が把持する位置と
再生動作の位置のずれを教示作業者が特別に意識する必
要がなく、容易に教示できるとともに、教示を行う時に
ハンド部３の指に過大な荷重を加えることがなくなり、
ハンド部の負荷を軽減でき、しかもハンド部３が対象物
を把持している時でも教示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるロボットの教示用制御方式を示
す構成説明図、 第２図は、本発明によるロボットのダイレクトティーチ
ングを従来の方法とともに示す説明図、第３図は、実施
例の装置構成を示すブロック図、第４図は、実施例によ
る速度制御方式多関接ロボットの教示用制御方式を示す
構成説明図、第５図は、実施例におけるハンド部の座標
を示す斜視説明図、 第６図は、実施例における各座標系の相互関係を示す説
明図、 第７図は、実施例におけるホストコンピュータによるパ
ラメータの置換手順を示す流れ図、第８図は、実施例に
おける速度制御方式多関接ロボットの教示用制御方式の
別態様を示す構成説明図、 １・・・マニピュレータ １ａ・・・接続個所 ３・・・ハンド部 ４・・・力覚センサ部 １０・・・ロボット １２・・・力検出手段 １３・・・駆動手段 １３ａ・・・位置検出手段 １４・・・力処理手段 １５・・・ヤコビ行列演算手段 １６・・・位置処理手段 １７・・・制御量情報生成手段 λノ ＋−ψ 口４ 瞭 六（Ｖ の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マニピュレータ（１）の先端部に、ハンド部（３）およ
   び該ハンド部（３）と力覚センサ部（４）との接続個所
   （１ａ）を有するロボット（１０）において、 前記力覚センサ部（４）に設けられ、マニピュレータ（
   １）に加えられた力を検出する力検出手段（１２）と、 該力検出手段（１２）により検出された力を入力すると
   ともに、前記マニピュレータ（１）の駆動手段（１３）
   に設けられた位置検出手段（１３ａ）から前記マニピュ
   レータ（１）の動作により生じた変位を入力し、さらに
   教示軌跡上の各位置におけるパラメータを入力して、前
   記教示軌跡上の各位置における基準点座標系の力を出力
   する力処理手段（１４）と、 該力処理手段（１４）より入力した変換行列と前記力検
   出手段（１２）の位置におけるヤコビ行列とから制御量
   情報を得るための変換行列を算出するヤコビ行列演算手
   段（１５）と、 前記位置検出手段（１３ａ）より入力した変位を基にし
   て、前記ハンド部（３）あるいは前記接続個所（１ａ）
   における現在位置を出力する位置処理手段（１６）と、 該位置処理手段（１６）より入力した現在位置と、前記
   ヤコビ行列演算手段（１５）より入力した変換行列と、
   前記力処理手段（１４）より入力した基準点座標系の力
   とから前記ハンド部（３）あるいは前記接続個所（１ａ
   ）における制御量情報を出力する制御量情報生成手段（
   １７）とからなり、 前記マニピュレータ（１）の作業教示をする場合は前記
   接続個所（１ａ）を手動動作させ、その作業再生時に前
   記ハンド部（３）の動作として再生させることを特徴と
   するロボットの教示用制御方式。