JPH10207519A

JPH10207519A - ロボットの制御方式

Info

Publication number: JPH10207519A
Application number: JP9025715A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Watanabe; 淳渡辺; Tetsuro Kato; 哲朗加藤; Yukinobu Tsuchida; 行信土田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1998-08-07
Anticipated expiration: 2017-01-27
Also published as: DE69837741D1; DE69837741T2; EP0901054A4; JP3300625B2; WO1998033100A1; EP0901054B1; EP0901054A1; US6140788A

Abstract

(57)【要約】【課題】外部物体接触時にロボットに安全で適正な動
きをさせること。【解決手段】チャッキング部材ＣＨ１〜ＣＨ４を有す
るチャックＣＨはワーク固定面Ｈ上で、ロボットコント
ローラのホストＣＰＵからの指令に従って閉成／開成動
作を行なう。ローディングされるワークＷは、ロボット
３０に力センサ４１を介して装着されたハンドＨＤによ
って把持される。図示したＴＣＰの位置から点Ｑまで移
動する経路を教示した上で再生運転を行なう。ワークＷ
の先端面Ｇがワーク固定面Ｈに接触したことを力センサ
４１あるいは外乱オブザーバ等で検知すると、ソフトフ
ローティング機能が有効化され、ワーク固定面Ｈから受
ける反力とチャック力によってロボットの姿勢が修正さ
れ、先端面Ｇがワーク固定面Ｈに密着した状態でチャッ
キングが完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は産業用ロボット（以
下、単に「ロボット」と言う。）の制御方式に関し、更
に詳しく言えば、ロボットが外部の物体に接触した時に
適正な動作を行なわせるための制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロボットの制御は、ロボット各軸のモー
タをサーボ制御系を用いて位置制御する方式で行なわれ
るのが最も一般的である。このようなロボット制御にお
いては、正確な位置決めを行なうためにサーボ制御系に
高い剛性が与えられることが通例であるが、ロボットが
周辺物体と接触した際に破損事故に至ることを防止する
ために、接触乃至衝突の可能性がある区間についてサー
ボ制御系の剛性を低下させる手法が用いられることもあ
る。

【０００３】この手法は、位置ループゲイン及び速度ル
ープゲインを通常時の値から下方修正することにより、
ロボットの動作に柔らかさをもたせようとするもので、
「ソフトウェアによるフローティング」あるいは「ソフ
トフローティング」と呼ばれている。また、ロボットコ
ントローラのＣＰＵからの指令により、ソフトフローテ
ィングの制御に切り換えることを「ソフトフローティン
グ機能の有効化」などという。

【０００４】一方、ロボットの外部物体との接触に備え
る別種の技術として、各種センサ（力センサ、近接セン
サ、視覚センサなど）の出力や外乱オブザーバを用いて
接触検知を行い、それに応じて非常停止をかけて危険を
回避するなどの手法が知られている。

【０００５】しかし、従来、前者のソフトフローティン
グの手法を適用する場合には、予め接触が起る個所（区
間）をプログラム教示しておく必要があった。また、そ
の区間以外ではソフトフローティングの制御は行なわれ
ないので、予定しない区間で接触を起すと破損事故に至
る可能性が高かった。また、後者の技術を適用してロボ
ットの接触検知を行なう場合も、これまでに知られてい
る技術では、サーボ制御系の剛性（ループゲイン）を直
ちに切り下げるような制御は行なわれていなかった。

【０００６】そのため、各種センサや外乱オブザーバを
利用して接触検知を行い、非常停止をかけても、サーボ
制御系の剛性が高い状態のままロボットがプログラム教
示された経路に従って小距離の移動を行なおうとして外
部物体と干渉することが避けられなかった。その結果、
周辺物体、把持ワーク、ハンド等の破損に至るおそれが
あった。また、いずれの手法を用いて接触に備えるにし
ても、接触が予想される区間については著しく速度を落
とさなければ危険の回避が難しかった。更に、接触検知
毎にロボット動作を停止させた場合には、作業能率を低
下させる要因となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の一つの
目的は、予め接触が起る区間をプログラム教示しておく
必要がなく、接触検知時に直ちに破損事故の発生を回避
することが出来る制御方法を提供することにある。ま
た、本発明のもう一つの目的は、接触時にロボットの位
置・姿勢を修正しようとする外力が存在する環境下にあ
れば、ロボット動作を中止することなく、その外力を利
用してロボットの位置・姿勢を修正し得る制御方法を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットの接
触をセンサ（力センサ、近接センサ、視覚センサ等）の
出力や外乱オブザーバなどの接触検知手段を用いて検知
し、接触検知後、直ちにソフトフローティング機能を有
効化することにより、上記技術課題を解決したものであ
る。なお、本明細書において「接触の検知」とは、「ロ
ボットの一部または支持物体が外部物体に実際に接触し
た状態の検知」のみならず、「それに準じた近接状態の
検知」をも意味するものとする。

【０００９】例えば、力センサや外乱オブザーバを用い
れば、接触が実際に起った時点で「接触を表わす出力」
が得られるが、近接センサや視覚センサを用いた場合に
は、接触が実際に起る直前に「接触を表わす出力」を得
ることが出来る。

【００１０】本発明に従えば、位置制御ループ及び速度
制御ループを備える制御系で制御されるサーボモータで
各軸を駆動されるロボットの移動動作中に、ロボットあ
るいはロボットに支持される物体と外部の物体との間の
接触の有無が検出される。そして、接触が検出されたな
らば位置制御ループ及び速度制御ループのゲインを下方
調整することでソフトフローティング機能が有効化され
る。

【００１１】本発明を適用するアプリケーションによっ
ては、接触検出後にソフトフローティング機能が有効化
されたロボットに対して外力を作用させ、ロボットの位
置・姿勢を収束させることが出来る。その際に作用させ
る外力には、ロボットの移動によって生じた外部物体と
の接触によって生じた反力（例えば把持ワークの固定面
への当接による反力）と、ロボットの外部の装置から加
えられる外力（例えば把持ワークに対して作用するチャ
ック力）のいずれが含まれていても良い。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、センサ出力あるいは外
乱オブザーバなど適当な接触検知手段を用いてロボット
と外部物体の接触を検知し、それに応じてソフトフロー
ティング機能を有効化させるものである。ロボットの外
部物体との接触を検知する手段は、センサ（力センサ、
近接センサ、視覚センサ等）や外乱オブザーバを利用す
る方式など種々のものが周知となっており、本発明はい
ずれを用いるかについて特に制限を設けるものではな
い。

【００１３】そこで、ここでは説明の都合上、ソフトフ
ローティング機能の概略について先に説明しておく。一
般に、ロボットは、位置制御ループ及び速度制御ループ
を有するサーボ制御系によって制御されている。図１
は、その基本形を示したブロック図で、符号１は位置ル
ープゲインＫp の項、符号２は速度ループゲインＫv の
項をそれぞれ表わしている。また、符号３，４はモータ
の伝達関数の項であり、３はトルク定数Ｋｔ、４はイナ
ーシャＪの項である。更に、符号５はモータ速度ｖを積
分してモータ位置ｑを求める伝達関数である。なお、ｓ
はラプラス演算子を表わしている。

【００１４】ロボットコントローラの内部で作成される
移動指令ｒとモータ位置ｑより位置偏差ｅが算出され、
該位置偏差ｅに位置ループゲインＫｐを乗じて速度指令
ｖcが出力される。更に、速度偏差ｅv が速度指令ｖc
とモータ速度ｖより算出され、この速度偏差ｅv に速度
ループゲインＫｖを乗じてトルク指令ｔc が出力され
る。そして、該トルク指令ｔc に応じた駆動電流がモー
タに供給される。なお、速度ループの制御においては、
Ｐ制御に代えてＰＩ制御またはＩＰ制御が適用される場
合もある。

【００１５】ソフトフローティング機能は、ロボットコ
ントローラのホストＣＰＵが、位置ループのゲインＫp
と速度ループのゲインＫv を通常モード時の値（Ｋp ＝
Ｋp-normal；Ｋv ＝Ｋv-normal）より低い値（Ｋp ＝Ｋ
p-float ；Ｋv ＝Ｋv-float）に切り換えるゲイン下方
調整指令をサーボ制御系へ送ることで有効化される。こ
のようにしてゲインＫp ，ゲインＫv が下方に調整され
ると、ロボットに外力が作用しても、速度指令Ｖc とト
ルク指令ｔc の増大が抑制される。

【００１６】そして、フローティング機構有効化中のロ
ボットに押し付けまたは引き込みの外力が働くと、ロボ
ットは外力を打ち消す向きに受動的に移動する。この受
動的移動の完了点は、後述する例から判るように、実際
の作業において希望する位置・姿勢と一致すると期待す
ることが出来る。

【００１７】図２は、本発明を実施する際に使用される
ロボットコントローラの概略構成を要部ブロック図で例
示したものである。先ず、ソフトフローティング制御に
直接関係のある部分から説明する。符号１０はシステム
全体を制御するホストコンピュータを表わし、符号１６
はホストコンピュータ１０から出力される移動指令や制
御信号をディジタルサーボ回路１７のプロセッサに引渡
し、あるいは、逆にディジタルサーボ回路１７のプロセ
ッサからの各種信号をホストコンピュータ１０に引き渡
すための共有ＲＡＭメモリを表わしている。

【００１８】サーボ制御（ソフトウェアサーボ制御）を
実行するディジタルサーボ回路１７は、プロセッサ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ等で構成される。符号１８は、
ロボット３０における各軸のサーボモータの位置のフィ
ードバック値、速度のフィードバック値、電流のフィー
ドバック値、外乱オブザーバ値等が書き込まれる帰還レ
ジスタを表わしている。

【００１９】他の部分について見ると、ホストＣＰＵ１
０にはバスライン１９を介してＲＯＭ１１、ＲＡＭ１
２、不揮発性メモリ１３、外部装置４０とのインターフ
ェイスの役割を果たす入出力装置（Ｉ／Ｏ）１４、教示
操作盤２０とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５が接続
されている。ＲＯＭ１１には、各種のシステムプログラ
ムが格納される。ＲＡＭ１２は、ホストＣＰＵ１０によ
るデータの一時記憶に使用されるメモリである。不揮発
性メモリ１３には、ロボット３０及び外部装置４０の動
作内容に関する各種プログラム、関連設定値等が格納さ
れる。

【００２０】教示操作盤２０は、液晶ディスプレイ（Ｌ
ＣＤ）及びキーボードＫＢを備え、プログラム再生運転
指令、ジョグ送り指令、プログラムデータの入力／変
更、関連設定値入力／変更に加え、後述する態様でソフ
トフローティングサーボの柔らかさを設定するための設
定画面の呼出等が可能となっている。

【００２１】入出力装置１４に接続される外部装置は、
アプリケーション並びに採用する接触検知手段によって
異なる。ここでは一例として、ワークを把持る開閉自在
のロボットハンドとワークを固定するチャック（後述作
業例参照）４０が入出力装置１４に接続される。

【００２２】また、接触検知手段に力センサ、近接セン
サなどを用いる場合にはそれらセンサ（センサ用制御ユ
ニットを含む）４１が接続される。外乱オブザーバによ
る接触検知の方式を採用する場合にはこれらセンサは接
続不要である。視覚センサを用いる場合には、別途カメ
ラインターフェイス、画像処理プロセッサ、フレームメ
モリ等を備えた周知の画像処理装置が接続される。ロボ
ットコントローラＲＣに、画像処理装置内蔵形のものを
使用しても良い。なお、ここでは一応接触検知手段とし
ては力センサが採用されているものとして説明を行な
う。以下、上記説明したシステムを用いて、図３に示し
た作業例に本発明の制御方式を適用した場合について、
必要な準備作業、ロボットの操作手順、ロボットコント
ローラＲＣ内で実行される処理の概要を説明する。

【００２３】［作業内容と配置］図３に、本発明をロボ
ットハンドによるチャックへのワークのローディングへ
の適用した場合の配置の概要を示した。システム構成と
しては、図２における外部装置４０としてハンド（開閉
装置）並びにチャック（開閉装置）を配したものを使用
する。図３において、符号ＣＨ１〜ＣＨ４で表わされた
チャッキング部材を有するチャックＣＨ（全体描図は省
略）は、例えば工作機械のワーク保持部に使用されるも
のである。

【００２４】これらのチャッキング部材ＣＨ４〜ＣＨ４
はワーク台のワーク固定面Ｈ上に整列配置され、ホスト
ＣＰＵ１０からの指令に従って、ワーク固定面Ｈ上を滑
るように閉成／開成動作を行なう（各矢印参照）。

【００２５】チャックＣＨに対してローディングされる
ワークＷはここでは正方形断面を持ち、ロボット（アー
ム先端部）３０に力センサ４１を介して装着されたハン
ドＨＤによって把持されている。ツール先端点（ＴＣ
Ｐ）は、ハンドＨＤの先端部の中心点に設定されてい
る。ツール座標系のＺ軸Ｚt は、図示したように、ハン
ドＨＤの軸方向外向きとする。

【００２６】教示位置経路としては、図３に示したＴＣ
Ｐの位置から、チャッキング部材ＣＨ１〜ＣＨ４で取り
囲まれた空間領域の中心付近の点（位置・姿勢）Ｑまで
移動する経路とする。ここで、教示点ＱはワークＷが固
定面Ｈに食い込み気味になるように教示される。但し、
必ずしも高精度の教示は必要でない（その理由は後述す
る）。

【００２７】ワークＷは、プログラム再生運転によるロ
ボット移動により、教示点Ｑへ向かって搬送され、チャ
ッキング部材ＣＨ１〜ＣＨ４の閉成動作によって四個の
側面が挟み込まれる。正しくローディングが完了した時
点においては、図３中にローディング完了時の断面図と
して併記したように、ワークＷの先端面Ｇがワーク固定
平Ｈに接し、且つ、ワークＷの４個の側面が各チャッキ
ング部材ＣＨ１〜ＣＨ４で隙間なく挟まれた状態となる
（ＴＣＰは教示点Ｑの少し手前にあることに注意）。

【００２８】［準備］１．ワークＷをハンドＨＤで把持して教示点Ｑへの移
動、チャック閉成、ハンド開成等、一連のシーケンス動
作を教示する（後述する処理フロー参照）。教示点Ｑの
選び方は上述した通りである。また、教示点Ｑへ向かう
際の指令速度は、特に小さくする必要はない。

【００２９】２．教示操作盤２０のキーボードＫＢを操
作して、「サーボ柔らかさ設定画面」をＬＣＤ上に呼出
し、ソフトフローティング機能有効化時の条件（各軸の
柔らかさ）を設定する。設定は、図４に例示したよう
に、予め用意された条件＃１，＃２・・・の中から選択
する形式で行なわれることが好ましい。各条件について
記されている％表示の数値は、通常モードにおける位置
ループゲイン、速度ループゲインＫp ，Ｋv に対する割
合を表わしている。それらは、空間内の各方向（例えば
ベース座標系上のＸＹＺ各軸方向）について必要とされ
る柔らかさを考慮して決定されたものが用意される。図
４に示した例では、条件＃３が画面入力で設定される。

【００３０】なお、サーボの柔らかさの条件指定はこの
ような各軸毎の割合指定方式に限らられるものではな
い。例えば、ソフトフローティング機能有効化時（接触
検知時）の位置ループゲイン及び速度ループゲインの値
Ｋp-touch ，Ｋv-touch を各軸毎に設定する方式として
も良い。ここで、当然Ｋp-touch ＜Ｋp-normal（ソフト
フローティング機能非有効化時の位置ループゲイン），
Ｋv-touch ＜Ｋv-normal（ソフトフローティング機能非
有効化時の速度ループゲイン）である。

【００３１】［処理内容と動作］図５は、図３に示した
状態から教示点Ｑに向かう移動動作が開始されてから、
チャックＣＨによるチャッキングが完了するまでに行な
われる処理の概略を記したフローチャートである。ま
た、図６及び図７（１），（２），（３）はワークＷの
先端がチャックＣＨのワーク固定面Ｈに接触してからの
ロボット（手先部）の動きを説明する図で、図６はワー
ク固定面Ｈに垂直な面で切った断面図（側方から見た
図）、図７（１），（２），（３）はワーク固定面Ｈに
平行な面で切った断面図（正面から見た図）である。以
下、適宜図６、図７を参照しながら、図５のフローチャ
ートについて説明する。

【００３２】ホストＣＰＵ１０が教示点Ｑへの移動命令
に関する命令文を読み込んで移動処理が開始される。Ｃ
ＰＵ１０は、教示点Ｑへの移動処理が完了するまで（ス
テップＳ１）、読み込まれたプログラムデータに基づい
て軌道計画を立て、補間周期毎に移動指令を各軸サーボ
へ出力する（ステップＳ２）。なお、移動処理開始時の
各軸の位置ループゲイン、速度ループゲインは各々平常
時の値、Ｋp-normal，Ｋv-normalである。

【００３３】そして、補間周期毎の移動指令出力の直後
に力センサあるいはこれに代わる接触検出手段の最新の
出力（近接センサ、視覚センサ、外乱オブザーバ等）を
チェックし、ハンドＨＤに把持したワークＷ（あるいは
ロボット自体やハンドＨＤ）が外部物体と接触（前述し
た通り、接触に準ずる状態を含むことに注意）している
か否かを判定する（ステップＳ３）。

【００３４】本事例では、予期せぬ障害物が存在しない
限り、ワークＷの先端（特に面Ｇの角部）がチャックＣ
Ｈのワーク固定面Ｈに到達するまで、ステップＳ３の判
定結果はノー（接触検知せず）となる。そこで、位置ル
ープゲイン、速度ループゲインを各々平常時の値Ｋp-no
rmal ，Ｋv-normal に維持したまま（ステップＳ４）、
ステップＳ１へ戻る。結局、ステップＳ１（ノー）→ス
テップＳ２→ステップＳ３（ノー）→ステップＳ４→ス
テップＳ１（ノー）・・・の処理サイクルは、ワークＷ
の先端（面Ｇの角部）がワーク固定面Ｈに接触するまで
短周期で繰り返される。

【００３５】ロボットが移動を続けると、やがてワーク
Ｗの先端はチャックＣＨのワーク固定面Ｈに到達して接
触する。その時のワーク固定面Ｈ周辺の状態は、一般に
図６及び図７（１）に示したようなものとなる。即ち、
教示精度、ワークＷの把持姿勢のバラツキ等の要因によ
り、ワークＷの先端面Ｇはワーク固定面Ｈに対して傾斜
し、且つ、チャッキング部材ＣＨ１〜ＣＨ４のチャック
面に対しても傾いていると考えられる。図６、図７
（１）に示されているように、ワークＷとワーク固定面
Ｈの接触は、ワークＷの先端面Ｇの角部（場合によって
は稜線部）ＧＣで起こる。

【００３６】この時点では、チャックＣＨの閉成動作は
開始されていないので、ワークＷの受ける外力は角部
（場合によっては稜線部）における反力Ｆのみである
（重力についてはここでは論じない）。また、教示点Ｑ
はワーク固定面Ｈに対して近目に教示されているので、
少なくともこの接触時点でＴＣＰが教示点Ｑに一致して
しまうことはない。なお、図７（１）に示したように、
ＴＣＰの位置はチャック中心点Ａ（チャック完了時にＴ
ＣＰに対応すべき点）に対応していない。

【００３７】このような接触状態（角部ＧＣと固定面
Ｈ）が発生すると直ちに力センサ４１が反力Ｆに由来す
る力（６軸力）を感知し、ロボットコントローラＲＣに
出力する。ホストＣＰＵ１０は、力センサ４１の最新の
出力をＲＡＭ１２に書込む処理を短周期で繰り返してい
る。従って、図６、図７（１）の状態に至った直後に迎
えるステップＳ３では、イエスの判断が出力され、直ち
にステップＳ５へ進んで、位置ループゲイン、速度ルー
プゲインを各々ソフトフローティング有効時の値Ｋp-fl
oat ，Ｋv-float とする（初めてのステップＳ５では切
換）。

【００３８】このようにしてソフトフローティング機能
を有効化した上で、チャックＣＨの未閉成を確認し（ス
テップＳ６）、チャックＣＨを閉成させるための信号を
出力する（ステップＳ７）。接触直後にソフトフローテ
ィング機能が有効化されると、ワークＷ（従って、ロボ
ットの手先部）は、外力Ｆの作用を受けて図６中に矢印
Ｒで示したような姿勢修正運動を開始する。

【００３９】ステップＳ７に続くステップＳ８では、チ
ャック閉成完了／未完了をチェックする。チャック閉成
が完了していない限り、ステップＳ１へ戻る。一旦接触
したワークＷはワーク固定面Ｈから離れることはないと
考えられるから、接触検知後の処理は、ステップＳ１
（ノー）→ステップＳ２→ステップＳ３（イエス）→ス
テップＳ５→ステップＳ６（イエス）→ステップＳ８と
なる。

【００４０】結局、チャックＣＨが閉じられてステップ
Ｓ８でイエスの出力が得られるまで、ステップＳ８（ノ
−）→ステップＳ１（ノー）→ステップＳ２→ステップ
Ｓ３（イエス）→ステップＳ５→ステップＳ６（イエ
ス）→ステップＳ８（ノ−）・・・のサイクルが繰り返
されることになる。

【００４１】但し、ステップＳ２の移動処理について
は、いずれかの時点で完了する可能性がある。その場合
は、ステップＳ８（ノ−）→ステップＳ１（イエス）→
ステップＳ３（イエス）→ステップＳ５→ステップＳ６
（イエス）→ステップＳ８（ノ−）・・・のサイクルに
移行する。

【００４２】チャック閉成信号が出力された後、やがて
チャッキング部材ＣＨ１〜ＣＨ４の一部あるいは全部が
ワークＷの側面に接触するようになる。この状態が図７
（２）に示されている。チャッキング部材ＣＨ１〜ＣＨ
４は更に閉成動作を続けようとするから、ソフトフロー
ティング機能が有効化された状態下で矢印ＡＲ方向の回
転力がワークＷに作用し、ワークＷ（従って、ロボット
の手先部）は、矢印ＡＲで示したような姿勢修正運動を
開始し、最終的には図７（３）に示した状態（チャック
完了）に至る。この状態では、ＴＣＰの位置はチャック
中心点Ａに対応する。

【００４３】また、側方から見た姿勢についても、図７
（３）の状態の実現に前後して図３に併記した状態（ワ
ーク先端面Ｇとワーク固定面Ｈが密着）した状態とな
り、ロボットの各軸は実質的に「速度０」の状態とな
る。これをステップＳ８でイエス出力が得られた直後に
ステップＳ９で確認し、ステップＳ１０へ進み各軸サー
ボ系の位置偏差と速度偏差を「０」にクリアする。最後
に、ステップＳ１１でハンドＨＤを開成する信号を出力
して処理を終了する。ステップＳ１０における位置偏差
と速度偏差のクリアは、ハンド開成時にロボットが動く
のを防止するために行なう。

【００４４】なお、上記説明では想定しなかったが、ワ
ーク固定面Ｈへの接触以前に障害物に接触した場合も、
接触が解消されるまでソフトフローティング機能が有効
化され、ロボットは障害物をほぼ撫でるように進み、や
がて元の教示点Ｑへ向かう軌道に復帰出来る。但し、こ
のような障害物への接触を想定する場合には、ステップ
Ｓ７のチャック閉成信号出力について、ＴＣＰ位置（教
示点Ｑからの距離）に条件を課すことが適当である。

【００４５】また、本実施形態ではステップＳ３の接触
検知を力センサ出力で行なったが、前述した通り、接触
検知の手法は力センサ以外に各種センサや外乱オブザー
バを利用する方法など種々のものが知られており、それ
ら周知の手段のいずれを用いても全く構わない。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、予め接触が起る区間を
プログラム教示しておかなくとも、接触検知時に直ちに
破損事故の発生を回避することが出来る。また、接触時
にロボットの位置・姿勢を修正しようとする外力が存在
する環境下にあれば、ロボット動作を中止することな
く、その外力を利用してロボットの位置・姿勢が修正出
来る。その結果、ロボットを用いた作業の安全性と効率
が改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】位置制御ループ及び速度制御ループを有するサ
ーボ制御系の基本構成を説明するブロック図である。

【図２】本発明を実施する際に使用されるロボットコン
トローラの概略構成を要部ブロック図で例示したもので
ある。

【図３】本発明をロボットハンドによるチャックへのワ
ークのローディングへの適用した場合の配置と作業内容
の概要を説明する図である。

【図４】ソフトフローティング機能有効化の条件（各軸
の柔らかさ）を設定する画面を例示した図である。

【図５】実施形態における処理の概要を説明するフロー
チャートである。

【図６】ワークＷの先端がチャックＣＨのワーク固定面
Ｈに接触してからのロボット（手先部）の動きを説明す
るための、ワーク固定面Ｈに垂直な面で切った断面図で
ある。

【図７】ワークＷの先端がチャックＣＨのワーク固定面
Ｈに接触してからのロボット（手先部）の動きを説明す
るための、ワーク固定面Ｈに平行な面で切った断面図で
あり、（１）はワークＷがワーク固定面Ｈに接触した時
点、（２）はチャッキング部材がワークＷに接触した時
点、（３）はチャッキング完了時点を各々表わしてい
る。

【符号の説明】

１位置ループゲインの項２速度ループゲインの項３，４モータの伝達関数の項５モータ速度からモータ位置を求める伝達関数１０ホストＣＰＵ１１ＲＯＭ１２ＲＡＭ１３不揮発性メモリ１４入出力装置１５インターフェイス１６共有ＲＡＭ１７ディジタルサーボ回路１８帰還レジスタ１９バスライン２０教示操作盤３０ロボット４０外部装置４１力センサＣＨチャックＣＨ１〜ＣＨ４チャッキング部材Ｇワーク先端面ＧＣワーク先端面の角部Ｈワーク固定面ＨＤロボットハンドＷワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置制御ループ及び速度制御ループを備
える制御系で制御されるサーボモータで各軸を駆動され
るロボットの移動動作中に、前記ロボットあるいは前記
ロボットに支持される物体と外部の物体との間の接触の
有無を検出し、前記接触が検出されたならば前記位置制御ループ及び速
度制御ループのゲインを下方調整するようにした、ロボ
ットの制御方式。
【請求項２】前記接触後に、前記位置制御ループ及び
速度制御ループのゲインが下方調整された状態で制御さ
れる前記ロボットに対して外力を作用させ、前記ロボッ
トの位置・姿勢を収束させるようにした、請求項１に記
載されたロボットの制御方式。
【請求項３】前記外力に、前記ロボットの移動によっ
て生じた外部物体との接触によって生じた反力が含まれ
ている、請求項２に記載されたロボットの制御方式。
【請求項４】前記外力に、前記ロボットの外部の装置
から加えられる外力が含まれている、請求項２に記載さ
れたロボットの制御方式。