JP2000176868A - ロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従動動作ロボットに重力トルク計算用ワーク
モデル（ｍ，ｒ）や移動経路Ｃ≡｛Ｐ（ｓ）｜ｓ０≦ｓ
≦ｓ１｝などの最適値を自動的に学習させる。 【解決手段】 ステップ９１０では、ワークＷの代表点
Ｗａを移動させる移動経路ＣをＣ_j に決定する。Ｃ₀ は
作業者が初期値として仮定する。ステップ９２０では、
移動経路Ｃに従って、移動経過記録手段を用いて、ワー
クＷの実際の移動経路Ｃ_j とモータ電流Ｉ（ｓ）を記録
する。以下、トルクτ（ｓ）＝ＫＩ（ｓ）を求め、「δ
ｆ（ｓ，ｍ，ｒ）≡｛τ（ｓ）−Ｔ（ｓ，ｍ，ｒ）｝²
＜δτ² 」、及び、「δＦ（Ｃ，ｍ，ｒ）≡∫_C δｆ
（ｓ，ｍ，ｒ）ｄｓ＜ε」が成り立つか否かを判定し、
成り立たない場合にはステップ９１０へ戻る。これらの
処理を繰り返すことにより移動経路Ｃは円滑動作に最適
な移動経路となる。ただし、Ｔは重力トルク計算を行う
関数、δτ、εは作業者が初期設定可能な定数である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ツールに作用する
外力に対して、従動的に動作するロボットの制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ツールに外力が作用するとき、ロ
ボットの軸を駆動するサーボモータに対して電流制限を
設けて、その軸に柔らかさを持たせ、外力を吸収する方
向にロボットのツールを移動させ、外力に対してロボッ
トが従動的に動作できる構成としていた。そして、姿勢
毎の重力トルクを計算するためのパラメータ（アーム
長、質量など）を与えて、各軸の角度を用いて重力トル
クを計算し、重力トルクのバランスがとれるように制御
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の重力トルクの計
算に用いられる各種のパラメータ（アーム長、質量な
ど）は、ロボットやワークの設計図等の図面より求めら
れた数値である場合が多く、これらの数値（パラメー
タ）を用いた上記の重力トルクの計算では、正確な結果
を得られない場合が多い。従って、より滑らかな制御を
必要とするロボット制御システムにおけるパラメータ設
定作業では、試行錯誤的にパラメータの再設定を繰り返
すことにより妥当な数値を求める必要が生じ、作業効率
が悪かった。また、外力を伴う複雑な形状の移動経路に
沿ってワークを移動させる場合等には、ワークの移動経
路を正確にロボットに教示することが難しい場合があ
る。

【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、上記従動動作ロボット
が上記のパラメータや移動経路などの最適解を自動的に
学習・取得する機能を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第１の手段
は、サーボモータによって駆動される複数の軸を備え、
外部から作用する外力に対して従動的に動作する従動動
作モードを有するロボットの制御装置に、ロボットのハ
ンドの重量とワークの重量との合計重量の仮定値と、こ
の合計重量の重心とロボットの手首部又は腕部からの相
対位置の仮定値とを設定する仮定値設定手段と、所定経
路に従って従動動作モードにてワークを移動させる間
の、サーボモータの電流値とサーボモータの回転角を記
録する移動経過記録手段と、移動経過記録手段により記
録された電流値又は回転角を基に、上記の合計重量と相
対位置の各仮定値を補正する仮定値最適化手段と、仮定
値最適化手段により最適化された合計重量と相対位置の
各仮定値を基に、従動動作モードにてワークを所定経路
に従って移動させる自動運転手段とを備えることであ
る。

【０００６】また、第２の手段は、サーボモータによっ
て駆動される複数の軸を備え、外部から作用する外力に
対して従動的に動作する従動動作モードを有するロボッ
トの制御装置に、ロボットのハンドの重量とワークの重
量との合計重量の仮定値と、この合計重量の重心とロボ
ットの手首部又は腕部からの相対位置の仮定値とを設定
する仮定値設定手段と、所定経路に従って従動動作モー
ドにてワークを移動させる間の、サーボモータの電流値
とサーボモータの回転角を記録する移動経過記録手段
と、移動経過記録手段により記録された電流値又は回転
角を基に、所定経路を補正する経路最適化手段と、経路
最適化手段により最適化された所定経路に従って、従動
動作モードにてワークを移動させる自動運転手段とを備
えることである。

【０００７】また、第３の手段は、上記の第１及び第２
の手段を組み合わせて用いることである。

【０００８】また、第４の手段は、上記の第１乃至第３
のいずれか１つの手段における仮定値最適化手段又は経
路最適化手段において、これらの補正を、移動経過記録
手段により記録された電流値より算出される所定経路上
の各点毎のサーボモータの回転トルク値と、合計重量の
仮定値と相対位置の仮定値と所定経路より算出される所
定経路上の各点毎のサーボモータの回転トルク値との差
分を最小化することにより行うことである。

【０００９】また、第５の手段は、上記の第１乃至第４
のいずれか１つの手段における自動運転手段において、
移動経過記録手段により記録された電流値又は回転角
が、所定経路上の各点毎に定義された電流値又は回転角
に対する上限値又は下限値を超えた時に、上記の仮定値
最適化手段又は経路最適化手段を再起動することであ
る。以上の手段により、前記の課題を解決することがで
きる。

【００１０】

【作用及び発明の効果】上記の第１の手段によれば、ロ
ボット制御装置によって、所定経路に従って従動動作モ
ードにてワークを移動させる間に記録されたサーボモー
タの電流値とサーボモータの回転角を基に上記の合計重
量と相対位置の各仮定値が補正される。よって、この補
正を必要回数繰り返せば、上記の合計重量と相対位置の
各仮定値の最適化が自動的に実施できる。従って、この
最適化された合計重量と相対位置の各仮定値を基に、従
動動作モードにてワークを所定経路に従って移動させれ
ば、所望の滑らかな制御を実現することができる。これ
らの最適化は、ロボットによって、自動的に行われるた
め、作業者は、上記の合計重量と相対位置の仮定値を仮
定値設定手段により設定するだけでよいため、ティーチ
ング作業の効率的が向上する。

【００１１】また、上記の第２の手段によれば、記録さ
れた電流値又は回転角を基に所定経路を補正することが
できるため、この補正を必要回数繰り返せば、ワークの
移動経路を最適化することができる。従って、この最適
化された移動経路（所定経路）に従ってワークを移動さ
せれば、所望の滑らかな制御を実現することができる。

【００１２】また、上記の第３の手段によれば、上記第
１及び第２の手段による作用・効果を両方同時に得るこ
とも可能である。また、上記の第４の手段によれば、ロ
ボット制御装置が検知可能な情報を用いて、上記の補正
をより具体的、機械的、かつ、効率的に実現することが
可能となる。

【００１３】また、上記の第５の手段によれば、上記の
仮定値最適化手段又は経路最適化手段が必要とされるべ
き契機に随時起動されるため、ロボットにより多数のワ
ークを繰り返し操作する場合、特にワークの重量や長さ
に大きなバラツキがある時に、所望の滑らかな制御を実
現する上でより効果的である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。 （第１実施例）図１は、第１及び第２実施例に関わるロ
ボットの模式的構成図である。６軸垂直多関節ロボット
１０は、固定ベース２７上にローテータ１１が鉛直な軸
線（１軸）Ｘ１を中心に水平面内で回転自在に支持さ
れ、ローテータ１１上には、第１アーム１２が水平な軸
線（２軸）Ｘ２を中心に揺動自在に支持されている。第
１アーム１２には、第２アーム１３が水平な軸線（３
軸）Ｘ３を中心に揺動自在に支持されている。

【００１５】又、ローテータ１１上には、水平な軸線Ｘ
２を中心に揺動自在に第１リンク１８が支持されてお
り、第１リンク１８と第２アーム１３の末端が第２リン
ク１９で連結されている。第１リンク１８が駆動される
ことにより、第２アーム１３が揺動する。第２アーム１
３の先端部には、４軸、５軸及び６軸を備える手首部１
４が回動可能に支持されている。手首部１４の先端のフ
ランジには、１対の把持爪１７ａ（図４参照）を有する
ハンド（ツール）１７が設けられている。

【００１６】次に、図２に基づいてロボット１０の制御
装置の構成について説明する。ＣＰＵ８０には、メモリ
８１、各軸に対応するサーボユニット９１〜９６、ティ
ーチングボックス７０が接続されている。サーボユニッ
ト９１〜９６は、それぞれサーボＣＰＵとメモリとを備
えており、ＣＰＵ８０から出力される指令回転角信号θ
1 〜θ6 、重力トルク値Ｇf1〜Ｇf6、イナーシャ値ＪL1
〜ＪL6等に基づいて、１軸〜６軸の駆動に用いられるサ
ーボモータＭ１〜Ｍ６を制御する。

【００１７】各サーボモータＭ１〜Ｍ６に連結されたエ
ンコーダＥ１〜Ｅ６は、各サーボモータＭ１〜Ｍ６の回
転角α１〜α６を検出し出力する。また、各サーボモー
タＭ１〜Ｍ６に連結された電流検出器６１〜６６は、各
サーボモータＭ１〜Ｍ６の電流β１〜β６を検出し出力
する。出力α１〜α６及び出力β１〜β６は、ＣＰＵ８
０及びサーボユニット９１〜９６に入力され、ＣＰＵ８
０による各軸の重力トルク値及びイナーシャ値の演算
や、サーボユニット９１〜９６による位置フィードバッ
ク制御及び速度フィードバック制御等に用いられる。

【００１８】メモリ８１は、ロボット１０の動作プログ
ラムを記憶するプログラムエリア、教示点等の加工に必
要なデータを記憶する加工データエリア、出力α１〜α
６、出力β１〜β６等を記憶する制御データエリア等を
備えている。ティーチングボックス７０は、ロボット１
０の教示作業や、動作プログラムを入力するためのもの
であり、ディスプレイ７０ａと、ロボット１０に対する
動作指令や、動作プログラム等の入力を行うキーボード
７０ｂとを備えている。

【００１９】次に、サーボユニット９１〜９６の詳細を
図３に示し、その各部の処理内容を説明する。速度フィ
ードフォワード４０７は、位置ループ４０１の後の指令
値に入力され、重力トルクフィードフォワード４０５及
び加速度トルクフィードフォワード４０６は、速度ルー
プ４０２の後の指令値に入力される。その後には電流制
限部４０３が設けられており、電流制限部４０３で定め
られた電流指令値は、アンプ部４０４に出力される。電
流制限部４０３は、重力トルクフィードフォワード４０
５の出力するロボット１０の各姿勢を維持するのに必要
な各軸の重力トルク値Ｇf1〜Ｇf6に対して所定の電流値
幅を考慮して電流制限値を決定する。これらの機能はデ
ジタル処理により達成される。

【００２０】以上の構成に基づくロボット１０の動作に
ついて説明する。図４は、第１実施例に関わるワーク上
の代表点Ｗａの移動経路を示す説明図である。ロボット
１０は、図略の初期位置Ｐｘから移動を開始し、図１の
載置台４０上に用意されたワークＷをハンド１７により
把持する。ワークＷとハンド１７の合計重量ｍの位置
は、ベクトルｒにより表される。ただし、このベクトル
ｒの始点は、手首部１４上の基準点Ｏであり、このベク
トルｒの終点は、合計重量ｍの重心とする。ｍ，ｒは、
図面上のモデルから決定された仮定値であるため、必ず
しも現実の数値とは一致しない。以下、ハンド１７に把
持されたワークＷの片方の先端上の１点をＷａとする。
また、この把持動作が完了した時点でのＷａの位置をＰ
２とする。次に、ロボット１０は、空間上に定義されて
いる所定経路Ｃ₀ 上の始点Ｐ０までＷａが来るようにワ
ークＷを把持したまま搬送する。以上の動作は、上記の
電流制限を設けずに行われる。

【００２１】Ｃ₀ 上の始点Ｐ０は、ワークＷが挿入され
る被挿入体Ｂの挿入口ＢＯの前方に設定された点で、こ
の始点Ｐ０から所定経路Ｃ₀ 上の終点Ｐ１までの間を本
所定経路Ｃ₀ に沿って従動的にＷａが移動される。ただ
し、本動作は、従動的に実行されるため、ワークＷが外
力を受けた場合には、Ｗａは所定経路Ｃ₀ から外れるこ
とがある。例えば、本図４においては、ワークＷのテー
パ部Ｗｔが衝突により、被挿入体Ｂの挿入口ＢＯのテー
パ部Ｂｔより抗力を受けるため、実際には、Ｗａは所定
経路Ｃ₀ から外れ、移動経路Ｃ₁ 上を移動する。上記の
従動動作において、サーボモータＭ１〜Ｍ６に対する電
流制限が行われる。

【００２２】ロボット１０は、挿入動作が完了したＰ１
の位置でワークＷの把持を解除し、ワークＷを手放した
後、初期位置Ｐｘに復帰して１つのサイクルを完結す
る。上記の点Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 の位置におけるロボット
１０の位置及び姿勢は、教示点データとして予めメモリ
８１に記憶されている。この教示点データは、予め作業
者がティーチングボックス７０を用いて教示しておいた
ものである。以下、次式（１）に示すように、所定経路
Ｃ₀ 上の点Ｐは、制御パラメータｓがｓ０からｓ１へ増
加する時、Ｐ0 からＰ１へ動くものとする。

【数１】 Ｃ₀ ＝｛Ｐ（ｓ）｜ｓ０≦ｓ≦ｓ１｝， Ｐ（ｓ０）＝Ｐ０， Ｐ（ｓ１）＝Ｐ１． …（１） この制御パラメータｓは、前記回転角α１〜α６の関数
である。即ち、その関数をｇとすると、制御パラメータ
ｓは次式（２）によって与えられる。

【数２】 ｓ＝ｇ（α１，α２，α３，α４，α５，α６） …（２）

【００２３】図５は、本実施例に関わるサーボモータＭ
のトルク変動を示すグラフである。電流検出器によって
記憶されたモータＭの電流β〔Ａ〕は、上記制御パラメ
ータｓの関数として記述することができる。この時、こ
の関数をＩとすると、モータＭの電流βは、次式（３）
によって与えられる。

【数３】 β＝Ｉ（ｓ） …（３） 図５の実線のグラフで示すトルクτ（ｓ）は、図４の移
動経路Ｃ₁ 上をワークＷの代表点Ｗａが移動した時のも
のであり、このτ（ｓ）は次式（４）によって与えられ
る。

【数４】 τ（ｓ）＝ＫＩ（ｓ） …（４） ただし、ここで、Ｋ〔Ｖ・ｓ／ｒａｄ〕はモータＭのト
ルク定数である。

【００２４】一方、図５の破線のグラフで示すトルクＴ
（ｓ，ｍ，ｒ）は、上記の図面上のモデル（ｍ，ｒ）を
基に、所定の関数Ｔにより算出されたモータＭのトルク
値である。ここで、τ（ｓ）とＴ（ｓ，ｍ，ｒ）とが一
致しない原因としては、まず第一に、モデル（ｍ，ｒ）
が正確なモデルでないこと等が挙げられる。以下、本第
１実施例では、モデル（ｍ，ｒ）を最適化する手段につ
いて説明する。

【００２５】図６は、本第１実施例の仮定値最適化処理
を示すフローチャートである。ただし、ここで「仮定
値」とは、上記のモデル（ｍ，ｒ）のことである。本処
理では、まず最初に、ステップ７０５により、上記の出
力α１〜α６及び出力β１〜β６を記録する移動経過記
録手段を用いてワークＷを所定経路Ｃに従って移動し、
その時の上記のＩ（ｓ）の値を各測定値より求める。ス
テップ７１０では、（４）により、トルクτ（ｓ）を求
める。ステップ７１５では、モデル（ｍ，ｒ）の仮定値
退避領域（μ，γ）を（０，０）に、変数ｊを−１に初
期化する。

【００２６】ステップ７２０では、作業者より最初に与
えられる仮定値（ｍ₀ ，ｒ₀ ）の近傍にあるモデル点
（ｍ_j ，ｒ_j ）の全体集合Ｕを確定する。例えば、ｍ_j
の取り得る値の範囲を次式（５）のように定めても良
い。

【数５】 ｍ_j ＝ｍ₀ ｛１＋（ｉ／１０００）ｃｏｓ（ｉπ）｝ （ｉ＝０，１，２，…，５０） …（５） このように、最善のモデルを与えるモデル点の候補（ｍ
_j ，ｒ_j ）の全体集合Ｕを確定する。

【００２７】ステップ７２５では、全体集合Ｕの全要
素、即ち全モデル点（ｍ_j ，ｒ_j ）がステップ７４０に
より全件選択済みか否かを調べ、全件選択済みならばス
テップ７３０へ、そうでなければステップ７３５へ処理
を移す。ステップ７３５では、ｊの値を１増加する。ス
テップ７４０では、１つの未選択のモデル点（ｍ_j ，ｒ
_j ）を全体集合Ｕの中から選択する。ステップ７４５で
は、（ｍ，ｒ）＝（ｍ_j，ｒ_j ）に対して、次式（６）
が成り立つか否かを判定し、成立する場合には、ステッ
プ７５０へ、そうでなければステップ７２５へ処理を移
す。

【数６】 δｆ（ｓ，ｍ，ｒ）≡｛τ（ｓ）−Ｔ（ｓ，ｍ，ｒ）｝² ＜δτ² （ｓ０≦∀ｓ≦ｓ１） …（６） ただし、δτは関数Ｔに対する誤差の最大許容量で、作
業者がロボット１０の具体的用途に応じて適当に定めた
定数である。

【００２８】ステップ７５０では、（ｍ，ｒ）＝
（ｍ_j ，ｒ_j ）に対して、次式（７）が成り立つか否か
を判定し、成立する場合には、ステップ７５５へ、そう
でなければステップ７２５へ処理を移す。

【数７】 δＦ（Ｃ，ｍ，ｒ）≡∫_C δｆ（ｓ，ｍ，ｒ）ｄｓ＜ε …（７） ただし、εは作業者がロボット１０の具体的用途に応じ
て適当に定めた定数である。また、ｄｓの積分範囲は、
「ｓ０≦ｓ≦ｓ１」である。

【００２９】ステップ７５５では、ステップ７５０で求
めたδＦ（Ｃ，ｍ，ｒ）の値をεに代入する。ステップ
７６０では、（ｍ_j ，ｒ_j ）の値を仮定値退避領域
（μ，γ）に保存する。ステップ７３０では、μが確定
したか否かを調べ、μ＞０ならばステップ７７０へ、そ
うでなければステップ７２０へ処理を移す。ステップ７
７０では、仮定値退避領域（μ，γ）の値を前記の自動
運転手段で用いるモデル点（ｍ，ｒ）に代入する。

【００３０】尚、ステップ７２０を複数回実行する場合
には、２回目以降の実行時に、以下の注意が必要であ
る。即ち、再度確定する新たな全体集合Ｕは、前回まで
に選択されたことのある要素、即ち、前回までに選択さ
れたことのあるモデル点（ｍ_j，ｒ_j ）を一切含まない
様に決定しなければならない。ステップ７２０が複数回
実行される場合には、２回目以降にはこの様に新たな全
体集合Ｕが再度確定されるものとする。例えば、２回目
には、ｍ_j の取り得る値の範囲を次式（８）のように定
めても良い。

【数８】 ｍ_j ＝ｍ₀ ｛１＋（ｉ／１０００）ｃｏｓ（（ｉ−１）π）｝ （ｉ＝１，２，…，１００） …（８）

【００３１】以上のように最適化されたモデル点（ｍ，
ｒ）を求めれば、前記の自動運転手段において、より正
確なモデルを用いてより精度の高いトルク計算を行うこ
とが可能となる。尚、上記の仮定値最適化処理において
は、簡単のため、直接探索法により最適解を求めたが、
このような最適化の処理は、公知の降下法（descent me
thod）等の、最適解を有限回の手続きで計算する各種の
最適化の方法を用いても良い。

【００３２】（第２実施例）第１実施例では、τ（ｓ）
とＴ（ｓ，ｍ，ｒ）とが一致しない原因として、モデル
（ｍ，ｒ）が正確でないこと等を挙げたが、両者が一致
しないその他の原因としては、ワークＷの従動動作によ
る移動経路Ｃを予め正確にロボット１０に対して教示す
ることが難しい点が挙げられる。以下、本第２実施例で
は、移動経路Ｃを最適化する手段について説明する。

【００３３】図７は、本実施例のワークＷ上の代表点Ｗ
ａの移動経路を示す説明図である。このように、ワーク
Ｗ、或いは、ワークＷが挿入される被挿入体Ｂの形状が
比較的複雑な場合には、従動動作によるワークＷの移動
経路Ｃを予め正確にロボット１０に対して教示すること
が難しい。図８は、本第２実施例の経路最適化処理を示
すフローチャートである。ただし、ここで「経路」と
は、上記のワークＷの移動経路Ｃのことである。

【００３４】本処理では、まず最初に、ステップ９０５
により、変数ｊを０に初期設定する。次に、ステップ９
１０では、ワークＷの代表点Ｗａを移動させる移動経路
ＣをＣ_j に決定する。ただし、Ｃ₀ は、作業者が初期値
として仮定したワークＷの所定経路とする。ステップ９
１５では、変数ｊを１増加する。ステップ９２０では、
所定経路Ｃ₀ に従って、移動経過記録手段を用いて、ワ
ークＷの実際の移動経路Ｃ_j と電流Ｉ（ｓ）を記録す
る。

【００３５】ステップ９２５では、（４）により、トル
クτ（ｓ）を求める。ステップ９３０では、（６），
（７）が成り立つか否かを判定し、成り立つ場合にはス
テップ９１０へ、そうでない場合にはステップ９３５へ
処理を移す。以上の処理を繰り返すことにより、所定経
路Ｃ₀ は最適な移動経路Ｃとなる。これは、ワークＷが
従動動作により制御されているため、衝突などにより何
らかの抗力が発生した場合に、ワークＷがより望ましい
移動経路Ｃへと押し戻されるためである。以上の処理
は、（６），（７）が成り立つまで繰り返し実行される
ため、経路Ｃは、（６），（７）を満たす様に最適化さ
れる。

【００３６】ステップ９３５では、変数ｊを１増加す
る。ステップ９４０では、必要個数ＮのワークＷに対し
て図７に示す所定の挿入処理が行われたか否かを調べ、
ｊ＞Ｎならば所定の挿入処理を終了し、そうでない場合
にはステップ９４５へ処理を移す。ステップ９４５で
は、前記の自動運転手段により、上記の最適化された移
動経路Ｃに従ってワークＷを移動させると同時に、前記
の移動経過記録手段を用いて、ワークＷの実際の移動経
路Ｃ_j と電流Ｉ（ｓ）を記録する。ステップ９５０で
は、（４）により、トルクτ（ｓ）を求める。ステップ
９５５では、（６）が成り立つか否かを判定し、成り立
つ場合にはステップ９３５へ、そうでない場合にはステ
ップ９６０へ処理を移す。ステップ９６０では、ワーク
Ｗの代表点Ｗａを移動させる経路ＣをＣ_j に決定する。

【００３７】このように経路最適化処理を行えば、ロボ
ット１０により多数のワークＷを繰り返し挿入処理する
場合、ステップ９５０、９５５、９６０により、必要時
には移動経路Ｃが再度最適化されるため、特にワークＷ
の重量や被挿入体Ｂの挿入口ＢＯの口径に大きなバラツ
キがある時に所望の滑らかな制御を実現する上で効果的
である。

【００３８】尚、上記の実施例においては、仮定値最適
化処理と経路最適化処理とを別々に例示したが、これら
の手段は、適当に組み合わせて同時に用いることも可能
である。

【００３９】また、上記の実施例においては、挿入処理
を行う場合について述べたが、本発明は、例えば、ダイ
キャストマシンからワークを取り出す場合のような押し
出し動作に対する従動動作をロボットが行う場合にも、
また、その他一般の従動動作をロボットが行う場合にも
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２実施例に関わるロボットの模式的
構成図。

【図２】第１及び第２実施例に関わるロボット制御装置
のハードウェア構成図。

【図３】第１及び第２実施例に関わるサーボユニットの
機能ブロック図。

【図４】第１実施例に関わるワーク上の代表点Ｗａの移
動経路を示す説明図。

【図５】第１実施例に関わるサーボモータＭのトルク変
動を示すグラフ。

【図６】第１実施例に関わる仮定値最適化処理を示すフ
ローチャート。

【図７】第２実施例に関わるワーク上の代表点Ｗａの移
動経路を示す説明図。

【図８】第２実施例に関わる経路最適化処理を示すフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１０ … ロボット １４ … 手首部 １７ … ハンド Ｍ … サーボモータ Ｗ … ワーク Ｂ … ワークＷが挿入される被挿入体 Ｃ_0,Ｃ … ワークＷを移動させる所定経路 Ｐ … 所定経路Ｃ上の点 Ｐ０ … 所定経路Ｃの始点 Ｐ１ … 所定経路Ｃの終点 ｓ … 所定経路Ｃ上の点Ｐの位置を示すパラメー
タ Ｉ（ｓ）… 点Ｐ（ｓ）におけるサーボモータＭの電流
値 ｍ … ハンド１７の重量とワークＷの重量との合
計重量 ｒ … 合計重量ｍの重心の手首部１４からの相対
位置 Ｔ … モデル（ｍ，ｒ）の点Ｐ（ｓ）におけるサ
ーボモータＭのトルク値を示す関数

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモータによって駆動される複数の
   軸を備え、外部から作用する外力に対して従動的に動作
   する従動動作モードを有するロボットの制御装置であっ
   て、 前記ロボットのハンドの重量とワークの重量との合計重
   量の仮定値と、この合計重量の重心と前記ロボットの手
   首部又は腕部からの相対位置の仮定値とを設定する仮定
   値設定手段と、 所定経路に従って前記従動動作モードにて前記ワークを
   移動させる間の、前記サーボモータの電流値と前記サー
   ボモータの回転角を記録する移動経過記録手段と、 前記移動経過記録手段により記録された前記電流値又は
   前記回転角を基に、前記合計重量と前記相対位置の各仮
   定値を補正する仮定値最適化手段と、 前記仮定値最適化手段により最適化された前記合計重量
   と前記相対位置の各仮定値を基に、前記従動動作モード
   にて前記ワークを前記所定経路に従って移動させる自動
   運転手段とを有することを特徴とするロボット制御装
   置。
2. 【請求項２】 サーボモータによって駆動される複数の
   軸を備え、外部から作用する外力に対して従動的に動作
   する従動動作モードを有するロボットの制御装置であっ
   て、 前記ロボットのハンドの重量とワークの重量との合計重
   量の仮定値と、この合計重量の重心と前記ロボットの手
   首部又は腕部からの相対位置の仮定値とを設定する仮定
   値設定手段と、 所定経路に従って前記従動動作モードにて前記ワークを
   移動させる間の、前記サーボモータの電流値と前記サー
   ボモータの回転角を記録する移動経過記録手段と、 前記移動経過記録手段により記録された前記電流値又は
   前記回転角を基に、前記所定経路を補正する経路最適化
   手段と、 前記経路最適化手段により最適化された前記所定経路に
   従って、前記従動動作モードにて前記ワークを移動させ
   る自動運転手段とを有することを特徴とするロボット制
   御装置。
3. 【請求項３】 請求項１及び請求項２に記載のロボット
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記仮定値最適化手段又は前記経路最適
   化手段は、 前記移動経過記録手段により記録された前記電流値より
   算出される前記所定経路上の各点毎の前記サーボモータ
   の回転トルク値と、 前記合計重量の仮定値と前記相対位置の仮定値と前記所
   定経路より算出される前記所定経路上の各点毎の前記サ
   ーボモータの回転トルク値との差分を最小化することに
   より前記補正を行うことを特徴とする請求項１乃至請求
   項３のいずれか１項に記載のロボット制御装置。
5. 【請求項５】 前記自動運転手段は、 前記移動経過記録手段により記録された前記電流値又は
   前記回転角が、前記所定経路上の各点毎に定義された前
   記電流値又は前記回転角に対する上限値又は下限値を超
   えた時に、 前記仮定値最適化手段又は前記経路最適化手段を再起動
   することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか
   １項に記載のロボット制御装置。