WO1998033100A1

WO1998033100A1 - Procede et systeme de commande de robot

Info

Publication number: WO1998033100A1
Application number: PCT/JP1998/000314
Authority: WO
Inventors: Atsushi Watanabe; Tetsuaki Kato; Yukinobu Tsuchida
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 1999-07-27
Also published as: DE69837741T2; DE69837741D1; EP0901054B1; JP3300625B2; JPH10207519A; EP0901054A1; EP0901054A4; US6140788A

Description

明細書

ロボッ卜の制御方法及び制御システム

技術分野

本発明は、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、産業用ロボットの制御方法及びその制御方法を実施する制御システムに関する。

背景技術

産業用ロボット（以下、単に「ロボット」と言う。）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。このサ一ボ制御系を図 1 のブロック図を用いて説明する。図 1 に示すサーポ制御系は、位置制御ループ及び速度制御ループを有する通常のものであって、位置ループゲイン K p の項 1 、速度ループゲイン Κ ν の項 2、トルク定数 K t の項 3、イナーシャ J の項 4、及びモータ実速度 V を積分してモータ実位置 q を求める伝達関数 5 を含む。それらのうち、トルク定数 K t の項 3及びイナーシャ J の項 4 はモータ Mの伝達関数の項を構成している。なお、記号 s はラプラス演算子を表わしている。

口ポットコントローラ（図 1 には示さない）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 K p を乗じて速度指令 v c が出力される。更に、速度指令 v c とモータ実速度 V より速度偏差 e v が算出され、この速度偏差 e v に速度ループゲイン K v を乗じてトルク指令 t c が出力される。そして、該トルク指令 t c 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、比例制御に代えて比例 ■ 積分制御または積分 ■ 比例制御が適用される場合もある。

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ポ制御系に高い剛性（ループゲイン）が与えられることが通例である。ところカ^ ロポッ卜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は、サーボ制御系のループゲインを通常の値より低下させることにより、ロボットの動作に柔らかさをもたせることが行われ'ている。この手法は「ソフトウェアによるフロ一ティング」あるいは「ソフトフローティング」と呼ばれている。なお、ロボットコントローラの C P U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」という。

また、ロボットと外部物体との接触に対処するための別の手法としては、各種センサ .（力センサ、近接センサ、視覚センサなど）の出力やソフトウェアによる外乱ォブザーバを用いて接触を検知して、非常停止をかけて危険を回避することも知られている。

しかし、ロボットの外部物体との接触に備えるために、前者の技術（ソフトフローティング）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る。そのため、教示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して破損事故に至ることもある。

また、後者の技術（接触検知して非常停止）を適用する場合には、これまでに知られている技術では、サーボ制御系の剛性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。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、サーボ制御系のループゲイン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つた。

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、接触検知毎に口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。

発明の開. 示

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、接触時にロボッ卜の位置 ■ 姿勢を修正しょ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卜の位置 · 姿勢を修正し得る制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によるロボット制御方法は、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卜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ている。

また、本発明によるロボット制御システムは、ロボットを制御するロボットコントローラと、ロボットコントローラに接続されたまたは内蔵の、上記ロボットあるいは上記ロボッ卜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する接触検出手段と、上記接触検出手段からの出力にしたがって、上記ロボットのループゲインを変更するゲイン変更手段とを含む。

なお、好ましくは、さらに、上記ゲイン変更手段によリ変更されるべきループゲインの値を所望の値に決めるための、またはあらかじめ用意されたいくつかのメニュ —の内から最適のものを選択するための、表示画面付き手動入力手段をロボットコントローラに接続してなる。

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 · 姿勢を修正しょ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卜の位置 ■ 姿勢が修正出来る。その結果、ロボッ卜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 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の基本構成を説明するブロック図である。

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及び周辺機器の概略構成を示す要部ブロック図である。

図 3 Aは、本発明をロボットハンドによるワークのチャックへのローデイングに適用した場合の、ロポットハンドとチャックとの位置関係を説明する図である。

図 3 Bは、図 3 Aのワークが図 3 Aのチャックに完全にローディングされた状態を示した断面図である。

図 3 Cは、図 3 Aのロボットノヽンドに図 3 Aのワークが支持されている状態を示した断面図である。

図 4 は、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.示した図である。

図 5 は、本発明をロボッ卜ハンドによるワークのチヤックへのローデイングに適用した場合の、図 2 のロボットコン卜ローラが実施する処理の概要を説明するフローチヤ一トである。

図 6 は、図 5の処理において、ワークの一部位がチヤックのワーク固定面に突き当たったときの状態を示すための断面図である。図 7 Aは、図 5 の処理において、ワークがチャックのワーク固定面に接触したが、まだチヤッキング部材が退避位置にあって閉成運動を開始していない状態を示す図である。

図 7 Bは、図 7 Aの状態の後、 4つののチヤッキング部材のすべてにワークの各側面に連なるコーナ部または稜線がそれぞれ接触した状態を示す図である。

図 7 Cは、図 7 Bの状態の後、ワークのチヤッキング部材によるチヤッキングが完了した状態を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明は、ロボットと外部物体との接触をロボットコン卜ローラに接続するセンサ（力センサ、近接センサ、視覚センサ等）で或いはソフトウェアによる外乱ォブザーバなどの接触検知手段でもって検知し、それに応じてソフトフローテイング機能を有効化させることを特徴としてしヽる。

ソフトフローティング機能有効化中のロボットに、該ロボットを押し付けるまたは引き.込むような外力が作用すると、ロボットはその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 —致すると期待することが出来る。

まず、本発明によるロボットの制御に使用されるロボットコントローラについて、図 2の要部ブロック図を用いて説明する。ロボットコントローラ R Cはホスト C P U 1 0 によつてシステム全体が制御される。そのホスト C P U 1 0 には、バス 1 9 を介して R O M 1 1 、 R A M 1 2、不揮発性メモリ 1 3、入出力装置（ I Z O ) 1 4、インタフエース（ I Z F ) 1 5、共有 R A M 1 6 が接続される。さらに、この共有 R A M 1 6 にはディジタルサーポ回路 1 7 が接続され、そのディジタルサーポ回路 1 7 には帰還レジスタ 1 8 が接続される。

R O M ! 1 には、各種のシステムプログラムが格納される。 R A M 1 2 は、ホスト C P U 1 0 によるデータの一時記憶に使用される。不揮発性メモリ 1 3 には、ロボット 3 0及び外部装置 4 0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。入出力装置（ I Z 0 ) 1 4は、外部装置 4 0 とのインタフェースの役割を果たす。インタフェース（ I Z F ) 1 5 には教示操作盤 2 0 が接続される。

共有 R A M I 6 は、ホスト C P U 1 0からの移動指令や制御信号をディジタルサーボ回路 1 7 のプロセッサに引渡したり、また、逆にディジタルサーボ回路 1 7 のプ口セッサからの各種信号をホスト C P U 1 0 に引き渡す役割をする。ディジタルサーボ回路 1 7 はプロセッサ、 R O M, R A M等のメモリ等で構成され、サーボ制御 (ソフトウエアサーボ制御）を実行する。帰還レジスタ 1 8 は、ロボット 3 0 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等が書き込まれる。

図 2 のロボットコン卜ローラにおいて、ソフトフローティング制御に直接関わりをもつ要素は、ホスト C P U 1 0、共有 R A M 1 6、ディジタルサーボ回路 1 7 である。

教示操作盤 2 0 は、液晶ディスプレイ L C D及びキーボード K B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カ変更、関連設定値入力 Z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画面の呼出等が可能となっている。

ロボット 3 0 あるしゝはロボット 3 0 に支持された物体が他の物体と接触したことを検知するには、力センサや近接センサなどのセンサが利用されるか、あるいはソフトウエアによる外乱オブザーバが利用される。センサを利用する場合はそのセンサ 4 1 (センサ用制御ユニットを含む）は入出力装置 1 4 に接続される。なお、これら力センサや近接センサに代えて視覚センサを用いて接触を検知することもできる。その場合には、別途カメラ，インタフェース、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を入出力装置 1 4 に接続するか、またはロボットコントローラ R C を画像処理装置を内蔵したタイプのものにする。以上のように、ロボット 3 0 あるいはロボッ卜 3 0 に支持される物体が他の物体と接触したことはいろいろな手段によって検知可能ではあるが、本実施例ではその接触をロボッ卜のアームに装着した力センサ 4 1 でもって検知する。

以上、図 2 に示したシステムを用いて本発明による制御方法を実行する場合の一例について、図 3 A乃至図 7 C を用いて説明する。

( 1 . 作業内容と配置）

本発明による制御を、図 3 Aに示されるように、ロボットハンドによってワークをチャックへローデイングすることに適用した例を説明する。したがって、図 2 に示したシステムにおける外部装置 4 0は、ハンド（開閉装置）及びチャック（開閉装置）となる。

図 3 Aに示すように、工作機械（図示せず）のワーク保持部に使用されるチャック C Hは、 4つのチヤツキング部材 C H 1 〜 C H 4 を有する。これらのチヤッキング部材 C H 4 〜 C H 4は、チャック C Hのワーク固定面 H 上に整列配置されて、ホスト C P U 1 0からの指令に従つて、図 3 Aの矢印の向きに、ワーク固定面 H上を滑るようにして互いに近づいたり（すなわち、閉じたり）また互いに遠ざかったり（すなわち、開いたり）する。

チャック C H にローデイングされるべきワーク Wは、図 3 Cに示すように、正方形断面を持ち、ロボット 3 0 のアーム先端部に力センサ 4 1 を介して装着されたハンド H Dによって把持される。ツール ' センタ ' ポイント ( T C P ) は、ハンド H Dの先端部の中心に設定されている。ツール座標系の Z軸 Z t は、図 3 Aに示したように、ハンド H Dの軸心方向とする。

教示経路は、図 3 Aに示される現在の T C Pから、チャッキング部材 C H 1 〜 C H 4で取り囲まれた空間領域の中心付近の点（位置 ■ 姿勢） Qに到るまでの経路とする。ここで、教示点 Qはワーク Wがチャック C Hのヮ一ク固定面 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）。

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、チヤッキング部材 C H 1 〜 C H 4の閉成動作によって四個の側面が挟み込まれる。正し〈ローデイングが完了した時点では、図 3 Bに示すように、ワーク Wの先端面 Gがワーク固定面 Hに接し、且つ、ワーク Wの 4個の側面が各チヤツキング部材 C H 1 〜 C H 4 でもって隙間なく挟まれた状態となる。なお、この状態でのロボットの T C Pは、チヤック C Hに設定された教示点 Q よりもややロボッ卜アーム先端側寄りにあることに注意すきである。

( 2 . 準備）

1 . ワーク Wをハンド H Dで把持しての教示点 Qへ移動、チャックの閉成、及びハンドの開成等、一連のシーケンス動作を教示する。なお、この教示される処理の内容については、後で図 5 のフローチャートを参照して説明する。教示点 Qの選び方は図 3 Bを参照して上に説明した通りである。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。

2. 教示操作盤 2 0 のキーボード K B を操作して、図 4に示すような Γサーポ柔らかさ設定画面」を L C D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。

図 4 に示す Γサーポ柔らかさ設定画面」において、ソフトフ口一ティング機能有効化時の条件は、予め用意された条件 # 0 1 ， # 0 2 · ■ ■ の中から 1 つ選択される。各条件において各軸（ロボットの第 1 軸から第 6軸まで）に関して記されている％表示の数値は、通常モードにおける位置ループゲイン K p-normal , 速度ループゲイン K v-normalに対する割合を表わしている。これら数値は、空間内の各方向（例えばベース座標系上の X Y Z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ている。図 4 に示した例では、条件 # 0 3 が画面入力で選択されている。

なお、サーボの柔らかさの条件は、図 4 に示すような各軸毎の割合（％) でもって指定.する方式に限られず、これに代えて、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 K P- touch 及び速度ループゲイン K v- touch の値を各軸毎に設定するようにしても良しヽ。これら K p-touch 及び K v— touch の値は当然に、通常モードのときの（ソフトフローティング機能を有効化しないときの）位置ループゲイン及び速度ループゲイン K p— normaし K v-normal の値より小さし、。 ( 3. 処理内容と動作）

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 C H によるチヤッキングが完了するまでに実行する、ロボットコントーラのホスト C P U 1 0 の処理の概略を、図 5 のフローチャートを参照して説明する。

ホスト C P U 1 0が教示点 Qへの移動命令に関する命令文を読み込むことで図 5 の処理が開始され、以後、補間周期ごとにその処理が繰り返される。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それぞれ平常時の値、 K p - normal, K v-norma Iである。

まず C P U 1 0 は、教示点 Qへの移動処理が完了してないと判断すると（ステップ S 1 ) 、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、移動指令を各軸サーボへ出力する（ステップ S 2 ) 。

そして、移動指令を出力した直後に力センサ 4 1 からの最新の出力をチェックし、ロボット 3 0のハンド H D に把持したワーク Wが外部物体（例えば、チャック C H の一部、または他の障害物）と接触しているか否かを判定する（ステップ S 3 ) 。ただし、本事例での処理においては、チヤッキング部材 C H 1 〜 C H 4で取り囲まれた空間領域の中心付近の点 Qに到るまでの経路（教示経路）上に障害物は存在しないとする。したがって、カセンサ 4 1 から、ワーク Wが外部物体に接触したとの出力を得る（ステップ S 3 の判断がイエスとなる）のは、教示経路に沿って移動中のワーク wの一部位（特に先端面

Gに連なるコーナ部）が、図 6 に示すように、チャック C Hのワーク固定面 H に突き当たったときに限られる。よって、ワーク Wの一部位がチャック C Hのワーク固定面 H に突き当たるまでは、位置ループゲイン、速度ループゲインの値を変更することなく（すなわち、処理開始時の値 K p-norma I， K v-no r ma Iに保持したまま）、ステツプ S 1 —ステップ S 2 —ステップ S 3 —ステップ S 1 の処理を繰り返す。

口ポットが移動を続けると、やがてワーク Wの一部はチャック C Hのワーク固定面 H に接触することになる。チャック C Hのワーク固定面 H に接触したときのワーク Wの姿勢の一例を図 6 に示す。さらに、ワーク Wの一部がチャック C Hのワーク固定面 H に接触してからのロボットの動き（すなわち、該ロポットのアーム先端に把持されたワーク Wの動き）の一例を図 7 A、図 7 B及び図 7 Cに示す。これら図 6、図 7 A及び図 7 Bに示されるように、教示精度や、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（図 6参照）且つチヤッキング部材 C H 1 〜 C H 4のチャック面に対しても傾く（図 7 B参照）ことが想定される。図 6 及び図 7 Aでは、ワーク Wは、まず、その先端面 G に連なる 4 つのコーナ部のうちのいずれか 1 つ（または先端面 Gに連なる 4つの稜線のうちの 1 本） G Cがチャック C Hのワーク固定面 H に接触することを示している。

ワーク Wがこの図 6 及び図 7 Aで示される状態にあつては、チャック C Hの閉成動作はまだ開始されていないので（図 7 A参照）、ワーク Wの受ける外力はコーナ部 (場合によっては稜線部）における反力 Fのみとなる

(重力についてはここでは論じない）。また、図 3 Bを参照して上に説明したように、ロボッ卜ハンド H Dに把持されたワーク Wの先端面 Gが完全にチャック C Hのヮーク固定面 H に接触（面接触）したときでも、そのチヤック C H に設定された教示点 Qはそのときの T C P よりワーク固定面 H側にわずかに近寄った位置におかれている。そのため、ワーク Wの一部 G Cがチャック C Hのヮーク固定面 H に接触した状態では、 T C Pが教示点 Qに一致してしまうことはない。なお、図 7 Aに示されるように、 T C Pの位置はチャック中心点 A (チャック完了時に T C Pに対応すべき点）に対応してはいない。

ワーク Wの一部 G Cがチャック C Hのワーク固定面 H に接触し始めると、直ちに力センサ 4 1 が反力 F に由来する力（ 6軸力）を感知して、ロボットコントローラ R Cに接触があったことを伝える信号を送信する。一方、ホスト C P U 1 0 は、力センサ 4 1 の最新の出力を R A M l 2 に書込む処理を処理周期ごとに繰り返している。

したがって、ワーク Wの一部 G Cがチャック C Hのヮーク固定面 H に接触していると、力センサ 4 1 がこれを感知して（ステップ S 3、判断イエス）、位置ループゲイン、速度ループゲインをそれぞれソフトフローテイング有効時の値 K P- f loat ， K v- f loat にする。なお、力センサ 4 1 が上記の接触を検知した最初の処理周期におけるステップ S 4での処理内容は、位置ループゲイン及び速度ループゲインの、ソフトフローティング有効時の値 K p-f loat 及び K v-f loat へのそれぞれの変更であるが、その次及びそれ以降の処理周期におけるステップ S 4での処理内容は、位置ループゲイン及び速度ループゲインをそれぞれ K p-f loat 及び K v- f loat に維持するための処理となる。

以上のように、位置ループゲイン及び速度ループゲインをそれぞれ K p-f I oat 及び K v-f I oat にしてソフトフローテイング機能を有効化してから、チャック C Hの閉成信号が出力されているかどうかを判断する（ステップ S 5 ) 。そしてチャック C Hがまだ閉成動作を開始してなければ、チャック C H を閉成させるための信号を出力する（ステップ S 6 ) 。

ワーク Wの一部 G Cがチヤック C Hのワーク固定面 H に接触して、ソフトフローティング機能が有効化されている状態（図 6参照）では、ワーク W (従って、ロボットハンド H D ) は、外力 F を受けながら、図 6 に矢印 R で示すような姿勢修正運動を与えられる。

ロボットハンド H Dが姿勢修正運動を実行している間、チャック C Hの閉成が完了したかどうかがチェックされる（ステップ S 7 ) 。チャックの閉成が完了していなけ W

1 6 れぱ、当該処理周期を終えて最初のステップ（ステップ

S 1 ) へ戻る。なお、ワーク Wはその一部がワーク固定面 H に一旦接触した後は、ワーク固定面 Hから離れることはないと想定する。ワーク Wの一部がチャック C Hのワーク固定面 H に接触していても、まだチャックの閉成が完了してない間（ステップ S 7 の判断はノー）は、ステツプ S 1 、 S 2、 S 3、 S 4、 S 5、 S 7、 S 1 の処理が繰リ返されることとなる。

上記の一連の処理を繰り返した結果、各軸サーボアンプへの移動指令の出力が終了して T C Pが教示点 Qに到達すると、処理はこのステップ S 2 を飛ばしてステップ S 1 からステップ S 3 に移行する。すなわち、 T C Pが教示点 Qに到達しても、まだチャックの閉成が完了したことがステップ S 7 で検知されていない間は、ステップ S 1 、 S 3、 S 4、 S 5、 S 7、 S 1 の処理が繰り返されることとなる。

チャック C Hの閉成動作は、ワーク Wの一部がチヤック C Hのワーク固定面 H に接触 L;始めてから（すなわち、ステップ S 3 での判断がノーからイエスに変わってから）開始される。このチャック C Hの閉成動作を開始させるための信号が出力されて（ステップ S 6 ) からしばらく経つと、図 7 Bに示すように、チヤッキング部材 C H 1 〜 C H 4のすベて（あるいはその内のいくつか）にヮ一ク Wの各側面に連なるコーナ部または稜線がそれぞれ接触するようになる。この図 7 Bに示す状態からさらにチャッキング部材 C H 1 〜 C H 4の閉成動作を続けると、これらチヤッキング部材 C H 1 〜 C H 4の移動は、ソフトフローティング機能が有効化された状態の下でロボッ卜のノヽンド H Dに支持されたワーク Wに対して図 7 Bの矢印 A R方向の回転力を与えることになる。その結果、ワーク Wは、図 7 Bの矢印 A Rで示したような姿勢修正運動を開始し、最終的には、ワーク Wの上下左右の側面はチヤッキング部材 C H 1 〜 C H 4 と面接触した図 7 C に示す状態、すなわち、チヤッキング動作完了状態、で停止する。この状態での T C Pの位置は、チャック中心点 Aに対応する。

このチヤッキング動作完了状態が検出された時点でも (ステップ S 7 ) 、ワーク Wの先端面がチャック C Hのワーク固定面 H に密着した状態となっていない場合がある。その場合はロボットの移動が集束したことは検知されないので（ステップ S 8 ) 、処理は最初のステップ (ステップ S 1 ) に戻る。そして、ステップ S 1 、（ S 2 ) 、 S 3、 S 4、 S 5、 S 7、 S 8、 S 1 の処理が繰リ返される。その間に、ステップ S 8 で、図 3 Bに示すような、ワーク Wの先端面 Gがチャック C Hのワーク固定面 H に密着した状態となって、ロボットの各軸の実速度が実質的にゼロの状態となったことが検出されると、各軸サーボ系の位置偏差と速度偏差をクリアして「 0」にするための信号を出力して（ステップ S 9 ) から、ハンド H D開成信号を出力して、ワーク Wをハンド H Dからはずすためハンド H D を開いて（ステップ S 1 0 ) 、処理を終了する。なお、ステップ S 9で位置偏差と速度偏差とをともにクリアするのは、ハンド H D を開く時にロボッ卜が動くのを防止するためである。

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、口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 S 6 のチヤック閉成信号出力について、 T C P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。

また、上の事例ではステップ S 3 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。

Claims

1 θ 誼求の範囲

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卜の移動動作中に、前記ロボットあるいは前記ロボッ卜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、口ボッ卜の制御方法。

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、請求の範囲第 1 項に記載のロボッ卜の制御方法。

3 . 前記外力には、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、請求の範囲第 2項に記載されたロボッ卜の制御方方法。

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、請求の範囲第 2項に記載されたロボッ卜の制御方法。

5 . ロボットコントローラからの移動指令に従い、ハンドにワークを把持したロボッ卜を教示経路に沿って移動して、

上記ワークの一部が該ワークをローディングすべきチャックの一部に接触したことを検知すると、ロボッ卜の制御系のループゲインの値を低下し、そして、上記接触によって生じる、チャックの一部がワークに作用する力でもって、上記ワークに姿勢修正運動を与え、さらに、

上記チャックに、上記ワークをローデイングする動作を開始させ、そのローデイング動作によって生じる、チャックの一部のワークに作用する力でもって、さらに上記ワークに姿勢修正運動を与えることによって、ワークをチヤッキング完了状態に導く、

ロボットの制御方法。

ロボットを制御するロボットコントローラと、ロボットコントローラに接続されたまたは内蔵の、上記ロボットあるいは上記ロボッ卜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する接触検出手段と、

上記接触検出手段からの出力にしたがって、上記口ボッ卜のループゲインを変更するゲイン変更手段とを含む、ロボット制御システム。

. さらに、上記ゲイン変更手段により変更されるべきループゲインの値を所望の値に決めるための、またはあらかじめ用意されたいくつかのメニューの内から最適のものを選択するための、表示画面付き手動入力手段をロボットコントローラに接続してなる、請求の範囲第 6項記載のロポット制御システム。